[发明专利]模具组件和制造金属铸件的方法

说明书

用于制造金属合金铸件的模具组件包括上模和下模、多个砂芯和压力芯。上模包括模腔的上部。下模包括浇注系统、模腔的下部和多个立管腔的上部。浇注系统与立管腔连通，以将经过加压的液态金属合金提供至立管腔。压力芯具有多个突起，所述多个突起设置在多个立管腔的上部中的每一个中。

技术领域

本公开涉及金属铸造工艺，并且更具体地，涉及铝合金铸造工艺。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以构成或不构成现有技术。

有许多不同的铸造工艺可以生产高性能铝合金汽缸盖。重力和低压永久及半永久模铸工艺使用砂芯用于内部通道和特征件。然而，这些工艺往往会制造出机械性能较低的铸件，而对于该合金而言，本应该能实现更高的机械性能。虽然使用倾斜式或旋转式模具倾倒机构制造的减少液态金属混流的铸件具有改进的机械性能，但是由于循环时间长以及工艺和设备的复杂性，这些工艺往往具有高关联成本。

因此，目前一些铝合金铸造工艺生产具有低机械性能的较便宜的铸件。其他工艺生产具有高机械性能的铸件。然而，对于大多数(如果不是全部)这些改进，结果都造成成本的增加。因此，本领域需要一种改进的铸造方法，以较低的、更具竞争力的成本生产高质量、高性能的铝铸件。

发明内容

本发明提供一种用于制造金属合金铸件的方法的模具组件。模具组件包括上模、下模和多个砂芯，以及压力芯。上模包括模腔的上部。下模包括模腔的下部和至少第一立管腔的上部。上模设置在下模的顶部，以组合模腔的上部和下部。多个砂芯设置在上模和下模的模腔的内部。压力芯具有至少第一突起，并且其中第一突起邻近第一立管腔设置并且包括形成第一立管腔的底部的顶表面。

在本发明的一个实施例中，压力芯设置在第一位置和第二位置中的一处。当压力芯处于第一位置时，第一立管腔具有第一体积。当压力芯处于第二位置时，第一立管腔具有第二体积。第二体积小于第一体积。

在本发明的另一个实施例中，模具组件还包括浇注系统和活塞芯。浇注系统具有与第一立管腔连通的流道，且活塞芯设置在靠近流道的第一位置和第二位置中的一处。

在本发明的又一个实施例中，活塞芯的第一位置使得第一立管腔和流道之间形成连通，且活塞芯的第二位置抑制第一立管腔和流道之间的连通。

在本发明的又一个实施方案中，压力芯是金属芯。

在本发明的又一个实施例中，下模还包括浇注系统，该浇注系统将液态金属合金从经过加压的液态金属合金源传送到立管腔。

在本发明的又一个实施例中，经过加压的液态金属合金源包括电磁泵和机械泵中的一种。

在本发明的又一个实施例中，经过加压的液态金属合金源包括浇口盆和浇口。

在本发明的又一个实施例中，上模和下模是永久金属模。

在本发明的又一个实施例中，压力芯是下模的可移动部分。

本发明还提供了一种用于制造金属合金铸件的方法的模具组件。模具组件包括砂芯组件、上模和下模。砂芯组件至少包括立管芯和活塞芯。立管芯包括浇注系统和至少第一立管腔。活塞芯设置在第一立管腔附近。上模包括模腔的上部。下模包括模腔的下部和活塞芯致动器。砂芯组件设置在模腔的下部，上模设置在下模上，且活塞芯致动器固定成与活塞芯共同运动。活塞芯设置在第一位置和第二位置中的一处。当活塞芯处于第一位置时，第一立管腔具有第一体积。当活塞芯处于第二位置时，第一立管腔具有第二体积。第一立管腔的第二体积小于第一立管腔的第一体积。

在本发明的一个实施例中，活塞芯具有顶表面，该顶表面形成第一立管腔的一部分。

在本发明的另一个实施例中，活塞芯包括横截面，该横截面的宽度小于第一立管腔的横截面。