CN115229155A - 一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属铸造技术领域，且公开了一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，包括筒体，所述筒体上方的位置固定安装有进料斗，所述筒体的内腔转动安装有绞龙，所述绞龙的内部开设有缓冲槽，所述绞龙内部位于缓冲槽外侧的位置开设有限位槽，所述限位槽与缓冲槽连通，所述缓冲槽的内部密封活动安装有平移件，所述平移件的限位块与限位槽形成活动连接，所述缓冲槽中位于平移件左侧的腔体与筒体的内腔连通，所述缓冲槽中位于平移件右侧的腔体中安装有弹性件。本发明通过偏转件与平移件的设置，使得堵塞处的部分物料会进入缓冲槽中，进而增大堵塞物料的积留空间，避免后续物料持续输送，导致上述背压增大，从而影响绞龙的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及金属铸造技术领域，具体为一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置。
背景技术
金属铸造是指将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进模具中，经冷却凝固、清整处理后得到预定形状、性能的铸件的工艺过程，其中，在现今金属铸造作业中，有时会采用铝合金射出成型装置来将半固态金属液注射入模具中，从而降低熔融金属漏出的风险。
现今的铝合金射出成型装置在工作时，首先将铝合金加热成液态，之后，在其冷却过程中进行强烈搅拌，使其转变为半固态金属液，然后将半固态金属液输入铝合金射出成型装置的注射机构中，并使注射机构中的绞龙转动，使得半固态金属液从注射机构的出料口进入模具中，进而完成金属铸造作业，但是在上述过程中，由于注射机构的出料口为缩径管结构设置，使得金属液易积留在出料口的位置，之后，随着后续金属液的继续输送，使得该位置积留的金属液会逐渐增加，导致其产生的背压逐渐增大，进而使得背压传递到绞龙的叶片上，导致绞龙容易发生损坏。
发明内容
针对背景技术中提出的现有铝合金射出成型装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，具备减小出料口处金属液的背压、提高绞龙使用寿命的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
本发明提供如下技术方案：一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，包括筒体，所述筒体上方位于远离出料口的位置固定安装有进料斗，用于将半固态金属液输入筒体的腔体，所述筒体内腔的中心位置转动安装有绞龙，所述绞龙内部靠近出料口的位置开设有缓冲槽，所述绞龙内部位于缓冲槽外侧的位置开设有限位槽，所述限位槽与缓冲槽连通，所述缓冲槽的内部密封活动安装有平移件，所述平移件的限位块与限位槽形成活动连接，所述缓冲槽中位于平移件左侧的腔体与筒体的内腔连通，使得位于出料口位置的物料接触平移件，所述缓冲槽中位于平移件右侧的腔体中安装有弹性件。
优选的，所述平移件的限位块与限位槽形成密封活动连接，所述绞龙内部位于限位槽右侧的位置开设有伸缩腔，所述伸缩腔中活动安装有伸缩件，用以伸入筒体的腔体，所述伸缩件处于绞龙相邻叶片之间的位置，所述绞龙的内部开设有导气孔，用以连通限位槽中位于限位块左侧的腔体与伸缩腔中位于伸缩件活塞端外侧位置的腔体。
优选的，所述筒体内部位于远离出料口的位置开设有偏转腔，所述偏转腔中转动安装有偏转件，所述偏转件的挤压块与偏转腔形成活动连接，用于挤压偏转腔中的气体。
优选的，所述偏转件的内部开设有压气孔，所述偏转件活动套接在绞龙的转动轴外侧，所述绞龙的内部开设有过渡孔，所述压气孔、过渡孔连通缓冲槽中位于平移件右侧位置的腔体与偏转腔中位于挤压块逆时针转动方向的腔体。
优选的，所述转动轴的内部活动安装有卡件，所述卡件的内侧面安装有弹簧，用以支撑卡件伸出，所述偏转件的内部开设有卡槽，所述卡件与卡槽形成卡接。
优选的，所述筒体内部位于偏转腔的右侧位置开设有泄气孔，用以连通外界环境与偏转腔中位于挤压块顺时针转动方向的腔体，所述伸缩件的伸出端端头为锥形结构设置。
优选的，所述转动轴带动偏转件逆时针转动到极限位置时，所述卡件与卡槽分离，且转动轴带动卡件与偏转件的内壁摩擦。
一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，首先令动力机构带动绞龙逆时针转动，使得转动轴通过卡件带动偏转件同步转动，进而导致偏转件上的挤压块压缩偏转腔中位于挤压块逆时针方向上腔体中的气体，使得该气体通过压气孔、过渡孔，进而进入缓冲槽中，并推动平移件与弹性件伸展；
第二步，当偏转件逆时针转动到极限位置时，卡件与卡槽分离，使得转动轴带动卡件持续摩擦偏转件的内壁，同时，上述伸展的平移件会通过限位块挤压限位槽中位于限位块左侧位置的腔体中的气体，使得该气体通过导气孔进入伸缩腔中位于伸缩件活塞端外侧位置的腔体，导致伸缩件收缩；
第三步，向进料斗中加入半固态铝合金金属液，使得该金属液被转动的绞龙裹挟，并向出料口处输送，然后，金属液通过出料口进入模具中，并在模具中冷却成固体；
第四步，当金属液在出料口处发生堵塞时，其会产生背压力，并施加到平移件上，当背压力克服卡件与偏转件之间的摩擦力时，平移件收缩，令缓冲槽中位于平移件左侧的腔体容积增大，使得出料口处堵塞的部分物料进入该位置；
第五步，收缩的平移件带动限位块右移，使得上述进入伸缩腔中的气体回到限位槽中，导致伸缩件伸入位于绞龙叶片之间的物料中，减小绞龙对进料斗中物料的裹挟量；
第六步，当物料不再堵塞时，卡件与偏转件之间的摩擦力再次带动平移件伸展，之后，当注料完成时，令动力机构停止运行，使得绞龙停转，这时，弹性件释放弹力，并带动平移件收缩，使得缓冲槽对出料口处的物料产生吸引，进而降低筒体中的物料与模具中固体产生拉丝现象的概率，同时，收缩的平移件带动上述结构复位。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过偏转件与平移件的设置，在绞龙转动输料的过程中，当处于出料口位置的物料发生一定程度的堵塞时，物料对绞龙靠近出料口一端的背压增大，上述背压力会推动平移件收缩，使得堵塞处的部分物料会进入缓冲槽中，进而增大堵塞物料的积留空间，避免后续物料持续输送，导致上述背压增大，从而影响绞龙的使用寿命。
2、本发明通过伸缩件与平移件的设置，当平移件被物料带动收缩时，伸缩件会逐渐伸入绞龙叶片之间的区域，使得绞龙对进料斗处物料的裹挟量减小，进而减小进入出料口位置的物料量，使得上述堵塞的物料可以有效排出，从而降低背压持续增大所导致绞龙损坏的概率。
3、本发明通过平移件与弹性件的设置，当注料完毕后，绞龙停止转动，使得弹性件带动平移件收缩复位，进而对处于出料口位置的物料产生负压吸引，由于此时，模具内的物料冷却成固体，而出料口位置的物料仍处于半固态，从而通过上述动作，促使出料口位置的物料与模具内的固体分离，进而降低产生拉丝现象的概率。
附图说明
图1为本发明结构整体示意图；
图2为本发明绞龙内部结构示意图；
图3为本发明筒体内部结构示意图；
图4为本发明图3中A处结构局部放大示意图。
图中：1、筒体；2、进料斗；3、绞龙；4、缓冲槽；5、限位槽；6、平移件；7、弹性件；8、伸缩腔；9、伸缩件；10、导气孔；11、偏转腔；12、偏转件；13、压气孔；14、过渡孔；15、卡件；16、卡槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1与图2，一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，包括筒体1，筒体1上方位于远离出料口的位置焊接有进料斗2进料斗2的腔体与筒体1的腔体连通，筒体1内腔的中心位置转动安装有绞龙3，绞龙3内部靠近出料口的位置开设有缓冲槽4，绞龙3内部位于缓冲槽4外侧的位置等距周向开设有限位槽5，限位槽5与缓冲槽4连通，缓冲槽4的内部密封滑动安装有平移件6，平移件6的限位块伸入限位槽5，并与限位槽5形成滑动连接，缓冲槽4中位于平移件6左侧的腔体与筒体1的内腔连通，缓冲槽4中安装有弹性件7，弹性件7处于平移件6右侧面与缓冲槽4左侧面之间的位置，在绞龙3转动输料的过程中，当输送的物料在出料口处发生堵塞时，物料会对绞龙3靠近出料口的一端产生背压，之后，随着后续物料的继续输送，使得上述背压会传递给平移件6，使得平移件6收缩，当平移件6收缩时，缓冲槽4中位于平移件6左侧的腔体容积会增大，使得出料口处堵塞的部分物料会进入该位置，进而增大堵塞物料的积留空间，避免后续物料持续输送，导致上述背压快速增大，进而损坏绞龙3。
请参阅图2，平移件6的限位块与限位槽5形成密封滑动连接，绞龙3内部位于限位槽5右侧的位置轴向等距开设有伸缩腔8，伸缩腔8中密封滑动安装有伸缩件9，伸缩件9位于绞龙3相邻叶片之间的位置，伸缩件9的伸出端处于筒体1中，绞龙3的内部开设有导气孔10，导气孔10连通限位槽5中位于限位块左侧的腔体与伸缩腔8中位于伸缩件9活塞端外侧位置的腔体，当平移件6收缩时，会带动限位块在限位槽5中右移，使得限位槽5中位于限位块左侧的腔体产生负压，该负压通过导气孔10，进而将伸缩腔8中位于伸缩件9活塞端外侧位置的腔体中的气体抽入，使得伸缩件9外移，并逐渐伸入绞龙3叶片之间的区域，使得绞龙3对进料斗2内的物料的裹挟量减小，进而减小进入出料口位置的物料量，使得上述堵塞的物料可以有效排出，从而降低背压持续增大所导致绞龙3损坏的概率。
请参阅图3，筒体1内部位于远离出料口的位置开设有偏转腔11，偏转腔11中转动安装有偏转件12，偏转件12的挤压块与偏转腔11形成密封滑动连接，偏转件12的内部开设有压气孔13，压气孔13的一侧与偏转腔11中位于挤压块逆时针转动方向的腔体连通，当偏转件11逆时针转动时，会挤压偏转腔11中位于挤压块逆时针转动方向的腔体中的气体，使得该气体会通过压气孔13进入后续关联结构，进而方便后续平移件6的伸展。
偏转件12转动套接在绞龙3的转动轴外侧，绞龙3的内部开设有过渡孔14，过渡孔14的一侧与缓冲槽4中位于平移件6右侧位置的腔体连通，过渡孔14的另一侧与偏转件12与转动轴之间的位置连通，压气孔13的另一侧与偏转件12与转动轴之间的位置连通，通过过渡孔14的设置，使得当平移件6收缩时，会挤压缓冲槽4中位于平移件6右侧腔体中的气体，使得该气体通过过渡孔14进入偏转件12与转动轴之间的位置，进而避免平移件6收缩阻力较大，影响上述功能的实现。
请参阅图4，转动轴的内部滑动安装有卡件15，卡件15的内侧面与转动轴之间安装有弹簧，偏转件12的内部开设有卡槽16，卡件15与卡槽16形成卡接，当转动轴带动绞龙3转动时，通过卡件15与卡槽16的设置，使得偏转件12随之逆时针转动，进而使得上述偏转腔11中气体会通过压气孔13、过渡孔14，进而进入缓冲槽4中，使得平移件6被该气体推动伸展，并拉伸弹性件7，之后，当注料完毕后，绞龙3停止转动，使得弹性件7带动平移件6收缩复位，进而对处于出料口位置的物料产生负压吸引，促使出料口位置的半固态物料与模具内的固体分离，进而降低产生拉丝现象的概率，减小物料的浪费。
筒体1内部位于偏转腔11的右侧位置开设有泄气孔，泄气孔的一侧与外界环境连通，泄气孔的另一侧与偏转腔11中位于挤压块顺时针转动方向的腔体连通，伸缩件9的伸出端端头为锥形结构设置，通过伸缩件9的结构设置，使得伸缩件9伸出时，更易进入位于绞龙3叶片之间的物料中。
当转动轴带动偏转件12逆时针转动到极限位置时，卡件15与卡槽16分离，且转动轴带动卡件15与偏转件12的内壁摩擦，当平移件6被物料挤压时，平移件6会将缓冲槽4中的气体通过过渡孔14与压气孔13挤入偏转腔11中位于挤压块逆时针转动方向的腔体，促使挤压块与偏转件12顺时针转动，同时，卡件15与偏转件12摩擦，进而对上述运动施加阻力，使得当物料对平移件6的压力达到一定程度时，平移件6才会克服卡件15与偏转件12之间的摩擦力，进而收缩。
一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，首先令动力机构带动绞龙3逆时针转动，使得转动轴通过卡件15带动偏转件12同步转动，进而导致偏转件12上的挤压块压缩偏转腔11中位于挤压块逆时针方向上腔体中的气体，使得该气体通过压气孔13、过渡孔14，进而进入缓冲槽4中，并推动平移件6与弹性件7伸展；
第二步，当偏转件12逆时针转动到极限位置时，卡件15与卡槽16分离，使得转动轴带动卡件15持续摩擦偏转件12的内壁，同时，上述伸展的平移件6会通过限位块挤压限位槽5中位于限位块左侧位置的腔体中的气体，使得该气体通过导气孔10进入伸缩腔8中位于伸缩件9活塞端外侧位置的腔体，导致伸缩件9收缩；
第三步，向进料斗2中加入半固态铝合金金属液，使得该金属液被转动的绞龙3裹挟，并向出料口处输送，然后，金属液通过出料口进入模具中，并在模具中冷却成固体；
第四步，当金属液在出料口处发生堵塞时，其会产生背压力，并施加到平移件6上，当背压力克服卡件15与偏转件12之间的摩擦力时，平移件6收缩，令缓冲槽4中位于平移件6左侧的腔体容积增大，使得出料口处堵塞的部分物料进入该位置；
第五步，收缩的平移件6带动限位块右移，使得上述进入伸缩腔8中的气体回到限位槽5中，导致伸缩件9伸入位于绞龙3叶片之间的物料中，减小绞龙3对进料斗2中物料的裹挟量；
第六步，当物料不再堵塞时，卡件15与偏转件12之间的摩擦力再次带动平移件6伸展，之后，当注料完成时，令动力机构停止运行，使得绞龙3停转，这时，弹性件7释放弹力，并带动平移件6收缩，使得缓冲槽4对出料口处的物料产生吸引，进而降低筒体1中的物料与模具中固体产生拉丝现象的概率，同时，收缩的平移件6带动上述结构复位。
本发明的使用方法(工作原理)如下：
工作时，首先令动力机构通过转动轴带动绞龙3逆时针转动，在这个过程中，转动轴通过卡件15带动偏转件12同步转动，使得偏转件12上的挤压块压缩偏转腔11中位于挤压块逆时针方向上腔体中的气体，使得该气体通过压气孔13、过渡孔14，进而进入缓冲槽4中，并推动平移件6伸展，使得弹性件7随之被拉伸，同时，当偏转件12逆时针转动到极限位置时，卡件15与卡槽16分离，使得转动轴带动卡件15持续摩擦偏转件12的内壁，在这个过程中，平移件6上的限位块会挤压限位槽5中位于限位块左侧位置的腔体中的气体，使得该气体通过导气孔10进入伸缩腔8中位于伸缩件9活塞端外侧位置的腔体，导致伸缩件9收缩，之后，向进料斗2中加入半固态铝合金金属液，使得该金属液被转动的绞龙3裹挟，并向出料口处输送，然后，金属液通过出料口进入模具中，并在模具中冷却成固体，在这个过程中，当金属液在出料口处发生堵塞时，会产生背压力，并施加到平移件6上，当背压力克服卡件15与偏转件12之间的摩擦力时，平移件6收缩，令缓冲槽4中位于平移件6左侧的腔体容积增大，使得出料口处堵塞的部分物料进入该位置，同时，收缩的平移件6带动限位块右移，使得上述进入伸缩腔8中的气体回到限位槽5中，导致伸缩件9伸入位于绞龙3叶片之间的物料中，减小绞龙3对进料斗2中物料的裹挟量，之后，当物料不再堵塞时，卡件15与偏转件12之间的摩擦力再次带动平移件6伸展，然后，当注料完成后，动力机构停止运行，使得绞龙3停转，这时，弹性件7释放弹力，使得平移件6收缩，收缩的平移件6对出料口处的物料产生吸引，进而降低筒体1中的物料与模具中固体产生拉丝现象的概率，同时，收缩的平移件6会带动上述结构复位，此为一个工作循环。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)上方位于远离出料口的位置固定安装有进料斗(2)，用于将半固态金属液输入筒体(1)的腔体，所述筒体(1)内腔的中心位置转动安装有绞龙(3)，所述绞龙(3)内部靠近出料口的位置开设有缓冲槽(4)，所述绞龙(3)内部位于缓冲槽(4)外侧的位置开设有限位槽(5)，所述限位槽(5)与缓冲槽(4)连通，所述缓冲槽(4)的内部密封活动安装有平移件(6)，所述平移件(6)的限位块与限位槽(5)形成活动连接，所述缓冲槽(4)中位于平移件(6)左侧的腔体与筒体(1)的内腔连通，使得位于出料口位置的物料接触平移件(6)，所述缓冲槽(4)中位于平移件(6)右侧的腔体中安装有弹性件(7)。
2.根据权利要求1所述的一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，其特征在于：所述平移件(6)的限位块与限位槽(5)形成密封活动连接，所述绞龙(3)内部位于限位槽(5)右侧的位置开设有伸缩腔(8)，所述伸缩腔(8)中活动安装有伸缩件(9)，用以伸入筒体(1)的腔体，所述伸缩件(9)处于绞龙(3)相邻叶片之间的位置，所述绞龙(3)的内部开设有导气孔(10)，用以连通限位槽(5)中位于限位块左侧的腔体与伸缩腔(8)中位于伸缩件(9)活塞端外侧位置的腔体。
3.根据权利要求2所述的一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，其特征在于：所述筒体(1)内部位于远离出料口的位置开设有偏转腔(11)，所述偏转腔(11)中转动安装有偏转件(12)，所述偏转件(12)的挤压块与偏转腔(11)形成活动连接，用于挤压偏转腔(11)中的气体。
4.根据权利要求3所述的一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，其特征在于：所述偏转件(12)的内部开设有压气孔(13)，所述偏转件(12)活动套接在绞龙(3)的转动轴外侧，所述绞龙(3)的内部开设有过渡孔(14)，所述压气孔(13)、过渡孔(14)连通缓冲槽(4)中位于平移件(6)右侧位置的腔体与偏转腔(11)中位于挤压块逆时针转动方向的腔体。
5.根据权利要求4所述的一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，其特征在于：所述转动轴的内部活动安装有卡件(15)，所述卡件(15)的内侧面安装有弹簧，用以支撑卡件(15)伸出，所述偏转件(12)的内部开设有卡槽(16)，所述卡件(15)与卡槽(16)形成卡接。
6.根据权利要求5所述的一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，其特征在于：所述筒体(1)内部位于偏转腔(11)的右侧位置开设有泄气孔，用以连通外界环境与偏转腔(11)中位于挤压块顺时针转动方向的腔体，所述伸缩件(9)的伸出端端头为锥形结构设置。
7.根据权利要求6所述的一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置，其特征在于：所述转动轴带动偏转件(12)逆时针转动到极限位置时，所述卡件(15)与卡槽(16)分离，且转动轴带动卡件(15)与偏转件(12)的内壁摩擦。
8.根据权利要求1所述的一种应用金属半固态成型技术的铝合金射出成型装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，首先令动力机构带动绞龙(3)逆时针转动，使得转动轴通过卡件(15)带动偏转件(12)同步转动，进而导致偏转件(12)上的挤压块压缩偏转腔(11)中位于挤压块逆时针方向上腔体中的气体，使得该气体通过压气孔(13)、过渡孔(14)，进而进入缓冲槽(4)中，并推动平移件(6)与弹性件(7)伸展；
第二步，当偏转件(12)逆时针转动到极限位置时，卡件(15)与卡槽(16)分离，使得转动轴带动卡件(15)持续摩擦偏转件(12)的内壁，同时，上述伸展的平移件(6)会通过限位块挤压限位槽(5)中位于限位块左侧位置的腔体中的气体，使得该气体通过导气孔(10)进入伸缩腔(8)中位于伸缩件(9)活塞端外侧位置的腔体，导致伸缩件(9)收缩；
第三步，向进料斗(2)中加入半固态铝合金金属液，使得该金属液被转动的绞龙(3)裹挟，并向出料口处输送，然后，金属液通过出料口进入模具中，并在模具中冷却成固体；
第四步，当金属液在出料口处发生堵塞时，其会产生背压力，并施加到平移件(6)上，当背压力克服卡件(15)与偏转件(12)之间的摩擦力时，平移件(6)收缩，令缓冲槽(4)中位于平移件(6)左侧的腔体容积增大，使得出料口处堵塞的部分物料进入该位置；
第五步，收缩的平移件(6)带动限位块右移，使得上述进入伸缩腔(8)中的气体回到限位槽(5)中，导致伸缩件(9)伸入位于绞龙(3)叶片之间的物料中，减小绞龙(3)对进料斗(2)中物料的裹挟量；
第六步，当物料不再堵塞时，卡件(15)与偏转件(12)之间的摩擦力再次带动平移件(6)伸展，之后，当注料完成时，令动力机构停止运行，使得绞龙(3)停转，这时，弹性件(7)释放弹力，并带动平移件(6)收缩，使得缓冲槽(4)对出料口处的物料产生吸引，进而降低筒体(1)中的物料与模具中固体产生拉丝现象的概率，同时，收缩的平移件(6)带动上述结构复位。
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