一种浇铸模具及浇铸方法与流程

1.本发明属浇铸技术领域，特别是涉及一种浇铸模具及浇铸方法。


背景技术：

2.浇铸，是将已准备好的浇铸原料注入模具中使其固化，获得与模具型腔相似的制品的过程。浇铸成型的原料可以是单体、经初步聚合或缩聚的浆状物或聚合物与单体的溶液等。
3.在生产高密度要求的半球状壳体的过程中，采用现有技术中常用的浇铸模具以及浇铸方法生产出来的产品经常会出现气孔，导致产品的密度无法满足出厂需求，废品率高，不仅生产效率低下，生产成本也高，亟需改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于克服现有的技术问题，提供了一种浇铸模具及浇铸方法。
5.为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
6.一种浇铸模具，所述浇铸模具包括可开合位移的定模框和动模框，动模框左端面安装的支撑座；所述浇铸模具用于浇铸成形半球状壳体；所述半球状壳体包括半球部，及半球部下端面的环状边沿；支撑座包括上下对称的两个支脚；两个支脚之间设置有顶出组件；
7.所述定模框左端面嵌入有定模型腔，动模框右端面嵌入有动模型腔；定模型腔左端面的中心有凹腔，动模型腔右端面的中心有凸起，凸起周围为环状凹槽；环状凹槽与环状边沿匹配；凹腔与半球部的外球面匹配；
8.凸起的中心有顶柱组件；顶柱组件可在动模型腔内左右移动；定模框内设置有压室b，压室b内有与凹腔连通的进料通道b；
9.压室b右侧设置有压室a，压室a内有与进料通道b连通的进料通道a；压室a右侧的上部设置有与进料通道a连通的浇料口，压室a内有左右移动的冲头；
10.顶柱组件移动到最右方时，顶柱组件右端面封堵进料通道b的左端；
11.顶柱组件移动到最左方时，顶柱组件右端面与凸起形成的曲面与半球部的内球面匹配，顶柱组件右端面、压室b左端面、凸起、环状凹槽、凹腔形成与半球状壳体匹配的型腔。
12.优选的，进料通道a、进料通道b同轴，且内径相同；浇料口开口向上。
13.优选的，所述环状凹槽外环绕设置有多个渣包；每个渣包均连通有排气槽；排气槽从动模型腔的右端面延续到动模框的右端面。
14.优选的，所述顶柱组件包括顶柱、弹簧、堵环；
15.顶柱与动模型腔之间设置有顶柱导套；顶柱导套与动模型腔固定连接，顶柱在顶柱导套内左右移动；顶柱左端面的中心有圆柱状的深槽，深槽左侧固定有堵环；堵环的外径大于深槽的内径；
16.顶柱左侧的动模框内设有放置槽；放置槽内放置有弹簧；弹簧将顶柱压紧在进料通道b左端。
17.优选的，顶柱导套为一体式结构，包括右部的管状部、左部有导向环；顶柱为一体式结构，包括右部的柱状部、左部的导向盘；导向盘与导向环配合，导向盘可在导向环内左右移动；
18.导向环上设有矩形的定位面a，导向盘上设置有与定位面a配合的定位面b。
19.优选的，所述顶出组件包括顶料板、推杆a、推杆b、导向柱a、限位导向柱；
20.两个支脚相对的端面上对称的设置有若干限位块；顶料板位于限位块右侧；限位导向柱、导向柱a均固定安装在两个支脚之间的动模框的左端面；限位导向柱、导向柱a尾端均贯穿顶料板，顶料板可沿着限位导向柱和导向柱a左右滑动；
21.顶料板包括推板与推杆固定板，推杆a、推杆b的尾部均固定在推板与推杆固定板之间；
22.推杆a有多个，推杆a的头部环绕穿过环状凹槽底部，并与环状凹槽底部平齐；推杆b有多个，每个渣包内均被一个推杆b穿过，推杆b的头部与渣包底部平齐。
23.优选的，所述顶出组件还包括推杆d、推杆e；推杆d、推杆e的尾部均固定在推板与推杆固定板之间；；
24.所述推杆d有四个，呈矩形穿过动模型腔，推杆d的头部与动模型腔右端面平齐；
25.放置槽周围环绕分布若干通孔，通孔的内径与推杆e的外径配合，推杆e伸入到通孔内。
26.优选的，动模框右端面安装有若干导向柱b，定模框左端面有与导向柱b配合的导向孔。
27.采用所述的浇铸模具进行浇铸的浇铸方法，包括以下步骤：
28.s1浇铸模具处理：将浇铸模具拼装固定稳固后，对浇铸模具、压室a、冲头预热；
29.s2浇铸：预热完成后，冲头插入压室a内，冲头的左端面位于浇料口的右侧，冲头封堵进料通道b的右端；随后将浇铸液通过浇料口注入到进料通道a、进料通道b中；
30.浇铸包括以下阶段：浇铸前期，浇铸液注入完成后，驱动冲头向左移动，直到冲头封堵浇料口；浇铸中期，冲头持续推动浇铸液，直至浇铸液完全填满进料通道b；浇铸后期，冲头持续向左移动，在冲头的作用下，顶柱组件在浇铸液的推动下向左移动，充满型腔，冲头的左端面伸入进料通道b内，冲头停止移动；
31.s3冷却，浇铸完成后将浇铸模具进行冷却，冷却时，保持冲头的加压；
32.s4脱模，冷却完成后，推动顶出组件，进行脱模，得到半球状壳体毛胚；对半球状壳体进行加工处理后得到半球状壳体成品。
33.优选的，浇铸过程冲头持续移动；浇铸前期冲头的移动速度为0.1-0.3m/s，浇铸中期冲头的移动速度为0.6-0.8m/s，浇铸后期冲头的移动速度为2m/s。
34.本发明作用原理如下：
35.本发明的浇铸模具的结构，使得在浇铸前，顶柱能够封堵进料通道b的左端面，防止浇铸液(金属液)在冲头的推动作用下直接进入型腔形成冷隔；也避免了浇铸液携带大量空气直接进入型腔，减少气泡的产生。
36.在浇铸液进行浇铸时，在冲头的推动作用下，表面压力逐渐增大，当压力大于顶柱左侧的弹簧的弹力时，顶柱突然后退，实现浇铸液快速充满型腔。
37.浇铸时，在冲头移动使得浇铸液充满进料通道b的过程中，也方便排出浇铸液内的
气体。
38.在冷却过程中，冲头还保持着加压的状态参与整个冷却，浇铸液在压力的作用下冷却凝固成型，得到的产品相较于传统工艺气孔更少，能达到所需要的密度。获得的产品的质量介于采用压铸工艺和半固态挤压工艺之间，单本发明的成本相较于压铸工艺或半固态挤压工艺来说更低。
39.本发明达到了以下有益效果：
40.本发明的结构简单，操作方便；本发明的浇铸模具的结构，能够在浇铸过程中减少产品的气孔的产生，得到符合要求的产品，提高产品的合格率，降低生产成本。
附图说明
41.图1为实施例1的立体示意图；
42.图2为图1的剖面图；
43.图3为图1去除定模框和压室a后的立体示意图；
44.图4为图2中动模框和动模型腔的右视图；
45.图5为图3去除定模型腔、动模型腔、压室b后的立体示意图；
46.图6为实施例1的套管的立体示意图；
47.图7为实施例1的顶柱的立体示意图；
48.图8为本发明半球状壳体的立体示意图；
49.图9为实施例2浇铸后期完成后的状态示意图。
50.图中：1、定模框；2、动模框；3、半球部；4、环状边沿；5、支脚；6、定模型腔；7、动模型腔；8、凹腔；9、凸起；10、环状凹槽；11、进料通道b；12、渣包；13、排气槽；14、压室b；15、进料通道a；16、管状部；17、顶柱；18、弹簧；19、堵环；20、顶柱导套；21、深槽；22、放置槽；23、导向环；24、导向盘；25、定位面a；26、定位面b；27、推板；28、推杆a；29、推杆b；30、柱状部；31、导向柱a；32、限位导向柱；33、限位块；34、推杆d；35、推杆e；36、通孔；37、导向柱b；38、压室a；39、浇料口；40、冲头；41、推杆固定板；42、浇铸液。
具体实施方式
51.下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
52.实施例1
53.如图1至图8所示，一种浇铸模具，所述浇铸模具包括可开合位移的定模框1和动模框2，动模框2左端面安装的支撑座；所述浇铸模具用于浇铸成形半球状壳体；所述半球状壳体包括半球部3，及半球部3下端面的环状边沿4；
54.支撑座包括上下对称的两个支脚5；两个支脚5之间设置有顶出组件；
55.所述定模框1左端面嵌入有定模型腔6，动模框2右端面嵌入有动模型腔7；定模型腔6左端面的中心有凹腔8，动模型腔7右端面的中心有凸起9，凸起9周围为环状凹槽10；环状凹槽10与环状边沿4匹配；凹腔8与半球部3的外球面匹配；
56.凸起9的中心有顶柱组件；顶柱组件可在动模型腔7内左右移动；定模框1内设置有压室b14，压室b14内有与凹腔连通的进料通道b11；
57.压室b14右侧设置有压室a38，压室a38内有与进料通道b11连通的进料通道a15；压室a38右侧的上部设置有与进料通道a15连通的浇料口39，压室a38内有左右移动的冲头40；
58.顶柱组件移动到最右方时，顶柱组件右端面封堵进料通道b11的左端；
59.顶柱组件移动到最左方时，顶柱组件右端面与凸起9形成的曲面与半球部3的内球面匹配，顶柱组件右端面、压室b左端面、凸起9、环状凹槽10、凹腔8形成与半球状壳体匹配的型腔。
60.进料通道a15、进料通道b11同轴，且内径相同；浇料口39开口向上。
61.所述环状凹槽10外环绕设置有多个渣包12；每个渣包12均连通有排气槽13；排气槽13从动模型腔7的右端面延续到动模框2的右端面。
62.所述顶柱组件包括顶柱17、弹簧18、堵环19；
63.顶柱与动模型腔之间设置有顶柱导套20；顶柱导套20与动模型腔7固定连接，顶柱17在顶柱导套20内左右移动；顶柱17左端面的中心有圆柱状的深槽21，深槽21左侧固定有堵环19；堵环19的外径大于深槽21的内径；
64.顶柱17左侧的动模框内设有放置槽22；放置槽22内放置有弹簧18；弹簧18将顶柱17压紧在进料通道b11左端。
65.顶柱导套20为一体式结构，包括右部的管状部16、左部有导向环23；顶柱17为一体式结构，包括右部的柱状部30、左部的导向盘24；导向盘24与导向环23配合，导向盘24可在导向环23内左右移动；
66.导向环23上设有矩形的定位面a25，导向盘24上设置有与定位面a25配合的定位面b26。
67.所述顶出组件包括顶料板、推杆a28、推杆b29、导向柱a31、限位导向柱32；
68.两个支脚5相对的端面上对称的设置有两个限位块33；顶料板位于限位块33右侧；限位导向柱32、导向柱a31均固定安装在两个支脚5之间的动模框的左端面；限位导向柱32、导向柱a31尾端均贯穿顶料板，顶料板可沿着限位导向柱32和导向柱a31左右滑动；
69.顶料板包括推板27与推杆固定板41，推杆a28、推杆b29的尾部均固定在推板27与推杆固定板41之间；
70.推杆a28有六个，推杆a28的头部环绕穿过环状凹槽10底部，并与环状凹槽10底部平齐；推杆b29有十个，每个渣包12内均被一个推杆b29穿过，推杆b29的头部与渣包12底部平齐。
71.所述顶出组件还包括推杆d34、推杆e35；推杆d34、推杆e35的尾部均固定在推板27与推杆固定板41之间；；
72.所述推杆d34有四个，呈矩形穿过动模型腔7，推杆d34的头部与动模型腔7右端面平齐；
73.放置槽22周围环绕分布四个通孔36，通孔36的内径与推杆e35的外径配合，推杆e35伸入到通孔36内；通孔36的投影均落在导向盘24上。
74.动模框2右端面安装有四个呈矩形分布的导向柱b37，定模框左端面有与导向柱b配合的导向孔(未在图中示出)。
75.限位导向柱左端的外径小于限位导向柱右端的外径，顶料板移动到最右端时，通过限位导向柱限位。
76.实施例2
77.采用实施例1的浇铸模具进行浇铸的浇铸方法，包括以下步骤：
78.s1浇铸模具处理：将浇铸模具拼装固定稳固后，对浇铸模具、压室a、冲头预热；
79.s2浇铸：预热完成后，冲头插入压室a内，冲头的左端面位于浇料口的右侧，冲头封堵进料通道b的右端；随后将浇铸液通过浇料口注入到进料通道a、进料通道b中；
80.浇铸包括以下阶段：浇铸前期，浇铸液注入完成后，驱动冲头向左移动，直到冲头封堵浇料口；浇铸中期，冲头持续推动浇铸液，直至浇铸液完全填满进料通道b；浇铸后期，冲头持续向左移动，在冲头的作用下，顶柱组件在浇铸液的推动下向左移动，充满型腔，冲头的左端面伸入进料通道b内，冲头停止移动；
81.s3冷却，浇铸完成后将浇铸模具进行冷却，冷却时，保持冲头的加压；
82.s4脱模，冷却完成后，推动顶出组件，进行脱模，得到半球状壳体毛胚；对半球状壳体进行加工处理后得到半球状壳体成品。
83.步骤s2中，浇铸过程冲头持续移动；浇铸前期冲头的移动速度为0.2m/s，浇铸中期冲头的移动速度为0.7m/s，浇铸后期冲头的移动速度为2m/s。
84.如图9所示，为本实施例浇铸后期完成后的状态示意图，在实际浇铸过程中，浇铸液使用的重量是大于半球状壳体成品的重量的，浇铸液42充满型腔的同时，还有部分浇铸液42留在进料通道b11中，多余的部分在脱模后机械加工去除即可。
85.实施例3
86.实施例3与实施例2的步骤相同，区别在于，步骤s2中，浇铸过程冲头持续移动；浇铸前期冲头的移动速度为0.1m/s，浇铸中期冲头的移动速度为0.6m/s，浇铸后期冲头的移动速度为2m/s。
87.实施例4
88.实施例4与实施例2的步骤相同，区别在于步骤s2中，浇铸过程冲头持续移动；浇铸前期冲头的移动速度为0.3m/s，浇铸中期冲头的移动速度为0.8m/s，浇铸后期冲头的移动速度为2m/s。
89.本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。