一種直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，包括一個套設右側模外部的上鎖模環和一個套設在左側模外部的下鎖模環，所述上鎖模環和下鎖模環的環內表面與左側模和右側模合型位置的錐形面角度一致，使模具合型時能相互配合，形成的自鎖角角度。模具預合型時，下鎖模環在下鎖模環驅動缸的驅動下運動至側模下合型位置自鎖，上鎖模環在上模板的帶動下運動至側模上合型位置自鎖；上、下鎖模環到達合型位置后鎖緊側模，并與側模、上模和下模共同形成封閉型腔，實現合模充型。充型完成后，上模下行加壓，上鎖模環上的連接螺桿退回到上模板孔中，使上鎖模環與上模實現運動分離，上、下鎖模環共同提供擠壓過程中的鎖模力。
【專利說明】一種直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及擠壓鑄造領域，尤其涉及一種直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置。
【背景技術】
[0002]擠壓鑄造是指使澆入鑄型型腔內的液態或半固態金屬在較高的機械壓力作用下成形和結晶凝固，從而獲得晶粒細小、內部組織致密、表面光潔度高的優質制件的一種成形方法。目前國內外擠壓鑄造產品均有向大型化、復雜化、輕量化發展的趨勢。
[0003]由于大型復雜零件具有體積較大、外形結構復雜、壁厚不均、局部成形困難等特點，在采用直接擠壓鑄造成形工藝生產時，主要有以下特點和要求:
[0004](I)對于大型復雜零件直接擠壓鑄造成形工藝，為了得到綜合性能優良的成形鑄件，需要在成形過程中通過使用較大的機械壓力來獲得理想的擠壓鑄造組織，而通常擠壓鑄造用壓力機較難滿足大型復雜零件直接擠壓鑄造成形的鎖模力的要求，因此，需要模具結構能夠提供額外的較大的鎖模力。
[0005](2)對于大型復雜零件直接擠壓鑄造成形工藝，在鑄件充型時所需要的金屬熔液體積很大，為了保證金屬熔液的質量，避免金屬熔液產生嚴重的氧化和吸氣現象，在金屬熔液輸送和充型的過程中，應盡可能地減小金屬熔液與空氣的接觸和在料筒中的停留時間。因此，要求設計的模具結構要具有預合型功能，能夠實現合模充型。
[0006](3)對于大型復雜零件直接擠壓鑄造成形工藝，由于其充型所需要的金屬熔液體積很大，所需要的充型時間較長，金屬熔液在充型過程中的熱量損失較多，因此，為了減少充型完成后金屬熔液外圍硬殼層對施加擠壓壓力的影響，還需要要求模具具有快速在模腔內金屬熔液中建立較高擠壓力的能力。
[0007]中國專利201210396426.4利用一種浮動式直接擠壓鑄造模具實現了大型鋁合金輪轂的直接擠壓鑄造成形生產，該浮動式模具通過采用剛性支撐的動圈結構的上下浮動來實現模具的預合型和對模腔內金屬熔液的擠壓，但該模具的動圈結構對擠壓鑄件外形要求很嚴格，不適用于具有復雜外形結構的零件；中國專利200510035694.3通過設計鎖模拉桿結構來實現模具的連鎖和解除模具連鎖，從而增加模具的鎖模力和實現模具合模澆注過程，但在實現合模澆注時，需將連鎖的模具整體提升和下降，金屬熔液與空氣會有較長時間接觸，影響金屬熔液質量，且其動作過程較為復雜，對模具制造要求較高；中國實用新型專利93203245.1在立式擠壓鑄造設備上通過設計多個斜拉桿機構的模具實現了鋁合金車輪的擠壓鑄造生產，模具中設計的斜拉桿主要用于模具的鎖模、開模及頂料動作，但該裝置不能增加擠壓鑄造生產時的鎖模力，也無法實現模具的合模澆注。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，以滿足大型復雜零件直接擠壓鑄造成形過程中對模具大鎖模力、合模充型和快速建立較大擠壓力的要求。
[0009]本發明通過下述技術方案實現:
[0010]一種直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，包括左側模23、右側模7、壓力機工作臺板19、上模板26 ;還包括一個套設在右側模7和左側模23外部的上鎖模環6和一個套設在右側模7和左側模23外部的下鎖模環10，所述上鎖模環6和下鎖模環10的環內表面與左側模23和右側模7合型位置的錐形面角度一致，使模具合型時能相互配合，形成自鎖角角度。[0011 ] 所述鎖模裝置還包括用于驅動下鎖模環10運動的右驅動缸12和左驅動缸18 ；
[0012]右驅動缸12和左驅動缸18對稱分布并固定安裝在壓力機工作臺板19上，
[0013]下鎖模環10與右驅動缸12和左驅動缸18固定連接；
[0014]上鎖模環6通過多個均勻分布的連接件實現與上模板26的活動連接。
[0015]所述連接件包括連接螺桿3、螺桿套4和彈簧25 ;螺桿套4通過連接螺桿3固定連接在上鎖模環6上，彈簧25兩端分別固定連接在上鎖模環6和上模板26上。
[0016]在上模板26和上連接板2上分別開有可供連接螺桿3和螺桿套4實現退回動作的孔。
[0017]本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果:
[0018](I)本發明的鎖模裝置結構可靠，鎖模和解鎖動作簡單，不需要附加復雜的輔助控制機構，特別適用于采用垂直分型或者復合分型的模具，可滿足大型復雜零件直接擠壓鑄造成形大比壓、大鎖模力的要求。
[0019](2)鎖模裝置中的上鎖模環和下鎖模環單獨動作，下鎖模環通過兩個獨立的液壓缸控制其上下運動，上鎖模環在壓力機主液壓缸帶動下運動，上、下鎖模環的運動不需要同步控制，其動作控制簡單，避免了復雜油路的設計。
[0020](3)鎖模裝置的鎖模環內表面錐形面角度為上、下鎖模環與左、右側模組成的配合面所形成的自鎖角角度，對于具有不同模具材料、不同接觸面靜摩擦系數的情況，在設計時只需根據自鎖角角度改變鎖模環內表面錐形面角度和側模合模位置錐形面角度，就能使該鎖模裝置在與側模配合后自鎖，鎖模裝置的適用性較強。
[0021](4)在模具預合型過程中，上、下鎖模環運動至側模合型位置提供鎖模力，并與左、右側模、上、下鎖模環共同組成封閉的型腔，澆注時金屬熔液通過定量輸送系統由料筒側壁孔直接輸入料筒中，然后下沖頭上行將金屬熔液擠入模具封閉型腔，以實現模具的合模澆注。
[0022](5)由于上鎖模環與上模板之間是通過連接螺桿、螺桿套和彈簧連接的，在擠壓過程中上鎖模環與模具連接架、上連接板、上模板和上模之間可實現運動分離，因此，上鎖模環不影響上模加壓動作，在充型完成后，上模可迅速在模腔金屬熔液中形成較大擠壓力，從而保證成形鑄件的質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明結構示意圖；
[0024]圖2為上鎖模環6的俯視圖；
[0025]圖3為上鎖模環6的截面結構示意圖；
[0026]圖4為下鎖模環10的截面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例對本發明作進一步具體詳細描述。
[0028]實施例
[0029]如圖1--3所示。本發明直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，包括左側模23、右側模7、壓力機工作臺板19、上模板26 ;還包括一個套設在右側模7和左側模23外部的上鎖模環6和一個套設在右側模7和左側模23外部的下鎖模環10，所述上鎖模環6和下鎖模環10的環內表面與左側模23和右側模7合型位置的錐形面角度一致，使模具合型時能相互配合，形成自鎖角角度。
[0030]所述鎖模裝置還包括用于驅動下鎖模環10運動的右驅動缸12和左驅動缸18 ；
[0031]右驅動缸12和左驅動缸18對稱分布并固定安裝在壓力機工作臺板19上，
[0032]下鎖模環10與右驅動缸12和左驅動缸18固定連接；
[0033]上鎖模環6通過多個(六個)均勻分布的連接件實現與上模板26的活動連接。
[0034]所述連接件包括連接螺桿3、螺桿套4和彈簧25 ;螺桿套4通過連接螺桿3固定連接在上鎖模環6上，彈簧25兩端分別固定連接在上鎖模環6和上模板26上。
[0035]在上模板26和上連接板2上分別開有可供連接螺桿3和螺桿套4實現退回動作的孔。
[0036]下模20通過螺栓連接固定在壓力機工作臺板19上，左側模23和右側模7位于下模20上，并分別通過左側模護座22和右側模護座8與左側模驅動機構21及右側模驅動機構9相連,在下模20上設有側模導向塊,在左側模23和右側模7合模時可起導向和定位的作用；中心桿24通過定位分流機構11固定連接在下模20上；上模27通過螺栓固定連接在上模板26上。
[0037]本鎖模裝置主要的動作過程如下:
[0038](I)在模具預合型時鎖模裝置的動作順序為:首先模具中心桿24通過下模20上的定位分流機構11固定在下模上，左側模23和右側模7分別在左側模驅動機構21和右側模驅動機構9的驅動下合閉；在左側模23和右側模7合閉后，下鎖模環10在下鎖模環的左驅動缸18和下鎖模環的右驅動缸12的同步驅動下向上運動至已經合閉的側模下端合型位置自鎖，下鎖模環10的左驅動缸18和下鎖模環10的右驅動缸12保壓以保證下鎖模環10處于鎖模位置；然后壓力機主液壓缸驅動模具連接架1、上連接板2、上模板26和上模27向下運動合模，上模板26帶動上鎖模環6向下運動至已經合閉的側模上端合型位置自鎖，模具完成充型前預合型。
[0039](2)在模具合模充型時，由于模具完成預合型后上鎖模環6和下鎖模環10已到達鎖模位置，因此，可由上鎖模環6和下鎖模環10提供合模充型時所需要的鎖模力。
[0040](3)在合模充型完成后，模具連接架1、上連接板2、上模板26和上模27在壓力機主液壓缸驅動下繼續向下運動加壓，此時，連接上鎖模環6和上模板26的連接螺桿3和螺桿套4退回至上模板26和上連接板2的孔中，實現上鎖模環6與上模27擠壓過程中的運動分離，以保證上模27能在模腔內金屬熔液中迅速建立較大的擠壓力。
[0041](4)在成形鑄件保壓凝固完成后，模具開模取件時鎖模裝置的動作順序為:壓力機主液壓缸卸壓帶動模具連接架1、上連接板2、上模板26和上模27向上運動，當上模板26運動至模具預合型位置時，連接螺桿3和螺桿套4被拉緊，帶動上鎖模環6與左側模23和右側模7分離；同時下鎖模環左驅動缸18和下鎖模環右驅動缸12卸壓回退，帶動下鎖模環10與左側模23和右側模7分離，從而解除鎖模環對模具的鎖模作用；然后左側模驅動缸21和右側模驅動缸9卸壓回退，使左側模23和右側模7分離，最后取出鑄件。
[0042]如上所述，便可較好地實現本發明。
[0043]本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，包括左側模、右側模、壓力機工作臺板、上模板，其特征在于還包括一個套設在右側模和左側模外部的上鎖模環和一個套設在右側模和左側模外部的下鎖模環，所述上鎖模環和下鎖模環的環內表面與左側模和右側模合型位置的錐形面角度一致，使模具合型時能相互配合，形成自鎖角角度。
2.根據權利要求1所述的直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，其特征在于，所述鎖模裝置還包括用于驅動下鎖模環運動的右驅動缸和左驅動缸； 右驅動缸和左驅動缸對稱分布并固定安裝在壓力機工作臺板上， 下鎖模環與右驅動缸和左驅動缸固定連接； 上鎖模環通過多個均勻分布的連接件實現與上模板的活動連接。
3.根據權利要求2所述的直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，其特征在于，所述連接件包括連接螺桿、螺桿套和彈簧；螺桿套通過連接螺桿固定連接在上鎖模環上，彈簧兩端分別固定連接在上鎖模環和上模板上。
4.根據權利要求2所述的直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，其特征在于，在上模板和上連接板上分別開有可供連接螺桿和螺桿套實現退回動作的孔。
5.根據權利要求1所述的直接擠壓鑄造模具的鎖模裝置，其特征在于，所述自鎖角角度為6°。
【文檔編號】B22D18/02GK104139170SQ201410339952
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月16日 優先權日:2014年7月16日
【發明者】邵明, 張明偉, 張大童, 游東東 申請人:華南理工大學