JP2003145258A - Method and apparatus for molding metal - Google Patents

Method and apparatus for molding metal

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JP2003145258A
JP2003145258A JP2002197829A JP2002197829A JP2003145258A JP 2003145258 A JP2003145258 A JP 2003145258A JP 2002197829 A JP2002197829 A JP 2002197829A JP 2002197829 A JP2002197829 A JP 2002197829A JP 2003145258 A JP2003145258 A JP 2003145258A
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JP
Japan
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mold
metal
molding die
metal material
hot runner
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Hideyuki Suzuki
英幸 鈴木
Koichiro Sato
幸一郎 佐藤
Ryuichi Onoda
隆一 小野田
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Denso Corp
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Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for molding a metal by which molding cycle time is reduced to a great extent, the scattering of a mold- lubricant to the outside is prevented, and the aggravation of a working environment is prevented. SOLUTION: In the method for molding the metal, between the mold-clamping process S1 of a mold in which the mold 1 is closed and injection-pressure increase (solidifying) processes S3 of a molten metal, a gate-melting process for heating a hot runner 21 to melt the plug (metallic material) of a gate 27, a mold-lubricant coating process for spraying the lubricant onto the wall surface of a cavity 10, and a material-metering process are simultaneously carried out in parallel to each other.

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、射出成形機とホッ
トランナを用いて行う、特にマグネシウム合金等の金属
の成形に好適な金属成形方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal forming method and apparatus suitable for forming a metal such as a magnesium alloy by using an injection molding machine and a hot runner.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にチクソモールディング装置は、射
出機構と型締め機構とを備えており、ホッパーから投入
されたマグネシウム合金等の金属をチップ化した固体原
料を所定温度に加熱されたシリンダ内にスクリューによ
って搬送し、加熱して液体状態もしくは半溶融状にする
と共に、この回転するスクリューによって剪断力を加え
ることにより固液共存状態でチクソトロピー性(温度を
変えないで機械的な衝撃を与えるだけでゾルとゲルとが
可逆的に変換する現象)を発現させ、この金属材料をシ
リンダの先端にチャージした後、成形金型内に射出し、
保圧、冷却して金属成形品に成形している。
2. Description of the Related Art Generally, a thixomolding device is provided with an injection mechanism and a mold clamping mechanism, and a solid raw material obtained by chipping a metal such as magnesium alloy fed from a hopper is screwed into a cylinder heated to a predetermined temperature. It is transported by and heated to a liquid state or semi-molten state, and by applying a shearing force with this rotating screw, thixotropic property in the solid-liquid coexisting state (sol is simply given a mechanical impact without changing the temperature) And the gel are reversibly converted), this metal material is charged at the tip of the cylinder and then injected into the molding die,
Molded into metal molded products after holding pressure and cooling.

【0003】ところで、このチクソモールデング装置に
おける従来のマグネシウム合金の成形工程は、図3に示
すように、型締め工程1−ゲート溶融工程2−射出・増
圧(凝固)工程3−計量工程4−型開き工程5−製品取
出工程6−離型剤塗布工程7−エアブロー工程8という
成形サイクルを採用しており、凝固工程と計量工程とが
並行して行われている。即ち、まず始めに金型を閉じる
型締め行程を行う。次にホットランナのノズルの先端部
のプラグ(金属材料)を溶融するためにホットランナを
加熱するゲート溶融工程2を行う。ゲート溶融工程2に
よって射出可能になったら、溶融状態もしくは半溶融状
態の金属材料を射出し、凝固収縮によるひけを防止する
ために増圧をする射出・増圧(凝固)工程3を行う。そ
の後、次の射出のための材料を計量する計量工程4を行
う。この材料計量の間に金型内に充填された金属材料は
金型に熱量を奪われ、凝固する。金属材料が完全に凝固
し、製品の取り出しが可能な状態になると金型を開ける
型開き工程5を行う。次いで製品取出工程6、離型剤塗
布工程7、エアブロー工程8を行って成形サイクルが一
巡する。この場合計量工程は、上記各工程の中で比較的
長時間を要する工程であるため、型締め工程の終了に間
に合うように、凝固工程の開始と合わせて開始してい
る。
By the way, the conventional magnesium alloy forming step in this thixomolding apparatus is, as shown in FIG. 3, a mold clamping step 1-gate melting step 2-injection / pressure increasing (solidification) step 3-measuring step 4 A mold cycle including a mold opening step 5-product take-out step 6-release agent applying step 7-air blowing step 8 is adopted, and the solidifying step and the measuring step are performed in parallel. That is, first, a mold clamping process for closing the mold is performed. Next, a gate melting step 2 of heating the hot runner in order to melt the plug (metal material) at the tip of the nozzle of the hot runner is performed. When it becomes possible to inject by the gate melting step 2, a molten or semi-molten metallic material is injected, and an injection / pressure increasing (solidifying) step 3 is performed to increase the pressure to prevent sink marks due to solidification shrinkage. Then, the weighing process 4 for weighing the material for the next injection is performed. The metal material filled in the mold during the material measurement is deprived of heat by the mold and solidifies. When the metal material is completely solidified and the product can be taken out, a mold opening step 5 for opening the mold is performed. Next, the product take-out step 6, the release agent applying step 7, and the air blowing step 8 are performed to complete the molding cycle. In this case, the measuring step is a step that requires a relatively long time among the above-mentioned steps, so that it is started together with the start of the solidification step in time for the end of the mold clamping step.

【0004】しかしながら、凝固工程に並行して計量工
程を開始すると、計量工程が終了してから各工程が進行
して型締め工程が終了するまでの待機時間が発生する。
チクソモールディング法においては、シリンダ内でチク
ソトロピー性を発現して見かけ上の粘度が低下している
状態で金属材料を成形金型内に射出するのが、品質のよ
い金属成形品を得るための最適条件である。しかし、前
述のように、計量工程が終了してから射出するまでに待
機時間が発生すると、シリンダ内にチャージされた固液
共存状態の金属材料に発現したチクソトロピー性が失わ
れ、粘度が高くなった状態で射出され、金属成形品の品
質を低下させてしまうという問題があった。
However, if the measuring step is started in parallel with the solidifying step, a waiting time is required from the end of the measuring step to the progress of each step and the end of the mold clamping step.
In the thixomolding method, injecting the metal material into the molding die in a state where the apparent viscosity is reduced by expressing the thixotropic property in the cylinder is the best way to obtain a good quality metal molded product. It is a condition. However, as described above, if a waiting time occurs after the metering process is completed and before injection, the thixotropic property developed in the solid-liquid coexisting metal material charged in the cylinder is lost, and the viscosity becomes high. There is a problem that the quality of the metal molded product is deteriorated by being injected in the state of being injected.

【0005】この問題を解決するものとして、特開20
01−25852号公報によるチクソモールディング装
置を用いた金属成形方法が知られている。この方法は、
型締め工程の終了時と計量工程の終了時とが一致するよ
うに、計量工程の開始時を設定して、計量工程が終了し
た金属材料を型締め工程が終了した金型内に直ちに射出
するようにしたもので、これにより、前述の待機時間を
無くすようにしている。しかしながら、この方法は、離
型剤塗布工程が型開き工程の後で型締め工程の前に設け
られており、金型を開いた状態で材料計量と離型剤塗布
とを同時に行うため、射出ノズル先端から金属材料の溶
湯がたれ、ノズルタッチ面や金属の合わせ面に付着し
て、ノズルタッチ不足や型締め不足を生じ、射出時にフ
ラッシュする恐れがある。また離型剤自身の金型外部へ
の飛散やたれ落ち等が発生し、作業環境の悪化も発生す
る。
As a solution to this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
There is known a metal forming method using a thixomolding device according to JP-A-01-25852. This method
The start time of the measuring process is set so that the end time of the mold clamping process and the end time of the measuring process coincide with each other, and the metal material after the measuring process is immediately injected into the mold after the mold clamping process. By doing so, the waiting time described above is eliminated. However, in this method, the mold release agent application step is provided after the mold opening step and before the mold clamping step, and since the material measurement and the mold release agent application are performed at the same time with the mold opened, the injection is performed. The molten metal material may drip from the tip of the nozzle and adhere to the nozzle touch surface or the metal mating surface, resulting in insufficient nozzle touch or insufficient mold clamping, and there is a risk of flashing during injection. In addition, the release agent itself scatters to the outside of the mold, drips, and the like, and the working environment deteriorates.

【0006】また、上記公報による金属成形方法では、
比較的に作業時間を要する離型剤塗布工程が計量工程と
並行して行われているが、計量工程以外の他の工程とは
独立に設けられており、成形サイクルのタイム短縮につ
ながらないという問題がある。これでは、ホットランナ
を用いることによる凝固時間短縮効果が相殺されて、十
分なサイクルタイムの短縮が期待できない。
Further, in the metal forming method according to the above publication,
The mold release agent coating process, which requires a relatively long working time, is performed in parallel with the measuring process, but it is provided independently of the processes other than the measuring process, which does not lead to shortening of the molding cycle time. There is. In this case, the effect of shortening the solidification time by using the hot runner is offset, and a sufficient shortening of the cycle time cannot be expected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、離型剤塗布工程と計量工程とゲート溶融工程とを
並行して行えることに着目したものであり、その目的
は、成形サイクルの大幅なタイム短縮を図ることができ
ると共に、離型剤の外部への飛散が防げ、作業環境の悪
化を防止できる金属成形方法及びその装置を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention focuses on the fact that a mold release agent coating step, a metering step, and a gate melting step can be performed in parallel. It is an object of the present invention to provide a metal forming method and an apparatus thereof, which can significantly reduce the time, prevent the release agent from scattering to the outside, and prevent the deterioration of the working environment.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載の金属成形方法及びその装置を提供する。請求項1
に記載の金属成形方法は、チクソモールディング法を用
いた金属成形方法であって、成形金型の型締め工程と金
属材料の射出・増圧工程の間で、ホットランナを加熱す
るゲート溶融工程と、離型剤塗布工程と、材料計量工程
とを並行して行うようにしたものであり、これにより、
成形サイクルのサイクルタイムの短縮が図れる。また、
成形金型を閉じた状態で離型剤の塗布が行えるので、離
型剤の金型外部への飛散を防げ、作業環境の改善が図れ
る。
The present invention provides a metal forming method and an apparatus therefor according to each of the claims as a means for solving the above problems. Claim 1
The metal forming method described in 1. is a metal forming method using a thixomolding method, between a mold clamping step and a metal material injection / pressurization step, and a gate melting step of heating a hot runner. , The release agent applying step and the material measuring step are performed in parallel.
The cycle time of the molding cycle can be shortened. Also,
Since the release agent can be applied while the molding die is closed, it is possible to prevent the release agent from scattering outside the die and improve the working environment.

【0009】請求項2の金属成形方法は、成形金型を開
ける型開き工程後に、金属成形品の製品取出工程と成形
金型へのエアブロー工程ともまた並行して行われるよう
にしたものであり、これにより、成形サイクルのサイク
ルタイムの一層の短縮化が図れる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a metal forming method in which, after a mold opening step of opening a forming die, a step of taking out a metal formed product and an air blowing step to the forming die are also performed in parallel. As a result, the cycle time of the molding cycle can be further shortened.

【0010】請求項3に記載の金属成形装置は、成形金
型を閉じる型締めと、成形金型を開ける型開きとを行う
型締め・型開き手段と、金属材料を閉じられた成形金型
内に射出し、増圧する射出・増圧手段と、ホットランナ
のノズル先端部の固化した金属材料を溶融するためにホ
ットランナを加熱するゲート溶融手段と、閉じられた成
形金型のキャビティ壁面に離型剤をスプレーする離型剤
塗布手段と、スクリューの移動量によって金属材料の計
量を行う計量手段と、上記した各手段の作動を制御する
制御手段とを具備していて、成形金型の型締め後であっ
て、金属材料を射出し、増圧する前に、制御手段がゲー
ト溶融手段、離型剤塗布手段及び計量手段とを同時並行
して作動するように制御するものである。この請求項3
は、請求項1の方法発明を実施するための装置発明であ
り、その作用効果は、請求項1と同様である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a metal forming apparatus in which a mold closing means closes a mold and a mold opening means opens the mold, and a metal mold in which a metal material is closed. Injection and pressure increasing means for injecting into the inside, gate melting means for heating the hot runner to melt the solidified metal material at the nozzle tip of the hot runner, and cavity wall of the closed mold A mold releasing agent coating means for spraying a mold releasing agent, a measuring means for measuring a metal material by a moving amount of a screw, and a control means for controlling the operation of each means described above are provided. After the mold is clamped and before the metal material is injected and the pressure is increased, the control means controls the gate melting means, the release agent applying means, and the measuring means so as to operate in parallel at the same time. This claim 3
Is an apparatus invention for carrying out the method invention of claim 1, and its operation and effect are the same as those of claim 1.

【0011】請求項4の金属成形装置は、エジェクタピ
ンを作動して金属成形品の成形金型からの取り出しを行
う製品取出手段と、成形金型へのエアブローを行いキャ
ビティ及び材料供給路等の壁面の清掃を行うエアブロー
手段とを更に具備していて、成形金型の型開きを行った
後に、制御手段によって、製品取出手段とエアブロー手
段とを同時並行で作動させるようにしたものである。こ
の請求項4は、請求項2の方法発明を実施するための装
置発明であり、その作用効果は、請求項2と同様であ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a metal forming apparatus which operates an ejector pin to take out a metal formed product from a molding die, and air blows into the molding die to form a cavity and a material supply path. An air blow means for cleaning the wall surface is further provided, and after the molding die is opened, the control means causes the product take-out means and the air blow means to operate in parallel at the same time. This Claim 4 is an apparatus invention for carrying out the method invention of Claim 2, and its operation and effect are the same as those of Claim 2.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態の金属成形方法及びその装置について説明す
る。図1は、本発明の金属成形方法に使用されるチクソ
モールディング装置(金属成形装置)の全体構成を示し
ている。チクソモールディング装置(金属成形装置)
は、固定型11と可動型12とよりなる成形金型1を有
している。成形金型1は、固定型11と可動型12とを
型締めすることにより、マグネシウム合金等の金属材料
を成形するためのキャビティ10を形成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A metal forming method and an apparatus therefor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the entire configuration of a thixomolding apparatus (metal forming apparatus) used in the metal forming method of the present invention. Thixomolding equipment (metal forming equipment)
Has a molding die 1 including a fixed die 11 and a movable die 12. The molding die 1 forms a cavity 10 for molding a metal material such as a magnesium alloy by clamping a fixed die 11 and a movable die 12.

【0013】可動型12に対しては、図示を略した電動
式の金型駆動機構が設けてあり、固定型11に対して前
進及び後退が可能なように構成されている。また、可動
型12に対しては、成形後の成形品を金型から取り出す
ための、エジェクタピン15とこの駆動機構16設けら
れている。
An electrically-operated mold driving mechanism (not shown) is provided for the movable mold 12 so that it can be moved forward and backward with respect to the fixed mold 11. Further, the movable die 12 is provided with an ejector pin 15 and a drive mechanism 16 for taking out a molded product after molding from the mold.

【0014】固定型11には、キャビティ10と連通す
るホットランナ21が設けられている。ホットランナ2
1のキャビティ10と連通する部分には、ゲート27が
形成されていると共に、ホットランナ21は、全体に渡
って加熱源28によって包囲されている。このホットラ
ンナ21は固定型11の外部に設けた射出機構2の射出
シリンダ26に射出ノズル20を介して接続している。
射出シリンダ26内にはスクリュー22が配置されると
共に、射出シリンダ26の外周には加熱機構23が設け
られている。また、金属材料を供給するホッパー24が
射出シリンダ26内に連通して設けられると共に、スク
リュー22を駆動するスクリュー駆動機構25が射出シ
リンダ26に隣接して設置されている。したがって、ホ
ッパー24から供給された金属材料が射出シリンダ26
内をスクリュー22の回転によって搬送され、搬送中に
溶融し、その溶湯が射出ノズル20からホットランナ2
1を通ってキャビティ10内に供給される。
The fixed mold 11 is provided with a hot runner 21 which communicates with the cavity 10. Hot runner 2
A gate 27 is formed in a portion communicating with the cavity 10 of No. 1, and the hot runner 21 is entirely surrounded by a heating source 28. The hot runner 21 is connected to an injection cylinder 26 of the injection mechanism 2 provided outside the fixed mold 11 via an injection nozzle 20.
The screw 22 is arranged in the injection cylinder 26, and the heating mechanism 23 is provided on the outer periphery of the injection cylinder 26. Further, a hopper 24 for supplying a metal material is provided in communication with the inside of the injection cylinder 26, and a screw drive mechanism 25 for driving the screw 22 is installed adjacent to the injection cylinder 26. Therefore, the metal material supplied from the hopper 24 is changed to the injection cylinder 26.
The inside of the hot runner 2 is conveyed by the rotation of the screw 22, melts during the conveyance, and the molten metal is discharged from the injection nozzle 20 to the hot runner 2
1 to be supplied into the cavity 10.

【0015】更に本発明のチクソモールディング装置に
おいては、成形金型1の型締め時において離型剤のスプ
レーが行えるように、固定型11の材料供給路19に対
し、固定型11の外部と連通した離型剤供給路13が、
固定型11に連通形成されている。離型剤供給路13
は、離型剤供給装置29に接続していて、例えばピスト
ン方式等により離型剤を供給する。また、この離型剤供
給路13の開閉を行う遮断ピン14が、固定型11内に
前進、後退可能に配設されている。
Further, in the thixomolding apparatus of the present invention, the material supply passage 19 of the fixed mold 11 communicates with the outside of the fixed mold 11 so that the mold release agent can be sprayed when the molding die 1 is clamped. The release agent supply path 13 is
It is formed in communication with the fixed mold 11. Release agent supply path 13
Is connected to the release agent supply device 29 and supplies the release agent by, for example, a piston method. A blocking pin 14 that opens and closes the release agent supply passage 13 is provided in the fixed mold 11 so as to be able to move forward and backward.

【0016】本発明のチクソモールディング装置の作動
制御は、基本的にマシンコントローラ30により行われ
る。即ちマシンコントローラ30に接続している離型剤
供給装置コントローラ31によって離型剤供給装置29
を作動し、離型剤の供給を制御しており、同様にマシン
コントローラ30に接続しているホットランナコントロ
ーラ32によって、ホットランナ21の加熱源28を制
御し、その温度を管理している。更にマシンコントロー
ラ30は、スクリュー駆動機構25、射出シリンダ26
外周の加熱機構23、金型駆動機構(図示略)、エジェ
クタピン15の駆動機構16及び離型剤供給路13の遮
断ピン14等の作動も制御している。
The operation control of the thixomolding apparatus of the present invention is basically performed by the machine controller 30. That is, the release agent supply device 29 is connected by the release agent supply device controller 31 connected to the machine controller 30.
The hot runner controller 32, which is also connected to the machine controller 30, controls the heating source 28 of the hot runner 21 and manages its temperature. Further, the machine controller 30 includes a screw drive mechanism 25 and an injection cylinder 26.
The operations of the outer peripheral heating mechanism 23, the mold driving mechanism (not shown), the driving mechanism 16 of the ejector pin 15, the shutoff pin 14 of the release agent supply passage 13, and the like are also controlled.

【0017】次に、上記構成のチクソモールディング装
置を用いた本発明の金属成形方法、即ちチクソモールデ
ィング装置の作動について、図2のフローチャートに基
づいて説明する。まず、ステップS1において、金型駆
動機構を駆動し、可動型12を固定型11に対し当接さ
せて、成形金型1を型締めする(型締め工程)。
Next, the metal forming method of the present invention using the thixomolding apparatus having the above-mentioned structure, that is, the operation of the thixomolding apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S1, the mold driving mechanism is driven to bring the movable mold 12 into contact with the fixed mold 11 to clamp the molding die 1 (mold clamping step).

【0018】次に、ステップS2において、離型剤供給
路13に対し離型剤の噴射ノズル(図示せず)を導入
し、離型剤供給装置29によって、噴射ノズル、離型剤
供給路13を通じてキャビティ10の壁面よりなる、供
給される金属材料の接触面に対し離型剤を噴射し、その
壁面に離型剤の潤滑被膜を形成する(離型剤塗布工
程)。同時に、このステップS2において、ホットラン
ナ21の先端部であるゲート27の固化したプラグ(金
属材料)を溶融するために、ホットランナコントローラ
32で制御される加熱源28によってホットランナ21
を加熱しゲート溶融を行う(ゲート溶融工程)。更に、
このステップS2において、射出機構2を利用して金属
材料の計量を行う(計量工程)。この金属材料の計量
は、スクリュー駆動機構25によってスクリュー22を
駆動し、所定の位置からのスクリュー22の移動量(後
退量)によって行われる。この移動量は、金属成形品の
重量等の条件によって変わる。即ち、ステップS2にお
いて、離型剤塗布工程と、ゲート溶融工程と、計量工程
とが並行して行われる。
Next, in step S2, a mold release agent injection nozzle (not shown) is introduced into the mold release agent supply path 13, and the mold release agent supply device 29 causes the injection nozzle and the mold release agent supply path 13 to flow. A mold release agent is sprayed onto the contact surface of the metal material to be supplied, which is formed by the wall surface of the cavity 10, to form a lubricant film of the mold release agent on the wall surface (mold release agent applying step). At the same time, in this step S2, in order to melt the solidified plug (metal material) of the gate 27, which is the tip of the hot runner 21, the hot runner 21 is controlled by the heating source 28 controlled by the hot runner controller 32.
Is heated to melt the gate (gate melting step). Furthermore,
In this step S2, the metal material is measured using the injection mechanism 2 (measurement step). The measurement of the metallic material is performed by driving the screw 22 by the screw drive mechanism 25 and moving the screw 22 from a predetermined position (retracting amount). This moving amount changes depending on conditions such as the weight of the metal molded product. That is, in step S2, the release agent applying step, the gate melting step, and the measuring step are performed in parallel.

【0019】続いて、ステップS3において、スクリュ
ー駆動機構25によってスクリュー22を前進させ、ホ
ットランナ21のゲート27から金属材料の溶湯を射出
し、キャビティ10内を必要量の溶湯で充填する。この
場合、溶湯の凝固収縮によるひけを防止するために増圧
を行う(射出・増圧(凝固)工程)。充填後、成形金型
1を冷却し、溶湯を固化させる。なお、この場合、離型
剤供給路13は遮断ピン14の前進動作によって、当然
閉じられているものである。
Then, in step S3, the screw 22 is moved forward by the screw drive mechanism 25, the molten metal material is injected from the gate 27 of the hot runner 21, and the cavity 10 is filled with the required amount of molten metal. In this case, pressure is increased in order to prevent sink marks due to solidification shrinkage of the molten metal (injection / pressure increase (solidification) step). After the filling, the molding die 1 is cooled to solidify the molten metal. In this case, the release agent supply passage 13 is naturally closed by the forward movement of the blocking pin 14.

【0020】溶湯が完全に固化した後、ステップS4に
おいて、金型駆動機構を駆動して可動型12を固定型1
1より離脱させ、型開きを行う(型開き工程)。次い
で、ステップS5において、チクソモールディング装置
に設置された駆動機構16を作動し、エジェクタピン1
5を突き出して成形品を金型から取り出す(製品取出工
程)。同時に、このステップS5において、空気圧力源
に接続されたエアブローノズル(図示略)によりエアブ
ローを行い、キャビティ10及び材料供給路19の壁面
に付着しているバリ等を除去して、その壁面を清掃する
(エアブロー工程)。その後、再び型締めして次の成形
サイクルに入る。これら一連の成形サイクルがマシンコ
ントローラ30によって制御される。
After the molten metal is completely solidified, in step S4, the mold driving mechanism is driven to move the movable mold 12 to the fixed mold 1.
The mold is released from 1 and the mold is opened (mold opening step). Next, in step S5, the drive mechanism 16 installed in the thixomolding device is operated to eject the ejector pin 1
5 is ejected and the molded product is taken out from the mold (product taking-out step). At the same time, in this step S5, air blow is performed by an air blow nozzle (not shown) connected to the air pressure source to remove burrs and the like adhering to the wall surfaces of the cavity 10 and the material supply passage 19 and clean the wall surface. Yes (air blow process). Then, the mold is clamped again and the next molding cycle is started. The series of molding cycles are controlled by the machine controller 30.

【0021】次に、図2に示す本発明の成形サイクルと
図3の従来の成形サイクルとのサイクルタイムを比較し
た実験結果について説明する。従来の成形サイクルで
は、 型締め工程1……………………3秒 ゲート溶融工程2………………3秒 射出・増圧(凝固)工程3……3秒 材料計量工程4…………………11秒 型開き工程5……………………4秒 製品取出工程6…………………4秒 離型剤塗布工程7………………10秒 エアブロー工程8………………6秒 となり、そのサイクルタイムは44秒であった。
Next, the experimental results comparing the cycle times of the molding cycle of the present invention shown in FIG. 2 and the conventional molding cycle of FIG. 3 will be described. In the conventional molding cycle, the mold clamping process 1 …………………… 3 seconds Gate melting process 2 ……………… 3 seconds Injection / pressurization (solidification) process 3 …… 3 seconds Material metering process 4 ... ……………… 11 seconds Mold opening step 5 …………………… 4 seconds Product removal step 6 ……………… 4 seconds Release agent application step 7 ……………… 10 seconds Air blow Process 8 was 6 seconds and the cycle time was 44 seconds.

【0022】これに対し本発明の成形サイクルでは、 型締め工程S1…………………………………………………3秒 ゲート溶融工程、材料計量工程、離型材塗布工程S2……11秒 射出・増圧(凝固)工程S3…………………………………3秒 型開き工程S4…………………………………………………4秒 製品取出工程、エアブロー工程S5…………………………4秒 となり、そのサイクルタイムは25秒であり、従来の成
形サイクルのサイクルタイムよりもほぼ半減している。
On the other hand, in the molding cycle of the present invention, the mold clamping step S1 ……………………………………………… 3 seconds Gate melting step, material measuring step, release material coating step S2 …… 11 seconds Injection / pressurization (solidification) step S3 …………………………………… 3 seconds Mold opening step S4 ……………………………………………… ...... 4 seconds Product removal process, air blow process S5: 4 seconds, and the cycle time is 25 seconds, which is almost half the cycle time of the conventional molding cycle.

【0023】次に本発明の作用効果について説明する。
一般にゲート溶融は、安全上成形金型が閉じた状態でな
いと行えない。従って、ゲート溶融工程は、型締め工程
後であって射出・増圧(凝固)工程前の間以外には行え
ない。この間に複合動作として可能なのは一般的には材
料計量のみであるが、成形金型を閉じた状態で離型剤塗
布を行う方法を用いれば、この離型剤塗布工程も複合動
作が可能である。しかも、この材料計量工程と離型剤塗
布工程とは、他の工程に比べてサイクルタイムが格段に
長いものであり、これらを複合動作(並行動作)させる
ことによって、成形サイクルのサイクルタイムの大巾な
短縮が図れる。
Next, the function and effect of the present invention will be described.
In general, gate melting cannot be performed unless the molding die is closed for safety. Therefore, the gate melting step can be performed only after the mold clamping step and before the injection / pressurization (solidification) step. In general, only the material measurement can be performed as the composite operation during this period, but if the method of applying the release agent with the molding die closed is used, the release agent application step can also be the composite operation. . Moreover, the material measuring process and the mold release agent applying process have a remarkably long cycle time as compared with other processes, and by performing these combined operations (parallel operation), the cycle time of the molding cycle can be greatly extended. Can be shortened.

【0024】また、本発明の成形サイクルでは、型締め
が行われた後に離型剤をスプレーしているため、固定型
及び可動型の分割面は即に当接状態にあって、ここに離
型剤が付着することはない。また型締めされているた
め、キャビティや材料供給路は外部と切り離された閉塞
状態にあるため、余計な個所への離型剤の付着や外部へ
の離型剤の飛散を防止できる。このことは、作業環境の
悪化を防止できると共に、離型剤の無駄な消費を押える
ことができ、離型剤を希釈する水分をなくして原液その
ものを使用できる。そのため、成形金型への離型剤付着
に伴う温度低下が防止でき、熱容量の小さい金属材料で
ある、例えばマグネシウム合金に対する優れた湯まわり
性を確保することができる。
Further, in the molding cycle of the present invention, since the mold release agent is sprayed after the mold is clamped, the split surfaces of the fixed mold and the movable mold are immediately in contact with each other, and are separated from each other. No mold agent is attached. Further, since the mold is clamped, the cavity and the material supply path are in a closed state separated from the outside, so that it is possible to prevent the release agent from adhering to an unnecessary portion and the release agent from scattering to the outside. This makes it possible to prevent deterioration of the working environment, suppress wasteful consumption of the release agent, and use the undiluted solution itself without water for diluting the release agent. Therefore, it is possible to prevent the temperature from being lowered due to the adhesion of the release agent to the molding die, and it is possible to secure the excellent bathing property for a metal material having a small heat capacity, for example, a magnesium alloy.

【0025】このように、本発明の金属成形方法及び装
置においては、金属材料として、特にマグネシウム合金
が好適であるが、これに限定されるものではない。ま
た、上記構成においては、離型剤供給路が固定型に設け
られている場合を例示して説明しているが、要は、成形
金型が閉じられた状態において、離型剤の供給が行えれ
ばよいのであって、可動型に設けられていてもよいもの
である。離型剤の種類も、例えば油性潤滑剤等、特に選
択することなく適用できるものであり、離型剤の希釈も
水以外の溶媒を用いることも可能である。更に離型剤の
付着方法としては、スプレーによる方法以外にも吸引に
よる方法も適宜採用できるものである。
As described above, in the metal forming method and apparatus of the present invention, a magnesium alloy is particularly suitable as the metal material, but the metal material is not limited to this. Further, in the above configuration, the case where the release agent supply passage is provided in the fixed mold is described as an example, but the point is that the release agent is supplied in the state where the molding die is closed. It suffices if it can be performed, and it may be provided in a movable type. The type of the release agent can be applied without particular selection, such as an oil-based lubricant, and the release agent can be diluted or a solvent other than water can be used. Further, as a method for attaching the release agent, a method by suction can be appropriately adopted in addition to the method by spraying.

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

【図1】本発明の実施の形態の金属成形方法に使用され
るチクソモールディング装置の全体構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a thixomolding apparatus used in a metal forming method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の金属成形方法の成形サイ
クルを示すフローチャート図である。
FIG. 2 is a flowchart showing a forming cycle of the metal forming method according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来の成形サイクルのフローチャート図であ
る。
FIG. 3 is a flowchart of a conventional molding cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…成形金型 10…キャビティ 11…固定型 12…可動型 13…離型剤供給路 2…射出機構 20…射出ノズル 21…ホットランナ 22…スクリュー 23…加熱機構 24…ホッパー 25…スクリュー駆動機構 26…シリンダ 27…ゲート 28…加熱源 29…離型剤供給装置 30…マシンコントローラ 31…離型剤供給装置コントローラ 32…ホットランナコントローラ 1 ... Mold 10 ... Cavity 11 ... Fixed type 12 ... Movable 13 ... Release agent supply path 2 ... Injection mechanism 20 ... Injection nozzle 21 ... Hot runner 22 ... Screw 23 ... Heating mechanism 24 ... Hopper 25 ... Screw drive mechanism 26 ... Cylinder 27 ... Gate 28 ... Heating source 29 ... Release agent supply device 30 ... Machine controller 31 ... Release agent supply device controller 32 ... Hot runner controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B22D 21/04 B22D 21/04 B (72)発明者 小野田 隆一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B22D 21/04 B22D 21/04 B (72) Inventor Ryuichi Onoda 1-chome, Showa-cho, Kariya city, Aichi stock Within DENSO

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チップ化した金属材料を所定温度に加熱
されたホットランナ内にスクリューによって搬送し、加
熱して半溶融状もしくは液状にし、ホットランナの先端
にチャージした後に、成形金型内に射出し、冷却して金
属成形品に成形する金属成形方法において、 成形金型を閉じる型締め工程と金属材料を成形金型内に
射出し、増圧する射出・増圧工程との間で、ホットラン
ナのノズル先端部の固化した金属材料を溶融するために
ホットランナを加熱するゲート溶融工程と、成形金型の
キャビティ壁面に離型剤をスプレーする離型剤塗布工程
と、金属材料の計量を行う計量工程とを並行して行うこ
とを特徴とする金属成形方法。
1. A chipped metal material is conveyed by a screw into a hot runner heated to a predetermined temperature, heated to a semi-molten or liquid state, charged at the tip of the hot runner, and then placed in a molding die. In the metal forming method of injecting, cooling, and forming into a metal formed product, there is a hot process between the mold clamping process of closing the mold and the injection / pressure increasing process of injecting the metal material into the mold and increasing the pressure. The gate melting process that heats the hot runner to melt the solidified metal material at the nozzle tip of the runner, the mold release agent application process that sprays the mold release agent on the cavity wall of the molding die, and the measurement of the metal material A metal forming method characterized in that the measuring step is performed in parallel.
【請求項2】 成形金型を開ける型開き工程後に、金属
成形品の取り出しを行う製品取出工程と成形金型へのエ
アブロー工程ともまた並行して行うことを特徴とする請
求項1に記載の金属成形方法。
2. The method according to claim 1, wherein after the mold opening step of opening the molding die, a product take-out step of taking out the metal molded article and an air blowing step to the molding die are also performed in parallel. Metal forming method.
【請求項3】 チップ化した金属材料を所定温度に加熱
されたホットランナ内にスクリューによって搬送し、加
熱して半溶融状もしくは液状にし、ホットランナの先端
にチャージした後に、成形金型内に射出し、冷却して金
属成形品に成形する金属成形装置において、この金属成
形装置が、 成形金型を閉じる型締めと、成形金型を開ける型開きと
を行う型締め・型開き手段と、 金属材料を閉じられた成形金型内に射出し、増圧する射
出・増圧手段と、 ホットランナのノズル先端部の固化した金属材料を溶融
するためにホットランナを加熱するゲート溶融手段と、 閉じられた成形金型のキャビティ壁面に離型剤をスプレ
ーする離型剤塗布手段と、 スクリューの移動量によって金属材料の計量を行う計量
手段と、 上記した各手段の作動を制御する制御手段と、を具備し
ていて、 前記型締め・型開き手段によって成形金型が型締めされ
た後であって、前記射出・増圧手段により金属材料を成
形金型内に射出し、増圧する前に、前記制御手段によっ
て、前記ゲート溶融手段、前記離型剤塗布手段及び前記
計量手段とを同時並行で作動させることを特徴とする金
属成形装置。
3. A chipped metal material is conveyed by a screw into a hot runner heated to a predetermined temperature, heated to a semi-molten or liquid state, charged at the tip of the hot runner, and then placed in a molding die. In a metal forming apparatus that injects, cools, and forms a metal formed article, the metal forming apparatus includes mold clamping and mold opening means for performing mold clamping for closing the mold and opening the mold for opening the mold. Injection and pressure increasing means for injecting metal material into a closed mold and increasing pressure, gate melting means for heating the hot runner to melt the solidified metal material at the nozzle tip of the hot runner, and closing The releasing agent application means for spraying the releasing agent on the cavity wall surface of the formed molding die, the measuring means for measuring the metal material by the moving amount of the screw, and the operation of each means described above are controlled. And a control means for controlling the molding die after the molding die is clamped by the mold clamping / mold opening means, and injecting a metal material into the molding die by the injection / pressure increasing means, A metal forming apparatus, characterized in that the gate melting means, the release agent applying means, and the measuring means are simultaneously operated in parallel by the control means before the pressure is increased.
【請求項4】 エジェクタピンを作動して、金属成形品
の成形金型からの取り出しを行う製品取出手段と、成形
金型へのエアブローを行いキャビティ及び材料供給路等
の壁面の清掃を行うエアブロー手段とを更に具備してい
て、前記型締め・型開き手段によって型開きを行った後
に、前記制御手段によって、前記製品取出手段と前記エ
アブロー手段とを同時並行で作動させることを特徴とす
る請求項3に記載の金属成形装置。
4. A product take-out means for actuating an ejector pin to take out a metal molded article from a molding die, and an air blow for blowing air into the molding die to clean walls such as cavities and material supply paths. Means for opening the mold by the mold clamping / mold opening means, and then causing the product extracting means and the air blowing means to operate simultaneously in parallel by the control means. Item 4. The metal forming apparatus according to item 3.
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JP2012218027A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Honda Motor Co Ltd Deburring method and device therefor
JP2020512935A (en) * 2017-04-14 2020-04-30 イタルプレッセ・インドゥストリエ・ソチエタ・ペル・アツィオーニItalpresse Industrie S.P.A. Daigast machine with automatic air purge system

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