CN1295045C - 适于在润滑剂被注入压射缸之前导致相变的带固体润滑剂计量器的压铸机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压铸机，包括使柱塞润滑以经受相变的计量器。该计量器还配选柱塞润滑剂。本发明还涉及润滑压铸机的方法，该方法涉及在分配柱塞润滑剂之前在柱塞润滑剂中实施相变。本发明还涉及在计量器中经受相变的柱塞润滑剂半成品。

Description

适于在润滑剂被注入压射缸之前 导致相变的带固体润滑剂计量器的压铸机

技术领域

本发明涉及柱塞润滑剂及其在压铸工艺中的应用。

背景技术

虽然压铸工艺已知许多年了，但依然存在问题。一个持续的问题涉及到柱塞润滑剂领域以及其它为有效和低成本制造压铸金属件所必需的润滑剂。已知的润滑剂具有一系列环境、安全和保管的问题。

一个压铸设备通常包括铸模和压射缸。要铸造的熔化金属引入到压射缸中。一柱塞轴向延伸到压射缸中以推压熔化的金属到铸模中。该压射缸和柱塞要求润滑因为熔化的金属能自身焊固到压射缸和/或柱塞上同时因为柱塞能由摩擦产生大量的附加热因为它摩擦压射缸。此外，润滑剂有助于防止柱塞不均匀摩擦压射缸的内壁。该不均匀摩擦妨碍平滑的柱塞运动，可能导致亚常态的铸造，这是必须除去的。

不均匀的摩擦也导致明显增加对柱塞和压射缸的磨损和撕裂，这导致增加停机时间、修理成本，甚至要替换柱塞。

在过去以不太满意的结果使用了各种润滑剂。油基润滑剂不太有利因为当它们与熔化的金属或由于重复使用变热的压射缸接触时趋于冒烟和分解。油基润滑剂需要大的库房空间因为它们是体积庞大的。此外，油基润滑剂如果溅落到地面则有滑且跌倒的危险。

水基润滑剂避免了油基润滑剂冒烟与分解，但是遇到它们自身的缺点。主要缺点是在引入到熔化金属之前所携带的水必须完全被蒸发因为如果熔化的金属与水进行接触可能造成剧烈的反应。水基润滑剂典型地是通过压缩空气喷射到压射缸中。压缩空气和用以产生压缩空气的机械的噪声要求使用具有附加费用的防噪声结构。此外，液体润滑剂需泵和管路，这些由于使用期的延长而易于机械损坏。水基润滑剂通常包括颗粒材料诸如石墨或其它无机颗粒，该颗粒材料趋于在用于施加润滑剂的喷嘴处或在其中凝聚。这降低用于施加润滑剂的机械的可靠性因为喷嘴必须定期清理。此外，压射缸的局部润滑剂可能由部分堵塞喷嘴引起，因此导致柱塞在压射缸中不均匀的摩擦及其附带的问题。水基润滑剂也要求大的库房空间因为它们是体积大的。

曾经使用其它类型的润滑剂包括颗粒、粉末和碎片状的固体。这些遇到与水基润滑剂相同的缺陷。已知的颗粒润滑剂在应用过程趋于在地面弹跳并产生滑并跌倒的危险。粉末和碎片状润滑剂可能要求复杂的附加机械以实施其应用，因此使它们的使用更昂贵且劳动强度大。而且，由于它们有限的可获得性该润滑剂比水基润滑剂更昂贵。

此外，所有已知的润滑剂遇到严重的纯度问题。当使用时已知的液体润滑剂趋于过量地飞溅。已知的粉末润滑剂趋于产生多灰尘的工作条件。在任一情况，必需花费大量的时间、能量和钱以保持工作区域清洁和安全因为飞溅的润滑剂影响切断空的润滑剂容器，产生不愉快的工作条件，并可能有火灾的危险。

因而，本发明者意识到需要改进柱塞的润滑剂及应用那些润滑剂的相关工艺，该润滑剂及工艺可克服这些缺点的一或多个。

发明内容

本发明涉及压铸机，该压铸机包括使柱塞润滑剂经受相变的计量器。该计量器还配送柱塞润滑剂。本发明还涉及润滑压铸机的一种方法，该方法涉及在配送柱塞润滑剂之前实施柱塞润滑剂中的相变。本发明还涉及柱塞润滑剂半成品，该半成品在计量器中进行相变。

附图说明

图1表示在其中利用本发明的模型铸造机械。

具体实施方式

参照图1，一压铸机10包括水平的圆柱形压射缸12。一柱塞14在压射缸12内从一缩回位置是可移动到靠近压模16的前进位置的(未表示)，该缩回位置如图1所示。该压模16包括两半模18和20，该两个半模限定了一个模腔22。该压射缸12与该模腔22是流体连通的。

在工作中，根据本发明的一种润滑剂加入到计量器24中。从计量器24，润滑剂通过浇注孔26引入到压射缸12中。这是在每个工作循环的开始完成的，同时柱塞14处在其如图1所示的缩回位置。然后要求量的熔化金属通过浇注孔26引入到压射缸12中。然后柱塞14朝压模16的方向向前行进直到它堵住浇注孔26。然后它进一步行进一预定距离，将熔化金属注射到模腔22中。在预置的保压时间之后，该时间允许熔化金属固化，打开压模16，然后柱塞14进一步行进以完成全行程，在该行进中铸件从压模的固定的半模20中卸下。这也从压射缸12挤压出残留的、固化的填料。然后柱塞14缩回到开始位置，和从压模的可移动的半模中退出铸件。然后压铸机准备好进行另一个循环。

计量器可以包括一料仓，柱塞润滑剂在配送之前大量储存和容纳在该料仓中。料仓的一个可能实施例在图1中以标号28示出。可以使用任何合适的计量器，在选择上要强调的一点是能够以不太昂贵的方式提供测量的柱塞润滑剂的量。在一有用的实施例中，计量器是热熔的计量器。该计量器可以在浇注孔处被连接到压射缸上。另一选择，计量器可以与压射缸分开，如图1所示。

该计量器还可以包括一喷嘴有助于配送柱塞润滑剂。任何型式的喷嘴可与计量器结合使用。但是，优选的喷嘴是那些产生最小喷溅、配送被测量的量的润滑剂，同时还实现在压射缸以内的润滑剂分布的要求的形式的喷嘴。例如，喷嘴可提供滴状的、成流线、成散布状或成雾状，如空气雾化散布。一系列附加的元件和方法可用于促进柱塞润滑剂的配送。

柱塞润滑剂可以是任何合适要使用润滑剂的应用的润滑剂。典型的可润滑压射缸的材料是试图在本发明的成分中使用的。优选的柱塞润滑剂要选择有比较低的烟化、和可比较便宜地生产，和比较容易地加到计量器中。一种优选的柱塞润滑剂是固体润滑剂，该润滑剂具有在要使用这种润滑剂的压射缸工作温度范围中的熔化温度。

有用的金属脂肪酸盐包括许多磺酸盐、环烷酸盐、和羰化物。这些金属脂肪盐中，脂质酸脂肪酸盐(如硬脂酸锌和硬脂酸钠)考虑它们的已知特性，它们易于获得和低价位是优选的。但是，其它已知其润滑特性的金属硬脂酸盐，包括，仅以举例方式、锡、铜、钛、锂、钙、锰和其它脂肪酸碱性和强碱性稀土金属硬脂酸盐也可优选地被包括。

也可以包括脂肪酸，脂肪酸的较低价位、易于获得，以及其对制品整个润滑性的影响使其对这种应用具吸引力。一个例子是硬脂酸，它被方便地应用，因为其具有良好润滑性、无毒、不贵和易于获得。

诸如石墨、陶瓷材料(如氮化硼、氮化硅、或碳化铬)等材料作柱塞润滑剂的添加剂是有用的、硫化钼也如此。

作为举例，有用的高熔化聚合物树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯纤维素、聚酯、聚乙烯乙二醇、聚丙烯酸酯、聚甲烯丙烯酸酯、聚苯乙烯、环氧树脂、硅树酯、聚酰胺和上述任何共聚合物树脂。事实上，几乎可以使用任何热塑性材料。

可以方便地使用的天然的和合成的石腊的较高分子量的聚乙烯石腊通常考虑其具有的润滑性是最佳的。但是，聚丙烯、双酰胺、酯类微晶状体、蜂蜡、石蜡油、氧化物、复合聚合物和杂盐蜡也是优选的。

在本发明中有用的玻璃材料优选地是氧化铝、氧化铝/石英、石英或硼酸钠。可选地，这些玻璃材料可以碎片纤维状使用。双原子的矿物、滑石粉、云母、其它金属氧化物、硼酸、木粉和磷的化合物、包括磷的酯类也是有用的。

柱塞润滑剂可以是任何便于在计量器中使用和/或加到料仓中的形式、形状和尺寸。例如，最佳的润滑剂可以是粉末、颗粒、碎片或固态半成品，呈管、杆、盘、或小块状。此外，润滑剂可以是绕在卷盘上的固态半成品。根据所选的润滑剂的型式、形状和尺寸，可以使用多种手动和自动的设备将滑润剂加到料仓中。优选地，柱塞润滑剂是一种固态半成品。

在工作中，计量器通过提供必需的工作状态引起柱塞润滑剂的相变以促进润滑剂中从一种相态到另一相态的相变。柱塞润滑剂，至少部分地，在加入到计量器之后至少经过一次相变。该相变在柱塞润滑剂被配送之前或同时发生。为方便起见，这两种情况将被认为相变发生在被配送之前。虽然，从固相改变为液相的润滑剂是优选的，从液相改变为固相的润滑剂也是可用的。

尽管润滑剂的单一的相变是优选的，但润滑剂也可进行多重相变使得在计量器中润滑剂在相之间循环。此外，润滑剂可进行部分的相变，使得在计量器中并存地存在两种相态。优选地，在配送之前，准备配送的柱塞润滑剂，即靠近喷嘴的润滑剂，具有从一种相态到另一相态的基本上完全的相变，尽管不需要完全的相变。或者，尽管当配送时柱塞润滑剂最好是单一的相态，但是也可以配送具有两种相态的柱塞润滑剂。这种润滑剂可能是在压铸机的正常工作状态下熔化的和不熔化的材料的组合。

在计量器中的润滑剂达到适当的相态或相态的组合之后，计量器配送该润滑剂，优选地，经过喷嘴，送到压射缸中。当容纳在压射缸中时和该润滑剂在其被配送时可以是相同或不同的相态。此外，当它容纳在压射缸中时，该润滑剂也可以处在相态的组合状态。在一个实施例中，该润滑剂当它容纳在压射缸中时是液体并以液体配送。在另一实施例中，润滑剂以液体被配送而当它容纳在压射缸中时是固体。在第三实施例中，润滑剂以液体配送而当它容纳在压射缸中时具有固体外壳带液体的中心。在第四实施例中，润滑剂以固体和液体的组合配送而当它容纳在压射缸时是液体。在第五实施例中，润滑剂以固体与液体的组合配送而当它纳容在压射缸时是固体与液体的组合。此实施例涵盖在压铸机正常工作条件下熔化的和不熔化的材料的组合。

尽管结合其某些特定的实施例已经特别地描述了本发明，但应该理解这是以说明的而不是限制的方式，同时附属的权利要求的范围应在现有技术允许的情况下构思为尽可能地宽。

Claims (18)

1.一种压铸机，包括：

一计量器，该计量器适合于使第一相态的柱塞润滑剂，至少部分地，进行相变到第二相态并适合于配送该柱塞润滑剂到压射缸。

2.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，还包括适于接受来自计量器的柱塞润滑剂的压射缸。

3.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，第一相态是固体而第二相态是液体。

4.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，计量器适于配送基本上是第二相态的柱塞润滑剂。

5.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，计量器适于配送二种相态的柱塞润滑剂。

6.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，柱塞润滑剂是一种固体半成品。

7.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，计量器包括一适于提供柱塞润滑剂的计量的量的喷嘴。

8.按照权利要求7的压铸机，其特征在于，喷嘴从包括产生滴状、流线、散布状或雾状以及以上形状的混合的喷嘴的组中选择。

9.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，喷嘴还包括一料仓。

10.按照权利要求1的压铸机，其特征在于，柱塞润滑剂适于，至少部分地，进行第二相变。

11.一种润滑压铸机的方法，包括：

在柱塞润滑剂中进行一种相变；以及

配送柱塞润滑剂；

所述柱塞润滑剂被配送到压射缸中。

12.按照权利要求11的方法，其特征在于，相变是从固态到液态。

13.按照权利要求11的方法，其特征在于，还包括在柱塞润滑剂中进行第二次相变。

14.按照权利要求11的方法，其特征在于，配送步骤还包括以从包括滴状、流线、或散布的组中选择的方式配送柱塞润滑剂。

15.按照权利要求11的方法，其特征在于，所述进行相变的步骤为熔化柱塞润滑剂。

16.一种制造产品，包括：

至少部分地在计量器中进行至少一种相变的柱塞润滑剂原料。

17.按照权利要求16的产品，其特征在于，所述原料包括天然蜡或一种合成蜡。

18.按照权利要求16的产品，其特征在于，所述原料包括至少一种材料，该材料在压铸机的正常工作条件下是不熔化的。