一种手机中板半固态压铸模具的制作方法

本实用新型属于半固态成形技术领域，特别涉及一种手机中板半固态压铸模具。

背景技术：

半固态铸造技术是将含有一定比例非枝晶固相的固液金属混合物在凝固温度范围内加工成形的一种金属材料成形技术。与传统金属材料成形方法相比，半固态铸造技术被加工的材料处于液固共存两相区，一方面，可减少凝固潜热和凝固收缩；另一方面，由于成形温度低，减轻了模具的热冲击，提高模具的使用寿命。此外，半固态加工材料中初生固相呈球形或近球形，在低剪切速率下，浆料具有触变性，夹持、转移过程中具有一定形状；在高剪切速率下，半固态金属熔体具有剪切变稀的流变性能，可成形复杂零件。

而现有常规液态专用模具使用寿命低，且容易产生龟裂，并且，压铸出来的平板类产品力学性能低、导热率低、无法进行热处理强化，日渐无法满足用户的使用需求。铝合金半固态压铸成形技术可以降低产品铸造缺陷，从而提高产品的力学性能和导热性能；正因为以上优点，如果通过半固态压铸成形工艺来解决强度和导热性能的要求是目前铝合金薄壁类手机中板产品需要重点突破的方向。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种手机中板半固态压铸模具，包括定模、动模、滑块组件、加热系统和浇注系统；所述的定模和动模之间形成铸件型腔，定模上开设进料通道；动模内侧面沿铸件型腔横向方向开设有位于铸件型腔一侧的纵向下凹槽，所述纵向下凹槽内设有滑块组件；所述滑块组件包括第一滑块和第二滑块，滑块接触部位开设滑块半圆缺口，两滑块合模时组合成圆形，对应进料通道，所述进料通道呈阶梯状，并且沿浇铸方向内径逐渐减小，滑块合模圆形直径小于进料通道的最小直径，阻止半固态坯料的表层激冷层进入铸件型腔；所述定模和动模通过导柱和导套相连接；所述纵向下凹槽两端开设斜导套，与定模上的斜导柱匹配。

所述第一滑块和第二滑块内分别设计有高温导热油路孔组合的滑块加热系统，包括第一滑块油加热管和第二滑块油加热管，对滑块进行模温机油加热控制滑块的温度，且第一、第二滑块油加热管围绕横浇道布设成u型回路，分别设置其进出口，对浇注系统进行加热。

所述定模和动模模芯内腔分别布设模具加热系统，包括定模油加热管、动模油加热管、定模电加热管和动模电加热管。

所述定模油加热管和动模油加热管组合均为串联的闭合回路，围绕铸件型腔和浇注系统布设，并在模具侧面开设有定、动模油加热孔。

所述定模电加热管和动模电加热管装配在铸件型腔和浇注系统四周，并在模具侧面开设有定、动模电加热孔。

所述动模上还包括顶针推板机构，其沿铸件型腔横向设置在动模的铸件型腔上方，通过背板固定推板顶出机构。

所述浇注系统包括直浇道、横浇道、浇口；所述进料通道对应滑块半圆缺口合模形成的圆形浇道，然后依次通过直浇道和横浇道，最后由浇口联通铸件型腔，并且在铸件型腔的手机中板顶角设置有溢流槽和排气槽；所述第一滑块和第二滑块与浇道对应位置设置有滑块凹槽，滑块凹槽形状与浇注结构形状匹配。

所述浇口厚度根据手机中板铸件厚度调节；所述横浇道为锥形横浇道或扇形横浇道；直浇道内侧呈阶梯状，并倒有圆角过渡。

所述浇口厚度为0.5-3mm，浇口数量为1-3个。

本实用新型的有益效果在于：

1.传统压铸所使用的浆料接触料筒时接触部分会与料筒中模具钢材传热，导致接触料筒局部温度较低，易形成激冷壳或固态凝固层，因此，从浇口注入的浆料会将激冷壳带入，本申请进料通道呈台阶结构，设置在浇口下端的滑块组件两滑块闭合直径小于料筒内腔连通的进料通道的最小直径，可以将表层激冷层破坏并阻挡，使得激冷层无法进入到模腔中，有效降低了压铸件中的氧化杂质；

2.所述定模、动模分别设置油路孔以及电加热管对铸件型腔和浇注系统进行加热，同时，滑块组件也设置油路孔对铸件进行加热，保证模具温度的平衡，以保证半固态金属熔体充型过程中的流动性，降低了铸件中出现气孔缺陷的可能，提高了手机中板铸件的性能；

3.本发明浇注系统中，直浇道为梯形状可以保证半固态金属熔体均匀流动至产品模具型腔；满足铝合金半固态金属熔体高粘度的特点设计，进而控制半固态金属熔体充型模具型腔的流动状态，并且在铸件型腔的手机中板顶角处设计溢流槽和排气槽，及时有效排出含有杂质和气体的半固态金属熔体，保证铸件质量；

4.横浇道为扇形或者锥形浇道，利用半固态金属熔体充型过程中剪切变稀的特点来增加流动性，并且保证半固态金属熔体均匀稳定的充型模具铸件型腔；

5.浇口数量控制在1-3个，保证半固态金属熔体平稳充型产品模具型腔，控制流动状态来降低气孔类缺陷产生几率。

附图说明

图1为本实用新型所述模具及浇注系统的结构示意图；

图2为本实用新型手机中板铸件、滑块组件以及及锥形横浇道的放大图；

图3为本实用新型手机中板铸件与加热孔路的放大图；

图4为本实用新型手机中板铸件及扇形横浇道放大图；

标号说明：1-进料通道；2-定模；3-定模电加热孔；4-导柱；5-手机中板铸件；6-滑块组件；7-动模；8-背板；9-动模电加热孔；10-动模油加热孔；11-顶针推板机构；12-铸件型腔；13-斜导套；14-导套；15-斜导柱；16-定模油加热孔；31-定模电加热管；51-料饼；52-直浇道；53-锥形横浇道；54-浇口；55-手机中板；56-溢流槽；57-排气槽；58-扇形横浇道；61-第一滑块；62-第二滑块；63-滑块半圆形缺口；64-滑块凹槽；91-定模油加热管；92-动模油加热管；93-动模电加热管；611-第一滑块油加热管；621-第二滑块油加热管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

实施例1

如图1-3所示，一种手机中板半固态压铸模具，包括定模2、动模7、滑块组件6、加热系统和浇注系统；定模2和动模7之间形成铸件型腔12，得到产品手机中板铸件5，铸件型腔12与手机中板铸件5形状吻合并匹配。并且在铸件型腔12的手机中板顶角处设计溢流槽56和排气槽57，用于排出含有杂质和气体的半固态金属熔体；定模2上开设进料通道1；动模7内侧面沿铸件型腔12横向方向开设有位于铸件型腔12一侧的纵向下凹槽，纵向下凹槽内设有滑块组件6；定模2和动模通过导柱4和导套14相连接；并且纵向下凹槽两端开设斜导套13，与定模2上的斜导柱15匹配。

滑块组件6包括第一滑块61和第二滑块62，滑块接触部位开设滑块半圆缺口63，两滑块合模时，组合成圆形，对应进料通道1，所述进料通道1呈阶梯状，并且沿浇铸方向内径逐渐减小，滑块闭合圆形直径小于进料通道1的最小直径，阻止半固态坯料的表层激冷层进入铸件型腔12。

第一滑块61和第二滑块62内分别设计有高温导热油路孔组合的滑块加热系统，包括第一滑块油加热管611和第二滑块油加热管621，对滑块进行模温机油加热控制滑块的温度，且第一、第二滑块油加热管围绕横浇道布设成u型回路，分别设置一个进口和一个出口，一进一出通入控制油路孔内高温油的温度进行油加热，对浇注系统进行加热。

定模2和动模7模芯内腔分别布设模具加热系统，包括定模油加热管91、动模油加热管92、定模电加热管31和动模电加热管93。定模油加热管91和动模油加热管92组合均为串联的闭合回路，围绕铸件型腔12和浇注系统布设，并在模具侧面开设有定、动模油加热孔16、10，一个进口、一个出口；各油加热孔通过油管及接头与模温机相连，对模具进行整体加热，控制模具热平衡。定模电加热管31和动模电加热管93装配在铸件型腔12和浇注系统四周，并在模具侧面开设有定、动模电加热孔3、9，方便加热或预热整体模具。

动模7上还包括顶针推板机构11，其沿铸件型腔12横向设置在动模7的铸件型腔12上方，通过背板8固定顶针推板机构11，铸件经过再压铸充型之后将铸件通过顶针推板机构11的顶针从铸件型腔12中推出。

浇注系统包括直浇道52、横浇道、浇口54；直浇道52截面整体为梯形形状，并倒有圆角过渡，用于调节压力，控制半固态金属熔体的流动速度和填充时间；横浇道为锥形横浇道53；浇口54厚度根据手机中板铸件5厚度调节为0.5-3mm，浇口54数量为1-3个；进料通道1对应滑块半圆缺口63合模形成的圆形浇道，然后依次通过直浇道52和横浇道，由浇口54联通铸件型腔12；同时，第一滑块61和第二滑块62与浇道结构对应位置设置有滑块凹槽64，两滑块合模时，滑块凹槽64形状与浇道结构的直浇道52和横浇道53形状匹配，保证各组件之间装配严密。

浇注时，先将第一滑块61和第二滑块62合模，通过斜导柱15和斜导套13推动两滑块移动贴紧，与此同时，导柱4和导套14套牢，确保模具以精准的定位进行活动引导模具行程。将各油加热孔通过油管及接头与模温机相连，打开加热系统的定模油加热管91、动模油加热管92、定模电加热管31和动模电加热管93；对模具进行整体加热，控制模具热平衡。然后将半固态坯料从进料通道1导入，表层激冷层被阶梯状进料通道1阻隔在进料通道外，然后依次经过滑块圆形浇道、直浇道52、锥形横浇道53、最后由浇口54进入铸件型腔12，直至充满，多余胚料或杂质。气体由溢流槽56和排气槽57排出，调节加热系统温度使手机中板铸件5成型，使定模和动模分离，使用顶针推板机构11，将成型的手机中板铸件5从铸件型腔12中分离，然后后续加工得到成品手机中板。

滑块上端凹槽64形成部分直浇道52，半固态金属熔体从料饼51处的进料通道1沿着浇道充型铸件型腔12。

定模电加热孔3和动模电加热孔9为圆柱形空心型腔，围绕铸件型腔12装配圆柱形定模电加热管31和动模电加热管93，方便加热或预热整体模具。

第一滑块61和第二滑块62内部分别加工有第一滑块油路孔611和第二滑块油路孔621，两滑块油路孔均为串联的闭合回路，分别设置一个进口和一个出口，一进一出通入控制油路孔内高温油的温度进行油加热。定模油加热孔91和动模油加热孔92围绕着手机中板铸件5的铸件型腔12对模具进行油加热。

顶针推板机构11设置在动模7的铸件型腔12上方，背板8用于固定顶针推板机构11，铸件经过再压铸充型之后将铸件通过顶针推板机构11的顶针从铸件型腔12中推出。

实施例2

如图4所示，与实施例1不同的是，实施例2中横浇道为扇形横浇道56，沿充型方向横截面呈整体减小趋势，可以利用半固态金属熔体充型过程中剪切变稀的特点来增加流动性，并且保证半固态金属熔体均匀稳定的充型模具铸件型腔。