CN102423797A - 金属特种成型技术中的金属压铸机合模锁模分模方法及其机构 - Google Patents
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Abstract
压铸机的合模、锁模和分模动作是生产出合格铸件的基本功能。传统的压铸机采用液压油缸推动肘杆机构进行合模、锁模和分模动作，锁模力大小不易调节，肘杆机构和辅助的十字头导向机构结构复杂且庞大，制造安装困难。本文提出了螺旋式合模锁模分模机构，采用液压马达驱动齿轮螺母，从而旋动推力螺杆产生移动式的进给运动来推动动模板实现快速合模与锁模，液压马达反向转动时快速分模。该机构可以准确的计算出锁模力。同时，取消了原来的后板和定模板之间距离的调节机构，使压铸机整体结构大大简化，控制和操作更简单。
Description
技术领域
金属特种成型技术中的金属压铸机合模锁模分模方法及实现本方法的机构。
背景技术
压铸机工作时，当定模板中的定模块与动模板中的动模块合模和锁模后方能实现压铸。压铸时进入模腔内的高压熔液会产生巨大的分开定模板和动模板的力。为了确保压铸质量，在压铸成形的短时间内，应提供巨大的锁模力。由于锁模力的重要性，锁模力大小成为压铸机规格分类的依据。
当前技术是在压铸机中部左右对称地各设置一个由六个构件组成的肘杆机构。在压铸机的后板上设置有高压油缸，油缸里的活塞与十字头联接。油缸注入高压油后活塞前进，带动十字头，十字头驱动左右各一个短连杆。短连杆又驱动肘杆机构中的两个长连杆，推动动模板，一直到两个长连杆相互转动直至处于一条直线上，此时，动模板就达到止点位置，动模板上的动模块与定模板上的定模块闭合在一起。同时，这个位置也是肘杆机构的死点位置，从理论上讲，不论动模板受到多大的向后的分模力，都不可能后退，实现了模块间的锁合。
从上面描述的锁模机构工作原理可以看出，采用肘杆机构为合模锁模机构有下面几方面的缺点：1)由于压铸机定模板与后板之间的距离决定了动模板止点位置，当各种模块的厚度不同时，必须有一套调节机构，来精确调节压铸机定模板与后板之间的距离。距离过大时，合模不到位；距离过小时，会使合模后的锁模力超值而造成构件破坏，如拉杆断裂。2)从理论上讲，肘杆机构处于死点位置时，活塞驱动力可产生无限大的锁模力，两个力之间没有可量化的关系，这就无法判断是否达到该压铸机的额定锁模力。如果调节定模板与后板的距离时发生很小的负偏差，长连杆就会强行推动动模板锁合，就会以强迫构件变形的方式产生过大的锁模力，造成构件的破坏。3)肘杆机构和辅助的十字头导向机构结构复杂，制造和安装都比较困难。4)肘杆机构和辅助的十字头导向机构结构庞大，所以，压铸机就成为庞然大物。
发明内容
为了克服当前肘杆锁模式机构的缺点，提出采用螺旋式合模锁模分模机构方案。在固定不动的后板中心开孔，孔中设置可转动而不移动的齿轮螺母，齿轮螺母的齿轮在后板的外侧。在后板外侧安装有液压马达，通过液压马达上的齿轮推动齿轮螺母转动。推力螺杆的一端固结在不转动而只移动的动模板上，另一端有螺旋，该螺旋与齿轮螺母的螺旋相旋合。齿轮螺 母的转动驱动推力螺杆和动模板一起移动实现前进合模锁模。液压马达带动齿轮螺母反转时后退实现分模。
本发明的显著特点和有益效果为：1)根据液压马达的工作力矩和螺旋的几何参数，可以准确推算出锁模力，使锁模力达到该压铸机的额定值，在保证压铸质量的同时，确保设备安全不过载；2)取消了原来的后板与定模板之间距离的调节机构；3)螺旋式合模锁模机构使压铸机整体结构大大简化，而且变小，设计制造方便，成本下降；4)控制和操作简单；5)动作响应更快。
本专利技术可用于各种金属压铸机中。
附图说明
附图是压铸机螺旋式合模锁模分模机构及其在压铸机中位置的结构示意图。图中液压马达1，齿轮螺母2，推力螺杆3，后板4，支承架5，推件油缸6，动模板7，动模块8，定模板9，定模块10，拉杆11。
具体实施方案
在压铸机的后板4与定模板9之间安排4根对称分布的拉杆11，形成框架。动模板7空套在拉杆11上可以移动。在后板4的1个或2孔中设置可以空转的齿轮螺母2，齿轮螺母2中有推力螺杆3，推力螺杆3的另一端与动模板7上面的支承架5固结。后板4的外侧设置有双速液压马达1。液压马达1通过齿轮驱动齿轮螺母2转动。只能转动不能移动的齿轮螺母2快速驱动推力螺杆3和动模板7移动靠近定模板9实现动模块8和定模块10的合模，然后改为低速驱动，一直到动模板7里动模块8与定模板9里定模块10锁合。利用液压马达1的额定工作力矩和推力螺杆3的几何参数，可以推算出锁模力的大小。压铸时，由于推力螺杆3螺旋机构的自锁特性，动模板7不会自行后退。当液压马达1反向转动时，动模板7里的动模块8与定模板9里的定模块10分离，完成压铸过程。
为了达到等强的目的，推力螺杆3的总截面积要等于拉杆11的总截面积。如拉杆11为4根而推力螺杆3为1根，则推力螺杆3的直径应为单根拉杆11的2倍。如拉杆11为4根而推力螺杆3为2根，则推力螺杆3的直径应为拉杆11的1.4倍。推力螺杆3如为2根时，在支撑架上下对称分布。
采用双速液压马达1。快进和快退时，马达高速转动推动动模板移动合模和分模；锁模和分模瞬时，马达低速转动。为了改善齿轮螺母的受力并增加锁模力，可以采用2个液压马达，它们在后板作对称分布。
为了缩短推力螺杆3的长度，还为了不影响推件油缸6的工作，在动模板7上设计门形支承架5，供固结推力螺杆3之用。
Claims (3)
1.螺旋式合模锁模分模机构由液压马达、齿轮螺母和推力螺杆3部分组成，液压马达驱动齿轮螺母，齿轮螺母旋动使推力螺杆产生移动运动来推动动模板。
2.如权利要求1所述。液压马达和齿轮螺母之间采用齿轮副，获得准确的传动比和锁模力。
3.如权利要求1所述。推力螺杆和齿轮螺母之间采用螺旋副，锁模时可以自锁。
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