CN113000820B - 一种铝合金半固态挤压电机外壳的模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铝合金半固态挤压电机外壳的模具，属于挤压铸造模具设计领域。本发明所述模具从上而下依次为：包括卸模装置、上模具和下模具，四个顶杆位于模具正上方；所述卸模装置包括顶杆、上隔热板、上模板、顶杆压板、上顶针板、下顶针板、弹簧、支撑快、复位杆、顶针；本发明所述模具的下模可以利用冲头顶出，上模利用预留的顶针顶压出，减少了大型铸件坯料很难取出的问题，且本模具没有多余的配料浪费，产品的出品率很高；模具中间的芯轴可拆卸，大大增加了其使用寿命，且模芯和下模用紧固螺母连接在一起，又很大改善了芯轴的偏心问题，提高产品的质量和效率。

Description

一种铝合金半固态挤压电机外壳的模具
技术领域
本发明涉及一种铝合金半固态挤压电机外壳的模具，属于挤压铸造模具设计领域。
背景技术
金属凝固作为材料成型过程中的一个重要工艺过程，自其提出以来经历了一个漫长的发展历程，逐渐从古老的传统工艺向现代化技术发展。而半固态成型技术自上世纪70年代被提出以后，便得到迅猛发展，逐渐形成了液态金属铸造行业的一个重要的工艺流程。半固态成型技术在铝合金的应用中尤为广泛，特别是高硅铝合金，由于高硅铝合金能够保持硅和铝的优异性能，具有密度小，成本低廉，无污染，耐蚀性和耐磨性能好等优点而广泛应用于航空航天，汽车，电子产品等领域。具有极高的使用范围和使用价值。
传统的铸造铝合金，合金的组织粗大，且铸造过程中易产生缩松，缩孔，热裂纹等缺陷，使其使用性能大打折扣；半固态成型技术的明显特点是其液相中含有一定体积分数的固相，这些在激冷或者电磁等条件下得到的半固体浆料组织致密，晶粒细小，力学性能较高，一般能满足使用要求；而且半固态浆料的温度比液态压铸的浆料温度低，对模具的冲击力小，可延长模具的使用寿命；目前关于液态挤压铸造铝合金电机外壳的生产难点主要是脱模困难，而且产品的工艺出品率很低，大大浪费了材料，使生产成本增加。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种铝合金半固态挤压电机外壳模具，包括卸模装置、上模具2和下模具3，四个顶杆1位于模具正上方；
所述卸模装置包括顶杆1、上隔热板4、上模板5、顶杆压板6、顶针固定板7、弹簧8、支撑块9、复位杆10、顶针11；上隔热板4和上模板5之间通过螺栓固定，顶杆1上端穿过上隔热板4和上模板5，下端与顶杆压板6固定连接；顶杆压板6的下端固定有多个顶针，顶针固定板7位于顶杆压板6的下方，并固定在顶杆压板6上；顶针固定板7对多个顶针11进行固定，复位杆10固定在上模板和上模具2之间，弹簧8套在复位杆10上，顶针10穿过顶针固定板7位于顶针固定板7内部，没有压顶杆1的时候顶针11与上模具接触，压顶杆1时顶针11将成型件顶出；支撑块9下端连接在上模具2顶部，上端连接在上模板5内部。
所述上模具2包括上水道芯子固定板12、排气栓13、上水道芯子14，上水道芯子固定板12固定在上模具2内部，上水道芯子14固定在上水道芯子固定板12上，排气栓13位于上模具2侧壁上。
所述下模具3包括可拆卸模芯15、下水道芯子16、下水道芯子固定板17、下模板18、下隔热板19、内套筒20；所述内套筒20用于储存金属液，可拆卸模芯15底部为长方体结构，上部设有突出的水道口21，底部用来做下水道芯子固定板17，下水道芯子固定板17上设有6个楔形口可固定住6个下水道芯子16，模芯通过紧固螺栓和模具连接在一起；下模板18位于模具最下方，下模板底部设有下隔热板19；下模板18和下隔热板19中心开有直径80~81mm的圆形槽，内套筒20从下隔热板19下方40~45mm处开始，紧贴圆形槽，穿过下模板18延伸至可拆卸模芯15最上端，与分型面平行。
优选的，本发明所述顶杆1长度为985mm；所述复位杆10长度为85mm，弹簧长度为85mm，以便给顶针足够的行程来顶出成型件。
优选的，本发明所述上水道芯子14和下水道芯子16一共12根，芯子长115mm。
优选的，本发明所述顶针有12根，直径为9mm，以便能承受较大的压力而不发生变形。
优选的，本发明所述中空内套20的直径为80.3mm。
优选的，本发明所述排气栓13为模具上预留的深度为1mm的长方体槽。
优选的，本发明所述模芯下半部分是长155mm，宽155mm，高38mm的长方体，长方体中间扣除一个直径为80.3mm的圆形槽，上半部分为一个沿着圆形槽突起高度为80mm，宽度为17mm的环形柱体，环形柱体顶端开有水道口。
优选的，本发明所述模具表面预留有40个加热孔，可插入加热棒来对模具进行加热。
本发明的工作过程为：在模具挤压前的准备过程中，将下模板18放在液压机工作台上，同时将料筒20对准工作台上预留的圆形槽中心，使其稳定结合；将上模具2合在下模具3上用紧固螺栓将上模具2和下模具3固定在液压机上；在模具挤压过程中，事先用加热棒将模具预热到一定的温度，撤去加热棒，开启上模具2将融好的金属液浇注到料筒中，使金属液与模芯最上面平行，上模具2在液压即的带动作用下与下模合在一起，然后料筒20中的金属液在冲头的推动作用下沿着模芯15上预留的水道充满模具，保压一定时间后，打开上模具2；撤去冲头压力，上模具2随液压机滑块一起向上运动，当顶杆1顶到液压机上部时，受到阻力而不运动，此时保持滑块运动而使模具向下运动而带动板模具内部顶针11向下运动，使成型的坯料受到顶针的作用而从上模腔中脱落出来，挤压完毕。
本发明的有益效果：
（1）一般铝合金电机外壳用模具挤压成型时脱模困难以及出品率较低，本发明下模具利用液压机的冲头压力顶出，上模具利用顶杆和顶针的顶压作用脱模，即解决了一般薄壁零部件的坯料很难取出的问题，来获得形状完整，脱模顺利简便，并具有一定力学性能的产品。且本模具没有复杂多余的横浇道和内浇道，产品的工艺出品率很高，接近100%；同时该装置可以对芯轴可以拆卸下来，大大增加其使用寿命，降低企业的生产成本；且模具上部和下部设有隔热板，即减少了热量的消耗，节约了能源，又减少了模具的预热时间，提高了效率。
（2）本发明装置的对于挤压铝合金电机外壳具有较大的比压，从而使其变形程度较大。对解决缩孔，缩松，裂纹等缺陷又较大作用；提高了零件的抗拉强度和屈服强度；本发明装置设计合理，结构简单，成本低、效率高，可与压铸成形设备配合使用，直接获得挤压零件，降低坯料成型等工艺成本。
附图说明
图1为实施例模具的示意图的立体结构示意图；
图2为实施例模具的示意图的主视图；
图3为实施例模具A-A处的剖面图；
图4为实施例模具分型面出示意图；
图5为实施例模具模芯部分立体结构示意图。
图中：1-顶杆；2-上模具；3-下模具；4-上隔热板；5-上模板；6-顶杆压板；7-顶针固定板； 8-弹簧；9-支撑块；10-复位杆；11-顶针；12-上水道芯子固定板；13-排气栓；14-上水道芯子；15-可拆卸模芯；16-下水道芯子；17-下水道芯子固定板；18-下模板；19-下隔热板；20-内套筒。
实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例
如图1~5所示，一种铝合金半固态挤压电机外壳模具，包括卸模装置、上模具2和下模具3，四个顶杆1位于模具正上方；
所述卸模装置包括顶杆1、上隔热板4、上模板5、顶杆压板6、顶针固定板7、弹簧8、支撑块9、复位杆10、顶针11；上隔热板4和上模板5之间通过螺栓固定，顶杆1上端穿过上隔热板4和上模板5，下端与顶杆压板6固定连接；顶杆压板6的下端固定有多个顶针，顶针固定板7位于顶杆压板6的下方，并固定在顶杆压板6上；顶针固定板7对多个顶针11进行固定，复位杆10固定在上模板和上模具2之间，弹簧8套在复位杆10上，复位杆的作用是保证弹簧在压缩的时候不被弹出去，顶针11穿过顶针固定板7位于顶针固定板7内部，没有压顶杆1的时候顶针11与上模具接触，压顶杆1时顶针11将成型件顶出；支撑块9下端连接在上模具2顶部，上端连接在上模板5内部；所述顶杆1长度为985mm，所述复位杆10长度为85mm。
所述上模具2包括上水道芯子固定板12、排气栓13、上水道芯子14，上水道芯子固定板12固定在上模具2内部，上水道芯子14固定在上水道芯子固定板12上，排气栓13位于上模具2侧壁上；弹簧长度为85mm，以便给顶针足够的行程来顶出上模；所述上水道芯子14和下水道芯子16一共12根，芯子长115mm；所述排气栓13为模具上预留的深度为1mm的长方体槽。
所述下模具3包括可拆卸模芯15、下水道芯子16、下水道芯子固定板17、下模板18、下隔热板19、内套筒20；所述内套筒20用于储存金属液，可拆卸模芯15底部为长方体结构，上部设有突出的水道口21，底部用来做下水道芯子固定板17，下水道芯子固定板17上设有6个楔形口可固定住6个下水道芯子16，模芯通过紧固螺栓和模具连接在一起；下模板18位于模具最下方，下模板底部设有下隔热板19；下模板18和下隔热板19中心开有直径80~81mm的圆形槽，内套筒20从下隔热板19下方40~45mm处开始，紧贴圆形槽，穿过下模板18延伸至可拆卸模芯15最上端，与分型面平行；所述中空内套20的直径为80.3mm。
本实施例所述模芯下半部分是长155mm，宽155mm，高38mm的长方体，长方体中间扣除一个直径为80.3mm的圆形槽，上半部分为一个沿着圆形槽突起高度为80mm，宽度为17mm的环形柱体，环形柱体顶端开有水道口。
本实施例所述模具表面预留有40个加热孔，可插入加热棒来对模具进行加热。
本实施例铝合金电机外壳挤压装置设计合理，结构简单，成本低、效率高，可实现铸、挤一体成形。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种铝合金半固态挤压电机外壳的模具，其特征在于：包括卸模装置、上模具（2）和下模具（3），四个顶杆（1）位于上模具（2）正上方；
所述卸模装置包括顶杆（1）、上隔热板（4）、上模板（5）、顶杆压板（6）、顶针固定板（7）、弹簧（8）、支撑块（9）、复位杆（10）、顶针（11）；上隔热板（4）和上模板（5）之间通过螺栓固定，顶杆（1）上端穿过上隔热板（4）和上模板（5），下端与顶杆压板（6）固定连接；顶杆压板（6）的下端固定有多个顶针，顶针固定板（7）位于顶杆压板（6）的下方，并固定在顶杆压板（6）上；顶针固定板（7）对多个顶针（11）进行固定，复位杆（10）固定在上模板和上模具（2）之间，弹簧（8）套在复位杆（10）上，顶针（11）穿过顶针固定板（7）位于顶针固定板（7）内部，没有压顶杆（1）的时候顶针（11）与上模具接触，压顶杆（1）时顶针（11）将成型件顶出；支撑块（9）下端连接在上模具（2）顶部，上端连接在上模板（5）内部；
所述上模具（2）包括上水道芯子固定板（12）、排气栓（13）、上水道芯子（14），上水道芯子固定板（12）固定在上模具（2）内部，上水道芯子（14）固定在上水道芯子固定板（12）上，排气栓（13）位于上模具（2）侧壁上；
所述下模具（3）包括可拆卸模芯（15）、下水道芯子（16）、下水道芯子固定板（17）、下模板（18）、下隔热板（19）、内套筒（20）；所述内套筒（20）用于储存金属液，可拆卸模芯（15）底部为长方体结构，上部设有突出的水道口（21），底部用来做下水道芯子固定板（17），下水道芯子固定板（17）上设有6个楔形口可固定住6个下水道芯子（16），可拆卸模芯（15）通过紧固螺栓和下模具（3）连接在一起；下模板（18）位于下模具（3）最下方，下模板底部设有下隔热板（19）；下模板（18）和下隔热板（19）中心开有直径80~81mm的圆形槽，内套筒（20）从下隔热板（19）下方40~45mm处开始，紧贴圆形槽，穿过下模板（18）延伸至可拆卸模芯（15）最上端，与分型面平行；
所述上水道芯子（14）和下水道芯子（16）一共12根；
所述可拆卸模芯（15）下半部分是长155mm，宽155mm，高38mm的长方体，上半部分为一个沿着圆形槽突起高度为80mm，宽度为17mm的环形柱体，环形柱体顶端开有水道口，在冲头的推动作用下将金属液沿着水道口充满下模具（3）。
2.根据权利要求1所述铝合金半固态挤压电机外壳的模具，其特征在于：所述顶杆（1）长度为985mm；所述复位杆（10）长度为85mm，弹簧长度为85mm。
3.根据权利要求1所述铝合金半固态挤压电机外壳的模具，其特征在于：顶针（11）有12根，直径为9mm。
4.根据权利要求1所述铝合金半固态挤压电机外壳的模具，其特征在于：中空内套筒（20）的直径为80.3mm。
5.根据权利要求1所述铝合金半固态挤压电机外壳的模具，其特征在于：所述排气栓（13）为模具上预留的深度为1mm的长方体槽。
6.根据权利要求1所述铝合金半固态挤压电机外壳的模具，其特征在于：模具表面预留有40个加热孔，插入加热棒来对模具进行加热。
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