[實用新型]伺服控制半固態鎂合金高速注射成型機

無效

• 申請號: 200920151391.1
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN201394650Y
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 劉勇兵;張濤;隋鐵軍;李斌禮;崔曉鵬;沈鋒利
• 申請（專利權）人: 廣東伊之密精密機械有限公司
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F3/115
• 代理公司: 佛山市粵順知識產權代理事務所
• 代理人: 唐強熙

技術領域

本實用新型涉及一種注射成型機，特別是一種伺服控制半固態鎂合金高速注射成型機，屬于金屬合金材料熱成型加工技術及設備領域。

背景技術

在鎂合金材料生產應用中，技術成熟度高的熱室和冷室壓鑄在各種鎂合金成型技術中所占比例最大。鎂合金壓鑄需要極高的壓射速度，因而在模具內不可避免地會有金屬液紊流及卷氣現象發生，造成工件內部和表面產生孔洞缺陷，致使產品強度低、無法熱處理、氣密性差，另外還導致模具設計困難、良品率難以控制；其次，熔化鎂合金還涉及到安全和環保等一系列問題。因此，壓鑄鎂合金產品雖然具有尺寸穩定性好、生產率高、壓鑄型和工具壽命長等優點，但也存在夾雜多、氣孔多、成型后難熱處理、尺寸近凈成型差等制約鎂合金產品進一步擴大應用的問題。因此對于表面質量及機械性能要求高的鑄件，采用壓鑄法生產的鎂合金產品無法滿足工業要求。

觸變注射成型技術(Thixomolding)是目前唯一用于鎂合金工業生產的半固態成型技術。該技術于1992年開始商業應用，專利權由美國Thixomat公司持有，截至目前，該公司僅授權日本的JSW公司和加拿大的HUSKY公司生產鎂合金觸變注射成型設備。由于設備的整體價格較高，加之高昂的專利許可費用，故與壓鑄產品相比，生產成本要高出幾倍甚至十幾倍，雖然觸變注射成型產品的表面質量及機械性能較高，產品的整體競爭能力仍然較弱。

我國尚無生產鎂合金半固態注射成型設備的廠家。近些年，我國在半固態鑄造領域雖然也開展了較為廣泛的研究，但在半固態成型技術產業化應用領域仍是空白，研究工作也剛剛起步。

中國專利文獻號CN1817512于2006年8月16日公開了一種金屬成型技術中金屬半固態漿料制備方法和裝置。其目的在于提供一種可以降低原材料成本，提高成品率及產品質量的鎂合金半固態注射成型方法和裝置。注射成型的方法包括金屬粉末進行混合；氣體保護；定量供給；在集注射、攪拌、輸送功能為一體的金屬套筒裝置內將金屬粉末轉變為固液混合狀態；半固態注射成型。注射成型裝置由金屬粉末混合裝置和注射機兩部分組成，金屬粉末混合裝置由金屬粉末攪拌容器和金屬粉末存儲容器組成；注射機包括一集注射、攪拌、輸送功能為一體的金屬套筒裝置，它由套筒和內部的螺旋輸送桿組成，套筒的外圍裝有可對套筒的不同部位進行溫度控制的冷卻器和加熱器。但它存在以下不足：

1、沒有高速注射的機構和控制系統。實施鎂合金半固態注射成型加工的注射機構和注射速度控制系統應滿足半固態材料注射充型的要求，具備相應的結構和高速注射控制系統。

2、注射機構未設止逆閥。實施鎂合金半固態注射成型加工的注射機構應具有封閉良好的止逆閥，才能保證制品的尺寸穩定性和精度要求。

因此，有必要進一步改進和完善。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在提供一種結構合理緊湊、制造成本低、體積小能耗低、控制精度高、調試容易、可高速注射，并且能夠對注射速度、保壓壓力以及塑化背壓進行閉環控制的伺服控制半固態鎂合金注射成型機，以填補國內半固態鎂合金注射成型機的空白。

按此目的設計的一種伺服控制半固態鎂合金注射成型機，包括鎖模機構、注射機構、液壓機構、電氣機構和機架，其結構特征是注射機構中的注射油缸設置有空心浮動活塞，加料系統中配置有能夠形成半固態鎂合金組織形態的送料螺桿組件；液壓機構包括插裝閥和高響應蓄能器，高速注射速度控制系統在注射油缸出油側設置高頻響伺服閥，注射油缸進油側和出油側設置二個壓力傳感器PS1和PS2，實時檢測系統壓力；電氣機構中設置有高速CPU模塊控制高速注射速度，實時閉環控制。

所述的注射油缸內一端設置有空心浮動活塞，另一端固定有定位套筒，空心浮動活塞的開口端插入定位套筒外壁和缸體內壁之間密封配合；空心浮動活塞內外壁設置有低摩擦組合油封。所述的空心浮動活塞為輕質薄壁活塞，空心浮動活塞的中段與注射油缸內壁之間設置有低摩擦組合油封，空心浮動活塞的開口端與定位套筒之間設置有低摩擦組合油封；空心浮動活塞通過推力軸承與連接座相連接。

所述注射油缸的進油腔和出油腔與注射油控制板直接連接，采用等截面流道；注射油缸的進油腔和出油腔面積比為2.2∶1。注射機構還設置有自動調節的雙階注射位置和旋轉部件，能夠根據工藝和模具的不同要求調節兩種不同的注射機構位置；旋轉部件配置有液壓油缸驅動，方便快速更換螺桿。