一种用于压铸机的通用型熔杯的制作方法

本发明涉及熔杯技术领域，特别是涉及一种用于压铸机的通用型熔杯。

背景技术：

压铸是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具内腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个过程有些类似注塑成型。大多数压铸铸件都是不含铁的，例如锌、铜、铝、镁、铅、锡以及铅锡合金以及它们的合金。根据压铸类型的不同，需要使用冷室压铸机或者热室压铸机。铸造设备和模具的造价高昂，因此压铸工艺一般只会用于批量制造大量产品。制造压铸的零部件相对来说比较容易，这一般只需要四个主要步骤，单项成本增量很低。压铸特别适合制造大量的中小型铸件，因此压铸是各种铸造工艺中使用最广泛的一种。同其他铸造技术相比，压铸的表面更为平整，拥有更高的尺寸一致性。

传统的压铸熔杯在使用时往往需要将高温工作液体倒入压铸熔杯本体内部，在长时间使用时，如果压铸熔杯内部内腔不及时更换，将会严重影响铸件质量，一般压铸熔杯都是在使用一段时间后整体报废更换，这种做法成本较高，不方便大规模推广使用。

另外，压射冲头是金属压铸生产的关键零件。压射冲头与熔杯配合，其工作原理类似于注射器的推杆与针筒，将熔化的合金液推挤入熔杯内。压射冲头与熔杯内壁的尺寸间隙很小，一般小于0.05mm。在使用过程中，压射冲头圆柱面受两类磨损，当压射冲头磨损量大于允许间隙，就报废了。目前压射头有很多种制造工艺，传统生产工艺使用球墨铸铁制造，成本低廉，但是寿命短；将压射头经过表面处理，如激光合金化表面处理，使用寿命长，但是成本高；使用铍青铜制造，压射头与压铸腔体配合良好，使用寿命长，但是成本高，并且铍是剧毒物质，铍青铜的生产对环境有污染；使用双金属制造，使用寿命长，但是加工工艺复杂，成本高。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种用于压铸机的通用型熔杯。

一种用于压铸机的通用型熔杯，包括杯体、芯筒和冲头；

所述杯体的第一端设有第一法兰盘；所述杯体的第二端外壁设有环状台阶，所述环状台阶用于与模具接触进行定位；

所述芯筒的第一端设有第二法兰盘；所述芯筒套设在杯体内，所述芯筒与杯体的第一端通过第一法兰盘和第二法兰盘连接；所述杯体和芯筒的第一端侧壁设有重合的进液口；所述芯筒的第二端面设有出液口；所述进液口与出液口连通；

所述冲头滑动设置在所述芯筒的第一端内，用于推动合金液注入压铸模。

本发明所述的用于压铸机的通用型熔杯，通过设置芯筒，避免杯体直接受热，芯筒的表面受热变形损坏后，可对芯筒单独进行更换，而不用更换杯体，显著降低了熔杯的使用成本；通过法兰盘进行安装杯体和芯筒，可实现两者快速安装，提高更换效率。

进一步地，所述芯筒外壁与杯体内壁之间设有对应的储水槽，所述储水槽对应设置在进液口的下方；所述杯体的外壁上设有与储水槽连通的进水口和出水口，所述进水口对应位于储水槽的底部，所述出水口对应位于储水槽的顶部；还包括进水管和出水管；所述进水管与所述进水口连接，所述出水管与所述出水口连接；所述进水管和出水管与外部水泵连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置储水槽，再将进水管和出水管与外部水泵或冷却水循环系统进行连接，可实现芯筒的快速均匀降温；通过将所述进水口对应位于储水槽的底部，所述出水口对应位于储水槽的顶部，可保证储水槽充满水后，水才从出水口流出，保证冷却均匀。

进一步地，所述杯体第二端的内壁绕其周向设有挡圈部，所述芯筒的外壁绕其周向设有对应的凸台，所述凸台的底部套设有密封圈；所述凸台与挡圈部共同压紧密封圈。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置挡圈部与凸台压紧密封圈，可保证杯体内壁和芯筒外壁之间的密封性，避免冷却水从杯体内壁和芯筒外壁之间的间隙流到压铸模内。

进一步地，所述杯体的第二端内壁绕其周向设有散热槽；所述散热槽位于储水槽的下方，散热槽内设有散热材料。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置散热槽，即可使杯体减料，降低生产成本，同时可设置散热材料，为芯筒进行有效散热。

进一步地，所述冲头包括冲头本体和磨损套环；所述冲头本体的外壁套设有磨损套环；所述磨损套环的外径大于冲头本体的外径。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置冲头本体和磨损套环，可避免冲头本体直接与芯筒内壁接触，通过磨损套环与芯筒内壁摩擦，当磨损套环损坏后，更换新的磨损套环即可，无需更换新的冲头本体，大大减少冲头本体的替换成本。

进一步地，所述冲头本体的外壁设有环槽；所述磨损套环套设在环槽外；所述冲头本体的顶面设有安装孔，所述安装孔的内壁设有内螺纹，所述冲头还包括顶圈，所述顶圈与所述安装孔螺纹连接，所述顶圈外壁设有顶紧磨损套环的顶紧部。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置顶圈，在需要替换磨损套环时，仅需要拧开顶圈，取出磨损套环更换即可，方便快捷。

进一步地，所述安装孔的底部设有阶梯孔；所述阶梯孔的内壁设有内螺纹；所述顶圈中心位置设有穿孔；还包括连接杆，所述连接杆穿过顶圈的穿孔，与阶梯孔螺纹连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置阶梯孔，与连接杆连接，方便连接杆带动冲头本体在芯筒内滑动。

进一步地，所述冲头本体的底部周侧设有倒角。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置倒角，可缓冲合金液与冲头本体的底部的冲击，延长冲头本体的寿命。

进一步地，所述第二法兰盘的顶面设有导向环，所述导向环的内径与芯筒的内径一致；冲头可滑动设置在所述导向环内；所述导向环的侧壁绕其周向设有若干透气孔。

采用上述进一步方案的有益效果是，在冲头挤压合金液的过程中，为了减缓冲头与芯筒之间的磨损，在每一模的工作过程中，当冲头移出到芯筒的外面时，会对冲头表面涂抹润滑油，或通过喷头往柱冲头的上方喷一次润滑油的油雾，由于合金液温度约660℃，润滑油熔点较低，会发生燃烧，未充分燃烧的油烟会进入模具型腔，产生气泡，导致产品不良；通过设置导向环，并设置对应的透气孔，可在冲头后退时，气体从透气孔排出，避免气泡导致产品不良的情况发生。

进一步地，还包括转换套；所述转换套套设在所述杯体的第二端外。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置转换套，可使熔杯适用不同吨位的压铸机，所述转换套有多个可供替换，各转换套内径相同外径不同。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明的用于压铸机的通用型熔杯的结构示意图；

图2为本发明的用于压铸机的通用型熔杯的剖面结构示意图；

图3为本发明的杯体的剖面结构示意图；

图4为本发明的芯筒的剖面结构示意图；

图5为本发明的冲头的剖面结构示意图。

图中：10、杯体；11、第一法兰盘；12、环状台阶；13、挡圈部；14、散热槽；20、芯筒；21、第二法兰盘；22、进液口；23、出液口；24、凸台；30、冲头；31、冲头本体；311、环槽；312、安装孔；313、阶梯孔；314、倒角；32、磨损套环；33、顶圈；331、顶紧部；332、穿孔；34、连接杆；41、储水槽；42、进水口；43、出水口；44、进水管；45、出水管；46、密封圈；51、导向环；511、透气孔；60、转换套。

具体实施方式

请参阅图1至图5，本实施例的一种用于压铸机的通用型熔杯，包括杯体10、芯筒20、冲头30和转换套60；

具体的，所述杯体10的第一端设有第一法兰盘11；所述杯体10的第二端外壁设有环状台阶12，所述环状台阶12用于与模具接触进行定位；

更具体的，所述转换套60套设在所述杯体10的第二端外；所述杯体10的第二端外壁可设置对应的外螺纹，所述转换套60可设置对应的内螺纹，通过螺纹连接的方式与杯体10连接；转换套60与杯体10还可以用其他常规手段进行连接，在此不作赘述；

具体的，所述芯筒20的材料为16mo、15crmo或12cr1mov；所述芯筒20的第一端设有第二法兰盘21；所述芯筒20套设在杯体10内，所述芯筒20与杯体10的第一端通过第一法兰盘11和第二法兰盘21连接，第一法兰盘11和第二法兰盘21设有对应的螺栓孔，可通过螺栓螺母对第一法兰盘11和第二法兰盘21进行固定；所述杯体10和芯筒20的第一端侧壁设有重合的进液口22；所述芯筒20的第二端面设有出液口23；所述进液口22与出液口23连通；

更具体的，所述第二法兰盘21的顶面设有导向环51，所述导向环51的内径与芯筒20的内径一致；冲头30可滑动设置在所述导向环51内；所述导向环51的侧壁绕其周向设有若干透气孔511；

更具体的，所述芯筒20外壁与杯体10内壁之间设有对应的储水槽41，所述储水槽41对应设置在进液口22的下方；所述杯体10的外壁上设有与储水槽41连通的进水口42和出水口43，所述进水口42对应位于储水槽41的底部，所述出水口43对应位于储水槽41的顶部；还包括进水管44和出水管45；所述进水管44与所述进水口42连接，所述出水管45与所述出水口43连接；所述进水管44和出水管45与外部水泵连接；

通过设置储水槽41，再将进水管44和出水管45与外部水泵或冷却水循环系统进行连接，可实现芯筒20的快速均匀降温；通过将所述进水口42对应位于储水槽41的底部，所述出水口43对应位于储水槽41的顶部，可保证储水槽41充满水后，水才从出水口43流出，保证冷却均匀。

更具体的，所述杯体10第二端的内壁绕其周向设有挡圈部13，所述芯筒20的外壁绕其周向设有对应的凸台24，所述凸台24的底部套设有密封圈46；所述凸台24与挡圈部13共同压紧密封圈46；通过设置挡圈部13与凸台24压紧密封圈46，可保证杯体10内壁和芯筒20外壁之间的密封性，避免冷却水从杯体10内壁和芯筒20外壁之间的间隙流到压铸模内；

更具体的，所述杯体10的第二端内壁绕其周向设有散热槽14；所述散热槽14位于储水槽41的下方，散热槽14内设有散热材料(图未示)；通过设置散热槽14，即可使杯体10减料，降低生产成本，同时可设置散热材料，为芯筒20进行有效散热；。

具体的，所述冲头30滑动设置在所述芯筒20的第一端内，用于推动合金液注入压铸模；

更具体的，所述冲头30包括冲头本体31和磨损套环32；所述冲头本体31的外壁套设有磨损套环32；所述磨损套环32的外径大于冲头本体31的外径；通过设置冲头本体31和磨损套环32，可避免冲头本体31直接与芯筒20内壁接触，通过磨损套环32与芯筒20内壁摩擦，当磨损套环32损坏后，更换新的磨损套环32即可，无需更换新的冲头本体31，大大减少冲头本体31的替换成本；

更具体的，所述冲头本体31的外壁设有环槽311；所述磨损套环32套设在环槽311外；所述冲头本体31的顶面设有安装孔312，所述安装孔312的内壁设有内螺纹，所述冲头30还包括顶圈33，所述顶圈33与所述安装孔312螺纹连接，所述顶圈33外壁设有顶紧磨损套环32的顶紧部331；

更具体的，所述安装孔312的底部设有阶梯孔313；所述阶梯孔313的内壁设有内螺纹；所述顶圈33中心位置设有穿孔332；还包括连接杆34，所述连接杆34穿过顶圈33的穿孔332，与阶梯孔313螺纹连接。

更具体的，所述冲头本体31的底部周侧设有倒角314，该倒角314可缓冲合金液与冲头本体31的底部的冲击，延长冲头本体31的寿命。

本实施例的工作过程：

工作时，将高温合金液通过进液口22倒入，合金液流到芯筒20内部，通过外部气缸推动连接杆34，进而带动冲头30在芯筒20内滑动，进而对合金液进行压射，合金液通过出液口23脱离芯筒20；

工作过程中，通过外部水泵向进水管44灌水，水从出水管45流出，实现芯筒20的持续冷却；

每一模的工作过程中，当冲头30后退移出到芯筒20的外面时，芯筒20内部的气体会从透气孔511排出，避免气泡导致产品不良的情况发生。

当熔杯使用一段时间后，通过拆开第一法兰盘11和第二法兰盘21，取出芯筒20并进行替换即可继续使用熔杯。

相对于现有技术，本发明通过设置芯筒，避免杯体直接受热，芯筒的表面受热变形损坏后，可对芯筒单独进行更换，而不用更换杯体，显著降低了熔杯的使用成本；通过法兰盘进行安装杯体和芯筒，可实现两者快速安装，提高更换效率。

通过设置储水槽，再将进水管和出水管与外部水泵或冷却水循环系统进行连接，可实现芯筒的快速均匀降温；通过将所述进水口对应位于储水槽的底部，所述出水口对应位于储水槽的顶部，可保证储水槽充满水后，水才从出水口流出，保证冷却均匀；

通过设置挡圈部与凸台压紧密封圈，可保证杯体内壁和芯筒外壁之间的密封性，避免冷却水从杯体内壁和芯筒外壁之间的间隙流到压铸模内；

通过设置散热槽，即可使杯体减料，降低生产成本，同时可设置散热材料，为芯筒进行有效散热；

通过设置冲头本体和磨损套环，可避免冲头本体直接与芯筒内壁接触，通过磨损套环与芯筒内壁摩擦，当磨损套环损坏后，更换新的磨损套环即可，无需更换新的冲头本体，大大减少冲头本体的替换成本；

通过设置顶圈，在需要替换磨损套环时，仅需要拧开顶圈，取出磨损套环更换即可，方便快捷；

通过设置阶梯孔，与连接杆连接，方便连接杆带动冲头本体在芯筒内滑动；

通过设置倒角，可缓冲合金液与冲头本体的底部的冲击，延长冲头本体的寿命；

在冲头挤压合金液的过程中，为了减缓冲头与芯筒之间的磨损，在每一模的工作过程中，当冲头移出到芯筒的外面时，会对冲头表面涂抹润滑油，或通过喷头往柱冲头的上方喷一次润滑油的油雾，由于合金液温度约660℃，润滑油熔点较低，会发生燃烧，未充分燃烧的油烟会进入模具型腔，产生气泡，导致产品不良；通过设置导向环，并设置对应的透气孔，可在冲头后退时，气体从透气孔排出，避免气泡导致产品不良的情况发生；

通过设置转换套，可使熔杯适用不同吨位的压铸机，所述转换套有多个可供替换，各转换套内径相同外径不同。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

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