CN1701878A - 模铸装置以及减压铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可制造高品质的模铸制品、利用氧气置换模铸法的模铸装置。通过使用氧气供给装置(80)使氧气充满模腔(C)内和注射套筒(16)内,并且用氧气吹扫模腔(C)和注射套筒(16)内之后,使向模腔(C)可侵入外部空气的部分例如从固定模具流路(2c)、移动模具流路(3c)进行减压排气的辅助减压槽(TB)和第三开闭阀(SV)以及将模腔内减压的主减压槽(TA)和第一开闭阀(MV)同时并行操作。

Description

模铸装置以及减压铸造方法
技术领域
本发明涉及模铸装置(模铸机)以及用于模铸装置的减压铸造方法。
特别是,本发明涉及适用氧气置换模铸法的模铸装置以及在该模铸装置中的减压铸造方法。
背景技术
作为由于模铸制品例如以铝模铸制品的品质的偏差引起的可靠性降低的一个原因,是由于在模铸制品中含有气体等。即,在高速、高压条件下注射,将注射套筒中填充(浇注)的金属溶液(熔融金属)例如铝金属溶液在注射套筒和模具的模腔内成为湍流,并且带有空气和水蒸汽等填充于气体模具的模腔中,这些气体形成气泡,使模铸制品中产生孔,从而使模铸制品的品质降低。
为了克服上述问题,已知的技术为:利用将相对于外部空气密封的模具的模腔内减压至真空状态的真空模铸法的模铸机进行铸造,从而,能抑制模腔内的模铸制品中含有的气体,降低由于模铸制品中含有的气体导致模铸制品品质的偏差。(例如参照专利文献1)
通过使用这种真空模铸法的模铸机中,有必要使模具的模腔内在短时间内减压到非常低的压力。下面,叙述其理由。
例如,通过将减压至预定低的压力的减压槽与密封的模腔连接来进行模腔内的减压,由于减压槽和模腔内的压力差为很大的范围,因此能急速地进行减压,随着该压力差变小,由于来自模腔排出的气体的流速降低,达到所期望的压力需要非常长的时间。模铸机在向套筒供给熔融金属(金属溶液)的状态下有必要使模腔内减压,若减压所需要的时间变长,则在向模腔填充前供给套筒的熔融金属可能在套筒内冷却而固化。
此外,通过真空模铸法的模具的模腔内,即使从例如1.01325×105Pa的大气压能减压到例如5.33289×105Pa左右的非常低的压力,在模腔内仍稍微残留一点空气和水蒸汽等气体。这种含有残留气体的模铸制品,即使在T6处理等热处理中模铸制品不发生缺陷,在焊接时的高温条件下也会形成小气泡,并成为模铸制品中焊接部的缺陷的原因。
为防止由于模腔内残留的气体而产生模铸制品的缺陷,已知的方法为:将模具的模腔内的气体用氧气置换,使熔融金属和氧气发生反应(使氧化),来防止铸造的模铸制品中产生气泡,即所谓氧气置换模铸法(例如参照专利文献2和3)。
例如,在熔融金属为铝的情况下,铝和氧气发生反应,生成二氧化铝(氧化铝)Al2O3的微粒。
[专利文献1]美国专利2,785,448号
[专利文献2]特开平10-113757号公报
[专利文献3]特开平9-1306号公报
发明内容
氧气置换模铸法,存在的问题是;如果置换的氧气的量多,则使在模铸制品中生成很多的熔融金属氧化物,使模铸制品的品质降低。例如含有很多氧化铝(Al2O3)的铝模铸制品中,延展性等模铸制品的特性或品质降低。此外,如果置换的氧气的量多,则残留了不与熔融金属反应的氧气,使模铸制品中由于氧气产生气泡。
另一方面,即使模具等在密封状态下进行减压,也很难使从密封部分泄漏而侵入模具内模腔和/或套筒的外部的空气完全没有,不易将在模具中形成的模腔内的气体用氧气完全置换。由于在模腔内残留除氧气以外的气体而使模铸制品中产生气泡。
本发明的目的是,提供一种模铸装置(模铸机)以及减压铸造方法,所述装置和方法使成为铸造品的内部缺陷的原因的水分和氮气等气体不残留在模具的模腔以及通向模腔的气体侵入路径中,确保将模腔以及通向模腔的气体侵入路径内能用氧气置换,并且,能缩短将模腔内减压至预定的压力的时间。
根据本发明的第一方面提供一种模铸装置,该装置是在模腔中填充金属溶液制造模铸制品的模铸装置,包括:(a)规定填充金属溶液的模腔的第一模具和第二模具;(b)第一减压装置;(c)氧气供给装置;(d)在上述第一模具和/或上述第二模具中安装并且使上述第一减压装置或上述氧气供给装置与上述模腔为可连通状态或非连通状态的第一开闭阀装置;(f)与上述模腔连通并在与上述模腔连通的一侧相对的一侧上具有将上述金属溶液进行浇注的供给口的注射套筒;(g)具有自由移动地嵌入到该注射套筒的内筒之内的柱塞头,并将从上述供给口向上述注射套筒内浇注的金属溶液向上述模腔注射的注射柱塞装置;(h)将该注射柱塞装置驱动的注射汽缸装置;(i)由于对从上述模腔和/或上述注射套筒的外部可侵入外部空气的上述第一模具中的间隙(间隙)、上述第二模具中的间隙(间隙)、上述注射套筒与上述柱塞头间的间隙、上述第二模具与上述第一开闭阀装置的间隙中的至少一个间隙进行减压的第二减压装置。
在上述结构的模铸装置中进行下述操作。
(1)从上述供给口向上述注射套筒内开始浇注金属溶液后,到上述浇注结束以第一速度通过注射套筒向上述金属溶液的上述膜腔进行第一注射为止的期间,上述第一开闭阀装置为开状态使上述氧气供给装置与上述模腔连通,上述第二开闭阀装置为开状态,使得从上述氧气供给装置向上述模腔以及上述注射套筒内供给氧气并从上述供给口放出,使上述模腔内以及上述注射套筒内充满氧气并排出氧气以外的气体。
(2)向上述模腔内以及上述注射套筒内填充上述氧气后,使上述第二开闭阀装置为闭状态,结束上述氧气的填充。
(3)在上述第二开闭阀装置成为闭状态后,到以第二速度通过上述注射柱塞向上述金属溶液的上述模腔开始第二注射为止,上述第一开闭阀装置为开状态,通过开状态的上述第一开闭阀利用上述第一减压装置对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压。
(4)上述第二开闭阀装置为闭状态后,到从上述模腔取出模铸制品为止的期间,上述第三开闭阀装置为开状态,通过上述第二减压装置对上述至少一个间隙进行减压。
优选的是,该模铸装置具有控制装置。
该模铸装置进行下述控制操作。
(1)通过上述柱塞装置的移动从上述供给口到上述注射套筒内开始浇注金属溶液后,使上述第二开闭阀装置以及上述第一开闭阀装置的动作,使得上述氧气供给装置与上述模腔连通,从而使上述模腔以及上述注射套筒内充满氧气,并且,通过使从上述供给口放出氧气,使上述模腔内以及上述注射套筒内的氧气以外的气体排出。
(2)在上述金属溶液的浇注结束后,通过驱动上述注射汽缸装置,使上述注射柱塞装置以第一速度移动,并开始将浇注在上述注射套筒内的金属溶液向上述模腔注射。
(3)使上述第二开闭阀装置为闭状态,停止从上述氧气供给装置向上述模腔内以及上述注射套筒内的氧气的填充处理。
(4)在上述第二开闭阀装置的关闭操作后,到以第二速度通过上述注射柱塞装置向上述金属溶液的上述模腔开始注射前为止,使上述第一开闭阀装置为开状态,并通过开状态的上述第一开闭阀装置利用上述第一减压装置对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压。
(5)在上述第二开闭阀装置的关闭操作后,到取出模铸制品为止,使上述第三开闭阀装置为开状态,利用上述第二减压装置对从上述外部可侵入外部空气的部分进行减压。
更优选的是,该模铸装置具有检测上述注射柱塞的位置的位置传感器,上述控制装置将根据上述位置传感器的位置检测值进行时间微分求得注射柱塞的移动速度,从而判断上述注射柱塞装置以上述第一速度和上述第二速度进行注射的情况。
根据本发明的第二方面提供一种用于模铸装置的减压铸造方法,该方法是用于通过氧气置换模铸法制造模铸制品的模铸装置的减压铸造方法,包括如下工序:(a)从供给口向注射套筒内开始浇注金属溶液后,到上述浇注结束并且使注射柱塞以第一速度移动将上述金属溶液注射到由模具内所规定的模腔中为止,使上述模腔以及上述注射套筒内充满氧气,并且从上述供给口放出,使得上述模腔内以及上述注射套筒内用氧气充满并且排出氧气以外的气体的氧气吹扫工序;(b)该氧气填充结束后,到使上述注射柱塞以第二速度移动开始将上述金属溶液注射到上述模腔之前为止,对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压的第一减压工序;以及(c)在上述氧气填充结束后,到模铸制品取出之前为止,对上述模铸装置中的从上述模腔和/或上述套筒的从外部可侵入外部空气的部分进行减压的第二减压工序。
根据本发明,利用第一减压装置通过减压操作对模具内的模腔内施加减压排气,并利用第二减压装置通过减压操作,将成为模腔内、注射套筒内等的模铸制造中的危害的来自套筒和/或模腔的外部的外部空气等气体排出。其结果是能制造高品质的模铸制品。
此外,根据本发明,通过减压氧气置换模铸法提供适量的氧气,能制造高品质的模铸制品。
此外,根据本发明,由于能将一系列的动作连续而短时间地进行,不会引起向注射套筒内的浇注的金属溶液大幅度地温度降低,能制造高品质的模铸制品。
根据本发明,具有延长用于制造模铸制品的寿命的效果。
在本发明中,将含有模具内的模腔的模铸装置的模铸处理中使用的封闭空间内用氧气充满,然后由于从通过第二减压装置将来自第一模具例如固定模具的固定模具流路、第二模具例如移动模具的移动模具流路以及柱塞头的槽和套筒的内周面之间形成的流路通过第二减压进行排气,所以能确保在含有模腔的封闭空间内的各个角落进行氧气置换,此外,确保气体侵入路径内也能用氧气置换。
此外在本发明中,确保含有模腔的模铸装置的模铸处理中使用的封闭空间内也用氧气置换后,通过用第二减压装置对上述封闭空间内继续排气,使外部空气等成为模铸制造中的危害的气体不能侵入模腔内、套筒内等中。
此外,在本发明中,由于第二减压装置与第一减压装置同时进行动作,在能缩短减压所需要的时间的同时,也能使通过氧气置换法填充并且在模腔内残存的氧气非常地少。
附图说明
图1是表示本发明实施方式所述的模铸装置的结构图。
图2是图1说明的模铸装置中,以固定模具和移动模具为中心的局部放大图,是表示t0时~t3时刻为止的模铸装置的动作图。
图3是将图1说明的模铸装置的操作以时间序列表示的工序图(流程图)。
图4~图12是说明图3中说明的各工程中的模铸装置的主要部分的操作状态图。
具体实施方式
参照附图说明本发明的模铸装置(模铸机)以及减压铸造方法的优选
实施方式。
模铸装置的结构
说明本发明一实施方式的模铸装置的结构。
图1是表示本发明一实施方式所涉及的模铸装置的模具周边的结构的剖面图。
本实施方式的模铸装置1包括:固定模具2、相对于固定模具2移动的移动模具3、注射装置10、控制器30、主减压槽TA、辅助减压槽TB、切断阀(止回阀)60和氧气供给装置80。
控制器30是进行下述详细说明的模铸装置1的各种控制的部分,通过使用运算处理装置例如计算机来实现。
注射装置10包括油压缸11、活塞杆12、连接器13、注射柱塞17和注射套筒16。
油压缸11通过预定压力的油(动作油)进行驱动,在图1所示的状态中,使活塞杆12左右移动。
注射柱塞17包括柱塞杆14和柱塞头15。
连接器13连接与油压缸11连接的活塞杆12和柱塞杆14。
注射套筒16由圆筒状耐热、耐压部件制成,在注射套筒16中设置有供给口16h,其用于向移动柱塞头15的注射套筒16的内筒内浇注金属溶液(溶解金属)。注射套筒16的供给口16h的相反侧与模腔C连通,该模腔在固定模具2中固定,并由固定模具2和移动模具来规定。
柱塞杆14的前端与柱塞头15连接,柱塞头15在注射套筒16的内筒内中自由移动地嵌入。
柱塞头15的外周面和注射套筒16的内周面之间相对于外部的外部空气密封成气密状态。利用柱塞头15通过供给口16h向模腔C侧的前方移动,使注射套筒16相对于外部封闭。
图2是图1说明的模铸装置1中的固定模具2、移动模具3及其外围部分放大图。
图1和图2说明的固定模具2以及移动模具3为合模状态。固定模具2例如在图中未示出的合模装置(合模机)的固定模板(模板)中固定,移动模具在图中未示出的合模装置的固定垫板中固定。例如,通过トグル机构等向固定垫板以预定的力按压移动垫板,将固定模具2和移动模具3合模。
如果组合固定模具2和移动模具3,则就规定了模腔C,该模腔C通过填充熔融金属来制造模铸制品。
固定模具2包括内部固定模具2a和包围内部固定模具2a的外部固定模具2b,所述内部固定模具2a与移动模具3的内部移动模具3a组合规定模腔C,在内部固定模具2a和外部固定模具2b的接合面的角落的间隙(间隙)中规定固定模具流路2c。固定模具2沿着周边与移动模具3连接,截面具有环状的分割面2f。此外,在与内部固定模具2a的外部固定模具2b相接触的面相对的一侧上,具有规定模腔C的模腔面2d和阀移动空间面2e,该空间面2e规定容许切断阀60的阀体62移动的阀移动空间Sp。
从方向A观察固定模具2,截面例如几乎为圆形,固定模具流路2c由虚线图解所示,内部固定模具2a和外部固定模具2b的角落部分成为环状。
在固定模具2上,固定与模腔C连通的注射套筒16。固定模具2与注射套筒16之间相对于外部密封。
移动模具3包括内部移动模具3a和包围内部移动模具3a的外部移动模具3b,所述内部移动模具3a与固定模具2的内部固定模具2a组合来规定模腔C,在内部移动模具3a和外部移动模具3b的接合面的角落的间隙中规定移动模具流路3c。移动模具3沿着周边与固定模具2接触,并且与固定模具2的模腔面2d相对,截面具有环状的分割面3f。
移动模具3从方向A观察,其截面例如几乎为圆形,移动模具流路3c由虚线图解所示,位于内部移动模具3a和外部移动模具3b的角落部分并成为环状。
固定模具2的内部固定模具2a的模腔面2d与移动模具3的分割面3f之间形成(规定)用于铸造铸造品的模腔C。
在固定模具2的周边的环状的分割面2f和与该分割面2f相对的移动模具3的分割面3f的周边环状部分之间,即,外部固定模具2b和外部移动模具3b的分割面的接合面上,设置有密封构件SL,所述密封构件SL将这些分割面2f和分割面3f之间密封为气密状态以使外部空气不侵入到模腔C中。
密封构件SL例如由硅橡胶形成,从方向A观察为环状的O型环。
在移动模具3上设置切断阀60。
切断阀60包括:利用来自控制器30的控制信号30SC进行控制动作的电磁制动器61、与固定模具2的内部固定模具2a的阀移动空间面2e相邻的阀体62、阀轴63和阀座构件64。
阀座构件64为包括使阀轴63嵌入的第一贯通孔64a和可将阀轴63以间隙配合状态移动的第二贯通孔64b的圆筒状构件,并埋到移动模具3的内部移动模具3a和外部移动模具3b中。在阀座构件64与移动模具3的外部移动模具3b之间在与轴方向正交的方向上设置第二密封构件SL2例如硅橡胶制的O环。
阀座构件64的阀座面64f在与移动模具3的分割面3f一致的位置上配置。
在移动模具3和阀座构件64上形成与阀座构件64的第二贯通孔64b连通的排气路径52。排气路径52与排气管51连接,排气管51通过对应于来自控制器30的控制信号30SA控制的第一开闭阀MV与主减压槽TA连接。
阀轴63嵌入到阀座构件64的第一贯通孔64a中,并根据对应于来自控制器30的控制信号30SC而动作的电磁制动器61向图2所示的直动方向L移动。
固定模具2的内部固定模具2a的阀移动空间面2e和移动模具3的外部移动模具3b的分割面3f之间,形成能使设置在阀轴63的前端部的阀体62移动的阀移动空间Sp。
阀移动空间Sp与模腔C连通。模腔C在阀体62从阀座构件64离开时,通过阀移动空间Sp、阀座构件64的第二贯通孔64b和排气路径52而与排气管51连通。
在阀轴63的前端部设置的阀体62,通过在阀移动空间Sp内从内部固定模具2a的阀移动空间面2e向阀座构件64侧移动,与阀座构件64的阀座面64f接触并且将第二贯通孔64b封闭。由此关闭连接模腔C、排气路径52和排气管51的排气路径。反之,与阀座构件64的阀座面64f接触的阀体62通过向固定模具2的内部固定模具2a的阀移动空间面2e侧移动,开放连接模腔C和排气管51的排气路径。
进行上述阀体62的移动(开闭操作)的电磁制动器61接收来自控制器30的控制指令30SC而被驱动。
多个推杆65将内部移动模具3a和外部移动模具3b贯通,设置成可相对于移动模具3移动。
在模铸装置1操作的最终工序中,通过将推杆65向模腔C挤压,能取出由模腔C铸造的模铸制品。推杆65嵌入移动模具3中形成的贯通孔中,推杆65和移动模具3之间密封为气密状态以使来自其外部的外部空气不能侵入到模腔C中。
如图1、图2图解所示,为检测柱塞杆14的移动位置和移动速度,即,为检测柱塞头15的移动位置和移动速度,设置位置检测传感器35。由此,例如在柱塞杆14的周边,沿着轴向以一定间距形成磁极。位置检测传感器35例如检测出移动的柱塞杆14的磁极变化,将该磁极变化转换成脉冲信号输出。位置检测传感器35将检测信号35s向控制器30输出。
控制器30基于位置检测传感器35的检测信号35s,从注射柱塞17(或注射套筒16内的柱塞头15)的位置以及位置的时间变化(时间微分)算出移动速度。
控制器30从位置检测传感器35的读取,能识别后述的第一速度例如低速下的注射位置、第二速度例如高速下的注射位置,或者能识别低速注射开始时刻或高速注射时刻。
主减压槽TA通过第一开闭阀MV与排气管51连接。主减压槽TA将排气管51、排气路径52、第二贯通孔64b和阀移动空间Sp连通,将包含在移动模具3和固定模具2之间形成的模腔C的封闭空间内减压排气。
第一开闭阀MV根据来自控制器30的控制指令30SA进行开闭。
主减压槽TA与真空泵50A连接,主减压槽TA内通过真空泵50A减压至预定的压力。例如如果通过控制器30启动真空泵50A,则真空泵50A将主减压槽TA内为了维持成预定的真空状态,例如自动进行开闭操作。主减压槽TA内在下述模铸装置1的动作之前通过真空泵50A减压至预定的压力(几乎为真空状态)。
氧气供给装置80通过第二开闭阀GV与排气管51和主减压槽TA之间的连接路径53连接。
第二开闭阀GV根据来自控制器30的控制指令30SD进行开闭。如果在第一开闭阀MV关闭的状态下打开第二开闭阀GV,则将来自氧气供给装置80的氧气O2通过排气管51、排气路径52、第二贯通孔64b和阀移动空间Sp供给到模腔C中。
阀移动空间Sp、模腔C和注射套筒16内的空间相互连通,这些构成封闭空间。
在固定模具2的外部固定模具2b的分割面2f和移动模具3的外部移动模具3b分割面3f的接合面通过密封构件SL相对于外部的外部空气密封。柱塞头15越过供给口16h时,通过将注射套筒16的内部向左侧移动而将套筒16的供给口16h闭塞,并且,在将切断阀60关闭的状态下,将由阀移动空间Sp、模腔C、和套筒16的内部构成的封闭空间从外部密封。
然而,分割面2f、3f之间、阀座构件64与移动模具3之间、推杆65与移动模具3之间、柱塞头15与套筒16之间等相对于外部空气难以完全密封,通过这些密封部位的外部空气,侵入到由阀移动空间Sp、模腔C和套筒16的内部构成的封闭空间,可妨碍使该封闭空间成为高真空。
此外,外部空气可从固定模具2中的内部固定模具2a与外部固定模具2b之间的间隙(间隙),和移动模具3中的内部固定模具3a与外部固定模具3b之间的间隙、分割面2f、3f之间、阀座构件64与移动模具3之间、推杆65和移动模具3之间侵入。即,这些部分成为外部空气向由阀移动空间Sp、模腔C、和套筒16的内部空间构成的封闭空间侵入的侵入路径。柱塞头15和套筒16之间也同样成为外部空气的侵入路径。
此外,在这些侵入路径中易于残留空气和水蒸气等减压铸造中不需要的气体。
为此,本实施方式中,在固定模具2中,形成由内部固定模具2a与外部固定模具2b之间很小的间隙形成的固定模具流路2c,固定模具流路2c与第一辅助排气管90连接,可进行排气。
同样地,在移动模具3中,形成由内部移动模具3a和外部移动模具3b之间很小的间隙形成的移动模具流路3c,移动模具流路3c也与第二辅助排气管91连接,可进行排气。
辅助排气管90和91通过第三开闭阀SV与辅助减压槽TB连接。
第三开闭阀SV对应于控制器30的控制信号30SB进行开闭。
注射套筒16的内周面嵌合的柱塞头15的模腔C侧的外周面几乎到一大半形成槽15h。该槽15h从柱塞头15的一大半的外周面与内部的穴连通,该穴进一步与柱塞杆14内形成的管路连通,该管路通过第三开闭阀SV与辅助减压槽TB连接。
槽15h通过柱塞头15的周边与套筒16的内周嵌合,形成侵入套筒16的内部空间、模腔C和阀移动空间Sp内的气体的辅助排气流路。
辅助减压槽TB通过固定模具2的内部固定模具2a与外部固定模具2b之间的固定模具流路2c、移动模具3的内部移动模具3a与外部移动模具3b之间的移动模具流路3c、和在柱塞头15和柱塞杆14中形成的槽15h与套筒16的内周面之间形成的流路,对注射套筒16的内部空间、模腔C和阀移动空间Sp构成的封闭空间的气体进行减压并排气。
第三开闭阀SV通过来自控制器30的控制信号30SB进行开闭。
辅助减压槽TB与真空泵50B连接,辅助减压槽TB内通过真空泵50B减压至预定的压力。例如如果通过控制器30操作真空泵50B,则为使真空泵50B将辅助减压槽TB内维持成预定的减压状态例如优选几乎为真空状态,例如自动进行开闭操作。因此,在模铸装置1的操作前,通过真空泵50B将辅助减压槽TB内减压至预定的压力(几乎为真空状态)。
优选的是,在排气管51与第一开闭阀MV之间的连接路径53中设置第一开阀OV1,在第一、第二辅助排气管90、91与第三开闭阀SV之间的管路上设置第二开阀OV2。这些开阀OV1、OV2是用于使模具内成为大气压状态的开闭阀,在通常操作时为关闭。在金属溶液向模腔C的填充结束后,使这些第一开阀OV1、第二开阀OV2为开放状态,模具内成为大气压状态,故打开气压差变小的模具就变得容易了。
而且,为进一步提高第一开阀OV1的上述效果,希望在第一开阀OV1开放的同时,将切断阀60也开放。
第一开阀OV1、第二开阀OV2和切断阀60的上述控制操作优选能通过控制器30进行。
下面,记述上述构成要素与本发明的术语的对应关系。
固定模具2对应于本发明的第一模具,移动模具3对应于本发明的第二模具。氧气供给装置80和第二开闭阀GV对应于本发明的氧气供给装置。
主减压槽TA相当于本发明的第一减压槽,主减压槽TA和第一开闭阀MV对应于本发明的第一减压装置。
在移动模具3中安装的切断阀60对应于本发明的第一开闭阀装置。
具有供给口16h的注射套筒16对应于本发明的注射套筒。
由柱塞杆14和柱塞头15构成的注射柱塞17对应于本发明的注射柱塞装置。
油压缸11、活塞杆12对应于本发明的注射缸装置。
辅助减压槽TB相当于本发明的第二减压槽,第三开闭阀SV、排气管90、排气管91、槽15h和柱塞杆14内的管路等对应于本发明的第二减压装置。
控制器30对应于本发明的控制装置。
模铸装置的操作方法、减压铸造方法
参照图3~图12,说明模铸装置1的操作方法和减压铸造方法。
图3是模铸装置1的操作形式为根据时间序列说明的流程图。
图4~图12是说明图3中说明的各工序的模铸装置1的主要部分的操作状态的图。
下述模铸装置1中的操作相当于本发明的实施方式的减压铸造方法的一部分。
在本实施方式中,模铸装置1的下述可自动控制的主要控制操作由控制器30进行。
图3根据时间序列来说明模铸装置1的全部操作、切断阀60的操作状态、表示氧气供给系统的操作状态的氧气供给装置80和第二开闭阀GV的操作状态、表示主减压系统的操作状态的主减压槽TA和第一开闭阀MV的操作状态和表示辅助减压系统的操作状态的辅助减压槽TB和第三开闭阀SV操作状态。
此外,图3中的t0时~t16时刻,为便于说明以等间隔来说明,实际上不限于等间隔。同样,时间间隔T1~T4的长度也不限于说明的比例尺。
t0时、初期状态、图2
图2表示模铸装置1的t0时的初期状态。
在t0时的初期状态中,控制器30处于停止。在该模铸装置1的初期状态中,第一开闭阀MV、第二开闭阀GV、第三开闭阀SV分别为“关闭”状态。第一开阀OV1、第二开阀OV2也为闭状态。第一、第二真空泵50A、50B也处于停止。
在此初期状态中,没有从氧气供给装置80向模腔C供给氧气,没有通过主减压槽TA进行模腔C内的减压操作,也没有通过辅助减压槽TB进行模腔C内的减压操作。在此初期状态中,注射套筒16的内部空间和与注射套筒16连通的模腔C暴露在外部空气(大气)中。
切断阀60也处于断电状态(de-energise)。即,切断阀60的阀体62落座于阀座构件64上,切断阀60处于关闭。
柱塞头15位于注射套筒16的供给口16h的右侧,供给口16h处于开口。
t1时刻:合模操作(图3、S1-1)、图2
在t1时刻,例如通过使用图中未示出的合模装置进行图2所示的固定模具2和移动模具3的合模。由此,在固定模具2和移动模具3之间规定填充金属溶液ML的模腔C。
由于套筒16的供给口16h处于开口,因此为可从供给口16h进行金属溶液ML的浇注的状态。
t2时刻:主减压系统和辅助减压系统的准备
在t2时刻,控制器30使第一真空泵50A操作。由此,第一真空泵50A使主减压系统的主减压槽TA内成为接近真空状态的状态(几乎为真空状态)。当然,优选为真空状态。
之后,到利用控制器30停止该操作为止,为维持主减压槽TA内为预定的真空状态,优选第一真空泵50A进行自动的开闭操作。同样地,在t2时刻,控制器30使第二真空泵50B操作。由此,第二真空泵50B使辅助减压系统的辅助减压槽TB内成为接近真空状态的状态。之后,到利用控制器30停止该操作为止,为维持辅助减压槽TB内为预定的真空状态,优选第二真空泵50B进行自动的开闭操作。
在t3时刻浇注开始前为止继续进行第一真空泵50A的操作。同样地,在t3时刻浇注开始前为止继续进行第二真空泵50B的操作。由此,使主减压槽TA在t2时刻~t3时刻期间处于十分接近真空状态的状态。同样地,使辅助减压槽TB在t2时刻~t3时刻期间处于十分接近真空状态的状态。
在t2时刻,第一开闭阀MV和第二开闭阀GV都处于闭状态,模腔的减压操作还没有进行。
因此,控制器30只在减压操作准备的必要期间,使第一真空泵50A和第二真空泵50B工作。
除根据上述控制器30进行第一真空泵50A和第二真空泵50B的启动和停止之外,还可以根据模铸装置1的操作者手动进行。在本实施方式中,说明可以控制器30驱动第一真空泵50A和第二真空泵50B时的情况。
t3时刻:开始浇注(S1-2)、图4
在t3时刻,开始从注射套筒的供给口16h向注射套筒16内浇注金属溶液。
t4时刻:开始氧气供给(S1-2)、图4
在t4时刻,控制器30检测到从供给口16h向注射套筒16的内部开始金属溶液ML的浇注作业时,将闭状态的切断阀60通电为开状态的控制信号30SC向电磁制动器61输出。此外,控制器30将闭状态的第二开闭阀GV通电为开状态的控制信号30SD输出。
由此,如图4说明所示,切断阀60内的阀体62从阀座构件64的支承状态向阀移动空间Sp内移动,切断阀60成为开状态。其结果,第二贯通孔64b和阀移动空间Sp成为连通状态。因此,从氧气供给装置80经过第二开闭阀GV和排气路径52通到第二贯通孔64b,将氧气填充到阀移动空间Sp、模腔C和注射套筒16的内部空间。
通过向模腔C和注射套筒16内填充氧气,将向注射套筒16内浇注的金属溶液ML的表面氧化,开始进行氧气置换模铸法。即,从氧气供给装置80向模腔C供给的氧气O2,通过模腔C通到注射套筒16的内部空间,从供给口16h向注射套筒16的外部放出。
在此状态中,通过氧气O2充满由阀移动空间Sp、模腔C和注射套筒16的内部空间构成的封闭空间的同时,通过从供给口16h放出的氧气,将向阀移动空间Sp、模腔C和注射套筒16内侵入(残留)的外部空气气体等的成为模铸处理害处的气体向注射套筒16的外部排出。由此,氧气残留在模腔C等内,也进行给予模铸制品的品质等有害处影响的气体的净化。
例如,将图中未示出的注射套筒16的供给口16h附近配设的温度传感器的检测信号向控制器30输入,控制器30检测出温度传感器的检测信号的急剧变化能检测出向注射套筒16内开始浇注金属溶液ML。或者,根据来自模铸装置1操作者的指示,控制器30能检测知道金属溶液ML的注入。
而且,开始向模腔C和注射套筒16内供给来自氧气供给装置80的氧气O2可以在金属溶液ML向注射套筒16内部空间的浇注开始前或浇注中或者浇注开始之后的任一种情况。
t5时刻:浇注结束(S1-3)、图4
在t5时刻,为了制造一个模铸制品,在向注射套筒16内浇注所必要量的金属溶液ML时,就结束浇注作业。
从浇注开始到浇注结束的时间T1根据向注射套筒16内浇注的金属溶液ML的量来规定,而不是一定的。
由于结束此浇注,注射套筒16的供给口16h部分附近的注射套筒16的内部几乎由金属溶液ML堵住。但是,即使在此状态,第二开闭阀GV为开状态,并且依然持续来自氧气供给装置80的氧气的填充处理。
t6时刻:开始低速注射(S1-4)、图5
在t6时刻,检测到浇注作业结束时,控制器30驱动油压缸11使活塞杆12低速驱动。其结果,如图5说明所示,与图2所示的活塞杆12通过连接器13连接的柱塞杆14的前端连接的柱塞头15以低速在套筒16内移动。
基于位置检测传感器35的检测信号S35,控制器30算出柱塞杆14或柱塞头15的移动的位置和移动速度,用于驱动上述油压缸11。移动速度通过控制器30对位置进行时间微分来求得。
通过柱塞头15的低速移动,注射套筒16内导入的金属溶液ML受到压力,使该金属溶液ML不只在注射套筒16内的纵向上,而且在截面方向上也逐渐扩大。
此时,第三开闭SV为开状态,继续从氧气供给装置80向模腔C填充氧气。
t7时刻:氧气供给停止(S2-2)、图6
在t7时刻,t6时刻的柱塞杆14(或柱塞头15)开始低速注射后经过预定时间后(t6时刻~t7时刻期间),在金属溶液ML在注射套筒16内成为充满状态时,控制器30输出将第二开闭阀GV断电而成为闭状态的控制信号30SD,使第二开闭阀GV为闭状态而停止从氧气供给装置80向模腔C填充氧气。由此,结束通过氧气供给装置80向模腔C和注射套筒16内的氧气的填充处理。
此外控制器30将切断阀60断电,使切断阀60为闭状态,即,阀体62通过与阀座构件64接触,使阀体62和阀座构件64的间隙为封闭状态。
由于防止注射套筒16内浇注的金属溶液ML的氧化,以及为防止金属溶液ML的温度降低,故希望从t4时刻到t7时刻的一定时间(期间)T2尽可能地短。
作为氧气置换模铸法,从供给口16h开始浇注金属溶液ML之后,优选只在使柱塞杆14(或柱塞头15)向模腔C侧注射前进期间的短时间内使氧气置换。
t8时刻:停止主减压系统和辅助减压系统的准备操作、图6
通过控制器30使第二开闭阀GV为闭状态,停止通过氧气供给装置80向模腔C以及注射套筒16内填充氧气后,在t8时刻,控制器30停止第一真空泵50A并且停止主减压槽TA内的减压操作。同样地,控制器30停止第二真空泵50B的操作并且停止辅助减压槽TB内的减压操作。
通过以上的减压准备操作,使主减压槽TA以及辅助减压槽TB处于十分低的压力状态,优选的是,减压至几乎真空的状态。
此外,停止第一真空泵50A以及第二真空泵50B,使主减压槽TA以及辅助减压槽TB的压力状态达到充分的低压,优选的是,达到至几乎真空的状态。这种时刻在以前任意的时刻,也可以分别独立地进行停止操作。
t9时刻:供给口16h的封闭(S1-5)、图7
在t9时刻,控制器30在监视位置检测传感器35的检测信号S35的同时,驱动油压缸11,将柱塞头15越过注射套筒16的供给口16h,使柱塞头15(柱塞杆14)低速注射,直至供给口16h为封闭状态。其结果,如图7说明所示,供给口16h附近的注射套筒16内受到柱塞头15的压力的金属溶液ML也向注射套筒16的内壁方向扩大,使注射套筒16成为堵塞的状态。因此,阀移动空间Sp、模腔C以及未填充金属溶液ML的注射套筒16内通过金属溶液ML以及柱塞头15而成为相对于注射套筒16的外部为密封状态。其结果,不会有来自供给口16h外部的空气侵入。
t10时刻:主减压系统减压开始、图8
在供给口16h封闭后,在t10时刻,控制器30将使第一开闭阀MV为开状态的控制信号30SA向第一开闭阀MV输出。实际上,在t9时刻进行供给口16h的封闭操作的t9时刻后,控制器30在经过实际上由金属溶液ML而使供给口16h附近的注射套筒16内成为封闭状态的预定的时间T4后,使第一开闭阀MV为开状态。
然后控制器30使切断阀60为开状态。由此,阀体62从阀座构件64离开。
根据上述操作,通过排气管51、排气路径52、第二贯通孔64b、阀体62和阀座构件64之间的空隙,真空状态或几乎真空状态的主减压槽TA将注射套筒16中未填充金属溶液ML的内部空间、与此内部空间连接的模腔C、阀移动空间Sp以及排气路径52等封闭空间所规定的主减压系统内逐渐减压。通过该减压操作,将封闭空间内填充的氧气也向外部逐渐排出。
该减压操作在本说明书中称为第一减压操作。在t13时刻高速注射后,进一步继续到t14时刻填充结束后的t15时刻。
t11时刻:辅助减压系统操作开始、图9
在t9时刻的供给口16h封闭后,在t11时刻,控制器30向第三开闭阀SV输出使第三开闭阀SV为开状态的控制信号30SB。
实际上,在t9时刻进行供给口16h的封闭操作后,控制器30在经过实际上由金属溶液ML而使供给口16h附近的注射套筒16内成为封闭状态的预定的时间T3后,使第三开闭阀SV为开状态。
其结果,利用真空状态或几乎真空状态的辅助减压槽TB,通过排气管90将固定模具流路2c内逐渐减压并排气,通过排气管91将移动模具流路3c内逐渐减压并排气,通过柱塞头15的槽15h以及柱塞杆14的内部管将注射套筒16内逐渐减压并排气。
即,不用说利用从氧气供给装置80向模腔C以及注射套筒16内供给(填充)氧气并通过排气管90在固定模具流路2c中残留的氧气,通过排气管91在移动模具流路3c以及槽15h中残留的氧气,即使利用上述氧气吹扫也在排气管90、固定模具流路2c、、排气管91、移动模具流路3c以及槽15h等中残留的氧气,或者在其后这些场所中侵入的外部空气等给予模铸中害处影响的微小气体,通过辅助减压槽TB向外部逐渐排出。
利用辅助减压槽TB通过气体排出操作,使固定模具流路2c、移动模具流路3c等中不存在外部空气,并且,这些部分也不侵入外部空气。
该减压操作在本说明书中称为第二减压操作。继续到t16时刻模铸制品取出操作之前的t15时刻为止。
上述例子中,通过主减压槽TA结束的第一减压操作的时刻以及通过辅助减压槽TB结束的第二减压操作的时刻,为相同的t15时刻。
在上述例子中,在叙述将主减压系统(第一减压系统)的减压操作(第一减压操作)先进行、辅助减压系统(第二减压系统)的减压操作(第二减压操作)后进行的情况时(预定时间T4>T3),在供给口16h封闭后的情况下,也能使预定时间T3=T4。
或者,控制器30也能使通过第一开闭阀MV的开启操作开始主减压系统的减压和通过第三开闭阀SV的开启操作开始辅助减压系统的减压同时进行。
与上述相反,也能先进行辅助减压系统的开始减压,后进行主减压系统的开始减压(预定时间T3>T4)。
t12时刻:主减压系统的部分操作停止、图10
在t10时刻,经过主减压系统的操作开始后的预定时间T5后,并且,在t13时刻的高速注射前的t12时刻,控制器30向电磁制动器61输出使切断阀60为闭状态的控制信号30SC,使切断阀60为闭状态,即阀体62落座于阀座构件64上。
其结果,如图10说明所示,切断阀60成为闭状态,阀移动空间Sp和排气路径52之间成为不连通。但是,由于第一开闭阀MV为开状态,通过主减压槽TA继续进行排气路径52、第二贯通孔64b的减压操作。
在t13时刻的高速注射前,切断阀60处于闭状态是为了能防止通过高速注射以高速并且高压状态向模腔C中导入的金属溶液ML向阀移动空间Sp、第二贯通孔64b等引入。另一方面,即使辅助减压系统操作,也不存在上述担心,因此使辅助减压系统的操作继续。
在t10时刻~t12时刻或t11时刻~t12时刻期间,主减压系统和辅助减压系统并行操作。
通过主减压系统的操作,模腔C内的氧气和外部空气(若存在)经过阀移动空间Sp、第二贯通孔64b和排气路径52向外部排出,另一方面,通过主减压系统的初期操作,通过将从氧气供给装置80向模腔C等内部中填充的氧气充满到模腔C内、以及注射套筒16内等的封闭空间的各个角落来提高氧气置换模铸法的效果。此外,通过辅助减压系统的操作,通过排气管90、排气管91等将外部空气从固定模具流路2c、移动模具流路3c以及槽15h等排出。
由此,根据主减压系统和辅助减压系统的并行操作,将在模铸装置1中给予模铸处理害处影响的气体,在模铸装置的到达之处中持续排出,并且,使之不能从外部侵入。
t13时刻:高速注射(S1-6)、图11
在t13时刻,控制器30通过驱动油压缸11使活塞杆12在图解的状态中以高速向左侧移动。其结果,与柱塞杆14连接的柱塞头15将注射套筒16内以高速向模腔C移动。
其结果,向注射套筒16中浇注的金属溶液ML从注射套筒16内向模腔C内急速地填充。通过金属溶液ML的高速注入,模腔C的高速模腔C内的压力在t13时刻以后急剧地变高。
柱塞头15以使注射套筒16内移动的状态维持预定距离。由此,使模腔C内维持在压力高的状态。
在模腔C中填充的金属溶液ML充满模腔C中,制成期望的模铸制品。
t14时刻:填充结束(S1-7)、图11
向模腔C中以高速注射填充金属溶液ML之后,在经过预定时间的t14时刻,结束填充。
t15时刻:主减压系统完全停止、辅助减压系统操作结束、图12
填充结束后,在t15时刻,控制器30向第一开闭阀MV输出使第一开闭阀MV为闭状态的控制信号30SA。其结果,如图12中说明所示,第一开闭阀MV成为闭状态,结束来自主减压槽TA的减压操作。
另外控制器30向第三开闭阀SV输出使第三开闭阀SV为闭状态的控制信号30SB。其结果,如图12说明所示,第一开闭阀MV和第三开闭阀SV成为闭状态,通过辅助减压槽TB,结束经过排气管90的固定模具流路2c的减压操作、经过排气管91的移动模具流路3c的减压操作、以及经过柱塞头15的槽15h和柱塞杆14的注射套筒16内的减压操作。
从初期状态到上述t15时刻为止,第一开阀OV1和第二开阀OV2处于闭状态。
优选的是,经过t15时刻的预定时间后,冷却模腔C内的模铸制品后可以取出,即,t15时刻的金属溶液向模腔C的填充结束后,并且在t16时刻之前,结束模铸处理后,例如,控制器30使第一开阀OV1和第二开阀OV2处于开放状态。其结果,模具内成为大气压状态,因此气压差变小,t16时刻的模具打开操作变得容易。
为进一步提高第一开阀OV1的上述效果,希望在开放第一开阀OV1的同时,控制器30也将切断阀60开放。
t16时刻:取出模铸制品(S1-8)
在经过t15时刻的预定时间后,冷却并且可取出模腔C内的模铸制品,解除固定模具2和移动模具3的合模状态,通过按压推杆65取出模腔C内的模铸制品。
根据以上所述的本发明的实施方式,利用主减压系统通过减压操作施加模腔C内的排气,通过利用辅助减压系统的减压操作,排除模腔C内、注射套筒16内、阀移动空间Sp等中给予模铸中害处影响的气体,能制造高品质的模铸制品。
另外,根据本实施方式,利用减压氧气置换模铸法通过供给适当的氧气,能制造高品质的模铸制品。
此外,本实施方式能将一系列的操作连续而短时间地进行,所以注射套筒16内浇注的金属溶液ML不发生大幅度地温度降低,能制造高品质的模铸制品。
根据本实施方式,具有在寿命延长方面的效果。
根据本实施方式,将含有模腔C的封闭空间内充满氧气后,由于利用辅助减压槽TB通过减压从固定模具2的固定模具流路2c、移动模具3的移动模具流路3c和柱塞头15的槽15h与套筒16的内周面之间形成的流路进行排气,所以确实地用氧气置换含有模腔C的封闭空间内的各个角落,另外,也确实地能用氧气置换气体侵入路径内的气体。
并且在确实地用氧气置换含有模腔C的封闭空间之后,还利用辅助减压槽TB通过继续进行上述封闭空间内的排气以使模腔C内不侵入空气等不需要的气体。
此外,利用辅助减压槽TB和主减压槽TA双方进行模腔C内、套筒内、间隙(间隙)等的减压,所以在缩短减压所需的时间的同时,也能使模腔C内残留的氧气非常地少。
在实施本发明的模铸装置和减压铸造方法时,不限于上述例示的实施方式,能进行各种各样的变形方式。
在上述实施方式中,说明了本发明的主减压装置和辅助减压装置是由主减压槽TA和辅助减压槽TB构成的情况,也可以不用槽,可为通过真空泵等直接进行减压的结构。
使辅助减压槽TB动作并且进行模腔C的减压处理的部分不限于上述的固定模具流路2c、移动模具流路3c、柱塞头15的槽15h等,也可以适用外部空气可侵入到模腔C等中的其他的部分。作为这样的其他部分,例如,移动模具3和在移动模具3中安装的切断阀60之间的间隙,例如阀座构件64和外部移动模具3b之间的间隙。
作为本发明的实施方式的模铸装置中的操作的示例,在说明将金属溶液ML低速注射之后高速注射的情况,在本发明的实施方式的模铸装置中,金属溶液ML的注射方法或柱塞头15的移动速度不限于上述两阶段的移动速度,例如,可以只为一种移动速度,或者能通过三阶段切换的移动速度等、或以适宜的移动速度向模腔内注射金属溶液。
利用在本发明的实施方式的模铸装置中的控制器30的上述控制操作,例如,切断阀60的开闭操作切换、第一~第三开闭阀MV、GV、SV开闭切换控制等,之后应该进行的模铸装置全部的状态例如柱塞头15的移动位置以及移动速度等,能根据事先决定的条件进行。这种决定的条件,例如,在控制器30内的存储器中预先登录。由此,控制器30如上述例示那样,不能识别柱塞头15或金属溶液ML的低速注射、高速注射等操作状态,通过参照位置检测传感器35的读取和/或位置检测传感器35的检测值以及其变化,能进行与上述相同的控制操作。
而且,对应本发明的第一开闭阀装置的切断阀60,可以不只是安装在移动模具3上,也可以安装在固定模具2上。优选的是,切断阀60可安装在移动模具3和固定模具2上。由此,可缩短模腔的减压时间。
此外,用于相同的用途,也可以使主减压槽TA和辅助减压槽TB为共通的一个槽。由此,模铸装置的设备变得简单,能使模铸装置设备的价格低廉。
另外,代替油压缸11,可使用其它的液压媒体的驱动手段,例如,使用以水压为媒体的驱动手段使活塞杆12向左右移动。
不限于上述例示,能通过电动驱动器使活塞杆12移动。

Claims (13)

1、一种模铸装置,该装置是通过在模腔中填充金属溶液制造模铸制品的模铸装置,其特征在于,其包括:
规定填充金属溶液的模腔的第一模具和第二模具;
第一减压装置;
氧气供给装置;
在上述第一模具和/或第二模具中安装,使上述第一减压装置或上述氧气供给装置与上述模腔为可连通状态或非连通状态的第一开闭阀装置;
与上述模腔连通并在与上述模腔连通的一侧相对的一侧上具有将上述金属溶液进行浇注的供给口的注射套筒;
具有自由移动地嵌入到该注射套筒的内筒的柱塞头,将从上述供给口向上述注射套筒内浇注的金属溶液向上述模腔注射的注射柱塞装置;
将该注射柱塞装置驱动的注射汽缸装置;
从上述模腔和/或上述注射套筒的外部有侵入外部空气的可能性,对从上述第一模具中的间隙(间隙)、上述第二模具中的间隙(间隙)、上述注射套筒和上述柱塞头间的间隙、上述第二模具和上述第一开闭阀装置的间隙中的至少一个间隙进行减压的第二减压装置。
2、如权利要求1所述的模铸装置,其特征在于:上述第一减压装置包括第一减压槽和第一开闭阀,上述氧气供给装置包括氧气供给装置和第二开闭阀,上述第二减压装置包括第二减压槽和第三开闭阀。
3、如权利要求2所述的模铸装置,其特征在于:从上述供给口向上述注射套筒内开始浇注金属溶液后,上述第一开闭阀装置为开状态使上述氧气供给装置与上述模腔连通,上述第二开闭阀为开状态,使得从上述氧气供给装置向上述模腔以及上述注射套筒内供给氧气并从上述供给口放出,使上述模腔内以及上述注射套筒内充满氧气并排出氧气以外的气体;
向上述模腔内以及上述注射套筒内填充上述氧气后,使上述第二开闭阀为闭状态,结束上述氧气的填充;
在上述第二开闭阀成为闭状态后,到向上述模腔内填充金属溶液结束为止的第一期间,上述第一减压装置内的第一开闭阀为开状态,通过开状态的上述第一开闭阀装置利用上述第一减压槽对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压;
上述第二开闭阀为闭状态后,到向上述模腔内填充上述金属溶液结束为止的第二期间,上述第二减压装置的第三开闭阀为开状态,利用上述第二减压槽对上述间隙进行减压。
4、如权利要求2所述的模铸装置,其特征在于:从上述供给口向上述注射套筒内开始浇注金属溶液后,到上述浇注结束并且以第一速度通过注射柱塞向上述膜腔进行上述金属溶液的第一注射为止的期间,上述第一开闭阀装置为开状态使上述氧气供给装置与上述模腔连通,上述第二开闭阀为开状态,使得从上述氧气供给装置向上述模腔以及上述注射套筒内供给氧气并从上述供给口放出,使上述模腔内以及上述注射套筒内充满氧气并排出氧气以外的气体;
向上述模腔内以及上述注射套筒内填充上述氧气后,使上述第二开闭阀为闭状态,结束上述氧气的填充;
在上述第二开闭阀成为闭状态后,到以第二速度通过上述注射柱塞向上述模腔开始上述金属溶液的第二注射为止,上述第一减压装置的第一开闭阀为开状态,通过开状态的上述第一开闭阀装置利用上述第一减压槽对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压;
上述第二开闭阀为闭状态后,到向上述模腔内填充金属溶液的处理结束为止期间,上述第二减压装置的第三开闭阀为开状态,通过上述第二减压槽对上述间隙进行减压。
5、如权利要求3或4所述的模铸装置,其特征在于,上述第二速度比第一速度快。
6、如权利要求3或4所述的模铸装置,其特征在于,上述第一速度和第二速度相等。
7、如权利要求3、5或6任一项所述的模铸装置,其特征在于,该模铸装置还具有控制装置,
该控制装置进行下述操作:
通过上述柱塞装置的移动从上述供给口到上述注射套筒内开始浇注金属溶液后,使上述第一开闭阀装置动作,使上述模腔以及上述注射套筒内充满氧气,并且,使氧气从上述供给口放出,使上述模腔内以及上述注射套筒内的氧气以外的气体排出;
在上述金属溶液的浇注结束后,驱动上述注射汽缸装置,使上述注射柱塞装置以第一速度移动,将在上述注射套筒内浇注的金属溶液开始向上述模腔注射;
在将上述模腔内以及上述注射套筒内用上述氧气填充后,使上述第二开闭阀为闭状态,停止上述氧气的填充;
在上述第二开闭阀为闭状态后,到向上述模腔内填充上述金属溶液结束为止的第一期间,使上述第一减压装置内的第一开闭阀为开状态,并通过开状态的上述第一开闭阀装置利用上述第一减压槽对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压;
在上述第二开闭阀为闭状态后,到向上述模腔内填充的上述金属溶液结束为止的第二期间,使上述第二减压装置的第三开闭阀为开状态,利用上述第二减压槽对上述至少一个间隙进行减压。
8、如权利要求3、5或6任一项所述的模铸装置,其特征在于,该模铸装置还具有控制装置,
该控制装置进行下述操作:
在上述浇注结束并且以第一速度通过上述柱塞装置向上述模腔进行上述金属溶液的第一注射为止的期间,使上述第一开闭阀装置为开状态,使上述氧气供给装置与上述模腔连通,使上述第二开闭阀为开状态,使从上述氧气供给装置向上述模腔以及上述注射套筒内供给氧气并从上述供给口放出,使上述模腔内以及上述注射套筒内充满氧气并排出氧气以外的气体;
向上述模腔内以及上述注射套筒内填充上述氧气后,使上述第二开闭阀为闭状态,结束上述氧气的填充;
在上述第二开闭阀成为闭状态后,到以第二速度通过上述注射柱塞向上述模腔开始上述金属溶液的第二注射为止,上述第一减压装置内的第一开闭阀为开状态,通过开状态的上述第一开闭阀装置利用上述第一减压槽对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压;
在上述第二开闭阀为闭状态后,到向上述模腔内填充上述金属溶液的处理结束为止期间,上述第二减压装置的第三开闭阀为开状态,利用上述第二减压槽对上述至少一个间隙进行减压。
9、如权利要求7或8所述的模铸装置,其特征在于,该模铸装置具有检测上述注射柱塞的位置的位置传感器,上述控制装置参照对上述位置传感器的检测值进行微分求得的移动速度,判断上述注射柱塞装置以上述第一速度或上述第二速度进行注射。
10、如权利要求1~9任一项所述的模铸装置,其特征在于,上述第一模具是固定模具,包括:内部固定模具、包围该内部固定模具的外部固定模具以及在所述内部固定模具与所述外部固定模具之间的间隙形成的固定模具流路;上述第二模具是移动模具,包括:内部移动模具、包围该内部移动模具的外部移动模具以及在上述内部移动模具与上述外部移动模具之间的间隙形成的移动模具流路,上述第二减压装置动作地与上述固定模具流路和上述移动模具流路连接。
11、一种用于模铸装置的减压铸造方法,该方法用于通过氧气置换模铸法制造模铸制品的模铸装置,其特征在于,包括如下工序:从供给口向注射套筒内开始浇注金属溶液后,到上述浇注结束并且使注射柱塞以第一速度移动将上述金属溶液注射到模具内规定的模腔中之前为止,使上述模腔以及上述注射套筒内充满氧气,并且从上述供给口放出,使得上述模腔内以及上述注射套筒内用氧气充满并且使氧气以外的气体排出的氧气吹扫工序;
该氧气的填充结束后,到使上述注射柱塞以第二速度移动开始将上述金属溶液注射到上述模腔之前为止,对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压的第一减压工序;
在上述氧气的填充结束后,到模铸制品取出之前为止,对上述模铸装置中的上述模腔和/或上述套筒中的从其外部可侵入外部空气的部分进行减压的第二减压工序。
12、如权利要求11所述的减压铸造方法,其特征在于,在上述氧气吹扫工序中,在上述模腔与氧气供给装置之间以及上述模腔与第一减压装置之间设置的第一开闭阀装置为开状态,使上述氧气供给装置与上述模腔处于可连通状态,使在上述第一开闭阀装置与上述氧气供给装置之间设置的第二开闭阀装置处于开状态,从上述氧气供给装置通过上述第一开闭阀装置向上述模腔和上述注射套筒内供给氧气并从上述供给口放出,使上述模腔内以及上述注射套筒内充满氧气并排出氧气以外的气体,在向上述模腔内以及上述注射套筒内填充上述氧气后,使上述第二开闭阀装置为闭状态,结束上述氧气的填充;
在上述第一减压工序中,在上述第二开闭阀装置成为闭状态后,到向上述模腔内填充上述金属溶液结束为止的第一期间,上述第一减压装置与上述模腔之间设置的上述第一开闭阀装置为开状态,通过该开状态的上述第一开闭阀利用上述第一减压装置对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压;
在上述第二减压工序中,在上述第二开闭阀装置成为闭状态后,到向上述模腔内填充上述金属溶液结束为止的第二期间,上述第二减压装置与上述可侵入外部空气的部分之间设置的第三开闭阀装置为开状态,通过上述第二减压装置对从上述外部可侵入外部空气的部分进行减压。
13、如权利要求11所述的减压铸造方法,其特征在于,在上述氧气吹扫工序中,在上述模腔和氧气供给装置之间以及上述模腔与第一减压装置之间设置的第一开闭阀装置为开状态,使上述氧气供给装置与上述模腔处于可连通状态;使在上述第一开闭阀装置与上述氧气供给装置之间设置的第二开闭阀装置处于开状态,从上述氧气供给装置通过上述第一开闭阀装置向上述模腔和上述注射套筒内供给氧气并从上述供给口放出,使上述模腔内以及上述注射套筒内充满氧气并排出氧气以外的气体,在向上述模腔内以及上述注射套筒内填充上述氧气后,使上述第二开闭阀装置为闭状态,结束上述氧气的填充;
在上述第一减压工序中,在上述第二开闭阀装置成为闭状态后,到以第二速度通过上述注射柱塞向上述模腔开始上述金属溶液的第二注射为止,使上述第一减压装置与上述模腔之间设置的第一开闭阀装置为开状态,通过该开状态的第一开闭阀利用上述第一减压装置对上述模腔内以及上述注射套筒内进行减压;
在上述第二减压工序中,在上述第二开闭阀装置成为闭状态后,到向上述模腔内填充上述金属溶液结束为止的期间,使上述第二减压装置和上述可侵入外部空气的部分之间设置的第三开闭阀装置为开状态,通过上述第二减压装置对从上述外部可侵入外部空气的部分进行减压。
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