CN108620553A - 硬质合金坯料成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明申请涉及金属压铸成型技术领域，公开了一种硬质合金坯料成型模具，包括机架、上安装架、下安装架、上模和下模，上模和下模上设有相适应的型腔；还包括压射冲头、电磁线圈和下液压缸，下安装架内设有射缸，压射冲头滑动连接于射缸内，压射冲头的下端连接有压射杆，压射杆和下液压缸的输出端相连，下液压缸安装于机架的下端，电磁线圈内置安装于下机架内并围绕射缸的外周布置；下安装架内设有沿电磁线圈外周布置的油腔，该油腔上开有进油通道和出油通道。本技术方案沿电磁线圈周边设置油腔，利用输油泵和吸油泵循环抽油，带走电磁线圈及射缸四周的热量，避免了射缸热应力过于集中，防止发生永久热变形，提升了射缸的使用寿命。

Description

硬质合金坯料成型模具

技术领域

本发明涉及金属压铸成型技术领域。

背景技术

现有硬质金属的生产过程中，熔炼压铸是较为重要的一个环节，它是将固态金属体熔融再次进行定型的常规手段，在现代金属生产工艺中运用十分广泛。现有技术中公开号为CN103639387B的中国专利就公开了一种金属真空熔炼压铸成型设备，包括压铸成型设备的底座，和压铸成型设备的控制***、液压***、抽真空***，所述底座为一框式结构，底座的上架板安装固定一定模，于上架板的四角通过四根导柱连接一块上固定板；上架板与上固定板之间于四根导柱上，安装一块装有动模的动模板与上固定板上的合模油缸驱动连接；于所述定模型腔中心固定一贯通上架板的压射机构，所述的压射机构包括一压射缸，压射缸下端经压射杆连接一安装在底座的下架板上的压射油缸。该发明将压射机构设置于模具成型机构下方，并将压射机构压射缸的下段设置为熔炼室，通过对模具成型机构和压射机构抽真空、加热熔炼金属，然后顶推熔液至模具成型机构型腔实施真空压铸构件。

上述技术方案在实施的时候是利用了感应线圈实现金属的加热，通过控制***输送电流至压射缸下段缩颈部的感应线圈，实施对压射缸中的金属块料快速加热升温，将其熔炼成金属溶液。这个过程中射缸一直被反复的加热，只能通过自然冷却进行降温，长此以往，射缸会在热变形和压射冲头的双重作用下而发生永久性的变形，影响压射冲头和射缸之间的配合精度，导致压射冲头收磨损严重，缩短了零部件的使用寿命。

发明内容

本发明公开了一种硬质合金坯料成型模具，以解决现有技术中无法对射缸进行有效的冷却，导致射缸内壁变形严重的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供硬质合金坯料成型模具，包括机架、上安装架、下安装架、上模和下模，所述下安装架固定连接在机架上，下模固定安装在下安装架上，所述上安装架滑动连接在机架上，所述上模安装在上安装架上，上模和下模上设有相适应的型腔，上安装架位于下安装架的上方，使得上模和下模型腔相对；所述上安装架的上端连接有上液压缸，所述上液压缸安装于机架顶端，还包括压射冲头、电磁线圈和下液压缸，所述下安装架内设有射缸，所述压射冲头滑动连接于射缸内，压射冲头的下端连接有压射杆，压射杆和下液压缸的输出端相连，下液压缸安装于机架的下端，所述电磁线圈内置安装于下机架内并围绕射缸的外周布置；所述下安装架内设有沿电磁线圈外周布置的油腔，该油腔上开有进油通道和出油通道，所述进油通道上设有圆形的缓冲空腔，所述缓冲空腔内布置有节流齿轮，该节流齿轮的侧面、齿顶圆均和缓冲空腔内壁相贴合；缓冲空腔通过输油管连接有输油泵，出油通道通过输油管连接有吸油泵；所述压射杆上设有齿条，下安装架上安装有该齿条啮合的驱动齿轮，驱动齿轮啮合有从动齿轮，所述从动齿轮和节流齿轮同轴固定连接。

本基础方案的技术原理及有益效果在于：1.本技术方案沿电磁线圈周边设置油腔，利用输油泵和吸油泵循环抽油，带走电磁线圈及射缸四周的热量，对射缸进行及时降温，避免了射缸热应力过于集中，防止发生永久热变形，提升了射缸的使用寿命。

2.上述技术方案通过缓冲空腔的设置，并利用压射杆上齿条和齿轮的配合，以压射杆的移动来控制输油的量，当压射杆完全通过电磁线圈之后，才开始输油实现降温，避免了持续降温给金属块的熔融造成影响，该技术手段实用性更高。

3.上述方案中在沿电磁线圈周边设置油腔，还能起到一定的隔热作用，避免热量透过下安装架传播到机体外表，给操作人员造成威胁。

进一步，所述压射冲头由耐高温纳米陶瓷材料加工成型。由耐高温纳米陶瓷材料制成的压射冲头耐高温性能强，化学稳定性高，使用寿命长。

进一步，所述压射杆与压射冲头之间设有冷却腔，压射杆设有中空回油孔，中空回油孔中心装有连接循环冷却油的输油管。输油管和中空回油孔之间形成油回路，将热量排出，及时对压射冲头进行降温，避免热应力集中导致变形严重。

进一步，所述压射杆沿杆体长度方向上开有凹槽，所述齿条布置在该凹槽内，齿条和驱动齿轮啮合，驱动齿轮的齿陷入该凹槽内。凹槽除了容纳齿条的作用，还能够限位驱动齿轮，增加了压射杆的支撑点，压射杆的滑动更加稳定。

进一步，所述压射冲头为一端开口的筒体状，压射冲头通过该开口外套在压射杆上，压射冲头和压射杆为过盈配合。压射冲头和压射杆之间采用上述安装方式，在保证安装稳定性的同时，更加便捷和快速。

进一步，所述机架上设有若干立柱，上安装架上开有若干通孔，立柱穿过通孔将上安装架限位于机架上，上安装架利用通孔和立柱的配合实现滑动。通过立柱和通孔的配合，增加了上安装架和机架之间的配合点，上安装架的滑行更加的稳定。

附图说明

图1为本发明硬质合金坯料成型模具实施例的示意图；

图2为图中A处的局部放大示意图；

图3为本发明实施例中压射杆和压射冲头安装结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、立柱11、下安装架2、下模21、上安装架3、上模31、上液压缸4、下液压缸5、压射杆51、凹槽511、齿条512、输油管513、压射冲头52、驱动齿轮53、从动齿轮54、节流齿轮55、缓冲空腔56、输油泵6、吸油泵7、油腔8、电磁线圈9。

实施例基本如附图1所示：

硬质合金坯料成型模具，主要由机架1、上安装架3、下安装架2、上模31和下模21组成，下安装架2固定安装在机架1上，下模21固定安装在下安装架2上，上安装架3滑动连接在机架1上，上模31安装在上安装架3上，上模31和下模21上设有相适应的型腔，上安装架3位于下安装架2的上方，使得上模31和下模21型腔相对。机架1上安装有若干立柱11，以四个立柱11最为常见，四个立柱11按照四边形的四个端角布置，上安装架3上开有若干通孔，立柱11穿过通孔将上安装架3限位于机架1上，上安装架3利用通孔和立柱11的配合实现滑动。通过立柱11和通孔的配合，增加了上安装架3和机架1之间的配合点，上安装架3的滑行更加的稳定。

如图1和图2所示，上安装架3的上端连接有上液压缸4，上液压缸4安装于机架1顶端，还包括压射冲头52、电磁线圈9和下液压缸5，下安装架2内加工有圆柱形射缸，压射冲头52滑动连接于射缸内，压射冲头52的下端连接有压射杆51，压射杆51和下液压缸5的输出端相连，下液压缸5安装于机架1的下端，电磁线圈9内置安装于下机架1内并围绕射缸的外周布置；下安装架2内设有沿电磁线圈9外周布置的油腔8，该油腔8上开有进油通道和出油通道，进油通道上设有圆形的缓冲空腔56，缓冲空腔56内布置有节流齿轮55，该节流齿轮55的侧面、齿顶圆均和缓冲空腔56内壁相贴合；缓冲空腔56通过输油管513连接有输油泵6，出油通道通过输油管513连接有吸油泵7；压射杆51上设有齿条512，下安装架2上安装有该齿条512啮合的驱动齿轮53，驱动齿轮53啮合有从动齿轮54，从动齿轮54和节流齿轮55同轴固定连接。

如图3所示，压射冲头52为一端开口的筒体状，压射冲头52通过该开口外套在压射杆51上，压射冲头52和压射杆51为过盈配合。压射冲头52和压射杆51之间采用上述安装方式，在保证安装稳定性的同时，更加便捷和快速。压射冲头52由耐高温纳米陶瓷材料加工成型。由耐高温纳米陶瓷材料制成的压射冲头耐高温性能强，化学稳定性高，使用寿命长。压射杆51与压射冲头52之间设有冷却腔，压射杆51设有中空回油孔，中空回油孔中心装有连接循环冷却油的输油管513。输油管513和中空回油孔之间形成油回路，将热量排出，及时对压射冲头52进行降温，避免热应力集中导致变形严重。压射杆51沿杆体长度方向上开有凹槽511，所述齿条512布置在该凹槽511内，齿条512和驱动齿轮53啮合，驱动齿轮53的齿陷入该凹槽511内。凹槽511除了容纳齿条512的作用，还能够限位驱动齿轮53，增加了压射杆51的支撑点，压射杆51的滑动更加稳定。

具体实施过程如下：实施时，上液压缸4收缩上提上安装架3，上安装架3带动上模31上移，使得上模31和下模21分开，将待熔融的金属块放置在射缸内，金属块落在压射冲头52的上端，下压上液压缸4，实现上模31和下模21扣合，启动电磁线圈9对射缸加热，金属块在射缸的持续加热情况下快速熔融为金属液；下液压缸5推动压射杆51，压射冲头52将金属液推入到上模31和下模21之间的型腔内，金属液在压射冲头52的压力下和自然冷却的作用下，快速成型，完成压制。在压射杆51上移过程中，压射杆51上的齿条512带动驱动齿轮53转动，驱动齿轮53带动从动齿轮54转动，从动齿轮54再带动节流齿轮55转动；而在压射杆51保持不动的情况下，节流齿轮55保持静止，节流齿轮55的齿将缓冲空腔56内通道封堵，导致输油泵6无法向油腔8内输油，由吸油泵7将缓冲空腔56内的冷却油抽走，缓冲空腔56保持无冷却油状态；在压射过程中，压射杆51移动，节流齿轮55转动，冷却油通过节流齿轮55的齿间间隙进入到油腔8内，实现油腔8的供油，即在压射完成之后，自动启动油路通油，实现射缸的冷却。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.硬质合金坯料成型模具，包括机架、上安装架、下安装架、上模和下模，所述下安装架固定连接在机架上，下模固定安装在下安装架上，所述上安装架滑动连接在机架上，所述上模安装在上安装架上，上模和下模上设有相适应的型腔，上安装架位于下安装架的上方，使得上模和下模型腔相对；所述上安装架的上端连接有上液压缸，所述上液压缸安装于机架顶端，其特征在于：还包括压射冲头、电磁线圈和下液压缸，所述下安装架内设有射缸，所述压射冲头滑动连接于射缸内，压射冲头的下端连接有压射杆，压射杆和下液压缸的输出端相连，下液压缸安装于机架的下端，所述电磁线圈内置安装于下机架内并围绕射缸的外周布置；所述下安装架内设有沿电磁线圈外周布置的油腔，该油腔上开有进油通道和出油通道，所述进油通道上设有圆形的缓冲空腔，所述缓冲空腔内布置有节流齿轮，该节流齿轮的侧面、齿顶圆均和缓冲空腔内壁相贴合；缓冲空腔通过输油管连接有输油泵，出油通道通过输油管连接有吸油泵；所述压射杆上设有齿条，下安装架上安装有该齿条啮合的驱动齿轮，驱动齿轮啮合有从动齿轮，所述从动齿轮和节流齿轮同轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的硬质合金坯料成型模具，其特征在于：所述压射冲头由耐高温纳米陶瓷材料加工成型。

3.根据权利要求1所述的硬质合金坯料成型模具，其特征在于：所述压射杆与压射冲头之间设有冷却腔，压射杆设有中空回油孔，中空回油孔中心装有连接循环冷却油的输油管。

4.根据权利要求1所述的硬质合金坯料成型模具，其特征在于：所述压射杆沿杆体长度方向上开有凹槽，所述齿条布置在该凹槽内，齿条和驱动齿轮啮合，驱动齿轮的齿陷入该凹槽内。

5.根据权利要求3所述的硬质合金坯料成型模具，其特征在于：所述压射冲头为一端开口的筒体状，压射冲头通过该开口外套在压射杆上，压射冲头和压射杆为过盈配合。

6.根据权利要求1所述的硬质合金坯料成型模具，其特征在于：所述机架上设有若干立柱，上安装架上开有若干通孔，立柱穿过通孔将上安装架限位于机架上，上安装架利用通孔和立柱的配合实现滑动。