CN114192752A - 一种新型螺杆式压铸结构及其压铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型螺杆式压铸结构，包括模具连接部，所述模具连接部的中部成型有浇口，模具连接部的右侧壁中部固定有压铸套体，压铸套体中插套有输送螺杆，压铸套体的左端固定在模具连接部的右侧壁上，压铸套体的右端固定在机架的竖直连接板上；它可以对压铸套体实现保温，保证其内的金属液的温度，同时，其在将金属液通过浇口进入模具中后，可以通过将输送螺杆的锥形头的外侧壁与锥形套体部的左端内侧壁相紧贴，覆盖浇口，实现保压效果，而且其多余的金属液可以处于压铸套体中保温，方便后续的浇铸使用的需要。
Description
技术领域：
本发明涉及镁铝合金设备制造技术领域，更具体地说涉及一种新型螺杆式压铸结构及其压铸方法。
背景技术：
压铸技术，也就是压力铸造技术，是一种近代金属加工工艺。利用高速高压将液态金属或合金射入到模具的型腔里，再通过保压、结晶直到材料凝固成型，所生产出来的成型产品极为机械制造业所需的成品或者半成品。压力铸造技术具有极高的生产效率、优良的经济指标以及精准的压铸尺寸，迅速成为了机械制造业中的支撑技术，在零部件的生产中获得了广泛应用和发展。
传统的冷室压铸机将金属液倒入压室中，再由冲头快速挤压金属液到模具型腔中，一般压室上不设有保温装置，这会使金属液在压室中有一定的温度丢失，使进入模具型腔的金属液温度会低于预先设定的值，同时压室中的金属液要一次性充填完，多余的料会充填成料饼浪费掉。冲头所需的压力是由液压缸与压缩氮气提供，需要额外装置来提供压铸压力。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新型螺杆式压铸结构及其压铸方法，它可以对压铸套体实现保温，保证其内的金属液的温度，同时，其在将金属液通过浇口进入模具中后，可以通过将输送螺杆的锥形头的外侧壁与锥形套体部的左端内侧壁相紧贴，覆盖浇口，实现保压效果，而且其多余的金属液可以处于压铸套体中保温，方便后续的浇铸使用的需要。
本发明解决所述技术问题的方案是：
一种新型螺杆式压铸结构，包括模具连接部，所述模具连接部的中部成型有浇口，模具连接部的右侧壁中部固定有压铸套体，压铸套体中插套有输送螺杆，压铸套体的左端固定在模具连接部的右侧壁上，压铸套体的右端固定在机架的竖直连接板上，输送螺杆的右端连接轴部伸出竖直连接板并通过联轴器与减速电机的输出轴相连接，减速电机固定在水平移动板的顶面上，机架的固定水平板的顶面中部具有横向移动槽，水平移动板插套在横向移动槽中，机架的右部固定有推动油缸，推动油缸的推杆推动水平移动板移动；
所述压铸套体的左端为左端直径小右端直径大的锥形套体部，锥形套体部的左端出料口与浇口相通。
所述输送螺杆的中部柱体的左端中部成型有锥形头，锥形头与锥形套体部相对应，锥形头的外侧壁与锥形套体部的内侧壁相配合。
所述输送螺杆的螺杆叶片与压铸套体的内侧壁之间具有0.2mm的间距。
所述输送螺杆的中部柱体直径为压铸套体的内侧壁的横截面直径的1/3到1/4之间。
所述压铸套体的上壁板上成型有进料口，进料口处于压铸套体的右部，其与压铸套体的右端之间的距离为整个压铸套体长度的1/4至1/5。
所述压铸套体的左部、中部和右部的外侧壁上均固定有多个电热环。
所述浇口为左端直径大右端直径小的锥形长形通孔，锥形套体部的左端出料口直径与浇口的右端直径相同。
所述水平移动板的下方的机架上设有下支撑架，横向移动槽的底面中部成型有推动通槽，下支撑架上固定有推动油缸，推动油缸的推杆的端部固定有推动块，推动块的上部插套在推动通槽中并固定在水平移动板的底面上。
所述竖直连接板的右侧壁上固定有横向导向杆，水平移动板的顶面上固定有导向块，横向导向杆插套在导向块的导向通孔中。
一种采用上述的新型螺杆式压铸结构的压铸方法，它包括以下步骤：
(1)、所有电热环加热，使得压铸套体内的温度达到设定值；
(2)、将熔炉中的金属液从进料口流入压铸套体中，同时减速电机运行，使得输送螺杆正方向旋转将金属液向左送料，输送过程中，压铸套体中的空气沿着间隙向右移动排出；
(3)、当金属液基本充满压铸套体的左端处的腔体时，说明填充完成；
(4)、充填结束后，通过推动油缸的推杆运行，将输送螺杆向左推进，使输送螺杆的锥形头的外侧壁与锥形套体部的左端内侧壁相紧贴，锥形头的左端处于浇口中；
(5)、通过减速电机的输出轴反方向运行，使得输送螺杆反向运行，从而将，压铸套体中的多余的金属液储存在压铸套体的右部中，所有电热环加热，保持金属液温度，准备下次压铸输送使用；
(6)、铸件完成取出后，等喷涂完模具合模后，再通过推动油缸运行，使得输送螺杆向右移动回位，自此重复上述步骤完成后续压铸工作。
本发明的突出效果是：
它可以对压铸套体实现保温，保证其内的金属液的温度，同时，其在将金属液通过浇口进入模具中后，可以通过将输送螺杆的锥形头的外侧壁与锥形套体部的左端内侧壁相紧贴，覆盖浇口，实现保压效果，无需额外设备提供保压作用，而且其多余的金属液可以处于压铸套体中保温，方便后续的浇铸使用的需要。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1保压时的局部结构示意图。
具体实施方式：
实施例，见如图1至图2所示，一种新型螺杆式压铸结构，包括模具连接部10，所述模具连接部10的中部成型有浇口11，模具连接部10的右侧壁中部固定有压铸套体20，压铸套体20中插套有输送螺杆21，压铸套体20的左端固定在模具连接部10的右侧壁上，压铸套体20的右端固定在机架30的竖直连接板31上，输送螺杆21的右端连接轴部211伸出竖直连接板31的转动通孔并通过联轴器与减速电机22的输出轴相连接，减速电机22固定在水平移动板23的顶面上，机架30的固定水平板32的顶面中部具有横向移动槽33，水平移动板23插套在横向移动槽33中，机架30的右部固定有推动油缸34，推动油缸34的推杆推动水平移动板23移动；
所述压铸套体20的左端为左端直径小右端直径大的锥形套体部25，锥形套体部25的左端出料口与浇口11相通。
进一步的说，所述输送螺杆21的中部柱体的左端中部成型有锥形头212，锥形头212与锥形套体部25相对应，锥形头212的外侧壁与锥形套体部25的内侧壁相配合。在输送螺杆21向左推动时，使得锥形头212的外侧壁与锥形套体部25的左端内侧壁相紧贴，并覆盖浇口11，其可以阻止金属液进入浇口11又可以将充填的压力锁住起到保压的作用。
进一步的说，所述输送螺杆21的螺杆叶片与压铸套体20的内侧壁之间具有0.2mm的间距1。间距1保证金属液充填的时候不会出现液体因压力大量倒流，其会使得金属液进入时，其内部的空气由间距1向右移动排出。
进一步的说，所述输送螺杆21的中部柱体直径为压铸套体20的内侧壁的横截面直径的1/3到1/4之间。确保螺杆叶片之间有较大的空间容纳金属液的同时保证输送螺杆21自身的强度。
进一步的说，所述压铸套体20的上壁板上成型有进料口26，进料口26处于压铸套体20的右部，其与压铸套体20的右端之间的距离为整个压铸套体20长度的1/4至1/5。可以保证输送螺杆21反转时防止金属液从进料口26喷出并且可以储存少许金属液，用作下一次充填，不浪费上一次充填多余的金属液。
进一步的说，所述压铸套体20的左部、中部和右部的外侧壁上均固定有多个电热环40。
进一步的说，所述浇口11为左端直径大右端直径小的锥形长形通孔，锥形套体部25的左端出料口直径与浇口11的右端直径相同。
进一步的说，所述水平移动板23的下方的机架30上设有下支撑架35，横向移动槽33的底面中部成型有推动通槽36，下支撑架35上固定有推动油缸34，推动油缸34的推杆的端部固定有推动块341，推动块341的上部插套在推动通槽36中并固定在水平移动板23的底面上。横向移动槽33的底面固定有耐磨层6，耐磨层6的顶面压靠在水平移动板23的底面上。
进一步的说，所述竖直连接板31的右侧壁上固定有横向导向杆2，水平移动板23的顶面上固定有导向块3，横向导向杆2插套在导向块3的导向通孔中。
所述压铸套体20的外侧上还套设有隔热保护套筒50，隔热保护套筒50的右端固定在竖直连接板31的左侧壁上，所有电热环40处于压铸套体20与隔热保护套筒50之间，而隔热保护套筒50的上部成型有向下延伸的导液套筒，导液套筒的底端固定在压铸套体20的上部外侧壁上并使得导液套筒与进料口26相通，导液套筒的顶部与隔热保护套筒50的上部壁板上的通孔相通并对齐。隔热保护套筒50上具有穿线通孔，使得所有的电热环40的电连接线可以从穿线通孔中伸出。
所述竖直连接板31上具有连接通孔，连接通孔的内侧壁上固定有润滑套，输送螺杆21的右端连接轴部211插套在润滑套中，其外侧壁紧贴润滑套的内侧壁，输送螺杆21在运行时，其速度比较缓慢。
其在使用时，通过间距1向右移动排出的空气可以从润滑套与连接通孔的内侧壁之间的间隙处排出。
一种采用上述的新型螺杆式压铸结构的压铸方法，它包括以下步骤：
1、所有电热环40加热，使得压铸套体20内的温度达到设定值；
2、将熔炉中的金属液从进料口26流入压铸套体20中，同时减速电机22运行，使得输送螺杆21正方向旋转将金属液向左送料，输送过程中，压铸套体20中的空气沿着间隙1向右移动排出；减少因空气大量进入模具型腔而导致卷气现象。
在充填阶段，金属液要在极短的时间内填充满整个模具型腔，这个时间的控制对铸件的质量影响极高，根据公式：
t——充填时间(s) Tn——内浇口出熔融金属的温度(℃)
Tg——熔融金属的液相线温度(℃) Tm——模具温度(℃)
b——铸件平均壁厚(mm)
可根据铸件计算出填充时间，一般在20-40ms之间。
3、当金属液基本充满压铸套体20的左端处的腔体时，说明填充完成；
4、充填结束后，通过推动油缸34的推杆回缩，将输送螺杆21向左推进，使输送螺杆21的锥形头212的外侧壁与锥形套体部25的左端内侧壁相紧贴，并覆盖浇口11的进料端，锥形头212的左端处于浇口11中；在此阶段，填充压力是保证金属液填充满整个模具型腔的关键，压力过大是对模具锁模力的一种负荷，过小容易出现填充不足。根据公式
Fy——压射力(kN) Pg——压射缸内工作液的压力(MPa)
D——压射缸直径(cm) K——压力损失系数
Pb——压比((MPa) A——压室截面积(cm2)
可计算出铸件所需的压力值，通过减速电机22控制输送螺杆21正方向旋转，同时，通过推动油缸34运行控制输送螺杆21向左推进来提供充填所需压力值，有两种压力值的输入，可进一步保证压力的精确度。其通过锥形头212的外侧壁与锥形套体部25的左端内侧壁相紧贴，即实现了对金属液增压又锁住了这一压力值，使模具型腔中的金属液一致保持在高压状态下凝固。
5、通过减速电机22的输出轴反方向运行，使得输送螺杆21反向运行，从而将压铸套体20中的多余的金属液储存在压铸套体20的右部中，所有电热环40加热，保持金属液温度，准备下次压铸输送使用；
6、铸件完成取出后，等喷涂完模具合模后，再通过推动油缸34的推杆推动运行，使得输送螺杆21向右移动回位，自此重复上述步骤完成后续压铸工作。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种新型螺杆式压铸结构，包括模具连接部(10)，其特征在于：所述模具连接部(10)的中部成型有浇口(11)，模具连接部(10)的右侧壁中部固定有压铸套体(20)，压铸套体(20)中插套有输送螺杆(21)，压铸套体(20)的左端固定在模具连接部(10)的右侧壁上，压铸套体(20)的右端固定在机架(30)的竖直连接板(31)上，输送螺杆(21)的右端连接轴部(211)伸出竖直连接板(31)并通过联轴器与减速电机(22)的输出轴相连接，减速电机(22)固定在水平移动板(23)的顶面上，机架(30)的固定水平板(32)的顶面中部具有横向移动槽(33)，水平移动板(23)插套在横向移动槽(33)中，机架(30)的右部固定有推动油缸(34)，推动油缸(34)的推杆推动水平移动板(23)移动；
所述压铸套体(20)的左端为左端直径小右端直径大的锥形套体部(25)，锥形套体部(25)的左端出料口与浇口(11)相通。
2.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述输送螺杆(21)的中部柱体的左端中部成型有锥形头(212)，锥形头(212)与锥形套体部(25)相对应，锥形头(212)的外侧壁与锥形套体部(25)的内侧壁相配合。
3.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述输送螺杆(21)的螺杆叶片与压铸套体(20)的内侧壁之间具有0.2mm的间距(1)。
4.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述输送螺杆(21)的中部柱体直径为压铸套体(20)的内侧壁的横截面直径的1/3到1/4之间。
5.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述压铸套体(20)的上壁板上成型有进料口(26)，进料口(26)处于压铸套体(20)的右部，其与压铸套体(20)的右端之间的距离为整个压铸套体(20)长度的1/4至1/5。
6.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述压铸套体(20)的左部、中部和右部的外侧壁上均固定有多个电热环(40)。
7.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述浇口(11)为左端直径大右端直径小的锥形长形通孔，锥形套体部(25)的左端出料口直径与浇口(11)的右端直径相同。
8.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述水平移动板(23)的下方的机架(30)上设有下支撑架(35)，横向移动槽(33)的底面中部成型有推动通槽(36)，下支撑架(35)上固定有推动油缸(34)，推动油缸(34)的推杆的端部固定有推动块(341)，推动块(341)的上部插套在推动通槽(36)中并固定在水平移动板(23)的底面上。
9.根据权利要求1所述的一种新型螺杆式压铸结构，其特征在于：所述竖直连接板(31)的右侧壁上固定有横向导向杆(2)，水平移动板(23)的顶面上固定有导向块(3)，横向导向杆(2)插套在导向块(3)的导向通孔中。
10.一种采用权利要求1至7所述的新型螺杆式压铸结构的压铸方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)、所有电热环(40)加热，使得压铸套体(20)内的温度达到设定值；
(2)、将熔炉中的金属液从进料口(26)流入压铸套体(20)中，同时减速电机(22)运行，使得输送螺杆(21)正方向旋转将金属液向左送料，输送过程中，压铸套体(20)中的空气沿着间隙(1)向右移动排出；
(3)、当金属液基本充满压铸套体(20)的左端处的腔体时，说明填充完成；
(4)、充填结束后，通过推动油缸(34)的推杆运行，将输送螺杆(21)向左推进，使输送螺杆(21)的锥形头(212)的外侧壁与锥形套体部(25)的左端内侧壁相紧贴，锥形头(212)的左端处于浇口(11)中；
(5)、通过减速电机(22)的输出轴反方向运行，使得输送螺杆(21)反向运行，从而将压铸套体(20)中的多余的金属液储存在压铸套体(20)的右部中，所有电热环(40)加热，保持金属液温度，准备下次压铸输送使用；
(6)、铸件完成取出后，等喷涂完模具合模后，再通过推动油缸(34)运行，使得输送螺杆(21)向右移动回位，自此重复上述步骤完成后续压铸工作。
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