一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统及其压铸工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统及其压铸工艺，包括：(1)浇注系统的计算与模拟；(2)抽真空系统设计；(3)铝合金材料的选择；(4)合金熔炼；(5)模具加热系统设计；(6)压铸工艺设计；本发明专利技术工艺步骤简单，可操作性高，提高模具使用寿命，并且该工艺通过对浇注口的改进进一步提高浇注金属液的均匀度，防止金属液的堆积，以至于阻碍金属液顺利进入型腔进行压铸,而且压铸的效率也得到提高，真空状态下压铸的铸件质量高，金属液进入模具型腔的方向是受控制的，进而有效控制熔融金属液通过浇注系统进入模腔的流动过程，减少其与空气混合的程度，使得金属液在模具中整体充填良好，降低了铝合金薄壁件产品表面起泡、表面流纹、结构松散、强度低、电导率下降的比例，提高产品的合格率。

A gating system for vacuum die casting of special-shaped optical fiber module and its die casting process

The invention discloses a gating system for vacuum die casting of special-shaped optical fiber modules and its die casting process, which comprises: (1) calculation and Simulation of the gating system; (2) design of the vacuum system; (3) selection of aluminum alloy materials; (4) alloy melting; (5) design of the mould heating system; (6) design of the die casting process; and (2) simple and feasible technological steps of the invention. It is easy to operate and prolong the service life of the die. By improving the gate, the uniformity of molten metal can be further improved and the accumulation of molten metal can be prevented, so that the molten metal can not enter the mold cavity smoothly and the efficiency of die casting can be improved. The quality of die casting in vacuum is high and the metal can be prevented. The direction of liquid entering the mold cavity is controlled, and then the flow process of molten metal entering the mold cavity through the pouring system is effectively controlled, which reduces the degree of mixing with air, makes the molten metal filling well in the mold as a whole, and reduces the surface foaming, surface flow pattern, loose structure and strength of aluminum alloy thin-walled parts. The ratio of low and conductivity decreases, and the qualified rate of products is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统及其压铸工艺
本专利技术属于微型薄壁金属零件成形加工
，具体的说，涉及一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统及其压铸工艺，它尤其适用于非均质、异型铝合金壳体压铸件。
技术介绍
铝合金零件的压铸成型是将熔融的液态铝合金浇入压铸机的压室中，通过压射冲头的运动，在高压作用下，以较高的速度填充入压铸模型腔内,并使铝合金在压力下凝固成型为铝合金压铸件的方法。制得的压铸件尺寸精度高、表面光洁、轮廓清晰。铝合金压铸产品另一个最大的市场是通讯产业，而目前在汽车零部件、电子外壳零件、电动工具等行业,这类大型铝合金压铸件有着许多的应用。此类大型压铸零件一般形状都比较复杂，而且大多为壳体类压铸件模具的浇道结构需要根据产品的结构特性来综合布局,需要保证铝液在型腔内的流动平顺性，避免产品内部的气孔缺陷,同时需要降低铝水对模具型芯的冲刷,减轻产品的拉伤缺陷并提高模具寿命，因此合理的浇注系统对于铝合金压铸来说极其重要，既能降低现场工艺调试难度，也能保证产品质量、提高压铸产品的合格率,增加企业效铝合金压铸件最常见的缺陷是表面起泡、结构松散，从而导致强度降低、电导率下降，不能达到质量标准，致使产品不良率高，严重影响产品的正常生产。更为严重的是，某些缺陷在压铸件半成品中难以检查出来，而在其后的加工工艺中显露出来，如电镀中才会显露出来，这无疑给生产造成了更为严重的损失。造成上述缺陷的原因是多方面的，但是现有技术中都采用模具浇注系统设计及压铸工艺改善，但是，尚无法解决根本问题，因此，除模具浇注系统设计及压铸工艺改善外，需对压锋材料的精炼与细化作详细研究。专利技术内容本专利技术的目的是为了克服现有技术中的缺点，提供了一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统及其压铸工艺，其具有结构简单，制造成本低，有效减少金属液在充型过程中与空气混合，而产生的涡流、卷气进而使产品充型完整，表面气泡和流纹减少，表面光洁度提高，产品合格率提高的特点。为了解决上述技术问题，本申请是通过以下技术方案实现的：一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统，包括依次连接的直浇道、横浇道和内浇道，所述内浇道通过内浇口而与模具型腔连接，所述内浇道的宽度在金属液的流动方向上逐渐增大，所述内浇道的宽度范围s为83mm～130mm，厚度范围d为2mm～4mm；所述内浇口位于模具型腔的最前端，并且所述内浇口朝向所述模具型腔的长度方向开设；所述内浇道的下端面朝上倾斜，以供金属液通过内浇道方向与所述内浇口所在平面之间设置有30°至45°锐角的射流角度；所述内浇道的截面积在金属液的流动方向上逐渐递减，所述内浇道与所述模具型腔的连接线临近所述模具型腔的上表面，使得金属液的入射位置邻近所述模具型腔的上表面；所述模具型腔上连接有排气通道，所述排气通道连通有真空通道，真空通道通过连通真空泵而对模具型腔进行抽真空，其中，所述真空通道上设置有真空阀。优选地，所述内浇道的横截面呈等腰梯形设置。优选地，在压铸前，真空泵对所述模具型腔内进行抽真空。优选地，所述模具型腔的侧端，以及远离所述直浇道的后端设置有多个排气通道，多个所述排气通道的汇集一起且连接所述真空通道，使得合模且真空启动后，抽真空时间小于压射时间。本专利技术还提出一种压铸工艺，该压铸工艺用于上述的异形光纤模组真空压铸的浇注系统；其中，该压铸工艺步骤包括如下：步骤100，铝合金材料的选择：按质量分数选取硅10％、铁13.5％、铜小于1％、锰小于0.55％,锌小于0.15％，以及铝含量在80％～88％；步骤200，合金熔液的制备：将步骤100得到的合金原料在630～680℃熔融，对合金先采用精炼剂将夹杂精炼干净，再加入细化剂，接着施加超声将细化剂分散于熔体内，同时将合金溶液气体去除，静置，保温待用；步骤300，模具预热：开启压铸机将压铸机的模具预热到150～200℃，预热到制定温度后保温10～15分钟，使压铸机内的压铸模具各部分的温度一致；步骤400，浇注及压射：将预热后的模具温度再次升高至工作温度为180～210℃，开启压铸机进行压射，压射比压为950～1000bar，压射冲头的速度3.8～4.8m/s，最终在模具型腔内成型；在浇注过程中，型腔处于抽真空状态；步骤500，开模及抽取芯件：冲型完成后开模取出铸件；步骤600，表面处理：将步骤500取出的铸件置于空气中自然冷却，并对铸件的表面进行打磨，去毛边等后处理。与现有技术相比，本申请的有益效果是：本申请所述的一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统，其浇注系统结构简单，设计合理，在浇道中，金属液通过内浇道进入模具型腔，是呈一定角度的，而不是直角射入，金属液进入模具型腔的射流角度，使其在30度至45度之间，金属液进入模具型腔的方向是受控制的，进而有效控制熔融金属液通过浇注系统进入模腔的流动过程，减少其与空气混合的程度，使得金属液在模具中整体充填良好，降低了锌合金薄壁件产品表面起泡、表面流纹、结构松散、强度低、电导率下降的比例，提高产品的合格率。其次，设计真空压铸系统，压铸产品致密性比常规压铸产品致密性好，气孔率低。其三，压铸合金经过超声溶炼处理，含气量少，无夹杂，产品力学性能好附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为根据流体动力学方程、能量守恒定律、动量守恒、连续方程设计的浇注系统；图2为图1中Ⅰ处的局部放大图；图3为图1中的结构的俯视图；图4为图1和图3中的结构根据流体力学流动方程计算流动方向各处流道的横截面；图5为根据流动方程设计浇注系流动模拟充型29ms时充型结果；图6为合金原料在不同溶炼工艺处理后的物性对比图；图7是本专利技术异形光纤模组真空压铸的浇注系统连接抽真空装置的结构示意图；图8为本专利技术异形光纤模组真空压铸的浇注系统连通真空通道的的结构示意图；图9a为真空浇注过程的示意图，其中，压射冲头未封闭浇料口；图9b为真空浇注过程的示意图，其中，压射冲头运动至封闭浇料口，同时型腔内进行抽真空；图9c为真空浇注过程的示意图，其中，金属液填完全充型腔；图10a为传统工艺铝合金铸件的金相组织图；图10b为传统工艺铝合金铸件的金相组织图；图10c为采用本专利技术的异形光纤模组真空压铸的浇注系统以及用于该浇注系统的压铸工艺制得的铝合金铸件的金相组织图；图10d为采用本专利技术的异形光纤模组真空压铸的浇注系统，以及用于该浇注系统的压铸工艺制得的铝合金铸件的金相组织图。附图标号说明：1—模具型腔，2—内浇口，3—横浇道，4—直浇道，5—内浇道，6—排气道，7—模具，8—真空阀，9—负压罐，10—真空泵，11—真空通道，12—压射冲头，P—浇料口。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，请参阅附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统，其特征在于，包括依次连接的直浇道、横浇道和内浇道，所述内浇道通过内浇口而与模具型腔连接，其特征在于，所述内浇道的宽度在金属液的流动方向上逐渐增大，所述内浇道的宽度范围s为83mm～130mm，厚度d范围为2mm～4mm；所述内浇口位于模具型腔的最前端，并且所述内浇口朝向所述模具型腔的长度方向开设；所述内浇道的下端面朝上倾斜，以供金属液通过内浇道方向与所述内浇口所在平面之间设置有30°至45°锐角的射流角度；所述内浇道的截面积在金属液的流动方向上逐渐递减，所述内浇道与所述模具型腔的连接线临近所述模具型腔的上表面，使得金属液的入射位置邻近所述模具型腔的上表面；所述模具型腔上连接有排气通道，所述排气通道连通有真空通道，真空通道通过连通真空泵而对模具型腔进行抽真空，其中，所述真空通道上设置有真空阀。

【技术特征摘要】
1.一种异形光纤模组真空压铸的浇注系统，其特征在于，包括依次连接的直浇道、横浇道和内浇道，所述内浇道通过内浇口而与模具型腔连接，其特征在于，所述内浇道的宽度在金属液的流动方向上逐渐增大，所述内浇道的宽度范围s为83mm～130mm，厚度d范围为2mm～4mm；所述内浇口位于模具型腔的最前端，并且所述内浇口朝向所述模具型腔的长度方向开设；所述内浇道的下端面朝上倾斜，以供金属液通过内浇道方向与所述内浇口所在平面之间设置有30°至45°锐角的射流角度；所述内浇道的截面积在金属液的流动方向上逐渐递减，所述内浇道与所述模具型腔的连接线临近所述模具型腔的上表面，使得金属液的入射位置邻近所述模具型腔的上表面；所述模具型腔上连接有排气通道，所述排气通道连通有真空通道，真空通道通过连通真空泵而对模具型腔进行抽真空，其中，所述真空通道上设置有真空阀。2.根据权利要求1所述的异形光纤模组真空压铸的浇注系统，其特征在于，所述内浇道的横截面呈等腰梯形设置。3.根据权利要求1所述的异形光纤模组真空压铸的浇注系统，其特征在于，在压铸前，真空泵对所述模具型腔内进行抽真空。4.根据权利要求1所述的异形光纤模组真空压铸的浇注系统，其特征在于，所述模具型腔的侧端，以及远离所述直浇道的后端设置有多个排气通道，多个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮威锋，赖志伟，
申请(专利权)人：深圳市奥力压铸五金制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44