一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具的制作方法
一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及真空铸造技术领域，尤其是涉及一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具。
【背景技术】
[0002]真空密封造型技术形成于20世纪70年代，之后在此基础上诞生了真空浇注工艺，该工艺在复杂薄壁零件的快速铸造中得到了广泛应用，提高金属铸件充型性能的同时减少了铸件中的气孔，提高了铸件的综合力学性能。
[0003]熔模精密铸造可以生产出精密、复杂的零件，零件成形后，仅需少量加工或不再加工，就可用作机械构件，是一项优异的近净成形的液态金属成形工艺。它不仅适用于多种类型多种合金的铸造，而且可以生产出形状复杂、耐高温、尺寸精度和表面质量要求较高、不易于加工的铸件。
[0004]真空熔模精密铸造综合了真空密封造型技术与熔模精密铸造技术的优点，可以生产出精密、复杂、高质量、只需少量加工或不再加工就可直接使用的零件，适合于批量生产，具有广阔的应用前景。
[0005]目前国内外对真空熔模精密铸造的研宄主要集中在金属液体的充型平稳和充型速度以及铸件的冷却速度等方面。铸造模具是用来制造熔模的重要工艺装备。真空铸造模具应确保金属液平稳又快速的充满铸型、铸件匀质分布，且方便调节充型速度和铸件的冷却速度。此外，在实际生产中，每生产一种产品都需要开一套模具，耗时耗力，且成本较高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，不仅能够确保金属液体充型稳定、铸件匀质分布，而且方便调节充型速度和铸件的冷却速度。在生产不同铸件时，只需更换上模具、流道、内模具以及冷却垫片中的一个或多个，无需开整套模具，提高了模具利用率，降低了生产成本。
[0007]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，包括基座、连接在基座上，自上而下依次连接，中部相互贯通的上模具、中模具、下模具构成的模具组件，
[0009]所述的基座外侧设有与真空泵相连接的阀门，
[0010]所述的上模具内腔上部为一圆柱形沉台，用于暂放金属液体，中部为上大下小的圆锥形结构，下部为圆柱形结构，
[0011]所述的中模具内嵌设有流道及内模具，中模具与上模具的连接侧设有流道尺寸相匹配的凹陷与凸起，中模具的内腔内嵌设有内模具，并且可根据铸件需要更换内模具，所述的下模具内开设有两根弧形截面真空通道。
[0012]优选的，内模具的上部与中模具形成的弧形截面真空通道对齐于下模具中的弧形截面真空通道设置，且在流道下方，以流道为中心左右对称分布，形成侧吸结构。
[0013]优选的，内模具为圆筒形结构，下部的外围均布两段弧形凸起，与下模具内的两根弧形截面真空通道相匹配。这样，通过旋转内模具，利用弧形凸起改变弧形截面真空通道与中模具内腔的连通面积，就能够调节真空通道的闭合度，进而调节流道内金属液体所受吸力大小，最终调节了金属液体的流动速度。
[0014]优选的，内模具的型腔设有可替换的冷却垫片，通过更换内模具型腔中不同材质的冷却垫片可以调节铸件的冷却速度，影响金属液凝固结晶时结晶顺序、数量和晶体形状，细化晶粒，最终提高铸件质量。
[0015]优选的，流道的凸起与中模具的凹陷采用较大的间隙配合，流道的凹陷与中模具的凸起采用过度或较小的间隙配合。
[0016]优选的，上模具、中模具、下模具及内模具均由左右对称的两部分经螺钉连接构成。
[0017]优选的，上模具和流道的内径根据使用规格的不同进行替换，例如，上模具和流道的内径D均有3、5、10、15四种规格，且需同等规格配套使用。
[0018]与现有技术相比，本实用新型在铸造模具，生产不同的铸件时，只需更换上模具、流道、内模具以及冷却垫片中的一个或多个，无需开整套模具，即可达生产效果，省时省力省材，大大降低了生产成本，同时还具有下列优点:
[0019](I)上模具的圆锥型结构增加了金属液体的充型稳定性；更换不同规格的上模具和流道、调节真空通道的闭合度均可调节金属液体的充型速度，具体来说，可以通过旋转内模具调节真空通道的闭合度，改变了真空度，进而调节流道内金属液体所受吸力大小，最终调节了金属液体的流动速度；
[0020](2)弧形截面真空通道与流道形成的侧吸结构既方便调节金属液体的充型速度又使金属液体均匀分布于内模具型腔中，具体来说，由内模具上部与中模具形成的弧形截面真空通道对齐于下模具中的弧形截面真空通道设置，且在流道下方，以流道为中心左右对称分布，形成侧吸，控制流速的同时又使金属液体较均匀的分布于内模具型腔中；
[0021](3)更换内模具型腔中不同材质的冷却垫片可以调节铸件的冷却速度；
[0022](4)上模具与流道可拆卸可组合，便于清洗流道中凝固的金属液体。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图；
[0024]图2为上模具的结构示意图；
[0025]图3为流道的结构示意图；
[0026]图4为中模具的结构示意图；
[0027]图5为内模具的结构示意图；
[0028]图6为下模具的结构示意图。
[0029]图中:11为上模具、12为流道、13为中模具、14为内模具、15为下模具、16为基座、17为冷却垫片、21为上模具上部、22为上模具中部、23为上模具下部、24为上模具左部、25为上模具右部、31为凸起、32为凹陷、33为内孔、41为凹陷、42为凸起、43为内腔、51为内模具型腔、52为内模具下部、53为内模上部、61为弧形截面真空通道。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0031]实施例
[0032]一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具 ，其结构如图1所示，部分构成组件如图2-6所示。本实施例中的铸造模具，包括上模具11、流道12、中模具13、内模具14、下模具15和基座16，基座16外侧设有与真空泵相连接的阀门，下模具15具有两根弧形截面真空通道61，弧度范围可以是45°?135°。中模具13包括与流道12尺寸相匹配的凹陷41与凸起42以及可装配内模具14的内腔43，流道12内部为圆柱形结构，内模具14的型腔52设有冷却垫片17，上模具11内腔上部21为一个圆柱形沉台，用于暂放金属液体，中部22采用上大下小的圆锥形结构，下部23为圆柱形结构。
[0033]流道12的凸起31与中模具13的凹陷41采用较大的间隙配合，方便拆卸。流道12的凹陷32与中模具13的凸起42采用过度或较小的间隙配合，保证装配的牢固性，凹陷32内开设有内孔33。
[0034]内模具14上部为圆筒形，内模具下部52外围均布着两段弧形凸起的实体，与弧形截面真空通道61相匹配。旋转内模具14，利用弧形凸起改变弧形截面真空通道61与中模具内腔的连通面积，可以调节真空通道的闭合度，改变了真空度，进而调节流道内金属液体所受吸力大小，最终调节了金属液体的流动速度。
[0035]内模具14通过螺钉连接在中模具上，调松螺钉可以旋转或取出内模具14。内模具14由左右两部分通过螺钉连接而成，方便起模。
[0036]上模具上部21的内腔为一个圆柱形沉台，用于暂放金属液体，上模具中部22采用上大下小的圆锥形结构，圆锥型结构增加了金属液体的充型稳定性，上模具下部23为圆柱形结构。
[0037]上模具由上模具左部24、上模具右部25两部分通过销和螺钉呈中心对称连接而成，并且上模具与流道可拆卸可组合，均便于清洗内壁上凝固的金属液体。
[0038]由内模具上部53与中模具形成的弧形截面真空通道对齐于下模具中的弧形截面真空通道61设置，且在流道下方，以流道为中心左右对称分布，形成侧吸，控制流速的同时又使金属液体较均匀的分布于内模具型腔中。
[0039]更换内模具型腔51中不同材质的冷却垫片17可以调节铸件的冷却速度，影响金属液凝固结晶时结晶顺序、数量和晶体形状，细化晶粒，最终提高铸件质量。
[0040]上模具和流道的内径D均有3、5、10、15四种规格，且需同等规格配套使用。选择不同规格的上模具和流道以及内模具，可以满足多种铸件的需要，提高了模具利用率。
[0041]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了详细的阐述，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于， 包括基座(16)、连接在基座(16)上，自上而下依次连接，中部相互贯通的上模具(11)、中模具(13)、下模具(15)构成的模具组件， 所述的基座(16)外侧设有与真空泵相连接的阀门， 所述的上模具(11)内腔上部(21)为一圆柱形沉台，中部(22)为上大下小的圆锥形结构，下部(23)为圆柱形结构， 所述的中模具(13)内嵌设有流道(12)及内模具(14)，中模具(13)与上模具(11)的连接侧设有流道(12)尺寸相匹配的凹陷(41)与凸起(42)，中模具(13)的内腔(43)内嵌设有内模具(14)， 所述的下模具(15)内开设有两根弧形截面真空通道(61)。2.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)的上部与中模具(13)形成的弧形截面真空通道对齐于下模具(15)中的弧形截面真空通道设置，且在流道(12)下方，以流道(12)为中心左右对称分布，形成侧吸结构。3.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)为圆筒形结构，下部的外围均布两段弧形凸起，与下模具(15)内的两根弧形截面真空通道(61)相匹配。4.根据权利要求3所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)为可旋转的结构，利用弧形凸起改变弧形截面真空通道(61)与中模具(13)内腔的连通面积。5.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)的型腔(51)设有可替换的冷却垫片(17)。6.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的流道(12)的凸起(31)与中模具(13)的凹陷(41)采用较大的间隙配合，流道(12)的凹陷(32)与中模具(13)的凸起(42)采用过度或较小的间隙配合。7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的上模具(11)、中模具(13)、下模具(15)及内模具(14)均由左右对称的两部分经螺钉连接构成。8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的上模具(11)和流道(12)的内径根据使用规格的不同进行替换。
【专利摘要】本实用新型涉及一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，包括上模具、流道、中模具、内模具、下模具和基座，下模具具有两根弧形截面真空通道；中模具包括与流道尺寸相匹配的凹陷与凸起以及可装配内模具的内腔；内模具上部为圆筒形，下部为外围均布着两段弧形凸起的实体；内模具型腔内设置有可调换的冷却垫片。本实用新型铸造模具，生产不同的铸件时，只需更换上模具、流道、内模具以及冷却垫片中的一个或多个，无需开整套模具，即可达生产效果，省时省力省材，大大降低了成本。
【IPC分类】B22D18/06
【公开号】CN204700276
【申请号】CN201520274416
【发明人】何涛, 李燕, 汪泽轩, 杨勇
【申请人】上海工程技术大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月29日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及真空铸造技术领域，尤其是涉及一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具。
【背景技术】
[0002]真空密封造型技术形成于20世纪70年代，之后在此基础上诞生了真空浇注工艺，该工艺在复杂薄壁零件的快速铸造中得到了广泛应用，提高金属铸件充型性能的同时减少了铸件中的气孔，提高了铸件的综合力学性能。
[0003]熔模精密铸造可以生产出精密、复杂的零件，零件成形后，仅需少量加工或不再加工，就可用作机械构件，是一项优异的近净成形的液态金属成形工艺。它不仅适用于多种类型多种合金的铸造，而且可以生产出形状复杂、耐高温、尺寸精度和表面质量要求较高、不易于加工的铸件。
[0004]真空熔模精密铸造综合了真空密封造型技术与熔模精密铸造技术的优点，可以生产出精密、复杂、高质量、只需少量加工或不再加工就可直接使用的零件，适合于批量生产，具有广阔的应用前景。
[0005]目前国内外对真空熔模精密铸造的研宄主要集中在金属液体的充型平稳和充型速度以及铸件的冷却速度等方面。铸造模具是用来制造熔模的重要工艺装备。真空铸造模具应确保金属液平稳又快速的充满铸型、铸件匀质分布，且方便调节充型速度和铸件的冷却速度。此外，在实际生产中，每生产一种产品都需要开一套模具，耗时耗力，且成本较高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，不仅能够确保金属液体充型稳定、铸件匀质分布，而且方便调节充型速度和铸件的冷却速度。在生产不同铸件时，只需更换上模具、流道、内模具以及冷却垫片中的一个或多个，无需开整套模具，提高了模具利用率，降低了生产成本。
[0007]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，包括基座、连接在基座上，自上而下依次连接，中部相互贯通的上模具、中模具、下模具构成的模具组件，
[0009]所述的基座外侧设有与真空泵相连接的阀门，
[0010]所述的上模具内腔上部为一圆柱形沉台，用于暂放金属液体，中部为上大下小的圆锥形结构，下部为圆柱形结构，
[0011]所述的中模具内嵌设有流道及内模具，中模具与上模具的连接侧设有流道尺寸相匹配的凹陷与凸起，中模具的内腔内嵌设有内模具，并且可根据铸件需要更换内模具，所述的下模具内开设有两根弧形截面真空通道。
[0012]优选的，内模具的上部与中模具形成的弧形截面真空通道对齐于下模具中的弧形截面真空通道设置，且在流道下方，以流道为中心左右对称分布，形成侧吸结构。
[0013]优选的，内模具为圆筒形结构，下部的外围均布两段弧形凸起，与下模具内的两根弧形截面真空通道相匹配。这样，通过旋转内模具，利用弧形凸起改变弧形截面真空通道与中模具内腔的连通面积，就能够调节真空通道的闭合度，进而调节流道内金属液体所受吸力大小，最终调节了金属液体的流动速度。
[0014]优选的，内模具的型腔设有可替换的冷却垫片，通过更换内模具型腔中不同材质的冷却垫片可以调节铸件的冷却速度，影响金属液凝固结晶时结晶顺序、数量和晶体形状，细化晶粒，最终提高铸件质量。
[0015]优选的，流道的凸起与中模具的凹陷采用较大的间隙配合，流道的凹陷与中模具的凸起采用过度或较小的间隙配合。
[0016]优选的，上模具、中模具、下模具及内模具均由左右对称的两部分经螺钉连接构成。
[0017]优选的，上模具和流道的内径根据使用规格的不同进行替换，例如，上模具和流道的内径D均有3、5、10、15四种规格，且需同等规格配套使用。
[0018]与现有技术相比，本实用新型在铸造模具，生产不同的铸件时，只需更换上模具、流道、内模具以及冷却垫片中的一个或多个，无需开整套模具，即可达生产效果，省时省力省材，大大降低了生产成本，同时还具有下列优点:
[0019](I)上模具的圆锥型结构增加了金属液体的充型稳定性；更换不同规格的上模具和流道、调节真空通道的闭合度均可调节金属液体的充型速度，具体来说，可以通过旋转内模具调节真空通道的闭合度，改变了真空度，进而调节流道内金属液体所受吸力大小，最终调节了金属液体的流动速度；
[0020](2)弧形截面真空通道与流道形成的侧吸结构既方便调节金属液体的充型速度又使金属液体均匀分布于内模具型腔中，具体来说，由内模具上部与中模具形成的弧形截面真空通道对齐于下模具中的弧形截面真空通道设置，且在流道下方，以流道为中心左右对称分布，形成侧吸，控制流速的同时又使金属液体较均匀的分布于内模具型腔中；
[0021](3)更换内模具型腔中不同材质的冷却垫片可以调节铸件的冷却速度；
[0022](4)上模具与流道可拆卸可组合，便于清洗流道中凝固的金属液体。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图；
[0024]图2为上模具的结构示意图；
[0025]图3为流道的结构示意图；
[0026]图4为中模具的结构示意图；
[0027]图5为内模具的结构示意图；
[0028]图6为下模具的结构示意图。
[0029]图中:11为上模具、12为流道、13为中模具、14为内模具、15为下模具、16为基座、17为冷却垫片、21为上模具上部、22为上模具中部、23为上模具下部、24为上模具左部、25为上模具右部、31为凸起、32为凹陷、33为内孔、41为凹陷、42为凸起、43为内腔、51为内模具型腔、52为内模具下部、53为内模上部、61为弧形截面真空通道。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0031]实施例
[0032]一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具 ，其结构如图1所示，部分构成组件如图2-6所示。本实施例中的铸造模具，包括上模具11、流道12、中模具13、内模具14、下模具15和基座16，基座16外侧设有与真空泵相连接的阀门，下模具15具有两根弧形截面真空通道61，弧度范围可以是45°?135°。中模具13包括与流道12尺寸相匹配的凹陷41与凸起42以及可装配内模具14的内腔43，流道12内部为圆柱形结构，内模具14的型腔52设有冷却垫片17，上模具11内腔上部21为一个圆柱形沉台，用于暂放金属液体，中部22采用上大下小的圆锥形结构，下部23为圆柱形结构。
[0033]流道12的凸起31与中模具13的凹陷41采用较大的间隙配合，方便拆卸。流道12的凹陷32与中模具13的凸起42采用过度或较小的间隙配合，保证装配的牢固性，凹陷32内开设有内孔33。
[0034]内模具14上部为圆筒形，内模具下部52外围均布着两段弧形凸起的实体，与弧形截面真空通道61相匹配。旋转内模具14，利用弧形凸起改变弧形截面真空通道61与中模具内腔的连通面积，可以调节真空通道的闭合度，改变了真空度，进而调节流道内金属液体所受吸力大小，最终调节了金属液体的流动速度。
[0035]内模具14通过螺钉连接在中模具上，调松螺钉可以旋转或取出内模具14。内模具14由左右两部分通过螺钉连接而成，方便起模。
[0036]上模具上部21的内腔为一个圆柱形沉台，用于暂放金属液体，上模具中部22采用上大下小的圆锥形结构，圆锥型结构增加了金属液体的充型稳定性，上模具下部23为圆柱形结构。
[0037]上模具由上模具左部24、上模具右部25两部分通过销和螺钉呈中心对称连接而成，并且上模具与流道可拆卸可组合，均便于清洗内壁上凝固的金属液体。
[0038]由内模具上部53与中模具形成的弧形截面真空通道对齐于下模具中的弧形截面真空通道61设置，且在流道下方，以流道为中心左右对称分布，形成侧吸，控制流速的同时又使金属液体较均匀的分布于内模具型腔中。
[0039]更换内模具型腔51中不同材质的冷却垫片17可以调节铸件的冷却速度，影响金属液凝固结晶时结晶顺序、数量和晶体形状，细化晶粒，最终提高铸件质量。
[0040]上模具和流道的内径D均有3、5、10、15四种规格，且需同等规格配套使用。选择不同规格的上模具和流道以及内模具，可以满足多种铸件的需要，提高了模具利用率。
[0041]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了详细的阐述，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于， 包括基座(16)、连接在基座(16)上，自上而下依次连接，中部相互贯通的上模具(11)、中模具(13)、下模具(15)构成的模具组件， 所述的基座(16)外侧设有与真空泵相连接的阀门， 所述的上模具(11)内腔上部(21)为一圆柱形沉台，中部(22)为上大下小的圆锥形结构，下部(23)为圆柱形结构， 所述的中模具(13)内嵌设有流道(12)及内模具(14)，中模具(13)与上模具(11)的连接侧设有流道(12)尺寸相匹配的凹陷(41)与凸起(42)，中模具(13)的内腔(43)内嵌设有内模具(14)， 所述的下模具(15)内开设有两根弧形截面真空通道(61)。2.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)的上部与中模具(13)形成的弧形截面真空通道对齐于下模具(15)中的弧形截面真空通道设置，且在流道(12)下方，以流道(12)为中心左右对称分布，形成侧吸结构。3.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)为圆筒形结构，下部的外围均布两段弧形凸起，与下模具(15)内的两根弧形截面真空通道(61)相匹配。4.根据权利要求3所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)为可旋转的结构，利用弧形凸起改变弧形截面真空通道(61)与中模具(13)内腔的连通面积。5.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的内模具(14)的型腔(51)设有可替换的冷却垫片(17)。6.根据权利要求1所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的流道(12)的凸起(31)与中模具(13)的凹陷(41)采用较大的间隙配合，流道(12)的凹陷(32)与中模具(13)的凸起(42)采用过度或较小的间隙配合。7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的上模具(11)、中模具(13)、下模具(15)及内模具(14)均由左右对称的两部分经螺钉连接构成。8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，其特征在于，所述的上模具(11)和流道(12)的内径根据使用规格的不同进行替换。
【专利摘要】本实用新型涉及一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具，包括上模具、流道、中模具、内模具、下模具和基座，下模具具有两根弧形截面真空通道；中模具包括与流道尺寸相匹配的凹陷与凸起以及可装配内模具的内腔；内模具上部为圆筒形，下部为外围均布着两段弧形凸起的实体；内模具型腔内设置有可调换的冷却垫片。本实用新型铸造模具，生产不同的铸件时，只需更换上模具、流道、内模具以及冷却垫片中的一个或多个，无需开整套模具，即可达生产效果，省时省力省材，大大降低了成本。
【IPC分类】B22D18/06
【公开号】CN204700276
【申请号】CN201520274416
【发明人】何涛, 李燕, 汪泽轩, 杨勇
【申请人】上海工程技术大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月29日
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