CN102126008B - 多向挤压铸造机 - Google Patents
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Abstract
多向挤压铸造机，包括机架、水平挤压机构、竖直挤压机构、模板系统、取件机构，所述机架包括底座、活动横梁、上横梁，所述上横梁由立柱支撑，所述立柱固定在底座上，所述活动横梁可上下移动的套装在立柱上；所述水平挤压机构包括左、右挤压机构，所述左、右挤压机构分别固定于底座的左、右两侧，所述左、右挤压机构均包括支撑板、挤压缸，所述支撑板上安装有可带动挤压缸上下移动的滑块，所述滑块上开有滑槽，所述挤压缸可沿滑槽移动的安装在滑槽内；所述竖直挤压机构包括主缸、底缸，所述主缸固定在上横梁上，所述主缸的活塞杆下端与活动横梁连接；所述模板系统包括动模板和定模板，所述动模板安装在活动横梁下端，所述定模板安装在底座上表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属挤铸设备，尤其适用于液态金属挤压、模锻与压力铸造为一体的多向挤压铸造机。
背景技术
随着汽车、摩托车等行业的飞速发展，对铸件的需求呈现数量大、产品类型多样化、铸件性能要求高等特点。传统的铸造工艺难以完成加工任务，为了提高铸件组织的致密性、增加铸件的强度，挤压铸造工艺已被日本，欧美等发达国家广泛采用，挤铸设备相当先进。我国在挤压铸造设备的开发上，还比较落后，现有设备绝大部分由四柱三梁式油压机改进而来。近些年，国内某些单位、公司、院校研究人员对挤压铸造设备进行了研究，对压射机构结构、主缸压力控制、合模系统等进行了良好的改进。现有挤铸设备都局限于对向挤压这一单一工艺模式，设备挤压都是在竖直方向完成，由两缸或三缸完成，这些设备却难以完成对结构复杂薄壁件的加工。现有设备加工大型复杂件，容易出现补缩不足、局部气孔等加工缺陷。因此需要对挤铸设备进行更加深入的研究。当前发达国家挤铸设备能够达到很高的控制精度，主要体现在挤铸参数如：主缸比压、金属充型速度、温度、挤压位移的控制上，然而即使如此，铸件受铸造缺陷如冷隔、夹杂、气孔等影响较大。国内挤压铸造设备研究起步较晚，设备的控制主要由继电器控制，近几年某些设备制造厂商在控制上采用了PLC控制，然而这些设备只能完成简单的逻辑控制。对于结构简单、形状均匀的零部件加工，现有设备尚能完成加工任务，但面对结构复杂薄壁件时，则显得无能为力。
发明内容
本发明要解决现有挤压铸造设备难以满足高性能产品加工要求的问题，提供了一种能够加工高性能挤铸件的多向挤压铸造机。
本发明的技术方案：
多向挤压铸造机，其特征在于：包括机架、水平挤压机构、竖直挤压机构、模板系统、取件机构，所述机架包括底座、活动横梁、上横梁，所述上横梁由立柱支撑，所述立柱固定在底座上，所述活动横梁可上下移动的套装在立柱上；
所述水平挤压机构包括左、右挤压机构，所述左、右挤压机构分别固定于底座的左、右两侧，所述左、右挤压机构均包括支撑板、挤压缸，所述支撑板上安装有可带动挤压缸上下移动的滑块，所述滑块上开有滑槽，所述挤压缸可沿滑槽移动的安装在滑槽内；
所述竖直挤压机构包括主缸、底缸、和辅助缸，所述主缸固定在上横梁上，所述主缸的活塞杆下端与活动横梁连接；所述底缸固定在底座上，所述辅助缸安装在活动横梁的对角位置上；
所述模板系统包括动模板和定模板，所述动模板安装在活动横梁下端，所述定模板安装在底座上表面；
所述取件机构安装在底座的后方，所述底座的后侧还安装有后挤压缸；
所述挤压缸、主缸、辅助缸、底缸、后挤压缸均与控制其伸出和回程的液压系统连接。
进一步，所述滑块上开有导槽，所述导槽与支撑板上导轨连接，所述滑块由第一螺旋副驱动，所述第一螺旋副包括连接在滑块上的第一螺杆和固定在固定板上的第一螺母。
进一步，所述挤压缸的前端安装有带动其在滑槽内移动的前端滑块，所述前端滑块上开有键槽，所述键槽与连接在滑块上的长键配合，所述前端滑块通过第二螺旋副驱动，所述第二螺旋副包括连接在前端滑块上的第二螺杆和固定在滑块上的第二螺母。
进一步，所述底座上开有键槽，所述左、右挤压机构的支撑板与底座是通过键与键槽连接。
本发明所述机架起支撑作用，底座所支撑的机构包括左右挤压机构、底缸、取件机构、后挤压缸；所述立柱支撑活动横梁上部所有机构。
所述水平挤压机构主要完成对铸件的补压缩，当铸件对水平方向有较高的尺寸精度要求时，可以通过控制左右挤压机构的运动完成对铸件的局部补缩。考虑到某些铸件结构的非对称性，为此本发明特设计了左右挤压缸活塞杆可以完成上下、左右、前后三自由度运动。
当铸件加工完成后，取件机构通过前后、上下运动把铸件适时从模具中取出。
所述竖直挤压机构主要功能为完成竖直方向挤压，主缸带动活动横梁合模，同时通过电液控制系统，控制主缸挤压力。合模后，底缸向上顶出补缩，接着，安装于活动横梁的两辅助缸向下补缩，当达到保压时间后，主缸回程。
模板系统为与铸件配合的动模板与定模板，与竖直挤压机构连接，完成挤压。
本发明的工作过程：首先金属液体定量浇入定模腔，接着主缸带动活动横梁慢速下行合模，当主缸压力达到设定值时（通过压力继电器检测），主缸进入保压状态。接着底缸向上挤压，底缸位置通过限位开关控制，达到设定位置后，底缸保压。接着活动横梁上的辅助缸向下挤压，它们的位移通过伺服阀控制。同时左右挤压缸也分别向右、向左挤压，达到设定位移后返回。当铸件在水平方向有位置精度要求时，要求左右挤压缸都参与，并通过伺服阀控制它们的位移，挤压缸位移通过线位移传感器检测，并反馈给伺服阀。达到设定位移后，辅助缸、左右挤压缸都回程。当主缸保压达到设定时间后，主缸回程，模具开模。最后取件机构把铸件取出。
本发明的有益效果：整个挤铸机结构设计合理，充分利用空间实现所要用到的功能，实现了对各种类型产品的加工。本设备不仅能够加工常见零部件，还非常适于加工大型薄壁结构复杂件。本设备控制系统由电气系统与液压系统共同完成，能够使压力、位移、模具温度达到较高精度。
附图说明
图1是本发明的整体结构图。
图2是本发明的左挤压机构剖视图。
图3是本发明的滑块传动机构俯视图。
图4是本发明的活动横梁俯视图。
具体实施方式
参照图1-4，多向挤压铸造机，包括机架、水平挤压机构、竖直挤压机构、模板系统、取件机构3，所述机架包括底座1、活动横梁4、上横梁5，所述上横梁5由立柱9支撑，所述立柱9固定在底座1上，所述活动横梁4可上下移动的套装在立柱9上；
所述水平挤压机构包括左挤压机构10、右挤压机构2，所述左挤压机构10、右挤压机构2分别固定于底座1的左、右两侧，所述左挤压机构10、右挤压机构2均包括支撑板13、挤压缸18，所述支撑板13上安装有可带动挤压缸18上下移动的滑块14，所述滑块14上开有滑槽，所述挤压缸18可沿滑槽移动的安装在滑槽内；
所述竖直挤压机构包括主缸6、底缸11、和辅助缸7，所述主缸6固定在上横梁5上，所述主缸6的活塞杆下端与活动横梁4连接；所述底缸11固定在底座1上，所述辅助缸7安装在活动横梁4的对角位置上；
所述模板系统包括动模板8和定模板12，所述动模板8安装在活动横梁4下端，所述定模板12安装在底座1上表面；
所述取件机构3安装在底座1的后方，所述底座1的后侧还安装有后挤压缸；
所述挤压缸18、主缸6、辅助缸7、底缸11、后挤压缸均与控制其伸出和回程的液压系统连接。
所述滑块14上开有导槽，所述导槽与支撑板13上导轨连接，所述滑块14由第一螺旋副驱动，所述第一螺旋副包括连接在滑块14上的第一螺杆16和固定在固定板17上的第一螺母15。
所述挤压缸14的前端安装有带动其在滑槽内移动的前端滑块22，所述前端滑块22上开有键槽，所述键槽与连接在滑块14上的长键21配合，所述前端滑块22通过第二螺旋副驱动，所述第二螺旋副包括连接在前端滑块22上的第二螺杆19和固定在滑块14上的第二螺母20。
所述底座1上开有键槽，所述左挤压机构10、右挤压机构2的支撑板13与底座1是通过键与键槽连接。
本发明所述机架起支撑作用，底座1所支撑的机构包括左挤压机构10、右挤压机构2、底缸11、取件机构3、后挤压缸；所述立柱9支撑活动横梁4上部所有机构。
所述水平挤压机构主要完成对铸件的补压缩，当铸件对水平方向有较高的尺寸精度要求时，可以通过控制左挤压机构10、右挤压机构2的运动完成对铸件的局部补缩。考虑到某些铸件结构的非对称性，为此本发明特设计了左右挤压缸活塞杆可以完成上下、左右、前后三自由度运动。
当铸件加工完成后，取件机构3通过前后、上下运动把铸件适时从模具中取出。
所述竖直挤压机构主要功能为完成竖直方向挤压，主缸6带动活动横梁4合模，同时通过电液控制系统，控制主缸6挤压力。合模后，底缸11向上顶出补缩，接着，安装于活动横梁4的两辅助缸7向下补缩，当达到保压时间后，主缸6回程。
模板系统为与铸件配合的动模板8与定模板12，与竖直挤压机构连接，完成挤压。
本发明的工作过程：首先金属液体定量浇入定模腔，接着主缸6带动活动横梁4慢速下行合模，当主缸6压力达到设定值时（通过压力继电器检测），主缸6进入保压状态。接着底缸11向上挤压，底缸11位置通过限位开关控制，达到设定位置后，底缸11保压。接着活动横梁4上的辅助缸7向下挤压，它们的位移通过伺服阀控制。同时左右挤压缸也分别向右、向左挤压，达到设定位移后返回。当铸件在水平方向有位置精度要求时，要求左右挤压缸都参与，并通过伺服阀控制它们的位移，挤压缸18位移通过线位移传感器检测，并反馈给伺服阀。达到设定位移后，辅助缸7、左右挤压缸都回程。当主缸6保压达到设定时间后，主缸6回程，模具开模。最后取件机构3把铸件取出。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (4)
1.多向挤压铸造机，其特征在于：包括机架、水平挤压机构、竖直挤压机构、模板系统、取件机构，所述机架包括底座、活动横梁、上横梁，所述上横梁由立柱支撑，所述立柱固定在底座上，所述活动横梁可上下移动的套装在立柱上；
所述水平挤压机构包括左、右挤压机构，所述左、右挤压机构分别固定于底座的左、右两侧，所述左、右挤压机构均包括支撑板、挤压缸，所述支撑板上安装有可带动挤压缸上下移动的滑块，所述滑块上开有滑槽，所述挤压缸可沿滑槽移动的安装在滑槽内；
所述竖直挤压机构包括主缸、底缸、和辅助缸，所述主缸固定在上横梁上，所述主缸的活塞杆下端与活动横梁连接；所述底缸固定在底座上，所述辅助缸安装在活动横梁的对角位置上；
所述模板系统包括动模板和定模板，所述动模板安装在活动横梁下端，所述定模板安装在底座上表面；
所述取件机构安装在底座的后方，所述底座的后侧还安装有后挤压缸；
所述挤压缸、主缸、辅助缸、底缸、后挤压缸均与控制其伸出和回程的液压系统连接。
2.根据权利要求1所述的多向挤压铸造机，其特征在于：所述滑块上开有导槽，所述导槽与支撑板上导轨连接，所述滑块由第一螺旋副驱动，所述第一螺旋副包括连接在滑块上的第一螺杆和固定在固定板上的第一螺母。
3.根据权利要求1或2所述的多向挤压铸造机，其特征在于：所述挤压缸的前端安装有带动其在滑槽内移动的前端滑块，所述前端滑块上开有键槽，所述键槽与连接在滑块上的长键配合，所述前端滑块通过第二螺旋副驱动，所述第二螺旋副包括连接在前端滑块上的第二螺杆和固定在滑块上的第二螺母。
4.根据权利要求3所述的多向挤压铸造机，其特征在于：所述底座上开有键槽，所述左、右挤压机构的支撑板与底座是通过键与键槽连接。
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