CN220462141U - 液态模锻模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液态模锻的制造领域，具体涉及一种液态模锻模具，包括上模和下模，其中，下模的上表面设有下模腔和溢流槽，溢流槽设在下模腔的外侧并与下模腔连通；上模包括上模芯和压块，上模芯的周面设有压块，上模芯用于在合模状态下与下模腔插接，压块与溢流槽对应设置，压块用于在合模状态下压向溢流槽，并与溢流槽的槽面之间形成溢流通道，溢流通道用于容置从下模腔溢流而出的金属液。本申请实施例在上模芯的周面设置与溢流槽相对应的压块，而不需要将整个上模的下表面压向溢流槽，能够减少上模套等部件的厚度，使得模具构造更加轻量化，有利于降低模具的制造成本和维护成本。

Description

液态模锻模具

技术领域

本实用新型液态模锻的技术领域，具体涉及一种液态模锻模具。

背景技术

液态模锻工艺是将一定量熔融金属液注入敞口的金属模膛，随后合模，实现金属液充填流动，并在机械静压力作用下，发生高压凝固和少量塑性变形，从而获得毛坯或零件的一种金属成型方法，液态模锻工艺对于金属液的浇注量有着严格要求，浇注量过少会无法获得完整零件，浇注量过大会超过零件高度方向的尺寸偏差。为此，行业内通过在模具上设置溢流槽来控制多余的浇注量。

而溢流槽的设计形式是在下模加工出溢流槽，再在上下模的压合过程中利用上模套将溢流槽压盖，在合模之后，上模套与溢流槽之间通常只能有0.5-1.0mm的间隙，由于模具的总设计高度是固定的，过小的溢流间隙会导致上模套的高度尺寸较大，也就是上模套往往较厚，增加了模具制作成本之余，还会增加模具调试的工作量。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种液态模锻模具，能够提高溢流结构的轻便程度。

根据本实用新型实施例的液态模锻模具，包括上模和下模，其中，下模的上表面设有下模腔和溢流槽，溢流槽设在下模腔的外侧并与下模腔连通；上模包括上模芯和压块，上模芯的周面设有压块，压块与溢流槽对应设置，在合模状态下，上模芯与下模腔插接，压块与溢流槽的槽面之间形成溢流通道，溢流通道用于容置从下模腔溢流而出的金属液。

根据本实用新型实施例的液态模锻模具，至少具有如下有益效果：

在合模状态下，上模芯会对下模腔内的金属液挤压以使得金属液溢流到溢流槽内，而在溢流过程中，压块会对金属液的流动形成较大阻力，并且由于金属液在流动过程中的温度是持续降低的，所以已溢流的金属液会在溢流通道内减缓流动并凝固成固体状态，从而对模腔形成加压密封空间，有利于获得尺寸精密的锻件。

当中，本申请实施例在上模芯的周面设置与溢流槽相对应的压块，在合模状态下利用压块压向溢流槽以形成加压环境，而不需要将整个上模的下表面(比如是上模套或者卸料板的下表面)压向溢流槽，能够减少上模套等部件的厚度，使得模具构造更加轻量化，有利于降低模具的制造成本和维护成本。

根据本实用新型的一些实施例，在合模状态下，压块插接于溢流槽，溢流通道包括横向溢流通道和纵向溢流通道，横向溢流通道形成于压块的底面与溢流槽的槽底之间，纵向溢流通道形成于压块的侧面与溢流槽的侧壁之间。

根据本实用新型的一些实施例，在上模芯到达下压行程时，横向溢流通道的高度为0.5-1.5mm。

根据本实用新型的一些实施例，压块的底面与溢流槽的槽底均为水平设置。

根据本实用新型的一些实施例，纵向溢流通道包括第一纵向溢流通道，第一纵向溢流通道形成于压块背离下模腔的侧面与溢流槽的侧壁之间；在上模芯到达下压行程时，第一纵向溢流通道的宽度为3-10mmm。

根据本实用新型的一些实施例，溢流槽槽口的槽边均设在下模的上表面，槽边的两端分别与下模腔的边沿连接。

根据本实用新型的一些实施例，上模还包括从上往下依次布置的上模套和卸料板，上模套和卸料板分别套设于上模芯；在合模状态下，卸料板的底面与下模的上表面之间存在空隙，空隙与溢流通道连通。

根据本实用新型的一些实施例，溢流槽的数量在两个以上，每个溢流槽均围绕下模腔分布，压块与溢流槽一一对应。

根据本实用新型的一些实施例，压块可拆卸地安装在上模芯的周面。

根据本实用新型的一些实施例，在合模状态下，压块位于溢流槽的上方，且压块与溢流槽槽口之间存在间隙，间隙构成溢流通道。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一实施例的液态模锻模具的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的液态模锻模具的爆炸示意图；

图3为本实用新型一实施例的液态模锻模具的俯视图；

图4为本实用新型一实施例的关于图3的A-A剖视图；

图5为本实用新型一实施例的关于图4的B处局部放大图；

图6为本实用新型另一实施例的压块与溢流槽的压合示意图；

图7为本实用新型一实施例的液态模锻模具的卸料动作示意图；

图8为本实用新型一实施例的纵向溢流通道的结构示意图。

附图标记：

下模100；下模板110；下模腔120；溢流槽130；下油路140；上模200；上模芯210；压块220；上模板230；上模垫板240；上模套250；卸料板260；避位孔270；安装孔280；螺纹槽290；溢流通道300；横向溢流通道310；纵向溢流通道320；第一纵向溢流通道321；第二纵向溢流通道322；空隙400；间隙500；上油路600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1，根据本实用新型一些实施例的液态模锻模具，包括上模200和下模100，其中，请参阅图2，下模100设有下模板110，下模板110的上表面设有下模腔120和溢流槽130，下模腔120用于盛载锻造用的熔融金属液，溢流槽130设在下模腔120的外侧并与下模腔120连通；上模200包括上模芯210和压块220，上模芯210的周面设有压块220，上模芯210用于在合模状态下与下模腔120插接，压块220与溢流槽130对应设置，压块220用于在合模状态下压向溢流槽130，并与溢流槽130的槽面之间形成溢流通道300，溢流通道300用于容置从下模腔120溢流而出的熔融金属液。

请参阅图3至图5，根据上述结构设置，在合模状态下，上模芯210与下模腔120插接，压块220压向溢流槽130，下模腔120内的金属液被上模芯210挤压后会从下模腔120的边沿溢出并溢流到溢流槽130内，而在溢流过程中，压块220会对金属液的流动形成较大阻力，并且由于金属液在流动过程中的温度是持续降低的，所以已溢流的金属液会在溢流通道300内减缓流动并凝固成固体状态，至此，下模腔120、溢流通道300以及已溢流且凝固的金属液相配合，共同形成了加压密封空间，下模腔120内的金属液能够在高压下继续凝固、补缩，并伴随少量的塑性变形，从而获得尺寸精密的锻件。

当中，在溢流通道300的设置方面上，本申请实施例通过在上模芯210的周面设置与溢流槽130相对应的压块220，在合模状态下利用压块220压向溢流槽130以形成加压环境，而不需要将整个上模200的下表面(比如是上模套250或者卸料板260的下表面)压向溢流槽130，能够减少上模套250等部件的厚度，使得模具构造更加轻量化，有利于降低模具的制造成本和维护成本。

请参阅图6，在一些实施方式中，压块220在水平面上的投影覆盖溢流槽130在水平面上的投影，以使得在合模状态中，压块220压向下模100的上表面，并且压块220与溢流槽130的槽口之间存在间隙500，溢流槽130和间隙500共同形成溢流通道300。如此结构设置中，压块220的作用类似于现有技术中加厚的上模套250，压块220的下表面与溢流槽130的槽口对向设置，在合模状态中，两者之间留有间隙500以供过多的金属液继续往外溢出。

请参阅图5，在其它一些实施方式中，压块220能够在合模状态中插接于溢流槽130，如此插接式的设置方式，使得压块220能够对金属液产生较为明显的阻力，更加有利于减缓金属液的流速、以及更能促进金属液凝固；在合模状态中，压块220与溢流槽130之间始终并不接触，溢流通道300具体分为横向溢流通道310和纵向溢流通道320，横向溢流通道310形成在压块220的底面与溢流槽130的槽底之间，纵向溢流通道320形成于压块220的侧面与溢流槽130的侧壁之间。

请参阅图8，纵向溢流通道320包括第一纵向溢流通道321和第二纵向溢流通道322，第一纵向溢流通道321形成于压块220背离下模腔120的侧面与溢流槽130的侧壁之间，第二纵向溢流通道322则分别形成于压块220与下模腔120相接的两侧面与溢流槽130的侧壁之间。在上模芯210到达下压行程时，第一纵向溢流通道321的宽度为3-10mmm，第二纵向溢流通道322的宽度则与常规的配模间隙相似，为0.05-0.2mm。如此尺寸设置，使得从横向溢流通道310继续往外的金属液主要经由纵向溢流通道320溢出，流经所述第二纵向溢流通道322的金属液较少，以此在同一高度上形成主要集中在第一纵向溢流通道321的流通截面，使得金属液尽可能在第一纵向溢流通道321上冷却凝固，防止因为第二纵向溢流通道322过宽而对金属液分流，从而导致金属液无法填满纵向溢流通道320的流通截面，进而无法形成完整的凝固面。

横向溢流通道310的高度为0.5-1.5mm，金属液在逐渐冷却的过程中会凝固在横向溢流通道310之中，从而构成了前述的加压密封空间的一部分。

当中，压块220的边角以及溢流槽130的边角均采用圆滑设置，以减少金属液残留。

进一步地，压块220的底面与溢流槽130的槽底均为水平设置，如此底面形状的设置目的在于，使得压块220与溢流槽130之间的间隙是垂直于下模腔120并且呈现为平直走向，从而对从下模腔120溢流而出的金属液形成尽可能大的阻力，从而减缓金属液的流速，使得金属液能够逐渐填充满压块220与溢流槽130之间的间隙，而该间隙相当于是加压密封空间的一个壁体，能够使得加压密封空间的致密性更强，减少空洞的发生。

更进一步地，在上模芯210到达下压行程时，纵向溢流通道320的宽度为0.5-1.5mm，如此设置的目的在于，使得压块220的截面尺寸尽量接近于溢流槽130的截面尺寸，以此形成尽可能宽广的水平凝固面积，使得金属液能够均匀且广泛地填充在横向溢流通道310之中。

请参阅图2，溢流槽130通过在下模100的上表面凹设而成，溢流槽130的槽口设置在下模100的上表面，溢流槽130的槽壁除了与下模腔120连通以外，并没有与其它部件连通，如此设置的目的在于，将溢流槽130的其余槽壁围闭起来，防止金属液从溢流槽130直接溅出至模具以外，并且溢流槽130相当于形成了与下模腔120相连通的池体结构，该池体结构与压块220相配合，使得溢流通道300较小，即使是溢出的金属液份量较少，也比较容易填充满整个溢流通道300，进而有效地形成加压密封空间，确保锻件能够在高压环境中发生凝固。

请参阅图4，在合模状态中，上模200的下表面与下模100的上表面之间存在空隙400，空隙400与溢流通道300连通，该空隙400可以作为溢流通道300的一种延伸手段，溢流量较大的金属液能够在填满溢流通道300后继续溢流到空隙400中，并且经由空隙400排出到模具以外的指定位置。

具体地，上模200通常还包括有从上往下依次布置的上模板230、上模垫板240、上模套250和卸料板260，上模垫板240通过紧固件安装在上模板230的底部，上模芯210的端部安装在上模垫板240上，上模套250和卸料板260分别套设于上模芯210，其中，上模套250用于防止上模芯210外露且为上模芯210的上下滑行提供辅助导向，卸料板260用于在上模芯210向上复位的过程中将粘附在上模200的锻件往下顶落以完成锻件的卸料，因此在此结构中，卸料板260的下表面构成了整个上模200的下表面，而在合模状态中，卸料板260与下模100的上表面之间存在前述的空隙400。

上模套250和下模100分别开设有控制油温的上油路600、下油路140，上油路600和下油路140分别围绕对应的上模芯210和下模腔120环形分布，油路的进油口和出油口分别连接模温机(图中未示出)的油路循环接口，使用油温机(图中未示出)对导热油进行加热和控温，并通过模温机的反媒监控系统，以此对液锻模具的温度进行精确控制。

请参阅图6，可以理解的是，卸料板260上贯穿设有对应于压块220的避位孔270，从而防止上模芯210在向上复位的过程中发生卡顿。

补充说明的是，溢流槽130的数量在两个以上，每个溢流槽130均围绕下模腔120分布，压块220与溢流槽130一一对应，如此设置有利于提高金属液的溢流效率，防止模腔内的压力过高而对腔壁造成冲击。

请参阅图5，除此之外，为了提高模具的装配效率以及便于模具的后续维护，压块220与上模芯210之间为分体设置，压块220可拆卸地安装在上模芯210的周面，具体地，压块220水平地贯穿有安装孔280，上模芯210的周面上设有对应于安装孔280的螺纹槽290，通过将螺栓穿过安装孔280并拧进螺纹槽290内，即能够完成压块220与上模芯210之间的紧固连接，螺纹连接装拆方便，有利于在模具的维护过程中对压块220实施拆卸替换等操作；当中，为了使得压块220能够以指定朝向与上模芯210连接，以此与溢流槽130实现良好匹配，上模芯210的周面设有与压块220表面形状相适应的定位槽，压块220插接在定位槽之后再通过螺栓与上模芯210固定连接，从而获得较高的定位精度和定位强度。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.液态模锻模具，其特征在于，包括：

下模(100)，所述下模(100)的上表面设有下模腔(120)和溢流槽(130)，所述溢流槽(130)设在所述下模腔(120)的外侧并与所述下模腔(120)连通；

上模(200)，包括上模芯(210)和压块(220)，所述上模芯(210)的周面设有所述压块(220)，所述压块(220)与所述溢流槽(130)对应设置；

在合模状态下，所述上模芯(210)与所述下模腔(120)插接，所述压块(220)与所述溢流槽(130)的槽面之间形成溢流通道(300)，所述溢流通道(300)用于容置从所述下模腔(120)溢流而出的金属液。

2.根据权利要求1所述的液态模锻模具，其特征在于，所述溢流通道(300)包括横向溢流通道(310)和纵向溢流通道(320)，所述横向溢流通道(310)形成于所述压块(220)的底面与所述溢流槽(130)的槽底之间，所述纵向溢流通道(320)形成于所述压块(220)的侧面与所述溢流槽(130)的侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的液态模锻模具，其特征在于，在所述上模芯(210)到达下压行程时，所述横向溢流通道(310)的高度为0.5-1.5mm。

4.根据权利要求3所述的液态模锻模具，其特征在于，所述压块(220)的底面与所述溢流槽(130)的槽底均为水平设置。

5.根据权利要求2所述的液态模锻模具，其特征在于，所述纵向溢流通道(320)包括第一纵向溢流通道(321)，所述第一纵向溢流通道(321)形成于所述压块(220)背离所述下模腔(120)的侧面与所述溢流槽(130)的侧壁之间；在所述上模芯(210)到达下压行程时，所述第一纵向溢流通道(321)的宽度为3-10mmm。

6.根据权利要求1所述的液态模锻模具，其特征在于，所述溢流槽(130)槽口的槽边均设在所述下模(100)的上表面，所述槽口的槽边的两端分别与所述下模腔(120)的边沿连接。

7.根据权利要求6所述的液态模锻模具，其特征在于，所述上模(200)还包括从上往下依次布置的上模套(250)和卸料板(260)，所述上模套(250)和所述卸料板(260)分别套设于所述上模芯(210)；在合模状态下，所述卸料板(260)的底面与所述下模(100)的上表面之间存在空隙(400)，所述空隙(400)与所述溢流通道(300)连通。

8.根据权利要求1所述的液态模锻模具，其特征在于，所述溢流槽(130)的数量在两个以上，每个所述溢流槽(130)均围绕所述下模腔(120)分布，所述压块(220)与所述溢流槽(130)一一对应。

9.根据权利要求1所述的液态模锻模具，其特征在于，所述压块(220)可拆卸地安装在所述上模芯(210)的周面。

10.根据权利要求1所述的液态模锻模具，其特征在于，在合模状态下，所述压块位于所述溢流槽(130)上方，且所述压块(220)与所述溢流槽(130)槽口之间存在间隙(500)，所述间隙(500)构成所述溢流通道(300)。