CN1956812A - 压铸模具以及其中使用的改进的排出结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种压铸模具，包括设置在排出通道(16)内的阻挡件(17)，以在金属液沿着排出通道向前时减小金属液的流速。阻挡件包括多个不连续的相互交错地布置在排出通道的纵向和横向上的突起(24)，以便在其间限定出在排出通道的入口侧和出口侧之间延伸的曲折部件(34)。

Description

压铸模具以及其中使用的改进的排出结构

技术领域

本发明涉及对压铸模具(die casting mold)的改进，该压铸模具具有冷却排出结构(chill vent structure)，该冷却排出结构使得空气和/或气体可以从型腔逸出同时防止在将金属液注入型腔内时金属液溅到压铸模具的外面。

发明背景

具有冷却排出结构的压铸模具已经例如在编号为11-151564的日本专利公开文本(JP-A)中披露，其中的冷却排出结构使得剩余空气和/或气体可以从型腔有效地排出并且当在压力下将金属液压入型腔内时不会导致未凝固金属液溅出。下面将参考图7描述所披露的压铸模具的冷却排出结构。

如图7中所示，冷却排出结构包括冷却排出块100，该冷却排出块由一对半排出体或排出件102和104组成，它们分别固定在一对配合的压铸模件101和103上。排出件102、104具有波纹状的相对表面，以便当将模件101、103合在一起以闭合压铸模具时在排出件之间限定出锯齿形排出通道(ventpassage)105。锯齿形排出通道105与在模件101、103之间形成的型腔106连通。由于这种布置，当在压力下将金属液压入型腔106内时，型腔106内的剩余空气和/或气体可以从排出通道105逸出，结果使得未凝固金属液从型腔106溅入排出通道105。在该示例中，由于锯齿形排出通道105提供了相对长的流动路径，溅出的未凝固金属液由排出件102、104冷却并且在排出通道105内凝固。这样，能够避免未凝固金属液从压铸模具溅出或喷出。

然而，由于冷却排出块100由一对半排出体或排出件102、104形成，它们分别固定在压铸模具的一对配合的模件101、103上，压铸模具的总尺寸相对大。而且，制造具有波纹状表面的排出件101、103需要高精度加工，这将增加冷却排出块100的生产成本。此外，当从压铸模具取下铸件时，波纹状的排出件表面趋于阻碍压铸件或铸件从模件101、103平滑地分离。而且，当改变排出通道105的深度t(图7)或波纹状排出件表面上的三角形隆脊的顶角θ(图7)以在金属液沿着排出通道105向前时调节金属液的流速时，作为单个冷却块的排出件102、104应该用另一对期望构造的排出件替代。这种一对排出件的替代导致高的额外成本。

考虑到传统装置的上述困难，期望提供一种具有冷却排出结构的压铸模具，该冷却排出结构尺寸相对小，结构简单且制造费用低，并且能够在不增加压铸模具的总尺寸和成本的情况下与压铸模具组装在一起。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种压铸模具，包括：定模件；动模件，可朝向和远离定模件移动，以在闭合压铸模具时在其间限定出型腔；排出通道，形成在定模件和动模件中一个的配合面内并延伸到与型腔连通，以在将金属液注入型腔时使剩余空气和/或气体从型腔逸出；以及阻挡件(resistancemember)，设置在排出通道内，以在金属液沿着排出通道前进时减小金属液的流速，其中阻挡件包括多个不连续的相互交错地布置在排出通道的纵向和横向上的突起，从而在其间限定出在排出通道的入口侧和出口侧之间延伸的曲折部件(labyrinthine part)。

由于这种布置，阻挡件设置在形成在定模件或动模件的配合面内的排出通道内。这意味着阻挡件设置在压铸模具内部并且不会增大压铸模具的总尺寸。而且，由于阻挡件能够通过仅加工一个模件而形成，因而，与具有由分别固定于压铸模具的一对模件的一对排出件形成的冷却排出块的传统压铸模具相比，压铸模具的生产成本相对低。

优选地，定模件和动模件中的另一个的配合面具有适合与突起的顶部表面邻接的平部分。由于平配合表面部分不可能粘住压铸件或铸件的材料，能够容易地从压铸模具中取出铸件。

优选地，突起的顶部表面是平的并且以平面接触方式(flatways)与另一个模件的平配合表面部分接合。由于这种布置，当模具在预定夹紧力下保持在闭合状态时，稳定地保持阻挡件而不会导致突起的变形。这样，在压铸加工期间，曲折的排出通道部件的横截面积基本上保持不变，并且不会给压铸件或铸件的质量带来不利的影响。

排出通道的曲折部件包括多个平行间隔的在排出通道纵向上延伸的第一凹槽和多个平行间隔的在排出通道横向上延伸的第二凹槽。第二凹槽可以比第一凹槽深，从而能够在金属液沿着曲折的排出通道部件前进时获得期望的阻挡。

在本发明的一个优选方式中，阻挡件由结构上独立于一个模件并可移去地安装于一个模件的分隔件形成。阻挡件包括可拆卸地安装于一个模件的类似平板的底部和形成在类似平板的底部的一个表面上的突起。

这样，通过制备两个以上的其突起数量和尺寸不同的阻挡件，可以根据生产的压铸件或铸件的期望质量适当地改变阻挡件。更具体地，由于通过以适当的方式改变阻挡件，金属液的流速在金属液沿着排出通道前进时随着排出通道的横截面积而变化，可以容易地将阻挡件处金属液的流速调节到完全地排出型腔内的剩余空气和/或气体且剩余空气和/或气体不会进入金属液的程度，而剩余空气和/或气体进入金属液将另外地导致压铸件或铸件内出现气孔等，从而降低铸件的产品质量。这样，能够在无需长时间调节和制备压铸模具的情况下，获得期望质量的铸件。

而且，通过使各个阻挡件的底部的尺寸和形状以及其中固定阻挡件的各个座的固定槽的尺寸和形状标准化，可以将一个阻挡件与多个不同的模具结合使用，或者可选择地能够将多个不同的阻挡件与一个模具结合使用。由于这种布置，能够减小压铸模具的维护成本。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于压铸模具的冷却排出结构，包括类似平板的底部；以及多个不连续的突起，形成在类似平板的底部的一个表面上并相互交错地布置，以便在其间限定出曲折结构的排出通道。

由于曲折结构，排出通道能够在金属液沿着排出通道前进时提供相对长的流动路径和对金属液运动相对大的阻挡。这样，金属液在其沿着曲折的排出通道前进时冷却并凝固。因而能够避免未凝固金属液不期望地从压铸模具溅出或喷出。

附图说明

下面将仅以示例的方式，参考附图详细地描述本发明的优选实施例，其中：

图1是表示根据本发明实施例的压铸模具的垂直横截面图；

图2是图1的一部分的放大图，其由图1中所示的圆圈2表示；

图3是在图2中所示箭头3的方向上的示意图；

图4是图3中所示阻挡件的透视图；

图5是类似于图3的视图，但是表示了型腔内的剩余空气和/或气体通过阻挡件内形成的曲折的排出通道部分排出的方式；

图6A、6B、6C和6D是表示在压铸模具上进行的压铸加工的操作顺序的简图；以及

图7是表示传统压铸模具内结合的冷却排出结构的横截面图。

具体实施方式

首先参考表示实施本发明的压铸模具10的横截面的图1。压铸模具10包括定模件11以及可朝向和远离定模件11移动的动模件12，当闭合压铸模具10时在定模件和动模件之间限定出型腔13。动模件12安装在压铸机的模座20上。当压铸模具10保持在闭合状态时，驱动可在压射缸15内往复移动的模冲14，在压力下将金属液压入型腔13内，从而形成压铸件或铸件39。

定模件11具有形成在其配合面26(图2)内的排出通道16。当闭合模具10时，排出通道16延伸到与型腔13连通。这样，当将金属液注入型腔13时，型腔13内的剩余空气和/或气体可以通过排出通道16逸出。冷却排出块(阻挡件)17设置在排出通道16内，以在金属液沿着排出通道16向前时减小金属液的流速。

排气阀18包括结合在定模件11内的提升阀，用于打开和关闭排出通道16的出口端。提升阀18具有容纳在形成于定模件11内的阀孔21内的杆19。阀孔21具有连接于排出通道16出口端的一端和由排气阀18的驱动器(未示出)关闭的相对端。阀孔21连接于形成在定模件11内的排气通道22的入口端，排气通道22的出口端连接于设置在压铸模具10外部的排气通风装置(未示出)。

由于这种布置，当在压力下将金属液压入型腔13且模具10处于闭合状态时，型腔13内的剩余空气和/或气体通过排出通道16接连地排到模具10的外部，排出通道包括冷却排出块17、阀孔21和排气通道22。在该示例中，连续地驱动外部排气通风装置(未示出)，并且可调节地控制排气阀(提升阀)18的开闭操作，从而排气阀18首先打开排出通道16以使得型腔13内的剩余空气和/或气体可以逸出，并然后直到金属液充满压铸模具10为止关闭排出通道16。

图2表示设置在排出通道16内并在型腔13和阀孔21之间延伸的阻挡件17的横截面。阻挡件17由螺栓28可拆卸地连接于固定地安装在定模件11内的座27。这样，阻挡件17可移去地安装于固定件11。

阻挡件17包括类似平板的底部23(见图4)和多个与底部23整体形成并从其一个表面突出的不连续的突起24。底部23安装在形成于座27内的固定槽35内。突起24各自具有平的顶部表面25，当模具10(图1)闭合时，顶部表面与动模件12的平配合面26面对面地接触。突起24设置在排出通道16内，从而当金属液沿着排出通道16向前时，金属液碰撞突起24并且其向前的运动慢下来。这样，突起24起到妨碍金属液顺利地向前运动的作用，并且因此在金属液沿着排出通道16向前时减小了金属液的流速。

由于动模件12的配合面26的一部分是平的，该部分与突起24的顶部表面25接触，当从模具10中取下压铸件39(图1)时，在排出通道16内凝固的金属液的溅出部分不可能碰撞动模件12的配合面部分。因此能够顺利地从模具10中取下压铸件39。

在图示的实施例中，阻挡件17安装在定模件11内，定模件具有设置在排出通道16内且其顶部表面25面对动模件12的突起24。作为选择，阻挡件17可安装在动模件12内。在后面的情况中，动模件12具有形成在配合面26内的排出通道，用于在其内容纳阻挡件14的突起24，突起具有面对定模件11的顶部表面25。

图3表示阻挡件17，其安装于座27，为了清楚起见省略了排气阀(提升阀)18和阀杆19。座27固定地结合在定模件11内，从而座27的前表面形成定模件11的配合面26的一部分，在该部分内形成排出通道16。排出通道16包括入口侧部分31，出口侧部分32L、32R、33L、33R，以及设置在入口侧部分31与出口侧部分32L、32R、33L、33R之间的中心部分34。排出通道16的入口侧部分31一端(上游端)连接于型腔12(图2)，另一端(下游端)连接于中心部分34。排出通道16的出口侧部分32L、32R、33L、33R包括多个(在图示实施例中为四个)在上游端连接于中心部分34的纵向通路32L、32R，以及两个使纵向通路32L、32R的下游端与阀孔21互相连接的横向通路33L、33R。排出通道16的中心部分34具有在多个突起24之间形成的相互交错地布置在排出通道16的纵向和横向上的曲折结构。形成排出通道16的中心部分34的阻挡件17具有两片结构，包括并排设置的结构相同的左阻挡部分17L和右阻挡部分17R。显然，阻挡件17可具有由单片金属块形成的一片结构(one-piece structure)。

如图4中所示，在类似平板的底部23的前表面上形成的突起24由多个平行间隔的纵向凹槽34a和多个平行间隔的横向凹槽34b分隔，这些凹槽形成排出通道16的曲折的中心部件或部分34。纵向凹槽34a在突起24之间限定，横向凹槽34b在底部23的前表面内形成。这样，横向凹槽34b制造得比纵向凹槽34a深，从而能够在金属液沿着排出通道16的中心部分34向前时产生期望的阻挡。横向凹槽34b适当地可以与横向凹槽34b具有相同的深度。

如前所述，阻挡件17可移去地安装于定模件11。因此，通过布置两个以上的其突起数量和尺寸不同的阻挡件，可以根据生产的压铸件或铸件的期望质量适当地改变阻挡件17。更具体地，因为在金属液沿着排出通道16向前时金属液的流速随着排出通道16的横截面积而变化，通过以适当的方式改变阻挡件，可以将排出通道16中心部分34处的金属液的流速调节到使得型腔内的剩余空气和/或气体完全地排出且不会进入金属液的程度，而剩余空气和/或气体进入金属液将导致压铸件或铸件内出现气孔等。这样，能够在无需长时间调节和制备压铸模具的情况下，获得期望质量的铸件。

而且，通过使各个阻挡件17的底部23的尺寸和形状以及各个座27的固定槽35(图2)的尺寸和形状标准化，可以将一个阻挡件17与多个不同的模具结合使用，或者，能够将多个不同的阻挡件与一个模具结合使用。由于这种布置，可以避免压铸模具尺寸的增大，并且能够减小压铸模具的维护成本。

如前所述，阻挡件17的突起24相互交错地布置在排出通道16的纵向和横向上，从而限定出在排出通道16的入口侧和出口侧之间延伸的曲折的排出通道部件34。因此，在排出型腔13内的剩余空气和/气体时可从型腔13(图2)溅出的未凝固金属液，将以锯齿形或曲折的形式沿着曲折的排出通道部件34向前，如在图5中所示的箭头X表示的。在此期间，由于金属液碰撞突起并进入横向凹槽34b，有效地将金属液的流速减小到这样的程度，使得金属液由阻挡件17和动模件12的配合面26冷却并且在它到达设置排气阀(提升阀)18的排出通道下游端之前凝固。

下面将参考图6A至6D描述由其内结合前述结构的压铸模具10的压铸机进行的压铸加工。

如图6A所示，运行压铸机使动模件12朝向定模件11移动，从而闭合模具10，并在其内形成型腔13。以预定压紧力使模具10保持在该闭合状态下。在该示例中，圆筒15填充有金属液39。排气通道22连接于设置在模具10外部的排气通风装置(未示出)。正常地驱动排气通风装置以在运行压铸机时连续地进行排气。

然后，驱动模冲14，低速地将金属液39压入或注入型腔13，如图6B中所示。在该示例中，打开设置在排出通道16下游端的排气阀18(图1)，从而型腔内的剩余空气和/或气体接连地通过包括阻挡件17、阀孔21和排气通道22的排出通道16而排到模具10的外部，如图6B中所示的箭头“a”表示。

可能出现金属液39从型腔13溅入排出通道16的情况。然而，由于在阻挡件17的突起24之间形成曲折的排出通道部件34(图5)，用金属液39填充排出通道部件34需要花费相对长的时间。这确保了型腔13内的剩余空气和/或气体(包括金属液39内部的空气和气体)完全地排到模具10的外部。这样，在低速地将金属液39注入型腔13的同时，打开排气阀18(图1)，从而使得型腔13内的剩余空气和/或气体以及注入型腔13内金属液39内部的空气和/或气体逸出。排气阀18的打开时间根据通过试验、累积数据、实验、周期和模具质量获得的信息确定。

随后，模冲14的前进速度从低速变为高速，于是以高速将保持在圆筒15内部的金属液39注入型腔13，从而型腔13内填充有金属液39，如图6C中所示。模冲速度通过试验确定。在模冲速度上升的同时，关闭排气阀18(图1)，从而阻塞排出通道16和排气通道22之间的连通。

然后，向后移动动模件12，使其远离定模件11，从模具10上取下压铸件或铸件41，如图6D中所示。压铸加工的单个循环操作就这样完成了。

如此说明的，包括多个不连续的突起24(图2)的阻挡件17设置在形成于定模件11的配合面26内的排出通道16内，以便阻挡或阻碍金属液的顺利移动，从而在金属液沿着排出通道16向前时减小金属液的流速。阻挡件17设置在压铸模具10内并因此不会增大模具10的总尺寸。而且，由于曲折的排出通道部件34(图4)形成在阻挡件17的突起24之间，大大地减小了沿着曲折的排出通道34向前的金属液的速率。这意味着需要花费相对长的时间用金属液填充这样的排出通道部件34，其结果是能够完全地将型腔13内的剩余空气和/或气体(包括金属液内的空气和/或气体)排到模具10的外部。此外，金属液在沿着曲折的排出通道部件34向前时通过阻挡件17和动模件12的配合面26(图2)有效地得到冷却，并且在金属液到达排出通道16和阀孔21(图2)之间的连接处之前凝固。

在图示的实施例中，具有多个不连续的相互交错布置的突起24的阻挡件17结合在定模件11内，并作为结构上独立于定模件11的单个部件。本发明决不局限于图示的布置，而是可以包括其中不连续的突起24与定模件11整体形成的变形。在后面的情况中，由于阻挡件17能够仅通过加工定模件11的配合面26而形成，可以以降低的成本生产阻挡件17。阻挡件17可以结合在动模件12内，在该示例中，排出通道16形成在动模件12的配合面26内。

当闭合压铸模具10时，阻挡件17的突起24的顶部表面25以及动模件的配合表面相互接触。在该示例中，由于突起24的顶部表面25是平的，因此能够提供相对于动模件12的平配合面26的相对大的接触面积，能够稳定地保持阻挡件17而不会导致突起24的变形，出现突起的变形是由于施加于定模件11和动模件12的夹紧力不同造成的。这样，在压铸加工期间，阻挡件17的排出通道部件34的横截面积基本上保持不变，并且不会给压铸件或铸件的质量带来不利的影响。

工业适用性

由于至此描述的布置，本发明能够有利地用作合成树脂模塑加工的模具。

Claims (8)

1.一种压铸模具，包括：

定模件；

动模件，可朝向和远离定模件移动，以在闭合压铸模具时在其间限定出型腔；

排出通道，形成在定模件和动模件中一个的配合面内并延伸到与型腔连通，以在将金属液注入型腔时使剩余空气和/或气体从型腔逸出；以及

阻挡件，设置在排出通道内，以在金属液沿着排出通道前进时减小金属液的流速，其中阻挡件包括多个不连续的相互交错地布置在排出通道的纵向和横向上的突起，从而在其间限定出在排出通道的入口侧和出口侧之间延伸的曲折部件。

2.如权利要求1所述的压铸模具，其中所述定模件和动模件中的另一个具有包括平部分的配合面，该平部分适合与突起的顶部表面邻接。

3.如权利要求2所述的压铸模具，其中所述突起的顶部表面是平的并且以平面接触方式与另一个模件的平配合表面部分接合。

4.如权利要求1所述的压铸模具，其中所述排出通道的曲折部件包括多个平行间隔的在排出通道纵向上延伸的第一凹槽和多个平行间隔的在排出通道横向上延伸的第二凹槽，第二凹槽比第一凹槽深。

5.如权利要求1所述的压铸模具，其中所述阻挡件由结构上独立于一个模件并可移去地安装于该一个模件的分隔件形成，阻挡件包括可拆卸地安装于该一个模件的类似平板的底部和形成在类似平板的底部的一个表面上的突起。

6.一种用于压铸模具的冷却排出结构，包括：

类似平板的底部；以及

多个不连续的突起，形成在类似平板的底部的一个表面上并相互交错地布置，以便在其间限定出曲折结构的排出通道。

7.如权利要求6所述的冷却排出结构，其中所述突起具有平的顶部表面。

8.如权利要求6所述的冷却排出结构，其中所述排出通道包括多个平行间隔的在排出通道纵向上延伸的第一凹槽和多个平行间隔的在排出通道横向上延伸的第二凹槽，第二凹槽比第一凹槽深。

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