CN101780534A - 新型挤压压射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新型挤压压射装置，包括压射缸和辅助缸，压射缸前盖设置有左铰耳与右铰耳，压射缸前盖的中心开有通孔，压射缸后盖与压射缸缸筒组合安装在中心通孔的下方，压射缸活塞杆穿过中心通孔，在中心通孔的上方安装入料筒座套，入料筒座套上设置挤压入料筒，在入料筒座套中设有连接杆冲头组件，连接杆冲头组件的下端与压射缸活塞杆连接，连接杆冲头组件的上端与挤压入料筒相配合；在压射缸前盖的左右铰耳上均套有辅助缸座套，辅助缸座套上均连接一辅助缸，每一辅助缸活塞杆的伸出端均卡入模具中；辅助缸座套与压射平移装置相铰接，压射缸后盖与压射旋转倾斜装置相铰接。本发明装置应用在卧式挤压铸造机上，使得卧式合模、立式压射变得切实可行。

Description

新型挤压压射装置

技术领域

本发明涉及挤压铸造机，尤其涉及一种新型挤压压射装置，该装置适用于卧式合模、立式压射的卧式挤压铸造机。

背景技术

随着铸件的进一步发展，对铸件的力学性能、复杂程度、外观等都提出了更多更高的要求，特别对于一些壁厚及组织致密性要求非常高的合金铸件，如果采用普通压铸机来生产已经是勉为其难，根本就无法达到铸件组织高致密性的要求。为了更好的提高铸件的致密性和增加铸件强度的要求，挤压铸造被目前国内外业界认为是最为先进的一种生产工艺之一。挤压铸造是一种介于压铸、模锻之间，实现铸锻结合的新技术，适合生产表面光洁、无渗漏、高性能、须热处理的厚壁零件。

目前国内所采用的所谓的挤压铸造机绝大部分都是采用立式通用液压机改装而成的一种“土”设备，这种设备不能称为真正意义上的挤压铸造设备。该设备采用立式合模(靠上油缸)、垂直挤压(靠下顶出缸)，由于挤压料筒不能侧转，并须开模浇注，易带进夹渣，且生产效率非常低下，每一件需要花费5分钟，效率只有真正挤压铸造机的1/6。

发明内容

为了克服目前普遍采用立式液压机改装挤压设备技术上的不足，本发明提供一种性能稳定、运行高效及经济实用的新型挤压压射装置，该装置较好适用于卧式合模、立式压射的卧式挤压铸造机。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

新型挤压压射装置，包括压射缸和辅助缸，所述压射缸包括压射缸前盖、压射缸活塞杆、压射缸缸筒及压射缸后盖，特点是：所述压射缸前盖的左右侧设置有左铰耳与右铰耳，压射缸前盖的中心开有通孔，压射缸后盖与压射缸缸筒组合安装在所述压射缸前盖中心通孔的下方，压射缸活塞杆置于压射缸缸筒中并穿过压射缸前盖的中心通孔，在压射缸前盖中心通孔的上方安装有入料筒座套，入料筒座套上对接有挤压入料筒，在入料筒座套中设有连接杆冲头组件，连接杆冲头组件的下端与压射缸活塞杆相连接，连接杆冲头组件的上端与挤压入料筒相配合；还有，在所述压射缸前盖的左铰耳和右铰耳上均套有辅助缸座套，左右两辅助缸座套上均固定连接一辅助缸，每一辅助缸活塞杆的伸出端均卡入模具中；另外，所述辅助缸座套与压射平移装置相铰接，所述压射缸后盖与压射旋转倾斜装置相铰接。

进一步地，上述的新型挤压压射装置，所述压射缸后盖、压射缸缸筒通过压射缸双头螺丝拉杆与压射缸前盖组合连接为一体，并由压射缸紧固螺母锁紧。

更进一步地，上述的新型挤压压射装置，在压射缸前盖的中心通孔中压入压射铜套，并由压射铜套压盖压紧。

再进一步地，上述的新型挤压压射装置，所述压射缸前盖的左铰耳和右铰耳上均设置有铰耳铜套，辅助缸座套套置在铰耳铜套上。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①本发明挤压压射装置应用在卧式挤压铸造机上，使得卧式挤压铸造机采用卧式合模、立式压射变得切实可行；

②该装置的压射部分直接连接在模具上，使得压射力直接作用在模具上，克服了进口机将压射装置安装在定模板上其压射力要通过定模板再传递到模具上的不足(由于模具与定模板间存在大的切向力，因而存在模具容易位移和设备产生振动的缺点)，从而简化了机械设计，减少了力量传递损耗，降低了机器振动；

③本装置采用倾斜浇注方式，挤压入料筒可从垂直状态到倾斜状态转换，可以方便的使用普通浇注机械手进行浇注浇料；而不必如进口机一样采用成本昂贵、故障频发、维护维修成本高的EMP供料系统(电磁定量泵供料系统)，实现了浇注的方便快捷以及低廉的运行成本；

④该挤压压射装置可以实现在锁模机构开模到位以及压射装置下降到位的工况下，整个挤压压射装置能相对于模具安装面平移，从而方便安装和更换不同厚度的模具；

⑤卧式挤压铸造机采用本发明挤压压射装置后，其生产效率是现有改装挤压设备的5～6倍，产品合格率提高了20％～40％，大大促进了行业的发展。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明挤压压射装置的结构示意图；

图2：卧式挤压铸造机的示意图。

图中各附图标记的含义见下表：

附图标记	含义	附图标记	含义	附图标记	含义
						1	模具	2	挤压入料筒	3	内六角螺丝
4	入料筒环形压板	5	入料筒座套	6	连接杆冲头组件
						7	压射连接件	8	内六角螺丝	9	压射铜套压盖
10	压射铜套	11	压射缸前盖	12	铰耳铜套
						13	辅助缸座套	14	U形座板	15	内六角螺丝

附图标记	含义	附图标记	含义	附图标记	含义
						16	压射缸双头螺丝拉杆	17	压射缸活塞杆	18	压射缸缸筒
19	压射缸活塞	20	压射缸紧固螺母	21	压射缸后盖
						附图标记	含义	附图标记	含义	附图标记	含义
22	辅助缸活塞杆	23	内六角螺丝	24	辅助缸铜套压盖
						25	辅助缸紧固螺母	26	辅助缸前盖	27	辅助缸双头螺丝拉杆
28	辅助缸缸筒	29	辅助缸活塞	30	辅助缸后盖
						A	机边炉	B	浇注机械手	C	挤压压射装置
D	静模板	E	模具静模	F	模具动模
						G	动模板	H	上机座	I	下机座
J	压射平移装置	K	压射旋转倾斜装置	L	防脱卡板

具体实施方式

如图1所示，新型挤压压射装置，包括压射缸和辅助缸，压射缸为铰耳式拉杆油缸，包括压射缸前盖11、压射缸活塞杆17、压射缸缸筒18及压射缸后盖21，压射缸前盖11的左右侧设置有左铰耳与右铰耳，压射缸前盖11的中心开有通孔，压射缸后盖21与压射缸缸筒18组合安装在所述压射缸前盖中心通孔的下方，压射缸活塞杆17与压射缸活塞19通过螺纹连接后置于压射缸缸筒18内，压射缸活塞杆17穿过压射缸前盖的中心通孔，且由压射缸双头螺丝拉杆16将压射缸后盖21、压射缸缸筒18与压射缸前盖11组合连接为一体，并由压射缸紧固螺母20锁紧。在压射缸前盖的中心通孔中嵌入压射铜套10，并由压射铜套压盖9压紧，压射缸活塞杆17穿过压射铜套10。在压射缸前盖中心通孔的上方安装有入料筒座套5，入料筒座套5通过内六角螺丝8与压射缸前盖11相固定，且入料筒座套5依靠压射铜套压盖9定位。在入料筒座套5上对接有挤压入料筒2，挤压入料筒2上外套有入料筒环形压板4，入料筒环形压板4通过内六角螺丝3将挤压入料筒2固定在入料筒座套5上；在入料筒座套5中设有连接杆冲头组件6，连接杆冲头组件6的下端通过压射连接件7与压射缸活塞杆17相连接，连接杆冲头组件6的上端与挤压入料筒2相配合。

还有，在压射缸前盖的左铰耳和右铰耳上均安装有耐磨的铰耳铜套12，辅助缸座套13套置在铰耳铜套12上；辅助缸座套13与压射缸前盖11构成活动连接。左右两辅助缸座套13上均固定连接一辅助缸，两只辅助油缸亦为拉杆式结构，包括辅助缸活塞杆22、辅助缸前盖26、辅助缸缸筒28及辅助缸后盖30，辅助缸双头螺丝拉杆27将辅助缸前盖26、辅助缸缸筒28及辅助缸后盖30联成整体、并固定在辅助缸座套13上，并由辅助缸紧固螺母25锁紧；辅助缸活塞杆22与辅助缸活塞29通过螺纹连接后置于辅助缸缸筒28中，辅助缸活塞杆22穿过辅助缸前盖26的中心通孔，并套有辅助缸铜套压盖24，由内六角螺丝23压紧。每一辅助缸活塞杆22的伸出端均卡入模具1中。辅助缸座套13上还安装一块U形座板14，由内六角螺丝15将U形座板14与辅助缸座套13相固定。

需说明的是，压射缸为铰耳式，铰耳不仅可以设置在压射缸的前部，也可以设置在压射缸的后部或中部。压射缸两只铰耳上装两只辅助缸，两只辅助缸的活塞杆直接安装或通过连接件安装在模具上、位于模具下方。

本发明挤压压射装置应用在卧式挤压铸造机上，如图2所示，整个卧式挤压铸造系统包括机边炉A、浇注机械手B、静模板D、动模板G、压射平移装置J、压射旋转倾斜装置K、上机座H及下机座I，挤压压射装置C依靠辅助缸活塞杆端部的台阶结构卡在模具的动模与静模之间，压射平移装置J通过U型座板与挤压压射装置的辅助缸相铰接，压射旋转倾斜装置K与挤压压射装置的压射缸相铰接。

为防止开模时由于振动或开模时模具动模F与辅助缸活塞杆22之间的摩擦，将挤压压射装置带出模具静模E，通过防脱卡板L将挤压压射装置紧固在模具静模E上。辅助缸在油压作用下，由于其辅助缸活塞杆卡在模具上不动，其缸体部分(辅助缸缸筒28、辅助缸后盖30)会上下运动。由于辅助缸是连在辅助缸座套13上，而辅助缸座套13又是套在压射缸前盖11的铰耳上，故辅助缸缸体部分上下运动会带动压射缸上下运动。图1表示的是挤压压射装置处于上升状态，此时挤压入料筒2刚好位于模具1内。整个压射缸可以绕铰耳轴线(附图1的K-K所示)旋转倾斜一定角度，以利于图2的浇注机械手B向向挤压入料筒2内注入浇料。

下面结合图1～2描述一下装有挤压压射装置的卧式挤压铸造机的工作过程：

零位(机器初始位)：开模到位，挤压压射装置下降到位，挤压压射装置的压射缸处于倾斜状态，压射缸活塞杆17下降到位；

第一步：锁模，与此同时浇注机械手B向挤压入料筒2内注入浇料，注入浇料后由压射旋转倾斜装置K驱动挤压压射装置的压射缸回正；

第二步：挤压压射装置的压射缸上升，辅助缸活塞杆22相对于模具1位置不变，液压油进入辅助缸有杆腔，推动辅助缸缸套28向上移动进而带动压射缸向上移动，使挤压入料筒2与模具1相贴合；

第三步：压射，液压油进入压射缸无杆腔，压射缸活塞杆17向上运动，带动装配在其上的连接杆冲头组件6向上移动，从而将挤压入料筒2中的浇料挤入到模具1的型腔中；

第四步：保压+冷却，压射缸无杆腔压力保持至工件完全成型，模具及工件冷却；

第五步：挤压压射装置的压射缸下降，液压油进入辅助缸无杆腔，推动辅助缸缸套28向下移动进而带动压射缸向下移动，挤压入料筒2与模具1相脱离；

第六步：开模、顶出工件、取走工件；

第七步：喷雾，往模具及冲头(此时压射缸活塞杆还没回位)喷涂料，压射缸活塞杆17回位，带动连接杆冲头组件6回位，连接杆冲头组件6回位后再向挤压入料筒2内喷涂料；

第八步：喷雾结束后，由压射旋转倾斜装置K驱动挤压压射装置的压射缸倾斜；机器重回初始位，进入下一个循环。

另外，在锁模机构开模到位以及挤压压射装置下降到位的工况下，整个挤压压射装置可以相对于模具安装面平移，方便安装和更换不同厚度的模具。

可以明显看出，本发明与现有的改装挤压设备存在诸多不同：

1)现有的改装挤压设备分别由立式液压机、挤压系统、送料系统组成，多为现有设备改装，各系统相互独立，每个系统均须一个操作工，一般需3-4个操作工，操作烦琐、效率极差；而本发明针对挤压压铸工艺特点，将挤压压射装置运用在卧式挤压铸造机上，整个设备功能齐全，其中挤压压射装置为设备的核心，配以合模系统、旋转浇注系统、平移换模系统、液压系统等，整个设备由一套PLC控制，所有工艺参数均可在PLC人-机界面上设置，一个操作工就可操作一台机器，大大提高了机器效率；

2)现有的改装挤压设备的各组成部件分别来自不同的供应商，设备的通用性和可维修性不强；而本发明可结合现成卧式冷室压铸的合模系统，设备具有较强的通用性和易维修性；

3)现有的改装挤压设备采用立式合模，在下墙板(静型板)下安装挤压压射装置，占用空间较大，尤其是高度较高；而本发明组成的卧式挤压铸造机采用卧式合模，可大大降低整机高度，节省空间、便于操作维修；

4)现有的改装挤压设备的挤压压射装置安装在静型板上，而本发明新型挤压压射装置直接装在模具上，结构十分简单、浇道更短、力传导损失小、故障率非常低；

5)现有的改装挤压设备必须在开模状态浇注，而本发明新型挤压压射装置可升降，旋转，可以在合模状态浇注，一方面可提高整个挤压设备的工作效率，另一方面使挤压工艺调整范围更广；

6)现有的改装挤压设备采用人工浇注，而本发明采用浇注机械手(给汤机)浇注，效率极高。

需要理解到的是：上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.新型挤压压射装置，包括压射缸和辅助缸，所述压射缸包括压射缸前盖(11)、压射缸活塞杆(17)、压射缸缸筒(18)及压射缸后盖(21)，其特征在于：所述压射缸前盖(11)的左右侧设置有左铰耳与右铰耳，压射缸前盖(11)的中心开有通孔，压射缸后盖(21)与压射缸缸筒(18)组合安装在所述压射缸前盖中心通孔的下方，压射缸活塞杆(17)置于压射缸缸筒(18)中并穿过压射缸前盖的中心通孔，在压射缸前盖中心通孔的上方安装有入料筒座套(5)，在入料筒座套(5)上对接有挤压入料筒(2)，在入料筒座套(5)中设有连接杆冲头组件(6)，连接杆冲头组件(6)的下端与压射缸活塞杆(17)相连接，连接杆冲头组件(6)的上端与挤压入料筒(2)相配合；还有，在所述压射缸前盖的左铰耳和右铰耳上均套有辅助缸座套(13)，左右两辅助缸座套(13)上均固定连接一辅助缸，每一辅助缸活塞杆(22)的伸出端均卡入模具(1)中；另外，所述辅助缸座套(13)与压射平移装置(J)相铰接，所述压射缸后盖(21)与压射旋转倾斜装置(K)相铰接。

2.根据权利要求1所述的新型挤压压射装置，其特征在于：所述压射缸后盖(21)、压射缸缸筒(18)通过压射缸双头螺丝拉杆(16)与压射缸前盖(11)组合连接为一体，并由压射缸紧固螺母(20)锁紧。

3.根据权利要求1所述的新型挤压压射装置，其特征在于：在压射缸前盖的中心通孔中嵌入压射铜套(10)，并由压射铜套压盖(9)压紧。

4.根据权利要求1所述的新型挤压压射装置，其特征在于：所述压射缸前盖的左铰耳和右铰耳上均设置有铰耳铜套(12)，辅助缸座套(13)套置在铰耳铜套(12)上。

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