專利名稱：雙增壓快速鎖、開模系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鎖、開模系統，尤其涉及一種適用于壓鑄機的結構改 進的鎖、開模系統。
技術背景壓鑄是一種在高速、高壓環境下而又能生產精密、美觀、穩定的鑄造 產品的模具鑄造熔融金屬的成形方法。與鍛造或擠壓等塑性加工或切削加 工以及低壓鑄造相比，壓鑄具有在一道耗時較短的工序中形成復雜形狀的 成品件的顯著優點。雖然生產效率相對前面提及的幾種工藝來講是大大提 高了，但人們對于效率的追求永無止境。提高壓鑄生產效率是一個系統工 程，必須從多方面著手，如熔煉方法、金屬熔液轉送、壓鑄機與周邊設備 工序布置、各工序生產節拍的合理分配，模具快速安裝與快速維修等。而 在提高壓鑄機生產效率的多種途徑之中，縮短空循環時間是一個極為根本 的有效途徑。而要縮短空循環時間，其中提高壓鑄機的鎖、開模速度是最 為關鍵的一環，因為鎖、開模所占的時間是壓鑄機空循環時間的一半左右。 因此，許多壓鑄機生產廠商在如何提高壓鑄機的鎖開模速度上不斷的鉆研 和改進，并且也取得了一定的成效。到目前為止，國內主要采用三種方法 來提高鎖、開模速度第一種，通過加大油泵排量；第二種，通過增加鎖、 開模儲能器；第三種，通過增加鎖、開模儲能器鎖模差動。但是這三種方 法都存在著不足之處1、第一種方法，在加大油泵排量后，油泵壓力不變的前提下，必須 要加大油泵電機的功率，隨著電機功率的加大，能耗也隨之增加。例如， 鎖模力800T壓鑄機，配三聯泵+45KW電動機的比配雙聯泵+37KW電動 機的在鎖、開模速度上的確要快，但機器能耗相應也增大了不少，從而增加了生產成本。2、 第二種方法，它無須增加油泵排量，而是通過在鎖模油路附近增 加一只儲能器，利用壓鑄機待機時間事先將高壓油儲入儲能器內，在鎖、 開模時再瞬間注入鎖模油缸內。這種方法雖然無須增加油泵排量及電機功 率，但它額外增加了油泵儲能時間，同時，機器能耗比沒加儲能器的要大。3、 第三種方法，其原理是快速鎖模時鎖模油缸有桿腔液壓油不回油箱，而是回流入無桿腔內。因鎖模油缸無桿腔同時流入兩股液壓油(另一 路來自油泵)，所以鎖模速度明顯加快，這個原理可以簡稱為差動。它無 須增加油泵排量，也不增加儲能時間，但只能增加鎖模速度，而不能增加 開模速度。 發明內容本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種不需增加油泵排量 而能夠提高壓鑄機鎖、開模速度的快速鎖、開模系統。本發明的目的通過以下技術方案來實現一種雙增壓快速鎖、開模系統，由液壓執行部分和液壓控制部分組成， 所述的液壓執行部分包括鎖模油缸缸套，設置在其內部相對軸向移動的 鎖模活塞桿，所述的鎖模活塞桿一端穿過鎖模油缸座，所述鎖模活塞桿和 鎖模油缸座之間固定有鎖模油缸前蓋，在鎖模油缸前后腔各配接有一個增 壓油缸，其中一個增壓油缸同軸設置于鎖模油缸缸套，另一個增壓油缸垂 直設置于鎖模油缸前蓋。所述的鎖模油缸前蓋與鎖模油缸缸套相對垂直設置，增壓油缸與鎖模 油缸缸套相互平行而不同軸設置。所述的增壓油缸與鎖模油缸缸套也可相 互垂直設置。上述的增壓油缸包括有固接的增壓油缸缸套和增壓缸后蓋，在增壓油 缸缸套內部設置有增壓活塞，在增壓活塞內部設置有單向閥芯和彈簧座， 有一彈簧一端抵接在單向閥芯內部，另一端抵接在彈簧座上，并有一頂桿配接在單向閥芯的頂端，并且伸出到增壓缸后蓋之外。所述的液壓控制部分包括有方向閥和分別控制兩個增壓油缸的單向 順序閥。本發明的有益效果體現在不增加能耗的情況下提高了鎖、開模速度， 鎖、開模速度提高之后可大大的縮短空循環時間，進而實現了壓鑄機的高 速、高效，并且節能。


下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明 圖l:本發明雙增壓快速鎖、開模系統構成示意圖。 圖2:圖l中鎖模增壓缸放大圖。 圖3:圖1中開模增壓缸放大圖。 其中1:稱為鎖模活塞桿；2:稱為鎖模油缸座；3:稱為鎖模活塞桿導 向銅司；4:稱為鎖模油缸前蓋；5:稱為悶蓋；6:稱為鎖模油缸前法 蘭；7:稱為鎖模油缸缸套；8、 8*:稱為孔用擋圈；9:稱為鎖模油缸 后法蘭；10、 10*:稱為增壓油缸缸套；11、 11*:稱為增壓活塞桿導向 銅套；12、 12*:稱為彈簧座；13、 13*:稱為單向閥芯；14、 14*:稱 為彈簧；15、 15*:稱為增壓活塞；16、 16*:稱為頂桿；17、 17*:稱 為增壓缸后蓋；VI:代指方向閥；V2、 V3:代指單向順序閥；a、 d:增 壓活塞桿周向孔；b、 e:增壓活塞環形間隙；C:增壓缸前腔。
具體實施方式
本發明揭示了一種雙增壓快速鎖、開模系統，其英文翻譯為Double Supercharger Quickly Clamp System,為使說明書簡潔，以下該雙增壓快速 鎖、開模系統會使用其英文縮寫DSQCS。如圖1所示，雙增壓快速鎖、開模系統由兩大部分構成液壓執行部 分和液壓控制部分。所述的液壓執行部分包括鎖模油缸缸套7，設置在其內部相對軸向移動的鎖模活塞桿1，所述的鎖模活塞桿1 一端穿過固定于鎖模油缸座2上的鎖模活塞桿導向銅司3。所述鎖模活塞桿1和鎖模油 缸座2之間固定有鎖模油缸前蓋4，該鎖模油缸前蓋4上設置有一個悶蓋 5和一個起固定作用的鎖模油缸前法蘭6。在鎖模油缸無桿腔側同軸配接 有一個增壓油缸，為鎖模增壓缸，由鎖模油缸后法蘭9固定；在鎖模油缸 有桿腔側也配接有一個增壓油缸，為開模增壓缸。在本優選實施例中，鎖 模油缸前蓋4與鎖模油缸缸套7相對垂直設置，開模增壓缸同樣垂直設置 在鎖模油缸前蓋4上，故開模增壓缸與鎖模油缸相互平行而不同軸設置。 當然，本發明也不排除增壓油缸與鎖模油缸相互垂直設置，即當鎖模油缸 前蓋4與鎖模油缸缸套7平行設置時即可，由于結構大致相同，故不再贅 述。兩個增壓油缸的內部結構相同，以鎖模增壓缸為例，包括有固接的增 壓油缸缸套IO和增壓缸后蓋17，在增壓油缸缸套10內部設置有增壓活塞 15和增壓活塞桿導向銅套ll，在增壓活塞15內部設置有單向閥芯13和彈 簧座12、孔用擋圈8，有一彈簧14一端抵接在單向閥芯13內部，另一端 抵接在彈簧座12上。有一頂桿16配接在單向閥芯13的頂端，并且伸出 到增壓缸后蓋17之外。所述的液壓控制部分包括有方向閥VI和分別控制 鎖模增壓缸和開模增壓缸的單向順序閥V2、 V3。開模增壓缸的結構在此 就不再贅述。本發明的工作原理如下圖1所示狀態為油缸原始位，鎖、開模方向 閥V1為中位，液壓系統壓力為150bar。鎖模時，Sl電磁鐵得電，方向閥 置右位，壓力油P通A，進入鎖模增壓缸IO，經過增壓活塞桿周向孔a、 單向閥芯13和增壓活塞環形間隙b，最后進入到鎖模油缸無桿腔。油壓推 動曲肘、聯在曲肘上的動模座板、固定在動模座板上的模具動模一道快速 向前運動，此時因模具尚未合攏，合模油缸只需很小的壓力,大約在 10-20bar。油缸前進至一定位置，模具動模與靜模貼合，單獨由合模油缸產生的推力不足以繼續推動曲肘向前運動，合模缸后腔壓力迅速上升，當壓力上升至順序閥V2設定值時(100bar)，鎖模增壓缸前腔c壓力油經順 序閥V2、鎖開模方向閥B 口流入油箱T 口。鎖模增壓活塞15得以向前運 動，單向閥芯13在彈簧及油壓作用下關閉，增壓開始。在增壓力作用下， 鎖模活塞桿l繼續向前運動，直至模具完全貼合。開模時原理與合模時類似。開模時，S2電磁鐵得電，方向閥置于左位， 壓力油P通B，進入開模增壓缸10*，經過增壓活塞桿周向孔d、單向閥芯 13*和增壓活塞環形間隙6，最后進入鎖模油缸無桿腔。因此時模具緊緊合 攏，單靠鎖模油缸回退力不足以開模，鎖模油缸無桿腔壓力上升，當壓力 上升至順序閥V3設定值(100bar)，開模增壓缸前腔f壓力油經順序閥 V3，鎖、開模方向閥A 口流入油箱T 口。開模增壓活塞15*得以向前運動， 單向閥芯13*在彈簧及油壓作用下關閉，增壓開始。在增壓力作用下，鎖 模活塞桿l得以向后回退，直至模具完全打開。模具打開后，鎖模油缸無 桿腔壓力下降，當壓力下降低于至順序閥V3設定值(100bar)，順序閥關 閉，增壓停止，液壓油推動鎖模活塞桿1快速后退。整個過程，剛好吻合鎖、開模工況，即鎖模時先是低壓快速，后是高 壓慢速，開模時先是高壓慢速，后是低壓快速。在高壓鎖、開模階段，即 對應DSQCS增壓階段，DSQCS鎖模油缸運動速度完全與不使用DSQCS 的壓鑄機相同。下面用公式來進行驗證假定系統壓力P，沒安裝DSQCS壓鑄機鎖模油缸缸套面積為Ass，鎖 模油缸有桿腔過油面積(即環形面積)為Ash， DSQCS鎖模油缸缸套面積 為As，鎖模油缸有桿腔過油面積(即環形面積)為Ah，鎖模增壓缸缸套 面積Asl，鎖模增壓缸活塞桿面積為As2，開模增壓缸缸套面積Akl，鎖 模增壓缸活塞桿面積為Ak2 。鎖模增壓缸增壓比為KbAsl/As2，開模增 壓缸增壓比為K2-Akl/Ak2，兩套系統鎖模油缸推力及拉力相同，所以P*Ass=Kl*P*As..................(1)P*Ash=K2*P*Ah..................(2)由上公式可看出Ass=Kl * As........................(3)Ash=K2 * Ah........................(4)假定高壓鎖模行程為Ls，高壓開模行程為Lk，1、 對于沒安裝DSQCS的壓鑄機高壓鎖模時油泵須提供液壓油容積Qs^鎖模油缸無桿腔容積增量 =Ass*Ls...........(5)高壓開模時油泵須提供液壓油容積Qsl^鎖模油缸有桿腔容積增量 =Ash*Lk..........(6)2、 對于安裝了 DSQCS的壓鑄機高壓鎖模時油泵須提供液壓油容積Qzs:鎖模增壓油缸無桿腔容積增 量Qi...........(7)高壓開模時油泵須提供液壓油容積Qzl^開模增壓油缸無桿腔容積增因鎖模增壓缸活塞伸入鎖模缸無桿腔容積Q2-鎖模油缸無桿腔容積增量As氺Ls......(9)而鎖模增壓油缸無桿腔容積增量Q1=Q2*K1................(10)所以 Ql=Kl*As*Ls.........(11)由(3)式看出 Ql=Ass*Ls.................(12)由(5)式、(7)式看出Qss=Qzs...........................(13)即兩種系統在高壓鎖模時所需油泵供油量相同，因而其鎖模時間相應 也一樣。同樣可以驗證兩種系統在高壓開模時所需油泵供油量相同，其開 模時間也一樣，DSQCS系統提高鎖、開模速度，縮短鎖、開模時間是在低 壓階段，此時增壓缸不工作，因DSQCS系統油缸直徑較小，因而可以獲得更快的速度。采用DSQCS的快速鎖模速度和快速開模速度分別是不使 用DSQCS的Kl倍和K2倍，相對應的時間分別是不使用DSQCS的1/K1 和1/K2。在上述公式中代入數值，油泵總排量為1078升/分，鎖模行程1485毫 米。沒安裝DSQCS壓鑄機鎖模油缸缸套直徑280毫米，活塞桿直徑為195 毫米。安裝DSQCS后鎖模油缸缸套直徑230毫米，活塞桿直徑190毫米。 按中華人民共和國機械行業標準JB/T8084.2-2000方法，測試數據不考慮 模具負載，機器全速運動空運轉。理論計算值沒安裝DSQCS壓鑄機鎖模4.74秒，開模2.44秒；安裝DSQCS壓鑄機鎖模3.20秒，開模1.01秒；理論空運轉時間，安裝DSQCS壓鑄機鎖、開模時間總共縮短2.97秒；經過實際測試和生產現場比較驗證，得出縮短時間基本上在2.5-3秒 之間。以上通過具體實施例對本發明技術方案作了進一步說明，給出的例子 僅是應用范例，不能理解為對本發明權利要求保護范圍的一種限制。因此， 凡在相同的發明條件下所作有關本發明的任何修飾或變更，皆乃應包括在 本發明保護的范圍。
權利要求
1.雙增壓快速鎖、開模系統，由液壓執行部分和液壓控制部分組成，所述的液壓執行部分包括鎖模油缸缸套(7)，設置在其內部相對軸向移動的鎖模活塞桿(1)，所述的鎖模活塞桿(1)一端穿過鎖模油缸座(2)，所述鎖模活塞桿(1)和鎖模油缸座(2)之間固定有鎖模油缸前蓋(4)，其特征在于在鎖模油缸前后腔各配接有一個增壓油缸，其中一個增壓油缸同軸設置于鎖模油缸缸套(7)，另一個增壓油缸垂直設置于鎖模油缸前蓋(4)。
2. 根據權利要求1所述的雙增壓快速鎖、開模系統，其特征在于所述的鎖模油缸前蓋(4)與鎖模油缸缸套(7)相對垂直設置，增壓油缸與鎖模 油缸缸套(7)相互平行而不同軸設置。
3. 根據權利要求1所述的雙增壓快速鎖、開模系統，其特征在于所述的增壓油缸與鎖模油缸缸套(7)相互垂直設置。
4. 根據權利要求1-3任意一項所述的雙增壓快速鎖、開模系統，其特征在于所述的增壓油缸包括有固接的增壓油缸缸套(10)和增壓缸后蓋(17)，在增壓油缸缸套(10)內部設置有增壓活塞(15)，在增壓活塞(15)內部 設置有單向閥芯(13)和彈簧座(12)，有一彈簧(14)一端抵接在單向閥芯(13) 內部，另一端抵接在彈簧座(12)上，并有一頂桿(16)配接在單向閥芯(13)的 頂端，并且伸出到增壓缸后蓋(17)之外。
5. 根據權利要求1所述的雙增壓快速鎖、開模系統，其特征在于 所述的液壓控制部分包括有方向閥(VI)和分別控制兩個增壓油缸的單向 順序閥(V2、 V3)。
全文摘要
本發明提供了一種在不增加油泵排量的前提下提高壓鑄機鎖、開模速度的一套雙增壓快速鎖、開模系統。采用該系統可提高鎖、開模速度，進而縮短壓鑄機空循環時間，最后到達提高設備的運行效率。實現方法減小鎖模油缸直徑，在鎖模油缸前后兩端各加裝兩只增壓油缸，增壓啟動通過順序油路來控制。本發明可以實現在不提高油泵流量、壓力的前提下，同時將鎖、開模速度提高30-40％，達到高效且節能的效果，具有很強的推廣意義。
文檔編號B22D17/26GK101239375SQ20081002038
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月4日 優先權日2008年3月4日
發明者萬水平, 袁耀原, 許善新 申請人:蘇州意特機械有限公司