專利名稱：用于模鑄的模具,制造鑄件產(chǎn)品的方法和鑄件產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個實施例涉及與模鑄相關(guān)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
冷卻室(cold chamber)模鑄系統(tǒng)的模鑄模具在模具內(nèi)部配備將熔化金屬導(dǎo)向產(chǎn)品區(qū) (也就是，在其中產(chǎn)品將要被鑄造的區(qū)域)的扇形澆口 (fan gate)。該扇形澆口包括從鑄 造機(jī)器的注射裝置接收熔化金屬的盤狀區(qū)(biscuitsection),將熔化金屬從盤狀區(qū)導(dǎo)向產(chǎn)品 區(qū)的澆道區(qū)，和通過急劇減小厚度加速熔化金屬的流速的鰭狀區(qū)。
產(chǎn)品區(qū)包括與沿熔化金屬的流向在盤狀區(qū)的直接下游的區(qū)域相對應(yīng)的產(chǎn)品中心區(qū)和 產(chǎn)品中心區(qū)外的產(chǎn)品側(cè)面區(qū)。扇形澆口配備向產(chǎn)品側(cè)面區(qū)提供易于在產(chǎn)品中心區(qū)集中的熔 化金屬流的三角形區(qū)(delta section)。
該三角形區(qū)是設(shè)置在例如盤狀區(qū)和產(chǎn)品中心區(qū)之間的凸起區(qū)。從盤狀區(qū)流向產(chǎn)品中 心區(qū)的熔化金屬碰撞三角形區(qū)以被分配到左右產(chǎn)品側(cè)面區(qū)。如果沒有設(shè)置三角形區(qū)，則熔 化金屬流集中在產(chǎn)品中心區(qū)，產(chǎn)品中心區(qū)將被過度填充。另一方面，在左右產(chǎn)品側(cè)面區(qū)存 在不足填充，不均勻填充或由于熔化不完全而產(chǎn)生裂紋的可能性。
在第2002-45956號日本專利申請公開公報中公開了一種配備三角形區(qū)的模具的扇形 澆口。該扇形澆口包括盤狀區(qū)，澆道區(qū)和澆口區(qū)(對應(yīng)于鰭狀區(qū))。澆道區(qū)部分配備澆口 區(qū)，澆道區(qū)的僅有幾個特殊部分與產(chǎn)品區(qū)相連。換句話說，不配備澆口區(qū)的部分起三角形 區(qū)的作用。
順便提及，當(dāng)設(shè)置這樣的三角形區(qū)時，使易于在產(chǎn)品中心區(qū)集中的熔化金屬分流至 產(chǎn)品側(cè)面區(qū)，改善了產(chǎn)品側(cè)面區(qū)的不足填充現(xiàn)象。但是，被三角形區(qū)分開的熔化金屬在產(chǎn) 品區(qū)中重新結(jié)合到一起，在此過程中，在熔化金屬組分之間發(fā)生碰撞。此時，存在使模具 內(nèi)部的空氣被巻入熔化金屬中的現(xiàn)象(所謂的氣體夾雜)的可能性。如果發(fā)生該氣體夾雜， 則存在引起稱作鑄模型腔(mold cavity),缺陷填充或熔化金屬皺皮(wrinkle)的缺陷鑄造 的可能性。熔化金屬皺皮也稱作冷疤，是遺留在鑄件產(chǎn)品表面的圖案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠減少缺陷鑄造的模具。
本發(fā)明的另一個目的在于提供制造經(jīng)減少缺陷鑄造的鑄件產(chǎn)品的方法。 本發(fā)明的另一個目的在于提供經(jīng)減少缺陷鑄造的鑄件產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的用于模鑄的模具包括定模和將要與定模相結(jié)合的動模。當(dāng) 動模與定模相結(jié)合時，在定模和動模之間形成要被注入熔化金屬的盤狀區(qū)，要在其中鑄造 產(chǎn)品的產(chǎn)品區(qū)，將熔化金屬從盤狀區(qū)導(dǎo)向產(chǎn)品區(qū)的澆道區(qū)，和設(shè)置在澆道區(qū)與產(chǎn)品區(qū)之間 并且在靠近產(chǎn)品區(qū)的方向上厚度減小的鰭狀區(qū)。鰭狀區(qū)沿與熔化金屬的流向相交的方向從 產(chǎn)品區(qū)的一個端部延伸到另一個端部，并包括在熔化金屬的流向上與盤狀區(qū)相對的鰭狀中 心區(qū)和在鰭狀中心區(qū)一側(cè)上的鰭狀側(cè)面區(qū)。鰭狀側(cè)面區(qū)配備形成得比鰭狀中心區(qū)的厚度更 厚的鰭狀厚部，該鰭狀厚部延伸到鰭狀區(qū)和產(chǎn)品區(qū)之間的邊界。與鰭狀厚部相連的產(chǎn)品厚 部設(shè)置在與鰭狀厚部相對的產(chǎn)品區(qū)的區(qū)域中。
在根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的通過模鑄制造鑄件產(chǎn)品的方法中制備包括定模和將要 與定模相結(jié)合的動模的模具。在該模具中，當(dāng)動模與定模相結(jié)合時，在定模和動模之間形 成將要注入熔化金屬的盤狀區(qū)，將要鑄造鑄件產(chǎn)品的產(chǎn)品區(qū)，將熔化金屬從盤狀區(qū)導(dǎo)向產(chǎn) 品區(qū)的澆道區(qū)，和設(shè)置在澆道區(qū)與產(chǎn)品區(qū)之間并且在靠近產(chǎn)品區(qū)的方向上厚度減小的鰭狀 區(qū)。鰭狀區(qū)沿與熔化金屬的流向相交的方向從產(chǎn)品區(qū)的一個端部延伸到另一個端部，并包 括在熔化金屬的流向上與盤狀區(qū)相對的鰭狀中心區(qū)和鰭狀中心區(qū)一側(cè)上的鰭狀側(cè)面區(qū)。鰭 狀側(cè)面區(qū)配備形成得比鰭狀中心區(qū)的厚度更厚的鰭狀厚部，該鰭狀厚部延伸到鰭狀區(qū)和產(chǎn) 品區(qū)之間的邊界。與鰭狀厚部相連的產(chǎn)品厚部設(shè)置在與鰭狀厚部相對的產(chǎn)品區(qū)的區(qū)域中。 此外，動模與定模相結(jié)合，然后將熔化金屬注入盤狀區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的鑄件產(chǎn)品通過利用包括定模和將要與定模相結(jié)合的動模 的模具鑄造。當(dāng)動模與定模相結(jié)合時，在定模和動模之間形成要被注入熔化金屬的盤狀區(qū)， 要在其中鑄造產(chǎn)品的產(chǎn)品區(qū)，將熔化金屬從盤狀區(qū)導(dǎo)向產(chǎn)品區(qū)的澆道區(qū)，和設(shè)置在澆道區(qū) 與產(chǎn)品區(qū)之間并且在靠近產(chǎn)品區(qū)的方向上厚度減小的鰭狀區(qū)。鰭狀區(qū)包括與沿熔化金屬的 流向在盤狀區(qū)的直接下游的區(qū)域?qū)?yīng)的鰭狀中心區(qū)和在鰭狀中心區(qū)一側(cè)上的鰭狀側(cè)面區(qū)。 鰭狀側(cè)面區(qū)設(shè)置有形成得比鰭狀中心區(qū)的厚度更厚的鰭狀厚部，該鰭狀厚部延伸到鰭狀區(qū) 和產(chǎn)品區(qū)之間的邊界。與鰭狀厚部相連的產(chǎn)品厚部設(shè)置在與鰭狀厚部相對的產(chǎn)品區(qū)的區(qū)域 中。
根據(jù)本發(fā)明，可以減少缺陷鑄造。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將在下文的說明中闡述，并且其中一部分將通過說明中變 得顯而易見，或者可通過本發(fā)明的實踐得到了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過下文具體 指出的手段和結(jié)合的方式實現(xiàn)和獲得。


結(jié)合在說明書中并組成說明書的一部分的

本發(fā)明的實施例，并與上文給出 的概括說明和下文給出的對實施例的詳細(xì)說明一起解釋本發(fā)明的原理。 圖1是以分解方式顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的模具的示范立體圖； 圖2是示意性地顯示圖1所示的模具的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的示范視圖； 圖3是示意性地顯示圖2所示的模具的內(nèi)部空間的沿線F3-F3的截面的示范視圖； 圖4是示意性地顯示圖2所示的鰭狀區(qū)的沿線F4-F4的截面的示范視圖； 圖5是以放大方式顯示圖4所示的鰭狀區(qū)中被線F5包圍的區(qū)域的示范視圖； 圖6是示意性地顯示圖2所示的鰭狀區(qū)和產(chǎn)品區(qū)之間的邊界部分的沿線F6-F6的截 面的示范視圖7是示意性地顯示圖2所示的鰭狀區(qū)和產(chǎn)品區(qū)之間的邊界部分的沿線F7-F7的截 面的示范視圖8是示意性地顯示圖2所示的模具的內(nèi)部空間中熔化金屬流的狀態(tài)的示范視以及
圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例的鑄件產(chǎn)品的示范立體圖。
具體實施例方式
下文將參考圖1至圖9說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的模具l，制造鑄件產(chǎn)品的方法和鑄 件產(chǎn)品2。
圖1顯示根據(jù)本實施例的模具1。模具1用于例如冷卻室系統(tǒng)的模鑄。例如，通過壓 力將鎂合金，鋁合金或鋅合金作為熔化金屬灌注入模具l中。順便說明，根據(jù)本發(fā)明的模 具不局限于以上材料，可以廣泛用于將各種材料用作熔化金屬的模鑄。
圖9顯示作為使用模具1的鑄件產(chǎn)品2的實例。鑄件產(chǎn)品2配備具有例如矩形的底 壁3，從底壁3的外圍邊緣部分升起的垂直壁4，和在一側(cè)開口的類似盒子的形狀。該鑄 件產(chǎn)品2是例如組成諸如便攜式電腦的電子設(shè)備的殼體的一部分的組件。順便說明，可應(yīng) 用本發(fā)明的鑄件產(chǎn)品不局限于以上實例，各種組件廣泛地與其相對應(yīng)。如圖1所示，模具1包括定模6和將要與定模6相結(jié)合的動模7。定模6固定到定模 壓板(未顯示)上。定模6包括定模板11，模腔構(gòu)件12和入口構(gòu)件13。
定模板11固定到定模壓板上，并在與動模7相對的表面上配備模腔構(gòu)件12安裝到 其中的凹陷部分(未顯示)。模腔構(gòu)件12附接到凹陷部分上并與動模7相對。模腔構(gòu)件12 包括用于形成例如產(chǎn)品外表面的模具表面。順便說明，該"外表面"是指當(dāng)產(chǎn)品2成為最 終產(chǎn)品的一部分時用戶可以看到的鑄件產(chǎn)品2的表面。入口構(gòu)件13配備其中插入鑄造機(jī) 器的注射柱塞的通孔并形成圓柱形。
另一方面，動模7包括動模板15，模芯構(gòu)件16和分隔片17。
動模7固定到動模壓板(未顯示)上，并可以在動模7與定模6相結(jié)合的模具閉合 位置和動模7與定模6分離的模具打開位置之間前進(jìn)或后退。
動模板15固定到動模壓板上，并在與定模6相對的表面上配備模芯構(gòu)件16安裝到 其中的凹陷部分15a。模芯構(gòu)件16附接到凹陷部分15a上并與定模6相對。模芯構(gòu)件16 包括用于形成例如產(chǎn)品內(nèi)表面的模具表面。順便說明，該"內(nèi)表面"是指當(dāng)產(chǎn)品2成為最 終產(chǎn)品的一部分時用戶看不到的鑄件產(chǎn)品2的內(nèi)側(cè)表面。
當(dāng)動模7與定模6相結(jié)合時，在定模6和動模7之間形成熔化金屬被壓進(jìn)其中的內(nèi) 部空間21。在圖2至圖8中，為了方便解釋，從模具l中提取出熔化金屬流入其中的內(nèi)部 空間21以便示意性地進(jìn)行顯示。在圖2中，熔化金屬從上向下流動。順便說明，在本說 明書中，當(dāng)簡單地使用術(shù)語"上游側(cè)"時，是指在熔化金屬流動方向的上游側(cè)，當(dāng)簡單地 使用術(shù)語"下游側(cè)"時，是指在熔化金屬流動方向的下游側(cè)(也就是，熔化金屬的下游側(cè))。
如圖2所示，模具1中的內(nèi)部空間21包括作為在其中將要鑄造產(chǎn)品(也就是鑄件產(chǎn) 品2)的空間的產(chǎn)品區(qū)22和將熔化金屬導(dǎo)向產(chǎn)品區(qū)22的扇形澆口 23。產(chǎn)品區(qū)22包括與 鑄件產(chǎn)品2的形狀相對應(yīng)的經(jīng)雕蝕的表面。如圖3和圖6所示，產(chǎn)品區(qū)22包括作為在其 中將要鑄造鑄件產(chǎn)品2的底壁3的空間的底壁區(qū)25，和作為在其中將要鑄造鑄件產(chǎn)品2的 垂直壁4的空間的垂直壁區(qū)26。
此處，定義術(shù)語"標(biāo)準(zhǔn)厚度"。"標(biāo)準(zhǔn)厚度"也稱為基本厚度，是鑄件產(chǎn)品中通常最 廣泛采用的厚度，并且是作為產(chǎn)品基準(zhǔn)的厚度。在上述鑄件產(chǎn)品2的情況中，底壁3的厚 度與本發(fā)明提及的標(biāo)準(zhǔn)厚度相對應(yīng)。也就是，在其中將要鑄造底壁3的產(chǎn)品區(qū)22的底壁 區(qū)25的厚度等于標(biāo)準(zhǔn)厚度。
如圖2所示，產(chǎn)品區(qū)22包括對應(yīng)于鑄件產(chǎn)品2的四個側(cè)面的第一至第四邊緣區(qū)22a， 22b， 22c和22d。第一邊緣區(qū)22a位于產(chǎn)品區(qū)22的最上游側(cè)，并沿與熔化金屬的流向相交的方向(圖2中的橫向方向)延伸。第二和第三邊緣區(qū)22b和22c從第一邊緣區(qū)22a的兩 個側(cè)端沿熔化金屬的流向(圖2中的縱向方向)延伸。第四邊緣區(qū)22d位于產(chǎn)品區(qū)22的 最下游側(cè)，并沿與熔化金屬的流向相交的方向延伸。
將熔化金屬導(dǎo)向產(chǎn)品區(qū)22的扇形澆口 23從上游側(cè)起依次包括盤狀區(qū)31，澆道區(qū)32 和鰭狀區(qū)33，如圖2所示。盤狀區(qū)31是設(shè)置在入口構(gòu)件13內(nèi)的區(qū)域，并且從鑄造機(jī)器的 注射裝置接收高溫，高速的熔化金屬。也就是，將熔化金屬注入(也就是灌注)到盤狀區(qū) 31中。
澆道區(qū)32是從盤狀區(qū)31延續(xù)的區(qū)域，并將注射到盤狀區(qū)31中的熔化金屬導(dǎo)向產(chǎn)品 區(qū)22。如圖2所示，澆道區(qū)32包括與盤狀區(qū)31相通的上游區(qū)32a和與鰭狀區(qū)33相通的 的下游區(qū)32b。
澆道區(qū)32的下游區(qū)32b被擴(kuò)展成大于上游區(qū)32a，以便可以將熔化金屬導(dǎo)向全部產(chǎn) 品區(qū)22。如圖2所示，澆道區(qū)32的下游區(qū)32b被擴(kuò)展成與例如產(chǎn)品區(qū)22的大部分第一邊 緣區(qū)22a相對。
鰭狀區(qū)33設(shè)置在澆道區(qū)32和產(chǎn)品區(qū)22之間。如圖3所示，鰭狀區(qū)33是其厚度在 沿熔化金屬的流向靠近產(chǎn)品區(qū)22的方向上急劇減小并且加速熔化金屬向產(chǎn)品區(qū)22的流速 的區(qū)域。順便說明，鰭狀區(qū)33將在下文詳細(xì)說明。
如圖2所示，溢流區(qū)34和冷卻區(qū)35設(shè)置在產(chǎn)品區(qū)22的下游側(cè)。溢流區(qū)34是用于 排盡產(chǎn)品區(qū)22內(nèi)被熔化金屬推動的空氣以減少熔化金屬的填充阻力的區(qū)域，并且將流動 前端的品質(zhì)下降的的熔化金屬的一部分推出至產(chǎn)品區(qū)22外。冷卻區(qū)35是用于防止品質(zhì)下 降的熔化金屬流出模具1的區(qū)域。
下文將詳細(xì)說明根據(jù)本實施例的鰭狀區(qū)33。
如圖2所示，根據(jù)本實施例的鰭狀區(qū)33僅與一個邊緣區(qū)22a相連。鰭狀區(qū)33是其 整體上沿與熔化金屬的流向相交的方向從產(chǎn)品區(qū)22的一個端部延伸到另一個端部的一個 部分。也就是，該鰭狀區(qū)33不是部分將澆道區(qū)32與產(chǎn)品區(qū)22相連，而是基本上將澆道 區(qū)32的全部下游端與產(chǎn)品區(qū)22相連。
順便說明，"設(shè)置成從產(chǎn)品區(qū)的一個端部延伸到另一個端部"不局限于鰭狀區(qū)嚴(yán)格地 設(shè)置在從產(chǎn)品區(qū)的一個末端邊緣到另一個末端邊緣的情況，還包括如圖2所示的鰭狀區(qū)從 例如產(chǎn)品區(qū)的一個末端附近的區(qū)域延伸到其另一個末端附近的區(qū)域的情況。
如圖2所示，鰭狀區(qū)33包括鰭狀中心區(qū)41和設(shè)置在鰭狀中心區(qū)41兩側(cè)的鰭狀側(cè)面 區(qū)42和43。鰭狀中心區(qū)41是在熔化金屬的流向上與盤狀區(qū)31相對的區(qū)域。順便說明，在本發(fā)明中，"與盤狀區(qū)相對"是指把模具的內(nèi)部空間看作平面視圖時與盤狀區(qū)相對。鰭 狀中心區(qū)41對應(yīng)于在熔化金屬的流向上在盤狀區(qū)31的直接下游的區(qū)域，熔化金屬從盤狀 區(qū)31直接流入該區(qū)域。
如圖6所示，鰭狀中心區(qū)41的厚度Tl設(shè)定成等于產(chǎn)品區(qū)22的底壁區(qū)25的厚度T2 (也就是，產(chǎn)品區(qū)22的標(biāo)準(zhǔn)厚度)。鰭狀中心區(qū)41設(shè)置在產(chǎn)品區(qū)22的底壁區(qū)25的延長 線上并直接與底壁區(qū)25相連。
另一方面，如圖2所示，鰭狀側(cè)面區(qū)42和43是鰭狀中心區(qū)41外的區(qū)域并且不與盤 狀區(qū)31相對。如圖2所示，在鰭狀中心區(qū)41的橫向兩側(cè)形成一對鰭狀側(cè)面區(qū)42和43。 鰭狀側(cè)面區(qū)42和43沿熔化金屬的流向延伸。
如圖2和圖4所示，鰭狀厚部45設(shè)置在一對鰭狀側(cè)面區(qū)42和43的每個側(cè)面區(qū)的部 分區(qū)域中。如圖4所示，鰭狀厚部45是厚度為T3的增厚部分，該厚度T3大于鰭狀中心 區(qū)41的厚度T1。
如圖2所示，鰭狀厚部45沿熔化金屬的流向延伸，并設(shè)置為從澆道區(qū)32延伸至產(chǎn) 品區(qū)22。也就是，鰭狀厚部45延伸至鰭狀區(qū)33和產(chǎn)品區(qū)22之間的邊界。鰭狀厚部45設(shè) 置在沿熔化金屬的流向延伸的鰭狀區(qū)33的側(cè)邊緣區(qū)42a和43a，也就是，設(shè)置在鰭狀區(qū)33 的最遠(yuǎn)離鰭狀中心區(qū)41的部分。
鰭狀厚部45的厚度T3是例如鰭狀中心區(qū)41的厚度Tl的1.1至1.5倍的厚度。順便 說明，取決于產(chǎn)品形狀，可以使鰭狀厚部45的厚度大于以上厚度。如圖7所示，鰭狀厚 部45相對于鰭狀中心區(qū)41沿垂直壁區(qū)26從底壁區(qū)25升起的方向隆起。
如圖2所示，例如在鑄件產(chǎn)品是A4尺寸的便攜式電腦的殼體組件的情況下，鰭狀厚 部45沿與熔化金屬的流向相交的方向的寬度Wl例如大約是30mm。順便說明，該數(shù)值不 局限于本發(fā)明的范圍。
如圖5所示，鰭狀厚部45配備其厚度在鰭狀厚部45和鰭狀厚部45以外的區(qū)域之間 連續(xù)變化的傾斜區(qū)46。在鰭狀厚部45和鰭狀側(cè)面區(qū)42， 43的其它部分之間，傾斜區(qū)46 在一個位置的厚度隨著該位置沿與熔化金屬的流向相交的方向前進(jìn)而減小。也就是，鰭狀 厚部45沿與熔化金屬的流向相交的方向不是例如以臺階狀陡然隆起，而是在傾斜區(qū)46平 滑地隆起。
傾斜區(qū)46的傾角a (見圖5)的角度例如是45°或更低。順便說明，鰭狀厚部45 可以通過形成彎曲表面的區(qū)域連接到鰭狀厚部45外的區(qū)域，該彎曲表面區(qū)通過將邊緣變 圓代替線性傾斜的傾斜區(qū)而形成。如圖2所示，產(chǎn)品區(qū)22包括產(chǎn)品中心區(qū)51和設(shè)置在產(chǎn)品中心區(qū)51兩側(cè)的產(chǎn)品側(cè)面 區(qū)52和53。產(chǎn)品中心區(qū)51是沿熔化金屬的流向在盤狀區(qū)31的直接下游的區(qū)域并且是鰭 狀中心區(qū)41的下游區(qū)域。
各個產(chǎn)品側(cè)面區(qū)52和53是產(chǎn)品中心區(qū)51外的區(qū)域，并且是鰭狀側(cè)面區(qū)42， 43的 下游區(qū)域。如圖2和圖7所示，與鰭狀厚部45相連的產(chǎn)品厚部55設(shè)置在與鰭狀厚部45 相對的各個產(chǎn)品側(cè)面區(qū)52和53的部分區(qū)域中。產(chǎn)品厚部55是形成為厚于產(chǎn)品中心區(qū)51 的厚度(也就是產(chǎn)品區(qū)22的標(biāo)準(zhǔn)厚度)的增厚部分。產(chǎn)品厚部55沿熔化金屬的流向延伸。
如圖2所示，產(chǎn)品厚部55僅設(shè)置在沿熔化金屬的流向的各個產(chǎn)品側(cè)面區(qū)52和53的 一部分中。例如，當(dāng)鑄件產(chǎn)品2是4A尺寸的便攜式計算機(jī)的殼體組件的情況下，在產(chǎn)品 厚部55中，其沿熔化金屬的流向的長度L1例如大約是30mm。順便說明，該數(shù)值不局限 于本發(fā)明的范圍。
如圖2所示，產(chǎn)品厚部55包括與鰭狀厚部45相連的上游端部分55a和遠(yuǎn)離鰭狀厚 部45的下游端部分55b。如圖7所示，產(chǎn)品厚部55的上游端部分55a的厚度T4與鰭狀厚 部45的厚度T3相同。上游端部分55a和下游端部分55b之間的部分配備緩慢傾斜的表面， 該表面上產(chǎn)品厚部55的厚度沿熔化金屬的流向朝向下游側(cè)的方向減小。產(chǎn)品厚部55的下 游端部分55b具有與產(chǎn)品區(qū)22的遠(yuǎn)離鰭狀區(qū)33的區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)厚度相同的厚度T2。也就是， 產(chǎn)品厚部55逐漸變?yōu)楫a(chǎn)品區(qū)22的標(biāo)準(zhǔn)厚度。
如圖2所示，產(chǎn)品厚部55在與熔化金屬的流向相交的方向上的寬度W2形成為等于 鰭狀厚部在與熔化金屬的流向相交的方向上的寬度W1。如圖7所示，產(chǎn)品厚部55沿垂直 壁區(qū)26從底壁區(qū)25升起的方向隆起。也就是，產(chǎn)品厚部55不是形成在產(chǎn)品的外表面?zhèn)?上，而是形成在產(chǎn)品的內(nèi)表面?zhèn)壬?。順便說明，產(chǎn)品厚部55配備與鰭狀厚部45的傾斜區(qū) 46對應(yīng)的傾斜區(qū)。
如圖9所示，通過使用這樣的模具1鑄造的鑄件產(chǎn)品2包括形成在產(chǎn)品厚部55中的 凸起區(qū)61。該凸起區(qū)61從鑄件產(chǎn)品2的內(nèi)表面58隆起。也就是，該凸起區(qū)61不是出現(xiàn) 在鑄件產(chǎn)品2的外表面57上。鑄件產(chǎn)品2可以不必經(jīng)過凸起區(qū)61的切除處理而使用，或 者可以在鑄造后經(jīng)過用機(jī)械加工等將凸起區(qū)61減小至標(biāo)準(zhǔn)厚度的切除處理后使用。
下文將說明使用模具1制造鑄件產(chǎn)品2的方法的實例。
首先，制備上文描述的模具l，該模具1設(shè)置在鑄造機(jī)器上。此外，熔化原材料(例 如，鎂合金)以獲得熔化金屬。隨后，鑄造周期開始。首先，移動動模7以便與定模6相 結(jié)合，然后夾緊模具l。然后，將熔化金屬灌注入與入口構(gòu)件13連結(jié)的套筒中，以高速推動注射柱塞并將熔化金屬壓進(jìn)模具1的盤狀區(qū)31。
當(dāng)鑄件產(chǎn)品2的固化進(jìn)展到一定程度時，移動動模7以打開模具，然后從模具1中 取出鑄件產(chǎn)品2。結(jié)果， 一個模鑄周期完成。從模具l中取出的鑄件產(chǎn)品2經(jīng)過多余部分 的切除處理，從而獲得擁有預(yù)期形狀的鑄件產(chǎn)品2。
下文將說明模具的功能。
圖8所示的框線箭頭表示熔化金屬的流動。被推進(jìn)盤狀區(qū)31的熔化金屬流試圖流向 產(chǎn)品區(qū)22。此處，鰭狀側(cè)面區(qū)42和43配備鰭狀厚部45。在配備鰭狀厚部45的區(qū)域中流 動性高于鰭狀中心區(qū)41。因此，熔化金屬并不集中流進(jìn)鰭狀中心區(qū)41，而是適當(dāng)?shù)胤植?到鰭狀中心區(qū)和鰭狀側(cè)面區(qū)42和43中流動。結(jié)果，熔化金屬的流動在圖8所示的產(chǎn)品中 心區(qū)51和產(chǎn)品側(cè)面區(qū)52和53中基本均勻。
鰭狀區(qū)33的大部分與產(chǎn)品區(qū)22的底壁區(qū)25相連。結(jié)果，從鰭狀區(qū)33提供的熔化 金屬直接進(jìn)入底壁區(qū)25。因此，注射時的流動阻力相對不大。
圖8中連接箭頭尖端的長短交替的虛線表明某個瞬間的熔化金屬流的前端的實例。 在根據(jù)本實施例的模具1中，熔化金屬僅從產(chǎn)品區(qū)22的一個邊緣區(qū)22a進(jìn)入產(chǎn)品區(qū)22, 并且通過鰭狀厚部45和產(chǎn)品厚部55實現(xiàn)產(chǎn)品中心區(qū)51中的熔化金屬流和產(chǎn)品側(cè)面區(qū)52 和53中的熔化金屬流之間的平衡(所謂的流動平衡)。因此，如圖8所示，熔化金屬流前 端在遍及產(chǎn)品區(qū)22的整個寬度上基本均勻。結(jié)果，產(chǎn)品區(qū)22內(nèi)的空氣能在一個方向上被 排至溢流區(qū)34，產(chǎn)品區(qū)22內(nèi)的空氣幾乎不能留在產(chǎn)品區(qū)22中，在產(chǎn)品區(qū)22中適當(dāng)?shù)剡M(jìn) 行由熔化金屬對空氣的替換。
根據(jù)如上所述配置的模具1，可以改進(jìn)熔化金屬的流動平衡并減少缺陷鑄造。也就是， 在鰭狀側(cè)面區(qū)42和43配備形成為厚于鰭狀中心區(qū)41的厚度的鰭狀厚部45的情況下，可 以不設(shè)置三角形區(qū)就將熔化金屬分配到產(chǎn)品中心區(qū)51和產(chǎn)品側(cè)面區(qū)52和53中。也就是， 可以不設(shè)置三角形區(qū)就將產(chǎn)品區(qū)22的流動平衡平整化。
在可以不用三角形區(qū)的情況下，可以避免在三角形區(qū)被分成幾部分的熔化金屬重新 結(jié)合在一起的情形，在該過程中，熔化金屬的各個部分互相碰撞。因此，可以減少產(chǎn)品區(qū) 22中的氣體夾雜，從而可以減少缺陷鑄造。此外，熔化金屬以非常高的速度和非常高的壓 力碰撞三角形區(qū)，因而容易引起模具l的熔化損壞。也就是，在根據(jù)本實施例的不設(shè)置三 角形區(qū)的模具l中，與配備三角形區(qū)的模具相比，可以容易地延長使用壽命。
根據(jù)使用模具1制造鑄件產(chǎn)品2的鑄造方法，可以減少上文說明的缺陷鑄造。此外， 通過使用模具l，可以獲得減少缺陷鑄造的鑄件產(chǎn)品。在使鰭狀區(qū)33的厚度等于或大于產(chǎn)品區(qū)22的厚度的情況下，流道截面在熔化金屬 到達(dá)產(chǎn)品區(qū)22時陡然變窄，因此存在引起熔化金屬的缺陷流動的可能性。另一方面，如 在本實施例中，在與鰭狀厚部45相連的產(chǎn)品厚部55設(shè)置在產(chǎn)品區(qū)22的與鰭狀厚部45相 對的區(qū)域中的情況下，少有可能在鰭狀區(qū)33和產(chǎn)品區(qū)22之間的邊界引起熔化金屬的缺陷 流動。
近年來，對減少鑄件產(chǎn)品的厚度有著強(qiáng)烈需求，在某些情況下鰭狀區(qū)33的最小厚度 部分的厚度是0.4mm或0.3mm。在這樣的情況下，當(dāng)從模具中取出鑄件產(chǎn)品時，鑄件產(chǎn)品 在最小厚度部分的剛度非常脆弱以致在一些情況下不能穩(wěn)定取出。另一方面，根據(jù)本實施 例的模具1，通過由鰭狀厚部45形成的凸起區(qū)61提高剛度，因而可以從模具1中穩(wěn)定地 取出鑄件產(chǎn)品2。
當(dāng)產(chǎn)品厚部55的上游端部分55a以其厚度與鰭狀厚部45的厚度完全相同的方式形 成時，上游端部分55a與鰭狀厚部45相連，熔化金屬流在鰭狀厚部45和產(chǎn)品厚部55之間 的邊界處幾乎不紊亂，因此可以進(jìn)一步減少缺陷鑄造。
由產(chǎn)品厚部55形成的凸起區(qū)61是在鑄造后沒有任何作用的多余部分。當(dāng)以產(chǎn)品厚 部55在一個位置的厚度隨著該位置沿熔化金屬的流向向下游側(cè)前進(jìn)而變小，以及產(chǎn)品厚 部55的厚度與在遠(yuǎn)離鰭狀區(qū)33的區(qū)域中的產(chǎn)品區(qū)22的標(biāo)準(zhǔn)厚度相同的方式形成產(chǎn)品厚 部55時，鑄件產(chǎn)品2的凸起區(qū)61比在產(chǎn)品區(qū)22的整個長度之上設(shè)置產(chǎn)品厚部55的情況 更小。
在凸起區(qū)61變小的情況下，可以不經(jīng)過后續(xù)步驟中的凸起區(qū)61的切除處理而使用 鑄件產(chǎn)品2。當(dāng)凸起區(qū)61變小時，如果在沒有切除而保留凸起區(qū)61的情況下使用鑄件產(chǎn) 品2，則殼體內(nèi)的空間幾乎不受凸起區(qū)61的限制，凸起區(qū)61不在很大程度上妨礙鑄件產(chǎn) 品2的重量的減輕。
在產(chǎn)品厚部55的寬度W2等于鰭狀厚部45的寬度Wl的情況下，熔化金屬流在鰭 狀厚部45和產(chǎn)品厚部55之間的邊界處幾乎不紊亂，因此可以進(jìn)一步減少缺陷鑄造。
在鰭狀區(qū)33與產(chǎn)品區(qū)22的底壁區(qū)25相連并且產(chǎn)品厚部55沿垂直壁區(qū)26從底壁區(qū) 25升起的方向隆起的情況下，作為多余部分的鑄件產(chǎn)品2的凸起區(qū)61在產(chǎn)品2的內(nèi)表面 58上形成，因此可以不用經(jīng)過凸起區(qū)61的切除處理就將產(chǎn)品2并入最終產(chǎn)品。
在鰭狀厚部45設(shè)置在沿熔化金屬的流向的鰭狀區(qū)33的側(cè)邊緣區(qū)42a，43a的情況下, 可以將熔化金屬有效地導(dǎo)向到在其中容易發(fā)生熔化金屬的缺陷填充的產(chǎn)品區(qū)22的側(cè)邊緣 區(qū)。結(jié)果，可以進(jìn)一步減少缺陷鑄造。此外，在凸起區(qū)61設(shè)置在鑄件產(chǎn)品2的側(cè)邊緣區(qū)(也就是角區(qū))的情況下，凸起區(qū)61經(jīng)過切除處理的必要性進(jìn)一步降低。
在鰭狀厚部45配備其厚度在鰭狀厚部45和鰭狀厚部45以外的區(qū)域之間連續(xù)變化的 傾斜區(qū)46的情況下，熔化金屬流在鰭狀厚部45和鰭狀厚部45之外的其他部分之間的邊 界處幾乎不紊亂，因此可以進(jìn)一步減少缺陷鑄造。
上文說明的實施例的效果對使用鎂合金，鋁合金和鋅合金中的任何一種材料作為原 材料的模鑄都是有效的。
上文已經(jīng)說明了根據(jù)本發(fā)明的實施例的模具l，鑄件產(chǎn)品2的制造方法和鑄件產(chǎn)品2。 但是，本發(fā)明不局限于此。鰭狀厚部可以設(shè)置在鰭狀區(qū)的側(cè)邊緣區(qū)之外的其他部分?？梢?不必設(shè)置多個鰭狀厚部而僅設(shè)置一個鰭狀厚部。鰭狀區(qū)不必形成得對稱。
在要求在特定區(qū)域增加熔化金屬流的情況下，例如在鑄造左右兩側(cè)之一上配備大開 口部分的鑄件產(chǎn)品的情況下，可以在對應(yīng)于特定區(qū)域的部分上設(shè)置鰭狀厚部和產(chǎn)品厚部。 產(chǎn)品厚部可以延伸至產(chǎn)品區(qū)的下游端區(qū)。關(guān)于鰭狀厚部和產(chǎn)品厚部，可以根據(jù)扇形澆口的 長度和產(chǎn)品形狀適當(dāng)?shù)卦O(shè)定數(shù)量，尺寸和形狀。
另外的優(yōu)點(diǎn)和修改方案對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員很容易實現(xiàn)。因此，本發(fā)明在其 寬廣的各個方面不周限于本文顯示并說明的具體細(xì)節(jié)和代表性實施例。因而，可以進(jìn)行各 種修改而不背離如附后的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容定義的總體發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于模鑄的模具，其特征在于，該模具包括定模(6)；和要與定模(6)相結(jié)合的動模(7)，其中當(dāng)動模(7)與定模(6)相結(jié)合時，在定模和動模之間形成熔化金屬要被注入其中的盤狀區(qū)(31)，要在其中鑄造產(chǎn)品(2)的產(chǎn)品區(qū)(22)，將熔化金屬從盤狀區(qū)(31)導(dǎo)向產(chǎn)品區(qū)(22)的澆道區(qū)(32)，和設(shè)置在澆道區(qū)(32)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間并且其厚度沿靠近產(chǎn)品區(qū)(22)的方向減小的鰭狀區(qū)(33)，鰭狀區(qū)(33)沿與熔化金屬的流向相交的方向從產(chǎn)品區(qū)(22)的一個端部延伸到另一個端部，并包括在熔化金屬的流向上與盤狀區(qū)(31)相對的鰭狀中心區(qū)(41)和在鰭狀中心區(qū)(41)一側(cè)的鰭狀側(cè)面區(qū)(42，43)，鰭狀側(cè)面區(qū)(42，43)包括形成得比鰭狀中心區(qū)(41)的厚度更厚的鰭狀厚部(45)，該鰭狀厚部(45)延伸到鰭狀區(qū)(41)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間的邊界，以及產(chǎn)品區(qū)(22)包括在與鰭狀厚部(45)相對的區(qū)域中與鰭狀厚部(45)相連的產(chǎn)品厚部(55)。
2. 如權(quán)利要求l所述的模具，其特征在于，產(chǎn)品厚部(55)包括與鰭狀厚部(45)相連的端部，該端部的厚度與鰭狀厚部(45) 的厚度相同。
3. 如權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于，在產(chǎn)品厚部(55)中，產(chǎn)品厚部(55)的厚度沿朝向熔化金屬的下游側(cè)的方向減小， 且產(chǎn)品厚部(55)的厚度與遠(yuǎn)離鰭狀區(qū)(33)的區(qū)域中的產(chǎn)品區(qū)(22)的標(biāo)準(zhǔn)厚度相同。
4. 如權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于，在與熔化金屬的流向相交的方向上產(chǎn)品厚部(55)的寬度(W2)等于在與熔化金屬 的流向相交的方向上鰭狀厚部(45)的寬度(Wl)。
5. 如權(quán)利要求l所述的模具，其特征在于，產(chǎn)品(2)設(shè)置有底壁(3)，從底壁(3)的外圍邊緣部分升起的垂直壁(4)和在一 側(cè)開口的類似盒子的形狀，產(chǎn)品區(qū)(22)包括要在其中鑄造底壁(3)的底壁區(qū)(25)和要在其中鑄造垂直壁(4) 的垂直壁區(qū)(26)，鰭狀區(qū)(33)與產(chǎn)品區(qū)(22)的底壁區(qū)(26)相連，且產(chǎn)品厚部(55)在垂直壁區(qū) (26)從底壁區(qū)(25)升起的方向上隆起。
6. 如權(quán)利要求l所述的模具，其特征在于，鰭狀厚部(45)設(shè)置在沿熔化金屬的流向延伸的鰭狀區(qū)(33)的側(cè)邊緣區(qū)。
7. 如權(quán)利要求l所述的模具，其特征在于，鰭狀厚部(45)設(shè)置有其厚度在鰭狀厚部(45)和鰭狀厚部(45)以外的區(qū)域之間 連續(xù)變化的傾斜區(qū)(46)。
8. —種通過模鑄制造鑄件產(chǎn)品的方法，其特征在于，該方法包括-準(zhǔn)備包括定模(6)和要與定模(6)相結(jié)合的動模(7)的模具(1)，其中當(dāng)動模(7)與定模(6)相結(jié)合時，在定模(6)和動模(7)之間形成熔化金屬要被注入其中的盤狀 區(qū)(31)，要在其中鑄造鑄件產(chǎn)品(2)的產(chǎn)品區(qū)(22)，將熔化金屬從盤狀區(qū)(31)導(dǎo)向 產(chǎn)品區(qū)(22)的澆道區(qū)(32)，和設(shè)置在澆道區(qū)(32)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間并且其厚度沿 靠近產(chǎn)品區(qū)(22)的方向減小的鰭狀區(qū)(33)， (i)鰭狀區(qū)(33)在與熔化金屬的流向相交 的方向上從產(chǎn)品區(qū)(22)的一個端部延伸至另一個端部，并包括在熔化金屬的流向上與盤 狀區(qū)(31)相對的鰭狀中心區(qū)(41)和鰭狀中心區(qū)(41) 一側(cè)的鰭狀側(cè)面區(qū)(42， 43)， (ii) 鰭狀側(cè)面區(qū)(42， 43)包括形成得厚于鰭狀中心區(qū)(41)的厚度的鰭狀厚部(45)，該鰭 狀厚部(45)延伸至鰭狀區(qū)(41)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間的邊界，以及(iii)產(chǎn)品區(qū)(22) 包括在與鰭狀厚部(45)相對的區(qū)域中與鰭狀厚部(45)相連的產(chǎn)品厚部(55);將動模(7)與定模(6)相結(jié)合；和將熔化金屬注入盤狀區(qū)(31)。
9. 一種通過使用模具(1)鑄造的鑄件產(chǎn)品，其特征在于，該模具包括定模(6)和 要與定模(6)相結(jié)合的動模(7)，其中當(dāng)動模(7)與定模(6)相結(jié)合時，在定模(6) 和動模(7)之間形成熔化金屬要被注入其中的盤狀區(qū)(31)，要在其中鑄造鑄件產(chǎn)品(2) 的產(chǎn)品區(qū)(22)，將熔化金屬從盤狀區(qū)(31)導(dǎo)向產(chǎn)品區(qū)(22)的澆道區(qū)(32)，和設(shè)置在 澆道區(qū)(32)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間并且其厚度沿靠近產(chǎn)品區(qū)(22)的方向減小的鰭狀區(qū)(33)，(i)鰭狀區(qū)(33)包括與沿熔化金屬的流向在盤狀區(qū)(31)的直接下游的區(qū)域相對應(yīng)的鰭 狀中心區(qū)，和鰭狀中心區(qū)(41) 一側(cè)上的鰭狀側(cè)面區(qū)(42， 43)， (ii)鰭狀側(cè)面區(qū)(42， 43)包括形成得厚于鰭狀中心區(qū)(41)的厚度的鰭狀厚部(45)，該鰭狀厚部(45)延伸 至鰭狀區(qū)(41)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間的邊界，以及(iii)產(chǎn)品區(qū)(22)包括在與鰭狀厚部(45)相對的區(qū)域中與鰭狀厚部(45)相連的產(chǎn)品厚部(55)。
全文摘要
模具(1)包括定模(6)和將要與定模(6)相結(jié)合的動模(7)。設(shè)置在澆道區(qū)(32)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間的鰭狀區(qū)(33)沿與熔化金屬的流向相交的方向從產(chǎn)品區(qū)(22)的一個端部延伸至另一個端部，并包括在熔化金屬的流向上與盤狀區(qū)(31)相對的鰭狀中心區(qū)(41)和鰭狀中心區(qū)(41)一側(cè)上的鰭狀側(cè)面區(qū)(42，43)。鰭狀側(cè)面區(qū)(42，43)包括形成得厚于鰭狀中心區(qū)(41)的厚度的鰭狀厚部(45)。鰭狀厚部(45)延伸至鰭狀區(qū)(41)和產(chǎn)品區(qū)(22)之間的邊界。產(chǎn)品區(qū)(22)包括在與鰭狀厚部(45)相對的區(qū)域中與鰭狀厚部(45)相連的產(chǎn)品厚部(55)。
文檔編號B22D17/22GK101456068SQ200810170649
公開日2009年6月17日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
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