CN204159843U - 三通阀体金属压铸模具 - Google Patents

Abstract

三通阀体金属压铸模具，其采用斜导柱滑块抽芯和气压抽芯的四个方向抽芯机构，所述第一斜导柱安装在定模板的斜孔中，第一斜导柱的前端深入到第一滑块上开设的斜孔中，定模板与动模板紧贴在一起它们之间形成的空隙构成型腔，第四斜压块用螺钉紧固连接在定模板中，第四斜压块的斜面与第五滑块紧贴，第三斜导柱安装在定模板的斜孔中，第三斜导柱的前端斜向伸入到第五滑块的斜孔中，第五斜压块紧固在定模板中，第四斜压块的斜面与第六滑块的斜面紧贴，第四斜导柱安装在定模板的斜孔中。该三通阀体采用铝合金压铸成型，有益于三通阀体的牢固性，大孔内接头根部处成型过程中不易发生开裂。

Description

三通阀体金属压铸模具

技术领域

本发明涉及到金属压铸成型，是三通阀体金属压铸模具。 

背景技术

三通阀体是农用，园林使用的一种灌管道分流零件之一，用于引水灌溉分流控制的节流装置，目前，所使用的三通阀体的材质有塑料三通阀体和金属三通阀体。塑料三通阀体为聚氯乙烯，通过注射模生产，它生产效率高，具有热稳定性好，吸湿性小，但是流动性差，极易分解，同时塑件大孔内接头根部处在成型过程中容易发生熔融开裂和应力集中。成型要求较高，精度等级高，表面不平整，接头处不光滑，影响外观的工艺缺陷。塑件成型困难，需要三个方向抽芯，大孔抽芯处工艺复杂。为了克服上述缺陷，本人结合一线多年的模具设计经验，特提供如下一种方案来解决上述问题。 

发明内容

本发明是提供一种三通阀体金属压铸成型模具。该三通阀体采用铝合金压铸成型，采用铝合金压铸成型有益于三通阀体的牢固性，有益于大孔内接头根部处成型过程中不易发生开裂。根据 对该三通阀体结构和成型工艺，结合压铸机容量和生产的需求，该金属压铸成型模具采用一模两腔的排位，考虑三通阀体左端抽芯受力较大，因此，采用气压缸抽芯机构，其它方向的抽芯采用斜导柱滑块抽芯机构。同时考虑到三通阀体件的形状，壁厚，外观，尺寸精度及模具型腔数目，排气和浇口位置因素影响，根据铝合金材料成型三通阀体的结构特性，为便于模具加工和开模的容易程度，因此其分型面选择在轴线处作为分型面，使用动模，定模分型，如图1所示。三通阀体金属压铸模具，解决了原有塑料材料成型塑件大孔内接头根部处在成型过程中容易发生熔融开裂和应力集中的问题。解决了采用塑料材料成型时，塑件成型困难，需要三个方向抽芯，大孔抽芯处工艺复杂的问题。三通阀体金属压铸模具，其特征是：模具采用一模二腔的排位，制品分型面选择在三通阀体的中轴线上，因此模具的成型型腔分别位于动模和定模部分，三通阀体的内孔抽芯由气压缸和斜滑块来完成，其构造、连接、位置关系下面作进一步说明，第一斜压块(2)用第一螺钉(1)紧固在定模板(29)的框中，第一斜压块(2)的斜面与第一滑块(3)的斜面紧贴，第一斜导柱(7)安装在定模板(29)的斜孔中，第一斜导柱(7)的前端深入到第一滑块(3)上开设的斜孔中，定模板(29)与动模板(30)紧贴在一起它们之间形成的空隙便是模具的型腔，第四斜压块(44)紧固在定模板(29)中，第四斜压块(44)的斜面与第五滑块(47) 紧贴，第三斜导柱(48)安装在定模板(29)的斜孔中，第三斜导柱(48)的前端斜向伸入到第五滑块(47)的斜孔中，第五斜压块(54)紧固在定模板(29)中，第五斜压块(54)的斜面与第六滑块(58)的斜面紧贴，第四斜导柱(57)安装在定模板(29)的斜孔中，第四斜导柱(57)的前端深入到第六斜滑块(58)的斜孔中，第一斜滑块(3)，第一斜压块(2)，第一斜导柱(7)组合后构成模具侧面一个型腔的斜导柱滑块机械抽芯机构，第五斜压块(54)，第六滑块(58)，第四斜导柱(57)组合后构成模具另一个型腔的斜导柱滑块机械抽芯机构，第一滑块(3)的前端开设有凹形T形槽，所开设的凹形T形槽与第一型芯(8)成凹凸连接状，第一型芯(8)深入到制品(9)中，第一型芯(8)的最前端与第二型芯(21)紧贴在一起，第一型芯(8)、第二型芯(21)构成模具三通阀体的内孔，第二型芯(21)用第四螺钉(23)紧固在第四滑块(24)上，第四滑块(24)的斜面与第三斜压块(26)紧贴，第四滑块(24)的后端开设有T形凹槽，开设的T形凹槽与第一气压缸(27)的活塞前端的T形凸台连接，第四滑块(24)、第二型芯(21)、第一压板(22)、第四螺钉(23)、第三斜压块(26)、第一气压缸(27)组合连接后构成模具第一个型腔的气压侧向分型抽芯机构，第二气压缸(63)、第六斜压块(62)、第二压板(60)、第十五螺钉(61)、第七滑块(65)、第五型芯(59)依照上述第一个型腔的气压侧向分型抽芯的连接 方式的同样连接方法连通后便构成模具另一个型腔的气压缸侧向分向抽芯机构。 

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明 

图中所示 

图1是模具的分型面示意图，图中以制品的中轴分型，制品一半成型在定模，制品另一半成型在动模； 

图2是模具浇注系统设计的示意图； 

图3是该模三通阀体型腔设计的排位俯视图； 

图4是模具气压侧向分型抽芯机构的示意图； 

图5是模具斜导柱滑块机械抽芯机构的示意图； 

图6是模具三通阀体压铸模具斜导柱抽芯机构示意图； 

图7是模具三通阀体斜导柱抽芯和气压缸抽芯，构成三通阀体内部孔的关系的剖视图； 

图8是对图7的进一步示意图及该模冷却系统的示意图； 

图9是模具装配的俯视图； 

图10是模具浇注系统的俯视图； 

图11是模具合模浇注成型的纵剖图； 

图12是模具相对于图7所示三通阀体斜导柱抽芯和气压缸抽芯构成三通阀体内部孔的关系另一型腔的剖视图； 

图13是模具浇注系统浇口的放大图。 

图中数字编号分别表示： 

1——第一螺钉    2——第一斜压块    3——第一滑块 

4——第一外接板  5——第二螺钉      6——型腔固定板 

7——第一斜导柱  8——第一型芯      9——制品 

10——第一弹簧   11——第一顶针     12——第三螺钉 

13——第二斜压块 14——第二滑块     15——第一杯头螺钉 

16——第二外接板 17——第二杯头螺钉 18——第二斜导柱 

19——第三滑块   20——第三型芯     21——第二型芯 

22——第一压板   23——第四螺钉     24——第四滑块 

25——第五螺钉   26——第三斜压块   27——第一气压缸 

28——定模座板   29——定模块       30——动模板 

31——支承板     32——顶杆固定板   33——推板 

34——动模座板   35——第六螺钉     36——第四型芯 

37——复位杆     38——第二顶针     39——第三顶针 

40——第七螺钉   41——第八螺钉     42——第九螺钉 

43——第三外接板 44——第四斜压块   45——第十螺钉 

46——第十一螺钉 47——第五滑块     48——第三斜导柱 

49——第十三螺钉 50——浇口套       51——定位环 

52——导柱       53——导套         54——第五斜压块 

55——第十四螺钉 56——第四外接板   57——第四斜导柱 

58——第六滑块   59——第五型芯     60——第二压板 

61——第十五螺钉  62——第六斜压块  63——第二气压缸 

64——第六型芯    65——第七滑块    66——冷却水孔 

具体实施方式：

如图所示，是三通阀体金属压铸模具，模具依据三通阀体结构特点，设置了斜导柱滑块抽芯和气压缸抽芯的四个方向的抽芯模具，下面结合附图对本发明的结构和工作过程进一步描述。 

一、制品工艺分析 

三通阀体是农用、园林使用的一种浇灌管道分流零件之一，用于引水分流控制的节流装置，本发明的三通阀体铝合金压铸模具用于压铸生产，模具采用一模二个型腔，成型原材料为铝合金，它具有热稳定性好，采用压铸成型的方法，可使铝合金三通阀体大孔内接头根部处在成型过程中不易开裂，成型出的制品精度高，表面平整，接头处光滑，不影响外观质量。 

二、模具结构的设计 

根据对铝合金三通阀体结构和成型工艺的分析，结合压铸机容量和批量生产量的需求，因此该模采用一模二腔的模具结构，采用四个方向抽芯，同时考虑到三通阀体有一端的抽芯受力大，因此采用气压抽芯机构，其它抽芯受力较小，于是采用斜导柱滑块抽芯机构。 

三、分型面选择 

模具分型面的选择，是考虑到铝合金三通阀体的形状、壁厚、 外观、尺寸精度及模具型腔数目，排气和浇口位置因素影响。因此根据三通阀体的结构特性，便于模具加工制造和开模的容易程度，因此选择铝合金三通阀体的中轴线为分型面，使用动模、定模分型，即铝合金三通阀体的外形一半成型在模具动模板上，另一半成型在模具定模板上。 

四、浇注系统 

1、浇注系统包括主流道、分流道、浇口，其设计对压铸成型周期和铝合金三通阀体质量影响，因此设计时型腔排位布局，采用平衡式布置，制品在模具中对称排位，同时排列紧凑，这样减小模具外形尺寸和便于平衡式分流道，防止模具承受偏载而产生溢料，因此该发明采用一模出二个制品。对称排列的方式进行排位(如图2所示)。 

2、流道设置 

模具主流道、分流道、冷料井和浇口设计时，流道的流程短，断面尺寸大，以减少热量及压力的损失，降低废料产生。根据三通阀体铝合金压铸件的形状和材料的特性，主流道采用分流套与分流锥的结构形式，分流套和分流锥之间形成的间隙在2-3mm，这样有利于铝合金液快速压入模具的分流道中，而所述分流道的截面形状采用圆形，以增大流道效率，其截面尺寸根据铝合金件的成型体积，壁厚、形状、铝合金件工艺性能和压铸速率以及分流道长度等因素来确定。可以用实际生产中得出的公式来计算，由 于铝合金材料是流动性较差的材料，所以应将计算结果增加30％。其计算公式如下：计算公式D——表示分流道的直径(mm)，w——表示铝合金的质量(g)，L表示分流道的长度(mm)。浇口位置的选择，该发明浇口位置直接关系到产品成型质量及压铸过程的顺利进行，因此，在选择浇口位置时把浇口设置在分型面上和易清除的部位，并使其流程最短，以便于铝合金液快速顺利流入模腔中，同时这种设计方案有利于模具加工制造以及便于清理浇口痕迹。该三通阀体的浇口采用扇形浇口，其位置分布如图2所示。排气系统，该三通阀体金属件属于小型件，在设计时，利用分型面间隙，拼镶件缝隙和第一顶针(11)、第二顶针(38)、第三顶针(39)形成的间隙可以满足排气，因此不需要另设排气槽，以减少加工工序，提高模具加工效率。 

3、成型零件结构，模具的成型零件包括型腔、型芯，在型腔设计时考虑到型腔承受铝合金熔体的高压作用，型腔壁厚应有足够的强度和适当的刚度，根据三通阀体铝合金件的尺寸精度要求，因此采用以下经验公式分别对型腔、型芯、工作尺寸进行计算，型腔的位置分布如图3所示。其计算公式为：型腔径向尺寸计算，式中Lm表示径向尺寸(mm)、Ls表示铝合金件径向公称尺寸(mm)、Scp表示铝合金平均收缩率(％)、△表示铝合金公差值(mm)，3△/4一般取0.5-0.8，Sz表示型腔制造公差(mm)。型腔深度尺寸计算， 式中Hm表示型腔深度尺寸(mm)，Hs表示铝合金高度公称 尺寸(mm)，Scp表示铝合金平均收缩率(％)，△表示铝合金公差值(mm)，3△/4一般取0.5，Sz表示型芯制造公差(mm)。型芯径向尺寸计算，式中Lm表示型芯径向尺寸(mm)、Ls表示铝合金件径向公称尺寸(mm)、Scp表示铝合金平均收缩率(％)、△表示铝合金公差值(mm)、3△/4一般取0.5-08Sz表示型芯制造公差(mm)。型芯高度尺寸计算： 式中Hm表示型芯深度尺寸(mm)，Hs表示铝合金件孔深度公称尺寸(mm)，Scp表示铝合金平均收缩率(％)，△表示铝合金件公差值(mm)，3△/4一般取0.5，Sz表示型芯度度制造公差(mm)。 

4、抽芯机构设计，由三通阀体金属件分析可知，阀体的孔由型芯形成，由于设计分型面决定于型芯需要进行抽芯，因此抽芯机构设计时根据如图所示图3型腔分布情况和铝合金件结构形状，铝合金件上端型芯在压铸时被铝合金液包围面积较大，抽芯行程距离较长，需要的抽拔力大，所以采用气压缸对该处抽芯，而其它三个方向设计为机械抽芯机构。图5是该发明斜导柱滑块抽芯机构的三维图。 

5、模具冷却系统设计，该模冷却系统设计的目的是对模具温度进行控制，铝合金液体注入型腔后，释放大量热量而凝固，当生产量较大时，会使模具温度升高，增大铝合金件成型的时间，甚至无法凝固成型。而通过冷却系统的设计，可以有效改善成型 性能，防止铝合金件变形，保证尺寸稳定和外观质量，提高生产效率，三通阀体压铸模冷却系统设计如图8所示。经过上述的设计，该发明三通阀体压铸模已完成，至于导向部件及脱模机构的设计按常规布置即可，在此不多述。该模动作原理是，如图9、图10、图11、图12所示，当铝合金压入模具型腔后，经保压补缩，冷却定型后，压铸模带动模具动模部分后移，此时三通阀体件随动模的移动被安装在动模一方的第一型芯(8)、第五型芯(59)、第二型芯(21)拉到动模一方，在这一动作过程中，第一斜导柱(7)第二斜导柱(18)、第三斜导柱(48)同时带动第一滑块(3)，第二滑块(14)，第三滑块(19)完成斜导柱滑块机械抽芯机构部分的抽芯动作，即第一型芯(8)，第二型芯(21)、第五型芯(59)从铝合金制品的孔中抽出。压铸机带动模具动模部分后移到一定位置后，即开模间隙大于铝合金件的高度后，模具停止动作，此时第二气压缸(63)带动第二型芯(21)从铝合金制品中抽出，即完成模具气压侧向分型抽芯机构的抽芯部分从制品的另一侧面孔中的抽出。而此时，另一型腔的抽芯也是同上述斜导柱滑块机械抽芯及气压侧向分型抽芯同样的道理完成侧向分型与抽芯。当斜导柱滑块机械抽芯机构和气压侧向分型抽芯机构的抽芯部分从制品中完全退出后，这时压铸机顶杆推动推板(33)带动顶杆固定板(32)推动第一顶针(11)，第二顶针(38)，第三顶针(39)把制品(9)从模具中推出模外。 

Claims (1)

1.三通阀体金属压铸模具，采用一模二腔的排位，制品分型面选择在三通阀体的中轴线上，成型型腔分别位于动模和定模部分，三通阀体的内孔抽芯由气压缸和斜滑块来完成，它的构造，连接如下：第一斜压块(2)用第一螺钉(1)紧固在定模板(29)的框中，第一斜压块(2)的斜面与第一滑块(3)的斜面紧贴，第一斜导柱(7)安装在定模板(29)的斜孔中，第一斜导柱(7)的前端深入到第一滑块(3)上开设的斜孔中，定模板(29)与动模板(30)紧贴在一起它们之间形成的空隙便是模具的型腔，第四斜压块(44)安装在定模板(29)中，第四斜压块(44)的斜面与第五滑块(47)紧贴，第三斜导柱(48)安装在定模板(29)的斜孔中，第三斜导柱(48)的前端斜向伸入到第五滑块(47)的斜孔中，第五斜压块(54)紧固在定模板(29)中，第五斜压块(54)的斜面与第六滑块(64)的斜面紧贴，第四斜导柱(57)安装在定模板(29)的斜孔中，第四斜导柱(57)的前端深入到第六斜滑块(58)的斜孔中，第一斜滑块(3)，第一斜压块(2)，第一斜导柱(7)组合后构成模具侧面一个型腔的斜导柱滑块机械抽芯机构，第五斜压块(54)，第六滑块(58)，第四斜导柱(57)组合后构成模具另一个型腔的斜导柱滑块机械抽芯机构，第一滑块(3)的前端开设有凹形T形槽，所开设的凹形T形槽与第一 型芯(8)成凹凸连接状，第一型芯(8)深入到制品(9)中，第一型芯(8)的最前端与第二型芯(21)紧贴在一起，第一型芯(8)、第二型芯(21)构成模具三通阀体的内孔，第二型芯(21)用第四螺钉(23)紧固在第四滑块(24)上，第四滑块(24)的斜面与第三斜压块(26)紧贴，第四滑块(24)的后端开设有T形凹槽，开设的T形凹槽与第一气压缸(27)的活塞前端的T形凸台连接，第四滑块(24)、第二型芯(21)、第一压板(22)、第四螺钉(23)、第三斜压块(26)、第一气压缸(27)组合连接后构成模具第一个型腔的气压侧向分型抽芯机构，第二气压缸(63)、第六斜压块(62)、第二压板(60)、第十五螺钉(61)、第七滑块(65)、第五型芯(59)依照上述第一个型腔的气压侧向分型抽芯的连接方式的同样连接方法连通后便构成模具另一个型腔的气压缸侧向分型抽芯机构。