本發(fā)明涉及真空壓鑄技術領域，尤其是涉及一種用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭。

背景技術：

壓鑄技術廣泛應用于汽車、3C等領域，具有成型周期短、生產(chǎn)效率高、環(huán)境友好等優(yōu)點。由于壓鑄過程中沖頭的低速及高速運動，造成金屬液以湍流的形式在壓室及型腔中運動，極易導致卷氣現(xiàn)象，使得最終鑄件內(nèi)存在氣孔，嚴重影響鑄件的力學性能，導致其難以進行進一步的熱處理及后續(xù)焊接工藝，限制了壓鑄件的應用領域。

為了避免及消除壓鑄過程中的卷氣現(xiàn)象，主要采取的措施是利用真空技術，將型腔中的氣體抽出，使金屬液在真空狀態(tài)下充填型腔。若模具型腔內(nèi)的真空壓力保持在5KPa以下，則該壓鑄技術可稱為高真空壓鑄工藝。高真空壓鑄技術是一種先進的特種壓鑄工藝，它基本不改變傳統(tǒng)壓鑄工藝步驟，保留了傳統(tǒng)壓鑄生產(chǎn)高效率等優(yōu)點，在此基礎上高真空壓鑄工藝的產(chǎn)品中氣孔大幅度減少，可進行T6熱處理和焊接加工。

型腔中高真空的獲得，需要將模具及沖頭進行良好的密封，現(xiàn)有工業(yè)上應用的真空工藝大部分為單向抽真空工藝，即在模具排氣閥處設置抽真空通道。抽真空通道與壓鑄機相配合，當沖頭運動至封閉澆料口時，給真空機開始抽真空信號，模具型腔及壓室中的空氣即從模具排氣閥處抽走，此工藝相對簡單易行。但是，由于該工藝僅在排氣閥一處抽真空，距離壓室較遠，而壓室中的氣體含量與填充率有關，當填充率不超過50％時，沖頭及模具密閉空間中大部分空氣在壓室中而非型腔中，且金屬液在壓室中的流動過程極易卷入氣體，因此，該工藝在實際生產(chǎn)中難以消除壓室中的卷氣現(xiàn)象，生產(chǎn)出的鑄件常含有氣孔缺陷。

因此，為了消除壓室中的卷氣現(xiàn)象，現(xiàn)有工業(yè)上已開發(fā)有壓室抽真空工藝，該工藝是在壓室上部開有一個抽氣孔進行抽真空，但是此方法的局限之處在于，為了避免金屬液進入抽氣孔，必須在沖頭運動至抽氣孔之前停止抽真空，導致其抽真空時間較短，真空效果不理想，且如果想要保證真空效果，必須降低壓鑄過程低速速度，以保證壓室抽真空時間，導致金屬液溫度降低，使得鑄造缺陷，如冷隔、澆不足等出現(xiàn)。因此，為消除壓室卷氣現(xiàn)象，需要提出新的壓室抽真空裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種壓室抽真空的密封壓鑄沖頭，保證在傳統(tǒng)壓鑄步驟不變的情況下，實現(xiàn)壓鑄過程中可對壓室進行抽真空工藝，減少鑄件中的氣孔含量，滿足其后續(xù)熱處理及可焊接的工藝要求。

根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭，包括：沖頭本體，所述沖頭本體具有前端和后端，所述沖頭本體的前端端面適于朝向所述壓室設置以進行壓射運動，所述沖頭本體在鄰近前端的外周壁上設有抽真空凹槽，當所述沖頭本體插入所述壓室時、所述沖頭本體的外周壁與所述壓室的內(nèi)周壁之間形成有縫隙，所述沖頭本體上在鄰近后端處套設有密封環(huán)以封閉所述縫隙；沖桿，所述沖桿連接在所述沖頭本體的后端；抽真空管道，所述抽真空管道設在所述沖頭本體上，且所述抽真空管道與所述抽真空凹槽相連通。

根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭，可用于高真空壓鑄工藝，工藝操作過程中沖頭與壓室之間實現(xiàn)密封，可同時對壓室內(nèi)進行抽真空操作，有效降低壓鑄件中的氣孔含量，從而使壓鑄件滿足其后續(xù)熱處理及可焊接的工藝要求。

在一些實施例中，所述沖頭本體及所述壓室的截面均為圓形，所述沖頭本體的最大外徑小于所述壓室的內(nèi)周壁直徑0.10～0.3mm。

在一些實施例中，所述沖頭本體的外周壁上設有安裝槽，所述密封環(huán)設在所述安裝槽內(nèi)。

在一些實施例中，所述密封環(huán)的寬度為5～20mm，所述密封環(huán)的厚度為2mm，所述密封環(huán)的外徑與所述壓室的內(nèi)周壁直徑相等。

在一些實施例中，所述抽真空管道沿所述沖頭本體的軸向延伸布置。

在一些實施例中，所述沖頭本體形成為朝向所述沖桿的一側敞開的筒形。

在一些實施例中，所述抽真空管道的外徑等于所述沖頭本體的壁厚的1/2～2/3。

在一些實施例中，所述抽真空管道為一條或者多條，當所述抽真空管道為多條時，多條所述抽真空管道沿所述沖頭本體的周向間隔開設置。

在一些實施例中，所述抽真空管道在所述沖頭本體的前端端面上的投影位于所述抽真空凹槽在所述沖頭本體的前端端面上的投影內(nèi)。

在一些實施例中，在除去與所述抽真空管道相通的部位處，所述抽真空凹槽其余部位的寬度及深度分別為2mm。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭的結構示意圖；

圖2是圖1中沿A-A方向的剖視圖；

圖3是圖1中沿B-B方向的剖視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭的抽真空原理示意圖。

附圖標記：

1-沖桿；2-連接器；3-抽真空管道；4-沖頭本體；41-沖頭本體的前端；42-沖頭本體的后端；43-安裝槽；5-密封環(huán)；6-抽真空凹槽；7-壓室；

抽真空管道外徑d1；沖頭本體壁厚w。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考圖1-圖4描述根據(jù)本發(fā)明實施例的一種用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭，壓鑄沖頭在壓射時可抽取壓室7內(nèi)空氣，使壓室7形成真空狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭，如圖1所示，包括：沖頭本體4、沖桿1和抽真空管道3。

其中，如圖1所示，沖頭本體4具有前端41和后端42，沖頭本體4的前端端面適于朝向壓室7設置以進行壓射運動，沖頭本體4在鄰近前端41的外周壁上設有抽真空凹槽6。如圖4所示，當沖頭本體4插入壓室7時、沖頭本體4的外周壁與壓室7的內(nèi)周壁之間形成有縫隙，沖頭本體4上在鄰近后端42處套設有密封環(huán)5以封閉該縫隙。

如圖1所示，沖桿1連接在沖頭本體4的后端42，抽真空管道3設在沖頭本體4上，且抽真空管道3與抽真空凹槽6相連通。

也就是說，無論壓室7和沖頭本體4的截面形狀如何，沖頭本體4的輪廓尺寸均小于無論壓室7的內(nèi)周壁輪廓尺寸，這樣當沖頭本體4插入壓室7時，沖頭本體4的外周壁與壓室7的內(nèi)周壁之間才會形成有縫隙。

如圖2所示，當沖頭本體4插入壓室7時，壓室7內(nèi)氣體擠壓到?jīng)_頭本體4與壓室7的內(nèi)周壁之間的縫隙處，受密封環(huán)5的阻擋作用，氣體沿縫隙流入到抽真空凹槽6，然后被抽真空管道3抽走。這樣結構的密封壓鑄沖頭，實現(xiàn)了沖頭與壓室7之間的密封，且在沖頭運動的同時，可以通過沖頭對壓室7進行抽真空，克服了采用壓室上部抽真空時所面臨的問題，有效降低壓鑄件中的氣孔含量。

根據(jù)本發(fā)明實施例的用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭，可用于高真空壓鑄工藝，工藝操作過程中沖頭與壓室7之間實現(xiàn)密封，可同時對壓室7內(nèi)進行抽真空操作，有效降低壓鑄件中的氣孔含量，從而使壓鑄件滿足其后續(xù)熱處理及可焊接的工藝要求。

在本發(fā)明的一些實施例中，如圖2和圖3所示，沖頭本體4的截面形成為圓形，對應的壓室7的截面也為圓形。

具體地，如圖1所示，沖頭本體4形成為朝向沖桿1的一側敞開的筒形，沖頭本體4通過連接器2與沖桿1相連。

其中，由圖1可以看出，連接器2與沖桿1的直徑相等，而沖桿1的直徑小于沖頭本體4的直徑。抽真空管道3位于沖桿1的一側，且抽真空管道3插在沖頭本體4上。

在這種圓形沖頭的結構中，為保證壓室密封及順暢排氣，沖頭本體4的最大外徑小于壓室7的內(nèi)周壁直徑0.10～0.3mm。

在一些實施例中，如圖1所示，沖頭本體4的外周壁上設有安裝槽43，密封環(huán)5設在安裝槽43內(nèi)，這樣可保證密封環(huán)5密封效果良好，密封環(huán)5不易脫落。

具體地，密封環(huán)5的寬度為5～20mm，密封環(huán)5的厚度為2mm。這里，密封環(huán)5的寬度指的是密封環(huán)5的軸向尺寸，密封環(huán)5的厚度指的是密封環(huán)5的徑向尺寸。

更具體地，密封環(huán)5的最大外徑要與壓室7內(nèi)壁外徑相當，密封環(huán)5的外徑可與壓室7的內(nèi)周壁直徑相等，在受熱狀態(tài)下密封環(huán)5膨脹后與壓室7內(nèi)壁緊密配合，形成密閉空間。

在一些實施例中，如圖1-圖3所示，抽真空管道3沿沖頭本體4的軸向延伸布置，這樣排氣較順暢。

其中，抽真空管道3可以為一條或者多條。如圖2所示，當抽真空管道3為一條時，所述的抽真空管道3最好在沖頭本體1的圓周上方沿軸向布置。

當抽真空管道3為多條時，多條抽真空管道3沿沖頭本體4的周向間隔開設置，這樣可加快排氣速度。

這里，抽真空管道3的外徑由沖頭本體4及壓室7抽真空效率所決定，一般如圖2所示，抽真空管道3的外徑d1等于沖頭本體4的壁厚w的1/2～2/3。

更具體地，如圖2所示，抽真空管道3在沖頭本體4的前端端面上的投影位于抽真空凹槽6在沖頭本體4的前端端面上的投影內(nèi)。也就是說，所述的抽真空凹槽6與抽真空管道3相通的部位深度應覆蓋抽真空管道3的圓周。

由圖2可以看出，抽真空凹槽6在圍繞抽真空管道3處深度較大，而其余部位深度一般為2mm左右，寬度一般為2mm左右。抽真空凹槽6的深度指的是抽真空凹槽6的徑向尺寸，抽真空凹槽6的寬度指的是抽真空凹槽6的軸向尺寸。

下面結合圖1-圖4描述一個具體實施例中用于壓室抽真空的密封壓鑄沖頭的結構。

如圖1所示，密封壓鑄沖頭包括：沖桿1、連接器2、抽真空管道3、沖頭本體4、密封環(huán)5及抽真空凹槽6。其中如圖4所示，沖頭本體4前端41外徑要比壓室7內(nèi)壁直徑小0.10～0.3mm，抽真空凹槽6設置在沖頭本體4的前側，沖頭本體4與抽真空管道3相通，且在該處深度覆蓋抽真空管道3，如圖1中截面A所示，抽真空凹槽6寬度一般2mm左右，深度2mm左右；沖頭本體4的后端42裝有密封環(huán)5，寬度一般為5～20mm，厚度一般為2mm，密封環(huán)5的外徑與壓室7的內(nèi)壁直徑相當；抽真空管道3在沖頭本體4的圓周上方沿軸向布置，抽真空管道3的外徑由沖頭本體4及壓室7的抽真空效率所決定，抽真空管道3的外徑一般為頭本體4的壁厚的1/2～2/3左右。抽真空管道3不僅限于一條，也可以有多條。

如圖4所示，在壓鑄過程中，當密封壓鑄沖頭封閉澆料口后，由于密封環(huán)5受熱膨脹，使得其與壓室7及沖頭本體4構成密封空間，此時，真空系統(tǒng)開啟，壓室7內(nèi)的空氣可通過沖頭本體4前端41與壓室7內(nèi)壁的間隙，進入抽真空凹槽6，進而通過抽真空管道3被抽取，最終使得壓室7內(nèi)金屬液在真空條件下向前推進，消除了壓室7內(nèi)卷氣現(xiàn)象。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“深度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“相連”、“連接”、“固定”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術語“實施例”、“示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同物限定。