CN110076316A - 一种锌合金产品的成型方法及锌合金成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锌合金产品的成型方法及锌合金成型模具，该锌合金产品通过锌合金成型模具制成，锌合金成型模具中开设有流道结构和多个型腔，流道结构包括主流道和分流道，分流道包括前段流道和后段流道，主流道、前段流道、后段流道和多个型腔的进胶口依次连通，前段流道为曲线流道，后段流道的尺寸在朝向前段流道的方向上逐渐增大，该成型方法包括：加热锌合金成型模具至预设温度；将锌合金原料加热至液态，并注入至锌合金成型模具中，其中，液态锌合金原料依次经过主流道、前段流道、后段流道，并通过进胶口进入多个型腔中，以凝固成粗胚；去除粗胚上的废料，以得到锌合金产品。通过此方案提高锌合金产品的良品率。

Description

一种锌合金产品的成型方法及锌合金成型模具

技术领域

本发明涉及锌合金产品成型方法的技术领域，具体涉及一种锌合金产品的成型方法及锌合金成型模具。

背景技术

锌合金压铸成型是将熔融的锌合金液在较高的压力下，以高速度填充到压铸模型腔，并使锌合金液在高压状态下凝固而形成锌合金压铸件的过程，它是目前所有的锌合金成型铸造成型方法中效率最高的一种。

对于一模多穴的情况，根据流道平衡程度，多型腔的锌合金液填充时间容易产生偏差，在压铸成型中，保持锌合金液流动的平衡性十分重要。锌合金液流动的顺畅性是锌合金液流动平衡性的关键因素。现常用锌合金成型模具的流道通常将模具的流道设计地较直，比较单一，在锌合金液进料时，流动不顺畅，锌合金液流动受到的阻力较大，容易出现回流等不良，降低了锌合金产品成型的良品率。

发明内容

本发明提供了一种锌合金产品的成型方法及锌合金成型模具，以解决现有技术中锌合金产品成型良品率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种锌合金产品的成型方法，该锌合金产品通过锌合金成型模具制成，锌合金成型模具中开设有流道结构和多个型腔，流道结构包括主流道和分流道，分流道包括前段流道和后段流道，主流道、前段流道、后段流道和多个型腔的进胶口依次连通，前段流道为曲线流道，后段流道的尺寸在朝向前段流道的方向上逐渐增大，该成型方法包括：加热锌合金成型模具至预设温度；将锌合金原料加热至液态，并注入至锌合金成型模具中，其中，液态锌合金原料依次经过主流道、前段流道、后段流道，并通过进胶口进入多个型腔中，以凝固成粗胚；去除粗胚上的废料，以得到锌合金产品

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种锌合金成型模具，该锌合金成型模具使用在上述成型方法中，以得到锌合金产品。

本发明的有益效果是：本发明的成型方法在锌合金成型模具的配合下完成，锌合金成型模具中开设有流道结构和多个型腔，流道结构包括主流道和分流道，分流道包括前段流道和后段流道，主流道、前段流道、后段流道和多个型腔的进胶口依次连通，前段流道为曲线流道，后段流道的尺寸在朝向前段流道的方向上逐渐增大。在将液态锌合金原料注入至锌合金成型模具中后，液态锌合金原料依次经过主流道、前段流道、后段流道，并通过进胶口进入多个型腔中。前段流道设置为曲线流道，曲线流道保证了流道内液态锌合金原料流动的顺畅性，避免由于液态锌合金原料流动受阻造成空气夹杂等不良现象，使液态锌合金原料更好地对多个型腔进行填充。另外，因为随着液态锌合金原料地流动，液态锌合金原料的速度会损失，所以当后段流道的尺寸在朝向前段流道的方向上逐渐增大时，后段流道能够确保液态锌合金原料在填充的过程中始终为加速状态，这样有利于液态锌合金原料充分进入各个型腔内进行成型，从而提升了成型产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本申请提供的锌合金产品的成型方法的一实施例的流程示意图；

图2是本申请提供的锌合金成型模具的一实施例的组装结构示意图；

图3是本申请提供的锌合金成型模具的一实施例的截面示意图；

图4是本申请提供的流道结构的一实施例的结构示意图；

图5是本申请提供的图4中A区域的局部放大示意图；

图6是本申请提供的锌合金产品的成型方法的另一实施例的流程示意图；

图7是本申请提供的锌合金成型模具在分流板区域的一实施例的分解结构示意图；

图8是本申请提供的锌合金成型模具在热嘴区域的一实施例的截面结构示意图；

图9是本申请提供的排气腔的一实施例的结构示意图；

图10是本申请提供的图9中B区域的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1至图4，图1是本申请提供的锌合金产品的成型方法的一实施例的流程示意图，图2是本申请提供的锌合金成型模具100的一实施例的组装结构示意图，图3是本申请提供的锌合金成型模具100的一实施例的截面示意图，图4是本申请提供的流道结构110的一实施例的结构示意图。

本申请的锌合金产品的成型方法在锌合金成型模具100的配合下完成，具体如下。

S101：加热锌合金成型模具100至预设温度。

本申请可以用电加热的方式对锌合金成型模具100进行加热，以使锌合金成型模具100的温度提高至预设温度，预设温度可以是200摄氏度至220摄氏度，例如，200摄氏度、205摄氏度、210摄氏度、218摄氏度和220摄氏度。在锌合金成型模具100温度升温至预设温度后，可以对锌合金成型模具100进行保温30至60分钟，确保锌合金成型模具100中各个位置处的温度达到正常水平。

锌合金成型模具100中开设有流道结构110和多个型腔120，流道结构110用于导引液态锌合金原料至型腔120中成型。流道结构110包括主流道111和分流道112，分流道112包括前段流道113和后段流道114，主流道111、前段流道113、后段流道114和多个型腔120的进胶口依次连通，前段流道113为曲线流道，后段流道114的尺寸在朝向前段流道113的方向上逐渐增大。

本申请的流道结构110所成型的流道料渣与流道结构110相对应，为了更加直观的描述锌合金成型模具100的流道结构110，此处于流道料渣来说明锌合金成型模具100的流道结构110。

S102：将锌合金原料加热至液态，并注入至锌合金成型锌合金成型模具100中。

在锌合金原料加热至液态后，将液态锌合金原料注入至锌合金成型模具100中，液态锌合金原料依次经过主流道111、前段流道113、后段流道114，并通过进胶口进入多个型腔120中，以凝固成粗胚。

前段流道113设置为曲线流道，曲线流道保证了流道内液态锌合金原料流动的顺畅性，避免由于液态锌合金原料流动受阻造成空气夹杂等不良现象，使液态锌合金原料更好地对多个型腔120进行填充。

另外，因为随着液态锌合金原料地流动，液态锌合金原料的速度会损失，所以当后段流道114的尺寸在朝向前段流道113的方向上逐渐增大时，后段流道114能够确保液态锌合金原料在填充的过程中始终为加速状态，这样有利于液态锌合金原料充分进入各个型腔120内进行成型，从而提升了成型产品质量。

后段流道114与型腔120呈夹角设置，使后段流道114和型腔120之间的距离在朝向前段流道113的方向上逐渐增大。后段流道114与型腔120之间的夹角可以为20度至70度，从而防止后段流道114内的液态锌合金原料回流。若后段流道114与型腔120的距离相等，也就是后段流道114与型腔120平行设置，则型腔120的远离前段流道113的一端要较于另一端后接收到液态锌合金原料，从而影响产品的成型质量。

S103：去除粗胚上的废料，以得到锌合金产品。

将粗胚上的废料去除，废料包括与型腔120的进胶口连接的流道料渣，将流道料渣去除后，从而得到锌合金产品。

请参阅图1、图4和图5，图5是本申请提供的图4中A区域的局部放大示意图。

具体地，后段流道114包括引流腔115和导向腔116，前段流道113、引流腔115、导向腔116和多个型腔120的进胶口依次连通，引流腔115的厚度大于导向腔116的厚度，从而使得后段流道114内的液态锌合金原料能够加速进入型腔120中，以确保液态锌合金原料充满整个型腔120中。

导向腔116的厚度在远离引流腔115的方向上逐渐减小，从而进一步确保液态锌合金原料能够在进入型腔120时处于加速状态，确保液态锌合金原料充满型腔120，降低产品的不良率。

导向腔116大致垂直于进胶口，从而使得后段流道114内的液态锌合金原料垂直进入进胶口，有利于液态锌合金原料充满型腔120，以提高成型产品的质量。可以理解，导向腔116大致垂直于进胶口，具体指导向腔116进胶口的角度范围为85度-95度，例如，85度、88度、90度、92度和95度等。

后段流道114还包括加厚部117，加厚部117设于导向腔116的远离前段流道113的一端，加厚部117的深度大于导向腔116的深度。因为液态锌合金原料在流动的过程中，速度会有一定的损失，存在不能流到后段流道114的远离前段流道113的一端的情况，从而出现不良品，所以在后端流道中增设加厚部117后，液态锌合金原料会优先往处于低处的加厚部117中流动，从而降低了液态锌合金原料不能流入型腔120的远离前段流道113的一端的概率。

锌合金产品存在圆弧面，型腔120中也有对应的圆弧结构，进胶口设在型腔120的圆弧结构处，导向腔116的与进胶口的连接处设有与圆弧结构垂直的斜面。从力学角度来讲，导向腔116与圆弧结构垂直方便沿废料与圆弧结构的连接处的切向方向掰除废料，避免锌合金产品在进胶口处出现多料或缺料等不良情况。

请参阅图1、图3、图6、图7至图8，图6是本申请提供的锌合金产品的成型方法的另一实施例的流程示意图，图7是本申请提供的锌合金成型模具100在分流板150区域的一实施例的分解结构示意图，图8是本申请提供的锌合金成型模具100在热嘴160区域的一实施例的截面结构示意图。

S201：电性导通加热器170和感温器180，加热器170加热分流板150和热嘴160至预设温度，感温器180实时检测分流板150和热嘴160的温度。

本申请的锌合金成型模具100包括前模130、后模140、分流板150、至少两个热嘴160、加热器170和感温器180。前模130压合在后模140上形成流道结构110和多个型腔120，分流板150和至少两个热嘴160连接，且设置在锌合金成型模具100中靠近前模130的一端，分流板150的内部开设有分流板流道151，热嘴160的内部开设有热嘴流道161，分流板流道151、热嘴流道161和流道结构110的主流道111依次连通，加热器170分别与分流板150和热嘴160连接，加热器170用于加热分流板150和热嘴160，感温器180分别与分流板150和热嘴160连接，感温器180用于检测分流板150和热嘴160的温度。

在电性导通加热器170和感温器180后，加热器170通电产生热量，对分流板150和热嘴160进行加热，感温器180实时检测分流板150和热嘴160的温度，当分流板150和热嘴160的温度达到预设温度时，对分流板150和热嘴160进行保温处理。

本申请的发明人在前期的研究中发现，锌合金成型模具100采用一个主流道111对应一个热嘴160时，主流道111的横截面积要大于分流道112的横截面积之和，才可以保证锌合金产品的成型完整，这会导致主流道111处废料重量较大。而本方案则是采用具有至少两个热嘴160，至少两个热嘴160中的每一个连接相同数量的分流道112，因此每个主流道111的横截面积变小，从而减轻了主流道111处的废料重量。

S202：将锌合金原料加热至液态，并将液态锌合金原料通过分流板150注入至锌合金成型模具100中。

液态锌合金原料从分流板150注入至锌合金成型模具100中，液态锌合金原料依次经过分流板流道151、热嘴流道161、主流道111、前段流道113、后段流道114，并通过进胶口进入多个型腔120中，以凝固成粗胚。因为加热器170的作用，所以可以确保液态锌合金原料在流动的过程中温度不会快速下降，而导致液态锌合金原料在流动的过程中出现固化的现象。此外，因为感温器180的实时检测，所以用户可以准确地实时了解到分流板150和热嘴160的温度变化，以及时处理异常情况。

S203：去除粗胚上的废料，以得到锌合金产品。

将粗胚上的废料去除，废料包括与型腔120的进胶口连接的流道料渣，将流道料渣去除后，从而得到锌合金产品。

请参阅图7和图8，分流板150的内部还开设有安装孔152，安装孔152沿分流板150的长度方向设置，且贯通分流板150的两端，分流板流道151沿分流板150的长度方向分布在同一平面上，加热器170包括第一加热器171和第二加热器172，第一加热器171穿过安装孔152设置在分流板150内部，第二加热器172缠绕于热嘴160的外周面上。

分流板流道151包括入口流道1512、至少两个出口流道1514和连接流道1516，入口流道1512和至少两个出口流道1514分别设置在分流板150的相对两侧面上，连接流道1516沿分流板150的长度方向设置，且连接流道1516将入口流道1512和至少两个出口流道1514连通在一起，至少两个出口流道1514与热嘴流道161连通。液态锌金属原料从入口流道1512中进入锌合金成型模具100中，在连接流道1516的导引下流动至至少两个出口流道1514中，然后从至少两个出口流道1514分别流出，以流进至少两个热嘴160中。

安装孔152沿着分流板150长度方向设置并且贯穿分流板150的两端，第一加热器171穿过安装孔152设置在分流板150内部，连接流道1516沿分流板150长度方向设置，因此放置在安装孔152内的第一加热器171平行于连接流道1516，第一加热器171各部分到连接流道1516的距离相等，第一加热器171对连接流道1516内的液态锌合金原料加热效果均匀。此外，第一加热器171从内部对分流板150加热，温度传递效果更好，第一加热器171对分流板150加热速度快，加热效率高。

安装孔152的数量可以设置为两个，并且两个安装孔152沿分流板150的宽度方形上关于分流板流道151对称设置。两个安装孔152内部均设有加热器170，以从两个位置对分流板流道151内的液体进行加热，从而加热效果更好，加热效率高。

请参阅图3、图9至图10，图9是本申请提供的排气腔190的一实施例的结构示意图，图10是本申请提供的图9中B区域的局部放大示意图。

本申请的排气腔190所成型的排气料渣与排气腔190相对应，为了更加直观的描述锌合金成型模具100的排气腔190，此处于排气料渣来说明锌合金成型模具100的排气腔190。排气腔190用于消除成型产品的气孔。液态锌合金原料依次经过主流道111、前段流道113、后段流道114、多个型腔120、多个排气腔190，液态锌合金原料在进入多个型腔120后，凝固成粗胚。

锌合金成型模具100中还开设有多个排气腔190，多个排气腔190分别与多个型腔120一一连通，型腔120的表面设置有波浪形结构。

本申请的发明人在前期的研究中发现，当采用渣包和表面为平面的排气腔190进行排气时，由于渣包的体积较大，造成了锌合金原料的浪费。型腔120设置波浪形结构进行排气，波浪形结构增加了排气腔190的排气行程，在保证成型产品的质量的前提下减少了原材料的浪费。

排气腔190包括一级排气腔191和二级排气腔192，一级排气腔191与型腔120连接，二级排气腔192与一级排气腔191呈夹角连接，以增加了排气腔190的排气行程。一级排气腔191的宽度和二级排气腔192的宽度在远离型腔120的方向上逐渐增大，即一级排气腔191和二级排气腔192呈扇形铺开，以方便排气腔190排气。进一步地，一级排气腔191与型腔120垂直连接。

可以理解地，在锌合金成型模具100尺寸允许的情况下，还可以设置更多级排气腔190，并且依次呈夹角连接。比如三级排气腔193、四级排气腔和五级排气腔，三级排气腔193与二级排气腔192呈夹角连接，四级排气腔与三级排气腔193呈夹角连接，五级排气腔与四级排气腔呈夹角连接，最大化的增了排气腔190的排气行程，提升排气效果，以提升成型产品质量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锌合金产品的成型方法，其特征在于，

所述锌合金产品通过锌合金成型模具制成，所述锌合金成型模具中开设有流道结构和多个型腔，所述流道结构包括主流道和分流道，所述分流道包括前段流道和后段流道，所述主流道、所述前段流道、所述后段流道和所述多个型腔的进胶口依次连通，所述前段流道为曲线流道，所述后段流道的尺寸在朝向所述前段流道的方向上逐渐增大，所述成型方法包括：

加热所述锌合金成型模具至预设温度；

将锌合金原料加热至液态，并注入至所述锌合金成型模具中，其中，液态锌合金原料依次经过所述主流道、所述前段流道、所述后段流道，并通过所述进胶口进入所述多个型腔中，以凝固成粗胚；

去除所述粗胚上的废料，以得到所述锌合金产品。

2.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，

所述锌合金成型模具包括：分流板、至少两个热嘴、加热器和感温器，所述分流板的内部开设有分流板流道，所述热嘴的内部开设有热嘴流道，所述分流板流道、所述热嘴流道和所述主流道依次连通，所述加热器分别与所述分流板和所述至少两个热嘴连接，所述感温器分别与所述分流板和所述至少两个热嘴连接；

所述加热所述锌合金成型模具至预设温度的步骤包括：电性导通所述加热器和所述感温器，所述加热器加热所述分流板和所述热嘴至预设温度，所述感温器实时检测所述分流板和所述热嘴的温度；

所述将锌合金原料加热至液态，并注入至所述锌合金成型模具中的步骤包括：将锌合金原料加热至液态，并将液态锌合金原料通过所述分流板注入至所述锌合金成型模具中，其中，液态锌合金原料依次经过所述分流板流道、所述热嘴流道、所述主流道、所述前段流道、所述后段流道，并通过所述进胶口进入所述多个型腔中，以凝固成粗胚。

3.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，

所述锌合金成型模具中还开设有多个排气腔，所述多个排气腔分别与所述多个型腔一一连通，所述型腔的表面设置有波浪形结构；

所述排气腔包括一级排气腔和二级排气腔，所述一级排气腔与所述型腔连接，所述二级排气腔与所述一级排气腔呈夹角连接，所述一级排气腔的宽度和所述二级排气腔的宽度在远离所述型腔的方向上逐渐增大；

所述将锌合金原料加热至液态，并注入至所述锌合金成型模具中的步骤包括：将锌合金原料加热至液态，并注入至所述锌合金成型模具中，其中，液态锌合金原料依次经过所述主流道、所述前段流道、所述后段流道、所述多个型腔、所述多个排气腔，液态锌合金原料在进入所述多个型腔后，凝固成粗胚。

4.根据权利要求2所述的成型方法，其特征在于，

所述分流板的内部还开设有安装孔，所述安装孔沿所述分流板的长度方向设置，且贯通所述分流板的两端，所述分流板流道沿所述分流板的长度方向分布在同一平面上，所述加热器包括第一加热器和第二加热器，所述第一加热器穿过所述安装孔设置在所述分流板内部，所述第二加热器缠绕于所述热嘴的外周面上。

5.根据权利要求4所述的成型方法，其特征在于，所述分流板流道包括入口流道、至少两个出口流道和连接流道，所述入口流道和所述至少两个出口流道分别设置在所述分流板的相对两侧面上，所述连接流道沿所述分流板的长度方向设置，且所述连接流道将所述入口流道和所述至少两个出口流道连通在一起，所述至少两个出口流道与所述热嘴流道连通。

6.根据权利要求1所述的成型方法，其特征在于，

所述后段流道包括引流腔和导向腔，所述前段流道、所述引流腔、所述导向腔和所述多个型腔的进胶口依次连通，所述引流腔的厚度大于所述导向腔的厚度。

7.根据权利要求6所述的成型方法，其特征在于，

所述进胶口设在所述型腔的圆弧结构处，所述导向腔的与所述进胶口的连接处设有与所述圆弧结构垂直的斜面；

所述去除所述粗胚上的废料的步骤包括：沿所述废料与所述圆弧结构的连接处的切向方向掰除所述废料。

8.根据权利要求6所述的成型方法，其特征在于，

所述导向腔的厚度在远离所述引流腔的方向上逐渐减小。

9.根据权利要求6所述的成型方法，其特征在于，

所述后段流道还包括加厚部，所述加厚部设于所述导向腔的远离所述前段流道的一端，所述加厚部的深度大于所述导向腔的深度。

10.一种锌合金成型模具，其特征在于，所述锌合金成型模具使用在权利要求1至9任一项所述的成型方法中，以得到锌合金产品。