【文章內(nèi)容簡介】 隨著外缸 1 的移動， 外合模腔 C3 內(nèi)產(chǎn)生負壓，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 15 充填閥塞 6 被吸開，充填油箱中的常壓油進入外缸 1。動模合攏后，增壓裝置通過增壓器口 3 對外合模缸中的常壓油突然增壓，使在壓射金屬液時，合模力增大，壓鑄模鎖緊不致脹開。 （ 2） 機械合模機構(gòu) 機械合模機構(gòu)可分為曲肘和模機構(gòu)、各種形式的偏心機構(gòu)、斜楔式機構(gòu)等。目前國產(chǎn)壓鑄機大都采用曲肘和模機構(gòu)，如圖 36 所示。此機構(gòu)是由三塊座板組成，并用四根導(dǎo)柱將它串聯(lián)起來，中間是動模座板，由合模缸的活塞通過曲肘機構(gòu)來帶動。動作過程原理如下：當(dāng)壓力油進入合模缸 1 時，推動合?；钊?2 帶動連桿 3，使三角形鉸鏈 4 繞支 點擺動，通過力臂 6 將力傳給動模安裝板，產(chǎn)生合模動作。為了適應(yīng)不同厚度的壓鑄模，用齒輪齒條 7 使動模安裝板與動模作水平移動，進行調(diào)整，然后用螺母 5 固定。要求壓鑄模閉合時， a、 b、 c 三點恰好能成一直線，亦稱為“死點”，即利用這個“死點”進行鎖模。曲肘和模機構(gòu)的優(yōu)點是： 圖 曲肘合模機構(gòu)示意圖 1—— 液壓合模缸 2—— 合?；钊? 3—— 連桿 4—— 三角形鉸鏈 5—— 螺帽 6—— 力臂 7—— 齒輪鏈條 1）可將合模缸的推力放大，因此與液壓合模機構(gòu)相比，其合模缸直徑可大大減少，同時壓力油的耗量也顯著減少 。 2）機構(gòu)運動性能良好，在曲肘離死點越近時，動模移動速度越低，兩半?？删徛]合。同樣在剛開模時，動模移動速度也比較低，便于型芯的抽芯和開模。 3）合模機構(gòu)開合速度快，合模時剛度大而且可靠，控制系統(tǒng)簡單，使用維修方便。 但是這種合模機構(gòu)存在如下缺點：不同厚度的模具要調(diào)整行程比較困難；曲內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 16 肘機構(gòu)在使用過程中，由于受熱膨脹的影響，合?？蚣艿念A(yù)應(yīng)力是變化的。這樣，容易引起壓鑄機拉桿過載；肘桿精度要求高，使用時其鉸鏈內(nèi)會出現(xiàn)高的表面壓力，有時因油膜破壞，產(chǎn)生強烈的摩擦。綜上所述，曲肘合模機構(gòu)是較好的，特別適用于中型和 大型壓鑄機，現(xiàn)代壓鑄機已為彌補調(diào)整行程困難的缺點而增加了驅(qū)動裝置，通過齒輪自動調(diào)節(jié)拉桿螺母，從而達到自動調(diào)整行程的目的。 壓射機構(gòu) 壓鑄機的壓射機構(gòu)是將金屬液推送進模具型腔，填充成形為壓鑄件的機構(gòu)。不同型號的壓鑄機有不同的壓射機構(gòu)，但主要組成部分都包括壓室、壓射沖頭、壓射桿、壓射缸及增壓器等。它的結(jié)構(gòu)特征決定了壓鑄過程中的壓射速度、壓射比壓、壓射時間等主要參數(shù)，直接影響金屬液填充形態(tài)及在型腔中的運動特性，因而也影響了鑄件的質(zhì)量。具有優(yōu)良性能的壓射機構(gòu)的壓鑄機是獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件的可靠保證。壓射系統(tǒng) 發(fā)展的總趨勢，在于獲得快的壓射速度、壓鑄終止階段的高壓力和低的壓力峰。現(xiàn)代壓鑄機的壓射機構(gòu)的主要特點是三級壓射，也就是低速排除壓室中的氣體和高速填充型腔的兩級速度，以及不間斷地給金屬液施以穩(wěn)定高壓的一級增壓。臥式冷壓室壓鑄機多采用三級壓射的形式。圖 為 J1113型壓鑄機的壓射機構(gòu)，是三級壓射機構(gòu)的一種形式。其三級壓射過程如下： 圖 三級壓射機構(gòu)示意圖 1— 壓射沖頭 2— 壓射活塞 3— 通油器 4— 調(diào)整螺桿 5— 增壓活塞 6— 單向閥 7— 進油孔 8— 活塞 C1— 壓射腔 C2— 回程腔 C3— 尾腔 C4— 背壓腔 C5— 后腔 U— U 型腔 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 17 1. 慢速 開始壓射時，壓力油從右孔 7 進入后腔 C5，推開單向閥 6，經(jīng)過 U 形腔，通過油路 3 的中間小孔，推開壓射活塞 2，即為第一級壓射。這一級壓射活塞的行程為壓射沖頭剛好越過壓室澆道口，其速度可通過調(diào)節(jié)螺桿 4 作補充調(diào)節(jié)。 2. 快速 當(dāng)壓射沖頭越過澆料口的同時，壓射活塞尾端圓柱部分便脫出通油器，而使壓力油得以從通油器蜂窩狀進入壓鑄腔 C1，壓力油迅速增多，壓射速度猛然增快，即為第二次壓射。 3. 增壓 當(dāng)填充即將終了時，金屬液正在凝固，壓射沖頭前進的阻力增大，這個阻力反過來作用到壓射腔 C1 和 U 形腔內(nèi)，使腔內(nèi)的油壓增高足以閉合單向閥，從而使來自進油孔 7 的壓力油無法進入 C1 和 U 形腔形成的封閉腔，是而只在后腔 C5作用在增壓活塞 5 上，增壓活塞便處于平衡狀態(tài)，從而對封閉腔內(nèi)的油壓進行增壓，壓射活塞也就獲得增壓的效果。增壓的大小，是通過調(diào)節(jié)背壓腔 C4 的壓力來得到的。 壓射活塞的回程是在壓力油進入回程腔 C2 的同時，另一路壓力油進入尾腔C3 推動回程活塞 8，頂開單向閥 6， U 形腔和 C1 腔便接通回路，壓射活塞產(chǎn)生回程動作。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 18 第二章 1600kN 臥式冷室壓鑄機的主 要參數(shù)及其結(jié)構(gòu) 壓鑄機外形及其技術(shù)參數(shù) 如下圖和表格 可得 1600 kN 臥式冷室壓鑄機 外形及其技術(shù)參數(shù)如圖 和表 所示。 J11 系列 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 19 YYC50160T 圖 表 冷室壓鑄機參數(shù)表 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 20 項目 單位 YYC160T 鎖模力 KN 1600 鎖模行程 MM 350 模 具厚度（最小 最大） KN 200510 模板尺寸（水平 垂直） MM 672720 導(dǎo)柱內(nèi)距 MM 465465 導(dǎo)柱直徑 MM 80 壓射力（增壓） MM 228 射料行程 MM 340 沖頭直徑 MM 40 50 60 射料量（鋁） Kg(A) 鑄造壓力（增壓） MPA 181 116 81 最大投影面積 (40Mpa) CM2 400 壓射位置 MM 0,80 沖頭推出距離 MM 120 壓式法蘭直徑 MM 110 壓 式法蘭凸出定板高度 MM 10 頂出力 KN 110 頂出行程 MM 85 系統(tǒng)工作壓力 BAR 140 電機功率 KW 15 油箱容量 L 450 機械重量 TON 機身尺寸 (LWH) MM 520012502400 機器結(jié)構(gòu)組成、工作程序及工作過程 機座 機座系鋼板焊接成的箱形結(jié)構(gòu)，左端內(nèi)部兼作郵箱，油箱作成封油式。濾油器 安裝在油箱里面，冷卻器安裝在油箱外面。 合模 機 構(gòu) （ 1）合模結(jié)構(gòu)系由曲肘擴大機構(gòu)組成，銷軸用氮化 鋼制成，有極高的表面硬度。動模板下面沒有導(dǎo)軌支撐。 （ 2） 不同厚度的壓鑄?？衫煤夏幼鬟M行模板間距離調(diào)節(jié)，為了便于某種模具的安裝，可抽卸上部一根拉桿。 （ 3）在動模板后面沒有頂出油缸，用以頂出鑄件。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 21 壓射機構(gòu) （ 1）壓射結(jié)構(gòu)為壓射和增壓分控式 三級壓射系統(tǒng)，即二級壓射速度，一級增壓的三級壓射系統(tǒng)能更好地滿足壓鑄工藝的要求。 （ 2）壓射慢行程通過可調(diào)限位行程開關(guān)達到預(yù)選慢行程長短距離。 （ 3）壓射活塞頭可用水進行冷卻。 （ 4）定模板上設(shè)有中心和 140 毫米無級調(diào)節(jié)壓射位置，下偏心的調(diào)節(jié)是通過壓降缸的升 降而達到。 （ 5）壓射支架的側(cè)面設(shè)有液壓 儲能器，儲存高壓 液用以使壓射動作進行時瞬間釋放出大量高壓液而達到高速壓射，與此同時，壓射活塞前腔通過液壓操縱單向閥的打開，而進行瞬間大量回油。 （ 6）壓射增壓力的大小通過裝增壓缸上的減壓閥調(diào)節(jié)達到，為使增壓力穩(wěn)定，可惜 助增壓缸上的皮囊式蓄能器調(diào)節(jié)。 （ 7）壓室用優(yōu)質(zhì)模具鋼制造，通過熱處理，有較高的硬度，比較耐磨。 液壓系統(tǒng) （ 1）機器液壓系統(tǒng)中的液壓元件均系采用標準化液壓元件。 （ 2）儲能器用氮氣瓶系標準坯件。 （ 3）液壓用油泵 系高壓雙聯(lián)葉片泵，高壓泵工作壓 力為 12MP。由溢流閥定壓，低壓泵工作壓力為 ～ 3MP，由卸荷閥控制。 （ 4）由液壓原理圖可見，油泵輸出的工作液，在驅(qū)動機器各動作油缸、活塞，同時對活塞式蓄能器沖液，機器快壓力油由蓄能器供給。 電氣系統(tǒng) 在電氣系統(tǒng)使用可編程序控制器 PCSR— 21 來實現(xiàn)機器的自動和手動工作，可靠性高，控制精度高，主電機采用星 — 三角起動，降低起動電流。 在主油泵電機起動 之前，電氣系統(tǒng)讓卸荷閥 一直帶電處于卸荷狀態(tài)，當(dāng)主電機起動后 4 秒鐘，卸荷閥斷電系統(tǒng)開始升壓，在不按任何按鈕的情況下系統(tǒng)在20 秒之后卸荷（手動位置）， 按任何動作按鈕，系統(tǒng)重新升壓。 A：機器的控制系統(tǒng)分以下幾個方面說明： 本 電器 系統(tǒng) 設(shè)有五個可調(diào)參數(shù)。 1. 合模潤滑比 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 22 潤滑是自動實現(xiàn)，潤滑泵的運轉(zhuǎn)頻率由合模潤滑比確定，例如：將此撥盤撥在 15，則每開合模 15 次，潤滑泵轉(zhuǎn)一次， 6 秒后停止，注意：不能把此撥盤撥為 00。 2. 冷卻時間 此撥盤是用于改變自動時在壓射以后，經(jīng)多長時間開模，延時范圍為 0～ 99秒，例如撥盤撥在 15，則壓射后 15 秒開始開模。 3. 頂出延時 此撥盤的目的是為了模開后對工件的進一步冷卻，提高了工作效率，開模后的冷卻速度比在和模時快得多，延 時范圍為 0～ 99 秒，例如撥在 4，則開模至 底后 4 秒時才開始頂出。 4. 頂出延時 此撥盤的目的是為了讓操作者能在頂出的狀態(tài)下將工件取下，頂出至位后， 不立即頂回，等撥盤上的時間之才開始頂回，延時范圍 0～ 9 秒，例如撥盤撥至6，則在頂出到底后經(jīng)過 6 秒方才頂回。 5. 延時增壓 次撥盤是表示在快壓射開始后多少時間，增壓電磁閥開始動作，兩位撥盤范圍為 0～ 990 ms，調(diào)節(jié)精度為 10 ms，例如撥在 05，則在快壓射開始后經(jīng)過 50ms延時，增壓電 磁閥帶電，以這樣高的調(diào)節(jié)精度，可以使得液壓系統(tǒng)建壓時間能夠調(diào)到 20ms 以內(nèi)。 這五個參數(shù)是在機器運轉(zhuǎn)的任何情況下都可以設(shè)置，設(shè)置的方法如下： A： 在將各個參數(shù)撥盤預(yù)定的值后，按下參數(shù)設(shè)置按鈕 1～ 2 秒，然后松開即可。 B： 本電氣系統(tǒng)在電氣箱上有兩個按鈕，開檔調(diào)大和開檔調(diào)小。按動其中一個按鈕，則合模缸移動，以調(diào)整動模板和靜模板之間的距離。 C：本電氣系統(tǒng)在電氣箱上設(shè)有一個三位置按鈕，前芯 — 0— 后芯，當(dāng)旋鈕放在前芯位置，則表示電氣系統(tǒng)工作在有合模前芯狀態(tài)下，放在中位，則是無芯狀態(tài)，放在后芯，則表示電氣系統(tǒng)工作在有合模后芯的狀態(tài)下。 三種狀態(tài)下的自動程序如下： a：放在前芯位置 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 23 插芯 → 合模 → 壓射 → 快壓射 → 增壓 → 開模 → 抽芯 → 頂出 → 頂回、壓回。 b: 放在中間位置 合模 → 壓射 → 快壓射 → 增壓 → 開模 → 頂出 → 頂回、壓回。 c: 放在后芯位置 和模 → 插芯 → 壓射 → 快壓射 → 增壓 → 抽芯 → 開模 → 頂回、壓回。 D： 在系統(tǒng)中設(shè)有快壓射，有無旋鈕，放在無時在壓射后無快壓射和增壓，放在有時才有次動作。 E：在系統(tǒng)在設(shè)有 SA 快跟跟蹤慢按鈕，當(dāng)放在慢上時，自動情況下，即使快壓射放在有上，在開模時，快壓射和慢壓射都斷電，而放在快上時，自動情況下開模時，快壓射不斷電。 F：不論任何工作程序，在為工序間設(shè)有連鎖設(shè)置，避免了發(fā)生錯 誤動作。 G：為了不使 電動機和油泵壓力過載，液壓系統(tǒng)中設(shè)有壓力繼電器，當(dāng)壓力超過 14MP 時，電動機停止運轉(zhuǎn)，電氣箱和操作盒上設(shè)有兩個停止按鈕，停止機器工作。 H：在自動工作程序時，當(dāng)允許循環(huán)燈亮?xí)r，（即機器中各油缸都在原位 ），按雙手和模，機器即按預(yù)選的程序運轉(zhuǎn)，當(dāng)允許澆注燈亮?xí)r，澆入合金，然后按一下壓射按鈕即可，以后的工作由機器自動完成一個循環(huán)后，允許循環(huán)燈重新亮。等待下一次合模開始第二次工作。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 24 第三章 壓射部件設(shè)計 壓射油缸的設(shè)計 液壓缸有單作用液壓缸 、雙作用液壓缸、組合液壓缸、單葉片擺動液壓缸、雙作用擺動液壓缸等。 液壓缸的主要參數(shù)有：壓力、流量、活塞的運動速度、液壓缸活塞往復(fù)運動的速度比、行程時間、活塞的理論推力和拉力、活塞的最大允許行程、液壓缸的功和功率、液壓缸的總效率、活塞作用力等。 1）缸筒結(jié)構(gòu) 常用缸筒結(jié)構(gòu)有八大類 （ 1）法蘭連接 —— 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；易加工，易裝卸。缺點：質(zhì)量比螺紋連接的大， 但比拉桿連接的??；外徑較大。 （ 2）外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接 —— 優(yōu)點：重量較輕；外徑較小。缺點：端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜；裝卸 是要 用專門的工具；擰端部時，有可能把密封圈擰扭。 （ 3）外半環(huán)連接 —— 優(yōu)點：質(zhì)量比拉桿連接的輕。缺點：缸體外徑要加工；半環(huán)槽削弱了缸體，相應(yīng)的要加厚缸體壁厚。 （ 4）內(nèi)半徑連接 —— 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕。缺點：安裝時，端部進入缸體較深，密封圈有可能被進油口孔邊緣擦傷。 （ 5）拉桿連接 —— 優(yōu)點：缸體最容易加工；最易裝卸；結(jié)構(gòu)通用性大。缺點：重量較重，外形尺寸較大。 （ 6）焊接 —