本发明涉及一种用铝合金通过压铸一次成型的雪糕模及其制造方法。 随着雪糕（或称冰果）的问世，它已经成为人们生活中不可缺少的冷饮之一，特别是盛夏时节。但是，能使雪糕冷冻成型的模具也同雪糕本身一样，经历了缓慢而又漫长的发展。到目前为止，我国通用的雪糕模具仍是采用传统的手工工艺制造的。它通常的制造方法是：以紫铜板为原料，经过反复地拉伸、冲压加之每次变形之前要做消除应力热处理，这样从下料到加工成型，前后至少要经过15道工序才能加工成壁厚为0.6～1.2毫米的雪糕模。在这种落后的手工加工过程中，无论哪道工序出现失误都会产生中间废品。因此，用这样的方法制造的雪糕模，不仅工艺复杂、废品率高，而且质量也难以保证。然而，即便是加工成型的雪糕模也只是个单筒模子，因为做雪糕所用的模子是以每30个单筒模子为一组，这样又得将单筒模子逐一用锡焊焊接在一个框架上。由于做雪糕时要把模子浸在冷冻液（卤水或盐水）中成型，因此诸多的焊口、焊缝和恶劣的工作条件以及难以保证用上述方法做出的模子质量及使用寿命，所以在雪糕的生产过程中经常出现模子地开焊和裂缝现象。一旦出现上述情况时，卤水或盐水便会渗入雪糕中，从而导致有时的雪糕带有苦味或咸味。这不仅危害着消费者的身体健康，还会因一只模子损坏而使一组模子全部报废。另外，由于紫铜板的现价较为昂贵，用这样的原料再加上以上述的方法制造的雪糕模，其成本便不得而知了。
压铸工艺是60年代兴起的一项较为先进的有色金属压铸工艺，它不仅比用常规浇注的铸件有生产效率高、产品质量好等优点，而且还能满足特殊产品的特性要求。而作为雪糕模来讲，它既要求其材质具有良好的导热性、防腐性，同时还要确保其型模厚度不得大于1.2毫米时的一定强度，因此用常规的浇注方法或其他材质是极难满足雪糕模的特性要求。压铸薄壁件（壁厚＜3mm）在70年代末期尚属世界压铸行业的一个攻关课题，80年代中期瑞士的布勒兄弟公司（压铸专业公司）已经达到了1mm壁厚的薄壁件，以后再没发现有新的进展。按我国机械出版社出版的《特种铸造手册》中的技术规范，一般铸件面积在25～100cm2时的壁厚也应在1.5～4.5mm间，况且每只雪糕模的投影面积为26.65cm2。根据日本《电装工机设计标准》的规定，铝合金的压铸件壁厚不可小于1mm。由此可见，雪糕模所要求的0.8～1mm壁厚确实是铝合金铸件中的“禁区”。
本发明的目的是提供一种用铝合金制造的雪糕模。
本发明的目的是这样实现的：所说的铝合金雪糕模是采用铝合金压铸方法制造的雪糕模。
制造该雪糕模的工艺方法为：该雪糕模采用ZL104铝合金经熔化后，在保温炉内经750～770℃保温、铸造模具预热到300～450℃，压铸温度720～750℃，压射比压在1260～1275kg/cm2，再经1～3秒钟的持压及8～12秒钟的延压便可开模推出雪糕模坯。最后经去除水口、毛刺及检验合格便可镀铜、镀锡、整体焊接、直至出成品的雪糕模。
下面根据附图及实施例来详细叙述本发明的模具结构及其制造方法。
图1是用常规方法制造铝合金压铸件的流程俯视图。
图2是图1的局剖示意图。
图3是本发明的铝合金压铸雪糕模的流程俯视示意图。
图4是图3的局剖示意图。
如图1～2所示，鉴于此产品因壁薄而用图1～2的铸造模具及流程不易成型的问题，模具的设计首先要考虑模具的结构及分型线选择，目的是要尽量缩短成型过程中的熔体流程，使其能够快速成型。按现有的常规设计就象图1～2所示的，造型雪糕模的模具是一个连着一个地排列，压铸时的熔液从直浇道1经分浇道2和内浇口3才进入端头那个模具的内浇道，在压铸下使熔液沿内浇道逐一向末端模具扩充。但是，由于该产品的模壁特薄和型模芯4的阻碍，以及熔液在模内的共流程较长而造成的热损失过大，有时熔液甚至都未进入中间的模内便凝固了，所以成型率极低。通过反复的试验、摸索总结出，若要解决上述问题，就必须对成型模具及浇道流程进行改进。
如图3～4所示：这种模具是根据雪糕模的特殊形状特点进行设计的，它改变了一些常规的设计方法，采用的是：底注侧拔芯的方法。底注就是从雪糕模的模底处留有内浇口3，在模具的侧面抽出型模芯4。这种方法是一次压铸六个雪糕模，六个模分两排平卧，每排三个连在一起，直浇道1和主浇道5在两排模的中间，联通每个模底的内浇口3和分浇道2与主浇道5相通。这种设计方案主要解决这样两个问题：①尽量缩短了主、分浇道的流程，加大了主、分浇道、浇口和排气槽的截面积。因为该铸件壁特薄，压注时溢流量较小，成型快，只有使熔液的瞬间流量加大、加快，才能使模内熔液充填饱满，所以在模具制造时还得适当增大排气道的宽度和深度，使铸造气体（型腔和金属液中的气体）迅速排出，以免造成铸件上的（气体）缺陷。根据勃顿的前端排出气体及金属渣后，铸件从内浇道开始成型的理论，所以本模的集渣包开在型腔的末端-即雪糕模口的边沿处。按现有的常规理论计算，铸模浇道的直径＝铸件壁厚×20mm（系数），这样浇道只能是：0.8×20＝16mm2，而改进后的设计则把浇道定为：1.0×30＝30mm2。另在新模具上还采用了滑块6和斜导柱7。
下面根据压铸工艺流程图来叙述本发明的工艺特点。其压铸工艺流程如下：熔化→装卡模具→模具预热→喷涂料→合模升压→浇注射压→保压→开拔模→取件。雪糕模的选用材质为ZL104铝锭，熔化按常规的熔炼工艺及设备进行。当铝液达到760～780℃时，便放入保温炉内保温，保温的温度在750～770℃，装卡模具的过程就是把清理好模具一一就位（模具采用3Cr2W8V合金工具钢），然后将其预热温度控制在320～450℃，其中最佳温度为350℃，再向模具喷氟化钠涂料。压铸机选用J1125（250t）卧式铸机，用φ50压射活塞，雪糕模的总投影面积约144cm2，压射比压在1260～1275kg/cm2。射压温度在730～750℃，每模压射速度为1.0～1.1m/s，保压1～3秒钟，可将模打开，拔出模芯。至此以三个单筒连为一体的雪糕模毛坯便形成了。
毛坯经简单清理、去除水口和毛刺，检验合格后就可以进行镀铜、镀锡处理，以防止冷冻液对模体的浸蚀。最后将10排单体模用锡焊联接一起便形成了30个筒为一组的铝合金雪糕模，而其模壁厚仅为0.8～1.0mm。防腐除采取上述的镀铜、镀锡外，还可以用整体气化氧化膜、渗耐蚀元素及物理化学气相沉积等耐蚀措施。
本发明工艺简单，一次成型并成品率高，它的成本和重量仅相当于紫铜板模的三分之一，而其使用寿命却远远超出紫铜板模。由于它的铸形是三个连为一体的，所以它无焊口，而焊缝也比原模少三倍多。同时，因为其体轻还大大减轻了雪糕生产工人的劳动强度。