[实用新型]半固态挤压铸造铝合金活塞的模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半固态挤压铸造用铝合金活塞的模具。

背景技术

半固态结合高压铸造或挤压铸造技术是一种新型零件成形技术，与传统的全液态铸造相比，具有工作温度低，模具热负荷小，制品显微组织更细小均匀，缺陷和偏析更少，因此性能更高，接近全固态锻压。但是目前还没有半固态成形技术在活塞上实际应用的报道。其中，模具是一个技术关键问题。在普通挤压铸造中，由于活塞各纵断面的厚薄相差很大，液体铝金属从高温到脱模温度收缩率很大，这些都造成活塞铸件容易出现缩松和气孔等缺陷，同时模具受到热冲击大，对使用寿命不利。而使用半固态浆料进行挤压铸造，能缓解上述诸多困难，有利于提高活塞铸件的质量和性能。但同时，由于半固态浆料浇注温度较低，凝固快，对模具的温度要求比普通铸造更严格，成形压力更大。同时，直接式挤压铸造都有铸件尺寸稳定性较差的问题。因此，完全有必要对现有模具加以改进。

发明内容

为克服现有活塞模具因温度较低而难于完成半固态浆料铸造的不足，本实用新型提供一种半固态挤压铸造铝合金活塞的模具。

本实用新型通过下列技术方案实现：一种半固态挤压铸造铝合金活塞的模具，包括带凸模的上模，和带凹模的下模，以及带顶出杆和复位杆的卸料组件，其特征在于上模的凸模内以及下模的凹模上分别设有加热件，以便用带温度的凸、凹模将半固态铝合金热压铸造成活塞。

所述上模凸模内的加热件为电加热棒，纵向设于凸模中部，以便加热凸模。

所述下模凹模上的加热件为电加热线，绕于凹模的外壁上，以便加热凹模。

所述上模的凸模外依次设有上压块、上模框及导套，它们的上方设有上盖板，以便提高上、下模的配合精度，保证铸件质量。

所述下模的凹模外设有下模框及导柱，它们的下方依次设有下支撑板、中空垫套及下底板，以便提高上、下模的配合精度，保证铸件质量。

所述卸料组件的顶出杆和复位杆下端均固定在位于下模垫套中空处的固定板上，上端分别置于凹模和下模框对应的通孔内，固定板下方与位于下模垫套中空处的下顶板相连，下顶板与挤压机顶出缸相连，以便在挤压机作用下，推动下顶板、固定板在垫套中空处上、下移动，从而顶出铸件后再回位，以备再次挤压用。

本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方案，可预先对凸模和凹模分别进行预热，解决了半固态浆料温度低，且在凸模施压前快速凝固而影响后续成型以及施压效果差等问题，并在后序的连续生产中，可视模具温度决定是否再继续加热，以节约能源，同时可获得没有缩松、没有气孔、尺寸稳定的高质量活塞铸件，所得铸件只需再进行少量机加工形成活塞产品，精度高，成功实现了半固态铝合金活塞的连续挤压铸造。

附图说明

图1为本实用新型之结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1，本实用新型提供的半固态挤压铸造铝合金活塞的模具，由上模、下模和卸料组件构成，其中，上模包括上盖板1以及位于上盖板1下方的并由内向外依次设置的凸模2、上模框4、上压块7及导套9，凸模2的中心处设有纵向的电加热棒3；下模包括下底板19以及自下而上置于下底板19上的垫套15、支撑板14、下模框13、导柱8及中部的凹模10，凹模10的外壁绕有电加热丝11；卸料组件包括置于垫套15中空16内的下顶板18及固定板17，复位杆12及顶出杆20下端固定在固定板17上，复位杆12的上端置于下模框13对应的通孔内，顶出杆20的上端置于凹模对应的通孔内，下顶板18下方与挤压机顶出缸21相连，以便在顶出缸21作用下使下顶板18、固定板17及其复位杆12、顶出杆20在垫套中空16内上、下移动。其工作过程是：先将凸模2和凹模10通过各自的加热件3和11加热至所需温度，并喷涂脱模剂后，将半固态浆料浇入凹模10内，之后让上模下压，导柱8进入导套9中，保证了上、下模的配合精度，同时凸模2插入凹模10中，挤压半固态浆料，并逐渐将浆料反压向凹模10的上端，当凸模2到达位置后，多余的半固态浆料从凹模10上端的卸料槽5向外溢出，而余下的浆料被上压块4的前端封闭在凹模18内，此时弹簧6尚处于伸张状态，对浆料起到预压作用，随着凸模2的进一步下压，弹簧6被压缩，上盖板1和凸模2直接接触，凹模10中浆料的压力迅速加大，直到导套9下端与下模框13上表面直接接触，施压过程停止，开始保压，保压结束后，整个上模向上运动，凸模2从活塞铸件22中脱出，弹簧6恢复自由伸张状态，上模上行到超过活塞铸件的高度后，停止。启动挤压机下油缸21向上运动，推动卸料组件上移，通过顶出杆20顶出活塞铸件22。之后，在不浇注半固态浆料的情况下，使整个上模空程下压，接触并推动复位杆12下移，从而使卸料组件复位，上移上模，喷涂涂料，准备下一次挤压，当生产数个活塞后，凸模和凹模温度升高，加热装置即停止加热。