CN103624233B - 压力铸造装置及压力铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力铸造装置及压力铸造方法，其比较简单、小型、通用性高，而且能高效率地进行熔融金属材料的流入、截断及气体的排出。压力铸造装置具有由固定模和可动模组成的铸模，该可动模能由第一加压单元相对于该固定模移动位置；在该压力铸造装置中，具备能由第二加压单元相对于可动模移动位置的第二可动模。形成铸造产品a的形状的产品模腔由固定模和第二可动模构成。通过使可动模移动至与固定模接近的规定位置，在产品模腔的外侧而且在可动模与固定模之间的位置，形成与产品模腔连通的浇口及气体排出口。在可动模处于规定位置的状态下，如使第二可动模移动至第二规定位置，则产品模腔与浇口及气体排出口的连通被截断。

Description

压力铸造装置及压力铸造方法

技术领域

本发明涉及压力铸造装置及压力铸造方法，特别是涉及一边由可动模施加压力一边使浇注在了产品模腔中的熔融金属材料凝固的压力铸造装置及压力铸造方法。

背景技术

以往，已知以下压力铸造装置，该压力铸造装置由固定模及可动模构成产品模腔，该产品模腔形成铸造产品的形状，使得一边由可动模对流入了产品模腔的熔融金属材料进行加压一边使其凝固。

在专利文献1中，公开了一种压力铸造装置，该压力铸造装置在固定模上设置熔融金属材料的直浇口，并且在可动模上设置熔融金属材料的截断部及气体排出通道。

专利文献1：日本特开2005-125401号公报

发明内容

然而，在记载于专利文献1的压力铸造装置中，在一个产品的每个铸模上形成流入口、气体排出口等，并且，还需要安装一边对熔融金属进行加压一边使其进行凝固的机构，所以，容易导致压力铸造装置自身的大型化、复杂化，对于在机动二轮车等中使用的比较小的部件不适合。另外，在制作多个样品的情况下等，有时希望仅改变产品模腔的一部分，但对于这样的要求难以由上述压力铸造装置应对。

本发明的目的在于提供一种能够解决上述现有技术的课题，比较简单、小型、通用性高，而且能高效率地进行熔融金属材料的流入、截断及气体的排出的压力铸造装置及压力铸造方法。

为了达到上述目的，本发明的第1特征在于：压力铸造装置1具有由固定模11和可动模9组成的铸模，该可动模9能由第一加压单元6相对于该固定模11移动位置；在该压力铸造装置1中，具备能由第二加压单元7相对于上述可动模9移动位置的第二可动模10，通过浇注熔融金属材料50来形成铸造产品50a的形状的产品模腔26，由上述固定模11和上述第二可动模10构成。

另外，第2特征在于：当使上述可动模9移动至与上述固定模11接触的规定位置时，在上述产品模腔26的外侧，且上述可动模9与上述固定模11之间的位置，形成与上述产品模腔26连通的浇口(日文：湯路)23及气体排出口22。

另外，第3特征在于：以如下方式构成，即，在上述可动模9处于上述规定位置的状态下，当使上述第二可动模10移动至第二规定位置时，上述产品模腔26和上述浇口23及上述气体排出口22的连通被上述第二可动模10截断。

另外，第4特征在于：上述气体排出口22设置在上述产品模腔26的上方侧，并且上述浇口23设置在上述产品模腔26的下方侧。

另外，第5特征在于：上述第一加压单元6及上述第二加压单元7由液压机构构成。

另外，第6特征在于：通过使上述第二可动模10移动至上述第二规定位置，连续地进行上述连通的截断和上述熔融金属材料50的加压凝固。

另外，第7特征在于：上述规定位置通过上述固定模11与上述可动模9抵接来决定，上述第二规定位置通过被设在了上述第二可动模10上的止挡件10a与被形成在了上述可动模9上的台阶部9a抵接来决定。

另外，第8特征在于：压力铸造方法使用了压力铸造装置1，该压力铸造装置1具有由固定模11、可动模9，和第二可动模10组成的铸模，该可动模9能由第一加压单元6相对于该固定模11移动位置，该第二可动模10能由第二加压单元7相对于该可动模9移动位置；在该压力铸造方法中，包含由上述第一加压单元6使上述可动模9移动至与上述固定模11接近的规定位置的工序S2，将熔融金属材料50注入上述产品模腔26中使其充满的工序S4、S5，通过由上述第二加压单元7使上述第二可动模10移动，截断上述产品模腔26与被形成在了外侧的上述浇口23和上述气体排出口22的连通的工序S7，和通过进一步由上述第二加压单元7使上述第二可动模10移动至第二规定位置，一边对上述产品模腔26内的熔融金属材料50进行加压一边使其凝固的工序S9。

根据第1特征，具备相对于可动模的位置能由第二加压单元移动的第二可动模，被浇注熔融金属材料、形成铸造产品的形状的产品模腔由固定模和第二可动模构成，所以，通过变更第二可动模，产品模腔的一面侧的形状变更成为可能，不变更装置整体，能变更部件形状的一部分。由此，铸造部件的设计变更变得容易，能够获得适合从试样等少量产品到大批量产品的制作等的通用性高的压力铸造装置。

根据第2特征，如使可动模移动至与固定模接触的规定位置，则在产品模腔的外侧，在可动模与固定模之间的位置，形成与产品模腔连通的浇口及气体排出口，所以，不需要在第二可动模上设置浇口、气体排出口，第二可动模的设计变更变得容易。

根据第3特征在于，以如下方式构成，即，在可动模处于规定位置的状态下，如使第二可动模移动至第二规定位置，则产品模腔和浇口及气体排出口的连通由第二可动模截断，所以，能与使产品模腔内的熔融金属材料加压凝固的处理连动，将浇口及气体排出口部分的凝固物从产品模腔内的铸造产品分开。由此，不需要在从铸模将铸造产品取出后进行各自独立的切断作业，能够减少生产工序。

根据第4特征，气体排出口设置在产品模腔的上方侧，并且浇口设置在产品模腔的下方侧，所以，能够以良好的效率实施熔融金属材料的浇注和气体的排出。

根据第5特征在于，第一加压单元及第二加压单元由液压机构构成，所以，通过使用液压千斤顶等通用性高的设备，能够应对多种多样的规格，能够降低压力铸造装置的生产成本。

根据第6特征，通过使第二可动模移动至第二规定位置，连续地进行连通的截断和熔融金属材料的加压凝固，所以，不需要各自独立地进行将浇口及气体排出口部分的凝固物从产品模腔内的铸造产品分开的作业，能够减少生产工序。另外，因为在熔融金属凝固时加压，所以，缩孔、气孔的发生被抑制，形状的转印精度提高，并且流动性差、充填不良也能够减少。

根据第7特征，规定位置通过固定模与可动模抵接来决定，第二规定位置通过被设在了第二可动模上的止挡件与被形成在了可动模上的台阶部抵接来决定，所以，即使由液压千斤顶等的大的力加压，也容易正确地使可动模及第二可动模的位置对齐。

根据第8特征，包含由第一加压单元使可动模移动至与固定模接近的规定位置的工序，将熔融金属材料注入产品模腔中使其充满的工序，通过由第二加压单元使第二可动模移动，截断产品模腔与被形成在了外侧的浇口和气体排出口的连通的工序，和通过进一步由第二加压单元使第二可动模移动至第二规定位置，一边对产品模腔内的熔融金属材料进行加压一边使其凝固的工序，所以，通过设置与可动模各自独立的第二可动模，能连续地进行将浇口及气体排出口从产品模腔内的熔融金属材料分开的作业和对产品模腔内的熔融金属材料进行加压凝固而形成铸造产品的作业。

附图说明

图1是本实施方式的压力铸造装置的局部截面左侧视图。

图2是从压力铸造装置的后方侧观看到的固定模的正面图。

图3是表示铸模打开状态的工序说明图。

图4是表示铸模闭合状态的工序说明图。

图5是表示浇注状态的工序说明图。

图6是表示浇注充满状态的工序说明图。

图7是表示加压+切除状态的工序说明图。

图8是表示由本实施方式的压力铸造装置进行的压力铸造的工序的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。图1是本发明的一实施方式的压力铸造装置1的局部截面左侧视图。以下，将图示方向作为压力铸造1的前方向，将图示右方向作为压力铸造装置1的后方向进行说明。压力铸造装置1，是将由铝等的熔融金属材料50浇入被形成在固定模11与可动模9之间的产品模腔中，一边对其进行加压一边使其凝固，制作铸造产品50a的装置。在本实施方式中，特征在于：在形成产品50a的形状的产品模腔部分，设有相对于可动模9能各自独立地移动的第二可动模10。

压力铸造装置1的主体框架2，具有固定在基座部分上的前方壁5及后方壁3。在前方壁5与后方壁3之间设有连结框架16，连结框架16指向压力铸造装置1的前后方向，连结两壁间。连结框架16，与沿该连结框架16在前后方向能滑动的可动壁4卡合。在后方壁3上，固定着作为第一加压单元的第一液压千斤顶6，由第一液压千斤顶6的动作进行伸缩的推压杆13的前端与可动壁4连接。由此，可动壁4相应于第一液压千斤顶6的动作能在前后方向滑动。

固定模11及可动模9，在其前后方向的两端部夹着厚度调整构件30、31，在前后上下由外框12围着了的状态下完成铸造开始的准备。由此，如由第一液压千斤顶6向前方侧推压可动壁4，则外框12在前方壁5与可动壁4之间被加压。在可动壁4上固定着作为第二加压单元的第二液压千斤顶7，此第二液压千斤顶7的推压杆14的前端与第二可动模10连接。第二液压千斤顶7从形成在了外框12上的贯通孔插入外框12的内部，第二可动模10在外框12由可动壁4推压了的状态下，能与可动壁4各自独立地在前后方向滑动。

在被外框12围着、收存在了规定位置的固定模11及可动模9上，在产品模腔26的上下外侧的位置，形成气体排出口22及浇口23。另外，在前方壁5上，安装着能由推压杆15推压固定模11的背面的第三液压千斤顶8。根据此第三液压千斤顶8，虽然也可与第二液压千斤顶7连动地进行加压动作，但以下说明第三液压千斤顶8被固定，仅第一液压千斤顶6及第二液压千斤顶7动作的例子。

图2是固定模11的正面图。此图表示从压力铸造装置1的后方侧看到的状态。在固定模11与可动模9之间，形成用于形成产品50a的形状的产品模腔26，用于从容器40使熔融金属材料50流入的直浇口21，处于底部的作为熔融金属材料50的通道的浇口23，从浇口23通往产品模腔26的内浇口24，用于从熔融金属材料50发生的气体的排出的气体排出口22，和作为熔融金属材料50的上部熔融金属存贮部的冒口部20。

如熔融金属材料50从直浇口21流入，则在浇口23被熔融金属51充满了后，熔融金属通过内浇口24，将具有产品形状25的产品模腔26充满，到达气体排出口22及冒口部20。另外，上述图1及以下的图3～图7中的截面部分表示与此图的A-A线截面相当的截面。

下面，参照图3～图7的工序说明图，说明由压力铸造装置1进行的铸造工序。图3的铸模打开状态，相当于将可动模9及第二可动模10安放在了压力铸造装置1中的初期状态。在固定模11及第二可动模10上，分别形成产品形状25、35。

产品模腔26被形成在固定模11的产品形状25与第二可动模10的产品形状35之间，另外，气体排出口22、浇口23等形成在固定模11与可动模9之间。

第二可动模10具有被收存在形成于可动模9的大致中央的开口中的外廓形状，在形成在该外廓上的止挡件10a与可动模9的台阶部9a抵接的范围能在前后方向(图示左右方向)滑动地构成。

另外，本实施方式的固定模11、可动模9及第二可动模10由石墨构成。另外，厚度调整构件30、31，能相应于固定模11及可动模9的大小、厚度变更。另外，可动模9侧的厚度调整构件30，还作为对第二可动模10向后方侧的移动进行限制的止挡件起作用。

图4所示铸模闭合状态，与各铸模的安放结束，浇注熔融金属材料50的准备完成了的状态相当。如由外框12围着固定模11及可动模9的前后上下，固定模11及可动模9收存在相互接触的规定位置，则在固定模11与可动模9之间形成气体排出口22、浇口23、内浇口24、直浇口21(参照图2)。在此状态下，由第一加压单元(第一液压千斤顶)6从外框12的外侧加压，提高了固定模11与可动模9之间的接触面压的状态成为合型状态。由此第一液压千斤顶6产生的压力，虽然经外框12及厚度调整构件30传递至可动模9，但只要不使第二液压千斤顶7动作，则不传递至第二可动模10。

图5所示浇注初期状态，是从直浇口21注入了的熔融金属材料50在充满了浇口23后到达了产品模腔26的中间的状态。

图6所示状态，是熔融金属材料50的浇注进一步进行，由熔融金属材料50充满到了产品模腔26的上端的状态。

在图7的加压+切除状态下，由薄型的第二加压单元(第二液压千斤顶)7进行第二可动模10的移动。随着第二可动模10被向前方推压，熔融金属材料50的多余部分52被挤出到气体排出口22中，对产品模腔26的熔融金属材料50施加压力。然后，如被推压至第二可动模10的止挡件10a与可动模9的台阶部9a抵接的第二规定位置，则浇口23的熔融金属51及气体排出口22的多余部分52由第二可动模10从产品模腔26的产品50a分开。这是因为以如下方式进行了设定，即，产品模腔26与浇口23之间的通道和产品模腔26与气体排出口22之间的通道分别在使第二可动模10向第二规定位置移动的途中被截断(闭塞)。

在这里，各通道的截断，在到达通过止挡件10a与台阶部9a抵接所决定的第二规定位置之前实施。即，如向固定模11的方向移动第二可动模10，则先进行各通道的截断，接着，进行被分离了的产品模腔26内的铸造产品50a的加压。由此2阶段设定，“通道的截断”及“产品的加压”的连续的实施成为可能。

根据上述压力铸造方法，铸造产品50a的加压凝固和熔融金属51及多余部分52的分开在由第二液压千斤顶7进行的加压动作中连续地进行。即，在使固定模11和可动模9离开而将产品50a拔出时，获得不要部分已被切除了的状态。因此，不需要在从铸模拔出了产品50a后用于将不要部分分开的别的工序，作业工序减少。

而且，在本实施方式的压力铸造装置1中，因为构成产品模腔26的第二可动模(产品模)10与可动模9各自独立，所以，仅是更换此第二可动模10，就能够变更产品50a的单面的形状。由此，例如制作一部分的形状不同的多个试样时的铸模制作成本被抑制。

另外，一般在压力铸造中，通过对熔融金属材料施加压力，与铸模的密合性高，转印精度优良，通过施加压力，内部的气孔、外缩孔的抑制力也高。并且，在本实施方式中，因为铸模由石墨形成，而且铸模的脱开方向不是上下方向，而是前后方向，所以，由砂型的那样的掉砂导致的缺陷也不产生。另外，在上述实施方式中，虽然铸模的原材料使用了石墨，但铸模的原材料也可相应于铸造的材料变更。

图8是表示由本实施方式的压力铸造装置1进行的压力铸造的工序的流程图。在步骤S1中，在打开了铸模的状态下将固定模及可动模安放在压力铸造装置中(参照图3)。接下来，在步骤S2中，向固定模的方向移动可动模，闭合至规定位置，在步骤S3中，由固定模及可动模形成浇口、气体排出口及产品模腔。

然后，在步骤S4中，经浇口向产品模腔内浇注熔融金属材料。接着，在步骤S5中，判定熔融金属材料是否为充满状态，如进行肯定判定，则前进至步骤S6，如进行否定判定，则返回至步骤S5的判定。

步骤S6，开始产品模(第二可动模)向固定模方向的加压移动，在步骤S7中，由产品模截断、切除气体排出口及浇口。接着，在步骤S8中，一边进行加压一边进行产品模腔内的熔融金属材料的成形，在步骤S9中，一边由产品模对熔融金属材料进行加压一边使其凝固。然后，在步骤S10中，铸造形状(铸造产品)完成，一连串的工序结束。

另外，压力铸造装置的结构、固定模及可动模的形状、材质，第二可动模的形状、材质，第一加压单元及第二加压单元的结构、熔融金属材料的种类等，不限于上述实施方式，能进行各种变更。例如，固定模及可动模的产品模腔、浇口、内浇口、直浇口等的形状，能够相应于铸造产品的形状等任意地变更。

附图标记说明：

1…压力铸造装置，2…主体框架，3…后方壁，5…前方壁，6…第一液压千斤顶(第一加压单元)，7…第二液压千斤顶(第二加压单元)，9…可动模，10…第二可动模，11…固定模，12…外框，13、14…推压杆，20…冒口部，21…直浇口，22气体排出口，23…浇口，24…内浇口，26…产品模腔，30、31…厚度调整构件，50…熔融金属材料，50a…铸造产品。

Claims (6)

1.一种压力铸造装置(1)，具有由固定模(11)和可动模(9)组成的铸模，该可动模(9)能由第一加压单元(6)相对于该固定模(11)移动位置，其特征在于：

具备能由第二加压单元(7)相对于上述可动模(9)移动位置的第二可动模(10)，

通过浇注熔融金属材料(50)来形成铸造产品(50a)的形状的产品模腔(26)，由上述固定模(11)和上述第二可动模(10)构成，

当使上述可动模(9)移动至与上述固定模(11)接触的规定位置时，在上述产品模腔(26)的外侧，且上述可动模(9)与上述固定模(11)之间的位置，形成与上述产品模腔(26)连通的浇口(23)及气体排出口(22)，

以如下方式构成，即，在上述可动模(9)处于上述规定位置的状态下，当使上述第二可动模(10)移动至上述第二可动模的止挡件与上述可动模的台阶部抵接的第二规定位置时，上述产品模腔(26)和上述浇口(23)及上述气体排出口(22)的连通被上述第二可动模(10)截断。

2.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：上述气体排出口(22)设置在上述产品模腔(26)的上方侧，并且上述浇口(23)设置在上述产品模腔(26)的下方侧。

3.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：上述第一加压单元(6)及上述第二加压单元(7)由液压机构构成。

4.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：通过使上述第二可动模(10)移动至上述第二规定位置，连续进行上述连通的截断和上述熔融金属材料(50)的加压凝固。

5.根据权利要求1所述的压力铸造装置，其特征在于：上述规定位置通过上述固定模(11)与上述可动模(9)抵接来决定，

上述第二规定位置通过被设在了上述第二可动模(10)上的止挡 件(10a)与被形成在了上述可动模(9)上的台阶部(9a)抵接来决定。

6.一种压力铸造方法，使用了压力铸造装置(1)，该压力铸造装置(1)具有由固定模(11)、可动模(9)和第二可动模(10)组成的铸模，该可动模(9)能由第一加压单元(6)相对于该固定模(11)移动位置，该第二可动模(10)能由第二加压单元(7)相对于该可动模(9)移动位置，其特征在于，包括：

由上述第一加压单元(6)使上述可动模(9)移动至与上述固定模(11)接近的规定位置的工序(S2)；

将熔融金属材料(50)注入产品模腔(26)中使其充满的工序(S4、S5)；

通过由上述第二加压单元(7)使上述第二可动模(10)移动，截断上述产品模腔(26)与被形成在了外侧的浇口(23)和气体排出口(22)的连通的工序(S7)，和

通过进一步由上述第二加压单元(7)使上述第二可动模(10)移动至上述第二可动模的止挡件与上述可动模的台阶部抵接的第二规定位置，一边对上述产品模腔(26)内的熔融金属材料(50)进行加压一边使其凝固的工序(S9)。