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申请/专利权人：广东肇庆动力金属股份有限公司

摘要：本发明适用于模具设备技术领域，提供了一种铝合金电机壳铸造模具，包括上模和下模，上模包括外模和内模；还包括用于对型腔进行冷却的冷却组件和用于向型腔内注入浇注液的浇道。本发明通过将外模及下模由金属材料制成，将内模由砂芯材料制成，由于砂芯具有保温作用，金属外模及下模具有传热快，冷却快的特点。当通过浇道向型腔中注入浇注液时，型腔中铸件底部低温，上部高温，形成由下而上的温度梯度。当充型完成后，在冷却组件的冷却配合下，首先对铸件底部进行凝固，随后实现对铸件上部的凝固，从而实现铸件由下而上的顺序定向凝固，浇注液不会出现孤立液相，铸件不会出现大量缩松、缩孔、泄漏等质量问题。

主权项：1.一种铝合金电机壳铸造模具，包括上模和用于与所述上模配合形成型腔的下模，其特征在于：所述上模包括外模和安装于所述外模中的内模，所述外模与所述下模均由金属材料制成，所述内模由砂芯材料制成，所述外模与所述内模之间形成容置腔室，所述下模上对应开设有与所述容置腔室配合形成所述型腔的容置槽；所述铝合金电机壳铸造模具还包括用于对所述型腔靠近所述容置槽的一端进行冷却的冷却组件和用于向所述型腔内注入浇注液的浇道，所述冷却组件安装于所述下模上，所述浇道开设于所述内模上，所述浇道与所述型腔连通；所述内模包括与所述外模相连的第一基体和与所述第一基体相连的第二基体，所述第一基体的底面与所述第二基体的侧面之间形成台阶部，所述下模包括底模、与所述第二基体对位的凸台和与所述台阶部配合定位的定位环，所述容置槽开设于所述底模面向所述内模的侧面上，所述凸台与所述定位环分别设于所述容置槽中，所述凸台设于所述定位环中；所述冷却组件包括第一冷却通道和第二冷却通道，所述第一冷却通道设于底模上，用于对型腔的底部进行冷却；所述第二冷却通道设于凸台上，用于对型腔的中部进行冷却；所述第二基体面向所述凸台的侧面上开设有凹槽和将所述凹槽与所述型腔连通的至少一个引流槽，各所述引流槽设于所述第二基体面向所述凸台的侧面上，所述浇道具有进液端和出液端，所述进液端设于所述第一基体的顶部，所述出液端设于所述凹槽的底面上；所述内模还包括安装于所述台阶部上的若干限位块，所述定位环上对应设有与各所述限位块配合定位的限位槽；所述内模还包括与各所述限位块相连的限位条，所述定位环上对应设有供各所述限位条插入的定位槽；所述容置槽的底部开设有将各所述引流槽与所述型腔连通的导流槽，所述定位槽与所述限位槽连通，所述定位槽与所述导流槽连通；所述定位环由三个弧形片组成，相邻两个所述弧形片之间形成所述定位槽；所述型腔的拔模角度范围为0.5°-1.5°。

全文数据：一种铝合金电机壳铸造模具技术领域本发明属于模具设备技术领域，更具体地说，是涉及一种铝合金电机壳铸造模具。背景技术在重力铸造技术领域中，无论是采用重力金属模铸造方式，还是采用重力砂芯模铸造方式，其铸造不良率都非常高，难以做出合格的产品，更加不可能量产。这是因为，传统的全金属模具重力铸造方式或全砂芯模具重力铸造方式都很难实现产品的定向凝固，而是产生分层孤立液相，从而产生大量缩孔，导致加工之后的产品内部压检泄露，不能满足产品的严密性要求而报废。发明内容本发明的目的在于提供一种铝合金电机壳铸造模具，以解决现有技术中存在的全金属模具或者全砂芯模具无法实现产品的定向凝固的问题。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种铝合金电机壳铸造模具，包括上模和用于与所述上模配合形成型腔的下模，所述上模包括外模和安装于所述外模中的内模，所述外模与所述下模均由金属材料制成，所述内模由砂芯材料制成，所述外模与所述内模之间形成容置腔室，所述下模上对应开设有与所述容置腔室配合形成所述型腔的容置槽；所述铝合金电机壳铸造模具还包括用于对所述型腔靠近所述容置槽的一端进行冷却的冷却组件和用于向所述型腔内注入浇注液的浇道，所述冷却组件安装于所述下模上，所述浇道开设于所述内模上，所述浇道与所述型腔连通。进一步地，所述内模包括与所述外模相连的第一基体和与所述第一基体相连的第二基体，所述第一基体的底面与所述第二基体的侧面之间形成台阶部，所述下模包括底模、与所述第二基体对位的凸台和与所述台阶部配合定位的定位环，所述容置槽开设于所述底模面向所述内模的侧面上，所述凸台与所述定位环分别设于所述容置槽中，所述凸台设于所述定位环中。进一步地，所述定位环的高度大于所述凸台的高度。进一步地，所述第二基体面向所述凸台的侧面上开设有凹槽和将所述凹槽与所述型腔连通的至少一个引流槽，各所述引流槽设于所述第二基体面向所述凸台的侧面上，所述浇道具有进液端和出液端，所述进液端设于所述第一基体的顶部，所述出液端设于所述凹槽的底面上。进一步地，所述内模还包括安装于所述台阶部上的若干限位块，所述定位环上对应设有与各所述限位块配合定位的限位槽。进一步地，所述内模还包括与各所述限位块相连的限位条，所述定位环上对应设有供各所述限位条插入的定位槽；所述容置槽的底部开设有将各所述引流槽与所述型腔连通的导流槽，所述定位槽与所述限位槽连通，所述定位槽与所述导流槽连通。进一步地，所述定位环由三个弧形片组成，相邻两个所述弧形片之间形成所述定位槽。进一步地，各所述限位块与对应所述限位条呈“7”字型。进一步地，各所述限位块与对应所述限位条为一体成型。进一步地，各所述弧形片的内表面与所述凸台的侧面贴合。本发明提供的铝合金电机壳铸造模具的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过将外模及下模由金属材料制成，将内模由砂芯材料制成，由于砂芯具有保温作用，金属外模及下模具有传热快，冷却快的特点。当通过浇道向型腔中注入浇注液时，型腔中铸件底部低温，上部高温，形成由下而上的温度梯度。当充型完成后，在冷却组件的冷却配合下，首先对铸件底部进行凝固，随后实现对铸件上部的凝固，从而实现铸件由下而上的顺序定向凝固，浇注液不会出现孤立液相，铸件不会出现大量缩松、缩孔、泄漏等质量问题。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的结构示意图；图2为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的剖视图；图3为本发明实施例提供的内模的结构示意图一；图4为本发明实施例提供的内模的结构示意图二；图5为本发明实施例提供的下模的结构示意图。其中，图中各附图标记：1-上模；11-凹槽；12-引流槽；13-外模；14-内模；141-第一基体；142-第二基体；143-台阶部；15-限位块；16-限位条；2-下模；20-底模；21-容置槽；22-定位环；23-导流槽；24-定位槽；25-凸台；3-浇道；31-进液端；32-出液端；4-铸件；5-第一冷却通道；6-第二冷却通道；A-拔模角度。具体实施方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。请一并参阅图1至图5，现对本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具进行说明。该铝合金电机壳铸造模具包括上模1和用于与上模1配合形成型腔的下模2，上模1包括外模13和安装于外模13中的内模14，外模13与下模2均由金属材料制成，内模14由砂芯材料制成，内模14的外表面与外模13的内表面为间隔设置，外模13与内模14之间形成容置腔室，下模2上开设有用于与该容置腔室组合形成型腔的容置槽21；铝合金电机壳铸造模具还包括用于对型腔靠近下模2的一端进行冷却的冷却组件和用于向型腔内注入浇注液的浇道3，冷却组件安装于下模2上，浇道3开设于内模14上，浇道3与型腔连通。由于砂芯具有优良的保温性能，对浇注液的保温性能好，温度损失小，也不存在漏液、熔损等问题，进一步节省生产成本，更加节能环保。在其它实施例中，外模13、内模14和底模20也可以由其它材料制成，在此不作唯一限定。本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具，与现有技术相比，本发明通过将外模13及下模2由金属材料制成，将内模14由砂芯材料制成，由于砂芯具有保温作用，金属外模13及下模2具有传热快，冷却快的特点。当通过浇道3向型腔中注入浇注液时，型腔中铸件4底部低温，上部高温，形成由下而上的温度梯度。当充型完成后，并在冷却组件的冷却配合下，首先对铸件4底部进行凝固，随后实现对铸件4上部的凝固，从而实现铸件4由下而上的顺序定向凝固，浇注液不会出现孤立液相，铸件4不会出现大量缩松、缩孔、泄漏等质量问题。进一步地，请一并参阅图3至图5，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，内模14包括与外模13相连的第一基体141和与第一基体141相连的第二基体142，第一基体141的底面与第二基体142的侧面之间形成指向下模2方向的台阶部143，下模2包括底模20、与第二基体142对位的凸台25和与台阶部143配合定位的定位环22，容置槽21开设于底模20面向内模14的侧面上，凸台25与定位环22分别设于容置槽21中，凸台25设于定位环22中。此结构，相较于将浇道3设置于外部的传统方式，直接将浇道3、凹槽11及引流槽12设置在内模14上，并与容置腔室连通，可实现中心浇注，使得浇注液的行程大大缩短，浇注液温度损失小，铸件4质量好。通过台阶部143与定位环22之间的配合定位，提高上模1与下模2之间的对位精度。而且，通过定位环22与台阶部143的配合，即型腔的上部分与砂芯内模14相接触，型腔的下部分与金属下模2相接触，相较于传统全金属铸造相比，使得拔模角度A更小，大大减少了机加工余量，成本降低。进一步地，请一并参阅图5，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，定位环22的高度大于凸台25的高度。此结构，定位环22高出凸台25的部分可供第二基体142伸入，并实现第二基体142的底面与凸台25顶面的贴合，提高定位环22与台阶部143的对位精度。进一步地，请一并参阅图2，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，冷却组件包括用于对型腔的底部进行冷却的第一冷却通道5，第一冷却通道5设于底模20上。此结构，通过第一冷却通道5可对型腔底部的浇注液冷凝，实现型腔底部中的浇注液优先冷凝，从而可保证浇注液在型腔中实现由下而上的定向凝固。可选地，第一冷却通道5中的液体流速范围为5Lmin-10Lmin，优选为7Lmin，在此不作唯一限定。进一步地，请一并参阅图2，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，冷却组件还包括用于对型腔的中部进行冷却的第二冷却通道6，第二冷却通道6设于凸台25上。此结构，通过第二冷却通道6可对型腔中部的浇注液冷凝。在冷凝成型时，先打开第一冷却通道5，可对型腔底部的浇注液进行先凝固；随后打开第二冷却通道6，可对型腔中部的浇注液进行凝固，最后对型腔上部的浇注液进行凝固。因此可实现铸件4由下而上的顺序定向凝固，浇注液不会出现孤立液相，铸件4不会出现大量缩松、缩孔、泄漏等质量问题，提高铸件4质量。可选地，第二冷却通道6中的液体流速范围为5Lmin-10Lmin，优选为7Lmin，在此不作唯一限定。进一步地，请一并参阅图3和图4，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，第二基体142面向凸台25的侧面上开设有凹槽11与将凹槽11与型腔连通的至少一个引流槽12，浇道3具有进液端31和出液端32，进液端31设于第一基体141的顶部，出液端32设于凹槽11的底面上。此结构，从进液端31注入的浇注液经出液端32流至凹槽11中，再经各引流槽12引导至型腔中。相较于传统的大圆盘中心浇口的浇道组件，由浇道3、凹槽11及各引流槽12组成的浇道组件的中存留的浇注液量少，浇道组件形成的浇注构件的体积小，与铸件4连接的尺寸小，便于切割；而且浇注液的使用量小，成本低。可选地，凹槽11的底面呈规则多边形，凹槽11设于第二基体142面向下模2的侧面之中部位置，出液端32设于凹槽11的底面之中部位置，各引流槽12靠近凹槽11的端部与凹槽11的底面之中心的距离相等。可选地，引流槽12的数量为三个，各引流槽12的中轴线相交于同一点，且两个相邻引流槽12的中轴线之间的夹角为120°；各引流槽12的长度可选为30mm，厚度可选为5mm。此结构，通过将各引流槽12的端部与凹槽11底面之中心的距离设置一样，可保证凹槽11中的浇注液可等分成几部分，并分别通过各引流槽12流入型腔中，使得型腔中各部位的浇注液浇注量一样，使得产品的成型一致性较高，提高铸件4质量。在其它实施例中，引流槽12的数量、尺寸及分布结构可以根据实际需要进行调节，在此不作唯一限定。进一步地，请一并参阅图4和图5，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，内模14还包括安装于台阶部143上的若干限位块15，定位环22上对应设有与各限位块15配合定位的限位槽图未标。此结构，通过各限位块15与对应限位槽的配合定位，可实现内模14与下模2的精确对位，提高铝合金电机壳铸造模具开合模的精确度。进一步地，请一并参阅图4和图5，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，内模14还包括与各限位块15相连的限位条16，定位环22上对应设有供各限位条16插入的定位槽24；容置槽21上开设有将各引流槽12与型腔连通的导流槽23，定位槽24与限位槽连通，定位槽24与导流槽23连通。此结构，通过各限位条16与对应定位槽24之间的配合定位，进一步提高内模14与下模2的对位精度，提高铝合金电机壳铸造模具开合模的精确度。进一步地，请一并参阅图4和图5，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，定位环22由三个弧形片图未标组成，相邻两个弧形片之间形成定位槽24。此结构，形成三段式浇注方式，浇注液使用量少，便于切割。可选地，各弧形片的内表面贴合于凸台25上，使浇注液仅能从引流槽12、定位槽24和导流槽23流入型腔中，减少浇注液使用量。进一步地，请一并参阅图2和图4，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，各限位块15与对应限位条16呈“7”字型，各限位条16的厚度小于对应定位槽24的厚度。此结构，各限位条16与凸台25的外表面之间形成间隔，引流槽12中的浇注液可通过该间隔流至对应导流槽23中，进而流至型腔中，完成充型操作。可选地，第一基体141、第二基体142、各限位块15与对应限位条16为一体成型，便于加工制造，在此不作唯一限定。进一步地，请一并参阅图2，作为本发明实施例提供的铝合金电机壳铸造模具的一种具体实施方式，型腔的拔模角度A范围为0.5°-1.5°。目前，在低压铸造技术领域中，低压铸造是通过拔模角度A肉厚的梯度来实现温度梯度从而实现定向凝固的，因此其拔模角度A设计的较大，大约在2.5°-4°之间的范围内。然而这种设计存在不足之处：拔模角度A设计较大，一方面，会增大机加工余量与浇注液使用量，成本高；另一方面，影响铸件4的几何形状及性质，进而影响铸件4的质量。而且，低压铸造的浇道3往往设计在型腔外侧，导致浇道3的行程较大，影响浇注液的温度及性质，进而影响铸件4质量。本发明通过将型腔的拔模角度A设置为0.5°-1.5°范围之间，相较于传统低压铸造的拔模角度A范围2.5°-4°，本发明提供的型腔的拔模角度A更小，从而可大大降低机加工余量，减少浇注液使用量，降低成本，铸件4的质量高。可选地，型腔的拔模角度A为1°，此结构，电机壳的机加工余量小，浇注液使用量少，成本低，电机壳成型质量好。在其它实施例中，型腔的拔模角度A及范围也可以根据实际需要进行调节，在此不作唯一限定。相较于传统低压方式的全金属模具，本发明提供的模具采用金属下模2与砂芯内模14的配合，因此该金属下模2的高度仅是全金属模具高度的一半左右，因此，拔模力也会减少一半左右。本发明的铝合金电机壳铸造模具的操作步骤如下：1、将内模14与下模2定位安装，随后将外模13与内模14对位安装，实现合模；2、通过浇道3向型腔中注入浇注液开始充型。可选地，该浇注液可选为金属铝液，在此不作唯一限定。3、型腔中注满浇注液后，打开第一冷却通道5一端时间后，随后打开第二冷却通道6；4、同时关闭第一冷却通道5和第二冷却通道6，打开外模13和内模14，完成开模后取出铸件4。如下表1所示，本发明给出了第一冷却通道5与第二冷却通道6在冷却过程中的开启时间、关闭时间和冷凝液的流速的参数值。在其它实施例中，第一冷却通道5与第二冷却通道6的开关闭时间、流速等参数值可以根据实际需要进行调节，在此不作唯一限定。表1冷却组件的参数设定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。

权利要求：1.一种铝合金电机壳铸造模具，包括上模和用于与所述上模配合形成型腔的下模，其特征在于：所述上模包括外模和安装于所述外模中的内模，所述外模与所述下模均由金属材料制成，所述内模由砂芯材料制成，所述外模与所述内模之间形成容置腔室，所述下模上对应开设有与所述容置腔室配合形成所述型腔的容置槽；所述铝合金电机壳铸造模具还包括用于对所述型腔靠近所述容置槽的一端进行冷却的冷却组件和用于向所述型腔内注入浇注液的浇道，所述冷却组件安装于所述下模上，所述浇道开设于所述内模上，所述浇道与所述型腔连通。2.如权利要求1所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：所述内模包括与所述外模相连的第一基体和与所述第一基体相连的第二基体，所述第一基体的底面与所述第二基体的侧面之间形成台阶部，所述下模包括底模、与所述第二基体对位的凸台和与所述台阶部配合定位的定位环，所述容置槽开设于所述底模面向所述内模的侧面上，所述凸台与所述定位环分别设于所述容置槽中，所述凸台设于所述定位环中。3.如权利要求2所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：所述定位环的高度大于所述凸台的高度。4.如权利要求2所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：所述第二基体面向所述凸台的侧面上开设有凹槽和将所述凹槽与所述型腔连通的至少一个引流槽，各所述引流槽设于所述第二基体面向所述凸台的侧面上，所述浇道具有进液端和出液端，所述进液端设于所述第一基体的顶部，所述出液端设于所述凹槽的底面上。5.如权利要求4所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：所述内模还包括安装于所述台阶部上的若干限位块，所述定位环上对应设有与各所述限位块配合定位的限位槽。6.如权利要求5所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：所述内模还包括与各所述限位块相连的限位条，所述定位环上对应设有供各所述限位条插入的定位槽；所述容置槽的底部开设有将各所述引流槽与所述型腔连通的导流槽，所述定位槽与所述限位槽连通，所述定位槽与所述导流槽连通。7.如权利要求6所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：所述定位环由三个弧形片组成，相邻两个所述弧形片之间形成所述定位槽。8.如权利要求6所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：各所述限位块与对应所述限位条呈“7”字型。9.如权利要求6所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：各所述限位块与对应所述限位条为一体成型。10.如权利要求7所述的铝合金电机壳铸造模具，其特征在于：各所述弧形片的内表面与所述凸台的侧面贴合。

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