CN106694839A - 高压压铸机 - Google Patents

Abstract

用于形成金属部件的高压压铸设备包括压铸模具、压铸储筒和柱塞。压铸储筒包括设置在压铸储筒的入口内的可枢转的浇注盖。浇注盖设置在关闭位置和打开位置中的至少一个处，并且具有用于促进液态金属从浇注包至压铸储筒的平稳的非湍流流动的浇注轮廓形状。

Description

高压压铸机

技术领域

本发明涉及金属铸造工艺，并且更具体地，涉及一种高压压铸机。

背景技术

此章节的陈述仅旨在提供与本发明内容相关的背景信息，而且可构成或者可不构成现有技术。

高压压铸机以比通常的重力送料铸模工艺更高的压力将液态金属，特别是铝或镁合金，引入永久性压铸模具中。高压用于多种工艺的工艺需求，包括在铸件凝固和收缩时，继续将液态金属输送至模具的需求。用于增加进入的金属的压力的装置可以是很多示例中的一种，这些示例包括使用压铸储筒和活塞机构。高压压铸工艺产生高质量的部件需要比其它铸造工艺更少的机械加工。然而，高压压铸工艺容易产生多种问题，而这些问题是其它工艺更容易避免的。例如，当将液态金属注入模具时，太多注入的金属留在成品部件上。因此，浇注金属时如果因为湍流而存在较多的氧化物和夹杂物，那么这些氧化物和夹杂物将凝固在成品铸件上，并且导致废料部件。

虽然现有的高压压铸机实现了它们的预期目的，但对于表现出改善的性能的新型的改进的高压压铸机的需求是不变的，特别是从废料率和铸造质量的角度考虑。因此，在现有技术中需要改善了这些性能的改进的高压压铸机。

发明内容

本发明提供了一种用于形成金属部件的高压压铸设备。该高压压铸设备包括压铸模具、压铸储筒和柱塞。压铸模具具有固定的第一模具和可移动的第二模具，它们结合形成内模腔。第一模具包括液压地连接至模腔的浇道系统。压铸储筒包括内部压射腔、入口开口、浇注盖、第一端和与第一端相对的第二端。压铸储筒的第一端具有开口，并且将压射腔液压地连接至第一模具的浇道系统。入口设置在压铸储筒内。浇注盖设置在入口开口内。柱塞设置在压射腔内。柱塞配置为从第二端穿过压射腔横向移动至第一端。浇注盖设置在关闭位置和打开位置中的至少一个处。在关闭位置，浇注盖设置在压铸储筒的入口内。在打开位置，浇注盖被枢转使得压射腔打开。

在本发明的另一个示例中，浇注盖具有第一端和与第一端相对的第二端。第一端可枢转地安装在压铸储筒的入口开口内。

在本发明的又一示例中，浇注盖包括用于推动浇注盖至打开位置的弹性件。

在本发明的另一个示例中，随着柱塞横向地穿过压射腔朝着压射腔的第一端移动，柱塞推动浇注盖至关闭位置。

在本发明的又一示例中，浇注盖具有凹陷的浇注轮廓表面。

在本发明的又一示例中，浇注盖包括浇注槽。

在本发明的又一示例中，浇注盖的第二端包括具有半径的边沿。当浇注盖处于打开位置时，浇注盖的第二端适配于压射腔的内表面。

在本发明的又一示例中，根据具有多个步骤的操作方法来操作高压压铸设备。

在本发明的又一示例中，操作方法包括第一至第七步骤。第一步骤提供具有处于关闭位置的浇注盖的高压压铸机。第二步骤驱动浇注盖至打开位置。第三步骤将液态金属从浇注包浇注到浇注盖上并进入压射腔内。第四步骤在压射腔具有浇注进入压射腔的规定量的液态金属后，驱动浇注盖至关闭位置。第五步骤驱动柱塞穿过压射腔，并且用液态金属将模腔填满。第六步骤抽回柱塞至初始位置。第七步骤在部件固化后，打开模具，弹出部件，关闭模具，并且回到操作方法的第二步骤。

从以下结合附图对实施本发明的最佳方式进行的详细描述中能够很容易了解到本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

图1是根据本发明的高压压铸机的截面示意图；

图2是根据本发明的高压压铸机的截面示意图；

图3是根据本发明的高压压铸机的截面示意图；

图4是根据本发明的高压压铸机的压铸储筒浇注盖的截面示意图；并且

图5是描述了根据本发明的高压压铸机的操作的工艺流程的流程图。

具体实施方式

参照附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，在图1中示出了根据本发明的示例的高压压铸机10，现将对其进行描述。通常，高压压铸机10包括一组高压压铸模具12、压铸储筒14、压射柱塞16以及活塞组件17。更具体地，该组压铸模具12是为了形成特定的部件形状而专门设计的，并且因此可与高压压铸机10中的其它模具调换。该组压铸模具12包括至少一个可移动模具18和固定模具20。当模具18、20处于关闭位置时，模具18、20形成模腔22和浇道系统24。浇道系统24是将模腔22液压地连接至模具18、20的外部的多个通道或者滑道。浇道系统24容纳在固定模具20内，但是浇道系统24的某些部分也可形成在可移动模具18内。而且，该组压铸模具12在不偏离本发明范围的情况下可包括其它设备或者系统，该其它设备或系统包括冷却系统、加热系统以及弹出系统等。

压铸储筒14是细长的容器，具有第一端26和与第一端26相对的第二端28，以及从第一端26至第二端28形成压射腔32的不变的横截面形状30。压铸储筒14的第一端26与该组压铸模具12相邻；并且具体地，与该组压铸模具12的固定模具20相邻。第一端26包括孔或开口34，该孔或开口34将压射腔32液压地连接至固定模具20的浇道系统24。

压铸储筒14还包括入口52和浇注盖54。入口52布置在压铸储筒14的顶部并且允许液态金属56被浇注进入压射腔32。浇注盖54设置在入口52内。更具体地，浇注盖54在枢转点58可枢转地安装在入口52内，该枢转点58位于最接近压铸储筒14的第二端28处。下面将描述浇注盖54的进一步的细节。

活塞组件17设置为毗邻于压铸储筒14的第二端28，并且包括第一端36、第二端38、圆柱形活塞室40、活塞42以及连接棒或杆44。例如，活塞组件17的第一端36与压铸储筒14的第二端28相邻，并且与压铸储筒14的第二端28一样具有密封孔46。活塞42滑动地设置在活塞室40内，并且固定至连接杆44的第一端48。连接杆44的第二端50穿过压铸储筒14的第二端28的密封孔46，延伸进入压铸储筒14的压射腔32。压射柱塞16固定至连接杆44的第二端50，从而使得活塞42、连接杆44和压射柱塞16共同地横向移动。压射柱塞16的轮廓适配于压射腔32。

现在转到图2和图3并且继续参考图1，示出了高压压铸机10的操作，现将对其进行详细描述。具体地，图2示出了充满了液态铝合金56的浇注包60，其正将液态铝合金56浇注在压铸储筒14的浇注盖54上。浇注盖54被推动至打开位置，从而打开压铸储筒14的压射腔32，以接收液态铝合金56。浇注盖54靠在压射腔32的底壁62上，从而浇注盖54和压射腔32的底壁62形成大约20°至70°的角度。由浇注盖54和压射腔32的底壁62形成的角度促进液态铝合金56从浇注包60进入压射腔32的平稳层流，并且阻止湍流，这导致最少量的液态铝合金56暴露于大气中。

现在转向图3，图3示出了工艺的柱塞16冲程，现将对其进行描述。具体地，液态铝合金56已经完全沉积在压射腔32内。接下来，柱塞16穿过压射腔32移动，首先推动浇注盖54至关闭位置，并且随后迫使液态铝合金56穿过压射腔32，穿过模具20的浇道系统24，并进入模腔22。浇注盖54的另一个功能是覆盖压铸储筒14的入口52，以防止液态铝合金56在柱塞16的初始压射过程中从入口52溅出。浇注盖54是由诸如弹簧钢或陶瓷的耐高温材料制成的，但是，在不脱离本发明的范围的情况下，其它类型的高温材料也是可考虑的。而且，虽然选择用于浇注盖54的材料可以是刚性和非柔性的，但在不脱离本发明的范围的情况下，浇注盖54可由柔性的或者部分柔性的材料构成。

现在参考图4，图4详细示出了浇注盖70，现将对其进行描述。浇注盖70包括第一端71、与第一端相对的第二端73、枢转点72、弹簧74或者其它弹性机构、浇注轮廓表面76以及浇注槽78。更具体地，浇注盖70的枢转点72设置在浇注盖70的第一端71处，并且是销、铰链或其它用于使浇注盖70围绕枢转点72旋转的枢转机构。弹簧74设置在枢转点72处，以保持浇注盖70处于通常开启的位置。然而，在不偏离本发明的范围的情况下，其它机构也可用于执行该任务。例如，杠杆和配重装置或气动系统可被用于执行类似的功能。浇注盖可包括靠近浇注盖70的枢转点72设置的浇注槽78。

浇注轮廓表面76包括多个成型的表面和边沿，该表面和边沿配置为促进液态铝合金56从浇注包60平稳地过渡至浇注盖70上，并且进入压射腔32。例如，浇注盖70包括尾部边沿80，尾部边沿80设置在浇注盖70的第二端73上，并且配置为具有适配于压射腔32的内部半径的半径。而且，浇注轮廓表面76包括凹陷表面82，凹陷表面82配置为在液态铝合金在浇注盖70上流下并进入压射腔32的过程中，接收在几乎垂直的表面84上的液态铝合金56，并过渡至基本上水平的表面86。此外，当浇注盖70处于关闭位置时，浇注盖70的底面75包括半径以适形于压射腔32的截面，从而允许柱塞16在浇注盖70关闭时，穿过压射腔32。

现在转到图5，并继续参考图1-4，图5示出了描述用于高压压铸机10的工艺方法100的流程图，现将对其进行描述。铸造高压压铸部件的方法的第一步骤112开始于提供具有处于关闭位置的浇注盖54的高压压铸机10(参考图1)。第二步骤114包括驱动浇注盖54至枢转或打开位置。第三步骤116包括将液态金属56从浇注包60浇注到浇注盖54上并进入压射腔32内(参考图2)。第四步骤118包括当压射腔32具有规定量的液态金属56时，驱动浇注盖54至关闭位置(如图3所示)。第五步骤120包括驱动柱塞16穿过压射腔32，并且使用液态金属56将模腔22填满。第六步骤122包括在部件固化后打开模具12，弹出部件，关闭模具。柱塞16保持在其伸出位置，以帮助促进部件的正常冷却，并且还帮助弹出部件。第七步骤124包括抽回柱塞16至初始位置，并且返回至第二步骤114。

虽然详细说明了实施本发明的最佳方式，但是本发明所属领域的技术人员会认识到在所附权利要求书的范围内实施本发明的各种替代设计和示例。

Claims (7)

1.用于形成金属部件的高压压铸设备，所述高压压铸设备包括：

压铸模具，其具有结合以形成内模腔的固定第一模具和可移动第二模具，并且其中所述第一模具包括液压地连接至所述模腔的浇道系统；

压铸储筒，其包括内部压射腔、入口开口、浇注盖、第一端和与所述第一端相对的第二端，并且其中所述压铸储筒的所述第一端具有将所述压射腔液压地连接至所述第一模具的所述浇道系统的开口，所述入口设置在所述压铸储筒内，并且所述浇注盖设置在所述入口开口内，以及

柱塞，其设置在所述压射腔内，并且其中所述柱塞配置为从所述第二端穿过所述压射腔横向移动至所述第一端；并且

其中所述浇注盖设置在关闭位置和打开位置中的至少一个处；在所述关闭位置，所述浇注盖设置在所述压铸储筒的所述入口处，并且在所述打开位置，所述浇注盖被枢转从而使所述压射腔打开。

2.如权利要求1所述的高压压铸设备，其中所述浇注盖具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端在所述入口开口内可枢转地安装至所述压铸储筒。

3.如权利要求2所述的高压压铸设备，其中所述浇注盖包括用于推动所述浇注盖至所述打开位置的弹性件。

4.如权利要求3所述的高压压铸设备，其中随着所述柱塞穿过所述压射腔朝着所述压射腔的所述第一端横向移动，所述柱塞将所述浇注盖推动至所述关闭位置。

5.如权利要求4所述的高压压铸设备，其中所述浇注盖具有凹陷的浇注轮廓表面。

6.如权利要求5所述的高压压铸设备，其中所述浇注盖包括浇注槽。

7.如权利要求6所述的高压压铸设备，其中所述浇注盖的所述第二端包括具有半径的边沿，并且当所述浇注盖处于所述打开位置时，所述浇注盖的所述第二端适配于所述压射腔的内表面。