FR2570006A1

FR2570006A1 - Pressure peak damping

Info

Publication number: FR2570006A1
Application number: FR8511071A
Authority: FR
Inventors: Walter Klenk
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 1984-09-08
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1986-03-14
Also published as: DE3433121C1; CH668015A5; IT1185895B; SE8503994D0; AT387532B; FR2570006B1; SE8503994L; ATA198185A; IT8522083A0

Abstract

The pressure peak caused at the end of the die filling phase of a diecasting machine is damped by a hydraulic damping module between piston rod of the drive piston and piston rod of the casting piston. This module includes a springloaded cap valve which continues to move by its inertia when the casting piston comes to a sudden stop. The valve thereby frees a passage from a damping space to a storage space and gently brakes the movement.

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour l'amortissement des pointes de pression qui se produisent à la fin de la phase de remplissage du moule dans des machines à coulée sous pression, un dispositif d'amortissement hydraulique, dont la chambre hydraulique est fermée par un piston de commande sollicité par un ressort, étant disposé entre la tige de piston du piston de coulée et la tige de piston du piston moteur. The invention relates to a method and a device for damping the pressure peaks which occur at the end of the mold filling phase in die-casting machines, a hydraulic damping device, the hydraulic chamber of which is closed by a control piston biased by a spring, being disposed between the piston rod of the casting piston and the piston rod of the driving piston.

Dans la coulée sous pression, on distingue essentiellement trois phases de travail. Pendant une première phase de travail, le piston dtinjection proprement dit déclenche à une vitesse relativement lente le processus dtinjection, l'air qui se trouve encore dans le e; indre d'injection pouvant s'en échapper. Dans la deuxième phase de travail, dans laquelle le piston d'injec- tion poursuit son mouvement à plus grande vitesse, le métal liquide est forcé dans le moule. Bauds une troisième phase de travail qui fait i médi2tement suite à la deuxième, le métal est compacté dans le moule par e que l'on appelle un maintien en pression. In pressure casting, there are essentially three phases of work. During a first working phase, the injection piston proper initiates the injection process at a relatively slow speed, the air which is still in the e; injection that can escape. In the second working phase, in which the injection piston continues to move at higher speed, the liquid metal is forced into the mold. Bauds a third phase of work which i medi2tly follows the second, the metal is compacted in the mold by e which is called a pressure maintenance.

la présente invention concerne essentiellement la deuxième phase de travail, à la fin de laquelle le piston d'injection avec la tige de piston est freiné brusquement à la vitesse 0. the present invention essentially relates to the second work phase, at the end of which the injection piston with the piston rod is braked suddenly at speed 0.

II se produit en conséquence dans le métal une pointe de pression qui peut aboutir à ce que la force de fermeture du moule proprementditesoit vaincue et à ce qu'une brève ouverture du moule ne puisse pas hêtre exclue. Consequently, a pressure peak occurs in the metal which can result in the closing force of the mold itself being overcome and in that a brief opening of the mold cannot be excluded.

Pour éviter cela, on procède avec des forces de fermeture intenses qui ne seraient pas nécessaires en soi si l'on éliminait les pointes de pression à la fin de la deuxième phase de travail. To avoid this, we proceed with intense closing forces which would not be necessary per se if the pressure peaks were eliminated at the end of the second phase of work.

I1 est déjà connu par ailieurs d'équiper les pistons de coulée d'un système d'amortissement hydraulique (brevet DE 20 53) ars ce cas, la tige du piston ae coulée est montée mobile dans un piston de coulée creux. Dans une pré-chambre du piston se trouve alors un fluide hydraulique qui sert à l'amortissement et au refroidissement. nette consttuction exige un appareil de commande supplémentaire et il est nécessaire de prévoir, pour chaque forme de piston, un système d'amortissement adapte en conséquence. I1 is already known by ailieurs to equip the casting pistons with a hydraulic damping system (patent DE 20 53) ars this case, the rod of the casting piston is movably mounted in a hollow casting piston. In a pre-chamber of the piston there is then a hydraulic fluid which is used for damping and cooling. net construction requires an additional control unit and it is necessary to provide, for each piston shape, a damping system adapted accordingly.

entant donné que le piston est une pièce sujette à l'usure, il en résulte forcément, lors de son remplaceulent, des frais d'exploitation élevés, car un piston réalisé avec un système à'amortissement est beaucoup plus coûteux qu'un simple piston de coulée. Il se pose par ailleurs des problèmes d'étanchéité, du fait que le piston de coulée est exposé à de très fortes différences de température. given that the piston is a part subject to wear, it inevitably results in its replacement, high operating costs, because a piston made with a damping system is much more expensive than a simple piston of casting. There are also sealing problems, due to the fact that the casting piston is exposed to very large temperature differences.

On connaît, par le brevet US 3 53b 128, un dispositif d'amortissement du type défini en préambule. irais dans cette forme de construction également, une commande séparée de l'exté- rieur est nécessaire. Known from US Pat. No. 3,535,128, a damping device of the type defined in the preamble. also in this form of construction, a separate control from the outside is necessary.

J'est ici qu'intervient la présente invention: elle a pour but d'éliminer dans une large mesure, par un procédé extr & ement simple et un dispositif particulier, les pointes de pression qui se produisent à la fin de la phase de remplissage du moule. Here is where the present invention comes in: its purpose is to eliminate to a large extent, by an extremely simple process and a special device, the pressure peaks which occur at the end of the filling phase of the mold.

Pour atteindre ce but, il est proposé, dans un procédé du genre défini en préambule, que la force a'inertie du piston de commande, intervenant lors du freinage du piston de coulée, soit utilisée pour l'ouverture de la chambre d'amortissement du dispositif d'amortissement. To achieve this goal, it is proposed, in a process of the kind defined in the preamble, that the inertial force of the control piston, acting during the braking of the casting piston, be used for the opening of the damping chamber of the damping device.

je dispositif prévu d'après l'invention pour l'exécution du procédé, dans lequel la tiSe de piston du piston de coulée d'une part et la tige de piston du piston moteur d'autre part sont fixées dans le carter du dispositif d'amortissement et ce carter est fait de plusieurs parties, est caractérisé par le fait qu'une partie intermédiaire du carter forme, avec un piston d'amortissement qui y est monté mobile, la chambre d'amortissement et le piston d'amortissement forme, avec un piston de commande qui y est monté mobile, la chambre d'accumulation, et par le fait qu'il est prévu, dans la paroi extérieure du piston d'amortissement, des forures disposées de telle manière que lors de l'amortissement, la chambre d'amortissement puisse être mise en communication avec la chambre d'accumulation. I device provided according to the invention for the execution of the method, wherein the piston rod of the casting piston on the one hand and the piston rod of the engine piston on the other hand are fixed in the housing of the device d damping and this casing is made of several parts, is characterized in that an intermediate part of the casing forms, with a damping piston which is mounted therein movably, the damping chamber and the damping piston forms, with a control piston which is mounted therein mobile, the accumulation chamber, and by the fact that there are provided, in the external wall of the damping piston, holes arranged in such a way that during damping, the damping chamber can be placed in communication with the accumulation chamber.

D'autres caractéristiques de réalisation sont décrites ci-après en révérence à un mode d'exécution. Other embodiments are described below in reverence to an embodiment.

Ls invention est expliquée de façon plus détaillée en référence aux dessins qui représentent un exemple de réalisation choisi arbitrairement. The invention is explained in more detail with reference to the drawings which represent an example of an arbitrarily chosen embodiment.

La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une partie, représentée schématiquement, d'une machine à coulée sous pression. Fig. 1 is a view in longitudinal section of a part, shown diagrammatically, of a die-casting machine.

La fig. 2 est une vue en coupe longitudinale à plus grande échelle du dispositif d'amortissement pendant la phase de remplissage du moule. Fig. 2 is a longitudinal section view on a larger scale of the damping device during the mold filling phase.

Ta fig. 3 est une vue en coupe semblable à celie de la fig. Your fig. 3 is a sectional view similar to that of FIG.

2, à la fin de la phase de remplissage du moule.2, at the end of the mold filling phase.

De la machine à coulée sous pression, il n'est représenté sur la fig. 1 que le plateau fixe 18 avec le demi-moule fixe 19, lo plateau mobile 21 avec le demi-moule mobile 20, le cylindre de coulée sous pression 22 avec son orifice de remplissage 23, le piston de coulée 14 avec sa tige de piston 1, le dispositif moteur 17 avec son cylindre moteur 24, son piston moteur 15 et sa tige de piston 2, ainsi que le dispositif d'amortissement
disposé entre les deux tiges de piston 1 et 2.Of the die-casting machine, it is not shown in FIG. 1 as the fixed plate 18 with the fixed half-mold 19, the mobile plate 21 with the mobile half-mold 20, the pressure casting cylinder 22 with its filling orifice 23, the casting piston 14 with its piston rod 1, the engine device 17 with its engine cylinder 24, its engine piston 15 and its piston rod 2, as well as the damping device
disposed between the two piston rods 1 and 2.

ne dispositif d'amortissement 16 réalisé suivant l'inven tion est représenté à plus grande échelle sur les fig. 2 et 3. a damping device 16 produced according to the invention is shown on a larger scale in FIGS. 2 and 3.

Le carter du dispositif d'amortissement se compose essentiellement des parties de fixation 25, 26, 27 et dlune partie intermédiaire 28. Toutes ces parties sont assemblées entre elles au moyen de boulons de fixation 30 et 31. les parties de fixation 25 et 26 reçoivent la partie terminale 2a de la tige de piston 2 du piston moteur 15. The housing of the damping device essentially consists of the fixing parts 25, 26, 27 and of an intermediate part 28. All these parts are assembled together by means of fixing bolts 30 and 31. the fixing parts 25 and 26 receive the end part 2a of the piston rod 2 of the engine piston 15.

la partie terminale la de la tige de piston 1 du piston de coulée 14 est montée dans la partie de fixation 27, en rapport avec une pièce d'écartement 29. the end part 1a of the piston rod 1 of the casting piston 14 is mounted in the fixing part 27, in relation to a spacer 29.

la partie intermédiaire 28 constitue le carter pour l'or- gane d'amortissement. the intermediate part 28 constitutes the casing for the damping member.

'organe d'amortissement se compose principalement du piston d'amortissement 3, du piston de commande 4, du c7apet antiretour 5, du piston de pression 6, du carter 28 et du ressort 8. The damping member mainly consists of the damping piston 3, the control piston 4, the non-return valve 5, the pressure piston 6, the casing 28 and the spring 8.

ê carter 28 et le piston d'amortissement 3 délimitent la chambre d'amortissement 9. ê casing 28 and the damping piston 3 delimit the damping chamber 9.

Le piston d'amortissement 3 et le piston de commande 4 forment la chambre d'accumulation 10 et la rampe 11. The damping piston 3 and the control piston 4 form the accumulation chamber 10 and the ramp 11.

Dans la position normale (fig. 2), le ressort 8 repousse le piston de commande 4 dans sa position initiale et ferme la rampe 11. Avec l'accélération du piston de coulée 14, la force de pression du ressort 8 est renforcée par l'inertie du piston de commande 4. ja rampe 11 étant-fermée, il ne peut s'écouler sous pression qu'une très petite quantité d'huile hydraulique à partir de la chambre 9 vers la chambre 10. 'huile hydraulique dans la chambre 9 transmet à la tige du piston de coulée la force de a tige du piston moteur. In the normal position (fig. 2), the spring 8 pushes the control piston 4 back into its initial position and closes the ramp 11. With the acceleration of the casting piston 14, the pressure force of the spring 8 is reinforced by l 'inertia of the control piston 4. ja ramp 11 being closed, it can flow under pressure only a very small amount of hydraulic oil from chamber 9 to chamber 10.' hydraulic oil in the chamber 9 transmits to the piston rod the force of the piston rod.

la fin de la phase de remplissage du ovule, la vitesse du piston 14 et de sa tige de piston 1 est réduite brusquement a zéro. toutefois, le piston de commande 4 continue à se déplacar contre la force antagoniste du ressort 8 en raison de sa force d'inertie et il dégage ainsi la rampe 11. at the end of the ovum filling phase, the speed of the piston 14 and its piston rod 1 is suddenly reduced to zero. however, the control piston 4 continues to move against the opposing force of the spring 8 due to its inertial force and thus releases the ramp 11.

l'huile hydraulique dans la chambre 9 peut alors s'écouler dans la chambre 10. Par la forme conique cionnee à l'arrête d'écoulement 12 sur le carter 28, la section d'écoulement diminue de façon continue pendant la course du piston d'amortissement 3 et, de la sorte, la vitesse d'amortissement baisse jusqu'à ce que le plateau de butée 13 du piston d'amortissement 3 s'applique contre le carter 28. the hydraulic oil in the chamber 9 can then flow into the chamber 10. By the conical shape confined to the flow stop 12 on the casing 28, the flow section decreases continuously during the stroke of the piston damping 3 and, in this way, the damping speed decreases until the abutment plate 13 of the damping piston 3 is pressed against the casing 28.

Aux faibles vitesses du piston d'injection, le piston de pression 6 ouvre le piston de commande A sous l'effet de la pression qui se produit dans la chambre 9. At low speeds of the injection piston, the pressure piston 6 opens the control piston A under the effect of the pressure which occurs in the chamber 9.

lors du retour du piston de coulée 14., le piston de com
ande 4 refoule, sous l'action du ressort 8, l'huile hydrauligue de la chambre 1G dans la chambre 9, à travers le clapet antiretour 5.upon return of the casting piston 14., the piston of com
ande 4 discharges, under the action of the spring 8, the hydraulic oil from chamber 1G into chamber 9, through the non-return valve 5.

En position normale, la rampe 11 sépare la chambre d'amortissement 9 de la chambre d'accumulation 10. le piston de commande 4 reste dans sa position normale, quelle que soit la pression dans la chambre d'amortissement 9, en raison de sa forme neutre à l'égard des forces
Dans les conditions de fonctionnement (fin de la phase rapide de remplissage du moule), le piston de commande 4 se déplace sous l'effet de son inertie, contre la force antagoniste du ressort 8, et dégage la rampe 11. L'huile hydraulique s'écoule alors, de la chambre d'amortissement 9, dans la chambre d'accumulation 10 en passant par les forures de communication 32 et par la rampe Il dégagée. la tige 2 du piston moteur peut alors effectuer la course d'amortissement, pendant que la tige du piston de coulée 1 s'est déjà immobilisée.In the normal position, the ramp 11 separates the damping chamber 9 from the accumulation chamber 10. the control piston 4 remains in its normal position, whatever the pressure in the damping chamber 9, due to its neutral form with regard to forces
In the operating conditions (end of the rapid mold filling phase), the control piston 4 moves under the effect of its inertia, against the opposing force of the spring 8, and releases the ramp 11. The hydraulic oil then flows from the damping chamber 9 into the accumulation chamber 10 passing through the communication holes 32 and through the clear ramp II. the rod 2 of the driving piston can then carry out the damping stroke, while the rod of the casting piston 1 has already stopped.

Ce n'est qu'en cas de vitesse élevée du piston de coulée que l'intervention du dispositif d'amortissement est nécessaire. Dans ce cas, la fonction d'amortissement est également assurée par l'inertie de masse du piston de commande 4. It is only at high speed of the casting piston that the intervention of the damping device is necessary. In this case, the damping function is also ensured by the mass inertia of the control piston 4.

Aux faibles vitesses de remplissage du moule, la fonction d'amortissement n'est pas nécessaire. toutefois, pour éviter une pression inutilement élevée dans la chambre d'amortissement 9, le piston de commande 4 est ouvert par le piston de pression 9 et par la pression dans la chambre d'amortissement 9, contre la force antagoniste du ressort 8. At low mold filling speeds, the damping function is not necessary. however, to avoid an unnecessarily high pressure in the damping chamber 9, the control piston 4 is opened by the pressure piston 9 and by the pressure in the damping chamber 9, against the opposing force of the spring 8.

Claims

R T | 'v

1. Method for damping the pressure peaks which occur at the end of the mold filling phase in die casting machines, a hydraulic damping device, the hydraulic chamber of which is closed by a control piston biased by a spring, being arranged between the piston rod of the casting piston and the piston rod of the driving piston, characterized in that the inertial force of the control piston (4), acting during the braking of the casting piston (14 ), is used to open the damping chamber (9) of the damping device (1-6).

2. Device for carrying out the method according to claim 1, the piston rod of the casting piston on the one hand and the piston rod of the driving piston on the other being fixed in the casing of the damping device and this housing consisting of several parts, characterized in that an intermediate part (28) of the housing (25, 26, 27, 28) forms, with a damping piston (3) which is mounted therein movably, the chamber damping (9) and the damping piston (3) forms, with a control piston (4) which is mounted therein movably, the accumulation chamber (10), and in what is provided, in the wall outside (3a) of the damping piston (3), holes (32) arranged in such a way that in the event of damping, the damping chamber (9) can be placed in communication with the accumulation chamber ( 10).

3. Device according to claim 2, characterized in that the control piston (4) has a control edge or ramp (11) which, in normal position, separates the damping chamber (9) from the accumulation chamber (10).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that it is arranged, in the control piston (4), a pressure spring (8) acting a.xiaiemerst.

5. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that there is provided, between the housing (intermediate part 28) and the damping piston (3), a flow edge (12) on iaquelle hydraulic oil flows from the damping chamber (9) and which reduces or enlarges the passage section during a relative movement of the damping piston (3) relative to the housing (28).

o. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that there is arranged, in the front surface (3b) of the damping piston (3), an axial bore (33) which places the chamber damping (9) in communication with the accumulator chamber (io) and in which is guided an auxiliary piston (6) which acts on the control piston (4).