專利名稱：雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鎖、開模系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于壓鑄機(jī)的結(jié) 構(gòu)改進(jìn)的鎖、開模系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
壓鑄是一種在高速、高壓環(huán)境下而又能生產(chǎn)精密、美觀、穩(wěn)定的鑄造 產(chǎn)品的模具鑄造熔融金屬的成形方法。與鍛造或擠壓等塑性加工或切削加 工以及低壓鑄造相比，壓鑄具有在一道耗時(shí)較短的工序中形成復(fù)雜形狀的 成品件的顯著優(yōu)點(diǎn)。雖然生產(chǎn)效率相對(duì)前面提及的幾種工藝來講是大大提 高了，但人們對(duì)于效率的追求永無止境。提高壓鑄生產(chǎn)效率是一個(gè)系統(tǒng)工 程，必須從多方面著手，如熔煉方法、金屬熔液轉(zhuǎn)送、壓鑄機(jī)與周邊設(shè)備 工序布置、各工序生產(chǎn)節(jié)拍的合理分配，模具快速安裝與快速維修等。而 在提高壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率的多種途徑之中，縮短空循環(huán)時(shí)間是一個(gè)極為根本 的有效途徑。而要縮短空循環(huán)時(shí)間，其中提高壓鑄機(jī)的鎖、開模速度是最 為關(guān)鍵的一環(huán)，因?yàn)殒i、開模所占的時(shí)間是壓鑄機(jī)空循環(huán)時(shí)間的一半左右。 因此，許多壓鑄機(jī)生產(chǎn)廠商在如何提高壓鑄機(jī)的鎖開模速度上不斷的鉆研 和改進(jìn)，并且也取得了一定的成效。到目前為止，國內(nèi)主要采用三種方法 來提高鎖、開模速度第一種，通過加大油泵排量；第二種，通過增加鎖、 開模儲(chǔ)能器；第三種，通過增加鎖、開模儲(chǔ)能器鎖模差動(dòng)。但是這三種方 法都存在著不足之處
1、第一種方法，在加大油泵排量后，油泵壓力不變的前提下，必須 要加大油泵電機(jī)的功率，隨著電機(jī)功率的加大，能耗也隨之增加。例如，
鎖模力800T壓鑄機(jī)，配三聯(lián)泵+45KW電動(dòng)機(jī)的比配雙聯(lián)泵+37KW電動(dòng) 機(jī)的在鎖、開模速度上的確要快，但機(jī)器能耗相應(yīng)也增大了不少，從而增加了生產(chǎn)成本。
2、 第二種方法，它無須增加油泵排量，而是通過在鎖模油路附近增 加一只儲(chǔ)能器，利用壓鑄機(jī)待機(jī)時(shí)間事先將高壓油儲(chǔ)入儲(chǔ)能器內(nèi)，在鎖、 開模時(shí)再瞬間注入鎖模油缸內(nèi)。這種方法雖然無須增加油泵排量及電機(jī)功 率，但它額外增加了油泵儲(chǔ)能時(shí)間，同時(shí)，機(jī)器能耗比沒加儲(chǔ)能器的要大。
3、 第三種方法，其原理是快速鎖模時(shí)鎖模油缸有桿腔液壓油不回油 箱，而是回流入無桿腔內(nèi)。因鎖模油缸無桿腔同時(shí)流入兩股液壓油(另一 路來自油泵)，所以鎖模速度明顯加快，這個(gè)原理可以簡(jiǎn)稱為差動(dòng)。它無 須增加油泵排量，也不增加儲(chǔ)能時(shí)間，但只能增加鎖模速度，而不能增加 開模速度。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不需增加油泵 排量而能夠提高壓鑄機(jī)鎖、開模速度的快速鎖、開模系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)，由液壓執(zhí)行部分和液壓控制部分組成， 所述的液壓執(zhí)行部分包括鎖模油缸缸套，設(shè)置在其內(nèi)部相對(duì)軸向移動(dòng)的 鎖模活塞桿，所述的鎖模活塞桿一端穿過鎖模油缸座，所述鎖?；钊麠U和 鎖模油缸座之間固定有鎖模油缸前蓋，在鎖模油缸前后腔各配接有一個(gè)增 壓油缸，其中一個(gè)增壓油缸同軸設(shè)置于鎖模油缸缸套，另一個(gè)增壓油缸垂 直設(shè)置于鎖模油缸前蓋。
所述的鎖模油缸前蓋與鎖模油缸缸套相對(duì)垂直設(shè)置，增壓油缸與鎖模 油缸缸套相互平行而不同軸設(shè)置。所述的增壓油缸與鎖模油缸缸套也可相 互垂直設(shè)置。
上述的增壓油缸包括有固接的增壓油缸缸套和增壓缸后蓋，在增壓油 缸缸套內(nèi)部設(shè)置有增壓活塞，在增壓活塞內(nèi)部設(shè)置有單向閥芯和彈簧座， 有一彈簧一端抵接在單向閥芯內(nèi)部，另一端抵接在彈簧座上，并有一頂桿配接在單向閥芯的頂端，并且伸出到增壓缸后蓋之外。
所述的液壓控制部分包括有方向閥和分別控制兩個(gè)增壓油缸的單向 順序閥。
本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在不增加能耗的情況下提高了鎖、開模 速度，鎖、開模速度提高之后可大大的縮短空循環(huán)時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了壓鑄 機(jī)的高速、高效，并且節(jié)能。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明-圖l:本實(shí)用新型雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。 圖2:


圖1中鎖模增壓缸放大圖。 圖3:
圖1中開模增壓缸放大圖。 腫
1-稱為鎖模活塞桿；2:稱為鎖模油缸座；3:稱為鎖?；钊麠U導(dǎo) 向銅司；4:稱為鎖模油缸前蓋；5:稱為悶蓋；6:稱為鎖模油缸前法 蘭；7:稱為鎖模油缸缸套；8、 8*:稱為孔用擋圈；9:稱為鎖模油缸 后法蘭；10、 10*:稱為增壓油缸缸套；11、 11*:稱為增壓活塞桿導(dǎo)向 銅套；12、 12*:稱為彈簧座；13、 13*:稱為單向閥芯；14、 14*:稱 為彈簧；15、 15*:稱為增壓活塞；16、 16*:稱為頂桿；17、 17*:稱 為增壓缸后蓋；VI:代指方向閥；V2、 V3:代指單向順序閥；a、 d:增 壓活塞桿周向孔；b、 e:增壓活塞環(huán)形間隙；C:增壓缸前腔。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型揭示了一種雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)，其英文翻譯為 Double Supercharger Quickly Clamp System,為使說明書簡(jiǎn)潔，以下該雙增 壓快速鎖、開模系統(tǒng)會(huì)使用其英文縮寫DSQCS。
如
圖1所示，雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)由兩大部分構(gòu)成液壓執(zhí)行部
分和液壓控制部分。所述的液壓執(zhí)行部分包括鎖模油缸缸套7，設(shè)置在其內(nèi)部相對(duì)軸向移動(dòng)的鎖?；钊麠U1，所述的鎖?；钊麠U1 一端穿過固定
于鎖模油缸座2上的鎖?；钊麠U導(dǎo)向銅司3。所述鎖?；钊麠U1和鎖模油 缸座2之間固定有鎖模油缸前蓋4，該鎖模油缸前蓋4上設(shè)置有一個(gè)悶蓋 5和一個(gè)起固定作用的鎖模油缸前法蘭6。在鎖模油缸無桿腔側(cè)同軸配接 有一個(gè)增壓油缸，為鎖模增壓缸，由鎖模油缸后法蘭9固定；在鎖模油缸 有桿腔側(cè)也配接有一個(gè)增壓油缸，為開模增壓缸。在本優(yōu)選實(shí)施例中，鎖 模油缸前蓋4與鎖模油缸缸套7相對(duì)垂直設(shè)置，開模增壓缸同樣垂直設(shè)置 在鎖模油缸前蓋4上，故開模增壓缸與鎖模油缸相互平行而不同軸設(shè)置。 當(dāng)然，本實(shí)用新型也不排除增壓油缸與鎖模油缸相互垂直設(shè)置，即當(dāng)鎖模 油缸前蓋4與鎖模油缸缸套7平行設(shè)置時(shí)即可，由于結(jié)構(gòu)大致相同，故不 再贅述。
兩個(gè)增壓油缸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，以鎖模增壓缸為例，包括有固接的增 壓油缸缸套IO和增壓缸后蓋17，在增壓油缸缸套10內(nèi)部設(shè)置有增壓活塞 15和增壓活塞桿導(dǎo)向銅套ll，在增壓活塞15內(nèi)部設(shè)置有單向閥芯13和彈 簧座12、孔用擋圈8，有一彈簧14一端抵接在單向閥芯13內(nèi)部，另一端 抵接在彈簧座12上。有一頂桿16配接在單向閥芯13的頂端，并且伸出 到增壓缸后蓋17之夕卜。所述的液壓控制部分包括有方向閥VI和分別控制 鎖模增壓缸和開模增壓缸的單向順序閥V2、 V3。開模增壓缸的結(jié)構(gòu)在此 就不再贅述。
本實(shí)用新型的工作原理如下
圖1所示狀態(tài)為油缸原始位，鎖、開模 方向閥V1為中位，液壓系統(tǒng)壓力為150bar。鎖模時(shí)，Sl電磁鐵得電，方 向閥置右位，壓力油P通A，進(jìn)入鎖模增壓缸IO，經(jīng)過增壓活塞桿周向孔 a、單向閥芯13和增壓活塞環(huán)形間隙b，最后進(jìn)入到鎖模油缸無桿腔。油 壓推動(dòng)曲肘、聯(lián)在曲肘上的動(dòng)模座板、固定在動(dòng)模座板上的模具動(dòng)模一道 快速向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)因模具尚未合攏，合模油缸只需很小的壓力,大約在 10-20bar。油缸前進(jìn)至一定位置，模具動(dòng)模與靜模貼合，單獨(dú)由合模油缸產(chǎn)生的推力不足以繼續(xù)推動(dòng)曲肘向前運(yùn)動(dòng)，合模缸后腔壓力迅速上升，當(dāng)
壓力上升至順序閥V2設(shè)定值時(shí)(100bar)，鎖模增壓缸前腔c壓力油經(jīng)順 序閥V2、鎖開模方向閥B 口流入油箱T 口。鎖模增壓活塞15得以向前運(yùn) 動(dòng)，單向閥芯13在彈簧及油壓作用下關(guān)閉，增壓開始。在增壓力作用下， 鎖?；钊麠Ul繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，直至模具完全貼合。
開模時(shí)原理與合模時(shí)類似。開模時(shí)，S2電磁鐵得電，方向閥置于左位， 壓力油P通B，進(jìn)入開模增壓缸10*，經(jīng)過增壓活塞桿周向孔d、單向閥芯 13*和增壓活塞環(huán)形間隙6，最后進(jìn)入鎖模油缸無桿腔。因此時(shí)模具緊緊合 攏，單靠鎖模油缸回退力不足以開模，鎖模油缸無桿腔壓力上升，當(dāng)壓力 上升至順序閥V3設(shè)定值(100bar)，開模增壓缸前腔f壓力油經(jīng)順序閥 V3，鎖、開模方向閥A 口流入油箱T 口。開模增壓活塞15*得以向前運(yùn)動(dòng)， 單向閥芯13*在彈簧及油壓作用下關(guān)閉，增壓開始。在增壓力作用下，鎖 ?；钊麠Ul得以向后回退，直至模具完全打開。模具打開后，鎖模油缸無 桿腔壓力下降，當(dāng)壓力下降低于至順序閥V3設(shè)定值(100bar)，順序闊關(guān) 閉，增壓停止，液壓油推動(dòng)鎖?；钊麠U1快速后退。
整個(gè)過程，剛好吻合鎖、開模工況，即鎖模時(shí)先是低壓快速，后是高 壓慢速，開模時(shí)先是高壓慢速，后是低壓快速。在高壓鎖、開模階段，即 對(duì)應(yīng)DSQCS增壓階段，DSQCS鎖模油缸運(yùn)動(dòng)速度完全與不使用DSQCS 的壓鑄機(jī)相同。
下面用公式來進(jìn)行驗(yàn)證
假定系統(tǒng)壓力P，沒安裝DSQCS壓鑄機(jī)鎖模油缸缸套面積為Ass，鎖 模油缸有桿腔過油面積(即環(huán)形面積)為Ash， DSQCS鎖模油缸缸套面積 為As，鎖模油缸有桿腔過油面積(即環(huán)形面積)為Ah，鎖模增壓缸缸套 面積Asl，鎖模增壓缸活塞桿面積為As2，開模增壓缸缸套面積Akl，鎖 模增壓缸活塞桿面積為Ak2 。鎖模增壓缸增壓比為K^Asl/As2，開模增 壓缸增壓比為K2二Akl/Ak2，兩套系統(tǒng)鎖模油缸推力及拉力相同，所以
7P*Ass=Kl*P*As..................(1)
P*Ash=K2*P*Ah..................(2)
由上公式可看出
Ass=Kl * As........................(3)
Ash=K2 * Ah........................(4)
假定高壓鎖模行程為L(zhǎng)s，高壓開模行程為L(zhǎng)k，
1、 對(duì)于沒安裝DSQCS的壓鑄機(jī)
高壓鎖模時(shí)油泵須提供液壓油容積Qs^鎖模油缸無桿腔容積增量 =Ass*Ls...........(5)
高壓開模時(shí)油泵須提供液壓油容積Qsk-鎖模油缸有桿腔容積增量 =Ash*Lk..........(6)
2、 對(duì)于安裝了 DSQCS的壓鑄機(jī)
高壓鎖模時(shí)油泵須提供液壓油容積Qzs:鎖模增壓油缸無桿腔容積增 量Qi...........(7)
高壓開模時(shí)油泵須提供液壓油容積Qzl^開模增壓油缸無桿腔容積增
因鎖模增壓缸活塞伸入鎖模缸無桿腔容積Q2-鎖模油缸無桿腔容積增
量As承Ls......(9)
而鎖模增壓油缸無桿腔容積增量Q1=Q2*K1................(10)
所以 Ql=Kl*As*Ls.........(11)
由(3)式看出 Ql=Ass*Ls.................(12)
由(5)式、(7)式看出Qss=Qzs...........................(13)
即兩種系統(tǒng)在高壓鎖模時(shí)所需油泵供油量相同，因而其鎖模時(shí)間相應(yīng) 也一樣。同樣可以驗(yàn)證兩種系統(tǒng)在高壓開模時(shí)所需油泵供油量相同，其開 模時(shí)間也一樣，DSQCS系統(tǒng)提高鎖、開模速度，縮短鎖、開模時(shí)間是在低 壓階段，此時(shí)增壓缸不工作，因DSQCS系統(tǒng)油缸直徑較小，因而可以獲得更快的速度。采用DSQCS的快速鎖模速度和快速開模速度分別是不使 用DSQCS的Kl倍和K2倍，相對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別是不使用DSQCS的1/K1 和1/K2。
在上述公式中代入數(shù)值，油泵總排量為1078升/分，鎖模行程1485毫 米。沒安裝DSQCS壓鑄機(jī)鎖模油缸缸套直徑280毫米，活塞桿直徑為195 毫米。安裝DSQCS后鎖模油缸缸套直徑230毫米，活塞桿直徑190毫米。 按中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8084.2-2000方法，測(cè)試數(shù)據(jù)不考慮 模具負(fù)載，機(jī)器全速運(yùn)動(dòng)空運(yùn)轉(zhuǎn)。理論計(jì)算值
沒安裝DSQCS壓鑄機(jī)鎖模4.74秒，開模2.44秒；
安裝DSQCS壓鑄機(jī)鎖模3.20秒，開模1.01秒；
理論空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，安裝DSQCS壓鑄機(jī)鎖、開模時(shí)間總共縮短2.97秒；
經(jīng)過實(shí)際測(cè)試和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)比較驗(yàn)證，得出縮短時(shí)間基本上在2.5-3秒 之間。
以上通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作了進(jìn)一步說明，給出的 例子僅是應(yīng)用范例，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)范圍的一種限 制。因此，凡在相同的實(shí)用新型條件下所作有關(guān)本實(shí)用新型的任何修飾或 變更，皆乃應(yīng)包括在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)，由液壓執(zhí)行部分和液壓控制部分組成，所述的液壓執(zhí)行部分包括鎖模油缸缸套(7)，設(shè)置在其內(nèi)部相對(duì)軸向移動(dòng)的鎖?；钊麠U(1)，所述的鎖?；钊麠U(1)一端穿過鎖模油缸座(2)，所述鎖?；钊麠U(1)和鎖模油缸座(2)之間固定有鎖模油缸前蓋(4)，其特征在于在鎖模油缸前后腔各配接有一個(gè)增壓油缸，其中一個(gè)增壓油缸同軸設(shè)置于鎖模油缸缸套(7)，另一個(gè)增壓油缸垂直設(shè)置于鎖模油缸前蓋(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)，其特征在于所述的鎖模油缸前蓋(4)與鎖模油缸缸套(7)相對(duì)垂直設(shè)置，增壓油缸與鎖模 油缸缸套(7)相互平行而不同軸設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)，其特征在于所述的增壓油缸與鎖模油缸缸套(7)相互垂直設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)，其特 征在于所述的增壓油缸包括有固接的增壓油缸缸套(10)和增壓缸后蓋 (17)，在增壓油缸缸套(10)內(nèi)部設(shè)置有增壓活塞(15)，在增壓活塞(15)內(nèi)部 設(shè)置有單向闊芯(13)和彈簧座(12),有一彈簧(14)一端抵接在單向閥芯(13) 內(nèi)部，另一端抵接在彈簧座(12)上，并有一頂桿(16)配接在單向閥芯(13)的 頂端，并且伸出到增壓缸后蓋(17)之外。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)，其特征在于 所述的液壓控制部分包括有方向閥(VI)和分別控制兩個(gè)增壓油缸的單向 順序閥(V2、 V3)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種在不增加油泵排量的前提下提高壓鑄機(jī)鎖、開模速度的一套雙增壓快速鎖、開模系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)可提高鎖、開模速度，進(jìn)而縮短壓鑄機(jī)空循環(huán)時(shí)間，最后到達(dá)提高設(shè)備的運(yùn)行效率。實(shí)現(xiàn)方法減小鎖模油缸直徑，在鎖模油缸前后兩端各加裝兩只增壓油缸，增壓?jiǎn)?dòng)通過順序油路來控制。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)在不提高油泵流量、壓力的前提下，同時(shí)將鎖、開模速度提高30-40％，達(dá)到高效且節(jié)能的效果，具有很強(qiáng)的推廣意義。
文檔編號(hào)B22D17/26GK201157893SQ200820031929
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者萬水平, 袁耀原, 許善新 申請(qǐng)人:蘇州意特機(jī)械有限公司