CN1049617C - 压铸轮的连续铸造方法及压铸机 - Google Patents

Abstract

压铸轮的连续铸造方法及压铸机，其包括具有可与本体部20侧接触分离的半活动金属模16的固定盘12，以及可向该固定盘方向进退的活动盘14，其工序包括：当熔融金属压入型腔10中后活动盘作开模动作时，用所需驱动力使半活动金属模与活动盘的开模动作同步地向开模方向移动，在活动盘到达模全开位置前的中间位置，使活动盘及半活动金属模停止并切断与制品连接的横浇口部50。因此能制造高质量的压铸轮并大大缩短铸造周期。

Description

压铸轮的连续铸造方法及压铸机

本发明涉及利用能把熔融金属压入金属模、连续生产铸造制品的压铸机进行的压铸轮连续铸造方法及压铸机。

过去，例如在双轮汽车的轻金属合金轮的铸造方法方面，在以低速·低压铸造的重力铸造法及低压铸造法方面，由于铸造后必须整修加工，加工余量大，加工部位也多，因此为了把熔融金属压入金属铸型中来大量生产高精度铸造品，也广泛应用压铸法。

图10示出了使用传统的压铸机制造轻金属合金轮等的压铸方法，它使活动盘102向固定盘101方向移动，通过固定金属模103和可动金属模104的合模，形成金属模型腔105。再用柱塞把熔融金属从直浇口套管106压入其内部。

用过去的压铸法进行轮制品等的铸造时，由于必须切断向型腔105内压入熔融金属时形成的横浇口部107，因此不是把固定金属模103固定在固定盘101侧，仅使活动盘102的可动金属模104对着那固定金属模103作进退移动，而是还要如图10、11所示，使移动部108能离开直浇口套管的端部开口面，从这固定盘101的本体侧向活动盘102侧作进退移动。在使该移动部108可与固定盘101分离地进行压力铸造时，在合模状态下(移动部108与固定盘101紧密接触状态，而且是活动盘102与移动部108的左端面接合的状态)，当柱塞被驱动，熔融金属被挤压进型腔105内时，在型腔105与直浇口套管106的连接部分就会形成浇口及横浇口部107。因此压入熔融金属后，移动部形成了好象被金属模型腔、成L状的浇口及横浇口部挟持一样的状态。在这种状态下，如果活动盘102移动成开模状态(向图左方移动)，由于该制品的抱持力，移动部也同时向左移动(图11表示这一阶段的状态)。而且当活动盘102向固定盘101侧复位，移动接近固定盘101侧时，同样地把这移动部108向右方推压而完成上述合模动作。

此外，要使已压入成型的熔融金属从金属模型腔分离出来时，必须在金属模的内壁表面进行涂布分型剂的作业。历来是手工操作，用毛刷涂布或用喷枪等喷涂来进行涂布作业。

可是过去在上述熔融金属被压入后，在活动盘移向开模状态时，为了缩短铸造周期，移动部也随之移动。在此移动过程中，横浇口部被未图示的切断刀驱动机构切断。因此，由于各构成构件的微妙时间偏差，制品很易产生缺陷。对于大批量制品来说，尤其会造成巨大损失。

此外，移动部单单凭熔融金属制品的抱持力而伴随着活动盘移动，所以由于牵引力，浇口处会产生剥离部分，浇口部分会断裂，因此如果在将这移动部系止的状态下把活动模移向左方来开启铸模，那么在这浇口部分会产生浇口残余，以至不仅此后的制品全部成为次品，就连铸造本身也难以继续进行下去。

此外，用于金属模与制品分离的分型剂涂布作业主要依靠手工操作，因此为了避免涂布不匀，作业就很费时间，作业效率就差，这就妨碍了铸造周期的缩短。

鉴于上述过去存在的问题，本发明的目的在于，提供能防止与型腔内连通的浇口部分断裂事故的发生，并基本能完全确保制品质量的压铸轮连续铸造方法，同时提供能使分型剂涂布作业均匀完成，能大幅度缩短整个压铸铸造周期的压铸机。

为达到上述目的，本发明第1方案所述的压铸轮的连续铸造方法，其所用设备包括具有可与本体部侧接触分离的半活动金属模的固定盘，以及具有与该固定盘的半活动金属模相对的活动金属模、并可向上述固定盘方向进退移动的活动盘，其工序包括：当熔融金属被压入金属模型腔中后活动盘作模开启动作时，用独立于活动盘的另外设置的驱动部的驱动力使半活动金属模与活动盘的模开启动作同步地向模开启方向移动，在活动盘到达模全开位置前的中间位置时使活动盘及半活动金属模停止，在该状态下，通过使剪切机构的切断刀下降来切断与制品连接的横浇口部，此后半活动金属模移动复位到本体部侧。

本发明第2方案提供的压铸轮的连续铸造方法，其所用设备包括具有可与本体部侧接触分离的半活动金属模的固定盘，以及具有与该固定盘的半活动金属模相对的活动金属模、并可向上述固定盘方向进退移动的活动盘，其工序还包括：在熔融金属被压入金属模型腔内之前，在向该金属模型腔内供给带电粉末分型剂的同时，使金属模型腔内部减压，使该粉末分型剂电沉积在金属模内壁上，此后再进行熔融金属的压入工序。

本发明第3方案提供的压铸机，包括具有可与本体部侧接触分离的半活动金属模的固定盘，以及具有与该固定盘的半活动金属模相对的活动金属模、并可向上述固定盘方向进退移动的活动盘，还具有如下驱动部，当熔融金属被压入金属模型腔内后活动盘作模开启动作时，该驱动部用所需的驱动力使半活动金属模与活动盘的模开启动作同步地向模开启方向移动，并在熔融金属所产生的横浇口部被切断之后，使该半活动金属模移动复位到本体部侧。

在如上所述的压铸轮的连续铸造方法及压铸机中，当熔融金属压入金属模型腔后，活动盘作模开启动作时，用独立于活动盘的另外设置的驱动部的驱动力，使半活动金属模与活动盘的模开启动作同步地向模开启方向移动。在活动盘到达模全开位置前的中间位置，使活动盘及半活动金属模停止，在这种状态下，切断与制品连接的横浇口部。此后，半活动金属模移动复位到本体部侧。用油压驱动部使设有半活动金属模的中间移动部独立于活动盘的驱动地独自向活动盘方向移动。而且通过使其与活动盘移动作同步移动，能确保动作的可靠性，防止出现浇口残余，保持制品精度的稳定，提高整个压铸轮连续铸造作业效率。

此外，在熔融金属压入金属模型腔内前，向该金属模型腔内供给带电粉末分型剂，与此同时，使金属模型腔内部减压，使该粉末分型剂电沉积在金属模内壁上，此后再经过熔融金属压入工序。从而能高速进行向金属模内表面涂布分型剂的作业。

附图的简单说明

图1是主要部分侧面说明图。它说明本发明实施例涉及的压铸机合模后的状态。

图2是下述图5的A-A向视图。图5中可见到实施例涉及的压铸机中间移动部的本体部侧。

图3是图5的B-B向视图。

图4是图示使活动盘及中间移动部处于中间停止状态的侧面说明图。

图5是图示活动盘全开状态的侧面说明图。

图6是在活动盘侧方向上见到与中间移动部的本体部接触的面的说明图。

图7是滑动型芯盒结构的主要部分概略剖面说明图。

图8是滑动型芯盒结构的主要部分概略立体图。

图9是滑动型芯盒结构的概略主视图。

图10是过去的压铸法的主要部分概略说明图。

图11是过去的压铸法的主要部分概略说明图。

以下根据附图说明本发明的较佳实施例。

图1示出了本发明的压铸轮连续铸造方法实施例涉及的卧式冷室式压铸机的主要部分。图中为金属模合模后的状态。

图中在大致中央部分形成金属模型腔10，在这金属模型腔10的右侧设置固定盘12，同时在左侧设置活动盘14。

固定盘12包含设置在端部侧的半活动金属模16，同时活动盘14备有与这半活动金属模16以面贴合状态紧贴可分离的活动金属模18。由这半活动金属模16与活动金属模18构成金属模。它们紧密接合时形成的金属模型腔10就形成了所要制品的形状。

半活动金属模16能相对固定盘12的本体部20作水平方向移动。即中间移动部22被设置成能通过导杆相对本体部20作水平方向上的进退移动。半活动金属模16则设置在这中间移动部22的与上述活动金属模18相对的位置上。如下所述，这中间移动部22通过驱动装置，可独立于活动盘14地独自向活动盘方向移动，而且能独立地向固定盘的本体部20方向移动复位。

如图2、3中也示出的那样，用拉杆24可引导固定盘12及活动盘14作相向分离方向的滑动移动。

图2示出中间移动部22的半活动金属模16侧的面。4根拉杆24贯穿过成为背景侧的大致呈正方形的本体部20的四角部分。其内部侧呈脸庞形状部分为这中间移动部22，在这中间移动部22的中心部分，例如在中间移动部22的基台中嵌装着轮状的半活动金属模16。这金属模，例如如日本实用新型公开1990年1535号所示，采用3拼合的滑动模结构。用型芯来铸造出轮子的复杂形状。即，在图2中设置了从3个方向对着中央侧的3对嵌合凸部26，它与下述的活动金属模18的嵌合凹部协同动作，给这活动模行进方向定位。28是当与活动盘14抵接进行合模时，设于活动盘14侧的减压装置的接受孔。

其次，图6中这中间移动部22的本体部20侧面形成平板面。除穿过上述固定盘12及活动盘14、引导活动盘水平移动的拉杆24外，在这中间移动部的端部还嵌设有4个驱动杆30。因此除了活动盘14侧的合模驱动滑动的驱动力之外。这中间移动部22还通过另外独立的油压驱动部32，作接近离开本体部20的移动。

此外，如图4、图6所示，在中间移动部22的与本体部20接触面一侧的上方设有剪切机构34，即在中间移动部22的上方设有支架36，装有切剪用油缸38。通过油压驱动等使设置在下端部的切断刀40上下动作。

另外，在中间移动部22的大致中心部，在水平方向上设有浇口42，它从半活动金属模16内壁侧与金属模型腔10连通，并贯穿中间移动部22的侧部。

此外，如图4所示，在本体部20，直浇口套管44对着中间移动部22侧方向设置。柱塞杆46在图中水平方向上能自由滑动地配置在直浇口套管44内部。用未图示的油压驱动装置，通过压入滑块来推动设置在该柱置杆46端部的挤出滑块48，把投入在其前方一侧的熔融金属压入金属模型腔10内。

在图1中，上述浇口42的、中间移动部22的与本体部20接触面一侧的入口42a设置得高于直浇口套管44的与中间移动部22接触面一侧端部。为了在合模状态下，从直浇口套管44向上形成通路，与这浇口的入口42a连通，在本体部20的直浇口套管44的最端部侧形成呈凹部状的横浇口部50。

因此当熔融金属浇铸入金属模型腔10中时，在浇口42及由挤出滑块形成的横浇口部50内也充填熔融金属成L状。然后，使上述剪切机构34的切断刀40下降，切断这横浇口部50。

此外，在图1中，直浇口套管44形成圆柱状，在其基部侧的上侧，设有投入所需的熔融金属用的进液口52。

本发明的特征之一是设有这直浇口套管44的进液口52和在金属模侧的中间位置上设置向金属模型腔10内供给分型剂用的粉末供给口54。

这粉末供给口54开口在直浇口套管44的上侧，通过导管56、带电装置58及粉末分型剂供给装置60与这开口连通。带电装置58例如是如下的装置，它产生3万伏左右的高压，使导管需要电压的部位产生电弧电压，使通过导管的粉末带电。

此外，粉末供给装置是使粉末分型剂在容器内部保持浮游状态，备有风扇，把分型剂从导管56送到粉末供给口54侧的装置。

粉末分型剂，例如以由金属氧化物等的无机化合物为主要材料的粉末等为分型剂基材、混入了使分型剂基材带有附着性的金属皂以及高分子化合物等组成的有机化合物之类的混合物为适用。

图3是从活动盘14的活动金属模18面一侧所见的说明图。在成为背景侧的大致呈正方形的活动盘侧本体部的四角部分贯穿有4根也穿过固定盘侧主体部20的拉杆24。这活动盘14置于导轨62上，能顺着这导轨62，相对固定盘12方向作进退移动。

在图3中，活动金属模18装在内部侧大致呈脸庞形状的中央部。如上所述，为了铸造出制品周围边缘形状，实施例涉及的金属模设置了3拼合的活动型芯64a、64b、64c。

在与上述半活动金属模16的嵌合凸部26对应的位置上设有嵌合凹部66，并使其留有间隙、分别相对地各设2个，共设3对。此外，以活动金属模18为中央，在大致相隔120°方向的所需位置上分别配置型芯驱动缸68，而且这型芯驱动缸68的杆配置在各对嵌合凹部66的间隙中。然后，滑动型芯64a-64c固定在这杆的端部，并使各缸68同步进退，向型芯64的定位位置作退避移动。

在图7-图9中，详细示出了众所周知的滑动型芯盒的结构，这结构中的向金属模方向的导向部结构有部分差异，滑动型芯64a-64c具有实质性相同的结构。例如滑动型芯64a由构成型腔10的一部分的模型腔模70，以及保持固定这横型腔模70、并在模基座72上滑动变位的滑动块74构成。

此外，也如图1所示，在活动金属模18的上方安装着具有所需电磁阀机构等的减压装置76，并使其与也由活动金属模18形成的金属模型腔10连通。

图中78是顶出销，在浇铸后，在活动盘14的全开位置，它把制品顶出到固定盘12侧，使之脱离活动金属模。80是装在顶出销78基部上的顶出板。

以下，说明例如用这种压铸机进行的连续铸造方法。

首先，用未图示的成分调整过的铝合金材料保温炉把熔融金属保持在规定的温度范围内。

通过合模驱动用滑块，使活动盘14向固定盘12方向移动进行压铸机闭模动作。

图1示出该闭模动作已完成的状态。活动盘14、中间移动部22以及本体部20全部紧密接触。为了形成金属模型腔10，两金属模16、18相对设置。然后，通过浇口42及横浇口部50，金属模型型腔10与直浇口套管44内部连通。

合模后，柱塞杆46前进后停止在使进液口52关闭但粉末供给口54处于与直浇口套管44内部连通状态的位置上。

接着，减压装置76中的未图示的断流阀(シセツタバルズ)下降，使金属模型腔10及直浇口套管44内减压。

然后，一达到设定的减压状态，浮游的粉末分型剂就由粉末分型剂供给装置60送出。这时，在到达粉末分型剂供给器54之前，在通过设置的带电装置58之际，使粉末分型剂带电。然后，带电的粉末分型剂通过直浇口套管44内部，到达金属模型腔10内，电沉积于半活动金属模16及活动金属模18的表面。这样，由于使带电粉末电气性地沉积于金属模表面，因此分型剂的涂布作业能极高速进行，并能使涂层均匀无高低不平地涂布，最终保持动作的可靠性。

当该粉末分型剂吐出规定量后，减压装置76的断流阀后退。柱塞杆46也后退至使进液口52开口的位置。于是未图示的浇注铸勺向进液口52内浇注。此后，柱塞杆46一边分3级变化射出速度，一边例如以500kg/cm²左右的压力把熔融金属M压入金属模型腔10内。此时，当柱塞杆46在移动之时，在熔融金属到达型腔内之前，通过减压装置76，使型腔内的压力减压到设定的范围。然后，把熔融金属充填到型腔内，同时通过柱塞杆加上高压，例如保持2-3秒钟左右的压力。此后用在金属模内部循环的冷却水冷却，双轮轻金属合金轮就成型了。此时，如上所述，浇口42及横浇口部50也处于被表面迅速固化的熔融金属所充填的状态。

按照本发明的压铸机连续铸造方法，此后，在图1的状态下，活动盘14从充填了熔融金属的状态向左移动，与此同步地，由驱动部32经驱动杆30，使中间移动部22向左移动，并在图4所示的模全开位置前的中间位置上停止。

然后，在该停止状态下，安装在中间移动部22上部的剪切机构34的切断刀40落下，切断横浇口部50。

这样就不会产生过去那样的由于在开模移动中横浇口部的剪切引起的动作微妙偏差造成的制品缺陷，以及由于浇口部分断裂造成的成型制品的破损或作业运行停止等状态，而能在顺利地保持高精度的状态下，高速地连续进行压铸铸造。

由于切断了这横浇口部50，就能把充填成型于金属模型腔10中的成型制品从金属模中取出。

此后，在中间停止的活动盘14再作开模动作，与此同时，中间移动部22向本体部20侧移动复位。然后，如图5所示，移动到模全开状态。此时，通过型芯驱动缸68，使滑动型芯64退避，解除对成型制品的周围边缘部的模保持状态。此后，由顶出销78把成型制品顶出，再由未图示的运输装置送出。

以上详细地说明了本发明涉及的压铸法的铸造作业周期。其要点包括如下工序，即把熔融金属压入金属模型腔内后，在活动盘作开模动作之际，用所需的驱动力使半活动金属模向开模方向作与活动盘的开模动作同步的移动，在到达活动盘的模全开位置前的中间位置使活动盘及半活动金属模停止，在该状态切断与制品连接的横浇口部，此后半活动金属模向本体部侧移动复位，其要点还包括，在把熔融金属压入金属模型腔内之前，向该金属模型腔内供给带电粉末分型剂，并使金属模型腔内部减压，使该粉末分型剂电沉积于金属模内壁上，此后进行熔融金属的压入工序。这两部分就是本发明的压铸轮连续铸造方法的要点。

完成这一周期工序需60-80秒钟，而传统的用压铸铸造制造同类车轮时，完成一周期工序约需3分钟左右。相比之下，就可明白它是如何大幅度缩短作业时间了。这也为实验结果所证明。

本发明涉及的压铸轮的连续铸造方法及压铸机并不只局限于上述实施例结构，在不脱离记载于权利要求范围内的发明精神的范围内，即使作任意改变也是可以的。

正如上述说明，按照本发明第1方案所述的压铸轮的连续铸造方法，由于包含了如下工序：把熔融金属压入金属模型腔内后，在活动盘作开模动作之际，用所需的驱动力，使半活动金属模向开模方向作与活动盘的开模动作同步的移动；在活动盘到达模全开位置前的中间位置，使活动盘及半活动金属模停止，在这种状态下，切断与制品连接的横浇口部；此后，半活动金属模向本体部侧移动复位，因此，能大幅度缩短整个作业周期，同时不会产生动作定时偏差，能高精度连续制造压铸轮成型品。而且由于也不会产生浇口部分的剥离，还能确保动作的可靠性以及大批量生产的实效性。

此外，按照本发明第2方案所述的压铸轮的连续铸造方法，由于在把熔融金属压入金属模型腔内之前，在向熔融金属供给部内部供给带电的粉末分型剂的同时，使金属模型腔内部减压，并使该粉末分型剂电沉积于金属模内壁，此后再经过熔融金属的压入工序，因此，能高速均匀地对金属模内壁面进行分型剂的涂布作业，能提高作业效率，大幅度缩短整个作业周期。

另外，使用本发明所述的压铸机，就能确保粉末分型剂的供给，大幅度提高作业效率。

Claims (3)

1.一种压铸轮的连续铸造方法，其所用设备包括具有可与本体部侧接触分离的半活动金属模的固定盘，以及具有与这固定盘的半活动金属模相对的活动金属模、并可向上述固定盘方向进退移动的活动盘，其特征在于，其工序包括：当熔融金属被压入金属模型腔内后活动盘作模开启动作时，用独立于活动盘的另外设置的驱动部的驱动力使半活动金属模与活动盘的模开启动作同步地向模开启方向移动；在活动盘达到模全开位置前的中间位置时使活动盘及半活动金属模停止，在该状态下，通过使剪切机构的切断刀下降来切断与制品连接的横浇口部；此后，半活动金属模移动复位到本体部侧。

2.根据权利要求1所述的压铸轮的连续铸造方法，其特征在于，还包括如下工序：在熔融金属被压入金属模型腔内之前，在向该金属模型腔内供给带电粉末分型剂的同时，使金属模型腔内部减压，使该粉末分型剂电沉积在金属模内壁上，此后再进行熔融金属的压入工序。

3.一种压铸机，包含具有可与本体部侧接触分离的半活动金属模的固定盘，以及具有与这固定盘的半活动金属模相对的活动金属模、并可向上述固定盘方向进退移动的活动盘，其特征在于，还具有如下驱动部，当熔融金属被压入金属模型腔内后活动盘作模开启动作时，该驱动部用所需的驱动力使半活动金属模与活动盘的模开启动作同步地向模开启方向移动，并在熔融金属所产生的横浇口部被切断之后，使该半活动金属模移动复位到本体部侧。

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