改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，它適用于鋁合金、鎂合金等有色金屬薄壁鑄件的金屬型鑄造。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬型鑄造是將金屬液澆入用金屬材料制造的鑄型中獲得鑄件的工藝方法。金屬型冷卻速度快，鑄件組織致密，力學(xué)性能比砂型鑄件高15%左右；金屬型鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低，較砂型鑄件在后期機械加工過程中可少加工或不加工，生產(chǎn)效率高。
[0003]金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，澆入金屬型的金屬液很快就結(jié)晶凝固。但是對于薄壁鑄件的局部厚大部位來說冷卻速度慢，無法實現(xiàn)與薄壁位置同時凝固，易產(chǎn)生縮松缺陷。同時，金屬型模具排氣效果差，厚大部位常因排氣不良產(chǎn)生負(fù)壓影響充型，并且產(chǎn)生氣孔缺陷。因此，需要探索出一種即能夠加快鑄件局部厚大部位冷卻速度又有利于厚大部位排氣的工藝方法，從而改善薄壁鑄件局部厚大部位質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，能夠順利排出厚大部位充型及凝固過程中產(chǎn)生的氣體，有效加強薄壁鑄件局部厚大部位的冷卻能力，保證精鑄件的質(zhì)量，具有很強的應(yīng)用前景。
[0005]為了達(dá)到上述設(shè)計目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，包括本體，所述本體上與鑄件大平面上存在的厚大筋條相對位置設(shè)有槽，槽的面積與筋條面積相同，所述槽內(nèi)設(shè)有紫銅鑲塊，紫銅鑲塊與槽的配合方式為過渡配合。
[0007]優(yōu)選地，所述紫銅鑲塊與模具的配合的面上均勻分布多個排氣通道。
[0008]優(yōu)選地，所述排氣通道為三角形結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，所述紫銅鑲塊與槽底配合的一面邊沿上設(shè)有直角槽。
[0010]優(yōu)選地，所述槽底設(shè)有多個均勾分布的排氣孔。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述排氣孔與紫銅鑲塊的直角槽相對設(shè)置。
[0012]本發(fā)明所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)的有益效果是:能夠順利排出厚大部位充型及凝固過程中產(chǎn)生的氣體，有效加強薄壁鑄件局部厚大部位的冷卻能力，保證精鑄件的質(zhì)量，具有很強的應(yīng)用前景。
[0013]紫銅鑲塊的排氣效果:充型及凝固過程中厚大部位的氣體通過紫銅鑲塊上的排氣通路以及模具本體上連接排氣通路的排氣孔排出，降低了厚大部位出現(xiàn)氣孔缺陷以及因排氣不良產(chǎn)生負(fù)壓影響充型的可能性。
[0014]紫銅鑲塊的冷卻效果:銅材質(zhì)的熱導(dǎo)率和熱容量相較鑄鐵模具本體大，具有比金屬型模具本體更好的冷卻效果，同時厚大部位氣體的排出也帶走了部分熱量，加強了局部厚大部位的冷卻能力。二者的共同作用有利于實現(xiàn)鑄件局部厚大部位與薄壁蒙皮部位的同時凝固，降低厚大部位縮松的可能性，提高厚大部位組織致密性。
[0015]在模具上使用銅介質(zhì)激冷及排氣散熱的方式加強厚大部位的冷卻能力可有效地保證金屬型精鑄件的表面質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0017]圖2是圖1的左視圖；
[0018]圖3是本發(fā)明所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)的紫銅鑲塊的示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)的紫銅鑲塊的側(cè)視圖；
[0020]圖5是圖3的I處放大圖；
[0021]圖6是圖4的II處放大圖。
【具體實施方式】
[0022]下面對本發(fā)明的最佳實施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述。
[0023]某薄壁深腔結(jié)構(gòu)的鑄件，材質(zhì)ZL114A，T6熱處理，鑄件蒙皮壁厚為3.5±0.5mm，大平面上存在厚大筋條，尺寸為130mmX 23mm，厚度為15mm。鑄件除筋條外側(cè)加工量3mm外，其余各面均不加工。鑄件采用低壓砂芯金屬型澆注，金屬型模具材質(zhì)為QT600-3，砂芯材質(zhì)為石英樹脂砂。鑄件凝固過程中，由于厚大部位比蒙皮部位厚的多，冷卻速度慢，并且無補縮通道，常出現(xiàn)縮松缺陷。并且厚大部位充型過程中易卷入氣體，氣體若不能順利排出，則會影響厚大部位充型并引起縮松缺陷。具體實施方案如圖1-6所示，包括本體，所述本體上與鑄件大平面上存在的厚大筋條相對位置設(shè)有槽1，槽I的面積與筋條面積相同，所述槽I內(nèi)設(shè)有紫銅鑲塊2，紫銅鑲塊2與槽I的配合方式為過渡配合，所述紫銅鑲塊I與模具的配合的面上開設(shè)排氣通道，通過本體上的排氣孔3與型腔外相連，排氣通道間隔1mm設(shè)置，所述排氣通道為三角形結(jié)構(gòu)，槽深0.6_，槽開口寬度為1_ ;所述紫銅鑲塊與槽底配合的一面邊沿上設(shè)有直角槽，直角槽為2mmX 2mm，所述槽底設(shè)有Φ5的排氣孔，排氣孔與紫銅鑲塊的直角槽相對設(shè)置，自槽底面邊沿中心位置的孔開始算起，每隔40mm鉆排氣孔。在此例中，每個槽底面邊沿上鉆3個排氣孔，兩條邊沿鉆6個排氣孔。
[0024]所述槽的面積為130mmX 23mm，槽深40mm，開槽位置模具本體剩余厚度為6.5mm。所述紫銅鑲塊材料為紫銅，面積為130 X 23mm，厚度為40mm。
[0025]使用時，將紫銅鑲塊鑲嵌進(jìn)金屬半模的開槽中，鑲塊底面與槽底面貼合。清理配合及成型面，保證成型面上鑲塊與模具本體平整、光滑過渡。這樣，鑄件在澆注和冷卻過程中，紫銅鑲塊作為鑄件厚筋條部位的直接冷卻介質(zhì)，加快了厚筋條的冷卻速度。厚大部位充型及凝固過程產(chǎn)生的氣體依次通過三角形排氣槽、鑲塊底面邊沿斜角與模具本體形成的排氣通路，最后通過金屬模具上的排氣孔排出，同時帶出熱量。
[0026]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，便于該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下還可以做出若干簡單推演或替換，而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對本發(fā)明做出的簡單改進(jìn)都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，包括本體，其特征在于:所述本體上與鑄件大平面上存在的厚大筋條相對位置設(shè)有槽，槽的面積與筋條面積相同，所述槽內(nèi)設(shè)有紫銅鑲塊，紫銅鑲塊與槽的配合方式為過渡配合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述紫銅鑲塊與模具的配合的面上均勻分布多個排氣通道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述排氣通道為三角形結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述紫銅鑲塊與槽底配合面邊沿上設(shè)有直角槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述槽底設(shè)有多個均勻分布的排氣孔。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述排氣孔與紫銅鑲塊的直角槽相對設(shè)置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善薄壁鑄件金屬型鑄造局部厚大部位質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)，包括本體，所述本體上與鑄件大平面上存在的厚大筋條相對位置設(shè)有槽，槽的面積與筋條面積相同，所述槽內(nèi)設(shè)有紫銅鑲塊，紫銅鑲塊與槽的配合方式為過渡配合。紫銅鑲塊上設(shè)有排氣槽，通過本體上的排氣孔與型腔外相連，能夠順利排出厚大部位充型及凝固過程中產(chǎn)生的氣體，有效加強薄壁鑄件局部厚大部位的冷卻能力，保證精鑄件的質(zhì)量，具有很強的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B22C9/06
【公開號】CN105081221
【申請?zhí)枴緾N201510486027
【發(fā)明人】張云鵬, 邊毅, 李智偉, 劉新超, 孫建新
【申請人】北京航星機器制造有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月10日