冷室压铸机的结构及故障实例分析

第二部分 冷室压铸机第一章 冷室压铸机基础第一节、卧式冷室压铸机的结构下面以力劲机械厂有限公司生产的DCC280卧式冷室压铸机为例进行结构分析。

图2-1 卧式冷室压铸机构成图一、合型（模）装置合型（模）装置主要起到实现合、开模动作和锁紧模具、顶出产品的作用。

它主要由定型（模）座板、动型（模）座板、拉杠、曲肘机构、顶出机构、调模机构、安全门等组成。

图2-2为合模装置结构示意图。

图2-2 合模装置结构简图1- 调模液压马达 2- 尾板 3- 曲肘组件 4- 顶针液压缸 5- 动模座板 6- 拉杆 7- 定模座板 8- 螺母 9- 拉杆压板 10- 合模液压缸 11- 调节螺母 12- 调节螺母压板 13- 动模座板滑脚14- 衬套15-调模大齿轮1．液压双曲肘合型（模）装置的工作特点：1.1增力作用：通过曲肘连杆系统，可以将合型（模）液压缸的推力放大16—26倍，与液压式合型装置相比，高压油消耗减小、合型液压缸直径减小、泵的功率相应减小。

1.2 合、开型（模）运动速度为变速：如图2-3所示，在合型（模）过程中，动型座板移动速度由零很快升到最大值，以后又逐渐减慢，随着曲肘杆逐渐伸直至终止时，合型速度为零，机构进入自锁状态（锁型状态）。

在开型过程中，动型座板移动由慢速转至快速，再由快速转慢至零。

非常符合机器整个运动设计要求。

图2-3 曲肘部分结构简图1-锁模液压缸 2-钩铰 3-长铰 4-动型模板1.3 当压铸型合紧且肘杆伸直成一直线时，机构处于自锁状态，此时，可以撤去合型（模）液压缸的推力，合型（模）系统仍然会处于合紧状态。

1.4 合开型（模）运动的三要素为力、速度、行程和位置，所涉及的几个概念解释如下：合型（模）力：合模过程中，克服动型模板的阻力而使其运动的力。

锁型（模）力：克服合金液注入模具型腔时欲使模具分开的力。

移模速度：在合开型（模）运动中，动型座板和动模运动的速度。

移模速度是一个变速过程，运动速度应是慢—快—慢的变化过程。

这样既能使模具运行安全，铸件能平稳顶出，又能提高机器的循环次数。

二、顶针液压缸组件它是依据液体的压力来带动推杆（顶针）运动，使铸件从压铸模中顶出。

目前，普遍采用的液压顶出装置，其顶出力和时间都可以通过液压系统调节。

如图2-4所示为力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室压铸机顶针液压缸组件结构简图，在机器开模后，通过顶针液压缸活塞杆的相对运动来实现推杆（顶针）的顶出运动。

采用双液压缸能使推杆的受力更均匀，运动更平稳，使顶针孔的分布更为合理。

图2-4 顶针液压缸组件结构简图1-三通法兰 2-顶针双缸套 3-顶针活塞连杆 4-顶针前盖 5-连接杆 6-动型座板 三、调模机构压铸机在设计过程中，需要设置调模机构以适用在一定范围内的各种压铸模，在机器技术参数中，应确定最大模具厚度尺寸Hmax 和最小模具厚度尺寸Hmin 作为机器使用者选定压铸机的参数。

这个最大与最小模具厚度的调整量是通过调模机构实现的。

调模机构是用调模液压马达或调模电动机带动传动机构使合模机架的尾板和动型座板沿拉杆作轴向运动，从而达到增大或缩小动、定模座板之间间距的目的。

四、曲肘润滑系统曲肘是压铸机十分重要的运动构件。

为了使其运动副的磨损减小，必须在运动副表面保持适当的清洁的润滑油膜，而过量供油与供油不足同样有害，会产生附加热量、污染和浪费。

力劲机械厂有限公司生产的压铸机曲肘部分的润滑采用的是集中润滑系统。

所谓集中润滑系统，是由一个油泵提供一定排量、一定压力的润滑油，为系统中所有主、次油路上的分流器供油，而由分流器将油按所需油量分配到各润滑点；同时，由控制器完成润滑时间、次数和对故障报警、停机等功能。

以实现自动润滑的目的。

力劲卧式冷室压铸机选用了脱压式润滑泵，如图2-5所示，它有如下特点：1．压力输出方式为可调式的输出结构，符合各种机器的需求，可做出相对压力的匹配调整。

2．附有油位检知装置，测知储油箱内供油的存量，适时反应回报，连接应变动作。

3．手动按钮按键装置，可使机器在刚开始使用时，便立即得到应有的油量，减少不必要磨擦。

4．深入底部吸油，使得出油功率大为提高，并能清除掉油管中空气间隔的缺失。

5．配有油压检知装置（3—10kg/cm 2）特性，可检测反应下列漏失： 5.1 管路破裂：测知管内压力不足。

5.2 油网阻塞：测知油料混浊吸油口阻塞。

5.3 马达不良：测知马达运转不良。

5.4 油压不足：测知零件老化、输出功率不良等致使压力不足的情况。

5.5 油桶无油：测知油料不足的情况。

6．脱压式润滑系统的工作过程是：6．1. 油泵供油,自主配管输送到分配器上,油路打开单向阀,油量初步流入。

6．2. 油量继续流入,压力继续上升,迫使活塞阀后退移动,(同时计量蓄压)。

6．3. 油泵暂停,油泵内的脱压机构促使管内的压力下降,图 2-5 为润滑系统的工作过程蓄压的油路便自内回流压缩,流路的方向恰使单向阀张开堵住回流口,蓄压阀的流量便自出油口吐出。

五、压射装置压射装置是将金属液压入模具型腔进行充填成形的机构。

它的结构性能对压铸过程中的铸造压力、压射速度、增压压力及时间等起着决定性作用，并直接影响铸件的轮廓尺寸、力学性能、表面质量和铸件的致密性。

下面以力劲机械厂有限公司生产的DCC280卧式冷室压铸机为例，如图2-6所示，说明压射装置的工作原理：开始压射时，系统液压油通过油路集成板进入C2腔，再经A3通道进入C1腔，从而推动压射活塞2向左运动，产生第一级慢速压射运动。

当压射冲头1越过压射室(料筒)浇料口后，液压蓄能器3的控制油阀打开，使蓄能器3下腔的液压油经A1、A3通道迅速进入C1腔，C1腔液压油油量快速增大，使压射活塞运动速度增快，实现第二级快速压射运。

压射冲头将合金液匀加速填充至模具型腔中，当充填即将终止时，合金液正在凝固，此时压射冲头前进的阻力增大，此阻力将反馈到控制系统，液压蓄能器4的控制油阀打开，其下腔的液压油经A2通道快速进入C3腔，从而推动增压活塞5及活塞杆6向左快速移动。

当6和7内外锥面接合时，A3通道截断，使C1形成一个封闭腔，5、6、7的推动及C1、C2腔的液压压力共同使活塞2获得一个增压的效果，充型结束。

开模后，系统液压油进入C4腔，推动活塞2右移，C1腔中的液压油推动活塞杆6右移，从而打开通道A3、C1腔中液压油经A3、C2通过集成油路板回到油箱。

C3腔的液压油在活塞5的驱动下经集成油路板回到油箱，活塞2继续右移直至活塞杆6回到初始位置为止。

在整个压射运动过程中，慢速、快速、增压速度大小均可以通过安装在油路集成板上的控制油阀调节。

图2-6 压射装置简图1-压射冲头 2-活塞杆 3-储能器 4-油路集成块 5-增压活塞 6-活塞杆 7-浮动活塞A2A3A18- 压射室 C1-压射腔 C2-压射腔 C3-增压腔 C4-回程腔第二节、液压传动系统液压传动系统是通过各种液压元件和回路来传输动力，从而实现各种动作程序的系统。

液压传动系统由以下五个基本部分组成：动力元件——液压泵，它供给液压系统压力油，是将电动机输出的机械能转换为油液的液压能装置。

执行元件——液压缸或液压马达，是将油液的液压能转换为驱动工作部件的机械通用装置。

实现直线运动的执行元件叫做液压缸；实现旋转运动的执行元件叫做液压马达。

控制元件——各种控制阀，如方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等，用以控制、调节液压系统中油液的流动方向、压力和流量，以满足执行元件运动的要求。

辅助元件——包括油箱、过滤器、蓄能器、热交换器、压力表、管件和密封装置等。

工作介质——液压油。

通过它进行能量的转换、传递和控制。

压铸机它主要由液压泵、顶针液压缸、压射液压缸、调模液压马达、液压控制元件、液压蓄能器、过滤器、空气滤清器、热交换器组成。

如图2-7所示为力劲机械厂有限公司生产的DCC280液压传动系统部装图。

图2-7 DCC280液压传动系统部装图1-液压泵 2-锁模油路组件 3-调模液压马达 4-空气滤油器 5-顶针油路组件（2） 6-顶针油路组件7-压射油路 8-压射油路尾板组件 9-压射回油油箱 10-润滑泵 11-主油箱 12-冷却器一、液压蓄能器装置液压蓄能器的用途是在液体压力下容纳一个液体量，并在需要时给出。

合理地选用液压蓄能器对于液压系统的经济性、安全性及可靠性都有其重要的影响。

液压蓄能器的种类及结构如图2-8所示，卧式冷室压铸机一般采用第3、4种。

图2-8 蓄能器的种类1-重量式蓄能器 2-弹簧式蓄能器 3-活塞式蓄能器 4-气囊式蓄能器 5-薄膜式蓄能器活塞式蓄能器主要适用于大体积和大流量，可以在低温-53℃到高温121℃之间使用，它的强度和可靠性较高。

活塞式蓄能器的气体（通常为氮气）和液体被一个自由运动的活塞分离。

活塞在一个液压缸套中活动并通过密封圈密闭气体和液体，最大增压比（即气体压力与工作压力之比）为1：10。

在选用时应考虑到活塞运动时的磨擦损失及泄漏。

故不适宜工作频率高、压力差小的系统回路。

图2-9 蓄能器的种类气囊式蓄能器：氮气和液体由密封的弹性胶囊分开，氮气装在胶囊中，胶囊装在钢质容器内，使预压气体不能泄漏出来。

它的工作特点是：感应灵敏、迅速、运行惯性低。

气囊式蓄能器的结构如图2-9所示。

1-钢质容器 2-液体接头 3-盘形阀 4-皮气囊 5-充气阀.气囊式蓄能器的工作原理：如图2-10所示，充液时，液压系统的液压油推开盘形阀流入钢质容器内并将皮囊中的氮气压缩至一定体积；放出液体时，液压油从盘形阀口流出进入到所需容器，气囊中的氮气压力起推动液压油、压紧盘形阀的作用。

盘形阀能限制气囊被压出孔外。

图2-10 气囊式蓄能器的工作原理力劲机械厂有限公司所生产的卧式冷室压铸机采用液压蓄能器适时地补充压射机构的液压油以增加压射运动的压力和速度。

二、过滤器过滤器的用途就是滤去油液中杂质，将压力介质的污染减低到容许程度，保证液压系统正常工作。

过滤器的精度可分为四类：粗过滤器——能滤去直径d≥0.1mm的杂质；普通过滤器——能滤去d=0.1mm ~0.01mm杂质；精过滤器——能滤去直径d=0.01mm~0.005mm杂质；特精过滤器能滤去直径d=0.005mm~0.0001mm杂质。

常用过滤器有网式、线隙式、纸芯式、烧结式几种，压铸机常采用网式过滤器。

1-端盖2-焊接支架3-铜丝网4-端盖如图2-11网式过滤器三、空气滤清器空气滤清器一般安装在主油箱的上盖上，它具有两种功能：一是作为注油过滤器，在添加液压油时，可防止杂质进入油箱；二是作为通风过滤器，系统工作过程中油箱液面波动需要空气来平衡，可通过过滤器对外界流入油箱的空气起过滤作用。

如图2-12所示为油箱注油口的空气滤清器。

加油口滤清器过滤器图2-12油箱注油口的空气滤清器四、油箱油箱在液压系统中用于储存油液，以保证供给液压系统充分的工作油液，同时还具有散热、使渗入油液中的空气溢出以及使油液中的污物沉淀的作用。