JP2009195935A - Plunger sleeve and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plunger sleeve having superior durability to sliding wear generated with a plunger tip, and a manufacturing method therefore. <P>SOLUTION: A small diameter surface 3a positioned on the injection port 6 side and having relatively small diameter and a large diameter surface 3b positioned on the side away from the injection port 6 compared with the small diameter surface 3a and having diameter larger than the small diameter surface 3a, are formed in the inner periphery of the sleeve body 3 of the plunger sleeve 1. A spray coating layer 7 of ceramic is formed on the large diameter surface 3b, and the sliding surface 4 of the plunger tip 2 is constituted of the inner peripheral surface 7a of the spray coating layer 7 and the small diameter surface 3a of the sleeve body 3 adjacent to the inner peripheral surface 7a in the axial direction. In detail, the sliding surface 4 is constituted of the inner peripheral surface 7a of the spray coating layer 7 in a low speed side region and of the small diameter surface 3a of the sleeve body 3 in a high speed side region, making as boundary a switch position Ps for switching of the plunger tip 2 from low speed sliding to high speed sliding. The small diameter surface 3a is polished to be within the range of prescribed surface roughness. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は主にダイカスト用のプランジャスリーブ及びその製造方法に関する。   The present invention mainly relates to a plunger sleeve for die casting and a manufacturing method thereof.

ダイカストマシンのプランジャとしては、プランジャスリーブと、プランジャスリーブ内に嵌挿されたプランジャチップとを備えたものが一般的である。ここで、ダイカスト成形に際しては、プランジャスリーブに設けた注湯口から溶湯を供給し、シリンダなどによりプランジャチップを前進駆動させて上記溶湯を成形金型のキャビティ内に射出する。そのため、プランジャスリーブには溶湯に対する耐溶損性や耐摩耗性が要求される。また、破断チル等の介在物が発生するのを抑制するために高い断熱性も要求される。   A plunger of a die casting machine is generally provided with a plunger sleeve and a plunger tip fitted into the plunger sleeve. Here, at the time of die casting, the molten metal is supplied from a pouring port provided in the plunger sleeve, the plunger tip is driven forward by a cylinder or the like, and the molten metal is injected into the cavity of the molding die. Therefore, the plunger sleeve is required to have resistance to melting and abrasion against the molten metal. In addition, high heat insulation is also required in order to suppress the occurrence of inclusions such as broken chills.

また、この種のプランジャスリーブにおいては、成形品質の安定化のため、溶湯口から溶湯を注入する際に生じる空気の巻き込みに留意する必要がある。そのために、プランジャチップの摺動当初は低速摺動としておき、然る後、金型キャビティへの射出圧を得る目的で高速摺動に切替えることが行われる。   Further, in this type of plunger sleeve, it is necessary to pay attention to air entrainment that occurs when the molten metal is injected from the molten metal port in order to stabilize the molding quality. Therefore, at the beginning of the sliding of the plunger chip, the sliding is performed at a low speed, and thereafter, switching to a high speed sliding is performed for the purpose of obtaining an injection pressure into the mold cavity.

この種のプランジャスリーブとして、例えば下記特許文献1には、溶湯と接すると共に、プランジャチップが摺動するプランジャスリーブの内周面の全域を、SKD61等の合金工具鋼からなる溶射層で形成したものが開示されている。   As this type of plunger sleeve, for example, in Patent Document 1 below, the entire inner peripheral surface of the plunger sleeve that is in contact with the molten metal and on which the plunger tip slides is formed with a sprayed layer made of alloy tool steel such as SKD61. Is disclosed.

また、下記特許文献2には、外筒の内面に内筒を嵌着したダイカスト用スリーブにおいて、溶融金属と接触する内筒を、射出口側にある先端部材とこの先端部材の後方にある後方部材とに分けて構成し、先端部材を金属材料(又は金属とセラミックの複合材料)、後方部材をセラミックス材料で形成したものが開示されている。
特開2007−268568号公報 特開2002−192320号公報
Further, in Patent Document 2 below, in a die-casting sleeve in which an inner cylinder is fitted to an inner surface of an outer cylinder, an inner cylinder that comes into contact with molten metal is divided into a tip member on the injection port side and a rear side behind the tip member. A material is disclosed that is divided into members, the tip member is made of a metal material (or a composite material of metal and ceramic), and the rear member is made of a ceramic material.
JP 2007-268568 A JP 2002-192320 A

上記特許文献1において、プランジャスリーブの内周面を構成する溶射層は、一般に多孔質構造を有するものであるが、潤滑性の面から見た場合、このような多孔質構造の摺動面は、摺動速度が比較的低い領域では、油膜形成を促進して潤滑性を高めることに寄与する反面、摺動速度が比較的高い領域では、却って油膜形成を阻害して耐摩耗性の低下を招く傾向がある。この点で、上記特許文献1のプランジャスリーブは、その内周面(摺動面)の全域を溶射層で構成しているため、プランジャチップが高速摺動する領域で摩耗が増大するという問題を抱えている。   In Patent Document 1, the sprayed layer constituting the inner peripheral surface of the plunger sleeve generally has a porous structure, but when viewed from a lubricity surface, the sliding surface of such a porous structure is In the region where the sliding speed is relatively low, the oil film formation is promoted to contribute to the improvement of the lubricity. On the other hand, in the region where the sliding speed is relatively high, the oil film formation is inhibited and the wear resistance is lowered. There is a tendency to invite. In this regard, the plunger sleeve of Patent Document 1 has a problem that wear increases in a region where the plunger tip slides at a high speed because the entire inner peripheral surface (sliding surface) of the plunger sleeve is composed of a sprayed layer. I have it.

また、上記特許文献2は、プランジャスリーブの溶融金属と接触する内筒を、射出口側にある先端部材とこの先端部材の後方にある後方部材とに分けて構成し、先端部材を機械的衝撃に対する耐久性の点から金属材料(又は金属とセラミックの複合材料)で形成し、後方部材を耐溶損性等の点からセラミックス材料で形成した技術を開示したものであり、上記内筒とプランジャチップとの摺動部の潤滑性及び摩耗の問題については考慮していない。   Further, in Patent Document 2, the inner cylinder that contacts the molten metal of the plunger sleeve is divided into a tip member on the injection port side and a rear member on the rear side of the tip member, and the tip member is mechanically impacted. A technique is disclosed in which a metal material (or a composite material of metal and ceramic) is formed from the viewpoint of durability, and a rear member is formed from a ceramic material from the viewpoint of resistance to melting, etc. The problem of lubricity and wear of the sliding part is not considered.

以上の事情に鑑み、本発明では、プランジャチップとの間で生じる摺動摩耗に対して優れた耐性を有するプランジャスリーブ及びその製造方法を提供することを技術的課題とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a plunger sleeve having excellent resistance to sliding wear generated between the plunger tip and a manufacturing method thereof.

前記課題の解決は、スリーブ本体と、スリーブ本体の内周に設けられプランジャチップが摺動可能な摺動面とを備えたプランジャスリーブであって、摺動面は、プランジャチップの低速摺動から高速摺動への切替え位置を境として相互に異なる表面性状を有し、摺動面のうち、切替え位置より低速側の領域は断熱材からなる多孔質層の内面で構成され、切替え位置より高速側の領域は金属製の研磨加工面で構成されていることによって達成される。   The solution to the above-mentioned problem is a plunger sleeve having a sleeve body and a sliding surface provided on the inner periphery of the sleeve body, on which the plunger chip can slide, and the sliding surface is formed from the low-speed sliding of the plunger chip. It has different surface properties from the switching position to high-speed sliding, and the area on the lower speed side of the sliding surface is composed of the inner surface of the porous layer made of heat insulating material, and is faster than the switching position. The region on the side is achieved by a metal polished surface.

ここで、「プランジャチップの低速摺動から高速摺動への切替え位置」とは、プランジャチップの摺動速度に関し、摺動開始時の速度から、プランジャスリーブの摺動面の断面積や成形金型キャビティの形状及び大きさ等に応じて所定の射出圧(射出量)を得るために必要な速度へと移行を開始する際の当該チップ先端位置に対応するプランジャスリーブの軸方向位置を意味する。従って、上記の「切替え位置」に対して、「低速側の領域」はプランジャスリーブの注湯口の側に位置し、「高速側の領域」はプランジャスリーブの射出口の側に位置する。尚、「低速摺動」から「高速摺動」への切替えが、複数段又は傾斜状等の速度線図を示すように速度増加する領域(速度移行領域)を経て行なわれる場合は、上記の「切替え位置」を、「低速摺動」の速度領域と上記速度移行領域との境界に対応する位置としても良いし、あるいは、「高速摺動」と上記速度移行領域との境界に対応する位置としても良い。   Here, the “switching position of the plunger tip from low-speed sliding to high-speed sliding” refers to the sliding speed of the plunger tip, and from the speed at the start of sliding, the cross-sectional area of the sliding surface of the plunger sleeve and the molding metal This means the position in the axial direction of the plunger sleeve corresponding to the tip position of the tip when starting the transition to a speed required to obtain a predetermined injection pressure (injection amount) according to the shape and size of the mold cavity. . Therefore, with respect to the “switching position”, the “low speed side region” is located on the side of the plunger sleeve pouring port, and the “high speed side region” is located on the side of the plunger sleeve injection port. In addition, when switching from “low speed sliding” to “high speed sliding” is performed through an area (speed transition area) where the speed increases as shown in a speed diagram of a plurality of stages or inclined shapes, The “switching position” may be a position corresponding to the boundary between the speed region of “low speed sliding” and the speed transition region, or the position corresponding to the boundary between the “high speed sliding” and the speed transition region. It is also good.

上記構成に係るプランジャスリーブは、プランジャチップとの間の摺動が油などの潤滑剤を介在させた状態で行われる点、及び、この潤滑剤が低速摺動時と高速摺動時とで異なる潤滑作用を示す点に着目して創作されたものである。すなわち、プランジャスリーブの摺動面のうち上記切替え位置より低速側の領域(プランジャチップの低速摺動域)をセラミックス等の多孔質層の内面で構成することで、多数の空孔を内部に有する多孔質層の表面開孔が油溜りとして作用し、プランジャチップの摺動面との間の油膜形成を促進して良好な摺動潤滑状態を得ることができる。また、セラミックス等の断熱材で多孔質層を形成することで、特に注湯口付近におけるプランジャスリーブの摺動面の耐熱性及び断熱性を確保することができる。多孔質層は、例えば、溶射層であったり、スリーブ本体とは別体の多孔質内筒部材をスリーブ本体に取り付けることで形成可能である。また、プランジャスリーブの摺動面のうち上記切替え位置より高速側の領域(プランジャチップの高速摺動域)を金属製の研磨加工面で構成することで、耐衝撃性を確保しつつ、プランジャチップの摺動面との摺動に伴う摩耗を低減することができる。すなわち、プランジャチップの高速摺動域では、プランジャスリーブの摺動面を多孔質構造にすることによる油膜形成促進効果は期待できず、却って、表面粗さが増大することに起因する油膜切断により、摩耗を増大させてしまう結果となる。そこで、本発明では、プランジャスリーブの摺動面のうち上記切替え位置より高速側の領域を金属製の研磨加工面で構成することで、該領域の表面粗さを低減し、油膜切断を防止して、該領域における油膜形成を確保している。これにより、プランジャチップの高速摺動域においても、良好な潤滑性が得られ、摺動面の摩耗が抑制される。   In the plunger sleeve according to the above configuration, the sliding with the plunger tip is performed in a state where a lubricant such as oil is interposed, and the lubricant is different between when sliding at low speed and when sliding at high speed. It was created by paying attention to the point showing the lubricating action. That is, a region on the low speed side (the low speed sliding region of the plunger tip) of the sliding surface of the plunger sleeve is constituted by the inner surface of the porous layer such as ceramics, thereby having a large number of pores inside. The surface opening of the porous layer acts as an oil reservoir, and promotes the formation of an oil film with the sliding surface of the plunger tip, thereby obtaining a good sliding lubrication state. Further, by forming the porous layer with a heat insulating material such as ceramics, it is possible to ensure the heat resistance and heat insulating properties of the sliding surface of the plunger sleeve particularly in the vicinity of the pouring gate. The porous layer can be formed by, for example, spraying a layer or attaching a porous inner cylinder member separate from the sleeve body to the sleeve body. Also, the plunger tip sliding surface of the plunger sleeve is constituted by a metal polished surface in the region on the high speed side from the switching position (the plunger tip high speed sliding region), while ensuring the impact resistance and the plunger tip. It is possible to reduce wear caused by sliding with the sliding surface. That is, in the high-speed sliding area of the plunger tip, the oil film formation promoting effect by making the sliding surface of the plunger sleeve a porous structure can not be expected, but on the contrary, by the oil film cutting caused by the increased surface roughness, This results in increased wear. Therefore, in the present invention, the region on the higher speed side than the switching position of the sliding surface of the plunger sleeve is configured by a metal polished surface, thereby reducing the surface roughness of the region and preventing oil film cutting. Thus, the formation of an oil film in the region is ensured. Thereby, good lubricity is obtained even in the high-speed sliding area of the plunger tip, and wear of the sliding surface is suppressed.

以上より、本発明に係るプランジャスリーブによれば、プランジャチップの摺動全域にわたって良好な摺動特性を発揮して、摩耗や焼付きの発生を極力抑えることができ、これにより、使用寿命の長いプランジャスリーブを提供することができる。また、射出態様のばらつきを小さくでき、これにより鋳造品質を安定させることができる。   As described above, according to the plunger sleeve according to the present invention, it is possible to exhibit good sliding characteristics over the entire sliding range of the plunger tip and to suppress the occurrence of wear and seizure as much as possible. A plunger sleeve can be provided. Moreover, the dispersion | variation in an injection aspect can be made small and, thereby, casting quality can be stabilized.

また、高速摺動域において良好な流体潤滑作用を得るためには、上記研磨加工面はなるべく滑らかであるほど、言い換えると鏡面状態に近いほど好ましく、例えば既知の面粗さに関するパラメータ(Ra、Rz、Rkなど)で規定することもできる。具体的には、上記研磨加工面の面粗さをRzで0.2μm以下と規定してもよく、また、当該面粗さとなるように摺動面の高速摺動域に対して研磨加工を施しても良い。一方で、上記面粗さの下限値は採用する研磨加工の別により定まる。   In addition, in order to obtain a good fluid lubrication effect in a high-speed sliding region, the polished surface is preferably as smooth as possible, in other words, closer to a mirror surface state. For example, parameters (Ra, Rz relating to known surface roughness) , Rk, etc.). Specifically, the surface roughness of the polished surface may be specified to be 0.2 μm or less in terms of Rz, and polishing processing is performed on the high-speed sliding area of the sliding surface so as to be the surface roughness. You may give it. On the other hand, the lower limit of the surface roughness is determined depending on the polishing process employed.

また、上記金属製の研磨加工面は、スリーブ本体とは別体の金属内筒部材の内周面に形成しても良いし、あるいは、スリーブ本体の内周面の一部に形成するようにしても良い。研磨加工面をスリーブ本体と別体の金属内筒部材に形成すれば、当該内筒部のみを耐熱性ないし耐衝撃性に優れた材料で形成すればよいので、スリーブ本体の材料選択の幅が広がり、材料コストの削減につながる。一方で、スリーブ本体の内周面の一部に形成すれば、別体取り付け時に溶射層の内周面との間で芯ずれが生じるおそれがなく、また、取り付けの手間も省ける。   Further, the metal polished surface may be formed on the inner peripheral surface of the metal inner cylindrical member separate from the sleeve main body, or may be formed on a part of the inner peripheral surface of the sleeve main body. May be. If the polished surface is formed on a metal inner cylinder member that is separate from the sleeve body, only the inner cylinder portion needs to be formed of a material having excellent heat resistance or impact resistance. Expands and leads to reduced material costs. On the other hand, if it is formed on a part of the inner peripheral surface of the sleeve main body, there is no possibility of misalignment with the inner peripheral surface of the thermal spray layer during separate attachment, and the labor of attachment can be saved.

また、前記課題の解決は、スリーブ本体と、スリーブ本体の内周に設けられプランジャチップが摺動可能な摺動面とを備えたプランジャスリーブの製造方法であって、摺動面のうち、プランジャチップの低速摺動から高速摺動への切替え位置を境として切替え位置より低速側の領域を断熱材の溶射で形成する工程と、切替え位置より高速側であって金属表面で構成される領域に対して研磨加工を施す工程とを含む構成によって達成される。   Also, the solution to the above-mentioned problem is a method of manufacturing a plunger sleeve comprising a sleeve body and a sliding surface provided on the inner periphery of the sleeve body, on which the plunger tip can slide, and of the sliding surfaces, the plunger A step of forming a region on the low speed side from the switching position by thermal spraying at the switching position from the low speed sliding to the high speed sliding of the chip, and a region composed of a metal surface at a high speed side from the switching position. This is achieved by a configuration including a step of polishing the surface.

このような製造方法によれば、上述したプランジャスリーブに係る作用効果と同一の作用効果を得ることができる。   According to such a manufacturing method, the same effect as the effect which concerns on the plunger sleeve mentioned above can be acquired.

また、研磨加工は、プランジャスリーブの摺動面の全域にわたって施すこともできる。ここで、摺動面全域に対して例えばホーニング加工を施すようにすれば、低速摺動域における溶射層の内周面と、高速摺動域における金属表面とを同一内径に仕上げることができ、摺動面の研磨と芯出しとを1工程で実施することができる。   The polishing process can also be performed over the entire sliding surface of the plunger sleeve. Here, for example, if honing is applied to the entire sliding surface, the inner peripheral surface of the thermal spray layer in the low speed sliding region and the metal surface in the high speed sliding region can be finished to the same inner diameter, Polishing and centering of the sliding surface can be performed in one step.

以上のように、本発明によれば、プランジャチップとの間で生じる摺動摩耗に対して優れた耐性を有するプランジャスリーブ及びその製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a plunger sleeve having excellent resistance to sliding wear generated between the plunger tip and a manufacturing method thereof.

以下、本発明に係るプランジャスリーブ及びその製造方法の一実施形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, an embodiment of a plunger sleeve and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るプランジャスリーブ1の断面図である。このプランジャスリーブ1は、筒状をなし、内周にプランジャチップ2を挿入可能なスリーブ本体3と、スリーブ本体3の内周に挿入したプランジャチップ2を摺動可能に支持する摺動面4とを主に備える。また、スリーブ本体3の軸方向一端には溶湯の注湯口5が設けられると共に、注湯口5とは軸方向反対側の端部には射出口6が設けられている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a plunger sleeve 1 according to an embodiment of the present invention. The plunger sleeve 1 has a cylindrical shape, a sleeve body 3 into which the plunger tip 2 can be inserted on the inner periphery, and a sliding surface 4 that slidably supports the plunger tip 2 inserted into the inner periphery of the sleeve body 3. Is mainly provided. In addition, a molten metal pouring port 5 is provided at one end of the sleeve body 3 in the axial direction, and an injection port 6 is provided at the end opposite to the pouring port 5 in the axial direction.

スリーブ本体3の内周には、図1に示すように、射出口6側に位置し、相対的に小径となる小径面3aと、小径面3aに比べて射出口6から離れた側(注湯口5側)に位置し、小径面3aより大径となる大径面3bとが形成されている。このうち、大径面3bには、多孔質層としてのセラミックスの溶射層7が形成されており、溶射層7の内周面7aと、この内周面7aに軸方向に隣接するスリーブ本体3の小径面3aとでプランジャチップ2の摺動面4が構成されている。従い、内周面7aと小径面3aとは同一径である。   On the inner periphery of the sleeve body 3, as shown in FIG. 1, a small-diameter surface 3a that is located on the injection port 6 side and has a relatively small diameter, and a side that is farther from the injection port 6 than the small-diameter surface 3a (note) A large-diameter surface 3b that is located on the side of the gate 5 and has a larger diameter than the small-diameter surface 3a is formed. Among them, a ceramic sprayed layer 7 as a porous layer is formed on the large-diameter surface 3b, and the inner peripheral surface 7a of the sprayed layer 7 and the sleeve body 3 adjacent to the inner peripheral surface 7a in the axial direction. The small-diameter surface 3a constitutes the sliding surface 4 of the plunger tip 2. Therefore, the inner peripheral surface 7a and the small diameter surface 3a have the same diameter.

ここで、詳細には、摺動面4は、プランジャチップ2の低速摺動から高速摺動への切替え位置Psを境として、低速側の領域を溶射層7の内周面7aと、高速側の領域をスリーブ本体3の小径面3aとで構成されている。従い、スリーブ本体3の内周面、ここでは小径面3aと大径面3bとについても、切替え位置Psを境として段差を介して隣接している。尚、この実施形態において、プランジャチップ2の摺動速度は、切替え位置Psにおいて、摺動開始時の低速摺動から一挙に射出時の高速摺動に切替わるようになっている。   Here, in detail, the sliding surface 4 has an area on the low speed side with the inner peripheral surface 7a of the thermal spray layer 7 and a high speed side at the switching position Ps of the plunger tip 2 from the low speed sliding to the high speed sliding. This region is constituted by the small diameter surface 3a of the sleeve body 3. Accordingly, the inner peripheral surface of the sleeve main body 3, here, the small-diameter surface 3 a and the large-diameter surface 3 b are also adjacent to each other through a step with the switching position Ps as a boundary. In this embodiment, the sliding speed of the plunger tip 2 is switched from the low speed sliding at the start of sliding to the high speed sliding at the time of injection at the switching position Ps.

スリーブ本体3は、例えばSKD61(JIS)などの合金工具鋼で形成されており、故にこの実施形態では、摺動面4の高速側領域をなす小径面3aもスリーブ本体3と同じ金属材料で形成されている。また、この小径面3aは研磨加工面であり、所定の表面粗さに仕上げられている。例えば表面粗さに関するパラメータとしてRzを用いた場合、小径面3aのRzは0.2μm以下に規定される。   The sleeve body 3 is formed of an alloy tool steel such as SKD61 (JIS), and therefore, in this embodiment, the small diameter surface 3a that forms the high speed side region of the sliding surface 4 is also formed of the same metal material as the sleeve body 3. Has been. The small diameter surface 3a is a polished surface and is finished to a predetermined surface roughness. For example, when Rz is used as a parameter relating to the surface roughness, Rz of the small diameter surface 3a is defined to be 0.2 μm or less.

以下、上記構成のプランジャスリーブ1を用いてダイカストの射出成形を行う場合におけるプランジャスリーブ1の動作につき説明する。   Hereinafter, an operation of the plunger sleeve 1 in the case of performing die-casting injection molding using the plunger sleeve 1 having the above configuration will be described.

まず、射出口6側の端部を成形金型のキャビティ(図示は省略)に取付けた状態で、注湯口5からプランジャスリーブ1内に向けて溶湯を供給する。そして、注湯口5よりも後方側(例えば図1に1点鎖線で示した位置)に待機させておいたプランジャチップ2を射出口6に向けて前進させることで、プランジャスリーブ1内に供給された溶湯が上記キャビティ内に射出される。ここで、プランジャチップ2とプランジャスリーブ1との間には油などの潤滑剤が供給されており、また、摺動面4の低速側領域を構成する溶射層7の内周面7aには多数の表面開孔が存在している。そのため、プランジャチップ2の低速摺動時、これら表面開孔が油溜りとして作用し、プランジャチップ2との間で良好な摺動状態が実現される。また、セラミックスで溶射層7を形成しているので、溶湯注入直後におけるスリーブ1の耐熱性及び断熱性、特に注湯口5直下の耐溶損性が向上する。   First, the molten metal is supplied from the pouring port 5 into the plunger sleeve 1 with the end on the injection port 6 side attached to the cavity (not shown) of the molding die. Then, the plunger tip 2 that has been waiting behind the pouring port 5 (for example, the position indicated by the one-dot chain line in FIG. 1) is advanced toward the injection port 6 to be supplied into the plunger sleeve 1. The molten metal is injected into the cavity. Here, a lubricant such as oil is supplied between the plunger tip 2 and the plunger sleeve 1, and there are many on the inner peripheral surface 7 a of the sprayed layer 7 constituting the low speed side region of the sliding surface 4. There are surface openings. Therefore, when the plunger tip 2 slides at a low speed, these surface openings act as an oil reservoir, and a good sliding state with the plunger tip 2 is realized. In addition, since the sprayed layer 7 is formed of ceramics, the heat resistance and heat insulation of the sleeve 1 immediately after pouring of the molten metal, particularly the resistance to erosion immediately below the pouring port 5 is improved.

また、高速摺動時、プランジャチップ2は摺動面4のうちスリーブ本体3の小径面3aと摺動するが、この際、小径面3aは金属製の研磨加工面であることから、油膜切断が生じにくく、良好な流体潤滑状態が実現される。そのため、プランジャチップ2との摺動摩擦が低減され、これにより、プランジャスリーブ1の耐摩耗性もしくは耐焼付性が向上する。   During high-speed sliding, the plunger tip 2 slides with the small-diameter surface 3a of the sleeve body 3 in the sliding surface 4. At this time, since the small-diameter surface 3a is a metal-polished surface, oil film cutting is performed. And a good fluid lubrication state is realized. Therefore, sliding friction with the plunger tip 2 is reduced, and thereby the wear resistance or seizure resistance of the plunger sleeve 1 is improved.

次に、上記構成のプランジャスリーブ1の製造方法の一例を図2に基づき説明する。   Next, an example of a manufacturing method of the plunger sleeve 1 having the above configuration will be described with reference to FIG.

まず、図2(a)に示す形状のスリーブ本体3を製作する。上記例示の材料からなる素材に対して適当な機械加工を施すことで中空筒状にスリーブ本体3を形成する。この際、スリーブ本体3の小径面3a及び大径面3bを段差を介して形成しておく。また、注湯口5についても予め穿孔形成しておく。   First, the sleeve body 3 having the shape shown in FIG. The sleeve body 3 is formed in a hollow cylindrical shape by performing appropriate machining on the material made of the above-described materials. At this time, the small diameter surface 3a and the large diameter surface 3b of the sleeve body 3 are formed through a step. Further, the pouring port 5 is also perforated in advance.

次に、図2(b)に示すように、スリーブ本体3の大径面3bに断熱材、例えばセラミックスを溶射することで、大径面3bの内側にセラミックスの溶射層7を形成する。このようにして形成された溶射層7には、その加工態様に起因して多数の内部気孔が含有されると共に、その内周面7aには多数の表面開孔が形成される。また、溶射層7の厚みは、スリーブ本体3の内周に設けられた段差分、すなわち小径面3aと大径面3bとの内径の差に等しくなるように設定される。なお、溶射層7の材料としては、少なくとも断熱性を具備する限りにおいて、セラミックス以外の材料を使用することも可能である。   Next, as shown in FIG. 2B, a thermal spray material 7 such as ceramics is sprayed onto the large diameter surface 3b of the sleeve body 3, thereby forming a ceramic sprayed layer 7 inside the large diameter surface 3b. The sprayed layer 7 formed in this manner contains a large number of internal pores due to its processing mode, and a large number of surface openings are formed on its inner peripheral surface 7a. Further, the thickness of the thermal spray layer 7 is set to be equal to the step provided on the inner periphery of the sleeve body 3, that is, the difference in inner diameter between the small diameter surface 3a and the large diameter surface 3b. In addition, as a material of the thermal spray layer 7, it is also possible to use materials other than ceramics as long as it has at least heat insulation.

そして、然る後、スリーブ本体3の小径面3aに対して研磨加工、ここではホーニング加工を施すことで、小径面3aが所定の表面粗さに仕上げられると共に、その真円度や円筒度が所定の精度に仕上げられる。これにより、図1に示す完成品としてのプランジャスリーブ1が形成される。なお、当該ホーニング加工は溶射層7の内周面7aに対しても併せて実施することができ、これにより、溶射層7の内周面7aが平滑化されると共に小径面3aと同一径に仕上げられ、表面粗さや真円度、及び円筒度に関しても小径面3aと同程度もしくはこれに近い程度に仕上げられる。   After that, the small-diameter surface 3a of the sleeve body 3 is polished, here, honed, so that the small-diameter surface 3a is finished to a predetermined surface roughness, and its roundness and cylindricity are Finished to a predetermined accuracy. Thereby, the plunger sleeve 1 as a completed product shown in FIG. 1 is formed. The honing process can also be performed on the inner peripheral surface 7a of the sprayed layer 7, whereby the inner peripheral surface 7a of the sprayed layer 7 is smoothed and has the same diameter as the small diameter surface 3a. The surface roughness, roundness, and cylindricity are also finished to the same level or close to those of the small-diameter surface 3a.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係るプランジャスリーブもしくはその製造方法は、本発明の範囲内において任意に変更が可能である。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the plunger sleeve which concerns on this invention, or its manufacturing method can be changed arbitrarily within the scope of the present invention.

例えば上記実施形態では、製造コストの低減化を狙って、摺動面4の高速側領域をスリーブ本体3の小径面3aで構成した場合を例示したが、上記高速側領域を、スリーブ本体3とは別部材の内周面で形成することも可能である。   For example, in the above embodiment, the case where the high speed side region of the sliding surface 4 is configured by the small diameter surface 3a of the sleeve main body 3 is exemplified for the purpose of reducing the manufacturing cost. Can also be formed on the inner peripheral surface of another member.

図3はその一例を示すもので、同図に係るプランジャスリーブ11は、特に、スリーブ本体13の射出口16側に相対的に大径となる大径面13aを形成し、注湯口15側に大径面13aより小径となる小径面13bを形成する点、及び、射出口16側に設けた大径面13aの内側にスリーブ本体13とは別体となる内筒部材18を嵌着固定させた点をもって図1に係るプランジャスリーブ1とその構造を異にする。   FIG. 3 shows an example thereof. The plunger sleeve 11 according to FIG. 3 is formed with a large-diameter surface 13a having a relatively large diameter on the injection port 16 side of the sleeve body 13 and on the pouring port 15 side. The inner cylinder member 18, which is a separate body from the sleeve body 13, is fitted and fixed to the inside of the large diameter surface 13 a provided on the injection port 16 side and the small diameter surface 13 b having a smaller diameter than the large diameter surface 13 a. The structure of the plunger sleeve 1 according to FIG.

すなわち、この場合、摺動面4の切替え位置Psより高速側の領域は、内筒部材18の内周面18aで形成されるので、内筒部材18のみを、ダイカスト射出に際して要求される耐摩耗性や耐衝撃性等を満たす材料(例えばSKD61などの合金工具鋼)で形成すればよく、スリーブ本体13を比較的低コストに製作できる。なお、上記構成のプランジャスリーブ11の製造に際しては、先に内筒部材18をスリーブ本体13に嵌着固定した後にセラミックスの溶射層17を形成し、然る後、ホーニング加工で内筒部材18の内周面18aと溶射層17の内周面17aとを同時に研磨する方法を採るようにするのがよい。   That is, in this case, since the region on the high speed side of the switching position Ps of the sliding surface 4 is formed by the inner peripheral surface 18a of the inner cylindrical member 18, only the inner cylindrical member 18 is subjected to wear resistance required for die casting injection. The sleeve body 13 can be manufactured at a relatively low cost by forming it with a material satisfying the properties such as property and impact resistance (for example, alloy tool steel such as SKD61). In manufacturing the plunger sleeve 11 having the above-described configuration, the inner cylinder member 18 is first fitted and fixed to the sleeve main body 13 and then the ceramic sprayed layer 17 is formed. Thereafter, the inner cylinder member 18 is formed by honing. A method of polishing the inner peripheral surface 18a and the inner peripheral surface 17a of the sprayed layer 17 at the same time is preferable.

本発明の一実施形態に係るプランジャスリーブの断面図である。It is sectional drawing of the plunger sleeve which concerns on one Embodiment of this invention. プランジャスリーブの製作工程を概念的に説明する図であり、(a)はスリーブ本体単体の断面図、(b)は大径面の内側に溶射層を形成した段階のスリーブ本体の断面図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a plunger sleeve notionally, (a) is sectional drawing of a sleeve main body single-piece | unit, (b) is sectional drawing of the sleeve main body in the stage which formed the sprayed layer inside the large diameter surface. . 本発明の他の実施形態に係るプランジャスリーブの断面図である。It is sectional drawing of the plunger sleeve which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 プランジャスリーブ
2 プランジャチップ
3 スリーブ本体
3a 小径面
3b 大径面
4 摺動面
5 注湯口
6 射出口
7 溶射層
7a 内周面
11 プランジャスリーブ
13 スリーブ本体
13a 大径面
13b 小径面
15 注湯口
16 射出口
17 溶射層
17a 内周面
18 内筒部材
18a 内周面
Ps 切替え位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plunger sleeve 2 Plunger tip 3 Sleeve main body 3a Small diameter surface 3b Large diameter surface 4 Sliding surface 5 Pouring port 6 Injection port 7 Spraying layer 7a Inner peripheral surface 11 Plunger sleeve 13 Sleeve main body 13a Large diameter surface 13b Small diameter surface 15 Pouring port 16 Injection port 17 Sprayed layer 17a Inner peripheral surface 18 Inner cylinder member 18a Inner peripheral surface Ps Switching position

Claims (3)

スリーブ本体と、該スリーブ本体の内周に設けられプランジャチップが摺動可能な摺動面とを備えたプランジャスリーブであって、
前記摺動面は、前記プランジャチップの低速摺動から高速摺動への切替え位置を境として相互に異なる表面性状を有し、
前記摺動面のうち、前記切替え位置より低速側の領域は断熱材からなる多孔質層の内面で構成され、前記切替え位置より高速側の領域は金属製の研磨加工面で構成されているプランジャスリーブ。
A plunger sleeve provided with a sleeve body and a sliding surface provided on the inner periphery of the sleeve body on which a plunger tip can slide;
The sliding surface has different surface properties from each other at the switching position from the low-speed sliding to the high-speed sliding of the plunger tip,
Of the sliding surface, a region on the low speed side from the switching position is configured by an inner surface of a porous layer made of a heat insulating material, and a region on the high speed side from the switching position is configured by a metal polishing surface. sleeve.
前記研磨加工面の面粗さがRzで0.2μm以下である請求項1に記載のプランジャスリーブ。   The plunger sleeve according to claim 1, wherein the surface roughness of the polished surface is 0.2 μm or less in terms of Rz. スリーブ本体と、該スリーブ本体の内周に設けられプランジャチップが摺動可能な摺動面とを備えたプランジャスリーブの製造方法であって、
前記摺動面のうち、前記プランジャチップの低速摺動から高速摺動への切替え位置を境として前記切替え位置より低速側の領域を断熱材の溶射で形成する工程と、
前記切替え位置より高速側であって金属表面で構成される領域に対して研磨加工を施す工程とを含むプランジャスリーブの製造方法。
A method of manufacturing a plunger sleeve comprising a sleeve body and a sliding surface provided on the inner periphery of the sleeve body and capable of sliding the plunger tip,
Of the sliding surface, a step of forming a region on the low speed side from the switching position by spraying of a heat insulating material at the switching position from the low speed sliding to the high speed sliding of the plunger tip,
A method of manufacturing a plunger sleeve, including a step of polishing a region formed on a metal surface at a higher speed than the switching position.
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