JP2004237309A - Nozzle member for light alloy injection-molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネシウム、アルミニウムなどの軽合金を射出成形するため、材料を加熱攪拌溶融し、溶湯状態もしくは半溶融状態にして金型内に射出して製品を成形する射出成形機に用いられるノズル部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
マグネシウム、アルミニウム等の軽合金を射出成形する射出成形機においては、図3に示すように、円筒状のシリンダ1とノズル部材6とから構成され、両者は複数本のボルト5等の締結具により一体に接続されている。シリンダ1の外周面には加熱ヒータ4が設置されている。射出成形時には、シリンダ1中に投入された粒状の軽合金チップ3は、この加熱ヒータ4により溶融状態になる。溶融状態になったマグネシウム等の軽合金は、シリンダ1の中空部を前後進するプランジャ部材2により押し出され、ノズル部材6のノズル孔7を通って金型8に射出されて所定の製品形状に成形される。
【0003】
マグネシウムなどの軽合金は、溶融した状態では粘度が極めて低いため流動性が高い。このため金型や金型に組み込まれたスプルーブッシュなどに形成された球面を呈するノズル受け部と、シリンダの先端に設けたノズル部材との間で芯位置がずれたままノズル部材を接触させて射出すると、溶融した軽合金が芯ずれの隙間より漏れて成形が不能となる。
【0004】
このようにノズル部材は、軽合金射出成形機にとって重要な部材であり諸々の提案がなされている。
【0005】
例えば、特許文献1には、金型のノズルタッチ部に接合するノズル本体のノズル先端部として、従来のSKD工具鋼に代わり、熱伝導度が20kcal/m.hr.℃以下のSUSなどの材料を用いることが記載されている。これは、ノズル本体と鉄系材料からなる金型が接合された時に、ノズル本体から金型への熱の流出を防止し、ノズル先端部の温度無制御域の温度低下を防止することによって、ノズル先端部の温度無制御域の溶融金属からなる成形材料の凝固を防いで、金属の射出成形を確実に行うことができるものである。
【0006】
また、特許文献2には、低融点金属を射出成形する射出成形用部材であって、外部材の基材をニッケル基耐熱性合金で構成すると共に、該基材の射出用溶融金属との接触部表面に、コバルト基耐熱性合金を被覆したものであり、Mgなどの溶融金属の射出成形機用部材として要求される耐溶損性、耐摩耗性、高温強度の条件を満足し、溶損による寿命低下や折損、破損などの損傷を防ぐことができるものが開示されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−10907号公報
【特許文献2】
特許第2862799号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
アルミニウム、マグネシウム等の軽合金の射出成形機に用いられるノズル部材は、使用中に約600℃の高温域に達するため、その材料の選定は非常に重要である。つまり、ノズル部材を形成する材料は、約600℃の高温域でも軟化しない高強度であること及び溶融軽合金と接触しても溶損しないことが要求される。
【0009】
これらの要求をほぼ満足する材料として、これまではノズル部材として熱間金型鋼であるJIS規格SKD61等の耐熱性に優れる鉄基工具鋼が使用されてきた。しかしながら、これらの工具鋼は、溶損性や耐摩耗性に優れるが、ノズル部材の中をプランジャが摺動する際に、ノズル部材がカジリを受けやすく、成形が不可能になるという問題があった。
【0010】
また、ノズル部材の基材をニッケル基耐熱合金として、その内周面の溶融金属と接触する全面を耐熱性、耐溶損性に優れるコバルト基合金でライニングすると耐溶損性、耐摩耗性、高温強度の特性に優れるが、コストが非常に高くなるため経済的に不利である。
【0011】
したがって、本発明は前記の課題に鑑みて、低コストで耐溶損性に優れるとともに、カジリによる損傷を防止できる、またノズル部材の再生に有利な軽合金射出成形機用ノズル部材を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の軽合金射出成形機用ノズル部材は、鉄基合金からなるノズル本体の内面とプランジャ部材が接触する少なくとも一部分に、コバルト基合金またはサーメット系合金からなるスリーブを嵌合したことを特徴とする。
【0013】
本発明において、コバルト基合金またはサーメット系合金からなるスリーブを、鉄基合金からなるノズル本体の内面のプランジャ部材と接触する少なくとも一部分に、焼嵌め、冷し嵌めのいずれかの手段で固定することを特徴とする。また、前記スリーブの開口側端部にスリーブの抜け止めを防止するための抜け止め部材を設けたことを特徴とする。
【0014】
さらに、ノズル本体の内面のプランジャ部材と接触する少なくとも一部分に嵌合したスリーブの600℃における硬さが、Hv350以上であることを特徴とする。
【0015】
【作用】
本発明の構成によれば、従来のようにノズル本体にニッケル基耐熱合金を使用せず鉄基合金を用いて、またノズル本体の内面にはコバルト基合金やサ−メット系合金からなるスリーブを嵌合しているので、プランジャ部材とのカジリを防止すると共に、安価である軽合金用射出成形機用ノズル部材を得ることができる。
【0016】
前記スリーブの開口側端部に抜け止め部材を設けることにより、射出成形温度で焼き嵌めまたは冷やし嵌めによる発生応力が低くなっても、スリーブがノズル本体から抜け出すことを確実に防止できる。
【0017】
射出成形時に射出プランジャ部材とのカジリを防止するためには、前記スリーブは600℃における硬さがHv350以上であることが望ましい。
【0018】
また、ノズル交換の際、ノズル部材全体ではなく、スリーブのみ交換すればよいので、経済性にも優れている。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明における実施例1のノズル部材の概略断面図を示す。図1において、ノズル9の本体10として鉄基合金を用いて所定の形状に加工し製作した。
【0020】
次に、重量で、Cr:10.9%、B:1.6%、Si:0.5%、Mn:0.5%、残部実質的にCoおよび不可避的不純物からなるコバルト基合金粉末をHIP法により加圧焼結し、外径55mm、内径45mm、長さ150mmのスリーブ11を製作した。
【0021】
さらに、このスリーブ11をノズル本体10の内面のプランジャ部材(図示せず)と接触する部分に、焼き嵌めすることにより、本発明の軽合金用射出成形機用ノズル部材を得た。また、スリーブ11をノズル本体10の内面に、冷し嵌めすることにより、本発明の軽合金用射出成形機用ノズル部材を得ても良い。
【0022】
本実施例のノズル部材を軽合金射出成形機に組み込み長期間の射出成形を行ったところ、ノズル内面にプランジャ部材とのカジリは認められず、安定した成形ができた。
【0023】
図2は本発明の他実施例のノズル部材の概略断面図を示す。図2において、ノズル部材の本体10は鉄基合金からなり、その内面にコバルト基合金からなるスリーブ11を嵌合した。さらに、スリーブ11の開口側端部に鉄基合金からなる抜け止め部材12をねじ13にて螺合し、本発明の軽合金用射出成形機用ノズル部材を得た。
【0024】
図3は本発明の他実施例のノズル部材の概略断面図を示す。抜け止め部材12を、ボルト14でノズル本体10に締結して構成した。
【0025】
【発明の効果】
本発明の軽合金射出成形機用ノズル部材によれば、射出時のノズル内面とプランジャ部材とのカジリは認められず、射出成形を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における実施例1のノズル部材の概略断面図である。
【図2】本発明の他実施例のノズル部材の概略断面図である。
【図3】本発明の他実施例のノズル部材の概略断面図である。
【図4】軽合金射出成形機の概略断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダ、 2 プランジャ部材、 3 軽合金チップ、 4 ヒータ、
5 ボルト、 6 ノズル部材、 7 ノズル孔、 8 金型、
9 ノズル部材、 10 ノズル本体、 11 スリーブ、
12 抜け止め部材、 13 螺合部、 14 ボルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is a nozzle used in an injection molding machine that heats, stirs and melts a material, injects it into a molten or semi-molten state and injects it into a mold to mold a product in order to injection-mold a light alloy such as magnesium and aluminum. It relates to members.
[0002]
[Prior art]
In an injection molding machine for injection molding a light alloy such as magnesium or aluminum, as shown in FIG. 3, the injection molding machine includes a
[0003]
Light alloys such as magnesium have a very low viscosity in a molten state and therefore have high fluidity. For this reason, the nozzle member is brought into contact with the nozzle position being shifted between the nozzle receiving portion having a spherical surface formed on the mold or a sprue bush incorporated in the mold and the nozzle member provided at the tip of the cylinder. When injected, the melted light alloy leaks from the gap between the misalignments, making molding impossible.
[0004]
Thus, the nozzle member is an important member for the light alloy injection molding machine, and various proposals have been made.
[0005]
For example, in
[0006]
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-10907 [Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2862799 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
Since the nozzle member used for the injection molding machine for light alloys such as aluminum and magnesium reaches a high temperature range of about 600 ° C. during use, selection of the material is very important. In other words, the material forming the nozzle member is required to have a high strength that does not soften even in a high temperature range of about 600 ° C. and that it does not melt even when it comes into contact with the molten light alloy.
[0009]
As a material that almost satisfies these requirements, an iron-based tool steel having excellent heat resistance such as JIS standard SKD61, which is a hot die steel, has been used as a nozzle member. However, although these tool steels are excellent in erosion resistance and wear resistance, when the plunger slides through the nozzle member, there is a problem that the nozzle member is susceptible to galling and molding becomes impossible. Was.
[0010]
In addition, if the base material of the nozzle member is made of a nickel-based heat-resistant alloy and the entire surface in contact with the molten metal on the inner peripheral surface is lined with a cobalt-based alloy that is excellent in heat resistance and erosion resistance, erosion resistance, abrasion resistance, and high temperature strength However, the cost is very high, which is economically disadvantageous.
[0011]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a nozzle member for a light alloy injection molding machine that is low in cost, has excellent erosion resistance, can prevent damage due to galling, and is advantageous in regenerating the nozzle member. Aim.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The nozzle member for a light alloy injection molding machine of the present invention is characterized in that a sleeve made of a cobalt-based alloy or a cermet-based alloy is fitted to at least a part of the inner surface of a nozzle body made of an iron-based alloy and a plunger member in contact therewith. I do.
[0013]
In the present invention, a sleeve made of a cobalt-based alloy or a cermet-based alloy is fixed to at least a part of an inner surface of a nozzle body made of an iron-based alloy, which is in contact with a plunger member, by any one of shrink fitting and cold fitting. It is characterized by. Further, a stopper member for preventing the sleeve from coming off is provided at the opening-side end of the sleeve.
[0014]
Furthermore, the hardness at 600 ° C. of the sleeve fitted to at least a part of the inner surface of the nozzle body that comes into contact with the plunger member is Hv350 or more.
[0015]
[Action]
According to the configuration of the present invention, a nozzle body is made of an iron-based alloy without using a nickel-based heat-resistant alloy as in the prior art, and a sleeve made of a cobalt-based alloy or a cermet-based alloy is provided on the inner surface of the nozzle body. Since the fitting is performed, galling with the plunger member is prevented, and an inexpensive nozzle member for a light alloy injection molding machine can be obtained.
[0016]
By providing a stopper member at the end on the opening side of the sleeve, even if the stress generated by shrink fitting or cold fitting at the injection molding temperature is reduced, the sleeve can be reliably prevented from falling out of the nozzle body.
[0017]
In order to prevent galling with the injection plunger member during injection molding, it is desirable that the sleeve has a hardness at 600 ° C. of Hv 350 or more.
[0018]
Further, when the nozzle is replaced, only the sleeve need be replaced instead of the entire nozzle member, which is excellent in economy.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view of a nozzle member according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
[0020]
Next, by weight, a cobalt-based alloy powder composed of Cr: 10.9%, B: 1.6%, Si: 0.5%, Mn: 0.5%, and substantially Co and inevitable impurities is used. The
[0021]
Further, the
[0022]
When the nozzle member of this example was incorporated into a light alloy injection molding machine and injection molding was performed for a long period of time, no galling with the plunger member was observed on the inner surface of the nozzle, and stable molding was possible.
[0023]
FIG. 2 is a schematic sectional view of a nozzle member according to another embodiment of the present invention. In FIG. 2, the
[0024]
FIG. 3 is a schematic sectional view of a nozzle member according to another embodiment of the present invention. The retaining
[0025]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the nozzle member for light alloy injection molding machines of this invention, the galling between the nozzle inner surface and the plunger member at the time of injection is not recognized, and injection molding can be performed stably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a nozzle member according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of a nozzle member according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a nozzle member according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic sectional view of a light alloy injection molding machine.
[Explanation of symbols]
1 cylinder, 2 plunger member, 3 light alloy tip, 4 heater,
5 bolt, 6 nozzle member, 7 nozzle hole, 8 mold,
9 nozzle member, 10 nozzle body, 11 sleeve,
12 retaining member, 13 screwed part, 14 bolt
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003028429A JP2004237309A (en) | 2003-02-05 | 2003-02-05 | Nozzle member for light alloy injection-molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003028429A JP2004237309A (en) | 2003-02-05 | 2003-02-05 | Nozzle member for light alloy injection-molding machine |
Publications (1)
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ID=32955906
Family Applications (1)
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JP2003028429A Pending JP2004237309A (en) | 2003-02-05 | 2003-02-05 | Nozzle member for light alloy injection-molding machine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010117051A (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Nippon Steel Corp | Highly resistant burner tip |
-
2003
- 2003-02-05 JP JP2003028429A patent/JP2004237309A/en active Pending
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