[发明专利]直压式锁模柱架

说明书

技术领域

本发明涉及压铸机、注塑机合模锁模机构技术，是一种直压式锁模柱架，可应用于压铸机、注塑机。

背景技术

在材料成型制造业，用于特种金属成型的压铸机，其结构一般由安装在机座上的合模锁模机构、压射机构、液压传动元件、电气控制元件组成。合模锁模机构也可称作锁模柱架是压铸机中主要的机构之一，它包括头板(定模板)、中板(动模板)、尾板、四根大杠、推动中板移向头板实现分别固定在中板和头板上的动、静型模合模锁模的液压及机械传动机构、调模机构，四根大杠将头板、中板、尾板串联起来形成的截面为矩形的框架。锁模柱架的锁模力的大小、锁模刚性、锁模力的平衡及稳定、机构的运动精度等直接关系到产品的质量。

目前，锁模柱架一般有两大类：

一类是液压曲肘连杆式，其开合模由固定于尾板后的油缸活塞杆通过机铰机构推动中板(动模板)运动实现。当机铰伸直后，曲肘自锁呈锁模状态。调模机构用于在更换不同厚度的模具时，调整中板和头板之间的距离。调模机构安装在尾板上，液压马达驱动一对减速齿轮传动，其中大齿轮又同时啮合于与四根大杠螺纹连接的调节螺母上的小齿轮，调节螺母的旋转同步驱动尾板、中板沿机座移动，实现中板和头板之间距离的调整。这种锁模柱架的优点集中体现在机铰结构上，用小油缸驱动机铰开合的形式，转换为机械式运动，实现了机械自锁，锁模刚性好。缺点是机铰机构几何尺寸、工艺标准、形位公差要求严格，精度加工较难控制(特别是大结构机型)，而且调整、定位不方便，往往导致机铰锁模力不平衡，机铰传动转动部位摩擦力大，轴承磨损严重，相对精度下降，动模板与头板平行度差，导致模具四周分型面间隙不一致，甚至调模困难，维护维修成本高。且机铰各滑动、转动部位是敞开式润滑，造成不可避免的能源浪费、环境污染等严重环保问题。

另一类是直压式，通过油缸活塞杆的往复运动，推动中板运动，实现合、开模，锁模。直压式锁模柱架已经过不断改进，最初的直压式锁模柱架是由固定在尾板的一个大尺寸油缸推动中板运动，实现合、开模，锁模。具有模具厚度兼容，不需要调模，各大杠锁模力平衡的优点，存在由于活塞杆需要包容中板(动模板)的有效面积，造成油缸和供油系统庞大，油缸行程长，容积大，导致锁模刚性差的问题。一种在上述直压式锁模柱架基础上进行了改进的直压式锁模柱架是增设了两个对称固定在尾板上用于合、开模的独立油缸，这样锁模用油缸的体积小了，锁模油缸系统大大简化。锁模原理类似于医用注射器，当开合模油缸合模工作时带动锁模油缸活塞吸油，合模完毕后，快排关闭，锁模油路系统开始为锁模油缸充油，实现锁模功能。其优点是由于油缸数量的增加，减少了油缸个体体积，供油系统简化。缺点是由于没有摆脱油压机的设计理念，必然存在模具偏心许用值，当超过模具偏心许用值时，有可能打断中板(动模板)，锁模刚性差，制造大型机困难，体积较现行曲肘式庞大，质量增加。另一种改进型的直压式合模机构省去了尾板，锁模油缸为4个小型油缸，分别分布在中板(动模板)的4个角上，将活塞杆演变为套式结构直接穿套在大杠上，中板(动模板)上装有开合式闸板。开合模由独立的伺服油缸实现，当伺服油缸驱动中板(动模板)合模后，开式闸板与大杠螺纹结构咬合，合闸卡住螺纹，4个锁模油缸活塞杆顶住闸板将大杠拉长实现锁模。其优点是将原有的长行程锁模油缸优化为超薄型油缸，锁模油缸活塞行程是借助大杠上的螺纹咬合位置来变化，油缸工作腔的容积随模具厚度相对于大杠螺距商的余数而变化。四根大杠平衡受力。缺点是动模板上结构庞大，质量大，为保证动模板的运动速度、运动精度，增设了昂贵的伺服阀控制系统及滚动导轨等导向装置，使整机成本增加。

上述直压式锁模柱架应用在压铸机上还存在一个共同的缺陷，就是在不同程度上无法抵制压射机构射料时由于压射冲头的二速对锁模柱架产生瞬时冲击力。“射料二速”是指在压射过程时冲头往前运动初期为一段慢速，当慢速过后贮能器快排阀瞬间打开，贮能器内的高压液体以每秒6至8米的速度将冲头往前推进。因此，压射过程中，压铸机模具不仅受到静压力作用，还受到二速的冲击作用。瞬时冲击产生的胀力通过模具传递至锁模油缸。在此冲击作用下，锁模油缸油腔容积瞬时变大，更主要是油压介质中含有气体，使油压介质压缩量加大，由此锁模力自然下降，引发模具飞料。

发明内容

本发明的目的是提供一种直压式锁模柱架，能完全抵制来自压射二速的瞬时冲击力，使锁模力保持稳定，避免模具飞料，应用在压铸机上使整机成本较低。