專利名稱：：壓鑄方法及壓鑄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種壓鑄(diecasting)方法，尤其涉及從金屬合金，特別是從鋁材料、鎂或鋅材料中壓鑄出零件的方法，本發(fā)明還涉及壓鑄這種零件的裝置。
背景技術(shù)：
：從輕質(zhì)金屬熔體中壓鑄出零件的制造方法在本領(lǐng)域中已眾所周知。為實現(xiàn)此目的，熔體的一部分被充入壓鑄室(castingchamber),用柱塞壓入模腔。在壓射過程中，熔體在壓鑄室和模具流道之間的傳遞必須被嚴(yán)格密封。不同類型的滑塊或閥門，或止回閥，可以被用以實現(xiàn)此目的。從專利文獻(xiàn)DE-C-10064300中，我們知道了一種設(shè)計模具流道的方式，其中顯示有一個料塞保持空間，用于將被去除的模壓材料料塞，其中，流道具有至少兩個分離的空氣通道，每個通道的截面都被設(shè)計為料塞保持空間。專利文獻(xiàn)DE-A-4326325中公開了一種可選地對冶金容器排氣的方法。容器的底面具有一個排氣口，在這里可以使容器中的一些內(nèi)容物固化，而形成料塞。用這種方式密封的排放口可以通過熔化料塞來打開。為了實現(xiàn)該目的，一個感應(yīng)加熱器被配置于排氣口上。專利文獻(xiàn)EP-B-1165274中公開了一種壓鑄模具，尤其是真空壓鑄的模具，其具有對模腔和壓鑄室排氣的裝置，其中壓鑄室中通向模具的前開口可以用模具密封，其中模具具有節(jié)流通道。這樣，隨著金屬熔體向這個開口流動，壓鑄室就可以被排氣了。從專利文獻(xiàn)EP-A-1407841中，我們知道了一種帶有壓鑄室的壓鑄機(jī)，壓鑄室容納有兩個往復(fù)運動的柱塞，用以壓縮熔體或在壓鑄室的特定區(qū)域內(nèi)迫使它們接受進(jìn)一步處理。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是發(fā)明一種壓鑄方法，其可以減少由鋁、鎂或鋅材料，或熔點更高的金屬，例如銅或鋼制成的壓鑄件的每次壓射的周期時間。本目的通過權(quán)利要求1或2中詳述的特征得以實現(xiàn)。閉合模具和壓鑄室充填(在空循環(huán)時間內(nèi)計量或充填)過程并行進(jìn)行，可以使節(jié)省時間和改進(jìn)質(zhì)量成為可能。在不間斷鑄機(jī)的工作周期的前提下壓鑄室被部分地至完全地充入熔體。壓鑄室優(yōu)選是臥式冷室壓鑄機(jī)的部件。隨著壓鑄室被充填且模具被排氣，壓鑄室內(nèi)不再含有空氣。壓鑄室可以被100%充填。具有優(yōu)勢的實施例被公開在從屬權(quán)利要求中。在優(yōu)選實施例中，密封通過機(jī)械移動的密封元件，尤其是動作相互獨立的元件形成。在其他實施例中，材料密封件形成壓鑄室內(nèi)通向模具或流道的開口。此材料密封件優(yōu)選為料塞，其可以是盤狀，且至少由部分固化的材料制成，其中，材料被冷卻至液相溫度之下。在下一次壓射之前，此料塞必須至少部分地被熔化，其利用隨后被充填到壓鑄室中的熔體和/或加熱器的能量來實現(xiàn)這一目的。柱塞必須保持在當(dāng)前壓射過程中將要形成的料塞的前面。在這種情況下，不需要額外的機(jī)械移動的密封元件，也不損失材料。整個過程需要以下步驟閉合模具(如果必要的話，包括鉸鏈張緊)并充填壓鑄室開始注射固化打開模具鑄件取出噴射本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠明顯縮短壓射周期時間的壓鑄裝置。本目的通過權(quán)利要求11中介紹的特征實現(xiàn)。該裝置的特征在于壓鑄機(jī)的壓鑄室內(nèi)通向模具的開口可以通過動密封件來密封。具有優(yōu)勢的實施例在從屬權(quán)利要求中被公開了。特別地，這可以通過能夠水平或豎直移動的柱塞或滑塊實現(xiàn)。然而，如前面所提到的，密封元件也可以是由將要被鑄造的熔體構(gòu)成的"料塞"。密封還可以采用磁場的形式。密封元件優(yōu)選被置于定模半體上，并且至少部分地關(guān)閉壓鑄室或開口區(qū)域。這樣，在壓射過程中，密封元件仍可以保持在此位置，因而還節(jié)省了時間。另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)DE-A-10011529的流動前沿傳感器可以被置于壓鑄室內(nèi)，以確定充填液面高度。用類似的方式，鑄機(jī)控制器可以被用以回溯確定和計算最佳的壓射起始點，包括掃描模具閉合信號。密封元件可以用合適的方式噴涂，并且可與加熱器或冷卻器結(jié)合在一起。在現(xiàn)有技術(shù)中，模具閉合后緊跟著的是執(zhí)行計量準(zhǔn)備，接下來是作為額外步驟的計量(充填)本身。在本發(fā)明中，空循環(huán)時間(圖3)是指在不改變程序的前提下，周期以外的且與其它活動并行執(zhí)行的活動所占用的時間。本發(fā)明將在下面基于圖示的代表性實施例中做更詳細(xì)的介紹。圖中示出了圖1:充填壓鑄室，同時閉合模具圖2:用關(guān)閉滑塊鑄造圖3:工藝流程圖具體實施例方式壓鑄機(jī)顯示為帶有金屬熔體充填開口6的壓鑄室4和柱塞5。壓鑄室4與和動模半體2對應(yīng)的定模半體1相連。沿箭頭7的方向滑動動模半體2可生成模腔3。豎直移動的滑塊8被置于壓鑄室4內(nèi)通向模具的開口9前面。開口9是流道的一部分，滑塊8的上部可以以這樣的方式設(shè)計，即有助于形成流道的起始處?；瑝K8還可以完全密封開口9。如果此時壓鑄室4被充填輕質(zhì)金屬熔體10，動模半體同時沿箭頭7方向移動，則模具閉合。恰在充填過程開始之前或最遲與充填過程同時進(jìn)行，滑塊8被向上移動，以至少部分地密封開口9。當(dāng)模具被閉合，熔體部分已完全被傳輸?shù)綁鸿T室4內(nèi)時，柱塞5朝開口9橫向運動，而金屬熔體10被壓入模腔3。計量進(jìn)入壓鑄室4可以從上面或從下面實現(xiàn)。從上面計量的開口還可以被用作為壓鑄室4排氣(消除背壓波)的匹配孔。用類似的方式，在柱塞5前進(jìn)的時候模具可以被排氣。與柱塞5相對的通向模具的模腔3內(nèi)流道的前沿開口可以被完全密封。開口以這種方式由將要被鑄造的材料構(gòu)成的料塞密封。壓鑄室被充填后，通過向開口插入柱塞5，直到模腔被完全充填金屬熔體，"剩余"的金屬熔體可以形成料塞，而殘留的熔體仍在開口前面留在壓鑄室4內(nèi)。這些殘留的熔體至少部分地固化，而形成料塞。當(dāng)柱塞5被撤回，壓鑄室4已經(jīng)被充填下一次壓射的熔體后，在推進(jìn)柱塞5時料塞又至少部分地通過加熱器被熔化。如果可能，金屬熔體的熱量還可以被利用。完成壓射之后，模具被打開，滑塊8同時向下移動(與模具一起)。柱塞5將殘留的受壓材料推出，同時模具也被進(jìn)行了噴射，以便用于下一次壓射。滑塊8可以包括在絕緣、冷卻或抗熔性方面適合的各式材料。根據(jù)需要，滑塊8可以在引入金屬熔體10的時候完全關(guān)閉開口9,而開口9僅僅完全或部分打開以壓入金屬熔體10(取決于壓鑄室4的充填高度)。同樣地，滑塊8也可以水平移動。同類似的方式，滑塊8可以被設(shè)計成鑄模元件的形式。在所有實施例中，滑塊8可以平行于壓鑄室4的開口9移動，其中，滑塊8或者也可以被置于能沿某一角度移動的導(dǎo)向桿上。另外，滑塊可以具有開口以允許熔體通過?；瑝K還可以具有另一排氣孔。這樣，當(dāng)滑塊關(guān)閉時推進(jìn)柱塞5，壓鑄室4就可以被排氣了，然后，滑塊只需要允許熔體橫向通過滑塊中的通孔并進(jìn)入模腔。定模半體1還可以包括推料器或類似裝置。在噴射過程中，關(guān)閉的壓鑄室4可以己被充填所需數(shù)量的熔體。為了盡可能最小化氣穴，在壓鑄室4被充填后可以允許經(jīng)過一段休息時間。在空循環(huán)時間(idletime)內(nèi)，柱塞5前進(jìn)至壓鑄室4幾乎被100%充填的位置。通過密封壓鑄室4，使得上述過程可以在空循環(huán)時間內(nèi)在模具打開的情況下在噴射的同時進(jìn)行。周期時間明顯縮短了。打開模具時，滑塊8可以保持關(guān)閉以分離鑄件和料塊(tablet)。這樣，料塊的固化時間也可以被包括在空循環(huán)時間內(nèi)。如果壓鑄室4還被熱絕緣，其熱量損失也可以減少。作為替代地，壓鑄室也可以被冷卻。預(yù)固化過程可以縮短，且鑄造質(zhì)量可以增強(qiáng)。壓鑄室4可以包含鋼，可以被涂有陶瓷材料，可以被覆有陶瓷套管，或完全包括陶瓷或金屬基復(fù)合材料或通過粉末冶金制得的完全氮化材料(nitratedmaterial)。附圖標(biāo)記清單1定模半體2動模半體3模腔4壓鑄室78910充填開口箭頭滑塊開口金屬熔體9權(quán)利要求1.一種壓鑄方法，涉及使用臥式冷室壓鑄機(jī)，其中，金屬熔體被充填或計量進(jìn)入壓鑄室(4)，隨后，通過柱塞或類似部件，金屬熔體被壓入閉合的模腔，在熔體固化后，形成的鑄件被取出，其特征在于，金屬熔體在空循環(huán)時間內(nèi)被計量進(jìn)入或充填到壓鑄室(4)內(nèi)。2.—種壓鑄方法，涉及使用臥式冷室壓鑄機(jī)，其中特別是金屬熔體被充填或計量進(jìn)入壓鑄室(4)，隨后，金屬熔體被壓入閉合的模腔，其特征在于，模腔被閉合而壓鑄室(4)被同時充填熔體，或者其特征在于，壓鑄室(4)是在模具打開時或在模具的閉合過程中被充填金屬熔體。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓鑄方法，其特征在于，最遲是當(dāng)金屬熔體(10)開始被充填到壓鑄室(4)中時，壓鑄室(4)的通向模腔的至少一個開口(9)被至少部分地被關(guān)閉。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓鑄方法，其特征在于，所述關(guān)閉是通過磁力、熱力或機(jī)械方式實現(xiàn)的。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的壓鑄方法，其特征在于，壓鑄室(4)通過移動柱塞(5)而被排氣。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓鑄方法，其特征在于，料塊固化周期與空循環(huán)時間(20)重合。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的壓鑄方法，其特征在于，與模腔(3)的鑄造通道相通的所述至少一個開口在每次壓射后都再次被緊密密封。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓鑄方法，其特征在于，殘留熔體存在于柱塞(5)和開口之間，在壓射過程中或該壓射完成之后至少部分地固化，作為料塞關(guān)閉開口。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓鑄方法，其特征在于，在料塞形成時，柱塞(5)橫向移動靠近開口。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一所述的壓鑄方法，其特征在于，在壓鑄室(4)被再次充填后，料塞至少部分地被熔化。11.一種壓鑄裝置，所述裝置為臥式冷室壓鑄機(jī)，并且包括帶有用于充填金屬熔體(10)的充填口(6)的壓鑄室(4)和置于壓鑄室內(nèi)的柱塞(5)，壓鑄室(4)另外與對應(yīng)于動模半體(2)的定模半體(1)相連，壓鑄室(4)內(nèi)開設(shè)有開口(9)，其通入模腔的流道內(nèi)，其特征在于，密封元件被可移動地置于開口(9)前面，以至少部分地密封所述開口。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，密封元件是水平和/或豎直移動的滑塊(8)。13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，密封元件和/或開口(9)被設(shè)計為流道的一部分。14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一所述的裝置，其特征在于，壓鑄室(4)和/或滑塊(8)由金屬和/或陶瓷或復(fù)合材料制成。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，壓鑄室(4)和/或密封元件由通過粉末冶金制造的氮化材料制成。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，滑塊(8)可平行于壓鑄室(4)的開口(9)移動。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，滑塊(8)被設(shè)有PVD涂層。18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一所述的裝置，其特征在于，加熱器或冷卻器被集成在滑塊(8)內(nèi)。全文摘要本發(fā)明涉及壓鑄方法和壓鑄裝置。目的是縮短周期時間，為此，模具的閉合和金屬熔體向壓鑄室(4)中的充填是同時實施的。文檔編號B22D17/10GK101296769SQ200680039501公開日2008年10月29日申請日期2006年10月11日優(yōu)先權(quán)日2005年10月24日發(fā)明者B·弗里切,B·瓦清格,G·莫雷特,J·施圖德,W·漢塞爾曼申請人:布勒壓力鑄造股份公司