CN116786784B - 一种高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车骨架成型技术领域，具体地说，涉及一种高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置。其包括工作台，所述工作台上设置有模具组，所述模具组包括活动的动模系和固定的定模系，所述动模系和定模系合模后形成模具型腔；所述工作台上还设置有推送装置，所述推送装置用于向模具型腔内推送金属液，所述动模系和定模系在模具型腔形成之前，通过咬合的方式构成阻碍空间。本发明中动模系和定模系在模具型腔形成之前，通过咬合的方式构成阻碍空间，然后在阻碍空间内设置喷淋系，以在阻碍空间内进行流体的喷淋，该阻碍空间为半封闭或者全封闭状态下的空间，这样能够有效阻碍流体向外释放。
Description
技术领域
本发明涉及汽车骨架成型技术领域，具体地说，涉及一种高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置。
背景技术
汽车骨架铝型材成型装置是一种用于制造铝合金汽车骨架的设备。它可以将铝合金材料（铝水）通过不同的成型模具压铸成具有不同截面形状的型材，如管材、梁、板等，并将这些型材拼接成车身骨架。铝型材成型装置在制造新能源汽车骨架方面有着很大的优势，因为其可以大量使用铝合金材料，从而大幅度降低汽车的自重，提高车辆的能源利用效率，使汽车更加节能环保。
常见的卧式冷室压铸机的压室呈水平放置，压射冲头处于压室最右端，模具的开、合动作呈水平移动，开模后，压铸件留在动模，待压铸产品取出后，立刻喷淋冷却液体，以对模具进行降温，并且在下一次压铸之前向模腔内喷淋脱模液，以便于下一次压铸后产品的脱模。
可不论是降温还是脱模液的喷淋，都是处于一个开放的环境下进行的，这时候喷出的流体更多的会释放在外界环境中，而此时模具上并不能够充分与流体接触，这就需要延长喷淋时间，这无疑会增加喷淋的成本；而且，环境中的灰尘会在流体的吸附下留在模腔内，然而高强度轻量化的汽车骨架在压铸时对模腔的要求又非常苛刻。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，以解决如何在模腔外形成一个能够阻碍流体向外释放空间的问题。
为实现上述目的，提供了一种高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其包括工作台，所述工作台上设置有模具组，所述模具组包括活动的动模系和固定的定模系，所述动模系和定模系合模后形成模具型腔；所述工作台上还设置有推送装置，所述推送装置用于向模具型腔内推送金属液，所述动模系和定模系在模具型腔形成之前，通过咬合的方式构成阻碍空间；
所述阻碍空间内设置有喷淋系，以在阻碍空间内进行流体的喷淋；
所述阻碍空间用于阻碍喷淋出的流体向外释放。
作为本技术方案的进一步改进，所述动模系包括活动外套和活动内模，所述活动内模固定在活动内腔内；
所述定模系包括固定外套和固定内模，所述固定内模设置在固定外套内，且所述固定外套内位于固定内模的前侧设置有固定内腔；
所述活动内模和固定内模合模形成模具型腔；
所述活动内模和固定内模合模之前，所述活动外套和固定外套咬合，使所述活动内腔和固定内腔在模具型腔外构成阻碍空间。
作为本技术方案的进一步改进，所述喷淋系设置在固定外套上，且所述喷淋系的喷淋端落于固定内腔。
作为本技术方案的进一步改进，所述活动内模的前侧突出在活动内腔外。
作为本技术方案的进一步改进，所述喷淋系包括降温喷淋头和脱模喷淋头，其中：
所述降温喷淋头用于喷出低温气体/雾状液体；
所述脱模喷淋头用于喷出雾状的脱模液。
作为本技术方案的进一步改进，所述降温喷淋头设置在靠近活动内模进入固定内腔的一侧；所述固定内腔的内壁上，位于所述降温喷淋头和脱模喷淋头之间设置有封闭框，所述封闭框内部轮廓与活动内模外部轮廓吻合。
作为本技术方案的进一步改进，所述降温喷淋头和脱模喷淋头位于固定外套的顶部。
作为本技术方案的进一步改进，所述固定内腔的内侧到封闭框之间的底部位置上设置有上流槽，所述活动内腔的底部设置有下流槽。
作为本技术方案的进一步改进，所述工作台上设置有动模座和定模座，所述动模系安装在动模座上，所述定模系安装在定模座上。
作为本技术方案的进一步改进，所述活动外套的一侧设置有内部轮廓大于活动内模外部轮廓的活动内腔。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置中，动模系和定模系在模具型腔形成之前，通过咬合的方式构成阻碍空间，然后在阻碍空间内设置喷淋系，以在阻碍空间内进行流体的喷淋，该阻碍空间为半封闭或者全封闭状态下的空间，这样能够有效阻碍流体向外释放，从而实现短时间就能够让流体充满在阻碍空间内，与模具型腔充分接触，而且阻碍空间也能够有效的限制灰尘与流体接触，进而提高最后压铸产品的成型质量。
2、该高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置中，在阻碍空间内设置一个压力传感器，以对阻碍空间内的压力进行检测，从而在压力达到设定阈值后及时停止脱模液的喷出，以节省成本，并且随着活动内模的推进，脱模液自然的附着在构成模具型腔的内壁上，这样形成的脱模液附着层会更加均匀，而且也降低了灰尘的影响。
3、该高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置中，封闭框进一步压缩了阻碍空间的大小，使雾状脱模液更充分的与形成模具型腔的内壁接触，同时避免脱模液进入到活动内腔内，以及防止脱模液粘附在活动内模外壁和降温喷淋头上；而且，降温喷淋头能够随着活动内模的脱离，能够从背侧到前侧的喷淋在活动内模上，进一步提高对其的降温效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的动模系结构示意图；
图3为本发明的活动外套和活动内模拆分结构示意图；
图4为本发明的定模系结构示意图；
图5为本发明的动模系、定模系以及推送装置工作原理示意图；
图6为本发明的活动外套和活动内模侧面结构剖视图；
图7为本发明的活动内模和固定内模合模后结构示意图；
图8为本发明的活动内模和固定内模开模时结构示意图；
图9为本发明的封闭框结构示意图；
图10为本发明的上流槽和下流槽结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、工作台；110、动模座；120、定模座；200、推送装置；
310、动模系；311、活动外套；311A、活动内腔；311B、下流槽；311a、咬合间隙；312、活动内模；313、连接轴；320、定模系；321、固定外套；3211、封闭框；321A、固定内腔；321B、上流槽；322、固定内模；330、喷淋系；330a、降温喷淋头；330b、脱模喷淋头。
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，所描述的实施例仅仅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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
汽车骨架铝型材成型装置是一种用于制造铝合金汽车骨架的设备。它可以将铝合金材料（铝水）通过不同的成型模具压铸成具有不同截面形状的型材，如管材、梁、板等，并将这些型材拼接成车身骨架。常见的卧式冷室压铸机的压室呈水平放置，压射冲头处于压室最右端，模具的开、合动作呈水平移动，开模后，压铸件留在动模，待压铸产品取出后，立刻喷淋冷却液体，以对模具进行降温，并且在下一次压铸之前向模腔内喷淋脱模液，以便于下一次压铸后产品的脱模。
基于上述背景下，本发明提供了一种高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，如图1所示，其包括工作台100，工作台100上设置有动模座110和定模座120，通过动模座110和定模座120来搭载模具组，模具组包括动模系310和定模系320，动模系310安装在动模座110上，定模系320安装在定模座120上，动模系310和定模系320用于形成模具型腔（即模腔）；所述工作台100上还设置有推送装置200，推送装置200用于向模具型腔内推送铝水或者其他金属液，这里推送装置200具有压射冲头，首先将铝水以人工或其他方式浇入压室，压射冲头按预定的速度和一定的压力推送铝水，使之通过浇道，再从内浇口填充进入模具型腔；填充完毕后，压射冲头任然保持一定的压力，直至铝水完全凝固成为压铸产品为止。
需要说明的是，关于铝水成型的原理已为本领域的公知常识，因此在图中并未示出内部的压室、浇道及其他结构。
此外，为了实现让喷淋的流体处于在一个能够阻碍流体向外释放的环境中，本实施例中动模系310和定模系320在模具型腔形成之前，通过咬合的方式构成阻碍空间，然后在阻碍空间内设置喷淋系330，以在阻碍空间内进行流体的喷淋，该阻碍空间为半封闭或者全封闭状态下的空间，这样能够有效阻碍流体向外释放，从而实现短时间就能够让流体充满在阻碍空间内，与模具型腔充分接触，而且阻碍空间也能够有效的限制灰尘与流体接触，进而提高最后压铸产品的成型质量。
在上述结构的基础上，公开第一实施例，请参阅图2-图4所示，图2和图3示出了动模系310，图4示出了定模系320；其中，动模系310包括活动外套311和活动内模312，活动外套311的一侧设置有内部轮廓大于活动内模312外部轮廓的活动内腔311A，活动内模312固定在活动内腔311A内，具体在活动内模312背侧设置连接轴313，通过连接轴313与活动内腔311A内壁连接固定；
定模系320包括固定外套321和固定内模322，固定内模322设置在固定外套321内，且在固定外套321内位于固定内模322的前侧设置有固定内腔321A，活动内模312和固定内模322合模形成模具型腔；合模时，在液压杆的作用下活动外套311带动活动内模312向固定内模322进行移动，结合图5所示，活动内模312和固定内模322合模之前，通过活动外套311和固定外套321的咬合，使活动内腔311A和固定内腔321A在模具型腔外构成阻碍空间。
另外，考虑到喷淋系330需要在外界接入流体，这时候就需要接上接入流体的管道，而固定外套321是处于不动的状态，所以管道嵌设在固定外套321上更为优选，因此将喷淋系330设置在固定外套321上，且喷淋系330的喷淋端落于固定内腔321A（即咬合后形成的阻碍空间）内。
工作原理：
如图5所示，图中实线箭头为位移方向，虚线箭头为铝水的流动方向，首先将铝水浇入压室，然后在液压杆的推动下，活动外套311带动固定外套321向固定内模322移动，如图6所示，活动内模312与活动外套311之间形成咬合间隙311a，随着活动外套311的移动，固定外套321进入咬合间隙311a，此时代表着活动外套311与固定外套321完成咬合，阻碍空间已经构成，但是活动内模312和固定内模322并未合模，所以模具型腔还未形成，即图8所示的状态，这时候喷淋系330的一个喷淋端向阻碍空间内喷出流体，因为这是在合模之前，所以为了方便后期成型后产品的脱模，所以喷出的流体为雾状的脱模液，雾状的脱模液充满在阻碍空间内，此过程中会在阻碍空间内设置一个压力传感器，以对阻碍空间内的压力进行检测，从而在压力达到设定阈值后及时停止脱模液的喷出，以节省成本，并且随着活动内模312的推进，脱模液自然的附着在构成模具型腔的内壁上，这样形成的脱模液附着层会更加均匀，而且也降低了灰尘的影响；
接着，活动内模312和固定内模322合模，模具型腔形成，压射冲头按预定的速度和一定的压力推送铝水，使铝水填充至模具型腔；填充完毕后，压射冲头任然保持一定的压力，如图7所示，活动内模312的外侧及背侧均暴露在阻碍空间内，这时候喷淋系330的再一个喷淋端向阻碍空间内喷出低温气体/雾状液体，同样使低温气体/雾状液体充满在阻碍空间内，以对活动内模312外围进行降温，直至铝水完全凝固成为压铸产品为止；
这时，浇道和浇口套(没有浇口套的模具组在该处即为连体压室)内的铝水也同时凝固，成为浇口和余料饼；然后活动内模312向外运动，脱离固定内模322完成开模，开模后的模具型腔打开，且压射冲头与开模动作同步移动，从而推着余料饼随着压铸产品和浇口一同留在活动内模312上，到达一定的距离时，压射冲头便复位；开模过程中活动内模312会经过喷淋端喷出的低温气体/雾状液体，再次对活动内模312进行全方位的降温，使其能够快速达到再次压铸的要求。
需要说明的是，本实施例更偏向于对活动内模312进行降温，因为活动内模312是一个脱离的过程中，脱离后就不受固定内腔321A内低温环境的影响了，而固定内模322能够处在固定内腔321A形成的低温环境内。
优选的，活动内模312的前侧突出在活动内腔311A外，以方便压铸产品的取出。
本实施例中喷淋系330包括但不限于降温喷淋头330a和脱模喷淋头330b，降温喷淋头330a用于喷出低温气体/雾状液体，脱模喷淋头330b用于喷出雾状的脱模液，其中脱模液可以是硅油、石蜡和润滑剂等，不排除喷淋系330喷出其他流体，例如：压铸时喷射氮气和低压空气等气体，来防止铸短、翘曲以及孔洞等瑕疵出现，同时可以借助阻碍空间对气体的限制充填模具型腔。
另外，本实施例中对降温喷淋头330a和脱模喷淋头330b的位置不作任何限定。
第二实施例，如图9所示，降温喷淋头330a相对于脱模喷淋头330b来说，更靠近活动内模312进入固定内腔321A的一侧，并在固定内腔321A的内壁上，位于降温喷淋头330a和脱模喷淋头330b之间设置封闭框3211，封闭框3211内部轮廓与活动内模312外部轮廓吻合，在进行雾状脱模液的喷淋时，封闭框3211进一步压缩了阻碍空间的大小，使雾状脱模液更充分的与形成模具型腔的内壁接触，同时避免脱模液进入到活动内腔311A内，以及防止脱模液粘附在活动内模312外壁和降温喷淋头330a上；而且，降温喷淋头330a能够随着活动内模312的脱离，能够从背侧到前侧的喷淋在活动内模312上，进一步提高对其的降温效率。
不仅如此，每次进入封闭框3211都能够将活动内模312表面进行一次刮动，避免其表面的附着层影响到散热效率。
此外，在上述的实施方式中，阻碍空间都是一个全封闭的状态，而本实施方式中将阻碍空间设置成一个半封闭的状态，请参阅图10所示，降温喷淋头330a和脱模喷淋头330b位于固定外套321的顶部，然后在固定内腔321A的内侧到封闭框3211之间的底部位置设置上流槽321B，活动内腔311A的底部设置下流槽311B，以便于流体的排出，也提高了散热的效率；而且，不论是活动外套311和固定外套321保持脱离，还是二者咬合，活动内腔311A以及固定内腔321A内的流体能够充分流出，避免出现堆积的现象。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其包括工作台(100)，所述工作台(100)上设置有模具组，所述模具组包括活动的动模系(310)和固定的定模系(320)，所述动模系(310)和定模系(320)合模后形成模具型腔；所述工作台(100)上还设置有推送装置(200)，所述推送装置(200)用于向模具型腔内推送金属液，其特征在于：所述动模系(310)和定模系(320)在模具型腔形成之前，通过咬合的方式构成阻碍空间；
所述阻碍空间内设置有喷淋系(330)，以在阻碍空间内进行流体的喷淋；
所述阻碍空间用于阻碍喷淋出的流体向外释放；
其中，所述动模系(310)包括活动外套(311)和活动内模(312)，所述活动外套(311)的一侧设置有内部轮廓大于活动内模(312)外部轮廓的活动内腔(311A)，所述活动内模(312)固定在活动内腔(311A)内；
所述定模系(320)包括固定外套(321)和固定内模(322)，所述固定内模(322)设置在固定外套(321)内，且所述固定外套(321)内位于固定内模(322)的前侧设置有固定内腔(321A)；
所述活动内模(312)和固定内模(322)合模形成模具型腔；
所述活动内模(312)和固定内模(322)合模之前，所述活动外套(311)和固定外套(321)咬合，使所述活动内腔(311A)和固定内腔(321A)在模具型腔外构成阻碍空间。
2.根据权利要求1所述的高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其特征在于：所述喷淋系(330)设置在固定外套(321)上，且所述喷淋系(330)的喷淋端落于固定内腔(321A)。
3.根据权利要求1所述的高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其特征在于：所述活动内模(312)的前侧突出在活动内腔(311A)外。
4.根据权利要求2所述的高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其特征在于：所述喷淋系(330)包括降温喷淋头(330a)和脱模喷淋头(330b)，其中：
所述降温喷淋头(330a)用于喷出低温气体或者雾状液体；
所述脱模喷淋头(330b)用于喷出雾状的脱模液。
5.根据权利要求4所述的高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其特征在于：所述降温喷淋头(330a)设置在靠近活动内模(312)进入固定内腔(321A)的一侧；所述固定内腔(321A)的内壁上，位于所述降温喷淋头(330a)和脱模喷淋头(330b)之间设置有封闭框(3211)，所述封闭框(3211)内部轮廓与活动内模(312)外部轮廓吻合。
6.根据权利要求4或5所述的高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其特征在于：所述降温喷淋头(330a)和脱模喷淋头(330b)位于固定外套(321)的顶部。
7.根据权利要求6所述的高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其特征在于：所述固定内腔(321A)的内侧到封闭框(3211)之间的底部位置上设置有上流槽(321B)，所述活动内腔(311A)的底部设置有下流槽(311B)。
8.根据权利要求1所述的高强度轻量化新能源汽车骨架铝型材成型装置，其特征在于：所述工作台(100)上设置有动模座(110)和定模座(120)，所述动模系(310)安装在动模座(110)上，所述定模系(320)安装在定模座(120)上。
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