CN108788090A - 一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，在定模型腔板的中心为压室，压室周围均布有连杆体型腔，压室连通有按放射状分别独立形成通往各连杆体型腔的横浇道，横浇道内设置有分流块，分流块将横浇道分隔的出料口分别延伸至连杆体杆体成型腔和连杆体小头成型腔连接成型部以及连杆体大头成型腔和连杆体杆体成型腔连接成型部；本发明通过熔液通道内设置有分流块，将2个熔液通道的出料口分别延伸至连杆体大头连接成型部和连杆体小头连接成型部，控制双熔液通道的宽度及厚度，使金属熔液同时填充至连杆体连杆体型腔各部位，减少内部气孔15%左右，细化内部组织晶粒、增加内部致密度、提高连杆强度、硬度、耐磨性以及铸造合格率。
Description
技术领域
本发明属于浇口通道的技术领域，具体是涉及一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构。
背景技术
多型腔模具需要使各产品间质量固定不变，质量发生偏差的原因之一，熔融金属的充填时间在各产品的型腔间产生前后差别；因此如能够相对于各产品的型腔同时地充填熔融金属，则有可能使质量稳定；从该观点出发，存在把各产品的型腔相对于料筒大致扇形地进行配置的方案。
另外，如在料筒内注入熔融金属，则接触在温度低的料筒内壁的部分急冷，形成急冷组织，而且在熔融金属的表面形成氧化膜；该凝固层及氧化膜与液状的熔融金属混合，形成胶状的半凝固层，导致熔融金属的流动性下降及压力传递性下降，如堵塞在直浇道部，则发生填充率受阻等充型性不良，或使注射压力增大，导致毛边的发生、模具的寿命缩短；另外该半凝固层的组织与熔融金属的其它部分差别很大，如构成该半凝固层的一部分的氧化物、破断急冷组织进入到产品中，则有可能导致杂质混入到铸件中产生的壁厚不良、铸件在机加工后发生急冷层剥离等质量问题；因此为了阻止这样的氧化物及破断急冷组织侵入到产品，在分流子的周围设置存积部这样的方案为公知技术。
本申请人在2006年申请了一件铝合金连杆液态模锻金属模具型腔结构，其申请号为：CN200620110368，该多型腔流道结构对于普通的铝合金材料制备的连杆具有较好的效果，对于高强度的51K材料制备的铝合金连杆，多型腔流道结构液态模锻制备的铝合金连杆远远达不到其工艺要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，该一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构通过熔液通道内设置有分流块，将2个熔液通道的出料口分别延伸至连杆体大头成型腔和连杆体杆体成型腔连接成型部以及连杆体杆体成型腔和连杆体小头成型腔连接成型部，控制双熔液通道的宽度及厚度，使金属熔液同时填充至连杆体连杆体型腔各部位，减少内部气孔15%左右，细化内部组织晶粒、增加内部致密度、提高连杆强度、硬度、耐磨性以及铸造合格率。
为了达到上述目的，本发明一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，由定模型腔板和动模型腔板合围而成，在定模型腔板的中心为压室，所述压室周围均布有不少于2个连杆体型腔，所述压室连通有按放射状分别独立形成通往各连杆体型腔的横浇道，所述横浇道内设置有分流块，所述分流块将横浇道分隔成熔液通道和熔液通道，所述熔液通道和熔液通道的出料口分别延伸至连杆体杆体成型腔和连杆体小头成型腔连接成型部以及连杆体大头成型腔和连杆体杆体成型腔连接成型部。
进一步，所述熔液通道的出料口处靠近设置连杆体小头成型腔一侧有阻流块，所述阻流块靠近压室一端的端部设置为弧形结构，所述其高度设置为熔液通道I高度的1/4～1/3。
进一步，所述压室内设置有在压室内上行并且使熔液充满连杆体型腔的压头。
进一步，所述熔液通道I和熔液通道II顶部均设置与其一一对应设置的压气室。
进一步，所述压气室设置在动模型腔板及定模型腔板上，所述动模型腔板侧壁上设置有进气孔，所述动模型腔板内设置有与进气孔连通的进气环道，所述进气环道底部设置有与压气室连通的出气孔。
进一步，所述熔液通道和熔液通道从进料口至出料口其横截面截面积均逐渐变小。
本发明的有益效果在于：
本发明一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构通过熔液通道内设置有分流块，将2个熔液通道的出料口分别延伸至连杆体大头成型腔和连杆体杆体成型腔连接成型部以及连杆体杆体成型腔和连杆体小头成型腔连接成型部，控制双熔液通道的宽度及厚度，使金属熔液同时填充至连杆体连杆体型腔各部位，减少内部气孔15%左右，细化内部组织晶粒、增加内部致密度、提高连杆强度、硬度、耐磨性以及铸造合格率。
附图说明：
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构的结构示意图；
图2为本发明铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构中定模型腔板的俯视图；
图3为本发明铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构的局部放大图；
图4为本发明铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构中定模型腔板的局部放大图。
附图说明：1-定模型腔板；2-动模型腔板；3-压室；4-连杆体型腔；5-熔液通道；6-熔液通道；7-连杆体大头成型腔；8-连杆体杆体成型腔；9-连杆体小头成型腔；10-压头；11-顶料杆；12-冷却孔；13-进气孔；14-进气环道；15-出气孔；16-压气室；17-阻流块；18-凸模块；19-型腔近端；20-型腔远端：21-型腔间隙；22-出料口；23-分流块；24-出料口。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1-4为本发明铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构的结构示意图；本发明一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，由定模型腔板1和动模型腔板2合围而成，在定模型腔板1的中心为压室2，所述压室2周围均布有不少于2个连杆体型腔4，所述压室2连通有按放射状分别独立形成通往各连杆体型腔4的横浇道，所述横浇道内设置有分流块23，所述分流块23将横浇道分隔成熔液通道5和熔液通道6，所述熔液通道5和熔液通道6的出料口分别延伸至连杆体杆体成型腔8和连杆体小头成型腔9连接成型部以及连杆体大头成型腔7和连杆体杆体成型腔8连接成型部。
本实施例通过熔液通道内设置有分流块23，将2个熔液通道的出料口分别延伸至连杆体大头成型腔7和连杆体杆体成型腔8连接成型部以及连杆体杆体成型腔8和连杆体小头成型腔9连接成型部，控制双熔液通道的宽度及厚度，使金属熔液同时填充至连杆体连杆体型腔各部位，减少内部气孔15%左右，细化内部组织晶粒、增加内部致密度、提高连杆强度、硬度、耐磨性以及铸造合格率。
本实施例的具体使用：在金属模型定模型腔板和动模型腔板开启的状态下，将熔化到一定温度的铝合金溶液直接浇入压室，液压机顶缸带动动模部分下行闭合金属模型，液压机底缸上推顶杆，带动压头在压室中上行，使铝合金溶液沿着双熔液通道充满连杆型腔并在压力下补缩并结晶凝固，进过保压一定时间后，液压机顶缸带动动模部分上行并开启金属模型，当形成达到一定距离时，顶料系统通过顶料杆将阻力传递给型腔中冷却的金属体，包括连杆毛坯、压室中的料头、金属流道和集渣包中的金属，使之脱出动模型腔结构，取出金属体后，清流型腔并喷洒涂料，即完成一个工作循环。
本实施例通过建模模拟金属熔液的流动设计双熔液通道的宽度及厚度，使金属熔液同时填充至连杆体连杆体型腔各部位，在金属熔液从压室分别进入熔液通道I5和熔液通道II6中，一部分金属熔液在熔液通道I5从出料口22流出进入型腔近端19，沿着型腔近端19的前、后和上方3个方向流动，此时金属熔液分3路流淌，第1路沿型腔近端19往连杆体本体成型腔流动，第2路沿型腔近端19往连杆体小头成型腔9流动，第3路沿型腔近端19越过凸模块18，进入型腔间隙21，往型腔远端20内流动，另一部分金属熔液在熔液通道II6从出料口24流出进入型腔近端19，沿着型腔近端19的前、后和上方3个方向流动，这部分金属熔液也分另外3路流淌，第4路沿型腔近端19往连杆体本体成型腔流动，第5路沿型腔近端19往连杆体大头成型腔7流动，第6路沿型腔近端19越过凸模块18，进入型腔间隙21，往型腔远端20内流动，本实施例利用分流块有利于控制连杆体小头、连杆体本体和连杆体大头同时能够进液，并且在压力下补缩并使型腔近端19、型腔间隙21和型腔远端20的结晶凝固部位不在连杆体小头和连杆体本体以及连杆体大头和连杆体本体的连接处，其中第1路和第4路金属熔液将在沿型腔近端19往连杆体本体成型腔中部汇合，第3路和第6路金属熔液均将越过凸模块18，进入型腔间隙21和型腔远端20，第2路金属熔液将沿型腔近端19、填充满连杆体小头成型腔9与第3路进入型腔远端20的金属熔液汇合，第5路金属熔液将沿型腔近端19并且连杆体大头成型腔7与第6路进入型腔远端20的金属熔液汇合，使6路金属熔液汇合结晶凝固部位均在连杆体杆体上，并且两端的汇合点形成双曲面结构，均不在同一平面上，避免了连杆体小头和连杆体本体连接处以及连杆体大头和连杆体本体的连接处产生应力集中，提高了连杆强度，减少连杆体大头、连杆体小头处内部气孔15%左右，细化内部组织晶粒、增加内部致密度。
进一步，优选的所述熔液通道5的出料口22处靠近设置连杆体小头成型腔9一侧有阻流块17，所述阻流块17靠近压室3一端的端部设置为弧形结构，所述其高度设置为熔液通道I5高度的1/4～1/3，利用分流块有利于控制第2路、第3路金属熔液进入将沿型腔近端19填充满连杆体小头成型腔9的速度，使连杆体大头、连杆体小头和连杆体杆体同时在压力下补缩并结晶凝固，提高连杆强度。
进一步，优选的所述压室3内设置有在压室3内上行并且使熔液充满连杆体型腔的压头10，该结构有利于控制金属熔液上行同时进入熔液通道I和熔液通道中，压头10顶部和压室底部形状适配且均设置为弧形结构。
进一步，所述熔液通道I5和熔液通道II6顶部均设置与其一一对应设置的压气室16，优选的所述压气室16设置在动模型腔板2及定模型腔板1上，所述动模型腔板2侧壁上设置有进气孔13，所述动模型腔板内设置有与进气孔连通的进气环道14，所述进气环道14底部设置有与压气室16连通的出气孔15，该结构方便进气，使压气室16靠近产品，有利于使铝合金溶液充满连杆型腔并在压力下补缩并结晶凝固。
进一步，优选的所述熔液通道5和熔液通道6从进料口至出料口其横截面截面积均逐渐变小，该结构有利于使铝合金溶液充满连杆型腔并在压力下补缩并结晶凝固。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，由定模型腔板和动模型腔板合围而成，在定模型腔板的中心为压室，其特征在于：所述压室周围均布有不少于2个连杆体型腔，所述压室连通有按放射状分别独立形成通往各连杆体型腔的横浇道，所述横浇道内设置有分流块，所述分流块将横浇道分隔成熔液通道和熔液通道，所述熔液通道和熔液通道的出料口分别延伸至连杆体杆体成型腔和连杆体小头成型腔连接成型部以及连杆体大头成型腔和连杆体杆体成型腔连接成型部。
2.根据权利要求1所述的铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，其特征在于：所述熔液通道的出料口处靠近设置连杆体小头成型腔一侧有阻流块，所述阻流块靠近压室一端的端部设置为弧形结构，所述其高度设置为熔液通道I高度的1/4～1/3。
3.根据权利要求1所述的铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，其特征在于：所述压室内设置有在压室内上行并且使熔液充满连杆体型腔的压头。
4.根据权利要求1所述的铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，其特征在于：所述熔液通道I和熔液通道II顶部均设置与其一一对应设置的压气室。
5.根据权利要求4所述的铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，其特征在于：所述压气室设置在动模型腔板及定模型腔板上，所述动模型腔板侧壁上设置有进气孔，所述动模型腔板内设置有与进气孔连通的进气环道，所述进气环道底部设置有与压气室连通的出气孔。
6.根据权利要求1所述的铝合金连杆液态模锻用模具的多型腔流道结构，其特征在于：所述熔液通道和熔液通道从进料口至出料口其横截面截面积均逐渐变小。
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