专利名称：融熔金属控制压力的压铸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种融熔金属控制压力的压铸装置，特别是针对铝和镁的轻合金的控制压力的压铸装置。
现有许多以融熔的金属模具铸造产品的方法(尤其是指轻合金的铸造)，包括依据该液态金属是否以高压注入模具中的压力模具铸造方法、及铸造时，将模具置于旋转物品上的离心力铸造方法、以及最近所知的挤压铸方法，其是将液态金属填入模具的一部份然后再以压合装置施以压力。
这些铸造的方法是依据拟制造的产品的形状和尺寸，以及使用何种合金铸造而选择应用，但在实际上其并不见得产生得出没有构造上缺失的铸造品，例如内应力的存在，微小的孔隙和在生产过程中不均匀的集中，其大部份都是因为在固化的过程中失去控制所致。
特别是对以铝和镁合金铸造的构形较复杂的产品，以及不同厚度的元件例如用于马达车辆的轻合金轮子或者相类同的产品，一个在可开启模具中的控制压力的铸造程序其可以在较短的时间和以较低的花费而得到较已知铸造方法更佳的铸造机械性能，例如在一九八八年九月十九日申请的欧洲专利第八八一一五五三四二三号专利申请案。该执行铸造步骤的顺序提供以一个进料头或类似的装置将液态的金属经由设在铸造孔侧面的注入孔注入铸造孔中，以及将金属注入一设在铸造孔的下方且与铸造孔连接的一分散室，然后再以一压力装置施压于该存在铸造孔和分散室中的金属而完成该注料的程序，然后再以一藉由铸造孔上方部份的高压装置由下方对该固化中的金属施压，若有必要可藉由固定的模具来施行。于是完成了模具部份结构的脱离，和固化的铸造元件的拔取。
实际上，具有侧面注料的铸造步骤包含了相当的结构复杂性，其大部份是由于为了使注料的管体可以尽可能的将材料完全的注入铸造孔的区域中所衍生而出的。
现有的侧面注料管道的形状是设计成可以将融熔的金属同时注入铸造孔中和位在下方的分散室中，而实际上其在不同的铸造孔区域中必需包含有不同注料速率的设计，且由于铸造成型常不是均匀分布的，其在成型时往往造成机械上的阻力，使金属不是均匀的注入。
最后，由该程序所得到的元件便会有表面精度上的不足，以致于不得不再进行额外的磨光程序，必需将在铸造过程中位在进料口内端部由该金属形成的突出柱或块去除，再予以磨光，而形成制程的增加，及人工成本的浪费。
为改善上述现有铸造方法的缺失，本实用新型的目的在于提供一种融熔金属控制压力的铸造装置，尤其是对由铝和镁组成的合金的铸造，其可以得到远较现有压力铸造方法所制造的产品具有更佳的机械和表面性质的产品，更重要的是其所花费较时间和成本均较低，并可减少对于所得铸造品表面加工的操作程序。
本实用新型的另一目的在于提供一种融熔金属控制压力的铸造装置，其在任何方式下，甚至是非常复杂的产品铸造，例如车辆的轮子，可以将材料很均匀整齐的注入铸造孔的范围中并使所得到的铸造物具有光滑整齐的表面。
本实用新型的另一目的在于提供一种融熔金属控制压力的铸造装置，其具有一较已知装置简单的结构和更容易的操作方式以使铸造物件有整齐且较精确的几何尺寸。
本实用新型的再一目的在于提供一种融熔金属控制压力的铸造装置，其可将产品元件在开模时很方便的与模具或模子分离，于是便可减少被覆或对铸造孔处理的需要而可避免上述的缺点。
上述的创作目的、目标和其他的目的可由以下所述的融熔金属的控制压力铸造的程序而达成，特别是制造由铝和镁构成的轻合金，其主要利用一可拔取的压合装置和一固定模具，并配合下列的步骤特征完成1.在固定的模具中置入并且限定压合装置以得到一个空间较所欲生产铸造物体积为大的铸造孔。
2.藉由至少一个伸入于该铸造孔中的管体，将定量的液态金属注入铸造孔中。
3.移动压合装置以在模具中封闭，而形成一可以对整个位在铸造孔中金属施压的压力。
4.对位在铸造孔中的金属施以一高压，并保持该压力直到物体固化为止。
5.将压合装置与该模具分离以使压合装置的一部份与产品分离。
6.最后将压合装置移离模具并且将产品由模具上拔取。
而为配合上述步骤以达到本实用新型的目的，本实用新型所提供的装置技术范围为一种融熔金属控制压力的铸造装置，包含至少一模具，一支持该模具的固定结构，一相对于该固定结构的可移动装置，一与该移动装置连设并可伸入于模具中的可移动压合装置，它与可移动装置组成可移动结构，驱动该可移动压合装置的控制装置，一在该可移动压合装置和模具间的铸造孔，至少一管体设于该可移动的结构并且与该铸造孔连通，
对融熔金属施压并经由该至少一只的管体伸入铸造孔的第一压力装置，该第一压力装置紧密的设在可移动结构中并可于其中滑动，并以压合装置伸入于模具中的方式可控制的驱动该在铸造孔中的压力装置，以及以预定冲程双向的推动压合装置第一和第二驱动装置，该驱动装置包括在融熔金属尚未经由管体进入模具铸造孔中前，将压合装置推至部份封闭模具的位置的装置，在融熔金属完全进入模具的铸造孔中后推动压合装置完全封闭模具的装置，以及，将固化的铸造元件由铸造孔拔取出的抬升压合装置的装置。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，其中该将融熔金属压入至铸造孔的第一装置包括，在该可移动的结构中设至少一腔室，在腔室中移动的一双向插柱，以及，至少一由双向插柱装置所形成的柱体，该柱体可沿管体移动以施压于铸造孔中的融熔金属。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，其中双向插柱装置可以选择地并受到控制地充以具压力的液体。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，其中至少设一与管体连通的浇道以将融熔的金属填入铸造孔中，该双向插柱装置的柱体并可控制的将该浇道封闭。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，其中在受第一压力装置作用的区域中设一铸造孔，该装置另包括第二压力装置，该第二压力装置可在模具中与压合装置平行的移动，并可被设定在对铸造孔中至少一区域内的融熔金属施加压力的位置，而该区域的周围则是受到第一压力装置的作用。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，设一可自模具中将该铸造的固化金属元件拔取的装置。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，其中由模具中拔取该铸造的固化金属元件的装置由第二压力装置所组成，该第二压力装置在当模具开启时起该作用。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，包括当压合装置移离模具时将该固化的铸造金属保留在模具中的装置。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，其中该保留固化的铸造金属在模具中的装置由第一压力装置所组成，该第一压力装置在压合装置移离模具时被驱动去施压于该固化的铸造金属以脱离模具。
所述的融熔金属控制压力的铸造装置，该模具包含至少一对可相互连接的侧壁，其中该侧壁至少为该模具的一部份，且其中该可移动的装置具有一环状本体，该环状本体设在模具的上方并与侧壁连接以定位在封闭条件下的侧壁，以将两侧壁一起相互闭合以封闭该模具。
本实用新型的优点在于提供一种融熔金属控制压力的铸造装置，利用该装置所得的成品不需要再作最后的抛光处理，且无因浇注口而产生的凸柱，故毋需加以磨削。
本实用新型的另一优点在于提供一种融熔金属控制压力的铸造装置，其模具中的程序可依据元件形状而以多点的方式在元件上施以高压。
本实用新型的再一优点在于提供一种融熔金属控制压力的铸造装置，由程序可观察出其相对于已知的程序可减少元件固化的时间。
以下结合附图进一步说明本实用新型的结构特征及目的。
附图简要说明
图1为本实用新型的一种适于执行本程序的装置的中央侧视剖面图，其中该模具是为一近距离所示的一种铸造汽车轮子的具有分叉侧壁的模具。
图2为本实用新型的模具在开放位而侧壁为闭合时的中央位置的剖视图。
以上所述的图式，是一种实施例的附图，其中设有一个可开启的侧壁以适用作铸造汽车车轮的模具，也就是说，可以适用于铸造一个部份由铝或镁合金制成具有复杂的形状及许多不同的厚度的轮子。
该装置可在铸造的模具中制造出各种不同尺寸、形状的产品，因为本实用新型的铸造程序具有一个特别的操作顺序和条件，其与所使用的模具或模子的型式是无关的。
所描述的装置是由一固定的支持结构1所支持，其周边与一柱状的柱体2结合并在其上方支持一刚体的架体3。在该支持结构1和该上方的架体3之间套设一可以在柱体2上垂直自由滑动的移动架4，并且藉由一群双向插柱5在固设于上方架体3上的汽缸体中滑动，其具有冲压的作用，而每一个插柱5的柱体5a其一端是固定于该可移动的移动架4上。
一片水平板体6固设于该固定的支持结构1上，而该固定模具的一部份，更精确的说，应是该模具的中央部份7a固定在该水平的板体6上。该模具是由两片或多片的可移动壁面，或者由现有的半片壳体8－8a方式将其外围围覆，其内面形成与拟将生产物品一样的形状，并配合压合装置和中央铸造孔9a的周围区域9b在下文作更详细的说明。该铸造孔9a是由模具的中央部份7a和侧面的铸造孔周围区域9b所形成。该可移动的半片壳体8－8a可相应于压合装置而形成分叉状，并且藉由目前已使用的水平液压插柱而至固定模具的中央部份7a，而此一部份将不再详述。
该两半片壳体8－8a的外表面是为锥状，其较小的基座部份朝上而可与一相对的锥状座体11a结合，该锥状座体11a设在一与移动架4连设的环状体11中；该环状体11的功能在于当进行至将金属压入铸造孔中的步骤时，可预防半片壳体张开。
一水平板体12与该固定的支持结构1连接，并可藉由一较低的双向插柱13而可相对于模具的中央部份7a作来回的移动；该板体12和相关的插柱13被另一双向插柱14的柱体14a穿过，并且该柱体14a可在横设于模具中的水平板体6和中央部份7a间的座体中紧配合的垂直移动，其末端则为一指向压合装置并具有适当形状末端15a的本体15。
一环状腔室17环设在固定模具的中央部份7a和半片壳体8－8a的较低部份之间，并直接与铸造孔的周围区域9b连接。加压体18等紧密的设在环状腔室17中并可于其间滑动，并固定在柱状体19的上端部份，而柱状体19另端则固定在可由双向插柱作动的板体12上，并可在板体6中滑动。
加压体18的作用是在固化的步骤中将金属加压进入铸造孔中，以使在铸造的结束过程中当半片壳体8－8a打开时造成由模具中拔取元件的作用。
由上述可知，在机器的开启和关闭的步骤中，该压合装置10的装设是可因为架体20滑动式的组装而使之在以适当突缘21、22所分别预设的冲程上，抵于相邻移动架体4顶面和一较低的板体23，而与半片壳体8－8a作垂直的同轴运动。
一管道40以可容许垂直滑动的方式装设于压合装置10的中央，其在向下的位置连设朝向铸造孔，一双向插柱25的柱体16容设于一缸体24中，该缸体24与架体20连接并可驱动柱体16在管道40中运动。如在
图1中清楚看到的情形，该柱体16的底端16a被以面向本体15的末端15a方式而装设。一杆体26被设于缸体24的上方，其上端部份可在一活塞27中滑动，而该活塞27可在一与顶面固定架体3固接的一缸体28内移动。
该杆体26的顶端设一盖体26a以抵接插柱27。
一环状槽29(见图2)横向设于该杆体26和卡合栓30之间。卡合栓30套入环状槽29的时机仅在杆体26的盖体26a与活塞27的顶面27a接触时才能达成(见
图1)；此时活塞27能推动杆体26，该架体20和压合装置10才能在活塞27的行程中向下运动。
一浇道31设在压合装置10的本体上以填入熔融的金属并导引至内滑设有压力插柱25的柱体16的管道40内；在下文中很明白的看出，在液态金属进入铸造孔后，该浇道的出口端32便被柱体16遮蔽。
由以上所描述可以明白的看出，如图中所示仅以实施例方式说明的将定量的液态金属填入模具中以制造一马达车辆的车轮，是以将金属填入固定模具中央铸造孔的方式，在模具的中央部份实施，该金属对压合装置10而言，可以完全的充满铸造孔中和侧面的周围区域9b。
通过如上述装置中的由不同活塞和压力体所限制的特别程序可以对所有的铸造孔提供完全和均匀的浇铸性能，而可根据这个程序得到一固化的元件，此亦正是本实用新型的目的。
而实施上述装置的操作程序则如下所述由模具开启的位置开始，如图2所示，移动架4受到插柱5的作用而保持在升高的位置，活塞27亦因为液压充填入缸体28的较低腔室中而被提升到行程的顶面极限点，而杆体26则移动到行程的顶面极限位置，卡合栓30被拔取，藉由一横向的插柱在外侧将半片壳体8－8a关闭，然后插柱5被驱动以降低移动架4，直到压合装置10及环状体11分别移入半片壳体8－8a的内、外侧，而在架体4向下的行程中，压合装置10在杆体26的盖体26a接触到活塞27的顶面27a而使其在模具完全关闭之前便停止。因而该压合装置相对于由预定量的关闭位置而言，仍保持升高状态。
然后卡合栓30便被伸入环状槽29中而在向下的运动动作中相互形成紧密的结合，此时活塞27和杆体26则与压合装置10固接。
然后一计量的液态金属经由浇道31被灌入铸造孔的中央区域，然后藉由降下的插柱25的柱体16以封闭浇道31的出口开孔32。
然后活塞27于缸体28中向下移动，以在模具中完全封闭压合装置而形成铸造孔；而下降的活塞27向位在铸造孔中央区域的液态金属施力以使之在整个包括周围区域9b的铸造孔中均匀的扩大，而不会再回到浇道31内。
应注意的是，移动柱体16以封闭浇道31的动作是以将低压液体注入缸体24而实施的，所以在封闭压合装置10进入模具的步骤中，任何额外的液态金属可沿空隙40上升，甚至施以大于柱体16上的压力而将柱体16向上移动。
插柱14，13和25被以高压驱动；在这样的情形下，柱体16和柱体14a的顶端15a对位在铸造孔中的金属中央区域施以一高的压力，同样的周边加压体19，19a等由底部向上对金属施一高压，此些高压压力一直保持直到元件固化为止。
依照一般在铸造孔中金属温度性能的规则，可以很方便的施行该压力，特别是，最大的压力在元件固化后才产生。
当元件固化发生后，在活塞27上施一动作使压合装置可与元件分离，其中柱体16藉由活塞25的作用而被保持对元件施压以避免在压合装置10脱离时造成元件的变形。
在此时，藉由插柱5和25的动作，柱体16向上升，直到该插柱5和25回到如图2所示的位置时柱体16才完全上升完成。
当压合装置被拔取并且在模具外停止时，侧面插柱插入以开启半片壳体8－8a，并将其侧向移向固定的模具。
最后，为了达到拔取该成型的元件，插柱14和加压体19被驱动而插入，经由施一作用力使元件脱离铸造孔，该作用力经由分布在元件周面上和元件中央部分不同点的作用而使元件更容易脱离且不会变形。
实际上依据本实用新型的操作步骤的顺序可以明显看出，其可以如图和文中所描述型式的铸造装置执行，以获得一种具有机械上和在整个元件上有着均匀表面特性的产品，而以现有的程序则不能制出，另该所制出的产品元件的另一优点例如其不需要再作最后的抛光处理，且无因浇注口而产生的凸柱，故毋需加以磨削。
权利要求1.一种融熔金属控制压力的压铸装置，包含至少一模具，一支持该模具的固定结构，一相对于该固定结构的可移动装置，一与该移动装置连设并可伸入于模具中的可移动压合装置，它与上述可移动装置组成一可移动的结构，驱动该可移动压合装置的控制装置，一在该可移动压合装置和模具间的铸造孔，至少一管体设于该可移动的结构并且与该铸造孔连通，对融熔金属施压并经由该至少一只的管体伸入铸造孔的第一压力装置，该第一压力装置紧密的设在可移动结构中并可于其中滑动，并以压合装置伸入于模具中的方式可控制的驱动该在铸造孔中的压力装置，以及以预定冲程双向的推动压合装置的第一和第二驱动装置，该驱动装置包括在融熔金属尚未经由管体进入模具铸孔中前，将压合装置推至部份封闭的模具位置的装置，在融熔金属完全进入模具的铸造孔中后推动压合装置完全封闭模具的装置，以及，将固化的铸造元件由铸造孔拔取出的抬升压合装置的装置。
2.根据权利要求1所述的融熔金属控制压力的压铸程序及装置，其中该将融熔金属压入至铸造孔的第一装置包括，在该可移动的结构中设至少一腔室，在腔室中移动的一双向插柱，以及，至少一由双向插柱装置所形成的柱体，该柱体可沿管体移动以施压于铸造孔中的融熔金属。
3.根据权利要求2所述的融熔金属控制压力的压铸装置，其中双向插柱装置可以选择地并受到控制地充以具压力的液体。
4.根据权利要求2所述的融熔金属控制压力的压铸装置，其中至少设一与管体连通的浇道以将融熔的金属填入铸造孔中，该双向插柱装置的柱体并可控制的将该浇道封闭。
5.根据权利要求1所述的融熔金属控制压力的压铸装置，其中在受第一压力装置作用的区域中设一铸造孔，该装置另包括第二压力装置，该第二压力装置可在模具中与压合装置平行的移动，并可被设定在对铸造孔中至少一区域内的融熔金属施加压力的位置，而该区域的周围则是受到第一压力装置的作用。
6.根据权利要求1所述的融熔金属控制压力的压铸装置，设一可自模具中将该铸造的固化金属元件拔取的装置。
7.根据权利要求6所述的融熔金属控制压力的压铸装置，其中由模具中拔取该铸造的固化金属元件的装置由第二压力装置所组成，该第二压力装置在当模具开启时起该作用。
8.根据权利要求1所述的融熔金属控制压力的压铸装置，包括当压合装置移离模具时将该固化的铸造金属保留在模具中的装置。
9.根据权利要求8所述的融熔金属控制压力的压铸装置，其中该保留固化的铸造金属在模具中的装置由第一压力装置所组成，该第一压力装置在压合装置移离模具时被驱动去施压于该固化的铸造金属以脱离模具。
10.根据权利要求1所述的融熔金属控制压力的压铸装置，该模具包含至少一对可相互连接的侧壁，其中该侧壁至少为该模具的一部份，且其中该可移动的装置具有一环状本体，该环状本体设在模具的上方并与侧壁连接以定位在封闭条件下的侧壁，以将两侧壁一起相互闭合以封闭该模具。
专利摘要一种融熔金属控制压力的铸造装置，使用一具有拔取压合装置和固定模具的模具组，其包括在模具中定位和限止压合装置以形成一铸造孔。一计量的液态金属经由一伸入铸造孔的管体注入铸造孔中，该压合装置再被推送以封闭模具有内部，以产生一压力将金属分散至整个铸造孔，然后施压于金属上，直到融熔金属固化为止，再在压合装置尚未移离模具之前，将压合装置一部分脱离模具以与固化的元件分离，并将元件由模具中取出。
文档编号B22D17/12GK2168668SQ93222598
公开日1994年6月15日 申请日期1993年8月20日 优先权日1993年8月20日
发明者林圣明 申请人:乔福机械工业股份有限公司