CN115971447A - 一种薄齿散热器的压铸模具和压铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄齿散热器的压铸模具及压铸方法，其特征在于：包括静模、中间动模、动模，其中中间动模包括中间动模上模芯和中间动模下模芯，其中产品的叶片型腔位于中间动模下模芯上，静模上设置有水平运动的第一浇道开关滑块，控制产品主浇道，中间动模下模芯上设置有竖向运动的第二浇道开关滑块，用于开关控制叶片浇道，第二浇道开关滑块与静模相对面之间具有横浇道和料饼，静模上设置有压室，压室内配合设置有二段式冲头压射机构。压铸方法是压铸时先用流动性较好的铝合金顺着叶片顶部填充每个叶片，待叶片快填充完时再使用高导热材料从基板进浇填充，即保证了叶片的成型，又保证了产品的高导热性，解决了薄齿高齿散热器的压铸难题。
Description
技术领域
本发明涉及压铸模具领域，具体涉及一种薄齿散热器的压铸模具和压铸方法。
背景技术
随着5G发展，为满足散热要求，同时又要降低产品重量，如今通信基站散热器的散热叶片越来越高，厚度越做越薄,叶片如今达到厚1mm、高120mm以上。散热器产品一般选用高导热铝合金材料，其材料导热性能好，但材料的流动性却极差。因此，对于叶片高度≥120mm,厚度≤1mm的薄齿散热器，压铸时散热叶片常无法成型，甚至根本无法压铸。
发明内容
针对上述现有技术中的不足之处，本发明提供一种薄齿散热器的压铸模具和压铸方法，其很好的解决了薄齿散热器难以压铸成型的问题。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：包括静模、中间动模、动模，其中中间动模包括中间动模上模芯和中间动模下模芯，所述中间动模和动模之前通过导向连接杆连接，所述静模、动模、中间动模上模芯、中间动模下模芯共同构成产品型腔，其中产品的叶片型腔位于所述中间动模下模芯上，所述静模上设置有水平运动的第一浇道开关滑块，所述中间动模下模芯上设置有竖向运动的第二浇道开关滑块，所述第一浇道开关滑块运动方向的后端与所述静模之间具有主浇道，所述第一浇道开关滑块与所述第二浇道开关滑块的接触面之间具有叶片浇道，所述第二浇道开关滑块与静模相对面之间具有横浇道和料饼，所述静模上设置有压室，所述压室内配合设置有二段式冲头压射机构。
进一步地，所述压室顶部间隔设置第一进料口和第二进料口，所述二段式冲头压射机构将所述压室分为两个腔室，所述二段式冲头压射机构包括前冲头和后冲头，所述料饼左端到第一进料口之间为第一腔室，前冲头后端到第二进料口为第二腔室。
进一步地，所述后冲头套设在所述前冲头的推杆上，初始状态所述前冲头与后冲头间隔预定距离，压机上设置有驱动所述二段式冲头压射机构的驱动装置，所述驱动装置包括压机左压缸、压机右压缸、压机中心压缸，其中压机左压缸、压机右压缸对称设置于所述压机中心压缸左右两侧，所述压机中心压缸缸杆与所述前冲头的推杆连接，所述压机左压缸、压机右压缸的缸杆共同连接有后冲头推板，所述后冲头推板与所述后冲头的推杆连接，压机上设置有用以配合所述后冲头推板导向的导向杆。
进一步地，所述中间动模下模芯的下方设置有顶板，所述顶板上多个扁推杆，所述扁推杆对应设置在叶片型腔的底部，所述叶片型腔上对应设置有扁推杆凸台，所述顶板底部有油缸驱动。
进一步地，所述中间动模下模芯上对应产品型腔的边缘设置有多个预顶凸台型腔，且在所述预定凸台型腔下方设置有预顶机构。
进一步地，所述预顶机构包括预顶块、连接杆、压缩弹簧、第一限位块、第二限位块，其中所述预顶块顶面为阶梯面，连接杆连接在所述预顶块的下端，所述第一限位块设置于所述连接杆上部，所述第二限位块设置于所述中间动模下模芯上的安装孔底部，所述连接杆下端穿过所述第二限位块，所述压缩弹簧套设在所述连接杆上，所述第一限位块和第二限位块分别对所述压缩弹簧两端限位，合模状态下所述预顶块带动连接杆下沉，压紧压缩弹簧，预顶块的二级台阶面刚好位于所述预顶凸台型腔底部。
进一步地，所述中间动模顶部设置有驱动所述中间动模上模芯上移的提升油缸。
进一步地，所述第一浇道开关滑块与所述第二浇道开关滑块均通过油缸驱动。
一种薄齿散热器的压铸方法，其特征在于：采用上述的压铸模具进行压铸，还包括以下压铸步骤：
S1、模具合模，第一浇道开关滑块后移主浇道处于关闭状态，第二浇道开关滑块下移，叶片浇道处于打开状态；
S2、在压室的第一进料口倒入高流动性铝合金熔融液，在压室的第二进料口中倒入高导热铝合金熔融液，前冲头和后冲头同时左移；
S3、前冲头推动高流动性铝合金熔融液从横浇道、叶片浇道对叶片型腔进行填充，由于重力作用铝合金熔融液从叶片顶部向根本进行填充，叶片型腔填充采用低速压射；
S4、前冲头移动到料饼处时，第一浇道开关滑块前移使主浇道处于开启状态，第二浇道开关滑块上移，叶片浇道处于关闭状态；后冲头推动第二腔室内的高导热铝合金熔融液经横浇道、主浇道，对散热器产品型腔进行填充，并连接叶片，并填充其余型腔；
S5、当后冲头与前冲头接触时，整体产品填充完成，通过压机设置的二段行程，前、后冲头同时移动，挤压料饼处的熔融铝合金液对产品进行增压过程；
S6、带产品冷却成型后开模，动模向左移动开模，动模与中间动模拉开预定距离后由导向连接杆带动中间动模远离静模开模，同时中间动模上的提升油缸带动中间动模上模芯向上运动开模，第一浇道开关滑块下移，产品在预顶机构和扁推杆的作用下向上顶出，产品出模后由机械手夹持取件。
10、根据权利要求9所述的一种薄齿散热器的压铸方法，其特征在于：压室中前冲头前部第一腔室内加入的高流动性铝合金熔融液体积≥叶片型腔的体积+叶片浇道体积+横浇道体积+料饼体积，压室内前冲头到后冲头之间的第二腔室内加入的高导热铝合金熔融液的体积≥产品基板型腔的体积+主浇道体积。
本发明的有益效果包括：
1、散热器产品水平进浇，填充时先由流动性好的铝合金材料由叶片顶部进浇，优先填充叶片，由于材料流动性好，可以更好的填充叶片，避免了叶片成型困难、冷隔、欠铸的问题，保证了散热叶片的质量，同时叶片成型时压铸速度较低，铝水对模具的冲刷较小，模具有效寿命更高。
2、产品成型时只在叶片扁推杆凸台处形成很小的浇口余根，对产品外观影响小，后道加工去除叶片浇口工作量小，工艺设计造成的成本较低。
3、整个压铸过程在压室中，由前、后头冲头分别推动2种材料进行压铸成型，叶片浇道在液态下随着通道关闭自动消失，整个过程连续。且散热器基板由高导热材料成型，产品的传热性能好，即满足了产品的高导热性，又满足了高度高、壁厚薄的散热叶片的压铸成型。
附图说明
图1是本发明的模具结构示意图；
图2是本发明的产品型腔结构示意图；
图3是本发明的第一阶段压射模具状态图；
图4是本发明的第二阶段压射模具状态图；
图5是本发明的开模状态图；
图6是本发明的预顶出机构结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本发明。
一种如图1-6所示的薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：包括静模1、中间动模2、动模3。中间动模2和动模3之前通过导向连接杆6连接，开模时会随动模3一起向左移动，动模3和中间动模2之间留一定间隙，中间动模2通过压铸机上的模桥和大杠支撑，其中中间动模2包括中间动模上模芯4和中间动模下模芯5，中间动模2顶部设置有驱动中间动模上模芯4上移的提升油缸40。静模1、动模3、中间动模上模芯4、中间动模下模芯5共同构成产品型腔，其中产品的叶片型腔位于中间动模下模芯5上。静模1上设置有水平运动的第一浇道开关滑块7，中间动模下模芯5上设置有竖向运动的第二浇道开关滑块8，第一浇道开关滑块7运动方向的后端与静模1之间具有主浇道9，第一浇道开关滑块7由内嵌在静模1上的油缸驱动下，水平前后运动可以开启或关闭主浇道9；第一浇道开关滑块7与第二浇道开关滑块8的接触面之间具有叶片浇道10，第二浇道开关滑块8由油缸驱动的上下运动可以关闭或开启叶片浇道10。
第二浇道开关滑块8与静模1相对面之间具有横浇道11和料饼12，静模1上设置有压室13，压室13内配合设置有二段式冲头压射机构。
压室13顶部间隔设置第一进料口14和第二进料口15，二段式冲头压射机构将压室13分为两个腔室，二段式冲头压射机构包括前冲头16和后冲头17，料饼12左端到第一进料口14之间为第一腔室18，前冲头16后端到第二进料口15为第二腔室19。后冲头17套设在前冲头16的推杆上，初始状态前冲头16与后冲头17间隔预定距离。
压机上设置有驱动二段式冲头压射机构的驱动装置，驱动装置包括压机左压缸20、压机右压缸21、压机中心压缸22，其中压机左压缸20、压机右压缸21对称设置于压机中心压缸22左右两侧，压机中心压缸22缸杆与前冲头16的推杆连接，压机左压缸20、压机右压缸21的缸杆共同连接有后冲头推板23，后冲头推板23与后冲头17的推杆连接，压机上设置有用以配合后冲头推板23导向的导向杆24。
中间动模下模芯5的下方设置有顶板25，顶板25上多个扁推杆26，扁推杆26对应设置在叶片型腔的底部，叶片型腔上对应设置有扁推杆凸台27，顶板25底部有油缸驱动。
压铸时常因产品抱紧力太大，扁推杆经常断掉，本发明为解决这一问题，如图2所示，在中间动模下模芯5上对应产品型腔的边缘设置有多个预顶凸台型腔30，且在预定凸台型腔30下方设置有预顶机构。
如图6所示，预顶机构包括预顶块31、连接杆32、压缩弹簧33、第一限位块34、第二限位块35，其中预顶块31顶面为阶梯面，连接杆32连接在预顶块31的下端，第一限位块34设置于连接杆32上部，第二限位块35设置于中间动模下模芯5上的安装孔底部，连接杆32下端穿过第二限位块35，压缩弹簧33套设在连接杆32上，第一限位块34和第二限位块35分别对压缩弹簧33两端限位，合模状态下中间动模上模芯4下压预顶块31，预顶块31带动连接杆32下沉，压紧压缩弹簧33，预顶块31的二级台阶面刚好位于预顶凸台型腔30底部。当产品压铸成型后，动模上模芯向上开模，此时预顶块不在处于压紧状态，压缩弹簧向上推动压紧块移动，压紧块向上将产品顶松。合模时动模上模芯向下将压紧块向压，如此循环实现预顶出效果。通过在产品上设计对称的预顶出凸台，产品在预顶块作用下将产品顶松，其主要功能是只需将产品顶松即可，从而减少顶出包紧力，避免较大的顶出距离及太大的包紧力将扁推杆直接顶断，同时这样可以大大减少产品的顶出变形，减少后工序校形时间。
预顶机构，结构设计简单，成本较低，整个预顶过程自动完成。该设计方案可大大减少压铸时断推杆的问题，即减少压铸生产时模具的维修成本，提高压铸生产效率。
本发明还提供一种薄齿散热器的压铸方法，基于使用本发明的压铸模具进行压铸，还包括以下压铸步骤：
S1、模具合模，第一浇道开关滑块后移主浇道处于关闭状态，第二浇道开关滑块下移，叶片浇道处于打开状态；
S2、在压室的第一进料口倒入高流动性铝合金熔融液，在压室的第二进料口中倒入高导热铝合金熔融液，前冲头和后冲头同时左移；压室中前冲头前部第一腔室内加入的高流动性铝合金熔融液体积≥叶片型腔的体积+叶片浇道体积+横浇道体积+料饼体积，压室内前冲头到后冲头之间的第二腔室内加入的高导热铝合金熔融液的体积≥产品基板型腔的体积+主浇道体积；
S3、前冲头向左慢慢移动，前冲头推动高流动性铝合金熔融液从横浇道、叶片浇道对叶片型腔进行填充，由于重力作用铝合金熔融液从叶片顶部向根本进行填充，叶片型腔填充采用低速压射；
S4、前冲头移动到料饼处时，第一浇道开关滑块前移使主浇道处于开启状态，第二浇道开关滑块上移，叶片浇道处于关闭状态；后冲头推动第二腔室内的高导热铝合金熔融液经横浇道、主浇道，对散热器产品型腔进行填充，并连接叶片，并填充其余型腔；
S5、当后冲头与前冲头接触时，整体产品填充完成，通过压机设置的二段行程，前、后冲头同时移动，挤压料饼处的熔融铝合金液对产品进行增压过程；
S6、带产品冷却成型后开模，动模向左移动开模，动模与中间动模拉开预定距离后由导向连接杆带动中间动模远离静模开模，同时中间动模上的提升油缸带动中间动模上模芯向上运动开模，第一浇道开关滑块下移，产品在预顶机构和扁推杆的作用下向上顶出，产品出模后由机械手夹持取件。
特别注意的是步骤S2中，可根据实际产品情况调整前、后冲头距离和冲头、冲杆的大小，且需保证后冲头中的铝水在启动高压前不从进料口1中溢出。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：包括静模(1)、中间动模(2)、动模(3)，其中中间动模(2)包括中间动模上模芯(4)和中间动模下模芯(5)，所述中间动模(2)和动模(3)之前通过导向连接杆(6)连接，所述静模(1)、动模(3)、中间动模上模芯(4)、中间动模下模芯(5)共同构成产品型腔，其中产品的叶片型腔位于所述中间动模下模芯(5)上，所述静模(1)上设置有水平运动的第一浇道开关滑块(7)，所述中间动模下模芯(5)上设置有竖向运动的第二浇道开关滑块(8)，所述第一浇道开关滑块(7)运动方向的后端与所述静模(1)之间具有主浇道(9)，所述第一浇道开关滑块(7)与所述第二浇道开关滑块(8)的接触面之间具有叶片浇道(10)，所述第二浇道开关滑块(8)与静模(1)相对面之间具有横浇道(11)和料饼(12)，所述静模(1)上设置有压室(13)，所述压室(13)内配合设置有二段式冲头压射机构。
2.根据权利要求1所述的一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：所述压室(13)顶部间隔设置第一进料口(14)和第二进料口(15)，所述二段式冲头压射机构将所述压室(13)分为两个腔室，所述二段式冲头压射机构包括前冲头(16)和后冲头(17)，所述料饼(12)左端到第一进料口(14)之间为第一腔室(18)，前冲头(16)后端到第二进料口(15)为第二腔室(19)。
3.根据权利要求2所述的一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：所述后冲头(17)套设在所述前冲头(16)的推杆上，初始状态所述前冲头(16)与后冲头(17)间隔预定距离，压机上设置有驱动所述二段式冲头压射机构的驱动装置，所述驱动装置包括压机左压缸(20)、压机右压缸(21)、压机中心压缸(22)，其中压机左压缸(20)、压机右压缸(21)对称设置于所述压机中心压缸(22)左右两侧，所述压机中心压缸(22)缸杆与所述前冲头(16)的推杆连接，所述压机左压缸(20)、压机右压缸(21)的缸杆共同连接有后冲头推板(23)，所述后冲头推板(23)与所述后冲头(17)的推杆连接，压机上设置有用以配合所述后冲头推板(23)导向的导向杆(24)。
4.根据权利要求1所述的一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：所述中间动模下模芯(5)的下方设置有顶板(25)，所述顶板(25)上多个扁推杆(26)，所述扁推杆(26)对应设置在叶片型腔的底部，所述叶片型腔上对应设置有扁推杆凸台(27)，所述顶板(25)底部有油缸驱动。
5.根据权利要求4所述的一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：所述中间动模下模芯(5)上对应产品型腔的边缘设置有多个预顶凸台型腔(30)，且在所述预定凸台型腔(30)下方设置有预顶机构。
6.根据权利要求5所述的一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：所述预顶机构包括预顶块(31)、连接杆(32)、压缩弹簧(33)、第一限位块(34)、第二限位块(35)，其中所述预顶块(31)顶面为阶梯面，连接杆(32)连接在所述预顶块(31)的下端，所述第一限位块(34)设置于所述连接杆(32)上部，所述第二限位块(35)设置于所述中间动模下模芯(5)上的安装孔底部，所述连接杆(32)下端穿过所述第二限位块(35)，所述压缩弹簧(33)套设在所述连接杆(32)上，所述第一限位块(34)和第二限位块(35)分别对所述压缩弹簧(33)两端限位，合模状态下所述预顶块(31)带动连接杆(32)下沉，压紧压缩弹簧(33)，预顶块(31)的二级台阶面刚好位于所述预顶凸台型腔(30)底部。
7.根据权利要求1所述的一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：所述中间动模(2)顶部设置有驱动所述中间动模上模芯(4)上移的提升油缸(40)。
8.根据权利要求1所述的一种薄齿散热器的压铸模具，其特征在于：所述第一浇道开关滑块(7)与所述第二浇道开关滑块(8)均通过油缸驱动。
9.一种薄齿散热器的压铸方法，其特征在于：采用权利要求1-8任一所述的压铸模具进行压铸，还包括以下压铸步骤：
S1、模具合模，第一浇道开关滑块后移主浇道处于关闭状态，第二浇道开关滑块下移，叶片浇道处于打开状态；
S2、在压室的第一进料口倒入高流动性铝合金熔融液，在压室的第二进料口中倒入高导热铝合金熔融液，前冲头和后冲头同时左移；
S3、前冲头推动高流动性铝合金熔融液从横浇道、叶片浇道对叶片型腔进行填充，由于重力作用铝合金熔融液从叶片顶部向根本进行填充，叶片型腔填充采用低速压射；
S4、前冲头移动到料饼处时，第一浇道开关滑块前移使主浇道处于开启状态，第二浇道开关滑块上移，叶片浇道处于关闭状态；后冲头推动第二腔室内的高导热铝合金熔融液经横浇道、主浇道，对散热器产品型腔进行填充，并连接叶片，并填充其余型腔；
S5、当后冲头与前冲头接触时，整体产品填充完成，通过压机设置的二段行程，前、后冲头同时移动，挤压料饼处的熔融铝合金液对产品进行增压过程；
S6、带产品冷却成型后开模，动模向左移动开模，动模与中间动模拉开预定距离后由导向连接杆带动中间动模远离静模开模，同时中间动模上的提升油缸带动中间动模上模芯向上运动开模，第一浇道开关滑块下移，产品在预顶机构和扁推杆的作用下向上顶出，产品出模后由机械手夹持取件。
10.根据权利要求9所述的一种薄齿散热器的压铸方法，其特征在于：压室中前冲头前部第一腔室内加入的高流动性铝合金熔融液体积≥叶片型腔的体积+叶片浇道体积+横浇道体积+料饼体积，压室内前冲头到后冲头之间的第二腔室内加入的高导热铝合金熔融液的体积≥产品基板型腔的体积+主浇道体积。
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