RU2082549C1

RU2082549C1 - Low pressure die casting machine control system

Info

Publication number: RU2082549C1
Application number: RU95111674A
Authority: RU
Inventors: М.П. Зуев; Е.И. Серюков; Л.Б. Нечиперович
Original assignee: Открытое акционерное общество "ГАЗ"
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1997-06-27
Also published as: RU95111674A

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: control system has multiplier with high pressure cavity connected to piston cavities of ingot ejector cylinders. Stem cavities of ingot ejector cylinders are normally communicated with discharge manifold. Each piston and stem cavity of multiplier is connected through respective electrically controlled three-positional distributor with supply and discharge mains. Multiplier may be alternatively started so that ingot ejector cylinders initially undercut die-mold and then eject ingot from mold top. Volume of high pressure cavity of multiplier is equal to half the total volume of working cavities of ingot ejector cylinders. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к литейному производству, а именно к оборудованию для получения отливок способом литья под низким давлением, в частности из цветных, преимущественно алюминиевых, сплавов. The invention relates to foundry, and in particular to equipment for producing castings by low-pressure casting, in particular from non-ferrous, mainly aluminum, alloys.

Известна система управления машиной для литья под низким давлением, содержащая цилиндры запирания пресс-формы, цилиндры выталкивания отливки и цилиндр съема отливки, соединенные трубопроводами через соответствующие электроуправляемые распределители с магистралями подвода и отвода рабочей среды [1]
Однако при использовании известной системы управления в машинах, где цилиндры выталкивания отливки выполняют две функции: функцию подрыва пресс-формы и функцию выталкивания отливки из верхней половины пресс-формы, требуется наличие контрольных элементов, обеспечивающих точные ходы распаривания (разъединения) пресс-формы и выталкивания отливки, что усложняет систему управления машиной для литья под низким давлением.A known control system of a low-pressure casting machine, comprising mold locking cylinders, casting ejection cylinders and casting removal cylinder, connected by pipelines through respective electrically operated distributors to the supply and exhaust manifolds [1]
However, when using the well-known control system in machines where the ejection cylinders of the casting have two functions: the function of undermining the mold and the function of ejecting the casting from the upper half of the mold, control elements are required to ensure the exact steps of stripping (disconnecting) the mold and ejecting castings, which complicates the control system of the low pressure casting machine.

В основном заявляемого изобретения положена техническая задача создать систему управления машиной для литья под низким давлением, которая позволила бы без контрольных элементов (датчиков) обеспечить точные ходы разъединения пресс-формы и выталкивания отливки, а также снизить общее давление в гидросистеме машины. Basically, the claimed invention poses the technical task to create a control system for a low-pressure casting machine, which would allow accurate control of the separation of the mold and extrusion of the casting without control elements (sensors), as well as reduce the overall pressure in the hydraulic system of the machine.

Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности при выполнении цилиндрами выталкивания отливки функции подрыва пресс-формы. The technical result of the claimed invention is to simplify the design and increase reliability when the cylinders push the casting the function of undermining the mold.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема заявляемой системы управления машиной для литья под низким давлением; на фиг. 2 вариант машины для литья под низким давлением, схематичное изображение. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the inventive control system of a machine for molding under low pressure; in FIG. Option 2 low pressure injection molding machine, schematic illustration.

Система управления содержит цилиндры запирания пресс-формы 1, управляемые распределителем 2, цилиндр раскрытия пресс-формы 3, управляемый распределителем 4, цилиндры выталкивания отливки 5, цилиндр съема отливки 6, управляемый распределителем 7, мультипликатор 8, управляемый распределителями 9 и 10, и магистрали подвода 11 и отвода 12 рабочей среды. Полость высокого давления 13 мультипликатора 8 подключена трубопроводом 14 к поршневым полостям 15 цилиндров выталкивания отливки 5, штоковые полости 16 которых постоянно соединены с магистралью отвода 12. Поршневая полость 17 и штоковая полость 18 мультипликатора 8 через электроуправляемый 3/3 распределитель 9 и 10 соответственно соединена с магистралями подвода 11 и отвода 12. Мультипликатор 8 выполнен с возможностью поочередного срабатывания для осуществления цилиндрами выталкивания отливки 5 сначала подрыва пресс-формы, а затем выталкивания отливки из верхней половины пресс-формы, например посредством выполнения в штоке плунжере 19 мультипликатора 8 канала 20 и канала 21 с обратным клапаном 22, соединяющих штоковую полость 18 с полостью высокого давления 13 в конце и начале хода штока-плунжера 19 вверх соответственно, при этом объем полости высокого давления 13 мультипликатора 8 равен половине суммарного объема рабочих полостей 15, 16 цилиндров выталкивания отливки 5. В системе управления может быть одна рабочая среда (например масло) или две (например масло и воздух; последний для цилиндров запирания пресс-формы 1 и цилиндра съема отливки 6). The control system comprises mold locking cylinders 1 controlled by a distributor 2, a mold opening cylinder 3 controlled by a distributor 4, casting ejection cylinders 5, a casting removal cylinder 6 controlled by a distributor 7, a multiplier 8 controlled by a distributor 9 and 10, and a trunk supply 11 and removal 12 of the working environment. The high-pressure cavity 13 of the multiplier 8 is connected by a pipe 14 to the piston cavities 15 of the casting cylinder 5 of the casting 5, the rod cavities 16 of which are constantly connected to the branch pipe 12. The piston cavity 17 and the stem cavity 18 of the multiplier 8 are connected through an electrically operated 3/3 distributor 9 and 10 to supply lines 11 and branch 12. The multiplier 8 is made with the possibility of alternating actuation for the cylinders to eject the casting 5 first undermining the mold, and then pushing about castings from the upper half of the mold, for example, by making a multiplier 8 of channel 20 and channel 21 with a check valve 22 in the stem of the plunger 19 connecting the rod cavity 18 with the high pressure cavity 13 at the end and beginning of the stroke of the plunger 19 upward, respectively, the volume of the high-pressure cavity 13 of the multiplier 8 is equal to half the total volume of the working cavities 15, 16 of the ejection cylinder of the casting 5. In the control system there can be one working medium (for example oil) or two (for example oil and air; the latter for mold locking cylinders 1 and casting removal cylinder 6).

Система управления работает следующим образом. The control system operates as follows.

После выполнения технологических операций по завершению отливки изделия производится процесс извлечения отливки 23 из верхней половины пресс-формы 24. Для этого сначала подается команда на отпирание пресс-формы. При этом распределитель 2, занимая правую позицию (фиг. 1), подает рабочую среду из магистрали 11 в штоковые полости цилиндров 1, а из их поршневых полостей в магистраль отвода 12. Штоки цилиндров 1 освобождают клиновые замки 25, и пресс-форма отпирается. Далее дается команда на предварительное раскрытие (подрыв) пресс-формы, что требует очень большого усилия. Для чего одновременно срабатывают распределители 4, 9 и 10. В результате чего, через распределитель 4 (левая позиция на фиг. 1) подается рабочая среда из магистрали подвода 11 в штоковую полость цилиндра раскрытия пресс-формы 3, а из его поршневой полости поступает в магистраль отвода 12, поршень цилиндра 3 поднимается вверх. Распределитель 9, занимая правую позицию, подает рабочую среду под давлением из магистрали подвода 11 в поршневую полость 17 мультипликатора 8, а распределитель 10, занимая левую позицию, открывая слив из штоковой полости 18 мультипликатора 8 в магистраль отвода 12. Рабочая среда из мультипликатора 8 под высоким давлением поступает по трубопроводу 14 в цилиндры 5, штоковые полости 16 которых постоянно соединены с магистралью отвода 12, под действием чего цилиндры выталкивания отливки 5 перемещаются вверх (предусмотрено конструкцией машины). При этом при совершении полного хода штока-плунжера 19 мультипликатора 8 и вытеснении полного объема рабочей среды из полости высокого давления 13 в поршневые полости 15 цилиндров 5, поршни со штоками последних относительно своих корпусов (цилиндров 5) совершают только половину хода. В результате под действием суммарного усилия цилиндров 3 и 5 происходит подрыв пресс-формы. При этом при нахождении штока-плунжера 19 мультипликатора 8 в крайнем нижнем положении поршни цилиндров 5 остаются в неизменном промежуточном положении. Далее под действием усилия цилиндра 3 происходит дальнейшее раскрытие пресс-формы, по окончании которого, когда поршень в цилиндре 3 займет верхнее положение, дается команда на подачу съемника под отливку. При этом распределитель 7 занимает правую позицию (фиг. 1), и рабочая среда из магистрали подвода 11 подается в поршневую полость цилиндра 6, а из его штоковой полости поступает в магистраль отвода 12. Под действием давления поршень со штоком цилиндра 6 перемещают съемник (не показан) под отливку. Далее производится перезарядка мультипликатора 8, при которой распределитель 9 переключается на слив (левую позицию, фиг. 1), а распределитель 10 на подачу (правую позицию, фиг. 1). При этом рабочая среда поступает под поршень в штоковую полость 18 и по каналу 21 и обратный клапан 22 под шток-плунжер 19 в полость 13. Шток-плунжер 19 с поршнем поднимается. После чего дается на выполнение процесса выталкивания отливки из верхней половины пресс-формы. Для этого распределители 9 и 10 переключаются. Поршень с штоком-плунжером 19 совершает ход вниз. При этом рабочая среда из полости 13 под увеличенным давлением поступает по трубопроводу 14 в поршневые полости 15 цилиндров 5, под действием чего поршни с штоками совершают вторую часть хода, производя при этом выталкивание отливки 23 верхней половины пресс-формы 24. Переключением распределителя 7 в левую позицию (фиг. 1) цилиндр съема отливки 6 выводит отливку из машины. Затем распределитель 9 включается на слив, то есть переводится в левую позицию. При этом распределитель 10 продолжает оставаться в прежнем положении, то есть находится также в левой позиции, при которой полость 18 соединена со сливом магистралью отвода 12, а распределитель 4 переключается в левую позицию, при которой поршень с штоком цилиндра 3 опускается вниз, соединяя верхнюю половину пресс-формы 24 с нижней ее половиной 26. Пресс-форма закрывается. Штоки с поршнями цилиндров 5 возвращается, как предусмотрено конструкцией, в исходное верхнее положение. При этом рабочая среда, вытесняемая из полости 15 цилиндров 5, по трубопроводу 14 возвращается в полость 13 и поднимает до верхнего положения шток-плунжер 19 с поршнем мультипликатора 8. При этом в конце хода вверх открывается канал 20 в штоке-плунжере 19, соединяя полость 13 с полостью 18, и избыток рабочей среды цилиндров 5 через мультипликатор 8 и далее через распределитель 10 уходит на слив в магистраль отвода 12. Распределители 9 и 10 переводят в среднюю позицию, фиксируя поршень мультипликатора 8 в верхнем положении. Затем запирается пресс-форма путем подачи команды на переключение распределителя 2 в левую позицию (фиг. 1), при которой рабочая среда из магистрали 11 поступает в поршневые полости цилиндров 1, а из штоковых полостей в магистраль отвода 12. Поршни со штоками цилиндров 1 перемещаются к клиновым замкам 25 и, взаимодействуя с последними, запирают пресс-форму. После чего цикл работы системы управления машиной литья под низким давлением повторяется. After performing technological operations to complete the casting of the product, the process of extracting the casting 23 from the upper half of the mold 24 is performed. To do this, a command is issued to unlock the mold. In this case, the distributor 2, occupying the right position (Fig. 1), supplies the working medium from the line 11 to the rod cavities of the cylinders 1, and from their piston cavities to the exhaust pipe 12. The cylinder rods 1 release the wedge locks 25, and the mold is unlocked. Next, a command is given to pre-open (undermine) the mold, which requires a lot of effort. For this, the distributors 4, 9 and 10 are simultaneously actuated. As a result, the medium is supplied through the distributor 4 (left position in Fig. 1) from the supply line 11 to the rod cavity of the cylinder for opening the mold 3, and from its piston cavity enters branch line 12, the piston of the cylinder 3 rises. The distributor 9, taking the right position, delivers the working medium under pressure from the supply line 11 to the piston cavity 17 of the multiplier 8, and the distributor 10, taking the left position, opening the drain from the rod cavity 18 of the multiplier 8 to the exhaust pipe 12. The working medium from the multiplier 8 under high pressure enters through the pipe 14 into the cylinders 5, the rod cavities 16 of which are constantly connected to the branch pipe 12, under the influence of which the ejection cylinders of the casting 5 are moved up (provided by the design of the machine). In this case, when the full stroke of the plunger rod 19 of the multiplier 8 is made and the full volume of the working medium is displaced from the high-pressure cavity 13 into the piston cavities 15 of the cylinders 5, the pistons with their rods relative to their bodies (cylinders 5) make only half the stroke. As a result, under the action of the total force of the cylinders 3 and 5, the mold is undermined. At the same time, when the plunger rod 19 of the multiplier 8 is in the lowermost position, the pistons of the cylinders 5 remain in the same intermediate position. Further, under the force of the cylinder 3, the mold further opens, at the end of which, when the piston in the cylinder 3 occupies the upper position, a command is given to supply the puller for casting. In this case, the distributor 7 takes the right position (Fig. 1), and the working medium from the supply line 11 is supplied to the piston cavity of the cylinder 6, and from its rod cavity it enters the exhaust pipe 12. Under pressure, the piston with the cylinder rod 6 moves the puller (not shown) for casting. Next, the multiplier 8 is recharged, in which the distributor 9 switches to drain (left position, Fig. 1), and the distributor 10 to the feed (right position, Fig. 1). In this case, the working medium enters under the piston into the rod cavity 18 and through the channel 21 and the check valve 22 under the rod-plunger 19 into the cavity 13. The rod-plunger 19 with the piston rises. Then it is given to perform the process of pushing the casting from the upper half of the mold. To do this, the valves 9 and 10 are switched. The piston with the plunger rod 19 moves down. In this case, the working medium from the cavity 13 under increased pressure enters through the pipeline 14 into the piston cavities 15 of the cylinders 5, under the action of which the pistons with rods make the second part of the stroke, thereby pushing the casting 23 of the upper half of the mold 24. Switching the distributor 7 to the left position (Fig. 1) the removal cylinder of the casting 6 displays the casting from the machine. Then the distributor 9 is included in the drain, that is, is transferred to the left position. At the same time, the distributor 10 continues to remain in the same position, that is, it is also in the left position, in which the cavity 18 is connected to the drain by the branch pipe 12, and the distributor 4 switches to the left position, in which the piston with the cylinder rod 3 is lowered down, connecting the upper half the mold 24 with its lower half 26. The mold closes. The rods with the pistons of the cylinders 5 is returned, as provided by the design, to its original upper position. In this case, the working medium displaced from the cavity 15 of the cylinders 5 returns through the pipeline 14 to the cavity 13 and raises the rod-plunger 19 with the piston of the multiplier 8 to the upper position. At the same time, at the end of the upward stroke, the channel 20 opens in the rod-plunger 19, connecting 13 with a cavity 18, and the excess of the working medium of the cylinders 5 through the multiplier 8 and then through the distributor 10 goes to drain into the exhaust pipe 12. The distributors 9 and 10 are moved to the middle position, fixing the piston of the multiplier 8 in the upper position. Then the mold is locked by issuing a command to switch the distributor 2 to the left position (Fig. 1), in which the working medium from the line 11 enters the piston cavities of the cylinders 1, and from the rod cavities to the exhaust pipe 12. The pistons with the cylinder rods 1 are moved to the wedge locks 25 and, interacting with the latter, lock the mold. Then the cycle of operation of the control system of the injection molding machine is repeated.

Таким образом, применение мультипликатора для управления цилиндрами выталкивания отливки позволяет без контрольных элементов обеспечить точные ходы разъединения пресс-формы и выталкивания отливки, что упрощает конструкцию машины в целом. Кроме того, высокое давление мультипликатора позволяет снизить общее давление в гидросистеме машины, а значит использовать более дешевые насосы, уплотнения и арматуру и сократить затраты на ремонт и обслуживание машины в целом. Thus, the use of a multiplier for controlling casting ejection cylinders allows precise control of the separation of the mold and ejection of the casting without control elements, which simplifies the design of the machine as a whole. In addition, the high pressure of the multiplier allows you to reduce the total pressure in the hydraulic system of the machine, which means using cheaper pumps, seals and valves and reduce the cost of repair and maintenance of the machine as a whole.

Claims

1. The control system of the low-pressure injection molding machine, comprising a mold opening cylinder, casting ejection cylinders, electrically-operated distributors, working medium supply and exhaust lines, characterized in that it is equipped with a multiplier, the high-pressure cavity of which is connected to the piston cavities of the ejection cylinders and the piston and rod cavities are each connected through an appropriate electrically controlled three-position three-line distributor with the supply and exhaust manifolds s, the rod cavities of the ejection cylinders are connected to the exhaust line, and the multiplier is double-actuated to alternately eject the mold by the ejection cylinders and then eject the casting and the volume of the high-pressure cavity is equal to half the total volume of the piston cavities of the ejection cylinders.

2. The system according to claim 1, characterized in that the rod cavity of the multiplier is connected to the high pressure cavity through a channel in the rod at the end of the stroke and through a check valve at the beginning of the up stroke.