一种用于压铸设备的射料装置的制作方法

1.本实用新型涉及压铸技术领域，尤其涉及一种用于压铸设备的射料装置。


背景技术：

2.压铸是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模内的一种精密铸造法。压铸机就是用于压铸的机器，压铸机在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后可以得到固体金属铸件。
3.传统的压铸机，存在以下几点不足：
4.(1)采用液压缸作为射料动力源，由于液压缸的局限性，其动作行程产生的速度与精度都比较低，从而影响射料操作的稳定度与精确度。
5.(2)在射料装置中，下推机构与射料机构的射料柱塞之间均是刚性连接，不但机械结构容易损伤，而且在射料时，并不知道何时能将模具型腔填满，即无法得知模具型腔填满的时间点；同时，也不能保证下压的行程能够将模具型腔填充满。由此，降低射料完成度。
6.(3)在射料装置的料室中，控制进料的活塞为只含斜面的简单活塞结构，完全靠气压上下移动，而没有导向结构，导致活塞在上下移动的过程中易出现左右偏移，不平稳的现象；同时，只靠斜面将进料口封住，稳定度低。


技术实现要素：

7.针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种用于压铸设备的射料装置，射料稳定度与精确度高，且可保证射料填充饱和。
8.本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：
9.一种用于压铸设备的射料装置，其特征在于，包括一射料机构、及连接于射料机构的一纵向推动机构，其中，该纵向推动机构包括一纵向推动安装座、设置于纵向推动安装座上的一纵向推动伺服电机、连接于纵向推动伺服电机的输出轴的一主动齿轮、横向设置于纵向推动安装座上且啮合于主动齿轮的一偏心轮结构、及纵向设置于纵向推动安装座上且连接于偏心轮结构的一纵向推动结构；该射料机构包括一熔炉、设置于熔炉上的一射料安装座、横向插入射料安装座中的一射料嘴、及设置于射料安装座中且连接于纵向推动结构的一射料推动组件。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述偏心轮结构主要由设置于纵向推动安装座上的一加固轴、及转动连接于加固轴且啮合于主动齿轮的一偏心轮组成，其中，该偏心轮的转轴与纵向推动结构连接。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述主动齿轮与偏心轮均为锥形齿轮。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述纵向推动结构包括一纵向推动轴，所述偏心轮的转轴通过一横向平移结构与纵向推动轴连接，该横向平移结构包括设置于纵向推动轴内且套设于偏心轮的转轴外围的一连动块，在该纵向推动轴内形成有供连动块横向平移的一活动腔。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述横向平移结构还包括设置于纵向推动轴外侧的至少一平移滑块，该平移滑块连接于连动块和/或套设于偏心轮的转轴外围，同时，在该纵向推动轴外侧边上形成有供平移滑块横向平移的至少一滑槽。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述纵向推动结构还包括连接于射料推动组件上端的一缓冲推动轴，在所述纵向推动轴内形成有一空腔，该缓冲推动轴上端活动插入空腔内，在该空腔内且位于缓冲推动轴上方填充有氮气或惰性气体。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述射料推动组件包括设置于射料安装座内且延伸至射料安装座下端面的一送料杆、连接于纵向推动结构且插入送料杆内的一射料柱塞、及活动设置于送料杆内且位于射料柱塞下方的一送料活塞，其中，在该送料杆内形成有贯穿送料杆上端面与下端面的一料室，该射料柱塞与送料活塞均活动插设于料室内；该料室与射料嘴相连通。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述料室主要由一上料室与一下料室连通而成；所述送料活塞主要由活动于上料室内的一堵料部、及连接于堵料部下端且活动于下料室内的一导柱组成，其中，在该堵料部外表面形成有一内贴合斜面，在该上料室靠近下料室的内壁上形成有与内贴合斜面相匹配的一外贴合斜面。
17.作为本实用新型的进一步改进，在所述导柱外侧面上形成有沿导柱长度方向延伸的三个平面，每相邻两个平面之间形成一条棱边，该棱边与下料室内壁接触，该导柱的横截面呈三角形；该导柱将下料室分成三个进料通道。
18.作为本实用新型的进一步改进，还包括一射料锁定机构，该射料锁定机构包括一伺服电缸、及连接于伺服电缸与射料安装座之间的一关节组件，其中，该关节组件包括连接于伺服电缸的输出轴的一连接耳、设置于连接耳上的一关节转轴、及转动连接于关节转轴上的一连动板，该连动板与射料安装座连接。
19.本实用新型的有益效果为：
20.(1)通过纵向推动机构的特殊结构设计，由纵向推动伺服电机驱动偏心轮结构旋转，由偏心轮结构的偏心作用，在偏心轮结构旋转的过程中，带动纵向推动结构上下移动，即纵向推动结构可执行稳定精确的下推、上拉往复动作。采用纵向推动伺服电机作为射料动力源，其动作行程产生的速度与精度高，利于提高射料动作的稳定度与精确度。
21.(2)通过由横向平移结构的特殊结构设计，为偏心轮的转轴提供横向行程空间，使得偏心轮的转轴能够发生横向位移，而未向纵向推动轴施加横向作用力，而只施加纵向作用力，使得纵向推动轴始终可以稳定精确的执行下推与上拉往复动作，以利于射料动作的稳定进行。
22.(3)采用缓冲推动轴与空腔内填充的氮气或惰性气体相结合构成的柔性缓冲推动机构，不但可以减少机械损伤，增大射压，而且还起到缓冲作用，为整个动作过程提供动作均衡力。具体的，由于采用了氮气或惰性气体起到了缓冲作用，因此，可以提前将纵向推动轴的下压行程加大。下压行程加大后，不但可以加大空腔内部气压以增大射压，而且，可保证能将模具型腔填满。在模具型腔填满后，由于氮气或惰性气体存在缓冲作用，使得缓冲推动轴能够自动上移后退，均衡缓冲推动轴的上下移动力量，不会出现卡机现象。由此，可保证模具型腔内确实已填充饱和，不会因为动作精度误差或行程误差，造成不饱量的问题。
23.(4)料室内送料活塞由具有特殊结构设计的堵料部与导柱组成，相对于传统只含
斜面的简单活塞结构，稳定度显著提高。具体的，导柱横截面呈三角形，由三个点在圆里保持中心稳定的原理，由导柱起到的导向作用，可以使送料活塞在上料室与下料室内平稳的上下移动，减少偏移量。由此可知，导柱对送料活塞的上下移动起到导向作用，提高送料活塞上下移动的稳定性，而且有利于堵料部的内贴合斜面与上料室的外贴合斜面更顺利更平稳的密合。
24.上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
附图说明
25.图1为本实用新型中射料装置的结构示意图；
26.图2为本实用新型中射料机构与纵向推动机构相结合的结构示意图；
27.图3为本实用新型中偏心轮结构与主动齿轮相结合的结构示意图；
28.图4为本实用新型中偏心轮与纵向推动轴相结合的结构示意图；
29.图5为本实用新型中连动块与偏心轮的转轴设置于纵向推动轴中的结构示意图；
30.图6为本实用新型中纵向推动机构的剖面图；
31.图7为本实用新型中射料嘴与送料杆相结合的结构示意图；
32.图8为本实用新型中射料柱塞、送料活塞与送料杆相结合的剖面图；
33.图9为本实用新型中送料活塞的结构示意图；
34.图10为本实用新型中送料活塞设置于送料杆中的仰视图；
35.图11为本实用新型中射料锁定机构设置于纵向安装板上的结构示意图；
36.图12为本实用新型射料装置应用于压铸设备上的结构示意图。
具体实施方式
37.为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。
38.请参照图1与图2，本实用新型实施例提供一种用于压铸设备的射料装置4，包括设置于纵向安装板1背面上的一射料机构41、及连接于射料机构41的一纵向推动机构42，其中，如图2所示，该纵向推动机构42包括一纵向推动安装座421、设置于纵向推动安装座421上的一纵向推动伺服电机422、连接于纵向推动伺服电机422的输出轴的一主动齿轮423、横向设置于纵向推动安装座421上且啮合于主动齿轮423的一偏心轮结构424、及纵向设置于纵向推动安装座421上且连接于偏心轮结构424的一纵向推动结构425。具体的，该射料机构41包括一熔炉411、设置于熔炉411上的一射料安装座412、横向插入射料安装座412中的一射料嘴40、及设置于射料安装座412中且连接于纵向推动结构425的一射料推动组件413。
39.由纵向推动伺服电机422驱动主动齿轮423旋转，则带动与主动齿轮423相啮合的偏心轮结构424发生旋转，由偏心轮结构424的偏心作用，在偏心轮结构424旋转的过程中，带动纵向推动结构425上下移动，即纵向推动结构425执行下推、上拉往复动作，由此带动射料机构41的射料推动组件413做下推、上拉往复动作，将熔炉411内的原料通过射料嘴40射出至纵向安装板1正面上的模具2中，如图12所示，完成射料操作。具体的，熔炉411内的原料可以为锌、铝或镁等金属。
40.在本实施例中，具体的，如图2至图4所示，所述偏心轮结构424主要由设置于纵向推动安装座421上的一加固轴4241、及转动连接于加固轴4241且啮合于主动齿轮423的一偏心轮4242组成，其中，该偏心轮4242的转轴42420与纵向推动结构425连接。由于偏心轮4242的转轴42420是偏离偏心轮4242的中心位置的，因此，在偏心轮4242以转轴42420为中心旋转时，由于偏心轮4242的独特结构，必然会带动纵向推动结构425发生上下移动。具体的，所述主动齿轮423与偏心轮4242均为锥形齿轮。
41.由加固轴4241的加固作用，在偏心轮4242旋转的过程中，相对于纵向推动安装座421不会发生纵向或横向偏移，使得偏心轮4242能够在主动齿轮423的带动下稳定的旋转，从而可稳定的带动纵向推动结构425执行下推与上拉往复动作。
42.在偏心轮4242旋转时，也就是偏心轮4242的转轴42420发生了旋转，在转轴42420旋转时，转轴42420既发生了纵向位移，也发生了横向位移。因此，为了保证偏心轮4242的转轴42420只带动纵向推动结构425产生纵向位移，而不产生横向位移。本实施例对纵向推动结构425进行优化设计。具体的，如图5所示，所述纵向推动结构425包括一纵向推动轴4251，所述偏心轮4242的转轴42420通过一横向平移结构4252与纵向推动轴4251连接，该横向平移结构4252包括设置于纵向推动轴4251内且套设于偏心轮4242的转轴42420外围的一连动块42521，在该纵向推动轴4251内形成有供连动块42521横向平移的一活动腔42510。由连动块42521与纵向推动轴4251内活动腔42510的结合设计，在偏心轮4242的转轴42420旋转时，发生的纵向位移会直接触发纵向推动轴4251纵向移动，即执行下推与上拉往复动作；而发生的横向位移会直接触发连动块42521在活动腔42510内横向平移，而对纵向推动轴4251没有施加横向作用力，即纵向推动轴4251不会横向移动，从而，使得纵向推动轴4251能够始终稳定执行下推与上拉往复动作。
43.为了提高偏心轮4242的转轴42420横向平移的稳定性，如图4与图5所示，本实施例所述横向平移结构4252还包括设置于纵向推动轴4251外侧的至少一平移滑块42522，该平移滑块42522连接于连动块42521和/或套设于偏心轮4242的转轴42420外围，同时，在该纵向推动轴4251外侧边上形成有供平移滑块42522横向平移的至少一滑槽42511。在偏心轮4242的转轴42420带动连动块42521在活动腔42510内横向平移时，同步带动平移滑块42522在滑槽42511内移动，由平移滑块42522与滑槽42511相结合，起到平移导向作用，从而提高偏心轮4242的转轴42420横向平移的稳定性，而又不会带动纵向推动轴4251发生横向平移动作。
44.由此，由横向平移结构4252的设计，为偏心轮4242的转轴42420提供横向行程空间，使得偏心轮4242的转轴42420能够发生横向位移，而未向纵向推动轴4251施加横向作用力，而只施加纵向作用力，使得纵向推动轴4251始终可以执行下推与上拉往复动作。
45.在由纵向推动机构42驱动射料机构41发生射料动作时，为了加大射压，并减少机械结构损坏，如图6所示，本实施例纵向推动结构425还包括连接于射料推动组件413上端的一缓冲推动轴4253，在所述纵向推动轴4251内形成有一空腔42512，该缓冲推动轴4253上端活动插入空腔42512内，并由缓冲推动轴4253将空腔42512密封，在该空腔42512内且位于缓冲推动轴4253上方填充有氮气或惰性气体。在纵向推动轴4251下移(向下推动)时，由于缓冲推动轴4253与纵向推动轴4251活动连接，纵向推动轴4251并未对缓冲推动轴4253施加向下的作用力，则缓冲推动轴4253未下移。由此，纵向推动轴4251下移必然会使空腔42512内
部空间减小，则空腔42512内部的氮气或惰性气体被压缩，使得空腔42512内部气压瞬间变大，而作用于缓冲推动轴4253，使得缓冲推动轴4253下移，向下推动射料推动组件413，则射料嘴40获得更大的射压。而当纵向推动轴4251上移时，必然会使空腔42512内部空间增大，则空腔42512内部气压瞬间减小，使得缓冲推动轴4253反向上移，向上拉动射料推动组件413。不断重复上述动作，即可带动射料推动组件413上下移动，完成射料操作。
46.本实施例采用缓冲推动轴4253与空腔42512内填充的氮气或惰性气体相结合构成的柔性缓冲推动机构，不但可以增大射压，而且还起到缓冲作用，为整个动作过程提供动作均衡力。
47.具体的，由于采用了氮气或惰性气体起到了缓冲作用，因此，可以提前将纵向推动轴4251的下压行程加大。下压行程加大后，不但可以加大空腔42512内部气压以增大射压，而且，可保证能将模具型腔填满。在模具型腔填满后，由于氮气或惰性气体存在缓冲作用，使得缓冲推动轴4253能够自动上移后退，均衡缓冲推动轴4253的上下移动力量，不会出现卡机现象。由此，可保证模具型腔内确实已填充饱和，不会因为动作精度误差或行程误差，造成不饱量的问题。
48.在本实施例中，如图7与图8所示，所述射料推动组件413包括设置于射料安装座412内且延伸至射料安装座412下端面的一送料杆4131、连接于纵向推动结构425且插入送料杆4131内的一射料柱塞4132、及活动设置于送料杆4131内且位于射料柱塞4132下方的一送料活塞4133，其中，在该送料杆4131内形成有贯穿送料杆4131上端面与下端面的一料室41310，该射料柱塞4132与送料活塞4133均活动插设于料室41310内；该料室41310与射料嘴40相连通，具体为，在射料安装座412内开设一条通道4120，将料室41310与射料嘴40连通，如图7所示。
49.具体的，所述料室41310主要由一上料室413101与一下料室413102连通而成；所述送料活塞4133主要由活动于上料室413101内的一堵料部41331、及连接于堵料部41331下端且活动于下料室413102内的一导柱41332组成，其中，在该堵料部41331外表面形成有一内贴合斜面413311，在该上料室413101靠近下料室413102的内壁上形成有与内贴合斜面413311相匹配的一外贴合斜面4131011。
50.如图9与图10所示，在该导柱41332外侧面上形成有沿导柱41332长度方向延伸的三个平面413321，每相邻两个平面413321之间形成一条棱边413322，该棱边413322与下料室413102内壁接触，该导柱41332的横截面呈三角形；该导柱41332将下料室413102分成三个进料通道413321。
51.在射料柱塞4132被纵向推动结构425推动下移时，在上料室413101内且位于射料柱塞4132与送料活塞4133之间的气压增大，从而由内部气压下推送料活塞4133，使得送料活塞4133下移，直到堵料部41331的内贴合斜面413311与上料室413101的外贴合斜面4131011贴合密封，即由堵料部41331将上料室413101与下料室413102之间的进料口堵住，使得熔炉411内的原料不会从下料室413102进入。与此同时，射料柱塞4132的下移，使得上料室413101内的料通过通道4120，并由射料嘴40射出，完成往模具2内射料操作。而当射料柱塞4132由纵向推动结构425带动上移时，上料室413101内部真空压力使得送料活塞4133上移，则上料室413101与下料室413102之间的进料口由堵住状态变为打开状态；则由上料室413101内的真空压力，使得熔炉411内的料由三个进料通道413321吸入至上料室413101
内，即完成进料过程。重复上述动作，即可完成进料与射料操作。
52.本实施例送料活塞4133由具有特殊结构设计的堵料部41331与导柱41332组成，相对于传统只含斜面的简单活塞结构，稳定度显著提高。具体的，导柱41332横截面呈三角形，由三个点在圆里保持中心稳定的原理，由导柱41332起到的导向作用，可以使送料活塞4133在上料室413101与下料室413102内平稳的上下移动，减少偏移量。由此可知，导柱41332对送料活塞4133的上下移动起到导向作用，提高送料活塞4133上下移动的稳定性，而且有利于堵料部41331的内贴合斜面413311与上料室413101的外贴合斜面4131011更顺利更平稳的密合。
53.为了射料嘴40能够更稳定的完成射料动作，本实施例还包括一射料锁定机构6，如图11所示，该射料锁定机构6包括一伺服电缸61、及连接于伺服电缸61与射料安装座412之间的一关节组件62，其中，该关节组件62包括连接于伺服电缸61的输出轴的一连接耳621、设置于连接耳621上的一关节转轴622、及转动连接于关节转轴622上的一连动板623，该连动板623与射料安装座412连接。在射料嘴40伸入模具2内要射料的同时，由伺服电缸61驱动关节组件62的连动板623，由连动板623对射料安装座412施加朝向模具2方向的作用力，由此，在射料瞬间将射料安装座412锁定，使得射料嘴40能够更稳定的完成射料动作。这次射料动作完成后，射料锁定机构6松开对射料安装座412的锁定动作。由此往复，完成一次一次的锁定、射料动作。
54.采用伺服电缸61驱动关节组件62的方式，来对射料安装座412进行射料时的锁定。伺服电缸61具有伺服电机的精确转速、位置与推力控制等优点；而且，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，即将旋转力道改为直线力道，稳定度更高。
55.本实施例纵向推动伺服电机422与伺服电缸61均可以由plc控制器控制，实现对各动作进行精确控制，精确度高。同时，相对于普通油压马达动力源要一直开着才有电，存在动力消耗大的问题，纵向推动伺服电机422的电机在启动时才有电，动力消耗低，省电，降低成本；同时，不会出现普通油压马达漏油、噪音大等现象。
56.在此需要说明的是，本实用新型公开的射料装置，是对具体结构进行改进，而对于具体的控制方式，并不是本实用新型的创新点。对于本实用新型中涉及到的纵向推动伺服电机422、伺服电缸61与plc控制器及其他部件，可以为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构、原理及控制方式均为本领域技术人员通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
57.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本实用新型的保护范围之内。