一种复杂零件直接挤压铸造近净成形模具
阅读：995发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种复杂零件直接挤压铸造近净成形模具专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开的是一种复杂零件直接挤 压铸 造 近净成形 模具，涉及一种形状复杂、不规则、又要求少无加工的零件直接 挤压 铸造 的设计思路。由上 压板 、上垫板、压头、下模、顶杆、下模 底板 、复位杆、下 立板 、下垫板、下压板等组成，其特征是该模具在与零件最高位相对应的部位上设有溢流通道和溢流腔。由于采用了溢流方案，通过确定溢流通道与零件最高点间的距离，可使多余的金属液流入溢流腔，实现零件金属液定量浇注和成形，从而达到零件的近净成形目的，该方案可放宽操作人员对金属液浇注量的控制，故具有减少人为影响因素、节约设备投入、提高生产效率、减轻体 力 劳动和降低制造成本等效果，特别适合于小批量生产和试制生产。，下面是一种复杂零件直接挤压铸造近净成形模具专利的具体信息内容。
一种复杂零件直接挤压铸造近净成形模具
技术领域
本实用新型涉及一种要求少无加工零件的直接挤压铸造近净成形模具，尤其 涉及一种各部位不等高、形状不规则的复杂零件直接挤压铸造近净成形模具。 背景技术
挤压铸造是对浇入铸型型腔内的液态金属施加较大的机械压力，并使其成形 和凝固，从而获得铸件的一种工艺方法。它有直接挤压铸造和间接挤压铸造两种 方式。间接挤压铸造方式不受金属浇注量的影响，铸件尺寸精度高；但因压头不 直接或只部分加压于铸件上，加压效果较差，因此主要适用于性能要求不太高的 铸造铝合金等铸件上。直接挤压铸造没有浇道系统，压头直接加压于铸件的上表 面和内表面，加压效果好，因此它适用于性能要求较高的变形铝合金等铸件上。 然而，由于直接挤压铸造方式，它既无浇冒口又无"料饼"，浇注的液态金属全 部形成铸件本体，其铸件高度完全由浇注量的多少来决定，因此对形状复杂、不 规则、又要求少无加工的零件来说，必需严格控制浇注量以实现近净成形生产。
现在，对于大批量的工业化生产，在控制浇注量时主要采用机械手式自动定 量浇注装置和电磁泵式自动定量浇注装置等方式，它主要存在设备投资大、通用 性差等问题，不太适合于小批量和试制生产。对于小批量生产，浇注量主要由操 作人员通过定量浇包或模具上做记号等措施来控制，存在人为影响因素大，控制 不稳定等现象。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就在于提供一种适用于各部位不等高、形状 不规则、又要求少无加工的复杂零件的直接挤压铸造近净成形模具，以满足小批 量和试制生产中节约大设备投入的需要。
本实用新型的技术问题通过下列技术方案解决： 一种复杂零件直接挤压铸造 近净成形模具，其包括上模的压头通过上垫板与上压板固定，下模通过下模底板 和下立板与下压板固定，顶杆和复位杆穿过下模底板与相叠装的下垫板和下顶板 固定，所述的下顶板设在下压板上并由顶杆顶升，其特征在于所述的模具在与零 件最高位相对应的部位上设有溢流通道和溢流腔。所述的溢流通道与零件最高点间的距离a=2〜5mm，溢流通道的高度b=10〜 15鹏，宽度c=30〜40mm。
本实用新型的技术效果：由于采用了溢流方案，通过确定溢流通道与零件最 高点之间的距离a，可以使多余的金属液流入溢流腔，实现零件金属液定量浇注 和成形，从而达到零件的近净成形目的。同时因可将多余的金属液排出，从而可 放宽操作人员对金属液浇注量的控制，减少人为影响因素，具有节约设备投入、 提高生产效率、减轻体力劳动和降低制造成本等效果。 附图说明
图1是本实用新型剖视结构示意图。
图2是本实用新型实施过程示意图。
其中：（a) —压头进入金属液后，金属液液面上升示意图。
(b) —随着压头下移，金属液流入溢流腔直至封住溢流通道。
(c) 一压头继续下移，完成金属液的固态收縮和挤压铸造的塑性变形。 具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本实用新型的具体结构再作进一步说明。 如图1〜2所示，图中：l一上压板、2—上垫板、3—压头、4—下模、5—顶 杆、6—下模底板、7—复位杆、8—下立板、9一顶杆、10—下垫板、ll一下顶板、 12—下压板、13—顶杆、14—金属液、15—复杂零件、A—溢流通道、B—溢流腔。
如图1所示，本实用新型之复杂零件直接挤压铸造近净成形模具，它的上模 压头3是通过上垫板2与上压板1固定，下模4通过下模底板6和下立板8与下 压板12固定，顶杆5、 9和复位杆7穿过下模底板与相叠装的下垫板10和下顶 板11固定，而下顶板11设在下压板12上，并由顶杆顶升。该模具在与零件最 高位相对应部位上开设溢流通道A和溢流腔B。通过控制溢流通道A与零件最高 点间的距离a，可以使多余的金属液流入溢流腔B，实现零件的近净成形。在设 计溢流通道A时需考虑该部位的强度，其高度b为10〜15rnm，宽度c=30〜40mm， 长度与零件最高位尺寸一致。溢流通道A与零件最高点间的距离a，主要由挤压 铸造的工艺参数和金属熔液的物理性能来决定，其值一般为2〜5mm 。
复杂零件近净成形的工作过程如图2所示：启动油压机，操作人员向模具浇 入适量金属液，油压机横梁带动压头3、上垫板2和上压板1下移，当压头3进 入金属液14后，金属液14液面高度上升，如图2 (a)所示。随着压头3的下移，金属液14液面上升至溢流通道A，随后高出溢流通道A的金属液14流入溢 流腔B，直至压头3下移到溢流通道A，封闭住溢流通道A，如图2 (b)所示。 随后压头3继续下移并加压于封闭在压头3和下模4内的金属液14，直至完成 金属液14的固液态收縮和挤压铸造的塑性变形，制造出近净成形的复杂零件15， 如图2 (c)所示。
零件出模时，先由油压机横梁带动压头3、上垫板2和上压板1上移，使上 下模具分开，然后由连接在油压机顶出缸的顶杆13随顶出缸上升，通过下顶板 11、下垫板10同时推动顶杆5、 9、复位杆7和零件15，当零件高出下模4上平 面时，即可取出零件。
挤压铸造是对浇入铸型型腔内的液态金属施加较大的机械压力，并使其成形 和凝固，从而获得铸件的一种工艺方法。它有直接挤压铸造和间接挤压铸造两种 方式。间接挤压铸造方式不受金属浇注量的影响，铸件尺寸精度高；但因压头不 直接或只部分加压于铸件上，加压效果较差，因此主要适用于性能要求不太高的 铸造铝合金等铸件上。直接挤压铸造没有浇道系统，压头直接加压于铸件的上表 面和内表面，加压效果好，因此它适用于性能要求较高的变形铝合金等铸件上。 然而，由于直接挤压铸造方式，它既无浇冒口又无"料饼"，浇注的液态金属全 部形成铸件本体，其铸件高度完全由浇注量的多少来决定，因此对形状复杂、不 规则、又要求少无加工的零件来说，必需严格控制浇注量以实现近净成形生产。
现在，对于大批量的工业化生产，在控制浇注量时主要采用机械手式自动定 量浇注装置和电磁泵式自动定量浇注装置等方式，它主要存在设备投资大、通用 性差等问题，不太适合于小批量和试制生产。对于小批量生产，浇注量主要由操 作人员通过定量浇包或模具上做记号等措施来控制，存在人为影响因素大，控制 不稳定等现象。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就在于提供一种适用于各部位不等高、形状 不规则、又要求少无加工的复杂零件的直接挤压铸造近净成形模具，以满足小批 量和试制生产中节约大设备投入的需要。
本实用新型的技术问题通过下列技术方案解决： 一种复杂零件直接挤压铸造 近净成形模具，其包括上模的压头通过上垫板与上压板固定，下模通过下模底板 和下立板与下压板固定，顶杆和复位杆穿过下模底板与相叠装的下垫板和下顶板 固定，所述的下顶板设在下压板上并由顶杆顶升，其特征在于所述的模具在与零 件最高位相对应的部位上设有溢流通道和溢流腔。所述的溢流通道与零件最高点间的距离a=2〜5mm，溢流通道的高度b=10〜 15鹏，宽度c=30〜40mm。
本实用新型的技术效果：由于采用了溢流方案，通过确定溢流通道与零件最 高点之间的距离a，可以使多余的金属液流入溢流腔，实现零件金属液定量浇注 和成形，从而达到零件的近净成形目的。同时因可将多余的金属液排出，从而可 放宽操作人员对金属液浇注量的控制，减少人为影响因素，具有节约设备投入、 提高生产效率、减轻体力劳动和降低制造成本等效果。 附图说明
图1是本实用新型剖视结构示意图。
图2是本实用新型实施过程示意图。
其中：（a) —压头进入金属液后，金属液液面上升示意图。
(b) —随着压头下移，金属液流入溢流腔直至封住溢流通道。
(c) 一压头继续下移，完成金属液的固态收縮和挤压铸造的塑性变形。 具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本实用新型的具体结构再作进一步说明。 如图1〜2所示，图中：l一上压板、2—上垫板、3—压头、4—下模、5—顶 杆、6—下模底板、7—复位杆、8—下立板、9一顶杆、10—下垫板、ll一下顶板、 12—下压板、13—顶杆、14—金属液、15—复杂零件、A—溢流通道、B—溢流腔。
如图1所示，本实用新型之复杂零件直接挤压铸造近净成形模具，它的上模 压头3是通过上垫板2与上压板1固定，下模4通过下模底板6和下立板8与下 压板12固定，顶杆5、 9和复位杆7穿过下模底板与相叠装的下垫板10和下顶 板11固定，而下顶板11设在下压板12上，并由顶杆顶升。该模具在与零件最 高位相对应部位上开设溢流通道A和溢流腔B。通过控制溢流通道A与零件最高 点间的距离a，可以使多余的金属液流入溢流腔B，实现零件的近净成形。在设 计溢流通道A时需考虑该部位的强度，其高度b为10〜15rnm，宽度c=30〜40mm， 长度与零件最高位尺寸一致。溢流通道A与零件最高点间的距离a，主要由挤压 铸造的工艺参数和金属熔液的物理性能来决定，其值一般为2〜5mm 。
复杂零件近净成形的工作过程如图2所示：启动油压机，操作人员向模具浇 入适量金属液，油压机横梁带动压头3、上垫板2和上压板1下移，当压头3进 入金属液14后，金属液14液面高度上升，如图2 (a)所示。随着压头3的下移，金属液14液面上升至溢流通道A，随后高出溢流通道A的金属液14流入溢 流腔B，直至压头3下移到溢流通道A，封闭住溢流通道A，如图2 (b)所示。 随后压头3继续下移并加压于封闭在压头3和下模4内的金属液14，直至完成 金属液14的固液态收縮和挤压铸造的塑性变形，制造出近净成形的复杂零件15， 如图2 (c)所示。
零件出模时，先由油压机横梁带动压头3、上垫板2和上压板1上移，使上 下模具分开，然后由连接在油压机顶出缸的顶杆13随顶出缸上升，通过下顶板 11、下垫板10同时推动顶杆5、 9、复位杆7和零件15，当零件高出下模4上平 面时，即可取出零件。
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