一种卧式冷室真空压铸机的压铸机构及利用其进行压铸的方法

摘要

本发明公开了一种卧式冷室真空压铸机的压铸机构，包括压室、压铸模、真空阀、冲头、射杆、第一截止阀、第一真空系统、第二截止阀、第二真空系统、控制装置和位移传感器，压铸模包括定模和动模，所述动模与所述定模配合形成型腔、内浇口、排气道；真空阀设置在定模内的阀腔处；冲头与所述射杆固定连接；压室上设置有浇注口和管连接口，所述管连接口处连接有第二真空管，所述第二真空管的另一端连接有第二截止阀，所述第二截止阀连接所述第二真空系统；控制装置用于控制所述第一真空系统和第二真空系统的运转，以及第一截止阀和第二截止阀的开闭；本发明具有抽真空效果好、设置维护简便、故障率低、使用寿命长的优点。

说明书

技术领域

本发明属于压铸机领域，更具体地，涉及一种卧式冷室真空压铸机的 压铸机构及利用其进行压铸的方法。

背景技术

真空压铸技术是利用真空源排出模具型腔内部的气体后，使金属液在此 真空状态下填充模具型腔的一种铸造成形方法。真空压铸继承了普通压铸 方法的优点，却能大幅减少铸件内部气孔缺陷，对于铸件质量的提升具有 明显的效果，因而获得了广泛的应用。

现有的真空压铸一般是通过安装在模具上的真空阀抽出型腔中的气体， 这种方法在使用过程存在一些：

1)由于受真空阀排气截面积及溢流槽口截面积的限制，远离真空阀的 压室内在浇注时产生的大量高温烟气难以快速排出，因为它们需沿浇道、 内浇口、型腔、溢流槽、溢流槽口、抽气通道以及真空阀等后才能被排出 型腔外，路径长，耗费时间多。

2)高温烟气通过远端的真空系统排出，会使真空系统的一些关键部件 如阀、真空泵的温度过高，影响到这些部件的正常运行，零件故障率升高， 可靠性降低。3)专利201210445304.X(一种压铸用多向抽真空装置)虽然 也在压室上设置了真空抽气口，但是它是在冲头密封住浇注口后才开始抽 真空，冲头前沿荡起的液体很容易进入抽气口，从而导致抽气口堵塞，故 障率高。而且一旦压室上的抽气口堵塞，压室内的抽气作用就会失效。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种卧式冷室真 空压铸机的压铸机构及利用其进行压铸的方法，其抽真空效果好、设置维 护简便、故障率低、使用寿命长

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种卧式冷室真空 压铸机的压铸机构，其特征在于，包括压室、压铸模、真空阀、冲头、射 杆、第一截止阀、第一真空系统、第二截止阀、第二真空系统、控制装置 和位移传感器，其中，

所述压铸模包括定模和动模，所述定模固定安装在所述压室上，所述 动模与所述定模配合形成型腔、内浇口、排气道，所述排气道位于所述内 浇口的上方并通过所述型腔与所述内浇口连通；所述定模内设置有与所述 所述排气道连通的阀腔；

所述真空阀设置在所述定模内的阀腔处，其通过第一真空管连接所述 第一截止阀，所述第一截止阀连接所述第一真空系统；

所述冲头与所述射杆固定连接，并且所述冲头伸入所述压室内；

所述压室上设置有浇注口和管连接口，所述管连接口与所述压室的内 腔连通并且其位于所述内浇口和所述浇注口之间，所述管连接口处连接有 第二真空管，所述第二真空管的另一端连接有第二截止阀，所述第二截止 阀连接所述第二真空系统；

所述控制装置用于控制所述第一真空系统和第二真空系统的运转，以 及第一截止阀和第二截止阀的开闭；

所述位移传感器用于检测所述冲头的位置并将此位置信号传送给控制 装置，以使控制装置判断所述冲头是否已封闭所述浇注口，并基于冲头所 处的位置控制所述第一真空系统和第二真空系统的运转以及第一截止阀和 第二截止阀的开闭。

优选地，所述第一真空系统和/或第二真空系统的真空泵采用机械式真 空泵。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种利用所述卧式冷室真空压铸 机的压铸机构进行压铸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)动模与定模合模，同时第一截止阀、第二截止阀和真空阀均闭合；

2)浇勺将金属液通过压室上的浇注口浇入压室的内腔中，同时，控制 装置输出信号，打开第二截止阀，使第二真空系统与压室连通，压室内的 烟气经第二真空管、第二截止阀和第二真空系统排出；

3)浇勺浇注完金属液后，射杆和冲头前移以带动金属液朝靠近型腔的 方向移动，此时第二真空系统继续对压室抽气，当位移传感器检测到压射 冲头前移封闭浇注口时，控制装置关闭第二截止阀，第二真空系统停止对 压室抽真空；

4)控制装置打开第一截止阀，型腔通过排气道、真空阀、第一真空管、 第一截止阀与第一真空系统连通，第一真空系统压铸模内的型腔抽真空；

5)当压射过程结束后，控制装置关闭第一截止阀，第一真空系统停止 对型腔抽真空，一个压铸循环结束。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够 取得下列有益效果：

1)本发明能将压室内的烟气、水蒸汽快速抽出，减少了进入型腔中的 机会，消除了对充型过程的影响；

2)本发明的压室上的第二真空管不易堵塞，可靠性高；

3)本发明消除了高温烟气对型腔真空系统的影响，保证了型腔真空度 的稳定性和可靠性，提高了金属液充填质量；

4)本发明利用位移传感器采集压铸机压射冲头的移动位置作为控制两 个抽真空系统之间的切换信号，提高了切换位置的精度。

5)本发明具有抽真空效果好、设置维护简便、故障率低、使用寿命长 的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2～图4分别为本发明的压铸机在不同工作阶段的结构示意图；

图中，1-射杆，2-冲头，3-压室，4-内浇口，5-动模，6-型腔，7-排气道， 8-真空阀阀芯，9-真空阀阀体，10-第一真空管，11-第一截止阀，12-第二截 止阀，13-控制装置，14-位移传感器，15-浇注口，16-定模，17-金属液，18- 第一真空系统，19-浇勺，20-第二真空系统

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图 及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的 本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可 以相互组合。

如图1～图4所示，一种卧式冷室真空压铸机的压铸机构，其特征在于， 包括压室3、压铸模、真空阀、冲头2、射杆1、第一截止阀11、第一真空 系统18、第二截止阀12、第二真空系统20、控制装置13和位移传感器14， 其中，

所述压铸模包括定模16和动模5，所述定模16固定安装在所述压室3 上，所述动模5与所述定模16配合形成型腔6、内浇口4、排气道7，所述 排气道7位于所述内浇口4的上方并通过所述型腔6与所述内浇口4连通； 所述定模16内设置有与所述排气道7连通的阀腔；

所述真空阀设置在所述定模16内的阀腔处，其通过第一真空管10连 接所述第一截止阀11，所述第一截止阀11连接所述第一真空系统18；

所述冲头2与所述射杆1固定连接，并且所述冲头2伸入所述压室3 内；

所述压室3上设置有浇注口15和管连接口，所述管连接口与所述压室 3的内腔连通并且其位于所述内浇口4和所述浇注口15之间，所述管连接 口处连接有第二真空管，所述第二真空管的另一端连接有第二截止阀12， 所述第二截止阀12连接所述第二真空系统20；

所述控制装置13用于控制所述第一真空系统18和第二真空系统20的 运转，以及第一截止阀11和第二截止阀12的开闭；

所述位移传感器14用于检测所述冲头2的位置并将此位置信号传送给 控制装置13，以使控制装置13判断所述冲头2是否已封闭所述浇注口15， 并基于冲头2所处的位置控制所述第一真空系统18和第二真空系统20的 运转以及第一截止阀11和第二截止阀12的开闭。

第一真空系统18的出口通过管道与第一截止阀11连接，第一截止阀11 通过第一真空管10与真空阀体9连接。第一截止阀11的开/闭状态决定了真 空阀体9与第一真空系统之间是否连通。

第二真空系统20的出口通过管道与第二截止阀12连接，第二截止阀12 通过管路与压室3连接。第二截止阀12的开/闭状态决定了压室与真空系统 20之间是否连通。第二真空系统20采用水环式真空泵最好，在利用水起密 封作用的同时，又可利用水对高温烟气进行冷却，保证了泵的工作温度不 会有太大的升高，提高了泵的可靠性。

控制装置13能控制真空系统18、第一截止阀11、真空系统20以及第 二截止阀12工作。具体地说，控制装置13采集位移传感器14信号，并结 合外部的压铸信号使相应的第一截止阀或第二截止阀开通或关闭，以开通 或关闭相应的抽气通道，控制真空压铸装置的各种动作。更具体地说，控 制装置13可以控制真空系统的18运转(停止、启动、真空度检测、显示、 报警等)；可以根据压铸机的浇注信号，控制第二截止阀12的开启，实施 压室抽真空；可以根据冲头的位置信号(来自于位移传感器14)，控制第一 截止阀11关闭，停止压室抽气；同时可以控制第二截止阀12开启，实施 型腔抽真空；可以在压射完毕后，关闭第二截止阀12，停止型腔抽真空。

本发明提供的两阶段抽真空压铸方法及装置的工作过程为：

首先，压铸机带动动模5、定模16合模，并同步带动真空阀9也闭合， 形成一个密封良好的包含型腔6、排气通道7、内浇口4的一个空间。随后 将浇勺19中温度合适的金属液17通过压室3上的浇注口15浇入由压室3 和冲头2组成的内腔中。以此同时，控制装置13输出信号，打开第二截止 阀12，真空系统20与压室3连通。压室3内的高温烟气通过真空管路、第 二截止阀12经真空系统20排出。这样压室内的高温烟气不会进入型腔6 中。真空系统20采用水环式真空泵最好，在利用水起密封作用的同时，又 可利用水对高温烟气进行冷却。浇注完毕，压射启动，冲头2前移，此时 第二真空系统20继续对压室3抽气。当位移传感器14检测到压射冲头2 前移封闭浇注口15时，控制装置13关闭第二截止阀12，停止压室3抽真 空。此时由于冲头2、动模5、定模16、压室3组成了一个封闭的空间，控 制装置13打开第一截止阀11，型腔6通过排气道6、真空阀芯8、真空阀 体9、真空管路10、第一截止阀11与第一真空系统连通，开始对型腔抽真 空。当压射过程完毕，控制装置13关闭第一截止阀11，停止型腔抽真空， 一个压铸循环结束。随后控制装置复位，进入下一个压铸循环的压室抽真 空、型腔抽真空过程。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等 同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。