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CN116140579B - 一种生产薄壁制品的冷室压铸机 - Google Patents

一种生产薄壁制品的冷室压铸机 Download PDF

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CN116140579B
CN116140579B CN202310426831.4A CN202310426831A CN116140579B CN 116140579 B CN116140579 B CN 116140579B CN 202310426831 A CN202310426831 A CN 202310426831A CN 116140579 B CN116140579 B CN 116140579B
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wall
exhaust
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郝与泽
张均
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李有淋
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Ningbo Lk Technology Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种生产薄壁制品的冷室压铸机,具有料筒组件,料筒组件的内壁界定一容纳腔,料筒组件的顶部从前往后依次开设有排气溢流口和第一进料口,排气溢流口和第一进料口均连通容纳腔,压铸机上可拆卸地设置有第一管道和第二管道,第一管道和第二管道均设置在料筒组件的顶部,第一管道的顶部可封闭地设置有第二进料口,第二进料口适于通过第一管道连通第一进料口;第二管道适于连通排气溢流孔与排气设备,第二管道内沿上下方向可活动地设置有开闭组件,开闭组件适于依靠自身重力开启或者封闭排气溢流口。本申请的一个目的在于提供一种高效、高速、高成品率的用于生产薄壁制品的冷室压铸机。

Description

一种生产薄壁制品的冷室压铸机
技术领域
本申请涉及压铸机领域,特别涉及一种用于生产薄壁制品的冷室压铸机。
背景技术
压铸机是一种常见的铸造设备,其利用压力铸造成型制品,具有成型速度快、成型精度高,适合大批量的生产铸件。压铸机包括热室压铸机和冷室压铸机,其中冷室压铸机适于生产熔点更高的镁铝等合金制品,压铸机在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型,开模后可以得到固体金属铸件。
但是,现有的冷室压铸机由于其结构限制在生产薄壁制品时,生产效率低、成品率差、气孔多、强度差、废料多且难以处理,是本领域的技术人员需要解决的问题。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种高效、高速、高成品率的用于生产薄壁制品的冷室压铸机。
为达到以上目的,本申请采用的技术方案为:
一种用于生产薄壁制品的冷室压铸机,具有料筒组件,所述料筒组件的内壁界定一容纳腔,所述料筒组件的顶部从前往后依次开设有排气溢流口和第一进料口,所述排气溢流口和所述第一进料口均连通所述容纳腔,所述压铸机上可拆卸地设置有第一管道和第二管道,所述第一管道和所述第二管道均设置在所述料筒组件的顶部,所述第一管道的顶部可封闭地设置有第二进料口,所述第二进料口适于通过所述第一管道连通所述第一进料口;所述第二管道适于连通所述排气溢流孔与排气设备,所述第二管道内沿上下方向可活动地设置有开闭组件,所述开闭组件适于依靠自身重力开启或者封闭所述排气溢流口;当所述容纳腔内具有空气时,所述排气设备适于驱动所述空气流动并推动所述开闭组件开启;当所述容纳腔内完全填充金属液时,所述开闭组件的重力大于所述金属液对所述开闭组件的浮力,所述开闭组件关闭;当所述容纳腔内的金属液起压后,所述金属液适于推动所述开闭组件开启。
值得一提的是,排气设备指的是具有抽气能力的设备,启动该设备可以通过该实施例中的第二管道,从而将容纳腔中的气体排出。在通过第二进料口向容纳腔注入金属液时,容纳腔连通外界因此其内部具有空气,排气设备能够抽取气体,从而造成第二管道内处于相对真空的环境,从而使大气压克服开闭组件的重力,从而进一步减少容纳腔中的气体;所述容纳腔内完全填充金属液,指的是容纳腔内完全充满了金属液,由于金属液占据了容纳腔内的空间,因此空气被挤出容纳腔;金属液起压指的是通过打料连接体推动金属液,从而使金属液具有一定的压力和速度从而进入模具型腔内。
薄壁制品在压铸领域,其壁厚一般指的是在0.7mm-1.6mm之间,进一步分析现有的冷室压铸机生产薄壁制品时,生产效率低、成品率差的原因如下:
(1)由于其壁厚较薄,如果采用传统的具有溢流槽的模具,其具有较多的飞边,而这些飞边的厚度与制品的厚度相差不大,因此极难去除,增加了薄壁制品的生产周期;
(2)由于冷室压铸机的结构限制,虽然其生产效率较高,压射力传导更加直接,能使金属液更快的起压,并使之具有更大的压射力,但是由于在注入金属液的过程中,第一进料口与外界直接相连,空气难以避免的会进入容纳腔中,并且使用传统的排气设备,很难将这些空气完全排出,由于生产的是薄壁制品,未来得及排出的气泡除了会影响制品的强度外,这些气泡会被困在金属液中,造成制品注不满的缺陷,因此造成了工件成品率低的问题;
(3)另外,由于薄壁制品的壁厚较薄,金属液在模具型腔中流动的流道的宽度也较小,在实际生产的过程中,金属液进入型腔的过程中,如果其流速过慢或者压射的时间过长,容易导致流道凝结,从而导致后续的金属液无法通过流道进入模具型腔的其他位置,从而出现注不满的缺陷;
(4)由于制品的壁厚较薄,因此充模压力与金属液中存在的压射压力之间的大小关系很重要,如果压射压力过小,无法完成充模过程;如果压射压力过大,造成溢料和飞边也很难处理(当然压射压力过大可以通过增加锁模压力来放置溢料和飞边,但这需要进一步强化锁模部件,从而提升了压铸机的制造成本,不利于市场化的推广),因此需要控制金属液由于打料连接体的推动而产生的压射压力,而普通的冷室压铸机仅能通过控制油缸压力从而控制打料连接体产生的推力从而间接限制压射压力的大小,无法准确控制金属液流体内部的压射压力,因此也会造成成型的金属制品质量差、缺陷多的问题。(相较于普通的塑料流体,可以通过放置传感器的方式获得较为精准的注射压力;金属流体其温度较高,放置传感器的方式并无法使用,因此想要控制该压力也更加困难);
总结来说,要想生产质量较高的薄壁制品,其既需要减少容纳腔中的空气,并且还需要有效控制金属液的压射压力,并且在此基础上,减少该用于生产薄壁制品的冷室压铸机的制造成本,有利于其进行市场化的推广。
而本发明采用的用于生产薄壁制品的冷室压铸机按照以下步骤进行工序:
S100、使第二进料口处于打开状态,使金属液通过第二进料口沿第一管道进入第一进料口并进入容纳腔内;在此过程中,打开排气设备,使排气设备抽取第二管道内的空气,从而使第二管道相对于容纳腔处于相对真空的状态,大气压可以克服开闭组件的重力,从而使容纳腔中的空气沿排气溢流口流出并通过排气设备排出;
S200、金属液逐渐填充容纳腔,容纳腔内的气体逐渐减少,直到金属液完全填充容纳腔,容纳腔内所有的空间都被金属液占据,从而保证容纳腔中没有多余的空气,此时关闭排气设备并封闭第二进料口,从而使容纳腔无法通过第一通道与外界连通,第一管道和第二管道之间不存在压强差,并且由于开闭组件的重力大于金属液对开闭组件的浮力,因此开闭组件关闭;
S300、通过打料连接体对金属液进行压射,从而使金属液起压,并且由于金属液具有的压力其可以推动开闭组件克服重力运动,从而使容纳腔中的部分金属液可以沿排气溢流口进入第二通道中。(因此可以通过改变开闭组件的重力,从而控制金属液压射压力的作用,即如果金属液的压射压力过大,其会通过排气溢流口进行泄压)。
采用本发明的冷室压铸机,具有以下优点:
(1)由于其具有排气溢流口,通过用于封闭和开启该排气溢流口的开闭组件,既可以实现排气,又可以实现示压功能,通过改变不同重量的开闭组件,从而实现对不同制品的金属液的压射压力的控制,从而更好的用于薄壁制品的生产,并且减少了飞边的出现,从而提升了该压铸机用于生产薄壁制品的质量;
(2)由于设置了排气设备,其在容纳腔存在空气时,可以通过开闭组件的开启从而抽取容纳腔中的气体,由于容纳腔与模具型腔直接连通,因此在排气设备抽取空气的过程中,其也可以抽取模具型腔内的空气,从而使模具型腔处于相对真空状态,从而在大气压力下,使模具的前后模压的更紧,从而进一步减少了飞边的出现;
(3)利用排气设备抽气以及利用金属液注满容纳腔,从而排出容纳腔中的空气,在这两种方法的同时作用下,可以更快、更有效的除去容纳腔中的气体,使在压铸过程中,制品中存在空气的可能性变小,进而进一步防止出现飞边和注不满的问题;
(4)相较于传统的冷室压铸机,为防止金属液从第一进料口中溢出,金属液不能注满容纳腔,在通过打料连接体推动金属液进入模具型腔的过程中(即为一速排气工序),需要控制打料连接体的启动速度、加速度和运行速度,使打料连接体的速度、加速度不能过快也不能过慢(过快会导致金属液出现卷气问题,过慢会导致金属液冷却难以注入),并且其运行需要稳定,而通过液压设备驱动的打料连接体,由于液压驱动的原理限制,液压油的流速很难恒定,因此打料连接体的运动速度也很难恒定,难免出现抖动现象,因此在金属液容易卷入难以排出的气体,而采用了本结构的冷室压铸机,其金属液可以完全充满容纳腔,而不用担心金属液溢出的问题,从而减小了对打料连接体控制的需求,降低了生产成本,优化了生产效率,有利于市场的推广。
进一步优选,所述压铸机包括薄壁压铸模块,所述薄壁压铸模块可替换地安装在所述料筒组件的顶部,每进行一次压铸循环适于更换一次所述薄壁压铸模块;所述薄壁压铸模块包括壳体,所述壳体由型砂制成,所述壳体内设置有所述第一管道和所述第二管道,所述第一管道和所述第二管道均由陶瓷制成;在每次压铸循环开始时,适于取出加热后的所述薄壁压铸模块并安装在所述料筒组件的顶部;在往所述容纳腔内注入所述金属液后,所述金属液适于没过所述第一进料口从而封闭所述第一进料口。
另一种优选,所述压铸机还包括打料连接体,所述打料连接体沿前后方向可活动地设置在所述容纳腔内,所述打料连接体适于推动所述金属液进行压射工序,所述压射工序包括一速压射工序和二速压射工序,在所述一速压射工序中,所述容纳腔内适于完全填充所述金属液,所述打料连接体适于越过所述第一进料口并使所述金属液起压,且所述打料连接体的外壁适于封闭所述第一进料口;在所述二速压射工序中,所述压铸机上的蓄能器适于使所述金属液进一步起压并进入模具型腔。
传统的压铸机其压射过程包括:一速排气工序、一速压射工序和二速压射工序,其中一速排气工序以稳定速度推动打料连接体,从而排出容纳腔中的气体;一速压射工序也称为慢压射工序,其通过较慢的速度推动打料连接体,使金属液建立起一定的初始压力,并使金属液进入模具型腔;二速压射工序也称为快压射工序,其一般通过蓄能器以较高的速度和较高的压力推动打料连接体,从而使金属液迅速起压,从而完成成品的压铸,并实现保压,使金属液在一定压力下凝固。
采用了本发明的压铸机,其仅需要一速压射工序和二速压射工序,而不需要一速排气工序,由于设置了排气设备,并且在加注金属液的过程中,使金属液完全注满容纳腔,从而进一步减少了容纳腔中的空气,保证其在压铸过程中处于无空气状态,从而可以减去一速排气工序,从而减少压铸周期。本领域技术人员都知晓的是,一速排气时间约为冷室压铸机周期的40%-50%左右,可能会因生产要求、模具结构等工艺因素而有所变化,一速压射时间约为冷室压铸机注塑周期的10%-20%左右,二速压射时间通常只占注塑周期的10%-30%左右,因此减少一速排气时间可以有效减少冷室压铸机周期的40%-50%。
另外,相较于传统的压铸机,一速压射过程通常会完成大部分的模具型腔的填充,二速压射过程通常是为了提升制品质量,使其能去除气泡设置的,但是由于生产的是薄壁制品,一速压射产生的压射力较低,无法填充模腔,而本申请的压铸机,其在一速压射过程中,用于对金属液的起压,以及使打料连接体的外壁封闭第一进料口,在二速压射过程中,完成对模具型腔的填充,并通过开闭组件实现对金属液压射力的控制和溢流,并且由于大幅度降低了压铸周期,其金属液的温度不会下降的太多,从而更加有利于薄壁制品的生产。
进一步优选,所述第二管道的内壁界定有第二通道,所述第二管道上设置有第二连通口,所述第二通道适于通过所述第二连通口和所述排气溢流口与所述容纳腔连通,所述第二通道包括依次连通的封闭段、连通段和排气段,所述封闭段的尾部设置所述第二连通口,所述封闭段适于通过所述第二连通口和所述排气溢流口与所述容纳腔连通,所述开闭组件可活动地设置在所述封闭段内,所述封闭段沿竖直方向设置,所述连通段沿水平方向设置,所述连通段的左右两侧分别设置有两组排气段,所述排气段的末端设置有排气口,所述排气段适于通过所述排气口与所述排气设备连通。
进一步优选,所述开闭组件包括第一球体和第二球体,所述第一球体沿上下方向可活动地设置在所述封闭段内,且所述第一球体适于侵入所述第二连通口和所述排气溢流口,并开启或封闭所述第二连通口和所述排气溢流口,所述第二球体沿前后方向可活动地设置在所述连通段内,在所述二速压射工序中,所述第一球体和所述第二球体适于发生旋转,并控制所述金属液的动能。
进一步优选,所述第一球体的直径为D1,所述第二球体为椭球体,且所述第二球体的长轴长度为D21,短轴长度为D22,满足D21>D1,所述第一球体的外壁与所述封闭段的内壁分离设置,所述第二球体长轴的外壁适于抵触所述连通段的内壁,所述第二球体短轴的外壁适于与所述连通段的内壁分离设置,且所述第二球体适于部分侵入所述封闭段中,所述第二球体适于限制所述第一球体沿所述封闭段移动的最大距离;所述第一球体和所述第二球体与所述第二通道的内壁具有间隙,所述间隙内填充有第三球体,所述第三球体的直径为D3,满足D1≥10D3,所述第三球体适于控制所述金属液进入所述第二通道的动能,所述第一球体、所述第二球体和所述第三球体的外壁均包覆有砂层。
值得一提的是,由于第一球体和第二球体与第二通道的内壁具有间隙,并且使间隙内填充由第三球体,因此可以在排气口处安装滤网,防止第三球体由于重量过轻而被排气设备直接吸附。
进一步优选,所述第二通道的尾部安装有封口塞,所述第二连通口沿上下方向贯穿于所述封口塞设置,所述第二连通口的内径d1小于所述封闭段的内径d2;所述排气溢流口的外侧沿周向环绕设置有多个辅助排气口,所述封口塞上与所述辅助排气口匹配的设置有多个第三连通口,所述封闭段适于通过所述第三连通口和所述辅助排气口连通所述容纳腔,所述第三球体适于部分所述第三连通口,所述第三连通口上还设置有滤网,所述滤网适于限制所述第三球体进入所述第三连通口内;所述封口塞的底部向下突出设置有定位环,所述料筒组件上与所述定位环匹配的设置有定位槽,所述定位环适于与所述定位槽相互配合并限制所述薄壁压铸模块与所述料筒组件的相对位置。
另一种优选,所述第二管道的内径大于所述第一管道的外径,所述第二管道上贯穿设置有管道通过口,所述第一管道适于通过所述管道通过口贯穿于所述第二管道设置。
另一种优选,所述第一管道的内壁界定第一通道,所述第一通道包括依次连通的引流段、导流段和定位段,所述定位段的外壁适于插入所述第一进料口中,并定位所述第一管道与所述第一进料口的相对位置,所述定位段的底部设置有第一连通口,所述定位段适于通过所述第一连通口连通所述容纳腔,所述导流段沿斜向上设置,且所述导流段的轴线的斜率k>0,所述引流段的顶部设置有所述第二进料口,所述金属液适于通过所述第二进料口并依次通过所述引流段、所述导流段和所述定位段进入所述容纳腔内,所述第二进料口的顶部可拆卸地设置有密封塞,所述密封塞适于开启或封闭所述第二进料口。
另一种优选,所述容纳腔内壁的截面积大于所述第二管道内壁的截面积;所述料筒组件上沿前后方向开设有出料口,所述金属液适于通过所述出料口进入所述模具型腔中,所述第二进料口与所述出料口之间的距离为L,满足L≤100mm。
与现有技术相比,本申请的有益效果在于:
(1)由于其具有排气溢流口,通过用于封闭和开启该排气溢流口的开闭组件,既可以实现排气,又可以实现示压功能,通过改变不同重量的开闭组件,从而实现对不同制品的金属液的压射压力的控制,从而更好的用于薄壁制品的生产,并且减少了飞边的出现,从而提升了该压铸机用于生产薄壁制品的质量;
(2)由于设置了排气设备,其在容纳腔存在空气时,可以通过开闭组件的开启从而抽取容纳腔中的气体,由于容纳腔与模具型腔直接连通,因此在排气设备抽取空气的过程中,其也可以抽取模具型腔内的空气,从而使模具型腔处于相对真空状态,从而在大气压力下,使模具的前后模压的更紧,从而进一步减少了飞边的出现;
(3)利用排气设备抽气以及利用金属液注满容纳腔,从而排出容纳腔中的空气,在这两种方法的同时作用下,可以更快、更有效的除去容纳腔中的气体,使在压铸过程中,制品中存在空气的可能性变小,进而进一步防止出现飞边和注不满的问题;
(4)相较于传统的冷室压铸机,为防止金属液从第一进料口中溢出,金属液不能注满容纳腔,在通过打料连接体推动金属液进入模具型腔的过程中(即为一速排气工序),需要控制打料连接体的启动速度、加速度和运行速度,使打料连接体的速度、加速度不能过快也不能过慢(过快会导致金属液出现卷气问题,过慢会导致金属液冷却难以注入),并且其运行需要稳定,而通过液压设备驱动的打料连接体,由于液压驱动的原理限制,液压油的流速很难恒定,因此打料连接体的运动速度也很难恒定,难免出现抖动现象,因此在金属液容易卷入难以排出的气体,而采用了本结构的冷室压铸机,其金属液可以完全充满容纳腔,而不用担心金属液溢出的问题,从而减小了对打料连接体控制的需求,降低了生产成本,优化了生产效率,有利于市场的推广。
附图说明
图1为本申请的冷室压铸机的料筒组件和薄壁压铸模块的一种实施例的示意图。
图2为本申请的冷室压铸机的料筒组件和薄壁压铸模块的一种实施例的爆炸图。
图3为本申请的冷室压铸机的第一管道和第二管道的一种实施例的示意图,展示了第一管道和第二管道。
图4为本申请的冷室压铸机的第一管道和第二管道的剖视图,展示了两者具有间隙。
图5为本申请的冷室压铸机的第一管道和第二管道的一种实施例的爆炸图。
图6为本申请的冷室压铸机的薄壁压铸模块的剖视图,展示了开闭组件。
图7a为本申请的冷室压铸机的薄壁压铸模块的一种实施例的剖视图,展示了注入金属液过程。
图7b为本申请的冷室压铸机的薄壁压铸模块的一种实施例的剖视图,展示了金属液完全封闭第一进料口。
图7c为本申请的冷室压铸机的薄壁压铸模块的一种实施例的剖视图,展示了一速压射工序。
图7d为本申请的冷室压铸机的薄壁压铸模块的一种实施例的剖视图,展示了一速压射工序金属液逐渐起压过程。
图7e为本申请的冷室压铸机的薄壁压铸模块的一种实施例的剖视图,展示了二速压射工序。
图8为本申请的冷室压铸机的料筒组件的一种实施例的示意图,展示了排气溢流口和第一进料口。
图9为本申请的冷室压铸机的第二管道的示意图,展示了第二通道。
图10为本申请的冷室压铸机的第二管道的剖视图,展示了封闭段、连通段和排气段。
图11为本申请的冷室压铸机的第二管道的一种实施例的A-A截面剖视图,展示了椭球形的第二球体。
图12为本申请的冷室压铸机的第二管道的一种实施例的B位置的局部放大图。
图13为本申请的冷室压铸机的第一管道的一种实施例的示意图。
图14为本申请的冷室压铸机的第一管道的一种实施例的剖视图,展示了引流段、导流段和定位段。
图中:1、薄壁压铸模块;11、第一管道;111、第一连通口;112、第二进料口;1121、密封塞;113、第一通道;1131、引流段;1132、导流段;1133、定位段;12、第二管道;121、排气口;122、第二连通口;123、第二通道;1231、封闭段;1232、连通段;1233、排气段;124、封口塞;1241、第三连通口;1242、定位环;125、管道通过口;13、开闭组件;131、第一球体;132、第二球体;133、第三球体;14、壳体;2、料筒组件;21、出料口;22、容纳腔;23、第一进料口;24、排气溢流口;25、辅助排气口;26、定位槽;100、打料连接体;200、滤网;300、金属液。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本申请做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”、 “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本申请的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
薄壁制品在压铸领域,其壁厚一般指的是在0.7mm-1.6mm之间,进一步分析现有的冷室压铸机生产薄壁制品时,生产效率低、成品率差的原因如下:
(1)由于其壁厚较薄,如果采用传统的具有溢流槽的模具,其具有较多的飞边,而这些飞边的厚度与制品的厚度相差不大,因此极难去除,增加了薄壁制品的生产周期;
(2)由于冷室压铸机的结构限制,虽然其生产效率较高,压射力传导更加直接,能使金属液300更快的起压,并使之具有更大的压射力,但是由于在注入金属液300的过程中,第一进料口23与外界直接相连,空气难以避免的会进入容纳腔22中,并且使用传统的排气设备,很难将这些空气完全排出,由于生产的是薄壁制品,未来得及排出的气泡除了会影响制品的强度外,这些气泡会被困在金属液300中,造成制品注不满的缺陷,因此造成了工件成品率低的问题;
(3)另外,由于薄壁制品的壁厚较薄,金属液300在模具型腔中流动的流道的宽度也较小,在实际生产的过程中,金属液300进入型腔的过程中,如果其流速过慢或者压射的时间过长,容易导致流道凝结,从而导致后续的金属液300无法通过流道进入模具型腔的其他位置,从而出现注不满的缺陷;
(4)由于制品的壁厚较薄,因此充模压力与金属液300中存在的压射压力之间的大小关系很重要,如果压射压力过小,无法完成充模过程;如果压射压力过大,造成溢料和飞边也很难处理(当然压射压力过大可以通过增加锁模压力来放置溢料和飞边,但这需要进一步强化锁模部件,从而提升了压铸机的制造成本,不利于市场化的推广),因此需要控制金属液300由于打料连接体100的推动而产生的压射压力,而普通的冷室压铸机仅能通过控制油缸压力从而控制打料连接体100产生的推力从而间接限制压射压力的大小,无法准确控制金属液300流体内部的压射压力,因此也会造成成型的金属制品质量差、缺陷多的问题。(相较于普通的塑料流体,可以通过放置传感器的方式获得较为精准的注射压力;金属流体其温度较高,放置传感器的方式并无法使用,因此想要控制该压力也更加困难);
总结来说,要想生产质量较高的薄壁制品,其既需要减少容纳腔22中的空气,并且还需要有效控制金属液300的压射压力,并且在此基础上,减少该用于生产薄壁制品的冷室压铸机的制造成本,有利于其进行市场化的推广。
因此本申请的发明人开发了一种用于生产薄壁制品的冷室压铸机,其一种实施例如图1至图14所示,具有料筒组件2,料筒组件2的内壁界定一容纳腔22,料筒组件2的顶部从前往后依次开设有排气溢流口24和第一进料口23,排气溢流口24和第一进料口23均连通容纳腔22,压铸机上可拆卸地设置有第一管道11和第二管道12,第一管道11和第二管道12均设置在料筒组件2的顶部,第一管道11的顶部可封闭地设置有第二进料口112,第二进料口112适于通过第一管道11连通第一进料口23;第二管道12适于连通排气溢流口24与排气设备,第二管道12内沿上下方向可活动地设置有开闭组件13,开闭组件13适于依靠自身重力开启或者封闭排气溢流口24;当容纳腔22内具有空气时,排气设备适于驱动空气流动并推动开闭组件13开启(如图7a所示);当容纳腔22内完全填充金属液300时,开闭组件13的重力大于金属液300对开闭组件13的浮力,开闭组件13关闭(如图7b所示);当容纳腔22内的金属液300起压后,金属液300适于推动开闭组件13开启(如图7e所示)。
值得一提的是,排气设备指的是具有抽气能力的设备,启动该设备可以通过该实施例中的第二管道12,从而将容纳腔22中的气体排出。在通过第二进料口112向容纳腔22注入金属液300时,容纳腔22连通外界因此其内部具有空气,排气设备能够抽取气体,从而造成第二管道12内处于相对真空的环境,从而使大气压克服开闭组件13的重力,从而进一步减少容纳腔22中的气体(如图7a所示);容纳腔22内完全填充金属液300(如图7b所示),指的是容纳腔22内完全充满了金属液300,由于金属液300占据了容纳腔22内的空间,因此空气被挤出容纳腔22;金属液300起压指的是通过打料连接体100推动金属液300(如图7d所示),从而使金属液300具有一定的压力和速度从而进入模具型腔内。另外,易于理解的是,第二管道12内沿上下方向可活动地设置有开闭组件13,在这个具体的实施例中,上下方向包括竖直上下方向和斜上下方向。
本发明采用的用于生产薄壁制品的冷室压铸机按照以下步骤进行工序:
S100、如图7a所示,使第二进料口112处于打开状态,使金属液300通过第二进料口112沿第一管道11进入第一进料口23并进入容纳腔22内;在此过程中,打开排气设备,使排气设备抽取第二管道12内的空气,从而使第二管道12相对于容纳腔22处于相对真空的状态,大气压可以克服开闭组件13的重力,从而使容纳腔22中的空气沿排气溢流口24流出并通过排气设备排出;
S200、如图7b所示,金属液300逐渐填充容纳腔22,容纳腔22内的气体逐渐减少,直到金属液300完全填充容纳腔22,容纳腔22内所有的空间都被金属液300占据,从而保证容纳腔22中没有多余的空气,此时关闭排气设备并封闭第二进料口112,从而使容纳腔22无法通过第一管道11与外界连通,第一管道11和第二管道12之间不存在压强差,并且由于开闭组件13的重力大于金属液300对开闭组件13的浮力,因此开闭组件13关闭;
S300、通过打料连接体100对金属液300进行压射,从而使金属液300起压,并且由于金属液300具有的压力其可以推动开闭组件13克服重力运动,从而使容纳腔22中的部分金属液300可以沿排气溢流口24进入第二通道中。(因此可以通过改变开闭组件13的重力,从而控制金属液300压射压力的作用,即如果金属液300的压射压力过大,其会通过排气溢流口24进行泄压)另外,通过开闭组件13和第二管道12也可以起到示压作用,通过开闭组件13运动的距离从而展示金属液300中的压射压力,在薄壁制品的生产过程中,其压射力既不能过大也不能过小,而使用蓄能器压射过程中,其最大的压射压力更加难以控制,因此可以通过排气溢流口24进行泄压。另外考虑到呀容纳腔22中设置传感器来检测金属液300的压射力,由于金属液300的温度过高,因此常规的传感器根本无法工作,利用开闭组件13的重力作用实现对排气溢流口24开启与关闭的控制,既不会由于金属液300的温度过高而导致开闭组件13失效,而且既可以控制排气,又可以实现泄压,一举两得。从而满足了薄壁制品生产时所需要的相对真空、减少空气、控制金属液300压射压力的作用,并且结构相对简单,制造成本较低,便于安装使用。
值得一提的是,在S300过程中,由于料筒组件2的出料口21连通模具型腔,而对于薄壁制品,其填充模具型腔需要一定的压射力,在压射力不足时,金属液300无法进入模具型腔,因此在通过打料连接体100推动金属液300起压的过程中,金属液300在压射力不足的情况下,不会进入模具型腔。
采用本发明的冷室压铸机,具有以下优点:
(1)由于其具有排气溢流口24,通过用于封闭和开启该排气溢流口24的开闭组件13,既可以实现排气,又可以实现示压功能,通过改变不同重量的开闭组件13,从而实现对不同制品的金属液300的压射压力的控制,从而更好的用于薄壁制品的生产,并且减少了飞边的出现,从而提升了该压铸机用于生产薄壁制品的质量;
(2)由于设置了排气设备,其在容纳腔22存在空气时,可以通过开闭组件13的开启从而抽取容纳腔22中的气体,由于容纳腔22与模具型腔直接连通,因此在排气设备抽取空气的过程中,其也可以抽取模具型腔内的空气,从而使模具型腔处于相对真空状态,从而在大气压力下,使模具的前后模压的更紧,从而进一步减少了飞边的出现;
(3)利用排气设备抽气以及利用金属液300注满容纳腔22,从而排出容纳腔22中的空气,在这两种方法的同时作用下,可以更快、更有效的除去容纳腔22中的气体,使在压铸过程中,制品中存在空气的可能性变小,进而进一步防止出现飞边和注不满的问题;
(4)相较于传统的冷室压铸机,为防止金属液300从第一进料口23中溢出,金属液300不能注满容纳腔22,在通过打料连接体100推动金属液300进入模具型腔的过程中(即为一速排气工序),需要控制打料连接体100的启动速度、加速度和运行速度,使打料连接体100的速度、加速度不能过快也不能过慢(过快会导致金属液300出现卷气问题,过慢会导致金属液300冷却难以注入),并且其运行需要稳定,而通过液压设备驱动的打料连接体100,由于液压驱动的原理限制,液压油的流速很难恒定,因此打料连接体100的运动速度也很难恒定,难免出现抖动现象,因此在金属液300容易卷入难以排出的气体,而采用了本结构的冷室压铸机,其金属液300可以完全充满容纳腔,而不用担心金属液300溢出的问题,从而减小了对打料连接体100控制的需求,降低了生产成本,优化了生产效率,有利于市场的推广。
另外由于开闭组件13是通过重力封闭排气溢流口24,在金属液300完全填充容纳腔22时如图7b所示,由于打料连接体100此时并没有运动,而容纳腔22中的空气已经排尽,因此不需要担心由于打料连接体100的运动速度不稳定而导致金属液300在一速排气的过程中卷入空气,从而降低薄壁制品质量的问题,并且通过控制开闭组件13的重力大于金属液300对开闭组件13的浮力,因此在金属液300中没有足够的压射压力时,开闭组件13不会处于打开状态,从而防止金属液300提前进入第二管道12中,造成后续压射过程中,无法通过第二管道12来泄压、示压的作用,进一步说明如下,如果金属液300提前进入第二管道12中,由于金属液300会冷却,一旦其冷却就会堵塞排气溢流口24,从而在后续压射过程中,无法使金属液300进入第二管道12,从而使示压、泄压、溢流作用失效,而通过重力使开闭组件13封闭排气溢流口24,结构最为简单,并且效果好,方便后续压射过程中第二管道12和开闭组件13互相配合并发挥作用。
进一步优选的优选的实施例如图1和图2所示,压铸机包括薄壁压铸模块1,薄壁压铸模块1可替换地安装在料筒组件2的顶部,每进行一次压铸循环适于更换一次薄壁压铸模块1;薄壁压铸模块1包括壳体14,壳体14由型砂制成,壳体14内设置有第一管道11和第二管道12,第一管道11和第二管道12均由陶瓷制成;在每次压铸循环开始时,适于取出加热后的薄壁压铸模块1并安装在料筒组件2的顶部;在往容纳腔22内注入金属液300后,金属液300适于没过第一进料口23从而封闭第一进料口23。
值得一提的是,在每次压铸循环开始前,薄壁压铸模块1适于置于加热室内,并处于加热状态,当需要进行压铸循环时,从加热室中取出薄壁压铸模块1安装在料筒组件2的顶部,由于薄壁压铸模块1具有型砂制成的壳体14,并且第一管道11和第二管道12均由陶瓷制成,因此壳体14具有较好的保温性能,从而保证了第一管道11和第二管道12的温度,从而防止在注入金属液300的过程中第一管道11和第二管道12过快的冷却。薄壁压铸模块1的壳体14可以由制芯机直接制成,另外由于陶瓷材料与金属液300的结合性较差,当更换薄壁压铸模块1后,可以更方便的将冷却后的金属液300与第一管道11和第二管道12进行分离。
在这个具体的实施例中,如图7b所示,在往容纳腔22内注入金属液300后,金属液300适于没过第一进料口23从而封闭第一进料口23。而由于金属液300没有起压,并且控制开闭组件13的重力大于金属液300对开闭组件13的浮力,因此即使金属液300没过了第一进料口23也不会使开闭组件13处于打开状态,当然本领域技术人员都应该知道的是,随着金属液300没过第一进料口23的高度进一步提高,金属液300对开闭组件13的浮力也会进一步提高,因此需要合理控制注入金属液300的量,以及其没过第一进料口23的高度,从而控制开闭组件13的重力大于金属液300对开闭组件13的浮力,使在该状态下,开闭组件13能够封闭排气溢流口24。
另一种优选,如图7a至图7e所示,压铸机还包括打料连接体100,打料连接体100沿前后方向可活动地设置在容纳腔22内,打料连接体100适于推动金属液300进行压射工序,压射工序包括一速压射工序(如图7c和如图7d所示,其中图7c展示了金属液300处于未起压状态,开闭组件13封闭了排气溢流口24;其中图7d展示了金属液300处于起压状态,开闭组件13开启,金属液300可以部分进入排气溢流口24中)和二速压射工序(如图7e所示,更多的金属液300通过排气溢流口24进入第二通道123,从而起到示压和泄压得作用),在一速压射工序中,容纳腔22内适于完全填充金属液300,打料连接体100适于越过第一进料口23并使金属液300起压(如图7c和图7d所示),且打料连接体100的外壁适于封闭第一进料口23;在二速压射工序中,压铸机上的蓄能器适于使金属液300进一步起压并进入模具型腔。
相较于传统方案去除了一速排气过程,在一速压射工序进行前,打料连接体100位于第一进料口23的后方(如图7b所示),打料连接体100越过第一进料口23即使打料连接体100位于第一进料口23的前方,且打料连接体100的外壁适于封闭第一进料口23,在此过程中,第一通道113内残留有金属液300,由于打料连接体100的封闭作用,金属液300不会从第一通道113中泄露,其会在薄壁压铸模块1中慢慢冷却,直到该次压铸循环结束。
传统的压铸机其压射过程包括:一速排气工序、一速压射工序和二速压射工序,其中一速排气工序以稳定速度推动打料连接体100,从而排出容纳腔22中的气体;一速压射工序也称为慢压射工序,其通过较慢的速度推动打料连接体100,使金属液300建立起一定的初始压力,并使金属液300进入模具型腔;二速压射工序也称为快压射工序,其一般通过蓄能器以较高的速度和较高的压力推动打料连接体100,从而使金属液300迅速起压,从而完成成品的压铸,并实现保压,使金属液300在一定压力下凝固。
采用了本发明的压铸机,其仅需要一速压射工序和二速压射工序,而不需要一速排气工序,由于设置了排气设备,并且在加注金属液300的过程中,使金属液300完全注满容纳腔22,从而进一步减少了容纳腔22中的空气,保证其在压铸过程中处于无空气状态,从而可以减去一速排气工序,从而减少压铸周期。本领域技术人员都知晓的是,一速排气时间约为冷室压铸机周期的40%-50%左右,可能会因生产要求、模具结构等工艺因素而有所变化,一速压射时间约为冷室压铸机注塑周期的10%-20%左右,二速压射时间通常只占注塑周期的10%-30%左右,因此减少一速排气时间可以有效减少冷室压铸机周期的40%-50%。
另外,相较于传统的压铸机,一速压射过程通常会完成大部分的模具型腔的填充,二速压射过程通常是为了提升制品质量,使其能去除气泡设置的,但是由于生产的是薄壁制品,一速压射产生的压射力较低,无法填充模腔,而本申请的压铸机,其在一速压射过程中,用于对金属液300的起压,以及使打料连接体100的外壁封闭第一进料口23,在二速压射过程中,完成对模具型腔的填充,并通过开闭组件13实现对金属液300压射力的控制和溢流,并且由于大幅度降低了压铸周期,其金属液300的温度不会下降的太多,从而更加有利于薄壁制品的生产。
传统的压铸机在进行薄壁制品的生产时,依旧要进行一速排气、一速压射和二速压射工序,其中一速排气仍会占据大量的周期时间,并且由于生产的制品壁厚较薄,其流道容易由于金属液300的冷却而封闭,因此在一速排气过程中,金属液300会出现冷却等问题造成流道封闭,为保证金属液300的流动性,又需要增加大量的加热设备,保持金属液300的温度,从而造成了能源的浪费和生产率的下降;而本申请的压铸机,不需要进行一速排气过程,直接利用一速压射在金属液300中建立压力,并利用二速压射直接将金属液300压射进入模具型腔中,由于周期速度大大缩短,因此金属液300的温度下降也会变少,更有利于薄壁产品的压铸成型。
进一步优选,如图9和图10所示,第二管道12的内壁界定有第二通道123,第二管道12上设置有第二连通口122,第二通道123适于通过第二连通口122和排气溢流口24与容纳腔22连通,第二通道123包括依次连通的封闭段1231、连通段1232和排气段1233,封闭段1231的尾部设置第二连通口122,封闭段1231适于通过第二连通口122和排气溢流口24与容纳腔22连通,开闭组件13可活动地设置在封闭段1231内,封闭段1231沿竖直方向设置,连通段1232沿水平方向设置,连通段1232的左右两侧分别设置有两组排气段1233,排气段1233的末端设置有排气口121,排气段1233适于通过排气口121与排气设备连通。
在第二通道123中设置依次连通的封闭段1231、连通段1232和排气段1233,并设置两组排气段1233分别设置在连通段1232的左右两侧,在进行S100抽气过程中,由于在相同条件下,金属液300通常比气体密度大,粘性大,因此在管道内输送时会出现更多的阻力和损失。另外,相同速度下,金属液300的动能也比气体更大,所以金属液300在通过第二管道12时会产生更大的摩擦阻力并因此引起更大的压力损失,因此在抽气过程中,由于金属液300的压力损失较大,因此可以避免其衍射第二通道123进入排气设备中,造成排气设备的损坏,而由于空气的压力下降小,其可以顺利通多设置在连通段1232左右两侧的排气段1233从第二通道123中被抽出。另外使封闭段1231沿竖直方向设置,使连通段1232沿水平方向设置,一方面方便了设置在封闭段1231中的开闭组件13(在这个具体的实施例中为第一球体131)更好地通过重力封闭排气溢流口24和第二连通口122;另一方面,连通段1232和封闭段1231之间的夹角较大,从而使金属液300进入第二管道12中时,其可以在该连接处形成较大的压力损失,从而避免金属液300直接冲入排气段1233中。另外由于残料的金属液300会在封闭段1231和连通段1232中被冷却,并且冷却后的金属液300具有较重的重量,需要防止控制薄壁压铸模块1与料筒组件2分离时,由于冷却后的金属液300由于重量较重,直接从第二管道12中分离的现象,避免安全隐患。
进一步优选,如图7a所示,开闭组件13包括第一球体131和第二球体132,第一球体131沿上下方向可活动地设置在封闭段1231内,且第一球体131适于侵入第二连通口122和排气溢流口24,并开启或封闭第二连通口122和排气溢流口24,第二球体132沿前后方向可活动地设置在连通段1232内,在二速压射工序中,第一球体131和第二球体132适于发生旋转,并控制金属液300的动能。
值得一提的是,由于一速压射的压射力较小,因此在此过充中的金属液300虽然也可以推动第一球体131向上运动,从而使开闭组件13处于打开状态,但是由于二速压射采用蓄能器,其压射速度快,压射力大,并且加速快,使金属液300能够快速进入型腔,当然也可以快速进入第二通道123中,为避免这些金属液300由于瞬间动能过大而进入排气设备中,设置第一球体131和第二球体132,在二速压射工序中,第一球体131和第二球体132可以发生旋转,从而限制金属液300的动能,使其压降变大,从而限制金属液300在第二通道123内的移动距离,从而避免其直接冲入排气设备,造成排气设备的损坏。另外,为了减少排气设备的体积和功率,需要尽可能地降低第二通道123的长度,当然也可以减少金属液300的浪费,因此需要设置第一球体131和第二球体132使其在二速压射工序中进行旋转,从而防止金属液300进入排气设备中。
进一步优选,如图6和图11所示,第一球体131的直径为D1,第二球体132为椭球体(如图11所示),且第二球体132的长轴长度为D21,短轴长度为D22,满足D21>D1,第一球体131的外壁与封闭段1231的内壁分离设置,第二球体132长轴的外壁适于抵触连通段1232的内壁,第二球体132短轴的外壁适于与连通段1232的内壁分离设置,且第二球体132适于部分侵入封闭段1231中,第二球体132适于限制第一球体131沿封闭段1231移动的最大距离;第一球体131和第二球体132与第二通道123的内壁具有间隙,间隙内填充有第三球体133,第三球体133的直径为D3,满足D1≥10D3,第三球体133适于控制金属液300进入第二通道123的动能,第一球体131、第二球体132和第三球体133的外壁均包覆有砂层。另外如图6中展示了该间隙被第三球体133填满,为了方便查看,在图7a至图7e中均隐藏了第三球体133。并且图7a至图7e展示的第二球体132均为圆球形,而图11中展示的第二球体132为椭球形。上文中的分离设置,指的是第一球体131的外壁与封闭段1231的内壁之间具有间隙,以及第二球体132短轴的外壁适于与连通段1232的内壁具有间隙。
设置第二球体132为椭球形,并使其长轴抵触连通段1232的内壁更加方便其处于旋转状态,减少进入第二通道123中的金属液300动能,砂层适于使第一球体131、第二球体132和第三球体133与冷却后的金属液300更加易于分离。设置第二球体132适于部分侵入封闭段1231中,可以当第一球体131在空气或者金属液300的推动下,处于打开状态时,限制通过第二球体132的外壁抵触第一球体131的外壁,从而限制第一球体131在封闭段1231中的最大移动距离。由于金属液300的温度较高,设置其他机械结构或者弹簧等复位装置,难以在高温下工作,需要使用一种效果好、结构简单、耐用性高并在高温状态下不会失效的结构,以限制第一球体131的最大移动距离。由于封闭段1231连通连通段1232,如果不设置第二球体132,第一球体131就有可能直接沿连通段1232运动,从而使第一球体131在第一次开启(排气过程)后就处于失效状态,无法再次封闭排气溢流口24。
值得一提的是,由于第一球体131和第二球体132与第二通道123的内壁具有间隙,并且使间隙内填充由第三球体133(如图11所示),因此可以在排气口121处安装滤网200,防止第三球体133由于重量过轻而被排气设备直接吸附。另外设置第三球体133填充第一球体131和第二球体132与第二通道123内壁之间的间隙,可以更好的使第一球体131与受到第三球体133与之的压紧力,并且控制第三球体133的直径,使之满足D1≥10D3,可以避免在第一球体131打开的状态,第三球体133进入排气溢流口24,当然也可以在排气溢流口24处安装滤网200,从而进一步防止第三球体133进入排气溢流口24中。
进一步优选,如图9至图12所示,第二通道123的尾部安装有封口塞124,第二连通口122沿上下方向贯穿于封口塞124设置,第二连通口122的内径d1小于封闭段1231的内径d2(如图10所示);排气溢流口24的外侧沿周向环绕设置有多个辅助排气口25,封口塞124上与辅助排气口25匹配的设置有多个第三连通口1241,封闭段1231适于通过第三连通口1241和辅助排气口25连通容纳腔22,第三球体133适于部分封闭第三连通口1241,第三连通口1241上还设置有滤网200,滤网200适于限制第三球体133进入第三连通口1241内;封口塞124的底部向下突出设置有定位环1242,料筒组件2上与定位环1242匹配的设置有定位槽26,定位环1242适于与定位槽26相互配合并限制薄壁压铸模块1与料筒组件2的相对位置。
在这个具体的实施例中,容易理解的是第三球体133也是依靠重力封闭或开启第三连通口1241。设置定位环1242并且在料筒组件2的顶部开设与之匹配的定位槽26,可以使定位环1242插入定位槽26中,从而限制薄壁压铸模块1与料筒组件2的相对位置。设置辅助排气口25和第三连通口1241,并使第三球体133部分封闭第三连通口1241,部分封闭指的是空气、金属液300可以通过第三连通口1241进入容纳腔22中,但由于第三球体133的限制,在没有额外驱动的情况下,进入量有限。
设置辅助排气口25,可以在排气状态时当第二通道123内的气压不够低,靠压差无法使开闭组件13打开时,通过部分封闭的第三连通口1241排出容纳腔22内的空气,一旦空气具有一定的流速后,流速快而压强低,因此更方便第一球体131处于开启状态,增加排气速度;又由于辅助排气口25是部分封闭的第三连通口1241,因此在注入金属液300后,在金属液300的压力较低时,其无法进入第三连通口1241。
另一种优选,如图4所示,第二管道12的内径大于第一管道11的外径,第二管道12上贯穿设置有管道通过口125,第一管道11适于通过管道通过口125贯穿于第二管道12设置。
使第二管道12的内径大于第一管道11的外径有两点好处:其一是限制薄壁压铸模块1的体积,使第一管道11贯穿于第二管道12设置,可以减少该结构的体积;另外由于容纳腔22中的气体具有温度,因此通过第二管道12被排气设备吸出,这些气体可以沿着第一管道11的外壁流出,并通过排气口121离开第二管道12(其流动方向如图4箭头方向所示),这些具有温度的气体可以增加第一管道11内的金属液300的保温效果,防止金属液300过早冷却。
另一种优选,如图13和图14所示,第一管道11的内壁界定第一通道113,第一通道113包括依次连通的引流段1131、导流段1132和定位段1133,定位段1133的外壁适于插入第一进料口23中,并定位第一管道11与第一进料口23的相对位置,定位段1133的底部设置有第一连通口111,定位段1133适于通过第一连通口111连通容纳腔22,导流段1132沿斜向上设置,且导流段1132的轴线的斜率k>0,引流段1131的顶部设置有第二进料口112,金属液300适于通过第二进料口112并依次通过引流段1131、导流段1132和定位段1133进入容纳腔22内,第二进料口112的顶部可拆卸地设置有密封塞1121,密封塞1121适于开启或封闭第二进料口112。
设置导流段1132并使导流段1132的轴线的斜率k>0,可以使机械手在注入金属液300时移动的距离更短,并且具有一定的斜率k,更方便通过金属液300封闭第一连通口111。并且通过第二进料口112进入导流段1132中,金属液300会先撞击导流段1132的内壁,从而限制金属液300的流动速度,使之部分封闭第一管道11,从而方便排气设备进一步通过排气溢流口24排气。
另一种优选,容纳腔22内壁的截面积大于第二通道123内壁的截面积;料筒组件2上沿前后方向开设有出料口21,金属液300适于通过出料口21进入模具型腔中,第二进料口112与出料口21之间的距离为L,满足L≤100mm。
使容纳腔22内壁的截面积大于第二通道123内壁的截面积是为了减小金属液300对开闭组件13的冲击力,设置第二进料口112与出料口21之间的距离为L,满足L≤100mm,使为了减小容纳腔22的容积,更容易成型薄壁制品。
以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解,本申请不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理,在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种生产薄壁制品的冷室压铸机,具有料筒组件,所述料筒组件的内壁界定一容纳腔,其特征在于:所述料筒组件的顶部从前往后依次开设有排气溢流口和第一进料口,所述排气溢流口和所述第一进料口均连通所述容纳腔,所述压铸机上可拆卸地设置有第一管道和第二管道,所述第一管道和所述第二管道均设置在所述料筒组件的顶部,所述第一管道的顶部可封闭地设置有第二进料口,所述第二进料口适于通过所述第一管道连通所述第一进料口;所述第二管道适于连通所述排气溢流孔与排气设备,所述第二管道内沿上下方向可活动地设置有开闭组件,所述开闭组件适于依靠自身重力开启或者封闭所述排气溢流口;当所述容纳腔内具有空气时,所述排气设备适于驱动所述空气流动并推动所述开闭组件开启;当所述容纳腔内完全填充金属液时,所述开闭组件的重力大于所述金属液对所述开闭组件的浮力,所述开闭组件关闭;当所述容纳腔内的金属液起压后,所述金属液适于推动所述开闭组件开启;所述第二管道的内壁界定有第二通道,所述第二管道上设置有第二连通口,所述第二通道适于通过所述第二连通口和所述排气溢流口与所述容纳腔连通,所述第二通道包括依次连通的封闭段、连通段和排气段,所述封闭段的尾部设置所述第二连通口,所述封闭段适于通过所述第二连通口和所述排气溢流口与所述容纳腔连通,所述开闭组件可活动地设置在所述封闭段内,所述封闭段沿竖直方向设置,所述连通段沿水平方向设置,所述连通段的左右两侧分别设置有两组排气段,所述排气段的末端设置有排气口,所述排气段适于通过所述排气口与所述排气设备连通;所述开闭组件包括第一球体和第二球体,所述第一球体沿上下方向可活动地设置在所述封闭段内,且所述第一球体适于侵入所述第二连通口和所述排气溢流口,并开启或封闭所述第二连通口和所述排气溢流口,所述第二球体沿前后方向可活动地设置在所述连通段内,在二速压射工序中,所述第一球体和所述第二球体适于发生旋转,并控制所述金属液的动能。
2.如权利要求1所述的一种生产薄壁制品的冷室压铸机,其特征在于:所述压铸机包括薄壁压铸模块,所述薄壁压铸模块可替换地安装在所述料筒组件的顶部,每进行一次压铸循环适于更换一次所述薄壁压铸模块;所述薄壁压铸模块包括壳体,所述壳体由型砂制成,所述壳体内设置有所述第一管道和所述第二管道,所述第一管道和所述第二管道均由陶瓷制成;在每次压铸循环开始时,适于取出加热后的所述薄壁压铸模块并安装在所述料筒组件的顶部;在往所述容纳腔内注入所述金属液后,所述金属液适于没过所述第一进料口从而封闭所述第一进料口。
3.如权利要求2所述的一种生产薄壁制品的冷室压铸机,其特征在于:所述压铸机还包括打料连接体,所述打料连接体沿前后方向可活动地设置在所述容纳腔内,所述打料连接体适于推动所述金属液进行压射工序,所述压射工序包括一速压射工序和二速压射工序,在所述一速压射工序中,所述容纳腔内适于完全填充所述金属液,所述打料连接体适于越过所述第一进料口并使所述金属液起压,且所述打料连接体的外壁适于封闭所述第一进料口;在所述二速压射工序中,所述压铸机上的蓄能器适于使所述金属液进一步起压并进入模具型腔。
4.如权利要求3所述的一种生产薄壁制品的冷室压铸机,其特征在于:所述第一球体的直径为D1,所述第二球体为椭球体,且所述第二球体的长轴长度为D21,短轴长度为D22,满足D21>D1,所述第一球体的外壁与所述封闭段的内壁分离设置,所述第二球体长轴的外壁适于抵触所述连通段的内壁,所述第二球体短轴的外壁适于与所述连通段的内壁分离设置,且所述第二球体适于部分侵入所述封闭段中,所述第二球体适于限制所述第一球体沿所述封闭段移动的最大距离;所述第一球体和所述第二球体与所述第二通道的内壁具有间隙,所述间隙内填充有第三球体,所述第三球体的直径为D3,满足D1≥5D3,所述第三球体适于控制所述金属液进入所述第二通道的动能,所述第一球体、所述第二球体和所述第三球体的外壁均包覆有砂层。
5.如权利要求4所述的一种生产薄壁制品的冷室压铸机,其特征在于:所述第二通道的尾部安装有封口塞,所述第二连通口沿上下方向贯穿于所述封口塞设置,所述第二连通口的内径d1小于所述封闭段的内径d2;所述排气溢流口的外侧沿周向环绕设置有多个辅助排气口,所述封口塞上与所述辅助排气口匹配的设置有多个第三连通口,所述封闭段适于通过所述第三连通口和所述辅助排气口连通所述容纳腔,所述第三球体适于部分封闭所述第三连通口,所述第三连通口上还设置有滤网,所述滤网适于限制所述第三球体进入所述第三连通口内;所述封口塞的底部向下突出设置有定位环,所述料筒组件上与所述定位环匹配的设置有定位槽,所述定位环适于与所述定位槽相互配合并限制所述薄壁压铸模块与所述料筒组件的相对位置。
6.如权利要求1所述的一种生产薄壁制品的冷室压铸机,其特征在于:所述第二管道的内径大于所述第一管道的外径,所述第二管道上贯穿设置有管道通过口,所述第一管道适于通过所述管道通过口贯穿于所述第二管道设置。
7.如权利要求1所述的一种生产薄壁制品的冷室压铸机,其特征在于:所述第一管道的内壁界定第一通道,所述第一通道包括依次连通的引流段、导流段和定位段,所述定位段的外壁适于插入所述第一进料口中,并定位所述第一管道与所述第一进料口的相对位置,所述定位段的底部设置有第一连通口,所述定位段适于通过所述第一连通口连通所述容纳腔,所述导流段沿斜向上设置,且所述导流段的轴线的斜率k>0,所述引流段的顶部设置有所述第二进料口,所述金属液适于通过所述第二进料口并依次通过所述引流段、所述导流段和所述定位段进入所述容纳腔内,所述第二进料口的顶部可拆卸地设置有密封塞,所述密封塞适于开启或封闭所述第二进料口。
8.如权利要求1所述的一种生产薄壁制品的冷室压铸机,其特征在于:所述容纳腔内壁的截面积大于所述第二管道内壁的截面积;所述料筒组件上沿前后方向开设有出料口,所述金属液适于通过所述出料口进入模具型腔中,所述第二进料口与所述出料口之间的距离为L,满足L≤100mm。
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Assignee: Ningbo Lijin Intelligent Casting Research Institute Co.,Ltd.

Assignor: NINGBO L.K. TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A cold chamber die-casting machine for producing thin-walled products

Granted publication date: 20230905

License type: Common License

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