[发明专利]一种具有悬筋的铝合金产品成型模具及成型方法

说明书

本发明涉及铝合金铸造的技术领域，尤其是涉及一种具有悬筋的铝合金产品成型模具，包括从下至上依次设置的下底板、下模、上模、上底板，上模与上底板相对固定，下模与下底板相对固定，下模的底部设有通至型腔的浇口，上底板背对上模的一侧设有活动的压板，压板上竖直固定顶针，上模内设有通至型腔的通孔，顶针插于通孔内，所述上模与下模之间设有第一模块和第二模块，第一模块固定于下模的上表面，第二模块固定于上模的下表面，第一模块的侧面与第二模块的侧面拼接，上模与第一模块围成的型腔的顶部，型腔的中部位于第二模块内，型腔的底部位于下模的上表面。本发明具有产品悬筋处不易断裂及产品方便脱模的优点。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造的技术领域，尤其是涉及一种具有悬筋的铝合金产品成型模具及成型方法。

背景技术

在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其它合金所无法比拟的。由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。

缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越容易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越容易形成散性缩孔。因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，使缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。

图1为一种铝合金产品，具有蜗形通道1、第一圆环壁2及第二圆环壁3，第一圆环壁2位于第二圆环壁3内，第一圆环壁2的外侧与第二圆环壁3的内侧连接有一圈悬筋32，悬筋32上方和下方都是空的，这种铝合金产品用传统方法（从中心浇铸）成型时有两大难点：1.浇铸时铝水从第一圆环壁2向第二圆环壁3扩散，悬筋32处氧化断裂严重，原因是悬筋32处铝水的流速难以控制；2.由于悬筋32上方和下方都是空的，所以铝合金产品成型后无法脱模。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有悬筋的铝合金产品成型模具及成型方法，具有悬筋处不易断裂及产品方便脱模的优点。

本发明的上述技术效果是通过以下技术方案得以实现的：一种具有悬筋的铝合金产品成型模具，包括从下至上依次设置的下底板、下模、上模、上底板，上模与上底板相对固定，下模与下底板相对固定，下模的底部设有通至型腔的浇口，上底板背对上模的一侧设有活动的压板，压板上竖直固定顶针，上模内设有通至型腔的通孔，顶针插于通孔内，所述上模与下模之间设有第一模块和第二模块，第一模块固定于下模的上表面，第二模块固定于上模的下表面，第一模块的侧面与第二模块的侧面拼接，上模与第一模块围成型腔的顶部，型腔的中部位于第二模块内，型腔的底部位于下模的上表面；第二模块内的型腔中竖直插有圆筒状的外砂芯，外砂芯与型腔内壁所围的空间用于成型第二圆环壁，外砂芯的内壁上设有环形凸起，外砂芯内竖直地插有内砂芯，内砂芯与环形凸起上方的外砂芯内壁配合，环形凸起下方的外砂芯与内砂芯所围的空间用于成型第一圆环壁，环形凸起下方的外砂芯的壁上设有用于成型悬筋的孔洞；上模处设有用于定位及释放外砂芯的连接机构；型腔内于第二圆环壁外侧设有蜗形砂芯，蜗形砂芯位于第二模块与下模之间，第二圆环壁外壁与蜗形砂芯及型腔内壁围成的空间用于成型蜗形通道，蜗形砂芯、外砂芯和内砂芯均与第二模块相对固定。

通过采用上述技术方案，采用低压铸造工艺从型腔底部注入铝液，由于低压铸造工艺可以控制铝液注入型腔的速度，所以能够使铝液缓慢地充满外砂芯上的孔洞而成型出悬筋，并且悬筋内部质量好，基本无氧化断裂现象。

由于成型出的悬筋插于外砂芯上的孔洞内，因此产品与外砂芯无法分离，而开模后顶针向下顶产品，外砂芯随产品一起被顶出模具，最后震动除砂使外砂芯与产品分离，解决了具有悬筋的铝合金产品难以脱模的难题。

优选的，所述连接机构包括固定于上模侧壁的气缸，气缸的活塞杆连接有水平的推杆，外砂芯的侧面设有供推杆插入的插槽。