专利名称：冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法
技术领域：
本发明是有关于一种冷室压铸铝合金的压铸方法。
由于压铸成型之方式可得极精确的尺寸，故有许多金属产品的成型方式系以压铸方式制造成型，然而为了方便脱模，以前压铸模都需要设以拔模斜度以利脱模(一般约为0.3度以上)，但拔模斜度的设计却容易导致数种缺点1.浪费材料为了不影响产品应有的尺寸、强度，因此，以外型而言拔模斜度的最小端必为正确的尺寸，再以适当的斜度延伸扩张；另就内径而言，其开口端之尺寸为最接近正确尺寸，再往内部收束延伸拔模斜度，故所延伸该端即形成多余的材料浪费。
2.需要再加工由于拔模斜度的设计使其所延伸之部位的尺寸非为正确尺寸，当其要与他物配合时，即需要再加工。
3.增加设计人员的设计困难度，也增加模具制作的困难度。
由上述可知，由来以久在铸模上先设计拔模斜度之设计容易引起浪费材料、再加工之成本，且会增加设计及制作的困难度，实有加以改良的必要。
为了改进上述拔模斜度所衍生之缺失，本发明的目的在于提供一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，使铸件在冷却收缩时与铸模形成间隙，不需要设计拔模斜度即可方便脱模，从而可以减少模具设计及制作困难度，减少成型后再加工之程序。
为了达到上述发明目的，本发明提供一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于包括以下步骤(1)将金属在附设的熔炉中熔化成熔液，熔炉内的熔液温度保持在650～680℃；(2)于压铸模内面涂布离型剂，压铸模由固定模与活动模所组成，模具材质选用SKD61特殊合金工具钢，模体硬度HRC 45～50，表面氮化处理，而硬化层深度0.25mm，硬化层的硬度达HRC 70；固定模与活动模之间即形成模穴，于模穴之其中一端设有一浇口，于固定模之外侧壁上接设一与浇口相通之柱塞料管，柱塞料管内设置与动力机构连接的柱塞，柱塞料管朝向上方之周壁上并贯穿设有一料管口；(3)用勺子将金属熔液送入压铸模的柱塞料管的料管口内，再以柱塞加压将金属溶液送入模具内，经由浇口进入模穴内；模穴的充填速度设为0.25m/s；活动模与固定模之间间隔设有数个与模穴相通的溢流井，并于模具内部设有环绕于铸件之冷却水道，在铸件冷却凝固的过程中以冷却水加速冷却，待凝固之后打开活动模，即可以数根穿置于活动模之顶出销将铸件顶出。
所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于柱塞可以先以低速1.5m/s将熔液充填至浇口，然后柱塞变换成高速4.5m/s，将溶液完全充填模穴中，并将空气赶到与模穴相通的溢流井内，并配合真空机抽掉模穴内的空气，真空机在抽真空时，模具内的压力达500kg/cm2以上；最后柱塞增压至220kg/cm2，使铸件压密及成型。
所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于铸件在模穴成型可保持时间20～25秒，同时，以冷却水冷却至180～200℃时开模。
本发明利用适当压力设定、柱塞速度、及模具的冷却等条件使铸件收缩，使铸件与铸模之间形成适当的拔模裕度，可以便于脱模，并可得到精确的良好品质。
为能进一步了解本发明之各控制条件，兹以较佳实施例及附图详细说明如后附面的说明
图1是用于本发明成型铸件的压铸装置的剖面示意图。
本发明是有关于一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，主要是一种以冷室法压铸成型最小壁厚为1～10mm，深度50mm，真圆度0.05mm以内，表面硬度HRC 18～25，表面光滑度#800之压铸制品的方法。压铸法可分为热室法及冷室法两种，本发明的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法为冷室法压铸，其成型方式系先将金属在附设的熔化锅中熔化成熔液，如图1所示，用勺子送入靠近以固定模(10)及活动模(20)所组成之压铸模(1)的柱塞料管(11)的料管口(110)内，以柱塞(12)加压将金属溶液送入模具内，经由浇口(102)进入模穴(100)内，活动模(20)与固定模(10)之间间隔设有数个与模穴(100)相通的溢流井(101)，并于模具内部设有环绕于铸件之冷却水道(13)，在铸件冷却凝固的过程中以冷却水加速冷却，待凝固之后打开活动模(20)，即可以数根穿置于活动模(20)之顶出销(21)将铸件顶出。而为了改善现有需要设置拔模斜度之缺失，使铸件得以在收缩时与铸模之间形成间隙，以为方便脱模之拔模裕度，故需要将各程序的条件控制得宜。
首先是以冷室压铸之压铸机铸造制品最小壁厚1～10mm，深度50mm，真圆度0.05mm以内，表面光滑度#800，且表面硬度达洛式硬度HRC 25模具的制品，且模具无拔模斜度，要得到以上的要求，需要多方面的配合才得到，以下分别叙述需要的各项条件(1).模具材质选用SKD61特殊合金工具钢，模体硬度HRC 45～50为了防止模具生产中发生烧付，及模具的寿命，必须施以表面氮化处理，而硬化层深度0.25mm，硬化面的硬度达洛式硬度HRC70；为了得到优良铸件光滑度，模具表面光滑度#800。
(2).熔炉内的熔液温度为650～680℃，是铝合金最好的浇铸温度。
(3).闭模之前，模穴内要喷洒离型剂，以利铸件脱模；离型剂可使用一般现有技术的离型剂，例如酯(ESTER)10％，植物油(VEGTABLEOIL)4％，硅胶油(SILICON OIL)6％，聚合物(POLYMER)1％，水(WATER)79％；将离型剂与水以1∶120倍混合喷洒。(4).模穴(100)之充填速度设定0.25m/s。(5).柱塞(12)先以低速1.5m/s将熔液充填至浇口(102)，以免溶液将空气由料管口(110)卷入而形成铸孔；然后柱塞(12)变换成高速4.5m/s，溶液完全充填模穴中，将空气赶到与模穴(100)相通的溢流井(101)内并配合真空机抽掉模穴内的空气，真空机在抽真空时，模具内的压力达500kg/cm2以上，以得到完全充填之铸件，而由于模穴(100)内为真空状，故可减少铸件产生铸孔，且铸件表面硬度均匀达到HRC 25；最后柱塞(12)增压至220kg/cm2，帮助铸件的压密及成型。(6).铸件在模穴(100)成型需保持时间20～25秒，同时，以冷却水冷却至180～200℃时，因铸件由高温冷却至180～200℃时收缩，此收缩裕度正好提供拔模所需之斜度，此时可开模取出铸件。
藉由上述之本发明的各项条件设定与控制，可以成型无拔模斜度之铸件，因此，可得极为精确之铸件尺寸，且不需要再加工而可省却加工之成本，以及材料之浪费。
权利要求
1.一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于包括以下步骤(1)将金属在附设的熔炉中熔化成熔液，熔炉内的熔液温度保持在650～680℃；(2)于压铸模内面涂布离型剂，压铸模由固定模与活动模所组成，模具材质选用SKD61特殊合金工具钢，模体硬度HRC 45～50，表面氮化处理，而硬化层深度0.25mm，硬化层的硬度达HRC 70；固定模与活动模之间即形成模穴，于模穴之其中一端设有一浇口，于固定模之外侧壁上接设一与浇口相通之柱塞料管，柱塞料管内设置与动力机构连接的柱塞，柱塞料管朝向上方之周壁上并贯穿设有一料管口；(3)用勺子将金属熔液送入压铸模的柱塞料管的料管口内，再以柱塞加压将金属溶液送入模具内，经由浇口进入模穴内；模穴的充填速度设为0.25m/s；活动模与固定模之间间隔设有数个与模穴相通的溢流井，并于模具内部设有环绕于铸件之冷却水道，在铸件冷却凝固的过程中以冷却水加速冷却，待凝固之后打开活动模，即可以数根穿置于活动模之顶出销将铸件顶出。
2.如权利要求1所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于柱塞先以低速1.5m/s将熔液充填至浇口，然后柱塞变换成高速4.5m/s，将溶液完全充填模穴中，并将空气赶到与模穴相通的溢流井内，并配合真空机抽掉模穴内的空气，真空机在抽真空时，模具内的压力达500kg/cm2以上；最后柱塞增压至220kg/cm2，使铸件压密及成型。
3.如权利要求2所述的冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法，其特征在于铸件在模穴成型需保持时间20～25秒，同时，以冷却水冷却至180～200℃时开模。
全文摘要
一种冷室压铸铝合金无拔模斜度的压铸方法,包括以下步骤:(1)将金属在附设的熔炉中熔化;(2)于压铸模内面涂布离型剂;(3)用勺子将金属熔液送入压铸模的柱塞料管的料管口内,再以柱塞加压将金属溶液经由浇口送入模穴内;于模具内部设有冷却水道,以使铸件加速冷却,待凝固之后打开活动模,即可以数根顶出销将铸件顶出。本发明可使铸件在冷却收缩时与铸模形成间隙,可方便脱模。
文档编号B22D17/22GK1369337SQ0110381
公开日2002年9月18日 申请日期2001年2月15日 优先权日2001年2月15日
发明者游家富 申请人:游家富