[发明专利]一种高真空压铸用冲头及用于该冲头的润滑装置

说明书

技术领域

本发明涉及压铸技术领域，具体是一种真空压铸用冲头及用于该冲头的润滑装置。

背景技术

压力铸造简称压铸，是将熔融或者半熔融状态的金属液浇入压铸机压室内，冲头则以极高的速度将金属液压入模具型腔中，然后金属液在高压作用下快速凝固成形的一种铸造成形方法。压铸成形周期短、生产效率高，但由于金属液填充速度快，模具型腔中的气体来不及排除而导致铸件内部不可避免的会有气孔，从而大大的影响了铸件的力学性能和内部质量，限制了压铸件的应用领域。

为了避免铸件内部出现气孔缺陷，将模具型腔内的气体抽出，金属液在真空状态下充填型腔即真空压铸是一个有效的解决方法。若模具型腔内的真空压力保持在5KPa以下，则称为高真空压铸工艺。高真空压铸技术是一种先进的特种压铸工艺，而且高真空压铸和具有和普通压铸方法一样的优点，但铸件内部质量和力学性能大为提高。且高真空压铸件的气体含量仅为1～3ml/100g，可进行T6热处理和焊接加工。高真空压铸的关键技术之一是冲头的密封，即如何保证压室和模具型腔的真空度，防止外界空气经过冲头与压室之间的缝隙进入模具型腔中，降低真空度，从而导致铸件内部出现气孔缺陷。

目前国内外用的冲头是针对普通压铸而设计，由于冲头在压室中做高速运动，因此冲头与压室内壁之间都有一定的间隙。在高真空压铸中，真空系统对压室及模具型腔抽真空时，外界气体便可以经过此间隙进入压室及模具型腔，从而导致气孔缺陷。因此，普通压射冲头密封性能差，不能适应高真空压铸的要求。此外，为减少冲头与压室之间的摩擦，延长冲头的使用寿命，在正常生产过程中，压室与冲头之间需要润滑，采用润滑油或有机颗粒珠虽然润滑效果好，但易产生有机挥发物，污染铝液和进入型腔产生气孔缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高真空压铸用冲头及用于该冲头的润滑装置，保证冲头与压室有效的密封同时射杆对冲头进行必要的冷却和润滑，满足高真空压铸所要求的高密封性以及良好的润滑性能。

为实现本发明的目的，按照一个方面，提供一种高真空压铸用冲头，用于高真空压铸中以将金属液压入模具型腔，其特征在于，该冲头包括：

冲头本体，其一端开有一定深度的轴向中心孔以作为冷却腔体，一外周为螺纹槽、中心为通孔的螺纹水槽件同轴容置于其中，冷却水注入该中心通孔后可沿所述螺纹槽流动，从而对冲头本体进行冷却；该冲头本体外周上沿轴向依次间隙配合套接有第一冲头环、多个密封环以及第二冲头环，用于在受热时与压室内壁接触并密封压室；

具有轴向中心通孔的射杆，其与冲头本体同轴相对布置，相对的另一端与驱动部件连接，该射杆外周设置有用于供润滑剂流入的润滑剂流道和与流道连通用于喷射润滑剂的喷口，以在驱动部件驱动冲头在压室内移动时喷射润滑剂进行润滑；以及

具有轴向中心通孔的冲头射杆螺纹连接件，其置于所述冲头本体和射杆之间，两端头分别与两者端部固定连接以将所述冲头本体与射杆连接，并从而使得所述冲头本体内的螺纹水槽件、冲头射杆螺纹连接件和所述射杆轴向贯通，且一用于提供冷却水的冷却水管穿过射杆和冲头射杆螺纹连接件的中心通孔后与所述螺纹水槽件的中心通孔连通，以用于将冷却水注入螺纹水槽件的中心通孔。

作为本发明的改进，所述冲头本体外周上沿轴向依次间隙配合套接的第一冲头环、第二冲头环和与其相邻的密封环之间采用台阶配合方式，以进行限位，且所述第二冲头环的末端固定在冲头本体上，防止冲头两冲头环以及密封环之间产生松动。

作为本发明的改进，所述第一冲头环、多个密封环以及第二冲头环在与所述冲头本体外周配合间隙间压有密封圈。

作为本发明的改进，所述射杆相对冲头本体的一端外周设置有分配器，其包括用于喷射润滑剂的喷口和与该喷口连通的分配器流道，且该分配器流道通过射杆外周壁上的外圆周面孔与所述润滑剂流道贯通，润滑剂从射杆另一端的润滑剂入口流入，流经射杆润滑剂流道后通过射杆外圆周面孔进入分配器流道，最后由分配器喷出口斜向喷出喷向压室实现冲头与压室的润滑。

作为本发明的改进，冷却水管的冷却水经螺纹水槽中心孔到达冲头前端，然后冷却水沿螺纹水槽螺旋沟槽流动后依次进入冷却水管与螺纹连接件中心孔间隙通道和冷却水管与射杆中心孔间隙通道最后从射杆尾部的射杆冷却水出口流出。

按照本发明的另一方面，提供一种用于上述真空压铸用冲头的润滑装置，以在真空压铸时对所述冲头在压室内的移动进行润滑，其特征在于，该润滑装置包括

与润滑剂入口连通的雾化器；

与所述雾化器连通用于提供润滑剂的润滑剂罐，其通过第一电磁阀控制进入雾化器的润滑剂的通断；以及