JP2000254765A - Melting and forging method and die for executing this forging method and melting and forging apparatus utilizing the die - Google Patents

Melting and forging method and die for executing this forging method and melting and forging apparatus utilizing the die

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JP2000254765A
JP2000254765A JP11063425A JP6342599A JP2000254765A JP 2000254765 A JP2000254765 A JP 2000254765A JP 11063425 A JP11063425 A JP 11063425A JP 6342599 A JP6342599 A JP 6342599A JP 2000254765 A JP2000254765 A JP 2000254765A
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JP
Japan
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mold
metal
melting
die
forging
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Application number
JP11063425A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihisa Inoue
明久 井上
Tou Chiyou
濤 張
Kazuya Sato
和也 佐藤
Takashi Kurosaka
敬 黒坂
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Nippon Sozai KK
Original Assignee
Nippon Sozai KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To compact an apparatus by executing a melting position and a pressing position at the same position and to restrain the growth of solidified layer so as not to damage a die at the pressing time. SOLUTION: Raw material metal is laid on a molten metal pool part formed in the upper face of the die 2 constituted with a fixed die 2a and a movable die 2a and after melting this metal, the die is opened and the molten metal flows down from a parting plane 5 of the die 2 and flows into a die cavity 4 formed in the die 2. Successively, the die is closed and the molten metal in the die cavity 4 is pressed so as to fill the molten metal into the die cavity 4, and after cooling, the die is opened and the formed material is taken out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属、特に急
冷を必要とするアモルファス金属や金属ガラスのバルク
製造に有効な溶解鍛造方法、該方法を実施するための金
型並びにその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a melt forging method effective for bulk production of molten metal, particularly amorphous metal or metallic glass requiring rapid cooling, a mold for carrying out the method, and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来装置で、密閉筐体(50)と、密
閉筐体(50)内にスライド自在に配設されている水冷金型
(51)、水冷金型(51)のプレス位置の直上に配設されてい
る水冷プレス(52)、水冷プレス(52)に併設され、水冷金
型(51)の溶解位置の直上に配設されている溶解装置(5
3)、並びに水冷金型(51)を往復移動させる作動部(55)と
で大略構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional apparatus in which a sealed housing (50) and a water-cooled mold slidably disposed in the sealed housing (50).
(51), a water-cooling press (52), which is provided immediately above the press position of the water-cooling mold (51), and a water-cooling press (52), which is provided immediately above the melting position of the water-cooling mold (51) Melting equipment (5
3) and an operating section (55) for reciprocating the water-cooled mold (51).

【0003】水冷金型(51)の上面には、深い湯溜り(56)
と、これに連続する浅い成形部(57)とが形成されてい
る。水冷プレス(52)の下面には、前記湯溜り(56)に対応
して凸部(58)が形成されており、シリンダ(54)にて昇降
駆動されるようになっている。
[0003] On the upper surface of the water-cooled mold (51), a deep pool (56) is provided.
, And a shallow formed portion (57) continuous with this. On the lower surface of the water-cooling press (52), a convex portion (58) is formed corresponding to the pool (56), and is driven up and down by a cylinder (54).

【0004】この従来装置を使用して溶解鍛造を行う場
合、まず、水冷金型(51)の湯溜り(56)にアモルファス形
成の可能な原料金属を入れ、密閉筐体(50)内を真空にし
た後、不活性ガス充填して不活性雰囲気にしてから作動
部(55)を作動させて溶解位置に水冷金型(51)を移動さ
せ、その位置でアモルファス形成の可能な原料金属の溶
解を行う。
When melt forging is performed by using this conventional apparatus, first, a raw material metal capable of forming an amorphous state is put into a pool (56) of a water-cooled mold (51), and the inside of the closed casing (50) is evacuated. After that, fill the chamber with inert gas to create an inert atmosphere, then operate the operating part (55) to move the water-cooled mold (51) to the melting position, where the raw material metal capable of forming amorphous is melted. I do.

【0005】アモルファス形成の可能な原料金属の溶解
が完了すると、作動部(55)を作動させてプレス位置に水
冷金型(51)を引き戻し、水冷プレス(52)の直下で停止さ
せる。続いてシリンダ(54)を作動させて水冷プレス(52)
を降下させる。水冷プレス(52)の凸部(58)が湯溜り(54)
内に入り込むと溶湯は溢れ出し、成形部(57)に流れ込
み、水冷プレス(52)のフラット面(58a)でプレスされる
と同時に急冷される。
[0005] When the melting of the raw material metal capable of forming an amorphous phase is completed, the operating portion (55) is operated to pull the water-cooled mold (51) back to the press position and stop immediately below the water-cooled press (52). Subsequently, the cylinder (54) is operated and the water-cooled press (52)
Descend. The convex part (58) of the water cooling press (52) is a pool (54)
When the melt enters, the molten metal overflows, flows into the forming section (57), is pressed by the flat surface (58a) of the water-cooled press (52), and is rapidly cooled at the same time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このようにしてアモル
ファス形成の可能な溶融金属は溶解鍛造され、ある一定
の厚さのプレート或いはブロックになるのであるが、
(a)溶解位置とプレス位置とが離れているために溶解し
た後、プレス位置まで水冷金型(51)を移動させる必要が
あり、溶解完了と同時にプレスする事が出来ず、その間
に水冷金型(51)の湯溜り(56)に接している部分の凝固が
進行し、凝固量が増加して歩留まりず低下するという問
題や、(b)溶解位置とプレス位置とを必要とするため、
並びに水冷金型の移動量が大きいために作動部が大きく
なり全体として装置形状が大きくなるという問題や、
(c)プレス時に凝固層が湯溜り(56)内で成長し、降下し
てきた水冷プレス(52)の凸部(58)に突き当たって十分に
プレスが行われないという問題や(d)その時に水冷金型
(51)と水冷プレス(52)とを傷めるというような問題もあ
った。
In this way, the molten metal capable of forming an amorphous phase is melt-forged to form a plate or block having a certain thickness.
(a) It is necessary to move the water-cooling mold (51) to the pressing position after melting because the melting position and the pressing position are separated, and it is not possible to press simultaneously with the completion of melting, and during that time, Solidification of the part in contact with the pool (56) of the mold (51) progresses, and the amount of solidification increases and the yield decreases, and (b) the melting position and the pressing position are required,
Also, the problem is that since the moving amount of the water-cooled mold is large, the operating portion becomes large and the overall device shape becomes large,
(c) During the pressing, the solidified layer grows in the pool (56), hits the convex part (58) of the water-cooled press (52) that has descended, and the problem that the pressing is not performed sufficiently and (d) at that time Water cooling mold
There was also a problem that the (51) and the water-cooled press (52) were damaged.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】「請求項1」は本発明の
溶解鍛造方法に関し「固定金型(2a)と移動金型(2b)とで
構成され、その上面に形成されている金型(2)の湯溜り
(3)に原料金属を載置し、これを溶解した後、型開きを
行って溶融金属を金型(2)のパーティング面(5)から流下
させて金型(2)内に形成されている金型キャビティ(4)内
に流入させ、続いて型閉して金型キャビティ(4)内の溶
湯をプレスして金型キャビティ(4)に溶湯が充填される
ようにし、冷却後、型開して成形物を取り出す」事を特
徴とする。
A first aspect of the present invention relates to a melting and forging method of the present invention. The first aspect comprises a stationary die (2a) and a movable die (2b), and a die formed on the upper surface thereof. (2) Pool
After placing the raw metal on (3) and melting it, the mold is opened and the molten metal flows down from the parting surface (5) of the mold (2) and is formed in the mold (2). Into the mold cavity (4), and then close the mold to press the molten metal in the mold cavity (4) so that the molten metal fills the mold cavity (4), and after cooling, Open the mold and take out the molded product. "

【0008】これにより、溶解後直ちに金型キャビティ
(4)内に溶解金属原料を充填すると同時にプレスする事
が出来、金型(2)と接している部分の凝固の進行を無視
する事が出来、凝固量を最小限に留める事が出来る。し
かも、溶解位置とプレス位置とが同位置であるので、装
置形状を非常にコンパクトにする事が出来る。本方法
は、一般の金属にも適用できるが、溶解後、急冷を要す
るような金属、例えばアモルファス金属や金属ガラスな
どのバルク材の成形に最適である。
Thus, the mold cavity can be formed immediately after melting.
(4) The molten metal raw material can be filled and pressed at the same time, and the progress of solidification in the part in contact with the mold (2) can be ignored, and the amount of solidification can be minimized. Moreover, since the melting position and the pressing position are at the same position, the shape of the apparatus can be made very compact. Although this method can be applied to general metals, it is most suitable for forming metals that require rapid cooling after melting, for example, bulk materials such as amorphous metals and metallic glasses.

【0009】「請求項4」は前記方法を実施するための
溶解鍛造用金型(2)に関し「固定金型(2a)と移動金型(2
b)とで構成され、その上面にてパーティング面(5)に連
なる湯溜り(3)が形成され、固定金型(2a)と移動金型(2
b)の少なくともいずれか一方にてパーティング面(5)に
開口する金型キャビティ(4)が形成されている金型(2)
と、湯溜り(3)の上方に配設されている原料金属溶解装
置(9)とで構成されている事を特徴とする。
Claim 4 relates to a melting and forging die (2) for carrying out the above-mentioned method, wherein "a fixed die (2a)" and a movable die (2).
b), a pool (3) connected to the parting surface (5) is formed on the upper surface thereof, and the fixed mold (2a) and the movable mold (2) are formed.
a mold (2) in which a mold cavity (4) opening to the parting surface (5) is formed in at least one of b)
And a raw metal melting device (9) disposed above the basin (3).

【0010】これによれば、原料金属溶解装置(9)で湯
溜り(3)内に収納された金属原料を溶解し、その状態で
移動金型(2b)を移動させて型開すると湯溜り(3)内の溶
湯は、金型キャビティ(4)内にダイレクトに流入する。
そして移動金型(2b)を閉じると金型キャビティ(4)内の
溶湯はそのままプレス且つ急冷されて凝固する。従っ
て、溶解から金型キャビティ(4)への充填並びにプレス
・冷却まで極く短時間に行われ、溶湯の殆どが成形品に
消費され、歩留まりが非常に高くなる。
According to this, the metal raw material stored in the basin (3) is melted by the raw metal melting device (9), and the moving mold (2b) is moved and the mold is opened in this state, and the basin is opened. The molten metal in (3) flows directly into the mold cavity (4).
Then, when the movable mold (2b) is closed, the molten metal in the mold cavity (4) is pressed and quenched as it is to solidify. Therefore, from melting to filling of the mold cavity (4) and pressing and cooling are performed in a very short time, most of the molten metal is consumed by the molded product, and the yield is extremely high.

【0011】移動金型(2b)は固定金型(2a)に対して平行
移動してもよいし、一方を蝶着して固定金型(2a)に対し
て移動金型(2b)を回転移動させるようにしてもよい。ま
た、湯溜り(3)はパーティング面(5)が開いたときに、同
時に開くようになっておればよく、湯溜り(3)の何れか
の部分にパーティング面(5)が連なるように形成されて
いる。図の実施例ではパーティング面(5)を跨ぐように
湯溜り(3)が形成されている。
The movable mold (2b) may be moved in parallel with the fixed mold (2a), or one of them may be hinged to rotate the movable mold (2b) with respect to the fixed mold (2a). You may make it move. The basin (3) may be opened simultaneously with the opening of the parting surface (5), so that the parting surface (5) is connected to any part of the basin (3). Is formed. In the embodiment shown in the figure, a pool (3) is formed so as to straddle the parting surface (5).

【0012】「請求項7」は前記金型(2)を使用した溶
解鍛造装置(A)で「請求項4乃至6の何れかに記載の金
型(2)並びに原料金属溶解装置(9)と、前記金型(2)を収
納し、溶解・鍛造雰囲気を保持し、且つ前記原料金属溶
解装置(9)を金型(2)の上方に保持する密閉筐体(1)と、
移動金型(2b)を作動させる作動部(13)とで構成されてい
る」事を特徴とする。
A seventh aspect of the present invention relates to a melting and forging apparatus (A) using the mold (2). "A mold (2) according to any one of the fourth to sixth aspects and a raw metal melting apparatus (9)". And a closed housing (1) that houses the mold (2), holds a melting and forging atmosphere, and holds the raw metal melting device (9) above the mold (2),
And an operating section (13) for operating the movable mold (2b). "

【0013】密閉筐体(1)内は通常、金型(2)の湯溜り
(3)に金属原料を挿入した後、高真空状態に減圧され、
続いてアルゴンガス等の不活性ガスが充填され、この状
態で溶解、鍛造が行われるが、原料金属溶解装置(9)が
金型(2)の上方に配置されているので、プレス位置で金
属原料の溶解が可能となり、溶解から鍛造までの時間が
非常に短縮される。加えて金型(2)を大きく移動させる
必要がないので、装置をコンパクトにまとめる事が出来
る。
The inside of the closed casing (1) is usually a pool of the mold (2).
(3) After inserting the metal raw material, the pressure is reduced to a high vacuum,
Subsequently, an inert gas such as an argon gas is charged, and melting and forging are performed in this state.Since the raw metal melting device (9) is disposed above the mold (2), the metal is melted at the pressing position. The raw material can be melted, and the time from melting to forging is greatly reduced. In addition, since the mold (2) does not need to be largely moved, the apparatus can be compactly assembled.

【0014】「請求項8」は前記密閉筐体(1)の改良に
関し「密閉筐体(1)に外部から内部に手を挿入して内部
作業が出来る気密性グローブ(15)が具備されている」事
を特徴とする。グローブ(15)を装備する事で、大量の金
属原料を予め密閉筐体(1)に用意しておく事で連続作業
が可能となり、生産能率が大幅に向上する。
Claim 8 relates to the improvement of the closed casing (1), wherein the closed casing (1) is provided with an airtight glove (15) which can be inserted into the inside from the outside to perform internal operations. "Is". By equipping the glove (15), a large amount of metal raw material is prepared in the closed casing (1) in advance so that continuous operation is possible, and the production efficiency is greatly improved.

【0015】「請求項2」並びに「請求項5」は、本発
明に適用される原料金属並びに金型(2)の種類に関し
「原料金属がアモルファス形成可能金属原料或いは金属
ガラス形成可能金属原料であり、金型(2)が冷却金型で
ある」事を特徴とする。
"Claim 2" and "Claim 5" relate to the type of the raw material metal and the mold (2) applied to the present invention. Yes, the mold (2) is a cooling mold ".

【0016】「請求項3」並びに「請求項6」は原料金
属溶解装置(9)の種類に関し「原料金属の溶解が、プラ
ズマ、電子ビーム或いはアーク発生装置である」事を特
徴とする。
Claims 3 and 6 relate to the type of the raw metal melting device (9), characterized in that "the melting of the raw metal is a plasma, electron beam or arc generator".

【0017】[0017]

【発明の実施の態様】以下、本発明を図示実施例に従っ
て説明する。密閉筐体(1)は前面が開口した本体部(1c)
と、前記開口を閉塞する開閉扉(14)とで構成されてい
る。本体部(1c)には真空ポンプ(図示せず)に接続され
る排気管(1a)と、アルゴンガス供給源(図示せず)に接
続される雰囲気ガス供給管(1b)が接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. The sealed housing (1) is a main body (1c) with an open front
And an opening / closing door (14) for closing the opening. An exhaust pipe (1a) connected to a vacuum pump (not shown) and an atmosphere gas supply pipe (1b) connected to an argon gas supply source (not shown) are connected to the main body (1c). .

【0018】本体部(1c)の一端に前記開閉扉(14)の一端
が支点軸(17)を介して蝶着されており、本体部(1c)の他
端に設けたロック部(19)に前記開閉扉(14)の他端に取付
けたロックボルト(18)が螺着されるようになっている。
また、この開閉扉(14)には左右一対の開口部(21)が形成
されており、気密性グローブ(15)が開口部(21)を閉塞す
るように取付けられており、密閉筐体(1)に外部から内
部に手を挿入して内部作業が出来るようになっている。
また、開閉扉(14)には内部を観察するための観察窓(16)
が形成されており、観察ガラス(16a)が嵌め込まれてい
る。
One end of the door (14) is hinged to one end of the main body (1c) via a fulcrum shaft (17), and a lock portion (19) provided at the other end of the main body (1c). A lock bolt (18) attached to the other end of the opening and closing door (14) is screwed into the opening.
Further, a pair of left and right openings (21) is formed in the opening and closing door (14), and an airtight glove (15) is attached so as to close the opening (21). 1) Inserting a hand from the outside into the inside allows internal work.
In addition, an observation window (16) for observing the inside of the opening and closing door (14)
Are formed, and the observation glass (16a) is fitted.

【0019】気密筐体(1)の内部底部には台座(22)が設
置されており、その上に金型(2)が載置固定されてい
る。金型(2)は、固定金型(2a)と移動金型(2b)とで構成
され、その上面にてパーティング面(5)に跨る湯溜り(3)
が形成され、固定金型(2a)と移動金型(2b)の少なくとも
いずれか一方にてパーティング面(5)に開口する金型キ
ャビティ(4)が形成されている。固定金型(2a)には移動
金型(2b)がスライドする2本の平行なガイドレール(6)が
形成されており、移動金型(2b)はこのガイドレール(6)
に沿って平行移動して型開閉する。
A pedestal (22) is provided at the inner bottom of the airtight housing (1), and a mold (2) is mounted and fixed thereon. The mold (2) is composed of a fixed mold (2a) and a movable mold (2b), and a pool (3) that straddles a parting surface (5) on its upper surface.
Are formed, and a mold cavity (4) opening to the parting surface (5) is formed in at least one of the fixed mold (2a) and the movable mold (2b). The fixed mold (2a) is formed with two parallel guide rails (6) on which the movable mold (2b) slides, and the movable mold (2b) is provided with the guide rail (6).
The mold is opened and closed by moving in parallel along.

【0020】固定金型(2a)と移動金型(2b)のパーティン
グ面(5)の湯溜り(3)を越えた両側部分(5a)は直角に形成
されており、型開閉時に移動金型(2b)が前記ガイドレー
ル(6)と前記直角部分(5a)とでガイドされて往復移動す
ると同時に、この直角部分(5a)はスライド可能である
が、溶融原料が漏れ出さないようにぴったりと液密状態
に作られている。金型キャビティ(4)は製品形状に合わ
せていずれか一方、或いは両方のパーティング面(5)に
形成されており、型開と同時に湯溜り(3)内の溶湯が流
入するようになっている。
The two sides (5a) of the parting surface (5) of the fixed mold (2a) and the movable mold (2b) beyond the pool (3) are formed at right angles, and the movable mold is opened and closed when the mold is opened and closed. The mold (2b) is guided by the guide rail (6) and the right-angled portion (5a) to reciprocate, and at the same time, the right-angled portion (5a) is slidable, but is tight so that molten material does not leak. And is made in a liquid-tight state. The mold cavity (4) is formed on one or both parting surfaces (5) according to the product shape, so that the molten metal in the pool (3) flows in at the same time as the mold is opened. I have.

【0021】また、固定・移動両金型(2a)(2b)は銅製の
冷却金型となっていて固定・移動両金型(2a)(2b)に冷
媒、一般的には冷却水が流通する冷媒通過路(7)が穿設
されており、密閉筐体(1)の外部から冷媒が供給され、
金型(2)の熱を奪った冷媒は密閉筐体(1)の外部に取り出
されるようになっている。勿論、金型(2)は銅合金その
他適宜な材質を選定する事が出来るが、熱伝導及びコス
トとの関係から一般的には銅が選定される。
The fixed and movable dies (2a) and (2b) are copper cooling dies, and a coolant, generally cooling water, flows through the fixed and movable dies (2a) and (2b). Refrigerant passage (7) is drilled, and the refrigerant is supplied from outside the closed casing (1),
The refrigerant that has taken the heat of the mold (2) is taken out of the closed casing (1). Of course, the die (2) can be made of a copper alloy or any other suitable material, but copper is generally selected from the viewpoint of heat conduction and cost.

【0022】移動金型(2b)には作動部(13)の作動棹(13
a)が固定されており、移動金型(2b)を往復移動させるよ
うになっている。本実施例では作動部(13)として、シリ
ンダを使用する例を示しているが、勿論、これに限られ
ず、ネジ・ナット機構を利用したモータ駆動のようなも
のでもよい。密閉筐体(1)の外部に設置されている作動
部(13)と内部の作動棹(13a)とは気密連通孔(20)を介し
て接続されている。
The movable rod (13) of the operating portion (13) is attached to the movable mold (2b).
a) is fixed, and the movable mold (2b) is reciprocated. In the present embodiment, an example is shown in which a cylinder is used as the operating portion (13). However, the present invention is not limited to this, and a motor drive using a screw / nut mechanism may be used. The operating part (13) installed outside the sealed housing (1) and the operating rod (13a) inside are connected via an airtight communication hole (20).

【0023】原料金属溶解装置(9)は、図1に示すよう
に密閉筐体(1)の本体部(1a)の天井に貫通するように取
付けられており、原料金属溶解装置(9)の電極部(10)が
金型(2)の湯溜り(3)の直上に位置するように配置されて
いる。原料金属溶解装置(9)の中央には球体部(11)が設
置されており、本体部(1a)の天井に設けられた球面受け
部(12)に球面運動可能且つ気密的に支持されている。
As shown in FIG. 1, the raw metal melting device (9) is mounted so as to penetrate the ceiling of the main body (1a) of the closed casing (1). The electrode part (10) is arranged so as to be located immediately above the well (3) of the mold (2). A spherical part (11) is provided at the center of the raw metal melting device (9), and is supported by a spherical receiving part (12) provided on the ceiling of the main part (1a) in a spherically movable and airtight manner. I have.

【0024】次に本発明の作用に付いて説明する。開閉
扉(14)を開き、装置(A)内に複数回作業分の金属原料を
入れ、第1回分を金型(2)の湯溜り(3)に収納する。金属
原料を湯溜り(3)に挿入した後、開閉扉(14)を閉じ、ロ
ックネジ(18)をロック部(19)に螺着して密閉状態にす
る。金属原料は、通常の金属でもよいが、本発明方法を
適用する金属としては溶解後急冷を必要とするアモルフ
ァス形成可能金属或いは金属ガラス形成可能金属が最適
である。
Next, the operation of the present invention will be described. Open the door (14), put the metal raw material for multiple operations into the device (A), and store the first operation in the pool (3) of the mold (2). After the metal raw material is inserted into the basin (3), the door (14) is closed, and the lock screw (18) is screwed into the lock portion (19) to make a sealed state. The metal raw material may be an ordinary metal, but the metal to which the method of the present invention is applied is most preferably an amorphous-formable metal or a metal-glass-formable metal that requires rapid cooling after melting.

【0025】アモルファス金属としては例えば、ジルコ
ニウム系、鉄系、チタン系がある。また、金属ガラスと
しては、ジルコニウム系、鉄系、チタン系、貴金属系が
ある。金属ガラスはアモルファス金属の一種であるが、
ガラス遷移を示す点で特徴的である。更に詳しく説明す
れば、単なるアモルファス金属の場合、非晶質凝固状態
から加熱昇温した時に非晶質状態から結晶状態に直接移
行するが、金属ガラスの場合は、非晶質状態から過冷却
液体状を呈する領域を経て結晶化する。過冷却液体状を
呈する領域では、粘性流動状態を呈する。
Examples of the amorphous metal include zirconium, iron and titanium. The metallic glass includes zirconium, iron, titanium, and noble metal. Metallic glass is a kind of amorphous metal,
It is characteristic in showing a glass transition. More specifically, in the case of a mere amorphous metal, when the temperature is raised from the amorphous solidification state, the state directly transitions from the amorphous state to the crystalline state. It crystallizes through a region exhibiting a shape. In a region exhibiting a supercooled liquid state, a viscous flow state is exhibited.

【0026】続いて真空ポンプを作動させて密閉筐体
(1)を高真空状態に減圧した後、アルゴンガス等の不活
性ガスが充填される。この状態で原料金属溶解装置(9)
に給電して電極部(10)と金型(2)との間でアーク放電さ
せ、その熱で湯溜り(3)内の固体金属原料を溶解する。
金属原料の溶解を均一に行わせるため、原料金属溶解装
置(9)を球面運動させ、電極部(10)を湯溜り(3)上を万遍
なく移動させ全金属原料全体を溶解する。金属原料を溶
解させる熱源としてはアークの他、プラズマ或いは電子
ビームなど対象金属に最適のものを選定して使用する事
が出来る。
Subsequently, the vacuum pump is operated to operate the closed casing.
After (1) is decompressed to a high vacuum state, it is filled with an inert gas such as an argon gas. In this state, the raw metal melting device (9)
To discharge electric arc between the electrode part (10) and the mold (2), and the heat dissolves the solid metal raw material in the pool (3).
In order to uniformly dissolve the metal raw material, the raw metal melting device (9) is moved spherically, and the electrode portion (10) is moved evenly over the basin (3) to melt the entire metal raw material. As a heat source for dissolving the metal raw material, it is possible to select and use an optimal heat source for the target metal, such as an arc, a plasma or an electron beam.

【0027】金属原料の溶解が終了すると、直ちに作動
部(13)を作動させて移動金型(2b)を移動させて型開し、
パーティング面(5)を開くと湯溜り(3)の底部が開いて湯
溜り(3)内の溶湯が流下し、その下に設けられている金
型キャビティ(4)に流入する。パーティング面(5)の開度
は僅かで足り、従って、作動部(13)の作動量は少しでよ
い事になる。また、溶解完了直後に溶湯の金型キャビテ
ィ(4)への流入が行われるので、冷却されている金型(2)
の湯溜り(3)に接触している凝固層は、成長する間がな
く、殆どの金属原料が溶湯となって金型キャビティ(4)
内に流入し、成形品となるので、歩留まりが非常に高く
なる。
When the melting of the metal raw material is completed, the operating part (13) is immediately operated to move the movable mold (2b) to open the mold,
When the parting surface (5) is opened, the bottom of the basin (3) opens and the molten metal in the basin (3) flows down and flows into the mold cavity (4) provided thereunder. The opening degree of the parting surface (5) is small enough, so that the operation amount of the operation part (13) is small. Also, since the molten metal flows into the mold cavity (4) immediately after the melting is completed, the cooled mold (2)
The solidified layer that is in contact with the basin (3) of the mold has not yet grown, and most of the metal raw material becomes molten metal and the mold cavity (4)
Since it flows into the inside and becomes a molded product, the yield is extremely high.

【0028】金型キャビティ(4)への溶湯の流入が完了
すると直ちに作動部(13)を逆作動させて型閉を行う。こ
れにより溶湯は金型キャビティ(4)全体に充填されると
同時にプレスされ且つ急冷される。金型キャビティ(4)
内の溶湯が冷却されて凝固すると型開を行って内部の成
形品を取り出す。内部作業はグローブ(15)を使って装置
(A)外から行う事が出来る。
As soon as the flow of the molten metal into the mold cavity (4) is completed, the operating portion (13) is reversely operated to close the mold. As a result, the molten metal fills the entire mold cavity (4) and is simultaneously pressed and quenched. Mold cavity (4)
When the molten metal in the inside is cooled and solidified, the mold is opened and the molded product inside is taken out. Internal work using gloves (15)
(A) Can be done from outside.

【0029】次に、第2回以降の溶解・鍛造が行われる
のであるが、この場合は装置(A)内部に予め用意されて
いる金属原料を利用して行われる。用意されている金属
原料をすべて成形した後、装置(A)内を大気圧に戻し、
開閉扉(14)を開けて成形品を取り出す。金属原料がアモ
ルファス金属或いは金属ガラスの場合は、冷却金型(2)
異の作用により、十分な冷却速度で冷却されるため、所
定形状の板状或いはブロック状のアモルファス金属或い
は金属ガラス成形品が得られる。
Next, the second and subsequent melting and forging are performed. In this case, the metal raw material prepared in advance in the apparatus (A) is used. After molding all the prepared metal raw materials, return the inside of the device (A) to atmospheric pressure,
Open the door (14) and take out the molded product. When the metal material is amorphous metal or metallic glass, cooling mold (2)
Since the cooling is performed at a sufficient cooling rate by the different action, a plate-shaped or block-shaped amorphous metal or metal glass molded product having a predetermined shape can be obtained.

【0030】前記金型(2)では、移動金型(2b)が固定金
型(2a)に対して平行移動する場合を示したが、開閉形式
としてはこのような方式に限られず、図示していない
が、移動金型(2b)の一方を固定金型(2a)の一方に蝶着
し、移動金型(2b)の他方を作動棹(13a)に取付け、固定
金型(2a)に対して移動金型(2b)を回転移動させるように
してもよい。
In the mold (2), the case where the movable mold (2b) moves in parallel with respect to the fixed mold (2a) has been described. Although one of the movable molds (2b) is hinged to one of the fixed molds (2a), the other of the movable molds (2b) is attached to the operating rod (13a), and the movable mold (2b) is attached to the fixed mold (2a). On the other hand, the movable mold (2b) may be rotated.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明にあっては、溶解後直ちに溶解位
置で金型キャビティ内に溶解金属原料を充填すると同時
にプレスする事が出来るので、金型と接している部分の
凝固の進行を無視する事が出来、凝固量を最小限に留め
る事が出来る。しかも、溶解位置とプレス位置とが同位
置であるので、装置形状を非常にコンパクトにする事が
出来る。従って、溶解後、急冷を要するような金属、例
えばアモルファス金属や金属ガラスなどの成形に最適で
ある。
According to the present invention, since the molten metal material can be filled into the mold cavity at the melting position immediately after melting and pressed simultaneously, the progress of solidification of the portion in contact with the mold can be ignored. And the amount of coagulation can be kept to a minimum. Moreover, since the melting position and the pressing position are at the same position, the shape of the apparatus can be made very compact. Therefore, it is most suitable for forming a metal that requires quenching after melting, such as amorphous metal and metallic glass.

【0032】なお、本発明の密閉筐体に外部から内部に
手を挿入して内部作業が出来る気密性グローブを具備し
ておくことで、連続作業が可能となり、生産能率が大幅
に向上する。
By providing a hermetic glove capable of performing internal work by inserting a hand from the outside into the closed casing of the present invention, continuous work becomes possible and production efficiency is greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明装置の正面から見た断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of the apparatus of the present invention as viewed from the front.

【図2】図1の平面断面図FIG. 2 is a sectional plan view of FIG. 1;

【図3】本発明の金型の型閉状態の斜視図FIG. 3 is a perspective view of the mold of the present invention in a mold closed state.

【図4】本発明の金型の型開状態の斜視図FIG. 4 is a perspective view of the mold of the present invention in an open state.

【図5】図3の半断面斜視図5 is a half sectional perspective view of FIG. 3;

【図6】図4の半断面斜視図FIG. 6 is a half sectional perspective view of FIG. 4;

【図7】従来装置の正面から見た断面図FIG. 7 is a cross-sectional view of the conventional device as viewed from the front.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 濤 宮城県仙台市太白区金剛沢3丁目17番30号 (72)発明者 佐藤 和也 宮城県仙台市青葉区下愛子字森下1−2 日本素材株式会社内 (72)発明者 黒坂 敬 宮城県仙台市青葉区下愛子字森下1−2 日本素材株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Zhang Tong 3-17-30 Kongosawa, Taishiro-ku, Sendai, Miyagi Prefecture (72) Inventor Kazuya Sato 1-2, Morikota Shimo-Aiko, Aoba-ku, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Japan Inside (72) Inventor Takashi Kurosaka Inside Miyashita 1-2, Morishita, Shimo-Aiko, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定金型と移動金型とで構成さ
れ、その上面に形成されている金型の湯溜りに原料金属
を載置し、これを溶解した後、型開きを行って溶融金属
を金型のパーティング面から流下させて金型内に形成さ
れている金型キャビティ内に流入させ、続いて型閉して
金型キャビティ内の溶湯をプレスして金型キャビティに
溶湯が充填されるようにし、冷却後、型開して成形物を
取り出す事を特徴とする溶解鍛造方法。
A raw metal is placed in a mold pool formed of a fixed die and a movable die, and is formed on the upper surface thereof. Down from the parting surface of the mold to flow into the mold cavity formed in the mold, then close the mold and press the molten metal in the mold cavity to fill the mold cavity with molten metal Melt forging, characterized in that after cooling, the mold is opened and the molded product is taken out.
【請求項2】 原料金属がアモルファス形成の出
来る金属原料或いは金属ガラス形成の出来る金属原料で
あり、金型が冷却金型である事を特徴とする請求項1に
記載の溶解鍛造方法。
2. The melting and forging method according to claim 1, wherein the raw material metal is a metal material capable of forming an amorphous material or a metal material capable of forming a metallic glass, and the mold is a cooling mold.
【請求項3】 原料金属の溶解が、プラズマ、電
子ビーム或いはアークで行われる事を特徴とする請求項
1又は2の何れかに記載の溶解鍛造方法。
3. The melting forging method according to claim 1, wherein the melting of the raw material metal is performed by plasma, electron beam or arc.
【請求項4】 固定金型と移動金型とで構成さ
れ、その上面にてパーティング面に連なる湯溜りが形成
され、固定金型と移動金型の少なくともいずれか一方に
てパーティング面に開口する金型キャビティが形成され
ている金型と、湯溜りの上方に配設されている原料金属
溶解装置とで構成されている事を特徴とする溶解鍛造用
金型。
4. A fixed metal mold and a movable metal mold, and a pool is formed on the upper surface thereof so as to be continuous with the parting surface, and at least one of the fixed metal mold and the movable metal mold is formed on the parting surface. A mold for melting and forging, comprising: a mold having an open mold cavity; and a raw metal melting device disposed above a pool.
【請求項5】 原料金属がアモルファス形成の出
来る金属原料或いは金属ガラスの出来る金属原料であ
り、金型が冷却金型である事を特徴とする請求項4に記
載の溶解鍛造金型。
5. The melting and forging die according to claim 4, wherein the raw material metal is a metal raw material capable of forming an amorphous material or a metal raw material capable of forming a metallic glass, and the die is a cooling die.
【請求項6】 原料金属溶解装置が、プラズマ、
電子ビーム或いはアーク発生装置である事を特徴とする
請求項4又は5の何れかに記載の溶解鍛造金型。
6. A raw material melting apparatus comprising: a plasma;
The melt-forging die according to claim 4, wherein the die is an electron beam or arc generator.
【請求項7】 請求項4乃至6の何れかに記載の
金型並びに原料金属溶解装置と、前記金型を収納し、溶
解・鍛造雰囲気を保持し、且つ前記原料金属溶解装置を
金型の上方に保持する密閉筐体と、移動金型を作動させ
る作動部とで構成されている事を特徴とする溶解鍛造装
置。
7. The mold and raw material melting apparatus according to claim 4, wherein the mold is housed, a melting and forging atmosphere is maintained, and the raw metal melting apparatus is mounted on the mold. A melting and forging apparatus, comprising: a closed casing held upward; and an operating section for operating a movable mold.
【請求項8】 密閉筐体に外部から内部に手を挿
入して内部作業が出来る気密性グローブが具備されてい
る事を特徴とする請求項7に記載の溶解鍛造装置。
8. The melting and forging apparatus according to claim 7, wherein an airtight glove capable of performing an internal operation by inserting a hand from the outside into the inside of the closed casing is provided.
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KR20210021010A (en) * 2018-06-29 2021-02-24 아모포스 메탈 솔루션스 게엠베하 Apparatus and method for producing castings formed of amorphous or partially amorphous metal, and casting

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210021010A (en) * 2018-06-29 2021-02-24 아모포스 메탈 솔루션스 게엠베하 Apparatus and method for producing castings formed of amorphous or partially amorphous metal, and casting
JP2021528257A (en) * 2018-06-29 2021-10-21 アモルファス メタル ソリューションズ ゲーエムベーハーAmorphous Metal Solutions Gmbh Equipment and methods for manufacturing amorphous metal or cast parts partially formed from amorphous metal and cast parts
JP7126022B2 (en) 2018-06-29 2022-08-25 アモルファス メタル ソリューションズ ゲーエムベーハー Apparatus and method for producing amorphous metal or cast parts formed partially from amorphous metal
US11602783B2 (en) 2018-06-29 2023-03-14 Amorphous Metal Solutions GmbH Apparatus and method for producing a cast part formed from amorphous or partially amorphous metal, and cast part
KR102580272B1 (en) * 2018-06-29 2023-09-20 아모포스 메탈 솔루션스 게엠베하 Apparatus and method for producing castings formed from amorphous or partially amorphous metals, and castings

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