CN117226067B - 一种用于轻合金制品加工的压铸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轻合金制品加工的压铸装置，包括压合机构、合模机构、推送平台、设备底座、活动柱架、压射油缸和控制模块。本发明属于压铸装置领域，具体是一种用于轻合金制品加工的压铸装置，设置单通道溢流装置，通过压合密封和热胀冷缩的原理，实现压合时的内部密封，避免铸件产生氧化杂质，影响铸件的质量，解决真空压铸时，无法保证模具型腔内的真空环境的技术问题，同时，涡轮蜗杆的单向传动方式，可以避免在压铸时金属液会回流到真空管道内，造成内部堵塞；设置自阻力闭合式溢流系统，利用压射时产生的瞬间压力反向作用于型腔内的模具，避免在压铸时形成湍流，导致铸件内存在孔隙，严重影响铸件的力学性能。

Description

一种用于轻合金制品加工的压铸装置

技术领域

本发明属于压铸装置技术领域，具体是指一种用于轻合金制品加工的压铸装置。

背景技术

轻合金制品是指通过将轻金属（如铝合金、镁合金、钛合金等）与其他合金元素相混合，经过特定的加工工艺制造而成的产品。轻合金的特点是密度较低且具有良好的强度和机械性能，因此广泛应用于航空航天、汽车、电子设备、运动器材等领域。

在现代压铸机上可以在几分之一秒将内型腔抽成所需要的真空度，并且随压铸模型腔中反压力的减小，加快了压铸件的结晶速度，缩短了压铸件在压铸模中停留的时间，采用真空压铸法可提高生产率10%-20%。现有的真空压铸装置，无法保证真空管道与型腔之间为动密封状态，无法保证模具型腔内的真空环境，导致铸件产生氧化杂质，影响铸件的质量，且在压铸时金属液会回流到真空管道内；由于压铸过程中冲头的低速及高速运动的不同阶段，容易造成金属液以湍流的方式在压室及型腔中运动，极易造成卷气现象，从而导致最终铸件内存在气孔，严重影响铸件的力学性能，进一步导致其难以进行后续的热处理及后续焊接工艺，限制了压铸件的应用领域。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于轻合金制品加工的压铸装置，为解决真空压铸时，无法在抽真空时保证模具型腔内真空状态的技术问题，设置单通道溢流装置，通过压合密封和热胀冷缩的原理，可以在压铸时快速打开通道并进行抽真空操作，避免铸件产生氧化杂质，影响铸件的质量，同时，涡轮蜗杆的单向传动方式，可以避免在压铸时金属液回流到真空管道内，造成内部堵塞；自阻力闭合式溢流系统的设置，通过在压铸时将溢流公模板和溢流母模板闭合，形成单向阻力通路，利用压射时瞬间产生的压力反向作用于型腔内的模具，避免在压铸时形成湍流，造成最终铸件内存在孔隙，严重影响铸件的力学性能。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供一种用于轻合金制品加工的压铸装置，包括压合机构、合模机构、推送平台、设备底座、活动柱架、压射油缸和控制模块，所述合模机构与设备底座固定连接，所述推送平台与设备底座固定连接，所述活动柱架的一端设于合模机构上，所述活动柱架的另一端设于推送平台上，所述压合机构活动设于活动柱架上，所述推送平台同时与压合机构活动连接，所述压射油缸设于合模机构一侧，所述控制模块设于设备底座上。

其中，所述压合机构包括模板搭载动平台，所述模板搭载动平台的一侧设有推料液压臂，所述模板搭载动平台的另一侧设有母模板搭载平台。

进一步地，所述母模板搭载平台上设有单通道溢流装置，所述母模板搭载平台上设有双通道溢流装置，其中双通道溢流装置与单通道溢流装置工作原理相同。

作为本发明进一步优选地，所述单通道溢流装置包括溢流平台，所述溢流平台上设有释放轨道，所述释放轨道上滑动设有自阻力闭合式溢流系统；所述自阻力闭合式溢流系统包括滑动搭载平台、溢流公模板、溢流母模板、限位臂和复位弹簧，所述滑动搭载平台滑动设于释放轨道上，所述溢流公模板滑动设于滑动搭载平台上，所述限位臂与溢流公模板固定连接，所述限位臂同时滑动设于滑动搭载平台上，所述复位弹簧的一端设于滑动搭载平台上，所述复位弹簧的另一端设于限位臂上，所述溢流母模板设于母模板搭载平台上，压铸时通过将溢流公模板和溢流母模板闭合，形成单向阻力通路，利用压射瞬间产生的压力反向作用于型腔内的模具，避免在压铸时形成湍流，造成最终铸件内存在孔隙，严重影响铸件的力学性能。

进一步地，所述溢流平台上设有释放伸缩臂，所述释放伸缩臂的伸缩端与滑动搭载平台固定连接。

作为本发明进一步优选地，所述溢流平台上设有密封抽气系统，所述密封抽气系统包括密封电机、密封蜗杆、密封涡轮、密封丝杆、密封推臂和T型抽气管道，所述密封电机设于溢流平台上，所述密封蜗杆转动设于溢流平台上，所述密封涡轮转动设于溢流平台上，所述密封蜗杆转与密封电机的输出端传动连接，所述T型抽气管道同时与溢流母模板和模板搭载动平台固定连接，所述密封丝杆与密封涡轮啮合连接，所述密封推臂与密封丝杆固定连接，所述密封推臂同时滑动设于T型抽气管道上，通过密封电机控制T型抽气管道与溢流公模板和溢流母模板闭合时的连通状态，可以在压铸时，快速打开通道并进行抽真空操作，且由于热胀冷缩原理，压铸时，密封推臂、溢流公模板和溢流母模板之间紧密贴合，可以保证模具型腔内的真空环境，避免铸件产生氧化杂质，影响铸件的质量，同时，涡轮蜗杆的单向传动方式，可以避免在压铸时金属液回流到真空管道内。

进一步地，所述母模板搭载平台包括搭载主面板、推送面板和平台底座，所述平台底座设于模板搭载动平台上，所述搭载主面板设于平台底座上，所述推送面板设于推料液压臂的伸缩端上。

进一步地，所述搭载主面板上设有料饼底座，所述搭载主面板内设有模板安装仓一，模板安装仓一内可以安装型腔。

进一步地，所述推送面板上设有脱模顶臂；所述平台底座上设有对接凹管。

进一步地，所述合模机构包括模板搭载静平台、公模板搭载平台、压射腔和压射对接框架，所述模板搭载静平台与设备底座固定连接，所述公模板搭载平台设于模板搭载静平台一侧，所述压射腔设于模板搭载静平台内，所述压射腔同时设于公模板搭载平台内，所述压射对接框架设于模板搭载静平台另一侧。

作为本发明进一步优选地，所述公模板搭载平台内设有模板安装仓二，所述公模板搭载平台上设有对接柱；所述公模板搭载平台上设有推料气缸，所述公模板搭载平台内滑动设有推送臂，所述公模板搭载平台内滑动设有推料顶臂，所述推送臂与推料气缸的输伸缩端固定连接，模板安装仓二内可以安装型腔，推料气缸通过推动推料顶臂，来辅助将成品件推出。

作为本发明进一步优选地，模板安装仓一和模板安装仓二的设置，可以安装多种压铸的型腔，增加压铸时的灵活性，降低集成成本。

其中，所述推送平台上设有推送液压臂，所述推送液压臂的伸缩端与模板搭载动平台固定连接。

作为本发明进一步优选地，所述控制模块与压射油缸、推料液压臂、释放伸缩臂、推送液压臂、密封电机和推料气缸电性连接，所述控制模块控制压射油缸、推料液压臂、释放伸缩臂、推送液压臂、密封电机和推料气缸的工作状态。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案提供的一种用于轻合金制品加工的压铸装置的有益效果如下：

（1）为解决真空压铸时，无法在抽真空时保证模具型腔内真空状态的技术问题，设置单通道溢流装置，通过压合密封和热胀冷缩的原理，可以在压铸时快速打开通道并进行抽真空操作，同时，涡轮蜗杆的单向传动方式，可以避免在压铸时金属液回流到真空管道内，避免铸件产生氧化杂质，影响铸件的质量；

（2）自阻力闭合式溢流系统的设置，通过在压铸时将溢流公模板和溢流母模板闭合，形成单向阻力通路，利用压射瞬间产生的压力反向作用于型腔内的模具，避免在压铸时形成湍流，造成最终铸件内存在孔隙，严重影响铸件的力学性能；

（3）模板安装仓一和模板安装仓二的设置，可以安装多种压铸的型腔，增加压铸时的灵活性，降低集成成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于轻合金制品加工的压铸装置的结构示意图

图2为压合机构的部分结构后视图；

图3为压合机构的部分结构正视图；

图4为合模机构的结构示意图

图5为单通道溢流装置的部分结构后视图；

图6为自阻力闭合式溢流系统的部分结构示意图；

图7为自阻力闭合式溢流系统的部分结构剖视图；

图8为单通道溢流装置的部分结构正视图；

图9为密封抽气系统的传动结构示意图；

图10为母模板搭载平台的爆炸图；

图11为压合机构的部分结构剖视图；

图12为合模机构的剖视图；

图13为控制模块的连接关系框图。

其中，1、压合机构，2、合模机构，3、推送平台，4、设备底座，5、活动柱架，6、压射油缸，7、控制模块，101、模板搭载动平台，102、推料液压臂，103、母模板搭载平台，104、单通道溢流装置，105、双通道溢流装置，106、溢流平台，107、释放轨道，108、自阻力闭合式溢流系统，109、滑动搭载平台，110、溢流公模板，111、溢流母模板，112、限位臂，113、复位弹簧，114、释放伸缩臂，115、密封抽气系统，116、密封电机，117、密封蜗杆，118、密封涡轮，119、密封丝杆，120、密封推臂，121、T型抽气管道，122、搭载主面板，123、推送面板，124、平台底座，125、料饼底座，126、模板安装仓一，127、脱模顶臂，128、对接凹管，201、模板搭载静平台，202、公模板搭载平台，203、压射腔，204、压射对接框架，205、对接柱，206、模板安装仓二，207、推料气缸，208、推送臂，209、推料顶臂，210、浇筑口，301、推送液压臂，601、压射冲头。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明具体实施方式中的附图，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种用于轻合金制品加工的压铸装置，包括压合机构1、合模机构2、推送平台3、设备底座4、活动柱架5、压射油缸6和控制模块7，合模机构2与设备底座4固定连接，推送平台3与设备底座4固定连接，活动柱架5的一端设于合模机构2上，活动柱架5的另一端设于推送平台3上，压合机构1活动设于活动柱架5上，推送平台3同时与压合机构1活动连接，压射油缸6设于合模机构2一侧，控制模块7设于设备底座4上。

如图1、图2和图3所示，压合机构1包括模板搭载动平台101，模板搭载动平台101的一侧设有推料液压臂102，模板搭载动平台101的另一侧设有母模板搭载平台103；母模板搭载平台103上设有单通道溢流装置104，母模板搭载平台103上设有双通道溢流装置105；推送平台3上设有推送液压臂301，推送液压臂301的伸缩端与模板搭载动平台101固定连接。

如图3、图5图6、图7、图8和图9所示，单通道溢流装置104包括溢流平台106，溢流平台106上设有释放轨道107，释放轨道107上滑动设有自阻力闭合式溢流系统108；自阻力闭合式溢流系统108包括滑动搭载平台109、溢流公模板110、溢流母模板111、限位臂112和复位弹簧113，滑动搭载平台109滑动设于释放轨道107上，溢流公模板110滑动设于滑动搭载平台109上，限位臂112与溢流公模板110固定连接，限位臂112同时滑动设于滑动搭载平台109上，复位弹簧113的一端设于滑动搭载平台109上，复位弹簧113的另一端设于限位臂112上，溢流母模板111设于母模板搭载平台103上；溢流平台106上设有释放伸缩臂114，释放伸缩臂114的伸缩端与滑动搭载平台109固定连接；溢流平台106上设有密封抽气系统115，密封抽气系统115包括密封电机116、密封蜗杆117、密封涡轮118、密封丝杆119、密封推臂120和T型抽气管道121，密封电机116设于溢流平台106上，密封蜗杆117转动设于溢流平台106上，密封涡轮118转动设于溢流平台106上，密封蜗杆117转与密封电机116的输出端传动连接，T型抽气管道121同时与溢流母模板111和模板搭载动平台101固定连接，密封丝杆119与密封涡轮118啮合连接，密封推臂120与密封丝杆119固定连接，密封推臂120同时滑动设于T型抽气管道121上。

如图1、图2、图3、图10图11所示，母模板搭载平台103包括搭载主面板122、推送面板123和平台底座124，平台底座124设于模板搭载动平台101上，搭载主面板122设于平台底座124上，推送面板123设于推料液压臂102的伸缩端上；搭载主面板122上设有料饼底座125，搭载主面板122内设有模板安装仓一126；推送面板123上设有脱模顶臂127；平台底座124上设有对接凹管128。

如图1、图4和图12所示，合模机构2包括模板搭载静平台201、公模板搭载平台202、压射腔203和压射对接框架204，模板搭载静平台201与设备底座4固定连接，公模板搭载平台202设于模板搭载静平台201一侧，压射腔203设于模板搭载静平台201内，压射腔203同时设于公模板搭载平台202内，压射对接框架204设于模板搭载静平台201另一侧。

公模板搭载平台202内设有模板安装仓二206，公模板搭载平台202上设有对接柱205；公模板搭载平台202上设有推料气缸207，公模板搭载平台202内滑动设有推送臂208，公模板搭载平台202内滑动设有推料顶臂209，推送臂208与推料气缸207的输伸缩端固定连接。

如图13所示，控制模块7与压射油缸6、推料液压臂102、释放伸缩臂114、密封电机116、推料气缸207和推送液压臂301电性连接，控制模块7控制压射油缸6、推料液压臂102、释放伸缩臂114、密封电机116、推料气缸207和推送液压臂301的工作状态。

具体使用时，首先，分别在模板安装仓一126和模板安装仓二206内安装型腔分件，将T型抽气管道121与真空抽气设备连接，控制模块7启动释放伸缩臂114，释放伸缩臂114伸长带动滑动搭载平台109移动，通过移动滑动搭载平台109让溢流公模板110和溢流母模板111水平对齐，之后控制模块7启动推送液压臂301，推送液压臂301伸长推动模板搭载动平台101移动，通过移动模板搭载动平台101让母模板搭载平台103与公模板搭载平台202贴合，母模板搭载平台103与公模板搭载平台202贴合的同时，公模板搭载平台202挤压溢流公模板110，并让溢流公模板110与溢流母模板111紧密贴合，同时，两个型腔分件紧密贴合；控制模块7启动密封电机116，密封电机116启动带动密封蜗杆117转动，密封蜗杆117转动带动密封涡轮118转动，密封涡轮118转动带动密封丝杆119向外侧移动，密封丝杆119向外侧移动带动密封推臂120向外侧移动，通过将密封推臂120从T型抽气管道121中抽离，溢流公模板110和溢流母模板111之间的通路通过T型抽气管道121与真空抽气设备连接连通；开始压铸，之后由机械臂通过坩埚盛取熔融态金属液体，并将金属液体倒入压射腔203内，控制模块7启动压射油缸6，压射油缸6伸长并通过压射冲头601推动金属液体，当压射冲头601通过浇筑口210后，真空抽气设备启动，通过真空抽气设备将型腔分件之间以及压射腔203内的空气快速抽真空，之后，再次启动密封电机116，密封电机116启动带动密封蜗杆117转动，密封蜗杆117转动带动密封涡轮118转动，密封涡轮118转动带动密封丝杆119向内侧移动，密封丝杆119向内侧移动带动密封推臂120向内侧移动，通过将密封推臂120通过T型抽气管道121并插入溢流公模板110和溢流母模板111之间的通路，实现内部的密封，经过短暂的抽真空步骤后之后，压射油缸6继续伸长，将金属液体压射入型腔分件内，在压射过程中，溢流公模板110和溢流母模板111形成的单向阻力通道，让溢流出的金属液体受到反向作用力，避免造成最终铸件内存在孔隙，导致影响铸件的力学性能，同时由于热胀冷缩的原理，密封推臂120、溢流公模板110和溢流母模板111之间紧密贴合，可以避免真空度降低；完成压铸后，推送液压臂301收缩，母模板搭载平台103与公模板搭载平台202分离，复位弹簧113伸长推动溢流公模板110，溢流公模板110与溢流母模板111分离，释放伸缩臂114收缩带动滑动搭载平台109向两侧移动，密封电机116启动通过将密封推臂120从T型抽气管道121中抽离，控制模块7启动推料气缸207，推料气缸207伸长推动推送面板123，推送面板123通过脱模顶臂127将成品件推出。

以上便是本发明具体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。

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，可以理解为在不脱离本发明的原理和精神的情况下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。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：包括压合机构（1）、合模机构（2）、推送平台（3）、设备底座（4）、活动柱架（5）、压射油缸（6）和控制模块（7），所述合模机构（2）与设备底座（4）固定连接，所述推送平台（3）与设备底座（4）固定连接，所述活动柱架（5）的一端设于合模机构（2）上，所述活动柱架（5）的另一端设于推送平台（3）上，所述压合机构（1）活动设于活动柱架（5）上，所述推送平台（3）同时与压合机构（1）活动连接，所述压射油缸（6）设于合模机构（2）一侧，所述控制模块（7）设于设备底座（4）上；所述压合机构（1）包括模板搭载动平台（101），所述模板搭载动平台（101）的一侧设有母模板搭载平台（103），所述母模板搭载平台（103）上设有单通道溢流装置（104），所述单通道溢流装置（104）包括溢流平台（106），所述溢流平台（106）上设有释放轨道（107），所述释放轨道（107）上滑动设有自阻力闭合式溢流系统（108）；所述自阻力闭合式溢流系统（108）包括滑动搭载平台（109）、溢流公模板（110）、溢流母模板（111）、限位臂（112）和复位弹簧（113），所述滑动搭载平台（109）滑动设于释放轨道（107）上，所述溢流公模板（110）滑动设于滑动搭载平台（109）上，所述限位臂（112）与溢流公模板（110）固定连接，所述限位臂（112）同时滑动设于滑动搭载平台（109）上，所述复位弹簧（113）分别与滑动搭载平台和限位臂（112）相连，所述溢流母模板（111）设于母模板搭载平台（103）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述溢流平台（106）上设有密封抽气系统（115），所述密封抽气系统（115）包括密封电机（116）、密封蜗杆（117）、密封涡轮（118）、密封丝杆（119）、密封推臂（120）和T型抽气管道（121），所述密封电机（116）设于溢流平台（106）上，所述密封蜗杆（117）转动设于溢流平台（106）上，所述密封涡轮（118）转动设于溢流平台（106）上，所述密封蜗杆（117）转与密封电机（116）的输出端传动连接，所述T型抽气管道（121）同时与溢流母模板（111）和模板搭载动平台（101）固定连接，所述密封丝杆（119）与密封涡轮（118）啮合连接，所述密封推臂（120）与密封丝杆（119）固定连接，所述密封推臂（120）同时滑动设于T型抽气管道（121）上。

3.根据权利要求2所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述模板搭载动平台（101）的另一侧设有推料液压臂（102）。

4.根据权利要求3所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述母模板搭载平台（103）包括搭载主面板（122）、推送面板（123）和平台底座（124），所述平台底座（124）设于模板搭载动平台（101）上，所述搭载主面板（122）设于平台底座（124）上，所述推送面板（123）设于推料液压臂（102）的伸缩端上；所述搭载主面板（122）上设有料饼底座（125），所述搭载主面板（122）内设有模板安装仓一（126）；所述推送面板（123）上设有脱模顶臂（127）；所述平台底座（124）上设有对接凹管（128）。

5.根据权利要求4所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述溢流平台（106）上设有释放伸缩臂（114），所述释放伸缩臂（114）的伸缩端与滑动搭载平台（109）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述合模机构（2）包括模板搭载静平台（201）、公模板搭载平台（202）、压射腔（203）和压射对接框架（204），所述模板搭载静平台（201）与设备底座（4）固定连接，所述公模板搭载平台（202）设于模板搭载静平台（201）一侧，所述压射腔（203）设于模板搭载静平台（201）内，所述压射腔（203）同时设于公模板搭载平台（202）内，所述压射对接框架（204）设于模板搭载静平台（201）另一侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述公模板搭载平台（202）内设有模板安装仓二（206），所述公模板搭载平台（202）上设有对接柱（205）；所述公模板搭载平台（202）上设有推料气缸（207），所述公模板搭载平台（202）内滑动设有推送臂（208），所述公模板搭载平台（202）内滑动设有推料顶臂（209），所述推送臂（208）与推料气缸（207）的输伸缩端固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述推送平台（3）上设有推送液压臂（301），所述推送液压臂（301）的伸缩端与模板搭载动平台（101）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于轻合金制品加工的压铸装置，其特征在于：所述压射油缸（6）、推料液压臂（102）、释放伸缩臂（114）、密封电机（116）、推送液压臂（301）和推料气缸（207）与控制模块（7）电性连接。