[发明专利]用于铝及其合金的热室压铸机

说明书

本发明涉及一种用于浇铸铝及其合金的热室压铸机，它适合使用于由于熔融铝的侵蚀特性而不能使用金属的喷射装置的场合。更详细地说，本发明涉及一种使用陶瓷喷射装置的热室压铸机，该装置由4个零件组成，以避免形成整体的大陶瓷件并可在关键位置防止应力集中，并且被固定在一个位于熔融金属的盛装容器和金属加热炉的外面并与它们无关的结构上。

众所周知，与冷室压铸工艺相比，热室压铸工艺更有用。因此，热室压铸工艺以其铸件质量和浇铸效率高的优点已经广泛地用于浇铸锌和镁合金。特别是，在热室工艺中，熔融金属在通过与室温的套筒壁相接触的喷射套筒进入模腔中时不会受到冷却，并且该熔融金属也不会象在冷室工艺中那样吸收与套筒中的油性物质相接触的气体。

由于熔融的铝及其合金具有相当大的活性，它差不多可以同所有金属材料发生反应并且侵蚀它们，迄今为止，使用铸铁喷射装置的热室工艺象锌和镁的情况一样还不能使用。因此，虽然已经报道了许多利用陶瓷的喷射装置来浇铸铝及其合金的试验，仍然只有冷室压铸机用来压铸铝及其合金。

用于熔融铝及其合金的喷射装置必须由陶瓷和／或西密铅基轴承合金材料制成。一种用于浇铸铝合金的热室压铸机(例如在日本未经审查的实用新型公告(公开)号5-57368中所公开的热室压铸机)示于图15中。在该常规的热室压铸机中，一个具有用来熔化并容纳熔融金属3的熔锅4的熔炉6包括用来把熔锅4加热到某个温度以保持熔锅中的金属处于熔融状态的加热器5。安装在熔炉6上的熔锅4上设置有压射缸1和喷射管13。喷射管13具有一个用力固定在连接于模板52的模具15和16上的喷嘴44。

为了把模具15和16刚性地连接在喷嘴44上，熔炉6通过夹紧装置53被夹紧在模板52上，其详细说明此处省略。另一方面，柱塞12插入在压射缸1中，并且通过连接器32把该柱塞12与液压从动轴54相连接，使得当液压缸推动轴54向下时，柱塞12也向下移动以对在压射缸1中的熔融金属加压。因此，熔融金属流过喷射管13并且通过喷嘴44被射入模具15和16的模腔18中，从而完成浇铸操作。

在保证液压从动轴54、柱塞12和压射缸1的中心的对准方面，上述常规装置具有致命的缺点。由于压射缸1安装在熔锅4上，因而压射缸1的位置是不稳定的，因为熔锅4并不是经机械加工的精密结构，同时熔锅4的尺寸将由于温度的变化而变化，例如当加热器5开动时，熔锅4往往会发生膨胀而导致压射缸1的位置变化。当这种情况发生时，该喷射装置的正常功能就受到妨碍，从而使铸件质量不能保持。所以，使用上述装置时，熔锅4的频繁的重新定位是不可避免的。

公告(公开)号为5-57368的日本未经审查的实用新型(本发明人也是该注册实用新型的发明人之一)公开了一种与陶瓷压射缸分开但又通过在平面之间的密封环连接在该缸上的陶瓷喷射管。在该现有技术中，该密封环必须由一个很大的轴向力压紧，以便在用于铝的热室压铸机的接缝处密封住熔融金属。但是，对于这种装置来说，喷射管的喷嘴件的位置的少量变化可使密封恶化，从而引起不稳定的工作。

本发明的目的在于提供一种用于浇铸铝及其合金的热室压铸机，可使作用于陶瓷压射缸和陶瓷喷射管上的应力集中得以防止。

根据本发明，提供了一种用于浇铸铝及其合金的热室压铸机，包括：一个用于在其中盛装铝或其合金的熔融金属的容器；用于加热在该容器中的熔融金属的装置；一个陶瓷的压射缸，至少该缸的一部分浸入在该容器中；一个陶瓷柱塞，该柱塞用来在该缸中作往复运动并且可操纵以便将熔融金属通过陶瓷喷射管和浇口射入模腔中；用于固定该缸的装置，该固定装置包括一个用来固定压射缸的陶瓷外套筒，一个配置在该容器中的熔融金属的外面并用来固定该外套筒的金属或轴承合金凸缘，以及一个配置在该容器和加热装置的外面并且与它们无关的固定支承框架结构，使得该凸缘固定在该框架结构上。

在一个实施例中，喷射管和压射缸制成两个互相分开的彼此独立的物体，以简化外套筒的形状；压射缸在其侧面部分设置有一个凹形的熔融金属出口并且该喷射管具有一个凸形的底端；一种密封材料配置在压射缸的凹形出口与喷射管的凸形底端之间，使得喷射管和压射缸借助于使用一个外力通过所述密封材料而互相连系在一起。

在这种情况下，压射缸的凹形出口和喷射管的凸形底端共同限定了各压射缸和喷射管的不平行的锥形配合端。

在另一个实施例中，压射缸和喷射管一起制成单个的陶瓷体，使得喷射管从压射缸的侧面部分向外延伸，以及压射缸具有一个固定在陶瓷外套筒内的底部。