CN1403232A - 金属成形方法和金属成形装置 - Google Patents

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Abstract

一种金属成形装置,具有构成金属模具空间的上模(1)和下模(2),通过下模(2),将凝固后的金属溶液(8)从横向使其压缩地进行推压的加压机构,此外还具有通过下模(2),对金属溶液(8)加以振动的加振机构,加压机构将合模部和模腔的周缘部分收纳于下模(2)的基台(3)内后,通过模具部(211,212),从横向推压压缩金属溶液(8)。由此,可低成本地制造出高强度的金属成形品。

Description

金属成形方法和金属成形装置
技术领域
本发明涉及一种由金属溶液(溶融金属)制造金属成形品的金属成形方法和金属成形装置。
背景技术
近年来,随着汽车部件的轻量化,多采用铝等轻金属构成金属成形品,在这样的金属成形品中,最希望的是强度要高。作为轻金属,最多使用的铝合金。并且,由铝合金构成的金属成形品几乎都是采用铸造法特别是压铸法制造的。
发明的公开
但是,用铸造法获得的金属成形品其强度是有限的。附带地讲,为了以提高强度为目的,防止气孔等内部缺陷的发生,尽管已提出了高压铸造法等,然而,即使采用这样的方法,所获得的强度也难以满足要求。
为此,提出了一种将铸造获得的金属成形品通过锻造以提高强度的方法。但是,在这种方法中,需要进行如下一连串的作业,即,用铸造装置进行铸造作业,以制造金属成形品,从铸造装置取出该金属成形品,在锻造装置中定位,用锻造装置进行锻造作业。然而,在上述方法中,生产性差、且必须要有2套装置。因此,上述方法的成本较高。
本发明的目的是提供一种可制造低成本、高强度的金属成形品的金属成形方法和金属成形装置。
技术方案1所述的发明是一种由金属溶液制造金属成形品的金属成形方法,其特征在于,具有将填充到由上模和下模构成的金属模具空间中的金属溶液在凝固前或凝固后,通过下模从横向使其压缩地进行推压的加压步骤。
采用技术方案1所述的发明,通过一组金属模具,进行铸造后就可接着进行锻造。由此,与铸造和锻造用各自的装置进行的场合相比,可提高生产量。并且,由于只使用一组金属模具,可降低昂贵的金属模具费用,降低成本。
另外,不仅进行铸造还进行锻造,所获得的金属成形品的强度与只进行铸造的场合相比可得以提高。
技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的发明中,具有在加压步骤后,对凝固的金属溶液加以振动的加振步骤。
采用技术方案2所述的发明,由于可使金属溶液的组织致密化,进一步提高了金属成形品的强度。
技术方案3所述的发明是一种由金属溶液制造金属成形品的金属成形装置,其特征在于,具有构成填充金属溶液的金属模具空间的上模和下模,通过下模将凝固前或凝固后的金属溶液从横向使其压缩地进行推压的加压机构。
采用技术方案3所述的发明,可实现技术方案1所述的方法,获得与技术方案1所述的发明同样的效果。
技术方案4的发明是在技术方案3所述的发明中,具有通过下模,对凝固的金属溶液加以振动的加振机构。
采用技术方案4所述的发明,可实现技术方案2所述的方法,获得与技术方案2所述的发明同样的效果。
技术方案5的发明是在技术方案3所述的发明中,下模由在横向两侧可分割开的2个模具部以及位于两个模具部之间的合模部构成,合模部可收纳于下模的基台内,加压机构具有将合模部收纳于下模的基台内的收纳机构和使2个下模合模移动的驱动机构。
采用技术方案5所述的发明,由收纳机构将合模部收纳于基台内后,由驱动机构进行2个模具部的合模移动,所以,可通过下模,从横向对金属溶液推压压缩。因此,可更具体地实现技术方案1所述的方法。
技术方案6所述的发明是在技术方案5所述的发明中,下模具有模腔,模腔是其周缘部分可离开模腔地收纳于下模的基台内,加压机构具有将模腔的周缘部分收纳于下模的基台内的收纳机构。
采用技术方案6所述的发明,在下模具有模腔的场合,可由收纳机构将模腔的周缘部分收纳于基台内,因此,可通过下模,从横向推压压缩金属溶液。因此,能够更具体地实现技术方案1所述的方法。
附图简述
图1为本发明的金属成形装置的示意纵剖视图。
图2为沿图1中II-II面所视的俯视图。
图3相当于图2的、示出下模一动作状态的视图。
图4相当于图2的、示出下模与图3接续的一动作状态的视图。
图5为驱动机构的纵剖视图。
图6为沿图3中VI-VI的剖视图,示出合模部的收纳机构。
图7相当于图6,示出图6的收纳机构实现的收纳状态的视图。
图8示出周缘部分的收纳机构的纵剖视图。
图9相当于图8,示出图8的收纳机构实现的收纳状态的视图。
图10为示出本发明的金属成形装置的一动作状态的示意纵剖视图。
图11为示出与图10接续的动作状态的示意纵剖视图。
图12为示出与图11接续的动作状态的示意地纵剖视图。
具体实施方式
图1为本发明的金属成形装置的示意纵剖视图。该金属成形装置具有上模1、下模2和附属机构,
上模1由本体11和模腔12构成,可相对下模2上下移动。下模2由本体21和模腔22构成,位于基台3上。图2为沿图1中II-II面所视的俯视图,示出了本体21。正如图2所示,本体21为环状。模腔22为圆柱形。模腔12如图1箭头所示地嵌入本体21内,以形成金属模具空间10。
本体21由沿图2中箭头A方向、即横向两侧可分割开的2个型箱部211,212,以及位于两个模具部211,212之间的合模部213构成。合模部213由两部件2131、2132构成。并且,如图3所示,两个模具部211,212可朝横向(图2中箭头A方向)滑动,离开合模部213。
并且,合模部213可收纳于基台3内。而且可如图4所示,模具部211和模具部212可在相互接近方向(图3和图4中箭头B方向)、即对合方向滑动。
上述的模具部211,212的滑动动作和合模部213的收纳动作是由附属于下模2的加压机构实现的。即,加压机构具有进行上述滑动动作的驱动机构4和进行上述收纳动作的收纳机构5,另外,还具有进行后述收纳动作的收纳机构6。
图5为驱动机构4的纵剖视图。如图5所示,驱动机构4由使模具部211滑动的第1驱动机构41和使模具部212滑动的第2驱动机构42构成。
第1驱动机构41由活塞411、液压缸412、泵413和促动器414构成。活塞411的前端固定到模具部211的外侧。泵413和促动器414通过滑动管415与液压缸412相连。另外,滑动管为可自由伸缩的管形管道,为可给予长距离施工的管线。第1驱动机构41根据液压缸412内的油压分布,使活塞411在横向前移或后退,由此,使模具部211滑动。
第2驱动机构42也具有与第1驱动机构41相同的结构,进行与之相同的动作。即,第2驱动机构42由活塞421、液压缸422、泵423和促动器424构成。活塞421的前端固定到模具部212的外侧。泵423和促动器424通过滑动管425与液压缸422相连。
图6为图3中VI-VI线的剖视图。如图6所示,收纳机构5由收纳合模部213中部件2131的第1收纳机构51和收纳同样部件2132的第2收纳机构52构成。图7示出收纳机构5的收纳状态,为与图6相当的视图。
第1收纳机构51具有活塞511和液压缸512。活塞511的上端固定到部件2131上。而在基台3上形成收纳部件2131的收纳空间513。第1收纳机构51根据液压缸512内的油压分布使活塞511上下动作,由此,如图7所示,部件2131可收纳于收纳空间513中,或如图6所示,部件2131可从基台3上伸出。
第2收纳机构52也与第1收纳机构51具有同样的结构,进行同样的动作。即,第2收纳机构52具有活塞521和液压缸522。活塞521的上端固定到部件2132上。并且,基台3上形成收纳部件2132的收纳空间523。第2收纳机构52根据液压缸522内的油压分布使活塞521上下动作,由此,部件2132可收纳于收纳空间523中,如图7所示,部件2132可从基台3上伸出,如图6所示。另外,液压缸512,522的油压调节由与驱动机构4同样的机构实现。
再有,如上所述,加压机构也具有收纳机构6。而且在下模2的模腔22中,环状周缘部分222可与本体221分离,收纳于基台3内。收纳机构6可进行收纳动作。图8为收纳机构6的纵剖视图。图9为示出收纳机构6实现的收纳状态,相当于图8的视图。收纳机构6具有活塞61和液压缸62。活塞61的上端固定到周缘部分222上的2处。另外,基台3上形成收纳周缘部分222的收纳空间63。收纳机构6根据液压缸62内的油压分布使活塞61上下动作,由此,使周缘部分222收纳于收纳空间63中,如图9所示,或从基台3上伸出,如图8所示。
再有,下模2除了加压机构外还具有加振机构。加振机构如图5所示,具有分别安装到模具部211,212外侧的振动件71,72,对模具部211,212加以振动。
下面,对上述构成的金属成形装置的动作加以说明。
首先,在图1状态下,将金属溶液填充到下模2内。接着,如图10所示,使下模1下降,将模腔12嵌入下模2内,封入金属溶液8并使之凝固。即,将金属溶液8填充到金属模具空间10中并使之凝固。由此,实现金属溶液8的铸造。
金属溶液8凝固后,如图11所示,使上模1上升,脱离下模2。并且,驱动机构4动作,使模具部211和模具部212朝相互分开方向滑动,同时,收纳机构5动作,使部件2131,2132分别收纳于收纳空间513,523中,而且,收纳机构6动作,使周缘部分222收纳于收纳空间63中。
接着,如图12所示,使驱动机构4动作,将模具部211和模具部212朝相互接近方向滑动。此时,部件2131,2132分别收纳于收纳空间513,523中,而且,周缘部分222收纳于收纳空间63中,从而模具部211和模具部212成为与图4相同的状态。即,模具部211和模具部212比起图2的状态更相互接近。因而,通过模具部211和模具部212,凝固的金属溶液8被从横向两侧压缩的方式推压。由此,实现溶液8的锻造。这种推压最好在80吨以上的压力下进行,越高越好。另外,此时,也可以使上模1下降,从上方推压凝固的溶液8。
之后,在对金属溶液8推压后,使加振机构的振动件71,72动作,通过模具部211,212,对金属溶液8加以振动。
接下来,使驱动机构4动作,模具部211,212朝相互分离开的方向滑动。另外,在使上模1下降时,使上模1上升。于是,取出凝固的金属溶液8、即金属成形品。
如上所述,上述构成的金属成形装置是将填充到金属模具空间10中的金属溶液8在凝固后,通过下模2从横向使其压缩地进行推压的。
在上述构成的金属成形装置中,以上模1和下模2为一组的金属模具进行铸造后,接着进行锻造。因而,与铸造和锻造采用各自的装置进行的场合相比,提高了生产量。并且,由于只使用一组金属模具,可降低昂贵的金属模具费用,降低成本。
另外,在上述构成的金属成形装置中,不仅铸造还进行锻造,所以,所获得的金属成形品的强度与只进行铸造的场合相比得以提高。并且,通过加振机构,对凝固的金属溶液8加以振动,从而金属溶液8的金属结晶粒微细化,金属溶液8的组织致密化。由此,进一步提高了金属成形品的强度。
此外,上述金属成形装置的动作是在金属溶液8凝固后,从横向两侧压缩金属溶液8的,但也可在金属溶液8凝固前压缩。

Claims (6)

1、一种由金属溶液制造金属成形品的金属成形方法,其特征在于,具有将填充到由上模和下模构成的金属模具空间中的金属溶液在凝固前或凝固后,通过下模从横向使其压缩地进行推压的加压步骤。
2、按照权利要求1所述的金属成形方法,其特征在于,在加压步骤后,对凝固的金属溶液加以振动的加振步骤。
3、一种由金属溶液制造金属成形品的金属成形装置,其特征在于,具有构成填充金属溶液的金属模具空间的上模和下模,通过下模将凝固前或凝固后的金属溶液从横向使其压缩地进行加压的加压机构。
4、按照权利要求3所述的金属成形装置,其特征在于,具有通过下模,对凝固的金属溶液加以振动的加振机构。
5、按照权利要求3所述的金属成形装置,其特征在于,下模由在横向两侧可分割开的2个模具部以及位于两个模具部之间的合模部构成,合模部可收纳于下模的基台内,加压机构具有将合模部收纳于下模的基台内的收纳机构和使2个模具部合模移动的驱动机构。
6、按照权利要求5所述的金属成形装置,其特征在于,下模具有模腔,模腔是其周缘部分可离开模腔地收纳于下模的基台内,加压机构具有将模腔的周缘部分收纳于下模的基台内的收纳机构。
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