樊 偉,羅 順
(重慶工貿職業(yè)技術學院, 重慶 408000)
壓鑄是將熔融金屬在高溫、高壓條件下充填模具型腔,并在高壓下凝固成型的鑄造方法。壓鑄模具是指壓力鑄造成型中用以成型鑄件所用的模具。壓鑄模具包括模具定模和模具動模,模具動模與模具定模閉合后模具定模和模具動模之間形成模具內澆口、模具型腔和模具溢流槽,模具定模還開設有壓室。熔融合金(熔融鋁合金、鎂合金、鋅合金等)填充壓鑄模具型腔的過程中,模具型腔內有普通空氣和脫模劑揮發(fā)產生的氣體等其它氣體,這些氣體如果不能被排出型腔,將會影響壓鑄產品成型的質量。
為了克服上述問題,往往會在模具溢流槽的末端連通用于排氣的排氣板,或者直接在模具定模和模具動模上開設用于排氣的排氣槽。排氣板的內部設有排氣槽,當高溫的熔融金屬進入厚度較小的排氣槽后,排氣板將吸收熔融金屬的熱量,進行熱交換,隨著熔融金屬進入排氣槽的深度增加,熔融金屬也將慢慢冷卻。因此,排氣槽不僅用于排氣,同時需要對熔融金屬的流動形成一定的阻礙,所以排氣槽的厚度需要符合制造標準。
傳統(tǒng)的排氣板有兩種,這兩種排氣板橫斷面的排氣槽形狀為“一”字型和“半圓”型。但由于傳統(tǒng)排氣槽的截面積都比較小,不能很好地將這些氣體排出,從而導致壓鑄產品的質量得不到保證,大大降低了產品的合格率[1]。
針對現(xiàn)有技術中的缺陷,本文提供一種用于壓鑄模具的八字型排氣件,以增大排氣槽的橫截面積,可以提高排氣量、壓鑄產品質量和良品率。
壓鑄模具的八字型排氣板,在動模排氣板和定模排氣板中的內側面設有多條彎曲的溝槽,并且每條溝槽均由進氣端延伸至排氣端;另外一者的內側面設有與所述溝槽相適配的凸條,并且在每個溝槽的側面與對應凸條的側面之間形成用于排氣的排氣槽,如圖1所示。
圖1 八字形排氣板
定模排氣板和動模排氣板均為長方體,沿著定模排氣板的長向方向,在定模排氣板的內側面設有三條彎曲的溝槽,溝槽兩兩之間相互平行。彎曲的溝槽提高了排氣槽沿排氣板長方向的路徑,延長了熔融金屬的冷卻路徑,適用于大部分的模具壓鑄。每條溝槽均由定模排氣板的進氣端延伸至排氣端,其中每個溝槽均通過進氣孔延伸至動定模排氣板的進氣端。通過進氣孔將溝槽與模具溢流槽連通,使熔融金屬順利地進入排氣槽內。動模排氣板內側面設有與溝槽相適配的凸條,凸條設有三個。通過動模排氣板的凸條插入定模排氣板的溝槽,進而使定模排氣板和動模排氣板結合,并且在每個溝槽的側面與對應凸條的側面之間形成用于排氣的排氣槽[2]。
這里的“八”字型是指凸條的橫斷面的側邊所形成的形狀。將溝槽的橫斷面設計成“八”字型,或提高單位寬度范圍內排氣槽的面積,從而使排氣槽的通氣量在允許的范圍內達到較大值,提高通氣率,有利于壓鑄過程中模具型腔內的氣體排出模具外,提高壓鑄產品質量。
1)每個所述溝槽的側面與對應凸條的側面之間的距離D均為0.1~2.5 mm。溝槽的側面與對應凸條的側面之間的距離即為排氣槽的厚度,將此厚度控制在0.1~2.5 mm之間,符合排氣板的制造標準,并且在此厚度下對熔融金屬形成的阻力適中,使熔融金屬的冷卻速度不至于過快和太慢,使模具型腔內的空氣能最大限度的排出模具又不至于熔融合金通過排氣槽飛濺到模具外邊,有利于壓鑄產品的成型[3]。
2)每個所述凸條的橫斷面均為“八”字型,并且每個“八”字型的兩個側邊之間的夾角α均為0°~160°以及兩個側邊之間的最大距離d均為5~120 mm,“八”字型的高度h均為30~160 mm。將凸條的橫斷面設計成“八”字型,提高單位橫斷面積內排氣槽的面積,從而使排氣槽的通氣量在允許的范圍內達到較大值,提高通氣率。
3)每個所述溝槽均通過進氣孔延伸至所述定模排氣板或者動模排氣板的進氣端。通過進氣孔將溝槽與模具溢流槽連通,使熔融金屬順利地進入排氣槽內。
4)所述溝槽兩兩之間相互平行。
5)每個所述凸條的頂部均與對應溝槽的底部無縫接觸,每相鄰的兩個溝槽之間所形成的凸起的頂部均與對應的兩個凸條之間的底部無縫接觸。不同模具結構對相鄰排氣槽是否連通有相應的要求,此種結構是將凸條兩側的排氣槽阻斷以及溝槽兩側的排氣槽阻斷,以適應相應的模具結構要求。
6)每個所述凸條的頂部均與對應溝槽的底部設有縫隙,每相鄰的兩個溝槽之間所形成的凸起的頂部均與對應的兩個凸條之間的底部之間設有縫隙。此種結構是將凸條兩側的排氣槽連通以及溝槽兩側的排氣槽均連通[4]。
八字形模排氣板包含動模氣板和定模排氣板,它延長了熔融金屬的冷卻路徑,使本產品適用于大部分的模具壓鑄。此外,多個溝槽和相應的凸條的設計優(yōu)化了排氣板的結構,提高了排氣槽的橫截面積,有利于壓鑄過程中模具型腔內的氣體排出模具外,有助于提高壓鑄產品質量,使壓鑄成型工藝空間的可調范圍加大,提高壓鑄產品良品率。壓鑄模具的八字型排氣板,適用不同種類的熔融金屬,適應于不同結構的壓鑄模具[5]。