CN101296769A - 压铸方法及压铸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压铸方法和压铸装置。目的是缩短周期时间，为此，模具的闭合和金属熔体向压铸室(4)中的充填是同时实施的。

Description

压铸方法及压铸装置

技术领域

本发明涉及一种压铸(diecasting)方法，尤其涉及从金属合金，特别是从铝材料、镁或锌材料中压铸出零件的方法，本发明还涉及压铸这种零件的装置。

背景技术

从轻质金属熔体中压铸出零件的制造方法在本领域中已众所周知。为实现此目的，熔体的一部分被充入压铸室(casting chamber)，用柱塞压入模腔。在压射过程中，熔体在压铸室和模具流道之间的传递必须被严格密封。不同类型的滑块或阀门，或止回阀，可以被用以实现此目的。

从专利文献DE-C-10064300中，我们知道了一种设计模具流道的方式，其中显示有一个料塞保持空间，用于将被去除的模压材料料塞，其中，流道具有至少两个分离的空气通道，每个通道的截面都被设计为料塞保持空间。

专利文献DE-A-4326325中公开了一种可选地对冶金容器排气的方法。容器的底面具有一个排气口，在这里可以使容器中的一些内容物固化，而形成料塞。用这种方式密封的排放口可以通过熔化料塞来打开。为了实现该目的，一个感应加热器被配置于排气口上。

专利文献EP-B-1165274中公开了一种压铸模具，尤其是真空压铸的模具，其具有对模腔和压铸室排气的装置，其中压铸室中通向模具的前开口可以用模具密封，其中模具具有节流通道。这样，随着金属熔体向这个开口流动，压铸室就可以被排气了。

从专利文献EP-A-1407841中，我们知道了一种带有压铸室的压铸机，压铸室容纳有两个往复运动的柱塞，用以压缩熔体或在压铸室的特定区域内迫使它们接受进一步处理。

发明内容

本发明的目的是发明一种压铸方法，其可以减少由铝、镁或锌材料，或熔点更高的金属，例如铜或钢制成的压铸件的每次压射的周期时间。本目的通过权利要求1或2中详述的特征得以实现。

闭合模具和压铸室充填(在空循环时间内计量或充填)过程并行进行，可以使节省时间和改进质量成为可能。在不间断铸机的工作周期的前提下压铸室被部分地至完全地充入熔体。压铸室优选是卧式冷室压铸机的部件。

随着压铸室被充填且模具被排气，压铸室内不再含有空气。压铸室可以被100％充填。

具有优势的实施例被公开在从属权利要求中。

在优选实施例中，密封通过机械移动的密封元件，尤其是动作相互独立的元件形成。

在其他实施例中，材料密封件形成压铸室内通向模具或流道的开口。此材料密封件优选为料塞，其可以是盘状，且至少由部分固化的材料制成，其中，材料被冷却至液相温度之下。在下一次压射之前，此料塞必须至少部分地被熔化，其利用随后被充填到压铸室中的熔体和/或加热器的能量来实现这一目的。

柱塞必须保持在当前压射过程中将要形成的料塞的前面。

在这种情况下，不需要额外的机械移动的密封元件，也不损失材料。

整个过程需要以下步骤：

●闭合模具(如果必要的话，包括铰链张紧)并充填压铸室

●开始注射

●固化

●打开模具

●铸件取出

●喷射

本发明的另一目的是提供一种能够明显缩短压射周期时间的压铸装置。本目的通过权利要求11中介绍的特征实现。该装置的特征在于压铸机的压铸室内通向模具的开口可以通过动密封件来密封。

具有优势的实施例在从属权利要求中被公开了。

特别地，这可以通过能够水平或竖直移动的柱塞或滑块实现。

然而，如前面所提到的，密封元件也可以是由将要被铸造的熔体构成的“料塞”。密封还可以采用磁场的形式。

密封元件优选被置于定模半体上，并且至少部分地关闭压铸室或开口区域。这样，在压射过程中，密封元件仍可以保持在此位置，因而还节省了时间。

另外，根据专利文献DE-A-10011529的流动前沿传感器可以被置于压铸室内，以确定充填液面高度。用类似的方式，铸机控制器可以被用以回溯确定和计算最佳的压射起始点，包括扫描模具闭合信号。

密封元件可以用合适的方式喷涂，并且可与加热器或冷却器结合在一起。

在现有技术中，模具闭合后紧跟着的是执行计量准备，接下来是作为额外步骤的计量(充填)本身。

在本发明中，空循环时间(图3)是指在不改变程序的前提下，周期以外的且与其它活动并行执行的活动所占用的时间。

附图说明

本发明将在下面基于图示的代表性实施例中做更详细的介绍。图中示出了：

图1：充填压铸室，同时闭合模具

图2：用关闭滑块铸造

图3：工艺流程图

具体实施方式

压铸机显示为带有金属熔体充填开口6的压铸室4和柱塞5。压铸室4与和动模半体2对应的定模半体1相连。沿箭头7的方向滑动动模半体2可生成模腔3。竖直移动的滑块8被置于压铸室4内通向模具的开口9前面。开口9是流道的一部分，滑块8的上部可以以这样的方式设计，即有助于形成流道的起始处。滑块8还可以完全密封开口9。

如果此时压铸室4被充填轻质金属熔体10，动模半体同时沿箭头7方向移动，则模具闭合。恰在充填过程开始之前或最迟与充填过程同时进行，滑块8被向上移动，以至少部分地密封开口9。

当模具被闭合，熔体部分已完全被传输到压铸室4内时，柱塞5朝开口9横向运动，而金属熔体10被压入模腔3。

计量进入压铸室4可以从上面或从下面实现。从上面计量的开口还可以被用作为压铸室4排气(消除背压波)的匹配孔。用类似的方式，在柱塞5前进的时候模具可以被排气。

与柱塞5相对的通向模具的模腔3内流道的前沿开口可以被完全密封。

开口以这种方式由将要被铸造的材料构成的料塞密封。压铸室被充填后，通过向开口***柱塞5，直到模腔被完全充填金属熔体，“剩余”的金属熔体可以形成料塞，而残留的熔体仍在开口前面留在压铸室4内。这些残留的熔体至少部分地固化，而形成料塞。当柱塞5被撤回，压铸室4已经被充填下一次压射的熔体后，在推进柱塞5时料塞又至少部分地通过加热器被熔化。如果可能，金属熔体的热量还可以被利用。

完成压射之后，模具被打开，滑块8同时向下移动(与模具一起)。柱塞5将残留的受压材料推出，同时模具也被进行了喷射，以便用于下一次压射。

滑块8可以包括在绝缘、冷却或抗熔性方面适合的各式材料。

根据需要，滑块8可以在引入金属熔体10的时候完全关闭开口9，而开口9仅仅完全或部分打开以压入金属熔体10(取决于压铸室4的充填高度)。

同样地，滑块8也可以水平移动。同类似的方式，滑块8可以被设计成铸模元件的形式。

在所有实施例中，滑块8可以平行于压铸室4的开口9移动，其中，滑块8或者也可以被置于能沿某一角度移动的导向杆上。

另外，滑块可以具有开口以允许熔体通过。滑块还可以具有另一排气孔。这样，当滑块关闭时推进柱塞5，压铸室4就可以被排气了，然后，滑块只需要允许熔体横向通过滑块中的通孔并进入模腔。

定模半体1还可以包括推料器或类似装置。

在喷射过程中，关闭的压铸室4可以已被充填所需数量的熔体。为了尽可能最小化气穴，在压铸室4被充填后可以允许经过一段休息时间。

在空循环时间(idle time)内，柱塞5前进至压铸室4几乎被100％充填的位置。通过密封压铸室4，使得上述过程可以在空循环时间内在模具打开的情况下在喷射的同时进行。周期时间明显缩短了。

打开模具时，滑块8可以保持关闭以分离铸件和料块(tablet)。这样，料块的固化时间也可以被包括在空循环时间内。

如果压铸室4还被热绝缘，其热量损失也可以减少。作为替代地，压铸室也可以被冷却。

预固化过程可以缩短，且铸造质量可以增强。

压铸室4可以包含钢，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属基复合材料或通过粉末冶金制得的完全氮化材料(nitrated material)。

附图标记清单：

1    定模半体        6     充填开口

2    动模半体        7     箭头

3    模腔            8     滑块

4    压铸室          9     开口

5    柱塞            10    金属熔体

Claims (18)

1.一种压铸方法，涉及使用卧式冷室压铸机，其中，金属熔体被充填或计量进入压铸室(4)，随后，通过柱塞或类似部件，金属熔体被压入闭合的模腔，在熔体固化后，形成的铸件被取出，其特征在于，金属熔体在空循环时间内被计量进入或充填到压铸室(4)内。

2.一种压铸方法，涉及使用卧式冷室压铸机，其中特别是金属熔体被充填或计量进入压铸室(4)，随后，金属熔体被压入闭合的模腔，其特征在于，模腔被闭合而压铸室(4)被同时充填熔体，或者其特征在于，压铸室(4)是在模具打开时或在模具的闭合过程中被充填金属熔体。

3.根据权利要求1或2所述的压铸方法，其特征在于，最迟是当金属熔体(10)开始被充填到压铸室(4)中时，压铸室(4)的通向模腔的至少一个开口(9)被至少部分地被关闭。

4.根据权利要求3所述的压铸方法，其特征在于，所述关闭是通过磁力、热力或机械方式实现的。

5.根据权利要求2或3所述的压铸方法，其特征在于，压铸室(4)通过移动柱塞(5)而被排气。

6.根据权利要求1或2所述的压铸方法，其特征在于，料块固化周期与空循环时间(20)重合。

7.根据权利要求1、2或3所述的压铸方法，其特征在于，与模腔(3)的铸造通道相通的所述至少一个开口在每次压射后都再次被紧密密封。

8.根据权利要求7所述的压铸方法，其特征在于，残留熔体存在于柱塞(5)和开口之间，在压射过程中或该压射完成之后至少部分地固化，作为料塞关闭开口。

9.根据权利要求8所述的压铸方法，其特征在于，在料塞形成时，柱塞(5)横向移动靠近开口。

10.根据权利要求7至9中任一所述的压铸方法，其特征在于，在压铸室(4)被再次充填后，料塞至少部分地被熔化。

11.一种压铸装置，所述装置为卧式冷室压铸机，并且包括带有用于充填金属熔体(10)的充填口(6)的压铸室(4)和置于压铸室内的柱塞(5)，压铸室(4)另外与对应于动模半体(2)的定模半体(1)相连，压铸室(4)内开设有开口(9)，其通入模腔的流道内，其特征在于，密封元件被可移动地置于开口(9)前面，以至少部分地密封所述开口。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，密封元件是水平和/或竖直移动的滑块(8)。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，密封元件和/或开口(9)被设计为流道的一部分。

14.根据权利要求11至13中任一所述的装置，其特征在于，压铸室(4)和/或滑块(8)由金属和/或陶瓷或复合材料制成。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，压铸室(4)和/或密封元件由通过粉末冶金制造的氮化材料制成。

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，滑块(8)可平行于压铸室(4)的开口(9)移动。

17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，滑块(8)被设有PVD涂层。

18.根据权利要求12至17中任一所述的装置，其特征在于，加热器或冷却器被集成在滑块(8)内。

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