CN101108412A - 热室压铸机的压射油路装置 - Google Patents

Abstract

一种热室压铸机的压射油路装置，它包括由压射油缸、设于其内的压射活塞和压射杆组成的压射组件，由慢压射阀及其油路组成的慢压射供油系统，由快压射蓄能器、单向阀、快压射进油阀和快压射出油阀以及连接上述各部件的油路组成的快压射供油系统，由回程进油阀和回程出油阀及其油路组成的液压回程系统，快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀的控制装置分别由连接快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀的电磁阀及其连接电路组成。采用插装阀后压铸机的快压射响应速度可达采用电磁换向阀的四倍，使压铸机更快地循环，提高生产效率。插装阀关闭时，阀芯小的一端与阀套的截头锥面液密封配合，这样就能减小压力油在油路内泄漏，能量浪费少。

Description

热室压铸机的压射油路装置

技术领域

本发明涉及一种热室压铸机的压射系统，具体的说，是指热室压铸机的压射油路装置。

背景技术

热室压铸机是一种常见的压力铸造设备，所谓压力铸造是指将金属熔液加入热室压铸机的压室内后，由压射系统按设定的压力和速度把金属熔液压射入压铸模中，并使其在保压状态下凝固成所需的压铸件。热室压铸机的压射过程一般分为三个阶段：慢压射阶段，压铸机压射杆的速度和行程较小，将压室内的金属熔液推送至压铸模的浇口处；快压射阶段，压射杆的速度和行程加大，使金属熔液冲破浇口处的阻力进入模具型腔内并将其填充满；保压阶段，压射杆的速度和行程减小，但压射杆的压力不变，将模具型腔正在凝固的金属熔液压实，等冷却后就得到所需的压铸件。压铸机的压射速度和压力对压铸件的质量影响很大，其中快压射响应速度对其影响更大。因此，通过对压射油路的设计和其中控制阀的选用就变得尤为重要。

现有压铸机中，压射系统的油路控制阀大多采用电磁换向阀实现对压射油缸的供油。第一，这种阀须走完遮盖量压力油才能开始流动，因此压铸机压射响应速度慢，对快压射来说尤其如此。第二，电磁换向阀对孔腔加工要求高，关闭时内泄漏大，浪费能量。第三，这种电磁阀是个三位四通滑阀，在换向时所有四个油口的开启和关闭同时发生，很难避免压力油对阀的冲击，热室压铸机可靠性差。第四，该阀必须针对任何一个油口的最大流量来确定通径，相同通径的电磁换向阀与其它结构的阀相比，流通能力弱。最后，这种压铸机的压射杆一次回程到位，在回程过程中，喷嘴与模具接触部分的金属熔液未完全被倒吸回喷管内，金属熔液滴漏严重。

发明内容

本发明的目的是：针对上述压射油路系统存在的问题，提供一种快压射响应速度快且内泄漏小的热室压铸机的压射油路装置。

本发明的设计方案是：热室压铸机的压射油路装置，它包括由压射油缸、设于其内的压射活塞和压射杆组成的压射组件，由慢压射电磁阀及其油路组成的慢压射供油系统，其特征是快压射供油系统由快压射蓄能器、单向阀、快压射进油阀和快压射出油阀以及连接上述各部件的油路组成；液压回程系统由回程进油阀和回程出油阀及其油路组成；快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀的控制装置分别由连接快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀的电磁阀及其连接电路组成。

本发明中快压射供油系统和液压回程系统各部件的连接关系如下：快压射进油阀的输入端与快压射蓄能器和单向阀的输出端相连，输出端与压射油缸的无杆腔相连；快压射出油阀的输入端与压射油缸的有杆腔相连，输出端与油箱相连；回程进油阀的输入端和单向阀的输入端并联与油泵的输出端相连，回程进油阀输出端与压射油缸的有杆腔相连；回程出油阀的输入端与压射油缸的无杆腔相连，输出端与油箱相连。

本发明中快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀的阀套前端是个截头锥面，截头锥面最小直径处形成了上述各阀的油口。

本发明中快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀的阀套安装在里面打孔通油的液压板内。

本发明中快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀的阀芯是个一端大一端小的活塞，大的一端与电磁阀相连，小的一端直径比截头锥面的最小直径略大。

本发明中快压射进油、出油阀和回程进油、出油阀采用插装阀。

本发明中压射杆的回程分为一级回程和二级回程，一级回程后，执行喷嘴与模具脱开动作，然后执行二级回程使压射杆回程到位。

本发明的有益效果是：热室压铸机执行完慢压射动作延时一定时间，快压射电磁阀换向使快压射插装阀开启，阀芯小的一端一离开阀套的截头锥面，储存在快压射蓄能器内的压力油开始流动，与从单向阀进入的压力油汇合后，迅速经过快压射进油插装阀进入压射油缸无杆腔推动压射活塞向下运动执行快压射动作，压射油缸有杆腔内的压力油经过快压射出油插装阀顺势排入油箱。采用插装阀后压铸机的快压射响应速度可达采用电磁换向阀的四倍，使热室压铸机可以更快地循环，提高生产效率。插装阀的阀芯是个一端大一端小的活塞，大的一端外圆周面与阀套的圆柱形内表面液密封配合，阻止压力油往外泄漏；小的一端直径比截头锥面的最小直径略大，插装阀关闭时，小的一端与截头锥面液密封配合，这样就能减少甚至消除压力油在油路内泄漏，能量浪费少。在确定插装阀通径时仅需处理通过各该油口的所需流量，同样通径的插装阀流通能力是电磁换向阀的两倍以上，可实现经济性并优化压射系统。插装阀的油口比电磁换向阀少，阀芯所受到的冲击较电磁换向阀小，热室压铸机可靠性提高。此外，具有本压射油路装置的热室压铸机液压回程过程分为一级回程和二级回程。一级回程后，执行喷嘴与模具脱开动作，然后执行二级回程使压射杆回程到位。在执行二级回程的时候，喷嘴与模具已经脱离了，压铸机把喷嘴与模具接触部分的金属熔液倒吸回喷管内，能有效避免喷嘴与模具接触部分的金属熔液的滴漏现象。

附图说明

图1为热室压铸机压射系统的装配结构图。

图2为热室压铸机液压原理示意图。

图3为热室压铸机压射系统处于回程最终状态时的剖面示意图。

图4为热室压铸机压射系统处于慢压射状态时的剖面示意图。

图5为热室压铸机压射系统处于快压射状态时的剖面示意图。

图6为热室压铸机压射系统处于一级回程状态时的剖面示意图。

具体实施方式

如图1、图3所示，热室压铸机的压射组件包括压射油缸13、位于其内的压射活塞24和压射杆29。慢压射供油系统由慢压射电磁阀16及其油路构成。慢压射电磁阀16输入端的进油口通过通道28与油泵相连，其出油口通过通道14与压射油缸13的无杆腔相连；慢压射电磁阀16输出端的进油口通过通道15与压射油缸13的有杆腔相连，其出油口通过通道38与油箱25相连。快压射蓄能器1、单向阀7、快压射进油阀5和快压射出油阀11以及连接上述各部件的油路组成快压射供油系统。快压射蓄能器1内有个与其相配合的活塞3将快压射蓄能器1分为上、下腔室，上腔室2内充有氮气，下腔室4底部开口形成的快压射蓄能器1输出输入端通过通道30与快压射进油阀5的输入端和单向阀7的输出端相连，当然蓄能器活塞3对上腔室2来说是气密封的，对下腔室4来说是液密封的。单向阀7的输入端通过通道34与油泵的输出端相连，单向阀7的输出端通过通道6与快压射蓄能器1和快压射进油阀5的输入端相连。快压射蓄能器1内的压力油一旦减少即油压降低时，油泵输送过来的压力油立即通过单向阀7补充到快压射蓄能器1的下腔室4，但下腔室4内的压力油不能通过单向阀7流出，该单向阀7起到防止压力油回流的作用，将能量储存起来。快压射进油阀5的输入端通过通道6与快压射蓄能器1和单向阀7的输出端相连，输出端通过通道26与压射油缸13的无杆腔相连。快压射出油阀11的输入端通过通道44与压射油缸13的有杆腔相连，输出端通过通道43与油箱25相连。压射回程系统由回程进油阀8和回程出油阀9及其油路组成。回程进油阀8的输入端通过通道45与油泵的输出端相连，输出端通过通道42与压射油缸13的有杆腔相连。回程出油阀9的输入端通过通道39与压射油缸13的无杆腔相连，输出端通过通道40与油箱25相连。

上述快压射进油、出油阀5、11与回程进油、出油阀8、9的阀套可以安装在里面打孔通油的液压板内，或里面通有油管的箱体内，这里优选里面打孔通油的液压板20。在液压板20内，快压射进油阀5的阀套31前端有个截头锥面32，截头锥面32最小直径处形成快压射进油阀5的输入端油口，该阀套31的圆柱形内表面底部开口形成快压射进油阀5的输出端油口。位于阀套31内的阀芯36是个一端大一端小的活塞，该活塞的大小端是两个直径不同的圆柱体，大的一端与电磁阀21相连，其外圆周面与阀套31的圆柱形内表面液密封配合，阻止压力油往外泄漏；小的一端直径比截头锥面32的最小直径略大，快压射进油阀5关闭时，小的一端与截头锥面32液密封配合，这样就能减少甚至消除压力油在油路内泄漏，能量浪费少。快压射出油阀11和回程进油、出油阀8、9与上述快压射进油阀5结构相同，只是与每个阀输出输入端连接的油路通道以及与阀芯连接的电磁阀不同而已。快压射进油、出油阀5、11的阀芯与快压射电磁阀21相连，回程进油、出油阀8、9的阀芯与回程电磁阀22相连。快压射过程中，慢压射电磁阀16与回程进油、出油阀8、9关闭，在快压射进油、出油阀5、11开启的瞬间，即阀芯小的一端一离开截头锥面32，储存在快压射蓄能器1内的压力油开始流动，与从单向阀7进入的压力油汇合后，迅速经过快压射进油阀5进入压射油缸13的无杆腔推动压射活塞24向下运动执行快压射动作，压射油缸13有杆腔内的压力油经过快压射出油阀11顺势排入油箱25。这样的压铸机快压射响应速度比采用电磁换向阀的快四倍，使压铸机更快地循环，提高生产效率。

下面介绍热室压铸机的压射油路装置的工作原理过程：

如图2、图4所示，热室压铸机压射系统处于慢压射状态，快压射进油、出油阀5、11和回程进油、出油阀8、9关闭，打开慢压射电磁阀16。压力油经过慢压射电磁阀16的输入端进入压射油缸13的无杆腔推动压射活塞24向下运动，压射杆29移动的距离为慢压射行程S₁。压射油缸13有杆腔内的压力油经过慢压射电磁阀16的输出端排至油箱25。慢压射阶段，压铸机压射杆的速度和行程较小，将压室内的金属熔液推送至压铸模的浇口处。

如图2、图5所示，热室压铸机压射系统处于快压射状态，回程进油、出油阀8、9保持关闭，关闭慢压射电磁阀16后延时0.3秒(时间根据需要可在压铸机触摸屏上自行设置)，快压射电磁阀21换向使快压射进油、出油阀5、11打开。压力油从快压射蓄能器1流出，与从单向阀7进入的压力油汇合后，经过快压射进油阀5进入压射油缸13的无杆腔推动压射活塞24再次向下运动，压射杆29移动的距离为快压射行程S₂。压射油缸13有杆腔内的压力油经过快压射出油阀11排至油箱25。快压射阶段，压射杆的速度和行程加大，使金属熔液冲破浇口处的阻力进入模具型腔内并将其填充满。

快压射完成后延时0.2秒(时间根据需要可在压铸机触摸屏上自行设置)即所谓的保压阶段，此时压射杆29的速度和行程很小，可以忽略不计，但压射杆29的压力不变，将模具型腔正在凝固的金属熔液压实，冷却后就得到所需的压铸件。经过具有上述压射油路装置的热室压铸机压铸出来压铸件致密性好、抗拉强度高、成品率高。

如图2、3和6所示，热室压铸机液压回程分为一级回程和二级回程。一级回程过程中，快压射进油、出油阀5、11和慢压射电磁阀16关闭，回程电磁阀22换向使回程进油、出油阀8、9打开并延时0.2～0.4秒。从油泵输过来的压力油分为两路，一路经过单向阀7补充到蓄能器1的下腔室4直到蓄能器1达到设定的能量值，另一路经过回程进油阀8进入压射油缸13的有杆腔推动压射活塞24往上运动，此一级回程压射杆29回程的距离为S₃。一级回程结束后，暂时关闭回程进油、出油阀8、9，执行喷嘴与模具脱开动作。二级回程过程中，快压射进油、出油阀5、11和慢压射电磁阀16保持关闭，回程电磁阀22换向再次将回程进油、出油阀8、9打开，直至压射杆29回程到位。在执行二级回程的时候，喷嘴与模具已经脱离了，压铸机把喷嘴与模具接触部分的金属熔液倒吸回喷管内，能有效避免喷嘴与模具接触部分的金属熔液的滴漏现象。整个液压回程过程中，压射油缸13无杆腔内的压力油经过回程出油阀9排出至油箱25。

本发明的快压射进油、出油阀5、11与回程进油、出油阀8、9优选插装阀。

Claims (10)

1.一种热室压铸机的压射油路装置，它包括由压射油缸(13)、设于其内的压射活塞(24)和压射杆(29)组成的压射组件，由慢压射电磁阀(16)及其油路组成的慢压射供油系统，其特征是快压射供油系统由快压射蓄能器(1)、单向阀(7)、快压射进油阀(5)和快压射出油阀(11)以及连接上述各部件的油路组成；液压回程系统由回程进油阀(8)和回程出油阀(9)及其油路组成；快压射进油、出油阀(5、11)和回程进油、出油阀(8、9)的控制装置分别由连接快压射进油、出油阀(5、11)和回程进油、出油阀(8、9)的电磁阀及其连接电路组成。

2.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是快压射进油阀(5)的输入端与快压射蓄能器(1)和单向阀(7)的输出端相连，输出端与压射油缸(13)的无杆腔相连。

3.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是快压射出油阀(11)的输入端与压射油缸(13)的有杆腔相连，输出端与油箱(25)相连。

4.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是回程进油阀(8)的输入端和单向阀(7)的输入端并联与油泵的输出端相连，回程进油阀(8)输出端与压射油缸(13)的有杆腔相连。

5.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是回程出油阀(9)的输入端与压射油缸(13)的无杆腔相连，输出端与油箱(25)相连。

6.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是快压射进油、出油阀(5、11)和回程进油、出油阀(8、9)的阀套前端是个截头锥面(32)，截头锥面(32)最小直径处形成了上述各阀的油口。

7.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是快压射进油、出油阀(5、11)和回程进油、出油阀(8、9)的阀套安装在里面打孔通油的液压板(20)内。

8.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是快压射进油、出油阀(5、11)和回程进油、出油阀(8、9)的阀芯(36)是个一端大一端小的活塞，大的一端与电磁阀(21、22)相连，小的一端直径比截头锥面(32)的最小直径略大。

9.根据权利要求1至8中任何一项所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是快压射进油、出油阀(5、11)和回程进油、出油阀(8、9)采用插装阀。

10.根据权利要求1所述的热室压铸机的压射油路装置，其特征是压射杆(29)的回程分为一级回程和二级回程，一级回程后，执行喷嘴与模具脱开动作，然后执行二级回程使压射杆(29)回程到位。

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