嵌入式模具的铸造系统的制作方法

本发明涉及模具技术领域，特别涉及一种嵌入式模具的铸造系统。

背景技术：

相关技术中的嵌入式模具，凸模和嵌入模框为分体式结构，凸模淬火完毕与嵌入模框通过加工装配组装到一起，随着时间延长，凸模释放内应力，导致产品变形，需要重新加工装配。另外，分体式嵌入式模具生产周期长、生产效率低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种嵌入式模具的铸造系统，以简化嵌入式模具的制造流程，提高嵌入式模具的生产效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种嵌入式模具的铸造系统，包括：凸模铸型，所述凸模铸型内设有凸模型腔；

凸模浇注装置，所述凸模浇注装置设置在所述凸模铸型上，所述凸模浇注装置与所述凸模型腔连通；

嵌入模框铸型，所述嵌入模框铸型内设有嵌入模框型腔，所述嵌入模框型腔与所述凸模型腔连通；

嵌入模框浇注装置，所述嵌入模框浇注装置设在所述嵌入模框铸型上，所述嵌入模框浇注装置与所述嵌入模框铸型上的嵌入模框型腔连通。

进一步地，所述嵌入模框的浇注口位于所述嵌入模框的顶端，且高于嵌入模框的端面80-120mm。

进一步地，所述凸模的分型位置位于所述嵌入模框的安装面的上方90-110mm处。

进一步地，所述嵌入模框浇注装置包括：第一直浇道、第一主横浇道、第一辅横浇道和第一内浇口，且所述第一直浇道的横截面积、所述第一主横浇道的横截面积、所述第一辅横浇道的横截面积和所述第一内浇口的横截面积满足：1：(1.1-1.5)：(1.3-2)：(3-5)。

进一步地，所述第一主横浇道和所述第一辅横浇道的截面形状为方形，所述第一直浇道的截面形状为圆形。

进一步地，所述凸模浇注装置包括：第二直浇道、第二主横浇道、第二辅横浇道和第二内浇口，且所述第二直浇道的横截面积、所述第二主横浇道的横截面积、所述第二辅横浇道的横截面积和所述第二内浇口的横截面积满足：1：(1.1-1.5)：(1.7-2.5)：(3-5)。

进一步地，所述第二主横浇道和所述第二辅横浇道的截面形状为方形，所述第二直浇道的截面形状为圆形。

进一步地，所述凸模型腔与所述嵌入模框型腔之间设置有多列间隔设置的冷铁组。

进一步地，每列冷铁组的相邻的两个所述冷铁之间的间隔为100-200mm。

进一步地，每个所述冷铁的壁厚为凸模壁厚的0.5-0.8倍。

相对于现有技术，本发明所述的嵌入式模具的铸造系统具有以下优势：

(1)本发明所述的嵌入式模具的铸造系统可以使凸模和嵌入模框一体成型，进而大大提高了嵌入式模具的生产效率，且至少在一定程度上降低了嵌入式模具的生产成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的嵌入式模具的铸造系统流程图；

图2为本发明实施例所述的嵌入式模具的铸造系统的仰视图。

附图标记说明：

铸造系统100，

凸模型腔110，

凸模浇注装置120，第二直浇道121，第二主横浇道122，第二辅横浇道123，第二内浇口124，

嵌入模框型腔130，

嵌入模框浇注装置140，第一直浇道141，第一主横浇道142，第一辅横浇道143，第一内浇口144。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

传统的嵌入式模具采用分体式设计，凸模和嵌入模框分别铸造成型，通常嵌入模框采用为灰铁材质(灰铁材质性能低，价材便宜)，作为安装底座使用，凸模部分作为模具冲压的重要使用部分，通常采用球铁材质(球铁淬火类材质性能高价格昂贵)，模具铸造完毕通过加工等工艺将凸模和嵌入模框装配到一起。

凸模和嵌入模框为分体式结构，凸模淬火完毕与嵌入模框通过加工装配组装到一起，随着时间延长，凸模释放内应力，导致产品变形，需要重新加工装配。另外，分体式嵌入式模具生产周期长、生产效率低。

分体式嵌入式模具装配时需要采购螺栓、定位件件等标准件，同时两结合面会大大增加产品的重量约，增加生产成本。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

根据本发明实施例的嵌入式模具的铸造系统100包括凸模铸型、凸模浇注装置120、嵌入模框铸型和嵌入模框浇注装置140。

凸模铸型用于成型凸模，凸模铸型内设置有凸模型腔110；嵌入模框铸型用于成型嵌入模框，嵌入模框铸型内设置有嵌入模框型腔130，凸模型腔110与嵌入模框型腔130连通。由此，凸模型腔110中了金属液可以与嵌入模框型腔130中的金属液结合，凸模可以与嵌入模框铸在一起。可选的，凸模铸型和嵌入模框铸型可以为一体结构。

凸模浇注装置120设置在凸模铸型上，凸模浇注装置120与凸模型腔110连通并可以向凸模型腔110内浇注金属液；嵌入模框浇注装置140设置在嵌入模框铸型上，嵌入模框浇注装置140与嵌入模框型腔130连通并可以向嵌入模框型腔130内浇注金属液。

由此，凸模可以和嵌入模框铸在一起，简化了嵌入式模具的生产工艺和生产流程，降低了嵌入式模具的重量，且至少在一定程度上降低了生产成本。

下面简单描述嵌入式模具的生产流程。

首先将凸模浇注装置120安放在凸模铸型上，凸模浇注装置120与凸模铸型上的凸模型腔110连通，凸模浇注装置120可以向凸模型腔110内浇注金属液。

然后将嵌入模框浇注装置140安放在嵌入模框铸型上，嵌入模框浇注装置140与嵌入模框模型铸型上的嵌入模框型腔130连通，嵌入模框系统可以向嵌入模框型腔130内浇注金属液。

在凸模浇注装置120和嵌入模框浇注装置140安放完成后，凸模浇注装置120工作以将熔融的球铁铁水浇注到凸模型腔110中；球铁铁水冷却一段时间后，可以将熔融的灰铁铁水浇注至嵌入模框型腔130。

由于凸模型腔110与嵌入模框型腔130彼此连通，因此在凸模型腔110成型的凸模可以直接铸在嵌入模框上，凸模可以与嵌入模框一体成型。

凸模型腔110内浇注的是球铁铁水，嵌入模框型腔130内浇注的是灰铁铁水，为了避免球铁铁水与灰铁铁水彼此混合，需要两套相互独立的浇注系统。

需要说明的是，为了确保凸模具有良好的铸造效果，避免出现缩孔等缺陷，在浇注时可以将凸模铸型位于嵌入模框铸型的下侧。

为了降低灰铁铁水对球铁铁水的冲击，可以将嵌入模框的浇注口设置在嵌入模框型腔130的底端，且低于嵌入模框型腔130的最低端面80-120mm。同时，凸模的浇注口设置在凸模型腔110的低端。由此，两种金属液分别从各自的浇注口进入型腔后，可以保证两种金属液汇集的路径最长。

凸模的分型位置位于嵌入模框的安装面的上方90-110mm。由此，凸模可以更好地铸在嵌入模框上。

如图2所示，嵌入模框浇注装置140包括第一直浇道141、第一主横浇道142、第一辅横浇道143和第一内浇口144，灰铁铁水流道的截面积设计以第一直浇道141的横截面积、第一主横浇道142的横截面积、第一辅横浇道143的横截面积和第一内浇口144的横截面积＝1：(1.1-1.5)：(1.3-2)：(3-5)为基准。

嵌入模框浇注装置140的第一直浇道141的横截面积设计原则为浇注铁水量≤8吨，截面积为5000-7000mm²，浇注铁水量＞8吨，截面积为7000-9000mm²，根据比例关系分别设计第一主横浇道142，第一辅横浇道143，第一内浇口144的数量，第一直浇道141截面积形状为圆形，数量可以为1个，第一主横浇道142截面积形状可以为80*80mm方形，第一辅横浇道143截面积形状为60*60mm方形，第一内浇口144截面积形状为φ50mm圆形。

需要说明的是，上述的嵌入模框的浇注口与第一内浇口144指的是同一浇注口。

凸模浇注装置120包括：第二直浇道121、第二主横浇道122、第二辅横浇道123和第二内浇口124，且第二直浇道121的横截面积、第二主横浇道122的横截面积、第二辅横浇道123的横截面积和第二内浇口124的横截面积满足：1：(1.1-1.5)：(1.7-2.5)：(3-5)。

各浇道的横截面积的规格和形状可以与凸模浇注装置120中的各浇道的横截面积的规格和形状相同，其中第二内浇口124布置在型面或凸模的刃口处，高度为150-200mm。

本发明实施例的嵌入式模具的铸造系统100为：球铁铁水浇注完毕，等待一定时间使球铁铁水处于开始凝固状态，再浇注灰铁铁水，此时间段球铁铁水热量会传递至嵌入模框，导致嵌入模框位置产生铸造缺陷，为预防此问题，造型时可以在凸模型腔110和嵌入模框型腔130之间放置冷铁组，每个冷铁组包括多个沿纵向延伸的间隔设置的冷铁，冷铁位置如图2，阻断热量传递并吸收热量，冷铁材质可以为铸铁冷铁，冷铁与冷铁间隔可以为100-200mm，冷铁壁厚可以为球铁产品壁厚的0.5-0.8倍，放置重量可以为球铁铁水重量的0.2-0.3倍，如表一

如灰铁铁水浇注温度过高，会导致开始凝固的球铁铁水再次熔化，最终使两种铁水混合，不能保证各自铁水特性；如灰铁铁水浇注温度过低，导致灰铁铁水与球铁铁水无法结合或结合强度低，使用过程结合位置发生开裂等质量问题，为解决此问题，灰铁浇注温度按照如下公式计算

当灰铁铁水浇注重量t＝(0.5-2)吨时，灰铁浇注温度﹠＝(1445～1460)+(8～10)t

当t＝2时，灰铁浇注温度最优选择x＝1445+8*2＝1461℃

当t＝1时，灰铁浇注温度最优选择x＝1455+8*1＝1463℃

当t＝0.5时，灰铁浇注温度最优选择x＝1460+10*0.5＝1465℃

当灰铁铁水浇注重量t＝(2～5)吨时，灰铁浇注温度﹠＝(1400～1420)+(6～8)t

当t＝5时，灰铁浇注温度最优选择x＝1400+6*5＝1430℃

当t＝4时，灰铁浇注温度最优选择x＝1410+7*4＝1438℃

当t＝3时，灰铁浇注温度最优选择x＝1420+8*3＝1444℃

当灰铁铁水浇注重量15＞t＞5吨时，灰铁浇注温度﹠＝1420+(0.5)t。

综上所述，本发明实施例的嵌入式模具的铸造系统100，嵌入模框和凸模一体成型，大大减少了安装程序，提高了嵌入式模具的生产效率，且至少在一定程度上降低了嵌入式模具的生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。