熱室壓鑄機的壓射油路裝置的製作方法

2023-11-10 09:11:32 3

專利名稱：熱室壓鑄機的壓射油路裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱室壓鑄機的壓射系統，具體的說，是指熱室壓鑄機的壓射 油路裝置。
背景技術：
熱室壓鑄機是一種常見的壓力鑄造設備，所謂壓力鑄造是指將金屬熔液加入 熱室壓鑄機的壓室內後，由壓射系統按設定的壓力和速度把金屬熔液壓射入壓鑄 模中，並使其在保壓狀態下凝固成所需的壓鑄件。熱室壓鑄機的壓射過程一般分 為三個階段慢壓射階段，壓鑄機壓射杆的速度和行程較小，將壓室內的金屬熔 液推送至壓鑄模的澆口處；快壓射階段，壓射杆的速度和行程加大，使金屬熔液 衝破澆口處的阻力進入模具型腔內並將其填充滿；保壓階段，壓射杆的速度和行 程減小，但壓射杆的壓力不變，將模具型腔正在凝固的金屬熔液壓實，等冷卻後 就得到所需的壓鑄件。壓鑄機的壓射速度和壓力對壓鑄件的質量影響很大，其中 快壓射響應速度對其影響更大。因此，通過對壓射油路的設計和其中控制閥的選 用就變得尤為重要。
現有壓鑄機中，壓射系統的油路控制閥大多採用電磁換向閥實現對壓射油缸 的供油。第一，這種閥須走完遮蓋量壓力油才能開始流動，因此壓鑄機壓射響應 速度慢，對快壓射來說尤其如此。第二，電磁換向閥對孔腔加工要求高，關閉時 內洩漏大，浪費能量。第三，這種電磁閥是個三位四通滑閥，在換向時所有四個 油口的開啟和關閉同時發生，很難避免壓力油對閥的衝擊，熱室壓鑄機可靠性差。 第四，該閥必須針對任何一個油口的最大流量來確定通徑，相同通徑的電磁換向 閥與其它結構的閥相比，流通能力弱。最後，這種壓鑄機的壓射杆一次回程到位， 在回程過程中，噴嘴與模具接觸部分的金屬熔液未完全被倒吸回噴管內，金屬熔 液滴漏嚴重。

發明內容
本發明的目的是針對上述壓射油路系統存在的問題，提供一種快壓射響應 速度快且內洩漏小的熱室壓鑄機的壓射油路裝置。
本發明的設計方案是熱室壓鑄機的壓射油路裝置，它包括由壓射油缸、設 於其內的壓射活塞和壓射杆組成的壓射組件，由慢壓射電磁閥及其油路組成的慢 壓射供油系統，其特徵是快壓射供油系統由快壓射蓄能器、單向閥、快壓射進油 閥和快壓射出油閥以及連接上述各部件的油路組成；液壓回程系統由回程進油閥 和回程出油閥及其油路組成；快壓射進油、出油閥和回程進油、出油閥的控制裝 置分別由連接快壓射進油、出油閥和回程進油、出油閥的電磁閥及其連接電路組 成。
本發明中快壓射供油系統和液壓回程系統各部件的連接關係如下快壓射進 油閥的輸入端與快壓射蓄能器和單向閥的輸出端相連，輸出端與壓射油缸的無杆 腔相連；快壓射出油閥的輸入端與壓射油缸的有杆腔相連，輸出端與油箱相連； 回程進油閥的輸入端和單向閥的輸入端並聯與油泵的輸出端相連，回程進油閥輸 出端與壓射油缸的有杆腔相連；回程出油閥的輸入端與壓射油缸的無杆腔相連， 輸出端與油箱相連。
本發明中快壓射進油、出油閥和回程進油、出油閥的閥套前端是個截頭錐面， 截頭錐面最小直徑處形成了上述各閥的油口 。
本發明中快壓射進油、出油閥和回程進油、出油閥的閥套安裝在裡面打孔通 油的液壓板內。
本發明中快壓射進油、出油闊和回程進油、出油閥的閥芯是個一端大一端小 的活塞，大的一端與電磁閥相連，小的一端直徑比截頭錐面的最小直徑略大。
本發明中快壓射進油、出油閥和回程進油、出油閥採用插裝閥。
本發明中壓射杆的回程分為一級回程和二級回程， 一級回程後，執行噴嘴與 模具脫開動作，然後執行二級回程使壓射杆回程到位。
本發明的有益效果是熱室壓鑄機執行完慢壓射動作延時一定時間，快壓射 電磁閥換向使快壓射插裝閥開啟，閥芯小的一端一離開閥套的截頭錐面，儲存在 快壓射蓄能器內的壓力油開始流動，與從單向閥進入的壓力油匯合後，迅速經過 快壓射進油插裝閥進入壓射油缸無杆腔推動壓射活塞向下運動執行快壓射動作， 壓射油缸有杆腔內的壓力油經過快壓射出油插裝閥順勢排入油箱。採用插裝閥後 壓鑄機的快壓射響應速度可達採用電磁換向閥的四倍，使熱室壓鑄機可以更快地 循環，提高生產效率。插裝閥的閥芯是個一端大一端小的活塞，大的一端外圓周 面與閥套的圓柱形內表面液密封配合，阻止壓力油往外洩漏；小的一端直徑比截 頭錐面的最小直徑略大，插裝閥關閉時，小的一端與截頭錐面液密封配合，這樣 就能減少甚至消除壓力油在油路內洩漏，能量浪費少。在確定插裝閥通徑時僅需 處理通過各該油口的所需流量，同樣通徑的插裝閥流通能力是電磁換向閥的兩倍
以上，可實現經濟性並優化壓射系統。插裝閥的油口比電磁換向閥少，閥芯所受 到的衝擊較電磁換向閥小，熱室壓鑄機可靠性提高。此外，具有本壓射油路裝置 的熱室壓鑄機液壓回程過程分為一級回程和二級回程。 一級回程後，執行噴嘴與 模具脫開動作，然後執行二級回程使壓射杆回程到位。在執行二級回程的時候， 噴嘴與模具己經脫離了，壓鑄機把噴嘴與模具接觸部分的金屬熔液倒吸回噴管 內，能有效避免噴嘴與模具接觸部分的金屬熔液的滴漏現象。


圖1為熱室壓鑄機壓射系統的裝配結構圖。 圖2為熱室壓鑄機液壓原理示意圖。
圖3為熱室壓鑄機壓射系統處於回程最終狀態時的剖面示意圖。 圖4為熱室壓鑄機壓射系統處於慢壓射狀態時的剖面示意圖。 圖5為熱室壓鑄機壓射系統處於快壓射狀態時的剖面示意圖。 圖6為熱室壓鑄機壓射系統處於一級回程狀態時的剖面示意圖。
具體實施例方式
如圖l、圖3所示，熱室壓鑄機的壓射組件包括壓射油缸13、位於其內的壓射 活塞24和壓射杆29。慢壓射供油系統由慢壓射電磁閥16及其油路構成。慢壓射電 磁閥16輸入端的進油口通過通道28與油泵相連，其出油口通過通道14與壓射油缸 13的無杆腔相連；慢壓射電磁閥16輸出端的進油口通過通道15與壓射油缸13的有 杆腔相連，其出油口通過通道38與油箱25相連。快壓射蓄能器l、單向閥7、快壓 射進油閥5和快壓射出油閥11以及連接上述各部件的油路組成快壓射供油系統。 快壓射蓄能器1內有個與其相配合的活塞3將快壓射蓄能器1分為上、下腔室，上 腔室2內充有氮氣，下腔室4底部開口形成的快壓射蓄能器1輸出輸入端通過通道 30與快壓射進油閥5的輸入端和單向閥7的輸出端相連，當然蓄能器活塞3對上腔 室2來說是氣密封的，對下腔室4來說是液密封的。單向閥7的輸入端通過通道34 與油泵的輸出端相連，單向閥7的輸出端通過通道6與快壓射蓄能器1和快壓射進 油閥5的輸入端相連。快壓射蓄能器l內的壓力油一旦減少即油壓降低時，油泵輸 送過來的壓力油立即通過單向閥7補充到快壓射蓄能器1的下腔室4，但下腔室4 內的壓力油不能通過單向閥7流出，該單向閥7起到防止壓力油回流的作用，將能 量儲存起來。快壓射進油閥5的輸入端通過通道6與快壓射蓄能器1和單向閥7的輸 出端相連，輸出端通過通道26與壓射油缸13的無杆腔相連。快壓射出油閥ll的輸 入端通過通道44與壓射油缸13的有杆腔相連，輸出端通過通道43與油箱25相連。
壓射回程系統由回程進油閥8和回程出油閥9及其油路組成。回程進油閥8的輸入 端通過通道45與油泵的輸出端相連，輸出端通過通道42與壓射油缸13的有杆腔相 連。回程出油閥9的輸入端通過通道39與壓射油缸13的無杆腔相連，輸出端通過 通道40與油箱25相連。
上述快壓射進油、出油閥5、 ll與回程進油、出油閥8、 9的閥套可以安裝在 裡面打孔通油的液壓板內，或裡面通有油管的箱體內，這裡優選裡面打孔通油的 液壓板20。在液壓板20內，快壓射進油閥5的閥套31前端有個截頭錐面32，截頭 錐面32最小直徑處形成快壓射進油閥5的輸入端油口，該閥套31的圓柱形內表面 底部開口形成快壓射進油閥5的輸出端油口。位於閥套31內的閥芯36是個一端大 一端小的活塞，該活塞的大小端是兩個直徑不同的圓柱體，大的一端與電磁閥21 相連，其外圓周面與閥套31的圓柱形內表面液密封配合，阻止壓力油往外洩漏； 小的一端直徑比截頭錐面32的最小直徑略大，快壓射進油閥5關閉時，小的一端 與截頭錐面32液密封配合，這樣就能減少甚至消除壓力油在油路內洩漏，能量浪 費少。快壓射出油閥ll和回程進油、出油閥8、 9與上述快壓射進油閥5結構相同， 只是與每個閥輸出輸入端連接的油路通道以及與閥芯連接的電磁閥不同而已。快 壓射進油、出油閥5、 11的閥芯與快壓射電磁閥21相連，回程進油、出油閥8、 9 的閥芯與回程電磁閥22相連。快壓射過程中，慢壓射電磁閥16與回程進油、出油 閥8、 9關閉，在快壓射進油、出油閥5、 ll開啟的瞬間，即閥芯小的一端一離開 截頭錐面32，儲存在快壓射蓄能器l內的壓力油開始流動，與從單向閥7進入的壓 力油匯合後，迅速經過快壓射進油閥5進入壓射油缸13的無杆腔推動壓射活塞24 向下運動執行快壓射動作，壓射油缸13有杆腔內的壓力油經過快壓射出油閥11 順勢排入油箱25。這樣的壓鑄機快壓射響應速度比採用電磁換向閥的快四倍，使 壓鑄機更快地循環，提高生產效率。
下面介紹熱室壓鑄機的壓射油路裝置的工作原理過程
如圖2、圖4所示，熱室壓鑄機壓射系統處於慢壓射狀態，快壓射進油、出 油閥5、 ll和回程進油、出油閥8、 9關閉，打開慢壓射電磁閥16。壓力油經過 慢壓射電磁閥16的輸入端進入壓射油缸13的無杆腔推動壓射活塞24向下運動， 壓射杆29移動的距離為慢壓射行程Si。壓射油缸13有杆腔內的壓力油經過慢壓 射電磁閥16的輸出端排至油箱25。慢壓射階段，壓鑄機壓射杆的速度和行程較 小，將壓室內的金屬熔液推送至壓鑄模的澆口處。
如圖2、圖5所示，熱室壓鑄機壓射系統處於快壓射狀態，回程進油、出油
閥8、 9保持關閉，關閉慢壓射電磁閥16後延時0.3秒(時間根據需要可在壓鑄 機觸控螢幕上自行設置)，快壓射電磁閥21換向使快壓射進油、出油閥5、 11打 開。壓力油從快壓射蓄能器l流出，與從單向閥7進入的壓力油匯合後，經過快 壓射進油閥5進入壓射油缸13的無杆腔推動壓射活塞24再次向下運動，壓射杆 29移動的距離為快壓射行程S2。壓射油缸13有杆腔內的壓力油經過快壓射出油 閥11排至油箱25。快壓射階段，壓射杆的速度和行程加大，使金屬熔液衝破澆 口處的阻力進入模具型腔內並將其填充滿。
快壓射完成後延時0. 2秒(時間根據需要可在壓鑄機觸控螢幕上自行設置)即 所謂的保壓階段，此時壓射杆29的速度和行程很小，可以忽略不計，但壓射杆 29的壓力不變，將模具型腔正在凝固的金屬熔液壓實，冷卻後就得到所需的壓 鑄件。經過具有上述壓射油路裝置的熱室壓鑄機壓鑄出來壓鑄件緻密性好、抗拉 強度高、成品率高。
如圖2、 3和6所示，熱室壓鑄機液壓回程分為一級回程和二級回程。 一級 回程過程中，快壓射進油、出油閥5、 ll和慢壓射電磁閥16關閉，回程電磁閥 22換向使回程進油、出油閥8、 9打開並延時0. 2 0. 4秒。從油泵輸過來的壓 力油分為兩路， 一路經過單向閥7補充到蓄能器1的下腔室4直到蓄能器1達到 設定的能量值，另一路經過回程進油閥8進入壓射油缸13的有杆腔推動壓射活 塞24往上運動，此一級回程壓射杆29回程的距離為S3。 一級回程結束後，暫時 關閉回程進油、出油閥8、 9，執行噴嘴與模具脫開動作。二級回程過程中，快 壓射進油、出油閥5、 ll和慢壓射電磁閥16保持關閉，回程電磁閥22換向再次 將回程進油、出油閥8、 9打開，直至壓射杆29回程到位。在執行二級回程的時 候，噴嘴與模具已經脫離了，壓鑄機把噴嘴與模具接觸部分的金屬熔液倒吸回噴 管內，能有效避免噴嘴與模具接觸部分的金屬熔液的滴漏現象。整個液壓回程過 程中，壓射油缸13無杆腔內的壓力油經過回程出油閥9排出至油箱25。
本發明的快壓射進油、出油閥5、 ll與回程進油、出油閥8、 9優選插裝閥。
權利要求
1、一種熱室壓鑄機的壓射油路裝置，它包括由壓射油缸(13)、設於其內的壓射活塞(24)和壓射杆(29)組成的壓射組件，由慢壓射電磁閥(16)及其油路組成的慢壓射供油系統，其特徵是快壓射供油系統由快壓射蓄能器(1)、單向閥(7)、快壓射進油閥(5)和快壓射出油閥(11)以及連接上述各部件的油路組成；液壓回程系統由回程進油閥(8)和回程出油閥(9)及其油路組成；快壓射進油、出油閥(5、11)和回程進油、出油閥(8、9)的控制裝置分別由連接快壓射進油、出油閥(5、11)和回程進油、出油閥(8、9)的電磁閥及其連接電路組成。
2、 根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵是 快壓射進油閥(5)的輸入端與快壓射蓄能器(1)和單向閥(7)的 輸出端相連，輸出端與壓射油缸(13)的無杆腔相連。
3、 根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵是 快壓射出油閥(11)的輸入端與壓射油缸(13)的有杆腔相連，輸出 端與油箱 (25) 相連0
4、 根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵是 回程進油閥(8)的輸入端和單向閥(7)的輸入端並聯與油泵的輸出 端相連，回程進油閥(8)輸出端與壓射油缸(13)的有杆腔相連。
5、 根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵是 回程出油閥(9)的輸入端與壓射油缸(13)的無杆腔相連，輸出端 與油箱(25)相連。
6.根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵是 快壓射進油、出油閥(5、 11)和回程進油、出油閥(8、 9)的閥套 前端是個截頭錐面(32)，截頭錐面(32)最小直徑處形成了上述各 閥的油口 。
7、 根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵是 快壓射進油、出油閥(5、 11)和回程進油、出油閥(8、 9)的閥套 安裝在裡面打孔通油的液壓板(20)內。
8、 根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵是 快壓射進油、出油閥(5、 11)和回程進油、出油閥(8、 9)的閥芯(36)是個一端大一端小的活塞，大的一端與電磁閥(21、 22)相連， 小的一端直徑比截頭錐面(32)的最小直徑略大。
9、 根據權利要求1至8中任何一項所述的熱室壓鑄機的壓射油路 裝置，其特徵是快壓射進油、出油閥(5、 11)和回程進油、出油閥(8、 9)採用插裝閥。
10、 根據權利要求l所述的熱室壓鑄機的壓射油路裝置，其特徵 是壓射杆(29)的回程分為一級回程和二級回程， 一級回程後，執行 噴嘴與模具脫開動作，然後執行二級回程使壓射杆(29)回程到位。
全文摘要
一種熱室壓鑄機的壓射油路裝置，它包括由壓射油缸、設於其內的壓射活塞和壓射杆組成的壓射組件，由慢壓射閥及其油路組成的慢壓射供油系統，由快壓射蓄能器、單向閥、快壓射進油閥和快壓射出油閥以及連接上述各部件的油路組成的快壓射供油系統，由回程進油閥和回程出油閥及其油路組成的液壓回程系統，快壓射進油、出油閥和回程進油、出油閥的控制裝置分別由連接快壓射進油、出油閥和回程進油、出油閥的電磁閥及其連接電路組成。採用插裝閥後壓鑄機的快壓射響應速度可達採用電磁換向閥的四倍，使壓鑄機更快地循環，提高生產效率。插裝閥關閉時，閥芯小的一端與閥套的截頭錐面液密封配合，這樣就能減小壓力油在油路內洩漏，能量浪費少。
文檔編號B22D17/30GK101108412SQ20071006953
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月10日 優先權日2007年7月10日
發明者袁禮峰 申請人:寧波東方壓鑄工具機有限公司