CN105339109A - 铝合金用热室铸造机 - Google Patents

Abstract

提供一种铸造速度快，即使使用铝合金的熔态金属也不发生内部机构的熔损的问题的铝合金用的热室铸造机。在熔解炉(110)内配设陶瓷制的熔态金属射出主筒部(120)。在熔态金属射出主筒部(120)内在比射出路径(130)低的位置配设有阀体(150)，通过加压部(160)控制对熔态金属射出主筒部(120)的内部空间(123)施加以及除去规定压力的气压。当加压部(160)施加气压时，阀体(150)向被关闭的方向作用，熔态金属射出主筒部(120)的内部的熔态金属经由射出路径(130)被压铸到模具(200)。当加压部(160)除去气压时，阀体(150)向被开启的方向作用，下一次的压铸必要的量的熔态金属被供给至内部空间(123)。

Description

铝合金用热室铸造机

技术领域

本发明涉及压铸(diecasting)用的铝合金用热室铸造机(hotchambercastingmachine)及使用铝合金用热室铸造机的压铸方法。特别是本发明的铝合金用热室铸造机为如下的热室铸造机，即，回避现有的热室铸造机所具有的问题点，还能够利用于不适合使用现有的热室铸造机而使用冷室铸造机(coldchambercastingmachine)的铸造领域。

背景技术

对制品或零件进行造形的方法即将熔化的金属浇注到模具得到必要的形状的方法称为铸造，以该制造方法制作的制品称为“铸件(casting)”。

铸造中的压铸为向模具(压铸模(die))通过活塞(piston)以规定压力对熔化的金属(熔态金属(moltenmetal))进行压入射出(铸造(cast))的制造方法。

压铸机(diecastingmachine)大致区分的话被分类成热室铸造机与冷室铸造机。热室铸造机、冷室铸造机都是将压铸用的金属材料熔融，将熔态金属状态的金属材料射出到成形模具进行铸造。

首先，说明现有的热室铸造机。

热室铸造机的熔解炉(meltingfurnace)与铸造机成一体，活塞式液压缸(piston-cylinder)射出部及导入管位于熔解炉的熔态金属中，一起被加热，因此被称为热室铸造机。熔态金属被由沉到熔解炉的熔态金属中的活塞式液压缸射出部挤出，通过导入管，到达模具而被铸造。

图6是表示现有的热室铸造机的基本构成的图。

如图6所示，热室铸造机10的熔解炉11收纳有活塞式液压缸射出部12，内部以熔态金属填满。活塞13与活塞驱动机构(未图示)连接而被驱动。在活塞式液压缸射出部12的侧面设有熔态金属吸入口14，而且从活塞式液压缸射出部12的端部导引出射出路径15。在射出路径15的顶端附近隔着喷嘴(nozzle)16在熔解炉11之外设置有模具17。此外，射出路径15的喷嘴16的顶端的高度配设成比熔解炉11内的熔态金属面的高度高的位置。

图6所示的现有的热室铸造机10的铸造工序是以如下的顺序进行。通过活塞式液压缸射出部12的活塞13的紧压，活塞式液压缸射出部12内的熔态金属被挤出。活塞的紧压的压力通常为10MPa到30MPa。例如压力通过未图示的油压机及/或线性马达(linearmotor)对活塞施力而产生。成为如下结构，即，通过活塞的紧压使熔态金属由液压缸内注入到射出路径15，经由喷嘴16射出到模具17。使模具17分离而将内部的成形完成的制品取出。也有伴随活塞13的上升，空气自喷嘴16、射出路径15开始逆流的情形，但活塞13的顶端一从熔态金属吸入口14到达上部，这次熔解炉11中的熔态金属就由熔态金属吸入口14流入活塞式液压缸射出部12。此外，由于喷嘴16的顶端的高度比熔解炉11的熔态金属面的高度高，因此由熔态金属吸入口14流入的熔态金属不会自喷嘴16溢出，熔态金属被填满至活塞13的紧压面的高度。

作为熔态金属注入部分位于熔解炉内部的铸造机，有与上述基本结构不同的结构的铸造机。例如有揭示于日本国特开2004-122134号公报的铸造机。

作为记载于图6的热室铸造机10的特征有如下的点：由于将熔态金属供给至活塞式液压缸射出部12的供给工序可伴随着在熔解炉11中的活塞式液压缸射出部12的活塞运动(pistonaction)而自动地进行，因此与冷室铸造机比较，铸造周期快。

而且，在图6所示的热室铸造机中有如下的点：由于成为压铸的路径的射出部12位于熔态金属中，因此没有来自外部的空气的卷入。若空气进入则气孔(blowhole)进入压铸制品中而在制品发生不良状况，但若是热室铸造机10则空气不会进入活塞式液压缸射出部12内，因此很少发生气孔进入压铸制品中的不良状况。

再者也有如下的点：与冷室铸造机比较，由于射出压力低即可，因此不施加过度负载(transientload)给模具17。

其次，说明现有技术中的冷室铸造机。冷室铸造机的熔解炉与铸造机分开，从熔解炉汲出1注料量(shot)份的熔态金属并将熔态金属放入位于熔解炉外的铸造机，在熔解炉外进行铸造。铸造机不配设于熔解炉中而配设在外面，不被加热，因此被称为冷室铸造机。

图7是表示现有的冷室铸造机20的基本构成的图。

如图7所示，冷室铸造机20为如下结构，即，在熔解炉21外配设有由套筒(sleeve)22与柱塞(plunger)23构成的挤压成形机(extruder)24，在柱塞23连接有紧压装置27而运转。在套筒22的顶端设置有模具25。而且，有从熔解炉21汲出熔态金属的浇斗(ladle)26。

图7所示的现有的冷室铸造机20的铸造工序是以如下的顺序进行。如图7(a)所示，通过浇斗26汲出熔解炉21中的熔态金属，将1注料量份的熔态金属注入套筒22。接着如图7(b)所示，在将规定量的熔态金属注入套筒22后，通过柱塞23压入并塞进模具25而成形。柱塞23的紧压的压力通常为60MPa到100MPa。例如压力通过未图示的油压机及/或线性马达对柱塞23施力而产生。

此处，冷室铸造机20的特征有如下的点：可应对使用熔点高的金属原料的压铸。即使是使用铝合金或铜合金等熔点高的金属原料的情形，图7所示的冷室铸造机20由于熔解炉21与作为铸造机的挤压成形机24分开，因此挤压成形机24无须暴露于熔解炉21的高温，没有这些零件熔损的担心。因此使用像熔点高的金属原料或铝合金熔态金属那样使铸造机的零件熔损的材料的压铸为可能。

而且，冷室铸造机20的其他的特征有如下的点：容易应对使用大型的模具的大的东西的制品的成形。进行大的东西的成形会使铸造机本身变大，但若是像热室方式那样为在熔解炉中收纳有铸造机构的机构，则熔解炉变成非常大。关于此点，若为冷室压铸，则因熔解炉与铸造机分开，因此可抑制熔解炉的大小。

专利文献1：日本国特开2004-122134号公报

发明内容

在现有的冷室铸造机20有缺点。

首先，在现有的冷室铸造机20中有铸造速度比较慢的问题。在现有的冷室铸造机20中需从熔解炉21以浇斗26汲出并注入到套筒22的作业。而且，为了确实地抽出后述的空气需慎重慢慢地进行柱塞23的塞进。因此发生铸造时间变长的问题。

其次，在现有的冷室铸造机20中有空气混入压铸制品中并发生气孔进入的不良状况的担心。现有的冷室铸造机20由于挤压成形机24被设置于空气中，因此无论如何空气也容易混入套筒22中，空气容易混合于所注入的熔态金属中。若空气混入熔态金属则在模具25内进行压铸的结果，成为在铸造制品中产生气包而气孔进入的结果。因此真空铸造法(vacuumcastingmethod)或PF法(无孔法：pore-freemethod)等对制品的气孔的对策被订立，但都很烦杂。

其次，在现有的冷室铸造机20中有在所成形的铸造制品的内部发生金属的破裂的担心。在现有的冷室铸造机20中由于挤压成形机24被设置于空气中，因此容易被散热、冷却，在通过柱塞23挤压后残留于套筒22内的铝合金残渣冷却且有时候小的块片会形成于套筒壁面或角部，而可能在与接下来的压铸中被浇注的熔态金属完全一体化前通过柱塞23挤压且被压铸到模具。因此有在小的块片混入的状态下铸造制品被制作了的问题。而且，通常因套筒22的温度比铝合金的熔点低，因此在通过浇斗26将铝合金熔态金属供给至套筒22时铝合金熔态金属一部分凝固，在固形物成分混入熔态金属的状态下被送至模具，在该固形物成分散布于制品中的状态下进行成形。称此为通常裂断冷硬层，使制品强度不稳定。

如上述那样，在冷室铸造机有缺点，特别是若注视其铸造速度快与铸造压力低，则可以说热室铸造机为较优良的方式。

但是，在现有的热室铸造机10有大的缺点。

该缺点为在现有的热室铸造机10中有无法使用铝合金的问题。假如以熔解炉熔解铝合金，则因熔解炉11、活塞式液压缸射出部12、喷嘴16等以铁系合金做出，因此，会受到铝合金所造成的熔损，会熔解于铝合金中而失去本来的功能。不限于铁系合金，几乎所有的金属都会受到铝合金的侵蚀(erosion)，即使通过氮化、熔射(thermalspraying)等保护也无法得到能满足的结果。

因此，对热室铸造机加以改良，使用铝合金也能进行铸造的耐实用的热室铸造机被要求。

此处，已知有与图6的基本构造不同的改良型的砂型低压铸造机(sandlowpressurecastingmachine)。成为取代活塞方式的活塞式液压缸射出部12而使用气压挤压熔态金属的方式。而且，采用仅通过在熔解炉中竖起升液管(stalk)的筒体将成为射出路径的部分的大部分配设于熔解炉之上的构造。

图8是日本国特开2004-122134号公报所揭示的砂型低压铸造机。此外，图中的附图标记是原封不动地使用在日本国特开2004-122134号公报的图中所使用的附图标记，与本说明书中的其他的附图标记无关。

如图8所示，该制造装置是在炉本体1的内部配设有储存轻金属熔态金属2的熔解炉3。在炉本体1配设有将熔解炉3加热的气体燃烧器(gasburner)等的加热装置8。在该炉本体1的上方配设有承载砂型11的模置台12。熔解炉3通过盖构件4密闭上部，在盖构件4形成有以低压将加压气体5供给至熔解炉3的内部的加压气体供给口6。在该加压气体供给口6连接有加压气体供给单元7。在熔态金属中竖起升液管21，进而隔着上方的熔态金属槽29竖起升液管33，连接于砂型11。而且，配设有熔态金属面感测器34。

作为铸造工序，首先以抗氧化气体或防止燃烧用气体28将砂型11内的模腔16内的空气置换成升液管21内的抗氧化气体或防止燃烧用气体28。接着，通过加压气体5以低压将压力施加至储存于熔解炉3的轻金属熔态金属2的熔液面，经由竖立于熔态金属的升液管21，通过成为熔态金属槽的室(chamber)29，进而通过升液管33，将轻金属熔态金属2往上推到砂型11的模腔16。在模腔16内填充有轻金属熔态金属2的话，在原封不动的状态下使模腔16内的轻金属熔态金属2凝固。

如此，使用由加压气体供给单元7产生的加压气体5将熔解炉3中的熔态金属往上推而塞进铸模(mold)，成为不使用像活塞那样的机构系统的装置。

但是，在图8所记载的砂型低压铸造机也有应解决的问题。

首先，在图8所记载的砂型低压铸造机中要处理铝合金的金属材料仍不充分。射出路径的零件的大部分因不在熔解炉中，因此成为容易散热的构造，而熔态金属为高温，升液管21、熔态金属槽29、升液管33等的金属零件暴露于高温的铝合金这一点毫无改变，依然发生熔损的问题。

其次，在图8所记载的砂型低压铸造机中在铸造速度此点有问题。在图8所示的构造中，因需在砂型低压铸造法中将压力施加至大的熔解炉的熔态金属的液面全体并将熔态金属举起预先保持于熔解炉中的熔态金属槽29，因此压力控制困难，需慎重地施加压力而调整熔态金属的液面高度，故有铸造周期比图6的基本形慢的问题。因此一边通过熔态金属面感测器34感测熔态金属面的上升位置一边进行，慎重地被进行。而且，将熔态金属填满于砂型11时，由于将压力施加至大的熔解炉的熔态金属的液面全体并将熔态金属注入到砂型11内，因此施加于熔解炉的熔态金属的液面全体的压力控制依然困难。因此，加压需慎重地进行。由于本来在热室铸造机中能以对应活塞周期以单发(oneshot)打入的方式进行压铸，因此在铸造速度方面有问题。

因此，鉴于上述问题，本发明的目的为通过改良热室铸造机，提供一种铸造速度快，即使使用铝合金的熔态金属也不发生熔损的问题的铝合金用的热室铸造机。

为了达成上述目的，本发明的铝合金用热室铸造机，其特征在于，具有：熔解炉，注入熔态金属；熔态金属射出主筒部，立设于熔解炉内并通过陶瓷(ceramic)形成；射出路径，设于熔态金属射出主筒部的侧面；喷嘴，配设于射出路径的顶端，将熔态金属压铸到模具；阀体，在熔态金属射出主筒部中，配设于比射出路径低的位置，对熔解炉内与熔态金属射出主筒部的内部空间的导通进行开闭；加压部，控制对熔态金属射出主筒部的内部空间施加及除去规定压力的气压，当加压部对熔态金属射出主筒部的内部空间施加气压时，阀体向被关闭的方向作用，熔态金属射出主筒部的内部的熔态金属经由射出路径被压铸到模具，当加压部对熔态金属射出主筒部的内部空间除去气压时，阀体向被开启的方向作用，从熔解炉内向熔态金属射出主筒部的内部供给下一次的压铸必要的量的熔态金属。

通过上述构成，在本发明的铝合金用热室铸造机中，由于配设于熔解炉中的构件为陶瓷制的熔态金属射出主筒部，因此相对于铝合金不会熔损。而且，在本发明的铝合金用热室铸造机中，由于通过加压部施加的气压仅紧压熔态金属射出主筒部的小的熔液面即可，且仅将熔态金属压入即可，因此压力控制简单，可加快压铸速度。

而且，在现有的活塞式液压缸方式中，对活塞及液压缸的壁面要求高的加工精度，其制作花成本，并且在运转后的维修保养(maintenance)上也需要壁面的畸变(distortion)或耗损等的对策，但是在本发明中，因通过利用气压施加压力至液压缸内，因此液压缸内的壁面的畸变或误差等不成为问题，可得到可降低液压缸的制作成本，并且运转后的维修保养也能简单地办到的优点。

其次，在上述构成中，在将与陶瓷制的熔态金属射出主筒部的外壁侧面抵接的壁面构造配设于熔解炉内，使熔态金属射出主筒部在熔解炉内在水平方向上固定，在熔态金属射出主筒部的上端面设有凸缘(flange)，通过将凸缘与熔态金属射出主筒部的底壁面固定，使熔态金属射出主筒部在熔解炉内在上下方向上固定。

此处，阀体为球阀(ballvalve)，熔态金属射出主筒部的下部内表面为研钵状以使球阀容易被导引至导通孔，在研钵状的壁面的最下部开设有直径比球阀的直径小的导通孔而导通至熔解炉内。

若为球阀则可通过来自上方的压力确实地关闭，若来自上方的压力成为负压，则可确实地开启。若球阀被设置于导通孔，则可控制熔解炉内的熔态金属的取出和放入。而且，在熔态金属的供给时，也能供给与在上一次的压铸被消耗的熔态金属相称的量的熔态金属用于下一次的压铸。

此外，优选在熔态金属射出主筒部的内部空间预先设有使由加压部通过气压施加而突入的气体流速减速的气体减速部。气流一被强劲有力地打出到熔态金属射出主筒部中，就在内部的熔态金属表面产生飞沫或起波浪，因此，使该突入的气流减速。例如有配设于对向于气体导入管的位置的板材、曲折填封(labyrinth)、挡板(damper)等当作气体减速部。

再者，为了防止在气压施加时熔态金属射出主筒部内部的熔态金属面的起波浪或熔态金属的飞散，优选使铝合金熔态金属与空气接触产生的固体状的氧化物，或者比重比铝合金熔态金属小，且由不会受到来自铝合金熔态金属的熔损的多孔的(porous)的氧化铝等做出的盖状的物体浮起于熔态金属射出主筒部内部的熔态金属面。

加压部的构成优选具有气槽(gastank)、电磁阀(electromagneticvalve)与气体导入管。若为电磁阀则开闭动作迅速，可通过电磁阀的开闭动作准确地控制施加的气体量。

本发明的铝合金用热室铸造机由于配设于熔解炉中的构件为陶瓷制的熔态金属射出主筒部、喷嘴、球阀，接触熔解炉内部的铝合金的部分是以陶瓷涂料(ceramiccoating)涂布(coating)，因此对铝合金不会熔损，作为金属材料能够使用铝合金。

而且，本发明的铝合金用热室铸造机由于仅通过加压部施加的气压紧压熔态金属射出主筒部的小的熔液面即可，且仅向下方向压入即可，因此压力控制简单，可加快压铸速度。

而且，在现有的活塞式液压缸方式中，对活塞及液压缸的壁面要求高的加工精度，其制作花成本，并且在运转后的维修保养上也需要壁面的畸变或耗损等的对策，但在本发明中，因通过利用气压施加压力至液压缸内，因此液压缸内的壁面的畸变或误差等不成为问题，可得到可降低液压缸的制作成本，并且运转后的维修保养也能简单地办到的优点。

具体实施方式

以下一边参照附图，一边说明本发明的铝合金用热室铸造机的实施方式。但是本发明的技术范围不被以下的实施方式所示的具体的用途或形状、尺寸等限定。

实施例一

图1是简单地表示本发明的铝合金用热室铸造机100的构成例的图。

在图1中为了使内部的构造容易理解，在纵剖面中表示各构件。在图1中为了理解构件的特征而简单地进行图示，仅图示在理解本发明上必要的构件，关于其他的一部分的构件也有未图示的情形。

在图1的构造例中，铝合金用热室铸造机100具备熔解炉110、熔态金属射出主筒部120、射出路径130、喷嘴140、阀体150、气体加压部160。而且，模具200一并被表示。

熔解炉110配设有加热装置111与储存将金属材料熔融得到的熔态金属的坩埚(crucible)112。在该坩埚112的顶面配设有盖材113，在其一部分有开口部116，从该开口部116进行因铸造而消耗的铝合金材料的供给。在盖材113设有收纳熔态金属射出主筒部120的上部的上部安装凹部117。此处，熔态金属是将铝合金熔解得到的熔态金属。

而且，在图1的构成例中，在熔解炉110的坩埚112设有用于在内部以立设状态固定熔态金属射出主筒部120的固定部114，并设有用于安装固定部114的下部安装凹部118。

而且，配设有用以将射出路径130导出到模具的喷嘴140。

固定部114是用以在坩埚112内部稳定固定熔态金属射出主筒部120的构件，以抵接熔态金属射出主筒部120的外壁面或构件的形式进行固定。在图1的构成例中，在熔态金属射出主筒部120的上端设有凸缘122，熔态金属射出主筒部120的上部侧以如下方式被固定，即，凸缘122嵌入上部安装凹部117，进而为了气体加压部160从上方抵接，包围熔态金属射出主筒部120的凸缘122的侧面、顶面。据此可限制熔态金属射出主筒部120在上部附近的上方向的移动、朝水平方向的移动。而且，在熔态金属射出主筒部120的下部立设有下方壁面126，嵌合于下部安装凹部118的固定部114成为从外方与熔态金属射出主筒部120的下方壁面126抵接的构件。据此可限制熔态金属射出主筒部120在下部附近的下方向的移动、朝水平方向的移动。如此由于通过固定部114而使熔态金属射出主筒部120其上部、其下部都被限制上下方向的移动、朝水平方向的移动，因此会被稳定地固定。

熔态金属射出主筒部120为立设于熔解炉110的坩埚112内的陶瓷制的筒体。作为陶瓷制，制作耐热性优良的筒体，选择即使是铝合金的熔态金属也不熔损、破损的筒体较佳。

熔态金属射出主筒部120的形状不被限定，但此处是以图示于图1的形状而构成。在图1的构成例中，凸缘122相对于呈圆筒形的主筒部分121突出于上端。主筒部分121的内部空间为123。在主筒部分121的底面有成形成研钵状的底面部124，在其最下方设有导通孔125。在该导通孔125安装有控制开闭的阀体150。

在主筒部分121的底面附近立设有将主筒部分121的外壁面延设于下方的下方壁面126，虽然包围位于主筒部分121的底面下的底部空间127，但在下方壁面126的至少一部分设有将熔态金属导入到底部空间127用的开口128。经由该开口128熔态金属导通于底部空间127。如此通过阀体150的开闭动作来控制内部空间123与底部空间127的导通/隔断。

而且，在图1的构成例中，在熔态金属射出主筒部120的内部空间123的上方附近设有气体减速部129。该气体减速部129是使通过后述的加压部160的气压的施加而从气体导入管164突入的气体流速减速的构件。为通过碰触气流而将气体流速减弱的构造，例如是板状体或挡板、在内部导通管的通道折弯成曲折状的曲径管(labyrinthpipe)等，构件的构造未被特别限定。通过设有这种气体减速部129，可抑制由将气流被强劲有力地打出到熔态金属射出主筒部120中并突入到熔态金属表面引起的飞沫的产生或起波浪、熔态金属射出主筒部120的损伤等。

射出路径130是设于熔态金属射出主筒部的侧面的路径，与熔态金属射出主筒部120的内部空间123导通，熔态金属射出主筒部120的内部空间123的通过加压部160的气体施加而被紧压的熔态金属通过该射出路径130而被压铸到模具200。

喷嘴140是配设于射出路径130的顶端附近的构件，被连接于模具200。熔态金属由喷嘴140被压铸到模具200内。喷嘴140经由射出路径导出部115被导引至坩埚112的外部且被连接于模具200。

阀体150为如下构件，即，在熔态金属射出主筒部120中配设于比射出路径130低的位置，对熔解炉110的坩埚112内与熔态金属射出主筒部120的内部空间123的导通进行开闭。在图1的构成例中阀体150为球阀。此外如上述，熔态金属射出主筒部120的内部空间123的底面部124形成研钵状，以使球阀容易被导引至导通孔125。导通孔125成为比球阀的直径小，通过嵌入球阀而使导通孔125关闭的结构。

在阀体150被紧压的关闭状态下，熔解炉110的坩埚112与熔态金属射出主筒部120的内部空间123被隔断，两者间的熔态金属的移动消失。此处，由于阀体150配设于比射出路径130低的位置，因此熔态金属射出主筒部120的内部空间123与射出路径130的导通被保持，其结果，在对阀体150由上方施加压力而使阀体150关闭的状态下，熔态金属会朝射出路径130被导引。

另一方面，在没有对阀体150紧压的开启状态下，详细如后述，若通过电磁阀163的操作而使熔态金属射出主筒部120的内部空间123成为大气压，则由于位于内部空间123的熔态金属被压铸到模具200而消失，因此施加于阀体150的顶面的压力变小，另一方面，就施加于阀体150的底面的压力而言，由于受到来自坩埚112的熔态金属的压力大，因此阀体150就会被推到上方。阀体150一被往上推，在导通孔125与阀体150之间就产生间隙，熔解炉110的坩埚112与熔态金属射出主筒部120的内部空间123就导通。阀体150一被开启，熔态金属就流入内部空间123直到两者的压力差消失为止，也就是说，直到熔态金属射出主筒部120的内部空间123的熔态金属的顶面大致等于坩埚112内的熔态金属的顶面为止。此外，由于阀体150有重量，因此需考虑阀体150的重量部分的影响。

加压部160是控制对熔态金属射出主筒部120的内部空间123施加及除去规定压力的气压的部分。

在图1的构成例中，气体加压部160成为具备高压泵(highpressurepump)161、气槽(gastank)162、电磁阀163、气体导入管164、飞散防止盖165的构成。

高压泵161是将高压气体送入气槽162内的装置。气槽162如后述是为了通过电磁阀163的开闭对熔态金属射出主筒部120的内部空间123一鼓作气地送入高压的气体，预先储存规定压力的气体的容器。

储存于气槽162的气压是在打开电磁阀163时，产生与一般在热室铸造机所需的活塞压力相当的10MPa到30MPa的气压。此处应考虑的点为，由于即将开启电磁阀163之前的熔态金属射出主筒部120的内部空间123中的熔态金属未填满的空间仅为大气压(约0.1MPa)的压力，因此打开电磁阀163将气槽162的气体导入内部空间123时，内部空间123的大气压部分与气槽162的压力部分合在一起而被施加于熔态金属面。也就是说，当初的气槽162的储存部分高的气压因内部空间123的大气压部分而减少且被施加于熔态金属面，因此气槽162预先储存的气压需要在考虑了内部空间123的大气压部分所造成的减少量的基础上，相比射出所需的压力(10MPa到30MPa)而设定为稍大一些。

电磁阀163优选是阀快门速度快并可瞬间地进行阀动作的电磁阀。此处，连接于气槽162侧与连接于大气压侧可被瞬间地切换。电磁阀163与气槽162连接，电磁阀163一将气槽162侧开启，气体导入管164就可立即对熔态金属射出主筒部120的内部空间123施加10MPa到30MPa的气压。另一方面，若电磁阀163将气槽162侧关闭并将大气压侧开启，则可使熔态金属射出主筒部120的内部空间123返回到大气压。

飞散防止盖165是由不会受到来自铝合金熔态金属的熔损的多孔的氧化铝等做出的盖状的物体，是通过预先浮起于熔态金属射出主筒部内部的熔态金属面，用以防止在气压施加时熔态金属射出主筒部内部的熔态金属面的起波浪或熔态金属的飞散的构件。此外，若是形成有铝合金熔态金属与空气接触产生的固体状的氧化物的状态，则其氧化物可能会成为飞散防止盖165的替代物。

如上述由于通过电磁阀163的开闭而导入的气压大，因此通过在熔态金属射出主筒部的壁面设有气体减速部129使气体流速减速，设法防止熔态金属面的起波浪或熔态金属的飞散，进而预先使飞散防止盖165浮起于熔态金属面的上，可确实地防止熔态金属面的起波浪或熔态金属的飞散。

以上是图1所示的本发明的铝合金用热室铸造机的各构件的说明。

其次，就本发明的铝合金用热室铸造机的动作按照顺序进行说明。

首先，说明铸造周期的第一工序。

图2是表示第一工序的初始状态的图。如图2所示，电磁阀163连接于大气压侧，在熔态金属射出主筒部120的内部空间123，熔态金属被填满相当于在坩埚112内的熔态金属的高度的基础上考虑了阀体150的密度的高度的程度。球阀的阀体150自然地落在熔态金属射出主筒部120的底面部124。熔态金属为铝合金，被升温至规定的温度，在良好的状态下成为液体状态。

其次，进入第一工序。图3是表示铸造周期的第一工序的图。如图3所示，电磁阀163被切换以连接于气槽162侧，一开启气槽162侧，就经由气体导入管164立即将与压铸所需的10MPa到30MPa的气压相称的压力的高压气体对熔态金属射出主筒部120的内部空间123施加。其结果，该压力施加于熔态金属射出主筒部120的内部空间123的熔态金属，球阀的阀体150被紧压至下方且导通孔125被关闭。此处、由于熔态金属射出主筒部120的内部空间123与射出路径130导通，因此内部空间123的熔态金属一被紧压，就由内部空间123朝射出路径130射出。隔着射出路径130的前面的喷嘴140设置有模具200，铝合金的熔态金属被压铸到模具200内。

其次，进入第二工序。图4是表示铸造完成的时间点的图。射出完成而第一工序结束后，切换电磁阀163，使内部空间123成为大气压。等待规定的时间经过，等待压铸成型品冷却到规定温度，冷却后如图4所示，开启模具200并取出压铸成型品。

图5是表示在第二工序中，正在恢复到图2的状态的样子的图。如图5所示，在图4的铸造完成的时间点电磁阀163被切换以连接于大气压侧，气槽162侧的连接一被隔断，就经由气体导入管164立即使熔态金属射出主筒部120的内部空间123成为大气压。熔态金属射出主筒部120的内部空间123的熔态金属的液面高度为图3的状态，也就是说，熔态金属的液面高度比坩埚112内的熔态金属的液面的高度低。此处，对阀体150从顶面施加的压力是由大气压下的内部空间123的熔态金属的高度产生的压力，对阀体150从底面施加的压力是由坩埚112的熔态金属的高度产生的压力。由于在图3的状态下内部空间123的熔态金属的高度比坩埚112的熔态金属的高度低，因此由阀体150的底面受到的压力较大。因此阀体150上升，在熔态金属射出主筒部120的底面部124与阀体150之间产生间隙，导通孔125导通。其结果，坩埚112的熔态金属向熔态金属射出主筒部120的内部空间123流入。图5成为阀体150上升，熔态金属被供给至熔态金属射出主筒部120的内部空间123的状态。若忽视阀体150的重量，则在熔态金属射出主筒部120的内部空间123的熔态金属液面成为与坩埚112内的熔态金属液面相同的高度的时间点停止供给。实际上因阀体150有重量，因此在内部空间123的熔态金属液面比坩埚112内的熔态金属液面稍微低阀体150的重量的影响大小的状态下停止供给。该供给量只要是下次的压铸所需的熔态金属量即可。

由图5的状态(阀体150浮起的状态)移至图2的状态(阀体150收纳于底面部124的状态)，铸造周期结束。通过该铸造周期的重复而使铸造重复。

以上，根据本发明的铝合金用热室铸造机，可得到一种热室铸造机，即使在熔解炉内铝合金的熔态金属被填满构件也无熔损的担心，能以铝合金当作熔态金属进行压铸。

而且，本发明的铝合金用热室铸造机的铸造工序能以与现有的热室铸造机的活塞式液压缸方式的周期一样的速度进行，具有铸造周期快的优点。

而且，若是现有的活塞式液压缸方式，则要求两者的壁面的加工精度或要求对因使用而造成的畸变或耗损的维修保养，根据本发明的铝合金用热室铸造机，由于使用气压施加液压缸内的熔态金属面，因此具有这种加工精度的要求或维修保养的要求少的优点。

而且，在本发明的铝合金用热室铸造机中，由于成为熔态金属的路径的射出路径130位于熔态金属中，因此无来自外部的空气的卷入，很少发生气孔进入压铸制品中的不良状况。

而且，也能抑制如在现有技术的课题说明的于冷室铸造机看到的裂断冷硬层的产生。

而且，在本发明的铝合金用热室铸造机中，由于射出压力较低即可，因此也具有不施加过度负载给模具的优点。

以上虽然图示说明了本发明中的较佳的实施例，但不脱离本发明的技术范围可进行种种的变更应可被理解。

产业上的可利用性

本发明可作为以铝合金当作熔态金属使用的热室铸造机而广泛利用。

附图说明

图1是简单地表示本发明的铝合金用热室铸造机100的构成例的图。

图2是表示本发明的铝合金用热室铸造机100的铸造周期的初始状态的图。

图3是表示本发明的铝合金用热室铸造机100的铸造周期的第一工序的图。

图4是表示本发明的铝合金用热室铸造机100的铸造周期的第二工序的图。

图5是表示本发明的铝合金用热室铸造机100的铸造完成，恢复到铸造周期的初始状态的样子的图。

图6是表示现有的热室铸造机的基本构成的图。

图7是表示现有的冷室铸造机的基本构成的图。

图8是日本国特开2004-122134号公报所揭示的砂型低压铸造机。

其中，附图标记说明如下：

100：铝合金用热室铸造机

110：熔解炉

111：加热装置

112：坩埚

113：盖材

114：固定部

115：射出路径导出部

116：开口部

117：上部安装凹部

118：下部安装凹部

120：熔态金属射出主筒部

121：主筒部分

122：凸缘

123：内部空间

124：底面部

125：导通孔

126：下方壁面

127：底部空间

128：开口

129：气体减速部

130：射出路径

140：喷嘴

150：阀体

160：气体加压部

161：高压泵

162：气槽

163：电磁阀

164：气体导入管

165：飞散防止盖

Claims (6)

1.一种铝合金用热室铸造机，

具有：

熔解炉，注入熔态金属；

熔态金属射出主筒部，立设于该熔解炉内并由陶瓷形成；

射出路径，设于该熔态金属射出主筒部的侧面；

喷嘴，配设于该射出路径的顶端，将熔态金属压铸到模具；

阀体，在该熔态金属射出主筒部中，配设于比该射出路径低的位置，对该熔解炉内与该熔态金属射出主筒部的内部空间的导通进行开闭；以及

气体加压部，配设于该熔解炉的上部，控制对该熔态金属射出主筒部的内部空间施加以及除去规定压力的气压，

当该气体加压部对该熔态金属射出主筒部的内部空间施加该气压时，该阀体向被关闭的方向作用，该熔态金属射出主筒部的内部的熔态金属从该射出路径被压铸到该模具，当该气体加压部对该熔态金属射出主筒部的内部空间除去该气压时，该阀体向被开启的方向作用，从该熔解炉内向该熔态金属射出主筒部的内部供给下一次的压铸所需的量的熔态金属，其中，

该铝合金用热室铸造机设置有如下结构：

该熔态金属射出主筒部的下方壁面经由在该熔解炉的下部设置的固定部固定在该熔解炉上；

在该熔态金属射出主筒部的上端设有凸缘，该熔态金属射出主筒部的上端的凸缘经由在该熔解炉的上部设置的上部安装凹部固定在该熔解炉上；

在该熔解炉的上部配置的气体加压部与该熔态金属射出主筒部的上端的该凸缘抵接并向下方按压，并且对该熔态金属射出主筒部的内部空间施加气压。

2.如权利要求1所述的铝合金用热室铸造机，其中，

该阀体为球阀，

该熔态金属射出主筒部的下部内表面为研钵状以使该球阀容易被导引至导通孔，

在该研钵状的壁面的最下部开设有直径比该球阀的直径小的所述导通孔而导通至该熔解炉内。

3.如权利要求1或2所述的铝合金用热室铸造机，其中，

在该熔态金属射出主筒部的内部空间设有使由该气体加压部通过气体施加而突入的气体流速减速的气体减速部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的铝合金用热室铸造机，其中，

在该熔态金属射出主筒部的内部空间的熔态金属面配设飞散防止盖，该飞散防止盖由不会受到由该熔态金属造成的熔损的原料形成，且以在该熔态金属面上浮起的比重形成，该飞散防止盖防止由该气体加压部通过气体施加而突入的气体造成的该熔态金属面的飞散。

5.如权利要求1至4中任一项所述的铝合金用热室铸造机，其中，

该气体加压部具备气槽、电磁阀与气体导入管，通过该电磁阀的开闭动作控制施加的气体量。

6.一种热室铸造方法，作为金属材料使用铝合金，并采用具有如下构件的结构：

熔解炉，注入熔态金属；

熔态金属射出主筒部，立设于该熔解炉内并由陶瓷形成；

射出路径，设于该熔态金属射出主筒部的侧面；

喷嘴，配设于该射出路径的顶端，将熔态金属压铸到模具；

阀体，在该熔态金属射出主筒部中，配设于比该射出路径低的位置，对该熔解炉内与该熔态金属射出主筒部的内部空间的导通进行开闭；以及

气体加压部，控制对该熔态金属射出主筒部的内部空间施加以及除去规定压力的气压，

该结构中，当该气体加压部对该熔态金属射出主筒部的内部空间施加该气压时，该阀体向被关闭的方向作用，该熔态金属射出主筒部的内部的熔态金属从该射出路径被压铸到该模具，当该气体加压部对该熔态金属射出主筒部的内部空间除去该气压时，该阀体向被开启的方向作用，从该熔解炉内向该熔态金属射出主筒部的内部供给下一次的压铸所需的量的熔态金属，其中，

上述结构还设置有如下结构：

该熔态金属射出主筒部的下方壁面经由在该熔解炉的下部设置的固定部固定在该熔解炉上；

在该熔态金属射出主筒部的上端设有凸缘，该熔态金属射出主筒部的上端的凸缘经由在该熔解炉的上部设置的上部安装凹部固定在该熔解炉上；

在该熔解炉的上部配置的气体加压部与该熔态金属射出主筒部的上端的该凸缘抵接并向下方按压，并且对该熔态金属射出主筒部的内部空间施加气压。