专利名称：真空压铸截止装置及控制方法
真空压铸截止装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种压铸模具附件，尤指真空压铸截止装置及控制方法。背景技术：
压铸件成型过程合模，将金属液浇注入模具型腔，保压一段时间，冷却固化成形， 开模后取出成品。在充模过程中，型腔中的气体需要及时排除以免出现气孔、浇不足等问 题，真空排气是解决这一问题的有效手段。真空截止阀是真空排气系统主要组成部分，真空 截止阀通常包括阀体、设于阀体内的排气道及可移动的阀芯，在压铸开始阶段，真空截止阀 排气，气体经排气道抽出，一旦完成抽气，阀芯动作及时关闭排气道，此时液态金属无法从 排气道溢出至阀外。在压铸过程中，压力较高，由于阀芯与阀体为间隙配合，液态的金属易 进入两者间隙处，待冷却后液态金属形成较硬的金属飞边，飞边不断累积卡在阀芯与阀体 之间的间隙内，使阀芯移动过程中产生磨粒磨损，导致阀体或阀芯损坏。另一方面，阀芯与 阀体的间隙中卡有飞边后，阀芯动作不灵敏，一旦排气道关闭不及时，液态金属外溢入真气 抽气装置将使其报废。为解决上述问题，本人已申请有“真空压铸截止阀”专利，如图1所 示，在阀芯上设环形槽以刮落并容纳在压铸过程中产生的飞边，并在阀体中开设经过阀芯 的截止阀油道，在阀芯运动过程中，环形槽与截止阀油道相通，从而通过流动的油液将飞边 排出环形槽，避免飞边累积夹于间隙中，保护阀芯及阀体，防止两者因飞边而拉伤。但随之 带来另一问题，在真空排气时易将位于截止阀油道中的油从阀芯及阀体的间隙处吸入排气 道进入模具型腔及抽气装置中，影响截止阀功能、产品质量，且油与废渣的混合较难去除， 易堵塞气道，严重影响抽气装置的工作可靠性。
发明内容本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进， 提供一种真空压铸截止装置及控制方法，以达到保证产品质量，改善抽气装置工作环境的 目的。为此，本发明采取以下技术方案真空压铸截止装置，包括设真空截止阀，所述的真空截止阀包括截止阀座、上阀 体、下阀体及阀芯，阀芯上端穿过下阀体并可在其中移动；下阀体中设有经过阀芯的截止阀 油道，截止阀油道进油口与出油泵相连，其出油口与抽油泵相连；所述的上阀体设有截止阀 气道，截止阀气道的末端与气管接头的首端连接，所述的气管接头的末端与抽气装置连接； 所述的抽气装置包括真空罐、设于气管接头与真空罐之间的抽气阀，其特征在于所述的截 止阀油道进油口与出油泵的出油口之间及进油口和抽油泵进油口之间均设有油阀；所述的 气管接头末端还连有清渣装置，所述的清渣装置包括用于容纳高压气体的气罐、设于气管 接头与气罐之间的第一清渣阀。设于截止阀油道进油口与出油泵的出油口之间的油阀用于 控制截止阀油道的进油，在抽气前及抽气过程中关闭该油阀，避免油不断进入截止阀油道； 设于进油口和抽油泵进油口之间的油阀，该油阀在前述油阀关闭的同时开启，使截止阀油 道进油口和出油口同时抽油，清除截止阀油道中的油液，防止在抽气过程中油液经阀芯与阀体的间隙进入截止阀气道及型腔，而影响产品的质量；增设的清渣装置用于清除气道、排 气道中的废渣和残液等，保证抽气装置的工作可靠性。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征截止阀油道进油口与出油泵的出油口之间的油阀为第一油阀，截止阀油道进油口 和抽油泵的进油口之间的油阀为第二油阀，所述的第一油阀和第二油阀均为由单片机控制 的二位二通换向阀，第一油阀常态为通，第二油阀常态为关。二位二通换向阀可为活塞式 换向阀，其由气缸带动，而气缸由带电磁阀的气阀控制，单片机通过电磁阀的控制油阀的开 闭。两油阀可位于同一油阀座内，以减少体积，方便安装。所述气管接头的末端设有气阀座，所述的气阀座内设有滤网容纳腔以容纳用于过 滤进入抽气装置空气的滤网。从真空截止阀抽回的气体经滤网过滤后再进入真空罐。所述的滤网呈圆筒形，其外圆周与滤网容纳腔壁之间为过滤腔，过滤腔与抽气装 置的抽气阀及清渣装置的第一清渣阀相连；所述的清渣装置还包括开放式第二清渣阀，其 与滤网的一端相对，滤网的另一端与气管接头相对。第二清渣阀用于清渣，特别是在金属液 已固化后，气罐中高压气体经开启的第一清渣阀、过滤腔、滤网、第二清渣阀，将滞留在滤网 上的废渣等清出气阀座。所述的抽气阀、第一清渣阀均设于气阀座内，气阀座设与滤网腔相通的气阀气道， 气阀气道中设有所述的抽气阀及第一清渣阀。抽气装置及清渣装置共用气阀座，抽气阀与 第一清渣阀通过气阀气道相连，结构紧凑，尺寸小，重量轻，易于安装。所述的油阀、清渣阀及抽气阀均由对应的气缸控制，单片机通过气缸控制对应阀 的通断。当抽气阀开启时，真气罐就开始抽气。真空压铸截止装置控制方法，其特征在于它包括以下步骤1)抽油步骤，油阀动作，抽油泵对截止阀油道进行双向抽油；2)抽气步骤，压射头推入封住料管开始充模，抽气装置工作，将排气道中的气体抽 出以形成真空；3)供油步骤，待金属液进入真空截止阀，阀芯动作，截止阀气道隔断，抽气装置停 止抽气，出油泵对截止阀油道开始供油；4)第一次清渣步骤，待模内金属液固化，清渣装置工作，释放高压气体，排除抽气 装置抽气时带入气道的废渣，延时，清渣装置停止工作；5)第二次清渣步骤，开模后，清渣装置第二次开始工作，对气管接头及真空截止阀 气道清渣，延时清渣结束工作。同时对截止阀的两油口进行抽油，清油干净，防止抽气时油液从截止阀阀芯和下 阀体的间隙处被吸入型腔，影响截止阀功能和产品质量，双次清渣，对气路进行全程清渣， 清渣彻底。截止阀油道进油口与出油泵的出油口之间设有第一油阀，截止阀油道进油口和抽 油泵的进油口之间设有第二油阀，在抽油时，第一油阀关闭，停止出油泵向截止阀油道供 油，第二油阀开启，使抽油泵对截止阀油道的进口和出口同时抽油；在供油时，第一油阀开 启，出油泵向截止阀油道供油，第二油阀关闭，切断抽油泵与截止阀油道进口的通路，只对 截止阀油道的出口抽油。两油阀开启的时间可根据合模或压射头推入封位料管口的时间点 来确定。
5
抽气装置和清渣装置同用气道，抽气装置设真空罐、抽气阀，清渣装置设用于容纳 高压气体的气罐、第一清渣阀及第二清渣阀，气道中设滤网，滤网外圆周为过滤腔，过滤腔 与第一清渣阀、抽气阀相连；在抽气时，抽气阀开启、第一清渣阀及第二清渣阀关闭，真空截 止阀内的气体经滤网、过滤腔、抽气阀进入真空罐；在第一次清渣时，抽气阀为关闭状态，第 二清渣阀开启，延时，第一清渣阀开启，高压气体依次通过第一清渣阀、过滤腔、滤网、第二 清渣阀至腔外，将落于滤网上的及气道上的废渣排出；第二次清渣时，抽气阀为关闭状态， 第二清渣阀为关闭状态，第一清渣阀开启，高压气体通过第一清渣阀、过滤腔、滤网、气管接 头、真空截止阀气道至上阀体外，将落于气管接头、真空截止阀气道内的废渣排出。在第一 次清渣时，第二清渣阀早于第一清渣阀开启，避免落于滤网上的废渣因高压气体的冲力而 卡在第二清渣阀上，影响第二清渣阀的开启。一次清渣时间可为0. 5-1秒，第一次清渣主要 去除滤网上的废渣，避免在第二次清渣时将滤网上的废渣带入气管接头、真空截止阀内，影 响清渣效果，二次清渣全面清除气道上的废渣、油液等，排渣更彻底。所述的第一油阀、第二油阀、第一清渣阀、第二清渣阀、抽气阀均由对应气缸驱动， 所述的气缸由单片机控制。对应气缸由对应气阀控制，而气阀可以电磁阀等控制，单片机通 过电磁阀控制对应气缸的工作。有益效果 1、截止阀油道连接两油阀，可同时对截止阀的两油口进行抽油，清油干净，防止抽 气时油液从截止阀阀芯和下阀体的间隙处被吸入型腔，影响截止阀功能和产品质量，2、增设清渣装置，清除气道、型腔中的废渣，保证产品质量。3、采用双次清渣，对气道进行全程清渣，清渣彻底。
图1是真空压铸截止阀结构示意图；图2是本发明油路系统原理图；图3(a)是本发明油路结构示意图；图3 (b)是图3 (a)的A-A剖视结构示意图；图3 (c)是图3 (a)的B-B剖视结构示意图；图4(a)是本发明气路结构示意图；图4(b)是图4(a)的A-A剖视结构示意图；图5是本发明工作流程图。图中1-截止阀，101-截止阀座，102-上阀体，103-下阀体，104-阀芯，105-排气 道，106-截止阀气道，5-抽油装置，201-截止阀油道，202-截止阀进油口，203-截止阀出油 口，204-油阀座，205-第一油阀，206-第二油阀，207-出油泵，208-抽油泵，209-油阀油道， 3-抽气装置，301-气阀座，302-滤网，303-过滤腔，304-气阀气道，305-抽气阀，4-清渣装 置，401-气罐，402-第一清渣阀，403-第二清渣阀，5-气管接头，6-抽气接头。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示，真空截止阀1包括截止阀座101、上阀体102、下阀体3及阀芯104，阀芯104上端穿过下阀体103并可在其中移动；下阀体103中设有经过阀芯104的截止阀油 道201，截止阀油道201两端延伸于阀座壁中并在阀座上形成进油口 202和出油口 203。截 止阀油道进油口 202与出油泵207相连，其出油口 203与抽油泵208相连；上阀体102设有 截止阀气道106，截止阀气道106的首端可与上阀体102、下阀体103结合处的排气道105 连接，截止阀气道106的末端与气管接头5的首端连接，气管接头5的末端与抽气装置3连 接。真空压铸截止阀的工作过程(1)合模，下阀体103和上阀体102之间形成一个气道 进料口——排气道105——截止阀气道106——气管接头5。其中进料口 2与模具型腔相连 通。(2)充模，当高速金属液充满模具型腔后到达真空截止阀时，阀芯104封堵截止阀气道 106，真空截止阀关闭以防止金属液进入抽气装置3。在充模过程中，不断从真空管接头中 抽气。(3)保压、降温，油箱内的油液在出油泵207及抽油泵208的作用下进入截止阀流道 201中，使阀芯104容纳腔外周的环形槽中存在流动油液，进入阀芯104间隙处的飞边被环 形槽刮落后进入截止阀流道201随油排出。(4)开模，阀芯104回退，真空截止阀进入下一 循环。
如图2所示，本发明在截止阀油道进油口 202与出油泵207出油口之间设第一油 阀205，在截止阀油道进油口 202和抽油泵208进油口之间设第二油阀206 ；第一油阀205 和第二油阀206均为二位二通换向阀，第一油阀205常态为通，第二油阀206常态为关。如 图3(幻、303)、3(()所示，第一油阀205、第二油阀206位于同一油阀座204内，两阀之间设 相连的油阀油道209，该油阀油道209与截止阀油道进油口 202相连，第一油阀205和第二 油阀206采用活塞式油阀，活塞杆连有气缸，C 口接抽油泵208，D 口接截止阀油道的出油口 203,E 口接出油泵207，F 口接截止阀油道进油口 202。当第二油阀206活塞下行，使油阀油 道209与抽油泵208进油口连通；第一油阀205活塞上行隔断截止阀油道进油口 202和出 油泵207，停止进油。如图4 (a)、图4 (b)所示，气管接头5末端连有抽气装置3及清渣装置4，其中抽气 装置3包括设于气管接头5末端的气阀座301、设于气阀座301内的筒形滤网302、与过滤 腔303连接的抽气阀305，与抽气阀305通过抽气接头6连接的真空罐。清渣装置4包括存 放高压气体的气罐401、连接气罐401和过滤腔303的第一清渣阀402、与滤网302 —端连 接的开放式第二清渣阀403。滤网302呈圆筒形，其一端与气管接头5相对；滤网302的外 圆周与滤网容纳腔壁之间过滤腔303，过滤腔303与抽气装置3的抽气阀305及清渣装置4 的第一清渣阀402相连。抽气阀305、第一清渣阀402均设于气阀座301内，气阀座301设 与过滤腔303相通的气阀气道304，气阀气道304中设有抽气阀305及第一清渣阀402。上述的油阀、清渣阀及抽气阀305均由对应的压力缸控制，单片机通过压力缸控 制对应阀的通断。图5所示，真空压铸截止装置控制方法，其特征在于它包括以下步骤1)抽油步骤，如图3(a)、3(b)、3(c)所示，单片机通过气缸控制第一油阀205的活 塞上移，关闭第一油阀205，隔断截止阀油道201进油口 202与出油泵207的出油口，截止 阀油道201不再进油；单片机控制第二油阀206的活塞下移，开启第二油阀206，截止阀油 道201进油口 202和抽油泵208的进油口连通，使抽油泵208对截止阀油道201的进口和 出口同时抽油，抽油开始的时间为合模前或合模后；2)抽气步骤，压射头推入封住料管开始充模，如图4(a)、4(b)所示，单片机通过气缸控制抽气阀305的活塞左移，抽气阀305开启，真空罐与截止阀气道106连通，所抽气体 经过气管接头5、滤网302、过滤腔303、抽气阀305，最终进入真空罐，所吸入的废渣被滤网 302过滤，将排气道105中的气体抽出以形成真空；在压射头上设一行程式开关，当压射头 推入封位料管后，行程开关将信号传递给单片机，单片机可将该时刻点作为参照点，作为后 序步骤的时间参考点，当然也可在模具上设相应行程开关，以合模时间作为后序步骤的时 间推算点。3)供油步骤，待金属液进入真空截止阀，阀芯104动作，截止阀气道106与排气道 105隔断，单片机控制抽气阀305关闭，使真空罐与气道隔道，抽气装置3停止抽气。此时， 单片机控制第一油阀205开启为截止阀油道201供油，第二油阀206关闭，停止抽出泵208 对截止阀油道进油口 202抽油，只对截止阀油道201的出口抽油。4)第一次清渣步骤，待模内金属液固化，单片机控制气缸带动第二清渣阀403的 活塞上移，第二清渣阀403开启，滤网302 —端与外界相通，延时0. 5秒，使第二清渣阀403 完全打开后，第一清渣阀402在单片机的控制下开启，高压气体依次通过第一清渣阀402、 过滤腔303、滤网302、第二清渣阀403至腔外，将落于滤网302上的及气道上的废渣排出； 释放高压气体，排除抽气装置3抽气时带入气道的废渣，延时0. 5-1秒，第一清渣阀402关 闭，第二清渣阀403关闭；5)第二次清渣步骤，开模后，第一清渣阀402重新开启，高压气体通过第一清渣阀 402、过滤腔303、滤网302、气管接头5、真空截止阀气道106至上阀体102外，将落于气管接 头5、真空截止阀气道内的废渣排出。延时0. 5-1秒，清渣结束工作。
权利要求
真空压铸截止装置，包括设真空截止阀，所述的真空截止阀包括截止阀座(101)、上阀体(102)、下阀体(103)及阀芯(104)，阀芯(104)上端穿过下阀体(103)并可在其中移动；下阀体(103)中设有经过阀芯(104)的截止阀油道(201)，截止阀油道(201)进油口(202)与出油泵(207)相连，其出油口(203)与抽油泵(208)相连；所述的上阀体(102)设有截止阀气道(106)，截止阀气道(106)的末端与气管接头(5)的首端连接，所述的气管接头(5)的末端与抽气装置(3)连接；所述的抽气装置(3)包括真空罐、设于气管接头(5)与真空罐之间的抽气阀(305)，其特征在于所述的截止阀油道进油口(202)与出油泵(207)出油口之间及截止阀油道进油口(202)和抽油泵(208)进油口之间均设有油阀；所述的气管接头(5)末端还连有清渣装置(4)，所述的清渣装置(4)包括用于容纳高压气体的气罐(401)、设于气管接头(5)与气罐(401)之间的第一清渣阀(402)。
2.根据权利要求1所述的真空压铸截止装置，其特征在于截止阀油道进油口(202) 与出油泵(207)的出油口之间的油阀为第一油阀(205)，截止阀油道进油口(202)和抽油泵 (208)的进油口之间的油阀为第二油阀(206)，所述的第一油阀(205)和第二油阀(206)均 为由单片机控制的二位二通换向阀，其中第一油阀(205)常态为通，第二油阀(206)常态为 关。
3.根据权利要求1或2所述的真空压铸截止装置，其特征在于所述气管接头(5)的 末端设有气阀座(301)，所述的气阀座(301)内设有滤网容纳腔以容纳用于过滤进入抽气 装置(3)空气的滤网(302)。
4.根据权利要求3所述的真空压铸截止装置，其特征在于所述的滤网(302)呈圆筒 形，其外圆周与滤网(302)容纳腔壁之间为过滤腔(303)，过滤腔(303)与抽气装置(3)的 抽气阀(305)及清渣装置(4)的第一清渣阀(402)相连；所述的清渣装置(4)还包括开放 式第二清渣阀(403)，其与滤网(302)的一端相对，滤网(302)的另一端与气管接头(5)相 对。
5.根据权利要求4所述的真空压铸截止装置，其特征在于所述的抽气阀(305)、第 一清渣阀(402)均设于气阀座(301)内，气阀座(301)设与滤网(302)腔相通的气阀气道 (304)，气阀气道(304)中设有所述的抽气阀(305)及第一清渣阀(402)。
6.根据权利要求5所述的真空压铸截止装置，其特征在于所述的油阀、清渣阀及抽气 阀(305)均由对应的气缸控制，单片机通过气缸控制对应阀的通断。
7.根据权利要求1所述的真空压铸截止装置控制方法，其特征在于它包括以下步骤1)抽油步骤，油阀动作，抽油泵(208)对截止阀油道(201)进行双向抽油；2)抽气步骤，压射头推入封住料管开始充模，抽气装置(3)工作，将排气道(105)中的 气体抽出以形成真空；3)供油步骤，待金属液进入真空截止阀，阀芯(104)动作，隔断截止阀气道(106)，抽气 装置(3)停止抽气，出油泵(207)对截止阀油道(201)开始供油；4)第一次清渣步骤，待模内金属液固化，清渣装置(4)工作，释放高压气体，排除抽气 装置(3)抽气时带入气道的废渣，延时，清渣装置(4)停止工作；5)第二次清渣步骤，开模后，清渣装置(4)开始工作，对气管接头(5)及真空截止阀气 道清渣，延时清渣结束工作。
8.根据权利要求7所述的真空压铸截止装置控制方法，其特征在于截止阀油道进油Π (202)与出油泵(207)的出油口之间设有第一油阀(205)，进油口 (202)和抽油泵(208) 的进油口之间设有第二油阀(206)，在抽油时，第一油阀(205)关闭，出油泵(207)停止向 截止阀油道(201)供油，第二油阀(206)开启，抽油泵(208)对截止阀油道(201)的进油口 (202)和出油口(203)同时抽油；在供油时，第一油阀(205)开启，出油泵(207)向截止阀油 道(201)供油，第二油阀(206)关闭，切断抽油泵(208)与截止阀油道(201)进口的通路， 只对截止阀油道(201)的出口抽油。
9.根据权利要求8所述的真空压铸截止装置控制方法，其特征在于抽气装置(3)和 清渣装置(4)共用气阀气道(304)，抽气装置(3)设真空罐、抽气阀(305)，清渣装置(4)设 用于容纳高压气体的气罐(401)、第一清渣阀(402)及第二清渣阀(403)，气阀气道(304) 中设滤网(302)，滤网(302)外圆周与滤网(302)容纳腔壁之间为过滤腔(303)，过滤腔 (303)与第一清渣阀(402)、抽气阀(305)相连；在抽气时，抽气阀(305)开启、第一清渣 阀(402)及第二清渣阀(403)关闭，真空截止阀内的气体经滤网(302)、过滤腔(303)、抽 气阀(305)进入真空罐；在第一次清渣时，抽气阀(305)为关闭状态，第二清渣阀(403)开 启，延时，第一清渣阀(402)开启，高压气体依次通过第一清渣阀(402)、过滤腔(303)、滤网 (302)、第二清渣阀(403)至腔外，将落于滤网(302)上的及气道上的废渣排出；第二次清渣 时，抽气阀(305)为关闭状态，第二清渣阀(403)为关闭状态，第一清渣阀(402)开启，高压 气体通过第一清渣阀(402)、过滤腔(303)、滤网(302)、气管接头(5)、真空截止阀气道至上 阀体(102)外，将落于气管接头(5)、真空截止阀气道内的废渣排出。
10.根据权利要求9所述的真空压铸装置控制方法，其特征在于所述的第一油阀 (205)、第二油阀(206)、第一清渣阀(402)、第二清渣阀(403)、抽气阀(305)均由对应气缸 驱动，所述的气缸由单片机控制。
全文摘要
真空压铸截止装置及控制方法，涉及一种压铸模具附件及其控制方法。现阀体内设油道的截止阀在真空排气时易将油道中的油从阀芯及阀体的间隙处吸入排气道进入模具型腔及抽气装置中，影响截止阀功能、产品质量及抽气装置的工作可靠性。本发明特征在于截止阀油道进油口与出油泵出油口之间及截止阀油道进油口和抽油泵进油口之间均设有油阀；所述的气管接头末端还连有清渣装置，所述的清渣装置包括用于容纳高压气体的气罐、设于气管接头与气罐之间的第一清渣阀。截止阀油道连接两油阀，可同时对两油口进行抽油，清油干净，保证产品质量，增设清渣装置，清除气道、型腔中的废渣，保证产品质量，采用双次清渣，对气道进行全程清渣，清渣彻底。
文档编号B22D17/20GK101869974SQ20101017879
公开日2010年10月27日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者包昌强 申请人:包昌强