CN112437705A - 用于压铸装置的模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于压铸装置的模块(1)，模块(1)包括底座(2)、螺杆筒单元(3)以及填充室(4)，底座(2)可以被紧固到压铸装置的安装板，螺杆筒单元(3)用于生成触变材料，其中螺杆筒单元(3)和填充室(4)被以螺杆筒单元(3)生成的触变材料可以被传送到填充室(4)中的这样的方式、直接地或间接地布置在底座(2)上。

Description

用于压铸装置的模块

技术领域

本发明涉及一种用于压铸装置的模块。

本发明还涉及一种用于使用压铸装置生产模制零件的方法。

背景技术

压铸装置(诸如现有技术已知的那些压铸装置)使得可以在短时间内由轻金属或轻金属合金(例如，铝合金或镁合金)高精度地且大量地制造模制零件。由于使用压铸装置的模制零件的定量高产率，这些装置被广泛使用。

触变成型工艺中的类似的或相同的模制零件的生产也是已知的。类似于压铸，借助于在该工艺步骤中用作柱塞的螺杆，从而将材料引入到填充室中，并且从该填充室，经由喷嘴被注入或按压到模具腔中。与其中使用金属或合金的纯熔体的压铸相反，触变成型在固相曲线和液相曲线之间的半固体区域中工作。在该区域中存在两个相，即，一方面，熔体，又一方面，固体颗粒。通过另外施加剪切力，实现触变状态，以使得触变材料可以被注入。已经表明，这种类型的材料基础导致具有改进的性质的模制零件。

虽然触变成型工艺可以导致改进的模制零件，到目前为止还不能使该技术取代广泛使用的压铸。具有几秒的短周期时间的触变成型装置需要相当多的工艺专业知识，尤其是因为注入的材料处于触变状态下，并且为了这个目的，必须首先被处理，随后再被注入。相对复杂的工艺技术可以导致大量的废品，而且还导致机器停机时间。该技术的复杂度从全世界只有少量公司生产触变成形装置的事实也是显然的。尽管原则上可以通过触模成型工艺生产改进的模制零件，但是由于这些原因，该技术尚不流行。

这通过本发明来解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于压铸装置的模块，利用该模块，压铸装置可以容易地被转换为使得触变成型工艺可以使用压铸装置来运行。

进一步的目的是提供一种用于使用压铸装置生产模制零件的方法。

根据本发明，该目的利用用于压铸装置的模块来达成，模块包括底座、螺杆筒单元以及填充室，底座可以被紧固到压铸装置的安装板，螺杆筒单元用于生成触变材料，其中螺杆筒单元和填充室被以螺杆筒单元生成的触变材料可以被传送到填充室中的这样的方式、直接地或间接地布置在底座上。

本发明实现的一个优点是，可以容易地被整合到现有的压铸装置中的模块被提供。以这种方式，可以在短时间量内将压铸装置从典型的压铸工艺转换到触变成型工艺。已经在使用的大量压铸装置因此可以被用来借助于触变成型生产模制零件。本发明从而也是有益的，因为模块可以被紧固到压铸装置的安装板，或者在使用期间被紧固在那里。因此，压铸装置本身不需要任何较大的转换工作；相反，可以仅将根据本发明的模块紧固在压铸装置上的更靠近注入必需的柱塞的安装板的前面。模块因此可以被布置在安装板之间，并且因此被布置在实际的工具室中。用于形成模具腔的铸造工具的两个半模然后可以被以典型的方式布置在相对的安装板和模块的底座上。因此，通过将模块布置在安装板之间，一种双层被创建。该构思使得转换支出可以最小化。

螺杆筒单元包括螺筒和螺杆。螺杆被布置在螺筒的内部。螺杆被用于使进给的材料(通常是金属或合金)处于触变状态，该金属或合金将被用于在半模关闭之后注入到模具腔中。为了在螺杆筒单元内达到所需的温度，温度控制单元被提供。温度控制单元通常被实施为加热元件。加热元件可以被布置在螺杆筒单元的外部。例如，该加热元件可以是电阻加热元件，该电阻加热元件被布置在螺杆筒单元的周边的区域中或者整个延伸部分上。

通常也必须控制填充室的温度。为了这个目的，螺杆筒单元的温度控制单元也可以延伸到填充室的外部。可替换地，附加的温度控制单元可以被提供用于填充室，附加单元可以被与用于螺杆筒单元的温度控制单元分开控制。用于填充室的温度控制单元也可以是电阻加热元件。一个或更多个温度控制单元被设计为使得在螺杆筒单元和填充室中，达到用于处理轻金属或轻金属合金的必要的温度，例如，在400℃到700℃的温度范围内。

对于注入操作，有必要的是触变材料被生成并且被螺杆筒单元引入到填充室中。为了这些目的，螺杆筒单元的螺杆被可旋转地安装。电动机被提供用于旋转螺杆。另外，螺杆是轴向可移置的。因为螺杆被布置为使得它可以在螺筒中被轴向移置，所以已经被生成的触变材料可以被沿填充室的方向上轴向移置的螺杆向前按压到填充室中。已经表明，作为对应的轴向移置的结果，对于填充室的优良的进料控制是可能的。然而，还可能的是仅螺杆被旋转，并且填充室经由产生的进料压力被填充。然后只需将螺杆移动几毫米，即可关闭进入填充室的通路或者清理填充室通道以用于填充。

在预定量的触变材料已经被引入到填充室中之后，对于注入操作，有必要防止触变材料从填充室向后流回到螺杆筒单元中。为了这个目的，填充室包括密封座，螺杆的第一端部可以被紧靠密封座定位。密封座可以，特别是在从螺杆的方向观察时，被实施为呈圆锥形渐缩。如果螺杆通过轴向移置被紧靠密封座定位，则材料回流到螺杆筒单元被避免。当然，为了这个目的，螺杆的第一端部在该端部被实施有接触表面，接触表面对应于填充室的密封座，以使得期望的密封功能被实现。

螺杆筒单元可以相对于底座以任何期望的方式布置，因此最终还相对于压铸装置布置。有利地，螺杆筒单元被垂直布置。然而，还可以水平地放置螺杆筒单元，并且从侧面填充填充室。

填充室通常被水平布置，以使待被转换的压铸装置的通常水平布置的柱塞可以在没有附加的改装措施的情况下被引导到填充室中。

受制于作用力的限制，底座可以被构造为相对较薄。大致板状的结构是优选的，因为模块随后可以被以平面的方式紧固到安装板。为了提供用于容纳螺杆筒单元的足够的空间，底座可以包括螺杆筒单元伸到其中的中央开口空间。该开口空间至少延伸到填充室，以使得螺杆筒单元可以被耦合到填充室。

为了螺杆筒单元的螺杆的必要的轴向可移置性，第一提升装置可以被提供，利用该第一提升装置，螺杆筒单元的螺杆可以被轴向移置。这可以是液压或气动提升装置。第一提升装置可以被以固定的方式安装在底座上或者连接到底座的部件上，以使得螺杆相对于螺杆筒单元的螺筒的相对可移置性变为可能。

螺杆筒单元可以被以各种方式连接到底座。在一个变型中，螺杆筒单元可以被安装在顶端的板上，该板被紧固到底座。第一提升装置然后可以被安装在该板上，以使得螺杆筒单元的螺杆可以被相对于该板、并且因此相对于底座、并且随后还相对于填充室移置，该填充室安装在底座上。

还可能的是，螺杆筒单元被安装在填充腔室上。例如，螺杆筒可以被安装在填充室的外部部件上，其中该外部部件被连接到底座。该变型的优点在于，填充室的内部部件可以被连接到填充室的外部部件，以使得内部部件可以通过移置而被拆卸。如果第二提升装置被另外提供，利用该第二提升装置，螺杆筒单元可以被相对于填充室的外部部件轴向移置，填充室的内部部件可以利用螺杆筒单元的对应的轴向移置而被移除。这一点很重要，因为内部部件由于注入期间普遍存在的高压力以及所用的触变材料，内部部件遭受到最大的磨损。利用对应的提升移动，因此螺杆筒单元从填充室脱离，填充室的内部部件被暴露，并且可以从前侧被移除并且被替换为处于新的条件下的内部部件。

根据前面的陈述，压铸装置可以被配备根据本发明的模块。

本发明的进一步的目的利用一种用于使用具有根据本发明的模块的压铸装置生产模制零件的方法来达成。

就该方法而言实现的优点在于，可以使用传统的压铸机在触变成型工艺中制造模制零件，该常规的压铸机配备有根据本发明的模块。高质量的模制零件因此可以被大量地制造。与现有技术相反，从而还可以提供柱塞在注入期间不形成在螺杆筒单元和填充室之间，因为到目前为止在一些情况下，这在触变成型工艺中是典型的。相反，利用温度控制，一侧的螺杆筒单元和另一侧的填充室之间的整个过渡区域保持在柱塞形成不会发生的温度下。这已经证明就触变材料被精确地定量注入到填充室而言是有利的。在填充室和模具腔之间，柱塞可以在注入操作期间或结束时，在喷嘴的端部、以典型的方式形成。

附图说明

本发明的另外的特征、优点和效果从下面描述的示例性实施方案得出。在所引用的附图中：

图1示出模块的第一变型；

图2示出根据图1的模块的侧视图；

图3示出根据图1的模块的后侧；

图4示出根据图1的模块的透视图；

图5示出模块沿着图3中的线V-V的截面；

图6示出根据图1的模块的另一截面；

图7示出具有根据图1的模块的压铸装置；

图8至图12示出用于注入到模具中的注入操作的处理序列；

图13示出模块的第二变型的截面；

图14示出根据图13的模块的另一截面。

具体实施方式

图1至图6中示出了模块1的第一变型，该第一变型可以被用来转换常规的压铸装置D1(图7)，以使得触变材料可以利用该装置被注入到一个或更多个模具腔中，以便制造对应的模制零件。然而，模块1当然也可以已经被集成在新的压铸装置D1中或者与新的压铸装置D1一起交付。

模块1包括底座2。如图所示，底座2可以被实施为矩形或者大致正方形。底座2的其他基本形状当然也是可能的。然而，为了效率，底座2被实施为尽可能地小，尤其是因为底座2主要用于为螺杆筒单元3和填充室4提供底部机构以及它们与压铸装置D1的安装板D2的连接。另外，底座2容纳铸造模具，由于这个原因，只要有可能，底座2大致为安装板D2的大小。从图4可以看出，底座2大致被实施为具有恒定的厚度，并且包括中央开口空间22。另外，开口23被提供，开口23被用来引导合适的紧固件通过，以使得底座2可以使用合适的紧固件被紧固到压铸装置D1的安装板D2。

从图1和图4可以看出，原则上被实施有基本上均匀的厚度的底座2包括优选的中央开口空间22或凹槽。在垂直方向上向下伸出的螺杆筒单元3在该凹槽中延展。如果注入是从侧面执行的，则图1所示的情形将被向左或向右旋转90^°。然而，为了从螺杆筒单元3向填充室4恒定地供应材料，垂直布置也是优选的。在模块1被紧固到安装板D2之后，压铸装置D1的柱塞D4可以伸到填充室4中。

螺杆筒单元3被安装在顶端的板7上，板7又被连接到底座2。另外，电动机8被间接地安装在板7上，即经由轴向可移置的中间板71被间接地安装在板7上。

在图5和图6中的截面中可以看出，螺杆筒单元3包括外部螺筒31，螺杆32被布置在外部螺筒31中。螺杆32可以被电动机8旋转设置。另外，螺杆32可以通过提供的第一提升装置5在螺筒31中轴向移置，其中中间板71与安装在其上的电动机8一起可以在对应的轴向移置中被级联地移置。

填充室4被安装在底座2上，并且被可拆卸地连接到垂直布置的螺杆筒单元3。特别是从图2可以看出，填充室4延伸穿过底座，并且在端部包括喷嘴43，喷嘴43在注入操作期间通向半模。填充室4从喷嘴43延伸到填充室4的相对端部，端部用于容纳柱塞D4，柱塞D4是常规的压铸装置D1的一部分。

借助于图5和图6进一步说明螺杆筒单元3与填充室4的相互作用。在截面中可以看出，螺杆32在螺杆筒单元3的螺筒31的内部延展。在第一端部31，螺杆32被实施为呈圆锥形渐缩，而在螺杆的相对端部322，大致水平的端接可以被提供。为了容纳螺杆32的第一端部321，填充室4包括对应的密封座44。从螺杆32的角度看，密封座44优选地也被实施为呈圆锥形渐缩。以这种方式，可以防止触变材料在注入操作期间从填充室4回流到螺杆筒单元3中，这将在下面被说明。螺杆32可以通过第一提升装置5在螺筒31内部向上和向下移动。利用操作地连接到螺杆32的电动机8，螺杆32的旋转移动或旋转可以被产生。

在图7中，压铸装置D1被图示说明，模块1被紧固到压铸装置D1。可以看出，模块1被紧固到压铸装置D1的第一安装板D2，为此使用了底座2上的提及的开口23。可以看出，模块1被紧固到固定的安装板D2，并且被与压铸装置D1的可移动地安装的安装板D3相对安置。此外，可以看出，压铸装置D1的柱塞D4接合在模块1的填充室4中。为了制造模制零件，两个必要的半模也被安装在安装板D2、D3上。经由螺杆筒单元3供应的触变材料于是可以经由喷嘴43被注入到关闭的模具腔中，为了这个目的，其上安装有半模的可移动的夹紧板D3首先利用半模被紧靠固定的夹紧板D2定位，以便生成模具腔，半模被安装在模块1上这个位置上。注入操作然后可以发生。该操作在下面被说明。

在图8至图12中，作为示例示出了借助于已经利用模块1被转换的常规的压铸机D1由触变材料制造模制零件的注入操作。图8示出螺杆32被锁定的初始状态，该状态对应于注入操作结束时的状态。根据图9，螺杆32然后被解锁，并且被电动机8旋转设置。没有被图示说明、但是不言而喻的是，合适的粒状材料或粉末被进料到螺杆筒单元3中以生成触变材料。作为螺杆32的旋转运动以及经由加热元件(未示出)在螺杆筒单元3中设置的温度的结果，供应的粒状材料或粉末处于触变状态。即使在根据图10的工艺阶段期间，这仍发生，在根据图10的工艺阶段中，柱塞D4被缩回以便准确地释放填充室4中的用于进料触变材料必需的这个空间。

一旦这已经被实现，根据图11，螺杆32就在填充室4的方向上被向下轴向移置。以这种方式，生成的触变材料被引入到填充室4中。最后，螺杆32的呈圆锥形渐缩的第一端部321移动到与填充室的密封座44接触。螺杆32然后被锁定。以这种方式，螺杆筒单元3和填充室4之间产生优良的密封。然后，根据图12，柱塞D4向前移动，从而进行注入操作。在注入操作结束时，柱塞D4被再一次安置在根据图8的位置上，并且该操作重新开始。这里，应提到的是，如在触变成型工艺中是典型的，在注入操作期间，没有柱塞形成在螺杆筒单元3和填充室4之间。相反，整个区域保持在一个温度下，以使得柱塞形成不会发生。这已经证明对于填充室4或填充室4的填充的精确的进料控制(这对于制造高质量的模制零件必需的)是有利的。

在图13和图14中，图示说明了模块1的变型的截面。模块1的这个变型的主要区别是螺杆筒单元3的安装。与前面说明的变型相反，螺杆筒单元3被安装在填充室4上。为了这个目的，填充室4包括外部部件41和内部部件42。外部部件41被连接到底座2，其中填充室4如第一变型、还有所有的其他的可替换的变型中那样被引导通过底座开口21，并且优选地与喷嘴43一起伸出该开口。在外部部件41的底端，第二提升装置6被提供。这也可以是液压或气动操作的提升装置6。当然，对于第一提升装置5情况也是如此，可替换的驱动装置是可能的，诸如主轴驱动装置。如第一实施方案中那样，螺杆筒单元3垂直伸到底座2的中央开口空间22中。利用被紧固到填充室4的外部部件41的第二提升装置6，整个螺杆筒单元3可以被这样轴向移置。如果第二提升装置6被实施为液压提升装置，则当液压介质被应用于提升装置6时，柱塞不被移置，而是相反，壳体、以及因此连接的支撑件9与连接到顶端的板7的引导装置10一起被移置。对应的上冲程暴露填充室4的内部部件42。该内部部件42是在操作期间遭受到最大的磨损的这个部分，因为在注入期间，最强的力作用于其区域中。利用螺杆筒单元3的轴向提升，该内部部件42可以被容易地暴露，并且可以通过被向前拉而被移除。然后只需要插入新的磨损部件或内部部件42。

Claims (14)

1.一种用于压铸装置(D1)的模块(1)，所述模块(1)包括底座(2)、螺杆筒单元(3)以及填充室(4)，所述底座(2)可以被紧固到所述压铸装置(D1)的安装板(21)，所述螺杆筒单元(3)用于生成触变材料，其中所述螺杆筒单元(3)和所述填充室(4)被以所述螺杆筒单元(3)生成的触变材料可以被传送到所述填充室(4)中的这样的方式、直接地或间接地布置在所述底座(2)上。

2.根据权利要求1所述的模块(1)，其中所述螺杆筒单元(3)的螺杆(32)是轴向可移置的。

3.根据权利要求1或2所述的模块(1)，其中所述填充室(4)包括密封座(44)，所述螺杆(32)的第一端部(321)可以被紧靠所述密封座(44)定位。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的模块(1)，其中所述螺杆筒单元(3)被垂直布置。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的模块(1)，其中所述填充室(4)被水平布置。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的模块(1)，其中所述底座(2)包括中央开口空间(22)，所述螺杆筒单元(3)伸到所述中央开口空间(22)中。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的模块(1)，其中第一提升装置(5)被提供，利用所述第一提升装置(5)，所述螺杆筒单元(3)的螺杆(32)可以被轴向移置。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的模块(1)，其中所述螺杆筒单元(3)被安装在顶端处的板(7)上，所述板(7)被紧固到所述底座(2)。

9.根据权利要求1至7中的一项所述的模块(1)，其中所述螺杆筒单元(3)被安装在所述填充室(4)上。

10.根据权利要求9所述的模块(1)，其中所述螺杆筒单元(3)被安装在所述填充室(4)的外部部件(41)上，其中所述外部部件(41)被连接到所述底座(2)。

11.根据权利要求10所述的模块(1)，其中所述填充室(4)的内部部件(42)通过移置可拆卸地连接到所述填充室(4)的所述外部部件(41)。

12.根据权利要求10或11所述的模块(1)，其中第二提升装置(6)被提供，利用所述第二提升装置(6)，所述螺杆筒单元(3)可以被相对于所述填充室(4)的外部部件(41)轴向移置。

13.一种压铸装置(D1)，所述压铸装置(D1)具有根据权利要求1至12中的一项所述的模块(1)。

14.一种用于利用根据权利要求13所述的压铸装置(D1)生产模制零件的方法。

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