CN1470345A - 压铸机匀加速压射系统 - Google Patents

Abstract

一种压铸机的匀加速压射系统，主要包括压射缸、压射杆、压射冲头、压室、模具和增压缸、储能器，以及油泵、阀，其中压射杆的由压射缸推动，所述压射杆的运动分为慢压射阶段，快压射阶段和增压阶段，且所述慢压射阶段分为匀加速段和匀速段，该匀速段的取值为由工艺条件决定的临界速度。临界速度取0.1－0.8m/s。所述油路系统的调节阀均采用电控比例阀，该各电控比例阀均由程序控制器或微处理器控制。本发明由于将慢压射阶段分为匀加速和匀速(以临界速度)两小段，从而避免或减少了压室内的气体卷入金属液中的概率，达到了消除或减少压铸件内部气孔的目的。

Description

压铸机匀加速压射系统

所属技术领域

本发明涉及一种用于压力铸造的压铸机，具体指对压铸机中的压射系统的改进。

背景技术

压力铸造是将金属熔融液加入压铸机的压室内后，由压射系统按设定的压力和速度，把金属液压射入压铸模中，并使其在增压状态下凝固成所需的压铸件。其压射过程一般分为三个阶段：慢压射阶段，压室内的金属液被推送到模具的浇口处；快压射阶段，金属液冲破浇口处的阻力，填充满模具型腔；增压阶段，型腔内的金属液在压力的持续作用下，凝固成所需的压铸件。通常慢压射阶段是从启动一开始，压射动作便立即升到一定的速度，然后保持该速度作简单的匀速运动；快压射阶段也作匀速运动，并在这一阶段结束之前瞬间将速度降低；而增压阶段则是压射动作在极小位移(仅将正在凝固的金属压实)的瞬间将压力增大，以便使型腔中的金属得以压实。三个阶段的运动速度曲线见图1。图中I段为慢压射阶段，II段为快压射阶段；增压阶段的位移被忽略。现有的压射系统的结构，参见图2，由压射杆1、压射缸2、增压缸3、储能器4、模具5、压室6、压射冲头7组成。其压射系统的液压控制系统参见图3，油泵P与手动调节阀Fa、Fb的输入端相连通，阀Fa的输出端与压射缸的无杆腔2a相连通，阀Fb的输出端与蓄能器4及阀Fa的输出端相连通，压射缸2的回油是由阀Fc控制的，无调节装置。通过调节手动调节阀Fa，可获不同的慢压射速度，但一次慢压射动作，只能有一个速度；同样，调节手动调节阀Fb，也可获不同的快压射速度，但一次快压射动作，也只能有一个速度。现有技术的压射过程存在一个严重的问题：即压铸件内部容易产生气孔，而带有气孔的压铸件的致密度、刚性和机械强度都会有所降低，会直接影响压铸件的使用范围和使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提出一种压铸机的匀加速压射系统，藉对压射过程的运动规律的合理改进及对该系统采用元件和控制方式的改进，以消除压铸件中的气孔。

经研究，目前的压射系统容易产生气孔的原因在于，浇入压室的金属液的体积只占压室容积的一部分，其余部分由气体占据。压射时这些气体随金属液进入模具型腔，并在压铸件内部形成气孔。进一步研究表明，气孔形成的关键在于慢压射阶段的压射速度不合理。因为在常规的压射过程中，慢压射阶段的运动是从静止突然加速至一速度，然后作匀速运动，因启动瞬间带有冲击，使液面不稳定，容易将气体卷入金属液中；且匀速运动时的速度的取值不合理。因此如何安排压射动作的运动速度，成为消除或控制气孔的产生的关键。

本发明是这样构思的。针对压射系统启动瞬间的冲击和从静止到慢压射过程的跳跃式的瞬时加速的缺点，将压射系统的加速过程改为匀加速，即压射头从静止状态启动后，按照一个选定的加速度值，在一定的行程范围内逐渐加速至设定的临界速度值后，保持该速度至整个慢压射阶段结束；所述临界值的取值充分考虑各项工艺条件的影响后确定。而速度与加速度的控制可通过采用数学模型和编程来控制一组电控比例阀来实现。

本发明的一种压铸机的匀加速压射系统，主要包括压射缸、压射杆、压射冲头、压室、模具和增压缸、储能器，以及油泵、阀，其中压射杆的由压射缸推动，所述压射杆的运动分为慢压射阶段，快压射阶段和增压阶段，且所述慢压射阶段分为匀加速段和匀速段，该匀速段的取值为由工艺条件决定的临界速度。

所述临界速度根据工艺参数，如压铸机的锁模力、压室直径、金属液充满度决定，在0.1-0.8m/s范围内选取。

所述油路系统的调节阀均采用电控比例阀，该各电控比例阀均由程序控制器或微处理器控制。

本发明由于将慢压射阶段分为匀加速和匀速(以临界速度)两小段，从而避免或减少了压室内的气体卷入金属液中的概率，达到了消除或减少压铸件内部气孔的目的。

附图说明

图1为现有技术的压射系统的运动速度曲线图；

图2为现有技术的压射系统的结构示意图；

图3现有技术的压射系统的液压控制系统示意图；

图4为本发明的压射系统的运动速度曲线图；

图5为本发明的压射系统的液压控制系统示意图。

图中：1压射杆，2压射缸，3增压缸，4储能器，5模具，6压室，7压射冲头，8模具型腔，P油泵，Fa、Fb手控调节阀，Fc回油阀，Fd、Fe、Ff电控比例阀。

具体实施方式

现以锁模力为6300kN的压铸机为例，加以说明。就压射系统来说，本发明的压射系统与现有技术基本相同，参见图2。压射缸2中设一压射杆1，压射缸2后端与增压缸3和储能器4相连，压室6中设有压射冲头7，压射杆1前端与压射冲头7相连，压室6的前端与模具5的型腔8相连。其液压油路系统参见图5，其中，原手动调节阀Fa、Fb及回油阀Fc均由电控比例阀Fd、Fe、Ff代替，而各电控比例阀Fd、Fe、Ff均以设定的数学模型编制程序后，由可编程序控制器或单片微处理机控制。而其速度曲线参见图4。与图1相比，慢压射阶段的曲线I分为两段，其中I-1为匀加速段，I-2为匀速段，其匀速段的取值，即临界速度可在0.28-0.50m/s之间选取。其加速度值可根据临界速度求得，而如锁模力为6300kN，压室直径为80mm，充满度为56％，则临界速度取0.48m/s，加速度为0.606m/s²，加速时间约为0.8s。

其工作过程如下：

1.压射系统的慢压射速度由电控比例阀调节。当压射动作开始时，压力油从油泵P经过电控比例阀Fe流至压射缸的无杆腔2a，同时电控比例阀Fd打开，压射缸有杆腔2b回油，压射杆1推出。又通过电控比例阀Fe的放油量与电控比例阀Fd的回油量的配合，实现慢压射阶段的匀加速运动段(I-1段)，达到设定的速度值(临界速度)后，便开始慢压射阶段的匀速运动段(I-2段)，并保持到整个慢压射阶段结束。

2.在慢压射动作的基础上，再打开电控比例阀Ff，储能器放出的油，经电控比例阀Ff与油泵P打出的压力油汇合，进入压射缸2，实现快压射动作，又通过电控比例阀Ff的放油量与电控比例阀Fd的回油量相配合，使慢压射一结束，速度便在瞬间提升到快压射所需的速度，实现快压射动作。

3.随后，在快压射结束前，又转为减速，以减少压力冲击。

Claims (3)

1.一种压铸机的匀加速压射系统，主要包括压射缸、压射杆、压射冲头、压室、模具和增压缸、储能器，以及由油泵、阀组成的油路系统，其中压射杆由压射缸推动，所述压射杆的运动分为慢压射阶段，快压射阶段和增压阶段，其特征在于所述慢压射阶段分为匀加速段和匀速段，且该匀速段的取值为由工艺条件决定的临界速度。

2.根据权利要求1所述的压铸机的匀加速压射系统，其特征在于所述临界速度根据工艺参数，如压铸机的锁模力、压室直径、金属液充满度决定，在0.1-0.8m/s范围内选取。

3.根据权利要求1所述的压铸机的匀加速压射系统，其特征在于所述所述油路系统的调节阀均采用电控比例阀，该各电控比例阀均由程序控制器或微处理器控制。

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