CN210817409U

CN210817409U - 薄壁变速箱体铝合金低压铸造成型模具

Info

Publication number: CN210817409U
Application number: CN201921806506.6U
Authority: CN
Inventors: 孟耀晶; 刘丽敏; 李文喜
Original assignee: Xiangyang Boya Precision Industrial Equipments Co Ltd
Current assignee: Xiangyang Boya Precision Industrial Equipments Co Ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2029-10-25

Abstract

一种薄壁变速箱体铝合金低压铸造成型模具，主要用于铝合金薄壁变速箱体低压铸造成型。上模、前侧模、后侧模、左侧模和右侧模内侧分别带有与薄壁变速箱体上、下、前、后、左、右外部相对应形状相同的形体；模具中部设有砂芯，砂芯外部与薄壁变速箱体上、下、前、后、左、右的内部形状相同；模具采用双浇注口，主浇注口、辅助浇注口与模具的金属液流动型腔相通，主浇注口中心设有刚玉微孔陶瓷管；后侧模外侧设有水冷机构。本实用新型采用底注充型、双浇注口和水冷机构，可减少铸件产生夹杂、气孔缺陷的机率，过滤中型尺寸以上夹杂物和夹渣，并可阻断氧化皮进入型腔，降低铝水浇注流通时间，减少缩孔、热节、针孔等铸造缺陷。

Description

薄壁变速箱体铝合金低压铸造成型模具

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件制造技术领域，具体是一种用于薄壁变速箱体铝合金低压铸造的成型模具。

背景技术

在铝合金铸造技术领域，最关键的技术就是如何规避铸件内的气孔和疏松，因气孔和疏松的存在将严重影响产品性能的充分发挥。而传统的重力铸造难以获得较理想的低气孔和低疏松，很难生产出合格的薄壁壳体铸件。近年来，低压金属型铸造作为一种近无余量的金属液态成型技术，相比于重力铸造，具有充型平稳、铸件组织致密、无需设计冒口、合格品率高等优点，广泛应用于汽车、航空航天、军工、机电等领域，尤其是复杂的薄壁铝合金铸件。

随着产品向轻质化、快速化和低成本化方向发展，高强度、高韧性优质铝合金壳体铸件得到大量应用，铸件大都采用ZL114A或ZL205A合金整体铸造，但铸件内部质量、力学性能要求非常高，铸件生产难度很大，采用普通重力铸造很难生产出合格的壳体铸件，即使能生产出来，其合格率也非常低。低压铸造的原理是利用较低的气体压力将金属液压入铸型，并在一定压力下结晶凝固而获得铸件的一种铸造方法。低压铸造是介于“重力铸造”与“压力铸造”之间的一种方法，具有充型平稳、组织较致密、力学性能优良、金属利用合理和经济高效的优点，铸件质量明显高于重力铸造。薄壁变速箱壳体之前采用传统的重力铸造，存在较多氧化夹渣及缩松、针孔、漏气等缺陷，产品合格率仅为35%左右。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种薄壁变速箱体铝合金低压铸造成型模具，以避免氧化夹渣及缩松、针孔、漏气等铸造缺陷，提高薄壁变速箱体的铸造质量。

为实现上述发明目的，本实用新型上模、下模、前侧模、后侧模、左侧模和右侧模的内侧分别带有用于成型薄壁变速箱体上、下、前、后、左、右外部形状的形体，所述形体的内侧分别与薄壁变速箱体上、下、前、后、左、右相对应的外部形状相同，低压铸造时上模、下模、前侧模、后侧模、左侧模和右侧模各形体组合在一起形成封闭型腔，成型薄壁变速箱体的外部结构；所述模具的中部还设有用于成型薄壁变速箱体上、下、前、后、左、右内部形状的砂芯，砂芯的外部与薄壁变速箱体上、下、前、后、左、右的内部形状相同，低压铸造时成型薄壁变速箱体的内部结构；所述模具采用双浇注口，主浇注口、辅助浇注口与模具的金属液流动型腔相通，主浇注口与辅助浇注口的中心分别设有刚玉微孔陶瓷管一、刚玉微孔陶瓷管二；所述后侧模的外侧设有水冷机构。

所述主浇注口、辅助浇注口分别位于下模上；主浇注口的刚玉微孔陶瓷管一通过连接法兰一与主浇注口的一端连接，主浇注口的另一端装有用于过滤夹杂物和夹渣、并阻断氧化皮进入型腔的过滤网一，所述过滤网一为10-15PPI的过滤网；辅助浇注口的刚玉微孔陶瓷管二通过连接法兰二与辅助浇注口的一端连接，辅助浇注口的另一端装有用于过滤夹杂物和夹渣、并阻断氧化皮进入型腔的过滤网二，所述过滤网二为10-15PPI的过滤网。

所述水冷机构的水箱经水泵与后侧模上的进、出水的管接头连接，冷却水通过模具腔体的冷却水道循环。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

（1）采用底注充型，坩埚内的金属液在压缩空气的作用下，通过浇注系统和合理的浇注工艺参数，使合金液由下向上平稳充入铸型型腔，合金液呈层流充型，充型速度可根据铸件的不同结构和铸型的不同材料等因素进行控制，相对减少了重力浇注时金属液倾倒时的冲击飞溅现象，以及充型过程中由于紊流而引起的吸气、卷气和合金液的二次氧化，因而减少了铸件产生夹杂、气孔缺陷的机率；同时，型腔内液流与气流方向一致，从而减少了产生侵入性气孔的可能性，提高了铸件的质量，合格率可达90%以上。

（2）金属液在压力下充型，增加了合金液的流动性，便于浇注复杂薄壁铸件，使铸件轮廓清晰。

（3）铸件在压力下结晶凝固，有利于得到组织致密的铸件，提高了铸件的气密性，同时相应地提高了铸件的力学性能，力学性能比一般重力铸造提高10％以上。

（4）浇注系统结构简单，并可减少或省去冒口，尚未凝固的金属回流入坩埚中，减少了金属液的损耗。

（5）主、辅浇注口的中心增加了刚玉微孔陶瓷管，用以过滤中型尺寸以上夹杂物和夹渣，并可阻断氧化皮进入型腔。

（6）采用双浇注口，可有效降低铝水浇注的流通时间，减少缩孔等铸造缺陷。

（7）增加水冷机构，可避免主要部位凝固过程中，因热量挥发不均匀，产生热节等铸造缺陷，造成产品内部缩孔、针孔等不合格现象。

（8）易于实现机械化与自动化，减少了人为因素的影响，降低了操作者的劳动强度，主要应用于汽车及特种车辆零部件制造。

附图说明

图1为薄壁变速箱体的结构简图。

图2为本实用新型不含砂芯的结构简图。

图3为本实用新型的结构简图。

图4为图2的另一方向的结构简图。

图5为图4的主浇注口的结构简图。

图6为图4的辅助浇注口的结构简图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型的上模1、下模11、前侧模2、后侧模4、左侧模6和右侧模3的内侧分别带有用于成型薄壁变速箱体10上、下、前、后、左、右外部形状的形体，所述形体的内侧分别与薄壁变速箱体10上、下、前、后、左、右相对应的外部形状相同，低压铸造时上模1、下模11、前侧模2、后侧模4、左侧模6和右侧模3各形体组合在一起形成封闭型腔，成型薄壁变速箱体10的外部结构；所述模具的中部还设有用于成型薄壁变速箱体10上、下、前、后、左、右内部形状的砂芯7，砂芯7的外部与薄壁变速箱体10上、下、前、后、左、右的内部形状相同，低压铸造时成型薄壁变速箱体10的内部结构。

模具采用双浇注口，主浇注口8、辅助浇注口9与模具的金属液流动型腔相通，主浇注口8、辅助浇注口9分别位于下模11上；主浇注口8的刚玉微孔陶瓷管一8-2通过连接法兰一8-1与主浇注口8的一端连接，主浇注口8的另一端装有用于过滤夹杂物和夹渣、并阻断氧化皮进入型腔的过滤网一8-3，所述过滤网一8-3为10-15PPI的过滤网；辅助浇注口9的刚玉微孔陶瓷管二9-2通过连接法兰二9-1与辅助浇注口9的一端连接，辅助浇注口9的另一端装有用于过滤夹杂物和夹渣、并阻断氧化皮进入型腔的过滤网二9-3，所述过滤网二9-3为10-15PPI的过滤网。

所述后侧模4的外侧设有水冷机构5，水冷机构5的水箱经水泵与后侧模4上的进、出水的管接头连接，冷却水通过模具腔体的冷却水道循环，可使铸件肥大部分等通过水循环迅速冷却，避免热量无法散出，造成热节等，使铸件内部产生铸造缺陷。

铸型时，将铸造成型模具安装到低压铸造机上，调整模具间隙，间隙小于0.5mm，接通模具加热、水冷装置，当模具升温至250℃时，打开上模1、前侧模2、后侧模4、左侧模6和右侧模3，按上模1、下模11、前侧模2、后侧模4、左侧模6和右侧模3的喷涂顺序喷涂模具涂料，涂料底喷涂顺序为：底层涂料、保温涂料、面层涂料，涂料完毕后合模再升温，当模具温升至350℃时，打开模具，吹净模腔内落砂，先后合前侧模2、后侧模4、左侧模6和右侧模3、上模1，从主浇注口8、辅助浇注口9升液充型，利用较低的气体压力将金属液压入铸型，在一定压力下结晶凝固时打开模具水冷机构5，保压凝固后卸压冷却，再打开前侧模2、后侧模4、左侧模6、右侧模3、上模1，取出薄壁变速箱体10，吹净模腔内落砂，清理模具，完成铸件。

本实用新型采用双浇注口，可有效降低铝水浇注的流通时间，减少缩孔等铸造缺陷；主浇注口的中心增加刚玉微孔陶瓷管，以过滤中型尺寸以上夹杂物和夹渣、并可阻断氧化皮进入型腔；增加水冷机构，可避免主要部位凝固过程中，因热量挥发不均匀，产生热节等铸造缺陷，造成产品内部缩孔、针孔等不合格现象。

Claims

1.一种薄壁变速箱体铝合金低压铸造成型模具，其特征在于：该模具上模（1）、下模（11）、前侧模（2）、后侧模（4）、左侧模（6）和右侧模（3）的内侧分别带有用于成型薄壁变速箱体（10）上、下、前、后、左、右外部形状的形体，所述形体的内侧分别与薄壁变速箱体（10）上、下、前、后、左、右相对应的外部形状相同，低压铸造时上模（1）、下模（11）、前侧模（2）、后侧模（4）、左侧模（6）和右侧模（3）各形体组合在一起形成封闭型腔，成型薄壁变速箱体（10）的外部结构；所述模具的中部还设有用于成型薄壁变速箱体（10）上、下、前、后、左、右内部形状的砂芯（7），砂芯（7）的外部与薄壁变速箱体（10）上、下、前、后、左、右的内部形状相同，低压铸造时成型薄壁变速箱体（10）的内部结构；所述模具采用双浇注口，主浇注口（8）、辅助浇注口（9）与模具的金属液流动型腔相通，主浇注口（8）与辅助浇注口（9）的中心分别设有刚玉微孔陶瓷管一（8-2）、刚玉微孔陶瓷管二（9-2）；所述后侧模（4）的外侧设有水冷机构（5）。

2.根据权利要求1所述的薄壁变速箱体铝合金低压铸造成型模具，其特征在于：所述主浇注口（8）、辅助浇注口（9）分别位于下模（11）上；主浇注口（8）的刚玉微孔陶瓷管一（8-2）通过连接法兰一（8-1）与主浇注口（8）的一端连接，主浇注口（8）的另一端装有用于过滤夹杂物和夹渣、并阻断氧化皮进入型腔的过滤网一（8-3），所述过滤网一（8-3）为10-15PPI的过滤网；辅助浇注口（9）的刚玉微孔陶瓷管二（9-2）通过连接法兰二（9-1）与辅助浇注口（9）的一端连接，辅助浇注口（9）的另一端装有用于过滤夹杂物和夹渣、并阻断氧化皮进入型腔的过滤网二（9-3），所述过滤网二（9-3）为10-15PPI的过滤网。

3.根据权利要求1所述的薄壁变速箱体铝合金低压铸造成型模具，其特征在于：所述水冷机构（5）的水箱经水泵与后侧模（4）上的进、出水的管接头连接，冷却水通过模具腔体的冷却水道循环。