Изобретение относится к металлургическому производству и пригодно как элемент оснастки для получения цветных отливок на этих машинах. Известен шток этой машины, на передней части которого размещен поршень с зазором между их торцами; с торца первого образован продольный канал, в котором с боковым зазором зафиксирована трубка с уплотнительным элементом на конце, упертым локально в его коническое дно, куда открыто одно поперечное окно, а другое выходит в боковой зазор; у переднего торца штока образованы поперечные окна, открытые в выше указанный боковой зазор, а в конце его передней части размещен свой уплотнительный элемент для герметизации зоны охлаждения поршня (см. патент SU 1783209 А1 от 23.01. 1989)The invention relates to metallurgical production and is suitable as a tooling element for producing color castings on these machines. The stock of this machine is known, on the front of which there is a piston with a gap between their ends; a longitudinal channel is formed from the end of the first, in which a tube is fixed with a lateral gap with a sealing element at the end locally abutted in its conical bottom, where one transverse window is open, and the other goes into the lateral gap; transverse windows are formed at the front end of the rod, open in the above-mentioned lateral clearance, and at the end of its front part there is a sealing element for sealing the piston cooling zone (see patent SU 1783209 A1 of 23.01. 1989)
Его недостатки: неэффективность охлаждения поршня из-за толстых стенок переднего торца и поэтому перегрев и разрушение его, а также уплотнительного элемента вследствие отсутствия омывания последнего хладагентом.Its disadvantages: inefficiency of piston cooling due to the thick walls of the front end and therefore overheating and destruction of it, as well as the sealing element due to the lack of washing of the latter with refrigerant.
Известен и другой поршневой узел, содержащий соединенные между собой поршень и шток; трубопровод, установленный с боковым зазором в образованном с его переднего торца продольном канале; на заднем конце трубопровода размещен уплотнительный элемент, упирающийся локально в коническое дно этого канала, а на его переднем конце размещен неразъемно соединенный с ним полый хвостовик, ввернутый резьбой в резьбу канала штока и дополнительно зафиксированный с ним штифтом; этот хвостовик заканчивается диском, расположенным без зазора между торцами поршня и штока и имеющим поперечные окна, открытые в полость хвостовика и в продольные проточки присоединительной поверхности штока, выходящие в его кольцевую канавку с уплотнительным элементом, куда открыты поперечные окна его передней части, выходящие также и в его продольный канал; в задней части штока выполнены поперечные окна: одно открыто в этот канал, а другое в его коническое дно (см. патент RU 2236928 С2 от 22.04. 2002). Его недостатки: нагрев диска через стенку переднего торца поршня сплавом камеры прессования и дополнительный подогрев отводимого через диск и трубопровод хладагента, ускоряющий их коррозию и износ; ухудшенный теплоотвод в передней части поршня из-за отсутствия Интенсивного перемешивания хладагента в боковом зазоре между поршнем и диском и особенно у дна поршня; осевой перекос последнего относительного передней части штока при несоосности камеры прессования и этого узла в начале перемещения его из заднего крайнего положения.Another piston assembly is known, comprising a piston and a rod interconnected; a pipeline installed with a lateral gap in the longitudinal channel formed from its front end; at the rear end of the pipeline there is a sealing element that locally abuts against the conical bottom of this channel, and at its front end there is a one-piece hollow shank connected to it, screwed into the thread of the rod channel and additionally fixed with a pin; this shank ends with a disk located without a gap between the ends of the piston and the rod and having transverse windows open in the cavity of the shank and in the longitudinal grooves of the connecting surface of the rod, extending into its annular groove with a sealing element, where the transverse windows of its front part are open, also leaving into its longitudinal channel; transverse windows are made in the rear part of the stem: one is open into this channel, and the other into its conical bottom (see patent RU 2236928 C2 of April 22, 2002). Its disadvantages: heating of the disk through the wall of the front end of the piston by the alloy of the pressing chamber and additional heating of the refrigerant discharged through the disk and pipeline, accelerating their corrosion and wear; poor heat dissipation in the front of the piston due to the lack of Intensive mixing of the refrigerant in the lateral gap between the piston and the disc, and especially at the bottom of the piston; axial skew of the last relative front part of the rod with misalignment of the pressing chamber and this assembly at the beginning of its movement from the rear extreme position.
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение нагрева диска и охлаждения сплава, контактирующего с передней частью поршня и прилегающей к ней зоной и устранение перекоса поршня относительно передних частей штока и диска. Технический результат от него: повышение стойкости поршня благодаря интенсивному охлаждению периферийной части его дна и исключению его оревого перекоса относительно диска и штока, а также качества получаемых отливок. он достигается тем, что в поршневом узле машины литья под давлением, содержащем соединенные между собой поршень и шток с продольным каналом и поперечными окнами, открытыми в него и его дно; диск, размещенный без зазоров между торцами поршня и штока и соединенный хвостовиком со штоком; трубопровод с уплотнительным элементом на заднем конце, установленный в упомянутом канале с боковым зазором и зафиксированный неразъемно передним концом в полом хвостовике диска; при этом в передней части диска выполнены передние поперечные окна, выходящие в его глухую полость, выполненную как продолжение полости хвостовика, и в боковой зазор между ним и поршнем, НОВЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО диск выполнен с боковыми поверхностями разные диаметров, соединенных между собой фаской, на которой расположены начала передних поперечных наклонных окон; при этом в задней части диска выполнены задние поперечные окна, открытые в его полость, с поверхностью которой неразъемно соединен передним концом трубопровод, и в кольцевую канавку с уплотнительным элементом, образованную поверхностями поршня, штока и диска, в которую открыты задними концами продольные проточки, выполненные на соединительной с поршнем части диска, передними концами открытые в боковой зазор между диском и поршнем с выполненным в его дне гнездом, в дно которого уперта передняя часть диска с теплоизоляционным элементом в гнезде его торца, а на боковой поверхности этой части диска меньшего диаметра выполнена кольцевая канавка под уплотнительный элемент, контактирующий с боковой поверхностью гнезда поршня. Выполнением диска в передней части разных диаметров, соединенных между собой фаской, позволяет зафиксировать его передним торцом в гнезде дна поршня и создаются условия для перемешивания хладагента вследствие расширения его потока у дна поршня. Наличием этой фаски упрощается изготовление наклонных окон в передней части диска, т.к нет необходимости центровать боковую поверхность перед образованием этих окна. Размещением поршня практически на всем диске, кроме его задней части, задние поперечные окна выполняют в задней части последнего, которые открыты в его продольную глухую полость и в кольцевую канавку с уплотнительным элементом, образованную поверхностями штока, поршня и диска. С поверхностью этой полости диска неразъемно соединен передним концом трубопровод для обеспечения циркуляции хладагента и охлаждения им поршня. Образованием на соединительной с поршнем резьбовой поверхности диска продольных проточек обеспечивается по ним циркуляция хладагента из выше указанной кольцевой канавки в боковой зазор между поршнем и диском, образованный их средней и передней частями. Образованием на переднем торце диска гнезда под размещенный в нем теплоизоляционный элемент сводится к минимуму теплопоступление через стенки переднего торца поршня к этому торцу и его нагрев и коррозия от циркулирующего ' хладагента. Созданием в дне поршня гнезда под переднюю часть диска с теплоизоляционным элементом в его гнезде, упирающегося передним торцом его теплоизоляционным элементом в дно первого, обеспечивается минимальное поступление тепла в передний торец диска от стенок переднего торца поршня и, следовательно, сводится к минимуму охлаждение сплава, контактирующего с поршнем, чем повышается качество получаемых отливок.The objective of the invention is to reduce the heating of the disk and cooling of the alloy in contact with the front of the piston and the adjacent area and eliminating the distortion of the piston relative to the front parts of the rod and disk. Technical result from it: increased piston resistance due to intensive cooling of the peripheral part of its bottom and the exclusion of its nut distortion relative to the disk and the rod, as well as the quality of the castings obtained. it is achieved by the fact that in the piston unit of the injection molding machine containing a connected piston and a rod with a longitudinal channel and transverse windows open into it and its bottom; a disk placed without gaps between the ends of the piston and the rod and connected by a shank to the rod; a pipeline with a sealing element at the rear end, installed in the said channel with a lateral gap and fixed one-piece front end in the hollow shank of the disk; at the same time, front transverse windows are made in the front part of the disk, extending into its hollow cavity, made as a continuation of the shank cavity, and into the lateral gap between it and the piston, NEW THAT the disk is made with side surfaces of different diameters connected by a bevel, on which are the beginnings of the front transverse inclined windows; at the same time, rear transverse windows are made in the rear part of the disk, open in its cavity, the surface of which is permanently connected by the front end of the pipeline, and into an annular groove with a sealing element formed by the surfaces of the piston, rod and disk, into which longitudinal grooves made by the rear ends are open on the part of the disk connecting with the piston, with the front ends open in the lateral gap between the disk and the piston with a socket made in its bottom, the front part of the disk with a heat-insulating element nezde its end face and on the lateral surface of this part of the disc of smaller diameter an annular groove for a sealing member in contact with the side surface of the piston nest. The implementation of the disk in front of different diameters, interconnected by a chamfer, allows you to fix it with the front end in the socket of the bottom of the piston and conditions are created for mixing the refrigerant due to the expansion of its flow at the bottom of the piston. The presence of this chamfer simplifies the manufacture of inclined windows in the front of the disk, because there is no need to center the side surface before the formation of these windows. By placing the piston on practically the entire disk, except its rear part, the rear transverse windows are made in the rear part of the latter, which are open in its longitudinal blind cavity and in the annular groove with a sealing element formed by the surfaces of the rod, piston and disk. A pipe is permanently connected to the surface of this disk cavity by a front end to ensure circulation of the refrigerant and cooling of the piston by it. The formation of longitudinal grooves on the threaded surface of the disk connected to the piston ensures that the refrigerant circulates from the above ring groove into the lateral gap between the piston and the disk, formed by their middle and front parts. The formation of a nest at the front end of the disk under the heat-insulating element placed in it minimizes heat transfer through the walls of the front end of the piston to this end and its heating and corrosion from the circulating 'refrigerant. By creating a nest in the bottom of the piston bottom for the front part of the disk with a heat-insulating element in its nest, abutting the front end with its heat-insulating element in the bottom of the first one, the heat is minimized to the front end of the disk from the walls of the front end of the piston and, therefore, the cooling of the alloy in contact is minimized with a piston, which improves the quality of the resulting castings.
Формированием кольцевой канавки на боковой поверхности меньшего диаметра, чем остальная часть диска у его переднего торца, под уплотнительный элемент, контактирующий с боковой поверхностью образованного гнезда в дне поршня, обеспечивается герметичность гнезда от циркулирующего хладагента. Размещением передней части диска в гнезде дна поршня исключается его перекос относительно передней части штока при несоосности этого узла с камерой прессования, чем повышается стойкость поршня. Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом не следуют из уровня техники; поэтому оно ново, с существенными отличиями, промышленно применимо и соответствует критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ. Предлагаемое представлено чертежом, где на фиг. 1 показана часть поршневого узла, содержащая переднюю часть штока 1, с торца которого выполнен продольный канал 2, где с боковым зазором размещен трубопровод 3, неразъемно зафиксированный передним концом в полом диске 4, соединенным резьбой его полого хвостовика 5 с резьбой передней части штока 1. Диск 4 размещен без зазоров между передним торцом штока 1 и дном 6 полости поршня 7, соединенных между собой своими резьбовыми поверхностями 8 с образованием их задними и передними частями кольцевого 9 и бокового 10 зазоров соответственно. В них открыты задние 11 поперечные и передние 12 наклонные окна диска 4, выходящие соответственно в его продольный канал 13, переходящий в передней части в глухой продольный канал 14, открытый в полость трубопровода 3. Его передние окна 12 выполнены на поверхности фаски 15, соединяющей разные диаметры передней части диска 4. В кольцевом зазоре 9 узла размещен уплотнительный элемент 16 для герметизации соединений поршень 7 - шток 1 - диск 4, имеющий в боковой кольцевой канавке на поверхности малого диаметра передней части уплотнительный элемент 17, а на переднем торце в его образованном гнезде теплоизоляционный элемент 18, упирающийся с этим торцом в другое дно гнезда, сформированного в дне 6 полости поршня 7.На резьбовой поверхности диска 4 выполнены прямые или наклонные ггооточки19, соединяющие своим концами кольцевой 9 и боковой 10 зазоры этого узла. Поршень 7 охлаждается так: хладагент по продольному каналу 2 штока 1 поступает от его задней части к передней; далее следует в кольцевой зазор между поверхностями полости хвостовика 5 и трубопроводом 3, затем в такой же зазор 13, образованный последним и поверхностью полости диска 4, поступая через его задние поперечные окна 11 в кольцевой зазор-канавку 9, охлаждая уплотнительный элемент 16 и заднюю часть поршня 7. Далее он поступает через проточки 19 резьбовой поверхности диска 4 в боковой зазор 10, по которому вдоль поршня 7 устремляется к его дну 6, охлаждая внутреннюю боковую поверхность и его кольцевую часть, свободную от торца диска 4. Затем нагретый хладагент через передние поперечные наклонные окна 12 диска с началом их на его соединительной фаске 15 отводится в его глухой канал 14, из которого по трубопроводу 3 следует в заднюю часть штока и за его пределы. Эффективность охлаждения поршня 7 определяется расходом хладагента и связанной с ним скоростью циркуляции его по проточкам 19 и зазорам 9 и 10, а в зоне фаски 15 изменяются размеры бокового зазора 10 с меньшего на больший и происходит его перемешивание, чем также интенсифицируется отвод тепла от поршня 7.The formation of an annular groove on the side surface of a smaller diameter than the rest of the disk at its front end, under the sealing element in contact with the side surface of the formed socket in the bottom of the piston, ensures that the socket is sealed against circulating refrigerant. By placing the front of the disk in the piston bottom socket, it is skewed relative to the front of the stem when this assembly is misaligned with the pressing chamber, which increases the resistance of the piston. Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not explicitly follow from the prior art; therefore, it is new, with significant differences, industrially applicable and meets the criteria of the INVENTION. The proposed one is presented in the drawing, where in FIG. 1 shows a part of a piston assembly containing a front part of a rod 1, from the end of which a longitudinal channel 2 is made, where a pipe 3 is placed with a lateral gap, fixedly fixed with its front end in the hollow disk 4 connected by a thread of its hollow shaft 5 with a thread of the front part of the rod 1. The disk 4 is placed without gaps between the front end of the rod 1 and the bottom 6 of the piston cavity 7, interconnected by their threaded surfaces 8 with the formation of their rear and front parts of the annular 9 and side 10 gaps, respectively. The rear 11 transverse and front 12 tilted windows of the disk 4 are opened in them, extending respectively into its longitudinal channel 13, passing in the front into a blind longitudinal channel 14, open into the cavity of the pipeline 3. Its front windows 12 are made on the surface of the bevel 15 connecting different the diameters of the front of the disk 4. In the annular gap 9 of the node there is a sealing element 16 for sealing the joints of the piston 7 - rod 1 - disk 4 having a sealing element 17 in the lateral ring groove on the surface of the small diameter of the front part, and on erednem end in its seat formed by the heat insulating member 18 abutting with the other end in the bottom slot formed in the bottom of the cavity of the piston 6 7.On threaded surface of the disc 4 are straight or inclined ggootochki19 connecting their ends 9 and annular gaps 10 side of the node. The piston 7 is cooled as follows: the refrigerant flows through the longitudinal channel 2 of the rod 1 from its rear to the front; what follows is an annular gap between the surfaces of the cavity of the shank 5 and the pipe 3, then into the same gap 13 formed by the latter and the surface of the cavity of the disk 4, entering through its rear transverse windows 11 into the annular gap groove 9, cooling the sealing element 16 and the rear the piston 7. Then it enters through the grooves 19 of the threaded surface of the disk 4 into the lateral gap 10, along which along the piston 7 rushes to its bottom 6, cooling the inner side surface and its annular part, free from the end face of the disk 4. Then, heated Dagent through the front transverse inclined windows 12 of the disk with their beginning on its connecting chamfer 15 is discharged into its blind channel 14, from which it passes through the pipe 3 to the back of the rod and beyond. The cooling efficiency of the piston 7 is determined by the flow rate of the refrigerant and its associated circulation speed along the grooves 19 and the gaps 9 and 10, and in the zone of the chamfer 15 the dimensions of the side gap 10 are changed from smaller to larger and mixing occurs, which also intensifies the heat removal from the piston 7 .
При такой схеме циркуляции хладагент нагревается минимально в задней части и максимально в передней части. Поэтому его воздействие на резьбовую поверхность с проточками 19 диска 4 минимально, т е. коррозия этой части примерно такая же, как от ненагретого хладагента; она изнашивается только от части усилия, действующего на поршень при вытеснении сплава из камеры прессования в пресс-форму. Использованием теплоизоляционного элемента 18 с малым коэффициентом теплопроводности (в 300 раз меньше, чем у поршня) в гнезде переднего торца диска 4, контактирующего с дном образованного гнезда поршня, уменьшается поступление тепла через его передний торец в диск больше, чем. в 2 раза и существенно снижается его нагрев с коррозией его поверхностей, трубопровода от нагреваемого до меньшей температуры хладагента.With this type of circulation, the refrigerant heats up minimally at the rear and maximum at the front. Therefore, its effect on the threaded surface with the grooves 19 of the disk 4 is minimal, i.e., the corrosion of this part is approximately the same as from unheated refrigerant; it wears out only from part of the force acting on the piston when the alloy is displaced from the pressing chamber into the mold. By using a heat-insulating element 18 with a small coefficient of thermal conductivity (300 times less than that of the piston) in the front end face of the disk 4 in contact with the bottom of the formed piston socket, the heat input through its front end to the disk decreases more than. 2 times and significantly reduced its heating with corrosion of its surfaces, the pipeline from heated to lower temperature refrigerant.
Размещением передней части диска в гнезде дна полости поршня исключается его перекос относительно передней части штока, что положительно сказывается на стойкости поршня. Таким образом, прессующим узлом обеспечивается стойкость поршня в несколько десятков тысяч запрессовок АЛ сплава, меньше охлаждается последний, чем повышается качество получаемых отливок, уменьшается коррозия его элементов менее нагретым отводимым из штока хладагентом и исключается перекос поршня относительно штока в камере прессования.The placement of the front of the disk in the socket of the bottom of the piston cavity eliminates its skew relative to the front of the rod, which positively affects the resistance of the piston. Thus, the pressing unit provides piston resistance of several tens of thousands of AL alloy inserts, the latter cools less than the quality of the obtained castings, the corrosion of its elements by less heated refrigerant removed from the rod decreases, and the piston skew relative to the rod in the pressing chamber is eliminated.
