本實(shí)用新型涉及金屬壓鑄模具及生產(chǎn)方法,特別涉及一種側(cè)抽芯擠壓裝置。
背景技術(shù):
目前,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)支架常通過(guò)壓力鑄造生產(chǎn);其特點(diǎn)在于:高壓下壓鑄件表面光滑,內(nèi)部組織致密,強(qiáng)度高,力學(xué)性能好;然而,對(duì)于壁厚較厚,高低分型大的壓鑄件,生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)遇到氣孔缺陷,氣孔主要是因?yàn)榻饘僖涸谝暂^高的速度充填型腔時(shí),金屬液在型腔中發(fā)生卷氣或氣體無(wú)法順利排出,因而產(chǎn)生氣泡。氣泡在凝固過(guò)程中無(wú)法得到較大壓力作用而形成對(duì)產(chǎn)品不利的氣孔缺陷,使鑄件氣孔率上升,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。壓鑄發(fā)動(dòng)機(jī)支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,高低分型較多,壓力無(wú)法得到良好的傳遞,最遠(yuǎn)端分型面復(fù)雜,氣體不易排除,易產(chǎn)生氣孔缺陷,且遠(yuǎn)端金屬液填充溫度較低,流動(dòng)性差,有冷料風(fēng)險(xiǎn),壓力在從前端向遠(yuǎn)端傳遞時(shí)損失較大,故遠(yuǎn)端組織無(wú)法得到壓力的良好作用,導(dǎo)致遠(yuǎn)端組織松散,氣孔率較高,且最遠(yuǎn)端剛好為抽芯孔位置,孔為裝配承載孔,強(qiáng)度及內(nèi)部組織要求較高,而傳統(tǒng)模具結(jié)構(gòu)及壓鑄工藝方式已無(wú)法解決此問(wèn)題,使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)支架強(qiáng)度降低。
現(xiàn)采用局部增壓的方式直接對(duì)遠(yuǎn)端施加壓力來(lái)解決鑄件氣孔缺陷,降低氣孔率,提升支架內(nèi)部組織致密度,改善支架強(qiáng)度。由于多數(shù)工廠對(duì)局部增壓技術(shù)的使用仍不夠成熟,常規(guī)局部擠壓結(jié)構(gòu)為:擠壓銷從與模具主分型面垂直方向?qū)Ξa(chǎn)品平面或凸臺(tái)進(jìn)行增壓,本專利采用特殊擠壓裝置及工藝方式利用與主分型面平行的擠壓銷對(duì)側(cè)抽芯孔周圍組織進(jìn)行局部擠壓及成型,提出了一種低氣孔率側(cè)抽芯孔局部擠壓壓鑄生產(chǎn)方式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種低氣孔率側(cè)抽芯孔局部擠壓壓鑄模具,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理,能有效地降低發(fā)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)端抽芯孔的氣孔率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種側(cè)抽芯擠壓壓鑄裝置,包括定???、動(dòng)???,在定??騼?nèi)固定有定模芯,在動(dòng)??騼?nèi)固定有動(dòng)模芯,定??虼瓜蛏显O(shè)有料管,壓射桿與料管滑動(dòng)配合;擠壓油缸通過(guò)連接板水平地固定在定??蛏希粩D壓銷與擠壓油缸通過(guò)抱環(huán)連接,擠壓銷與擠壓襯套滑動(dòng)配合,擠壓襯套水平安裝在定模芯內(nèi),鎖緊板固定在定??蛏锨野惭b在擠壓襯套的后側(cè)。
上述的一種側(cè)抽芯擠壓壓鑄裝置,所述擠壓銷的頭部倒圓角。
現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)支架的遠(yuǎn)端的加工孔是采用抽芯的方式進(jìn)行加工,孔的周邊氣孔率較高。本實(shí)用新型通過(guò)擠壓銷采用擠壓的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)支架遠(yuǎn)端的加工孔在金屬液半凝固狀態(tài)下進(jìn)行擠壓,一是形成了粗加工前的孔,重要的是通過(guò)對(duì)金屬液的擠壓,使得孔周邊的氣孔率大為降低,提高了支架的機(jī)械強(qiáng)度。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型擠壓銷連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型擠壓銷作用過(guò)程中的示意圖。
圖4是本實(shí)用新型擠壓銷到達(dá)擠壓盡頭極限位置的示意圖。
圖5為本實(shí)用新型擠壓力作用的原理圖。
圖中標(biāo)記為:1動(dòng)??颍?動(dòng)模芯,3型腔,31支架遠(yuǎn)端的側(cè)抽芯孔的型腔,4料管,5壓射桿,6定???,7定模芯,8抱環(huán),9擠壓油缸,91油缸的輸出軸,10第一連接板,11第二連接板,12擠壓銷,13鎖緊板,14擠壓襯套,15側(cè)抽芯孔周邊的氣孔。
具體實(shí)施方式
參照附圖,一種側(cè)抽芯擠壓壓鑄裝置,包括定???、動(dòng)???,在定??騼?nèi)固定有定模芯7,在動(dòng)模框內(nèi)固定有動(dòng)模芯2,定??虼瓜蛏显O(shè)有料管4,壓射桿5與料管滑動(dòng)配合;擠壓油缸9通過(guò)第一連接板10、第二連接板11水平地固定在定模框上;擠壓銷12與擠壓油缸通過(guò)抱環(huán)8連接,擠壓銷與擠壓襯套14滑動(dòng)配合,擠壓銷的頭部為圓角,擠壓襯套水平安裝在定模芯內(nèi),鎖緊板13安裝在擠壓襯套的后側(cè)、固定在定模框上。
一種側(cè)抽芯擠壓壓鑄的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
步驟一:在進(jìn)行充型之前,擠壓油缸帶著擠壓銷退在側(cè)抽芯孔型腔外的初始位置;
步驟二:壓射桿推動(dòng)金屬液向前移動(dòng)對(duì)型腔3進(jìn)行填充,壓射桿推動(dòng)金屬液向前移動(dòng)一定距離后,金屬液填充到達(dá)型腔最遠(yuǎn)處側(cè)抽芯孔型腔31,即充型完成,充型完成后金屬液在壓射桿作用下保壓凝固;
步驟三:待金屬液凝固2-4秒后,側(cè)抽芯孔型腔周圍金屬液體達(dá)到半固態(tài)時(shí),擠壓油缸推動(dòng)擠壓銷水平向前進(jìn)行擠壓,擠壓銷對(duì)側(cè)氣孔位進(jìn)行施壓,利用擠壓銷前端圓角及擠壓銷側(cè)面對(duì)側(cè)氣孔周邊的金屬液進(jìn)行壓縮;
步驟四:擠壓銷向前作用到極限位置,并保持壓力作用時(shí)間6-8秒,同時(shí)壓射桿作用在型腔保持壓力15-20秒;
步驟五:擠壓壓鑄完成,擠壓銷在擠壓油缸驅(qū)動(dòng)下退回到原位置。
壓鑄機(jī)器上的后端油缸驅(qū)動(dòng)壓射桿給予金屬液體一定壓力(60-100MPa),并保持壓力一段時(shí)間,使壓力能夠傳遞到所填充型腔的其它部位,從而使金屬液體在高壓作用下冷卻凝固成型,并將內(nèi)部組織壓緊、氣孔壓縮。
但是由于側(cè)抽芯孔型腔31距離壓射桿較遠(yuǎn),而且其型腔深入模具內(nèi)部,凹凸不平,導(dǎo)致填充時(shí)此處氣體堆積無(wú)法排出,且壓射桿所作用壓力很難傳遞到遠(yuǎn)處側(cè)抽芯孔型腔處,致使遠(yuǎn)處孔周圍氣孔缺陷嚴(yán)重,無(wú)法被壓縮,使得產(chǎn)品氣孔率上升,廢品率增加;
現(xiàn)采用對(duì)側(cè)抽芯孔周圍金屬液局部擠壓的工藝來(lái)直接對(duì)側(cè)抽芯孔型腔處施加壓力,來(lái)直接將此處氣孔壓縮,形成內(nèi)部組織良好的產(chǎn)品;
在移動(dòng)過(guò)程中,擠壓銷對(duì)兩側(cè)氣孔位置施加壓力,利用前端圓倒角及擠壓銷側(cè)面將兩側(cè)氣孔壓縮,降低氣孔率
支架遠(yuǎn)端的抽芯孔最佳理想擠壓位置是將孔一次性擠壓成型,但實(shí)際生產(chǎn)中將會(huì)由于擠壓壓力的限制,孔將不會(huì)被完全擠壓成型,剩余部分還須采用機(jī)加工保證孔的成型精度。
傳統(tǒng)壓鑄方式是金屬液在壓射桿的推動(dòng)下向前推進(jìn)順序填充型腔,而此時(shí)的抽芯銷已深入型腔中,抽芯銷直徑、深入距離即為抽芯承載孔實(shí)際直徑與長(zhǎng)度,待充型完成并凝固結(jié)束后,后端抽芯油缸驅(qū)動(dòng)抽芯銷抽出型腔,以此完成側(cè)抽芯孔的成型。但側(cè)抽芯孔在產(chǎn)品最遠(yuǎn)端,無(wú)法得到前端沖頭傳遞過(guò)來(lái)的壓力作用,且承載孔周圍分型面復(fù)雜,凹凸不平,不易設(shè)置排氣裝置,故此處內(nèi)部組織松散,易形成氣孔缺陷。
與傳統(tǒng)壓力鑄造相比,局部擠壓壓鑄分為充型階段與凝固階段,并在凝固2-4秒金屬液為半固態(tài)時(shí)進(jìn)行局部加壓作用,并保壓6-8秒,將氣孔擠壓至合理范圍內(nèi),此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高,可實(shí)現(xiàn)定模側(cè)面孔局部擠壓功能,高效降低抽芯孔成型時(shí)周圍產(chǎn)生的氣孔問(wèn)題,使壓鑄生產(chǎn)中產(chǎn)品氣孔率降低至0.9%,強(qiáng)度性能顯著提升。
本實(shí)用新型通過(guò)在半凝固狀態(tài)下對(duì)金屬液進(jìn)行擠壓,不但完成了傳統(tǒng)抽芯銷的成型效果,還直到降低遠(yuǎn)端抽芯孔的氣孔率。