CN215544809U - 一种3d打印压铸模具分流锥 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种3D打印压铸模具分流锥，包括多层蛇形冷却系统、基体和成型区域，多层蛇形冷却系统由喷管和多层冷却管道组成；基体内部开设有从下至上呈渐缩式的贯穿通孔；多层冷却管道由多个冷却管道构成，呈上下分布，首尾依次相互连通，构成蛇形结构；喷管由内部喷管和短管构成，内部喷管与贯穿通孔间构成空隙；内部喷管的底端为冷却水入口，顶端为冷却水出口，冷却水出口与最上层冷却管道的入水口相连，内部喷管与最上层冷却管道相连通；短管侧壁开设有侧孔，最下层冷却管道的出水口与侧孔相连，空隙通过侧孔与最下层冷却管道相连通。本实用新型可满足均匀冷却的需求，节省成本。

Description

一种3D打印压铸模具分流锥

技术领域

本实用新型涉及压铸模具技术领域，尤其涉及一种3D打印压铸模具分流锥。

背景技术

现有的压铸模具用分流锥一般采用由H13钢做成的整体式结构(见图1)，分流锥是铝液注入模具内后首先接触的区域，铝液经过分流锥引流导入模具型腔内。分流锥与铝液接触表面形成铸件浇注系统的料柄(见图2)。

在压铸过程中，分流锥被高温铝液连续冲击，腐蚀快，因此需要对分流锥内部进行强制冷却，目前的冷却工艺是在分流锥的内部开直通的冷却孔(见图1)，外部注入流动的水，冷却孔形成水池。

在工作过程中，670℃高温的铝液与分流锥表面接触，将大量的热通过分流锥表面传导至分流锥内部冷却水池，经过循环冷却水将热量导出分流锥本体。使分流锥始终保持至200℃左右的温度，避免烧伤分流锥，满足连续生产的需求。

当前的压铸模具分流锥冷却系统由于加工工艺的限制只能实现简单圆柱形状的冷却水池，从而铝液自分流锥接触表面到冷却水池孔的距离并非等距离，进而热量的传导冷却速率并不相同，难以实现均匀一致的冷却，该结构直接导致以下几个不良的后果：

一、分流锥局部过热，表面连续冲蚀损坏加速(见图3)，分流锥基体表面呈现白亮色，分流锥本体寿命大大降低，从预期8万模次寿命降低至4万模次；

二、与其外表面接触的铸件料柄粘附在分流锥表面，脱模困难，不能满足连续生产要求(见图4)；

三、铸件的生产节拍是取决于铸件冷却凝固的时间，而料柄是铸件生产节拍的最为厚大部位，是凝固的瓶颈，如何通过提高分流锥的冷却速率，降低生产节拍一直是各个压铸企业探索的课题。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种3D打印压铸模具分流锥。本实用新型主要通过将分流锥内部冷却设置为多层蛇形冷却系统，蛇形冷却水管分布与分流锥外侧等间距，满足均匀冷却的需求；分流锥采用嫁接式3D制造工艺，节省成本；分流锥进水与出水接口与原设计保持一致，满足零部件的互换性条件。本实用新型采用的技术手段如下：

一种3D打印压铸模具分流锥，包括：设置在内部的多层蛇形冷却系统、基体以及连接在基体顶部的成型区域，多层蛇形冷却系统由喷管以及与喷管相连通的多层冷却管道组成，多层冷却管道置于成型区域的内部腔室中；基体内部开设有从下至上呈渐缩式的贯穿通孔；

多层冷却管道由多个冷却管道构成，呈上下分布，首尾依次相互连通，构成蛇形结构；

喷管由内部喷管和置于贯穿通孔顶部的短管构成，内部喷管置于贯穿通孔内部，且与贯穿通孔间构成空隙，短管内部的腔室与贯穿通孔相连通；内部喷管的底端为用于输入冷却水的冷却水入口，顶端为冷却水出口，冷却水出口与位于最上层的冷却管道的入水口相连，内部喷管与最上层冷却管道相连通；短管的侧壁开设有侧孔，位于最下层的冷却管道的出水口与侧孔相连，所述空隙通过侧孔与最下层冷却管道相连通；

高压冷却水从内部喷管内腔输入，从最上层冷却管道流入，依次流经多层冷却管道后，经最下层冷却管道流至空隙内，从空隙中流出，实现以冷却水为载体将热量带走。

进一步地，所述成型区域和多层冷却管道为3D打印结构。

进一步地，所述内部喷管与贯穿通孔同轴设置。

进一步地，所述内部喷管与贯穿通孔间的最小间距尺寸为15mm。

进一步地，各层冷却管道的结构相同，由相连通的直线管段和弧形管段构成，直线管段连接在在弧形管段的两端。

进一步地，各层冷却管道在水平面上的投影相重合。

进一步地，每层冷却管道的内径均为10mm。

进一步地，所述最上层冷却管道与分流锥顶面之间的间距为15mm。

进一步地，所述多层冷却管道与分流锥外侧面呈等间距15mm设置。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型提供的3D打印压铸模具分流锥，分流锥内部冷却从原设计的直通式冷却改进为多层蛇形冷却系统；蛇形冷却水管分布与分流锥外侧等间距，满足均匀冷却的需求，即分流锥受热部位可以实现均匀冷却；接口与原分流锥保持一致(3D打印进出水口位置和传统的进出水口位置保持不变)，互换性良好(3D打印进出水口位置和传统的进出水口水管可以互换)；分流锥制造过程采用嫁接3D制造工艺，由3D打印技术实现冷却管道的制造，节省成本。

2、本实用新型提供的3D打印压铸模具分流锥，使用传统的机械加工制造工艺无法实现，由于近年来3D打印技术在金属打印领域的快速发展，利用3D打印技术得以实现，在制造过程中，为降低3D打印的成本，采取嫁接式打印技术。即分流锥的基体为直径160×70的圆柱形H13材料型材，其多层蛇形冷却系统部分的45mm高度采用3D打印，其中3D打印的使用材料也为H13。

基于上述理由本实用新型可在压铸模具等领域广泛推广。

附图说明

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

图1为现有技术中分流锥与铸件料柄的结构示意图。

图2为现有技术中分流锥与铝液接触表面形成铸件浇注系统的料柄示意图。

图3为现有技术中分流锥表面冲蚀示意图。

图4为现有技术中因为分流锥冷却不良铸件料柄过热脱模困难示意图。

图5为本实用新型的结构示意图。

图6为本实用新型的主视图。

图7为本实用新型的俯视图。

图8为图7中A-A处的剖面图。

图中：1、上层冷却管道；2、下层冷却管道；3、基体；4、内部喷管；5、贯穿通孔；6、成型区域。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。

如图5-8所示，本实用新型提供了一种3D打印压铸模具分流锥，包括：设置在内部的多层蛇形冷却系统、基体3以及连接在基体3顶部的成型区域6，多层蛇形冷却系统由喷管以及与喷管相连通的多层冷却管道组成，多层冷却管道置于成型区域6的内部腔室中；基体3内部开设有从下至上呈渐缩式的贯穿通孔5，具体地，如图5所示，贯穿通孔5由两段相连通的通孔组成，下方的通孔直径大于上方的通孔直径。

多层冷却管道由多个冷却管道构成，呈上下分布，首尾依次相互连通，构成蛇形结构。本实施例中，设置了两个冷却管道。

喷管由内部喷管4和置于贯穿通孔5顶部的短管构成，内部喷管4置于贯穿通孔5内部，且与贯穿通孔5间构成空隙，短管内部的腔室与贯穿通孔5相连通，短管呈凹字形，其中部呈凹槽状，内部喷管4穿出短管位于凹槽内；内部喷管4的底端为用于输入冷却水的冷却水入口，顶端为冷却水出口，冷却水出口与位于最上层的冷却管道的入水口相连，内部喷管4与最上层冷却管道相连通；短管的侧壁开设有侧孔，位于最下层的冷却管道的出水口与侧孔相连，所述空隙通过侧孔与最下层冷却管道相连通。

工作时，高压冷却水从内部喷管4内腔输入，从最上层冷却管道流入，依次流经多层冷却管道后，经最下层冷却管道流至空隙内，从空隙中流出，实现以冷却水为载体将热量带走。

作为优选的实施方式，所述成型区域6和多层冷却管道为3D打印结构，采用嫁接式3D打印技术制造完成。

作为优选的实施方式，所述内部喷管4与贯穿通孔5同轴设置。所述内部喷管4与贯穿通孔5间的最小间距尺寸为15mm。

作为优选的实施方式，各层冷却管道的结构相同，由相连通的直线管段和弧形管段构成，直线管段连接在在弧形管段的两端。具体地，如图5所示，冷却管道由一段弧度大于90度的弧形管段和连通在弧形管段两端的直线管段构成，直线管段与弧形管段的连接处圆滑过渡，通过上下两层的直线管段连接实现上下两层冷却管道的连通，上下两层的直线管段间通过小短管连接，每个连接处均为圆滑过渡。

作为优选的实施方式，各层冷却管道在水平面上的投影相重合。每层冷却管道的内径均为10mm。

作为优选的实施方式，所述最上层冷却管道与分流锥顶面之间的间距为15mm。

作为优选的实施方式，多层冷却管道与分流锥外侧面呈等间距15mm设置，即多层冷却管道在圆周方向的外缘上的每个位置均与分流锥外侧面间设置15mm间距。

本实用新型分流锥的结构设计通过传统的机械加工制造工艺无法实现，由于近年来3D打印技术在金属打印领域的快速发展，通过3D技术得以实现，在制造过程中，为降低3D打印的成本，本实用新型采取嫁接式打印技术。即分流锥的基体为直径160×70的圆柱形H13材料型材，其多层蛇形冷却系统部分的45mm高度(成型区域)采用3D打印，其3D打印的使用材料也为H13。

本实用新型分流锥受热部位可以实现均匀冷却；接口与原分流锥保持一致，互换性良好；制造过程采用嫁接工艺，由3D打印技术实现冷却管道的制造。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，包括：设置在内部的多层蛇形冷却系统、基体(3)以及连接在基体(3)顶部的成型区域(6)，多层蛇形冷却系统由喷管以及与喷管相连通的多层冷却管道组成，多层冷却管道置于成型区域(6)的内部腔室中；基体(3)内部开设有从下至上呈渐缩式的贯穿通孔(5)；

多层冷却管道由多个冷却管道构成，呈上下分布，首尾依次相互连通，构成蛇形结构；

喷管由内部喷管(4)和置于贯穿通孔(5)顶部的短管构成，内部喷管(4)置于贯穿通孔(5)内部，且与贯穿通孔(5)间构成空隙，短管内部的腔室与贯穿通孔(5)相连通；内部喷管(4)的底端为用于输入冷却水的冷却水入口，顶端为冷却水出口，冷却水出口与位于最上层的冷却管道的入水口相连，内部喷管(4)与最上层冷却管道相连通；短管的侧壁开设有侧孔，位于最下层的冷却管道的出水口与侧孔相连，所述空隙通过侧孔与最下层冷却管道相连通；

高压冷却水从内部喷管(4)内腔输入，从最上层冷却管道流入，依次流经多层冷却管道后，经最下层冷却管道流至空隙内，从空隙中流出，实现以冷却水为载体将热量带走。

2.根据权利要求1所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，所述成型区域(6)和多层冷却管道为3D打印结构。

3.根据权利要求1所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，所述内部喷管(4)与贯穿通孔(5)同轴设置。

4.根据权利要求1或3所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，所述内部喷管(4)与贯穿通孔(5)间的最小间距尺寸为15mm。

5.根据权利要求1所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，各层冷却管道的结构相同，由相连通的直线管段和弧形管段构成，直线管段连接在在弧形管段的两端。

6.根据权利要求1或5所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，各层冷却管道在水平面上的投影相重合。

7.根据权利要求6所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，每层冷却管道的内径均为10mm。

8.根据权利要求1所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，所述最上层冷却管道与分流锥顶面之间的间距为15mm。

9.根据权利要求1所述的3D打印压铸模具分流锥，其特征在于，多层冷却管道与分流锥外侧面呈等间距15mm设置。

Images