CN104923758B - 用于液压压铸机的注入组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于液压压铸机的注入组件(2)，该注入组件设置有主截止阀(50)，该主截止阀适于防止流体从主压力室(30)回流。主阀(50)包括容纳外壳(541)，在该容纳外壳中容纳有复位弹簧(540)并且该容纳外壳适于保持其任何破裂碎片。

Description

用于液压压铸机的注入组件

技术领域

本发明涉及一种在液压操作的压铸机，特别地，涉及轻合金的压铸。特别地，本发明涉及一种设置有截止阀(shut-off valve，切断阀)的压铸机的注入组件。

背景技术

众所周知，这种机器在模具上操作，该模具由两个半模具构成，这两个半模具耦接形成与待制造的零件对应的腔，并且该机器由模具的关闭组件以及注入组件构成，该注入组件设置有注入活塞以对熔融金属进行加压。

为了驱动注入活塞，根据高压下的连续循环而提供了一种液压电路，该液压电路包括多个阀以用于控制该驱动。

该阀的性能对于注入活塞的正确操作至关重要，并且其破裂致使机器停止并且导致部件破损的破碎有时会引起液压电路的污染。操作恢复时间通常较长，且对工厂生产力造成可想象的后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压操作的压铸机，其设置有注入活塞的驱动电路的阀，即，满足前述要求并且参考现有技术克服了上文提及的缺点。

通过一种液压压铸机实现了这个目的，该液压压铸机的注入组件包括：注入活塞；主入口，所述主入口用于在压力下输入流体；主压力室，所述主压力室位于所述注入活塞的上游；以及主截止阀，所述主截止阀通常为关闭配置，所述主截止阀在所述主入口与所述主压力室之间操作并且适于阻止流体从所述主压力室回流至所述主入口，其中，所述主截止阀包括开闭件和弹簧，所述弹簧适于朝向所述关闭配置永久地作用于所述开闭件上，并且所述主截止阀包括容纳装置，所述容纳装置适于形成屏障以阻止弹簧破裂碎片进入所述主压力室。

附图说明

从下文根据附图的非限制性实施例方式给出的描述中，将使根据本发明的压铸机的特征和优点变得清晰，附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的压铸机的注入组件的功能图；

图2示出了图1中的注入组件的主截止阀，该主截止阀位于输入侧上并且处于关闭配置中；

图3示出了图2中位于输出侧上的阀；

图4是图2或图3中的主截止阀的横截面；并且

图5示出了图2或图3中的处于打开配置的主截止阀的横截面。

具体实施方式

参考附图，参考标号1整体上表示一种组件，该组件包括液压操作压铸机的注入组件2以及模具4，该模具包括两个半模具4a、4b，这两个半模具耦接形成并界定与待获得的零件对应的内部腔体6。

该机器还包括：关闭组件，该关闭组件支撑模具4并且通过与第一半模具4a、4d成一体的固定平面4c来控制其打开和关闭；以及与第二半模具4b成一体的可移动平面。

根据本发明的实施方式，该机器为“无肘节”类型或者“有肘节”类型。

注入组件2包括容器5，该容器通常与关闭组件的固定平面4c接合并且由此与模具4接合；所述容器5具有插入开口8以及用于熔融金属的铸流的铸造通道10，该铸造通道与模具4的腔体6连通。

注入组件2还包括注入活塞20，该注入活塞沿着头端部92与相对的尾端部24之间的平移轴线X延伸，该头端部适于通过插入开口8而穿透容器5。注入活塞20被液压地操作，以根据命令而沿着所述平移轴线X移动。

注入组件2还具有主压力室30，该主压力室位于注入活塞20的上游，即，位于其尾端部24的上游，以用于对流体进行加压，从而使注入活塞20向外平移。

此外，注入组件2包括主入口40以及主截止阀50(如下所述)，该主截止阀位于主入口40与主室30之间，其适于防止流体从主室30回流至主入口40。

此外，注入组件2包括第一控制阀60，该第一控制阀位于主入口40的上游并且适于调节流体朝向主入口40的流动,，例如，进行电控。

此外，注入组件2包括加压流体积聚装置，该加压流体积聚装置适于构成用于机器的加压流体的储备。

所述积聚装置与主入口40可操作地连接。

例如，积聚装置包括积聚器70和第一汽缸72。第一汽缸72连接至积聚器70以用于装载加压气体(例如，氮气)，同时积聚器70连接在主入口40的上游。第一控制阀60位于积聚器70与主入口40之间。

注入组件2还包括主背压室80，该主背压室位于注入活塞20的尾端部24的下游，该主背压室与回流入口82连接以用于向注入活塞20的回流移动(即，输入时)供应加压流体。

而且，主背压室与排放管84连接，以用于将流体排向箱体；第二控制阀86优选地位于主背压室80与排放管84之间，例如，优选地位于所述排放管84的上游(例如，进行电控)。

而且，注入组件2包括压力倍增器装置，该压力倍增器装置适于将容纳在主室30中的流体的压力增加至从积聚器70供应的压力以上。

所述倍增器装置包括倍增器活塞90，该倍增器活塞沿着倍增轴线Y延伸，例如，与注入活塞20的平移轴线X重合，其位于头端部92与相对的尾端部94之间，该头端部适于操作主室30的压缩。

倍增器活塞90能根据命令而沿着倍增轴线Y移动。

压力倍增器装置还包括：辅助压力室100，该辅助压力室位于倍增器活塞90的上游(即，位于其尾端部94的上游)；以及辅助流体入口102，该辅助流体入口位于辅助压力室100上游以用于输入加压流体。

倍增器装置还包括第三控制阀104，该第三控制阀位于辅助压力室100与辅助入口102之间而能根据命令(例如，电控)操作。

此外，所述积聚装置与辅助入口102可操作地连接。

例如，积聚装置包括：辅助积聚器106，该辅助积聚器与辅助入口102连通；以及第二汽缸108，以用于将加压气体(通常，氮气)填充到辅助积聚器106中。

另外，倍增器装置包括：辅助背压室110，该辅助背压室位于倍增器活塞90的尾端部94的下游，该辅助背压室能连接至辅助入口102；以及优选地第四控制阀112，该第四控制阀电控地位于辅助入口102与辅助背压室110之间。

此外，注入组件2包括压力装置，该压力装置适于对用于使注入活塞和/或倍增器活塞移动的流体进行加压。所述压力装置可操作地连接至积聚装置。

例如，所述压力装置包括能在120巴至220巴之间的压力下操作的至少一个液压压缩器。

例如，所述压缩器与积聚装置的积聚器可操作地连接。

在机器正常操作过程中，两个半模具4a、4b耦接并且液态金属通过容器5的铸造通道10而被灌入腔体6中。

压铸方法包括第一注入步骤，其中，注入活塞以减小的速度穿透容器5，从而允许熔融金属对设置在模具中的附属通道进行填充。

对于第一注入步骤而言，为了第一控制阀60受控地局部打开，例如在150巴的正常压力下将加压流体供给至主入口40，并且将其从这里供给至主室30从而打开主截止阀50。

主背压室80借助于第二控制阀86的受控的打开而释放压力，使得主室30中的流体的作用和主背压室80中的流体的反作用对注入活塞20以所需的减小的速度而产生向外的推力。

随后，优选地，在不中断之前步骤的情况下，该方法提供第二注入步骤，其中，注入活塞20以比第一步骤中的正向速度更高的速度穿透容器5。

对于第二注入步骤而言，为了第一控制阀60的进一步受控的打开，以更大的流速将例如全部的加压流体供给至主入口40，并且将其从这里供给至主室30从而引起截止阀50的打开。

而且，优选地，为了第二控制阀86的进一步受控的打开，主背压室80释放压力，使得主室30中的流体的作用和主臂压室80中的流体的反作用以所需的高速度对注入活塞20产生向外的推力。

然后，优选地，在不中断之前步骤的情况下，该方法提供第三注入步骤，其中，注入活塞20在容器5中以几乎零速度但在高压下作用，以迫使熔融金属(现在，处于凝固状态)补偿因冷却而产生的收缩。

对于第三注入步骤而言，启动了压力倍增器装置。

特别地，加压流体被供给至辅助入口102，并且随着第三控制阀104的打开而将其从这里供给至辅助压力室100。辅助背压室110以受控的方式通过第四控制阀112而填充有加压流体，使得倍增器活塞90对主室30中存在的流体施加推力作用，从而增加其压力，例如，高达500巴。

因此，对主入口40与主室30之间的压差敏感的主阀50进入关闭配置，从而使主入口40与主室30流体地分离。

主室30中的流体带来较高的压力，由此作用在注入活塞20上，使得所述活塞对模具中的金属施加所需的作用力，以补偿收缩。

在完成第三注入步骤之后，启动倍增器装置；特别地，倍增器活塞90通过供给至辅助背压室110的加压流体和与辅助压力室100的排放管的连接而执行回流冲程。

此外，注入活塞20借助于经由回流入口82而供给至主背压室80的加压流体并且借助于与主室30的排放管的连接来执行回流冲程。

根据本发明的优选实施方式，主截止阀50包括外部壳体502，该外部壳体设置有内隔室504，该内隔室沿着阀的轴线Z延伸；内隔室504穿过设置有入口开口506'的上游端部506以及具有至少一个出口开口508'的下游端部508。

主阀50容纳在注入组件2中并且位于主入口40与主压力室30之间，入口开口506'面向主入口40并且出口开口508'面向主压力室30。

优选地，外部壳体502包括设置有入口开口506'的上游本体510以及设置有出口开口508'的下游本体512，上游本体与下游本体耦接形成内隔室504。

优选地，主阀50包括多个密封环514，该密封环容纳在位于上游本体510的外部侧表面上的相应密封座部中。

从上游端506朝向下游端508，内隔室504具有单个入口管道508以及中间室520，该入口管道沿着所述阀轴线Z延伸并且具有所述入口开口506'。

优选地，入口管道516由圆柱面517周向地界定，该圆柱面具有预定轴向入口延伸L1和预定入口直径D1。

中间室520在入口管道516旁边并且由优选为柱形的侧表面周向地界定，该侧表面具有预定中间直径D2。

中间直径D2大于入口管道516的入口直径D1。

此外，根据优选实施方式，内隔室520包括多个出口管道518，每个出口管道均终止于相应的出口开口508'。

例如，存在圆柱形状的等距角度间隔的六个出口管道518。

优选地，下游本体508包括底基部524，通过该底基部制造所述出口管道518。

例如，优选地，底基部524包括导向件525，该导向件由沿着阀轴线Z延伸的管状凸起构成。

此外，主阀50包括封闭器530，该封闭器以可平移的方式容纳在阀50的内隔室504中。

封闭器530包括头部532，该头部适于通过入口开口506'而关闭内隔室504的通路。

头部532具有主表面534，该主表面面向入口开口506'并且由具有圆顶点的截锥形表面构成。

此外，头部532包括领部536，该领部位于主表面534下游并且适于抵靠入口管道516的嘴部而形成轴向邻接。

另外，封闭器530包括沿着阀轴线Z从头部532延伸的柄部538，该柄部在平移时与导向件525接合，即，能在所述管状凸起内平移。

主阀50还包括容纳在内隔室504中的(具体地，容纳在其中间隔室520中的)弹簧540。弹簧540适于永久地作用于封闭器530，以通过入口开口506'而将其保持在内隔室504的通路的关闭位置。

优选地，弹簧540被布置成与阀轴线Z同轴，特别地，该弹簧配合到形成导向件的管状凸起525上。

因为缺少作用于封闭器的足够外部作用，所述封闭器532通过入口开口506'而关闭内隔室504的通路，所以主截止阀50由此被正常关闭。

而且，优选地，主阀50包括容纳装置，该容纳装置适于形成屏障以防止弹簧的破裂碎片进入主压力室30。

例如，所述容纳装置包括容纳外壳541，该容纳外壳容纳在内隔室504中并且其内部适于容纳弹簧540。

根据优选实施方式，外壳541包括与封闭器530成一体的活动壳体542，例如，该外壳安装成与头部532的侧部上的柄部538同轴。

例如，活动壳体542包括可移动基部544，该可移动基部被放置成与封闭器530的邻接壁轴向邻接，例如，与头部532的领部536邻接。优选地，可移动基部544施压于弹簧540的一个端部。

而且，活动壳体542包括环形可移动容纳壁546，该环形可移动容纳壁从可移动座部544轴向突出并且围绕弹簧540的一部分。

而且，根据所述实施方式，外壳541包括固定壳体552，该固定壳体相对于封闭器530固定，例如，该固定壳体被配合成与形成导向件的管状凸起525同轴。

例如，固定壳体552包括固定基部554，该固定基部被放置成与壳体502的邻接壁轴向邻接，例如，与下游本体508的底基部524邻接。优选地，弹簧540的另一端部施压于固定基部554。

而且，固定壳体552包括环形固定容纳壁556，该环形固定容纳壁从固定基部554轴向突出并且围绕弹簧540的一部分。

优选地，固定容纳壁556和可移动容纳壁546轴向重叠一部分，但是仍保留用于流体通道的间隙。

例如，优选地，可移动容纳壁546从外部地径向围绕固定容纳壁556的端部。

根据另一实施方式，外壳541包括狭槽560，该狭槽适于使流体从所述外壳内部流动至外部。

例如，活动壳体542包括通过可移动容纳壁542而制成的多个狭槽560'；例如，此外，固定壳体552包括通过固定容纳壁552而制成的多个狭槽560'。

所述狭槽560优选具有轴向趋势和等距角度间隔。

在静止配置中，主阀50正常关闭，即，采用关闭配置(图5)。

在机器操作过程中，在第一注入步骤和第二注入步骤中，供给至主入口40的流体穿过入口开口506'而进入主阀50，该入口开口足够宽以确保流体的高流动速率。

加压流体对头部532的主表面534的作用致使头部530收缩并且打开中间室520的通路。即，阀将其自身带入打开配置(图5)。

在所述配置中，流体流动经过主阀50并且特别地从入口管道516流至中间室520，然后经过出口管道518从而到达主压力室30。

主表面534的构造使得在流体经过入口管道516与中间室520之间时的压降最小化。

在第三注入步骤过程中，通过主压力室30中存在的高压流体的作用，主阀50采用关闭配置(图4)。

在打开和关闭的重复循环过程中，外壳540内的流体通过活动壳体542与固定壳体552之间的间隙(此外有利地，通过狭槽560)而移动至外壳540之外，由此使对外壳内的流体的打开的抵抗作用最小化。

新颖地，根据本发明的用于压铸的机器(具体地，注入组件)克服了上文所述参考现有技术的缺点。

特别地，阀限制了弹簧破裂情况下的中断时间，这是因为防护壳能弹簧碎片容纳在界定空间中，该弹簧碎片在发生可能破裂之后本身与其脱离。

根据另一有利方面，主截止阀非常可靠，这是因为主截止阀允许更大流动和更低压降的通道，由此能够通过注入活塞的相同移动限制弹簧的移动。

显而易见的是，本领域技术人员可对上文所述的注入组件进行修改，以满足所有特定需求，这些均包括在由所附权利要求限定的保护范围内。

Claims (15)

1.一种用于液压压铸机的注入组件(2)，所述注入组件包括：注入活塞(20)；主入口(40)，所述主入口用于在压力下输入流体；主压力室(30)，所述主压力室位于所述注入活塞(20)的上游；以及主截止阀(50)，所述主截止阀通常为关闭配置，所述主截止阀在所述主入口(40)与所述主压力室(30)之间操作并且适于阻止流体从所述主压力室(30)回流至所述主入口(40)，其中，

所述主截止阀(50)包括开闭件(530)和弹簧(540)，所述弹簧适于朝向所述关闭配置永久地作用于所述开闭件(530)上，并且所述主截止阀(50)包括容纳装置，所述容纳装置适于形成屏障以阻止弹簧破裂碎片进入所述主压力室(30)。

2.根据权利要求1所述的注入组件，其中，容纳装置包括容纳外壳(541)，容纳外壳容纳在主截止阀(50)的内隔室(504)中，并且所述容纳外壳容纳有所述弹簧(540)并且适于保持所述弹簧的任何破裂碎片。

3.根据权利要求2所述的注入组件，其中，所述容纳外壳(541)包括：活动壳体(542)，所述活动壳体联接至所述开闭件(530)；以及固定壳体(552)，所述固定壳体相对于所述开闭件(530)固定。

4.根据权利要求3所述的注入组件，其中，所述活动壳体(542)包括：活动底部(544)，所述活动底部布置成轴向邻接于开闭件(530)邻接壁；以及活动环形容纳壁(546)，所述活动环形容纳壁从所述活动底部(544)突出并且围绕所述弹簧(540)的一部分。

5.根据权利要求4所述的注入组件，其中，所述弹簧(540)的端部位于所述活动底部(544)上。

6.根据权利要求3所述的注入组件，其中，所述固定壳体(552)包括固定底部(554)以及固定环形容纳壁(556)，所述固定环形容纳壁从所述固定底部(554)突出并且围绕所述弹簧(540)的一部分。

7.根据权利要求6所述的注入组件，其中，所述弹簧(540)的端部位于所述固定底部(554)上。

8.根据权利要求6所述的注入组件，其中，所述固定环形容纳壁(556)和所述活动环形容纳壁(546)轴向地重叠一长度，从而保留自由腔体以用于流体从所述容纳外壳的内部流至外部以及从所述容纳外壳的外部流至内部。

9.根据权利要求2所述的注入组件，其中，所述容纳外壳(541)包括狭槽(560)，所述狭槽适于使流体从所述容纳外壳本身的内部流动至外部。

10.根据权利要求9所述的注入组件，其中，所述容纳外壳(541)的活动壳体(542)包括通过活动环形容纳壁(546)而形成的多个狭槽(560')。

11.根据权利要求9所述的注入组件，其中，所述容纳外壳(541)的固定壳体(552)包括通过固定环形容纳壁(552)而形成的多个狭槽(560”)。

12.根据权利要求1所述的注入组件，其中，所述主截止阀(50)设置有朝向主入口(40)的入口开口(506')，并且其中，所述开闭件(530)包括：头部(532)，所述头部适于关闭所述入口开口(506')；以及轴(538)，所述轴从所述头部(532)朝向与所述入口开口(506')相反的方向突出。

13.根据权利要求12所述的注入组件，其中，所述头部(532)具有主表面(534)，所述主表面面向所述入口开口(506')并且由具有圆顶点的截锥形表面构成。

14.根据权利要求12所述的注入组件，其中，所述主截止阀(50)包括外部壳体(502)，其中，所述外部壳体(502)包括：上游本体(510)，所述上游本体设置有所述入口开口(506')；以及下游本体(512)，所述下游本体设置有出口开口(508')，其中，所述上游本体(510)与所述下游本体(512)耦接，以建立内部室(504)，所述开闭件(530)能在所述内部室中平移。

15.根据权利要求14所述的注入组件，其中，所述外部壳体包括底基部(524)，所述底基部具有所述出口开口(508')并且所述底基部包括导向件(525)以用于平移地引导所述开闭件(530)。