一种基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具的制作方法

本发明属于压铸模具领域，具体涉及一种基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具。

背景技术：

压铸成型是一种金属铸造工艺，其在汽车零部件生产领域中有着十分广泛的应用。随着对压铸成型技术的不断研究，压铸成型的方法得以不断进步，压铸成型的铸件质量也越来越高，压铸成型的应用成本也相应降低。

在压铸成型过程中，型腔中气体的排出过程是必不可少的，其关乎到型腔中压铸成型铸件的内部质量。根据型腔中气体排出方式的不同，现有的压铸成型形式可以分为普通压铸法和真空压铸法，利用前者成型铸件时，型腔中气体的排出是通过将型腔与大气连通，进而由金属液的填充压力将气体对应排出；而后者是通过对型腔中的气体进行持续抽真空处理，使得铸件可以在近乎真空的型腔中成型，减少金属液在成型时内部卷入的气体量，相较于普通压铸法，真空压铸法可大大提升铸件的内部质量，提升铸件的品质和性能，因而真空压铸法得到了越来越多的重视和应用。

虽然真空压铸法相较于普通压铸法有明显的优点，但是相应地，真空压铸法在成型过程中对模具的质量、控制的准确性要求较高，铸件成型的成本也较高。由于压铸方式的差异，普通压铸法和真空压铸法在排气块的排气间隙上有较大的差异，由于普通压铸法没有外力辅助腔内气体的排出，所以其排气间隙往往较宽，而真空压铸法中排气块的排气间隙往往较小，以避免金属液被抽入到抽真空组件的管道中。同时，与普通压铸法中的自然排气相比，现有的真空压铸法由于其排气块和抽真空组件组成了密闭空间，使得型腔中气体的排出只能通过抽真空组件来完成，因而其抽真空过程必须持续进行，一旦抽真空过程停止，型腔中便可能形成正压环境，在此情形下，若压射室中继续进行金属液的送料，便极有可能造成抽真空组件的损坏，影响真空压铸模具的使用寿命；若真空压铸模具上的抽真空组件在金属液送料时持续抽真空，不仅会造成压铸成本的增加，还可能会将金属液抽取到排气块的排气间隙中，造成排气间隙和/或排气孔的堵塞，从而影响真空压铸模具的正常使用。为避免上述缺陷，通常的做法是将排气间隙进一步减小，但如此做法又会造成排气效率较低，抽真空的成本增加，进而影响铸件的压铸效率和压铸成本。简言之，现有的普通压铸和真空压铸形式均存在一定的缺陷，无法充分满足铸件的高质量、高效率生产。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，其通过在定模组件和动模组件上对应型腔设置排气块组件和排气组件，由排气组件中双级过滤装置、抽真空装置和单向阀的对应匹配，能有效实现对型腔中气体的真空排气，以及真空排气停止后型腔内正压气体的自然排气，在确保铸件质量的同时，可有效降低铸件成型的成本，避免排气孔的堵塞和抽真空装置的损坏，降低压铸模具的检修、维护、更换的成本。

为实现上述目的，本发明提供一种基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，包括定模组件和动模组件，其特征在于，

对应所述定模组件和所述动模组件合模后形成的型腔设置有排气块组件，并对应所述排气块组件设置有可分别进行真空排气和自然排气的排气组件；其中，

所述排气块组件包括可固定在所述定模组件上的第一排气块和可固定在所述动模组件上的第二排气块，两排气块可在所述定模组件和所述动模组件合模后对应匹配，并在两排气块之间形成一定宽度且对应连通所述型腔的排气间隙；所述第一排气块的顶部对应所述排气组件开设有连接口，并在该第一排气块对应所述排气间隙的一侧端面上开设有排气孔，所述排气孔与所述连接口对应连通，以使得所述排气间隙可与所述排气组件对应连通；

所述排气组件包括双级过滤装置和抽真空装置，所述双级过滤装置内设置有第一过滤单元和第二过滤单元，并对应所述第一过滤单元分别设置有与其连通的进气口和第一出气口，且对应所述第二过滤单元设置有与其连通的第二出气口，以及两所述过滤单元之间通过中部连接管对应连通；

对应所述第一出气口设置有单向阀，其通过第一连接头对应连接在该第一出气口上，并可在所述型腔内的气压由负压转换为正压时打开，以将所述型腔内的正压空气以自然排气的形式排出；且所述第二出气口上设置有第二连接头，并以其对应连接所述抽真空装置的真空管；且所述出气口上设置有第三连接头，其可对应连接在所述第一排气块顶部的所述连接口上，以使得所述双级过滤装置可在压铸模具合模后依次连通所述排气间隙和所述型腔，从而可实现向所述型腔中压射金属液时的真空排气和所述真空排气停止后经由所述单向阀的自然排气。

作为本发明的进一步改进，所述排气间隙的宽度为0.5～0.9mm。

作为本发明的进一步改进，所述第一排气块对应所述第二排气块的端面中部为排气区，所述排气区上沿竖向间隔设置有多个第一凸条，且所述第二排气块的一侧端面上对应所述排气区开设有深度等于所述排气间隙宽度的间隙槽，并在所述间隙槽的底面上沿竖向间隔开设有多个第一凹槽；

所述第一凸条和所述第一凹槽分别沿横向开设，所述第一凸条可在两排气块对应匹配后嵌入相应的第一凹槽中，且所述第一凸条的外周壁面不抵接所述第一凹槽的内周壁面，以在所述第一凸条和所述第一凹槽之间形成用于排气的间隙，继而在匹配的两排气块之间形成所述排气间隙。

作为本发明的进一步改进，所述第一排气块和所述第二排气块上分别对应开设有多个贯穿两端面的通孔，即连接孔，并对应所述连接孔设置有连接螺栓，使得两排气块以端面抵接后可由多个所述连接螺栓对应连接。

作为本发明的进一步改进，还包括压射室和对应开设在该压射室上的进料口，以及与所述压射室匹配设置的压射冲头；所述压射室可在所述压铸模具合模后与所述型腔连通，用于压铸成型的金属液可经所述进料口上料到所述压射室中，并由所述压射冲头压射到所述型腔中。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，其通过在定模组件和动模组件上对应型腔设置排气块组件和排气组件，由排气组件中双级过滤装置、抽真空装置和单向阀的对应匹配，能有效实现对型腔中气体的真空排气，且真空排气无需在压铸全过程中一直进行，其可根据需要随时停止，有效减少了真空铸件成型时的工作量，节约了铸件的真空铸造成本，并同时避免了排气间隙和排气孔的堵塞，减少了压铸模具的检修、维护工作量，在确保铸件成型质量的同时，大大降低了铸件铸造的设备成本和人力成本；

(2)本发明的基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，其通过双级过滤装置上单向阀的对应设置，使得型腔的抽真空排气结束后，一旦型腔中的气压恢复为正压，正压的气体便可对应驱动单向阀打开，继而借助该单向阀排出，从而有效避免了真空排气停止后型腔内正压可能对抽真空装置造成的损坏，进一步提升了压铸模具的稳定性，延长了压铸模具的使用寿命；

(3)本发明的基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，其通过优选设置两排气块的结构，由第一凸条和第一凹槽的对应匹配形成用于型腔排气的排气间隙，延长了排气间隙的长度，再加上优选设置排气间隙的宽度为0.5～0.9mm，继而能有效避免金属液被压射到排气孔中的情况发生，减少了排气孔的堵塞，提升了压铸模具的使用寿命，减少了排气块组件检修、更换的成本，

(4)本发明的基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，其结构简单，操作简便，能组合实现铸件成型加工过程中的真空排气和自然排气，避免成型过程中抽真空装置的持续工作和排气块的排气孔堵塞，简化了真空压铸成型的工序，降低了真空压铸成型的成本，提升了铸件成型的质量，具有较好的应用前景和推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例中基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具的结构剖视图；

图2是本发明实施例中压铸模具的第一排气块与定模组件的匹配示意图；

图3是本发明实施例中压铸模具的第一排气块与排气组件的匹配示意图；

图4是本发明实施例中压铸模具的排气组件与排气块组件的匹配示意图；

图5是本发明实施例中压铸模具的排气块组件的局部位置i的结构放大图；

图6是本发明实施例中排气组件的双级过滤装置的剖视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.排气块组件，101.第一排气块，102.第二排气块，103.第一凸条，104.第一凹槽，105.排气间隙，106.排气孔，107.连接孔；2.排气组件，201.真空管，202.双级过滤装置，2021.第一过滤单元，2022.第二过滤单元，2023.第一出气口，2024.第二出气口，2025.进气口，2026.中部连接管；203.第一连接头，204.第二连接头，205.第三连接头，206.单向阀；3.定模组件，4.动模组件，5.压射室，501.进料口，502.压射冲头，6.金属液，7.型腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明优选实施例中基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，其结构示意图如图1中所示，由图示不难看出，其包括可对应匹配的定模组件3和动模组件4，定模组件3和动模组件4之间形成有铸件成型的型腔7，并在压铸模具的底部对应型腔7设置有压射室5，其中部具有可容置金属液6的容置腔，该容置腔对应连通型腔7，且压射室5的端部具有如图1中所示的进料口501，用于金属液6往压射室5中的进料，相应地，对应在压射室5中设置有压射冲头502，其可在容置腔中往复运动，以实现金属液6向压射室5中的进料和金属液6从压射室5向型腔7中的送料，并在金属液6向型腔7中送料时使得金属液6与进料口501隔绝。

进一步地，对应压铸模具的型腔7还设置有排气块组件1，其设置在压铸模具背离压射室5的一侧，优选实施例中设置在压铸模具的顶部，其包括设置在定模组件3上的第一排气块101和设置在动模组件4上的第二排气块102，两排气块可在动模组件4与定模组件3合模后相互匹配，并在两排气块之间形成连通型腔7的排气间隙105，用于型腔7中气体的对应排出。进一步地，第一排气块101可固定设置在定模组件3的顶部，同时第二排气块102固定设置在动模组件4的顶部，两排气块在定模组件3和动模组件4对应合模后匹配。

具体地，优选实施例中的第一排气块101如图2～4中所示，其正对第二排气块102的端面中部沿竖向间隔设置有多个突出于端面的第一凸条103，各第一凸条103分别沿横向设置，且相邻两第一凸条103之间间隔一定距离，形成如图4中所示的呈“波浪状”或者“齿状”的截面形式；相应地，在第二排气块102正对第一排气块101的端面中部对应设置第一凸条103的区域开设有一定深度的凹槽，该凹槽的深度等于排气间隙105的宽度，优选实施例中该宽度为0.5～0.9mm。进一步地，在上述凹槽中对应第一凸条103沿竖向间隔开设有多个第一凹槽104，第一凹槽104沿横向开设，并使得两排气块对应匹配后，在设置第一凸条103和第一凹槽104的区域形成一定宽度并连通两排气块底部的排气间隙105，如图4和图5中所示。相应地，开设有第一凸条103和第一凹槽104以外的端面区域在两排气块对应匹配后密封紧贴，以确保排气间隙105的密封性。

进一步地，在第一排气块101的顶部沿竖向开设有连接口，并在第一排气块101开设有第一凸条103的端面上开设有连通连接口的排气孔106，以使得排气孔106与排气间隙105连通。进一步优选地，两排气块对应匹配后可用过若干连接螺栓对应连接，相应地，在两排气块上开设有若干连接孔107，用于连接螺栓的对应穿过和连接。

进一步地，优选实施例中的排气组件2对应设置在第一排气块101的顶部，其包括如图6中所示的双级过滤装置202，该双级过滤装置202中设置有两个过滤单元，即第一过滤单元2021和第二过滤单元2022，并对应两个过滤单元设置有一个进气口2025和两个出气口，即第一出气口2023和第二出气口2024，且两个过滤单元(2021、2022)通过中部连接管2026对应连接，以及第一过滤单元2021分别与第一出气口2023和进气口2025对应连通，第二过滤单元2022与第二出气口2024对应连通，如图6中所示。

进一步地，对应第一出气口2023设置有单向阀206，其与第一出气口2023通过第一连接头203连通，且第二出气口2024通过第二连接头204对应连通真空管201，同时，进气口2025通过第三连接头205对应连接第一排气块101顶部的连接口上；继而使得排气间隙105与进气口2025可对应连通，经过进气口2025的气体可从第一出气口2023经由单向阀206排出，也可以从第二出气口2024经由真空管201被抽出。不难看出，经由第二出气口2024被抽入抽真空组件的气体经过了两级过滤单元的过滤，且型腔7中的气体一部分由第一出气口2023经单向阀206排出，如此可有效减少进入抽真空装置中的油污，减少抽真空装置的油污染，延长抽真空装置的使用寿命。

进一步地，优选实施例中的真空阀206在型腔7中被抽真空后开始工作，其可在型腔中的气压恢复正压后自动打开，继而随着金属液6往型腔7中的继续送料，可将型腔7中的正压气体通过单向阀206排出，这利用现有技术中的相关技术手段，并结合单向阀206的结构特性而准确实现，在此不做赘述。

本发明中基于真空排气和自然排气一体化的压铸模具，其工作过程可优选如下：首先，将压射冲头502移动到压射室5的一端，使得容置腔与进料口501对应连通，之后将金属液6送料进容置腔中；其次，推动压射冲头502，使得进料口501与容置腔中的金属液6隔绝，继而通过压射冲头502不断向型腔7中压射金属液6，同时，打开抽真空装置，由真空管201不断将型腔7中的气体抽出，使得型腔7中的气压变成负压；再次，当金属液6填充到排气块组件1或者靠近排气块组件1时，抽真空装置关闭，继续由压射冲头502压射金属液6，型腔7中的气体空间进一步被压缩，气压转换为正压，此时第一连接头203上的单向阀206被打开，正压气体以自然排气的方式排入大气当中。

需要说明的是，在金属液6压射到靠近排气块组件1时，其可根据往压射室5中进料的金属液6的重量、铸件的重量、浇道重量和溢流道重量，结合压射冲头502的压射速率，来对应判断金属液6是否到达或者即将到达排气块组件1，从而确定关闭抽真空装置的时机，充分避免金属液6进入排气块组件1和排气组件2中，提升压铸模具的使用寿命，减少压铸模具的检修维护成本，保证铸件压铸成型的连续性和稳定性。

本发明中的压铸模具，其结构简单，设置简便，通过对应设置排气块组件和排气组件，有效实现了金属液压射过程中真空排气和自然排气的结合，避免了压铸过程中的连续抽真空，简化了真空压铸成型过程中的工序，避免了抽真空装置和排气组件的堵塞，提升了压铸模具的使用稳定性，降低了真空压铸成型的成本，具有较好的应用前景和推广价值。

本领域的技术人员容易理解，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。