CN214392213U - 组合模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种组合模具，用于铸造模型，包括外模和内模，外模至少部分包容内模，外模与内模之间具有铸模空间，用于形成模型，外模包括与铸模空间连通的注入孔，其特征在于，内模包括中芯模和组合芯模，组合芯模具有与中芯模形成轴孔配合的组合芯模孔，内模还包括与组合芯模配合设置的出水芯模和进水芯模，中芯模、出水芯模和进水芯模的均为金属材质，组合芯模为可进行形变的柔性橡胶材质。本实用新型中组合芯模为硅胶材质更容易从模型腔室中取出，实现了一体式铸造模型。

Description

组合模具

技术领域

本实用新型涉及模具领域，尤其是涉及一种生产一体铸造水表的组合模具。

背景技术

精密铸造工艺过程中，需要首先浇铸成型与铸造产品1:1设计的蜡模，然后经由蜡模打造模腔，将熔融的金属材料浇铸于模腔内，冷却后去除模层，即可获得铸造产品原型。而针对具有精细内部结构的铸造产品，现有技术通常有两种处理方式：（1）为了便于铸造蜡模过程中的脱模，通常采用分体铸造工艺进行蜡模铸造，即将蜡模分成多部分分别进行铸造，然后进行组合，这样蜡模的在铸造成型时，脱模较为简单，且铸造模具设计会更简单。铸造形成分体式蜡模后，再将蜡模进行连接组合。此种连接方式可以为粘贴式或者机械式，将蜡模组合成整体后，再进行后续的金属浇铸流程。而这种方式可能因为组合方式的定位问题，造成组合后的蜡模型于接合处会出现错位、缝隙等问题，对于闭合要求较高的模型，例如水表，这些问题会导致浇铸成型水表的时候形成铸造次品，尤其是在采用不锈钢材料进行浇铸时，因为不锈钢材质本身的流动性，相较其他易于铸造的铜材质而言不容易流动成型，因此更佳会影响铸造的良率，影响制造工艺过程中的成本投入。（2）铸造成型分体式蜡模，然后依照分体式蜡模分别进行产品各部分的金属浇铸流程，形成产品的各部分后，再通过焊接方式将产品各部分进行组合，采用这种方式生产产品，焊接后的产品容易于焊接位置引起接合不良，造成产品的整体刚性和安全性下降。而如果不采取如上两种方式，则需要将具有内腔室的蜡模进行一体式铸造，内腔室内就需要布置精细的且易于拔出的模具，那么模具的组合、取模都是较难解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提出了一种可以将水表铸造工艺中的模型一体铸造成形的组合模具，以克服上述现有技术的缺陷。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：

一种组合模具，用于铸造模型，包括外模和内模，外模至少部分包容内模，外模与内模之间具有铸模空间，用于形成模型，外模包括与铸模空间连通的注入孔，其特征在于，内模包括中芯模和组合芯模，组合芯模具有与中芯模形成轴孔配合的组合芯模孔，内模还包括与组合芯模配合设置的出水芯模和进水芯模，中芯模、出水芯模和进水芯模的均为金属材质，组合芯模为可进行形变的柔性橡胶材质。

区别于现有技术，本实用新型中的中芯模从模型中取出后，在模型中留下较大空间，供组合芯模在模型的内腔中活动和形变，组合芯模是可进行形变的柔性橡胶材质，也易于产生形变，因此便于组合芯模从内腔中取出，从而实现一体式铸造。

在其中一个实施例中，柔性橡胶材质具体为硅胶材质。

在其中一个实施例中，组合芯模适应不同尺寸的腔体选择设置上芯模和下芯模。

在其中一个实施例中，上芯模的材质不同与下芯模的材质硬度。

在其中一个实施例中，外模具有第一部分和第二部分，内模设置于第一部分和第二部分之间，第一部分形成第一铸造内腔，第二部分形成第二铸造内腔，第一铸造内腔和第二铸造内腔构成铸造内腔，适应模型的外表面轮廓，内模适应模型的内表面轮廓。

在其中一个实施例中，组合芯模具有分体设置的上芯模和下芯模，上芯模和下芯模分别具有上芯模孔和下芯模孔，中芯模穿过上芯模孔后插入下芯模孔。

在其中一个实施例中，中芯模上形成有对应上芯模和下芯模的上台阶部和下台阶部。

在其中一个实施例中，内模包括止回芯模，上芯模具有止回引脚，止回芯模与上芯模通过轴孔方式垂直配合。

在其中一个实施例中，止回引脚朝下芯模的方向延伸，并且所述止回引脚是四棱状。

在其中一个实施例中，内模还包括设置在止回引脚和下芯模之间的功能模，功能模与止回芯模配合连接，功能模的材质硬度小于上芯模和下芯模的材质硬度。

在其中一个实施例中，出水芯模包括直段和接合段，直段的延伸方向与组合芯模孔的中心轴垂直，接合段具有与止回芯模贴合的突出部分。

在其中一个实施例中，下芯模具有与进水芯模配合的进水引脚，进水引脚朝进水芯模的方向的尺寸逐渐减小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中组合模具的示意图。

图2为本实用新型实施例中组合模具的另一视角的示意图。

图3为本实用新型实施例中组合模具的俯视图。

图4为图3中沿A-A方向的剖面图。

图5为本实用新型实施例中组合模具的部分拆解图。

图6为本实用新型实施例中组合模具的完全拆解图。

图7为水表的整体示意图。

图8为水表的剖面图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、2、3、4所示，组合模具10用于铸造模型，组合模具10包括外模11和内模12，内模12组装定位于外模11内。外模11与内模12之间有间隔的浇铸空间，这个浇铸空间构成了铸模空间13，外模11和内模12具有相互接触的部分，可以限制内模12的运动，实现内模12相对外模11的定位，同时也形成铸模空间13的边缘。在外模11上具有与铸模空间13连通的注入孔110，溶液状态下的模型从注入孔110注入到组合模具10中后进入铸模空间13，铸模空间13的形状即决定了模型的形状。本实施例中，模型是一种水表蜡模。

外模11具有第一部分111和第二部分112，第一部分111和第二部分112均设有内腔体，内腔体相对二者组装面对称设置。内腔体适应铸造水表的外表面轮廓而设置。其中第一部分111形成第一铸造内腔，第二部分112形成第二铸造内腔，第一铸造内腔和第二铸造内腔构成铸造内腔，适应模型的外表面轮廓，内模12适应模型的内表面轮廓。

内模12设置于第一部分111和第二部分112之间，并且内模12适应铸造水表的内表面，三者之间形成铸模空间13，铸模空间13的各位置适应铸造水表的壳体壁厚。在第一部分111和第二部分112之间设置有限位机构113，在铸模时限制第一部分111和第二部分112的相对运动。限位机构113包括凹槽与凸台、销与孔。

如图7、8所示，水表20包括主体21和与主体21连接的进水管22、出水管23，主体21中具有收容腔210和开口211，收容腔210用于放置水表芯体，开口211透明玻璃封上，便于观察水表芯体。进水管22具有进水口220，出水管23具有出水口230，收容腔10与进水流道221通过一收容腔入口271连通，收容腔10与出水流道231通过一收容腔出口261连通，进水管22和出水管23的管腔与收容腔210连通，水从进水流道22进入收容腔210，流经水表芯体后，从出水管流道23流出。收容腔210包括连通进水流道221的上环室26及连通出水流道的下环室27，在上环室26和下环室27之间具有用于分隔的台阶部28。

如图4、6所示，内模12包括中芯模121、组合芯模122、出水芯模125和进水芯模126，组合芯模122具有组合芯模孔1220，组合芯模孔1220与中芯模121形成轴孔配合连接，组合芯模孔1220是盲孔。在浇铸过程中，出水芯模125与外模11成形出水管；进水芯模126与外模11成形进水管；中芯模121插入到组合芯模孔1220中，与外模11成形主体。

中芯模121、出水芯模125和进水芯模126均为金属材质，为了方便取模，组合芯模122为可进行形变的柔性橡胶材质，具体的，本实施方式中采用硅胶材质。相比于金属材质，可进行形变的柔性橡胶材质，如硅胶，比较柔软，在拔模时可以通过较大的形变一次性的变形取出，拔模效率非常的高，对模具的设计要求也降低了。另外，硅胶的耐热性比金属的好，而且不容易导热传热，金属材质的模具多次使用后需要静置冷却一断时间才可以用，而硅胶材质的模具可以长时间不间断地使用的。此外，硅胶材质的模具受热的变性小，定位精度高，这样蜡模的精度高，就会极大程度促进后续的铸造良率，形成的水表的壳体的尺寸也精密，利于保障水表的计数稳定性和安全性。这个硅胶材质的软硬可以依据具体形成的腔体内的复杂结构的粗细的变化差异来选择调节，选择合适的硬度，进而降低模具成本。

在浇铸完成进行取模时，先打开外模11，然后取出中芯模121、出水芯模125和进水芯模126，然后从水表蜡模的收容腔210中取出组合芯模122。而且组合芯模是硅胶材质，虽然收容腔210的空间较小，但中芯模121取出后，留出了组合芯模孔1220的空间，而且组合芯模122是硅胶材质，可以利用组合芯模孔1220的空间产生形变，从而轻松地从主体21的开口211取出。

用硅胶材质的组合芯模122浇铸水表蜡模的收容腔210，用金属材质的模具浇铸水表蜡模的其他部分，实现了一体式铸造水表蜡模，提高了水表蜡模和水表成品的质量、精确度、刚性和安全性。

对应的，组合芯模122也具有上芯模1221和下芯模1222，用于适应不同尺寸的、分开设置的上环室26和下环室27，上芯模1221和下芯模1222分体设置，分别用于铸造上环室26和下环室27。上芯模1221和下芯模1222分别具有上芯模孔12210和下芯模孔12220，其中上芯模孔12210是通孔，下芯模孔12220是盲孔，中芯模121穿过上芯模孔12210后插入下芯模孔12220。

在中芯模121上形成有对应上芯模1221和下芯模1222的上台阶部1211和下台阶部1212。在浇铸时，上台阶部1211抵接在上芯模1221上，下台阶部1212抵接在下芯模1222，这样可以保证上述各部分装配到位，也便于中芯模121相对上芯模1221和下芯模1222的脱模。

上芯模1221和下芯模1222的材质不同，材质的硬度也不同。在本实施例中，上芯模1221的硬度要大于下芯模1222的硬度，这是因为在上环室26和下环室27之间台阶部28，台阶部28的径向尺寸小于上环室26和下环室27，而下芯模1222的进水引脚12221的尺寸较大，因此要取出下芯模1222时，就需要下芯模1222产生更大的形变。

如图7、8所示，水表20中的出水管23上设置止回流道25，其中包括止回壁232，止回壁232内形成与出水流道23连接的止回腔250，止回腔250与出水通道23呈角度，止回壁232围成止回腔250并开设止回孔252及与止回孔252相对的止回开口251，止回壁232包括设置于出水管内的倾斜壁2321及垂直连接倾斜壁2321的连接壁2322，止回孔252开设于倾斜壁并连接一止回流道24和出水流道23，止回腔250中设置有止回阀，用于防止水反向流动，止回开口251用于放入止回阀。

对应的，内模12包括止回芯模124，上芯模1221具有止回引脚12211，止回芯模124与上芯模1221组装配合并相互定位以形成止回腔250和止回孔252及与止回腔250连通的止回流道24。止回芯模124是也是金属材质的，这有助于上芯模1221的止回引脚12211的定位，并且止回芯模124与上芯模孔12210的中心轴呈角度以形成呈角度布置的止回腔250结构。其中，止回芯模124与止回引脚12211通过轴孔配合实现定位，止回引脚12211的上表面与止回芯模124的轴向垂直设置，二者之间形成止回腔250，以浇铸形成水表模具的止回壁232。由于上环室26高于下环室226，止回腔250连通上环室26和出水口230，为了保持出水口230与进水口220的高度差范围，因此将止回引脚12211延伸的方向设计成偏向于下芯模1222的方向，且止回引脚1221设置为四棱柱体状，其靠近上环室26的一端截面大于靠近止回孔一端截面，中间部分平滑过渡，四棱柱柱体的设计保证水表腔体内的水流自上环室26出水口流出后，加速流入止回流道并具有相对较大的水压冲力打开止回腔内的止回组件，以开启止回孔252。止回腔250朝向出水口一侧倾斜设计，止回孔252所在止回壁232与止回腔250的轴向垂直设置，止回腔250流出的水冲压止回孔252，并且具有朝向出水口方向的加速水压，保证水流高速流出。

如图4、5所示，由于止回引脚12211朝下合芯模1222的方向延伸，使得在止回引脚12211和下芯模1222之间的铸模空间13的厚度明显大于其他铸模空间13的厚度。这会使得模型在该区域的壁厚大于其他区域的壁厚，会导致该区域存在内应力、应力集中等问题。为了避免此问题，在止回引脚12211和下芯模1222之间设置功能模127，减小该区域铸模空间13的厚度，使功能膜127形成的水表模型的凹槽区域29与止回流道24贯通。因该功能模127为独立芯模，为了定位功能模127的位置，功能模127与止回芯模124配合连接，避免在铸模时，功能模127在外模11中产生位移。并且因为功能模127的位置处于止回引脚12211的底侧部分，引起其不便于与止回引脚12211设计为一体式结构，为了避免功能模127无法自上环室出口拔出。且该功能模127的垂直止回芯模的轴向方向的横截面大于止回口的面积，因此以不便于与止回芯模设计为一体式结构。因此本实施方式中，功能模127为独立的芯模结构。功能模127的材质硬度类似于上芯模1221的材质硬度，比下芯模1222的材质硬度大，这是由于功能模127的尺寸较小，便于取出。而且硬度较大的硅胶材质要比硬度较小的硅胶材质成本更低，因此旋转硬度较大的硅胶材质也是出于成本的考虑。

出水芯模125与止回芯模124组装配合以形成出水流道和出水口并且出水芯模125与止回模芯124的一侧表面贴合以使出水流道与止回腔连通。出水芯模125包括直段1251和接合段1252，直段1251的延伸方向与组合芯模孔1220的中心轴垂直，接合段1252具有与止回芯模124的贴合突出部分，在拔模时，先取出直段1251，再取出接合段1252。

进水芯模126与下芯模1222的进水引脚12221配合以形成进水流道，进水引脚12221朝进水芯模126的方向的尺寸逐渐减小，这使得进水流道沿进水方向的尺寸逐渐增大，这样既有利于水能加速进入水表壳体，且能够平缓流入下环室，也有利于下芯模1222取出。进水引脚12221与下芯模1222有高度差，这使得水能够更顺畅的从进水流到进入下环室。

在铸造水表蜡模时，溶液状态下的蜡模材料，本实施方式中具体为石蜡材质，从注入孔110注入到组合模型中后进入铸模空间13，模型降温冷却凝固后，自外模11的腔体内脱离，并需要从模型中抽出内模12，进而将独立的模具流通到后续的工艺环节。为了避免抽出内模12时刚性的内模12部分碰撞破坏模型，先将中芯模121、止回芯模124、出水芯模125、进水芯模126取出，然后利用上芯模孔12210和下芯模孔12220的空间，让上芯模1221和下芯模1222产生形变，避免止回引脚12211和进水引脚12221碰撞模型，从而将上芯模1221和下芯模1222从水表蜡模的开口取出。最后将功能模127自止回流道24或者止回孔252内取出，具体的取出柔性芯模（上芯模1221、下芯模1222和功能模127）的方式可以采用镊子或者其他细长的工具进行吸取或者夹取。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种组合模具(10)，用于铸造模型，包括外模(11)和内模(12)，所述外模(11)至少部分包容所述内模(12)，所述外模(11)与内模(12)之间具有铸模空间(13)，用于形成模型，所述外模(11)包括与铸模空间(13)连通的注入孔(110)，其特征在于，所述内模(12)包括中芯模(121)和组合芯模(122)，所述组合芯模(122)具有与所述中芯模(121)形成轴孔配合的组合芯模孔(1220)，所述内模(12)还包括与所述组合芯模(122)配合设置的出水芯模(125)和进水芯模(126)，所述中芯模(121)、出水芯模(125)和进水芯模(126)的均为金属材质，所述组合芯模(122)为可进行形变的柔性橡胶材质。

2.根据权利要求1所述的组合模具(10)，其特征在于，所述柔性橡胶材质具体为硅胶材质。

3.根据权利要求1所述的组合模具(10)，其特征在于，所述组合芯模(122)适应不同尺寸的腔体选择设置上芯模(1221)和下芯模(1222)。

4.根据权利要求3所述的组合模具(10)，其特征在于，所述上芯模(1221)的材质不同与下芯模(1222)的材质硬度。

5.根据权利要求1所述的组合模具(10)，其特征在于，所述外模(11)具有第一部分(111)和第二部分(112)，所述内模(12)设置于所述第一部分(111)和第二部分(112)之间，所述第一部分(111)形成第一铸造内腔，所述第二部分(112)形成第二铸造内腔，第一铸造内腔和第二铸造内腔构成铸造内腔，适应模型的外表面轮廓，内模适应模型的内表面轮廓。

6.根据权利要求3所述的组合模具(10)，其特征在于，所述上芯模(1221)和下芯模(1222)是分体设置的，所述上芯模(1221)和下芯模(1222) 分别具有上芯模孔(12210)和下芯模孔(12220)，所述中芯模(121)穿过上芯模孔(12210)后插入下芯模孔(12220)。

7.根据权利要求6所述的组合模具(10)，其特征在于，所述中芯模(121)上形成有对应所述上芯模(1221)和下芯模(1222)的上台阶部1211和下台阶部(1212)。

8.根据权利要求3所述的组合模具(10)，其特征在于，所述内模(12)包括止回芯模(124)，所述上芯模(1221)具有止回引脚(12211)，所述止回芯模(124)与上芯模(1221)通过轴孔方式垂直配合。

9.根据权利要求8所述的组合模具(10)，其特征在于，所述止回引脚(12211)朝下芯模(1222)的方向延伸，并且所述止回引脚(12211)是四棱状。

10.根据权利要求8所述的组合模具(10)，其特征在于，所述内模(12)还包括设置在所述止回引脚(12211)和所述下芯模(1222)之间的功能模(127)，所述功能模(127)与所述止回芯模(124)配合连接，所述功能模(127)的材质硬度小于所述上芯模(1221)和下芯模(1222)的材质硬度。

11.根据权利要求1所述的组合模具(10)，其特征在于，所述出水芯模(125)包括直段(1251)和接合段(1252)，所述直段(1251)的延伸方向与所述组合芯模孔(1220)的中心轴垂直，所述接合段(1252)具有与止回芯模(124)贴合的突出部分(12521)。

12.根据权利要求4所述的组合模具(10)，其特征在于，所述下芯模(1222)具有与所述进水芯模(126)配合的进水引脚(12221)，所述进水引脚(12221)朝进水芯模(126)的方向的尺寸逐渐减小。

Images