压铸机的注射装置制造方法及图纸

一种压铸机的混合式注射装置，能够避免在加压保持时的大电流， 防止发生大的电力损失，且减小马达尺寸。所述的注射装置具备收容 用于将金属熔液注射到模具中的注射活塞(15)的注射缸(16)和液 压缸形式的电动增压器(8)，其中，电动增压器的头室(8H)与注射 缸的头室(16H)流体连通着，使收容在电动增压器(8)中的增压器 活塞杆(5)进行直线运动，推压注射活塞移动，实施注射成型。由于 在连通注射缸的头室(16H)和增压器(8)的杆室(8R)的配管上设 置截止阀(25)，所以，在升压时能够由电动增压器的头面积加压，在 加压保持时能够由它的杆室面积加压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压铸机等的注射装置，特别是涉及混合式注射装置。
技术介绍
在铝合金等的压力铸造技术中，以往使用由液压缸驱动注射活塞 (柱塞)的液压式压铸机。在这种类型的压铸机中，是通过调整供给 到驱动注射活塞的液压缸中的工作油的压力以及流量来控制注射活塞 速度以及压力。在这样的压力铸造中，为了提高铸件的质量，虽然稳定地维持注 射活塞(柱塞)速度很重要，但在对使用液压缸驱动的注射活塞的速 度进行控制的情况下，由于是由液压控制阀调整控制向液压缸供给的 工作油的流量，所以，响应性差，难以维持稳定的注射活塞速度。另外，在对使用液压缸驱动的注射活塞的速度进行控制的情况下， 难以检测注射活塞所承受的负荷，进行反馈控制很困难，即使在这一 方面也难以维持稳定的注射活塞速度。再有，在将液压作为注射活塞的驱动源的情况下，能效低，还伴 随有由于工作油泄漏而引起的环境污染、工作油废液的处理等，作业环境恶化。因此，为了改善上述的问题，有人提出了如下的注射装置的方案在注射活塞(柱塞)上，串联连接由电动伺服马达驱动的滚珠丝杠机 构和依靠液压泵以及蓄能器的液压动作的液压缸(例如，参照专利文献1~3)。将这样组合液压驱动和电动驱动类型的压铸机用注射装置 称为混合式。在混合式的注射装置中，是能够对需要进行稳定且精密 的控制的注射工序中的注射活塞速度等进行电气性控制的。作为压铸机的注射装置，虽然有人提出了混合式注射装置的方案，在该装置是由电动进行注射升压以及升压后的加压保持的类型的情况 下，存在着如下的问题在加压保持时，为了以最高转矩维持马达， 需要流过大电流，产生大的电力损失；和马达尺寸变大。在发生上述 问题的是在升压时以及加压时的情况下，对其内容进行下述说明。图 3表示压铸机的动作(注射)工序中的相对于注射时间(或注射行程) 而言的注射活塞(柱塞)的注射速度(V)以及缸头压力(Ph)的变 化(称为注射特性图)。从图3可知在注射工序中需要有怎样程度的注 射活塞驱动动力。首先，在升压时(工序)，为了在成品中减少气孔，要求的性能是， 表示在图3的注射特性图中的升压时间At在10msec以下。在向模具 中的未填充部推入AL (铝)的工序中， 一般地，虽然为了压缩液压 缸内的工作油，使注射活塞前进几毫米，但为了以10msec的时间就 将其结束，需要供给大流量的工作油(例如，在是500t机的情况下， 需要约500L/min的流量)。在由电动实施注射工序的电动增压器的情 况下，需要使大直径的增压器(活塞)杆以高速前进，此时，需要最 大的转速和转矩。可是，在接着的加压保持时(工序)，需要与金属熔 液AL (铝)的凝固收缩相对应地在加压保持时间TH的期间(约5~ 10sec)维持压力，这期间，需要上述的高转矩，流过大电流，因此， 产生动力损失，且有可能发生引起马达跳闸等的问题。另外，在现有的注射装置(参照专利文献1~3)中，控制回路以 及控制方法不得不变得复杂。而且，此复杂化不一定与注射活塞(柱 塞)的速度高速化、稳定化有直接的联系。在上述注射装置中，在高速注射时，为了提高注射速度的控制性，使用电动伺服马达，在增压.保压时，为了得到充分大的增压.保持力， 使用液压缸驱动注射缸。在此驱动机构中，由于液压缸的推力经滚珠 丝杠的轴传递到注射柱塞，所以，从确保机械强度的观点考虑，需要 使滚珠丝杠的轴径某种程度地大直径化。但是，此大直径化妨碍注射 柱塞速度的高速化、稳定化。另外，在由电动伺服马达使注射柱塞前进的期间，虽然需要追随 此前进地向液压缸供给工作油，但用于该工作油的追随供给的液压回 路变得复杂，同时，控制本身很困难。再有，在由液压对注射压力进行增压.保持时，需要以解除通过电 动伺服马达的旋转速度进行的反馈控制，平时产生使注射柱塞向前进 的方向的转矩，电动伺服马达的控制转矩不成为对液压缸的反力的方 式进行控制，包含液压回路的整体的回路结构不得不变得复杂。结果，在上述注射装置(参照专利文献1~3)中，控制回路以及 控制方法不得不变得复杂。而且，此复杂化不一定与注射柱塞的速度 高速化、稳定化有直接的联系。因此，为了改善上述的方面，有人提出了如下的注射装置的方案 在注射柱塞上，并联连接由电动伺服马达驱动的滚珠丝杠机构和依靠 液压泵以及蓄能器的液压动作的液压缸以驱动注射柱塞(参照专利文 献4)。在上述注射装置中，由于将液压缸的推力不经滚珠丝杠地直接传 递到注射柱塞，所以，不需要使滚珠丝杠的轴径成为大直径，在这一 方面已经改善了控制性。但是，在由电动伺服马达使注射柱塞前进的期间，需要追随此前 进地向液压缸供给工作油这方面；在由液压对注射压力进行增压.保持 时，需要以解除通过电动伺服马达的旋转速度进行的反馈控制，平时 产生使注射柱塞向前进的方向的转矩，电动祠服马达的控制转矩不成 为对液压缸的反力的方式进行控制这方面，与在专利文献1 ~ 3中公开 的注射装置的情况同样，结果，控制回路以及控制方法不得不变得复 杂。再有，在专利文献4中记载的注射装置，由于具备液压箱和液压泵，所以，装置规模变大，维修性差，另外，作业环境恶化。可是，近年来，在压力铸造中，要求以高速、高质量且高成品率地制造形状复杂的铸件。作为与此相应的一个方法，对于注射柱塞的驱动，已有人考虑使用大型、大输出功率马达。但是，大型马达，由于一般地响应性差，将注射柱塞从低速向高速切换的时机滞后，所以，难以维持铸件的质量。另外，在将大型马达用于例如350吨级的压铸机的情况下，按瞬时功率需要500Kw的大型马达，进而，为了注射柱塞的高速化，需要大节距的螺旋进给机构(例如，为了以2000rpm的转速获得高速5m/s，需要节距为150mm的丝杠，即使是3m/s也需要节距为90mm的丝杠)。结果，使用大型、大输出功率马达驱动注射柱塞的驱动装置，不得不成为大规模、大容量的装置，其控制性降低，另外，若使用大规模、大容量的驱动装置，则由于铸件的惯性质量变大，铸件容易发生溢料，所以，难以维持铸件的质量。在压力铸造中，在要求以高速、高质量、且高成品率地制造出形状复杂的铸件的现状中，要求有驱动机构简单、控制性以及维修性优异，且小型、轻量的节能型高速注射装置。本申请人鉴于上述要求，在专利文献5中提出了可控制性优异的混合式注射装置的方案，其特征是在连接柱塞的液压控制机构上设置了在柱塞的进退方向驱动该液压控制机构的进退控制机构。根据在专利文献5中提出的混合式注射装置，由于与现有装置相比能够使注射装置本身小型化、轻量化，同时，能够响应性好地以高精度控制在低速-高速切换位置的切换和增压，所以，能够高成品率地制造高质量的铸件，但在小型化、轻量化方面受到某种程度的限制。在图1中，虽然未图示，但实际上，在蓄能器(ACC)出口设有逻辑阀。以下对其理由进行说明。在压铸机中，在进行注射动作之前，需要向蓄能器(ACC)预先供给压力油，直到到达规定压力，通过泵向ACC供给压力油的时间，若举例的话，合模力500t机需要8sec。关于何时向此ACC进行压力油供给，以下参照图9进行说明。在图9中表示了开始注射前的简要的工序，在()内表示了各工序的各自需要的时间。在取出成品工序(Sl)中，取出在前一工序中成型的成品。在喷射工序(S2)中，向模具内面上喷射地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射装置，所述的注射装置是压铸机的注射装置（１０），具备：　注射缸（１６），该注射缸（１６）收容用于将铝等金属熔液注射到压铸机的模具内的注射活塞（１５）；　电动增压器（８），该电动增压器（８）收容增压器活塞杆（５），该增压器活塞杆（５）用于通过将压力油供给到上述注射缸（１６）的头室（１６Ｈ）内推压上述注射活塞（１５）而使其移动来实施注射成型，　其特征是：　上述电动增压器（８）的头室（８Ｈ）与上述注射缸（１６）的头室（１６Ｈ）流体连通着，　在注射成型工序中，上述电动增压器（８）在升压时由上述电动增压器（８）的头面积进行加压，而在加压保持时由上述电动增压器（８）的杆面积进行加压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.20 JP 254002/2006;2006.11.30 JP 324000/20061.一种注射装置，所述的注射装置是压铸机的注射装置(10)，具备注射缸(16)，该注射缸(16)收容用于将铝等金属熔液注射到压铸机的模具内的注射活塞(15)；电动增压器(8)，该电动增压器(8)收容增压器活塞杆(5)，该增压器活塞杆(5)用于通过将压力油供给到上述注射缸(16)的头室(16H)内推压上述注射活塞(15)而使其移动来实施注射成型，其特征是上述电动增压器(8)的头室(8H)与上述注射缸(16)的头室(16H)流体连通着，在注射成型工序中，上述电动增压器(8)在升压时由上述电动增压器(8)的头面积进行加压，而在加压保持时由上述电动增压器(8)的杆面积进行加压。2. 根据权利要求1所记载的注射装置，其特征是设有使上述注 射缸的上述头室(16H)和上述增压器(8)的杆室(8R)流体连通的 连通配管(41、 43、 44、 45)，在上述连通配管上设有使工作油的流动 间断的截止阀(25)。3. 根据权利要求1或2所记载的注射装置，其特征是上述增压 器活塞杆(5)由电动马达(1)进行往复驱动。4. 根据权利要求3所记载的注射装置，其特征是上述电动马达 (1)是伺服马达。5. 根据权利要求1至4中的任意一项所记载的注射装置，其特征 是还具备用于将压力油供给到上述注射缸的上述头室(16H)内的 注射用活塞式蓄能器(31)。6. 根据权利要求1至5中的任意一项所记载的注射装置，其特征 是上述增压器的上述杆室(8R)与油箱(35)流体连通着，在使上 述增压器的上述杆室(8R)与上述油箱(35)流体连通的配管(43)上设有截止阀(26)。7. 根据权利要求1至6中的任意一项所记载的注射装置，其特征 是上述注射缸(16)的上述杆室(16R)与油箱(35)以及来自泵 等的压力油供给口 (36)流体连通。8. 根据权利要求1至7中的任意一项所记载的注射装置，其特征 是在上述增压器(8)中还具备用于检测作为上述注射缸(16)的上 述头室(16H)的压力的缸头压力的压力传感器(37)。9. 一种注射装置，所述的注射装置是压铸机的注射装置(100), 具备注射缸(16 )，上述注射缸(16 )收容用于将铝等金属熔液注射到 压铸机的模具内的注射活塞(15);电动增压器(8)，上述电动增压器(8)收容增压器活塞杆(5)， 上述增压器活塞杆(5)用于通过将压力油供给到上述注射缸(16)的 头室(16H)内推压上述注射活塞(15)而使其移动实施注射成型；活塞式蓄能器(31)，上述活塞式蓄能器(31)是以能够以规定的 最大压力储存规定量的工作油且也能够将压力油供给到上述注射缸 (16)的头室(16H)内推压上述注射活塞(15)而使其移动的方式 形成的，与上述电动增压器(8)协同工作来实施注射成型；第一切换阀(24)，上述第一切换阀(24)设置在上述活塞式蓄能 器(31)的出口侧，且能够开闭来自该出口的压力油的流路，其特征是能够去除为了防止来自上述第一切换阀(24)的压力油泄漏而应 该设置在上述活塞式蓄能器(31)的出口的逻辑阀，上述压力油泄漏 是因为在即将开始注射之前进行向上述活塞式蓄能器(31)的压力油 的供给而导致的。10. 根据权利要求9所记载的注射装置，其特征是 上述电动增压器(8)的头室(8H)与上述注...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田正志，平泉一城，
申请(专利权)人：宇部兴产机械株式会社，
类型：发明
国别省市：JP