CN110918945A - 一种带气振与抽气装置的模芯 - Google Patents

一种带气振与抽气装置的模芯 Download PDF

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CN110918945A CN201910408939.4A CN201910408939A CN110918945A CN 110918945 A CN110918945 A CN 110918945A CN 201910408939 A CN201910408939 A CN 201910408939A CN 110918945 A CN110918945 A CN 110918945A
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Abstract

一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，包括模芯机构、排气机构、抽气机构、气振机构；所述模芯机构中设置有模芯、模芯杆、模芯孔、孔道、抽气槽，热电偶；所述抽气槽的一侧设置有抽气机构；所述模芯杆的下部设置有气振机构；所述排气机构设置有平面压纹排气通道，且相互贯通；所述抽气机构，包括模芯孔一侧的模芯中设置有抽气孔，抽气孔的下端处设置有射流管与射流腔；所述气振机构在模芯孔的下段设置有气振膛，气振膛中设置有气振室，气振室中设置有活塞式振动器；本申请固定于金属模的下模中，采用气振与抽气装置的模芯对正在充型的模腔进行震动与抽气，在加快排气速度的同时又加快了充形与成形速率，提高产质量。

Description

一种带气振与抽气装置的模芯
技术领域
本申请涉及铝合金铸造领域中金属模重力浇铸用模具，具体地说是用于金属模下模中的一种带气振与抽气装置的模芯。
背景技术
燃油类车辆中使用增压器正处于发展势头，且竟争性强；其中增压器一端的铝合金压气机壳在金属模重力浇铸的生产过程中由于产品中设置的流道会发气及易使成型后的产品中留下气孔，严重影响产品合格率；时至今日传统的下模除气方法仍然只靠在下模的模芯顶端设置排气塞进行排气，其位置正处于浇口正下方，且涂料后通气性较差，铸造时又易被较高温度的铝液冲刷后发生堵塞，造成排气不畅导致气泡、针孔残留在产品中，且操作工当时不易查觉，待检测发现后只能卸模、拆模、置换排气塞才能生产，致使模具维护工作量加大，产能与合格率下降；在本行业中虽有采用超声波振动装置进行除气处理，但其作用不大，效果也不明显，且结构复杂成本高。
发明内容
本申请针对上述问题，提供一种带气振与抽气装置的模芯，设置于金属模的下模中，作用于产品中心，除气效果好、成本低。
按照本申请的技术方案：一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，包括模芯机构、排气机构、抽气机构、气振机构；
所述模芯机构，包括模芯(1)，在模芯(1)中设置有模芯孔(2)，在模芯孔(2)中设置有模芯头(3)，模芯头(3)的上部设置有球形顶，模芯头(3)的下部设置有模芯杆，模芯头(3)中设置有测温线用孔道(5)，孔道(5)顶端内设置有测温用热电偶(4)，模芯杆的中部外圆上设置有抽气槽(8)；
所述孔道(5)的下端设置有横出口，贯通至抽气槽(8)下部的模芯杆一侧；孔道(5)中设置有测温线(17)；
所述模芯杆的另一侧上设置有连接销(9)的定位孔；
所述球形顶的反面与抽气槽(8)的上部设置有排气机构；
所述抽气槽(8)的一侧设置有抽气机构；
所述模芯杆的下端部设置有气振机构；
所述排气机构，包括球形顶反面与抽气槽(8)的上部设置有平面压纹排气通道(6)，且平面压纹排气通道(6)与抽气槽(8)相互贯通；
所述抽气机构，包括模芯孔(2)一侧的模芯中设置有抽气孔(10)，抽气孔(10)的下端处设置有射流管(12)与射流腔(13)；
所述气振机构，包括在模芯孔(2)的下段设置有气振膛，气振膛中设置有气振室(11)，气振室(11)中设置有气振腔，气振室的上端设置有压簧(7)，气振腔中设置有活塞式振动器(14)，气振室(11)下部与模芯(1)下部的一侧中设置有冷却出风道(16)，冷却出风道(16)中设置有活塞式振动器用进气管(15)与测温线(17)；
所述模芯杆连接销(9)的定位孔一侧的气振室(11)上设置有相应的定位销孔，两孔中设置有连接销(9)；与定位销孔相应的模芯(1)的一侧中设置有连接销(9)的安装孔(18)；另一侧设置有射流管(12)的进气口；
所述排气腔(13)与冷却出风道(16)惯通，便于射流管工作时使抽气孔(10)产生负压对平面压纹排气通道(6)抽气，提高本模芯的排气效果；
所述冷却出风道(16)在射流管(12)工作时排出的气体还能对模芯杆、模芯头与模芯进行冷却，替代现有人工手动使用风枪操作，加快产品凝结速度，提高产质量；
所述带气振与抽气装置的模芯定位于下模(20)中，下模(20)的下面设置有顶板(28)；
所述压簧(7)的安装压力大于活塞式振动器的震动力，使活塞式振动器的震动力传递到模芯头上；所述压簧(7)的安装压力小于顶板的液压顶脱力，便于产品凝固后把模芯头(3)用作产品的顶脱装置，与其它顶杆(21)同时动作后复位，方便产品脱模，避免产品变形；
所述模芯头的顶端为露头孔，方便安装热电偶(4)；
所述热电偶(4)安装后，热电偶(4)的顶端与模芯头的球形顶持平，使用时喷上铸造用防粘铝导热涂料加以保护，确保热电偶的灵敏度；
所述排气机构的压纹排气通道一为侧向，位于模芯头(3)的反面，深度优先设置的参数是0.08至0.14毫米内，压纹间距1至3毫米内；
所述模芯杆抽气槽上部外表上的压纹排气通道二为纵向，深度优先设置的参数是0.08至0.14毫米内，压纹间距1至3毫米内；
所述模芯头(3)反面的压纹排气通道一与模芯杆外表上设置的压纹排气通道二的凹纹都互相贯通至抽气槽(8)，形成模芯头的侧向排气通道；
所述活塞式振动器被模芯杆下端压合于气振腔中；
所述活塞式振动器的控制方式，采用设置于模芯头顶端中的热电偶(4)对注入铝液温度进行实时感测，当温感大于摄氏485度左右2度时温控仪常开点的微动开关闭合，气源电磁阀导通，与此相连的活塞式振动器(14)与射流管(12)就会工作，不但使模芯头震动，还会把浇铸时产生的气体抽出，又能对模芯进行冷却，对正在注入金属模的铝液进行震动细化处理，在加快充形与成形的同时又加快了有序的排气速度与细化了结晶晶粒，提高了产品的品质；当温感低于摄氏475度时铝液已经凝结，气源电磁阀关闭，震动与抽气仃止工作；使金属模成为自动化无残留气孔的铸造模具；
所述热电偶(4)测得产品模芯温度降至硬化温度时，由温控仪指令金属模开模，改变现有设置定时器开模造成产品凝固硬度无保证，定短脱模易变形、定长脱模产量低的老工艺控制模式，使产质量更优；
本申请固定于设置有进气道(26)与排气道(22)的金属模(19)的下模(20)中，采用设置有气振与抽气装置的模芯对正在充型的模腔进行震动与抽气，在加快了排气速度的同时又加快了充形与成形速率，提高了产品成形品质；采用设置于模芯头顶端的热电偶使气振装置自动工作，加快成型速度减少浇口(24)中的冒口(25)的用量提高产品得率；采用设置于球形顶反面与抽气槽上部相互贯通的平面压纹排气通道进行抽排气，不但加大了排气面又避开了高温铝液的冲刷，提高排气速率，又不易堵塞，保证模芯能长期使用，不但消除了产品(23)中流道(27)发气形成的气孔又减轻维修与维持成本；采用冷却出风道在射流管与活塞式振动器工作时排出的气体对模芯头进行冷却，免去了人工操作的气冷工序，提高产品品质与产量；采用设置于气振室上部的压簧方便产品凝固后把模芯头用作产品顶脱装置，与其它顶杆(21)在顶板(28)的作用下同步动作后复位，方便产品脱模，避免产品变形；为铝合金压气机壳的金属模重力浇铸自动化智能化高速高品质化的生产增添了可靠的装备保障。
附图说明
图1是本申请的结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是模芯头(3)反面设置的压纹排气通道(6)的结构示意图。
图4是模芯头(3)反面与抽气槽(8)之间设置的压纹排气通道(6)的结构示意图。
图5是本申请设置于金属模下模中的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请中的具体实施方式作进一步说明。
图中，包括模芯(1)、模芯孔(2)、模芯头(3)、热电偶(4)、测温线用孔道(5)、压纹排气通道(6)、压簧(7)、抽气槽(8)、连接销(9)、抽气孔(10)、气振室(11)、射流管(12)、射流腔(13)、活塞式振动器(14)、进气管(15)、冷却出风道(16)、测温线(17)、连接销安装孔(18)、上模(19)、下模(20)、顶杆(21)、排气道(22)、产品(23)、浇口(24)、冒口(25)、进气道(26)、流道(27)、顶板(28)等。
图1所示是一种带气振与抽气装置的模芯，包括模芯机构、排气机构、抽气机构、气振机构；
所述模芯机构，包括模芯(1)、模芯孔(2)、模芯头(3)、模芯杆、测温线用孔道(5)、热电偶(4)、抽气槽(8)；所述模芯孔(2)设置于在模芯(1)中，所述模芯头(3)设置于在模芯孔(2)中，所述模芯头(3)的上部设置有球形顶，所述模芯杆设置于模芯头(3)的下部，所述测温线用孔道(5)设置于模芯头(3)中，所述热电偶(4)设置于孔道(5)顶端内，所述抽气槽(8)设置于模芯杆的中部；所述孔道(5)的横出口设置于抽气槽(8)下方的模芯杆一侧；孔道(5)中设置有测温线(17)；
所述连接销(9)的定位孔设置于模芯杆的另一侧；
所述排气机构设置于球形顶的反面与抽气槽(8)的上部；
所述抽气机构设置于抽气槽(8)的一侧；
所述气振机构设置于模芯杆的下部；
所述排气机构，包括设置于球形顶反面与抽气槽(8)的上部的平面压纹排气通道(6)，且平面压纹排气通道(6)与抽气槽(8)相互贯通；
所述抽气机构，包括抽气孔(10)、射流管(12)、射流腔(13)；所述抽气孔(10)设置于抽气槽(8)一侧的模芯孔(2)边的模芯中，所述射流管(12)与射流腔(13)设置于抽气孔(10)的下端处，射流管的供气口设置于模芯一侧，与进气道(26)惯通见(图5)，利用供给的压缩空气使抽气孔产生负压增大涂料后的吸气量，完成快速吸收流道发气消除产品气孔的目的；
所述气振机构，包括气振膛、气振室(11)、气振腔、压簧(7)、活塞式振动器(14)、冷却出风道(16)、进气管(15；所述气振膛设置于模芯孔(2)的下段，所述气振室(11)设置于气振膛中，所述气振腔设置于气振室(11)中，所述压簧(7)设置于气振室的上端，所述活塞式振动器(14)设置于气振腔中，所述冷却出风道(16)设置于气振室(11)下部与模芯(1)下部的一侧，所述活塞式振动器用进气管(15)与测温线(17)设置于冷却出风道(16)中；冷却出风道(16)与排气道(22)惯通见(图5)；
所述连接销(9)的安装孔(18)设置于模芯(1)的一侧；所述相应的定位销孔设置于模芯杆连接销(9)的定位孔一侧的气振室(11)上，连接销(9)通过安装孔(18)设置于两定位孔中；所述射流管(12)的进气口设置于安装孔(18)另一侧的模芯中；
所述排气腔(13)与冷却出风道(16)惯通，便于射流管工作时使抽气孔(10)产生负压对平面压纹排气通道(6)抽气，提高本模芯的排气效果；
所述冷却出风道(16)在射流管(12)工作时排出的气体还能对模芯杆、模芯头与模芯进行冷却，替代现有人工手动使用风枪操作，加快产品凝结速度，提高产质量；
所述带气振与抽气装置的模芯定位于下模(20)中，下模(20)的下面设置有顶板(28)；
所述压簧(7)的安装压力大于活塞式振动器的震动力，使活塞式振动器的震动力传递到模芯头上；所述压簧(7)的安装压力小于顶板的液压顶脱力，便于产品凝固后把模芯头(3)用作产品的顶脱装置，与其它顶杆(21)同时动作后复位，方便产品脱模，避免产品变形；
所述模芯头的顶端为露头孔，方便安装热电偶(4)；
所述热电偶(4)安装后，热电偶(4)的顶端与模芯头的球形顶持平，使用时喷上铸造用防粘铝导热涂料加以保护，确保热电偶的灵敏度；
所述排气机构的压纹排气通道一为侧向，位于模芯头(3)的反面，深度优先设置的参数是0.08至0.14毫米内，压纹间距1至3毫米内；
所述模芯杆抽气槽上部外表上的压纹排气通道二为纵向，深度优先设置的参数是0.08至0.14毫米内，压纹间距1至3毫米内；
所述模芯头(3)反面的压纹排气通道一与模芯杆外表上设置的压纹排气通道二的凹纹都互相贯通至抽气槽(8)，形成模芯头的侧向排气通道；
所述活塞式振动器被模芯杆下端压合于气振腔中；
所述活塞式振动器的控制方式，采用设置于模芯头顶端中的热电偶(4)对注入铝液温度进行实时感测，当温感大于摄氏485度左右2度时温控仪常开点的微动开关闭合，气源电磁阀导通，与此相连的活塞式振动器(14)与射流管(12)就会工作，不但使模芯头震动，还会把浇铸时产生的气体抽出，又能对模芯进行冷却，对正在注入金属模的铝液进行震动细化处理，在加快充形与成形的同时又加快了有序的排气速度与细化了结晶晶粒，提高了产品的品质；当温感低于摄氏475度时铝液已经凝结，气源电磁阀关闭，震动与抽气仃止工作；使金属模成为自动化无残留气孔的铸造模具；
所述热电偶(4)测得产品模芯温度降至硬化温度时，由温控仪指令金属模开模，改变现有设置定时器开模造成产品凝固硬度无保证，定短脱模易变形、定长脱模产量低的老工艺控制模式，使产质量更优；
由于该模芯的结构通用性较大，所述抽气机构较难加工，可用砂芯替代抽气孔、射流管与射流腔、冷却出风道，采用置芯后铸造、再加工制成；
本申请固定于设置有进气道与排气道的金属模的下模中，采用设置有气振与抽气装置的模芯对正在充型的模腔进行震动与抽气，在加快了排气速度的同时又加快了充形与成形速率，提高了产品成形品质；采用设置于模芯头顶端的热电偶使气振装置自动工作，加快成型速度减少浇口中的冒口的用量提高产品得率；采用设置于球形顶反面与抽气槽上部相互贯通的平面压纹排气通道进行抽排气，不但加大了排气面又避开了高温铝液的冲刷，提高排气速率，又不易堵塞，保证模芯能长期使用，不但消除了产品中流道发气形成的气孔又减轻维修与维持成本；采用冷却出风道在射流管与活塞式振动器工作时排出的气体对模芯头进行冷却，免去了人工操作的气冷工序，提高产品品质与产量；采用设置于气振室上部的压簧方便产品凝固后把模芯头用作产品顶脱装置，与其它顶杆在顶板的作用下同步动作后复位，方便产品脱模，避免产品变形；为铝合金压气机壳的金属模重力浇铸自动化智能化高速高品质化的生产增添了可靠的装备保障。

Claims (9)

1.一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，包括模芯机构、排气机构、抽气机构、气振机构；
所述模芯机构，包括模芯(1)，在模芯(1)中设置有模芯孔(2)，在模芯孔(2)中设置有模芯头(3)，模芯头(3)的上部设置有球形顶，模芯头(3)的下部设置有模芯杆，模芯头(3)中设置有测温线用孔道(5)，孔道(5)顶端内设置有测温用热电偶(4)，模芯杆的中部外圆上设置有抽气槽(8)；
所述孔道(5)的下端设置有横出口，贯通至抽气槽(8)下部的模芯杆一侧；孔道(5)中设置有测温线(17)；
所述模芯杆的另一侧上设置有连接销(9)的定位孔；
所述球形顶的反面与抽气槽(8)的上部设置有排气机构；
所述抽气槽(8)的一侧设置有抽气机构；
所述模芯杆的下端部设置有气振机构；
所述排气机构，包括球形顶反面与抽气槽(8)的上部设置有平面压纹排气通道(6)，且平面压纹排气通道(6)与抽气槽(8)相互贯通；
所述抽气机构，包括模芯孔(2)一侧的模芯中设置有抽气孔(10)，抽气孔(10)的下端处设置有射流管(12)与射流腔(13)；
所述气振机构，包括在模芯孔(2)的下段设置有气振膛，气振膛中设置有气振室(11)，气振室(11)中设置有气振腔，气振室的上端设置有压簧(7)，气振腔中设置有活塞式振动器(14)，气振室(11)下部与模芯(1)下部的一侧中设置有冷却出风道(16)，冷却出风道(16)中设置有活塞式振动器用进气管(15)与测温线(17)；
所述模芯杆连接销(9)的定位孔一侧的气振室(11)上设置有相应的定位销孔，两孔中设置有连接销(9)；与定位销孔相应的模芯(1)的一侧中设置有连接销(9)的安装孔(18)；另一侧设置有射流管(12)的进气口；
所述排气腔(13)与冷却出风道(16)惯通；
所述本申请固定于设置有进气道与排气道的金属模的下模中；
所述模芯机构的模芯孔(2)设置于在模芯(1)中，所述模芯头(3)设置于在模芯孔(2)中，所述模芯头(3)的上部设置有球形顶，所述模芯杆设置于模芯头(3)的下部，所述测温线用孔道(5)设置于模芯头(3)中，所述热电偶(4)设置于孔道(5)顶端内，所述抽气槽(8)设置于模芯杆的中部；所述孔道(5)的横出口设置于抽气槽(8)下方的模芯杆一侧；孔道(5)中设置有测温线(17)；
所述连接销(9)的定位孔设置于模芯杆的另一侧；
所述排气机构设置于球形顶的反面与抽气槽(8)的上部；
所述抽气机构设置于抽气槽(8)的一侧；
所述气振机构设置于模芯杆的下部；
所述排气机构，包括设置于球形顶反面与抽气槽(8)的上部的平面压纹排气通道(6)，且平面压纹排气通道(6)与抽气槽(8)相互贯通。
2.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，所述抽气机构的抽气孔(10)设置于抽气槽(8)一侧的模芯孔(2)边的模芯中，所述射流管(12)与射流腔(13)设置于抽气孔(10)的下端处，射流管的供气口设置于模芯一侧，与进气道(26)惯通见(图5)，利用供给的压缩空气使抽气孔产生负压增大涂料后的吸气量，完成快速吸收流道发气消除产品气孔的目的。
3.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，所述气振机构的气振膛设置于模芯孔(2)的下段，所述气振室(11)设置于气振膛中，所述气振腔设置于气振室(11)中，所述压簧(7)设置于气振室的上端，所述活塞式振动器(14)设置于气振腔中，所述冷却出风道(16)设置于气振室(11)下部与模芯(1)下部的一侧，所述活塞式振动器用进气管(15)与测温线(17)设置于冷却出风道(16)中；冷却出风道(16)与排气道(22)惯通见(图5)；
所述连接销(9)的安装孔(18)设置于模芯(1)的一侧；所述相应的定位销孔设置于模芯杆连接销(9)的定位孔一侧的气振室(11)上，连接销(9)通过安装孔(18)设置于两定位孔中；所述射流管(12)的进气口设置于安装孔(18)另一侧的模芯中；
所述排气腔(13)与冷却出风道(16)惯通，便于射流管工作时使抽气孔(10)产生负压对平面压纹排气通道(6)抽气，提高本模芯的排气效果。
4.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，所述冷却出风道(16)在射流管(12)工作时排出的气体还能对模芯杆、模芯头与模芯进行冷却，替代现有人工手动使用风枪操作，加快产品凝结速度，提高产质量；
所述带气振与抽气装置的模芯定位于下模(20)中，下模(20)的下面设置有顶板(28)。
5.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，所述压簧(7)的安装压力大于活塞式振动器的震动力，使活塞式振动器的震动力传递到模芯头上；所述压簧(7)的安装压力小于顶板的液压顶脱力，便于产品凝固后把模芯头(3)用作产品的顶脱装置，与其它顶杆(21)同时动作后复位，方便产品脱模，避免产品变形。
6.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，所述模芯头的顶端为露头孔，方便安装热电偶(4)；
所述热电偶(4)安装后，热电偶(4)的顶端与模芯头的球形顶持平，使用时喷上铸造用防粘铝导热涂料加以保护，确保热电偶的灵敏度；
所述排气机构的压纹排气通道一为侧向，位于模芯头(3)的反面，深度优先设置的参数是0.08至0.14毫米内，压纹间距1至3毫米内；
所述模芯杆抽气槽上部外表上的压纹排气通道二为纵向，深度优先设置的参数是0.08至0.14毫米内，压纹间距1至3毫米内；
所述模芯头(3)反面的压纹排气通道一与模芯杆外表上设置的压纹排气通道二的凹纹都互相贯通至抽气槽(8)，形成模芯头的侧向排气通道。
7.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，所述活塞式振动器被模芯杆下端压合于气振腔中。
8.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，所述活塞式振动器的控制方式，采用设置于模芯头顶端中的热电偶(4)对注入铝液温度进行实时感测，当温感大于摄氏485度左右2度时温控仪常开点的微动开关闭合，气源电磁阀导通，与此相连的活塞式振动器(14)与射流管(12)就会工作，不但使模芯头震动，还会把浇铸时产生的气体抽出，又能对模芯进行冷却，对正在注入金属模的铝液进行震动细化处理，在加快充形与成形的同时又加快了有序的排气速度与细化了结晶晶粒，提高了产品的品质；当温感低于摄氏475度时铝液已经凝结，气源电磁阀关闭，震动与抽气仃止工作；使金属模成为自动化无残留气孔的铸造模具；
所述热电偶(4)测得产品模芯温度降至硬化温度时，由温控仪指令金属模开模，改变现有设置定时器开模造成产品凝固硬度无保证，定短脱模易变形、定长脱模产量低的老工艺控制模式，使产质量更优。
9.根据权利要求1所述的一种带气振与抽气装置的模芯，其特征是，由于该模芯的结构通用性较大，所述抽气机构较难加工，可用砂芯替代抽气孔、射流管与射流腔、冷却出风道，采用置芯后铸造、再加工制成；
本申请采用设置有气振与抽气装置的模芯对正在充型的模腔进行震动与抽气，在加快了排气速度的同时又加快了充形与成形速率，提高了产品成形品质；采用设置于模芯头顶端的热电偶使气振装置自动工作，加快成型速度减少浇口中的冒口的用量提高产品得率；采用设置于球形顶反面与抽气槽上部相互贯通的平面压纹排气通道进行抽排气，不但加大了排气面又避开了高温铝液的冲刷，提高排气速率，又不易堵塞，保证模芯能长期使用，不但消除了产品中流道发气形成的气孔又减轻维修与维持成本；采用冷却出风道在射流管与活塞式振动器工作时排出的气体对模芯头进行冷却，免去了人工操作的气冷工序，提高产品品质与产量；采用设置于气振室上部的压簧方便产品凝固后把模芯头用作产品顶脱装置，与其它顶杆在顶板的作用下同步动作后复位，方便产品脱模，避免产品变形；为铝合金压气机壳的金属模重力浇铸自动化智能化高速高品质化的生产增添了可靠的装备保障。
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