一種壓鑄機(jī)射料裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓鑄機(jī)射料裝置，包括用于盛放熔融金屬液的料筒及設(shè)置在料筒內(nèi)腔中的柱塞，所述料筒包括平直部和鵝頸部，所述平直部與鵝頸部通過傾斜部過渡連接，傾斜部的最低點(diǎn)低于鵝頸部出料口的最低點(diǎn)；柱塞包括通過柱塞桿連接的柱塞頭和第二柱塞頭，柱塞頭、第二柱塞頭、柱塞桿及平直部之間形成用于存放熔融金屬液的無壓力室，柱塞頭、鵝頸部及平直部之間形成用于存放待注射熔融金屬液的壓力室，壓力室與無壓力室之間設(shè)有適于在射料過程中封閉，并在柱塞復(fù)位過程中開啟的單向流通裝置。本發(fā)明的壓鑄機(jī)射料裝置壓鑄周期短、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品合格率較高，且可降低金屬液的加熱溫度，延長模具等部件的使用壽命。
【專利說明】一種壓鑄機(jī)射料裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓鑄機(jī)射料裝置，屬于壓鑄設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]壓鑄是將一種合金的熔融液注入料筒，然后通過設(shè)置在料筒內(nèi)的柱塞將一定量的合金熔融液壓射到模腔內(nèi)，冷卻成型后形成鑄件。
[0003]傳統(tǒng)壓鑄設(shè)備中的料筒只能根據(jù)鑄件的大小加注一定量的熔融金屬液，射料完畢后，柱塞復(fù)位至初始位置，并再次往料筒內(nèi)添加定量熔融金屬液進(jìn)行下一次壓鑄。由于熔融金屬液溫度較高，對(duì)操作員具有較大的危險(xiǎn)性，一般均采用料勺等工具將熔融金屬液加入到料筒的壓力腔內(nèi)，這樣就很難保證料筒內(nèi)的熔融金屬液充滿整個(gè)料筒，且在現(xiàn)有的冷式壓鑄設(shè)備中，料筒內(nèi)每次注入的熔融金屬液只有整個(gè)料筒內(nèi)腔高度的一半。
[0004]如中國專利文獻(xiàn)CN101296769A公開的一種壓鑄裝置，其熔融金屬液注入料筒的壓力腔內(nèi)時(shí)，基本只有料筒內(nèi)腔深度的一半，金屬液上方則充滿了空氣，柱塞在向前推動(dòng)的過程中，盛放待注射金屬液的壓力腔的容積逐漸縮小，金屬液的液面則逐漸升高，金屬液上方的空氣慢慢的被擠走。這種設(shè)置方式導(dǎo)致柱塞的射料行程較大，柱塞需要移動(dòng)較長的距離來使熔融金屬液充滿整個(gè)壓力腔并擠走空氣，這樣就需要耗費(fèi)較多動(dòng)力和能源；而對(duì)于帶壓鑄造而言，由于柱塞需要一定的注射速度，而注射速度較快使很容易導(dǎo)致壓力腔內(nèi)的空氣排出不充分，進(jìn)而導(dǎo)致鑄件本體內(nèi)有較多的氣泡，造成嚴(yán)重的鑄造缺陷，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量和鑄造效率。
[0005]另外，傳統(tǒng)的冷式壓鑄機(jī)每次射料完畢后料筒內(nèi)熔融金屬液均被排出，此時(shí)整個(gè)料筒和柱塞的溫度會(huì)降低，當(dāng)高溫的熔融金屬液從熔煉室再次注入料筒內(nèi)遇到較冷的料筒內(nèi)壁和柱塞后其溫度會(huì)降低，溫度降低則導(dǎo)致金屬溶液的流動(dòng)性變?nèi)?，甚至?xí)绊憠荷?，因此，為了解決熔融金屬液進(jìn)入料筒后溫度降低的問題，一般采用的方法是在熔煉室內(nèi)將熔融金屬液加熱至較高的溫度(一般鋁合金需要加熱至650度以上)，而料筒和錘頭一般都采用H13鋼制成，H13鋼在650度以上時(shí)即進(jìn)入退火溫度區(qū)間，此時(shí)若將較高溫度的熔融金屬液注入模具內(nèi)，則會(huì)使模具的硬度降低，反復(fù)使用后將使模具變軟甚至產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響模具的使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有冷式壓鑄裝置的料筒每次只能注入單件鑄件的熔融金屬液，壓鑄周期長、生產(chǎn)效率低，料筒內(nèi)熔融金屬液的高度不易控制，鑄件內(nèi)部容易嵌入氣泡，且容易使H13鋼制成的模具變軟甚至產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而嚴(yán)重影響其使用壽命的技術(shù)缺陷，從而提供一種新型的壓鑄機(jī)射料裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種壓鑄機(jī)射料裝置，包括用于盛放熔融金屬液的料筒及滑動(dòng)密封設(shè)置在所述料筒內(nèi)腔中的柱塞，所述柱塞在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下將所述料筒內(nèi)熔融金屬液壓射進(jìn)模腔內(nèi)；所述料筒包括平直部，以及設(shè)置在所述平直部出料一端的鵝頸部，所述鵝頸部的內(nèi)腔斜向上傾斜并與模腔連通，所述平直部的內(nèi)腔上壁與所述鵝頸部的內(nèi)腔上壁通過設(shè)置在所述平直部端部的傾斜部過渡連接，所述傾斜部的最低點(diǎn)低于所述鵝頸部的出料口的最低點(diǎn)。
[0009]所述柱塞包括設(shè)置在所述平直部內(nèi)腔里并與所述平直部的內(nèi)壁滑動(dòng)密封配合的柱塞頭和第二柱塞頭，所述柱塞頭與第二柱塞頭之間通過柱塞桿連接，所述柱塞頭、所述第二柱塞頭、所述柱塞桿及所述平直部之間形成用于存放熔融金屬液的無壓力室，所述無壓力與金屬熔煉室連通；所述柱塞頭、所述鵝頸部及所述平直部的內(nèi)壁之間形成用于存放待注射熔融金屬液的壓力室，所述壓力室與所述無壓力室之間設(shè)置供熔融金屬液從所述無壓力室流動(dòng)到所述壓力室內(nèi)的單向流通裝置，所述單向流通裝置適于在所述柱塞射料過程中封閉，并在所述柱塞復(fù)位過程中開啟。
[0010]所述柱塞頭的側(cè)壁設(shè)有與所述平直部內(nèi)壁滑動(dòng)密封的第一密封部，所述第二柱塞的側(cè)壁設(shè)有與所述平直部的內(nèi)壁滑動(dòng)密封的第二密封部；所述柱塞頭具有中空腔，所述中空腔具有與柱塞頭前方的壓力室連通的開口，所述第一密封部位于所述中空腔與所述柱塞頭外壁面之間形成的具有一定形變能力的薄片區(qū)上；射料過程中，所述壓力室內(nèi)的高壓熔融金屬液進(jìn)入所述中空腔內(nèi)，使所述薄片區(qū)向外膨脹進(jìn)而增強(qiáng)所述第一密封部與所述平直部內(nèi)壁的密封接觸強(qiáng)度；復(fù)位過程中，所述壓力室內(nèi)因所述出料口被封閉形成而負(fù)壓并使所述薄片區(qū)向軸心處收縮，進(jìn)而使所述第一密封部與所述平直部的內(nèi)壁之間形成供所述無壓力室內(nèi)的熔融金屬液流入到所述壓力室內(nèi)的間隙；所述薄片區(qū)形成所述單向流通裝置。
[0011]所述第一密封部為成型在所述柱塞頭外側(cè)壁上的至少一道環(huán)形的密封凸起。
[0012]所述密封凸起的兩側(cè)分別設(shè)置有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與所述密封凸起周向平行設(shè)置。
[0013]所述密封凸起設(shè)置有兩道，且兩道所述密封凸起之間通過一道所述環(huán)形凹槽間隔開。
[0014]所述密封凸起的外輪廓為圓弧形結(jié)構(gòu)；所述環(huán)形凹槽的縱向截面呈半圓形。
[0015]所述中空腔的所述開口處設(shè)有用于限制所述中空腔過度膨脹或過度收縮的限位
>J-U ρ?α裝直。
[0016]所述限位裝置包括固定于所述柱塞頭的端面上的隔板，以及設(shè)置于所述中空腔內(nèi)的頂桿，所述頂桿的一端固定在所述中空腔的底端，所述頂桿的另一端抵觸在所述隔板上，所述隔板與所述端面之間，以及所述隔板或所述頂桿與所述柱塞頭的開口之間具有連通所述壓力室與所述中空腔的間隙。
[0017]所述隔板的面積與所述柱塞頭的端面的面積基本相等，所述隔板通過若干根螺栓固定在所述柱塞頭的所述端面上。
[0018]所述頂桿從所述中空腔的開口處延伸出所述柱塞頭的端面，所述隔板的與所述頂桿配合的一側(cè)中心處設(shè)置有凹槽，所述頂桿插入所述凹槽內(nèi)。
[0019]所述頂桿的與所述中空腔配合的一端側(cè)面上開設(shè)有螺紋，所述中空腔底端軸心處開設(shè)有螺孔，所述頂桿通過螺紋與螺孔配合旋入所述中空腔的底部并固定。
[0020]所述第二柱塞頭與所述柱塞桿相對(duì)于所述柱塞桿的長度方向的中心點(diǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)稱。
[0021]所述平直部及所述鵝頸部的外側(cè)設(shè)置有加熱裝置。
[0022]所述平直部、所述鵝頸部及所述加熱裝置為一體式結(jié)構(gòu)。
[0023]所述加熱裝置為熱流體加熱器。
[0024]所述加熱裝置的外側(cè)設(shè)置有用于保溫的絕熱套筒。
[0025]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1.本發(fā)明壓鑄機(jī)射料裝置料筒的平直部內(nèi)腔上壁與鵝頸部內(nèi)腔上壁通過設(shè)置在平直部端部的傾斜部過渡連接，并使傾斜部的最低點(diǎn)低于所述鵝頸部的出料口的最低點(diǎn)，通過使傾斜部的最低點(diǎn)與鵝頸部出料口的最低點(diǎn)之間具有適宜的高度差，進(jìn)而便于控制熔融金屬液充滿整個(gè)壓力室，只需熔融金屬液的液面高度不低于傾斜部的最低點(diǎn)的高度，整個(gè)壓力室內(nèi)便充滿熔融金屬液，而將熔融金屬液的液面高度控制在不超過鵝頸部出料口的最低點(diǎn)的高度，熔融金屬液就不會(huì)從壓力室內(nèi)溢出；由于壓力室內(nèi)充滿了熔融金屬液，只有鵝頸部的上方滯留有少量空氣，壓射時(shí)這些少量的空氣很容易被排出，進(jìn)而避免了鑄件中夾雜氣泡影響鑄件質(zhì)量。
[0027]2.本發(fā)明的射料裝置的注料方式為在料筒的平直部內(nèi)設(shè)置單向流通的壓力室(該壓力室主要用于存放待注射金屬液，在射料過程中，柱塞向前推動(dòng)時(shí)，壓力室內(nèi)的容積變小，金屬液的壓力將升高)和無壓力室(該壓力室與熔煉室連通，金屬液處于常壓狀態(tài))，料筒的無壓力室與金屬熔煉室(用于融化金屬的坩堝或其它裝置)連通，壓力室與無壓力室之間設(shè)置供熔融金屬液從無壓力室流動(dòng)到壓力室內(nèi)的單向流通裝置；由于壓力室內(nèi)充滿了熔融金屬液，可縮短柱塞的運(yùn)動(dòng)行程，進(jìn)而節(jié)約了動(dòng)力和能源，縮短了注射周期；而通過將無壓力室與金屬熔煉室連通，壓力室內(nèi)的熔融金屬液從無壓力室內(nèi)進(jìn)入，可以大大減少注料時(shí)間，提高鑄造效率；且由于壓力室和無壓力室內(nèi)在鑄造過程中一直充滿熔融金屬液，料筒和柱塞與熔融金屬液的溫度始終一致，這樣就無需在熔煉室內(nèi)將金屬液加熱至一個(gè)較高的溫度以彌補(bǔ)該熔融金屬液進(jìn)入料筒后溫度降低，只需將金屬液加熱到稍高于射料時(shí)的溫度即可，可比傳統(tǒng)進(jìn)入料筒內(nèi)的熔融金屬液溫度降低50度左右，且料筒內(nèi)熔融金屬液的溫度容易控制，進(jìn)而有效避免了料筒材料和柱塞材料處于高溫相變區(qū)間而降低使用壽命，同時(shí)也可以節(jié)約大量的用于融化金屬材料的能源成本?？梢姳景l(fā)明的射料裝置結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是卻解決了現(xiàn)在冷式壓鑄機(jī)的諸多技術(shù)難題，具有革命性的技術(shù)突破。
[0028]3.本發(fā)明的壓鑄機(jī)射料裝置的兩端分別設(shè)有第一密封部和第二密封部，且位于所述柱塞頭薄片區(qū)上的第一密封部隨中空腔收縮而與料筒內(nèi)壁之間產(chǎn)生間隙，供熔融金屬液通過該間隙可從第一密封部、第二密封部、柱塞桿及料筒內(nèi)壁之間形成的無壓力室自動(dòng)向壓力室內(nèi)注入，第一密封部隨中空腔膨脹而增強(qiáng)與料筒內(nèi)壁的密封性能，且射料壓力越大密封性能越好。采用本發(fā)明的雙密封柱塞的射料裝置，大大降低了壓鑄周期，提高了生產(chǎn)效率；另外，采用本發(fā)明的雙密封柱塞的射料裝置，其料筒和柱塞始終與熔融金屬液接觸，因此它們的溫度相等，因此可以降低壓鑄進(jìn)模腔內(nèi)的金屬液的溫度，進(jìn)而防止模具變軟、開裂，能夠延長模具的使用壽命。
[0029]4.本發(fā)明的壓鑄機(jī)射料裝置，其第一密封部為成型在柱塞頭外側(cè)壁上的至少一道環(huán)形的密封凸起，該密封凸起不僅能夠降低柱塞在料筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦力，減少磨損，同時(shí)還能夠提高密封性能。
[0030]5.本發(fā)明的壓鑄機(jī)射料裝置，其密封凸起兩側(cè)均設(shè)置有環(huán)形凹槽，且所述環(huán)形凹槽與密封凸起周向平行設(shè)置，該密封凹槽在提高薄片區(qū)變形能力的同時(shí)，還能夠確保密封凸起與料筒內(nèi)壁之間的密封性能。[0031 ] 6.本發(fā)明的壓鑄機(jī)射料裝置，其中空腔的開口處設(shè)置有用于限制中空腔過度膨脹或過度收縮的限位裝置，通過設(shè)置該限位裝置，不僅能夠保證柱塞頭具有良好的工作狀態(tài)，同時(shí)還能防止因射料壓力過大而使柱塞卡死。
[0032]7.本發(fā)明的壓鑄機(jī)射料裝置，其柱塞桿的兩端的柱塞頭和第二柱塞頭相對(duì)于柱塞桿長度方向的中心點(diǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，也即所述柱塞頭與所述第二柱塞頭的結(jié)構(gòu)一致，這種設(shè)置方式便于組裝、維護(hù)。
[0033]8.本發(fā)明的射料裝置包括料筒和雙密封柱塞，傳統(tǒng)的冷室壓鑄設(shè)備無需花費(fèi)較多成本或做較大結(jié)構(gòu)改變即可應(yīng)用于本發(fā)明的射料裝置，且本發(fā)明的射料裝置能夠縮短壓鑄周期，提高生產(chǎn)效率，能夠降低射料金屬液的溫度，對(duì)金屬鋁的熔融金屬液而言，可比傳統(tǒng)壓鑄設(shè)備的熔融金屬液降低50度左右，因此能有效防止模具變軟、開裂，大大延長模具的使用壽命。
[0034]9.本發(fā)明射料裝置的平直部及鵝頸部的外側(cè)設(shè)置有加熱裝置，該加熱裝置可對(duì)料筒內(nèi)的熔融金屬液適當(dāng)加熱，使其一直保持在射料溫度，進(jìn)而提高鑄件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
[0035]10.本發(fā)明射料裝置的加熱裝置外側(cè)設(shè)有用于保溫的絕熱套筒，該絕熱套筒一方面可以防止高溫的料筒內(nèi)壁及加熱裝置與外界空氣發(fā)生熱交換而降低溫度，同時(shí)還能有效防止操作人員因意外觸碰加熱裝置的外壁發(fā)生燙傷事故，進(jìn)而提高設(shè)備的安全性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0037]圖1是本發(fā)明的壓鑄機(jī)射料裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2是本發(fā)明壓鑄機(jī)射料裝置的柱塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3是本發(fā)明壓鑄機(jī)射料裝置的柱塞的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明壓鑄機(jī)射料裝置的柱塞頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5是本發(fā)明的射料裝置另一種實(shí)施例的柱塞位于初始位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖6是本發(fā)明的射料裝置另一種實(shí)施例的柱塞位于最大射料位置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖中附圖標(biāo)記表示為:
[0044]10-料筒；100-壓力室；101-無壓力室；102-加熱裝置；105-出料口 ;1051_出料口的最低點(diǎn)；108_平直部；1080_傾斜部；1081_傾斜部的最低點(diǎn)；109_鵝頸部；110_絕熱套筒；2-柱塞；20-柱塞桿；21_柱塞頭；21’_第二柱塞頭；22，22’_中空腔；23，23’_薄片區(qū)；24_密封凸起；24’ -第二密封部；240，240’ -環(huán)形凹槽；25，25’ -頂桿；26，26’ -端面；27，27，-隔板；28，28，-間隙。

【具體實(shí)施方式】
[0045]實(shí)施例一
[0046]參見圖1，一種壓鑄機(jī)射料裝置，包括用于盛放熔融金屬液的料筒10及滑動(dòng)密封設(shè)置在所述料筒10內(nèi)腔中的柱塞2，所述柱塞2在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下將所述料筒10內(nèi)熔融金屬液壓射進(jìn)模腔內(nèi)；所述料筒10包括平直部108，以及設(shè)置在所述平直部108出料一端的鵝頸部109，所述鵝頸部109的內(nèi)腔斜向上傾斜并與模腔連通，所述平直部108的內(nèi)腔上壁與所述鵝頸部109的內(nèi)腔上壁通過設(shè)置在所述平直部108端部的傾斜部1080過渡連接，所述傾斜部1080的最低點(diǎn)1081低于所述鵝頸部109的出料口 105的最低點(diǎn)1051，通過使傾斜部1080的最低點(diǎn)1081與鵝頸部109的出料口 105的最低點(diǎn)1051之間具有適宜的高度差，從圖1中可以看出，料筒10內(nèi)的熔融金屬液的最低高度為虛線B表示的液面高度，其最高溫度為虛線A表示的液面高度，只需將壓力室100內(nèi)的熔融金屬液的液面高度控制在虛線A與虛線B之間，則整個(gè)壓力室100內(nèi)便充滿熔融金屬液。另外，當(dāng)壓力室、無壓力室與金屬熔煉室內(nèi)的液面等高時(shí)無金屬液流動(dòng)，因此可通過控制熔煉室內(nèi)熔融金屬液的液面高度，來控制壓力室內(nèi)注入金屬液的量，進(jìn)而提高對(duì)注入金屬液的控制能力；當(dāng)然還可以采用其它控制方式。由于壓力室100內(nèi)一直充滿熔融金屬液，進(jìn)而可大大減少壓力室100內(nèi)的空氣量，進(jìn)而有效防止壓射過程中因空氣量太大不能及時(shí)排出而造成鑄件本體中有氣泡缺陷；且由于壓力室100內(nèi)一直充滿熔融金屬液，可大大縮短柱塞的射料行程，進(jìn)而節(jié)約動(dòng)力和能源。
[0047]本實(shí)施例中，所述柱塞2包括設(shè)置在所述平直部108內(nèi)腔里并與所述平直部108的內(nèi)壁滑動(dòng)密封配合的柱塞頭21和第二柱塞頭21’，所述柱塞頭21與第二柱塞頭21’之間通過柱塞桿20連接，所述柱塞頭21、所述第二柱塞頭21’、所述柱塞桿20及所述平直部108之間形成用于存放熔融金屬液的無壓力室101，所述無壓力室101與金屬熔煉室連通；所述柱塞頭21、所述鵝頸部109及所述平直部108的內(nèi)壁之間形成用于存放待注射熔融金屬液的壓力室100，所述壓力室100與所述無壓力室101之間設(shè)置供熔融金屬液從所述無壓力室101流動(dòng)到所述壓力室100內(nèi)的單向流通裝置，所述單向流通裝置適于在所述柱塞21射料過程中封閉，并在所述柱塞21復(fù)位過程中開啟。也即料筒的壓力室在射料過程中可自動(dòng)注入適量的熔融金屬液，大大節(jié)約傳統(tǒng)料勺注料注入量不容易控制，且耗費(fèi)較多操作時(shí)間，進(jìn)而嚴(yán)重影響鑄造效率的弊端。
[0048]本實(shí)施例的射料裝置由于壓力室和無壓力室在鑄造過程中一直充滿熔融金屬液，料筒和柱塞與熔融金屬液的溫度始終一致，這樣就無需在熔煉室內(nèi)將金屬液加熱至一個(gè)較高的溫度以彌補(bǔ)該熔融金屬液進(jìn)入料筒后的溫度降低，只需將金屬液加熱到稍高于射料時(shí)的溫度即可，因此可比傳統(tǒng)進(jìn)入料筒內(nèi)的熔融金屬液溫度降低50度左右，且料筒內(nèi)熔融金屬液的溫度容易控制，進(jìn)而有效避免了料筒材料和柱塞材料處于高溫相變區(qū)間而降低使用壽命的缺陷，同時(shí)也可以節(jié)約大量的用于融化金屬材料的能源成本。
[0049]參見圖2-4，所述柱塞頭21的側(cè)壁設(shè)有與所述平直部108內(nèi)壁滑動(dòng)密封的第一密封部，所述第二柱塞21’的側(cè)壁設(shè)有與所述平直部108的內(nèi)壁滑動(dòng)密封的第二密封部；所述柱塞頭21具有中空腔22，所述中空腔22具有與柱塞頭21前方的壓力室100連通的開口，所述第一密封部位于所述中空腔22與所述柱塞頭21外壁面之間形成的具有一定形變能力的薄片區(qū)23上；射料過程中，所述壓力室100內(nèi)的高壓熔融金屬液進(jìn)入所述中空腔22內(nèi)，使所述薄片區(qū)23向外膨脹進(jìn)而增強(qiáng)所述第一密封部與所述平直部108內(nèi)壁的密封接觸強(qiáng)度；復(fù)位過程中，柱塞2向后運(yùn)動(dòng)，壓力室100的容積變大，所述壓力室100內(nèi)因所述出料口105被冷卻的金屬封閉形成而負(fù)壓并使所述薄片區(qū)23向軸心處收縮，進(jìn)而使所述第一密封部與所述平直部108的內(nèi)壁之間形成供所述無壓力室101內(nèi)的熔融金屬液流入到所述壓力室100內(nèi)的間隙；所述薄片區(qū)23形成所述單向流通裝置。當(dāng)然所述單向流通裝置也可以是在柱塞頭21上設(shè)置一個(gè)類似單向閥的結(jié)構(gòu)，如在柱塞頭2的中空腔22的底部與無壓力室101之間設(shè)置一連通無壓力室101和壓力室100的通孔，并在通孔的位于中空腔22的一側(cè)鉸接一個(gè)可覆蓋該通孔的密封板，當(dāng)柱塞2進(jìn)行射料動(dòng)作時(shí)，壓力室100內(nèi)的高壓金屬液壓迫密封板封住該通孔，當(dāng)柱塞2向后復(fù)位時(shí)，無壓力室101內(nèi)的熔融金屬液頂開密封板，并通過該通孔進(jìn)入壓力室內(nèi)100。
[0050]通過在所述柱塞的兩端分別設(shè)置第一密封部和第二密封部24’，當(dāng)所述柱塞裝配到所述料筒10的內(nèi)腔(也即平直部108的內(nèi)腔)后，所述第一密封部、所述第二密封部24’、所述柱塞桿20以及所述料筒10的內(nèi)壁之間形成用于存放熔融金屬液的無壓力室101，同時(shí)，在料筒10的與所述無壓力室101對(duì)應(yīng)的位置開設(shè)一個(gè)用于向所述無壓力室內(nèi)注入熔融金屬液的澆道，所述澆道連通至金屬熔煉室，或采用料勺加注，以保證所述無壓力室內(nèi)始終充滿熔融的金屬液；第一次使用時(shí)先將所述壓力室100與所述無壓力室101內(nèi)均充滿熔融金屬液，然后推動(dòng)所述柱塞推至最大射料位置完成第一次射料，此時(shí)由于模具及模具外澆口內(nèi)的金屬液冷卻成型，所述出料口 105被封閉，柱塞向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述壓力室100的空間逐漸增大，并形成相對(duì)真空(負(fù)壓)，所述柱塞頭21內(nèi)的中空腔22會(huì)向軸心處收縮，進(jìn)而使所述第一密封部24與所述料筒內(nèi)壁之間產(chǎn)生一個(gè)間隙，在壓差的作用下，無壓力室101內(nèi)的熔融金屬液會(huì)順著所述間隙流入所述壓力室100內(nèi)，同時(shí)，所述金屬熔煉室內(nèi)的熔融金屬液則會(huì)源源不斷的補(bǔ)充到所述無壓力室101內(nèi)，當(dāng)所述柱塞向后運(yùn)動(dòng)至初始位置時(shí)，所述壓力室100及所述無壓力室101內(nèi)均充滿熔融金屬液，此后即可進(jìn)行連續(xù)壓鑄作業(yè)，大大提高了注入效率，且注入的量便于控制，適應(yīng)于自動(dòng)化、高效率操作的要求。
[0051]由于中空腔22的開口與壓力室100連通，當(dāng)活塞進(jìn)行射料動(dòng)作時(shí)，擠壓壓力室內(nèi)100的熔融金屬液，并使所述壓力室100內(nèi)的熔融金屬液壓力升高，同時(shí)中空腔22內(nèi)的熔融金屬液的壓力也同步升高，此時(shí)所述中空腔22會(huì)膨脹一定量，且注射壓力越高，中空腔22的膨脹量越大，由于柱塞頭21上設(shè)有薄片區(qū)23，所述中空腔22的膨脹在薄片區(qū)23的外側(cè)最明顯，而薄片區(qū)23的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形的密封凸起24，因此，所述環(huán)形的密封凸起24會(huì)隨著所述中空腔22的膨脹而緊緊抵觸在料筒10的內(nèi)壁上，以增強(qiáng)密封凸起24與料筒10的內(nèi)壁之間的密封性能。且由于密封凸起24與料筒10內(nèi)壁之間的接觸面積較小，摩擦較少，因此隨注射壓力的增大，并不會(huì)影響柱塞在料筒10內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
[0052]由上述可以看出，將所述柱塞的兩端分別設(shè)置第一密封部和第二密封部，并使所述第一密封部設(shè)置在所述柱塞頭21的薄片區(qū)23上，一方面可以大大縮短鑄造周期，因?yàn)楫?dāng)所述柱塞射料完畢回到初始位置時(shí)，所述壓力室100及所述無壓力室101內(nèi)均已充滿了熔融的金屬液，其回到初始位置的同時(shí)即已為下一次的射料做好了準(zhǔn)備，因此縮短了壓鑄準(zhǔn)備時(shí)間，其生產(chǎn)效率大大提高；另一方面，由于柱塞與料筒10的內(nèi)壁之間形成了無壓力室101，而無壓力室101在整個(gè)射料過程中均充滿熔融金屬液，因此料筒10的內(nèi)壁與柱塞本體及熔融金屬液具有相同的溫度，從所述金屬熔煉室內(nèi)流入的熔融金屬液不會(huì)有明顯的溫度降低，因此在鑄造鋁制產(chǎn)品時(shí)，便于將料筒10內(nèi)熔融金屬溶液(鋁)的溫度控制在600度左右，也即注入模腔內(nèi)的熔融金屬液(鋁)溫度基本為600度，該溫度不會(huì)使采用H13鋼制成的模具因退火而變軟、開裂，進(jìn)而大大延長了模具使用壽命。
[0053]本實(shí)施例中，所述第一密封部為成型在所述柱塞頭21外側(cè)壁上的兩道環(huán)形的密封凸起24。由于所述密封凸起24與所述料筒10的內(nèi)壁之間接觸面積較小，因此柱塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力較小，磨損較輕，且密封效果好，而設(shè)置兩道所述密封凸起24則可進(jìn)一步增強(qiáng)密封性能。
[0054]本實(shí)施例中，所述密封凸起24的兩側(cè)分別設(shè)置有環(huán)形凹槽240，且兩道所述密封凸起24之間通過一道所述環(huán)形凹槽240間隔開，所述環(huán)形凹槽240與所述密封凸起24周向平行設(shè)置。所述環(huán)形凹槽240與所述密封凸起24在所述柱塞頭21的表面形成連續(xù)的波浪狀結(jié)構(gòu)(沿所述柱塞的軸向半剖，即可明顯看到波浪狀的結(jié)構(gòu)，參見圖2)，且所述環(huán)形凹槽240與所述中空腔22的內(nèi)壁之間厚度為所述薄片區(qū)23的最薄處，通過設(shè)置所述環(huán)形凹槽240，可以進(jìn)一步增強(qiáng)薄片區(qū)23的形變能力，進(jìn)而使所述第一密封部的彈性密封效果更好。
[0055]本實(shí)施例中，所述密封凸起24的外輪廓為圓弧形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與所述料筒10的內(nèi)壁接觸時(shí)基本為線接觸，可大大降低所述柱塞與所述料筒10的內(nèi)壁之間的滑動(dòng)摩擦力，降低磨損；而所述環(huán)形凹槽240的縱向截面呈半圓形，則有利于所述薄片區(qū)23變形。
[0056]本實(shí)施例中，所述中空腔22的所述開口處設(shè)有用于限制所述中空腔22過度膨脹或過度收縮的限位裝置。所述限位裝置包括固定于所述柱塞頭21的端面26上的隔板27，以及設(shè)置于所述中空腔22內(nèi)的頂桿25，所述頂桿25的一端固定在所述中空腔22的底端，所述頂桿25的另一端抵觸在所述隔板27上，所述隔板27與所述端面26之間具有連通所述壓力室100與所述中空腔22的間隙28。通過設(shè)置所述限位裝置，可防止注射壓力過大時(shí)所述柱塞頭23過度膨脹，甚至將所述柱塞卡死，或防止所述壓力室100內(nèi)的真空度過大時(shí)所述柱塞頭23過度收縮，超過所述薄片區(qū)23的正常彈力回復(fù)范圍，因此，所述限位裝置可有效保護(hù)具有形變能力的柱塞頭21損壞，進(jìn)而延長使用壽命。
[0057]本實(shí)施例中，所述隔板27的面積與所述柱塞頭21的端面26的面積基本相等，所述隔板27通過若干根螺栓固定在所述柱塞頭21的所述端面26上，以便于裝配、維修。
[0058]本實(shí)施例中，所述頂桿25從所述中空腔22的開口處延伸出所述柱塞頭21的端面26，所述隔板27的與所述頂桿25配合的一側(cè)中心處設(shè)置有凹槽，所述頂桿25插入所述凹槽內(nèi)，所述凹槽便于將所述頂桿25與所述隔板27相對(duì)定位。
[0059]本實(shí)施例中，所述頂桿25的與所述中空腔22配合的一端側(cè)面上開設(shè)有螺紋，所述中空腔22底端軸心處開設(shè)有螺孔，所述頂桿25通過螺紋與螺孔配合旋入所述中空腔22的底部并固定，采用螺紋螺孔配合便于所述頂桿25的裝配。
[0060]本實(shí)施例中所述隔板27與所述端面26之間、所述頂桿25與所述柱塞頭21的開口之間留有一定的間隙28，所述間隙28連通所述壓力室100與所述中空腔22，所述金屬熔液在所述壓力室100與所述中空腔22之間可以流動(dòng)；當(dāng)然，還可以通過調(diào)整所述間隙28的大小，使金屬熔液在流經(jīng)所述間隙28時(shí)具有一定的阻尼作用，進(jìn)而也能防止所述中空腔22過度膨脹或收縮。
[0061]實(shí)施例二
[0062]本實(shí)施例提供一種壓鑄機(jī)射料裝置，其是在實(shí)施例1基礎(chǔ)之上的進(jìn)一步改進(jìn)，在本實(shí)施例中，為了便于本發(fā)明的雙密封柱塞安裝到所述料筒10內(nèi)，以及確保所述柱塞在料筒10內(nèi)具有較為穩(wěn)定的運(yùn)行運(yùn)狀態(tài)，在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述第二柱塞頭21’與所述柱塞頭21相對(duì)于所述柱塞桿20的長度方向的中心點(diǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，也即所述第二柱塞頭21’與所述柱塞頭21的結(jié)構(gòu)一致，這種設(shè)置方式有利于保證所述柱塞在所述料筒10運(yùn)行時(shí)其兩端的密封部與料筒內(nèi)壁摩擦力基本相等，能夠較為平穩(wěn)定的沿著軸線方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而確保精確壓鑄，且在必要時(shí)，還能將所述柱塞頭21與所述第二柱塞頭21’調(diào)換安裝位置。
[0063]參見圖2-4，所述第二柱塞頭21’的具體結(jié)構(gòu)為:其包括中空腔22’，所述中空腔22’與所述柱塞頭的外側(cè)壁之間形成薄片區(qū)23’，所述薄片區(qū)23’上設(shè)有兩道密封凸起，兩所述密封凸起之間通過一道環(huán)形凹槽240’隔開，所述兩道密封凸起即為所述第二密封部24’，所述中空腔22’內(nèi)還設(shè)置有螺紋連接的頂桿25’，所述頂桿25’抵在隔板27’的中部凹槽內(nèi)，所述隔板27’與第二柱塞頭21’的端面26’之間形成間隙28’。
[0064]實(shí)施例三
[0065]本實(shí)施例提供一種壓鑄機(jī)射料裝置，其是在實(shí)施例一或二基礎(chǔ)之上的變形，在本實(shí)施例中，參見圖5、圖6，所述平直部108及所述鵝頸部109的外側(cè)設(shè)置有加熱裝置102，所述加熱裝置102為熱流體加熱器，所述加熱裝置102的外側(cè)設(shè)置有用于保溫的絕熱套筒110。該加熱裝置102可對(duì)料筒10內(nèi)的熔融金屬液適當(dāng)加熱，使其一直保持在射料溫度，進(jìn)而提高鑄件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。該絕熱套筒110—方面可以防止高溫的料筒內(nèi)壁及加熱裝置與外界空氣發(fā)生熱交換而降低溫度，同時(shí)還能有效防操作人員以意外觸碰加熱裝置的外壁發(fā)生燙傷事故，進(jìn)而提高設(shè)備的安全性能。
[0066]作為一種優(yōu)選，所述平直部108、所述鵝頸部109及所述加熱裝置102設(shè)置為一體式結(jié)構(gòu)，所述熱流體加熱器設(shè)置在料筒10的本體內(nèi)部。
[0067]下面結(jié)合實(shí)施例三中的附圖，描述本發(fā)明射料裝置的工作原理:
[0068]參見圖5，此時(shí)所述柱塞位于初始位置，所述壓力室100及所述無壓力室101內(nèi)均充滿熔融的金屬液，此時(shí)所述壓力室100及所述無壓力室101內(nèi)的熔融金屬液的壓力基本相等。壓鑄時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述柱塞2向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)所述柱塞頭21左側(cè)壓力室100內(nèi)的金屬溶液的壓力升高，且所述壓力室100內(nèi)的熔融金屬液從間隙28進(jìn)入中空腔22內(nèi)，所述中空腔22在高壓的熔融金屬液的作用下沿著徑向向外膨脹(參見圖5中空腔22內(nèi)的箭頭方向)，使柱塞頭上的第一密封部與料筒10的內(nèi)壁緊密接觸，且射料壓力越大，第一密封部與料筒10內(nèi)壁之間的密封效果越好。
[0069]參見圖6，此時(shí)所述柱塞運(yùn)動(dòng)至最大射料位置，射料動(dòng)作結(jié)束，此時(shí)模具內(nèi)已充熔融金屬液，當(dāng)所述柱塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于出料口 105處被冷卻的金屬堵塞，壓力室100的空間變大，形成相對(duì)真空，此時(shí)中空腔22會(huì)沿徑向向軸心處收縮，進(jìn)而使第一密封部24與料筒10的內(nèi)壁之間具有一間隙，無壓力室101內(nèi)的熔融金屬液在壓力的作用下沿著所述間隙補(bǔ)充到所述壓力室100內(nèi)，當(dāng)所述柱塞運(yùn)動(dòng)至初始位置(圖4所示的位置，此時(shí)由于薄片區(qū)23的彈力作用，所述密封凸起24向外僅靠所述料筒10的壁面，同時(shí)所述料筒10的內(nèi)壁對(duì)所述密封凸起24施加一個(gè)指向軸心的反作用力，參見圖4中空腔22內(nèi)的箭頭方向)時(shí)，所述壓力室100及所述無壓力室101內(nèi)均充滿熔融的金屬液，無需像傳統(tǒng)的射料裝置那樣要等柱塞運(yùn)動(dòng)至初始位置再向料筒內(nèi)添加熔融金屬液，因此可節(jié)省注液時(shí)間，大大縮短壓鑄周期，提聞生廣效率。
[0070]且本發(fā)明的加熱裝置可對(duì)平直部和鵝頸部內(nèi)的熔融金屬液適當(dāng)加熱，使其一直保持在適宜的射料溫度，進(jìn)而提高鑄件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
[0071]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種壓鑄機(jī)射料裝置，包括用于盛放熔融金屬液的料筒(10)及滑動(dòng)密封設(shè)置在所述料筒(10)內(nèi)腔中的柱塞(2)，所述柱塞(2)在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下將所述料筒(10)內(nèi)熔融金屬液壓射進(jìn)模腔內(nèi)，其特征在于: 所述料筒(10)包括平直部(108)，以及設(shè)置在所述平直部(108)出料一端的鵝頸部(109)，所述鵝頸部(109)的內(nèi)腔斜向上傾斜并與模腔連通，所述平直部(108)的內(nèi)腔上壁與所述鵝頸部(109)的內(nèi)腔上壁通過設(shè)置在所述平直部(108)端部的傾斜部(1080)過渡連接，所述傾斜部(1080)的最低點(diǎn)(1081)低于所述鵝頸部(109)的出料口(105)的最低點(diǎn)(1051)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述柱塞(2)包括設(shè)置在所述平直部(108)內(nèi)腔里并與所述平直部(108)的內(nèi)壁滑動(dòng)密封配合的柱塞頭(21)和第二柱塞頭(21’)，所述柱塞頭(21)與第二柱塞頭(21’ )之間通過柱塞桿(20)連接，所述柱塞頭(21)、所述第二柱塞頭(21’)、所述柱塞桿(20)及所述平直部(108)之間形成用于存放熔融金屬液的無壓力室(101)，所述無壓力室(101)與金屬熔煉室連通；所述柱塞頭(21)、所述鵝頸部(109)及所述平直部(108)的內(nèi)壁之間形成用于存放待注射熔融金屬液的壓力室(100)，所述壓力室(100)與所述無壓力室(101)之間設(shè)置供熔融金屬液從所述無壓力室(101)流動(dòng)到所述壓力室(100)內(nèi)的單向流通裝置，所述單向流通裝置適于在所述柱塞(21)射料過程中封閉，并在所述柱塞(21)復(fù)位過程中開啟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述柱塞頭(21)的側(cè)壁設(shè)有與所述平直部(108)內(nèi)壁滑動(dòng)密封的第一密封部，所述第二柱塞(21’ )的側(cè)壁設(shè)有與所述平直部(108)的內(nèi)壁滑動(dòng)密封的第二密封部；所述柱塞頭(21)具有中空腔(22)，所述中空腔(22)具有與柱塞頭(21)前方的壓力室(100)連通的開口，所述第一密封部位于所述中空腔(22)與所述柱塞頭(21)外壁面之間形成的具有一定形變能力的薄片區(qū)(23)上；所述薄片區(qū)(23)形成所述單向流通裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述第一密封部為成型在所述柱塞頭(21)外側(cè)壁上的至少一道環(huán)形的密封凸起(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述密封凸起(24)的兩側(cè)分別設(shè)置有環(huán)形凹槽(240)，所述環(huán)形凹槽(240)與所述密封凸起(24)周向平行設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述密封凸起(24)設(shè)置有兩道，且兩道所述密封凸起(24)之間通過一道所述環(huán)形凹槽(240)間隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述密封凸起(24)的外輪廓為圓弧形結(jié)構(gòu)；所述環(huán)形凹槽(240)的縱向截面呈半圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述中空腔(22)的所述開口處設(shè)有用于限制所述中空腔(22)過度膨脹或過度收縮的限位裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述限位裝置包括固定于所述柱塞頭(21)的端面(26)上的隔板(27)，以及設(shè)置于所述中空腔(22)內(nèi)的頂桿(25)，所述頂桿(25)的一端固定在所述中空腔(22)的底端，所述頂桿(25)的另一端抵觸在所述隔板(27)上，所述隔板(27)與所述端面(26)之間，以及所述隔板(27)或所述頂桿(25)與所述柱塞頭(21)的開口之間具有連通所述壓力室(100)與所述中空腔(22)的間隙(28)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述隔板(27)的面積與所述柱塞頭(21)的端面(26)的面積基本相等，所述隔板(27)通過若干根螺栓固定在所述柱塞頭(21)的所述端面(26)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述頂桿(25)從所述中空腔(22)的開口處延伸出所述柱塞頭(21)的端面(26)，所述隔板(27)的與所述頂桿(25)配合的一側(cè)中心處設(shè)置有凹槽，所述頂桿(25)插入所述凹槽內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述頂桿(25)的與所述中空腔(22)配合的一端側(cè)面上開設(shè)有螺紋，所述中空腔(22)底端軸心處開設(shè)有螺孔，所述頂桿(25)通過螺紋與螺孔配合旋入所述中空腔(22)的底部并固定。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述第二柱塞頭(21’ )與所述柱塞桿(20)相對(duì)于所述柱塞桿(20)的長度方向的中心點(diǎn)結(jié)構(gòu)對(duì)稱。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述平直部(108)及所述鵝頸部(109)的外側(cè)設(shè)置有加熱裝置(102)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述平直部(108)、所述鵝頸部(109)及所述加熱裝置(102)為一體式結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述加熱裝置(102)為熱流體加熱器。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16任一所述的一種壓鑄機(jī)射料裝置，其特征在于:所述加熱裝置(102)的外側(cè)設(shè)置有用于保溫的絕熱套筒(110)。
【文檔編號(hào)】B22D17/08GK104275464SQ201410471873
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】捷卡姆.查馬特 申請(qǐng)人:蘇州橙石鑄造有限公司