CN109382496B - 冲头总成及包括该冲头总成的压铸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力铸造领域并提供一种冲头总成及包括该冲头总成的压铸机，所述冲头总成包括冲杆、冲头及连接在二者之间的冲头连接杆，冲杆及冲头连接杆内设置有导热介质输送回路，导热介质输送回路通过设置于冲杆的第一介质口和第二介质口分别连通至冲杆的外部。根据本发明的冲头总成及包括其的压铸机，能够对冲头有效冷却，提高了冲头连接杆与冲杆之间、冲头连接杆与冲头之间的密封可靠性。

Description

冲头总成及包括该冲头总成的压铸机

技术领域

本发明涉及压力铸造领域，更具体而言，涉及一种冲头总成及包括该冲头总成的压铸机。

背景技术

高压铸造加工中，冲头在压室中往复高速、高压运行，与压室内的压铸液体(如铝液)发生直接接触，需要保证良好的润滑和冷却效果，以保证压铸工艺平稳、压铸质量稳定。一般通过低温或常温水等导热介质沿导热介质输送回路流经冲头后折返来对冲头进行冷却，具体地，在导热介质输送回路靠近冲头的位置导热介质与高温的冲头之间发生热传递，导热介质升温，冲头降温，升温后的导热介质沿导热介质输送回路流出，导热介质在导热介质输送回路内持续流动，从而对冲头持续冷却。

在频繁的高速高压运行过程中，现有的密封形式仅凭冲头连接杆与冲头之间、冲头连接杆与冲杆之间上的密封圈进行密封，难免碰到密封圈在高温、高冲击情况下发生老化、磨损问题，导致密封效果变差，生产过程中发生连接位置往压室中渗水问题，从而导致压铸液体中不断有冷却循环水(或其他的导热介质)混入，在压室中的高温环境下冷却循环水汽化形成的水蒸气卷入到压铸液体中，如不进行密封圈更换处理，产出的铸件容易发生气孔和气密性差等质量问题，如频繁更换密封圈造成频繁停机、影响生产效率。

因而，需要一种这样的冲头总成和包括该冲头总成的压铸机：其可以解决或至少减轻上述现有技术中所存在的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供这样一种冲头总成及包括该冲头总成的压铸机：能够保证对冲头的冷却效果的同时又提高了冲头连接杆与冲杆之间、冲头连接杆与冲头之间密封的可靠性。

本发明所采用的技术方案如下所述。

本发明第一方面提供一种冲头总成，根据本发明第一方面的第一种可能的实施方式，所述冲头总成包括：

冲杆，所述冲杆内具有第一导热介质输送通道和第二导热介质输送通道，所述第一导热介质输送通道、所述第二导热介质输送通道分别通过设于所述冲杆的第一介质口和第二介质口连通至所述冲杆的外部；

冲头连接杆，所述冲头连接杆内具有作用导热介质输送通道，所述作用导热介质输送通道的两端延伸出所述冲头连接杆并分别连通至所述第一导热介质输送通道和所述第二导热介质输送通道以形成导热介质输送回路；以及

冲头，所述冲头与所述冲杆通过所述冲头连接杆连接，其中：

所述作用导热介质输送通道的至少一部分以能够与所述冲头热传递的方式布置；

所述第一介质口或所述第二介质口连通至低温的导热介质源，以接收冷却所述冲头用的导热介质；

所述冲杆与所述冲头连接杆之间、所述冲头连接杆与所述冲头之间均安装有密封圈和形成有面密封。

根据本发明的第一方面上述第一种可能的实施方式，其中，所述冲杆为回转体，其中：

所述第一导热介质输送通道为轴线与所述冲杆的回转中心重合的圆柱形；

所述第二导热介质输送通道为轴线与所述冲杆的回转中心重合、横截面为圆环的筒形。

根据本发明的第一方面上述第二种可能的实施方式，其中，

所述冲头连接杆为回转体，所述作用导热介质输送通道包括第三导热介质输送通道和第四导热介质输送通道，其中：

所述第三导热介质输送通道为轴线与所述冲头连接杆的回转中心重合的圆柱形；

所述第四导热介质输送通道为轴线与所述冲头连接杆的回转中心重合、横截面为圆环的筒形；

所述第三导热介质输送通道远离所述第一导热介质输送通道的端部与所述第四导热介质输送通道远离所述第一导热介质输送通道的端部连通。

根据本发明的第一方面上述第一种可能的实施方式，其中，所述冲头邻近所述冲头连接杆的端部形成容置槽，以容纳与所述冲头邻近的所述冲头连接杆的端部。

根据本发明的第一方面上述第一种可能的实施方式，其中，

所述冲杆与所述冲头连接杆螺纹连接；并且/或者

所述冲头连接杆与所述冲头螺纹连接。

根据本发明的第一方面上述第一种至第五种可能的实施方式，其中，所述第一介质口、所述第二介质口彼此邻近地布置于所述冲杆的第一端，所述冲杆的第一端与所述冲杆的第二端相对，所述冲头连接杆连接于所述冲杆的第二端。所述第一介质口、所述第二介质口邻近布置于所述冲杆的第一端，所述作用构件连接于所述冲杆的第一端的相对端。

根据本发明的第一方面上述第六种可能的实施方式，其中，

所述冲杆与所述冲头连接杆之间的面密封到所述冲杆的第一端的距离小于所述冲杆与所述冲头连接杆之间的所述密封圈到所述冲杆的第一端的距离；并且/或者

所述冲头连接杆与所述冲头之间的所述密封圈到所述冲杆的第一端的距离小于所述冲头连接杆与所述冲头之间的所述面密封到所述冲杆的第一端的距离。

根据本发明的第一方面上述第六种可能的实施方式，其中，

所述第一介质口靠近所述冲杆的第一端设置，所述第一导热介质输送通道向靠近所述冲杆的第一端的方向延伸并超出所述第一介质口以形成第一缓冲部；并且/或者

所述第二导热介质输送通道向靠近所述冲杆的第一端的方向延伸并超出所述第二介质口以形成第二缓冲部。

本发明第二方面提供一种压铸机，根据本发明第二方面的第一种可能的实施方式，所述压铸机包括本发明第一方面第一至第八种可能的实施方式的冲头总成；以及

压室，所述压室具有压铸腔室和供所述冲头通过的冲头孔，所述压铸腔室通过所述冲头孔连通至所述压室的外部。

根据本发明的一个或多个实施方式，能够实现如下所述的有益效果：

低温的导热介质从第一介质口或第二介质口进入第一导热介质输送通道或第二导热介质输送通道后沿导热介质输送回路流动，当流动到利于与冲头热传递的位置时与冲头发生热交换，使得冲头得以有效冷却，从而保证了压铸工艺平稳、压铸质量稳定；

冲杆与冲头连接杆之间、冲头连接杆与冲头之间均安装有密封圈和形成有面密封，密封圈和面密封双重密封，保证了密封效果，即使在密封圈密封效果变差后，面密封仍然能保证冲杆与冲头连接杆之间、冲头连接杆与冲头之间的密封，防止导热介质输送回路内的导热介质(如水)外漏而进入压室内、导致产出的铸件容易发生气孔和气密性差等质量问题，同时避免频繁更换密封圈造成频繁停机和影响生产效率。

附图说明

下面参照附图将对发明的特征、优点以及示例性实施方式的技术上和工业上的意义进行描述，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1是根据本发明示例性实施方式的冲头总成轴向剖视图，其中示出了压室。

具体实施方式

下面参照附图对本发明示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。而且，图中各部件的尺寸和比例也仅仅是示意性的，并不严格对应于实际产品。

图1是根据本发明示例性实施方式的冲头总成轴向剖视图，其中示出了压室1。如图1所示，冲头总成包括冲杆4、冲头2和连接于二者之间的冲头连接杆3，冲杆4与冲头连接杆3之间、冲头连接杆3与冲头2之间均安装有密封圈9和形成有面密封(分别为面密封11和面密封7)。冲杆4和冲头连接杆3为中空结构、即内部设置有导热介质输送回路12，作用导热介质输送通道的至少一部分(图1中该至少一部分为作用导热介质输送通道靠近冲头的部位)以能够与冲头2热传递的方式设置，导热介质输送回路12内注有低温(温度低于冲头温度)的水等导热介质，导热介质沿导热介质输送回路12流动，以与冲头2之间实现热传递，从而对冲头2冷却。通过密封圈9、面密封11和7的双重作用，保证冲杆4与冲头连接杆3之间、冲头连接杆3与冲头2之间的密封的可靠性。

导热介质输送回路12的一种具体布置方案为：冲杆4内具有第一导热介质输送通道13和第二导热介质输送通道14，第一导热介质输送通道 13、第二导热介质输送通道14分别通过设于冲杆4的第一介质口5和第二介质口6连通至冲杆4的外部；

冲头连接杆3内具有作用导热介质输送通道，作用导热介质输送通道的两端延伸出冲头连接杆3并分别连通至第一导热介质输送通道13和第二导热介质输送通道14以形成导热介质输送回路12。

第一介质口5或第二介质口6中的任一个均可连通至低温的导热介质源，以接收导热介质。第二介质口6连通至导热介质源的情况下，导热介质在导热介质输送回路12的流向：第二介质口6→第一导热介质输送通道 13→第三导热介质输送通道15→第四导热介质输送通道16→第二导热介质输送通道14→第一介质口5；当第一介质口5连通至导热介质源的情况下，导热介质在导热介质输送回路12的流向：第一介质口5→第二导热介质输送通道14→第四导热介质输送通道16→第三导热介质输送通道15→第一导热介质输送通道13→第二介质口6。

需要说明的是，导热介质选用水，水比热容大、来源广泛、使用成本低。对应地，导热介质源可以为供水管网(如自来水管网)，也可以根据实际需要选用能够盛水的罐等容器。

冲杆4的一种具体结构为：冲杆4为回转体，第一导热介质输送通道13为轴线与冲杆4的回转中心重合的圆柱形；第二导热介质输送通道14 为轴线与冲杆4的回转中心重合、横截面为圆环的筒形。当然，冲杆4的形状可以为棱柱等非回转结构、第一导热介质输送通道13的横截面可以为异型、第二导热介质输送通道14的横截面可以为异型环，只需根据实际需要进行设置即可。

冲头连接杆3的一种具体结构为：冲头连接杆3为回转体，作用导热介质输送通道包括第三导热介质输送通道15和第四导热介质输送通道16。第三导热介质输送通道15为轴线与冲头连接杆3的回转中心重合的圆柱形；第四导热介质输送通道16为轴线与冲头连接杆3的回转中心重合、横截面为圆环的筒形，该设置同冲杆4的设置，不再做重复描述。

第三导热介质输送通道15远离第一导热介质输送通道13的端部与第四导热介质输送通道16远离第一导热介质输送通道13的端部连通。该设置使得作用导热介质输送通道的长度基本等于冲头连接杆3长度的二倍，充分利用了冲头连接杆3的内部空间，在导热介质输送管路的横截面面积一定的前提下，使得较小体积的冲头连接杆3即可容纳充足的导热介质，从而保证了冲头总成的冷却能力。

另外，冲头2邻近冲头连接杆3的端部形成容置槽，与冲头2邻近的冲头连接杆3的端部收纳于该容置槽中，一方面，对将冲头连接杆3与冲头2装配时起定位作用；另一方面，该容置槽的侧壁对冲头连接杆3横向上形成向内的约束，增大了二者之间的横向连接强度，延长了冲头总成的使用寿命。需要说明的是，冲杆4与冲头连接杆3通过螺纹10连接；并且/或者，冲头连接杆3与冲头2通过螺纹8连接。采用该螺纹10和8连接，使得安装、拆卸方便。便于对冲头总成的维修和维护(清理导热介质输送回路12内的杂质等)。

第一介质口5、第二介质口6彼此邻近地布置于冲杆4的第一端，冲杆4的第一端与冲杆4的第二端相反，冲头连接杆3连接于冲杆4的第二端。该设置使得第一导热介质输送通道13、第二导热介质输送通道14向右(图1中的右方向为右、左方向为左)完全延伸到冲杆4的第二端，在导热介质输送管路的横截面面积一定的前提下，使得较小体积的冲杆4即可容纳充足的导热介质，进一步保证了冲头总成的冷却能力。

需要说明的是，冲杆4与冲头连接杆3之间的面密封到冲杆4的第一端的距离小于冲杆4与冲头连接杆3之间的密封圈9到冲杆4的第一端的距离。该设置使得面密封11相比密封圈9到冲杆4的第一端更近，即，面密封11更靠近第二导热介质输送通道14，当第二导热介质输送通道14的某个位置发生泄漏时，泄漏出的导热介质仅能流动到面密封11，受面密封11的密封作用不会继续向密封圈9流动，即泄漏量(等于第二导热介质输送通道14的该泄露位置、面密封11、冲头连接杆3和冲杆4所共同围成的空间的容积)较少，该较少的泄漏量的导热介质流动性很低、甚至是不流动的，从而保证了流动小、甚至不流动的导热介质较少，提高了冲头总成的冷却能力，更有效地冷却冲头2。

同理，冲头连接杆3与所述冲头2之间的所述密封圈9到冲杆4的第一端的距离小于冲头连接杆3与冲头2之间的面密封7到冲杆4的第一端的距离。进一步提高了冲头总成的冷却能力，更有效地冷却冲头2。

另外，第一介质口5靠近冲杆4的第一端设置，第一导热介质输送通道13向靠近冲杆4的第一端的方向延伸并超出第一介质口5以形成第一缓冲部17。通过第一缓冲部17的设置，使得从导热介质在第一介质口5、第一导热介质输送通道13之间的流动更加平缓，避免对导热介质流动时对第一介质口5和第一导热介质输送通道13的过大冲击而影响密封圈9、面密封11的密封性能，进一步提高了冲头总成的密封性能。

同理，第二导热介质输送通道14向靠近冲杆4的第一端的方向延伸并超出第二介质口6以形成第二缓冲部18。进一步提高了冲头总成的密封性能。

如图1所示，第二介质口6连通至导热介质源，通过导热介质源在导热介质输送回路12内的流动来冷却冲头2。低温的导热介质源沿中部的第一导热介质输送通道13、第三导热介质输送通道15流动，在第三导热介质输送通道15靠近冲头2的部位吸热后温度上升，然后，温升后的导热介质源沿外侧的第四导热介质输送通道16、第二导热介质输送通道14折返，当导热介质输送回路内的导热介质处于水平：第二导热介质输送通道 14、第四导热介质输送通道16中的导热介质的液位低于第一导热介质输送通道13、第三导热介质输送通道15中的导热介质的液位时，使得还未温升的低温的导热介质沿第一导热介质输送通道13、第三导热介质输送通道15的流动无阻力(忽略导热介质内部的粘滞阻力的影响)，加快了导热介质的流动，进一步提高了冲头总成的冷却能力。

本发明还公开了一种压铸机，该压铸机包括压室1和上述冲头总成的任何可能的实施例。压室1具有压铸腔室19和供冲头通过的冲头孔20，压铸腔室19通过冲头孔20连通至压室1的外部。冲头2沿冲头孔20往复运动，以完成压铸作业。

以上详细描述了本发明的实施方式。然而，本发明的方面不限于上述实施方式。在不脱离本发明的范围的情况下，各种改型和替换均可以应用到上述实施方式中。

Claims (4)

1.一种冲头总成，其特征在于，所述冲头总成包括：

冲杆，所述冲杆内具有第一导热介质输送通道和第二导热介质输送通道，所述第一导热介质输送通道、所述第二导热介质输送通道分别通过设于所述冲杆的第一介质口和第二介质口连通至所述冲杆的外部；

冲头连接杆，所述冲头连接杆内具有作用导热介质输送通道，所述作用导热介质输送通道的两端延伸出所述冲头连接杆并分别连通至所述第一导热介质输送通道和所述第二导热介质输送通道以形成导热介质输送回路；以及

冲头，所述冲头与所述冲杆通过所述冲头连接杆连接，其中，

所述作用导热介质输送通道的至少一部分以能够与所述冲头热传递的方式布置；

所述第一介质口或所述第二介质口连通至低温的导热介质源，以接收冷却所述冲头用的导热介质；

所述冲杆与所述冲头连接杆之间、所述冲头连接杆与所述冲头之间均安装有密封圈和形成有面密封；

所述第一介质口、所述第二介质口彼此邻近地布置于所述冲杆的第一端，所述冲杆的第一端与所述冲杆的第二端相反，所述冲头连接杆连接于所述冲杆的第二端；

所述冲杆与所述冲头连接杆之间的面密封到所述冲杆的第一端的距离小于所述冲杆与所述冲头连接杆之间的所述密封圈到所述冲杆的第一端的距离；并且/或者

所述冲头连接杆与所述冲头之间的所述密封圈到所述冲杆的第一端的距离小于所述冲头连接杆与所述冲头之间的所述面密封到所述冲杆的第一端的距离;所述冲杆为回转体，其中：

所述第一导热介质输送通道为轴线与所述冲杆的回转中心重合的圆柱形；

所述第二导热介质输送通道为轴线与所述冲杆的回转中心重合、横截面为圆环的筒形;

所述冲头连接杆为回转体，所述作用导热介质输送通道包括第三导热介质输送通道和第四导热介质输送通道，其中：

所述第三导热介质输送通道为轴线与所述冲头连接杆的回转中心重合的圆柱形；

所述第四导热介质输送通道为轴线与所述冲头连接杆的回转中心重合、横截面为圆环的筒形；

所述第三导热介质输送通道远离所述第一导热介质输送通道的端部与所述第四导热介质输送通道远离所述第一导热介质输送通道的端部连通;所述冲头邻近所述冲头连接杆的端部形成容置槽，以容纳与所述冲头邻近的所述冲头连接杆的端部。

2.根据权利要求1所述的冲头总成，其特征在于，所述冲杆与所述冲头连接杆螺纹连接；并且/或者

所述冲头连接杆与所述冲头螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的冲头总成，其特征在于，所述第一介质口靠近所述冲杆的第一端设置，所述第一导热介质输送通道向靠近所述冲杆的第一端的方向延伸并超出所述第一介质口以形成第一缓冲部；并且/或者

所述第二导热介质输送通道向靠近所述冲杆的第一端的方向延伸并超出所述第二介质口以形成第二缓冲部。

4.一种压铸机，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的冲头总成；以及

压室，所述压室具有压铸腔室和供所述冲头通过的冲头孔，所述压铸腔室通过所述冲头孔连通至所述压室的外部。