CN1379702A - 压铸铸造方法、压铸铸造产品以及压铸铸造机 - Google Patents

Abstract

在压铸铸造机10中的固定模板12和可动模板14之间的模腔16内,设置具有多个狭缝18A的嵌套18,在与该狭缝18A的前端接触的位置上配置透气性金属模20,通过在供给熔融金属时向透气性金属模20施加负压并进行排气,使熔融金属注入到窄的狭缝18A的前端。上述嵌套18A作为配有用于形成多个柱的孔的嵌套44,在与所述孔的前端接触的位置上可以配置上述透气性金属模20。通过采用这样的结构,可以压铸铸造出现有技术由于排气不充分而不能铸造的薄板状部分或细直径柱部分。

Description

压铸铸造方法、压铸铸造产品以及压铸铸造机

技术领域

本发明涉及一种压铸铸造方法、压铸铸造产品以及压铸铸造机。

背景技术

高密度小型电子回路IC，由于在工作过程中产生大量的热，所以在IC(集成电路)上紧密接触的安装有散热板(散热装置)，将IC所产生的热散到空气中。

因此，上述散热装置的散热效率随着所述散热装置与空气的接触面积的增大而提高，因而，在过去散热装置采用铝材等热传导率高的金属，制成在基板一侧的面上以规定间隔设有多个薄板状散热鳍片的结构。

这时，为了增大散热装置与空气的接触面积以提高散热效率，应使散热鳍片尽可能的薄且设置多片。

为了对形状更小且进行高速运算处理的IC进行散热，替代散热鳍片，采用设有多个细直径的圆柱或棱柱形的散热柱的散热片。

这些具有散热鳍片或散热柱的散热装置，过去主要是通过压铸成型或铝挤压(压力成型)或切削加工制造的，但由于制造成本的问题，多采用压铸成型。

但是，在上述这样的压铸成型中，在模具上形成小的用于形成散热鳍片或散热柱的狭缝和孔时，在压铸成型时产生熔融金属无法到达狭缝或孔的前端的问题。

因而，在过去的情况下，散热鳍片的厚度在前端最小限度为2mm弱，散热柱直径在前端最小限度为2mm强。

发明的公开

本发明鉴于上述现有问题而产生，其目的在于提供一种可以很容易地形成薄壁散热鳍片或细直径散热柱的压铸铸造方法、压铸铸造机以及利用该压铸铸造方法铸造的压铸铸造产品。

压铸铸造方法的第一项发明，如权利要求1所述，利用具有下述特征的压铸铸造方法实现上述目的，其特征是，在模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成平行于工件推压方向的多个薄壁部的狭缝，所述模腔形成于固定模板和可动模板的突合面上，并且狭缝的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与所述嵌套的狭缝前端部接触，在前述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向前述模腔内注入熔融金属。

压铸铸造方法的第二项发明，如权利要求2所述，利用具有下述特征的压铸铸造方法实现上述目的，其特征是，在模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成平行于工件推压方向的多个柱的孔，所述模腔形成于固定模板和可动模板的突合面上，并且所述孔的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与所述嵌套的所述孔的前端部接触，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属。

压铸铸造方法的第三项发明，如权利要求3所述，利用具有下述特征的薄壁工件压铸铸造方法实现上述目的，其特征是，在模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成与工件推压方向正交的薄壁部的凹部、以及用于在该凹部内形成薄壁部的孔的凸部，所述模腔形成于固定模板和可动模板的突合面上，并且所述凹部在所述可动模板侧开口，同时，与所述凸部相对向，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从所述固定模板侧的面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属。

压铸铸造方法的第四项发明，如权利要求4所述，利用具有下述特征的压模铸造方法实现上述目的，其特征是，在与形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔相邻的位置上，在所述固定模板和可动模板的至少一方的突合面上形成凹部，同时，在该凹部内填充板状透气性金属，并且，在该板状透气性金属上以从所述突合面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属。

压铸产品的第一项发明，如权利要求5所述，利用具有下述特征的散热装置的铸造产品实现上述目的，其特征是，在形成于压铸铸造机中固定模板和可动模板的突合面上的模腔内，配置具有形成平行于工件推压方向的多个散热鳍片的狭缝的散热装置用嵌套，并且狭缝的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与该散热装置用嵌套的狭缝前端部接触，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属并凝固成型。

在前述散热装置的铸造产品中，所述散热鳍片的厚度在前端可以为0.3～1.5mm。

压铸铸造产品的第二项发明，如权利要求7所述，利用具有下述特征的散热装置的铸造产品实现上述目的，其特征是，在形成于压铸铸造机中固定模板和可动模板的突合面上的模腔内，配置具有形成平行于工件推压方向的多个散热柱的孔的散热装置用嵌套，并且所述孔的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与该散热装置用嵌套的孔的前端部接触，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向前述模腔内注入熔融金属并凝固成型。

在前述散热装置的铸造产品中，所述散热柱前端的直径可以为1.0～2.0mm。

压铸铸造产品的第三项发明，如权利要求9所述，利用具有下述特征的带孔的薄钣铸造产品实现上述目的，其特征是，在形成于压铸铸造机中固定模板和可动模板的突合面上的模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成与工件推压方向正交的薄壁部的凹部，和在该凹部内用于形成薄壁部的孔的凸部，所述凹部在所述可动模板侧开口，同时，与所述凸部相对向，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气金属模中以从所述固定模板侧的面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属并凝固成型。

压铸铸造机的第一项发明，如权利要求10所述，利用具有下述特征的压铸铸造机实现上述目的，其特征是，设有：固定模板，可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，配置在该模腔内、配有形成平行于工件的推压方向的多个薄壁部的狭缝，该狭缝的前端在所述可动模板侧开口的配置的嵌套，与所述狭缝的前端接触，配置在所述可动模板内的透气性金属模，在向所述模腔内注入熔融金属时，在所述透气性金属模中以从与所述狭缝前端的接触面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

在前述压铸铸造机中，所述工件为散热装置，所述嵌套的狭缝用于形成该散热装置的散热鳍片，狭缝的厚度可以为0.3～1.5mm。

在前述压铸铸造机中，所述透气性金属模在与所述嵌套的狭缝对向的位置的内侧形成凹部，比其它部分更薄。

压铸铸造机的第二项发明，如权利要求13所述，利用具有下述特征的压铸铸造机实现上述目的，其特征是，设有：固定模板，可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，配置在该模腔内、配有形成平行于工件的推压方向的多个柱的孔、该孔的前端在所述可动模板侧开口的配置的嵌套，与所述孔的前端接触，配置在所述可动模板内的透气性金属模，在向所述模腔内注入熔融金属时在所述透气性金属模中以从与所述狭缝前端的接触面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

在前述压铸铸造机中，所述工件为散热装置，所述嵌套的孔用于形成该散热装置的散热柱，其前端的孔径为1.0～2.0mm。

在前述压铸铸造机中，所述透气性金属模在与所述嵌套的所述穴对向的位置的内侧形成凹部，比其它部分更薄。

压模铸造机的第三项发明，如权利要求16所述，利用具有下述特征的压铸铸造机实现上述目的，其特征是，设有：固定模板、可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，配置在该模腔内，配有形成与工件的推压方向正交的薄壁部的凹部和用于在该凹部内形成薄壁部的孔的凸部的嵌套，与所述凸部相对、配置于所述可动模板内的透气性金属模，在向所述模腔内注入熔融金属时，在所述透气性金属模中以从所述凸部侧的面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

在前述压铸铸造机中，所述透气性金属模在与所述嵌套的凸部对向的位置的内侧形成凹部，比其它部分更薄。

压铸铸造机的第四项发明，如权利要求18所述，利用具有下述特征的压铸铸造机实现上述目的，其特征是，设有：固定模板，可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，在与该模腔相邻的位置上、形成于所述固定模板和可动模板的至少一方上的突合面上的凹部，填充于该凹部内的板状透气性金属，在该板状透气性金属上以从所述冲击面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

附图的简单说明

图1是表示根据本发明的实施例的压铸铸造机主要部分的分解立体图；

图2是表示利用同一压铸铸造机制造的具有散热鳍片的散热片的立体图；

图3是表示同一压铸铸造机中的嵌套部分的立体图；

图4是表示同一压铸铸造机的主要部分的剖视图；

图5是表示利用同一压铸铸造机铸造的具有散热柱的散热片的立体图；

图6是表示用于同一具有散热柱的散热片的嵌套的立体图；

图7是表示利用压铸铸造机铸造的、具有孔的薄板部件的立体图；

图8是表示用于铸造同一具有孔的薄板部件的压铸铸造机的主要部分的剖视图。

实施本发明的最佳形式

下面参照附图详细说明本发明的实施例。

如图1所示，根据本发明的实施例的压铸铸造机10(省略整体图示)包括；固定模板12；可动模板14；形成于它们的突合面上的模腔16；配置在该模腔16内、配有形成与工件的推压方向平行的多个薄壁部的狭缝18A的嵌套18；与前述狭缝18A的前端接触、配置在前述可动模板14内的透气性金属模20；在前述模腔16内注入熔融金属时、在前述透气性金属模20上以从与前述狭缝18A的前端的接触面吸气的方式施加负压的负压形成装置22。

图1的符号24A表示安装在固定模板12侧的导向销，24B表示设于前述可动模板14侧，被前述导向销24A沿轴向以自由滑动的方式贯穿的导向销孔。

另外，图1中，在前述可动模板14上设有与前述模腔16连通的浇道26，相对于该浇道26从形成于固定模板12侧的浇铸口28供给熔融金属，浇铸到模腔16内。

另外，图1中的符号30表示浇口杯，32表示排气孔。

前述嵌套18，如图2所示，用于形成散热装置34，所述散热装置34是在基板34B上成一体的形成多个冷却鳍片34A，如图3所示，前述多个狭缝18A的与前述可动模板14相反侧的端部连续形成有基板用凹部18B。前述狭缝18A的前端位置处的宽度(间隙)为0.3～1.5mm，在基端侧为了保证拔出倾斜度而比前端宽度宽。

前述透气性金属模20通常作为在喷塑成型时兼用于排气的模具来使用的，例如，由嘿剖拉斯(ヒポラス：商品名；神户制钢所制造)等的不锈钢球状粉末以热静水压力成型而烧结固化而成的、或者将高合金金属粉末和高合金短纤维混合并烧结固化而成的、等等整体上形成有微连通孔的金属构成。

在该压铸铸造机10中，前述透气性金属模20的大小与前述嵌套18的整个范围相对应，其中央部与前述狭缝18A对应配置。

另外，前述透气性金属模20为板状体，如图4所示，在上下两端螺旋固定构成前述负压形成装置22的一部分的真空管22A、22B的前端，通过该真空管22A、22B从真空泵等的负压源22C供应的负压被传递给透气性金属模20，从该透气性金属模20的前述嵌套18侧的端面吸气。

图4的符号36表示突出板，38A为间隔块、38B和39为绝热材料。

另外，在散热装置34为小型的情况下形成多个前述模腔16，也就是说多取数模具，但在本实施例中以单取数模具的情况进行说明。

然后，在利用压铸铸造机10压铸铸造图2所示的散热装置34的情况下，首先，使可动模板14相对于前述固定模板12和模，在这种状态下从浇铸口28供给熔融金属、例如熔融的铝，进而进行必要的压铸，在模腔16内使熔融金属冷却、凝固。

在这一过程中，从熔融金属中产生气体，这样在从前述排气孔32排出气体的同时，在嵌套18的狭缝18A部分处，在与该狭缝18A的前端接触的通气性金属模20中利用从前述真空管22A、22B施加的负压使气体通过狭缝18A，进而从透气性金属模20吸入真空管22A、22B。从而，熔融金属即使在宽度很窄的狭缝18A内也可遍及直至其前端。

其次，熔融金属在冷却、凝固后，可动模板14打开，然后，利用突出板36压出形成的散热装置34并作为产品取出。

在此，前述透气性金属模20，如前面所述，是用于塑性成型的，与压铸的熔融金属接触面相接触而可能被熔融或损伤，但是狭缝18A宽度较窄，并且透气性金属模20只在狭缝18A的前端部与熔融金属接触，所以当压铸的熔融金属到达与透气性金属模20接触的位置时，其熔融液体的温度大幅度下降，不会使透气性金属模20熔化、受损。

在该实施例中，前述狭缝18A的厚度为0.3～1.5mm。因而，在铸造的散热装置34中的冷却鳍片34A的厚度也为0.3～1.5mm。

这样的薄板状冷却鳍片34A，如果不是如上所述利用透气性金属模从狭缝18A之间进行有效地排气，就无法成型。

使用前述压铸铸造机10，在压铸铸造配有如图5所示的散热柱42的散热装置40的情况下，采用图6中所示的嵌套44。

该嵌套44配有形成平行于工件推压方向的多个柱的孔44A，和与该孔44A的基端侧相连的基板用凹部44B，前述孔44A的前端与设置在可动模板14侧的与前述相同的透气性金属模20接触配置。前述孔44A前端直径为1.0～2.0mm。

这样，与前述相同，通过真空管22A、22B向透气性金属模20持续施加负压，并且向模腔16内加压注入熔融金属，从而可形成如图5所示的，现有技术不能制造的配有细直径散热柱42的散热装置40。

下面，针对如图7所示的，用于铸造设有多个孔46的薄板部件48的压铸铸造机50进行说明。

如图8所示，该压铸铸造机设有：固定模板52，可动模板54，形成于它们的突合面上的模腔56，配置在该模腔56内、配有形成与工件突出方向正交的薄壁部的凹部58A和用于在该凹部58A内形成薄壁部的孔的凸部58B的嵌套58，与前述凸部58B相对，配置于前述可动模板54内的透气性金属模60，在向前述模腔56内注入熔融金属时在前述透气性金属模60中，以从前述凸部58B侧的面吸气的方式施加负压的与前述相同的负压形成装置22。

使用该压铸铸造机50，由于利用透气性金属模60从作为薄板部件48的孔46的部分的凸部58B前端将铸造工序中产生的气体吸引排出，从而使在作为熔融金属难以进入的薄板形成部的凹部中，熔融金属也可以很容易地流入，并可以确实的压铸成型薄板部件48。另外，在凸部58中，由于熔融金属不流入其中，所以透气性金属模60不会熔化、损伤。

另外，当前述透气性金属模60设置在与前述嵌套58中的凹部58A对向的位置上时，由于气体在此聚集，所以在薄板部件48中会产生缺陷。

通常，当向前述这样的模腔16、56内注入熔融金属且加压时，在未充分排气的情况下，气体进入前述固定模板12、52和可动模板14、54的突合面上，由于其被扩大，因而熔融金属的一部进入其中，形成所谓飞边。

在这样的情况下，例如图4中的双点划线所示，在前述固定模板12和可动模板14的至少一个上，与模腔16的外侧相邻的配置有以与前述透气性金属模20相同的材料制成的透气性金属板62。这样，由于进入到固定模板12和可动模板14之间而使两者的间隙扩大的气体，通过向透气性金属板62施加负压而被迅速地排出，可防止产生飞边。

因此，前述透气性金属板62与前述透气性金属模20一样，可以从真空管22A、22B施加负压。

工业上的可利用性

本发明可以压铸铸造过去由于排气不充分而不能铸造的薄板状部分、或细直径柱部分。

Claims (18)

1、一种压铸铸造方法，其特征在于，在模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成平行于工件推压方向的多个薄壁部的狭缝，所述模腔形成于固定模板和可动模板的突合面上，并且狭缝的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与所述嵌套的狭缝前端部接触，在前述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向前述模腔内注入熔融金属。

2、一种压铸铸造方法，其特征在于，在模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成平行于工件推压方向的多个柱的孔，所述模腔形成于固定模板和可动模板的突合面上，并且所述孔的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与所述嵌套的所述孔的前端部接触，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属。

3、一种薄壁工件的压铸铸造方法，其特征在于，在模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成与工件推压方向正交的薄壁部的凹部、以及用于在该凹部内形成薄壁部的孔的凸部，所述模腔形成于固定模板和可动模板的突合面上，并且所述凹部在所述可动模板侧开口，同时，与所述凸部相对向，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从所述固定模板侧的面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属。

4、一种压铸铸造方法，其特征在于，在与形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔相邻的位置上，在所述固定模板和可动模板的至少一方的突合面上形成凹部，同时，在该凹部内填充板状透气性金属，并且，在该板状透气性金属上以从所述突合面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属。

5、一种散热装置的铸造产品，其特征在于，在形成于压铸铸造机中固定模板和可动模板的突合面上的模腔内，配置具有形成平行于工件推压方向的多个散热鳍片的狭缝的散热装置用嵌套，并且狭缝的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与该散热装置用嵌套的狭缝前端部接触，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属并凝固成型。

6、如权利要求5所述的散热装置铸造产品，其特征在于，所述散热鳍片的厚度在前端可以为0.3～1.5mm。

7、一种散热装置的铸造产品，其特征在于，在形成于压铸铸造机中固定模板和可动模板的突合面上的模腔内，配置具有形成平行于工件推压方向的多个散热柱的孔的散热装置用嵌套，并且所述孔的前端部在所述可动模板侧开口，同时，与该散热装置用嵌套的孔的前端部接触，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气性金属模中以从与嵌套的端部开口的接触面吸气的方式施加负压，同时向前述模腔内注入熔融金属并凝固成型。

8、如权利要求7所述的散热装置铸造产品，其特征在于，所述散热柱前端的直径可以为1.0～2.0mm。

9、一种带孔的薄板铸造产品，其特征在于，在形成于压铸铸造机中固定模板和可动模板的突合面上的模腔内配置嵌套，所述嵌套配有形成与工件推压方向正交的薄壁部的凹部，和在该凹部内用于形成薄壁部的孔的凸部，所述凹部在所述可动模板侧开口，同时，与所述凸部相对向，在所述可动模板内配置透气性金属模，并且，在该透气金属模中以从所述固定模板侧的面吸气的方式施加负压，同时向所述模腔内注入熔融金属并凝同成型。

10、一种压铸铸造机，其特征在于，设有：固定模板，可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，配置在该模腔内、配有形成平行于工件的推压方向的多个薄壁部的狭缝，该狭缝的前端在所述可动模板侧开口的配置的嵌套，与所述狭缝的前端接触，配置在所述可动模板内的透气性金属模，在向所述模腔内注入熔融金属时，在所述透气性金属模中以从与所述狭缝前端的接触面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

11、如权利要求10所述的压铸铸造机，其特征在于，所述工件为散热装置，所述嵌套的狭缝用于形成该散热装置的散热鳍片，狭缝的厚度为0.3～1.5mm。

12、如权利要求10或11所述的压铸铸造机，其特征在于，所述透气性金属模在与所述嵌套的狭缝对向的位置的内侧形成凹部，比其它部分更薄。

13、一种压铸铸造机，其特征在于，设有：固定模板，可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，配置在该模腔内、配有形成平行于工件的推压方向的多个柱的孔、该孔的前端在所述可动模板侧开口的配置的嵌套，与所述孔的前端接触，配置在所述可动模板内的透气性金属模，在向所述模腔内注入熔融金属时在所述透气性金属模中以从与所述狭缝前端的接触面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

14、如权利要求13所述的压铸铸造机，其特征在于，所述工件为散热装置，所述嵌套的孔用于形成该散热装置的散热柱，其前端的孔径为1.0～2.0mm。

15、如权利要求12或13所述的压铸铸造机，其特征在于，所述透气性金属模在与所述嵌套的所述穴对向的位置的内侧形成凹部，比其它部分更薄。

16、一种压铸铸造机，其特征在于，设有：固定模板、可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，配置在该模腔内，配有形成与工件的推压方向正交的薄壁部的凹部和用于在该凹部内形成薄壁部的孔的凸部的嵌套，与所述凸部相对、配置于所述可动模板内的透气性金属模，在向所述模腔内注入熔融金属时，在所述透气性金属模中以从所述凸部侧的面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

17、如权利要求16所述的压铸铸造机，其特征在于，所述透气性金属模在与所述嵌套的凸部对向的位置的内侧形成凹部，比其它部分更薄。

18、一种压铸铸造机，其特征在于，设有：固定模板，可动模板，形成于固定模板和可动模板的突合面上的模腔，在与该模腔相邻的位置上、形成于所述固定模板和可动模板的至少一方上的突合面上的凹部，填充于该凹部内的板状透气性金属，在该板状透气性金属上以从所述冲击面吸气的方式施加负压的负压形成装置。

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