DE112010004915B4 - Druckguss-Giessvorrichtung und Druckguss-Giessverfahren. - Google Patents

Druckguss-Giessvorrichtung und Druckguss-Giessverfahren. Download PDF

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Abstract

Druckguss-Gießvorrichtung mit:einer Dauergießform (10) mit einem darin ausgebildeten Hohlraum (13);einer rohrförmigen Eingußbuchse (20), die einen mit dem Hohlraum (13) verbundnen inneren Raum aufweist, in welcher eine Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) ausgebildet ist und in welcher der innere Raum über die Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) mit der Außenseite verbunden ist;einer Gießpfanne (100) mit einem Aufnahmeabschnitt (110), welcher eine Schmelze aufnimmt, und einer als ein Gießtrichter dienenden Schmelzeausgießschnauze (120), durch welchen die in dem Aufnahmeabschnitt (110) aufgenommene Schmelze gegossen wird, wobei die Gießpfanne (100) derart auf die Seite der Schmelzeausgießschnauze (120) gekippt wird, um die Schmelze durch die Schmelzeausgießschnauze (120) in Richtung der Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) der Eingußbuchse (20) zu gießen und dadurch die Schmelze in die Eingußbuchse (20) einzuführen; undeinem innerhalb der Eingußbuchse (20) verschieblich vorgesehenen Kolben (30), der zum Einspritzen der zugeführten Schmelze in den Hohlraum (13) verwendet wird; dadurch gekennzeichnet, dassdie Schmelzeausgießschnauze (120) der Gießpfanne (100) zylindrisch ist und vom Aufnahmeabschnitt (110) aus kontinuierlich mit dem Aufnahmeabschnitt (110) auswärts ragt; unddie Schmelzeausgießschnauze (120) eine Rotationseinrichtung aufweist, welche die Schmelze in der Schmelzeausgießschnauze (120) beim Durchströmen der Schmelzeausgießschnauze (120) in Umfangsrichtung rotiert, wenn die Schmelze ausgegossen wird, wobeidie Rotationseinrichtung ein entlang einer Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze (120) vorgesehener Vorsprung (121, 122) ist, der radial einwärts in die Schmelzeausgießschnauze (120) vorspringt; undder Vorsprung (121, 122) kontinuierlich entlang einer Axialrichtung der Schmelzeausgießschnauze (120) vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass sich eine Phase des Vorsprungs (121, 122) in einer Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze (120) von einer in einer Strömungsrichtung der Schmelze stromaufwärtigen zu einer stromabwärtigen Seite hin graduell ändert.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Druckguss-Gießvorrichtung und ein Druckguss-Gießverfahren.
  • Beschreibung des in Beziehung stehenden Standes der Technik
  • Im Allgemeinen ist ein Druckguss-Gießverfahren bekannt, bei dem Produkte innerhalb einer kurzen Zeitdauer und in großen Mengen durch Zuführung einer Schmelze unter Druck in eine metallische Dauergießform beziehungsweise Druckgießform beziehungsweise Gießform gegossen werden. Geeignete Druckguss-Gießvorrichtungen werden in dem Druckguss-Gießverfahren verwendet. Die in dem Druckguss-Gießverfahren verwendeten Druckguss-Gießvorrichtungen können im Allgemeinen in Warmkammer-Druckgussmaschinen, in welchen eine Druckkammer zum Einspritzen einer Schmelze in einem Schmelzewarmhalteofen angeordnet ist, und in Kaltkammer-Druckgussmaschinen, in welchen eine Druckkammer zum Einspritzen einer Schmelze nicht in einem Schmelzewarmhalteofen angeordnet ist, eingeordnet werden. Die Kaltkammer-Druckgussmaschinen werden nachfolgend beschrieben.
  • Eine Druckguss-Gießmaschine weist eine Dauergießform beziehungsweise Gießform, in welcher ein Hohlraum ausgebildet ist, wenn eine feststehende Gießform und eine bewegliche Gießform zusammengepresst werden, eine zylindrische Hülse bzw. Eingussbuchse, die mit dem Hohlraum über einen in der Gießform ausgebildeten Einguss beziehungsweise Gießlauf kommuniziert, eine Gießpfanne, welche die Schmelze in die Eingußbuchse (Druckkammer) zuführt, und einen Kolben auf, welcher die in die Eingußbuchse (Druckkammer) zugeführte Schmelze in den Hohlraum einspritzt.
  • Beim Druckgussgießen werden die folgenden vier Schritte in der angegebenen Reihenfolge unter Verwendung der oben beschriebenen Druckguss-Gießvorrichtung implementiert. Als erstes wird die bewegliche Form gegen die feststehende Gießform gepresst und ein Hohlraum in der Gießform ausgebildet (Gießformschließschritt); als nächstes wird die Schmelze mit der Gießpfanne in die Eingussbuchse zugeführt beziehungsweise geschüttet (Schmelzegießschritt); als drittes wird durch den Kolben auf den Raum innerhalb der Eingussbüchse ein Druck aufgebracht, und dadurch die der Eingussbuchse zugeführte Schmelze in den Hohlraum eingespritzt (Einspritzschritt); und als letztes wird die bewegliche Gießform von der feststehenden Gießform getrennt und das gegossene Gussstück entfernt (Gießformöffnungsschritt).
  • Die in dem Schmelzegießschritt verwendete Gießpfanne ist ein an der Oberseite offener Container beziehungsweise Behälter, welcher eine Schmelzeabflussrinne beziehungsweise Schmelzeausgießschnauze aufweist, welche auswärts vorspringt. Die Gießpfanne nimmt eine vorbestimmte Menge der Schmelze von einem Warmhalteofen, in welchem die Schmelze gespeichert ist, auf. Dann wird die Gießpfanne in eine vorbestimmte Position gebracht und danach auf der Seite der Schmelzeausgießschnauze gekippt. Auf diese Weise wird die Schmelze von der Schmelzeausgießschnauze in Richtung einer in der Eingussbuchse vorgesehenen Schmelzezuführ-Eingießöffnung gegossen und der Eingussbuchse zugeführt.
  • Wenn die Schmelze auf diese Weise in die Schmelzezuführ-Eingießöffnung der Eingussbuchse unter Verwendung der oben beschriebenen Gießpfanne gegossen wird, wird die Zeitdauer, in welcher die gesamte Schmelze von der Gießpfanne in die Eingussbuchse geschüttet wird, das heißt die Eingießrate beziehungsweise die Gießrate, durch Einstellen der Geschwindigkeit (benötigte Zeit, um die Gießpfanne um einen vorbestimmten Winkel zu kippen), mit welcher die Gießpfanne gekippt wird, eingestellt. Wenn die Gießrate gering ist, das heißt, wenn eine lange Zeitdauer zum Zuführen der Schmelze von der Gießpfanne in die Eingussbuchse erforderlich ist, nimmt die Temperatur der Schmelze innerhalb der Eingussbuchse ab und die Schmelze verfestigt sich teilweise beziehungsweise erstarrt partiell. Dementsprechend ist das resultierende Problem nicht nur, dass die Gießzeit zunimmt, sondern ebenso, dass die Druckausbreitung beziehungsweise Druckfortpflanzung reduziert wird, wenn die in der Eingussbuchse befindliche Schmelze durch den Kolben in den Hohlraum eingespritzt wird, und in der Schmelze innerhalb der Eingussbuchse erzeugte Gießporen (Gussblasen beziehungsweise Lunker) können nicht vollständig eliminiert werden. Dementsprechend ist es wünschenswert, die Gießrate zu erhöhen, das heißt die Zeitdauer, in welcher die Schmelze von der Gießpfanne in die Eingussbuchse zugeführt wird, zu reduzieren. Wenn jedoch die Gießpfannekippgeschwindigkeit zu hoch ist, wird eine große Menge an Schmelze in die Ausgussschnauze der Gießpfanne zugeführt. Als Folge davon kann die Schmelze von der Ausgussschnauze überfließen oder verteilt werden und von der Schmelzezuführ-Eingießöffnung der Eingussbuchse überlaufen.
  • Dementsprechend beschreibt die japanische veröffentlichte Patentanmeldung JP 2002-210551 A eine Technologie zum Ausbilden einer Schmelzeausgießschnauze einer Gießpfanne als ein nahezu zylindrisches Rohr und zum Bereitstellen einer Trennplatte entlang einer Axialrichtung innerhalb des Gießabschnitts, um dadurch die Strömung der Schmelze in dem Gießabschnitt der Gießpfanne einzustellen und die Schmelze am Verteilen und Überlaufen von der Schmelzezuführ-Eingießöffnung der Eingussbuchse zu hindern, wenn die Schmelze gegossen wird.
  • Jedoch können sich mit der in der JP 2002-210551 A beschriebenen Technologie die Schmelze und die Luft in dem Gießabschnitt der Gießpfanne nicht effizient ersetzen beziehungsweise verdrängen, wenn die Schmelze gegossen wird, und die Gießrate ist ungenügend.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Druckguss-Gießvorrichtung und ein Druckguss-Gießverfahren bereit, welche ein schnelles und genaues Gießen ermöglichen.
  • Eine Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung weist folgendes auf: eine Dauergießform mit einem darin ausgebildeten Hohlraum; eine rohrförmige Eingussbuchse, die einen mit dem Hohlraum verbundenen inneren Raum beziehungsweise Innenraum aufweist, in welcher eine Schmelzezuführ-Eingießöffnung ausgebildet ist und welche durch den Innenraum über die Schmelzezuführ-Eingießöffnung mit der Außenseite kommuniziert; eine Gießpfanne beziehungsweise einen Gießlöffel mit einem Aufnahmeabschnitt, welcher eine Schmelze aufnimmt, und einer Schmelzeausgießschnauze, welche als ein Gießtrichter dient, durch welchen die in dem Aufnahmeabschnitt aufgenommene Schmelze gegossen wird, wobei die Gießpfanne derart auf die Seite der Schmelzeausgießschnauze gekippt wird, um die Schmelze durch die Schmelzeausgießschnauze in Richtung der Schmelzezuführ-Eingießöffnung der Eingussbuchse zu gießen und dadurch die Schmelze in die Eingussbuchse einzuführen; und einen innerhalb der Eingussbuchse verschieblich vorgesehenen Kolben, der zum Einspritzen der zugeführten Schmelze in den Hohlraum verwendet wird; wobei die Schmelzeausgießschnauze der Gießpfanne zylindrisch ist und vom Aufnahmeabschnitt aus kontinuierlich mit dem Aufnahmeabschnitt auswärts ragt; und die Schmelzeausgießschnauze eine Rotationseinrichtung aufweist, welche die Schmelze in der Schmelzeausgießschnauze beim Durchströmen der Schmelzeausgießschnauze in Umfangsrichtung rotiert, wenn die Schmelze ausgegossen wird.
  • In der Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt kann die Rotationseinrichtung ein entlang einer Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze vorgesehener Vorsprung sein, der radial einwärts in die Schmelzeausgießschnauze vorspringt, und der Vorsprung kann kontinuierlich entlang einer Axialrichtung in der Schmelzeausgießschnauze vorgesehen und derart ausgebildet sein, dass sich eine Phase des Vorsprungs in eine Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze von einer in einer Strömungsrichtung der Schmelze stromaufwärtigen zur stromabwärtigen Seite hin graduell ändert.
  • Ferner kann in der Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Vorsprung ausgebildet sein, um in einer Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze in Radialrichtung in Richtung der Innenseite der Schmelzeausgießschnauze graduell dünner zu werden und sich zu krümmen.
  • Ferner kann in der Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Vorsprung ausgebildet sein, um in Strömungsrichtung der Schmelze von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite hin graduell in einer Höhe zuzunehmen.
  • Ferner kann in der Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Vorsprung ausgebildet sein, um in Strömungsrichtung der Schmelze von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite hin graduell in der Breite zuzunehmen.
  • Ferner können in der Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem ersten Aspekte zwei Vorsprünge entlang der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze vorgesehen sein, und einer der beiden Vorsprünge kann in Vertikalrichtung an einer Unterseite der Schmelzeausgießschnauze vorgesehen sein und eine Phasendifferenz von 180 Grad bezüglich des anderen der beiden Vorsprünge, welcher in Vertikalrichtung an einer Oberseite vorgesehen ist, haben.
  • Ferner kann in der Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt die Rotationseinrichtung eine Schraube sein, die in der Schmelzeausgießschnauze vorgesehen ist und konzentrisch mit der Schmelzeausgießschnauze rotiert, und die Schraube kann die Schmelze in der Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze rotieren.
  • Ein Druckguss-Gießverfahren gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung verwendet die Druckguss-Gießvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen ersten Aspekt, in welcher die Schmelze durch Gießen der Schmelze von einer Gießpfanne über eine Schmelzeausgießschnauze und eine Schmelzezuführ-Eingießöffnung in eine Eingussbuchse zugeführt wird, die Schmelze in der Schmelzeausgießschnauze beim Durchströmen der Schmelzeausgießschnauze in Umfangsrichtung rotiert, wenn die Schmelze ausgegossen wird, und die aus der Schmelzeausgießschnauze der Gießpfanne ausgegossene Schmelze stromabwärts in eine Einspritzrichtung der Schmelze mit einem Kolben von der Position der Schmelzezuführ-Eingießöffnung in einer Axialrichtung einer Eingussbuchse fällt.
  • Ferner ist in dem Druckguss-Gießverfahren gemäß dem zweiten Aspekt eine Position der Gießpfanne bezüglich der Eingussbuchse, wenn die Schmelze aus der Schmelzeausgießschnauze der Gießpfanne ausgegossen werden kann, eingestellt, so dass aus Sicht der in der Strömungsrichtung der Schmelze stromaufwärtigen Seite eine Rotationsrichtung der Schmelze mit einer Rotationsrichtung der Schmelze entlang der Innenumfangsfläche der Eingussbuchse aus Sicht der in der Einspritzrichtung der Schmelze mit dem Kolben stromaufwärtigen Seite übereinstimmt, wenn die Schmelze der Eingussbuchse zugeführt wird.
  • Gemäß der Erfindung kann die aus der Gießpfanne ausgegossene Schmelze spiralförmig entlang der Gießrichtung rotiert werden. Demzufolge wird die Austauscheffizienz beziehungsweise Verdrängungseffizienz von Schmelze und Luft in der Gießpfanne während des Ausgießens verbessert, ein Ausgießen kann mit einer hohen Rate ausgeführt werden und die aus der Gießpfanne ausgegossene Schmelze kann mit einer geraden Fortschreitefähigkeit versehen und genau in Richtung der Schmelzezuführ-Eingießöffnung der Eingussbuchse ausgegossen werden.
  • Figurenliste
  • Die vorhergehenden und/oder zukünftigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, wobei ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
    • 1 die gesamte Anordnung einer Druckguss-Gießvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 eine Seitenschnittansicht einer Gießpfanne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 eine geschnittene Draufsicht der Gießpfanne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 4 eine Frontansicht und partielle Endansicht der Gießpfanne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 5 eine Rotation einer aus einer Schmelzeausgießschnauze der Gießpfanne ausgegossenen Schmelze gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 6 ein Flussdiagramm, welches ein Druckguss-Gießverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
    • 7 einen Gießformschließschritt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 8 eine Position der Gießpfanne bezüglich einer Eingussbuchse in einem Gießschritt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 9 , wie die Schmelze in die Eingussbuchse in dem Gießschritt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zugeführt wird;
    • 10A eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 9, welche die Schmelzerotation in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
    • 10B eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 9, welche die Schmelzerotation in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
    • 11 einen Einspritzschritt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
    • 12 einen Gießformschließschritt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Eine Gießvorrichtung 1, welche ein Ausführungsbeispiel der Druckguss-Gießvorrichtung gemäß der Erfindung ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Die Gießvorrichtung 1 ist eine Kaltkammer-Druckgussmaschine, in welche ein geformter Artikel beziehungsweise Formkörper durch Pressen einer Schmelze M eines geschmolzenen Metalls wie beispielweise einer Aluminiumlegierung in eine vorbestimmte Gussform und Erstarren der Schmelze gegossen wird.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Gießvorrichtung 1 eine Gießform 10, eine Eingussbuchse 20, einen Kolben 30 und eine Gießmaschine 40 auf.
  • Die Gießform 10 besteht aus einem Metall und dient zum Gießen eines Gusskörpers. Die Gießform 10 ist mit einer feststehenden Gießform 11 und einer beweglichen beziehungsweise verschiebbaren Gießform 12 vorgesehen. Ein Hohlraum 13 und ein Zulauf beziehungsweise Gießlauf 14 werden innerhalb der Gießform 10 durch Pressen der Anlageflächen (Gießformtrennflächen) der Gießformen gegeneinander ausgebildet.
  • Die feststehende Gießform 11 ist ein einen Teil der Gießform 10 ausbildendes Element und ist an einer vorbestimmten Position beziehungsweise Stelle befestigt. Die bewegliche Gießform 12 ist ein einen Teil der Gießform 10 ausbildendes Element und kann durch eine geeignete Steuerungseinrichtung horizontal (in der in 1 gezeigten Horizontalrichtung) in Richtung und weg von der feststehenden Gießform 11 bewegt werden. Aussparungen in vorbestimmten Formen sind in der Gießformtrennoberfläche der feststehenden Gießform 11 (rechte Oberfläche der feststehenden Gießform 11 in 1) und der Gießformtrennfläche der beweglichen Gießform 12 (linke Oberfläche der beweglichen Gießform 12 in 1) ausgebildet. Wenn die bewegliche Gießform 12 durch die Steuerungseinrichtung bewegt und die Gießformtrennfläche der feststehenden Gießform 11 an einer vorbestimmten Position (Gießformschließen) gegen die bewegliche Gießform 12 gepresst wird, bilden die Aussparung der feststehenden Gießform 11 und die Aussparung der beweglichen Gießform 12 den Hohlraum 13 und den Gießlauf 14 aus.
  • Der Hohlraum 13 ist ein in der Gießform 10 ausgebildeter Zwischenraum, wenn die feststehende Gießform 11 und die bewegliche Gießform 12 gegeneinander gepresst werden, und dieser Zwischenraum hat eine Form, welche der des Gusskörpers entspricht. Der Gusskörper wird beispielsweise durch Entgraten beziehungsweise Putzen nach dem Gießen verarbeitet, um ein Endprodukt zu erhalten.
  • Der Gießlauf 14 ist ein innerhalb der Gießform 10 ausgebildeter Zwischenraum, wenn die feststehende Gießform 11 und die bewegliche Gießform 12 gegeneinander gepresst werden. Der Gießlauf 14 ist ein mit dem Hohlraum 13 kommunizierender Pfad und dient zum Zuführen der Schmelze M in den Hohlraum 13.
  • Die Eingussbuchse 20 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element, welches in Axialrichtung an beiden Enden offen ist, und in seinem Inneren temporär die Schmelze M aufnimmt. Ein distales Ende der Eingussbuchse 20 (das wie in 1 gezeigte rechte Ende der Eingussbuchse 20) ist mit der Gießform 10 verbunden, so dass der Gießlauf 14 und der Innenraum der Eingussbuchse 20 miteinander kommunizieren beziehungsweise in Verbindung stehen. Mit anderen Worten steht der Innenraum der Eingussbuchse 20 über den Gießlauf 14 mit dem Hohlraum 13 in Verbindung.
  • Ferner ist die Eingussbuchse 20 mit einer Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 versehen, durch welche die Schmelze M der Eingussbuchse 20 zugeführt wird. Die Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 ist ein Loch, durch welches das Innere der Eingussbuchse 20 mit dem Äußeren der Eingussbuchse 20 in Verbindung steht. Die Schmelzezuführ- Eingießöffnung 21 ist nahe dem proximalen Ende der Eingussbuchse 20 (das in 1 gezeigte linke Ende der Eingussbuchse 20) vorgesehen. Ferner ist die Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 in Richtung der oberen Fläche der Eingussbuchse 20, das heißt in Vertikalrichtung nach oben, offen.
  • Der Kolben 30 ist eine Einheit, welche die in die Eingussbuchse 20 zugeführte Schmelze M in den Hohlraum 13 der Gießform 10 einspritzt. Der Kolben 30 ist mit einer Spitze 31 und einer Kolbenstange bzw. Schubstange 32 versehen.
  • Die Spitze 31 ist ein Element mit einer nahezu zylindrischen Form, die ausgebildet ist, um eine Außenumfangsform zu haben, welche der Innenumfangsform der Eingussbuchse 20 entspricht. Die Spitze 31 ist innerhalb der Eingussbuchse 20 vorgesehen und kann in der Axialrichtung in der Eingussbuchse 20 gleiten beziehungsweise verschoben werden.
  • Die Kolbenstange 32 ist ein stabförmiges Element, um ein Gleiten beziehungsweise Rutschen der Spitze 31 in der Axialrichtung in der Eingussbuchse 20 zu bewirken. Ein Endabschnitt der Kolbenstange 32 ist von der anderen Seite des Endabschnitts der Eingussbuchse 20 her (linker Endabschnitt der Eingussbuchse 20 in 1) an der Spitze 31 befestigt, und der andere Endabschnitt der Kolbenstange 32 ist an einem Aktuator wie beispielsweise einem hydraulischen Zylinder befestigt. Der Aktuator schiebt die Spitze 31 über die Kolbenstange 32 in der Axialrichtung in der Eingussbuchse 20.
  • Ferner sind die offenen Enden der Eingussbuchse 20 durch die Spitze 31 und die bewegliche Gießform 12 geschlossen, und eine Druckkammer 50 ist innerhalb der Eingussbuchse 20 ausgebildet. Der Raum der Druckkammer 50 ist zwischen der Spitze 31 und der Gießform 10 in der Eingussbuchse 20 ausgebildet, und das Volumen der Druckkammer 50 ändert sich mit der Bewegung der Spitze 31.
  • Der Hohlraum 13 und der Gießlauf 14 werden da ausgebildet, wo die feststehende Gießform 11 und die bewegliche Gießform 12 zusammengedrückt werden, und wenn die Spitze 31 näher am linken Endabschnitt der Eingussbuchse 20 als an der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 positioniert ist, wie es in 1 gezeigt ist, wird die Schmelze M durch die Gießmaschine 40 in die Eingussbuchse 20, das heißt in die Druckkammer 50, durch die Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 gegossen. Indem der Aktuator die Spitze 31 in die Gießform 10 in der Eingussbuchse 20 schiebt, wird das Volumen der Druckkammer 50 reduziert. Dementsprechend wird die in die Druckkammer 50 zugeführte Schmelze M in Richtung des distalen Endes der Eingussbuchse 20 (rechte Endseite der Eingussbuchse 20 in 1) gespritzt und die Schmelze M füllt über den Gießlauf 14 den Hohlraum 13. Die den Hohlraum 13 füllende Schmelze M erstarrt in dem Hohlraum 13 und formt dadurch einen Gusskörper.
  • Die Gießmaschine 40 führt die Schmelze M der Druckkammer 50 zu. Die Gießmaschine 40 ist mit einem Arm 41 und einer Gießpfanne 100 versehen.
  • Der Arm 41 stellt beziehungsweise bringt die Gießpfanne 100 in eine gewünschte Position und einen gewünschten Winkel innerhalb eines Bereichs zwischen einem Warmhalteofen (in den Figuren nicht dargestellt), in welchem die Schmelze M enthalten ist, und der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 der Eingussbuchse 20. Der Arm 41 ist über eine Rotationswelle 42 mit der Gießpfanne 100 verbunden. Die Rotationswelle 42 verbindet den Arm 41 und die Gießpfanne 100. Ein Ende der Rotationswelle 42 ist drehbar mit dem Arm 41 verbunden, und das entgegen gesetzte Ende ist an der Gießpfanne 100 befestigt. Auf diese Weise dreht sich die Rotationswelle 42 in Umfangsrichtung, die Gießpfanne 100 wird um die Mittelachse der Rotationswelle 42 gedreht und ändert dadurch den Winkel der Gießpfanne 100.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, ist die Gießpfanne 100 ein mit einem Aufnahmeabschnitt 110 vorgesehener Container bzw. Behälter, der nach oben offen ist (obere Seite in 2). Die Gießpfanne 100 schaufelt beziehungsweise nimmt eine vorbestimmte Menge (zum Gießen des Gusskörpers benötigte Menge) an in dem Warmhalteofen enthaltener Schmelze M auf und hält die Schmelze M temporär in dem Aufnahmeabschnitt 110. Ferner hat die Gießpfanne 100 auch eine Schmelzeausgießschnauze 120, welche als ein Gießtrichter für die in dem Aufnahmeabschnitt 110 enthaltene Schmelze M dient. Wird die Gießpfanne 100 in Richtung der Schmelzeausgießschnauze 120 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gekippt (um die Rotatiönswelle 42 in die Richtung eines in 2 gezeigten Pfeils gedreht), wird die Schmelze M durch die Schmelzeausgießschnauze 120 in Richtung der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 der Eingussbuchse 20 gegossen. Die Gießpfanne 100 besteht vorzugsweise aus einem Material mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit, wie beispielsweise Gusseisen oder Keramik, sie kann jedoch aus jeder Art von geeignetem Material bestehen.
  • Wie es in den 2, 3 und 4 gezeigt ist, ist die Schmelzeausgießschnauze 120 in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet, welche in der Horizontalrichtung (Horizontalrichtung in 2) von dem Aufnahmeabschnitt 110 herausragt und an dem oberen Ende (oberes Ende in 2 und 4) des Aufnahmeabschnitts 110 angeordnet ist. Die Schmelzeausgießschnauze 120 ist so angeordnet, dass wenn die Gießpfanne 100 zum Gießen der Schmelze gekippt wird, die Schmelze M in die Schmelzeausgießschnauze 120 in Axialrichtung strömt und die Schmelzeausgießschnauze 120 als ein Gießtrichter für die Schmelze M dient.
  • Zwei Vorsprünge 121, 122 sind entlang der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze 120 vorgesehen, wobei einer der beiden Vorsprünge 121 an der Unterseite in der Vertikalrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 (Unterseite in 2 und 4) vorgesehen ist und eine Phasendifferenz von 180 Grad bezüglich dem anderen der beiden Vorsprünge 122, welcher an der Oberseite in Vertikalrichtung (Oberseite in 2 und 4) vorgesehen ist, hat. Die Vorsprünge 121, 122 sind an der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze 120 ausgebildet und vorgesehen, um die Schmelze M in die Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 während des Gießens zu rotieren.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 121, 122 kontinuierlich vorgesehen, so dass die Höhe der Vorsprünge (Länge in der Vertikalrichtung in 2, das heißt die Größe des Vorsprungs von der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze 120) graduell von der stromaufwärtigen Seite in Richtung der stromabwärtigen Seite (von der linken Seite zur rechten Seite in 2) in der Strömungsrichtung der Schmelze M zunimmt, wenn die Schmelze von der Schmelzeausgießschnauze 120 gegossen wird.
  • Ferner, wie es in 3 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 121, 122 ausgebildet, so dass deren Phasen graduell in einer Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn) in der Schmelzeausgießschnauze 120 von der stromaufwärtigen Seite in Richtung der stromabwärtigen Seite (von der oberen Seite zur unteren Seite in 3) in der Strömungsrichtung der Schmelze M beim Gießen sich variieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ändert sich beziehungsweise variiert die Phase der Vorsprünge 121, 122 jeweils im Uhrzeigersinn (durch Pfeile in 4 gezeigte Richtung), beim Betrachten von der in der Strömungsrichtung der Schmelze M beim Gießen stromabwärtigen Seite. Mit anderen Worten ändert sich die Phase des Vorsprungs 121 in 3 nach links, und die Phase des Vorsprungs 122 ändert sich in 3 nach rechts. Die Vorsprünge 121, 122 sind auch ausgebildet, so dass deren Breiten (die Länge in der Horizontalrichtung in 3, das heißt die Länge in der Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze 120) jeweils von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite hin (von der Oberseite zur Unterseite in 3) graduell zunehmen.
  • Ferner, wie es in 4 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 121, 122 ausgebildet, so dass sie in einer Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn) in der Schmelzeausgießschnauze 120, das heißt, in der jeweiligen Phasenvariationsrichtung der Vorsprünge 121, 122 in der Radialrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 in Richtung der Innenseite, graduell an Größe abnehmen (die Länge in der Horizontalrichtung in 4, das heißt, die Länge in der Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze 120 ist klein) und sich graduell krümmen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel krümmen sich die Vorsprünge 121, 122 im Uhrzeigersinn (durch Pfeile in 4 dargestellte Richtungen), beim Betrachten von der in der Strömungsrichtung der Schmelze M beim Gießen stromabwärtigen Seite.
  • Wie oben beschrieben, sind die Vorsprungsabschnitte 121, 122 kontinuierlich entlang der Axialrichtung in der Schmelzeausgießschnauze 120 vorgesehen und in einer Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 von der in der Strömungsrichtung der Schmelze M während des Gießens stromaufwärtigen Seite in Richtung der stromabwärtigen Seite mit einer Phasenvarianz ausgebildet.
  • Somit, wie es in 5 gezeigt ist, wird eine Wirbelströmung in der Schmelze M beim Ausgießen durch die Schmelzeausgießschnauze 120 der Gießpfanne 100 während des Gießens (die Schmelze M wird in eine Umfangsrichtung entlang der Schmelzeausgießschnauze 120 rotiert) erzeugt, wodurch die Schmelze M spiralförmig entlang der Gießrichtung rotiert. Genauer gesagt, wenn die Schmelze M eine mit Vorsprüngen 121, 122 vorgesehene Schmelzeausgießschnauze 120 durchströmt, dreht sich die Schmelze M in Phasenvariationsrichtung (durch den Pfeil in 4 gezeigte Richtung) der Vorsprungsabschnitte 121, 122, welche die Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 ist.
  • Auf diese Weise wird der aus Schmelzeausgießschnauze 120 der Gießpfanne 100 ausgegossenen Schmelze M eine gerade Fortschreitefähigkeit verliehen und die Austauscheffizienz von der Schmelze M und der Luft in der Nähe der Mittelachse der Schmelzeausgießschnauze 120, das heißt in der Nähe des Rotationszentrums der Schmelze M, wird verbessert. Somit kann selbst wenn die Geschwindigkeit, mit welcher die Gießpfanne 100 in Richtung der Seite der Schmelzeausgießschnauze 120 gekippt wird (um die Rotationswelle 42 als Zentrum rotiert wird), zunimmt, das Gießen innerhalb einer kurzen Zeitdauer ausgeführt werden, ohne dass die Schmelze von der Gießpfanne 100 über strömt, und ohne dass die Schmelze M von der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 ausläuft beziehungsweise verschüttet wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Temperatur der Schmelze M innerhalb der Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) abnimmt, und ein partielles Erstarren der Schmelze M wird verhindert. Folglich können in der Schmelze M innerhalb der Druckkammer 50 erzeugte Poren (Hohlräume) vollständig eliminiert werden, wodurch die Qualität des Gusskörpers ohne Reduzierung der Druckausbreitung, wenn die in der Druckkammer 50 befindliche Schmelze M in den Hohlraum 13 eingespritzt wird, verbessert wird.
  • Der Bereich der Phasenvariation der Vorsprungsabschnitte 121, 122 in der Schmelzeausgießschnauze 120 ist nicht sonderlich begrenzt. Jeder Bereich kann ausgewählt werden, sofern die Schmelze M auf geeignete Weise in eine Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze 120 rotiert und die Schmelze M mit gerader Fortschreitefähigkeit versehen werden kann.
  • Ferner sind die Vorsprünge 121, 122 ausgebildet, um in einer Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze 120 (Rotationsrichtung der Schmelze M, welche die jeweilige Phasenvariationsrichtung der Vorsprungsabschnitte 121, 122 ist) in der Radialrichtung des Schmelzeausgussabschnitts 120 in Richtung der Innenseite graduell an Größe abzunehmen und sich graduell zu krümmen.
  • Auf diese Weise rotiert die Schmelze M sanft entlang der Richtung der Krümmung der Vorsprünge 121, 122, ohne mit den distalen Enden der Vorsprünge 121, 122 nahe der Mittelachse der Schmelzeausgießschnauze 120 (siehe innere Pfeile in 4) in Berührung zu gelangen. Folglich wird die Schmelze M in eine Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze 120 besser rotiert, als wenn die Vorsprünge 121, 122 nicht gekrümmt sind, und die aus der Schmelzeausgießschnauze 120 ausgegossene Schmelze M wird mit einer geraden Fortschreitefähigkeit versehen.
  • Ferner sind die Vorsprünge 121, 122 so geformt, dass die Querschnittsfläche der Vorsprünge 121, 122 in dem axialen Schnitt der Schmelzeausgießschnauze 120 von der in der Strömungsrichtung der Schmelze M beim Gießen stromaufwärtigen Seite in Richtung der stromabwärtigen Seite abnimmt. Genauer gesagt sind die Vorsprünge 121, 122 derart ausgebildet, dass deren Höhe und Breite jeweils in der Strömungsrichtung der Schmelze M beim Gießen von der stromaufwärtigen Seite in Richtung der stromabwärtigen Seite graduell zunimmt.
  • Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Strömung der Schmelze M durch die Vorsprünge 121, 122 geteilt wird, wenn die Schmelze M durch die Schmelzeausgießschnauze 120 strömt. Folglich wird die Schmelze M in eine Umfangsrichtung in dem Schmelzeausgussabschnitt 120 besser rotiert beziehungsweise in Rotation versetzt, als wie wenn die Querschnittsfläche der Vorsprünge 121, 122 in dem Axialschnitt der Schmelzeausgießschnauze 120 in der Strömungsrichtung der Schmelze M von der stromabwärtigen Seite in Richtung der stromabwärtigen Seite nicht graduell zunimmt, und die aus der Schmelzeausgießschnauze 120 ausgegossene Schmelze M kann mit einer geraden Fortbewegungsfähigkeit versehen werden.
  • Ferner sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Vorsprünge 121, 122 an der in Vertikalrichtung Unterseite und in Vertikalrichtung Oberseite entlang der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze 120 angeordnet, jedoch ist weder die Anzahl noch die jeweilige Position der Vorsprungsabschnitte beschränkt und kann gemäß der Anforderung des Gießverfahrens optimal eingestellt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Schmelzegießen durch Kippen der Gießpfanne 100 auf die Seite der Schmelzeausgießschnauze 120 (Rotieren der Gießpfanne um die Rotationswelle 42 als Drehpunkt) ausgeführt. Aus diesem Grund sind die Vorsprünge 121, 122 jeweils an der in Vertikalrichtung Unterseite und an der in Vertikalrichtung Oberseite an der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze 120, wo die Kontaktzeit mit der Schmelze M vergleichsweise lang ist, angeordnet. Folglich wird die Schmelze in eine Umfangsrichtung in dem Schmelzeausgussabschnitt 120 besser rotiert, als wenn die Vorsprünge in den Bereichen der Schmelzeausgießschnauze 120 angeordnet sind, in denen die Kontaktzeit mit der Schmelze M vergleichsweise kurz ist, und die aus der Schmelzeausgießschnauze 120 gegossene Schmelze M kann mit einer geraden Fortschreitefähigkeit versehen werden.
  • Ferner sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Vorsprünge 121, 122 entlang der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze 120 vorgesehen, um die Schmelze M in die Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 zu rotieren, wenn die Schmelze M gegossen wird, jedoch kann jede geeignete Einrichtung, welche die Schmelze M in die Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 rotiert, verwendet werden. Beispielsweise kann eine Anordnung eingesetzt werden, in welcher eine konzentrisch mit der Schmelzeausgießschnauze 120 rotierende Schraube beziehungsweise Schnecke in der Schmelzeausgießschnauze 120 so vorgesehen und rotiert ist, dass die Schmelze M in die Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 rotiert wird.
  • Ein die Gießvorrichtung 1 verwendender Gießprozess S1 gemäß einem Ausführungsbeispiel des Druckguss-Gießverfahrens der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6 bis 12 beschrieben. In den 7 bis 12 ist die Schmelzegießmaschine 40 nicht dargestellt, und der Einfachheit halber ist nur die Gießpfanne 100 dargestellt.
  • Wie es in 6 dargestellt ist, weist der Gießprozess S1 einen Gießformschließschritt S10, eine Schmelzegießschritt S20, einen Einspritzschritt S30 und einen Gießformöffnungsschritt S40 auf.
  • In dem Gießformschließschritt S10 werden der Hohlraum 13 und der Gießlauf 14 innerhalb der Gießform 10 ausgebildet, wenn die bewegliche Gießform 12 gegen die feststehende Gießform 11 gepresst wird (Gießform schließen). Wie es in 7 gezeigt ist, wird in dem Gießformschließschritt S10 die bewegliche Gießform 12 in Richtung der feststehenden Gießform 11 durch die Steuerungseinrichtung so bewegt beziehungsweise verschoben, dass die feststehende Gießform 11 und die bewegliche Gießform 12 gegeneinander gepresst werden, um an ihren Gießformtrennflächen zusammen zu kommen beziehungsweise in Kontakt zu stehen, um dadurch den Hohlraum 13 und den Gießlauf 14 in der Gießform 10 auszubilden.
  • Im Schmelzegießschritt S20 gießt die Gießpfanne 100 die Schmelze M in die innerhalb der Eingussbuchse 20 ausgebildete Druckkammer 50. Insbesondere wird die Gießpfanne 100 als erstes zum Warmhalteofen bewegt, die vorbestimmte Menge (zum Gießen des Gusskörpers C benötigte Menge) von der in dem Warmhalteofen beinhalteten Schmelze durch die Gießpfanne 100 geschöpft beziehungsweise aufgenommen und die Schmelze M in dem Aufnahmeabschnitt 110 gehalten. Wie es in 8 gezeigt ist, wird dann die Gießpfanne 100 zur Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 bewegt, so dass der Winkel zwischen der Mittelachse der Schmelzeausgießschnauze 120 und der Mittelachse der Eingussbuchse 20 ungefähr 45 Grad beträgt. Das liegt daran, dass die Schmelze aufgrund der Anordnung der Gießvorrichtung 1 (gegenseitige Anordnung der Eingussbuchse 20, der Schmelzegießmaschine 40 und ähnlichem) nicht gegossen werden kann, wenn der Winkel zwischen der Mittelachse der Schmelzeausgießschnauze 120 der Gießpfanne 100 und der Mittelachse der Eingussbuchse 20 ungefähr 0 Grad beträgt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei Betrachtung von der Seite des Kolbens 30 (Oberseite in 8) her die Gießpfanne 100 bezüglich der Eingussbuchse 20 auf der linken Seite angeordnet.
  • Wie es in 9 gezeigt ist, wird dann die Gießpfanne 100 auf der Seite der Schmelzeausgießschnauze 120 um einen vorbestimmten Winkel gekippt (um die Rotationswelle 42 als ein Drehpunkt rotiert), wodurch die Schmelze M von der Schmelzeausgießschnauze 120 in Richtung der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 der Eingussbuchse 20 gegossen und die Schmelze M der in der Eingussbuchse 20 ausgebildeten Druckkammer 50 zugeführt wird. In diesem Fall wird bewirkt, dass die durch die Schmelzeausgießschnauze 120 gegossene Schmelze M von dem Abschnitt (durch eine strichpunktierte Linie X in 9 dargestellte Position), an welchem ein Ende der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 in der Druckkammer 50 positioniert ist (rechtes Ende der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 in 9), nach vorne fällt beziehungsweise vorwärts fällt. Mit anderen Worten wird die durch die Schmelzeausgießschnauze 120 gegossene Schmelze M dazu veranlasst, um in der Einspritzrichtung der Schmelze M mit dem Kolben 30 auf der stromabwärtigen Seite (rechte Seite in 9) von dem Abschnitt, an welchem die Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 positioniert ist, in der Axialrichtung innerhalb der Eingussbuchse 20 zu fallen. Wie oben beschrieben, weil die Vorsprünge 121, 122 in der Schmelzeausgießschnauze 120 der Gießpfanne 100, welche in dem Schmelzegießschritt S20 verwendet wird, vorgesehen sind, wird die Schmelze M aus der Schmelzeausgießschnauze 120 in einem Zustand ausgegossen, in welchem die Schmelze eine gerade Fortschreitefähigkeit besitzt, und die ausgegossene Schmelze M wird nicht in einem weiten Bereich verteilt. Wie oben beschrieben, kann mit höchster Genauigkeit bewirkt werden, dass die Schmelze M in eine bestimmte, gewünschte Position innerhalb der Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) fällt. Auf diese Weise kann die in die Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) gefallene Schmelze M am Zurückspritzen von der Innenumfangsfläche der Eingussbuchse 20 und am Überströmen von der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 der Eingussbuchse 20 gehindert werden. Auf diese Weise können Kosten des Gießprozesses S1, in welchem der Gusskörper C gegossen wird, reduziert werden. Ferner kann die erforderliche Zeit für den Gießprozess S1, in welchem der Gusskörper C gegossen wird (Gießzykluszeit) reduziert werden, weil die Schmelze M in die Druckkammer 50 innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt werden kann.
  • Wie oben beschrieben, ist ferner in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gießpfanne 100 aus Sicht des Kolbens 30 an der linken Seite der Eingussbuchse 20 (Oberseite in 8) angeordnet. Wie es in 10a gezeigt ist, rotiert folglich die in die Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) gefallene Schmelze M im Gegenuhrzeigersinn, bei Betrachtung von der anderen Endseite der Eingussbuchse 20 aus (linke Endseite der Eingussbuchse 20 in 9, welche in der Einspritzrichtung der Schmelze M durch den Kolben 30 die stromaufwärtige Seite ist) innerhalb der Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50). In diesem Fall, wie oben beschrieben, wenn die Schmelze M die Schmelzeausgießschnauze 120 durchströmt, wird die Schmelze in die Phasevariationsrichtung von jedem der Vorsprünge 121, 122, welche die Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze 120 ist, rotiert. Wie es in 10B gezeigt ist, rotiert folglich die aus der Schmelzeausgießschnauze 120 ausgegossene Schmelze bei Betrachtung von der in der Strömungsrichtung der Schmelze M stromaufwärtigen Seite aus im Gegenuhrzeigersinn.
  • Ferner wird die Rotation der Schmelze M, welche in die Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) gegossen wird, entlang der Innenumfangsfläche der Eingussbuchse 20 durch die Rotation (Wirbelströmung), welche erzeugt wird, wenn die Schmelze durch die Schmelzeausgießschnauze 120 strömt, verbessert. Mit anderen Worten, wenn bewirkt wird, dass die Rotationsrichtung der Schmelze M, welche beim Durchströmen der Schmelze durch die Schmelzeausgießschnauze 120 erzeugt wird, mit der Richtung übereinstimmt, in welche sich die Schmelze M entlang der Innenumfangsfläche der Eingussbuchse 20 dreht, wenn die Schmelze M in die Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) gegossen wird, dann strömt die in die Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) zugeführte Schmelze M nach vorne (nach rechts in 9), während sie entlang der Innenumfangsfläche der Eingussbuchse 20 sanft beziehungsweise geordnet rotiert. Auf diese Weise kann die in die Eingussbuchse 20 (Druckkammer 50) zugeführte Schmelze M effektiv ohne eine Stagnation beziehungsweise Staupunkte in bestimmten Bereichen strömen und daran gehindert werden, aus der Schmelzezuführ-Eingießöffnung 21 der Eingussbuchse 20 überzuströmen, und die Kosten des Gießprozesses S1 zum Gießen des Gusskörpers C können dadurch reduziert werden.
  • Ferner ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Sicht des Kolbens 30 die Gießpfanne 100 bezüglich der Eingussbuchse 20 auf der linken Seite (Oberseite in 8) angeordnet, und die Vorsprünge 121, 122 sind in der Schmelzeausgießschnauze 120 der Gießpfanne 100 so vorgesehen, dass sich die aus der Schmelzeausgießschnauze 120 gegossene Schmelze aus Sicht der in der Strömungsrichtung der Schmelze M stromaufwärtigen Seite im Gegenuhrzeigersinn dreht. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die Anordnung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt. Weil die Rotationsrichtung der Schmelze M innerhalb der Druckkammer 50 durch die Position der Gießpfanne 100 bezüglich der Eingussbuchse 20 bestimmt wird, kann die Form der Vorsprünge der Schmelzeausgießschnauze 120 eingestellt sein, damit die Rotationsrichtung mit der Richtung, in welche die Schmelze M rotiert, wenn sie durch den Schmelzeausgussabschnitt 120 strömt, übereinstimmt, und dadurch kann die Rotation entlang der Innenumfangsfläche der Eingussbuchse 20 verbessert werden.
  • In dem Einspritzschritt S30 wird die der Druckkammer 50 zugeführte Schmelze M durch den Kolben 30 in den Hohlraum 13 der Gießform 10 eingespritzt. Wie es in 11 gezeigt ist, wird in dem Einspritzschritt S30 die Spitze 31 innerhalb der Eingussbuchse 20 durch den Aktuator über die Kolbenstange 32 in Richtung der Gießform 10 bewegt, und das Volumen der Druckkammer 50 wird reduziert. Auf diese Weise wird die Schmelze M, welche der Druckkammer 50 zugeführt wurde, in Richtung des distalen Endes (Seite des Hohlraums 13) der Eingussbuchse 20 geschoben. Auf diese Weise wird die Schmelze M über den Gießlauf 14 in den Hohlraum 13 eingespritzt und der Hohlraum dadurch gefüllt. In diesem Fall werden sowohl der Hohlraum 13 als auch der Gießlauf 14 mit der Schmelze M gefüllt. Dementsprechend erstarrt die den Hohlraum 13 füllende Schmelze M, um den Gusskörper C auszubilden.
  • In dem Gießformöffnungsschritt S40 wird die bewegliche Gießform 12 von der feststehenden Gießform 11 zurückgezogen (Gießformen werden geöffnet), und der Gusskörper C, welcher innerhalb der Gießform 10 ausgebildet beziehungsweise geformt wurde, wird herausgenommen. Wie es in 12 gezeigt ist, wird in dem Gießformöffnungsschritt S40 die bewegliche Gießform 12 von der feststehenden Gießform 11 durch die Steuerungseinrichtung zurückgezogen, wobei der Gusskörper C an der beweglichen Gießform 12 haftet. Der Gusskörper C wird dann mit einer geeigneten Entnahmeeinrichtung beziehungsweise Entferneinrichtung aus der beweglichen Gießform 12 genommen. Wie oben beschrieben, werden bei dem Einspritzschritt S30 sowohl der Hohlraum 13 als auch der Gießlauf 14 mit der Schmelze M gefüllt. Der Gusskörper C hat einen Extraabschnitt (der Abschnitt, welcher durch Erstarren der in den Gießlauf und ähnlichem befindlicher Schmelze M erhalten wird). Somit wird das Endprodukt durch Entfernen dieses Abschnitts erhalten.
  • Wie oben beschrieben wird der Gusskörper C unter Verwendung der Gießvorrichtung 1 und Ausführen des Gießprozesses S1, in welchem der Gießformschließschritt S10, der Schmelzegießschritt S20, der Einspritzschritt S30 und der Gießformöffnungsschritt S40 der Reihe nach ausgeführt werden, gegossen und ein Endprodukt wird dann aus dem Gusskörper C gefertigt. Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und kann ebenso auf ein Vakuumdruckgussverfahren oder ein nicht poröses beziehungsweise porenfreies Druckguss-Gießverfahren angewendet werden, sofern eine Kaltkammer-Druckgussmaschine verwendet wird.
  • Die Erfindung wurde lediglich zur Veranschaulichung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsbeispiele beschrieben. Selbstverständlich ist die Beschreibung weder erschöpfend noch beschränkend bezüglich einer Form der Erfindung zu verstehen und kann zur Verwendung in anderen Systemen und Anwendungen angepasst werden. Der Rahmen der Erfindung umfasst verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen, zu denen ein Fachmann gelangen kann.

Claims (8)

  1. Druckguss-Gießvorrichtung mit: einer Dauergießform (10) mit einem darin ausgebildeten Hohlraum (13); einer rohrförmigen Eingußbuchse (20), die einen mit dem Hohlraum (13) verbundnen inneren Raum aufweist, in welcher eine Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) ausgebildet ist und in welcher der innere Raum über die Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) mit der Außenseite verbunden ist; einer Gießpfanne (100) mit einem Aufnahmeabschnitt (110), welcher eine Schmelze aufnimmt, und einer als ein Gießtrichter dienenden Schmelzeausgießschnauze (120), durch welchen die in dem Aufnahmeabschnitt (110) aufgenommene Schmelze gegossen wird, wobei die Gießpfanne (100) derart auf die Seite der Schmelzeausgießschnauze (120) gekippt wird, um die Schmelze durch die Schmelzeausgießschnauze (120) in Richtung der Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) der Eingußbuchse (20) zu gießen und dadurch die Schmelze in die Eingußbuchse (20) einzuführen; und einem innerhalb der Eingußbuchse (20) verschieblich vorgesehenen Kolben (30), der zum Einspritzen der zugeführten Schmelze in den Hohlraum (13) verwendet wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzeausgießschnauze (120) der Gießpfanne (100) zylindrisch ist und vom Aufnahmeabschnitt (110) aus kontinuierlich mit dem Aufnahmeabschnitt (110) auswärts ragt; und die Schmelzeausgießschnauze (120) eine Rotationseinrichtung aufweist, welche die Schmelze in der Schmelzeausgießschnauze (120) beim Durchströmen der Schmelzeausgießschnauze (120) in Umfangsrichtung rotiert, wenn die Schmelze ausgegossen wird, wobei die Rotationseinrichtung ein entlang einer Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze (120) vorgesehener Vorsprung (121, 122) ist, der radial einwärts in die Schmelzeausgießschnauze (120) vorspringt; und der Vorsprung (121, 122) kontinuierlich entlang einer Axialrichtung der Schmelzeausgießschnauze (120) vorgesehen und derart ausgebildet ist, dass sich eine Phase des Vorsprungs (121, 122) in einer Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze (120) von einer in einer Strömungsrichtung der Schmelze stromaufwärtigen zu einer stromabwärtigen Seite hin graduell ändert.
  2. Druckguss-Gießvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Vorsprung (121, 122) ausgebildet ist, um in einer Umfangsrichtung in der Schmelzeausgießschnauze (120) in Radialrichtung in Richtung der Innenseite der Schmelzeausgießschnauze (120) graduell dünner zu werden sich zu krümmen.
  3. Druckguss-Gießvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vorsprung (121, 122) ausgebildet ist, um in Strömungsrichtung der Schmelze von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite hin graduell in einer Höhe zuzunehmen.
  4. Druckguss-Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Vorsprung (121, 122) ausgebildet ist, um in Strömungsrichtung der Schmelze von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite hin graduell in einer Breite zuzunehmen.
  5. Druckguss-Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwei Vorsprünge (121, 122) entlang der Innenumfangsfläche der Schmelzeausgießschnauze (120) vorgesehen sind; und einer der beiden Vorsprünge (121, 122) in Vertikalrichtung an einer Unterseite der Schmelzeausgießschnauze (120) vorgesehen ist und eine Phasendifferenz von 180 Grad bezüglich des anderen der beiden Vorsprünge (121, 122), welcher in Vertikalrichtung an einer Oberseite vorgesehen ist, hat.
  6. Druckguss-Gießvorrichtung mit: einer Dauergießform (10) mit einem darin ausgebildeten Hohlraum (13); einer rohrförmigen Eingußbuchse (20), die einen mit dem Hohlraum (13) verbundnen inneren Raum aufweist, in welcher eine Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) ausgebildet ist und in welcher der innere Raum über die Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) mit der Außenseite verbunden ist; einer Gießpfanne (100) mit einem Aufnahmeabschnitt (110), welcher eine Schmelze aufnimmt, und einer als ein Gießtrichter dienenden Schmelzeausgießschnauze (120), durch welchen die in dem Aufnahmeabschnitt (110) aufgenommene Schmelze gegossen wird, wobei die Gießpfanne (100) derart auf die Seite der Schmelzeausgießschnauze (120) gekippt wird, um die Schmelze durch die Schmelzeausgießschnauze (120) in Richtung der Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) der Eingußbuchse (20) zu gießen und dadurch die Schmelze in die Eingußbuchse (20) einzuführen; und einem innerhalb der Eingußbuchse (20) verschieblich vorgesehenen Kolben (30), der zum Einspritzen der zugeführten Schmelze in den Hohlraum (13) verwendet wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzeausgießschnauze (120) der Gießpfanne (100) zylindrisch ist und vom Aufnahmeabschnitt (110) aus kontinuierlich mit dem Aufnahmeabschnitt (110) auswärts ragt; und die Schmelzeausgießschnauze (120) eine Rotationseinrichtung aufweist, welche die Schmelze in der Schmelzeausgießschnauze (120) beim Durchströmen der Schmelzeausgießschnauze (120) in Umfangsrichtung rotiert, wenn die Schmelze ausgegossen wird, wobei die Rotationseinrichtung eine Schraube ist, die in der Schmelzeausgießschnauze (120) vorgesehen ist und konzentrisch mit der Schmelzeausgießschnauze (120) rotiert; und die Schraube die Schmelze in der Umfangsrichtung der Schmelzeausgießschnauze (120) rotiert.
  7. Druckguss-Gießverfahren, welches eine Druckguss-Gießvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet, in welcher eine Schmelze durch Gießen der Schmelze von einer Gießpfanne (100) über eine Schmelzeausgießschnauze (120) und eine Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) in eine Eingußbuchse (20) zugeführt wird, die Schmelze in der Schmelzeausgießschnauze (120) beim Durchströmen der Schmelzeausgießschnauze (120) in Umfangsrichtung rotiert, wenn die Schmelze ausgegossen wird, und die aus der Schmelzeausgießschnauze (120) der Gießpfanne (100) ausgegossene Schmelze stromabwärts in eine Einspritzrichtung der Schmelze mit einem Kolben (30) von der Position der Schmelzezuführ-Eingießöffnung (21) in einer Axialrichtung einer Eingußbuchse (20) fällt.
  8. Druckguss-Gießverfahren nach Anspruch 7, wobei eine Position der Gießpfanne (100) bezüglich der Eingußbuchse (20), wenn die Schmelze aus der Schmelzeausgießschnauze (120) der Gießpfanne (100) ausgegossen wird, eingestellt ist, so dass aus Sicht der in der Strömungsrichtung der Schmelze stromaufwärtigen Seiten eine Rotationsrichtung der Schmelze mit einer Rotationsrichtung der Schmelze entlang der Innenumfangsfläche der Eingußbuchse (20), aus Sicht der in der Einspritzrichtung der Schmelze mit dem Kolben (30) stromaufwärtigen Seiten, übereinstimmt, wenn die Schmelze der Eingußbuchse (20) zugeführt wird.
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