CN106141137A - 一种侧抽芯挤压压铸装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

一种侧抽芯挤压压铸装置，包括定模框、动模框，在定模框内固定有定模芯，在动模框内固定有动模芯，定模框垂向上设有料管，压射杆与料管滑动配合；挤压油缸通过连接板水平地固定在定模框上；挤压销与挤压油缸通过抱环连接，挤压销与挤压衬套滑动配合，挤压衬套水平安装在定模芯内，锁紧板固定在定模框上且安装在挤压衬套的后侧。本发明通过挤压销采用挤压的方式对发动机支架远端的加工孔在金属液半凝固状态下进行挤压，一是形成了粗加工前的孔，重要的是通过对金属液的挤压，使得孔周边的气孔率大为降低，提高了支架的机械强度。

Description

一种侧抽芯挤压压铸装置及生产方法

技术领域

本发明涉及金属压铸模具及生产方法，特别涉及一种侧抽芯挤压装置及生产方法。

背景技术

目前，汽车发动机支架常通过压力铸造生产；其特点在于：高压下压铸件表面光滑，内部组织致密，强度高，力学性能好；然而，对于壁厚较厚，高低分型大的压铸件，生产过程中会遇到气孔缺陷，气孔主要是因为金属液在以较高的速度充填型腔时，金属液在型腔中发生卷气或气体无法顺利排出，因而产生气泡。气泡在凝固过程中无法得到较大压力作用而形成对产品不利的气孔缺陷，使铸件气孔率上升，直接影响产品质量。压铸发动机支架结构复杂，高低分型较多，压力无法得到良好的传递，最远端分型面复杂，气体不易排除，易产生气孔缺陷，且远端金属液填充温度较低，流动性差，有冷料风险，压力在从前端向远端传递时损失较大，故远端组织无法得到压力的良好作用，导致远端组织松散，气孔率较高，且最远端刚好为抽芯孔位置，孔为装配承载孔，强度及内部组织要求较高，而传统模具结构及压铸工艺方式已无法解决此问题，使得汽车发动机支架强度降低。

现采用局部增压的方式直接对远端施加压力来解决铸件气孔缺陷，降低气孔率，提升支架内部组织致密度，改善支架强度。由于多数工厂对局部增压技术的使用仍不够成熟，常规局部挤压结构为：挤压销从与模具主分型面垂直方向对产品平面或凸台进行增压，本专利采用特殊挤压装置及工艺方式利用与主分型面平行的挤压销对侧抽芯孔周围组织进行局部挤压及成型，提出了一种低气孔率侧抽芯孔局部挤压压铸生产方式。

发明内容

为解决现有技术的不足，提供一种低气孔率侧抽芯孔局部挤压压铸模具及其制备方法，本发明结构合理，能有效地降低发动机远端抽芯孔的气孔率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种侧抽芯挤压压铸装置，包括定模框、动模框，在定模框内固定有定模芯，在动模框内固定有动模芯，定模框垂向上设有料管，压射杆与料管滑动配合；挤压油缸通过连接板水平地固定在定模框上；挤压销与挤压油缸通过抱环连接，挤压销与挤压衬套滑动配合，挤压衬套水平安装在定模芯内，锁紧板固定在定模框上且安装在挤压衬套的后侧。

上述的一种侧抽芯挤压压铸装置，所述挤压销的头部倒圆角。

一种侧抽芯挤压压铸的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：在进行充型之前，挤压油缸带着挤压销退在侧抽芯孔型腔外的初始位置；

步骤二：压射杆推动金属液向前移动对型腔进行填充，充型完成后金属液在压射杆作用下保压凝固；

步骤三：待金属液凝固2-4秒后，侧抽芯孔型腔周围金属液体达到半固态时，挤压油缸推动挤压销水平向前进行挤压，挤压销对侧气孔位进行施压，利用挤压销前端圆角及挤压销侧面对侧气孔周边的金属液进行压缩；

步骤四：挤压销向前作用到极限位置，并保持压力作用时间6-8秒，同时压射杆作用在型腔保持压力15-20秒；

步骤五：挤压压铸完成，挤压销在挤压油缸驱动下退回到原位置。

现有技术中发动机支架的远端的加工孔是采用抽芯的方式进行加工，孔的周边气孔率较高。本发明通过挤压销采用挤压的方式对发动机支架远端的加工孔在金属液半凝固状态下进行挤压，一是形成了粗加工前的孔，重要的是通过对金属液的挤压，使得孔周边的气孔率大为降低，提高了支架的机械强度。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明挤压销连接结构示意图。

图3是本发明挤压销作用过程中的示意图。

图4是本发明挤压销到达挤压尽头极限位置的示意图。

图5为本发明挤压力作用的原理图。

图中标记为：1动模框，2动模芯，3型腔，31支架远端的侧抽芯孔的型腔，4料管，5压射杆，6定模框，7定模芯，8抱环，9挤压油缸，91油缸的输出轴，10第一连接板，11第二连接板，12挤压销，13锁紧板，14挤压衬套，15侧抽芯孔周边的气孔。

具体实施方式

参照附图，一种侧抽芯挤压压铸装置，包括定模框6、动模框1，在定模框内固定有定模芯7，在动模框内固定有动模芯2，定模框垂向上设有料管4，压射杆5与料管滑动配合；挤压油缸9通过第一连接板10、第二连接板11水平地固定在定模框上；挤压销12与挤压油缸通过抱环8连接，挤压销与挤压衬套14滑动配合，挤压销的头部为圆角，挤压衬套水平安装在定模芯内，锁紧板13安装在挤压衬套的后侧、固定在定模框上。

一种侧抽芯挤压压铸的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：在进行充型之前，挤压油缸带着挤压销退在侧抽芯孔型腔外的初始位置；

步骤二：压射杆推动金属液向前移动对型腔3进行填充，压射杆推动金属液向前移动一定距离后，金属液填充到达型腔最远处侧抽芯孔型腔31，即充型完成，充型完成后金属液在压射杆作用下保压凝固；

步骤三：待金属液凝固2-4秒后，侧抽芯孔型腔周围金属液体达到半固态时，挤压油缸推动挤压销水平向前进行挤压，挤压销对侧气孔位进行施压，利用挤压销前端圆角及挤压销侧面对侧气孔周边的金属液进行压缩；

步骤四：挤压销向前作用到极限位置，并保持压力作用时间6-8秒，同时压射杆作用在型腔保持压力15-20秒；

步骤五：挤压压铸完成，挤压销在挤压油缸驱动下退回到原位置。

压铸机器上的后端油缸驱动压射杆给予金属液体一定压力（60-100MPa）,并保持压力一段时间，使压力能够传递到所填充型腔的其它部位，从而使金属液体在高压作用下冷却凝固成型，并将内部组织压紧、气孔压缩。

但是由于侧抽芯孔型腔31距离压射杆较远，而且其型腔深入模具内部，凹凸不平，导致填充时此处气体堆积无法排出，且压射杆所作用压力很难传递到远处侧抽芯孔型腔处，致使远处孔周围气孔缺陷严重，无法被压缩，使得产品气孔率上升，废品率增加；

现采用对侧抽芯孔周围金属液局部挤压的工艺来直接对侧抽芯孔型腔处施加压力，来直接将此处气孔压缩，形成内部组织良好的产品；

在移动过程中，挤压销对两侧气孔位置施加压力，利用前端圆倒角及挤压销侧面将两侧气孔压缩，降低气孔率

支架远端的抽芯孔最佳理想挤压位置是将孔一次性挤压成型，但实际生产中将会由于挤压压力的限制，孔将不会被完全挤压成型，剩余部分还须采用机加工保证孔的成型精度。

传统压铸方式是金属液在压射杆的推动下向前推进顺序填充型腔，而此时的抽芯销已深入型腔中，抽芯销直径、深入距离即为抽芯承载孔实际直径与长度，待充型完成并凝固结束后，后端抽芯油缸驱动抽芯销抽出型腔，以此完成侧抽芯孔的成型。但侧抽芯孔在产品最远端，无法得到前端冲头传递过来的压力作用，且承载孔周围分型面复杂，凹凸不平，不易设置排气装置，故此处内部组织松散，易形成气孔缺陷。

与传统压力铸造相比，局部挤压压铸分为充型阶段与凝固阶段，并在凝固2-4秒金属液为半固态时进行局部加压作用，并保压6-8秒，将气孔挤压至合理范围内，此方案结构简单、使用方便、效率高，可实现定模侧面孔局部挤压功能，高效降低抽芯孔成型时周围产生的气孔问题，使压铸生产中产品气孔率降低至0.9%，强度性能显著提升。

本发明通过在半凝固状态下对金属液进行挤压，不但完成了传统抽芯销的成型效果，还直到降低远端抽芯孔的气孔率。

Claims (3)

1.一种侧抽芯挤压压铸装置，包括定模框、动模框，在定模框内固定有定模芯，在动模框内固定有动模芯，定模框垂向上设有料管，压射杆与料管滑动配合；其特征在于挤压油缸通过连接板水平地固定在定模框上；挤压销与挤压油缸通过抱环连接，挤压销与挤压衬套滑动配合，挤压衬套水平安装在定模芯内，锁紧板固定在定模框上且安装在挤压衬套的后侧。

2.如权利要求1所述的一种侧抽芯挤压压铸装置，其特征在于所述挤压销的头部倒圆角。

3.一种侧抽芯挤压压铸的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：在进行充型之前，挤压油缸带着挤压销退在侧抽芯孔型腔外的初始位置；

步骤二：压射杆推动金属液向前移动对型腔进行填充，充型完成后金属液在压射杆作用下保压凝固；

步骤三：待金属液凝固2-4秒后，侧抽芯孔型腔周围金属液体达到半固态时，挤压油缸推动挤压销水平向前进行挤压，挤压销对侧气孔位进行施压，利用挤压销前端圆角及挤压销侧面对侧气孔周边的金属液进行压缩；

步骤四：挤压销向前作用到极限位置，并保持压力作用时间6-8秒，同时压射杆作用在型腔保持压力15-20秒；

步骤五：挤压压铸完成，挤压销在挤压油缸驱动下退回到原位置。