(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710021772.7
(22)申请日 2017.01.12
(71)申请人 清华大学
地址 100084 北京市海淀区清华园
(72)发明人 熊守美 李晓波
(74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事
务所(普通合伙) 11201
代理人 黄德海
(51)Int.Cl.
B22D 17/20(2006.01)
(54)发明名称一种用于压室抽真空的密封压铸冲头(57)摘要本发明公开了一种用于压室抽真空的密封压铸冲头，包括：冲头本体，所述冲头本体的前端端面适于朝向所述压室设置以进行压射运动，所述冲头本体在邻近前端的外周壁上设有抽真空凹槽，当所述冲头本体插入所述压室时、所述冲头本体的外周壁与所述压室的内周壁之间形成有缝隙，所述冲头本体上在邻近后端处套设有密封环以封闭所述缝隙；冲杆，所述冲杆连接在所述冲头本体的后端；抽真空管道，所述抽真空管道与所述抽真空凹槽相连通。根据本发明的密封压铸冲头，可用于高真空压铸工艺，工艺操作过程中冲头与压室之间实现密封，可同时对压室内进行抽真空操作，有效降低压铸件中的气孔含量，从而使压铸件满足其后续热处理及可焊接的 工艺要求。权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 106807913 A 2017.06.09
C N 106807913
A
1.一种用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，包括：
冲头本体，所述冲头本体具有前端和后端，所述冲头本体的前端端面适于朝向所述压室设置以进行压射运动，所述冲头本体在邻近前端的外周壁上设有抽真空凹槽，当所述冲头本体插入所述压室时、所述冲头本体的外周壁与所述压室的内周壁之间形成有缝隙，所述冲头本体上在邻近后端处套设有密封环以封闭所述缝隙；
冲杆，所述冲杆连接在所述冲头本体的后端；
抽真空管道，所述抽真空管道设在所述冲头本体上，且所述抽真空管道与所述抽真空凹槽相连通。
2.根据权利要求1所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述冲头本体及所述压室的截面均为圆形，所述冲头本体的最大外径小于所述压室的内周壁直径0.10～0.3mm。
3.根据权利要求1所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述冲头本体的外周壁上设有安装槽，所述密封环设在所述安装槽内。
4.根据权利要求2所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述密封环的宽度为5～20mm，所述密封环的厚度为2mm，所述密封环的外径与所述压室的内周壁直径相等。
5.根据权利要求1所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述抽真空管道沿所述冲头本体的轴向延伸布置。
6.根据权利要求1所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述冲头本体形成为朝向所述冲杆的一侧敞开的筒形。
7.根据权利要求6所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述抽真空管道的外径等于所述冲头本体的壁厚的1/2～2/3。
8.根据权利要求1所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述抽真空管道为一条或者多条，当所述抽真空管道为多条时，多条所述抽真空管道沿所述冲头本体的周向间隔开设置。
9.根据权利要求1所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，所述抽真空管道在所述冲头本体的前端端面上的投影位于所述抽真空凹槽在所述冲头本体的前端端面上的投影内。
10.根据权利要求9所述的用于压室抽真空的密封压铸冲头，其特征在于，在除去与所述抽真空管道相通的部位处，所述抽真空凹槽其余部位的宽度及深度分别为2mm。
权 利 要 求 书1/1页CN 106807913 A
一种用于压室抽真空的密封压铸冲头
技术领域
[0001]本发明涉及真空压铸技术领域，尤其是涉及一种用于压室抽真空的密封压铸冲头。
背景技术
[0002]压铸技术广泛应用于汽车、3C等领域，具有成型周期短、生产效率高、环境友好等优点。由于压
铸过程中冲头的低速及高速运动，造成金属液以湍流的形式在压室及型腔中运动，极易导致卷气现象，使得最终铸件内存在气孔，严重影响铸件的力学性能，导致其难以进行进一步的热处理及后续焊接工艺，限制了压铸件的应用领域。
[0003]为了避免及消除压铸过程中的卷气现象，主要采取的措施是利用真空技术，将型腔中的气体抽出，使金属液在真空状态下充填型腔。若模具型腔内的真空压力保持在5KPa 以下，则该压铸技术可称为高真空压铸工艺。高真空压铸技术是一种先进的特种压铸工艺，它基本不改变传统压铸工艺步骤，保留了传统压铸生产高效率等优点，在此基础上高真空压铸工艺的产品中气孔大幅度减少，可进行T6热处理和焊接加工。
[0004]型腔中高真空的获得，需要将模具及冲头进行良好的密封，现有工业上应用的真空工艺大部分为单向抽真空工艺，即在模具排气阀处设置抽真空通道。抽真空通道与压铸机相配合，当冲头运动至封闭浇料口时，给真空机开始抽真空信号，模具型腔及压室中的空气即从模具排气阀处抽走，此工艺相对简单易行。但是，由于该工艺仅在排气阀一处抽真空，距离压室较远，而压室中的气体含量与填充率有关，当填充率不超过50％时，冲头及模具密闭空间中大部分空气在压室中而非型腔中，且金属液在压室中的流动过程极易卷入气体，因此，该工艺在实际生产中难以消除压室中的卷气现象，生产出的铸件常含有气孔缺陷。
[0005]因此，为了消除压室中的卷气现象，现有工业上已开发有压室抽真空工艺，该工艺是在压室上部开有一个抽气孔进行抽真空，但是此方法的局限之处在于，为了避免金属液进入抽气孔，必须在冲头运动至抽气孔之前停止抽真空，导致其抽真空时间较短，真空效果不理想，且如果想要保证真空效果，必须降低压铸过程低速速度，以保证压室抽真空时间，导致金属液温度降低，使得铸造缺陷，如冷隔、浇不足等出现。因此，为消除压室卷气现象，需要提出新的压室抽真空装置。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种压室抽真空的密封压铸冲头，保证在传统压铸步骤不变的情况下，实现压铸过程中可对压室进行抽真空工艺，减少铸件中的气孔含量，满足其后续热处理及可焊接的工艺要求。
[0007]根据本发明实施例的用于压室抽真空的密封压铸冲头，包括：冲头本体，所述冲头本体具有前端和后端，所述冲头本体的前端端面适于朝向所述压室设置以进行压射运动，所述冲头本体在邻近前端的外周壁上设有抽真空凹槽，当所述冲头本体插入所述压室时、
所述冲头本体的外周壁与所述压室的内周壁之间形成有缝隙，所述冲头本体上在邻近后端处套设有密封环以封闭所述缝隙；冲杆，所述冲杆连接在所述冲头本体的后端；抽真空管道，所述抽真空管道设在所述冲头本体上，且所述抽真空管道与所述抽真空凹槽相连通。[0008]根据本发明实施例的用于压室抽真
空的密封压铸冲头，可用于高真空压铸工艺，工艺操作过程中冲头与压室之间实现密封，可同时对压室内进行抽真空操作，有效降低压铸件中的气孔含量，从而使压铸件满足其后续热处理及可焊接的工艺要求。
[0009]在一些实施例中，所述冲头本体及所述压室的截面均为圆形，所述冲头本体的最大外径小于所述压室的内周壁直径0.10～0.3mm。
[0010]在一些实施例中，所述冲头本体的外周壁上设有安装槽，所述密封环设在所述安装槽内。
[0011]在一些实施例中，所述密封环的宽度为5～20mm，所述密封环的厚度为2mm，所述密封环的外径与所述压室的内周壁直径相等。
[0012]在一些实施例中，所述抽真空管道沿所述冲头本体的轴向延伸布置。
[0013]在一些实施例中，所述冲头本体形成为朝向所述冲杆的一侧敞开的筒形。[0014]在一些实施例中，所述抽真空管道的外径等于所述冲头本体的壁厚的1/2～2/3。[0015]在一些实施例中，所述抽真空管道为一条或者多条，当所述抽真空管道为多条时，多条所述抽真空管道沿所述冲头本体的周向间隔开设置。
[0016]在一些实施例中，所述抽真空管道在所述冲头本体的前端端面上的投影位于所述抽真空凹槽在所
述冲头本体的前端端面上的投影内。
[0017]在一些实施例中，在除去与所述抽真空管道相通的部位处，所述抽真空凹槽其余部位的宽度及深度分别为2mm。
[0018]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0019]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是根据本发明实施例的用于压室抽真空的密封压铸冲头的结构示意图；[0021]图2是图1中沿A-A方向的剖视图；
[0022]图3是图1中沿B-B方向的剖视图；
[0023]图4是根据本发明实施例的用于压室抽真空的密封压铸冲头的抽真空原理示意图。
[0024]附图标记：
[0025]1-冲杆；2-连接器；3-抽真空管道；4-冲头本体；41-冲头本体的前端；42-冲头本体的后端；43-安装槽；5-密封环；6-抽真空凹槽；7-压室；
[0026]抽真空管道外径d1；冲头本体壁厚w。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。[0028]下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的一种用于压室抽真空的密封压铸冲头，压铸冲头在压射时可抽取压室7内空气，使压室7形成真空状态。
[0029]根据本发明实施例的用于压室抽真空的密封压铸冲头，如图1所示，包括：冲头本体4、冲杆1和抽真空管道3。
[0030]其中，如图1所示，冲头本体4具有前端41和后端42，冲头本体4的前端端面适于朝向压室7设置以进行压射运动，冲头本体4在邻近前端41的外周壁上设有抽真空凹槽6。如图4所示，当冲头本体4插入压室7时、冲头本体4的外周壁与压室7的内周壁之间形成有缝隙，冲头本体4上在邻近后端42处套设有密封
环5以封闭该缝隙。
[0031]如图1所示，冲杆1连接在冲头本体4的后端42，抽真空管道3设在冲头本体4上，且抽真空管道3与抽真空凹槽6相连通。
[0032]也就是说，无论压室7和冲头本体4的截面形状如何，冲头本体4的轮廓尺寸均小于无论压室7的内周壁轮廓尺寸，这样当冲头本体4插入压室7时，冲头本体4的外周壁与压室7的内周壁之间才会形成有缝隙。
[0033]如图2所示，当冲头本体4插入压室7时，压室7内气体挤压到冲头本体4与压室7的内周壁之间的缝隙处，受密封环5的阻挡作用，气体沿缝隙流入到抽真空凹槽6，然后被抽真空管道3抽走。这样结构的密封压铸冲头，实现了冲头与压室7之间的密封，且在冲头运动的同时，可以通过冲头对压室7进行抽真空，克服了采用压室上部抽真空时所面临的问题，有效降低压铸件中的气孔含量。
[0034]根据本发明实施例的用于压室抽真空的密封压铸冲头，可用于高真空压铸工艺，工艺操作过程中冲头与压室7之间实现密封，可同时对压室7内进行抽真空操作，有效降低压铸件中的气孔含量，从而使压铸件满足其后续热处理及可焊接的工艺要求。
[0035]在本发明的一些实施例中，如图2和图3所示，冲头本体4的截面形成为圆形，对应的压室7的截面也为圆形。
[0036]具体地，如图1所示，冲头本体4形成为朝向冲杆1的一侧敞开的筒形，冲头本体4通过连接器2与冲杆1相连。
[0037]其中，由图1可以看出，连接器2与冲杆1的直径相等，而冲杆1的直径小于冲头本体4的直径。抽真空管道3位于冲杆1的一侧，且抽真空管道3插在冲头本体4上。
[0038]在这种圆形冲头的结构中，为保证压室密封及顺畅排气，冲头本体4的最大外径小于压室7的内周壁直径0.10～0.3mm。
[0039]在一些实施例中，如图1所示，冲头本体4的外周壁上设有安装槽43，密封环5设在安装槽43内，这样可保证密封环5密封效果良好，密封环5不易脱落。
[0040]具体地，密封环5的宽度为5～20mm，密封环5的厚度为2mm。这里，密封环5的宽度指的是密封环5的轴向尺寸，密封环5的厚度指的是密封环5的径向尺寸。
[0041]更具体地，密封环5的最大外径要与压室7内壁外径相当，密封环5的外径可与压室7的内周壁直径相等，在受热状态下密封环5膨胀后与压室7内壁紧密配合，形成密闭空间。[0042]在一些实施例中，如图1-图3所示，抽真空管道3沿冲头本体4的轴向延伸布置，这样排气较顺畅。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议