专利名称：冷卧式压铸设备的压射装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属铸造设备特别是有色金属冷卧式压铸设备中使用的压射装置。
有色金属压力铸造是一种适于制造表面光洁、尺寸精确的零件且生产率较高的精铸工艺，近几年来，得到了迅速的发展，如日本去年的压铸件总产量已接近60万吨。然而，压铸件内含有大量气孔，明显降低了零件质量，不但降低了它的机械强度(硬度、抗拉伸、抗冲击性能及延伸率等)，而且难以对其进行热处理，这样就限制了压铸件在重载、高温、耐压和气密等领域中的使用。因而，设法排除压铸件中的气孔，即如何解决压铸工艺中的排气问题，引起了国内外的关注，并为此作出不少努力，取得了一定的效果。例如，有一种充氧压铸工艺，用氧置换压铸系统中的空气，使氧与有色金属(如铝)液体化合生成金属氧化物，从而减少铸件中的气孔。但是，这种工艺成本高，氧与金属液体的化合不充分，而且对人身安全有威胁。还有一种半固态压铸(或称液态模锻)工艺，其原理是将金属液倒入模腔内，待金属液呈半凝固状态时，将凸模加压，从而获得少(无)气孔铸件。然而，这种工艺只能铸造形状简单的零件，且生产效率很低，因而也限制了它的推广。除此之外，在真空压铸工艺上国外取得了可喜的进展，如日本大和工业株式会社申请的中国实用新型专利(CN87102218)中，公开了一种真空压铸法及其压铸装置，该实用新型巧妙地利用压铸型模中的一孔道大大提高了抽空能力，使能获得几乎100％的真空度，从而制出无气孔的压铸件。然而，也使该种压铸装置变得复杂些，且需抽空设备及附加控制设备，增加了设备开支。
分析压铸件中渗入的气体来源主要来自以下几个方面(1)模具型腔中的气体。通过合理设计浇注系统，控制金属流态，实现程序填充，并创造良好的缝隙等排气条件等几种手段，可解决这一方面问题；(2)金属液中的吸气。可以用精炼除气剂排气；(3)压铸脱模剂(涂料)产生的气体。可以选用发气量小、脱模性好的涂料，或等涂料挥发后再合模压铸；(4)压射室中的气体。根据统计表明这部分空气量约占系统所含空气总量的1／2－3／4。至今，世界上仅有瑞士和日本提出了有效的解决办法。瑞士BUHLER公司提出一种抛物线，压射系统(PARASHOT)(瑞士专利578904)，以其无紊流的一级压射速度将压射室中的气体有序排出。它的充填时间自动控制，压铸参数用数字调整，建立时间短而无压力峰的分立的增压系统。这种设备固然较以前的先进，但控制设备复杂；由于工艺参数引起的变更和波动，使得实际状态与理想状态有差异，因而影响排气效果；该设备昂贵，如对国内老设备作改装，也受到基础元件(电子元器件和液压阀等)可靠性的限制，因此，不适合我国国情。此外，日本宇部兴产株式会社研制了一种立式压射装置。它是在原有UB350G型压铸机基础上，将压射油缸及全部液压控制元件移置于机床模具安装区间的下部，并位于地面之下，还对加料装置作了改进。这种设备在压铸时必须将压射室向下移，然而旋转到机器本体之外加料，再复位、压射，因而动作多，周期长，机构复杂，还要对压射室加热，消耗能量较多。总之，上述两种最新已有技术的目的均在于排除压射室中的气体，然而为之而必需的改进量较大，不宜大量推广使用。
为此，本实用新型的目的在于为现有的老式冷卧式压铸设备提供一种结构简单、操作方便的压射装置，利用此装置可压铸出少(无)气孔的铸件。
按照本实用新型的压射装置包括一压射室，它固定安装于压铸静模和压铸静板中，在其伸出静板外的端部的上方部位开有一喂料通孔；还包括一其后部为一可在压射室内沿轴向自由滑动和绕轴线转动且与压射室内壁保持密封配合的圆柱体，而其前部为一从圆柱体前端开始在沿径向间隔180°的两个位置上直径逐渐变小、相对通过其后部圆柱体轴线的水平面为非对称的细长舌形杆的压射冲头，在舌形杆部分的、在沿其径向上离压射室内壁最远的一侧的轴向全长上开设至少一条辅助进料槽，该槽与压射室内壁之间限定有一条将金属液从喂料通孔送入、经其进入压射室的辅助流道。
此外，按本实用新型的压射装置的压射冲头，在其舌形杆部分上的与辅助进料槽相对的一侧的轴向全长内还开设一条均压槽，该槽与压射室内壁之间限定有一条均压通道。
下面，通过对实施本实用新型的附图所示的实施例的结构和特点的描述，将有助于对本实用新型内容的理解。
图1是表示本实用新型的实施例的结构及其与相邻件的关系的轴向剖视图；图2和图3分别是沿
图1中“A－A”和“B－B”的横向剖视图；和图4是表示本实用新型的实施例安装在压铸设备上的情况的局部轴向剖视图。
如
图1所示，在一种冷卧式压铸设备的压铸静板8的左端面上有一鱼眼坑，与该坑同心并贯通压铸静板8的是一直径比鱼眼坑小的长圆孔。在互相沟通的所述鱼眼坑和长圆孔中，插装入一与压铸静板8牢固连接的圆筒状压射室9，并使其右端伸出压铸静板8的右端面，而其左侧的外圆面则牢固地与一压铸静模7上的圆通孔配合，其左端面恰与压铸静模7的左端面齐平。压射室9的外圆面上有一凸缘，其左、右侧环形面分别紧靠压铸静模7的右端面和压铸静板8的鱼眼坑底面。压铸静模7和压铸静板8之间为固定连接，且压铸静板8牢固固定于压铸设备的基础上(参见图4)，因而压铸静模7也被固定不动。所以，在轴向外力作用下压射室9不会沿轴向串动。此外，在压射室9伸出压铸静板8之外的右侧外圆面的上部，开设了一圆形或方形喂料通孔，该通孔与压射室9内腔连通，由此喂料通孔可将金属液灌入到压射室9中。
在压射室9中，沿其轴向可滑动及绕其轴线可转动地装有一只压射冲头10，其后部为一可在压射室9内沿轴向自由滑动和绕其轴线转动且与压射室9内壁保持密封配合的圆柱体，而其前部为一从后部圆柱体前端开始横截面逐渐变小、相对通过其后部圆柱体轴线的水平面为非对称的细长舌形杆，即如
图1所示位置的冲头舌形杆部分中，位于朝着压射室喂料通孔的一侧的上部，比起与该侧相反的一侧的舌形杆的下部明显的小，所以，相对于通过压射冲头后部圆柱体的轴线的水平面是不对称形的。这样，使舌形杆部分的上部离压射室的内壁要远些，也即两者之间所限定的空间要大些，反之，舌形杆部分的下部离压射室9的内壁近些，也即两者之间限定的空间小些。此外，在这两个被削去一部分的上、下表面的全长上，各开设了一条槽上方开设的槽深些，下方开设的槽浅些，分别称其为辅助进料槽及均压槽(如图2、3所示)。其中辅助进料槽沿横向在水平面上的宽度要小于喂料通孔沿横向在水平面上的宽度(如图3所示)。所述辅助进料槽与压射室9的内壁之间限定有一条辅助流道，同理，所述均压槽与压射室9内壁之间限定有一条均压通道。当金属液从喂料通孔浇入后，就沿辅助流道流入压射室9，再流入到均压通道中。设置均压槽及相应的均压通道的好处是，当压射冲头10前推时，以起一力平衡的作用，使其沿压射室9轴线前进而不致于偏向压射室9的内壁上。
现用图4来说明冷卧式压铸设备使用本实用新型的该实施例后的工作原理。如图4所示，先将压铸动模5、压铸静模7分别装在压铸动板3与压铸静板8上。推进合模机构1，使动模5和静模7合拢。此时，勺取金属液灌入喂料通孔，灌液速度不要太快，以不致可能妨碍压射室中的部分空气逆液流倒入方向而沿所述辅助通道从喂料通孔中排出，而造成金属液飞溅为准。待金属液灌满压射室9后，通过连接压射冲头10的压射杆11前部的扳手嵌口将压射冲头10随压射杆11转动某角度，使盛满金属液的辅助进料槽错过喂料通孔，以免在前推压射冲头10时可能出现金属液飞溅而伤害操作人员。灌满金属液后，压射室中的空气除少量从喂料通孔排出外，大部分已经模腔6从辅助排气道(图中未画出)排走。然后使压射油缸13工作，通过联轴节12，带动压射杆11，将压射冲头10向前推进，使压射室9中的金属液推入至模腔6中。待金属液凝固成压铸件后，启动合模机构1使模子5和7打开。接着，顶件出油缸2工作，由推件板4推出铸件6。至此，完成了一个工作循环，其周期约0.5－1.5分钟／每模(视压铸设备吨位及铸件大小而异)。待将压射冲头10随压射杆11一起相对于联轴节12转回到原始位置，即使压射冲头10上的辅助进料槽对准喂料通孔后，又可进行下一周期的新铸件的压制工作。
本实用新型的优点是十分明显的，它能将约占压铸系统中全部含气量的1／2－3／4的压射室中的空气基本上排走，压铸出少(无)气孔的压铸件。本发明人利用本实用新型在J113B型125吨冷卧式压铸机上压制铝合金自行车把方管，铸件经热处理后的合格率在80％以上(其中报废件主要还因与本实用新型无直接关系的润滑、压铸型排气和温度波动等因素造成)，而传统的压铸法铸件经热处理后的合格率仅为20％，可见效果明显。此外，本实用新型结构简单，操作方便，具有一般水平的熟悉本技术领域的技术人员均能实施本实用新型，所以，十分便于推广，对改进压铸设备及工艺，提高压铸件质量具有重要意义。
权利要求1.一种用于冷卧式压铸设备上的压射装置，包括一固定安装于压铸设备的压铸静模7和压铸静板8中、在其伸出静板8外的端部的上方部位开有一喂料通孔的压射室9，其特征在于还包括一其后部为一可在所述压射室9内沿轴向自由滑动和绕其轴线转动且与所述压射室9内壁保持密封配合的圆柱体，而其前部为一从后部圆柱体前端开始模截面逐渐变小、相对通过其后部圆柱体轴线的水平面为非对称的细长舌形杆的压射冲头10；所述舌形杆部分在其径向上离所述压射室9内壁最远的一侧的轴向全长上开设有至少一条辅助进料槽，所述辅助进料槽与所述压射室9的内壁之间限定有一条辅助流道。
2.如权利要求1所述的压射装置，其特征在于所述压射冲头10的舌形杆部分上的与所述辅助进料槽相对的一侧的轴向全长内开设有一条均压槽，所述均压槽与所述压射室9内壁之间限定有一均压通道。
3.如权利要求1所述的压射装置，其特征在于所述压射室9上的喂料通孔沿横向在水平面上的宽度大于所述压射冲头10上的辅助进料槽沿其横向在水平面上的宽度。
专利摘要本实用新型是一种金属压铸设备使用的压射装置，它包括一开有喂料通孔的压射室和一可在压射室中滑动和转动的压射冲头，冲头前部沿轴向开有上、下各一条辅助进料槽及均压槽，它们各与压射室内壁限定一辅助流道和均压流道。金属液从喂料通孔经辅助流道灌入压射室，能排走压射室中空气，使压铸件气孔甚少(或无气孔)。
文档编号B22D17/00GK2035668SQ8821545
公开日1989年4月12日 申请日期1988年10月29日 优先权日1988年10月29日
发明者张伟中 申请人:上海电器压铸厂