RU2297303C2 - Center runner unit - Google Patents
Center runner unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297303C2 RU2297303C2 RU2005130480/02A RU2005130480A RU2297303C2 RU 2297303 C2 RU2297303 C2 RU 2297303C2 RU 2005130480/02 A RU2005130480/02 A RU 2005130480/02A RU 2005130480 A RU2005130480 A RU 2005130480A RU 2297303 C2 RU2297303 C2 RU 2297303C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sprue
- node
- channel
- contact surface
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение, в общем, относится к узлу центрального литникового канала, предназначенному для использования в литейной форме. В частности, изобретение относится к узлу центрального литникового канала, используемому в машинах для литья методом инжекции или литья под давлением, и, в особенности, но не обязательно, изобретение применимо к инжекции металлического материала, находящегося в тиксотропном состоянии, под давлением в полость литейной формы.The present invention generally relates to a central gate channel assembly for use in a mold. In particular, the invention relates to a central gate channel assembly used in injection or injection molding machines, and in particular, but not necessarily, the invention is applicable to the injection of metallic material in a thixotropic state into a mold in a mold cavity .
Уровень техникиState of the art
Литниковые втулки для литейных пресс-форм широко известны в уровне техники. Например, в книге: Herbert Rees "Understanding Injection Molding Technology" (Технология литья методом инжекции), авторское право от 1994 г., ISBN-1-56990-130-9, на с.61 описан обогреваемый центральный литниковый канал. В особенности, литниковые втулки обеспечивают соединение между соплом литейной машины и литниковой системой литейной формы для впрыска под давлением в полость литейной формы по меньшей мере частично расплавленной литьевой массы. По меньшей мере частично расплавленный материал, иногда называемый расплавом, перемещается от сопла машины в канал, находящийся внутри литниковой втулки, и затем в полость литейной формы. При проведении процесса литья к литниковой втулке как правило продольно прикладывают перемещающее усилие для уплотнения соединения между соплом литейной машины и литниковой втулкой. Существует, в основном, два вида центральных литниковых каналов, холодный и горячий.Foundry bushings for foundry molds are widely known in the art. For example, in the book: Herbert Rees "Understanding Injection Molding Technology", copyright 1994, ISBN-1-56990-130-9, p.61 describes a heated central gate channel. In particular, the gating bushings provide a connection between the nozzle of the casting machine and the gating system of the mold for injection under pressure into the mold cavity of the at least partially molten molding mass. At least partially molten material, sometimes called a melt, is moved from the nozzle of the machine into a channel located inside the gate, and then into the cavity of the mold. During the casting process, a displacement sleeve is typically applied longitudinally to the gating sleeve to seal the connection between the nozzle of the casting machine and the gating sleeve. There are mainly two types of central gate channels, cold and hot.
Холодные центральные литниковые каналы не обогревают. Любой поток расплавленного материала, остановившийся в холодном центральном литнике, будет застывать внутри некоторой части канала литниковой втулки. Застывший материал необходимо удалить из литниковой втулки до проведения последующего цикла впрыска материала. Застывший материал непригоден для использования и увеличивает стоимость детали, поскольку по существу представляет собой отходы технологического процесса.Cold central gate channels do not heat. Any flow of molten material stopped in a cold central gate will freeze inside some part of the channel of the gate. Frozen material must be removed from the sprue bush before the next injection cycle. The hardened material is unsuitable for use and increases the cost of the part, since it is essentially a waste of the process.
Горячие центральные литниковые каналы обычно выполняют с электрическим обогревом. Теплота к литниковому каналу может подводиться снаружи или изнутри. Обычно горячий литниковый канал сохраняет материал расплавленным внутри канала литниковой втулки с помощью единственной зоны нагрева.Hot central gate channels are usually electrically heated. Heat to the gate channel can be supplied externally or internally. Typically, the hot runner channel keeps the material molten inside the runner channel using a single heating zone.
В патенте США №5884687, дата публикации 23.03.1999, патентообладатель Hotset, описана конструкция горячего литника с камерой нагрева, используемого в машине для литья под давлением. Подводящая втулка содержит центральный канал для приема расплава материала. Подводящую втулку окружает нагреватель, обеспечивающий формирование единственной зоны нагрева. Один конец подводящей втулки задействован для подачи жидкого металла, и приложенное усилие перемещения действует через часть литниковой втулки. Около питателя образуется пробка из твердого материала, которая выталкивается при проведении процесса литья с приложением давления впрыска материала.US Pat. No. 5,884,687, published March 23, 1999, to the Hotset patentee, describes the design of a hot runner with a heating chamber used in an injection molding machine. The supply sleeve contains a Central channel for receiving the molten material. A supply sleeve surrounds the heater, providing the formation of a single heating zone. One end of the supply sleeve is used to supply molten metal, and the applied movement force acts through a portion of the sprue sleeve. A plug of solid material is formed near the feeder, which is pushed out during the casting process with the injection pressure of the material applied.
Из патента США №6095789, дата публикации 01.08.2000, патентообладатель Polyshot Corporation, известна горячая литниковая втулка с регулируемым нагревом. Корпус литниковой втулки окружен снаружи резистивными нагревателями. Количество витков проволоки нагревателя увеличивается на дальних концах литниковой втулки для обеспечения на этих концах большего выделения теплоты с целью компенсации высокого теплоотвода или высоких тепловых потерь, имеющих место на дальних концах. Такое решение направлено на создание постоянной температуры вдоль всей длины литниковой втулки в единственной зоне равномерного нагрева.From US patent No. 6095789, publication date 08/01/2000, the patent holder of Polyshot Corporation, known hot runner sleeve with adjustable heating. The sprue housing is surrounded externally by resistive heaters. The number of turns of the heater wire increases at the far ends of the sprue sleeve to provide greater heat emission at these ends to compensate for the high heat sink or high heat loss that occurs at the far ends. This solution is aimed at creating a constant temperature along the entire length of the sprue sleeve in a single zone of uniform heating.
Из международной заявки WO 01/19552, заявитель Hotflo Die Casting, известно использование вставки с литниковыми каналами, выполненной с заостренным концевым обтекателем, в комбинации с отдельным переходным каналом. Регулируется температура по всей длине центрального литникового канала как одной единственной зоны одинаковой температуры. Материал на всей длине центрального литникового канала находится при температуре, достаточно высокой для обеспечения протекания материала. Отдельный присоединенный кристаллизатор включает в себя переходный канал, расположенный ниже по потоку от центрального литника. Для замораживания находящегося в переходном канале материала переходный канал регулируется независимо от центрального литника.From the international application WO 01/19552, the applicant Hotflo Die Casting, it is known to use the insert with gating channels made with a pointed end fairing, in combination with a separate transition channel. The temperature is regulated along the entire length of the central gate channel as one single zone of the same temperature. The material along the entire length of the central gate channel is at a temperature high enough to allow the material to flow. A separate attached crystallizer includes a transition channel located downstream of the central gate. To freeze the material located in the transition channel, the transition channel is regulated independently of the central gate.
В патенте США №6357511, опубликован 19.03.2002 (патентообладатель - тот же, что и заявитель для настоящего изобретения), раскрыто соединение с помощью центрирующего выступа, которое обеспечивает улучшенную контактную поверхность для соединения элементов, через которые протекает расплав, в машине для литья методом инжекции и, в особенности, соединения между соплом машины и другой типичной литниковой втулкой в случае формования металлического материала в тиксотропном состоянии. Сопряжение с помощью центрирующего выступа включает кольцевую цилиндрическую часть первого элемента, размещаемую внутри цилиндрического отверстия второго элемента. Данный вид сопряжения характеризуется хорошим диаметральным соответствием внешней поверхности кольцевой цилиндрической части и сопрягаемой в ней внутренней поверхности цилиндрического отверстия, при этом хорошее соответствие диаметров может предусматривать небольшой кольцевой зазор для поддержания первоначальной утечки расплава и соединение вдоль оси на достаточной длине для обеспечения ограниченного осевого перемещения без ухудшения уплотнения. Соединение с помощью центрирующего выступа позволяет за счет посадки создать уплотнение от утечек расплава, которое может быть улучшено дополнительным уплотнением, образованным затвердевшим литьевым материалом, просочившимся через небольшой зазор.US Pat. No. 6,353,511, published March 19, 2002 (the patent holder is the same as the applicant for the present invention), discloses a connection using a centering protrusion that provides an improved contact surface for connecting the elements through which the melt flows in a die casting machine injection and, in particular, the connection between the nozzle of the machine and another typical sprue sleeve in the case of forming a metal material in a thixotropic state. The coupling using the centering protrusion includes an annular cylindrical part of the first element, placed inside the cylindrical hole of the second element. This type of conjugation is characterized by good diametrical correspondence between the outer surface of the annular cylindrical part and the inner surface of the cylindrical hole mating in it, while a good correspondence between the diameters may provide for a small annular gap to maintain the initial melt leakage and connection along the axis over a sufficient length to ensure limited axial movement without deterioration seals. The connection using the centering protrusion allows, due to landing, to create a seal against melt leaks, which can be improved by an additional seal formed by hardened cast material that has leaked through a small gap.
В европейском патенте №0444748, патентообладатель Boekel et al., опубликован 04.09.1991, описана литниковая втулка для формы, которая содержит ряд зон контроля теплового режима, образованных вдоль литниковой втулки.In European patent No. 0444748, patentee Boekel et al., Published on 09/04/1991, a gate for a mold is described which comprises a number of thermal control zones formed along the gate.
В патенте Японии №2002-059456, патентообладатель Atsuki et al., раскрыто сопло литейной машины, предназначенное для использования в машине для литья металла, которое снабжено средствами для регулирования образования в нем холодной пробки.Japanese Patent No. 2002-059456, the patentee of Atsuki et al., Discloses a nozzle for a casting machine for use in a metal casting machine that is equipped with means for controlling the formation of a cold plug in it.
В известной конструкции узла с центральным литниковым каналом существует ряд проблем, которые связаны с плохим терморегулированием вдоль длины литниковой втулки, поскольку для поддержания температурных условий в литьевой массе, протекающей через литниковую втулку, имеется лишь одна единственная температурная зона. Например, при наличии только одной зоны теплового регулирования, в которой осуществляют регулирование температуры литьевой массы, необходимой для проведения процесса литья, невозможно независимо осуществлять регулирование температуры соединения между сопряженными каналообразующими элементами для течения расплава, поскольку для обеспечения надежного уплотнения против утечки литьевого материала необходимо использовать соединение, выполненное с центрирующим выступом. Утечка литьевой массы имеет особенно важное значение при обработке легких сплавов, например в процессах литья магния в тиксотропном состоянии, из-за возможности быстрого и неконтролируемого окисления при повышенных температурах технологического процесса. Кроме того, было бы желательным обеспечить локализованный контроль температуры по длине центрального литникового канала с тем, чтобы противодействовать, например, нежелательным изменениям температуры литейного процесса, контролировать образование пробки в литниковом канале или обеспечить общую гибкость проведения технологического процесса. Другая проблема связана с чувствительностью известного узла с центральным литником к постоянной деформации благодаря действующему вдоль оси усилию перемещения, необходимому для сохранения герметичного соединения сопла машины с центральным литниковым каналом, особенно когда центральный литниковый канал разупрочняется при высоких температурах, необходимых для литья магния в тиксотропном состоянии. В частности, узел центрального литникового канала, при его использовании, зажат вдоль оси между соплом машины и оборудованием для формования (пресс-формой), и, следовательно, центральный литниковый канал подвержен сжатию под действием приложенного усилия перемещения, которое передается через сопло машины. Центральный литниковый канал чувствителен к общей деформации сжатия вследствие его тонкостенной удлиненной конструкции, которая обеспечивает короткий путь передачи тепла теплопроводностью (и поэтому высокую чувствительность к изменению температуры) между нагревателями, предусмотренный по длине узла центрального литникового канала и литьевого материала, находящегося в канале для расплава этого узла. Еще одна проблема связана с нежелательными флуктуациями при проведении технологического процесса, которые обусловлены образованием и выталкиванием пробок, образовавшихся в литнике и имеющих неустойчивую длину, при этом изменение длины пробок в литнике может быть связано с неподходящим тепловым регулированием и конфигурацией канала для расплава.In the known design of the assembly with a central gate channel, there are a number of problems that are associated with poor thermal regulation along the length of the gate, because there is only one temperature zone in order to maintain the temperature conditions in the injection mass flowing through the gate. For example, if there is only one zone of thermal regulation in which the temperature of the injection mass necessary for the casting process is controlled, it is impossible to independently control the temperature of the connection between the conjugate channel-forming elements for melt flow, since it is necessary to use a connection to ensure reliable sealing against leakage of the injection material made with a centering protrusion. Leakage of the casting mass is especially important in the processing of light alloys, for example, in the casting of magnesium in the thixotropic state, due to the possibility of rapid and uncontrolled oxidation at elevated temperatures of the process. In addition, it would be desirable to provide localized temperature control along the length of the central sprue channel in order to counteract, for example, undesirable changes in the temperature of the casting process, to control the formation of plugs in the sprue channel, or to provide overall flexibility of the process. Another problem is the sensitivity of the known central sprue assembly to permanent deformation due to the displacement force acting along the axis necessary to maintain a tight connection between the machine nozzle and the central sprue channel, especially when the central sprue channel is softened at high temperatures required for casting magnesium in the thixotropic state. In particular, the node of the central gate channel, when used, is clamped along the axis between the nozzle of the machine and the molding equipment (mold), and therefore, the central gate channel is subject to compression by the applied movement force, which is transmitted through the nozzle of the machine. The central sprue channel is sensitive to general compression deformation due to its thin-walled elongated structure, which provides a short heat transfer path with thermal conductivity (and therefore high sensitivity to temperature changes) between the heaters, provided along the length of the central sprue channel assembly and the casting material located in the channel for melt this node. Another problem is associated with undesirable fluctuations during the technological process, which are caused by the formation and pushing of plugs formed in the gate and having an unstable length, while changing the length of the plugs in the gate can be due to improper thermal regulation and the configuration of the channel for the melt.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечивается узел центрального литникового канала, который соединяет канал для расплава сопла литейной машины с литниковой системой пресс-формы. Узел центрального литникового канала имеет такую конфигурацию, которая позволяет вводить его в пресс-форму, и включает в себя расположенную на первом конце контактную поверхность для соединения с соплом, конфигурация которой образует соединение с ответной контактной поверхностью на сопле машины; канал с расплавом, который проходит через узел центрального литникового канала от первого конца до второго конца; и контактную поверхность для соединения с пресс-формой на втором конце, конфигурация которой образует соединение с ответной контактной поверхностью на пресс-форме для соединения канала для расплава с литниковой системой пресс-формы. Кроме того, узел центрального литникового канала включает в себя большое количество тепловых регуляторов, расположенных вдоль узла центрального литникового канала и выполняющих функцию регулирования температуры большого количества температурных зон, которые делят на сегменты длину узла с центральным литником с целью локализованного регулирования температуры литьевой массы в пределах охватываемых регулированием участков канала с расплавом. Узел центрального литникового канала может представлять собой сборочную конструкцию с соединением сопрягаемых элементов. Кроме того, какое-либо соединение элементов может быть выполнено с тепловым регулированием с тем, чтобы обеспечить по существу герметичное (без утечек) соединение между соплом литейной машины и литниковой системой оборудования для формования (пресс-формы).According to a first aspect of the present invention, there is provided a central gate channel assembly that connects a channel for melt the nozzle of a foundry machine with a gate system of a mold. The central gate channel assembly has such a configuration that allows it to be inserted into the mold and includes a contact surface located at the first end for connection with a nozzle, the configuration of which forms a connection with a reciprocal contact surface on the nozzle of the machine; a channel with a melt, which passes through the node of the Central gate channel from the first end to the second end; and a contact surface for connection with the mold at the second end, the configuration of which forms a connection with a mating contact surface on the mold for connecting the channel for the melt with the gate system of the mold. In addition, the central sprue channel assembly includes a large number of heat controllers located along the central sprue channel assembly and perform the function of regulating the temperature of a large number of temperature zones, which segment the length of the assembly with the central sprue in order to locally control the temperature of the casting mass within the regulation of sections of the channel with the melt. The central gate channel assembly may be an assembly structure with a connection of mating elements. In addition, any connection of the elements can be thermally controlled in order to provide a substantially tight (leak-free) connection between the nozzle of the casting machine and the gating system of the molding equipment (mold).
Контактная поверхность сопряжения в узле центрального литникового канала может быть сконфигурирована так, чтобы реализовать сопряжение с использованием центрирующего выступа, такое, как описано в патенте США №6357511.The mating contact surface at the central gate channel assembly can be configured to mate using a centering protrusion, such as described in US Pat. No. 6,353,511.
В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ регулирования температуры вдоль узла центрального литникового канала, который соединяет канал с расплавом сопла машины с литниковой системой оборудования для формования, включающий следующие стадии: i) формирование большого количества температурных зон, которые делят на сегменты узел центрального литникового канала по его длине, и ii) формирование одного или более регуляторов температуры для регулирования температуры по меньшей мере в подмножестве из множества температурных зон, и iii) функционирование одного или более контроллеров (блоков управления) для привода в действие по меньшей мере подмножества регуляторов температуры, действующих на основе обратной связи по температуре температурных зон, соответствующих этим регуляторам, определяемое условиями проведения процесса литья.In another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling temperature along a central gate channel assembly that connects the channel with the nozzle of a machine nozzle to a molding system of a molding equipment, comprising the steps of: i) forming a large number of temperature zones that segment the central gate channel assembly into segments its length, and ii) forming one or more temperature controllers to control the temperature in at least a subset of the plurality of temperatures s zones, and iii) operation of one or more controllers (control units) for actuating at least a subset of temperature controllers operating on the basis of feedback of the temperature of the temperature zones corresponding to these regulators determined by the conditions of the casting process.
Предпочтительно способ регулирования температуры по длине узла центрального литникового канала, кроме того, включает стадию формирования одной или более температурных зон в качестве зоны уплотнения сопла, в которую входит контактная поверхность для соединения с соплом машины и часть канала для расплава на первом конце узла центрального литникового канала, в которой температуру на контактной поверхности для соединения с соплом поддерживают ниже точки плавления литьевой массы, одновременно сохраняя литьевую массу внутри части канала с расплавом при какой-либо желательной температуре процесса. Способ, помимо того, может включать стадию формирования одной из множества температурных зон в качестве кондиционной зоны, примыкающей к зоне уплотнения сопла, в которой литьевую массу внутри части канала с расплавом, находящейся в пределах этой зоны, поддерживают при какой-либо желательной температуре технологического процесса. Данный способ, кроме того, может включать стадию формирования одной или более температурных зон в качестве зоны циклического изменения температуры, расположенной на втором конце литниковой аппаратуры для контролируемого образования локализованной пробки из застывшей литьевой массы на участке канала с расплавом, охватываемом этой зоной.Preferably, the method for controlling the temperature along the length of the central gate channel assembly further includes the step of forming one or more temperature zones as a nozzle sealing zone, which includes a contact surface for connecting to the machine nozzle and a part of the melt channel at the first end of the central gate channel assembly in which the temperature on the contact surface for connection with the nozzle is maintained below the melting point of the injection mass, while maintaining the injection mass inside the channel melt at any desired process temperature. The method, in addition, may include the step of forming one of the plurality of temperature zones as a conditioning zone adjacent to the nozzle sealing zone, in which the cast mass inside the channel with the melt within this zone is maintained at any desired process temperature . This method, in addition, may include the stage of formation of one or more temperature zones as a zone of cyclic temperature change located on the second end of the gate equipment for the controlled formation of a localized plug from the frozen cast mass in the channel section with the melt covered by this zone.
Преимущество воплощений узла центрального литника согласно настоящему изобретению заключается в регулировании температуры и контроле большого количества отдельных температурных зон, образованных вдоль узла центрального литника, для сохранения литьевой массы в канале с расплавом при температуре и агрегатном состоянии, необходимых для проведения процесса формования. Большое количество температурных зон, кроме того, может обеспечить регулирование температуры сопряжений, выполненных с центрирующим выступом, для обеспечения надежного герметичного соединения между соплом машины и оборудованием для формования.An advantage of the embodiments of the central gate assembly according to the present invention is to control the temperature and control a large number of individual temperature zones formed along the central gate assembly to maintain the cast mass in the melt channel at the temperature and state of aggregation necessary for the molding process. A large number of temperature zones, in addition, can provide temperature control of the mates made with the centering protrusion, to ensure a reliable tight connection between the nozzle of the machine and equipment for molding.
Другим преимуществом воплощений узла центрального литникового канала согласно настоящему изобретению является долговечная конфигурация, даже при высоких рабочих температурах, требуемых для литья магния в тиксотропном состоянии. В частности, уязвимые элементы узла центрального литникового канала могут быть по существу изолированы (разгружены) от приложенного перемещающего усилия.Another advantage of the embodiments of the central gate channel assembly of the present invention is its long-life configuration, even at the high operating temperatures required for casting magnesium in the thixotropic state. In particular, the vulnerable elements of the central gate channel assembly can be substantially isolated (unloaded) from the applied moving force.
Еще одним преимуществом воплощений узла центрального литника согласно настоящему изобретению является обеспечение зоны циклического изменения температуры, которая контролирует формирование пробки из литьевой массы, используемой для регулирования потока литьевой массы. Зона циклического изменения выполнена и регулируется таким образом, чтобы размер выталкиваемой пробки был постоянным и минимальным размером, и, значит, от впрыска к впрыску имеет место меньшее колебание параметров процесса литья.Another advantage of the embodiments of the central gate assembly according to the present invention is the provision of a temperature cyclic zone that controls the formation of a plug from the cast mass used to control the flow of the cast mass. The cyclic change zone is made and regulated in such a way that the size of the pushed plug is constant and minimal, and, therefore, from injection to injection there is less variation in the parameters of the casting process.
Данное изобретение, как установлено, особенно полезно при литье металлических сплавов, таких как сплавы на основе магния в тиксотропном состоянии в установках для литья методом инжекции, хотя понятно, что данная концепция широко применима для любых установок для литья, в которых литьевая масса находится в пластичном состоянии или по меньшей мере частично расплавлена перед подачей в пресс-форму.This invention has been found to be particularly useful in the casting of metal alloys, such as thixotropic magnesium-based alloys in injection molding plants, although it is understood that this concept is widely applicable to any casting installations in which the injection mass is in plastic state or at least partially melted before being fed into the mold.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Далее будут рассмотрены примеры воплощений настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи.Next will be considered examples of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
Фиг.1 - схематическое изображение установки для литья, содержащей блок зажима и инжекционный блок, которые могут быть использованы для реализации изобретения, вид сбоку с частичным разрезом.Figure 1 is a schematic illustration of a casting installation containing a clamping unit and an injection unit that can be used to implement the invention, a side view in partial section.
Фиг.2А - более детальный поперечный разрез узла центрального литникового канала, соответствующего предпочтительному воплощению настоящего изобретения, показанного в рабочем положении, введенным в пресс-форму, показанную на фиг.1.FIG. 2A is a more detailed cross-sectional view of a central gate channel assembly according to a preferred embodiment of the present invention, shown in a working position, inserted into the mold shown in FIG. 1.
Фиг.2B - другой более детальный поперечный разрез узла центрального литникового канала, соответствующего предпочтительному воплощению, показанного на фиг.2А.FIG. 2B is another more detailed cross-sectional view of a central gate channel assembly according to the preferred embodiment shown in FIG. 2A.
Фиг.3 - покомпонентное изображение, иллюстрирующее составляющие элементы узла центрального литникового канала согласно предпочтительному воплощению, представленному на фиг.2В.FIG. 3 is an exploded view illustrating constituent elements of a central gate channel assembly according to the preferred embodiment of FIG. 2B.
Фиг.4А и фиг.4В - перспективы переднего корпуса узла центрального литникового канала, показанного на фиг.3.FIG. 4A and FIG. 4B are perspectives of a front housing of a central gate channel assembly shown in FIG. 3.
Фиг.4С - передний корпус, изображенный на фиг.4А, вид с торца.Fig. 4C is a front view of Fig. 4A, an end view.
Фиг.4D - передний корпус, вид сбоку в поперечном разрезе по линии 4D-4D, показанной на фиг.4С.Fig. 4D is a front housing, a side view in cross section along
Фиг.4Е - изображение другого торца переднего корпуса, показанного на фиг.4А.Fig. 4E is a view of another end of the front housing shown in Fig. 4A.
Фиг.5А - перспектива альтернативного воплощения переднего корпуса, показанного на фиг.3.FIG. 5A is a perspective view of an alternative embodiment of the front housing shown in FIG.
Фиг.5В - передний корпус, показанный на фиг.5А, вид в разрезе.5B is a front view shown in FIG. 5A, a sectional view.
Фиг.6 - литниковая втулка, разрез по линии 6-6 на фиг.3.6 is a sprue sleeve, a section along the line 6-6 in figure 3.
Фиг.7 - перспектива охлаждающей вставки узла центрального литникового канала согласно фиг.3.Fig. 7 is a perspective view of a cooling insert of a central gate channel assembly according to Fig. 3.
Фиг.8 - охлаждающая вставка, показанная на фиг.7, обращенная в сторону блока инжекции, вид с торца.Fig.8 is a cooling insert shown in Fig.7, facing the injection unit, end view.
Фиг.9 - охлаждающая вставка, показанная на фиг.7, обращенная в сторону литейной формы, вид с торца.Fig.9 is a cooling insert shown in Fig.7, facing the mold, end view.
Фиг.10 - охлаждающая вставка, поперечный разрез по линии 10-10 на фиг.9.Figure 10 - cooling insert, a cross section along the line 10-10 in figure 9.
Фиг.11- нижняя часть охлаждающей вставки, изображенной на фиг.7, вид сбоку.11 - the lower part of the cooling insert shown in Fig.7, side view.
Фиг.12 - охлаждающая вставка, поперечный разрез по линии 12-12, показанной на фиг.11.Fig - cooling insert, a cross section along the line 12-12 shown in Fig.11.
Фиг.13 - охлаждающая вставка, поперечный разрез по линии 13-13, показанной на фиг.11.Fig.13 is a cooling insert, a cross section along the line 13-13 shown in Fig.11.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Воплощение изобретения раскрыто в контексте и при размещении по месту внутри известной установки 10 для литья методом инжекции, показанной на фиг.1.An embodiment of the invention is disclosed in the context and when placed in place within a known
Установка 10 для литья методом инжекции содержит инжекционный блок 14 и блок 12 зажима. Инжекционный блок 14 обеспечивает впрыск литьевой массы в литейную форму. Инжекционный блок 14 содержит раму 32, которая обычно служит опорой для корпуса с электрическим оборудованием, предназначенным для регулирования и приведения в действие литейной машины (не показано), а также опорой корпуса блока питания (не показан). Несущее приспособление (не показано) поддерживает сборную конструкцию 34, включающую цилиндр 42. Несущее приспособление (суппорт) может перемещаться относительно рамы 32 за счет приведения в действие двух силовых гидроцилиндров (не показаны). Во внутреннем канале цилиндра 42 размещен винтовой шнек 4. При функционировании установки шнек 40 вращается и обычно перемещается внутри цилиндра 42 вдоль оси с помощью привода 36 шнека так, как это хорошо известно в уровне техники. Привод 36 шнека может быть выполнен в виде комбинации электрического мотора для вращения шнека 40 и гидравлических элементов привода, служащих для перемещения шнека 40 в процессе впрыска материала. Специалистам в данной области техники понятно, что блок 14 инжекции может быть снабжен исключительно гидравлической приводной системой или приводом с электромотором. Кроме того, здесь иллюстрируется одна единственная ступень инжекционного блока со шнеком, совершающим возвратно-поступательное движение. Однако специалистам в данной области техники понятно, что может быть использован двухступенчатый блок инжекции.The
Блок 12 зажима открывается, закрывается и прикладывает закрывающее усилие к пресс-форме. Блок 12 зажима включает в себя стационарную плиту 16 и подвижную плиту 20, установленные поверх рамы 18, и привод зажима (не показан) для совершения подвижной плитой 20 хода относительно неподвижной плиты 16. Стационарная плита 16 и привод обычно связаны между собой с помощью четырех траверс 38, из которых на фиг.1 видны только две. Первая половина 24 пресс-формы прикреплена к подвижной плите 20, а вторая половина 26 пресс-формы прикреплена к неподвижной плите 16.The
Специалистам в данной области техники понятно, что блок 12 зажима может приводиться в действие гидравлическим приводом, исключительно приводом с электрическим мотором или комбинацией электрического мотора и гидравлических элементов.Those skilled in the art will recognize that the clamping
При функционировании типичной установки для литья материала в тиксотропном состоянии магниевую стружку 178 или другой подходящий материал подают в бункер 180 и дозируют через приемное отверстие 132 цилиндра 42. Шнек 40 вращается и перемещает литьевую массу от приемного отверстия 132 вдоль цилиндра 42, при этом литьевая масса проходит обратный клапан 46, расположенный на конце шнека 40, и поступает в зону 82 накопления, находящуюся в головной части цилиндра, впереди сопла 48. После того как шнек 40 доставляет материал в зону 82 накопления и в сопло 48, он перемещается в цилиндре 42 в обратную сторону для накапливания необходимой для впрыска дозы материала. Когда в зоне 82 накопления аккумулируется достаточное количество материала, дозу впрыскивают в форму 24, 26 через центральный литниковый канал. Для осуществления впрыска гидроцилиндр привода 36 шнека вынуждает шнек 40 перемещаться в направлении формы и тем самым инжектирует материал из зоны 82 накопления в пресс-форму через сопло 48. Обратный клапан 46 предотвращает обратное перетекание материала в цилиндр 42 во время движения шнека 40 вперед. Вдоль цилиндра 42 и сопла 48 размещены нагреватели 44 (см. фиг.2А) для достижения и сохранения требуемой температуры технологического процесса и агрегатного состояния литьевой массы.In a typical thixotropic casting machine, magnesium shavings 178 or other suitable material is fed into hopper 180 and dispensed through intake port 132 of cylinder 42. Auger 40 rotates and moves the injection mass from intake hole 132 along cylinder 42, with the injection mass passing the check valve 46, located at the end of the screw 40, and enters the accumulation zone 82, located in the cylinder head, in front of the
Узел центрального литникового канала (литника), соответствующий настоящему изобретению, поясняется примером со ссылкой на воплощение, показанное на фиг.2А и фиг.2В. Узел 51 центрального литника обеспечивает соединение между каналом для расплава сопла 48 машины блока 14 инжекции и литниковой системой (не показана) второй половины 26 пресс-формы. Узел 51 центрального литника сконфигурирован для размещения во второй половине 26 формы и включает контактную поверхность 94 для сопряжения с соплом на первом конце, конфигурация которой обеспечивает сопряжение с ответной контактной поверхностью сопла 48 литейной машины. Канал 89 для расплава проходит через узел 51 центрального литника от его первого конца до второго конца. Контактная поверхность 93 на втором конце, предназначенная для соединения с формой, выполнена с образованием сопряжения с ответной контактной поверхностью второй половины 26 формы для соединения канала 89 для расплава с литниковой системой формы. Узел 51 центрального литника, кроме того, содержит множество регуляторов температуры, размещенных вдоль узла 51 центрального литникового канала и обеспечивающих регулирование температур множества температурных зон, которые делят на участки длину узла 51 центрального литника с целью локализованного регулирования температуры литьевой массы в пределах охватываемых регуляторами участков канала с расплавом. Узел центрального литника может представлять собой сборку элементов с соединением сопрягаемых элементов. Кроме того, любое сопряжение может быть выполнено с тепловым регулированием с тем, чтобы обеспечить по существу герметичное соединение сопла 48 машины с литниковой системой второй половины 26 формы.The central gate channel (gate) assembly of the present invention is illustrated by example with reference to the embodiment shown in FIG. 2A and FIG. 2B. The
Контактная соединительная поверхность 49 сопла 48 машины имеет продольную поверхность, образованную цилиндрической концевой центрирующей выступающей частью 92. Сопряжение между контактной поверхностью 94 для соединения с соплом и ответной контактной поверхностью 49 сопла 48 машины выполнено с небольшим зазором, в который допускается просачивание и застывание литьевой массы с герметизацией зазора, что характерно для соединения с центрирующим выступом. Тепловое регулирование поддерживает температуру в этом сопряжении ниже температуры кристаллизации литьевого материала. При таком выполнении соединений узел 51 центрального литника может расширяться и сжиматься без ослабления герметичного контакта с соплом 48 или второй половиной 26 литейной формы.The contact connecting surface 49 of the
Предпочтительно узел центрального литникового канала, кроме того, содержит литниковую втулку 52, размещенную внутри изолирующей соединительной муфты 53. Литниковая втулка 52 имеет контактную поверхность 94 для сопряжения с соплом на ее первом конце и первую контактную поверхность 72 для соединения с изолирующей соединительной муфтой вблизи контактной поверхности 94 для сопряжения с соплом. Канал 89 для расплава проходит через литниковую втулку 52 от первого конца до второго конца. Вторая контактная поверхность 74 для сопряжения с изолирующей соединительной муфтой расположена на втором конце. Первая и вторая контактные поверхности 72 и 74 для соединения с изолирующей муфтой имеют конфигурацию для образования сопряжения с ответными первой и второй контактными поверхностями 76 и 78 для соединения с литниковой втулкой, выполненными на изолирующей соединительной муфте 53. Изолирующая муфта 53 имеет такую конфигурацию, чтобы ее можно было разместить по меньшей мере частично внутри второй половины 26 литейной формы, и, кроме того, соединить канал 89 для расплава литниковой втулки 52 с литниковой системой второй половины 26 литейной формы. Изолирующая соединительная муфта 53 предпочтительно соединена с литниковой втулкой 52 таким образом, чтобы обеспечить распределение продольно приложенного усилия перемещения, действующего через первый конец литниковой втулки 52 на вторую половину 26 формы, в результате чего существенная часть литниковой втулки 52 изолируется (разгружается) от приложенного усилия перемещения. В частности, изолирующая соединительная муфта 53 накладывает ограничение в осевом направлении на первый конец литниковой втулки 52, в то же время допуская неограниченное продольное перемещение остальной части втулки. Изолирующая муфта, кроме того, способствует тепловому регулированию по меньшей мере одной из большого количества температурных зон, которые разделяют (условно) на сегменты длину литниковой втулки 51, за счет наличия одного или более тепловых регуляторов для снижения или повышения температуры одной или более из большого количества температурных зон.Preferably, the center sprue channel assembly further comprises a
Предпочтительно изолирующая соединительная муфта 53 представляет собой сборную конструкцию, которая содержит передний корпус 54, присоединенный к охлаждающей вставке 56. Передний корпус 54 вставлен во вторую половину 26 формы, при этом охлаждающая вставка 56 удерживается на месте с помощью установочного кольца 84. Через установочное кольцо 58 проходят и входят в резьбовые отверстия 136 болты 130 (см. фиг.3), чтобы удерживать литниковую втулку 52 внутри изолирующей соединительной муфты 53. Удлиненная внутренняя кромка (на установочном кольце 58) удерживает литниковую втулку 52 внутри изолирующей муфты всякий раз, когда сопло 48 выходит из контактного сцепления с литниковой втулкой 52.Preferably, the insulating
Предпочтительно передний корпус 54 обеспечивает наличие теплового моста или канала, выполняющего функцию теплового регулятора, для передачи тепла теплопроводностью между охлаждаемой второй половиной 26 литейной формы и вторым концом литниковой втулки 52, за счет чего регулируется температура в месте соединения между второй контактной поверхностью 74 сопряжения с изолирующей муфтой и второй контактной поверхностью 78 сопряжения с литниковой втулкой, вблизи второго конца переднего корпуса. Предпочтительно это соединение представляет собой сопряжение с помощью центрирующего выступа, в котором тепловой регулятор обеспечивает формирование уплотнения с помощью затвердевшей литьевой массы, как было указано выше.Preferably, the
Охлаждающая вставка 56, кроме того, выполняет функцию теплового регулятора. Трубка 66 для циркуляции охладителя, снабженная соединительным элементом 70 с резьбовым переходником 168, обеспечивает подвод (отвод) охлаждающей жидкости, предпочтительно масла, для охлаждения вставки 56, позволяющего избирательно охлаждать литниковую втулку 52, как это будет более подробно объяснено ниже.The
Вдоль продольной оси литниковой втулки 52, помимо того, размещены тепловые регуляторы, например нагреватели 96а, 96b 96с и 96d, конфигурация которых позволяет поддерживать тепловой контакт. Эти нагреватели могут управляться избирательно для регулирования температуры литьевого материала так, как это необходимо. Нагреватель 96d может охватывать суженную часть литниковой втулки 52. В данном примере суженная часть литниковой втулки 52 обеспечивает более короткий путь передачи тепла теплопроводностью и, следовательно, высокую температурную чувствительность (быстрое срабатывание) при передаче тепла между нагревателем 96d и литьевым материалом, находящимся внутри части 89d канала для расплава. Необходимо отметить, что количество нагревателей и их размещение могут изменяться. Кроме того, основная часть литниковой втулки 52 может быть выполнена одного диаметра по всей длине с тем, чтобы все нагреватели имели одну и те же длину окружности.Along the longitudinal axis of the
Термопары, установленные по длине литниковой втулки 52, обеспечивают для температурных зон обратную связь по температуре по меньшей мере с одним контроллером (не показан), который управляет установкой температурного режима по меньшей мере для подгруппы тепловых регуляторов.Thermocouples installed along the length of the
Плоское опорное установочное кольцо 30 взаимосвязано с установочным кольцевым элементом 84 литейной формы таким образом, чтобы вторая половина 26 формы располагалась строго соосно инжекционному блоку 34 так, как это хорошо известно в уровне техники.The flat
Сопло 48 прикреплено к головной части 50 цилиндра с помощью болтов 60. Головная часть 50 соединена с остальной частью цилиндра 42 болтами 188.The
На фиг.3 представлено покомпонентное изображение узла 51 центрального литникового канала согласно предпочтительному воплощению изобретения. В переднем корпусе 54 выполнена прорезь 100 для доступа, позволяющая прокладывать электрические провода 95 для нагревателей 96b, 96с и 96d и термопар. Через кольцевой выступ 102 увеличенного диаметра в переднем корпусе 54 проходят болты 68 для присоединения корпуса 54 к охлаждающей вставке 56. Охлаждающая вставка 56 снабжена прорезью 104 для размещения в ней электрических вводов нагревателя 96а и второй прорезью 106 (см. фиг. 7) для прохождения через них трубок 66 охлаждения.FIG. 3 is an exploded view of a central
Нагревательные элементы 96b, 96с и 96d установлены внутри корпуса 54, в то время как нагревательный элемент 96а установлен внутри охлаждающей вставки 56. Для воплощения, иллюстрируемого на фиг.3, в качестве примера показано только четыре нагревательных элемента, и поэтому понятно, что количество и местоположение нагревательных элементов может изменяться в зависимости от желания или необходимости. Кроме того, тип используемого нагревателя выбирается полностью произвольным, и используемые нагреватели могут без ограничения включать в себя любое сочетание резистивных, индуктивных, индуктивно-резистивных нагревателей и, кроме того, могут представлять собой нагреватели в виде тонких или толстых пленок.The
Как было указано выше, литниковая втулка 52 установлена внутри нагревательных элементов и удерживается внутри них и между передним корпусом 54 и охлаждающей вставкой 56 с помощью установочного кольца 56 и соединения посредством болтов 130. Установочное кольцо 84 упирается торцом в заплечик 108, выполненный на охлаждающей вставке 56, и присоединено болтами 62 к опорной базовой плите 64 (см. фиг.2А). Вторая половина 26 формы может быть снабжена изоляционной пластиной 110 (фиг.2А), размещенной между опорной плитой 64 и установочным кольцом 84 для обеспечения тепловой изоляции между неподвижной плитой 16 и второй половиной 26 литейной формы.As indicated above, the
Передний корпус 54 более детально показан на фиг.4А, 4В, 4С, 4D и 4Е. Как показано на этих фигурах, передний корпус содержит внешнюю поверхность, конфигурация которой обеспечивает возможность размещения переднего корпуса во второй половине 26 литейной формы. При этом участок переднего корпуса 54, примыкающий ко второму торцу, имеет контактную поверхность 93 для сопряжения и обеспечения герметичного соединения со второй половиной 26 пресс-формы. Через передний корпус от его первого торца до второго торца проходит цилиндрическое отверстие 90. Отверстие 90 создает полость, окружающую существенную часть длины литниковой втулки 52 между первой и второй контактными поверхностями 72 и 74, служащими для соединения с изолирующей соединительной муфтой. Зазор, образованный между литниковой втулкой 52 и изолирующей муфтой 53, создает изолирующую воздушную прослойку для литниковой втулки, отделяющую ее от относительно холодной второй половины 26 формы, и пространство для пропускания электрических выводов 95 нагревателя и термопар. Помимо того, отверстие 90 вблизи второго торца переднего корпуса 54 ограничено цилиндрической поверхностью, которая формирует вторую контактную поверхность 78 для сопряжения с ответной второй контактной поверхностью литниковой втулки 52, служащей для сопряжения с изолирующей муфтой. Расширяющаяся наружу коническая внутренняя поверхность, непосредственно прилегающая ко второму торцу, служит продолжением канала 89 для расплава, при этом расширяющаяся наружу коническая поверхность способствует формированию пробки литьевого материала, как будет пояснено ниже. Паз 114, выполненный с внутренней стороны стенки переднего корпуса 54, создает объем для размещения монтажных зажимов для нагревателей 96b, 96с и 96d. Отверстие 118 с введенным в него центрирующим штырем обеспечивают необходимую ориентацию корпуса 54 относительно охлаждающей вставки 56. На охлаждающей вставке 56 имеется заплечик 112 для сопряжения с соответствующим кольцевым выступом 120 (см. фиг.9), что создает надежное соединение корпуса 54 с охлаждающей вставкой 56. Для соединения корпуса 54 с охлаждающей вставкой 56 служат болтовые отверстия 116, в которые вставлены болты 68.The
Фиг.5А и 5В иллюстрируют другое воплощение переднего корпуса 154. В этом воплощении корпус 154 на большей части длины представляет собой по существу круговой цилиндр 184, а его концевой участок, прилегающий к пресс-форме 26 (к ее второй половине), выполнен с уменьшенным диаметром для размещении внутри второй половины 26 пресс-формы. С каждой стороны кругового цилиндра 184 выполнены вырезы 182 для того, чтобы обеспечить доступ к отверстиям 186 для ввода в них болтов, что позволяет прикрепить корпус 154 к охлаждающей вставке 56.FIGS. 5A and 5B illustrate another embodiment of the
На фиг.6 литниковая втулка 52, изображенная на фиг.3, показана более детально. На первом конце литниковой втулки 52 находится углубленное цилиндрическое отверстие 87, внутренняя поверхность которого служит контактной поверхностью 94 для сопряжения с соплом. Кроме того, на первом конце литниковой втулки 52 имеется окружной фланец 86, при этом по внешнему диаметру фланца 86 проходит первая контактная поверхность 72 для сочленения с изолирующей соединительной муфтой. На обратной (задней) поверхности окружного фланца 86 выполнен заплечик 138, который служит поверхностью сопряжения с охлаждающей вставкой 56. Кроме того, на задней поверхности фланца 86 сформировано термическое сопротивление 124 в виде кольцевой канавки. Термическое сопротивление 124 обеспечивает определенную степень тепловой изоляции между частью литниковой втулки 52, находящейся в контакте с охлаждающей вставкой 56, и остальной частью литниковой втулки 52; тем самым уменьшается передача тепла теплопроводностью от канала 89 с расплавом к охлаждающей вставке 56.In Fig.6, the
Через литниковую втулку 52, от ее первого конца до второго, проходит канал 89 для расплава, который может включать конический участок, сужающийся в направлении внутрь канала, примыкающий к отверстию 87 и постепенно уменьшающийся в диаметре с тем, чтобы канал с расплавом сопла соответствовал каналу для расплава литниковой втулки. Канал для расплава, кроме того, может иметь ступенчатый переход 170, находящийся между основной частью канала и расширяющимся наружу коническим участком, непосредственно примыкающим ко второму торцу литниковой втулки 52. Ступенчатый переход 170 служит для сдвига пробки соразмерной длины под действием приложенного давления впрыска, при переходе от одного цикла инжекции к другому, в то время как расширяющийся конусный участок 89d канала с расплавом способствует формированию и легкому выталкиванию застывшей в литниковом канале пробки в начале каждого цикла инжекции под действием приложенного давления впрыска. Возможность выталкивания пробки соразмерной длины создается соответствующим выбором размеров приемного приспособления литника (не показан), находящегося во второй половине 26 литейной формы, и конфигурацией литниковой системы пресс-формы, позволяющих оптимизировать поток расплава для стабильного ведения процесса литья.A
На втором конце литниковой втулки 52 расположен выступающий вперед центрирующий кольцевой участок 88, внешняя поверхность которого образует вторую контактную поверхность 74 для сопряжения с изолирующей соединительной муфтой. Вдоль длины литниковой втулки 52 расположены точки заделки термопар, например, 122а, 122b и 122с, обеспечивающих обратную связь по температуре в характерных зонах контроля, как это будет более подробно описано ниже.At the second end of the
На фиг.7 показана в увеличении перспектива охлаждающей вставки 56. Точка 128 установки термопары расположена на основании паза 106 и представляет собой глухое отверстие в боковой стенке охлаждающей вставки, доступное через паз 106, выполненный в основании охлаждающей вставки. Положение точки 128 заделки термопары лучше всего показано на фиг.10. Продольно ориентированный паз в боковой стенке охлаждающей вставки обеспечивает доступ к нагревателю 96а (не показан). Продольно ориентированный паз 114b проходит через внутренний канал в охлаждающей вставке 56 и обеспечивает пространство для размещения винтовых зажимов (не показаны), которые поддерживают нагреватель 96а вокруг литниковой втулки так, как это хорошо известно в уровне техники.Fig. 7 shows an enlarged perspective of the
На фиг.8 показан вид с торца охлаждающей вставки 56, который (торец) обращен к установочному кольцу 84 и стопорному кольцу 58. Через стопорное кольцо 58 болты 130 (см. фиг.3) входят в резьбовые отверстия 136, выполненные в охлаждающей вставке 56, для удерживания литниковой втулки 52. Как показано на фиг.2В и фиг.6, заплечик 138, выполненный на обратной поверхности фланца 86 литниковой втулки 52 (см. фиг.6), входит в сцепление с поверхностью 140 на внутренней поверхности углубленного отверстия 91, выполненного в охлаждающей вставке 56, и удерживается с помощью стопорного кольца 58. Поверхность по внутреннему диаметру цилиндрического отверстия 91 образует первую контактную поверхность 76 для сопряжения с первой контактной поверхностью литниковой втулки 52, служащей для соединения с изолирующей соединительной муфтой.On Fig shows an end view of the
На фиг.9 показан вид охлаждающей вставки 56 с торца, обращенного к переднему корпусу 54. Болты 68 проходят через отверстия 116 в переднем корпусе 54 (см. фиг.3) и входят в резьбовые отверстия 134 в охлаждающей вставке 56, удерживая тем самым передний корпус 54 присоединенным к охлаждающей вставке 56. Заплечик 112 (см. фиг.4А) в переднем корпусе 54 сопряжен с кольцевой частью 120 охлаждающей вставки 56 для обеспечения надежного контакта охлаждающей вставки с корпусом 54. Остальные отверстия 172 образованы при формировании каналов охлаждения и снабжены пробками для перекрытия каналов охлаждения, как это будет понятно из последующего описания.Figure 9 shows a view of the
На фиг.10 представлено поперечное сечение охлаждающей вставки 56, проведенное по линии 10-10 сечения, показанной на фиг.9. По каналу охлаждения через охлаждающую вставку 56 циркулирует охлаждающая жидкость, предпочтительно масло. Точка (гнездо) 128 установки термопары расположена вблизи поверхности контакта охлаждающей вставки 56 с литниковой втулкой 52 (см. фиг.2В), поскольку температура в этой точке является характерной для выполнения соответствующей операции процесса литья методом инжекции, как это будет описано ниже. Отверстие 174 вмещает штифт 176 (см. фиг.3), который входит в соответствующее отверстие (не показано) в литниковой втулке 52, что позволяет совместить литниковую втулку 52 с охлаждающей вставкой 56.Figure 10 shows the cross section of the
На фиг.11, 12 и 13 показано особенно подходящее устройство каналов охлаждения для охлаждающей вставки 56. Охлаждающая вставка 56 снабжена каналами охлаждения, расположенными в двух разных плоскостях и соединенными с помощью вертикальных участков соединения (соединителей) этих каналов. Каналы 144, 146 и 148 показаны в разрезе на фиг.13, а каналы 150 и 152 показаны в разрезе на фиг.12. Вертикальные соединители 154, 156, 158, 160, 162 и 164 каналов сообщают между собой каналы 144, 146, 148 с каналами 150 и 152 и трубками 66 для подвода и отвода охладителя.11, 12 and 13 show a particularly suitable arrangement of cooling channels for the
Трубки 66 для охлаждающей жидкости и указанные каналы соединены между собой следующим образом. Одна трубка 66, для подвода охладителя, подсоединена к вертикальному соединителю 164 каналов. Вертикальный соединитель 164 каналов подсоединен к каналу 144. Охлаждающая жидкость протекает через канал 144 к вертикальному соединителю 162 каналов. Вертикальный соединитель 162 каналов транспортирует охладитель к каналу 150. Охладитель протекает по каналу 150 к вертикальному соединителю 160 каналов. Вертикальный соединитель 160 каналов транспортирует охладитель к каналу 146. Охладитель протекает через канал 146 к вертикальному соединителю 158 каналов. Вертикальный соединитель 158 каналов направляет охладитель в канал 152. Охладитель протекает по каналу 152 в вертикальный соединитель 156 каналов. Вертикальный соединитель 156 каналов транспортирует охладитель к каналу 148. Охладитель протекает по каналу 148 к вертикальному соединителю 154 каналов, а из него транспортируется (отводится) по второй трубке 66 для охладителя. Таким путем охлаждающая жидкость протекает вдоль охлаждающей вставки 56 по периметру ее окружности с обеспечением весьма эффективного и действенного охлаждения охлаждающей вставки 56 и тем самым присоединенного к нему корпуса 54.
Тепловой регулятор изолирующей соединительной муфты может в качестве альтернативы содержать трубчатый змеевик для циркуляции жидкости, расположенный вокруг контактной поверхности для соединения с соплом. Другой возможной альтернативой является виток для циркуляции жидкости, расположенный вокруг поверхности контакта с соплом. Тепловой регулятор может включать полый кожух, расположенный вокруг контактной поверхности с соплом, через который циркулирует жидкость, или же может быть выполнено большое количество ребер для реализации конвективного теплообмена. Настоящее изобретение не ограничено конкретными средствами регулирования температуры, используемыми в тепловом регуляторе.The thermal regulator of the insulating coupler may alternatively comprise a tubular coil for circulating fluid located around the contact surface for connection to the nozzle. Another possible alternative is a coil for circulating fluid located around the contact surface with the nozzle. The heat controller may include a hollow casing located around the contact surface with a nozzle through which the liquid circulates, or a large number of ribs can be made to realize convective heat transfer. The present invention is not limited to the specific temperature control means used in the heat controller.
Для лучшего понимания изобретения ниже, со ссылкой на фиг.1 и фиг.2А, будет раскрыто предпочтительное функционирование блока для литья методом инжекции, в частности узла центрального литникового канала 51, задействованного в процессе литья сплава магния в тиксотропном состоянии.For a better understanding of the invention, with reference to FIG. 1 and FIG. 2A, the preferred operation of the injection molding unit, in particular the central
Как было отмечено выше, литьевой материал подают через приемное отверстие 132, где он принимается шнеком 40. Шнек 40 перемещает литьевой материал внутри цилиндра 42. Одновременно материал, кроме того, нагревают для достижения тиксотропного состояния, в случае литья сплавов легких металлов в тиксотропном состоянии. Тиксотропный материал подают через обратный клапан 46 в зону 82 накопления, как было отмечено выше. Тиксотропный расплавленный материал поддерживают в тиксотропном состоянии с помощью нагревателей 44, установленных в сопле 48 и в цилиндре 42, и с помощью нагревателей 96а, 96b, 96с и 96d, размещенных на литниковой втулке. Когда в зону 82 накопления поступает достаточное количество материала, прикладывают усилие перемещения и шнек перемещается вперед с помощью привода 36 шнека для инжектирования впрыскиваемой дозы материала в форму 24, 26 через узел центрального литникового канала 51. При инжектировании небольшую пробку, находящуюся на конце литниковой втулки 52, выталкивают в ловитель пробки, которым снабжена форма (не показан), методом, хорошо известным специалистам в области литья методом инжекции. Указанная пробка была образована при проведении предшествующего цикла инжектирования вследствие предоставления расплаву, находящемуся в канале для расплава около кольцевого участка 88, возможности затвердевать и блокировать канал для предотвращения дальнейшего выхода расплавленного материала.As noted above, the casting material is fed through the inlet 132, where it is received by the screw 40. The screw 40 moves the casting material inside the cylinder 42. At the same time, the material is also heated to achieve a thixotropic state when casting light metal alloys in a thixotropic state. The thixotropic material is fed through a check valve 46 into the accumulation zone 82, as noted above. The thixotropic molten material is maintained in a thixotropic state by means of
Усилие перемещения, которое создается при проведении инжектирования, противодействует разделению контактирующих поверхностей, и в результате сопло 48 для инжектирования сохраняется уплотненным относительно узла центрального литника 51. В воплощениях изобретения приложенное усилие перемещения передается через сопло 48 машины к участку литниковой втулки 52, заключенному между заплечиком сопла 48 и охлаждающей вставкой 56, и затем через охлаждающую вставку 56 передается на передний корпус 54 и вторую половину 26 формы. Такой путь передачи усилия изолирует часть литниковой втулки 52, прилегающую к участку, заключенному между соплом 48 и охлаждающей вставкой 56, от перемещающего усилия. Кроме того, поскольку литниковая втулка 52 может перемещаться внутри отверстия 90 в боковом направлении, какое-либо давление, передаваемое на литниковую втулку 52, будет ослабляться. Следовательно, участок литниковой втулки 52, служащий для изоляции (разгрузки) усилия, может иметь относительно тонкостенную конструкцию с соответствующим улучшением температурной чувствительности, без учета действия приложенной движущей силы, что является особенно важным при высоких рабочих температурах, характерных для процесса литья магния в тиксотропном состоянии.The displacement force generated by the injection counteracts the separation of the contacting surfaces, and as a result, the
Узел 51 центрального литникового канала на фиг.2В разграничен на большое количество температурных зон для типичного технологического процесса. Настоящее изобретение не ограничено конкретным количеством или конфигурацией температурных зон, которые могут быть необходимыми для осуществления альтернативных процессов.
Большое количество температурных зон включает зону Z1 уплотнения сопла, расположенную на первом конце узла 51 центрального литника, которая охватывает контактную поверхность 94 для сопряжения с соплом и участок 89а канала для расплава. Температуру в зоне Z1 уплотнения сопла регулируют так, чтобы поддерживать на поверхности 94 контакта с соплом температуру, необходимую для герметизации, и, следовательно, необходимую температуру соединения между литниковой втулкой 52 и инжекционным соплом 48 литейной машины, в то же время сохраняя литьевую массу внутри участка 89а канала для расплава при какой-либо рабочей температуре, желательной для проведения процесса формования. В частности, тепловое регулирование соединения с центрирующим выступом, образующего сопряжение между литниковой втулкой 52 и соплом 48 машины, осуществляют с тем, чтобы температура на поверхности канала сохранялась достаточно низкой для отверждения любого литьевого материала, который может просачиваться в место сопряжения, образуя тем самым уплотнение. Поэтому для выполнения таких условий теплового регулирования в зоне Z1 уплотнения сопла устанавливают равновесный тепловой поток теплопроводности между прилегающей кондиционной зоной Z2 литниковой втулки, температура которой регулируется с помощью регулируемых нагревателей 96b и 96с, и тепловым регулятором охлаждающей вставки 56. Установлению равновесного теплового потока способствует выполнение литниковой втулки 52 с локальным термическим сопротивлением (поз.124 на фиг.6) между первой контактной поверхностью для сопряжения с изолирующей соединительной муфтой и поверхностью для контакта с соплом, выполненным таким, что тепловой поток, исходящий от соседней кондиционной зоны Z2, предпочтительно направлен в участок 89а канала для расплава, а тепловой поток от места соединения втулки с соплом предпочтительно направлен к охлаждающей вставке 56. Охлаждающая вставка 56 содержит систему каналов для циркуляции потока охладителя, температура которого устанавливается с помощью терморегулятора с обратной связью, действующего по показаниям термопар, заделанных в точке 128 в охлаждаемой вставке 56 и в точке 122с заделки, находящейся во фланце 86 литниковой втулки.A large number of temperature zones include a nozzle seal zone Z1 located at the first end of the
Как было отмечено выше, большое количество температурных зон включает в себя кондиционную зону (зону кондиционных условий) Z2, расположенную вдоль центральной части узла 51 центрального литникового канала, примыкающей к зоне Z1 уплотнения сопла, в которой литьевая масса внутри охватываемого участка 89b канала для расплава сохраняется при рабочей температуре, необходимой для проведения процесса литья. Тепловое регулирование в этой зоне обеспечивается тепловым регулятором/нагревателями 96а, 96b и 96с, на основе обратной связи по показаниям термопары, установленной в точке 122b ее заделки (см. фиг.6).As noted above, a large number of temperature zones includes an air conditioning zone (air conditioning zone) Z2 located along the central part of the central
Большое количество температурных зон включает другую кондиционную зону Z3, расположенную в узле 51 центрального литника вдоль участка с уменьшенным внешним диаметром, примыкающего к кондиционной зоне Z2, в которой (в зоне Z3) литьевой материал внутри участка 89а канала для расплава, охватываемого этой зоной, опять же поддерживают при рабочей температуре, необходимой для проведения процесса литья. Как было отмечено выше, более короткий путь передачи тепла теплопроводностью, за счет наличия участка с уменьшенным внешним диаметром, обеспечивает относительно высокую температурную чувствительность для регулирования температуры литьевого материала, находящегося внутри участка 89d канала для расплава, с помощью теплового регулятора/нагревателя 96d, функционирующего на основе обратной связи от показаний термопары, установленной в точке 122а заделки (см. фиг.6). Высокая термочувствительность компенсирует частые изменения температуры вблизи зоны Z4 циклического изменения температуры.A large number of temperature zones includes another conditioning zone Z3, located in the
Большое количество температурных зон, кроме того, включает зону Z4 циклического изменения температуры, расположенную на втором конце узла 51 центрального литникового канала, служащую для контролируемого образования локализованной пробки из литьевой массы, застывшей на участке 89d канала для расплава, охватываемом этой зоной. Указанная пробка может быть использована для предотвращения выхода литьевой массы в течение различных интервалов цикла процесса литья и может устранить необходимость использования механических приспособлений для отсекания потока расплава. Тепловое регулирование зоны цикличности обеспечивают посредством теплового потока, передаваемого теплопроводностью, между смежной кондиционной зоной Z3 литниковой втулки, которая регулируется с помощью терморегулирующих нагревателей 96d, и тепловым регулятором/каналом передачи тепла переднего корпуса 54. Канал передачи тепла через передний корпус не регулируется активно, но опять же обеспечивает путь для передачи тепла теплопроводностью между охлаждаемой второй половиной 26 формы и литниковой втулкой. В качестве альтернативного решения тепловой режим зоны Z4 цикличного изменения может регулироваться по меньшей мере до частичного повторного плавления литьевого материала, и этому регулированию может способствовать еще один тепловой регулятор.A large number of temperature zones also includes a temperature cyclic zone Z4 located at the second end of the central
Большое количество температурных зон, кроме того, может включать в себя расположенную вблизи второго торца переднего корпуса 54 вторую зону уплотнения (не показана), в которую входит сопряжение между второй контактной поверхностью 74 для соединения с изолирующей соединительной муфтой и второй контактной поверхностью 78 для соединения с литниковой втулкой. В настоящем воплощении вторая зона уплотнения входит в зону Z4 цикличного изменения температуры. Указанное сопряжение представляет собой сопряжение с использованием центрирующего выступа, температура которого, при практической реализации, регулируется с целью обеспечения застывания какого-либо литьевого материала, который может просачиваться в сопряжение, образуя тем самым уплотнение.A large number of temperature zones, in addition, may include a second sealing zone (not shown) located near the second end of the
Таким образом, раскрытое выше воплощение представляет собой новую конструкцию узла центрального литникового канала, выгодную для использования в оборудовании для формования, которое требует теплового регулирования и контроля большого количества отдельных температурных зон. Данное изобретение, как было установлено, особенно выгодно при инжекции металлических сплавов, например сплавов на основе магния, находящихся в тиксотропном состоянии.Thus, the embodiment disclosed above is a new construction of a central gate channel assembly, advantageous for use in molding equipment that requires thermal regulation and control of a large number of individual temperature zones. The present invention has been found to be particularly advantageous in the injection of metal alloys, for example magnesium-based alloys in a thixotropic state.
Все патентные документы США и других стран, а также указанные выше статьи включены в данное подробное описание предпочтительного воплощения изобретения посредством ссылок.All patent documents of the United States and other countries, as well as the above articles are included in this detailed description of a preferred embodiment of the invention by reference.
Отдельные элементы, показанные в общих чертах или обозначенные на сопровождающих чертежах в виде блоков, хорошо известны в технологии литья методом инжекции, и их конкретная конструкция и работа не являются существенными для работы или лучшего воплощения изобретения.The individual elements shown in general terms or indicated in the accompanying drawings in the form of blocks are well known in injection molding technology, and their specific design and operation are not essential to the work or better embodiment of the invention.
Claims (30)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130480/02A RU2297303C2 (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Center runner unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005130480/02A RU2297303C2 (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Center runner unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005130480A RU2005130480A (en) | 2006-03-10 |
RU2297303C2 true RU2297303C2 (en) | 2007-04-20 |
Family
ID=36116046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005130480/02A RU2297303C2 (en) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | Center runner unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2297303C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450923C1 (en) * | 2008-07-15 | 2012-05-20 | Хаски Инджекшн Моулдинг Системз Лтд. | Injection casting mould |
RU2574552C2 (en) * | 2010-03-05 | 2016-02-10 | Стопинк Актиенгезелльшафт | Casting tube holder, in particular for lock bolt |
RU2697294C1 (en) * | 2016-03-01 | 2019-08-13 | Феррофакта Гмбх | Nozzle system for die casting |
-
2003
- 2003-03-06 RU RU2005130480/02A patent/RU2297303C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450923C1 (en) * | 2008-07-15 | 2012-05-20 | Хаски Инджекшн Моулдинг Системз Лтд. | Injection casting mould |
RU2574552C2 (en) * | 2010-03-05 | 2016-02-10 | Стопинк Актиенгезелльшафт | Casting tube holder, in particular for lock bolt |
RU2697294C1 (en) * | 2016-03-01 | 2019-08-13 | Феррофакта Гмбх | Nozzle system for die casting |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005130480A (en) | 2006-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2514715C (en) | Sprue apparatus | |
KR100840479B1 (en) | Method and apparatus for coupling melt conduits in a molding system and/or a runner system | |
EP0312098B1 (en) | Injection molding system having clamped rotatable nozzles and method | |
EP2042290B1 (en) | Injection molding apparatus | |
AU612934B2 (en) | Tool for moulding plastic articles | |
EP0153554A2 (en) | Injection molding valve gated system | |
RU2297303C2 (en) | Center runner unit | |
CA2701137A1 (en) | Method and apparatus for coupling melt conduits in molding system and/or runner system | |
KR100731715B1 (en) | Sprue apparatus and method of controlling temperature along the same | |
EP0518120A2 (en) | Injection molding manifold with integral heated inlet portion | |
CA2618947A1 (en) | Heater for compensating heat formerly transmitted from manifold to plate of hot runner of injection molding system usable for molding metal alloy | |
JPH04333358A (en) | Device for controlling temperature of metallic mold for casting | |
AU2007231755A1 (en) | Heater for compensating heat formerly transmitted from manifold to plate of hot runner of injection molding system usable for molding metal alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140307 |