[发明专利]铸造薄壁零件的模具和方法

说明书

本公开涉及一种铸造薄壁零件的模具和方法，所述模具包括第一模具(1)、第二模具(2)、凸模(11)、凹模(21)、热膨胀层(3)，所述凸模(11)设置在所述第一模具(1)上，所述凹模(21)设置在第二模具(2)上，所述凸模(11)与所述凹模(21)配合以形成模具型腔，所述热膨胀层(3)设置在所述凸模(11)与所述第一模具(1)之间，并且在受热膨胀时能够朝着所述凹模(21)的方向推动所述凸模(11)，以减小所述凸模(11)和所述凹模(21)之间的间隙。本公开所述的模具中的模具型腔的厚度大于薄壁零件的厚度，方便铸造汤料的灌注；另一方面，所述模具铸造的薄壁零件质量高，报废率低。

技术领域

本公开涉及模具铸造领域，具体地，涉及一种铸造薄壁零件的模具和方法。

背景技术

现有技术对于模具的热膨胀均采用回避或补偿的思路，即模具受热膨胀，会导致模具型腔变大，使得零件尺寸偏大，因此在模具设计时适当缩小模具型腔，对零件的尺寸给予补偿设计。

但是随着汽车轻量化要求的逐年提升，汽车铸造件的壁厚要来越薄，在进行补偿设计时会难以控制；同时，模具受热膨胀是一个渐变的过程，当初始模具型腔较小且未发生膨胀时，灌注的汤料将很难顺利充满模具型腔，影响铸造效果，铸件质量低、精度差，报废率高。

发明内容

本公开的第一个目的是提供一种铸造薄壁零件的模具，该模具能够铸造薄壁零件，并且提高铸造薄壁零件的精度和质量，降低报废率。

本公开的第二个目的是提供一种铸造薄壁零件的铸造方法，该方法能够铸造高精度、高质量的薄壁零件。

为了实现上述目的，本公开提供一种铸造薄壁零件的模具，其特征在于，所述模具包括第一模具、第二模具、凸模、凹模、热膨胀层，所述凸模设置在所述第一模具上，所述凹模设置在第二模具上，所述凸模与所述凹模配合以形成模具型腔，所述热膨胀层设置在所述凸模与所述第一模具之间，并且在受热膨胀时能够朝着所述凹模的方向推动所述凸模，以减小所述凸模和所述凹模之间的间隙。

可选地，所述第一模具为下模具，所述第二模具为上模具，所述第一模具的上表面形成有槽体，所述热膨胀层设置在所述槽体内，所述凸模放置在所述热膨胀层的上表面上。

可选地，所述模具还包括环形密封件，所述环形密封件固定于第一模具，且所述环形密封件的外圈与所述槽体四周内壁贴合，所述凸模的四周与所述环形密封件的内圈贴合，所述热膨胀层的四周与所述环形密封件的内圈贴合。

可选地，所述模具还包括渣道，所述渣道设置在所述第一模具上，用于将多余金属液排出。

可选地，所述凹模与所述第二模具形成为一体。

可选地，所述热膨胀层的材料为低硫膨胀石墨、聚对苯二甲酸乙二酯或橡胶。

可选地，所述第一模具、第二模具、凸模、凹模为砂芯模或溶模，所述第一模具内设置有用于加热所述热膨胀层的加热装置。

可选地，所述第一模具为动模具，所述第二模具为静模具。

根据本公开的第二个方面，还提供一种铸造薄壁零件的方法，所述方法包括：

闭合所述模具，使此时所述凹模与所述凸模之间的间隙大于所述薄壁零件所需的厚度；

将金属液由所述凹模注入所述模具型腔，使所述热膨胀层受热膨胀以将所述凸模顶出，使所述凸模与所述凹模之间的间隙缩小至所述薄壁零件所需的厚度；

所述金属液在所述模具型腔内冷却成型后，打开所述模具，取出制得的铸件。

可选地，铸造的持压时间为1-10min，开模时间为5-30min。

本公开的有益效果：