[发明专利]金属成型设备的注射装置中控制熔融金属物料泄漏的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在低熔点金属物料(例如镁和铝)用的金属成型设备的注射装置中用于控制熔融金属物料泄漏的方法。

背景技术

在低熔点金属物料的注射装置中，在注射筒(injectioncylinder)的内周面和注射柱塞(injection plunger)的外周面之间设置有用于注射柱塞的滑动间隙。在注射过程中由向前行进的注射柱塞所加压的、位于筒体前部分中的熔融金属，会泄漏到该滑动间隙内。如果该泄漏物料停留在温度低于筒体前部分的筒体后部分处，则该泄漏的物料会固化变硬，且构成了注射柱塞的滑动阻抗，进而不利地影响注射柱塞的行进；因此，泄漏物料用的排放口被设置在注射筒上，以从滑动间隙排出被泄漏的物料。

然而，如果低熔点金属物料(例如镁基合金)在加热状态下被排放到周围环境中，则该低熔点金属物料会点燃；并且，公知地熔融金属成型设备在排放口处设置了带有气密结构的排出物储存装置，以防止上述现象的发生，以及在排出物储存装置中形成有惰性气体氛围以储存金属排出物(参见日本专利公开文献No.2004-291032)。

此外，已经有这样一种注射装置(参见WO2004/018130)，其具有形成在注射筒后端处的圆形槽，且利用冷却剂和来自被加热注射柱塞的高热量，使得在圆形槽中回流的、以某种方式变软的熔化物发生固化，以形成密封元件，进而防止回流。

在排出物储存装置进行的上述过程中，在注射筒的底侧上需要安装空间，并且因为注射装置通常在机座上安装成使得用于前后方向行进，所述注射装置通常被特别构造成使得，总是连接到惰性气体筒体上的排出物储存装置可以一起行进。此外，在滑动间隙中的泄漏物料直接地排出和恢复，因此有这样一个问题，即应该考虑排出物导致的注射损失来测量物料。

此外，已经回流的熔融金属在注射筒后端中的圆形槽中发生固化以密封滑动间隙，因此有必要将筒体后端形成为具有较小直径的突伸物，以在其中设置圆形沟槽以及在较小直径的突伸物中设置用于循环冷却剂的冷却管；因此，与传统注射筒相比，注射筒后端的结构变得复杂。此外，因为密封元件应当被来自冷却剂和注射筒的高热量硬化成略微软的状态，因此有这样一个问题，即与密封部件结构相关的温度控制变得困难。

发明内容

本发明考虑到与常规泄漏物料相关的上述问题，且其目的是提供一种在金属成型设备的注射装置中控制熔融金属物料泄漏的新颖方法；通过对连接到筒主体上的加热装置进行温度控制，所述方法能够防止在完全熔融状态或部分熔融状态下的金属物料(以后称为“熔融金属物料”)泄漏到滑动间隙内，而不需要特别地改变注射筒的结构。

为了实现上述目的，本发明提供了一种在成型金属物料用的注射装置中用于控制熔融金属物料泄漏的方法，所述注射装置包括：

注射筒，其包括

筒主体，其包括位于所述筒主体前端处的喷嘴；

位于筒主体的后部分底侧上的排放口；

位于筒主体外周上的加热装置；和

注射柱塞，其通过在筒主体内侧设置滑动间隙被插入到筒主体内以进行前后行进；

以及金属物料用的熔化供应装置，其设置在注射筒的顶部分上，并且在所述熔化供应装置的底端具有流动出口以和筒主体的供料口相连通；

其中，在注射柱塞向后行进的作用下，所述熔融金属物料从供料口在筒主体的前部分中积蓄，且在注射柱塞向前行进的作用下从喷嘴中注射；

所述加热装置被设置成控制从筒主体的前端到排放口范围中的前部分、中间部分和后部分这三个区域的温度，其中前部分和中间部分被设定在用于维持从供料口供应到筒主体内的熔融金属物料的温度，后部分被设定成这样一个温度，即泄露到滑动间隙的熔融金属物料的温度低于所供应的熔融金属物料的温度，且因此泄露的熔融金属物料被放入以作为硬到可用作柱塞后部分润滑层的密封金属。

此外，所述金属物料包括镁基合金，且筒主体后部分的温度被设定为470-490℃，进而使得泄露到滑动间隙的熔融金属物料硬到可用作所述润滑层的密封金属；并且，随着注射柱塞向后行进，放置在滑动间隙中的密封金属随后从间隙端被排放到排放口。

此外，通过供料口和流动出口，所述金属物料用的熔化供应装置总是与筒主体内侧相连通，进而引导由注射柱塞的向前行进所加压的熔融金属，并且因此从柱塞头的间隙回流到所述金属物料用的熔化供应装置，结果使得减少泄露到柱塞杆后部分中的滑动间隙内的熔融金属物料泄露量。