TW201524638A - 壓鑄機 - Google Patents

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TW201524638A
TW201524638A TW102149141A TW102149141A TW201524638A TW 201524638 A TW201524638 A TW 201524638A TW 102149141 A TW102149141 A TW 102149141A TW 102149141 A TW102149141 A TW 102149141A TW 201524638 A TW201524638 A TW 201524638A
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陳堂權
李先合
袁曉波
蔣益民
李軍旗
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基準精密工業（惠州）有限公司
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Abstract

一種壓鑄機，包括壓鑄機構及真空室，真空室包括加工間、用於封閉加工間之第一閥門及與加工間連通之第一真空泵，加工間包括相對之頂壁及底壁，壓鑄機構包括鄰近頂壁設於加工間外之第一驅動件及收容於加工間內之公模、母模及頂出件，公模與第一驅動件連接並鄰近頂壁，母模設置於底壁上並與公模相對，頂出件固定於頂壁上並位於頂壁及公模之間，第一真空泵用於抽取加工間內之空氣，第一驅動件能夠驅動公模朝向母模運動完成壓鑄作業後，再帶動公模朝向頂出件運動而復位，使頂出件穿過公模從而將公模上之壓鑄件頂出。

Description

壓鑄機
本發明涉及一種壓鑄機，尤其涉及一種真空立式壓鑄機。
對厭氧類物質，如非晶合金等物質之壓鑄過程中，需使壓鑄環境保持真空狀態，以避免壓鑄時空氣混入而影響壓鑄件品質。傳統之壓鑄機為保證真空壓鑄環境，通常藉由抽取壓鑄件模具型腔之氣體來實現。由於該型腔抽真空式壓鑄機需於模具上開設與模具型腔連通之真空通道，並設置真空截止閥，導致了模具結構複雜化。並且，為使已成型之壓鑄件從該壓鑄機之模具上脫落，常於模具上設置頂出機構，該頂出機構包括驅動件及連接於該驅動件上之頂針，壓鑄成型後，模具開模。由於在壓鑄時壓鑄件原材料於高壓下充滿型腔，使壓鑄件在開模後仍停留在模具上，該驅動件驅動該頂針凸伸出該模具之表面，以頂出該壓鑄件，上述頂出方式進一步使得模具結構更複雜。另，該壓鑄機於模具型腔內實現真空環境，常由於模具上之導向銷、頂針等零部件與模具本體之間仍存在縫隙，空氣會從該縫隙中進入模具型腔，破壞模具型腔內之真空環境，從而影響壓鑄件之品質。
鑒於上述狀況，有必要提供一種結構簡單且能夠有效保證真空壓鑄環境之壓鑄機。
一種壓鑄機，用於將熔融材料壓鑄成型，其包括壓鑄機構，該壓鑄機還包括真空室，該真空室包括加工間、用於封閉該加工間之第一閥門及與該加工間連通之第一真空泵，該加工間包括相對之頂壁及底壁，該壓鑄機構包括鄰近該頂壁設於該加工間外之第一驅動件及收容於該加工間內之公模、母模及頂出件，該公模與該第一驅動件連接並鄰近該頂壁，該母模設置於該底壁上並與該公模相對，該頂出件固定於該頂壁上並位於該頂壁及該公模之間，該第一真空泵用於抽取該加工間內之空氣以形成真空環境，該第一驅動件能夠驅動該公模朝向該母模運動完成壓鑄作業後，再帶動該公模朝向該頂出件運動而復位，使該頂出件穿過該公模從而將該公模上之壓鑄件頂出。
本發明之壓鑄機，其採用立式壓鑄機構進行壓鑄作業，避免了熔融材料在重力作用下向下溢流而導致熔融材料不均勻填充型腔之情況，從而提高了壓鑄件品質。同時，採用真空室形成壓鑄之真空環境，將模具收容於該真空環境中進行壓鑄作業，避免了於模具上開設真空通道並設置真空截止閥。且頂出件獨立設置於模具外，僅藉由公模與頂出件之相對運動頂出壓鑄件，不必於模具上設置頂出驅動裝置，簡化了模具結構。另，由於加工間之真空環境完全包覆模具，避免了型腔抽真空時，模具之模具本體與零部件存在縫隙而導致漏氣破壞真空之情況，能夠有效保證真空壓鑄環境。綜上所述，本發明之壓鑄機，其結構簡單且能夠有效保證真空壓鑄環境。
圖1係本發明實施方式中之壓鑄機之結構示意圖。
圖2係圖1所示壓鑄機之壓鑄機構之結構示意圖。
請參閱圖1，本發明實施方式之壓鑄機100，用於實現熔融材料200之真空壓鑄。在本實施方式中，熔融材料200為非晶合金材料。壓鑄機100為立式壓鑄機，其包括真空室10及部分收容於真空室10內之壓鑄機構30、送料機構50及取料機構70。
真空室10為密閉之腔室，其包括加工間12及分別設置於加工間12二側之進料間14及取料間16。加工間12用於部分收容壓鑄機構30，以允許壓鑄機構30能夠於密閉之真空環境下作業。加工間12包括相對之頂壁121及底壁123，及相對之第一側壁125及第二側壁127。第一側壁125之二端分別與頂壁121及底壁123相連接，第二側壁127之二端分別與頂壁121及底壁123相連接。可理解，第一側壁125及第二側壁127可不局限於相對設置，二者可相互鄰接。第二側壁127上設置有一第一真空泵129，第一真空泵129與加工間12連通，用於抽取加工間12內之氣體以製造真空環境。
進料間14鄰近加工間12之第一側壁125設置，並與加工間12相通。進料間14用於將原材料製備成熔融材料200，並允許送料機構50將熔融材料200送入加工間12進行壓鑄加工，同時不破壞加工間12內之真空環境。進料間14包括與加工間12連通之熔融加工部141及與熔融加工部141連通之供料部143。熔融加工部141設置於第一側壁125之外側，其內設置有熔融裝置1411。熔融裝置1411用於加熱固態原材料，使其熔融成為熔融材料120。供料部143設置於熔融加工部141之上方，其大致呈漏斗形，用於向熔融加工部141提供固態原材料。供料部143包括過渡腔145及存料腔147，過渡腔145之二端分別與存料腔147及熔融加工部141連通。過渡腔145鄰近熔融加工部141之一端設置有第一止擋閥1451，藉由控制第一止擋閥1451之開閉，能夠控制過渡腔145與熔融加工部141相連通或相隔絕。過渡腔145背離熔融加工部141之一端設置有第二止擋閥1453，藉由控制第二止擋閥1453之開閉，能夠控制過渡腔145與存料腔147相連通或相隔絕。鄰近過渡腔145設置有第二真空泵1455，第二真空泵1455與過渡腔145連通，用於抽取過渡腔145內之氣體以製造真空環境。存料腔147設置於過渡腔145設有第二止擋閥1453之一側，其背離過渡腔145之一側開設有入料口1471。固態原材料由入料口1471進入存料腔147，第二止擋閥1453開啟，固態原材料落入過渡腔145，並由於第一止擋閥1451之阻擋而停留於過渡腔145內。第二止擋閥1453關閉，第二真空泵1455抽取過渡腔145內之氣體使其形成真空後，第一止擋閥1451開啟，固態原材料由於重力作用下落至熔融裝置1411處。
取料間16鄰近第二側壁127設置，並與加工間12相通。取料間16用於提供一真空過渡室，以允許取料機構70能從加工間12內取出已完成加工之壓鑄件而不破壞加工間12內之真空環境。取料間16於靠近第二側壁127之一側設置有第一閥門161，藉由控制第一閥門161之開閉，可控制取料間16與加工間12之連通或隔斷。取料間16於背離加第二側壁127之一側設置有第二閥門163，藉由控制第二閥門163之開閉，可控制取料間16與外界相連通或相隔絕。鄰近取料間16設置有第三真空泵165，第三真空泵165與取料間16連通，用於抽取取料間16內之氣體以製造真空環境。
請一併參閱圖2，壓鑄機構30鄰近加工間12設置，並部分收容於加工間12中。壓鑄機構30用於將熔融材料200壓鑄成型。壓鑄機構30包括支撐架32、設置於支撐架32上之模座34、設置於模座34內之模具36、鄰近模座34設置於加工間12內部之頂出件38及部分收容於加工間12內之壓射件39。
支撐架32鄰近加工間12設置於地面上或其他工作場所中，用於支撐模座34之部分結構。支撐架32包括二相互平行之導向桿321，二導向桿321之一端穿設並收容於加工間12內，且與加工間12之頂壁121氣密連接。導向桿321用於導正模座34之運動方向。支撐架32於鄰近加工間12之頂壁121處設置有第一驅動件323，並於鄰近加工間12之底壁123處設置有第二驅動件325。第一驅動件323用於驅動模座34及模具36完成開模及合模之動作，第二驅動件325用於驅動壓射件39完成壓射作業。
模座34包括動模座341及定模座343。動模座341活動設置於導向桿321上，並能沿導向桿321運動。在本實施例中，動模座341為雙動模板結構，以保證其於運動時之平衡。動模座341包括相互平行間隔設置之第一模板3411與第二模板3413，及連接於第一模板3411及第二模板3413間之連接件3415。第一模板3411與第二模板3413均套設於二導向桿321上，並分別位於頂壁121之相對二側。第一模板3411收容加工間12內部，第二模板3413位於加工間12外部，並與第一驅動件323連接。連接件3415穿設於頂壁121設置於第一模板3411及第二模板3413之間，且與頂壁121氣密連接。第一驅動件323能夠驅動第一模板3411、連接件3415及第二模板3413沿著導向桿321上下運動。定模座343收容於加工間12內，並固定於底壁123上且與第一模板3411相對。定模座343大致中間位置貫通開設有通孔3431，以為壓射件39提供壓射作業時之進出通道。
模具36包括設置於第一模板3411上之公模361及設置於定模座343上之母模363，公模361與母模363相對設置。公模361朝向母模363之一側凸伸形成有用於成型壓鑄件之模仁3611，母模363朝向模仁3611之一側凹設有模穴3631，模穴3631用於配合模仁3611形成壓鑄型腔（圖未示），以收容熔融材料200。模穴3631與通孔3431連通。
頂出件38設置於頂壁121上並位於頂壁121與公模361之間。頂出件38大致呈桿狀，其垂直公模361固定於頂壁121上，用於將已成型之壓鑄件從公模361上頂出。當壓鑄機構30完成壓鑄作業，第一驅動件323藉由動模座341帶動公模361遠離母模363完成開模動作時，公模361朝向頂出件38運動，使得頂出件38穿過第一模板3411及公模361凸伸出公模361背離第一模板3411之一側，從而將公模361上之壓鑄件頂出。
壓射件39包括連接部391及形成於連接部391一端之壓射部393。連接部391連接於第二驅動件325上，壓射部393形成於連接部391遠離第二驅動件325之一端，且凸伸入通孔3431中並與通孔3431內壁氣密連接。第二驅動件325能夠驅動壓射件39於通孔3431內運動，使壓射部393凸伸入模穴3631內，以擠壓型腔內之熔融材料200，使熔融材料200於高壓下迅速充滿型腔，最終壓鑄成型。
送料機構50鄰近進料間14設置，其包括機械臂52及設置於機械臂52末端並位於熔融裝置1411上方之收容件54。機械臂52活動穿設於熔融加工部141之一側壁，以將收容件54從熔融裝置1411處送至壓鑄機構30之模具36內。機械臂52與熔融加工部141之側壁之間設置有密封件521，密封件521用於實現機械臂52與熔融加工部141之側壁間之密封，以防止機械臂52於運動時，與熔融加工部141之側壁間產生空隙使空氣進入熔融加工部141而破壞真空室10內之真空環境。收容件54用於收容固態原材料，由熔融裝置1411將原材料加熱為熔融態後，機械臂52帶動收容件54將熔融材料200送入壓鑄機構30內。
取料機構70鄰近取料間16設置，在本實施例中，取料機構70為機械手。取料機構70包括驅動桿部72及形成於驅動桿部72末端之取料部74。驅動桿部72能夠帶動取料部74穿過第二閥門163探入加工間12內抓取已成型之壓鑄件，並將該壓鑄件取出。驅動桿部72與取料間16之第二閥門163之間設置有密封件721，密封件721用於實現驅動桿部72與第二閥門163間之密封，以防止驅動桿部72在運動時，與第二閥門163之間產生空隙使空氣進入取料間16而破壞真空室10內之真空環境。
組裝本實施方式之壓鑄機100時，首先，將定模座343設置於真空室10之底壁123上，將母模363固定於定模座343上，再將頂出件38設置於頂壁121上。然後，將支撐架32鄰近真空室10設置，使導向桿321一端收容於加工間12中。再將動模座341活動套設於導向桿321上，使第一模板3411及第二模板3413分別位於頂壁121之二側。再將第一驅動件323鄰近動模座341設置並與動模座341連接。最後，將壓射件39設置於通孔3431內，將第二驅動件325鄰近壓射件39設置於支撐架32上，並與壓射件39連接。再將送料機構50鄰近進料間14設置，將取料機構70鄰近取料間16設置。
使用本實施方式之壓鑄機100時，首先，啟動壓鑄機100，第一止擋閥1451、第二止擋閥1453、第一閥門161及第二閥門163處於閉合狀態，將固態原材料經由入料口1471放入存料腔147中。第一真空泵129抽取加工間12內之空氣，以使加工間12及與加工間12直接連通之熔融加工部141內形成真空環境。然後，第二止擋閥1453開啟，固態原材料落入過渡腔145，並由於第一止擋閥1451之阻擋而停留於過渡腔145內。第二止擋閥1453關閉，第二真空泵1455抽取過渡腔145內之氣體使其形成真空後，第一止擋閥1451開啟，固態原材料由於重力作用下落至熔融裝置1411上之收容件54內，第一止擋閥1451關閉。熔融裝置1411對收容件54內之固態原材料加熱使其成為熔融材料200。其次，機械臂52帶動收容有熔融材料200之收容件54進入加工間12，將熔融材料200傾倒入模穴3631內後，機械臂52帶動收容件54復位至熔融加工部141內。壓鑄機構30之第一驅動件323驅動動模座341帶動公模361朝向母模363運動，使模仁3611凸伸入模穴3631內，從而使熔融材料200初步填充型腔。然後，第二驅動件325驅動壓射件39高速運動，壓射部393凸伸入模穴3631內，並對型腔內之熔融材料200施以高壓，使熔融材料200快速充滿型腔，完成壓鑄作業。第一驅動件323帶動公模361上升復位，壓鑄件隨著公模361上升。公模361上升至靠近頂出件38後，繼續升高，頂出件38穿過第一模板3411及公模361，將壓鑄件從公模361上頂出，使壓鑄件落至母模363上。再次，取料間16之第二閥門163開啟，驅動桿部72帶動取料部74進入取料間16後，第二閥門163關閉，使取料間16呈密閉狀態。取料間16之第三真空泵165抽取取料間16內之空氣以形成真空環境。取料間16之第一閥門161開啟，驅動桿部72繼續帶動取料部74進入加工間12中，使取料部74抓取壓鑄件並將其帶入取料間16內。最後，第一閥門161關閉，第二閥門163開啟，取料機構70將完成加工之壓鑄件從取料間16內取出，壓鑄機100完成一工作迴圈。
本發明之壓鑄機100，其採用立式壓鑄機構30進行壓鑄作業，避免了熔融材料200於重力作用下向下溢流而導致熔融材料200不均勻填充型腔之情況，從而提高了壓鑄件品質。同時，採用真空室10形成壓鑄之真空環境，將模具36收容於該真空環境中進行壓鑄作業，避免了於模具36上開設真空通道並設置真空截止閥。且頂出件38獨立設置於模具36外，僅藉由動模座341與頂出件38之相對運動頂出壓鑄件，不必於模具36上設置頂出驅動裝置，簡化了模具結構。另，由於加工間12之真空環境完全包覆模具36，避免了型腔抽真空時，模具36之模具本體與零部件存在縫隙而導致漏氣破壞真空之情況，能夠有效保證真空壓鑄環境。綜上所述，本發明之壓鑄機100，其結構簡單且能夠有效保證真空壓鑄環境。
可理解，進料間14及取料間16均可省略，僅需保留第一閥門161使加工間12能夠與外界連通或與外界向隔絕即可。而於使用壓鑄機100時，於加工間12外部加熱固態原材料加熱為熔融材料200，再控制送料機構50藉由第一閥門161將熔融材料200送入加工間12內，關閉第一閥門161，藉由第一真空泵129抽取加工間12內之氣體，使其形成真空，再控制壓鑄機構30完成壓鑄作業後，開啟第一閥門161取出壓鑄件。
可理解，壓射件39及第二驅動件325均可省略，而於使用壓鑄機100時，僅需採用第一驅動件323驅動公模361朝向母模363運動，使模仁3611凸伸入模穴3631中，以對模穴3631中之熔融材料200施加壓力，使熔融材料200充滿型腔，從而完成壓鑄作業。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。
100‧‧‧壓鑄機
10‧‧‧真空室
12‧‧‧加工間
121‧‧‧頂壁
123‧‧‧底壁
125‧‧‧第一側壁
127‧‧‧第二側壁
129‧‧‧第一真空泵
14‧‧‧進料間
141‧‧‧熔融加工部
1411‧‧‧熔融裝置
143‧‧‧供料部
145‧‧‧過渡腔
1451‧‧‧第一止擋閥
1453‧‧‧第二止擋閥
1455‧‧‧第二真空泵
147‧‧‧存料腔
1471‧‧‧入料口
16‧‧‧取料間
161‧‧‧第一閥門
163‧‧‧第二閥門
165‧‧‧第三真空泵
30‧‧‧壓鑄機構
32‧‧‧支撐架
321‧‧‧導向桿
323‧‧‧第一驅動件
325‧‧‧第二驅動件
34‧‧‧模座
341‧‧‧動模座
3411‧‧‧第一模板
3413‧‧‧第二模板
3415‧‧‧連接件
343‧‧‧定模座
3431‧‧‧通孔
36‧‧‧模具
361‧‧‧公模
3611‧‧‧模仁
363‧‧‧母模
3631‧‧‧模穴
38‧‧‧頂出件
39‧‧‧壓射件
391‧‧‧連接部
393‧‧‧壓射部
50‧‧‧送料機構
52‧‧‧機械臂
54‧‧‧收容件
521，721‧‧‧密封件
70‧‧‧取料機構
72‧‧‧驅動桿部
74‧‧‧取料部
200‧‧‧熔融材料
無
100‧‧‧壓鑄機
10‧‧‧真空室
121‧‧‧頂壁
123‧‧‧底壁
125‧‧‧第一側壁
127‧‧‧第二側壁
129‧‧‧第一真空泵
14‧‧‧進料間
141‧‧‧熔融加工部
1411‧‧‧熔融裝置
143‧‧‧供料部
145‧‧‧過渡腔
1451‧‧‧第一止擋閥
1453‧‧‧第二止擋閥
1455‧‧‧第二真空泵
147‧‧‧存料腔
1471‧‧‧入料口
16‧‧‧取料間
161‧‧‧第一閥門
163‧‧‧第二閥門
165‧‧‧第三真空泵
30‧‧‧壓鑄機構
32‧‧‧支撐架
321‧‧‧導向桿
323‧‧‧第一驅動件
325‧‧‧第二驅動件
34‧‧‧模座
39‧‧‧壓射件
50‧‧‧送料機構
52‧‧‧機械臂
54‧‧‧收容件
521，721‧‧‧密封件
70‧‧‧取料機構
72‧‧‧驅動桿部
74‧‧‧取料部
200‧‧‧熔融材料

Claims (10)

  1. 一種壓鑄機，用於將熔融材料壓鑄成型，其包括壓鑄機構，其改良在於：該壓鑄機還包括真空室，該真空室包括加工間、用於封閉該加工間之第一閥門及與該加工間連通之第一真空泵，該加工間包括相對之頂壁及底壁，該壓鑄機構包括鄰近該頂壁設於該加工間外之第一驅動件及收容於該加工間內之公模、母模及頂出件，該公模與該第一驅動件連接並鄰近該頂壁，該母模設置於該底壁上並與該公模相對，該頂出件固定於該頂壁上並位於該頂壁及該公模之間，該第一驅動件能夠驅動該公模朝向該母模運動完成壓鑄作業後，再帶動該公模朝向該頂出件運動而復位，使該頂出件穿過該公模從而將該公模上之壓鑄件頂出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之壓鑄機，其中該壓鑄機構還包括動模座及定模座，該定模座連接於該第一驅動件上並部分收容於該加工間內，該公模固定於該動模座上，該定模座設置於該底壁上並收容於該加工間內，該母模固定於該定模座上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之壓鑄機，其中該壓鑄機構還包括鄰近該加工間設置之支撐架，該支撐架包括導向桿，該導向桿之一端穿設並收容於該加工間內，該動模座包括相互平行間隔設置且均活動套設於該導向桿上之第一模板與第二模板，及連接於該第一模板及該第二模板間之連接件，該第一驅動件設置於該支撐架上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之壓鑄機，其中該公模朝向該母模之一側凸伸形成有用於成型壓鑄件之模仁，該母模朝向該模仁之一側凹設有模穴，該模仁與該模穴相配合以形成壓鑄型腔。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之壓鑄機，其中該支撐架上鄰近該底壁處設置有第二驅動件，該壓鑄機構還包括壓射件，該壓射件包括連接於該第二驅動件上之連接部及形成於該連接部一端之壓射部，該壓射部從該加工間外凸伸入該母模之模穴內，並能夠於該第二驅動件之驅動下對該壓鑄型腔內之熔融材料施加壓力。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之壓鑄機，其中該加工間還包括第一側壁，該第一側壁之二端分別與該頂壁及該底壁相連接，該真空室還包括鄰近該第一側壁設置之進料間，該進料間包括與該加工間連通之熔融加工部，該熔融加工部內設置有用於將固態原材料加熱為熔融態之熔融裝置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之壓鑄機，其中該進料間還包括過渡腔、存料腔及第二真空泵，該過渡腔之二端分別與該存料腔及該熔融加工部連通，該過渡腔鄰近該熔融加工部之一端設置有第一止擋閥，另一端設置有第二止擋閥，該第二真空泵與該過渡腔連通，該存料腔設置於該過渡腔設有第二止擋閥之一側，該存料腔背離該過渡腔之一側開設有入料口。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之壓鑄機，其中該壓鑄機還包括鄰近該進料間設置之送料機構，該送料機構包括機械臂及設置於該機械臂末端之收容件，該機械臂活動穿設於熔融加工部之一側壁，以將該收容件內又該熔融裝置處送至該加工間內，該機械臂與該熔融加工部之側壁之間設置有密封件。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之壓鑄機，其中該加工間還包括第二側壁，該第二側壁之二端分別與該頂壁及該底壁相連接，該真空室還包括鄰近該第二側壁設置之取料間，該取料間與該加工間連通，該第一閥門設置於該取料間靠近該第二側壁之一側，該取料間背離該第二側壁之一側還設置有第二閥門，鄰近該取料間設置有一第三真空泵，該第三真空泵與該取料間連通。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之壓鑄機，其中該壓鑄機還包括鄰近該取料間設置之取料機構，該取料機構包括驅動桿部及形成於驅動桿部末端之取料部，該驅動桿部能夠帶動該取料部穿過該取料間之第二閥門，以取出該加工間內已成型之壓鑄件，該驅動桿部與該取料間之第二閥門之間設置有密封件。
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