RU2685289C1 - Piston unit of injection molding machine - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to metallurgy and can be used as an element of equipment for production of non-ferrous castings at injection molding machines. Piston assembly of injection molding machine includes connected to each other piston and rod with longitudinal channel, in which pipeline with a side gap is arranged, note here that lateral surfaces of the first one form rear circular groove connected by rear crosswise openings with longitudinal channel of rod, and front ones with piston cooling channels formed by grooves of its outer ring side surface separated by walls from its ends and closed bush with wear-resistant material. Between the ends of the piston and the rod there is a disc with no gaps, the disc is connected by its hollow tail to the surface of a blind longitudinal channel of the rod made from its front butt end, to the bottom of which there is a sealing element of the rear end of the pipeline connected by its front end to this shank.EFFECT: higher durability and strength of the piston, as well as quality of casting.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургическому производству и пригодно как элемент оснастки для получения цветных отливок на этих машинах.The invention relates to metallurgical production and is suitable as an element of tooling for the production of non-ferrous castings on these machines.

Известен поршневой узел, содержащий поршень, шток с глухим продольным каналом, выполненным с его переднего торца; с торца первого образован продольный канал, в котором с боковым зазором зафиксирован трубопровод с уплотнительным элементом на заднем конце, упертым в его коническое дно, куда открыто поперечное окно, а другое выходит в этот зазор, причем передний конец его соединен с диском, размещенным без зазоров между торцами поршня и штока; у переднего торца штока образованы поперечные окна, открытые в выше указанный боковой зазор, а у диска его задние поперечные окна открыты в полость хвостовика; в конце передней части узла размещен свой уплотнительный «элемент для герметизации зоны охлаждения поршня (см. патент RU 22326928 С1 от 27.09. 2004).Known piston Assembly containing a piston, a rod with a deaf longitudinal channel, made with its front end; from the end of the first, a longitudinal channel is formed, in which a pipeline is fixed with a side gap with a sealing element at the rear end, which is pressed into its conical bottom, where the transverse window is open, and the other goes into this gap, and its front end is connected to a disk placed without gaps between the ends of the piston and rod; at the front end of the stem, transverse windows are formed, which open into the above-mentioned lateral clearance, and at the disk its rear transverse windows are open into the cavity of the shank; at the end of the front part of the assembly, there is a sealing “element for sealing the piston cooling zone (see patent RU 22326928 C1 dated September 27, 2004).

Его недостатки: перегрев и разрушение последнего из-за толстых боковых стенок.Its disadvantages: overheating and destruction of the latter due to thick side walls.

Известен прессующий поршень МЛПД, содержащий шток с продольным каналом, в котором с боковым зазором размещен трубопровод, соединенный передним концом со втулкой- стаканом, расположенным в этом канале передним торцом заподлицо с передним торцом штока и упертыми ими в дно полости поршня, находящегося на передней части штока; они образуют своими боковыми поверхностями заднюю и переднюю кольцевые проточки, соединенные поперечными окнами штока и поршня с его продольным каналом и с трактами охлаждения последнего, образованными канавками на его наружной боковой поверхности, закрытыми теплостойкой втулкой и износостойким материалом, (см. патент РФ 2006340 С1 от 14.05.1991).Known pressing piston MLPD, containing a rod with a longitudinal channel in which a pipeline is placed with a side clearance connected to the front end of the sleeve-glass located in this channel with the front end flush with the front end of the rod and propped by them in the bottom of the piston cavity located on the front part stock; with their side surfaces, they form back and front annular grooves connected by transverse windows of the rod and piston with its longitudinal channel and cooling paths of the latter formed by grooves on its outer side surface closed by a heat-resistant sleeve and wear-resistant material (see RF Patent 2006340 C1 from 05/14/1991).

Его недостатки: отсутствие герметичности между сопрягаемыми поверхностями штока и поршня в задней части последнего; недостаточная прочность передней центральной части узла в зоне размещения втулки-стакана; неэффективное охлаждение периферийной части переднего торца поршня.Its disadvantages: the lack of tightness between the mating surfaces of the rod and piston in the rear of the latter; insufficient strength of the front center of the node in the area of the sleeve-glass; inefficient cooling of the peripheral part of the front end of the piston.

Задачей предлагаемого являются: повышение надежности поршневого узла созданием герметичности зоны циркуляции хладагента и упрочнения ц переднего торца поршня; увеличение эффективности охлаждения передней части поршня.The objectives of the proposed are: improving the reliability of the piston unit by creating a tightness of the coolant circulation zone and hardening of the front end of the piston; increase the efficiency of cooling the front of the piston.

Технический результат от предлагаемого: повышение стойкости и прочности поршня, а также качества получаемого литья. Это достигается тем, что в поршневом узел машины литья под давлением, содержащем соединенные между собой поршень и шток с продольным каналом, в котором с боковым зазором размещен трубопровод, боковыми поверхностями первых образована задняя кольцевая проточка, соединенная задними поперечными окнами с продольным каналом штока, а передними- с трактами охлаждения поршня, образованными канавками его наружной кольцевой боковой поверхности, отделенной стенками от его торцов, и закрытыми втулкой с износостойким материалом, новым является то, что между торцами поршня и штока без зазоров размещен диск, соединенный своим полым хвостовиком с поверхностью глухого продольного канала штока, выполненного с его переднего торца, в дно которого уперт уплотнительный элемент заднего конца трубопровода, соединенного передним концом с этим хвостовиком; при этом передняя кольцевая проточка узла образована боковыми поверхностями диска и поршня и соединена его передними поперечными окнами с его трактами охлаждения, а задняя часть этой проточки поперечными окнами диска открыта в продольную полость его хвостовика, причем между этими проточками выполнено резьбовое соединение для фиксации поршня на штоке, а в задней кольцевой проточке узла размещен уплотнительный элемент.The technical result from the proposed: improving the durability and strength of the piston, as well as the quality of the casting. This is achieved by the fact that in a piston unit of an injection molding machine containing a piston and a rod connected to each other with a longitudinal channel in which a pipeline is placed with a side gap, the rear annular groove is formed by the side surfaces of the first, the rear transverse windows with the longitudinal channel of the rod are formed front - with the cooling paths of the piston, formed by the grooves of its outer annular side surface, separated by walls from its ends, and closed by a sleeve with a wear-resistant material, the new is that between the ends of the piston and the rod without gaps placed a disk connected by its hollow shank to the surface of the blind longitudinal channel of the rod, made from its front end, the bottom of which is pressed against the sealing element of the rear end of the pipeline connected by the front end with this shank; the front annular groove of the assembly is formed by the side surfaces of the disk and the piston and is connected by its front transverse windows to its cooling paths, and the rear part of this groove by the transverse windows of the disk is open into the longitudinal cavity of its shank, and between these grooves there is a threaded connection for fixing the piston on the rod and a sealing element is placed in the rear annular bore of the assembly.

Заменой втулки- стакана сплошным диском, упертым своими торцами в дно полости поршня и в передний торец штока, гарантируется прочность его переднего торца поршня и этого узла в целом. Соединением резьбой хвостовика с резьбой поверхности передней полости п штока обеспечивается фиксация диска в этом узле, а также и трубопровода, зафиксированного передним концом в хвостовике и упертого задним концом через уплотнительный элемент в коническое дно этого канала. Образованием передней кольцевой проточки боковыми поверхностями поршня и диска создается дополнительный тракт охлаждения передней части поршня для повышения эффективности охлаждения его Соединением этой проточки передними поперечными окнами поршня с его трактами охлаждения обеспечивается циркуляция хладагента по ним с охлаждением износостойкой втулки и его передней части Сообщением задней части этой проточки поперечными окнами диска с продольной полостью хвостовика обеспечивается отвод нагретого хладагента из нее в последнюю, трубопровод узла и далее за пределы штока. Формированием между этими проточками резьбового соединение штока с поршнем осуществляется надежное размещение последнего на нем. Установкой в задней кольцевой проточке, образованной боковыми поверхностями штока и поршня, уплотнительного элемента гарантируется герметичность циркуляции хладагента в передней части этого узлаReplacing the sleeve sleeve with a solid disc, rested with its ends into the bottom of the piston cavity and into the front end of the stem, guarantees the strength of its front end of the piston and this assembly as a whole. The thread connection of the shank with the thread of the front cavity cavity surface n ensures the fixation of the disk in this node, as well as the pipeline fixed by the front end in the shank and propped by the rear end through the sealing element into the conical bottom of this channel. The formation of the front annular groove by the side surfaces of the piston and the disk creates an additional cooling path for the front part of the piston to increase its cooling efficiency. By connecting this groove with the front transverse windows of the piston with its cooling paths, the refrigerant circulates along it with cooling of the wear-resistant sleeve and its front part. transverse windows of the disc with the longitudinal cavity of the shank ensure that the heated coolant is discharged from it into the latter, t node assembly and further beyond the stock. The formation of the threaded connection of the rod with the piston between these grooves ensures the reliable placement of the latter on it. By installing a sealing element in the rear annular groove formed by the side surfaces of the stem and piston, the sealing element of the refrigerant in the front of this unit is guaranteed

Предлагаемое является новым, имеет существенные отличия, промышленно пригодно и соответствует критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ.The proposed is new, has significant differences, is industrially suitable and meets the criterion of INVENTION.

Этот узел представлен на чертеже фиг. 1 и содержит шток 1 с продольным глухим каналом 2, выполненным с его переднего торца; в нем с боковым зазором размещен трубопровод 3, упирающийся своим уплотнительным элементом на заднем конце в дно этого канала (см. 1-й патент), и соединенный передним концом с полым хвостовиком 4 диска 5, упирающегося задним торцом в передний торец штока 1, а передним торцом в дно полости поршня 6; хвостовик 4 соединен своей резьбой с резьбой поверхности передней полости штока 1 и дополнительно зафиксирован штифтом 7; при этом боковые поверхности поршня и диска образуют переднюю кольцевую проточку 8, а штока 2 и поршня 6 - заднюю кольцевую проточку 9 с уплотнительным элементом 10 в ней, герметизирующим зону циркуляции хладагента в передней части этого узла; поршень 6 со штоком 1 соединены своими резьбами 11, выполненными между этими проточками 8 и 9, открытыми поперечными окнами 12 штока 1 и 13 диска 6 в продольный канал 2 первого и полость хвостовика 4 второго; поршень имеет снаружи износостойкий слой 14, нанесенный на втулку 15, охватывающую продольные или наклонные канавки- тракты охлаждения 16 на боковой поверхности понижения поршня 6, отделенного стенками от его переднего и заднего торцов; эти тракты открыты концами в крайние кольцевые канавки 17 и 18 понижения, куда открыты и поперечные окна 19 и 20 поршня 6.This node is shown in FIG. 1 and contains a rod 1 with a longitudinal blind channel 2, made from its front end; A pipeline 3 is placed there with a side gap, which rests with its sealing element at the rear end on the bottom of this channel (see the 1st patent), and is connected by a front end with a hollow shank 4 of disc 5 that rests against the rear end on the front end of rod 1, the front end in the bottom of the piston cavity 6; the shank 4 is connected by its thread with the thread of the surface of the front cavity of the stem 1 and is additionally fixed by a pin 7; while the side surfaces of the piston and the disk form the front annular groove 8, and the stem 2 and piston 6 - the rear annular groove 9 with a sealing element 10 in it, sealing the refrigerant circulation zone in front of this node; the piston 6 with the rod 1 is connected by its threads 11, made between these grooves 8 and 9, open transverse windows 12 of the rod 1 and 13 of the disk 6 into the longitudinal channel 2 of the first and the cavity of the shank 4 of the second; the piston has an external wear-resistant layer 14, applied to the sleeve 15, covering the longitudinal or inclined grooves of cooling 16 on the side surface of the lowering of the piston 6, which is separated by walls from its front and rear ends; these paths are open ends in the extreme annular grooves 17 and 18 of the slide, where the transverse windows 19 and 20 of the piston 6 are open.

Он охлаждается так: по боковому зазору между каналом 2 и трубопроводом 3 и поперечным окнам 12 штока 1 хладагент попадает в заднюю кольцевую проточку 9 штока 1, охлаждая ее уплотнительный элемент 10 и часть задней поверхности поршня 6; из нее через его задние поперечные окна 19 поступает в его заднюю кольцевую канавку 18; из нее в тракты 16 и через втулку 15 охлаждает его износостойкий материал 14, устремляясь к переднему торцу поршня 6, поступая в его переднюю кольцевую канавку 18, из которой по передним поперечным окнам 20 поршня нагретый его теплом хладагент следует в переднюю кольцевую полость 8, охлаждая дополнительно часть переднего торца поршня и его переднюю внутреннюю боковую поверхность этой полости при течении по ней; из ее задней части через поперечные окна 13 диска 5 нагретый хладагент отводится в полости хвостовика 4, затем трубопровода 3 и далее за пределы штока 1.It is cooled in the following way: along the lateral gap between channel 2 and pipe 3 and transverse windows 12 of stem 1, coolant enters the rear annular groove 9 of stem 1, cooling its sealing element 10 and part of the rear surface of piston 6; from it through its rear transverse windows 19 enters its rear annular groove 18; from it into the tracts 16 and through the sleeve 15 cools its wear-resistant material 14, rushing to the front end of the piston 6, flowing into its front annular groove 18, from which heated by its warm coolant follows the front transverse windows 20 of the piston into the front annular cavity 8, cooling additionally a part of the front end of the piston and its front inner side surface of this cavity as it flows along it; from its rear part, through the transverse windows 13 of the disk 5, the heated refrigerant is discharged into the cavities of the shank 4, then the pipeline 3 and further beyond the limits of the rod 1.

Эффективность охлаждения этого узла определяется величиной охлаждаемой поверхности поршня 6 и скоростью циркуляции хладагента по его трактам 16 и кольцевым проточкам 8 и 9, образующими максимальную охлаждаемую площадь его и поэтому наибольшую стойкость такого при оптимальных толщинах стенок его втулки 15 и износостойкого материала 14.The cooling efficiency of this unit is determined by the size of the cooled surface of the piston 6 and the circulation rate of the refrigerant through its paths 16 and annular grooves 8 and 9, forming the maximum cooled area of it and therefore the greatest durability of this at optimum wall thicknesses of its sleeve 15 and wear-resistant material 14.

Использованием передней кольцевой проточки 8 длиной до половины длины наружного бокового понижения поршня 6 увеличивается как минимум в 1,5 раза теплоотвод от его наиболее нагретой и изнашиваемой периферийной части-зоны пересечения передних торцовой и боковой поверхностей и примерно во столько же раз возрастает его стойкость.The use of the front annular groove 8 with a length up to half the length of the outer lateral lowering of the piston 6 increases at least 1.5 times the heat dissipation from its most heated and wear peripheral part-the zone of intersection of the front end and lateral surfaces and increases its resistance about the same time.

Таким образом, предлагаемым узлом повышаются прочность и стойкость поршня благодаря контакту его дна с передним торцом диска, упирающегося также задним торцом в передний торец штока и более эффективному охлаждению его периферийной передней части; также улучшается качество литья по пористости наличием в задней кольцевой полости уплотнительного элемента, герметизирующего зону циркуляции хладагента в соединении поршень-шток.Thus, the proposed node increases the strength and durability of the piston due to the contact of its bottom with the front end of the disc, which also rests against the front end of the stem and more efficiently cools its peripheral front part; The porosity of the casting quality is also improved by the presence of a sealing element in the rear annular cavity, which seals the coolant circulation zone in the piston-rod joint.

Claims (1)

Поршневой узел машины литья под давлением, содержащий соединенные между собой поршень и шток с продольным каналом, в котором с боковым зазором размещен трубопровод, причем боковыми поверхностями первых образована задняя кольцевая проточка, соединенная задними поперечными окнами с продольным каналом штока, а передними - с трактами охлаждения поршня, образованными канавками его наружной кольцевой боковой поверхности, отделенной стенками от его торцов, и закрытыми втулкой с износостойким материалом, отличающийся тем, что между торцами поршня и штока без зазоров размещен диск, соединенный своим полым хвостовиком с поверхностью глухого продольного канала штока, выполненного с его переднего торца, в дно которого уперт уплотнительный элемент заднего конца трубопровода, соединенного передним концом с этим хвостовиком, при этом передняя кольцевая проточка узла образована боковыми поверхностями диска и поршня и соединена его передними поперечными окнами с его трактами охлаждения, а задняя часть этой проточки поперечными окнами диска открыта в продольную полость его хвостовика, в задней кольцевой проточке узла размещен уплотнительный элемент, причем между этими проточками выполнено резьбовое соединение для фиксации поршня на штоке.Piston unit of an injection molding machine containing interconnected piston and rod with a longitudinal channel in which a pipeline is placed with a side gap, with the first surfaces forming the rear annular groove connected by rear transverse windows with the longitudinal rod channel and the cooling channels piston, formed by the grooves of its outer annular side surface, separated by walls from its ends, and closed by a sleeve with a wear-resistant material, characterized in that between the ends The shaft and the stem without gaps placed a disk connected by its hollow shank to the surface of a deaf longitudinal stem channel made from its front end, the bottom of which is pressed against the sealing element of the rear end of the pipeline connected by the front end with this shank, while the front annular groove of the assembly is formed by side the surfaces of the disk and the piston are connected by its front transverse windows with its cooling paths, and the rear part of this groove is open by the transverse windows of the disk into the longitudinal cavity of its tails ika, in the rear annular bore of the assembly a sealing element is placed, and between these bores there is a threaded connection for fixing the piston on the rod.

Images