JP2004291032A

JP2004291032A - Molten metal molding machine with draining device

Info

Publication number: JP2004291032A
Application number: JP2003087582A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyasu Itsuji; 孔康井辻; Yasuo Tanno; 康雄丹野; Takuya Sasaki; 卓也佐々木
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molten metal molding machine with a draining device of a simple configuration at low cost which is capable of preventing impairment of the motion of a plunger by solidified molten metal as drain or reaction of molten metal with outside air by adequately discharging the molten metal as drain leaking from a space between an inner surface of an injection cylinder and an outer surface of the plunger outside an injection device. <P>SOLUTION: The molten metal molding machine comprises an injection cylinder 21 to inject molten molding material, a plunger 22 to be moved in a space in the injection cylinder 21, a drain collection groove 34a formed in the space, and a drain storage device 33 of a sealed structure which is communicated with the drain collection groove 34a and stores the discharged drain in a shut-off state from outside air. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドレイン装置付き溶融金属成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属成形機においては、溶融させた金属、例えば、マグネシウム合金を射出装置から金型内に射出して所望の成形品を成形するようになっている。このような溶融金属成形機の一種として、チクソモールディング式のマグネシウム成形機が知られている。該チクソモールディング式のマグネシウム成形機においては、粉砕された固体のマグネシウム合金を射出装置の供給口からシリンダ内に供給し、該シリンダ内のスクリュの回転攪拌（かくはん）作用によって、マグネシウム合金を半凝固スラリー状にして射出するようになっている。しかし、シリンダ内のスクリュの回転攪拌作用によってマグネシウム合金を半凝固スラリー状にするために、シリンダ、スクリュ等の構成が複雑となり、高い工作精度が要求され、かつ、シリンダ、スクリュ等の温度管理が困難となるので、射出装置の製造コスト及び運転コストが高くなってしまう。
【０００３】
そこで、射出装置に接続された溶解炉において加熱して、溶融させた金属を射出装置のシリンダ内に供給する溶融金属成形機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、溶融金属が射出装置に供給されるので、該射出装置の構成を簡素化することができ、シリンダ等の温度管理も容易となり、射出装置の製造コスト及び運転コストを低くすることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２８７６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の溶融金属成形機においては、射出シリンダの内面とプランジャの外面との隙（すき）間から漏洩（えい）した溶融金属を射出装置の外部に適切に排出するための機構を有していないので、前記漏洩した溶融金属が射出シリンダの内面とプランジャの外面との隙間において固化してプランジャの動きを阻害したり、前記漏洩した溶融金属が外気と反応したりしてしまう。
【０００６】
前記射出装置から溶融金属を射出する場合、プランジャを前進させることによって該プランジャの前方における射出シリンダの空間を縮小させ、該空間に溜（た）められていた溶融金属をノズル孔（あな）から射出させるようになっている。この場合、前記空間に溜められていた溶融金属の圧力が上昇するので、該溶融金属の一部が射出シリンダの内面とプランジャの外面との不可避的な隙間から後方に漏洩してしまう。
【０００７】
そして、漏洩した溶融金属は、射出シリンダの内面とプランジャの外面との隙間を後方に移動すると、後方部分における射出シリンダやプランジャの温度が低いので、冷却されて固化してしまう。すると、固化した金属によって、プランジャの動きが阻害されたり、射出シリンダの内面又はプランジャの外面が損傷を受けたりしてしまう。
【０００８】
また、漏洩した溶融金属がそのまま射出装置の外部に漏出した場合には、外気と反応してしまう。もっとも、射出装置の周囲全体を不活性ガス雰囲気にして漏洩した溶融金属の反応を防止することも考えられる。しかし、この場合には、射出装置の周囲全体を覆うカバーを配設し、大量の不活性ガスを供給する必要があるので、溶融金属成形機のコストが高くなってしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来の溶融金属成形機の問題点を解決して、射出シリンダの内面とプランジャの外面との隙間から漏洩したドレインとしての溶融金属を適切に射出装置の外部に排出させて回収することによって、ドレインとしての溶融金属が固化してプランジャの動きを阻害したり、外気と反応したりしてしまうことがなく、かつ、簡素な構成でコストが低いドレイン装置付き溶融金属成形機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のドレイン装置付き溶融金属成形機においては、溶融された成形材料を射出する射出シリンダと、該射出シリンダ内の空間を移動するプランジャと、前記空間に形成されたドレイン回収溝と、該ドレイン回収溝に連通し、排出されたドレインを外気から遮断された状態で収容する密閉構造を備えるドレイン収容装置とを有する。
【００１１】
本発明の他のドレイン装置付き溶融金属成形機においては、さらに、前記ドレイン収容装置内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管を有し、前記ドレイン収容装置内を不活性ガス雰囲気にする。
【００１２】
本発明の更に他のドレイン装置付き溶融金属成形機においては、さらに、前記ドレイン収容装置は、加熱装置を備え、収容するドレインを溶融状態に維持する。
【００１３】
本発明の更に他のドレイン装置付き溶融金属成形機においては、さらに、前記ドレイン収容装置と溶融された成形材料を貯留する溶解炉とを結ぶ戻し管を有し、溶融状態のドレインを、電磁ポンプによって前記戻し管内を流動させ、前記ドレイン収容装置から溶解炉に戻す。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図２は本発明の第１の実施の形態における溶融金属成形機の構成を示す側面図である。
【００１６】
本実施の形態においては、金属としてマグネシウムを使用した例について説明する。
【００１７】
図において、１０は溶融金属成形機としてのマグネシウム成形機であり、装飾品、各種容器、精密部品、カメラ、コンピュータ等の精密装置の筐（きょう）体、自動車部品、事務機械部品等のマグネシウム合金製の各種成形品を成形するための成形機である。そして、前記マグネシウム成形機１０は、成形機フレーム１２上に配設された射出装置２０、該射出装置２０から排出されるドレインとしての溶融マグネシウム合金を回収するドレイン装置３５、前記射出装置２０と対向するように前記成形機フレーム１２上に配設された金型装置４０、前記射出装置２０の上方に配設され、該射出装置２０に溶融マグネシウム合金を供給する溶解炉５０、及び、該溶解炉５０の上方に配設され、成形材料としての粉砕された固体のマグネシウム合金を前記溶解炉５０に供給する材料供給装置６０を有する。なお、前記マグネシウム合金は、成形品の用途等によって成分が異なり、いかなる成分から成るものであってもよいが、一般的には、ＡＺ９１マグネシウム合金が使用される。
【００１８】
ここで、前記成形機フレーム１２上には支持プレート１３が固定され、さらに、長尺のスライドガイド１５が、両端を取付部材１５ａを介して固定されることによって、前記支持プレート１３の上方に配設されている。そして、前記射出装置２０を駆動する射出駆動装置１１を支持する支持台ユニット１４が、図における横方向にスライド可能に、前記スライドガイド１５に取り付けられている。
【００１９】
また、前記支持プレート１３上には、前記射出装置２０の射出シリンダ２１を支持するサポートブロック２５がサポートブロック支持部材２６を介して図における横方向にスライド可能に配設されている。なお、該サポートブロック支持部材２６の下部には、サポートブロック２５の高さを調整する高さ調整機構３２を介してスライド部材３１が取り付けられ、該スライド部材３１が前記支持プレート１３上をスライドする。また、前記サポートブロック２５とサポートブロック支持部材２６との間には断熱材２７を介在させて、射出シリンダ２１の熱がスライド部材３１等に伝達されないようになっている。なお、必要であれば、該スライド部材３１と支持プレート１３との間に車輪、ベアリング、リニアガイド機構等を配設して、前記スライド部材３１が支持プレート１３上をスムーズにスライドすることができるようにしてもよい。また、前記サポートブロック２５は複数本（例えば、四本）のタイロッド１６によって射出駆動装置１１に結合されている。そのため、射出シリンダ２１と射出駆動装置１１とは一体的に結合された状態で、成形機フレーム１２上を図における横方向に移動する。
【００２０】
そして、溶融された成形材料を射出するための射出シリンダ２１内の空間としての円筒状空間２１ａ内には、プランジャ２２が図における横方向に移動可能に挿入されている。なお、該プランジャ２２の後端部（図における右端部）は、プランジャ接続部２２ｂを介して、射出駆動装置１１の図示されないプランジャ駆動装置に接続され、該プランジャ駆動装置によって前進又は後退させられる。また、前記射出シリンダ２１の外周には、温度を調節するための電気ヒータ、温水ジャケット等から成る加熱装置２４が取り付けられ、前記射出シリンダ２１の先端部（図における左端部）には円筒状空間２１ａに連通するノズル孔２３ａを備える射出ノズル２３が配設されている。なお、前記プランジャ２２には、溶融マグネシウム合金を前記射出シリンダ２１の先端部における円筒状空間２１ａに導入するための導入孔２２ａが形成されている。
【００２１】
また、前記ドレイン装置３５は、射出シリンダ２１の下方に配設され、ドレインとしての溶融マグネシウム合金を回収するためのドレイン収容装置３３を有する。該ドレイン収容装置３３は、前記円筒状空間２１ａに形成されたドレイン回収溝３４ａに連通し、排出されたドレインを外気から遮断された状態で収容する密閉構造を備える。そして、前記円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間から漏洩した溶融マグネシウム合金は、ドレインとして、前記円筒状空間２１ａに形成されたドレイン回収溝３４ａ及び該ドレイン回収溝３４ａに連通するドレイン管３４を介して、前記ドレイン収容装置３３内に排出されて回収される。
【００２２】
さらに、前記射出シリンダ２１の上方には、前記溶解炉５０が、前記円筒状空間２１ａに連通する連通管５２を介して取り付けられている。また、前記溶解炉５０の上方には、前記サポートブロック２５に固定された支柱６１に取り付けられた前記材料供給装置６０が配設されている。なお、必要に応じて、前記溶解炉５０も前記支柱６１に取り付けることができる。
【００２３】
そして、前記射出装置２０の前方（図における左方）には、金型装置４０が配設されている。該金型装置４０は、固定プラテン４１に取り付けられた固定金型４２ａと、図示されない可動プラテンに取り付けられた可動金型４２ｂとを有し、前記固定金型４２ａ及び可動金型４２ｂの合わせ面に成形品の形状を有する図示されない型としてのキャビティが形成されている。そして、前記可動金型４２ｂは、前記可動プラテンを移動させるための図示されない型締装置が駆動することによって、前記固定金型４２ａに対して前進又は後退させられて、型開、型閉及び型締が行われるようになっている。前記型締装置は、例えば、サーボモータとボールナット機構との組み合わせ、油圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置等の駆動源、及び、トグルリンク機構から成るトグル式型締装置、油圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置等の駆動源によって可動プラテンを直接駆動する直圧式型締装置であるが、いかなる種類のものであってもよい。なお、前記固定プラテン４１には、前記射出シリンダ２１の射出ノズル２３が進入して固定金型４２ａの背面（図における右側の面）にノズルタッチを行うことができるように、ノズル進入孔４４が形成されている。
【００２４】
また、前記固定プラテン４１は、成形機フレーム１２上に固定されるとともに、複数本（例えば、四本）のタイバー４３によって前記型締装置の駆動源、トグル等が取り付けられた図示されないサポートプレートに結合されている。さらに、前記固定プラテン４１の背面には、複数本（例えば、四本）のスライドバー１７の一端（図における左端）が固定されている。そして、該スライドバー１７の他端（図における右端）は、前記射出駆動装置１１に対してスライド可能に取り付けられている。この場合、前記射出駆動装置１１は図示されないシリンダ装置から成るスライド駆動源を備え、前記シリンダ装置のピストンロッドが前記スライドバー１７の他端に接続されている。そして、前記シリンダ装置を作動させることによって、前記射出駆動装置１１をスライドガイド１５に沿ってスライドさせ、前記固定プラテン４１に対して前記射出駆動装置１１を移動させる。
【００２５】
さらに、前記マグネシウム成形機１０は、図示されない成形機制御装置を有する。該成形機制御装置は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段、キーボード、マウス等の入力手段、入出力インターフェイス等を備え、マグネシウム成形機１０が有する手段や装置の動作を統括的に制御する。なお、前記成形機制御装置は、独立したものであってもよいし、金型の移動や開閉を制御する型締装置の制御装置のような他の制御装置と一体に形成されたものであってもよい。
【００２６】
次に、前記構成の射出装置２０の動作について説明する。
【００２７】
まず、計量工程においては、射出駆動装置１１のプランジャ駆動装置を駆動してプランジャ２２を徐々に後退（図における右方向へ移動）させる。すると、該プランジャ２２の前方（図における左方）における射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａが徐々に拡大し、かつ、前記プランジャ２２に形成された導入孔２２ａが射出シリンダ２１に形成された長溝を介して連通管５２と連通するので、溶解炉５０内の溶融マグネシウム合金が、前記連通管５２及び導入孔２２ａを通って、前記プランジャ２２の前方における射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａ内に供給される。そして、前記プランジャ２２を所定の距離だけ後退させることによって、前記プランジャ２２の前方に所定量の溶融マグネシウム合金を溜めることができる。すなわち、溶融マグネシウム合金の計量が行われる。また、前記溶解炉５０内の溶融マグネシウム合金の量が減少した場合には、材料供給装置６０から粉砕された固体のマグネシウム合金が前記溶解炉５０内に供給される。これにより、該溶解炉５０内の溶融マグネシウム合金の量を適正な値に保つことができる。
【００２８】
続いて、射出工程においては、前記射出駆動装置１１のスライド駆動源を駆動して前記射出駆動装置１１と射出シリンダ２１とを前進させ、射出ノズル２３を固定プラテン４１のノズル進入孔４４内に進入させ、前記射出ノズル２３の先端を固定金型４２ａの背面に押し付けてノズルタッチを行う。この場合、型締装置が駆動して可動プラテンに取り付けられた可動金型４２ｂの合わせ面が固定金型４２ａの合わせ面に接触して、金型装置４０は型閉が行われた状態となっている。続いて、前記プランジャ２２を所定角度回転させた後、前記射出駆動装置１１のプランジャ駆動装置を駆動してプランジャ２２を急速に前進（図における左方向へ移動）させる。すると、該プランジャ２２の前方における射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａが急速に縮小するので、該円筒状空間２１ａに溜められていた溶融マグネシウム合金が射出ノズル２３のノズル孔２３ａを通って射出される。そして、射出された溶融マグネシウム合金は、固定金型４２ａの内部に形成された図示されないスプルー、ランナ等を通って、固定金型４２ａ及び可動金型４２ｂの合わせ面に形成されたキャビティ内に充填（てん）される。
【００２９】
続いて、溶融マグネシウム合金の射出が終了すると、前記射出駆動装置１１のスライド駆動源を駆動して前記射出駆動装置１１と射出シリンダ２１とを後退させ、元の位置へ復帰させる。そして、計量工程が再び行われ、前述された動作が繰り返される。なお、計量工程及び射出工程の間に射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間から少量の溶融マグネシウム合金が不可避的に漏洩する。該溶融マグネシウム合金は、前記円筒状空間２１ａに形成されたドレイン回収溝３４ａ及び該ドレイン回収溝３４ａに連通するドレイン管３４を通ってドレイン収容装置３３内に流入し、ドレインとして回収される。
【００３０】
一方、金型装置４０は、型締装置によって更に押圧力が加えられて型締が行われた状態となり、キャビティ内に充填された溶融マグネシウム合金は冷却され固化して、前記キャビティの形状通りの成形品となる。そして、型締装置が駆動して可動プラテンに取り付けられた可動金型４２ｂの合わせ面が固定金型４２ａの合わせ面から離間して、金型装置４０の型開が行われ、マグネシウム合金製の成形品が前記金型装置４０から取り出される。以上のような動作を繰り返すことによって、所定数のマグネシウム合金製の成形品を成形することができる。
【００３１】
次に、前記ドレイン装置３５について詳細に説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１の実施の形態における溶融金属成形機のドレイン装置の構成を示す側断面図である。
【００３３】
図１に示されるように、本実施の形態において、ドレイン装置３５は、ドレイン収容装置３３、射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａに形成されたドレイン回収溝３４ａ、該ドレイン回収溝３４ａに連通するドレイン管３４、及び、前記ドレイン収容装置３３内にアルゴンガス等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給管３６ａを有する。該不活性ガス供給管３６ａの他端はガスボンベ等の不活性ガス供給源３６に接続されている。さらに、前記ドレイン装置３５は、図示されないドレイン制御装置を有する。該ドレイン制御装置は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等の表示手段、キーボード、マウス等の入力手段、入出力インターフェイス等を備え、ドレイン装置３５が有する手段や装置の動作を統括的に制御する。なお、前記ドレイン制御装置は、独立したものであってもよいし、成形機制御装置のような他の制御装置と一体に形成されたものであってもよいし、前記成形機制御装置内に構築された制御システムの中の一部であってもよい。
【００３４】
なお、図１においては、溶解炉５０の断面図が細部を省略した状態で示されている。この場合、５３は溶解炉５０内部の溶融された成形材料としての溶融マグネシウム合金であり、５３ａは該溶融マグネシウム合金５３の湯面であるが、該湯面５３ａのレベルを検出する装置、溶融マグネシウム合金５３を加熱する装置等は省略されている。
【００３５】
ここで、前記ドレイン収容装置３３は、上面が開放された容器である本体部３３ａ、及び、該本体部３３ａの上面を閉止する蓋（ふた）部材３３ｂを備える。なお、前記本体部３３ａと蓋部材３３ｂとの間には、ガスケット等のシール部材３３ｃが介在し、ドレイン収容装置３３の内部を気密にすることができる。そして、前記蓋部材３３ｂには、ドレイン回収溝３４ａに連通するドレイン管３４が接続されている。また、該ドレイン管３４の外周には電気ヒータ、温水ジャケット等から成る加熱装置３４ｂが取り付けられ、ドレイン管３４の内部の温度を所定温度以上に維持するようになっている。これにより、射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間から漏洩した溶融マグネシウム合金５３は、溶融状態を維持したまま、溶融ドレインとして、ドレイン収容装置３３の内部に流入する。
【００３６】
なお、前記射出シリンダ２１の外周にも電気ヒータ、温水ジャケット等から成る加熱装置２４が取り付けられ、射出シリンダ２１内部の温度を所定温度以上に維持するようになっている。そのため、射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間において、漏洩した溶融マグネシウム合金５３は、固化することなく、溶融状態を維持したまま、ドレイン回収溝３４ａに流入する。また、該ドレイン回収溝３４ａの周囲も前記加熱装置２４によって所定温度以上に維持されるので、溶融マグネシウム合金５３は、溶融状態を維持することができる。なお、前記加熱装置２４、３４ｂの動作は前記ドレイン制御装置によって制御される。そのため、射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間から漏洩した溶融マグネシウム合金５３は、溶融状態を維持したまま、前記隙間を流通してドレイン回収溝３４ａに流入し、さらにドレイン管３４を通過し、溶融ドレインとして、前記ドレイン収容装置３３の内部に流入する。
【００３７】
そして、前記本体部３３ａの側壁には不活性ガス供給管３６ａの一端が接続され、前記ドレイン収容装置３３の内部に不活性ガス供給源３６からアルゴンガス等の不活性ガスが供給される。なお、該不活性ガスの供給は前記ドレイン制御装置によって制御される。これにより、前記ドレイン収容装置３３の内部を不活性ガス雰囲気にすることができるので、ドレイン収容装置３３の内部に流入した溶融ドレインとしての溶融マグネシウム合金５３が燃焼してしまうことがない。
【００３８】
なお、前記ドレイン収容装置３３の内部に流入した溶融ドレインとしての溶融マグネシウム合金５３は、自然と冷却されるので、固化して固化ドレイン５３ｂとして蓄積する。そして、前記ドレイン制御装置は、前記ドレイン収容装置３３の内部に蓄積した固化ドレイン５３ｂの量を計測し、最高許容量以上となるとマグネシウム成形機１０を管理するオペレータに対して警告を発することが望ましい。これにより、オペレータは、蓋部材３３ｂを取り外し、前記ドレイン収容装置３３の内部に蓄積した固化ドレイン５３ｂを回収することができる。なお、回収された該固化ドレイン５３ｂは、材料供給装置６０に投入され、再び成形材料として使用される。そのため、マグネシウム成形機１０の成形材料の消費量を抑制することができる。
【００３９】
また、射出シリンダ２１の後端部（図１における右端部）には、プランジャシール用蓋部材２１ｂが取り付けられている。該プランジャシール用蓋部材２１ｂは、プランジャ２２の後端部（図１における右端部）に接続されたプランジャ接続部２２ｂが通過する通過孔２１ｃを備える。そして、該通過孔２１ｃの内周面には、Ｏ−リング等のシール部材２１ｄが配設され、プランジャ接続部２２ｂの外周面を気密にシールするようになっている。これにより、射出シリンダ２１の後端部において円筒状空間２１ａは、気密にシールされるので、外気が前記円筒状空間２１ａ内に進入し、ドレイン回収溝３４ａ等を流通するドレインとしての溶融マグネシウム合金５３と反応することがない。
【００４０】
なお、前記ドレイン回収溝３４ａの後方（図１における右方）における円筒状空間２１ａの内径は、前記ドレイン回収溝３４ａの前方（図１における左方）における円筒状空間２１ａの内径と同様であり、ドレイン回収溝３４ａの内径よりも小さくなっている。すなわち、円筒状空間２１ａの内径は、ドレイン回収溝３４ａの前方において絞られ、該ドレイン回収溝３４ａにおいて拡大され、ドレイン回収溝３４ａの後方において再び絞られている。そのため、射出シリンダ２１の先端部から円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間を後方に向けて流れてきた溶融マグネシウム合金５３は、内径の大きなドレイン回収溝３４ａにトラップされると、該ドレイン回収溝３４ａの後方の円筒状空間２１ａに流れ込むことがない。また、仮にドレイン回収溝３４ａの後方の円筒状空間２１ａに流れ込んだ場合であっても、プランジャシール用蓋部材２１ｂによって、射出シリンダ２１の後端部において円筒状空間２１ａがシールされているので、溶融マグネシウム合金５３が射出シリンダ２１の外部に漏洩することがない。
【００４１】
このように、本実施の形態において、射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間から漏洩した溶融マグネシウム合金５３は、溶融状態を維持したまま、前記隙間を流通してドレイン回収溝３４ａに流入し、さらにドレイン管３４を通過し、溶融ドレインとして、前記ドレイン収容装置３３の内部に流入するようになっている。
【００４２】
そのため、前記溶融マグネシウム合金５３は、ドレイン収容装置３３の内部に流入するまでの間に固化してしまうことがないので、固化したマグネシウム合金によって、プランジャ２２の動きが阻害されたり、円筒状空間２１ａの内面やプランジャ２２の外面が損傷を受けたりすることがない。
【００４３】
また、射出シリンダ２１の円筒状空間２１ａの内面とプランジャ２２の外面との隙間から漏洩した溶融マグネシウム合金５３は、ドレイン収容装置３３の内部に流入するまでの間に固化してしまうことがないので、すべてドレイン収容装置３３に回収される。そして、回収された溶融マグネシウム合金５３は、固化して固化ドレイン５３ｂとなるが、材料供給装置６０に投入され、再び成形材料として使用される。そのため、マグネシウム成形機１０の成形材料の消費量を抑制することができる。
【００４４】
さらに、ドレイン収容装置３３の内部は気密であり、かつ、不活性ガス供給源３６からアルゴンガス等の不活性ガスが供給される。そのため、前記ドレイン収容装置３３の内部を不活性ガス雰囲気にすることができるので、ドレイン収容装置３３の内部に流入した溶融ドレインが燃焼してしまうことがない。
【００４５】
さらに、射出シリンダ２１の後端部にはプランジャシール用蓋部材２１ｂが取り付けられ、射出シリンダ２１の後端部において円筒状空間２１ａが気密にシールされている。そのため、外気が前記円筒状空間２１ａ内に進入してドレインとしての溶融マグネシウム合金５３と反応することがない。
【００４６】
さらに、円筒状空間２１ａの内径がドレイン回収溝３４ａの後方において絞られているので、溶融マグネシウム合金５３は、内径の大きなドレイン回収溝３４ａにトラップされると、該ドレイン回収溝３４ａの後方の円筒状空間２１ａに流れ込むことがない。また、仮にドレイン回収溝３４ａの後方の円筒状空間２１ａに流れ込んだ場合であっても、プランジャシール用蓋部材２１ｂによって、射出シリンダ２１の後端部において円筒状空間２１ａがシールされている。そのため、溶融マグネシウム合金５３が射出シリンダ２１の外部に漏洩することがない。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することにより、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００４８】
図３は本発明の第２の実施の形態における溶融金属成形機のドレイン装置の構成を示す側断面図である。
【００４９】
本実施の形態においては、ドレイン収容装置３３に回収された溶融マグネシウム合金５３を固化させずに、溶融状態を維持したまま溶解炉５０に戻して流入させるようになっている。そのため、前記ドレイン収容装置３３における本体部３３ａ外周には電気ヒータ、温水ジャケット等から成る加熱装置３３ｄが取り付けられ、ドレイン収容装置３３の内部の温度を所定温度以上に維持するようになっている。なお、前記加熱装置３３ｄの動作は前記ドレイン制御装置によって制御される。これにより、前記ドレイン収容装置３３の内部に流入した溶融ドレインとしての溶融マグネシウム合金５３は、冷却されないので固化することなく、溶融状態を維持したまま貯留ドレインとして蓄積する。
【００５０】
また、本実施の形態におけるドレイン装置３５は、前記ドレイン収容装置３３と溶融された成形材料を貯留する溶解炉５０とを結ぶ戻し管３７を有する。ここで、前記ドレイン収容装置３３の本体部３３ａの底面には前記戻し管３７の一端が接続されている。そして、前記戻し管３７の外周にも電気ヒータ、温水ジャケット等から成る加熱装置３７ａが取り付けられ、前記戻し管３７内部の温度を所定温度以上に維持し、貯留ドレインとしての溶融マグネシウム合金５３を溶融状態に維持したまま溶解炉５０に戻して流入させるようになっている。なお、前記加熱装置３７ａの動作は前記ドレイン制御装置によって制御される。そのため、前記戻し管３７内を流通する溶融マグネシウム合金５３は、固化することなく、溶融状態を維持したまま溶解炉５０に流入する。
【００５１】
なお、前記戻し管３７外周の一部には、溶融状態のドレインを前記戻し管３７内を流動させるための電磁ポンプ３８が配設される。該電磁ポンプ３８は、導電形又は誘電形のいずれであってもよいが、本実施の形態においては、導電性流体である溶融マグネシウム合金５３に誘導電流を発生させ、該誘導電流と磁界との電磁力によって溶融マグネシウム合金５３を流動させる形式の誘電形であるとする。もっとも、電磁ポンプ３８を使用することなく、通常のターボ形ポンプや容積形ポンプによって溶融マグネシウム合金５３を流動させることも考えられるが、この場合、溶融マグネシウム合金５３の流路内に羽根車やピストンのような駆動部材を配設する必要があり、該駆動部材を駆動するための駆動軸が戻し管３７のような溶融マグネシウム合金５３の流路の壁面を貫通することになる。そのため、駆動軸の貫通箇所から溶融マグネシウム合金５３が漏洩して外気と反応してしまう。また、前記駆動軸の貫通箇所をシール部材等によって厳密にシールしようとすると、シール部材等の構成が複雑になってしまう。
【００５２】
これに対し、本実施の形態のように電磁ポンプ３８を使用する場合、溶融マグネシウム合金５３の流路内に駆動部材を配設する必要がなく、該駆動部材を駆動するための駆動軸も不要となる。そのため、簡単な構成でありながら、戻し管３７のような溶融マグネシウム合金５３の流路の壁面から溶融マグネシウム合金５３が漏洩して外気と反応してしまうことがない。
【００５３】
また、前記電磁ポンプ３８の動作は前記ドレイン制御装置によって制御される。この場合、溶解炉５０内の溶融マグネシウム合金５３及びドレイン収容装置３３内の貯留ドレインとしての溶融マグネシウム合金５３の量が所定範囲内に維持されるように、前記電磁ポンプ３８の動作が制御される。その他の点の構成については、前記第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
このように、本実施の形態において、ドレイン収容装置３３の内部に流入した溶融ドレインとしての溶融マグネシウム合金５３は、溶融状態を維持したまま貯留ドレインとして蓄積し、戻し管３７を通って溶解炉５０に流入する。そのため、オペレータの人手によることなく、より効率的に、貯留ドレインを再び成形材料として使用することができる。
【００５５】
また、電磁ポンプ３８によって戻し管３７内の溶融マグネシウム合金５３を流動させるので、簡単な構成でありながら、戻し管３７の壁面等から溶融マグネシウム合金５３が漏洩して外気と反応することを確実に防止することができる。
【００５６】
なお、前記実施の形態においては、金属としてマグネシウムを使用した場合について説明したが、アルミニウム、亜鉛等の金属を使用した場合についても本発明は適用することができる。また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ドレイン装置付き溶融金属成形機においては、溶融された成形材料を射出する射出シリンダと、該射出シリンダ内の空間を移動するプランジャと、前記空間に形成されたドレイン回収溝と、該ドレイン回収溝に連通し、排出されたドレインを外気から遮断された状態で収容する密閉構造を備えるドレイン収容装置とを有する。
【００５８】
この場合、ドレインとしての成形材料が固化してプランジャの動きを阻害したり、空間の内面やプランジャの外面が損傷を受けたりすることがない。また、ドレインとしての成形材料が外気と反応することがない。さらに、簡素な構成であり、コストを低くすることができる。
【００５９】
他のドレイン装置付き溶融金属成形機においては、さらに、前記ドレイン収容装置内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管を有し、前記ドレイン収容装置内を不活性ガス雰囲気にする。
【００６０】
この場合、前記ドレイン収容装置内が不活性ガス雰囲気なので、ドレイン収容装置内に流入したドレインが燃焼してしまうことがない。
【００６１】
更に他のドレイン装置付き溶融金属成形機においては、さらに、前記ドレイン収容装置は、加熱装置を備え、収容するドレインを溶融状態に維持する。
【００６２】
この場合、ドレインを成形材料として効率的に再使用することができる。
【００６３】
更に他のドレイン装置付き溶融金属成形機においては、さらに、前記ドレイン収容装置と溶融された成形材料を貯留する溶解炉とを結ぶ戻し管を有し、溶融状態のドレインを、電磁ポンプによって前記戻し管内を流動させ、前記ドレイン収容装置から溶解炉に戻す。
【００６４】
この場合、簡単な構成でありながら、戻し管の壁面等から溶融状態のドレインが漏洩して外気と反応することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における溶融金属成形機のドレイン装置の構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における溶融金属成形機の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における溶融金属成形機のドレイン装置の構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
１０マグネシウム成形機
２１射出シリンダ
２２プランジャ
３３ドレイン収容装置
３３ｄ、３４ｂ、３７ａ加熱装置
３４ａドレイン回収溝
３５ドレイン装置
３６ａ不活性ガス供給管
３７戻し管
３８電磁ポンプ
５０溶解炉
５３溶融マグネシウム合金[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a molten metal forming machine with a drain device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a molten metal molding machine, a molten metal, for example, a magnesium alloy is injected into a mold from an injection device to form a desired molded product. As one type of such a molten metal forming machine, a thixomolding type magnesium forming machine is known. In the thixomolding type magnesium molding machine, a pulverized solid magnesium alloy is supplied into a cylinder from a supply port of an injection device, and the magnesium alloy is semi-solidified by a rotary stirring (stirring) action of a screw in the cylinder. It is made into a slurry and injected. However, since the magnesium alloy is turned into a semi-solid slurry by the rotational stirring action of the screw in the cylinder, the structure of the cylinder, screw, etc. becomes complicated, high machining accuracy is required, and temperature control of the cylinder, screw, etc. This makes the production and operation costs of the injection device high.
[0003]
Therefore, there has been proposed a molten metal forming machine that supplies a molten metal heated in a melting furnace connected to an injection device into a cylinder of the injection device (for example, see Patent Document 1). In this case, since the molten metal is supplied to the injection device, the configuration of the injection device can be simplified, the temperature of the cylinder and the like can be easily controlled, and the manufacturing cost and operation cost of the injection device can be reduced. .
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-28767 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional molten metal forming machine has a mechanism for appropriately discharging molten metal leaked from the gap between the inner surface of the injection cylinder and the outer surface of the plunger to the outside of the injection device. As a result, the leaked molten metal is solidified in a gap between the inner surface of the injection cylinder and the outer surface of the plunger, thereby obstructing the movement of the plunger, or the leaked molten metal reacts with the outside air.
[0006]
When the molten metal is injected from the injection device, the space of the injection cylinder in front of the plunger is reduced by advancing the plunger, and the molten metal stored in the space is removed from the nozzle hole (hole). It is designed to be injected. In this case, since the pressure of the molten metal stored in the space increases, a part of the molten metal leaks backward from an unavoidable gap between the inner surface of the injection cylinder and the outer surface of the plunger.
[0007]
When the leaked molten metal moves backward through the gap between the inner surface of the injection cylinder and the outer surface of the plunger, the molten metal is cooled and solidified because the temperature of the injection cylinder and the plunger in the rear portion is low. Then, the movement of the plunger is hindered by the solidified metal, or the inner surface of the injection cylinder or the outer surface of the plunger is damaged.
[0008]
Also, if the leaked molten metal leaks out of the injection device as it is, it reacts with the outside air. However, it is conceivable to prevent the reaction of the leaked molten metal by setting the entire periphery of the injection device to an inert gas atmosphere. However, in this case, it is necessary to provide a cover that covers the entire periphery of the injection device and supply a large amount of inert gas, thereby increasing the cost of the molten metal forming machine.
[0009]
The present invention solves the problems of the conventional molten metal forming machine, and appropriately discharges and collects molten metal as a drain leaked from a gap between an inner surface of an injection cylinder and an outer surface of a plunger to the outside of the injection device. By doing so, a molten metal forming machine with a drain device with a simple configuration and low cost is prevented without the molten metal as a drain solidifying and hindering the movement of the plunger or reacting with the outside air. The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the molten metal forming machine with a drain device of the present invention, an injection cylinder that injects the molten molding material, a plunger that moves in a space inside the injection cylinder, and a drain recovery groove formed in the space. And a drain accommodating device having a sealed structure that communicates with the drain recovery groove and accommodates the discharged drain in a state of being shielded from outside air.
[0011]
In another molten metal forming machine with a drain device of the present invention, an inert gas supply pipe for supplying an inert gas into the drain accommodating device is further provided, and the inside of the drain accommodating device is set to an inert gas atmosphere. .
[0012]
In still another molten metal forming machine with a drain device according to the present invention, the drain accommodating device further includes a heating device to maintain the contained drain in a molten state.
[0013]
In still another molten metal forming machine with a drain device of the present invention, the molten metal forming machine further includes a return pipe connecting the drain storage device and a melting furnace for storing the molten molding material, and the molten drain is provided by an electromagnetic pump. This causes the inside of the return pipe to flow, and returns from the drain storage device to the melting furnace.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 2 is a side view showing the configuration of the molten metal forming machine according to the first embodiment of the present invention.
[0016]
In this embodiment, an example in which magnesium is used as a metal will be described.
[0017]
In the figure, reference numeral 10 denotes a magnesium forming machine as a molten metal forming machine, and a magnesium alloy for a decorative device, various containers, precision parts, a housing of a precision device such as a camera and a computer, an automobile part, an office machine part, and the like. Molding machine for molding various molded products. The magnesium molding machine 10 includes an injection device 20 disposed on the molding machine frame 12, a drain device 35 for collecting a molten magnesium alloy as a drain discharged from the injection device 20, A molding apparatus 40 disposed on the molding machine frame 12 so as to perform the above-described steps, a melting furnace 50 disposed above the injection apparatus 20 and supplying a molten magnesium alloy to the injection apparatus 20, and the melting furnace. The apparatus has a material supply device 60 disposed above the material supply unit 50 for supplying a pulverized solid magnesium alloy as a molding material to the melting furnace 50. The magnesium alloy has different components depending on the use of the molded article and the like, and may be composed of any components. Generally, an AZ91 magnesium alloy is used.
[0018]
Here, a support plate 13 is fixed on the molding machine frame 12, and a long slide guide 15 is fixed above the support plate 13 by fixing both ends via mounting members 15a. Is established. Further, a support base unit 14 for supporting an injection driving device 11 for driving the injection device 20 is attached to the slide guide 15 so as to be slidable in the horizontal direction in the drawing.
[0019]
A support block 25 for supporting the injection cylinder 21 of the injection device 20 is disposed on the support plate 13 via a support block support member 26 so as to be slidable in the horizontal direction in the drawing. A slide member 31 is attached to a lower portion of the support block support member 26 via a height adjustment mechanism 32 for adjusting the height of the support block 25, and the slide member 31 slides on the support plate 13. . A heat insulating material 27 is interposed between the support block 25 and the support block support member 26 so that the heat of the injection cylinder 21 is not transmitted to the slide member 31 and the like. If necessary, a wheel, a bearing, a linear guide mechanism and the like are arranged between the slide member 31 and the support plate 13 so that the slide member 31 can slide on the support plate 13 smoothly. You may do so. The support block 25 is connected to the injection driving device 11 by a plurality (for example, four) of tie rods 16. Therefore, the injection cylinder 21 and the injection driving device 11 move on the molding machine frame 12 in the horizontal direction in the figure in a state of being integrally connected.
[0020]
A plunger 22 is inserted in a cylindrical space 21a as a space in the injection cylinder 21 for injecting the molten molding material so as to be movable in a lateral direction in the drawing. The rear end (right end in the figure) of the plunger 22 is connected to a plunger driving device (not shown) of the injection driving device 11 via a plunger connecting portion 22b, and is moved forward or backward by the plunger driving device. A heating device 24 including an electric heater for controlling the temperature, a hot water jacket, and the like is attached to the outer periphery of the injection cylinder 21. A cylindrical space is provided at the tip (the left end in the figure) of the injection cylinder 21. An injection nozzle 23 having a nozzle hole 23a communicating with 21a is provided. The plunger 22 has an introduction hole 22a for introducing the molten magnesium alloy into the cylindrical space 21a at the tip of the injection cylinder 21.
[0021]
The drain device 35 has a drain housing device 33 disposed below the injection cylinder 21 for collecting a molten magnesium alloy as a drain. The drain accommodating device 33 has a sealed structure that communicates with the drain collecting groove 34a formed in the cylindrical space 21a and accommodates the discharged drain in a state where it is shut off from the outside air. The molten magnesium alloy leaked from the gap between the inner surface of the cylindrical space 21a and the outer surface of the plunger 22 communicates as a drain with the drain collecting groove 34a formed in the cylindrical space 21a and the drain collecting groove 34a. It is discharged into the drain accommodating device 33 through the drain pipe 34 and collected.
[0022]
Further, the melting furnace 50 is mounted above the injection cylinder 21 via a communication pipe 52 communicating with the cylindrical space 21a. Above the melting furnace 50, the material supply device 60 attached to a support column 61 fixed to the support block 25 is provided. In addition, the melting furnace 50 can also be attached to the support 61 as needed.
[0023]
A mold device 40 is disposed in front of the injection device 20 (left side in the figure). The mold apparatus 40 has a fixed mold 42a attached to a fixed platen 41 and a movable mold 42b attached to a movable platen (not shown). A mating surface of the fixed mold 42a and the movable mold 42b is provided. A cavity as a mold (not shown) having the shape of a molded product is formed in the mold. The movable mold 42b is moved forward or backward with respect to the fixed mold 42a by driving a mold clamping device (not shown) for moving the movable platen, so that the mold is opened, the mold closed, and the mold closed. Tightening is being performed. The mold clamping device includes, for example, a combination of a servo motor and a ball nut mechanism, a drive source such as a hydraulic cylinder device and a pneumatic cylinder device, and a toggle-type mold clamping device including a toggle link mechanism, a hydraulic cylinder device, and a pneumatic device. Although it is a direct pressure type mold clamping device in which the movable platen is directly driven by a driving source such as a cylinder device, any type may be used. The fixed platen 41 is provided with a nozzle entry hole 44 so that the injection nozzle 23 of the injection cylinder 21 can enter and make a nozzle touch on the back surface (the right surface in the figure) of the fixed mold 42a. Is formed.
[0024]
Further, the fixed platen 41 is fixed on the molding machine frame 12 and is attached to a support plate (not shown) to which a driving source, a toggle, and the like of the mold clamping device are attached by a plurality of (for example, four) tie bars 43. Are combined. Further, one end (the left end in the figure) of a plurality (for example, four) of slide bars 17 is fixed to the back surface of the fixed platen 41. The other end (right end in the figure) of the slide bar 17 is slidably attached to the injection drive device 11. In this case, the injection drive device 11 includes a slide drive source including a cylinder device (not shown), and a piston rod of the cylinder device is connected to the other end of the slide bar 17. Then, by operating the cylinder device, the injection driving device 11 is slid along the slide guide 15, and the injection driving device 11 is moved with respect to the fixed platen 41.
[0025]
Further, the magnesium molding machine 10 has a molding machine control device (not shown). The molding machine control device is provided with arithmetic means such as a CPU and an MPU, storage means such as a semiconductor memory and a magnetic disk, display means such as a CRT and a liquid crystal display, input means such as a keyboard and a mouse, and an input / output interface. The operation of the means and devices of the molding machine 10 is controlled overall. Note that the molding machine control device may be an independent device, or may be formed integrally with another control device such as a control device of a mold clamping device for controlling movement and opening and closing of a mold. You may.
[0026]
Next, the operation of the injection device 20 having the above configuration will be described.
[0027]
First, in the measuring step, the plunger driving device of the injection driving device 11 is driven to gradually move the plunger 22 backward (to the right in the drawing). Then, the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 in front of the plunger 22 (left side in the figure) gradually expands, and the introduction hole 22a formed in the plunger 22 is inserted into the long groove formed in the injection cylinder 21. The molten magnesium alloy in the melting furnace 50 is supplied to the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 in front of the plunger 22 through the communication tube 52 and the introduction hole 22a because the molten magnesium alloy is communicated with the communication tube 52 through the communication tube 52. You. By retracting the plunger 22 by a predetermined distance, a predetermined amount of molten magnesium alloy can be stored in front of the plunger 22. That is, the measurement of the molten magnesium alloy is performed. When the amount of the molten magnesium alloy in the melting furnace 50 decreases, the solid magnesium alloy pulverized from the material supply device 60 is supplied into the melting furnace 50. Thereby, the amount of the molten magnesium alloy in the melting furnace 50 can be maintained at an appropriate value.
[0028]
Subsequently, in the injection step, the slide drive source of the injection drive device 11 is driven to advance the injection drive device 11 and the injection cylinder 21 so that the injection nozzle 23 enters the nozzle entry hole 44 of the fixed platen 41. Then, the tip of the injection nozzle 23 is pressed against the back surface of the fixed mold 42a to perform nozzle touch. In this case, the mold clamping device is driven to bring the mating surface of the movable mold 42b attached to the movable platen into contact with the mating surface of the fixed mold 42a, and the mold device 40 is in a state where the mold is closed. ing. Subsequently, after rotating the plunger 22 by a predetermined angle, the plunger driving device of the injection driving device 11 is driven to rapidly advance the plunger 22 (move to the left in the drawing). Then, the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 in front of the plunger 22 is rapidly reduced, so that the molten magnesium alloy stored in the cylindrical space 21a is injected through the nozzle hole 23a of the injection nozzle 23. . Then, the injected molten magnesium alloy passes through a sprue, a runner, and the like (not shown) formed inside the fixed mold 42a, and fills a cavity formed on the mating surface of the fixed mold 42a and the movable mold 42b. (Ten) is done.
[0029]
Subsequently, when the injection of the molten magnesium alloy is completed, the slide drive source of the injection drive device 11 is driven to retreat the injection drive device 11 and the injection cylinder 21 and return to the original position. Then, the weighing process is performed again, and the above-described operation is repeated. A small amount of molten magnesium alloy inevitably leaks from the gap between the inner surface of the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 and the outer surface of the plunger 22 during the measuring step and the injection step. The molten magnesium alloy flows into the drain accommodating device 33 through the drain collecting groove 34a formed in the cylindrical space 21a and the drain tube 34 communicating with the drain collecting groove 34a, and is collected as a drain.
[0030]
On the other hand, the mold apparatus 40 is in a state in which the mold clamping apparatus further presses the mold and the mold is clamped, and the molten magnesium alloy filled in the cavity is cooled and solidified to conform to the shape of the cavity. It becomes a molded product. Then, the mold clamping device is driven, the mating surface of the movable mold 42b attached to the movable platen is separated from the mating surface of the fixed mold 42a, the mold device 40 is opened, and the magnesium alloy material is opened. The molded product is taken out of the mold device 40. By repeating the above operations, a predetermined number of magnesium alloy molded products can be formed.
[0031]
Next, the drain device 35 will be described in detail.
[0032]
FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a drain device of a molten metal forming machine according to a first embodiment of the present invention.
[0033]
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the drain device 35 includes a drain accommodating device 33, a drain recovery groove 34a formed in the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21, and a drain communicating with the drain recovery groove 34a. It has a pipe 34 and an inert gas supply pipe 36a for supplying an inert gas such as an argon gas into the drain accommodating device 33. The other end of the inert gas supply pipe 36a is connected to an inert gas supply source 36 such as a gas cylinder. Further, the drain device 35 has a drain control device (not shown). The drain control device includes arithmetic means such as a CPU and an MPU, storage means such as a semiconductor memory and a magnetic disk, display means such as a CRT and a liquid crystal display, input means such as a keyboard and a mouse, and an input / output interface. The operation of the means and devices included in 35 is comprehensively controlled. The drain control device may be an independent device, may be formed integrally with another control device such as a molding machine control device, or may be provided inside the molding machine control device. It may be a part of the constructed control system.
[0034]
In FIG. 1, a sectional view of the melting furnace 50 is shown in a state where details are omitted. In this case, reference numeral 53 denotes a molten magnesium alloy as a molten molding material inside the melting furnace 50, and 53a denotes a molten metal surface of the molten magnesium alloy 53, and a device for detecting the level of the molten metal surface 53a; A device for heating the alloy 53 and the like are omitted.
[0035]
Here, the drain accommodating device 33 includes a main body 33a which is a container having an open upper surface, and a lid (lid) member 33b for closing the upper surface of the main body 33a. A seal member 33c such as a gasket is interposed between the main body portion 33a and the lid member 33b, so that the inside of the drain accommodating device 33 can be airtight. A drain tube 34 communicating with the drain collecting groove 34a is connected to the lid member 33b. A heating device 34b including an electric heater, a hot water jacket and the like is attached to the outer periphery of the drain tube 34 so as to maintain the temperature inside the drain tube 34 at a predetermined temperature or higher. Thereby, the molten magnesium alloy 53 leaked from the gap between the inner surface of the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 and the outer surface of the plunger 22 flows into the drain accommodating device 33 as a molten drain while maintaining the molten state. .
[0036]
A heating device 24 including an electric heater, a hot water jacket, and the like is also attached to the outer periphery of the injection cylinder 21 to maintain the temperature inside the injection cylinder 21 at a predetermined temperature or higher. Therefore, in the gap between the inner surface of the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 and the outer surface of the plunger 22, the leaked molten magnesium alloy 53 flows into the drain recovery groove 34a without being solidified, while maintaining the molten state. Further, the periphery of the drain recovery groove 34a is also maintained at a predetermined temperature or higher by the heating device 24, so that the molten magnesium alloy 53 can maintain a molten state. The operation of the heating devices 24 and 34b is controlled by the drain control device. Therefore, the molten magnesium alloy 53 leaked from the gap between the inner surface of the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 and the outer surface of the plunger 22 flows through the gap and flows into the drain recovery groove 34a while maintaining the molten state, Further, it passes through the drain pipe 34 and flows into the drain accommodating device 33 as a molten drain.
[0037]
One end of an inert gas supply pipe 36a is connected to a side wall of the main body 33a, and an inert gas such as an argon gas is supplied from the inert gas supply source 36 into the drain accommodating device 33. The supply of the inert gas is controlled by the drain control device. Thereby, the inside of the drain accommodating device 33 can be made to have an inert gas atmosphere, so that the molten magnesium alloy 53 as the molten drain flowing into the inside of the drain accommodating device 33 does not burn.
[0038]
The molten magnesium alloy 53 as the molten drain that has flowed into the drain accommodating device 33 is naturally cooled and solidifies and accumulates as the solidified drain 53b. It is preferable that the drain control device measures the amount of the solidified drain 53b accumulated inside the drain accommodating device 33, and issues a warning to an operator managing the magnesium forming machine 10 when the amount becomes equal to or more than the maximum allowable amount. . Thus, the operator can remove the lid member 33b and collect the solidified drain 53b accumulated inside the drain storage device 33. The collected solidified drain 53b is supplied to the material supply device 60, and is used again as a molding material. Therefore, the consumption of the molding material of the magnesium molding machine 10 can be suppressed.
[0039]
A plunger seal lid member 21b is attached to the rear end (right end in FIG. 1) of the injection cylinder 21. The plunger seal lid member 21b includes a passage hole 21c through which the plunger connection portion 22b connected to the rear end (right end in FIG. 1) of the plunger 22 passes. A seal member 21d such as an O-ring is provided on the inner peripheral surface of the passage hole 21c to hermetically seal the outer peripheral surface of the plunger connection portion 22b. As a result, the cylindrical space 21a at the rear end of the injection cylinder 21 is hermetically sealed, so that outside air enters the cylindrical space 21a, and the molten magnesium alloy as a drain flowing through the drain recovery groove 34a and the like. Does not react with 53.
[0040]
The inside diameter of the cylindrical space 21a behind (to the right in FIG. 1) the drain collecting groove 34a is the same as the inside diameter of the cylindrical space 21a in front of (to the left in FIG. 1) the drain collecting groove 34a. , Is smaller than the inner diameter of the drain recovery groove 34a. That is, the inner diameter of the cylindrical space 21a is narrowed in front of the drain recovery groove 34a, enlarged in the drain recovery groove 34a, and narrowed again behind the drain recovery groove 34a. Therefore, when the molten magnesium alloy 53 flowing backward from the tip of the injection cylinder 21 through the gap between the inner surface of the cylindrical space 21a and the outer surface of the plunger 22 is trapped in the drain recovery groove 34a having a large inner diameter, It does not flow into the cylindrical space 21a behind the drain collecting groove 34a. Further, even if the cylindrical space 21a flows into the cylindrical space 21a behind the drain collecting groove 34a, the cylindrical space 21a is sealed at the rear end of the injection cylinder 21 by the plunger sealing lid member 21b. The molten magnesium alloy 53 does not leak outside the injection cylinder 21.
[0041]
As described above, in the present embodiment, the molten magnesium alloy 53 leaked from the gap between the inner surface of the cylindrical space 21a of the injection cylinder 21 and the outer surface of the plunger 22 flows through the gap while maintaining the molten state. It flows into the drain collecting groove 34a, further passes through the drain pipe 34, and flows into the drain accommodating device 33 as a molten drain.
[0042]
Therefore, since the molten magnesium alloy 53 does not solidify before flowing into the inside of the drain accommodating device 33, the movement of the plunger 22 is hindered by the solidified magnesium alloy, or the cylindrical space 21a The inner surface of the plunger and the outer surface of the plunger 22 are not damaged.
[0043]
Further, the molten magnesium alloy 53 leaked from the gap between the inner surface of the cylindrical space 21 a of the injection cylinder 21 and the outer surface of the plunger 22 does not solidify before flowing into the drain accommodating device 33. Are all collected in the drain accommodating device 33. Then, the recovered molten magnesium alloy 53 is solidified to form a solidified drain 53b, which is charged into the material supply device 60 and used again as a molding material. Therefore, the consumption of the molding material of the magnesium molding machine 10 can be suppressed.
[0044]
Further, the inside of the drain accommodating device 33 is airtight, and an inert gas such as an argon gas is supplied from an inert gas supply source 36. Therefore, since the inside of the drain accommodating device 33 can be made to have an inert gas atmosphere, the molten drain flowing into the inside of the drain accommodating device 33 does not burn.
[0045]
Further, a plunger sealing lid member 21b is attached to the rear end of the injection cylinder 21, and the cylindrical space 21a is hermetically sealed at the rear end of the injection cylinder 21. Therefore, the outside air does not enter the cylindrical space 21a and react with the molten magnesium alloy 53 as the drain.
[0046]
Further, since the inner diameter of the cylindrical space 21a is narrowed behind the drain recovery groove 34a, when the molten magnesium alloy 53 is trapped in the drain recovery groove 34a having a larger inner diameter, the cylindrical shape behind the drain recovery groove 34a is formed. It does not flow into the space 21a. Even if it flows into the cylindrical space 21a behind the drain recovery groove 34a, the cylindrical space 21a is sealed at the rear end of the injection cylinder 21 by the plunger sealing lid member 21b. Therefore, the molten magnesium alloy 53 does not leak outside the injection cylinder 21.
[0047]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The components having the same configuration as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The description of the same operation and effect as those of the first embodiment is omitted.
[0048]
FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a drain device of a molten metal forming machine according to a second embodiment of the present invention.
[0049]
In the present embodiment, the molten magnesium alloy 53 collected in the drain accommodating device 33 is returned to the melting furnace 50 while being kept in a molten state without being solidified. Therefore, a heating device 33d composed of an electric heater, a hot water jacket, and the like is attached to the outer periphery of the main body portion 33a of the drain storage device 33, so that the temperature inside the drain storage device 33 is maintained at a predetermined temperature or higher. The operation of the heating device 33d is controlled by the drain control device. Accordingly, the molten magnesium alloy 53 as the molten drain flowing into the inside of the drain accommodating device 33 is not cooled and solidified, and accumulates as the storage drain while maintaining the molten state.
[0050]
Further, the drain device 35 in the present embodiment has a return pipe 37 that connects the drain storage device 33 and a melting furnace 50 that stores the molten molding material. Here, one end of the return pipe 37 is connected to the bottom surface of the main body 33 a of the drain accommodating device 33. A heating device 37a including an electric heater, a hot water jacket, and the like is also attached to the outer periphery of the return pipe 37 to maintain the temperature inside the return pipe 37 at a predetermined temperature or higher, and to melt the molten magnesium alloy 53 as a storage drain. While maintaining the state, it is returned to the melting furnace 50 and flows therein. The operation of the heating device 37a is controlled by the drain control device. Therefore, the molten magnesium alloy 53 flowing in the return pipe 37 flows into the melting furnace 50 without being solidified, while maintaining the molten state.
[0051]
An electromagnetic pump 38 for flowing the drain in a molten state through the inside of the return pipe 37 is provided at a part of the outer circumference of the return pipe 37. The electromagnetic pump 38 may be either a conductive type or a dielectric type. In the present embodiment, the electromagnetic pump 38 generates an induced current in the molten magnesium alloy 53 which is a conductive fluid, and generates an induced current between the induced current and the magnetic field. It is assumed that it is a dielectric type in which the molten magnesium alloy 53 is caused to flow by electromagnetic force. Of course, it is conceivable that the molten magnesium alloy 53 is caused to flow by a normal turbo pump or a positive displacement pump without using the electromagnetic pump 38. In this case, an impeller or a piston is provided in the flow path of the molten magnesium alloy 53. It is necessary to dispose such a driving member, and a driving shaft for driving the driving member penetrates the wall surface of the flow path of the molten magnesium alloy 53 such as the return pipe 37. For this reason, the molten magnesium alloy 53 leaks from a penetrating portion of the drive shaft and reacts with the outside air. Further, if it is attempted to strictly seal the penetrating portion of the drive shaft with a seal member or the like, the configuration of the seal member or the like becomes complicated.
[0052]
On the other hand, when the electromagnetic pump 38 is used as in the present embodiment, it is not necessary to dispose a driving member in the flow path of the molten magnesium alloy 53, and a driving shaft for driving the driving member is unnecessary. It becomes. Therefore, although having a simple configuration, the molten magnesium alloy 53 does not leak from the wall surface of the flow path of the molten magnesium alloy 53 such as the return pipe 37 and does not react with the outside air.
[0053]
The operation of the electromagnetic pump 38 is controlled by the drain control device. In this case, the operation of the electromagnetic pump 38 is controlled such that the amounts of the molten magnesium alloy 53 in the melting furnace 50 and the molten magnesium alloy 53 as the storage drain in the drain storage device 33 are maintained within predetermined ranges. . The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
[0054]
As described above, in the present embodiment, the molten magnesium alloy 53 as the molten drain flowing into the inside of the drain accommodating device 33 accumulates as the storage drain while maintaining the molten state, and passes through the return pipe 37 to the melting furnace 50. Flows into. Therefore, the storage drain can be reused as a molding material more efficiently without manual operation of an operator.
[0055]
Further, since the molten magnesium alloy 53 in the return pipe 37 is caused to flow by the electromagnetic pump 38, it is ensured that the molten magnesium alloy 53 leaks from the wall surface of the return pipe 37 and reacts with the outside air with a simple configuration. Can be prevented.
[0056]
In the above embodiment, the case where magnesium is used as a metal has been described. However, the present invention can be applied to a case where a metal such as aluminum and zinc is used. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
[0057]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in a molten metal forming machine with a drain device, an injection cylinder for injecting a molten molding material, a plunger moving in a space in the injection cylinder, and the space And a drain accommodating device having a hermetically sealed structure that communicates with the drain collection groove and accommodates the discharged drain in a state of being shielded from the outside air.
[0058]
In this case, the molding material as the drain does not solidify and hinder the movement of the plunger, and the inner surface of the space and the outer surface of the plunger are not damaged. Also, the molding material as the drain does not react with the outside air. Further, the configuration is simple, and the cost can be reduced.
[0059]
In another molten metal forming machine with a drain device, an inert gas supply pipe for supplying an inert gas into the drain accommodating device is further provided, and the inside of the drain accommodating device is set to an inert gas atmosphere.
[0060]
In this case, since the inside of the drain storage device is an inert gas atmosphere, the drain flowing into the drain storage device does not burn.
[0061]
In still another molten metal forming machine with a drain device, the drain accommodating device further includes a heating device to maintain the contained drain in a molten state.
[0062]
In this case, the drain can be efficiently reused as a molding material.
[0063]
In still another molten metal forming machine with a drain device, the molten metal forming machine further includes a return pipe connecting the drain accommodating device and a melting furnace for storing the molten molding material. The tube is allowed to flow and returned from the drain storage device to the melting furnace.
[0064]
In this case, it is possible to reliably prevent the drain in the molten state from leaking from the wall surface or the like of the return pipe and reacting with the outside air with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a drain device of a molten metal forming machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of a molten metal forming machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a drain device of a molten metal forming machine according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 magnesium forming machine 21 injection cylinder 22 plunger 33 drain storage device 33d, 34b, 37a heating device 34a drain recovery groove 35 drain device 36a inert gas supply pipe 37 return pipe 38 electromagnetic pump 50 melting furnace 53 molten magnesium alloy

Claims

(A) an injection cylinder for injecting the molten molding material;
(B) a plunger moving in a space inside the injection cylinder;
(C) a drain recovery groove formed in the space;
(D) a molten metal forming machine with a drain device, comprising: a drain accommodating device that communicates with the drain recovery groove and has a sealed structure that accommodates the discharged drain in a state of being shielded from outside air.

(A) an inert gas supply pipe for supplying an inert gas into the drain accommodating device;
(B) The molten metal forming machine with a drain device according to claim 1, wherein the inside of the drain accommodating device is set to an inert gas atmosphere.

The molten metal forming machine with a drain device according to claim 1, wherein the drain accommodating device includes a heating device and maintains the accommodated drain in a molten state.

(A) a return pipe connecting the drain storage device and a melting furnace for storing the molten molding material,
(B) The molten metal forming machine with a drain device according to claim 3, wherein the molten drain is caused to flow in the return pipe by an electromagnetic pump and returned from the drain storage device to a melting furnace.