CN102990040A - 转向节的倾动式重力铸造法 - Google Patents

Abstract

一种熔融金属的填充性优越且能够充分地防止在铸造件上产生铸造缺陷的转向节的倾动式重力铸造法。倾动式重力铸造装置(1)中，在模具(2)上设置料桶(7)，在料桶(7)中贮存熔融金属(M)，当模具(2)倾斜时经由浇道(5)向模具(2)的型腔(6)浇注熔融金属(M)。在型腔(6)内配设有用于在转向节(C)的轴承支承部形成有底孔(C1)的圆柱状凸部(4B)。型腔(6)在圆柱状凸部(4B)的轴线上具备加压用凸台部(6A)。到使模具(2)倾斜的模具倾动工序完成为止的期间，开始加压工序和浇道隔断工序，加压工序中利用加压销(23)对加压用凸台部(6A)中的熔融金属进行加压，浇道隔断工序中利用隔断构件(18)隔断浇道(5)。

Description

转向节的倾动式重力铸造法

技术领域

本发明涉及用于制造连结对车轮进行支承的轴承和悬架的部件即转向节的铸造法。

背景技术

已知有下述专利文献1所记载的倾动式重力铸造法，其中，在模具上设置料斗(料桶)，在该料斗中贮存熔融金属，当模具倾斜时经由浇道向模具的型腔浇注熔融金属。

另外，还已知有下述专利文献2所记载的技术：利用倾动式重力铸造法来铸造连结对车轮进行支承的轴承与悬架的部件即机动车用转向节。

其中，专利文献1的倾动式重力铸造法通过进行气体加压工序来对型腔内的熔融金属进行加压，因此存在无法将熔融金属填充到模具的型腔的端部的情况、或者无法充分地防止在铸造件上产生气孔等铸造缺陷的情况。

另外，专利文献2的倾动式重力铸造法中，在模具的型腔的上方设置冒口部，利用冒口的重力使熔融金属到达型腔的前端，但由于机动车用转向节具备臂部呈放射状延伸这样复杂的形状，因此仅在冒口的重力的作用下无法使熔融金属到达型腔的前端，存在无法充分地防止气孔等铸造缺陷的情况。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利第4203093号公报

【专利文献2】日本特开2011-104613号公报

发明内容

因此，本发明鉴于上述现有的问题而提出，其课题在于提供一种熔融金属的填充性优越且能够充分地防止在转向节上产生铸造缺陷的转向节的倾动式重力铸造法。

本发明为了解决上述课题而提出，本发明涉及的转向节的倾动式重力铸造法使用倾动式重力铸造装置1来进行，在所述倾动式重力铸造装置1中，在模具2上设置料桶7且在该料桶7中贮存熔融金属，当该模具2倾斜时经由浇道5向该模具2的型腔6浇注熔融金属M，所述转向节的倾动式重力铸造法的特征在于，在该型腔6内配设有用于在转向节的轴承支承部形成有底孔的圆柱状凸部4B，该型腔6在该圆柱状凸部4B的轴线上具备加压用凸台部6A，到使该模具2倾斜的模具倾动工序完成为止的期间，开始加压工序和浇道隔断工序，所述加压工序中利用加压销23对该加压用凸台部6A中的熔融金属M进行加压，所述浇道隔断工序中利用隔断构件18隔断所述浇道5。

这里，优选在开始所述加压工序后开始所述浇道隔断工序。

另外，优选该熔融金属M为铝合金的半凝固浆料，所述料桶7内的所述半凝固浆料的固相率为5～10％。

【发明效果】

根据本发明涉及的转向节的倾动式重力铸造法，能够将熔融金属填充到型腔的端部，且能够充分地防止在转向节上产生铸造缺陷的情况。

附图说明

图1是本实施方式的转向节的倾动式重力铸造法所使用的倾动式重力铸造装置的剖视图。

图2是隔断构件的立体图。

图3是说明从图1开始使模具倾斜而开始加压销的加压的状态的图。

图4是说明从图3开始进一步使模具倾斜而由隔断构件隔断浇道的状态的图。

图5是说明模具倾动工序完成后的状态的图。

图6是切断加工前的转向节的剖视图。

【符号说明】

1倾动式重力铸造装置

2模具

3固定模

3A固定模分型面

4可动模

4A可动模分型面

4B圆柱状凸部

4a上表面

4b孔部

5浇道

6型腔

6A加压用凸台部

7料桶

8基体

8a上表面

8b下表面

9引导轴

10顶板

10a上表面

11液压缸

12活塞杆

13可动板

14连结轴

15液压缸

16活塞杆

17联接器

18隔断构件

18a头部

18b轴部

19支承棒

20液压缸

21活塞杆

22联接器

23加压销

M熔融金属

C转向节(铸造件)

C1有底孔

C2富余部

具体实施方式

参照附图，对本发明的一实施方式涉及的转向节的倾动式重力铸造法进行说明，首先，对进行本实施方式中的转向节的倾动式重力铸造法的倾动式重力铸造装置1进行说明。如图1所示，倾动式重力铸造装置1具备由下侧的固定模3和上侧的可动模4构成的模具2，通过固定模3和可动模4来划分出浇道5和型腔6。在本实施方式中，通过形成在可动模分型面4A上的槽和固定模分型面3A来划分出浇道5。在固定模3上固定有料桶7，在该料桶7中贮存有铝合金等的熔融金属M。

固定模3固定在基体8的上表面8a上。引导轴9的下端固定在基体8上，引导轴9的上端固定在顶板10上。在顶板10的上表面10a固定有液压缸11，贯通顶板10的活塞杆12的前端与在顶板10的下方配设的可动板13连结。当驱动液压缸11时，可动板13被引导轴9引导而能够在基体8与顶板10之间沿图1的上下方向移动。在可动板13的下侧设有连结轴14，通过连结轴14来连结可动板13与可动模4。从而，可动模4能够与可动板13一起在基体8与顶板10之间沿图1的上下方向移动。

倾动式重力铸造装置1具备未图示的倾动机构。倾动机构是上述专利文献1所公开那样的公知机构，其设置在基体8上，且具备沿着连结图1的纸面的表与背的方向延伸出的倾动轴、对倾动轴进行支承的未图示的支承臂、安装在该支承臂上的倾动驱动机构。在倾动机构的作用下，基体8及模具2能够从图1所示的水平状态沿箭头α方向以规定速度倾斜运动大约90度。

在可动模4的上表面4a固定有液压缸15。液压缸15的活塞杆16在形成于可动模4的孔部4b内通过联接器17而与隔断构件18连结。如图2所示，隔断构件18具备收容在联接器17内的圆柱状的头部18a、四棱柱状的轴部18b。当驱动液压缸15时，轴部18b的前端侵入浇道5内。

成为熔融金属M的通路的浇道5的沿着连结图1的纸面的表与背的方向剖开的截面为四方形状，且通过形成在可动模分型面4A上的槽和固定模分型面3A而将该浇道5划分成沿着图1的左右方向延伸。通过上述的隔断构件18的轴部18b侵入浇道5A内且轴部18b的前端与固定模分型面3A抵接或接近，从而隔断浇道5。

液压缸20通过支承棒19而固定在基体8的下表面8b上。液压缸20的活塞杆21经由联接器22与加压销23连结。加压销23贯通基体8，且配置于在固定模3上形成的孔3a内。当驱动液压缸20时，加压销23的前端侵入后述的加压用凸台部6A内，加压销23对型腔6内的熔融金属M进行加压。

为了在铸造出的转向节的轴承支承部形成有底孔C1(参照图6)，可动模4具备朝向图1的下方突出的圆柱状凸部4B。该圆柱状凸部4B的轴芯与前述的加压销23的轴芯大致一致。圆柱状凸部4B配设在型腔6内，在轴承支承部形成有底孔C1。型腔6在圆柱状凸部4B的轴线上且在型腔6的下端的位置具备由固定模3划分出的加压用凸台部6A。如图6所示，通过从产品部对由该加压用凸台部6A等形成的富余部C2在铸造后且在虚线位置处进行切断加工，而将轴承支承部的有底孔C1加工成贯通孔。

在模具2上设有未图示的挤出销，在使可动模4从固定模3离开后，利用挤出销能够将在浇道5内和型腔6内凝固了的熔融金属M挤出而将熔融金属M从模具2取出。另外，挤出销的周围的空隙构成贯通模具2的未图示的气体排出通路，在该气体排出通路连接未图示的排气机构，该排气机构能够在后述的模具倾动工序中对型腔6内进行吸引而将气体排出，或者在后述的分型剂涂敷工序中向气体排出通路内供给空气。

接着，对使用了倾动式重力铸造装置1的转向节的倾动式重力铸造法进行说明。在转向节的倾动式重力铸造法中，首先，进行在料桶7内贮存熔融金属M的熔融金属准备工序，形成图1所示的状态。

接着，开始从图1所示的状态沿箭头α所示的方向使模具2倾斜大致90°而将料桶7内的熔融金属M经由浇道5向型腔6浇注的模具倾动工序。模具2在未图示的倾动机构的作用下以规定速度倾斜运动。

当模具倾动工序完成为止的期间，开始加压工序和浇道隔断工序。当模具2倾斜时，料桶7内的熔融金属M经由浇道5而被向型腔6内浇注，在图3所示那样在料桶7内还残留有熔融金属M，且加压用凸台部6内被熔融金属填满的时刻，驱动液压缸20而开始使加压销23向型腔6的加压用凸台部6A内侵入的加压工序。通过在该时刻开始加压销23的前进，从而能够使型腔6内的熔融金属与模具2密接而形成转向节C的产品形状。

接着，驱动液压缸15，使隔断构件18向浇道5内侵入，使隔断构件18的前端与固定模分型面3A抵接(或接近)，从而进行隔断浇道5的浇道隔断工序(参照图4)。通过这样在模具倾动工序完成前开始加压工序和浇道隔断工序，在由隔断构件18将浇道5隔断了的状态下利用加压活塞23对加压用凸台部6A内的熔融金属进行加压，由此能够将因凝固收缩而要从模具2离开的型腔的端部等(转向节臂的端部等)处的表面层紧压到模具2上。另外，能够加压补充凝固收缩量的熔融金属M，从而能够充分地防止在作为铸造件的转向节C(参照图5及图6)产生气孔等铸造缺陷的情况。在加压工序完成后，仍继续倾斜运动，在从图1的状态倾斜大致90°而成为图5所示的状态时，停止倾斜运动，模具倾动工序完成。

当利用未图示的模具冷却机构使型腔6内的熔融金属凝固后，驱动液压缸20使加压销23向图5的左方向后退后开始开模工序。在开模工序中，驱动液压缸11，使可动模4与可动板13一起向图5的右方向移动，使可动模4从固定模3离开。并且，依次进行利用设置在模具2上的未图示的挤出销将作为铸造件的转向节C从模具2取出的铸造件取出工序、向浇道5或型腔6涂敷分型剂的分型剂涂敷工序、驱动液压缸11使可动模4与可动板13一起向图5的左方向移动而使可动模4与固定模3抵接的合模工序。最后，利用倾动机构使模具2回复到图1的状态。以上为转向节的倾动式重力铸造法。

本发明的转向节的倾动式重力铸造法并不限定于上述的实施方式，可以在权利要求书所记载的范围内进行各种变形或改良。例如，在上述的实施方式中，加压销23配置在固定模3侧，但也可以配置在可动模4侧。

另外，在上述实施方式中，加压工序在模具倾动工序完成之前完成，但也可以使开始了的加压工序在模具倾动工序完成后继续进行。

另外，在上述实施方式中，加压工序在模具倾动工序完成前完成，但也可以在模具倾动工序完成后解除加压销的停止而再次开始加压工序。

另外，在上述实施方式中，在料桶7中贮存有铝合金等熔融金属M，但也可以使贮存在料桶7内的熔融金属M为由固液共存状态的铝合金构成的半凝固浆料。若在使表示熔融金属合金的固液的比例的固相率在料桶7内成为适当的范围(5～10％)之后进行模具倾动工序，则能够使料桶7内的半凝固浆料向型腔6内流入，而使加压用凸台部6A由半凝固浆料填满。并且，与上述实施方式同样，通过以当模具倾动工序完成为止的期间开始加压工序和浇道隔断工序的方式进行倾动式重力铸造法，从而能够使铸造出的转向节成为偏析少的品质优越的产品。

Claims (4)

1.一种转向节的倾动式重力铸造法，该方法使用倾动式重力铸造装置来进行，在所述倾动式重力铸造装置中，在模具上设置料桶且在该料桶中贮存熔融金属，当该模具倾斜时经由浇道向该模具的型腔浇注熔融金属，所述倾动式重力铸造法的特征在于，

在该型腔内配设有用于在转向节的轴承支承部形成有底孔的圆柱状凸部，

该型腔在该圆柱状凸部的轴线上具备加压用凸台部，

到使该模具倾斜的模具倾动工序完成为止的期间，开始加压工序和浇道隔断工序，所述加压工序中利用加压销对该加压用凸台部中的熔融金属进行加压，所述浇道隔断工序中利用隔断构件隔断所述浇道。

2.根据权利要求1所述的转向节的倾动式重力铸造法，其特征在于，

在开始所述加压工序后开始所述浇道隔断工序。

3.根据权利要求1或2所述的转向节的倾动式重力铸造法，其特征在于，

所述熔融金属为铝合金的半凝固浆料，所述料桶内的所述半凝固浆料的固相率为5～10％。

4.一种转向节的倾动式重力铸造装置，其在模具上设置料桶且在该料桶中贮存熔融金属，当该模具倾斜时经由浇道向该模具的型腔浇注熔融金属，所述倾动式重力铸造装置的特征在于，

具备遮断所述浇道的遮断构件和对熔融金属进行加压的加压销，

在该型腔内配设有用于在转向节的轴承支承部形成有底孔的圆柱状凸部，

该型腔在该圆柱状凸部的轴线上具备加压用凸台部，

所述加压销对该加压用凸台部中的熔融金属进行加压。

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