CN106694848A - 一种压铸装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种压铸装置，包括模具、设置于模具内的排气结构以及设置于模具外部的真空泵。其中，模具包含第一模座、第二模座以及当第一模座和第二模座闭合时由第一模座和第二模座限定的型腔和浇口，浇口连通型腔与模具的外部；排气结构包含设置于第一模座上的第一排气板、设置于第二模座上的第二排气板以及当第一模座和第二模座闭合时由第一排气板和第二排气板限定的排气通道；排气通道的第一端与模具内的型腔连通，与第一端相对的第二端通过连接管与真空泵连接。本发明的压铸装置通过排气结构快速排除型腔内空气，不仅能够降低压铸件的孔隙率，还进一步提高了充型速率，确保了较高的成品率和生产效率。本发明同时公开一种压铸方法。

Description

一种压铸装置及方法

技术领域

本发明涉及压铸技术领域，特别涉及一种压铸装置及方法。

背景技术

缩孔和气孔是压铸件中最常见的缺陷，严重影响压铸件的质量。传统的高速压铸工艺生产效率较高，但孔隙率也较高，一般能够达到5％左右。而低速压铸工艺虽然能够在一定程度上降低孔隙率，但单件产品压铸时间较长，生产效率较低，大批量生产的成品较高。

因此，急需开发一种既能降低孔隙率，又能提高生产效率的压铸装置及方法。

发明内容

为了克服现有技术中所存在的缺陷，本发明提供一种通过排气结构快速排除型腔内空气的压铸装置及方法，该机构及方法不仅能够降低压铸件的孔隙率，还进一步提高了充型速率，确保了较高的成品率和生产效率。

依据本发明的一种压铸装置，包括模具、设置于模具内的排气结构以及设置于模具外部的真空泵，其中，

模具包含第一模座、第二模座以及当第一模座和第二模座闭合时由第一模座和第二模座限定的型腔和浇口，浇口连通型腔与模具的外部；

排气结构包含设置于第一模座上的第一排气板、设置于第二模座上的第二排气板以及当第一模座和第二模座闭合时由第一排气板和第二排气板限定的排气通道；

排气通道的第一端与模具内的型腔连通，与第一端相对的第二端通过连接管与真空泵连接。

进一步地，压铸装置还包括设置于第一模座上或第二模座的至少一个顶出销，顶出销连接排气通道和设置于模具外部的顶出设备。

进一步地，压铸装置还包括温度探测器，温度探测器设置于第一排气板或第二排气板靠近真空泵的一侧。

进一步地，排气通道从第一端至第二端的延伸轨迹呈折线形。

进一步地，排气通道的折线夹角为30°。

进一步地，当第一模座和第二模座闭合时，第一排气板与第二排气板之间的距离由排气通道的第一端至第二端逐渐减小。

进一步地，排气通道在第一端处的横截面积与浇口的横截面积比为1：15。

依据本发明的一种压铸方法，包含以下步骤：

步骤1：由浇口向模具中压入液态金属；

步骤2：开启真空泵将型腔内的空气通过排气通道抽出；

步骤3：空气抽净后，液态金属进入排气通道并凝固成固态金属，真空泵关闭；

步骤4：型腔内的液态金属完全凝固后，开模，取出压铸件；

步骤5：启动顶出设备推动顶出销，去除附着于第一排气板或第二排气板上的金属残渣。

进一步地，步骤3还包括：

步骤3a：当液态金属进入排气通道并凝固成固态金属时，固态金属堵塞排气通道，真空泵关闭；

步骤3b：当液态金属到达排气通道邻近第二端的位置时仍保持液态时，温度探测器检测到周围温度高于温度阈值并发出警报，真空泵关闭。。

由于采用于上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.本发明的压铸装置通过连接至真空泵的排气结构快速排除型腔内的空气，不仅降低缩孔和气孔形成几率，还加快了液态金属的充型速率，有效降低了孔隙率并提高了生产效率。

2.本发明中设置于模具内的排气通道沿折线形轨迹延伸，延长了液态金属的流动路径，促进液态金属凝固。

3.本发明中设置于模具内的第一排气板与第二排气板之间的间距沿液态金属流动路径逐渐减小，进一步促进液态金属凝固。

4.本发明在邻近真空泵的一侧设置温度探测器，提醒及时关闭真空泵，有效避免了因液态金属未凝固而导致的不良后果。

5.本发明的压铸装置在模具上设置顶出销，方便清理附着于第一排气板或第二排气板上的金属残渣。

附图说明

图1为依据本发明的压铸装置的示意图；

图2为图1所示的压铸装置中的排气通道的示意图；

图3为依据本发明的压铸方法的流程图。

附图标记说明：

100模具，110第一模座，120第二模座，130型腔，140浇口，200排气结构，210第一排气板，220第二排气板，230排气通道，231第一端，232第二端，300真空泵，400连接管，500顶出销，510顶出设备，600温度探测器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为依据本发明的压铸装置的示意图。如图所示，压铸装置总体包括模具100、排气结构200以及真空泵300。其中，模具100包含第一模座110、第二模座120以及当第一模座110和第二模座120闭合时由第一模座110和第二模座120限定的型腔130和浇口140。型腔130可以根据具体需求制作成任何形状，浇口140则连通型腔130与模具100的外部，用于向型腔130内倒入液态金属。

排气结构200设置于模具100的内部，用于导出型腔130内的空气。如图1和图2所示，排气结构200包含设置于第一模座110上的第一排气板210、设置于第二模座120上的第二排气板220，以及当第一模座110和第二模座120闭合时由第一排气板210和第二排气板220限定的排气通道230。其中，排气通道230的第一端231与模具100内的型腔130连通，并且与第一端231相对的第二端232通过连接管400与设置于模具100外部的真空泵300连接。在压铸过程中，当液态金属开始由浇口140流入型腔130内时，可以启动真空泵300，通过排气通道230抽取型腔130内的空气，以避免气孔或缩孔的形成，并加速液态金属的填充速率。优选地，当排气通道230在第一端231处的横截面积与浇口140的横截面积之比为1：15时，排气通道230的抽气效果最优。

在本发明的实施例中，可以将排气通道230从第一端231到第二端232的延伸轨迹设计成折线形，有效延长了排气通道230的长度。该折线形延伸轨迹延长了排气通道230内流体的流动路径，有利于流体在流动过程中逐渐降低温度。一方面折线形的延伸轨迹避免抽出的空气因温度过高而影响真空泵寿命；另一方面当型腔内的空气被抽干净之后，部分液态金属进入排气通道230并从第一端231流向第二段232，折线形的延伸轨迹有利于液态金属在排气通道230中快速凝固，避免高温的液态金属流出模具100。实验表明，将排气通道230的折线夹角A设置成30°效果最佳。

进一步优选地，当第一模座110和第二模座120闭合的时候，第一排气板210和第二排气板220之间的距离B——即排气通道230的高度B——可以设置成由排气通道230的第一端231到第二端232逐渐较小，以进一步加快排气通道230内流体温度的降低。

依据本发明的压铸装置还可以包含设置于第一模座110和/或第二模座120上的顶出销500。该顶出销500一端连接排气通道230，另一端连接设置于模具100外部的顶出设备510，用于在压铸结束后清除附着于第一排气板210和/或第二排气板220上的金属残渣。尽管图1仅示出了设置于第一模座110上的一个顶出销500以及对应的顶出设备510，本领域技术人员可以依据排气通道230的长度等实际情况在第一模座110和/或第二模座120的不同位置设置多个顶出销500以及对应的顶出设备510，以达到更好的清除效果。

进一步优选地，依据本发明的压铸装置还可以包含设置于第一排气板210或第二排气板220靠近真空泵300一侧的温度探测器600，以便及时探测接近真空泵300的模具100的温度，并在温度高于一定阈值时发出警报并关闭真空泵300。温度探测器600的设置可以进一步避免未完全凝固的液态金属流出模具100，对真空泵300及连接管400造成损坏。

如图3所示，使用依据本发明的压铸装置的压铸方法总体包括以下步骤：

步骤1：由浇口140向模具100中压入液态金属；

步骤2：开启真空泵300将型腔130内的空气通过排气通道230抽出；

步骤3：空气抽净后，真空泵300关闭，其中，该步骤具体包含步骤3a：当液态金属进入排气通道230并凝固成固态金属时，固态金属堵塞排气通道230，真空泵300关闭；步骤3b：当液态金属到达排气通道230邻近第二端232的位置时仍保持液态时，温度探测器600检测到周围温度高于温度阈值并发出警报，真空泵600关闭；

步骤4：型腔130内的液态金属完全凝固后，开模，取出压铸件；

步骤5：启动顶出设备510推动顶出销500，去除附着于第一排气板210或第二排气板210上的金属残渣。

与现有技术的压铸装置相比，本发明的压铸装置利用排气结构200很好的结合了压铸工艺的特性和对孔隙率介于1-3％之间的产品开发，既满足了内部气孔要求，又能节约成本，大大提升了生产效率，孔隙率稳定控制在2.5％左右，同时由于高速压铸的气孔呈现均匀散装结构，很好的弥补了低速工艺下内部缺陷呈团状而导致强度不足问题。

以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种压铸装置，其特征在于，包括模具、设置于所述模具内的排气结构以及设置于所述模具外部的真空泵，其中，

所述模具包含第一模座、第二模座以及当所述第一模座和所述第二模座闭合时由所述第一模座和所述第二模座限定的型腔和浇口，所述浇口连通所述型腔与所述模具的外部；

所述排气结构包含设置于所述第一模座上的第一排气板、设置于所述第二模座上的第二排气板以及当所述第一模座和所述第二模座闭合时由所述第一排气板和所述第二排气板限定的排气通道；

所述排气通道的第一端与所述模具内的所述型腔连通，与所述第一端相对的第二端通过连接管与所述真空泵连接。

2.根据权利要求1所述的压铸装置，其特征在于，所述压铸装置还包括设置于所述第一模座上或第二模座的至少一个顶出销，所述顶出销连接所述排气通道和设置于所述模具外部的顶出设备。

3.根据权利要求2所述的压铸装置，其特征在于，所述压铸装置还包括温度探测器，所述温度探测器设置于所述第一排气板或第二排气板靠近所述真空泵的一侧。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的压铸装置，其特征在于，所述排气通道从所述第一端至所述第二端的延伸轨迹呈折线形。

5.根据权利要求4所述的压铸装置，其特征在于，所述排气通道的折线夹角为30°。

6.根据权利要求5所述的压铸装置，其特征在于，当所述第一模座和所述第二模座闭合时，所述第一排气板与所述第二排气板之间的距离由所述排气通道的所述第一端至所述第二端逐渐减小。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的压铸装置，其特征在于，所述排气通道在所述第一端处的横截面积与所述浇口的横截面积比为1:15。

8.一种使用权利要求1-7中任一项所述的压铸装置的压铸方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

步骤1：由浇口向模具中压入液态金属；

步骤2：开启真空泵将型腔内的空气通过排气通道抽出；

步骤3：空气抽净后，所述真空泵关闭；

步骤4：所述型腔内的所述液态金属完全凝固后，开模，取出压铸件；

步骤5：启动顶出设备推动顶出销，去除附着于第一排气板或第二排气板上的金属残渣。

9.根据权利要求8所述的压铸方法，其特征在于，

所述步骤3还包括：

步骤3a：当所述液态金属进入所述排气通道并凝固成固态金属时，所述固态金属堵塞所述排气通道，所述真空泵关闭；

步骤3b：当所述液态金属到达所述排气通道邻近所述第二端的位置时仍保持液态时，温度探测器检测到周围温度高于温度阈值并发出警报，所述真空泵关闭。