CN107345574B - 一种压铸模具的型腔排气系统 - Google Patents

一种压铸模具的型腔排气系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种压铸模具的型腔排气系统，应用在铸造模具中，在向模具的型腔中注入金属液时，型腔中的气体会通过第一流道并经排气阀排出；当型腔中充填进金属液后，金属液进入活塞腔中并推动活塞，活塞的位置根据产品结构设计，它可以设计在型腔或者排气道位置。活塞推动控制杆而使摆动杆摆动，从而带动阀杆拉动阀芯将排气口封堵；这样，排气阀就将第一流道封堵而使金属液不能通过排气阀流出。由此，本发明的一种压铸模具的型腔排气系统能够利用注入模具型腔中的金属液控制排气阀，结构简单，设计参数范围大，使用方便。

Description

一种压铸模具的型腔排气系统
技术领域
本发明涉及一种压铸模具的型腔排气系统，属于铸造加工技术领域。
背景技术
金属铸造技术在制造业中有着广泛的应用，用于铸造零件的模具具有型腔，铸造时，向型腔中注入金属液，在金属液冷却之后就能够获得所需零件的毛坯件。在向型腔中注入金属液时，我们希望金属液能够将型腔中的空气排出或者提前将型腔中的空气抽出，如果型腔中的空气不能充分地排出，就会在金属液中形成气泡，并在金属液凝固之后残留在铸造件中形成空隙，这会导致铸造件的强度下降，甚至质量不过关而报废。
传统的铸造模具的排气系统主要分为具有抽真空装置的排气系统和无抽真空装置的排气系统。对于无抽真空装置的排气系统，会在与型腔连接的排气流道上连接具有波浪形通道的阀门结构，如图1和图2所示，这种阀门结构采用波浪形通道2，波浪形通道2通过排气流道3与型腔1连通，波浪形通道2非常窄小且曲折往复，具有很大的流动阻力和流体冷却速度，因为金属液的密度和粘度比气体大，所以波浪形通道2能够阻止金属液通过，但却能使气体通过，这样，模具型腔1中的气体就能够通过波浪形通道2排出。但是，这种结构也限制了气体通过的流量，导致型腔中的气体不能充分排出。传统的具有抽真空装置的排气系统将抽真空装置与排气流道连接，利用抽真空装置将模具型腔中的气体抽出，并在排气流道上增加了油缸控制的排气阀，利用排气阀将排气流道与抽真空装置之间的连通或切断。但是，在压力铸造中，向压铸模具的型腔中高速充填金属液的时间很短(20-80ms)，油缸和冲头行程控制的排气阀响应速度慢，无法完成毫秒级的控制。所以油缸必须在金属液充填到接近内浇口时提前将控制阀关闭，否则抽真空装置可能会吸入金属液将真空通道堵塞。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压铸模具的型腔排气系统，利用注入模具型腔中的金属液控制排气阀，结构简单，使用方便。
为实现上述目的，本发明提供一种压铸模具的型腔排气系统，采用如下技术方案：一种压铸模具的型腔排气系统，包括与型腔、排气阀和控制活塞；所述排气阀具有排气容腔，排气容腔具有进气口和排气口，排气容腔中设有阀芯，阀芯上连接有阀杆；所述控制活塞具有活塞腔，活塞腔中设有活塞，活塞上连接有控制杆；
还包括一摆动杆，摆动杆的一端铰接在一固定块上，摆动杆的另一端与所述控制杆相连，所述阀杆连接于摆动杆的中部，当型腔中的金属液流入活塞腔而推动活塞时，活塞推动所述控制杆，控制杆带动所述摆动杆摆动，摆动杆带动阀杆拉动阀芯而将排气口封堵。
优选地，所述第二连接块上连接有复位弹簧，所述复位弹簧将控制杆朝使活塞腔增大的方向推压。
优选地，所述排气口通过连接管与抽真空装置连接。
优选地，所述排气口与大气连通。
优选地，所述阀杆通过第一连接块与摆动杆连接，第一连接块与摆动杆铰接，第一连接块上设有第一连接容腔，阀杆的端部设有直径大于阀杆直径的第一连接头，第一连接头通过第一连接块上的第一连接孔伸入第一连接容腔中，所述第一连接孔的直接小于第一连接头的直径。
进一步地，还包括第一固定连接块，第一固定连接块具有与阀杆平行的第一导向孔，所述第一连接块呈圆柱形并与第一导向孔滑动配合。
优选地，所述控制杆通过第二连接块与控制杆连接，第二连接块与控制杆铰接，第二连接块上设有第二连接容腔，控制杆的端部设有直径大于控制杆直径的第二连接头，第二连接头通过第二连接块上的第二连接孔伸入第二连接容腔中，所述第二连接孔的直接小于第二连接头的直径。
进一步地，还包括第二固定连接块，第二固定连接块具有与控制杆平行的第二导向孔，所述第二连接块呈圆柱形并与第二导向孔滑动配合。
优选地，所述阀杆与控制杆相互平行。
优选地，还包括与所述型腔连通的第一流道、第二流道，所述进气口与第一流道连接，所述活塞腔与第二流道连接。
如上所述，本发明涉及的一种压铸模具的型腔排气系统，具有以下有益效果：本发明的一种压铸模具的型腔排气系统应用在铸造模具中，在向模具的型腔中注入金属液时，型腔中的气体会通过排气阀排出；当型腔中的金属液进入活塞腔中时会推动活塞运动，活塞推动控制杆而使摆动杆摆动，从而带动阀杆拉动阀芯将排气口封堵；这样，金属液就不能通过排气阀流出。由此，本发明的一种压铸模具的型腔排气系统能够利用注入模具型腔中的金属液控制排气阀，结构简单，使用方便。
附图说明
图1显示为现有技术中具有波浪形通道的铸造模具的型腔排气系统的结构示意图。
图2显示为图1中A-A处的截面视图，仅显示波浪形通道，箭头表示金属液流动方向。
图3显示为本发明的铸造模具的型腔排气系统的结构示意图。
图4显示为图3中B-B处的截面视图，仅显示部分结构。
图5显示为图4中C处的放大视图。
图6显示为本发明的铸造模具的型腔排气系统的立体结构示意图。
元件标号说明
1 型腔 14 活塞
2 波浪形通道 15 控制杆
3 排气流道 16 摆动杆
4 第一流道 17 固定块
5 第二流道 18 复位弹簧
6 排气阀 19 连接管
7 排气容腔 20 第一连接块
8 进气口 21 第一连接容腔
9 排气口 22 第一连接头
10 阀芯 23 第一连接孔
11 阀杆 24 第一固定连接块
12 控制活塞 25 第二连接块
13 活塞腔 26 第二固定连接块
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图3至图6所示，本发明提供一种压铸模具的型腔排气系统，包括与型腔1、排气阀6和控制活塞12；所述排气阀6具有排气容腔7，排气容腔7具有进气口8和排气口9，排气容腔7中设有阀芯10，阀芯10上连接有阀杆11；所述控制活塞12具有活塞腔13，活塞腔13中设有活塞14，活塞14上连接有控制杆15；还包括一摆动杆16，摆动杆16的一端铰接在一固定块17上，摆动杆16的另一端与所述控制杆15相连，所述阀杆11连接于摆动杆16的中部，当型腔1中的金属液流入活塞腔13而推动活塞14时，活塞14推动所述控制杆15，控制杆15带动所述摆动杆16摆动，摆动杆16带动阀杆11拉动阀芯10而将排气口9封堵。本发明的一种压铸模具的型腔排气系统应用在铸造模具中，在向模具的型腔中注入金属液时，型腔中的气体会通过排气阀排出；当型腔中的金属液进入活塞腔中时会推动活塞运动，活塞推动控制杆而使摆动杆摆动，从而带动阀杆拉动阀芯将排气口封堵；这样，金属液就不能通过排气阀流出。由此，本发明的一种压铸模具的型腔排气系统能够利用注入模具型腔中的金属液控制排气阀，结构简单，使用方便。
在本发明的一种压铸模具的型腔排气系统中，如图3和图4所示，作为一种优选的实施方式，还包括与所述型腔连通的第一流道、第二流道，所述进气口与第一流道连接，所述活塞腔与第二流道连接。在向模具的型腔中注入金属液时，型腔中的气体会通过第一流道并经排气阀排出；当型腔中的金属液充满型腔并充至第二流道时，金属液会进入活塞腔中并推动活塞，活塞推动控制杆而使摆动杆摆动，从而带动阀杆拉动阀芯将排气口封堵；这样，排气阀就将第一流道封堵而使金属液不能通过排气阀流出。更为优选地，所述第一流道4和第二流道5设置在高于模具型腔1的位置，一般可利用模具的浇道作为第一流道4和第二流道5，由于所述第一流道4高于第二流道5，金属液会先流入到控制活塞12的活塞腔13中，这样，控制活塞12在金属液流入到与第一流道4相连的排气阀6之前而将排气阀6可靠地关闭。通过合理地设置控制活塞12、排气阀6的位置可以调整排气阀6对控制活塞12的动作的响应速度，通过调整摆动杆16、阀杆11和控制杆15的长度，可以调整排气阀6的阀芯10的闭合压力。
在本发明的一种压铸模具的型腔排气系统中，作为一种优选的实施方式，如图4所示，所述第二连接块25上连接有复位弹簧18，所述复位弹簧18将控制杆15朝使活塞腔13增大的方向推压。这样，当模具的型腔1中未冲入金属液时，复位弹簧18将控制杆15朝使活塞腔13增大的方向推压，在复位弹簧18的作用下，摆动杆16顺时针摆动而带动阀杆11沿阀杆11朝左下方运动，从而使阀芯10移动并使排气阀6的进气口8和排气口9连通。当模具中充入金属液时，随着金属液的液位上升，金属液充入到第二流道5中，金属液会进入活塞腔13中并推动活塞14沿活塞腔13朝右上方移动，活塞14推动控制杆15朝右上方移动，控制杆15推动摆动杆16逆时针摆动，从而带动阀杆11拉动阀芯10将排气口9封堵。在金属液满型腔1之后，金属液先充入第二流道5，然后再充入第一流道4，这样，控制活塞12就会在金属液流入到与第一流道4相连的排气阀6之前而动作，从而使排气阀6关闭，这样，就能够可靠地保证金属液不会通过排气阀6溢出。由于本发明的一种压铸模具的型腔排气系统采用机械结构的控制活塞12来控制排气阀6，所以，响应速度快，动作可靠；通过合理地设置控制活塞12、排气阀6的位置，以及摆动杆16、阀杆11和控制杆15的长度，可以调整排气阀6对控制活塞12的动作的响应速度及排气阀6的阀芯10的闭合压力，本发明的一种压铸模具的型腔排气系统能够使型腔1中的气体充分地排出，从而显著降低充填末端型腔1压力，改善铸造件中的气孔缺陷。
本发明的一种压铸模具的型腔排气系统可以应用在具有抽真空装置的模具排气系统中，如图3和图4所示，可以在控制阀的排气口9连接一根连接管19，所述排气口9通过连接管19与抽真空装置连接。在向模具的型腔1中充入金属液之前，先用真空装置对模具型腔1持续地抽真空，再向模具中充入金属液，当金属液充满型腔1之后会先流入到第二流道5中，控制活塞12动作并带动阀杆11拉动阀芯10将排气口9封堵，此时，金属液还未充入到第一流道4中，而排气阀6已经关闭，当继续充入金属液时，金属液进入到第一流道4中但不能通过排气阀6流入真空通道中。本发明的一种压铸模具的型腔排气系统也可以用于没有抽真空装置的模具排气系统，此时，可以将排气口9与大气连通，向模具的型腔1中充入金属液时，控制活塞12在金属液流入到与第一流道4相连的排气阀6之前而将排气阀6关闭，从而防止金属液通过排气阀6溢出。
作为一种优选的实施方式，如图4和图5所示，所述阀杆11通过第一连接块20与摆动杆16连接，第一连接块20与摆动杆16铰接，第一连接块20上设有第一连接容腔21，阀杆11的端部设有直径大于阀杆11直径的第一连接头22，第一连接头22通过第一连接块20上的第一连接孔23伸入第一连接容腔21中，所述第一连接孔23的直接小于第一连接头22的直径，这样，第一连接头22不会从与第一连接孔23中脱出，第一连接容腔21的直径大于第一连接头22的直径，在阀杆11运动时，阀杆11可以沿第一连接孔23的径向移动一定距离，所以，阀杆11能够相对第一连接块20灵活地活动。与阀杆11和摆动杆16的连接方式相似地，请参考图4，所述控制杆15通过第二连接块25与控制杆15连接，第二连接块25与控制杆15铰接，第二连接块25上设有第二连接容腔(图中未标识)，控制杆15的端部设有直径大于控制杆15直径的第二连接头(图中未标识)，第二连接头通过第二连接块25上的第二连接孔(图中未标识)伸入第二连接容腔中，所述第二连接孔的直接小于第二连接头的直径，第二连接容腔的直径大于第二连接头的直径。优选地，所述阀杆11与控制杆15相互平行。
作为一种优选的实施方式，如图6所示，在本发明的一种压铸模具的型腔排气系统中，还包括第一固定连接块24，第一固定连接块24具有与阀杆11平行的第一导向孔(图中未示出)，所述第一连接块20呈圆柱形并与第一导向孔滑动配合，这样，第一导向孔可以使第一连接块20与阀杆11保持沿阀杆11作直线移动。与第一连接块20的连接方式相似地，如图6所示，在本发明的一种压铸模具的型腔排气系统中，还包括第二固定连接块26，第二固定连接块26具有与控制杆15平行的第二导向孔(图中未示出)，所述第二连接块25呈圆柱形并与第二导向孔滑动配合。
基于上述实施例的技术方案，本发明的一种压铸模具的型腔排气系统采用机械结构的控制活塞12来控制排气阀6，响应速度快，动作可靠；本发明的一种压铸模具的型腔排气系统，当型腔1中充填进金属液后，金属液进入活塞腔13中并推动活塞12，活塞腔13的位置根据产品结构设计，它可以设计在型腔1或者排气留道3对应的位置。通过合理地设置控制活塞12、排气阀6的位置，以及摆动杆16、阀杆11和控制杆15的长度，可以调整排气阀6对控制活塞12的动作的响应速度及排气阀6的阀芯10的闭合压力，本发明的一种压铸模具的型腔排气系统能够使型腔1中的气体充分地排出，从而显著降低充填末端型腔1压力，改善铸造件中的气孔缺陷。本发明的一种压铸模具的型腔排气系统，利用注入模具型腔1中的金属液控制排气阀6，结构简单，使用方便。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种压铸模具的型腔排气系统，其特征是，包括与型腔(1)、排气阀(6)和控制活塞(12)；
所述排气阀(6)具有排气容腔(7)，排气容腔(7)具有进气口(8)和排气口(9)，排气容腔(7)中设有阀芯(10)，阀芯(10)上连接有阀杆(11)；
所述控制活塞(12)具有活塞腔(13)，活塞腔(13)中设有活塞(14)，活塞(14)上连接有控制杆(15)；
还包括一摆动杆(16)，摆动杆(16)的一端铰接在一固定块(17)上，摆动杆(16)的另一端与所述控制杆(15)相连，所述阀杆(11)连接于摆动杆(16)的中部，当型腔(1)中的金属液流入活塞腔(13)而推动活塞(14)时，活塞(14)推动所述控制杆(15)，控制杆(15)带动所述摆动杆(16)摆动，摆动杆(16)带动阀杆(11)拉动阀芯(10)而将排气口(9)封堵。
2.根据权利要求1所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：所述排气口(9)通过连接管(19)与抽真空装置连接。
3.根据权利要求1所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：所述排气口(9)与大气连通。
4.根据权利要求1所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：所述阀杆(11)通过第一连接块(20)与摆动杆(16)连接，第一连接块(20)与摆动杆(16)铰接，第一连接块(20)上设有第一连接容腔(21)，阀杆(11)的端部设有直径大于阀杆(11)直径的第一连接头(22)，第一连接头(22)通过第一连接块(20)上的第一连接孔(23)伸入第一连接容腔(21)中，所述第一连接孔(23)的直接小于第一连接头(22)的直径。
5.根据权利要求4所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：还包括第一固定连接块(24)，第一固定连接块(24)具有与阀杆(11)平行的第一导向孔，所述第一连接块(20)呈圆柱形并与第一导向孔滑动配合。
6.根据权利要求1所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：所述控制杆(15)通过第二连接块(25)与控制杆(15)连接，第二连接块(25)与控制杆(15)铰接，第二连接块(25)上设有第二连接容腔，控制杆(15)的端部设有直径大于控制杆(15)直径的第二连接头，第二连接头通过第二连接块(25)上的第二连接孔伸入第二连接容腔中，所述第二连接孔的直接小于第二连接头的直径。
7.根据权利要求6所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：还包括第二固定连接块(26)，第二固定连接块(26)具有与控制杆(15)平行的第二导向孔，所述第二连接块(25)呈圆柱形并与第二导向孔滑动配合。
8.根据权利要求6所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：所述第二连接块(25)上连接有复位弹簧(18)，所述复位弹簧(18)将控制杆(15)朝使活塞腔(13)增大的方向推压。
9.根据权利要求1所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：所述阀杆(11)与控制杆(15)相互平行。
10.根据权利要求1所述的压铸模具的型腔排气系统，其特征在于：还包括与所述型腔(1)连通的第一流道(4)、第二流道(5)，所述进气口(8)与第一流道(4)连接，所述活塞腔(13)与第二流道(5)连接。
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