CN104259429B - 一种卧式冷室压铸机给料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式冷室压铸机给料系统，包括料筒，所述料筒内设置有柱塞，所述柱塞的尾端与驱动机构连接，所述料筒的侧壁上设有金属液通道，所述金属液通道通过管道连通至金属熔炼室内；所述柱塞包括沿轴向间隔设置的第一密封部和第二密封部，第一密封部、料筒的内壁及料筒的出料口之间的型腔形成用于存储待射料熔融金属液的压力室，第一密封部、第二密封部及料筒的内壁之间的型腔形成无压力室，所述金属液通道适于在所述柱塞位于初始位置时连通所述压力室，并适于在所述柱塞进行射料或复位动作时连通所述无压力室。本发明的卧式冷室压铸机给料系统便于控制注入料筒内的熔融金属液的量，缩短了注料时间，提高了压铸效率。

Description

一种卧式冷室压铸机给料系统

技术领域

本发明涉及一种卧式冷室压铸机给料系统，属于压铸设备给料技术领域。

背景技术

压铸是将一种合金的熔融液注入料筒，然后通过设置在料筒内的柱塞将一定量的合金熔融液压射到模腔内，冷却成型后形成铸件。

传统压铸设备中的料筒只能根据铸件的大小加注一定量的熔融金属液，射料完毕后，柱塞复位至初始位置，并再次往料筒内添加定量熔融金属液进行下一次压铸。由于熔融金属液温度较高，对操作员具有较大的危险性，一般均采用料勺等工具将熔融金属液加入到料筒的压力腔内，而料勺每次从金属熔炼室(坩埚)中摄取的熔融金属液的量差异较大，容易造成用料浪费，且采用料勺添加熔融金属液到料筒内需要耗费较多的注料时间，进而大大降低了铸造效率。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有冷式压铸装置的料筒每次只能注入单件铸件的熔融金属液，注料量不易控制，容易造成用料浪费，且压铸周期长、生产效率低的弊端，从而提供一种新型的卧式冷室压铸机给料系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：包括料筒，所述料筒内设置有用于将料筒内的熔融金属液压射进模具型腔内的柱塞，所述柱塞的尾端与驱动机构连接，所述料筒的侧壁上设有用于为所述料筒注入熔融金属液的金属液通道，所述金属液通道通过管道连通至金属熔炼室内；所述柱塞包括沿其轴向间隔设置的用于射料时密封的第一密封部和用于防止所述料筒内的熔融金属液向后泄露的第二密封部，所述第一密封部、所述料筒的内壁及所述料筒的出料口之间的型腔形成用于存储待射料熔融金属液的压力室，所述第一密封部、所述第二密封部及所述料筒的内壁之间的型腔形成无压力室，所述金属液通道适于在所述柱塞位于初始位置时连通所述压力室，并适于在所述柱塞进行射料以及复位动作时连通所述无压力室。

所述金属液通道包括沿所述料筒的径向设置的竖向通道和沿所述料筒的轴向设置的横向通道，所述横向通道设置在所述料筒的本体内，所述横向通道的一端与所述竖向通道连通，所述横向通道的另一端延伸至所述料筒的靠近所述驱动机构一侧的端面上，并与所述管道密封连接。

所述竖向通道从所述料筒的内腔延伸至所述料筒的外侧，所述竖向通道的位于所述料筒外侧的一端通过密封塞密封。

所述料筒包括平直部，以及设置在所述平直部出料一端的鹅颈部，所述鹅颈部的内腔斜向上倾斜并与所述模具型腔连通，所述平直部的内腔上壁与所述鹅颈部的内腔上壁通过设置在所述平直部端部的倾斜部过渡连接，所述倾斜部的最低点低于所述鹅颈部的出料口的最低点，所述金属熔炼室内的熔融金属液的液面高度介于所述平直部内腔的最高点与所述出料口的最低点之间。

所述柱塞包括设置在所述平直部内腔里并与所述平直部的内壁滑动密封配合的柱塞头和第二柱塞头，所述柱塞头与第二柱塞头之间通过柱塞杆连接，所述第一密封部设置在所述柱塞头的周向侧面上，所述第二密封部设置在所述第二柱塞头的周向侧面上，所述压力室与所述无压力室之间设置供熔融金属液从所述无压力室流动到所述压力室内的单向流通装置，所述单向流通装置适于在所述柱塞头射料过程中封闭，并在所述柱塞头复位过程中开启。

所述柱塞头具有中空腔，所述中空腔具有与所述柱塞头前方的压力室连通的开口，所述第一密封部位于所述中空腔与所述柱塞头外壁面之间形成的具有一定形变能力的薄片区上；所述薄片区形成所述单向流通装置。

所述第一密封部为成型在所述柱塞头外侧壁上的至少一道环形的密封凸起。

所述密封凸起的两侧分别设置有环形凹槽，所述环形凹槽与所述密封凸起周向平行设置。

所述密封凸起设置有两道，且两道所述密封凸起之间通过一道所述环形凹槽间隔开。

所述密封凸起的外轮廓为圆弧形结构；所述环形凹槽的纵向截面呈半圆形。

所述中空腔的所述开口处设有用于限制所述中空腔过度膨胀或过度收缩的限位装置。

所述限位装置包括固定于所述柱塞头的端面上的隔板，以及设置于所述中空腔内的顶杆，所述顶杆的一端固定在所述中空腔的底端，所述顶杆的另一端抵触在所述隔板上，所述隔板与所述端面之间，所述隔板以及所述顶杆与所述柱塞头的开口之间分别具有连通所述压力室与所述中空腔的间隙。

所述隔板的面积与所述柱塞头的端面的面积相等，所述隔板通过若干根螺栓固定在所述柱塞头的所述端面上。

所述顶杆从所述中空腔的开口处延伸出所述柱塞头的端面，所述隔板的与所述顶杆配合的一侧中心处设置有凹槽，所述顶杆插入所述凹槽内。

所述顶杆的与所述中空腔配合的一端侧面上开设有螺纹，所述中空腔底端轴心处开设有螺孔，所述顶杆通过螺纹与螺孔配合旋入所述中空腔的底部并固定。

所述第二柱塞头与所述柱塞头相对于所述柱塞杆的长度方向的中心点结构对称。

所述料筒的外侧设置有加热装置。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本发明卧式冷室压铸机给料系统通过在料筒本体上设置金属液通道，并使金属液通道通过管道与金属熔炼室(用于融化金属的坩埚或其它装置)连通，通过控制金属熔炼室内的熔融金属液的液面高度，即可有效控制流入压力室内的熔融金属液的量，实现了每次柱塞复位后自动向压力室内注入适量的熔融金属液，进而便于控制注入量，缩短注料时间，提高了压铸效率。

2.本发明的卧式冷室压铸机给料系统的竖向通道从料筒的内腔延伸至料筒的外侧，横向通道的位于料筒外侧的一端通过密封塞密封，这种设置方式便于在压铸完毕后将料筒内腔和金属液通道内残留的熔融金属液及时排出，避免熔融金属液在内腔和金属液通道内冷凝而造成堵塞或影响柱塞动作。

3.本发明卧式冷室压铸机给料系统料筒的平直部内腔上壁与鹅颈部内腔上壁通过设置在平直部端部的倾斜部过渡连接，并使倾斜部的最低点低于所述鹅颈部的出料口的最低点，通过使倾斜部的最低点与鹅颈部出料口的最低点之间具有适宜的高度差，进而便于控制熔融金属液充满整个压力室，只需熔融金属液的液面高度不低于倾斜部的最低点的高度，整个压力室内便充满熔融金属液，而将熔融金属液的液面高度控制在不超过鹅颈部出料口的最低点的高度，熔融金属液就不会从压力室内溢出；由于压力室内充满了熔融金属液，只有鹅颈部的上方滞留有少量空气，压射时这些少量的空气很容易被排出，进而避免了铸件中夹杂气泡影响铸件质量。

4.本发明的射料装置的注料方式为在料筒的平直部内设置单向流通的压力室(该压力室主要用于存放待注射金属液，在射料过程中，柱塞向前推动时，压力室内的容积变小，金属液的压力将升高)和无压力室(该压力室与熔炼室连通，金属液处于常压状态)，料筒的无压力室与金属熔炼室连通，压力室与无压力室之间设置供熔融金属液从无压力室流动到压力室内的单向流通装置；由于压力室内充满了熔融金属液，可缩短柱塞的运动行程，进而节约了动力和能源，缩短了注射周期；而通过将无压力室与金属熔炼室连通，压力室内的熔融金属液从无压力室内进入，可以大大减少注料时间，提高铸造效率；且由于压力室和无压力室内在铸造过程中一直充满熔融金属液，料筒和柱塞与熔融金属液的温度始终一致，这样就无需在熔炼室内将金属液加热至一个较高的温度以弥补该熔融金属液进入料筒后温度降低，只需将金属液加热到稍高于射料时的温度即可，可比传统进入料筒内的熔融金属液温度降低50度左右，且料筒内熔融金属液的温度容易控制，进而有效避免了料筒材料和柱塞材料处于高温相变区间而降低使用寿命，同时也可以节约大量的用于融化金属材料的能源成本。可见本发明的射料装置结构虽然简单，但是却解决了现在冷式压铸机的诸多技术难题，具有革命性的技术突破。

5.本发明的卧式冷室压铸机给料系统的两端分别设有第一密封部和第二密封部，且位于所述柱塞头薄片区上的第一密封部随中空腔收缩而与料筒内壁之间产生间隙，供熔融金属液通过该间隙可从第一密封部、第二密封部、柱塞杆及料筒内壁之间形成的无压力室自动向压力室内注入，第一密封部随中空腔膨胀而增强与料筒内壁的密封性能，且射料压力越大密封性能越好。采用本发明的双密封柱塞的射料装置，大大降低了压铸周期，提高了生产效率；另外，采用本发明的双密封柱塞的射料装置，其料筒和柱塞始终与熔融金属液接触，因此它们的温度相等，因此可以降低压铸进模腔内的金属液的温度，进而防止模具变软、开裂，能够延长模具的使用寿命。

6.本发明的卧式冷室压铸机给料系统，其第一密封部为成型在柱塞头外侧壁上的至少一道环形的密封凸起，该密封凸起不仅能够降低柱塞在料筒内往复运动过程中的摩擦力，减少磨损，同时还能够提高密封性能。

7.本发明的卧式冷室压铸机给料系统，其密封凸起两侧均设置有环形凹槽，且所述环形凹槽与密封凸起周向平行设置，该密封凹槽在提高薄片区变形能力的同时，还能够确保密封凸起与料筒内壁之间的密封性能。

8.本发明的卧式冷室压铸机给料系统，其中空腔的开口处设置有用于限制中空腔过度膨胀或过度收缩的限位装置，通过设置该限位装置，不仅能够保证柱塞头具有良好的工作状态，同时还能防止因射料压力过大而使柱塞卡死。

9.本发明的卧式冷室压铸机给料系统，其柱塞杆的两端的柱塞头和第二柱塞头相对于柱塞杆长度方向的中心点结构对称，也即所述柱塞头与所述第二柱塞头的结构一致，这种设置方式便于组装、维护。

10.本发明的射料装置包括料筒和双密封柱塞，传统的冷室压铸设备无需花费较多成本或做较大结构改变即可应用于本发明的射料装置，且本发明的射料装置能够缩短压铸周期，提高生产效率，能够降低射料金属液的温度，对金属铝的熔融金属液而言，可比传统压铸设备的熔融金属液降低50度左右，因此能有效防止模具变软、开裂，大大延长模具的使用寿命。

11.本发明射料装置的平直部及鹅颈部的外侧设置有加热装置，该加热装置可对料筒内的熔融金属液适当加热，使其一直保持在射料温度，进而提高铸件质量，提高生产效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的卧式冷室压铸机给料系统的柱塞位于初始位置时的结构示意图；

图2是本发明的卧式冷室压铸机给料系统的柱塞位于最大射料位置时的结构示意图；

图3本发明的卧式冷室压铸机给料系统的料筒与柱塞配合的结构示意图；

图4是本发明卧式冷室压铸机给料系统的柱塞的结构示意图；

图5是本发明卧式冷室压铸机给料系统的柱塞的半剖结构示意图；

图6是本发明卧式冷室压铸机给料系统的柱塞头的结构示意图；

图7是本发明的给料系统另一种实施例的柱塞位于初始位置时的结构示意图；

图8是本发明的给料系统另一种实施例的柱塞位于最大射料位置时的结构示意图。

图中附图标记表示为：

10-料筒；100-压力室；101-无压力室；102-加热装置；105-出料口；1051-出料口的最低点；108-平直部；1080-倾斜部；1081-倾斜部的最低点；109-鹅颈部；110-绝热套筒；2-柱塞；20-柱塞杆；21-柱塞头；21’-第二柱塞头；22，22’-中空腔；23，23’-薄片区；24-密封凸起；24’-第二密封部；240,240’-环形凹槽；25,25’-顶杆；26,26’-端面；27,27’-隔板；28,28’-间隙；3-金属液通道；31-竖向通道；32-横向通道；4-管道；5-金属熔炼室；6-模具型腔。

具体实施方式

实施例一

参见图1-3，一种卧式冷室压铸机给料系统，其包括料筒10，所述料筒10内设置有用于将料筒10内的熔融金属液压射进模具型腔6内的柱塞2，所述柱塞2的尾端与驱动机构连接，所述料筒10的侧壁上设有用于为所述料筒10注入熔融金属液的金属液通道3，所述金属液通道3通过管道4连通至金属熔炼室5内；所述柱塞2包括沿其轴向间隔设置的用于射料时密封的第一密封部和用于防止所述料筒10内的熔融金属液向后泄露的第二密封部，所述第一密封部、所述料筒10的内壁及所述料筒10的出料口105之间的型腔形成用于存储待射料熔融金属液的压力室100，所述第一密封部、所述第二密封部及所述料筒10的内壁之间的型腔形成无压力室101，所述金属液通道3适于在所述柱塞2位于初始位置时连通所述压力室100，并适于在所述柱塞2进行射料或复位动作时连通所述无压力室101。

射料时柱塞2向左推动，并将压力室100内的熔融金属液压射进模具型腔6内，第一密封部与料筒10的内壁之间密封滑动配合，以防止压力室100内的熔融金属液从密封位置泄露进入无压力室101内，同时第二密封部与料筒10的内壁也密封滑动配合，以防止压力室100内的熔融金属液从第二密封部的右侧，也即料筒的后方泄露。金属液通道3需要设置在合适的位置，参见图1，此时柱塞2位于初始位置，而金属液通道3的开口此时恰好位于柱塞头21的密封凸起24的左侧，此时金属熔炼室5内的熔融金属液与压力室100连通；参见图2，此时柱塞位于最大射料位置，金属液通道3的开口恰好位于第二柱塞头21’上的第二密封凸起24’的左侧，此时金属熔炼室5与无压力室101连通。且柱塞2在射料和复位过程中，金属液通道3的开口始终与所述无压力室101连通，只有在柱塞运行至初始位置，也即图1所示的位置时，金属液通道3的开口才恰好位于密封凸起24的左侧，金属液通道3才与压力室100连通。

本实施例的卧式冷室压铸机给料系统通过在料筒本体上设置金属液通道，并使金属液通道通过管道与金属熔炼室连通，通过控制金属熔炼室内的熔融金属液的液面高度，即可有效控制流入压力室内的熔融金属液的量，实现了每次柱塞复位后自动向压力室内注入适量的熔融金属液，进而便于控制注入量，缩短注料时间，提高了压铸效率。

本实施例中，所述金属液通道3包括沿所述料筒10的径向设置的竖向通道31和沿所述料筒10的轴向设置的横向通道32，所述横向通道32设置在所述料筒10的本体内，所述横向通道32的一端与所述竖向通道31连通，所述横向通道32的另一端延伸至所述料筒10的靠近所述驱动机构一侧的端面上，并与所述管道4密封连接。所述竖向通道31从所述料筒10的内腔延伸至所述料筒10的外侧，所述竖向通道31的位于所述料筒10外侧的一端通过密封塞密封。

本实施例的卧式冷室压铸机给料系统的竖向通道从料筒的内腔延伸至料筒的外侧，横向通道的位于料筒外侧的一端通过密封塞密封，这种设置方式便于在压铸完毕后将料筒内腔和金属液通道内残留的熔融金属液及时排出，避免熔融金属液在内腔和金属液通道内冷凝而造成堵塞或影响柱塞动作。

参见图3，本实施例中的所述料筒10包括平直部108，以及设置在所述平直部108出料一端的鹅颈部109，所述鹅颈部109的内腔斜向上倾斜并与模腔连通，所述平直部108的内腔上壁与所述鹅颈部109的内腔上壁通过设置在所述平直部108端部的倾斜部1080过渡连接，所述倾斜部1080的最低点1081低于所述鹅颈部109的出料口105的最低点1051，通过使倾斜部1080的最低点1081与鹅颈部109的出料口105的最低点1051之间具有适宜的高度差，从图1-3中可以看出，料筒10内的熔融金属液的最低高度为虚线B表示的液面高度，其最高温度为虚线A表示的液面高度，只需将压力室100内的熔融金属液的液面高度控制在虚线A与虚线B之间，则整个压力室100内便充满熔融金属液。另外，当压力室、无压力室与金属熔炼室内的液面等高时无金属液流动，因此可通过控制熔炼室内熔融金属液的液面高度C，来控制压力室内注入金属液的量，进而提高对注入金属液的控制能力；当然还可以采用其它控制方式。由于压力室100内可充满熔融金属液，进而可大大减少压力室100内的空气量，进而有效防止压射过程中因空气量太大不能及时排出而造成铸件本体中有气泡缺陷；且由于压力室100内一直充满熔融金属液，可大大缩短柱塞的射料行程，进而节约动力和能源。

本实施例中，所述柱塞2包括设置在所述平直部108内腔里并与所述平直部108的内壁滑动密封配合的柱塞头21和第二柱塞头21’，所述柱塞头21与第二柱塞头21’之间通过柱塞杆20连接，所述柱塞头21、所述第二柱塞头21’、所述柱塞杆20及所述平直部108之间形成用于存放熔融金属液的无压力室101，所述无压力室101与金属熔炼室连通；所述柱塞头21、所述鹅颈部109及所述平直部108的内壁之间形成用于存放待注射熔融金属液的压力室100，所述压力室100与所述无压力室101之间设置供熔融金属液从所述无压力室101流动到所述压力室100内的单向流通装置，所述单向流通装置适于在所述柱塞头21射料过程中封闭，并在所述柱塞头21复位过程中开启。也即料筒的压力室在射料过程中可自动注入适量的熔融金属液，大大节约传统料勺注料注入量不容易控制，且耗费较多操作时间，进而严重影响铸造效率的弊端。

本实施例的射料装置由于压力室和无压力室在铸造过程中一直充满熔融金属液，料筒和柱塞与熔融金属液的温度始终一致，这样就无需在熔炼室内将金属液加热至一个较高的温度以弥补该熔融金属液进入料筒后的温度降低，只需将金属液加热到稍高于射料时的温度即可，因此可比传统进入料筒内的熔融金属液温度降低50度左右，且料筒内熔融金属液的温度容易控制，进而有效避免了料筒材料和柱塞材料处于高温相变区间而降低使用寿命的缺陷，同时也可以节约大量的用于融化金属材料的能源成本。

参见图4-6，本实施例的所述柱塞头21具有中空腔22，所述中空腔22具有与柱塞头21前方的压力室100连通的开口，所述第一密封部位于所述中空腔22与所述柱塞头21外壁面之间形成的具有一定形变能力的薄片区23上；射料过程中，所述压力室100内的高压熔融金属液进入所述中空腔22内，使所述薄片区23向外膨胀进而增强所述第一密封部与所述平直部108内壁的密封接触强度；复位过程中，柱塞2向后运动(也即图2中柱塞向右运动)，压力室100的容积变大，所述压力室100内因所述出料口105被冷却的金属封闭形成而负压并使所述薄片区23向轴心处收缩，进而使所述第一密封部与所述平直部108的内壁之间形成供所述无压力室101内的熔融金属液流入到所述压力室100内的间隙；所述薄片区23形成所述单向流通装置。当然所述单向流通装置也可以是在柱塞头21上设置一个类似单向阀的结构，如在柱塞头2的中空腔22的底部与无压力室101之间设置一连通无压力室101和压力室100的通孔，并在通孔的位于中空腔22的一侧铰接一个可覆盖该通孔的密封板，当柱塞2进行射料动作时，压力室100内的高压金属液压迫密封板封住该通孔，当柱塞2向后复位时，无压力室101内的熔融金属液顶开密封板，并通过该通孔进入压力室内100。

通过在所述柱塞的两端分别设置第一密封部和第二密封部24’，当所述柱塞装配到所述料筒10的内腔(也即平直部108的内腔)后，所述第一密封部、所述第二密封部24’、所述柱塞杆20以及所述料筒10的内壁之间形成用于存放熔融金属液的无压力室101，同时，在料筒10的与所述无压力室101对应的位置开设一个用于向所述无压力室内注入熔融金属液的浇道，所述浇道连通至金属熔炼室，或采用料勺加注，以保证所述无压力室内始终充满熔融的金属液；第一次使用时先将所述压力室100与所述无压力室101内均充满熔融金属液，然后推动所述柱塞推至最大射料位置完成第一次射料，此时由于模具及模具外浇口内的金属液冷却成型，所述出料口105被封闭，柱塞向后运动时，所述压力室100的空间逐渐增大，并形成相对真空(负压)，所述柱塞头21内的中空腔22会向轴心处收缩，进而使所述第一密封部24与所述料筒内壁之间产生一个间隙，在压差的作用下，无压力室101内的熔融金属液会顺着所述间隙流入所述压力室100内，同时，所述金属熔炼室内的熔融金属液则会源源不断的补充到所述无压力室101内，当所述柱塞向后运动至初始位置时，所述压力室100及所述无压力室101内均充满熔融金属液，此后即可进行连续压铸作业，大大提高了注入效率，且注入的量便于控制，适应于自动化、高效率操作的要求。

由于中空腔22的开口与压力室100连通，当活塞进行射料动作时，挤压压力室内100的熔融金属液，并使所述压力室100内的熔融金属液压力升高，同时中空腔22内的熔融金属液的压力也同步升高，此时所述中空腔22会膨胀一定量，且注射压力越高，中空腔22的膨胀量越大，由于柱塞头21上设有薄片区23，所述中空腔22的膨胀在薄片区23的外侧最明显，而薄片区23的外侧设置有环形的密封凸起24，因此，所述环形的密封凸起24会随着所述中空腔22的膨胀而紧紧抵触在料筒10的内壁上，以增强密封凸起24与料筒10的内壁之间的密封性能。且由于密封凸起24与料筒10内壁之间的接触面积较小，摩擦较少，因此随注射压力的增大，并不会影响柱塞在料筒10内的运动。

由上述可以看出，将所述柱塞的两端分别设置第一密封部和第二密封部，并使所述第一密封部设置在所述柱塞头21的薄片区23上，一方面可以大大缩短铸造周期，因为当所述柱塞射料完毕回到初始位置时，所述压力室100及所述无压力室101内均已充满了熔融的金属液，其回到初始位置的同时即已为下一次的射料做好了准备，因此缩短了压铸准备时间，其生产效率大大提高；另一方面，由于柱塞与料筒10的内壁之间形成了无压力室101，而无压力室101在整个射料过程中均充满熔融金属液，因此料筒10的内壁与柱塞本体及熔融金属液具有相同的温度，从所述金属熔炼室内流入的熔融金属液不会有明显的温度降低，因此在铸造铝制产品时，便于将料筒10内熔融金属溶液(铝)的温度控制在600度左右，也即注入模腔内的熔融金属液(铝)温度基本为600度，该温度不会使采用H13钢制成的模具因退火而变软、开裂，进而大大延长了模具使用寿命。

本实施例中，所述第一密封部为成型在所述柱塞头21外侧壁上的两道环形的密封凸起24。由于所述密封凸起24与所述料筒10的内壁之间接触面积较小，因此柱塞在往复运动时的摩擦力较小，磨损较轻，且密封效果好，而设置两道所述密封凸起24则可进一步增强密封性能。

本实施例中，所述密封凸起24的两侧分别设置有环形凹槽240，且两道所述密封凸起24之间通过一道所述环形凹槽240间隔开，所述环形凹槽240与所述密封凸起24周向平行设置。所述环形凹槽240与所述密封凸起24在所述柱塞头21的表面形成连续的波浪状结构(沿所述柱塞的轴向半剖，即可明显看到波浪状的结构，参见图5)，且所述环形凹槽240与所述中空腔22的内壁之间厚度为所述薄片区23的最薄处，通过设置所述环形凹槽240，可以进一步增强薄片区23的形变能力，进而使所述第一密封部的弹性密封效果更好。

本实施例中，所述密封凸起24的外轮廓为圆弧形结构，该结构与所述料筒10的内壁接触时基本为线接触，可大大降低所述柱塞与所述料筒10的内壁之间的滑动摩擦力，降低磨损；而所述环形凹槽240的纵向截面呈半圆形，则有利于所述薄片区23变形。

本实施例中，所述中空腔22的所述开口处设有用于限制所述中空腔22过度膨胀或过度收缩的限位装置。所述限位装置包括固定于所述柱塞头21的端面26上的隔板27，以及设置于所述中空腔22内的顶杆25，所述顶杆25的一端固定在所述中空腔22的底端，所述顶杆25的另一端抵触在所述隔板27上，所述隔板27与所述端面26之间具有连通所述压力室100与所述中空腔22的间隙28。通过设置所述限位装置，可防止注射压力过大时所述柱塞头23过度膨胀，甚至将所述柱塞卡死，或防止所述压力室100内的真空度过大时所述柱塞头23过度收缩，超过所述薄片区23的正常弹力回复范围，因此，所述限位装置可有效保护具有形变能力的柱塞头21损坏，进而延长使用寿命。

本实施例中，所述隔板27的面积与所述柱塞头21的端面26的面积基本相等，所述隔板27通过若干根螺栓固定在所述柱塞头21的所述端面26上，以便于装配、维修。

本实施例中，所述顶杆25从所述中空腔22的开口处延伸出所述柱塞头21的端面26，所述隔板27的与所述顶杆25配合的一侧中心处设置有凹槽，所述顶杆25插入所述凹槽内，所述凹槽便于将所述顶杆25与所述隔板27相对定位。

本实施例中，所述顶杆25的与所述中空腔22配合的一端侧面上开设有螺纹，所述中空腔22底端轴心处开设有螺孔，所述顶杆25通过螺纹与螺孔配合旋入所述中空腔22的底部并固定，采用螺纹螺孔配合便于所述顶杆25的装配。

本实施例中所述隔板27与所述端面26之间、所述顶杆25与所述柱塞头21的开口之间留有一定的间隙28，所述间隙28连通所述压力室100与所述中空腔22，所述金属熔液在所述压力室100与所述中空腔22之间可以流动；当然，还可以通过调整所述间隙28的大小，使金属熔液在流经所述间隙28时具有一定的阻尼作用，进而也能防止所述中空腔22过度膨胀或收缩。

实施例二

本实施例提供一种卧式冷室压铸机给料系统，其是在实施例1基础之上的进一步改进，在本实施例中，为了便于本发明的双密封柱塞安装到所述料筒10内，以及确保所述柱塞在料筒10内具有较为稳定的运行运状态，在上述实施例一的基础上，所述第二柱塞头21’与所述柱塞头21相对于所述柱塞杆20的长度方向的中心点结构对称，也即所述第二柱塞头21’与所述柱塞头21的结构一致，这种设置方式有利于保证所述柱塞在所述料筒10运行时其两端的密封部与料筒内壁摩擦力基本相等，能够较为平稳定的沿着轴线方向往复运动，进而确保精确压铸，且在必要时，还能将所述柱塞头21与所述第二柱塞头21’调换安装位置。

参见图2-4，所述第二柱塞头21’的具体结构为：其包括中空腔22’,所述中空腔22’与所述柱塞头的外侧壁之间形成薄片区23’,所述薄片区23’上设有两道密封凸起，两所述密封凸起之间通过一道环形凹槽240’隔开，所述两道密封凸起即为所述第二密封部24’,所述中空腔22’内还设置有螺纹连接的顶杆25’，所述顶杆25’抵在隔板27’的中部凹槽内，所述隔板27’与第二柱塞头21’的端面26’之间形成间隙28’。

实施例三

本实施例提供一种卧式冷室压铸机给料系统，其是在实施例一或二基础之上的变形，在本实施例中，参见图7、图8(为了便于显示出流体加热装置的具体结构，这两个图中省略了金属液通道3的结构)，所述平直部108及所述鹅颈部109的外侧设置有加热装置102，所述加热装置102为热流体加热器，所述加热装置102的外侧设置有用于保温的绝热套筒110。该加热装置102可对料筒10内的熔融金属液适当加热，使其一直保持在射料温度，进而提高铸件质量，提高生产效率。该绝热套筒110一方面可以防止高温的料筒内壁及加热装置与外界空气发生热交换而降低温度，同时还能有效防操作人员以意外触碰加热装置的外壁发生烫伤事故，进而提高设备的安全性能。

作为一种优选，所述平直部108、所述鹅颈部109及所述加热装置102设置为一体式结构，所述热流体加热器设置在料筒10的本体内部。

下面结合图1、图2、图7、图8，描述本发明射料装置的工作原理：

参见图1、图7，此时所述柱塞位于初始位置，所述压力室100及所述无压力室101内均充满熔融的金属液，此时所述压力室100及所述无压力室101内的熔融金属液的压力基本相等，且所述金属液通道3与压力室100连通。压铸时，驱动机构驱动所述柱塞2向左运动，密封凸起24越过金属液通道3的开口，金属液通道3与无压力室100连通，同时所述柱塞头21左侧压力室100内的金属溶液的压力升高，且所述压力室100内的熔融金属液从间隙28进入中空腔22内，所述中空腔22在高压的熔融金属液的作用下沿着径向向外膨胀(参见图8中空腔22内的箭头方向)，使柱塞头上的第一密封部与料筒10的内壁紧密接触，且射料压力越大，第一密封部与料筒10内壁之间的密封效果越好。

参见图8，此时所述柱塞运动至最大射料位置，射料动作结束，此时模具型腔6内已充熔融金属液并冷凝成铸件，当所述柱塞2向右运动时，由于出料口105处被冷却的金属堵塞，压力室100的空间变大，形成相对真空，此时中空腔22会沿径向向轴心处收缩，进而使第一密封部24与料筒10的内壁之间具有一间隙，无压力室101内的熔融金属液在压力的作用下沿着所述间隙补充到所述压力室100内，当所述柱塞运动至初始位置(图7所示的位置，此时由于薄片区23的弹力作用，所述密封凸起24向外紧靠所述料筒10的壁面，同时所述料筒10的内壁对所述密封凸起24施加一个指向轴心的反作用力，参见图7中空腔22内的箭头方向)时，所述密封凸起24移动至所述金属液通道3的开口的右侧，所述压力室100与金属液通道3连通，所述压力室100及所述无压力室101内均充满熔融的金属液，无需像传统的射料装置那样要等柱塞运动至初始位置再向料筒内添加熔融金属液，因此可节省注液时间，大大缩短压铸周期，提高生产效率。

且本发明的加热装置可对平直部和鹅颈部内的熔融金属液适当加热，使其一直保持在适宜的射料温度，进而提高铸件质量，提高生产效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (15)

1.一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：包括料筒(10)，所述料筒(10)内设置有用于将所述料筒(10)内的熔融金属液压射进模具型腔(6)内的柱塞(2)，所述柱塞(2)的尾端与驱动机构连接，所述料筒(10)的侧壁上设有用于为所述料筒(10)注入熔融金属液的金属液通道(3)，所述金属液通道(3)通过管道(4)连通至金属熔炼室(5)内；所述柱塞(2)包括沿其轴向间隔设置的用于射料时密封的第一密封部和用于防止所述料筒(10)内的熔融金属液向后泄露的第二密封部，所述第一密封部、所述料筒(10)的内壁及所述料筒(10)的出料口(105)之间的型腔形成用于存储待射料熔融金属液的压力室(100)，所述第一密封部、所述第二密封部及所述料筒(10)的内壁之间的型腔形成无压力室(101)，所述金属液通道(3)适于在所述柱塞(2)位于初始位置时连通所述压力室(100)，并适于在所述柱塞(2)进行射料以及复位动作时连通所述无压力室(101)；所述压力室(100)与所述无压力室(101)之间设置供熔融金属液从所述无压力室(101)流动到所述压力室(100)内的单向流通装置，所述单向流通装置适于在所述柱塞(2)射料过程中封闭，并在所述柱塞(2)复位过程中开启。

2.根据权利要求1所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述金属液通道(3)包括沿所述料筒(10)的径向设置的竖向通道(31)和沿所述料筒(10)的轴向设置的横向通道(32)，所述横向通道(32)设置在所述料筒(10)的本体内，所述横向通道(32)的一端与所述竖向通道(31)连通，所述横向通道(32)的另一端延伸至所述料筒(10)的靠近所述驱动机构一侧的端面上，并与所述管道(4)密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述竖向通道(31)从所述料筒(10)的内腔延伸至所述料筒(10)的外侧，所述竖向通道(31)的位于所述料筒(10)外侧的一端通过密封塞密封。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述料筒(10)包括平直部(108)，以及设置在所述平直部(108)出料一端的鹅颈部(109)，所述鹅颈部(109)的内腔斜向上倾斜并与所述模具型腔(6)连通，所述平直部(108)的内腔上壁与所述鹅颈部(109)的内腔上壁通过设置在所述平直部(108)端部的倾斜部(1080)过渡连接，所述倾斜部(1080)的最低点(1081)低于所述鹅颈部(109)的出料口(105)的最低点(1051)，所述金属熔炼室(5)内的熔融金属液的液面高度介于所述平直部(108)内腔的最高点与所述出料口(105)的最低点(1051)之间。

5.根据权利要求4所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述柱塞(2)包括设置在所述平直部(108)内腔里并与所述平直部(108)的内壁滑动密封配合的柱塞头(21)和第二柱塞头(21’)，所述柱塞头(21)与第二柱塞头(21’)之间通过柱塞杆(20)连接，所述第一密封部设置在所述柱塞头(21)的周向侧面上，所述第二密封部设置在所述第二柱塞头(21’)的周向侧面上。

6.根据权利要求5所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述柱塞头(21)具有中空腔(22)，所述中空腔(22)具有与所述柱塞头(21)前方的压力室(100)连通的开口，所述第一密封部位于所述中空腔(22)与所述柱塞头(21)外壁面之间形成的具有一定形变能力的薄片区(23)上；所述薄片区(23)形成所述单向流通装置。

7.根据权利要求6所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述第一密封部为成型在所述柱塞头(21)外侧壁上的至少一道环形的密封凸起(24)，所述密封凸起(24)的两侧分别设置有环形凹槽(240)，所述环形凹槽(240)与所述密封凸起(24)周向平行设置。

8.根据权利要求7所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述密封凸起(24)设置有两道，且两道所述密封凸起(24)之间通过一道所述环形凹槽(240)间隔开，所述密封凸起(24)的外轮廓为圆弧形结构；所述环形凹槽(240)的纵向截面呈半圆形。

9.根据权利要求8所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述中空腔(22)的所述开口处设有用于限制所述中空腔(22)过度膨胀或过度收缩的限位装置。

10.根据权利要求9所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述限位装置包括固定于所述柱塞头(21)的端面(26)上的隔板(27)，以及设置于所述中空腔(22)内的顶杆(25)，所述顶杆(25)的一端固定在所述中空腔(22)的底端，所述顶杆(25)的另一端抵触在所述隔板(27)上，所述隔板(27)与所述端面(26)之间，以及所述顶杆(25)与所述柱塞头(21)的开口之间分别具有连通所述压力室(100)与所述中空腔(22)的间隙(28)。

11.根据权利要求10所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述隔板(27)的面积与所述柱塞头(21)的端面(26)的面积相等，所述隔板(27)通过若干根螺栓固定在所述柱塞头(21)的所述端面(26)上。

12.根据权利要求10所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述顶杆(25)从所述中空腔(22)的开口处延伸出所述柱塞头(21)的端面(26)，所述隔板(27)的与所述顶杆(25)配合的一侧中心处设置有凹槽，所述顶杆(25)插入所述凹槽内。

13.根据权利要求12所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述顶杆(25)的与所述中空腔(22)配合的一端侧面上开设有螺纹，所述中空腔(22)底端轴心处开设有螺孔，所述顶杆(25)通过螺纹与螺孔配合旋入所述中空腔(22)的底部并固定。

14.根据权利要求5所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述第二柱塞头(21’)与所述柱塞头(21)相对于所述柱塞杆(20)的长度方向的中心点结构对称。

15.根据权利要求1所述的一种卧式冷室压铸机给料系统，其特征在于：所述料筒(10)的外侧设置有加热装置(102)。