一种适用于卧式压铸机的压射装置

技术领域

本发明属于压铸设备技术领域，具体涉及一种适用于卧式压铸机的压射装置。

背景技术

随着社会经济的高速发展以及人们生活水平的逐步提高，智能化的高端制造业作为支撑社会经济快速发展的关键技术领域之一，也在近几年内呈现出高速的发展趋势。而在高端制造业技术领域中，压铸工艺由于其自身所具备的生产效率高、单项成本低、可成形复杂工件的技术特性，使得压铸工艺在发展迅速的高端制造业技术领域中的比重也与日俱增。

卧式冷室压铸机是一种普遍使用的有色金属零件压铸设备。压铸机工作原理是将高温液态金属用料斗倒入压室中，再通过压射冲头的作用下推入型腔，液态金属在压力下凝固，从而得到需要的金属零件。

在压铸过程中，第一，高温金属在压室中流动和翻卷会卷入气体到合金液中去，在压铸过程中会导致成品零件气孔增多。第二，压室与高温金属直接接触导致合金液温度急剧下降，所以必须将合金液的温度提高到更高的温度以弥补合金液热量的散失，浪费了能源，而且这个过程中高温合金会吸气和氧化从而造成成品零件含气量增加和内部夹杂增多。第三，压室长期与高温金属液接触并进行冷热循环会导致压室开裂和崩缺，缩短压室使用寿命，而且脱落的压室碎片混入合金液中成为硬质点，会造成零件机加工时刀具崩缺。第四，冲头压射过程中必须使用润滑剂，润滑剂会造成合金液的污染和含气量的增加，导致成品零件气孔增多。第五，冲头与高温合金液直接接触在压射中合金液会进入冲头和压室的缝隙之间引起卡冲头现象，降低压铸生产效率和冲头的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种适用于卧式压铸机的压射装置，其能够减少整个压铸过程中，合金液与压室的接触以及合金液与压头的接触，不仅能够降低合金液自身的热量损失以及合金液所受到的污染，还能够避免压铸过程中合金液分别对压室、冲头的影响，在保障设备寿命的同时提升铸件质量。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于卧式压铸机的压射装置，所述压射装置包括压室和冲头，所述压室设置有至少一个压射腔，且所述压射腔连通压铸型腔和模具外侧，所述压射装置还包括：

可压缩衬套，各所述压射腔内均设置有所述可压缩衬套，所述可压缩衬套包括沿所述压射腔延伸方向的中空压缩壁，所述压缩壁一端设有与所述压铸型腔连通的第一开口，所述压缩壁背离所述型腔的端部密封，并与所述冲头抵接；

所述可压缩衬套被配置为：在压射前，容纳合金液；在压射时，所述冲头挤压所述压缩壁沿所述压射腔延伸方向压缩，容纳在所述压缩壁内的所述合金液由所述第一开口压入所述压铸型腔中。

作为本发明的进一步优选，所述压缩壁朝向所述压射腔的一侧设置有至少一处支撑部，各所述支撑部背离所述压缩壁的端部均抵接所述压射腔内壁面，用于在所述压缩壁和所述压射腔之间形成滑动层。

作为本发明的进一步优选，所述滑动层中涂有润滑膜。

作为本发明的进一步优选，所述压缩壁的外壁面为沿所述压射腔延伸方向布置的波纹面或螺纹面。

作为本发明的进一步优选，所述波纹面与所述压射腔内壁面抵接，所述波纹面与所述压射腔内壁面之间的滑动层中涂有润滑膜。

作为本发明的进一步优选，所述螺纹面与所述压射腔内壁面抵接，所述螺纹面与所述压射腔内壁面之间的滑动层中涂有润滑膜。

作为本发明的进一步优选，所述可压缩衬套采用薄壁不锈钢或薄壁特种钢制备。

作为本发明的进一步优选，所述压缩壁上开设有至少一个第二开口，所述第二开口对应开设在所述压室上的进料口，用于所述合金液注入所述可压缩衬套中。

作为本发明的进一步优选，所述压缩壁朝向所述型腔的端部设置有喇叭口。

作为本发明的进一步优选，所述冲头背离所述型腔的端面上设置有驱动机构，用于驱动所述冲头挤压所述可压缩衬套。

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，具有的有益效果包括：

（1）本发明的适用于卧式压铸机的压射装置，其包括压室、冲头和可压缩衬套，压室设置有至少一个压射腔，且压射腔连通压铸型腔和模具外侧。各压射腔内均设置有可压缩衬套，可压缩衬套包括沿压射腔延伸方向的中空压缩壁，压缩壁一端设有与压铸型腔连通的第一开口，压缩壁背离型腔的端部密封，并与冲头抵接。该压射装置能够减少整个压铸过程中，合金液与压室的接触以及合金液与压头的接触，不仅能够降低合金液自身的热量损失以及合金液所受到的污染，还能够避免压铸过程中合金液分别对压室、冲头的影响，在保障设备寿命的同时提升铸件质量。

（2）本发明的适用于卧式压铸机的压射装置，其通过在可压缩衬套的中空压缩壁内部均匀设置若干阻力部，进而在中空压缩壁内形成若干阻力环，和/或，直接采用呈螺纹状或者波纹状的中空压缩壁，直接在中空压缩壁内形成若干阻力环，增大合金液流入成型腔过程中的阻力，使得合金液的流动更为稳定，进而防止合金液在压铸过程中产生卷气，为压铸件的成型质量提供了有效的保障。

（3）本发明的适用于卧式压铸机的压射装置，结构简单，使用便捷，成品质量优良，其通过在压射腔内设置可压缩衬套，使得压铸用的合金液能够通过该可压缩衬套承载，进而避免高温合金液在压射过程中，直接接触压射腔内壁面，减少压射腔内壁面在压射过程中的升温，降低压射腔在多层重复性的冷却降温和压射升温过程中产生腔体破裂的风险，不仅能够保障压射腔的使用寿命，还能够避免合金液中产生由压射腔破裂碎屑所产生的硬质点。同时，采用在伸缩衬套的外壁面设置支撑部或者直接采用呈螺纹管结构或者波纹管结构，使得伸缩衬套和压射腔之间能够形成容纳润滑液的间隙，不仅能够使得润滑液能够实现对压射腔内壁面的润滑，便于冲头沿着压射腔将合金液压射进入成型腔内，还能够通过伸缩衬套的隔离效果，避免润滑液渗入合金液中所造成的对合金液的污染。并且，通过将合金液注入伸缩衬套中容纳，也能够避免合金液在冲头压射过程中，渗入冲头和压射腔之间的缝隙中，防止冲头在后续的压射过程中产生卡冲头的现象，为压铸件的压射成型提供了可靠的设备保障，显著降低压射设备的故障率，在保障压铸件的成品质量的同时确保压铸件的压射效率，具有较好的应用价值和推广前景。

附图说明

图1是本发明实施例中适用于卧式压铸机的压射装置的剖视图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、镶块；2、分流锥；3、模板；4、浇口套；5、压室套管；6、压室；7、压缩壁；8、冲头；9、波纹面；10、第一开口；11、第二开口；12、进料口；13、压射腔。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1，本发明优选实施例中的适用于卧式压铸机的压射装置，其能够减少整个压铸过程中，合金液与压室6的接触以及合金液与压头的接触，不仅能够降低合金液自身的热量损失以及合金液所受到的污染，还能够避免压铸过程中合金液分别对压室6、冲头8的影响，在保障设备寿命的同时提升铸件质量。

具体而言，在本申请优选实施例中，该压射装置包括压室6和冲头8，其中，在压室6中设置有至少一个压射腔13，各压射腔13均连通压铸型腔和模具外侧，使得设置在模具外侧的合金熔融设备所熔融的合金液，能够注入该压射腔13中，之后通过压头将压射腔13中的合金液压射到压铸型腔中。同时，在各个压射腔13中均设置有可压缩衬套，通过该可压缩衬套来容纳合金液，避免合金液和压射腔13的内壁面直接接触。该可压缩衬套包括沿压射腔13延伸方向分布的中空压缩壁7，压缩壁7的一端设有与压铸型腔连通的第一开口10，使得容纳在可压缩衬套内的合金液能够通过第一开口10压入压铸型腔中。在压缩壁7的另一端为密封结构，避免金属液从压缩壁7的这一端部流出。同时，冲头8设置在压缩壁7背离型腔的一侧，使得可压缩衬套在压射之前，能够通过设置在一端封闭的压缩壁7容纳充足的合金液；而在压射过程中，在冲头8的挤压作用下，使得可压缩衬套的密封端能够迅速朝向型腔方向挤压，进而将中空压缩壁7内的合金液挤压到型腔中。

值得说明的是，在本申请优选实施例中，由于压铸机为卧式压铸件，因此压室6呈水平布置，相应地，压室6中压射腔13的延伸方向为横向，与水平面垂直或者铅垂的方向为竖向。

进一步地，在本申请优选实施例中，为了减少合金液的温度通过可压缩衬套传递到压射腔13的内壁上，在压缩壁7朝向压射强的外壁面上设置有至少一个支撑部，各支撑部背离压缩壁7的端部均直接抵接在压射腔13的内壁面上，避免压缩壁7的侧壁面直接和可压缩衬套的压缩壁7直接接触，进而减少压缩壁7内合金液和压射腔13之间的热交换，继而减少压室6在冷却过程中所产生的温度变化，降低压射腔13由于冷热交替而发生压射腔13破裂的概率，避免压射腔13碎屑混入合金液中所导致的压铸件内存在硬质点，不仅能够提升压室6的使用寿命，还能够避免由于铸件硬质点所导致的刀具崩缺，显著降低压铸件的生产成本。

进一步优选地，在本申请优选实施例中，由于支撑部将压缩壁7和压射腔13的内壁面隔离开来，进而使得压缩壁7和压射腔13内壁面之间形成了润滑夹层，通过在该滑动层中涂有润滑膜，不仅能够降低冲头8在压射腔13内滑动过程中所产生的摩擦力，还能够减少支撑部在压射腔13中滑动过程中所产生的摩擦力，使得冲头8能够充分将可压缩衬套中的金属液压入型腔中。同时，由于压缩壁7朝向冲头8的端部为密封端，不仅能够避免润滑液混入合金液中所造成合金液的污染以及含气量的提升，还能够避免合金液流入冲头8和压射腔13之间的缝隙所引起的卡冲头8故障，进而在保证冲头8使用寿命的同时显著提升铸件的成品质量。

更细节地，在本申请优选实施例中，可压缩衬套在横向方向上的投影完全容纳在压射腔13在横向方向上投影的范围内。

进一步地，在本申请优选实施例中，压射腔13在垂直于横向的竖直方向截面形状与可压缩衬套在垂直于横向的竖直方向截面形状相似，例如，压射腔13在垂直于横向的竖直方向截面呈圆形，相应地，可压缩衬套在垂直于横向的竖直方向截形状同样为圆形，且可压缩衬套的外径小于压射腔13的内径，以确保压缩壁7和压射腔13之间能够形成润滑夹层。

进一步地，在本申请另一优选实施例中，压射腔13在垂直于横向的竖直方向截面形状与可压缩衬套在垂直于横向的竖直方向截面形状相似，进而使得不同形状的压射腔13内壁能够和可压缩衬套之间形成容纳润滑油的润滑夹层。

进一步地优选地，在本申请优选实施例中，支撑部均匀分布在压缩壁7的外壁面上，使得压缩壁7能够通过各个支撑部的支撑，承载位于可压缩衬套中的合金液。优选地，在压缩壁7沿竖向的圆形截面上，沿周向均匀布置有若干支撑部，以形成对应该截面位置的支撑环。进一步地，在压缩壁7的延伸方向，沿横向间隔设置有若干个支撑环，进而实现对整个压缩壁7的稳定支撑。

进一步地，由于压射腔13呈水平方向布置，因此在本申请一个优选实施例中，也可以仅仅在压缩壁7中轴线以下的外壁面上设置支撑部，即仅仅设置支撑环中位于中轴线所处水平面以下的支撑部，通过设置在该水平面以下的支撑部就能够形成对可压缩衬套内，合金液的稳定支撑。

进一步优选地，在本申请优选实施例中，支撑部包括圆柱、圆台、凸台、矩形条中的一种或多种，以便于支撑部能够实现对压缩壁7的稳定支撑。

进一步地，在本申请一个具体地优选实施例中，支撑部为矩形条结构，该矩形条结构沿横向延伸，且各个呈矩形条结构的支撑部外壁面上沿周向间隔设置多个。

当然，压缩壁7和压射腔13之间的支撑也并不仅仅局限于上述结构形式，在本申请优选实施例中，在压缩壁7朝向压射腔13内壁面的一侧上，设置有沿压射腔13内壁面延伸的波纹面9或螺纹面，进而通过压缩壁7上的波纹或螺纹结构实现对压缩壁7和压射腔13之间的稳定支撑。优选地，当压缩壁7朝向压射腔13的侧面上设置有波纹面9时，通过该波纹面9与压射腔13内壁面抵接，形成位于波纹面9和压射腔13内壁之间的缝隙，并在滑动层中涂有润滑膜，以减少冲头8和压射腔13之间的摩擦系数。当压缩壁7朝向压射腔13的侧面上设置有螺纹面时，则可以通过螺纹面与压射腔13内壁面抵接，同样也能够形成波纹面9和压射腔13内壁之间的缝隙，并在滑动层中涂有润滑膜。

进一步地，在本申请优选实施例中，该压缩壁7整体均采用波纹管或者螺纹管，即在压缩壁7的内外两侧均设置有波纹面9或者螺纹面，使得压缩壁7不仅能够与压射腔13之间形成滑动层，同时，也能够在合金液压入成型腔时，通过压缩壁7内侧的波纹面9和螺纹面，增大合金液流动过程中的阻力，进而使得合金液流动更为稳定，防止合金液在压铸过程中产生卷气。

进一步优选地，在本申请另一个优选实施例中，也可以在压缩壁7的朝向压射腔13的外壁上设置支撑部、波纹面9或者螺纹面，而在压缩壁7背离压射腔13的内壁上对应设置若干阻力部，以提升合金液在注入压铸型腔的阻力。优选地，该阻力部能够同时包括支撑部、波纹面和螺纹面。优选地，该阻力部和支撑部的布置形式相似，具体地，在垂直于压缩壁7中轴线的剖面上，沿周向均匀间隔设置多个阻力部，进而形成完整的阻力环，进一步优选地，该阻力环沿横向间隔设置若干个阻力环，进一步地在整个压缩壁7内形成更为全面的阻力体系，进而减少合金液在压铸过程中产生卷气。

更细节地，由于可压缩衬套在受到冲头8挤压过程中，压缩壁7叠加形成一定的具有横向长度的中空柱，使得中空柱内的合金液无法压铸到压铸型腔中，进而导致合金液的浪费，为了避免合金液的浪费，在本申请优选实施例中，在冲头8上沿横向设置有凸起，优选地，凸起在横向上的长度等于压缩壁7叠加形成中空柱的横向长度，相应地，凸起在垂直于压射腔13中轴线的垂向截面落入中空柱在垂直于压射腔13中轴线的垂向截面中心圆内，以保证凸起能够将中空柱中残留的合金液全部压铸到压铸型腔中。

进一步地，在本申请优选实施例中，在可压缩衬套上还设置有至少一个第二开口11，该第二开口11于开设在压室6上的进料口12相对应，使得合金液能够通过该第二开口11注入可压缩衬套中。优选地，由于本申请中的压室6水平布置，因此，第二开口11设置在可压缩衬套沿竖向方向的顶端面上，使得可压缩衬套能够容纳更多的合金液。

进一步优选地，在本申请优选实施例中，在压室6的外壁面上对应进料口12还设置有封堵机构，优选地，该封堵机构设置有与进料口12形状相似的封堵块。在合金液注入过程中，能够在合金液注入过程中保证进料口12的导通；压铸过程中，同样能够通过该封堵机构对进料口12的封堵，保证整个压射腔13的密封。

当然，对于压射腔13的保压密封也并不仅仅局限于上述结构形式，在本申请另一优选实施例中，可以将合金液注入设备连接压室6的进料口12，直接通过合金液注入设备内的封堵结构实现进料口12的封堵。

进一步地，在本申请优选实施例中，在压缩壁7朝向压铸型腔的一端设置有喇叭口，以便合金液能够充分注入型腔中。

进一步地，在本申请优选实施例中，在冲头8背离型腔的端面上设置有驱动机构，用于驱动冲头8沿横向挤压可压缩衬套，进而将可压缩衬套中的合金液充分压入型腔中。

进一步地，在本申请一个具体的优选实施例中，该卧式压铸机包括从横向由内到外依次设置的镶块1、模板3、安装板，同时，压室6则依次穿过镶块1、模板3和安装板，使得压射腔13能连通对应镶块1设置的模具型腔和模具外侧。相应地，安装板上设置有压室套管5，压室6同轴套设在该压室套管5内。并且，在压室套管5和镶块1直接设置有浇口套4，优选地，浇口套4的两端分别于镶块1压铸型腔以及压射腔13相连接。同时，可压缩衬套则设置在压射腔13和浇口套4中，冲头8则设置在压室6背离型腔的一侧。

进一步优选地，在本申请优选实施例中，在镶块1对应浇口套4的位置同样设置有分流锥2，用于对压射腔13中合金液的分流。

进一步地，在本申请优选实施例中，可压缩衬套采用可伸缩的伸缩安装杆从压室6的进料口12中安装在压射腔13的内壁。当然，也可以将冲头8移除压射腔13，从压射腔13背离型腔的端部将可压缩衬套安装到压射腔13中。

进一步地，在本申请优选实施例中，该可压缩衬套为一次性产品。在产品压射成型后，可压缩衬套呈压缩桩位于压射腔13朝向型腔的端部，优选地，可通过进料口12将压缩后的可压缩衬套从压射腔13中取出；也可以将冲头8移出压射腔13，之后将压缩后的可压缩衬套从设置压射腔13设置冲头8的端部取出。

本发明中的适用于卧式压铸机的压射装置，结构简单，使用便捷，成品质量优良，其通过在压射腔13内设置可压缩衬套，使得压铸用的合金液能够通过该可压缩衬套承载，进而避免高温合金液在压射过程中，直接接触压射腔13内壁面，减少压射腔13内壁面在压射过程中的升温，降低压射腔13在多层重复性的冷却降温和压射升温过程中产生腔体破裂的风险，不仅能够保障压射腔13的使用寿命，还能够避免合金液中产生由压射腔13破裂碎屑所产生的硬质点。同时，采用在伸缩衬套的外壁面设置支撑部或者直接采用呈螺纹管结构或者波纹管结构，使得伸缩衬套和压射腔13之间能够形成容纳润滑液的间隙，不仅能够使得润滑液能够实现对压射腔13内壁面的润滑，便于冲头8沿着压射腔13将合金液压射进入成型腔内，还能够通过伸缩衬套的隔离效果，避免润滑液渗入合金液中所造成的对合金液的污染。并且，通过将合金液注入伸缩衬套中容纳，也能够避免合金液在冲头8压射过程中，渗入冲头8和压射腔13之间的缝隙中，防止冲头8在后续的压射过程中产生卡冲头8的现象，为压铸件的压射成型提供了可靠的设备保障，显著降低压射设备的故障率，在保障压铸件的成品质量的同时确保压铸件的压射效率，具有较好的应用价值和推广前景。

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。