CN203495161U - 一种方孔真空浇铸模具组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种方孔真空浇铸模具组件，适用于真空浇铸技术。本实用新型模具主体由内模和外模组成，内模与外模或外模与外模的接触面上设置有内模凹槽和外模凹槽，构成模腔；石墨盖的头部的底面为直径大于中心孔的圆形，柄部插入内模中心的中心孔内；石墨圈位于模具主体上面；石墨盖的头部在石墨圈内，两者之间的空隙与模腔连通；浇铸盖盖在模具主体的上面，石墨圈卡入浇铸盖的浇铸盖中心孔中。本实用新型能一次完成多个铸件的浇铸，结构更简单合理，组模、拆模方便，更适用于结构简单铸件的批量生产；石墨盖能起到缓冲的作用，降低熔液对模腔型壁以及结合面的热冲击，延长模具的使用寿命，且能得到力学加工性能较好的铸锭。

Description

一种方孔真空浇铸模具组件

技术领域

本实用新型涉及一种方孔真空浇铸模具组件，主要适用于真空浇铸技术中，属于浇铸模具领域。

背景技术

现有技术中，为保证生产操作的稳定方便，电真空钎料薄带和焊片的生产一般采用连续轧制方形铸锭得到薄片，因为相对于圆形铸锭来讲，方形铸锭轧制过程中更平稳容易控制。但是要保证铸锭加工过程中的压力加工性能和生产效率以及所轧制而成带材的组织性能和表面质量，需要合理设计模具各模腔尺寸以及各模腔间距等结构以得到铸态组织较好的铸锭。

传统的模具一般为一个工件一副模具，对于真空熔炼，多个方形铸锭的浇铸需要多套铸模在转盘中轮流浇铸，操作过程复杂，而且由于定位不准容易倒在模具的外面，造成原料的浪费。

对于现有的组合式浇铸模具，虽然可实现一副模具多个工件，但是结构较为复杂，模具生产成本较高，组装过程复杂，对装配精度要求高，易发生装配错位，同时脱模较为复杂，影响整体操作速度，所以不适合结构较简单铸件的浇铸。对于结构简单、壁厚均匀的铸件，一般使用造型工艺简单、模具制造方便的顶注式浇注方式，熔液利用自身重力作用自上而下沿壁进入型腔，充型能力强、充型速度快，但是对型壁的热冲击也较大，充型过程不平稳会出现夹渣等缺陷。

另一方面，金属型模具一般应由导热性能好、力学性能也好的金属材料制成，因为模具使用过程中会经过反复的加热和冷却，会产生生长现象，使体积变大，与此同时密度减小、强度下降，容易产生裂纹以及内部型腔的龟裂，这会导致铸锭内部气孔增加，影响铸锭的性能。

中国专利号201010517266公开了名称为“一种真空浇铸模具组件”的专利，该模具可一次浇铸多个铸锭，但是它是通过中注管和淌道结构将熔液注入钢锭模，其模具结构设计复杂，结构不够紧密，没有克服现有技术中的上述缺陷。

中国专利号201220211292公开了名称为“真空铸锭装置”的专利，该模具设置有转盘，转盘上有多个铸锭模具，熔液通过铸锭管从真空箱注入铸锭模具，可通过转盘转动浇铸多个铸锭，但是其结构设计更复杂，还需要驱动转盘，定位精准度要求高，没有克服现有技术中的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计简单合理、熔液浇注均匀缓和、强度好、便于制作的方孔真空浇铸模具组件。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该方孔真空浇铸模具组件包括模具主体，其特征在于：还包括石墨盖、石墨圈和浇铸盖；所述的模具主体由内模和外模组成，外模至少有两个且围在内模的周围；所述内模与外模或外模与外模的接触面上分别设置有内模凹槽和外模凹槽，内模凹槽和外模凹槽相互组合构成模腔，所述模腔至少有两个；所述内模的中心开有圆柱体结构的中心孔，所述的石墨盖包括头部和柄部，柄部固定在头部的底面，头部的底面为直径大于中心孔的圆形，柄部插入中心孔内；所述的石墨圈位于模具主体上面，石墨圈的中心有石墨圈孔，石墨圈孔为通孔；所述石墨盖的头部在石墨圈内，两者之间有空隙，石墨盖的头部和石墨圈之间的空隙与模腔连通形成浇道，且该浇道不通过内模与外模的接触面；所述的浇铸盖置于模具主体的上面且浇铸盖的外周和模具主体的外周形状、大小一致，浇铸盖的中心有一浇铸盖中心孔，石墨圈卡入浇铸盖中心孔中；所述模具组件的所有接触面平整贴合。模具组件结构简单合理，开模方便，组模、拆模方便，可实现一次浇铸得到多个铸件；针对顶注式浇注系统的缺陷，本实用新型选择在内模中心开一中心孔，由石墨盖堵住，石墨盖的头部可缓冲，使熔液分流入各个模孔型腔；石墨盖柄部插入内模中心孔内，使石墨盖固定，不会移动和浮动；石墨圈的底部外径略小于浇铸盖中心孔的内径，石墨圈恰好卡入浇铸盖中心孔中并且不能随意移动和浮动，石墨圈和浇铸盖可防止浇铸过程中熔液向外溢溅，节约原料；所述石墨盖的头部与石墨圈之间的空隙围绕在头部四周，且均匀分布，形成浇道，顶部即作为浇口，便于浇铸过程中熔液分散流入各个模腔中形成铸件；所述的浇道不通过内模与外模的接触面，减少对模具接触面的冲击，延长模具的使用寿命；所述的所有接触面包括内模和外模的接触面、外模之间的接触面、模具主体和石墨盖的接触面、模具主体和石墨圈的接触面、模具主体和浇铸盖的接触面，所有接触面平整贴合可防止浇铸过程中出现漏料现象。

本实用新型所述的模具组件还包括夹持框，夹持框的内周与模具主体的外周形状、大小一致，套在模具主体外；所述的夹持框开有定位销孔，夹持框采用定位销与模具主体连接并固定。夹持框可使模具主体固定更紧密，可进一步防止浇铸过程中出现漏料现象。

本实用新型所述的浇铸盖上开有浇铸盖螺孔，所述外模的顶部开有螺孔，浇铸盖螺孔与螺孔的位置一一对应，浇铸盖采用螺母与模具主体连接固定。浇铸盖与模具主体连接固定，不会移动，可防止浇铸过程中熔液溢溅和漏料。

本实用新型所述模腔的截面为方形，且各个模腔的形状、大小一致，所述中心孔至各个模腔的垂直距离相等。模腔一致，可得到形状、大小一致的多个铸锭；中心孔至各个模腔的垂直距离相等，有利于浇铸过程中熔液均匀流入各个模腔中形成铸锭；对于后期需进行铣、轧等工艺加工的铸锭，方形铸锭与圆形铸锭相比更易加工。

本实用新型所述石墨盖的头部和石墨圈之间的空隙与模腔的中心连通。石墨盖的头部与石墨圈之间的空隙形成浇铸流道，浇铸流道与模腔的中心连通，便于浇铸过程中熔液平稳均匀流入模腔中，形成的铸锭组织结构均匀，同时可减少熔液对模腔型壁以及结合面的热冲击，延长模具的使用寿命。

本实用新型合理设计了模腔尺寸以及各模腔间距，各模腔之间留有足够的空间在浇铸过程中快速散热，使铸锭凝固过程中铸型的散热达到最佳，形成的铸锭内部组织中等轴晶区的比例增大、柱状晶区的比例降低，可提高铸锭压力加工性能。

本实用新型所述石墨盖的头部和柄部连成一体，柄部的外径与中心孔的内径匹配，柄部卡在中心孔中。柄部的外径略小于中心孔的内径，柄部恰好卡入中心孔，浇铸过程中不会随意移动和浮动，且可很好地保证石墨盖与模具主体同轴。

本实用新型所述石墨盖的头部为圆台结构、锥形结构、半圆拱形结构或其他相类似结构。浇铸过程中，熔液先与石墨盖的头部接触，借助冲击作用，熔液流向四周并沿有一定的坡度的侧面较均匀地流入模孔，由于石墨盖表面光滑，而且高温熔液在石墨上的流动性能佳，浇铸过程中石墨盖表面不会留下残留物，能够减少浇铸过程中废料损失；一方面，石墨盖能起到分流的作用，使各孔液流分配相当，整个充型过程均匀平稳，减少铸件缺陷的产生；另一方面，石墨盖能降低浇铸速度，起到缓冲作用，降低熔液对模具壁的热冲击，延长模具的使用寿命，较好地克服了一般顶注式浇注方式所存在的缺陷。

本实用新型优选石墨盖的头部为锥形结构，锥形结构脱模更方便。

本实用新型优选的所述石墨圈孔的内径上小下大。石墨圈孔的结构设计与石墨盖的结构相适应，上部半径小可更好地防止熔液向外溢溅，下部半径大可使熔液更顺利平缓地流入模孔内，并且使脱模方便。

本实用新型所述的模具主体、石墨盖、石墨圈和浇铸盖同轴分布。同轴情况下，整个模具组件整体结构更规整，有利于熔液向四周更均匀地流下。

本实用新型所述的模具主体所使用的制作材料为铁素体型球墨铸铁或可锻铸铁。铁素体型球墨铸铁力学性能较高，具有良好的耐热、耐蚀性能，致密性良好，能保证铸锭的质量要求；而且其生长倾向小，在使用过程中温度的变化对模具的破坏小，模具使用寿命长。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：组件能一次完成多个铸件的浇铸，满足真空熔炼的要求；与传统顶注式浇注相比，采用石墨盖能起到缓冲的作用，石墨盖与浇铸盖之间形成浇道，且浇道位于各模腔中心部分，使熔液均匀流入各模腔，降低熔液对模腔型壁以及结合面的热冲击，延长模具的使用寿命；合理设计了模腔尺寸及各模腔间的距离，使浇铸过程方便，且能得到力学加工性能较好的铸锭，满足后期加工的要求；石墨盖与浇铸盖的设计可使开模更方便，与传统模具相比，结构更简单合理，组模、拆模方便，更适用于结构简单铸件的批量生产。

附图说明

图1是本实用新型实施例一模具主体的结构示意主视图。

图2是本实用新型石墨盖的结构示意主视图。

图3是图2的结构示意右视图。

图4是本实用新型石墨圈的结构示意主视图。

图5是图4的A-A剖面图。

图6是本实用新型实施例一浇铸盖的结构示意主视图。

图7是本实用新型实施例一夹持框的结构示意主视图。

图8是图7的B-B剖面图。

图9是本实用新型实施例一组装完成时的结构示意主视图。

图10是图9的C-C剖面图。

图11是本实用新型实施例二模具主体的结构示意主视图。

图中：模具主体1，内模11，外模12，上外模121，下外模122，螺孔13，模腔14，内模凹槽141，外模凹槽142，中心孔15，石墨盖2，头部21，柄部22，石墨圈3，石墨圈孔31，浇铸盖4，浇铸盖中心孔41，浇铸盖螺孔42，夹持框5，定位销孔51。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一

参见图1-图10，本实施例包括：模具主体1、石墨盖2、石墨圈3、浇铸盖4和夹持框5；所述的模具主体1由一个内模11和四个外模12组成，四个外模12围在内模11周围；所述的石墨盖2包括头部21和柄部22，柄部22固定在头部21的底面并连成一体，头部21为圆台结构；所述内模11的中心开有直径30mm的中心孔15，且中心孔15为圆柱体结构的通孔，所述石墨盖2头部21的底面为圆形，且头部21的底面直径大于中心孔15的直径，柄部22的外径略小于中心孔15的内径且柄部22卡入中心孔15内；所述的石墨圈3位于模具主体1上面，石墨圈3中心的石墨圈孔31为圆台结构通孔，上部半径小、下部半径大；所述石墨盖2的头部21位于石墨圈3内，两者之间有空隙，头部21和石墨圈3之间的空隙与模腔14连通形成浇道，且该浇道不通过内模11与外模12的接触面；所述的浇铸盖4置于模具主体1的上面且浇铸盖4的外周和模具主体1的外周形状均为八边形且大小一致，浇铸盖4的中心有一浇铸盖中心孔41，石墨圈3卡入浇铸盖中心孔41中；所述夹持框5的内周与模具主体1的外周形状均为八边形且大小一致，夹持框5开有定位销孔51，夹持框5套在模具主体1外并采用定位销与模具主体1连接并固定；所述的模具主体1、石墨盖2、石墨圈3、浇铸盖4和夹持框5同轴，所有接触面平整贴合。

本实施例中，所述内模11的周围开有四个内模凹槽141；所述外模12分为上外模121和下外模122；所述上外模121上开有两个外模凹槽142，分别位于上外模121与内模11和上外模121与下外模122的接触面上；所述下外模122上开有一个外模凹槽142，位于下外模122与内模11的接触面上；内模凹槽141与外模凹槽142均为方形，构成截面为方形的六个模腔14，且六个模腔14的尺寸均为70mm×22mm；所述的中心孔15至六个模腔14的垂直距离相等，内模11与上外模121、下外模122的接触面上形成四个对称分布的模腔14，上外模121与下外模122在接触面上形成两个对称分布的模腔14。

在本实施例中，所述的浇铸盖4上开有浇铸盖螺孔42，所述外模12的顶部开有螺孔13，浇铸盖螺孔42与螺孔13的位置一一对应，浇铸盖4采用螺母与模具主体1连接固定。

在本实施例中，模具主体1所使用的制作材料为铁素体型球墨铸铁。铁素体型球墨铸铁力学性能较高，具有良好的耐热、耐蚀性能，致密性良好，能保证铸锭的质量要求；而且其生长倾向小，在使用过程中温度的变化对模具的破坏小，模具使用寿命长。

本实用新型的组装过程如下：将四个外模12围在内模11周围，外模12的外模凹槽142与内模11的内模凹槽141构成六个的模腔14；夹持框5套在模具主体1外并用定位销固定夹紧，盖上浇铸盖4并用螺母固定；将石墨盖2卡入内模11的中心孔15，再将石墨圈3卡入浇铸盖中心孔41，此时石墨盖头部21位于石墨圈3内且两者之间有空隙通向模腔14，整个模具组件组装完成。

本实用新型在浇铸过程中，溶液从中心注入，从石墨盖2头部21与石墨圈3之间的空隙流向模腔14。由于石墨盖2的头部21为圆台结构，顶部有一较小平台，熔液先与平台接触，借助冲击作用，熔液流向四周并沿有一定的坡度的圆台侧面较均匀地流入六个模腔14，在模腔14中进行自然成型。由于石墨盖2表面光滑，而且高温熔液在石墨上的流动性能佳，浇铸过程中石墨盖2表面不会留下残留物，能够减少浇铸过程中废料损失。浇铸时，有一定量熔液流到模腔14四周的面上，且有一定熔液溢溅，这部分熔液会被石墨圈3和浇铸盖4阻挡，继而流入模腔14内，其中少部分会留在模具主体1的上面。浇铸完成后，可得到高度一致的铸锭，模具主体1上面的少部分熔液形成的残留物作为废料回收处理。

本实用新型模具组件能同时完成六个铸件的浇铸，结构更简单合理，组模、拆模方便，更适用于结构简单铸件的批量生产，且模具可反复使用，经济性好；采用石墨盖2分流、缓冲，对模具壁的冲击会大大降低，延长模具的使用寿命，而且使熔液较平稳进入模腔14，可减少铸件缺陷的产生，较好地克服了顶注式浇注方式所存在的缺陷。

本实用新型实施例一中设置了六个模腔14，实际应用时，模腔14的数量和位置，即内模凹槽141和外模凹槽142的数量和位置，可根据需要设置；模腔14的位置均匀分布且数量不可过多，模腔14的位置均匀分布可使熔液均匀流入各个模腔14，控制模腔14的数量可使各模腔之间留有足够的空间在浇铸过程中快速散热，使铸锭凝固过程中铸型的散热达到最佳，形成的铸锭内部组织中等轴晶区的比例增大、柱状晶区的比例降低，可提高铸锭压力加工性能。

实施例二

参见图11，本实施例中，所述的模具主体1由一个内模11和三个外模12组成，三个外模12围在内模11周围，且三个外模12形状一致；所述内模11的周围开有三个内模凹槽141，所述三个外模上各开有一个外模凹槽142，内模凹槽141与外模凹槽142均为方形且一一对应，构成截面为方形的三个模腔14，且三个模腔14的尺寸均为90mm×18mm；所述的中心孔15至三个模腔14的垂直距离相等，三个模腔14对称分布，相隔的距离一致。

本实施例其他部件和组装图省略，本实施例石墨盖2和石墨圈3的构造与实施例一相同，浇铸盖4和夹持框5的外周形状与本实施例的模具主体1匹配；连接关系、组装方式和使用方法与实施例一相同。

本实用新型实施例涉及了带有六个或三个方形模腔14的模具组件，实际应用时，模腔14的形状、数量和位置，即内模凹槽141和外模凹槽142的形状、数量和位置，可根据需要设计，均在本实用新型的保护范围内。

通过上述描述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，只要其零件未明确说明具体形状和尺寸的，则该零件可以为与其结构相适应的任何形状和尺寸；同时，零件所取的名称也可以不同。虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种方孔真空浇铸模具组件，包括模具主体，其特征在于：还包括石墨盖、石墨圈和浇铸盖；所述的模具主体由内模和外模组成，外模至少有两个且围在内模的周围；所述内模与外模或外模与外模的接触面上分别设置有内模凹槽和外模凹槽，内模凹槽和外模凹槽相互组合构成模腔，所述模腔至少有两个；所述内模的中心开有圆柱体结构的中心孔，所述的石墨盖包括头部和柄部，柄部固定在头部的底面，头部的底面为直径大于中心孔的圆形，柄部插入中心孔内；所述的石墨圈位于模具主体上面，石墨圈的中心有石墨圈孔，石墨圈孔为通孔；所述石墨盖的头部在石墨圈内，两者之间有空隙，石墨盖的头部和石墨圈之间的空隙与模腔连通形成浇道，且该浇道不通过内模与外模的接触面；所述的浇铸盖置于模具主体的上面且浇铸盖的外周和模具主体的外周形状、大小一致，浇铸盖的中心有一浇铸盖中心孔，石墨圈卡入浇铸盖中心孔中；所述模具组件的所有接触面平整贴合。

2.根据权利要求1所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述的模具组件还包括夹持框，夹持框的内周与模具主体的外周形状、大小一致，套在模具主体外；所述的夹持框开有定位销孔，夹持框采用定位销与模具主体连接并固定。

3.根据权利要求1所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述的浇铸盖上开有浇铸盖螺孔，所述外模的顶部开有螺孔，浇铸盖螺孔与螺孔的位置一一对应，浇铸盖采用螺母与模具主体连接固定。

4.根据权利要求1所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述模腔的截面为方形，且各个模腔的形状、大小一致，所述中心孔至各个模腔的垂直距离相等。

5.根据权利要求1所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述石墨盖的头部和石墨圈之间的空隙与模腔的中心连通。

6.根据权利要求1所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述石墨盖的头部和柄部连成一体，柄部的外径与中心孔的内径匹配，柄部卡在中心孔中。

7.根据权利要求1或6所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述石墨盖的头部为圆台结构、锥形结构和半圆拱形结构中的一种。

8.根据权利要求1所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述石墨圈孔的内径上小下大。

9.根据权利要求1或5所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述的模具主体、石墨盖、石墨圈和浇铸盖同轴分布。

10.根据权利要求1或2所述的方孔真空浇铸模具组件，其特征在于：所述的模具主体所使用的制作材料为铁素体型球墨铸铁或可锻铸铁。

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