RU2709300C1 - Piston unit of injection moulding machine - Google Patents

Piston unit of injection moulding machine Download PDF

Info

Publication number
RU2709300C1
RU2709300C1 RU2018108002A RU2018108002A RU2709300C1 RU 2709300 C1 RU2709300 C1 RU 2709300C1 RU 2018108002 A RU2018108002 A RU 2018108002A RU 2018108002 A RU2018108002 A RU 2018108002A RU 2709300 C1 RU2709300 C1 RU 2709300C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
rod
cavity
longitudinal channel
disc
Prior art date
Application number
RU2018108002A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тимофей Иванович Кожокин
Original Assignee
Тимофей Иванович Кожокин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тимофей Иванович Кожокин filed Critical Тимофей Иванович Кожокин
Priority to RU2018108002A priority Critical patent/RU2709300C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709300C1 publication Critical patent/RU2709300C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the metallurgy. Piston assembly of injection moulding machine comprises connected to each other hollow piston and rod with longitudinal channel, disc 6 arranged without gaps between ends of piston and rod and with side clearance in piston cavity, shank end of disc 6, arranged in longitudinal channel of rod and connected to rod by means of thread and pin, tube installed in longitudinal channel of stock with clearance and connected by front end to shroud of disc 6. Longitudinal grooves are made on rod thread, which are opened by ends in side gap and into cavity formed by surfaces of piston and rod, which is connected with longitudinal channel of rod by transverse windows. Shank cavity is connected by crosswise openings with lateral clearance between disc 6 and piston. On the front end of the piston, which is connected by thread to the front part of the rod, there is a socket, the diameter of which is larger than the diameter of the piston cavity and less than its outer diameter, and the depth is less than half the thickness of the wall of the front face of the piston, in which the heat-insulating material is located and disc 15 resting against it by the rear end face, which is permanently connected by its side surface to the side surface of this socket.
EFFECT: invention provides effective heat insulation of the piston front end face.
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 a tooling element for producing color castings on these machines.

Известен поршневой узел, содержащий соединенные между собой поршень и шток; трубку, установленную с боковым зазором в образованном с его переднего торца продольном канале; на заднем конце трубки размещен уплотнительный элемент, упирающийся локально в коническое дно этого канала; на переднем конце трубки размещен неразъемно соединенный с ним полый хвостовик, ввернутый резьбой в резьбу канала штока и дополнительно зафиксированный с ним штифтом; этот хвостовик заканчивается диском, расположенным без зазора между торцами поршня и штока и имеющим поперечные окна, открытые в полость хвостовика и в продольные проточки присоединительной поверхности штока, выходящие в его кольцевую канавку с уплотнительным элементом, куда открыты поперечные окна его передней части, выходящие также и в его продольный канал; в задней части штока выполнены поперечные окна: одно открыто в этот канал, а другое в его коническое дно (см. патент RU 2236928 С2 от 22.04. 2002).Known piston unit containing interconnected piston and rod; a tube installed with a lateral gap in the longitudinal channel formed from its front end; at the rear end of the tube there is a sealing element that locally abuts the conical bottom of this channel; at the front end of the tube there is a hollow shaft that is inseparably connected to it and threaded into the thread of the stem channel and additionally fixed with a pin; this shank ends with a disk located without a gap between the ends of the piston and the rod and having transverse windows open in the cavity of the shank and in the longitudinal grooves of the connecting surface of the rod, extending into its annular groove with a sealing element, where the transverse windows of its front part are open, also leaving into its longitudinal channel; transverse windows are made in the rear part of the stem: one is open into this channel, and the other into its conical bottom (see patent RU 2236928 C2 of April 22, 2002).

Его недостатки: нагрев диска через стенку переднего торца поршня сплавом камеры прессования и дополнительный подогрев отводимого через диск и трубку хладагента, ускоряющий их коррозию и износ; охлаждение сплава в камере прессования, контактирующего с холодным переднем торцом поршня, чем ухудшается его подпрессовка при кристаллизации сплава в пресс-форме.Its disadvantages: heating of the disk through the wall of the front end of the piston by the alloy of the pressing chamber and additional heating of the refrigerant discharged through the disk and tube, accelerating their corrosion and wear; cooling the alloy in the pressing chamber in contact with the cold front end of the piston, which worsens its prepress during crystallization of the alloy in the mold.

Известен и другой поршневой узел машины литья под давлением, содержащий шток, на передней части которого размещен полый поршень с трактами охлаждения между ними; передний торец поршня выполнен в виде усеченного конуса с основанием со стороны дна поршня и кольцевым пазом на этой конической поверхности, при этом боковая поверхность его выполнена рабочей только на

Figure 00000001
длины поршня, а остальная часть ее - не рабочая (см. патент РФ 2228818 С1 от 29.07 2002).Another piston assembly of an injection molding machine is known, comprising a rod, on the front of which a hollow piston with cooling ducts between them is placed; the front end of the piston is made in the form of a truncated cone with a base from the bottom of the piston and an annular groove on this conical surface, while its side surface is made working only on
Figure 00000001
the length of the piston, and the rest of it is not working (see RF patent 2228818 C1 dated July 29, 2002).

Его недостатки: не пригодность в использовании из-за попадания в кольцевой паз сплава, запрессовываемого в пресс-форму из камеры прессования; быстрый износ рабочей части поршня из-за малой длины ее; неэффективное охлаждение нерабочей части поршня и поэтому ее значительная тепловая деформация.Its disadvantages: unsuitability for use due to ingress of an alloy pressed into the mold from the pressing chamber into the annular groove; rapid wear of the working part of the piston due to its small length; inefficient cooling of the non-working part of the piston and therefore its significant thermal deformation.

Задачей предлагаемого решения является эффективная теплоизоляция переднего торца поршня и уменьшение износа его рабочей поверхности с увеличением ее длины.The objective of the proposed solution is the effective thermal insulation of the front end of the piston and the reduction of wear of its working surface with an increase in its length.

Технический результат от предлагаемого узла: сведение к минимуму теплопоступления в передний торец поршня и увеличение его стойкости.The technical result of the proposed site: minimizing heat transfer to the front end of the piston and increasing its durability.

Это достигается тем, что в поршневом узле машины литья под давлением, содержащем полый поршень с кольцевым пазом на переднем торце, размещенный на передней части штока с трактами охлаждения между ними, НОВЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО на переднем торце поршня выполнено гнездо, в котором размещены теплоизоляционный материал и упирающийся в него задним торцом диск, соединенный своей боковой поверхностью с этим гнездом диаметра больше диаметра полости поршня, но меньше его наружного диаметра, и глубиной меньше половины толщины стенки переднего торца поршня.This is achieved by the fact that in the piston assembly of the injection molding machine containing a hollow piston with an annular groove at the front end, located on the front of the rod with cooling ducts between them, NEW IS THAT that on the front end of the piston there is a socket in which there is a heat-insulating material and a disk abutting against it with a rear end, connected by its lateral surface to this nest of diameter greater than the diameter of the piston cavity, but smaller than its outer diameter, and less than half the wall thickness of the front end piston.

Образованием с переднего торца поршня гнезда под теплоизоляционный и стальной диск, упирающийся в этот материал своим задним торцом и соединенный боковой поверхностью с гнездом неразъемно, например, сваркой, сводится к минимуму поступление тепла от сплава в поршень через его передний торец благодаря этому материалу, размещенному в данном гнезде и изолированному от сплава диском.The formation of a nest from the front end of the piston under a heat-insulating and steel disk, abutting this material with its rear end and connected with the side surface with the socket inseparably, for example, by welding, minimizes the heat input from the alloy to the piston through its front end due to this material placed in this nest and the disk isolated from alloy.

Выполнением этого гнезда в диаметр, больший диаметра полости поршня, но меньший его наружного диаметра, и глубиной, меньше половины толщины стенки его переднего торца, обеспечивается максимальная площадь теплоизоляции этого торца с минимальным теплопоступлением в этот диск и сам поршень.By executing this nest in a diameter larger than the diameter of the piston cavity, but smaller than its outer diameter, and depth less than half the wall thickness of its front end, the maximum thermal insulation area of this end is ensured with minimal heat input to this disk and the piston itself.

Предлагаемое решение с признаками, отличающими его от известных сейчас, является новым, существенно отличается от них, промышленно пригодно и поэтому соответствует критерию ИЗОБРЕТЕНИЕ.The proposed solution with features distinguishing it from the known ones now is new, significantly different from them, industrially suitable and therefore meets the criterion of the INVENTION.

Оно представлено чертежом с фиг. 1, на которой поршневой узел содержит полый поршень 1, соединенный резьбой с передней частью штока 2 с продольным каналом 3, в котором с боковым зазором размещена трубка 4, скрепленная передним концом с хвостовиком 5 диска 6, размещенным в продольном канале 3 и соединенным со штоком 2 резьбой и штифтом 7; при этом диск 6 размещен без зазоров между торцами штока 2 и поршня 1; на переднем торце последнего выполнено гнездо диаметром d2 и глубиной S1, причем d2<d, но >d1; a S1<S/2 - толщины стенки переднего торца поршня; диск 6 размещен в полости диаметром d с боковым зазором; в резьбе штока выполнены продольные проточки 8, открытые концами в этот зазор и в полость 9, образованную поверхностями поршня 1 и штока 2; эта полость открыта поперечными окнами 11 в продольный канал 3 последнего, а полость хвостовика 5 через поперечные окна 12 открыта в боковой зазор 13 между диском 6 и поршнем 1 (см. патент РФ 2179907 С2 от 22.04.2000).It is represented by the drawing of FIG. 1, on which the piston assembly comprises a hollow piston 1, threaded to the front of the rod 2 with a longitudinal channel 3, in which a tube 4 is placed with a lateral gap, fastened by the front end to a shank 5 of the disk 6 located in the longitudinal channel 3 and connected to the rod 2 thread and pin 7; while the disk 6 is placed without gaps between the ends of the rod 2 and the piston 1; at the front end of the latter there is a nest of diameter d2 and depth S1, with d2 <d, but> d1; a S1 <S / 2 - wall thickness of the front end of the piston; the disk 6 is placed in a cavity of diameter d with a lateral gap; in the thread of the rod, longitudinal grooves 8 are made, open with their ends in this gap and into the cavity 9 formed by the surfaces of the piston 1 and the rod 2; this cavity is opened by the transverse windows 11 into the longitudinal channel 3 of the latter, and the cavity of the shank 5 through the transverse windows 12 is open into the lateral gap 13 between the disk 6 and the piston 1 (see RF patent 2179907 C2 of 04/22/2000).

Поршень 1 охлаждается так: хладагент по боковому зазору между поверхностями канала 3 и трубки 4 подводится через окна 11 в кольцевую полость 9 с охлаждением уплотнительного элемента 10 и боковой поверхности поршня 1; далее хладагент по проточкам 8 резьбовой поверхности штока 2 поступает в боковой зазор 13, охлаждая поршень 1 изнутри совместно с проточками 8 и зазорами между витками резьб поршня 1 и штока 2, охлаждая при этом до 80% внутренней поверхности полости поршня 1 и, следовательно, его наружной боковой поверхности.The piston 1 is cooled as follows: the refrigerant in the lateral gap between the surfaces of the channel 3 and the tube 4 is introduced through the windows 11 into the annular cavity 9 with cooling of the sealing element 10 and the side surface of the piston 1; Further, the refrigerant through the grooves 8 of the threaded surface of the rod 2 enters the lateral gap 13, cooling the piston 1 from the inside together with the grooves 8 and the gaps between the threads of the piston 1 and the rod 2, while cooling to 80% of the internal surface of the piston 1 cavity and, therefore, it outer side surface.

При оптимальных боковых зазорах узла с камерой прессования и расходе хладагента на его охлаждение нагрев поршня 1 по всей его длине к началу следующей запрессовке сплава из камеры прессования в пресс-форму не более 40°С, а стойкость его не менее 50000 запрессовок сплавов АЛ, т.к. у него работает вся наружная боковая поверхность, а не ее передняя часть, как у прототипа.With optimal lateral gaps of the assembly with the pressing chamber and the flow rate of refrigerant to cool it, heating of the piston 1 along its entire length by the beginning of the next pressing of the alloy from the pressing chamber into the mold is not more than 40 ° C, and its resistance is not less than 50,000 pressing AL alloys, t .to. he works the entire outer side surface, and not its front part, as in the prototype.

Частичной теплоизоляцией переднего торца поршня 1 от сплава камеры прессования уменьшается поступление тепла в переднюю рабочую часть его пропорционально площади этого торца. Его площадь F1=0,785 d1*d1, площадь гнезда его переднего торца с теплоизоляционным материалом 14 и диском 15, упертым задним торцом в него и неразъемно соединенным боковой поверхностью с гнездом и передним торцом с торцом поршня, например, сваркой, равна F2=0,785 d2*d2. Их соотношение F2/F1=0,75 при диаметрах поршня 60 мм, его полости 48 мм и гнезда 52 мм, толщине стенки торца S=12 мм и глубине его гнезда Sl=4 мм с толщиной 1 мм теплоизоляционного материала - асбеста листового с коэффициентом теплопроводности 0,1163, а у стального диска он порядка 30-40 вт/м*°C. Следовательно, при вытеснении сплава из камеры прессования, запрессовке его в пресс-форму и кристаллизации в ней нагревается у поршня площадь, определяемая этими диаметрами, с последующим перетеканием тепла из диска 15 в поршень 1 через боковую поверхность предыдущего, т.к. к дну поршня тепло не поступает из-за теплоизоляционного материала 14 теплопроводностью порядка в 300 раз меньше таковой материала поршня.Partial thermal insulation of the front end of the piston 1 from the alloy of the pressing chamber reduces the heat input to the front working part in proportion to the area of this end. Its area F1 = 0.785 d1 * d1, the area of the nest of its front end with heat-insulating material 14 and the disk 15, the back end abutted into it and permanently connected by the side surface with the socket and the front end with the end of the piston, for example, by welding, is F2 = 0.785 d2 * d2. Their ratio is F2 / F1 = 0.75 with piston diameters of 60 mm, its cavity 48 mm and nest 52 mm, the end wall thickness S = 12 mm and its nest depth Sl = 4 mm with a thickness of 1 mm of heat-insulating material - sheet asbestos with a coefficient thermal conductivity of 0.1163, and in the steel disk it is about 30-40 W / m * ° C. Therefore, when the alloy is displaced from the pressing chamber, pressed into the mold and crystallized in it, the area determined by these diameters is heated at the piston with the subsequent transfer of heat from the disk 15 to the piston 1 through the side surface of the previous one, since heat does not reach the bottom of the piston due to the heat-insulating material 14 with a thermal conductivity of the order of 300 times less than that of the piston material.

Доля поступившего в диск тепла равна 25%* (3/12) от количества его, поступившего в сплошной торец поршня-аналога, а доля перетекающего тепла из диска 15 в эту часть поршня 1 определяется соотношением их масс М1/М2=0,53 при выше указанных размерах и их равных толщинах. Это свидетельствует, что в диск поступает менее 50% тепла, аккумулированного поршнем от сплава, чем существенно уменьшаются нагрев поршня и хладагента, поступающего в его переднюю часть, и исключается его кипение с замедлением коррозия контактирующих с ним деталей данного узла.The proportion of heat entering the disk is 25% * (3/12) of the amount of heat entering the continuous end face of the analog piston, and the proportion of heat flowing from the disk 15 to this part of the piston 1 is determined by their mass ratio M1 / M2 = 0.53 at the above dimensions and their equal thicknesses. This indicates that less than 50% of the heat accumulated by the piston from the alloy enters the disk, which significantly reduces the heating of the piston and the refrigerant entering its front part, and its boiling is excluded with a decrease in corrosion of the parts in contact with it.

Таким образом, предлагаемым уменьшается вдвое поступление тепла в поршень при формировании отливки, обеспечивается эффективное охлаждение его по всей длине и повышается его стойкость на порядок по сравнению с прототипом.Thus, the proposed reduced by half the heat in the piston during the formation of the casting, provides effective cooling along the entire length and increases its resistance by an order of magnitude compared with the prototype.

Claims (1)

Поршневой узел машины литья под давлением, содержащий соединенные между собой полый поршень и шток с продольным каналом, диск 6, размещенный без зазоров между торцами поршня и штока и с боковым зазором в полости поршня, хвостовик диска 6, размещенный в продольном канале штока и соединенный со штоком посредством резьбы и штифта, трубку, установленную в продольном канале штока с зазором и соединенную передним концом с хвостовиком диска 6, причем на резьбе штока выполнены продольные проточки, открытые концами в боковой зазор и в полость, образованную поверхностями поршня и штока, которая соединена с продольным каналом штока поперечными окнами, а полость хвостовика соединена поперечными окнами с боковым зазором между диском 6 и поршнем, отличающийся тем, что на переднем торце поршня, соединенного резьбой с передней частью штока, выполнено гнездо, диаметр которого больше диаметра полости поршня и меньше его наружного диаметра, а глубина меньше половины толщины стенки переднего торца поршня, в котором расположены теплоизоляционный материал и упирающийся в него задним торцом диск 15, соединенный неразъемно своей боковой поверхностью с боковой поверхностью этого гнезда.A piston assembly of an injection molding machine comprising a hollow piston and a rod with a longitudinal channel interconnected, a disk 6 placed without gaps between the ends of the piston and the rod and with a lateral gap in the piston cavity, a shank of the disk 6 placed in the longitudinal channel of the rod and connected to the rod by means of a thread and a pin, a tube installed in the longitudinal channel of the rod with a gap and connected by the front end to the shank of the disk 6, and longitudinal grooves are made on the rod thread, open with their ends in the lateral gap and in the cavity, bathroom surfaces of the piston and the rod, which is connected to the longitudinal channel of the rod by transverse windows, and the cavity of the shank is connected by transverse windows with a side gap between the disk 6 and the piston, characterized in that on the front end of the piston connected by a thread to the front of the rod, a socket is made, diameter which is larger than the diameter of the piston cavity and less than its outer diameter, and the depth is less than half the wall thickness of the front end of the piston, in which the heat-insulating material and the back end abutting against it 15, integrally connected with its side surface the side surface of the socket.
RU2018108002A 2018-03-05 2018-03-05 Piston unit of injection moulding machine RU2709300C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108002A RU2709300C1 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Piston unit of injection moulding machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108002A RU2709300C1 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Piston unit of injection moulding machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709300C1 true RU2709300C1 (en) 2019-12-17

Family

ID=69006861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108002A RU2709300C1 (en) 2018-03-05 2018-03-05 Piston unit of injection moulding machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709300C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757575C1 (en) * 2020-12-14 2021-10-18 Кожокин Тимофей Иванович Piston assembly of injection molding machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4311185A (en) * 1978-07-19 1982-01-19 Gebrueder Buehler Ag Injection piston for die casting
DE3934778A1 (en) * 1988-12-28 1990-07-05 Allper Ag Piston for casting cylinder of die casting press - has cooling channels for thin-walled cap pref. heat shrunk to threaded body
RU2179907C2 (en) * 2000-05-22 2002-02-27 Кожокин Тимофей Иванович Piston unit of pressure die casting machine and method for cooling it
RU2236928C2 (en) * 2002-04-22 2004-09-27 Кожокин Тимофей Иванович Piston unit for die casting machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4311185A (en) * 1978-07-19 1982-01-19 Gebrueder Buehler Ag Injection piston for die casting
DE3934778A1 (en) * 1988-12-28 1990-07-05 Allper Ag Piston for casting cylinder of die casting press - has cooling channels for thin-walled cap pref. heat shrunk to threaded body
RU2179907C2 (en) * 2000-05-22 2002-02-27 Кожокин Тимофей Иванович Piston unit of pressure die casting machine and method for cooling it
RU2236928C2 (en) * 2002-04-22 2004-09-27 Кожокин Тимофей Иванович Piston unit for die casting machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757575C1 (en) * 2020-12-14 2021-10-18 Кожокин Тимофей Иванович Piston assembly of injection molding machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2670508C1 (en) Method of cooling the lower part of the hot stamp and the device for its implementation
JP5564789B2 (en) Casting apparatus and casting method
RU2709300C1 (en) Piston unit of injection moulding machine
RU2680320C1 (en) Injection molding machine piston assembly
RU2706903C1 (en) Piston unit of injection molding machine
KR100991047B1 (en) Forging metal mold having for coling pathway
RU2236928C2 (en) Piston unit for die casting machine
CN111230047B (en) Combined mold core
RU2716924C1 (en) Piston unit of injection moulding machine
US1950938A (en) Piercing point
RU2679855C1 (en) Injection molding machine piston assembly
JP6753188B2 (en) Plunger chip structure of die casting machine
US20040084816A1 (en) Metal injecting apparatus
RU2653383C1 (en) Pressing injection molding machine piston assembly
RU2371282C1 (en) Compression box of die casting horizontal machine (dchm)
RU2685289C1 (en) Piston unit of injection molding machine
EP2767354A2 (en) Piston for cold-chamber die-casting systems
RU2705157C1 (en) Shaping part of hot die for billet-shaft with gear at end
US2964178A (en) Method of and apparatus for extruding tubing
JP6753187B2 (en) Plunger chip structure of die casting machine
JPH0994648A (en) Plunger tip
RU2757575C1 (en) Piston assembly of injection molding machine
RU2789942C1 (en) Piston assembly of machine for casting under pressure
US11285531B1 (en) Shot sleeve for die casting apparatus, and die casting apparatus incorporating same
RU2780066C1 (en) Piston assembly of injection molding machine