压铸机结构及原理

活塞式蓄能器主要适用于大体积和大 流量系统，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 时的摩擦损失及泄漏,故不适宜工作频 率高、压力差小的系统回路。 气囊式蓄能器中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1-13所示。
如图1-15网式过滤器 1--端盖 2--焊接支架 3--铜丝网 4--端盖
3、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1-16所示为油箱注 油口的空气滤清器。
图1-9 润滑泵安装位置图
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）即时需求按键装置，可使机器在刚开始使用时，便立即得到应有的油量，减少不 必要的摩擦。 4）深入底部吸油，使得出油功率大为提高，并能清除油管中空气间隔的缺失。 5）配有油压检知装置（1～0.3 MPa）特性，可检测下列漏失： ①管内压力不足可测知管路破裂。 ②油料混浊吸油口阻塞可测知油网阻塞。 ③马达运转不良可测知马达不良。 ④零件老化、输出功率不良等致使压力不足的情况可测知油压不足。 ⑤油料不足的情况可测知油桶无油。
压铸机结构及原理
力劲科技(天津）有限公司
技术支援部
冷室压铸机结构
如图1-5所示为卧式冷室压铸机构成图，它由柱架、 机架、压射、液压、电气、润滑、冷却、安全防护 等部件组成。按机器零、部件组成的功能分类，我 们将卧式冷室压铸机分成合模、压射、液压传动、 电气控制、安全防护五大类。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。
2、顶出液压缸组件 顶出液压缸又称为顶针液压缸，顶出液压缸组件是依据液体的压力来带动推杆（顶针）运 动，使铸件从压铸型（模）中顶出。目前，普遍采用的液压顶出机构，其顶出力、顶出速 度和时间都可以通过液压系统调节。如图1-8所示为力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室 压铸机顶出双液压缸组件结构简图，在机器开型（模）后，通过顶出液压缸活塞杆的相对 运动来实现推杆及顶针的顶出运动。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1-13 气囊式蓄能器结构 1--充气阀 2--皮气囊 3--钢质容器 4--盘形阀 5--液体接头
气囊式蓄能器的工作原理如图1-14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（图1-14a）；放出液体时（图1-14b），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1-14c）。
1、液压双曲肘合模机构的工作特点 （1）增力作用 通过曲肘连杆系统，可以将合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。 （2）合、开模运动速度为变速 如图1-7所示，在合模运动过程中，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1-17小型分离式油箱 1--吸油管 2--网式过滤器 3--空气滤清器 4--回油管 5--顶盖 6--油面指示器 7、9--隔板 8--放油塞
5、热交换器 液压系统中常用油液的工作温度为40～50℃，一般最高不高于55℃，最低不低于15℃。 温度过高将使油液迅速变质，同时使液压泵的容积效率下降；温度过低使液压泵吸油困难。 为控制油液温度，油箱常配有冷却器和加热器，热交换器是冷却器和加热器的总称。 （1）冷却器 冷却器可分为风冷、水冷和氨冷多种形式，压铸机液压系统中主要采用水冷 式。如图1-18所示为水冷式冷却器的两种结构形式。冷却器一般安装在回油路，以避免承 受高压 （2）加热器 液压系统中油液加热的方法有用热水或蒸气和电加热两种方式。由于电加热 器使用方便，易于自动控制温度，故应用广泛。
一、合模机构
合模机构主要起到实现合、开模动作和锁紧模具、顶出产品的作用。它主要由定型座 板、动型座板、拉杠（哥林柱）、曲肘机构、顶出机构、调型（模）机构等组成。图1-6 为合型（模）机构结构简图。
图1-6 合模装置结构简图 1--调型（模）液压马达 2--尾板 3--曲肘组件 4--顶出液压缸 5--动型座板 6--拉杆 7—定型座板 8--拉杠螺母9--拉杠压板 10--调型（模）大齿轮 11--动型座板滑脚 12—调节螺母压板 13--调节螺母 14--合开型（模）液压缸
a )
b )
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图1-14 气囊式蓄能器的工作原理 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。从图1-5中可看出液压蓄能器安装的位置。
2、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 减低到允许程度，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=0.1～0.01mm的杂质； 精过滤器--能滤去直径d=0.01～0.005mm的杂质； 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（图1-15）、线隙式、纸芯式、烧结 式几种，压铸机常采用网式过滤器。
图1-7 曲肘部分结构简图 1--合开型（模）液压缸 2--钩铰 3--长铰 4--动型座板
（3）当压铸模合紧且肘杆伸直成一直线时，机构处于自锁状态，此时，可以 撤去合模液压缸的推力，合模系统仍然会处于合紧状态。 （4）合开模运动的三要素 为力、速度、行程或位置，所涉及的几个概念解释 如下 合模力：合模终结时，模板对模具形成的锁紧力。 锁模力：在合模终结当合金液注入模具型腔时，模板对模具形成的最终锁力。 变形力：在锁紧模具过程中，机构由于变形而产生的内力。 移型（模）力：在起闭模时，对动型座板的作用力。 胀型（模）力：因合金液模腔压力作用，而产生欲使型（模）具分开的力。 移型（模）速度：在合开型（模）运动中，动型座板和动模运动的速度。移型 （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 使型（模）具运行安全，铸件能平稳顶出，又能提高机器的循环次数。
图1-5 卧式冷室压铸机构成图
1--调模大齿轮 2--液压泵 3--过滤器 4--冷却器 5--压射回油油箱 6--曲肘润滑油泵 7--主油箱 8--机架 9--电动机 10--电箱 11--合模油路板组件
合开模液压缸-- 12 调模液压马达-- 13 顶出液压缸-- 14 锁模柱架-- 15 模具冷却水观察窗--16 压射冲头-- 17 压射液压缸-- 18 快压射蓄能器-- 19 增压蓄能器-- 20 增压油路板组件-- 21 压射油路板组件-- 22
图1-16油箱注油口的空气滤清器
4、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介质，同时还具有散 热、使渗入油液中的空气逸出以及使油液中的污物沉淀的作用。油箱有整体式和分离式 两种。整体式是指利用主机的底座等作为油箱，而分离式油箱则与主机分离并与泵等组 成一个独立的供油单元。通常油箱用2.5～5mm钢板焊接而成，如图1-17所示为小型分 离式油箱。
压铸机液压系统主要由液压泵、合开型（模）液压缸、顶出液压 缸、压射液压缸、调型（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1-11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1-11 DCC280液压传动系统部装图 1--液压泵 2--冷却器 3--主油箱 4--润滑泵 5--压射回油油箱 6--压射油路尾板组件7— 压射油路板组件8--顶出油路板组件（1） 9--顶出油路板组件（2） 10--空气滤清器 11--调型（模）液压马达 12--合开型（模）油路板组件
二、压射机构及工作原理 压射机构是将金属液压入型（模）具型腔进行充填成形的机构。它主要由压射液压缸组件、 压射室（入料筒）、冲头（锤头）组件、快压射蓄能器组件、增压蓄能器组件组成，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，说明压射机构的工作原理. 在整个压射运动过程中，慢速、快速及增压的快慢和时间长短都可以通过安装在油路集成 板上的控制油阀调节
图1-10 压射原理图 1--压射冲头 2--活塞 3、4--蓄能器 5--增压活塞 6--活塞杆 7--浮动活塞 8--压射室 C1、C2 压射腔 C3 增压腔 C4 回程腔 A1、A2、A3 通道
三、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： 1）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 液压能的装置。 2）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能装 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。 3）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。 4）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。 5）工作介质--液压油，通过它进行能量的转换、传递和控制。