CN1369337A - 冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法 - Google Patents
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Abstract
一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法,包括以下步骤:(1)将金属在附设的熔炉中熔化;(2)于压铸模内面涂布离型剂;(3)用勺子将金属熔液送入压铸模的柱塞料管的料管口内,再以柱塞加压将金属溶液经由浇口送入模穴内;于模具内部设有冷却水道,以使铸件加速冷却,待凝固之后打开活动模,即可以数根顶出销将铸件顶出。本发明可使铸件在冷却收缩时与铸模形成间隙,可方便脱模。
Description
本发明是有关于一种冷室压铸铝合金的压铸方法。
由于压铸成型之方式可得极精确的尺寸，故有许多金属产品的成型方式系以压铸方式制造成型，然而为了方便脱模，以前压铸模都需要设以拔模斜度以利脱模(一般约为0.3度以上)，但拔模斜度的设计却容易导致数种缺点：
1.浪费材料：为了不影响产品应有的尺寸、强度，因此，以外型而言拔模斜度的最小端必为正确的尺寸，再以适当的斜度延伸扩张；另就内径而言，其开口端之尺寸为最接近正确尺寸，再往内部收束延伸拔模斜度，故所延伸该端即形成多余的材料浪费。
2.需要再加工：由于拔模斜度的设计使其所延伸之部位的尺寸非为正确尺寸，当其要与他物配合时，即需要再加工。
3.增加设计人员的设计困难度，也增加模具制作的困难度。
由上述可知，由来以久在铸模上先设计拔模斜度之设计容易引起浪费材料、再加工之成本，且会增加设计及制作的困难度，实有加以改良的必要。
为了改进上述拔模斜度所衍生之缺失，本发明的目的在于提供一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，使铸件在冷却收缩时与铸模形成间隙，不需要设计拔模斜度即可方便脱模，从而可以减少模具设计及制作困难度，减少成型后再加工之程序。
为了达到上述发明目的，本发明提供一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将金属在附设的熔炉中熔化成熔液，熔炉内的熔液温度保持在650～680℃；
(2)于压铸模内面涂布离型剂，压铸模由固定模与活动模所组成，模具材质选用SKD61特殊合金工具钢，模体硬度HRC 45～50，表面氮化处理，而硬化层深度0.25mm，硬化层的硬度达HRC 70；
固定模与活动模之间即形成模穴，于模穴之其中一端设有一浇口，于固定模之外侧壁上接设一与浇口相通之柱塞料管，柱塞料管内设置与动力机构连接的柱塞，柱塞料管朝向上方之周壁上并贯穿设有一料管口；
(3)用勺子将金属熔液送入压铸模的柱塞料管的料管口内，再以柱塞加压将金属溶液送入模具内，经由浇口进入模穴内；模穴的充填速度设为0.25m/s；活动模与固定模之间间隔设有数个与模穴相通的溢流井，并于模具内部设有环绕于铸件之冷却水道，在铸件冷却凝固的过程中以冷却水加速冷却，待凝固之后打开活动模，即可以数根穿置于活动模之顶出销将铸件顶出。
所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于：
柱塞可以先以低速1.5m/s将熔液充填至浇口，然后柱塞变换成高速4.5m/s，将溶液完全充填模穴中，并将空气赶到与模穴相通的溢流井内，并配合真空机抽掉模穴内的空气，真空机在抽真空时，模具内的压力达500kg/cm2以上；最后柱塞增压至220kg/cm2，使铸件压密及成型。
所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于：铸件在模穴成型可保持时间20～25秒，同时，以冷却水冷却至180～200℃时开模。
本发明利用适当压力设定、柱塞速度、及模具的冷却等条件使铸件收缩，使铸件与铸模之间形成适当的拔模裕度，可以便于脱模，并可得到精确的良好品质。
为能进一步了解本发明之各控制条件，兹以较佳实施例及附图详细说明如后：
附图图面的说明：
图1是用于本发明成型铸件的压铸装置的剖面示意图。
本发明是有关于一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，主要是一种以冷室法压铸成型最小壁厚为1～10mm，深度50mm，真圆度0.05mm以内，表面硬度HRC 18～25，表面光滑度#800之压铸制品的方法。压铸法可分为热室法及冷室法两种，本发明的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法为冷室法压铸，其成型方式系先将金属在附设的熔化锅中熔化成熔液，如图1所示，用勺子送入靠近以固定模(10)及活动模(20)所组成之压铸模(1)的柱塞料管(11)的料管口(110)内，以柱塞(12)加压将金属溶液送入模具内，经由浇口(102)进入模穴(100)内，活动模(20)与固定模(10)之间间隔设有数个与模穴(100)相通的溢流井(101)，并于模具内部设有环绕于铸件之冷却水道(13)，在铸件冷却凝固的过程中以冷却水加速冷却，待凝固之后打开活动模(20)，即可以数根穿置于活动模(20)之顶出销(21)将铸件顶出。而为了改善现有需要设置拔模斜度之缺失，使铸件得以在收缩时与铸模之间形成间隙，以为方便脱模之拔模裕度，故需要将各程序的条件控制得宜。
首先是以冷室压铸之压铸机铸造制品最小壁厚1～10mm，深度50mm，真圆度0.05mm以内，表面光滑度#800，且表面硬度达洛式硬度HRC 25模具的制品，且模具无拔模斜度，要得到以上的要求，需要多方面的配合才得到，以下分别叙述需要的各项条件：
(1).模具材质选用SKD61特殊合金工具钢，模体硬度HRC 45～50为了防止模具生产中发生烧付，及模具的寿命，必须施以表面氮化处理，而硬化层深度0.25mm，硬化面的硬度达洛式硬度HRC70；为了得到优良铸件光滑度，模具表面光滑度#800。
(2).熔炉内的熔液温度为650～680℃，是铝合金最好的浇铸温度。
(3).闭模之前，模穴内要喷洒离型剂，以利铸件脱模；离型剂可使用一般现有技术的离型剂，例如酯(ESTER)10％，植物油(VEGTABLEOIL)4％，硅胶油(SILICON OIL)6％，聚合物(POLYMER)1％，水(WATER)79％；将离型剂与水以1∶120倍混合喷洒。(4).模穴(100)之充填速度设定0.25m/s。(5).柱塞(12)先以低速1.5m/s将熔液充填至浇口(102)，以免溶液将空气由料管口(110)卷入而形成铸孔；然后柱塞(12)变换成高速4.5m/s，溶液完全充填模穴中，将空气赶到与模穴(100)相通的溢流井(101)内并配合真空机抽掉模穴内的空气，真空机在抽真空时，模具内的压力达500kg/cm2以上，以得到完全充填之铸件，而由于模穴(100)内为真空状，故可减少铸件产生铸孔，且铸件表面硬度均匀达到HRC 25；最后柱塞(12)增压至220kg/cm2，帮助铸件的压密及成型。(6).铸件在模穴(100)成型需保持时间20～25秒，同时，以冷却水冷却至180～200℃时，因铸件由高温冷却至180～200℃时收缩，此收缩裕度正好提供拔模所需之斜度，此时可开模取出铸件。
藉由上述之本发明的各项条件设定与控制，可以成型无拔模斜度之铸件，因此，可得极为精确之铸件尺寸，且不需要再加工而可省却加工之成本，以及材料之浪费。
Claims (3)
1、一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将金属在附设的熔炉中熔化成熔液，熔炉内的熔液温度保持在650～680℃；
(2)于压铸模内面涂布离型剂，压铸模由固定模与活动模所组成，模具材质选用SKD61特殊合金工具钢，模体硬度HRC 45～50，表面氮化处理，而硬化层深度0.25mm，硬化层的硬度达HRC 70；
固定模与活动模之间即形成模穴，于模穴之其中一端设有一浇口，于固定模之外侧壁上接设一与浇口相通之柱塞料管，柱塞料管内设置与动力机构连接的柱塞，柱塞料管朝向上方之周壁上并贯穿设有一料管口；
(3)用勺子将金属熔液送入压铸模的柱塞料管的料管口内，再以柱塞加压将金属溶液送入模具内，经由浇口进入模穴内；模穴的充填速度设为0.25m/s；活动模与固定模之间间隔设有数个与模穴相通的溢流井，并于模具内部设有环绕于铸件之冷却水道，在铸件冷却凝固的过程中以冷却水加速冷却，待凝固之后打开活动模，即可以数根穿置于活动模之顶出销将铸件顶出。
2、如权利要求1所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于：
柱塞先以低速1.5m/s将熔液充填至浇口，然后柱塞变换成高速4.5m/s，将溶液完全充填模穴中，并将空气赶到与模穴相通的溢流井内，并配合真空机抽掉模穴内的空气，真空机在抽真空时，模具内的压力达500kg/cm2以上；最后柱塞增压至220kg/cm2，使铸件压密及成型。
3、如权利要求2所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于：铸件在模穴成型需保持时间20～25秒，同时，以冷却水冷却至180～200℃时开模。
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