專利名稱：多向擠壓鑄造機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬擠鑄設(shè)備，尤其適用于液態(tài)金屬擠壓、模鍛與壓力鑄造為一體的多向擠壓鑄造機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著汽車、摩托車等行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)鑄件的需求呈現(xiàn)數(shù)量大、產(chǎn)品類型多樣化、鑄件性能要求高等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的鑄造工藝難以完成加工任務(wù)，為了提高鑄件組織的致密性、增加鑄件的強(qiáng)度，擠壓鑄造工藝已被日本，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用，擠鑄設(shè)備相當(dāng)先進(jìn)。我國(guó)在擠壓鑄造設(shè)備的開發(fā)上，還比較落后，現(xiàn)有設(shè)備絕大部分由四柱三梁式油壓機(jī)改進(jìn)而來。近些年，國(guó)內(nèi)某些單位、公司、院校研究人員對(duì)擠壓鑄造設(shè)備進(jìn)行了研究，對(duì)壓射機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、主缸壓力控制、合模系統(tǒng)等進(jìn)行了良好的改進(jìn)。現(xiàn)有擠鑄設(shè)備都局限于對(duì)向擠壓這一單一工藝模式，設(shè)備擠壓都是在豎直方向完成，由兩缸或三缸完成，這些設(shè)備卻難以完成對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜薄壁件的加工?，F(xiàn)有設(shè)備加工大型復(fù)雜件，容易出現(xiàn)補(bǔ)縮不足、局部氣孔等加工缺陷。因此需要對(duì)擠鑄設(shè)備進(jìn)行更加深入的研究。當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家擠鑄設(shè)備能夠達(dá)到很高的控制精度，主要體現(xiàn)在擠鑄參數(shù)如主缸比壓、金屬充型速度、溫度、擠壓位移的控制上，然而即使如此，鑄件受鑄造缺陷如冷隔、夾雜、氣孔等影響較大。國(guó)內(nèi)擠壓鑄造設(shè)備研究起步較晚，設(shè)備的控制主要由繼電器控制，近幾年某些設(shè)備制造廠商在控制上采用了 PLC控制， 然而這些設(shè)備只能完成簡(jiǎn)單的邏輯控制。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、形狀均勻的零部件加工，現(xiàn)有設(shè)備尚能完成加工任務(wù)，但面對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜薄壁件時(shí)，則顯得無能為力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有擠壓鑄造設(shè)備難以滿足高性能產(chǎn)品加工要求的問題，提供了一種能夠加工高性能擠鑄件的多向擠壓鑄造機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案多向擠壓鑄造機(jī)，其特征在于包括機(jī)架、水平擠壓機(jī)構(gòu)、豎直擠壓機(jī)構(gòu)、模板系統(tǒng)、取件機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架包括底座、活動(dòng)橫梁、上橫梁，所述上橫梁由立柱支撐，所述立柱固定在底座上，所述活動(dòng)橫梁可上下移動(dòng)的套裝在立柱上；所述水平擠壓機(jī)構(gòu)包括左、右擠壓機(jī)構(gòu)，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)分別固定于底座的左、右兩側(cè)，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)均包括支撐板、擠壓缸，所述支撐板上安裝有可帶動(dòng)擠壓缸上下移動(dòng)的滑塊，所述滑塊上開有滑槽，所述擠壓缸可沿滑槽移動(dòng)的安裝在滑槽內(nèi)；所述豎直擠壓機(jī)構(gòu)包括主缸、底缸、和輔助缸，所述主缸固定在上橫梁上，所述主缸的活塞桿下端與活動(dòng)橫梁連接；所述底缸固定在底座上，所述輔助缸安裝在活動(dòng)橫梁的對(duì)角位置上；所述模板系統(tǒng)包括動(dòng)模板和定模板，所述動(dòng)模板安裝在活動(dòng)橫梁下端，所述定模板安裝在底座上表面；所述取件機(jī)構(gòu)安裝在底座的后方，所述底座的后側(cè)還安裝有后擠壓缸；[0010] 所述擠壓缸、主缸、輔助缸、底缸、后擠壓缸均與控制其伸出和回程的液壓系統(tǒng)連接。 進(jìn)一步，所述滑塊上開有導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽與支撐板上導(dǎo)軌連接，所述滑塊由第一螺旋副驅(qū)動(dòng)，所述第一螺旋副包括連接在滑塊上的第一螺桿和固定在固定板上的第一螺母。進(jìn)一步，所述擠壓缸的前端安裝有帶動(dòng)其在滑槽內(nèi)移動(dòng)的前端滑塊，所述前端滑塊上開有鍵槽，所述鍵槽與連接在滑塊上的長(zhǎng)鍵配合，所述前端滑塊通過第二螺旋副驅(qū)動(dòng)， 所述第二螺旋副包括連接在前端滑塊上的第二螺桿和固定在滑塊上的第二螺母。進(jìn)一步，所述底座上開有鍵槽，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)的支撐板與底座是通過鍵與鍵槽連接。本實(shí)用新型所述機(jī)架起支撐作用，底座所支撐的機(jī)構(gòu)包括左右擠壓機(jī)構(gòu)、底缸、取件機(jī)構(gòu)、后擠壓缸；所述立柱支撐活動(dòng)橫梁上部所有機(jī)構(gòu)。所述水平擠壓機(jī)構(gòu)主要完成對(duì)鑄件的補(bǔ)壓縮，當(dāng)鑄件對(duì)水平方向有較高的尺寸精度要求時(shí)，可以通過控制左右擠壓機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)完成對(duì)鑄件的局部補(bǔ)縮?？紤]到某些鑄件結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性，為此本實(shí)用新型特設(shè)計(jì)了左右擠壓缸活塞桿可以完成上下、左右、前后三自由度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鑄件加工完成后，取件機(jī)構(gòu)通過前后、上下運(yùn)動(dòng)把鑄件適時(shí)從模具中取出。所述豎直擠壓機(jī)構(gòu)主要功能為完成豎直方向擠壓，主缸帶動(dòng)活動(dòng)橫梁合模，同時(shí)通過電液控制系統(tǒng)，控制主缸擠壓力。合模后，底缸向上頂出補(bǔ)縮，接著，安裝于活動(dòng)橫梁的兩輔助缸向下補(bǔ)縮，當(dāng)達(dá)到保壓時(shí)間后，主缸回程。模板系統(tǒng)為與鑄件配合的動(dòng)模板與定模板，與豎直擠壓機(jī)構(gòu)連接，完成擠壓。本實(shí)用新型的工作過程首先金屬液體定量澆入定模腔，接著主缸帶動(dòng)活動(dòng)橫梁慢速下行合模，當(dāng)主缸壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)(通過壓力繼電器檢測(cè))，主缸進(jìn)入保壓狀態(tài)。 接著底缸向上擠壓，底缸位置通過限位開關(guān)控制，達(dá)到設(shè)定位置后，底缸保壓。接著活動(dòng)橫梁上的輔助缸向下擠壓，它們的位移通過伺服閥控制。同時(shí)左右擠壓缸也分別向右、向左擠壓，達(dá)到設(shè)定位移后返回。當(dāng)鑄件在水平方向有位置精度要求時(shí)，要求左右擠壓缸都參與， 并通過伺服閥控制它們的位移，擠壓缸位移通過線位移傳感器檢測(cè)，并反饋給伺服閥。達(dá)到設(shè)定位移后，輔助缸、左右擠壓缸都回程。當(dāng)主缸保壓達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，主缸回程，模具開模。最后取件機(jī)構(gòu)把鑄件取出。本實(shí)用新型的有益效果整個(gè)擠鑄機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，充分利用空間實(shí)現(xiàn)所要用到的功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種類型產(chǎn)品的加工。本設(shè)備不僅能夠加工常見零部件，還非常適于加工大型薄壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜件。本設(shè)備控制系統(tǒng)由電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)共同完成，能夠使壓力、位移、模具溫度達(dá)到較高精度。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的左擠壓機(jī)構(gòu)剖視圖。圖3是本實(shí)用新型的滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)俯視圖。圖4是本實(shí)用新型的活動(dòng)橫梁俯視圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1-4，多向擠壓鑄造機(jī)，包括機(jī)架、水平擠壓機(jī)構(gòu)、豎直擠壓機(jī)構(gòu)、模板系統(tǒng)、 取件機(jī)構(gòu)3，所述機(jī)架包括底座1、活動(dòng)橫梁4、上橫梁5，所述上橫梁5由立柱9支撐，所述立柱9固定在底座1上，所述活動(dòng)橫梁4可上下移動(dòng)的套裝在立柱9上；所述水平擠壓機(jī)構(gòu)包括左擠壓機(jī)構(gòu)10、右擠壓機(jī)構(gòu)2，所述左擠壓機(jī)構(gòu)10、右擠壓機(jī)構(gòu)2分別固定于底座1的左、右兩側(cè)，所述左擠壓機(jī)構(gòu)10、右擠壓機(jī)構(gòu)2均包括支撐板13、 擠壓缸18，所述支撐板13上安裝有可帶動(dòng)擠壓缸18上下移動(dòng)的滑塊14，所述滑塊14上開有滑槽，所述擠壓缸18可沿滑槽移動(dòng)的安裝在滑槽內(nèi)；所述豎直擠壓機(jī)構(gòu)包括主缸6、底缸11、和輔助缸7，所述主缸6固定在上橫梁5 上，所述主缸6的活塞桿下端與活動(dòng)橫梁4連接；所述底缸11固定在底座1上，所述輔助缸 7安裝在活動(dòng)橫梁4的對(duì)角位置上；所述模板系統(tǒng)包括動(dòng)模板8和定模板12，所述動(dòng)模板8安裝在活動(dòng)橫梁4下端，所述定模板12安裝在底座1上表面；所述取件機(jī)構(gòu)3安裝在底座1的后方，所述底座1的后側(cè)還安裝有后擠壓缸；所述擠壓缸18、主缸6、輔助缸7、底缸11、后擠壓缸均與控制其伸出和回程的液壓系統(tǒng)連接。所述滑塊14上開有導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽與支撐板13上導(dǎo)軌連接，所述滑塊14由第一螺旋副驅(qū)動(dòng)，所述第一螺旋副包括連接在滑塊14上的第一螺桿16和固定在固定板17上的第一螺母15。所述擠壓缸14的前端安裝有帶動(dòng)其在滑槽內(nèi)移動(dòng)的前端滑塊22，所述前端滑塊 22上開有鍵槽，所述鍵槽與連接在滑塊14上的長(zhǎng)鍵21配合，所述前端滑塊22通過第二螺旋副驅(qū)動(dòng)，所述第二螺旋副包括連接在前端滑塊22上的第二螺桿19和固定在滑塊14上的第二螺母20。所述底座1上開有鍵槽，所述左擠壓機(jī)構(gòu)10、右擠壓機(jī)構(gòu)2的支撐板13與底座1 是通過鍵與鍵槽連接。本實(shí)用新型所述機(jī)架起支撐作用，底座1所支撐的機(jī)構(gòu)包括左擠壓機(jī)構(gòu)10、右擠壓機(jī)構(gòu)2、底缸11、取件機(jī)構(gòu)3、后擠壓缸；所述立柱9支撐活動(dòng)橫梁4上部所有機(jī)構(gòu)。所述水平擠壓機(jī)構(gòu)主要完成對(duì)鑄件的補(bǔ)壓縮，當(dāng)鑄件對(duì)水平方向有較高的尺寸精度要求時(shí)，可以通過控制左擠壓機(jī)構(gòu)10、右擠壓機(jī)構(gòu)2的運(yùn)動(dòng)完成對(duì)鑄件的局部補(bǔ)縮。考慮到某些鑄件結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性，為此本實(shí)用新型特設(shè)計(jì)了左右擠壓缸活塞桿可以完成上下、 左右、前后三自由度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鑄件加工完成后，取件機(jī)構(gòu)3通過前后、上下運(yùn)動(dòng)把鑄件適時(shí)從模具中取出。所述豎直擠壓機(jī)構(gòu)主要功能為完成豎直方向擠壓，主缸6帶動(dòng)活動(dòng)橫梁4合模，同時(shí)通過電液控制系統(tǒng)，控制主缸6擠壓力。合模后，底缸11向上頂出補(bǔ)縮，接著，安裝于活動(dòng)橫梁4的兩輔助缸7向下補(bǔ)縮，當(dāng)達(dá)到保壓時(shí)間后，主缸6回程。模板系統(tǒng)為與鑄件配合的動(dòng)模板8與定模板12，與豎直擠壓機(jī)構(gòu)連接，完成擠壓。本實(shí)用新型的工作過程首先金屬液體定量澆入定模腔，接著主缸6帶動(dòng)活動(dòng)橫梁4慢速下行合模，當(dāng)主缸6壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)(通過壓力繼電器檢測(cè))，主缸6進(jìn)入保壓狀態(tài)。接著底缸11向上擠壓，底缸11位置通過限位開關(guān)控制，達(dá)到設(shè)定位置后，底缸11保壓。接著活動(dòng)橫梁4上的輔助缸7向下擠壓，它們的位移通過伺服閥控制。同時(shí)左右擠壓缸也分別向右、向左擠壓，達(dá)到設(shè)定位移后返回。當(dāng)鑄件在水平方向有位置精度要求時(shí)， 要求左右擠壓缸都參與，并通過伺服閥控制它們的位移，擠壓缸18位移通過線位移傳感器檢測(cè)，并反饋給伺服閥。達(dá)到設(shè)定位移后，輔助缸7、左右擠壓缸都回程。當(dāng)主缸6保壓達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，主缸6回程，模具開模。最后取件機(jī)構(gòu)3把鑄件取出。 本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.多向擠壓鑄造機(jī)，其特征在于包括機(jī)架、水平擠壓機(jī)構(gòu)、豎直擠壓機(jī)構(gòu)、模板系統(tǒng)、 取件機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架包括底座、活動(dòng)橫梁、上橫梁，所述上橫梁由立柱支撐，所述立柱固定在底座上，所述活動(dòng)橫梁可上下移動(dòng)的套裝在立柱上；所述水平擠壓機(jī)構(gòu)包括左、右擠壓機(jī)構(gòu)，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)分別固定于底座的左、右兩側(cè)，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)均包括支撐板、擠壓缸，所述支撐板上安裝有可帶動(dòng)擠壓缸上下移動(dòng)的滑塊，所述滑塊上開有滑槽，所述擠壓缸可沿滑槽移動(dòng)的安裝在滑槽內(nèi)；所述豎直擠壓機(jī)構(gòu)包括主缸、底缸、和輔助缸，所述主缸固定在上橫梁上，所述主缸的活塞桿下端與活動(dòng)橫梁連接；所述底缸固定在底座上，所述輔助缸安裝在活動(dòng)橫梁的對(duì)角位置上；所述模板系統(tǒng)包括動(dòng)模板和定模板，所述動(dòng)模板安裝在活動(dòng)橫梁下端，所述定模板安裝在底座上表面；所述取件機(jī)構(gòu)安裝在底座的后方，所述底座的后側(cè)還安裝有后擠壓缸；所述擠壓缸、主缸、輔助缸、底缸、后擠壓缸均與控制其伸出和回程的液壓系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多向擠壓鑄造機(jī)，其特征在于所述滑塊上開有導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽與支撐板上導(dǎo)軌連接，所述滑塊由第一螺旋副驅(qū)動(dòng)，所述第一螺旋副包括連接在滑塊上的第一螺桿和固定在固定板上的第一螺母。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多向擠壓鑄造機(jī)，其特征在于所述擠壓缸的前端安裝有帶動(dòng)其在滑槽內(nèi)移動(dòng)的前端滑塊，所述前端滑塊上開有鍵槽，所述鍵槽與連接在滑塊上的長(zhǎng)鍵配合，所述前端滑塊通過第二螺旋副驅(qū)動(dòng)，所述第二螺旋副包括連接在前端滑塊上的第二螺桿和固定在滑塊上的第二螺母。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多向擠壓鑄造機(jī)，其特征在于所述底座上開有鍵槽，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)的支撐板與底座是通過鍵與鍵槽連接。
專利摘要多向擠壓鑄造機(jī)，包括機(jī)架、水平擠壓機(jī)構(gòu)、豎直擠壓機(jī)構(gòu)、模板系統(tǒng)、取件機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架包括底座、活動(dòng)橫梁、上橫梁，所述上橫梁由立柱支撐，所述立柱固定在底座上，所述活動(dòng)橫梁可上下移動(dòng)的套裝在立柱上；所述水平擠壓機(jī)構(gòu)包括左、右擠壓機(jī)構(gòu)，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)分別固定于底座的左、右兩側(cè)，所述左、右擠壓機(jī)構(gòu)均包括支撐板、擠壓缸，所述支撐板上安裝有可帶動(dòng)擠壓缸上下移動(dòng)的滑塊，所述滑塊上開有滑槽，所述擠壓缸可沿滑槽移動(dòng)的安裝在滑槽內(nèi)；所述豎直擠壓機(jī)構(gòu)包括主缸、底缸，所述主缸固定在上橫梁上，所述主缸的活塞桿下端與活動(dòng)橫梁連接；所述模板系統(tǒng)包括動(dòng)模板和定模板，所述動(dòng)模板安裝在活動(dòng)橫梁下端，所述定模板安裝在底座上表面。
文檔編號(hào)B22D17/32GK201969859SQ20112009096
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者吳靈東, 應(yīng)富強(qiáng), 李良藝, 汪意 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)