一種金屬材料注射成型裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種金屬材料注射成型裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置、料斗、進(jìn)料通道、熔化裝置，注射裝置、噴嘴和注射柱塞，熔化裝置的端蓋上安裝有攪拌裝置。本實(shí)用新型采用導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱，其傳熱的性能好、加熱溫度均勻、熱效率高，穩(wěn)定性強(qiáng)，不但大大的提高裝置可靠性和安全性，還節(jié)約了大量的能源，有效地控制了制造成本，同時(shí)，金屬的熔化的效率高，熔化速度快，有效的提高了材料的利用率和注射后的質(zhì)量，另外，該裝置的維修成本成本低、磨損小、使用周期周期長(zhǎng)、工作效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，為生產(chǎn)精密細(xì)微結(jié)構(gòu)零件的低成本、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展創(chuàng)造了條件，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，易于推廣使用。
【專利說(shuō)明】一種金屬材料注射成型裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于金屬粉末注射成型【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種金屬材料注射成型裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬注射成形是一種從塑料注射成形行業(yè)中引伸來(lái)的新型粉末冶金近凈形技術(shù)、特別適合制造形狀復(fù)雜、高性能的大批量小件粉末冶金制品，而注射成型機(jī)以容易實(shí)現(xiàn)低成本、大規(guī)模生產(chǎn)精密細(xì)微結(jié)構(gòu)零件的優(yōu)點(diǎn)成為世界制造業(yè)的主要裝備之一，其主要的供應(yīng)動(dòng)作包括合模、注射、保壓、冷卻、開模和制品脫模。目前，市場(chǎng)上常用的金屬材料的注射成型裝置，其主要結(jié)構(gòu)和主要工作過程是通過料斗進(jìn)入到進(jìn)料裝置內(nèi)的金屬粉末，在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下，與驅(qū)動(dòng)裝置相連的推料機(jī)構(gòu)將金屬粉末推入熔化裝置的熔化缸內(nèi)，在熔化裝置外的加熱線圈的加熱作用下，熔化缸內(nèi)的金屬粉末受熱融化成液體，溶化后的金屬溶液通過熔化裝置底部的進(jìn)液通道進(jìn)入到熔化裝置下方的注射裝置的熔化缸內(nèi)，驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)柱塞前進(jìn)，從噴嘴向金屬膜注射一份注射量的金屬溶液，待保壓、冷卻、脫模后，即可制得毛坯，采用上述裝置注射成型，主要存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn):①熔化裝置和注射裝置外圍的加熱器，在加熱和維持溫度的時(shí)候都需要消耗大量的電能或者是熱能，裝置的能耗高，無(wú)形中增加了材料的制造成本，加熱器設(shè)置在裝置的外表面，室內(nèi)的環(huán)境溫度高，且操作室容易灼傷操作人員，存在一定的安全隱患；②進(jìn)入到熔化缸內(nèi)的金屬粉末在推料機(jī)構(gòu)的作用下容易積聚，加熱時(shí)容易使熔化缸內(nèi)的金屬粉末的加熱溫度不一致，導(dǎo)致金屬熔化的程度不一致，甚至使金屬粉末難以熔化，導(dǎo)致注射后的毛坯質(zhì)量差，金屬粉末的利用率低；另外，由于柱塞與熔化缸長(zhǎng)時(shí)間到配合工作，熔化缸的內(nèi)壁和柱塞的端部磨損較為嚴(yán)重，嚴(yán)重影響其使用壽命，且工作效率高、維修成本高。因此，研制開發(fā)一種操作簡(jiǎn)便、能耗低、安全可靠、性能穩(wěn)定、工作效率高、磨損小、維修成本低、能有效提高材料的利用率和毛坯質(zhì)量的金屬材料注射成型裝置是客觀需要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)便、能耗低、安全可靠、性能穩(wěn)定、工作效率高、磨損小、維修成本低、能有效提高材料的利用率和毛坯質(zhì)量的金屬材料注射成型裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括驅(qū)動(dòng)裝置、料斗、進(jìn)料通道、熔化裝置，通過進(jìn)液通道與熔化裝置相連的注射裝置、噴嘴和注射柱塞，料斗下方的進(jìn)料通道內(nèi)安裝有推料螺桿，推料螺桿的芯軸與進(jìn)料通道后方的驅(qū)動(dòng)裝置相連，熔化裝置的前端活動(dòng)安裝有端蓋，端蓋上安裝有攪拌裝置，進(jìn)液通道上安裝有閥門，注射柱塞的注射端加工有外徑大于注射柱塞直徑而又小于注射缸內(nèi)徑的柱塞頭部，柱塞頭部的外表面加工有溝槽，推料螺桿對(duì)應(yīng)的進(jìn)料通道的外表面、柱塞頭部對(duì)應(yīng)的熔化裝置殼體的外表面安裝有冷卻夾套，熔化缸對(duì)應(yīng)的熔化裝置殼體的外表面、進(jìn)液通道的外表面、注射缸對(duì)應(yīng)的注射裝置殼體的外表面都安裝有導(dǎo)熱油加熱夾套。
[0005]本實(shí)用新型采用導(dǎo)熱油作為熱源對(duì)裝置進(jìn)行加熱，其傳熱的性能好、加熱溫度均勻、熱效率高，穩(wěn)定性強(qiáng)，不但大大的提高了系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性和安全性，還節(jié)約了大量的能源，有效的降低了設(shè)備和管線的維護(hù)工作量，最大程度的減少加熱系統(tǒng)的初投資和操作費(fèi)用，同時(shí)，在熔化缸內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置，能夠快速的促進(jìn)金屬材料的熔化，熔化的效率高，有效的避免金屬材料加熱不均勻或者是熔化不一致的問題，進(jìn)一步的提高了材料的利用率和注射后的質(zhì)量，另外，該裝置的維修成本成本低、磨損小、使用周期周期長(zhǎng)、工作效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，為生產(chǎn)精密細(xì)微結(jié)構(gòu)零件的低成本、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展創(chuàng)造了條件，具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，易于推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖中:1-噴嘴，2-成型裝置，3-進(jìn)液通道，4-閥門，5-冷卻夾套，6-攪拌裝置，7-端蓋，8-熔化裝置，9-攪拌軸，10-電加熱裝置，11-熔化缸，12-進(jìn)料通道，13-推料螺桿，14-料斗，15-驅(qū)動(dòng)裝置，16-注射柱塞，17-柱塞頭部，18-注射缸，19-導(dǎo)熱油加熱夾套，20-注射裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本實(shí)用新型加以限制，基于本實(shí)用新型教導(dǎo)所作的任何變更或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0009]根據(jù)圖1所示，本實(shí)用新型包括包括驅(qū)動(dòng)裝置15、料斗14、進(jìn)料通道12、熔化裝置8，通過進(jìn)液通道3與熔化裝置8相連的注射裝置20、噴嘴I和注射柱塞16，料斗14下方的進(jìn)料通道12內(nèi)安裝有推料螺桿13，推料螺桿13的芯軸與進(jìn)料通道12后方的驅(qū)動(dòng)裝置15相連，熔化裝置8的前端活動(dòng)安裝有端蓋7，端蓋7上安裝有攪拌裝置6，進(jìn)液通道3上安裝有閥門4，注射柱塞16的注射端加工有外徑大于注射柱塞16直徑而又小于注射缸18內(nèi)徑的柱塞頭部，柱塞頭部17的外表面加工有溝槽，推料螺桿13對(duì)應(yīng)的進(jìn)料通道12的外表面、柱塞頭部17對(duì)應(yīng)的熔化裝置8殼體的外表面安裝有冷卻夾套5，熔化缸11對(duì)應(yīng)的熔化裝置8殼體的外表面、進(jìn)液通道3的外表面、注射缸18對(duì)應(yīng)的注射裝置20殼體的外表面都安裝有導(dǎo)熱油加熱夾套19。
[0010]本實(shí)用新型通過在熔化缸11內(nèi)安裝攪拌裝置6，通過推料螺桿13進(jìn)入到熔化缸11內(nèi)的金屬粉末，在攪拌裝置6的攪拌作用下，金屬粉末在熔化缸11內(nèi)迅速的上下翻轉(zhuǎn)，其熔化的速度快、熔化率高，、工作的效率也得以大幅度的提高；而且進(jìn)料通道12和熔化缸11外設(shè)置的冷卻夾套5，能夠快速的降低推料螺桿13和柱塞頭部17的溫度，避免熔化后的金屬溶液粘附在推料螺桿13和柱塞頭部17，影響其工作效率，為了具有較好的冷卻效果，所述冷卻夾套5內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以是制冷劑和冷卻水，兩個(gè)冷卻夾套5共用一個(gè)冷卻輸送系統(tǒng)，最大程度的節(jié)約裝置的投資費(fèi)用；還有在柱塞頭部17的圓周上加工溝槽，是為了使注射柱塞16在向噴嘴I內(nèi)注射金屬溶液時(shí)，進(jìn)入到溝槽內(nèi)的金屬溶液通過冷卻夾套5的冷卻和自身固化后，固化物不但相當(dāng)于一個(gè)密封元件的作用，能夠防止金屬溶液倒流，還能使柱塞頭部17不與注射缸18直接接觸，可以不增大兩者間的摩擦力進(jìn)行注射，能夠大幅減少柱塞頭部17與注射缸18的磨損，減輕維修更換工作的強(qiáng)度和成本，優(yōu)選的，所述柱塞頭部17的溝槽可加工成三角形、槽型或者弧形結(jié)構(gòu)；另外，熔化裝置8、進(jìn)液通道12和注射裝置20的導(dǎo)熱油加熱夾套19采用的加熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油，上述的三個(gè)夾套動(dòng)用一套導(dǎo)熱油輸送系統(tǒng)，最大程度的節(jié)約裝置的投資費(fèi)用，而且導(dǎo)熱油相比傳統(tǒng)的熱能和電能，不但傳熱的性能好、加熱溫度均勻、熱效率高，穩(wěn)定性強(qiáng)，安全可靠，而且大大的節(jié)約了裝置的能耗，有效的控制了廣品的制造成本。
[0011]為了防止熔化缸18內(nèi)攪拌軸9附近的金屬粉末受熱不均勻，熔化的速度不一致，影響注射的毛坯質(zhì)量，所述攪拌裝置6插入到熔化缸11內(nèi)的攪拌軸9為空心結(jié)構(gòu)，空心的攪拌軸9內(nèi)安裝有電加熱裝置10，
[0012]進(jìn)一步的，所述注射裝置20后方的連接部件底部加工有排氣孔，所述的排氣孔處安裝有空氣過濾器系統(tǒng)，一方面是為了快速的消除注射缸18內(nèi)的空氣，二是因?yàn)樵谧⑸涑尚偷倪^程中可能會(huì)產(chǎn)生有毒的氣體，直接排放會(huì)影響工作人員的健康和環(huán)境污染，安裝空氣過濾器系統(tǒng)是為了防止有毒氣體的排放，另外，為了防止注射缸18的金屬溶液氧化，還可以通過排氣孔向熔化缸18內(nèi)加入惰性氣體。
[0013]為了方便注射柱塞16向噴嘴I內(nèi)注射金屬溶液，所述柱塞頭部17的端面與噴嘴I配合的端面形狀可以為錐形或弧形。
[0014]為了節(jié)約維修成本，便于更換注射柱塞16，所述注射柱塞16和柱塞頭部17的連接為可拆式連接。
[0015]本實(shí)用新型的操作過程是:首先金屬粉末通過料斗14進(jìn)入到進(jìn)料通道12內(nèi)，推料螺桿13在驅(qū)動(dòng)裝置15的作用將金屬粉末推進(jìn)熔化缸11內(nèi)，推料螺桿13在驅(qū)動(dòng)裝置15的作用下回到原位繼續(xù)進(jìn)料，此時(shí)進(jìn)入到熔化缸11內(nèi)的金屬粉末在攪拌裝置6和導(dǎo)熱油的加熱作用下融化成金屬溶液，在確保熔化缸11內(nèi)具有相當(dāng)多份注射量的注射容積的金屬溶液時(shí)，推料螺桿13停止進(jìn)料，打開進(jìn)液通道3上的閥門4，金屬溶液通過進(jìn)液通道3向注射缸18移動(dòng)，當(dāng)注射缸18內(nèi)具有一份注射量的注射容積的金屬溶液時(shí)，通過導(dǎo)熱油維持注射缸18內(nèi)的金屬溶液的溫度，接著，關(guān)閉閥門4，驅(qū)動(dòng)裝置15驅(qū)動(dòng)注射柱塞16前進(jìn)，推動(dòng)金屬溶液從噴嘴I向成型裝置2注射一份注射量的金屬溶液，待注射在成型裝置2上的金屬溶液經(jīng)過保壓、冷卻、脫模后，即可按上述的操作進(jìn)行下一注射成型過程。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬材料注射成型裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置(15)、料斗(14)、進(jìn)料通道(12)、熔化裝置(8 )，通過進(jìn)液通道(3 )與熔化裝置(8 )相連的注射裝置(20 )、噴嘴(I)和注射柱塞(16 )，其特征在于:所述料斗(14)下方的進(jìn)料通道(12)內(nèi)安裝有推料螺桿(13)，所述推料螺桿(13)的芯軸與進(jìn)料通道(12)后方的驅(qū)動(dòng)裝置(15)相連，所述熔化裝置(8)的前端活動(dòng)安裝有端蓋(7)，所述端蓋(7)上安裝有攪拌裝置(6)，所述進(jìn)液通道(3)上安裝有閥門(4)，所述注射柱塞(16)的注射端加工有外徑大于注射柱塞(16)直徑而又小于注射缸(18)內(nèi)徑的柱塞頭部，所述柱塞頭部(17)的外表面加工有溝槽，所述推料螺桿(13)對(duì)應(yīng)的進(jìn)料通道(12)的外表面、柱塞頭部(17 )對(duì)應(yīng)的熔化裝置(8 )殼體的外表面安裝有冷卻夾套(5 )，所述熔化缸(11)對(duì)應(yīng)的熔化裝置(8 )殼體的外表面、進(jìn)液通道(3 )的外表面、注射缸(18 )對(duì)應(yīng)的注射裝置(20)殼體的外表面都安裝有導(dǎo)熱油加熱夾套(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料注射成型裝置，其特征在于:所述攪拌裝置(6)插入到熔化缸(11)內(nèi)的攪拌軸(9)為空心結(jié)構(gòu)，空心的攪拌軸(9)內(nèi)安裝有電加熱裝置(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料注射成型裝置，其特征在于:所述注射裝置(20)后方的連接部件底部加工有排氣孔，所述的排氣孔處安裝有空氣過濾器系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料注射成型裝置，其特征在于:所述柱塞頭部(17)的溝槽可加工成三角形、槽型或者弧形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料注射成型裝置，其特征在于:所述柱塞頭部(17)的端面與噴嘴(I)配合的端面形狀可以為錐形或弧形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬材料注射成型裝置，其特征在于:所述注射柱塞(16)和柱塞頭部(17)的連接為可拆式連接。
【文檔編號(hào)】B22F3/115GK204075214SQ201420538325
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】陳立明 申請(qǐng)人:曲靖中銘科技有限公司