CN110625088B - 一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，包括上模端板、上模座和下模座，所述的上模端板的下端面上安装有上模座，上模座的下端面上安装有下模座，所述的上模座和下模座之间安装有呈叠放的上模芯和下模芯，所述的上模芯上端面安装有流道镶块，所述的上模芯中部竖直安装有上模镶件，所述的上模镶件呈圆柱套筒结构，所述的流道镶块中部竖直安装有下端与上模镶件上端中部开口相配的上部冷却镶件，所述的流道镶块与上模端板后部的浇口结构之间布置有主流道。本发明具有提高活塞生产效率、确保活塞质量、方便工人操作等特点。

Description

一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具

技术领域

本发明涉及活塞体生产技术领域，特别是涉及一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具。

背景技术

汽车活塞由于应用于汽车动力系统之中，所以其本身的强度要求非常高，在生产过程中通常需要通过压铸模进行一体成型，如图11所示，活塞本身的结构有两部分，分别是杆体和缸体，两者结合后整体的长度较大，原本采用横向压铸的方式，该方式需要多个抽芯结构来辅助产品，生产时由于模腔采用的是横向布置，所以压铸时，产品的上半部为和下半部位的质量有着明显的差距，无法达到活塞的质量要求，为了解决这一问题，重新设计了模具的结构，新设计的模具结构需要克服以下缺点：第一，产品模腔的形态问题，模腔形态与产品的契合度，能够大大影响产品的质量；第二，模具的浇口布置位置以及流道的布置问题，浇口的位置和流道的结构影响熔液流入速度以及模腔填充的均衡程度，两者都对产品质量有影响；第三，模具内冷却结构的布置问题，冷却结构能够有效排除模腔内的积热，从而加快积热排出，减少产品气缩孔的形成；第四，产品顶针结构的位置问题，顶针结构能够有效确保产品顶出模腔，避免产品上出现粘连面以及不必要的顶痕，解决上述问题，才能够确保活塞结构的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，具有提高活塞生产效率、确保活塞质量、方便工人操作等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，包括上模端板、上模座和下模座，所述的上模端板的下端面上安装有上模座，上模座的下端面上安装有下模座，所述的上模座和下模座之间安装有呈叠放的上模芯和下模芯，所述的上模芯上端面安装有流道镶块，所述的上模芯中部竖直安装有上模镶件，所述的上模镶件呈圆柱套筒结构，所述的流道镶块中部竖直安装有下端与上模镶件上端中部开口相配的上部冷却镶件，所述的流道镶块与上模端板后部的浇口结构之间布置有主流道，主流道朝前延伸并围绕上模镶件上端形成分支流道，所述的分支流道靠近上模镶件处通过四个节点流道从上模镶件上端开口连通，所述的下模芯中部竖直安装有上端插入上模镶件的中心孔的下模镶件，上模镶件、下模镶件、上模芯和下模芯围成产品模腔。

所述的上部冷却镶件下端插入上模镶件中心孔下端，并与上模镶件的中心孔侧壁贴合，所述的上模镶件的中心孔侧壁上布置有四个与节点流道相对应的弧形切口。

所述的上模端板前侧左右并排安装有两根竖直切断杆，所述的竖直切断杆的下端一侧与分支流道的前端接触，该接触部位上布置有切断槽，所述的切断槽下端侧壁朝分支流道方向凸出形成弧形斜面，所述的主流道、分支流道和节点流道的流道槽均布置在上模端板上，所述的上模座上端呈中部带有上模镶件安装孔的平面结构。

所述的上模镶件上端两侧分别开有进水口和出水口，所述的进水口进入端两侧分别布置有两根竖直的进水流道，进水流道的下端与上模镶件内的蛇形流道的下端连通，蛇形流道的上端与出水口进入端两侧连通，所述的进水口和出水口通过插入上模座的外接冷却水管连通。

所述的上部冷却镶件上端竖直安装有进出水接头，所述的下模镶件下端内布置有冷却腔体的下端开口内安装有水管接头。

所述的下模芯上端面中部布置有一圈嵌入产品模腔的环形凸起。

所述的下模镶件上端中部竖直安装有朝上延伸的镶件柱，下模镶件上端围绕镶件柱布置有一圈中部顶针孔，中部顶针孔延伸至下模座处，所述的下模座中部布置有与下模镶件下端开口对应的管路接口。

所述的下模座上布置有延伸至环形凸起内的冷却端口。

有益效果：本发明涉及一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，具体有益效果如下：

(1)、通过将原本的横向模腔变成竖直模腔结构，能够有效的改变模具体积，同时避免设置过多的抽芯结构，从而节约生产成本，确保产品整体质量完整，不会使得产品的质量不均；

(2)、通过将流道流入端布置在产品模腔上端，使得合金熔液从上端流入进行填充，大大提高了填充速度从而增加产品的生产效率，同时同步注入熔液，使得产品成型后的内部结构均衡，避免卷入空气形成气缩孔；

(3)、通过在流道上布置节点流道以及通过上部冷却镶件，使得产品模腔上端与主流道之间的连接点非常小，在开模过程中竖直切断杆能够使得流道与产品快速分离，方便工人取出产品，节约清理模具的时间，从而提高生产效率；

(4)、通过上模镶件和下模镶件，实现对活塞内部积热处进行快速冷却，上模镶件内流道采用蛇形流道结构，能够快速对内部进行整体冷却，避免产品内部形成积热，从而影响产品质量。

附图说明

图1是本发明的结构视图；

图2是本发明去掉上模座后的俯视图；

图3是本发明图2中B-B方向剖视图；

图4是本发明的主视图；

图5是本发明图4中A-A方向的剖视图；

图6是本发明所述的竖直切断杆处的结构视图；

图7是本发明所述的弧形切口处的结构视图；

图8是本发明所述的上模镶件的结构透明视图；

图9是本发明所述的上模镶件内部的流道结构视图；

图10是本发明所述的下模座的仰视图；

图11是本发明所生产的产品活塞的结构视图；

图12是本发明所生产的活塞的缸体内部的结构视图。

图示：1、上模端板，2、上模座，3、下模座，4、流道镶块，5、上模镶件，6、上模芯，7、下模芯，8、产品模腔，9、下模镶件，10、进出水接头，11、上部冷却镶件，12、主流道，13、分支流道，14、节点流道，15、环形凸起，16、竖直切断杆，17、切断槽，18、顶出点，19、弧形切口，20、出水口，21、进水口，22、蛇形流道，23、进水流道，24、管路接口，25、中部顶针孔，26、冷却端口，27、顶出点顶针孔，28、渣包顶出孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，如图1—12所示，包括上模端板1、上模座2和下模座3，所述的上模端板1的下端面上安装有上模座2，上模座2的下端面上安装有下模座3，所述的上模座2和下模座3之间安装有呈叠放的上模芯6和下模芯7，所述的上模芯6上端面安装有流道镶块4，所述的上模芯6中部竖直安装有上模镶件5，所述的上模镶件5呈圆柱套筒结构，所述的流道镶块4中部竖直安装有下端与上模镶件5上端中部开口相配的上部冷却镶件11，所述的流道镶块4与上模端板1后部的浇口结构之间布置有主流道12，主流道12朝前延伸并围绕上模镶件5上端形成分支流道13，所述的分支流道13靠近上模镶件5处通过四个节点流道14从上模镶件5上端开口连通，所述的下模芯7中部竖直安装有上端插入上模镶件5的中心孔的下模镶件9，上模镶件5、下模镶件9、上模芯6和下模芯7围成产品模腔8。

生产活塞的时候，原本的压铸模具采用的模腔是横向布置，所以为了使得活塞成型，需要在模腔周围设计多个抽芯结构，抽芯的数量越多，会导致模具的成本越来越高，同时模腔的浇口无论设计在哪个点，均会由于腔体空间不均衡而造成空气倒卷形成气缩孔，影响产品质量。

而本技术方案中，将产品模腔8布置呈竖直状态，熔液通过四个节点流道14同步注入，注入时，产品模腔8上部的杆部空间一直处于填充状态，熔液从杆部空间下端进入到缸部空间内，并由下往上进行填充，缸部空间内因瞬间加热形成的气卷不会冲入杆部空间，只会与缸部空间侧面相撞，并沿着缸部空间侧壁从产品腔体8周围的排气结构处排出，避免产品内部形成气缩孔，确保了活塞的质量。

同时生产时模具避免了抽芯结构的使用，在合模生产的时候，合金熔液通过主流道12、分支流道13以及节点流道14从产品模腔8上端流入，并沿着产品模腔8的杆部空间进入到缸体空间，使得熔液填充时所需要的时间减少，并且由于浇口位于产品模腔8的杆体上端，进一步缩短了填充的时间，从而提高生产效率。

优选的，所述的上部冷却镶件11下端插入上模镶件5中心孔下端，并与上模镶件5的中心孔侧壁贴合，所述的上模镶件5的中心孔侧壁上布置有四个与节点流道14相对应的弧形切口19，上部冷却镶件11通过封住上模镶件5中心孔的大部分空间，使得节点流道14只能够通过弧形切口19对产品模腔8进行对接，方便产品与流道废料脱离，且避免活塞端部有流道残余，确保产品质量。

优选的，所述的上模端板1前侧左右并排安装有两根竖直切断杆16，所述的竖直切断杆16的下端一侧与分支流道13的前端接触，该接触部位上布置有切断槽17，所述的切断槽17下端侧壁朝分支流道13方向凸出形成弧形斜面，所述的主流道12、分支流道13和节点流道14的流道槽均布置在上模端板1上，所述的上模座2上端呈中部带有上模镶件安装孔的平面结构，竖直切断杆16随着上模端板1上升的时候，能够通过切断槽17推动流道，使得流道能够自动与产品发生脱离，使得产品能够不需要经过流道废料处理，大大提高产品的生产效率，同时将流道槽布置在上模端板1，工人清理流道废料的时候，只需要对上模端板1进行处理即可，大大节约清理时间，使得模具能够迅速进入到第二次生产内。

优选的，所述的上模镶件5上端两侧分别开有进水口21和出水口20，所述的进水口21进入端两侧分别布置有两根竖直的进水流道23，进水流道23的下端与上模镶件5内的蛇形流道22的下端连通，蛇形流道22的上端与出水口20进入端两侧连通，所述的进水口21和出水口20通过插入上模座2的外接冷却水管连通。

为了确保产品的质量不会因为内部积热而发生破坏，合理的布置冷却结构，能够大大提高产品的生产速度，上述技术中上模镶件5内设置了进水口21和出水口20，进水口21和出水口20分别通过管路与外部冷却系统相连，进水口21的起始端采用竖直的进水流道23，使得冷却水能够快速进入到上模镶件5内，同时进水流道23将冷却水输送到蛇形流道22，蛇形流道22能够扩大冷却范围，使得活塞杆部内的积热迅速冷却，确保杆部不会出现气缩孔问题。

优选的，所述的上部冷却镶件11上端竖直安装有进出水接头10，所述的下模镶件9下端内布置有冷却腔体的下端开口内安装有水管接头，考虑到活塞产品与节点流道14需要在开模时快速断开，该部位需要上部冷却镶件11进行冷却，因为节点流道14在不完全冷却的情况下断开，会造成活塞杆端部形成节点流道14的残留物，影响产品质量。

优选的，所述的下模芯7上端面中部布置有一圈嵌入产品模腔8的环形凸起15，环形凸起15位于产品腔体8的下部内，如图12所示，活塞的缸体结构采用的是罩体结构，且罩体结构内部布置有朝下弯曲延伸的中部凸起环位置，该部结构处于腔体内部，且不与外部连通，该部以及环形凸起15处位置不容易将热量排出模腔，大大影响活塞质量，为了解决该问题，在该部位置上设计了一圈冷却端口26，实现该部冷却。

优选的，所述的下模镶件9上端中部竖直安装有朝上延伸的镶件柱，下模镶件9上端围绕镶件柱布置有一圈中部顶针孔25，中部顶针孔25延伸至下模座3处，所述的下模座3中部布置有与下模镶件9下端开口对应的管路接口24，通过设置中部顶针孔25方便下模镶件9与产品进行脱离。

优选的，所述的下模座3上布置有延伸至环形凸起15内的冷却端口26，考虑到环形凸起15位于产品内部，环形凸起15与熔液接触面大，所以需要单独的冷却端口26对该部进行冷却。

为了确保产品质量在产品模腔8下端周围布置有一圈渣包结构，渣包结构能够有效进行排气，同时产品模腔8的下端周围布置有一圈顶出点18，一圈顶出点18和渣包结构分别与下模座3上的顶出点顶针孔27和渣包顶出孔28对应，同时渣包结构与顶出点18呈错位布置，使得产品顶出时，活塞的罩体结构受力均匀，且渣包结构与产品能够同步顶出，错位布置能够提高顶出效果，确保活塞缸体边缘处不会损坏，同时方便工人清理渣包处结构，提高生产效率。

Claims (7)

1.一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，包括上模端板(1)、上模座(2)和下模座(3)，所述的上模端板(1)的下端面上安装有上模座(2)，上模座(2)的下端面上安装有下模座(3)，其特征在于：所述的上模座(2)和下模座(3)之间安装有呈叠放的上模芯(6)和下模芯(7)，所述的上模芯(6)上端面安装有流道镶块(4)，所述的上模芯(6)中部竖直安装有上模镶件(5)，所述的上模镶件(5)呈圆柱套筒结构，所述的流道镶块(4)中部竖直安装有下端与上模镶件(5)上端中部开口相配的上部冷却镶件(11)，所述的流道镶块(4)与上模端板(1)后部的浇口结构之间布置有主流道(12)，主流道(12)朝前延伸并围绕上模镶件(5)上端形成分支流道(13)，所述的分支流道(13)靠近上模镶件(5)处通过四个节点流道(14)从上模镶件(5)上端开口连通，所述的下模芯(7)中部竖直安装有上端插入上模镶件(5)的中心孔的下模镶件(9)，上模镶件(5)、下模镶件(9)、上模芯(6)和下模芯(7)围成产品模腔(8)，所述的上模端板(1)前侧左右并排安装有两根竖直切断杆(16)，所述的竖直切断杆(16)的下端一侧与分支流道(13)的前端接触，该接触部位上布置有切断槽(17)，所述的切断槽(17)下端侧壁朝分支流道(13)方向凸出形成弧形斜面，所述的主流道(12)、分支流道(13)和节点流道(14)的流道槽均布置在上模端板(1)上，所述的上模座(2)上端呈中部带有上模镶件安装孔的平面结构。

2.根据权利要求1所述的一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，其特征在于：所述的上部冷却镶件(11)下端插入上模镶件(5)中心孔下端，并与上模镶件(5)的中心孔侧壁贴合，所述的上模镶件(5)的中心孔侧壁上布置有四个与节点流道(14)相对应的弧形切口(19)。

3.根据权利要求1所述的一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，其特征在于：所述的上模镶件(5)上端两侧分别开有进水口(21)和出水口(20)，所述的进水口(21)进入端两侧分别布置有两根竖直的进水流道(23)，进水流道(23)的下端与上模镶件(5)内的蛇形流道(22)的下端连通，蛇形流道(22)的上端与出水口(20)进入端两侧连通，所述的进水口(21)和出水口(20)通过插入上模座(2)的外接冷却水管连通。

4.根据权利要求1所述的一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，其特征在于：所述的上部冷却镶件(11)上端竖直安装有进出水接头(10)，所述的下模镶件(9)下端内布置有冷却腔体的下端开口内安装有水管接头。

5.根据权利要求1所述的一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，其特征在于：所述的下模芯(7)上端面中部布置有一圈嵌入产品模腔(8)的环形凸起(15)。

6.根据权利要求1所述的一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，其特征在于：所述的下模镶件(9)上端中部竖直安装有朝上延伸的镶件柱，下模镶件(9)上端围绕镶件柱布置有一圈中部顶针孔(25)，中部顶针孔(25)延伸至下模座(3)处，所述的下模座(3)中部布置有与下模镶件(9)下端开口对应的管路接口(24)。

7.根据权利要求5所述的一种采用竖直模腔结构来确保产品质量的压铸模具，其特征在于：所述的下模座(3)上布置有延伸至环形凸起(15)内的冷却端口(26)。

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