JP2018015771A - 半凝固金属材料のプレス成形方法及び半凝固金属材料作成容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 半凝固金属材料の型崩れなどを抑制しつつ、最適な位置に半凝固金属材料を供給できるようにして、以って半凝固金属材料である被加工材の型崩れや固液分離の発生を抑制し、延いては成形品の全域において機械的性質の安定した製品を得る。
【解決手段】 本発明は、金属材料の溶湯から作成される半凝固金属材料を被加工材としてプレス成形する半凝固金属材料のプレス成形方法であって、型内供給用容器１に溶湯を投入して半凝固金属材料を作成する半凝固金属材料作成ステップと、前記型内供給用容器１をプレス機械の下型２の上に搬入する型内供給用容器搬入ステップと、前記型内供給用容器１の底部２０を開放して半凝固金属材料を前記下型２内に供給する半凝固金属材料供給ステップと、前記下型２内に供給された半凝固金属材料に対してプレス成形を行うプレス成形ステップと、を含むことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの軽金属やその他の金属を半凝固状態にして成形する半凝固金属材料のプレス成形方法及びプレス成形技術に関する。

従来から、アルミニウム合金等を成形する技術の１つとして、金型に溶融金属を加圧注入し、所定形状の製品を得る鋳造方法のダイカスト法が用いられてきた。溶湯を用いた場合、金型の寿命が短い、引け巣等が発生し製品の品質が十分でないなどの問題がある。

そこで近年は、このダイカスト法において、金型に注入する金属材料として、溶融金属の代わりに、固相成分と液相成分とを共存させた半溶融状態にある金属（半凝固金属又は半溶融金属）を用いて高圧鋳造する方法や、成形用の金型の中に、直接、半凝固金属（又は半溶融金属）を投入して成形する方法が開発されている。

半凝固金属スラリー（半凝固金属材料）を被加工材として直接、成形型に投入してプレス成形する場合、半凝固金属スラリーを金型へ投入するには、これまでは、半凝固金属スラリーを作成するスラリーカップから直接、金型へ投入していた。

ところで、スラリーカップは、均質な半凝固金属スラリー（半凝固金属材料）を作成するためには、溶湯を澱みなく均等に撹拌しながら冷却することが求められるため、円筒形や円すい台状のカップ状の容器であった。なお、投入姿勢は製品形状に合わせ、縦置き、横置きのいずれかである。
半凝固金属スラリーを金型内に直接投入した公知例としては、特許文献１、特許文献２などがある。

特開２００３−１３６２２３公報 特開２００９−１０６９５０号公報

特許文献１では、保持容器にて製作した半凝固金属スラリーを、保持容器を反転させる（裏返す）ことで金型の凹部に投入し圧縮成形させて成形品を得ている。

しかしながら、この方法では、半凝固金属スラリーの固相率が低いと被加工材自身で形状を保持することができず崩れてしまい、最適な位置に被加工材を設置することが困難である。

また、円錐台形状の被加工材の形状から成形品の形状にするまでの被加工材の流動距離が長いため、加圧により固相と液相の分離が起こり易いといった問題がある。
特許文献２においても、同様の問題が発生する。

本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたもので、半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）を成形型内に投入する際に、半凝固金属材料の型崩れなどを抑制しつつ、最適な位置に半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）を供給することができ、以って半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）である被加工材の型崩れや固液分離（固相と液相の分離）の発生を抑制することができ、延いては成形品の全域において機械的性質の安定した製品（均質な組織で機械的強度に優れた製品）を得ることができる半凝固金属材料のプレス成形方法及び半凝固金属材料作成容器を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る半凝固金属材料のプレス成形方法は、
金属材料の溶湯から作成される半凝固金属材料を被加工材としてプレス成形する半凝固金属材料のプレス成形方法であって、
型内供給用容器に溶湯を投入して半凝固金属材料を作成する半凝固金属材料作成ステップと、
作成した半凝固金属材料を収容した型内供給用容器をプレス機械の下型の上に搬入する型内供給用容器搬入ステップと、
前記下型の上に搬入した型内供給用容器の底部を開放して半凝固金属材料を前記下型内に供給する半凝固金属材料供給ステップと、
前記下型内に供給された半凝固金属材料に対してプレス成形を行うプレス成形ステップと、
を含むことを特徴とする。

本発明において、前記型内供給用容器搬入ステップと、前記半凝固金属材料供給ステップと、の間に、前記下型に対する型内供給用容器の位置決めを行う位置決めステップが含まれることを特徴とすることができる。

本発明において、前記半凝固金属材料作成ステップは、型内供給用容器内の溶湯を撹拌装置により撹拌しながら半凝固金属材料を作成することを特徴とすることができる。

本発明において、前記撹拌装置は、型内供給用容器内の溶湯内に挿入される金属製の棒状部材により撹拌することを特徴とすることができる。

本発明において、前記型内供給用容器の底部は、水平方向にスライドする扉により構成されることを特徴とすることができる。

また、本発明に係る半凝固金属材料作成容器は、
金属材料の溶湯から作成される半凝固金属材料を被加工材としてプレス成形する半凝固金属材料のプレス成形に用いられる半凝固金属材料作成容器であって、
溶湯を収容する収容部の底部が開放可能に構成されていることを特徴とする。

本発明において、前記半凝固金属材料作成容器の底部は、水平方向にスライドする扉により構成されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）を成形型内に投入する際に、半凝固金属材料の型崩れなどを抑制しつつ、最適な位置に半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）を供給することができ、以って半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）である被加工材の型崩れや固液分離の発生を抑制することができ、延いては成形品の全域において機械的性質の安定した製品（均質な組織で機械的強度に優れた製品）を得ることができる半凝固金属材料のプレス成形方法及び半凝固金属材料作成容器を提供することができる。

（Ａ）は本発明に係る一実施の形態で用いた半凝固金属スラリーを作成（製造）する型内供給用容器及び攪拌装置の平面図（底部開閉扉の閉状態にて半凝固金属スラリーを攪拌中の図）であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面断面図（Ａ−Ａ断面図）である（ステップ１〜２相当）。 （Ａ）は同上実施の形態に係る型内供給用容器の平面図（底部開閉扉の開状態）であり、（Ｂ）は（Ａ）の正面断面（Ｂ−Ｂ断面図）あり、（Ｃ）は（Ａ）の右側面図（但し、底部開閉扉の閉状態）である。 （Ａ）は同上実施の形態に係る攪拌装置の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。 （Ａ）は図１の状態から半凝固金属スラリーの機械撹拌が終わり半凝固金属スラリーを沈静させている状態を示した平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の型内供給用容器の正面図（断面図）である（ステップ３相当）。 （Ａ）は半凝固金属スラリーの作成が終了し、プレス機内の金型へ型内供給用容器をセット（位置決め含む）した状態を示す正面図（断面図）であり、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図である（ステップ４相当）。 （Ａ）は型内供給用容器内の半凝固金属スラリーを下型へ投入する状態を示した正面図（断面図）（底部開閉扉の開状態）であり、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図（底部開閉扉の開状態）である（ステップ５相当）。 （Ａ）はプレス成形開始付近における状態を示すプレス機械の正面図であり、（Ｂ）はプレス成形中（プレス下死点付近）における状態を示すプレス機械の正面図である（ステップ６相当）。 プレス成形が終了し成形品を金型から取り出した状態を示すプレス機械の正面図である（ステップ７相当）。

以下に、本発明の一実施の形態に係る半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）のプレス成形方法及び装置について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

半凝固金属スラリーを被加工材としてプレス成形等により加圧成形する場合に、半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）である被加工材の型崩れや固液分離の発生を抑制して、成形品の全域において機械的性質の安定した製品（均質な組織で機械的強度に優れた製品）を得ることができるようにするためには、金型（成形型）への被加工材の投入（供給）姿勢、及び、被加工材の流動距離を短くすることが望ましい。
これを実現するために、本発明者等は、以下の方法に想到し、実験を試みた。

なお、半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）としては、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの軽金属やその他の金属とすることができるが、他の金属或いは合金とすることができる。
また、半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）の固相率としては、例えば、約４０から７０％程度が想定される。

（１）金型（下型）の凹部の形状に合わせた型内供給用容器を準備し、その型内供給用容器内に半凝固金属スラリーを充填する。

（２）半凝固金属スラリーが充填された型内供給用容器を下型（下金型など）の上まで搬送し、下型と型内供給用容器の位置決めを行った後、型内供給用容器の底部を開放することで（例えば底板部を摺動させることで）、所望の一定位置に、型内供給用容器内に収容されている半凝固金属スラリー（被加工材）を落下させる。その後、迅速に、下型内より型内供給用容器を搬出し、上型（上金型など）が取り付けられたスライドを移動させてプレス成形を行う。

（３）なお、型内供給用容器内での半凝固金属スラリーの作成方法の一例としては、温度、重量を計測し、所定値とした溶湯を型内供給用容器内へ注湯する。
そして、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すような撹拌装置を用いて機械撹拌することが望ましいが、別途、電磁撹拌等により半凝固金属スラリーを作成したのち、その半凝固金属スラリーを型内供給用容器へ投入し型内供給用容器内にて形状を整えても良いし、その他の方法で作成しても良いが、半凝固金属スラリー内部に空隙等の欠陥が無いことが求められる。

（４）型内供給用容器の半凝固金属スラリーを収容する部分の材質は断熱性があればより安定して半凝固金属スラリーを製造することができる。例えば、セラミック材やケイ酸カルシウム等からなる断熱材などを使用することができる。
ただし、型内供給用容器の半凝固金属スラリーを収容する部分を金属製としても、予め塗布剤を塗布し、ＢＮ粉末やタルク粉末を噴霧し温度を例えば２５０°Ｃ以上としておくことで使用することも可能である。

上記を実現するために、本実施の形態では、型内供給用容器（半凝固金属材料作成容器）１として、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すような構成を採用した。
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示したように、型内供給用容器１は、半凝固金属スラリーを収容する断熱材で覆われた断面楕円状の収容部１０と、開閉可能な底部２０と、下型に対する相対位置を決めるための位置決め部３０と、を含んで構成されている。
なお、半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）としては、ここでは、例えば、Ａ６０６１（融点６７０°Ｃ）を用いて実験を行った。

収容部１０は、例えば、アルミニウム合金等の半凝固金属材料の溶湯に溶けない成分（ケイ酸カルシウムなど）よりなる断熱材（例えば、商品名：ルミボード：株式会社 日本アスベスト製）を切削して形成し、溶湯と接触しない部分は骨格材（フレーム材）として鋼材（鉄やステンレスなど）（その他の金属材料や樹脂材料などとすることも可能である）を用いた。なお、断熱材は、セラミックスなどを採用することもできる。

収容部１０は、それ自身は底部が開放されているので、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、収容部１０に投入（注入）された溶湯を落下させずに収容保持することができるように、収容部１０の底面に接触して底部２０が設けられている。

かかる底部２０は、図１（Ａ）の上下方向中央部付近（Ａ−Ａ断面線）において２分割され、それぞれの底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂが相互に離間する方向に移動（スライド）されることで開状態（収容部１０の底部開放状態）とされ、それぞれの底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂが相互に接近する方向に移動（スライド）されることで閉状態（収容部１０の底部閉塞状態）となるように、開閉可能に構成されている。

本実施の形態では、底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂは、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、開閉レバー２１を図２（Ｂ）の下方に押し下げることで、リンク機構２２を介して、底部開閉扉２０Ａは図２（Ａ）、図２（Ｃ）におい上方にスライドされ、底部開閉扉２０Ｂは図２（Ａ）、図２（Ｃ）において下方にスライドされることにより、底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂが相互に離間して収容部１０の底部２０が開放される（開動作される）ようになっている。なお、底部開閉扉２０Ａ（或いは２０Ｂ）は、これと一体的なスライドガイドピン２３がフレーム材に嵌挿支持されて、そのスライドがフレーム材により案内されるように構成されている。
なお、本実施の形態においては、底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂは共に、水平方向に移動されるように構成されている。

また、図２（Ｃ）等に示したように、スライドガイドピン２３には弾性要素であるコイルスプリング２４が備えられていて、このスプリング２４がフレーム材に作用して、底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂを閉方向に付勢している。従って、開閉レバー２１を図２（Ｂ）において下方に押し下げる力を作用させない場合には、底部開閉扉２０Ａは図２（Ａ）、図２（Ｃ）におい下方（閉方向）に付勢され、底部開閉扉２０Ｂは図２（Ａ）、図２（Ｃ）において上方（閉方向）に付勢されることにより、底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂが相互に接近して当接し、収容部１０の底部２０が閉塞される（閉じられる：閉動作される）ようになっている。

底部２０（底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂ）についても、収容部１０の側壁等と同様に、例えば、アルミニウム合金等の溶湯に溶けない成分（ケイ酸カルシウムなど）よりなる断熱材（例えば、商品名：ルミボード：株式会社 日本アスベスト製）により形成し、溶湯と接触しない部分は骨格材（フレーム材）として鋼材（鉄やステンレスなど）（その他の金属材料や樹脂材料などとすることも可能である）を用いた構成とすることができる。

なお、収容部１０及び底部２０（底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂ）のアルミニウム溶湯と接触する表面には、溶湯を注ぐ前に予めＢＮ（ＳＤＫ株式会社製ボロンナイトライド粉末）を噴霧等により適用した。

また、本実施の形態では、下型２に対する相対位置を決めるための位置決め部３０は、図１、図２、図５等に示すようにして下型２の凹部２Ａに対して位置決めを行う位置調整ボルト３１を含んで構成されている。位置調整ボルト３１は型内供給用容器１のフレーム材に位置調整及び高さ調整可能に締結固定されている。

以上のような構成の型内供給用容器１を用いて、本実施の形態では、以下のようにして半凝固金属スラリー（半凝固金属材料）のプレス成形を行う。

ステップ１では、図１（Ｂ）に示すように、底部２０（底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂ）を閉じた状態にて、収容部１０に所定のアルミニウム合金等の溶湯Ｙを投入する。このとき、撹拌装置５０は、図１（Ｂ）のように収容部１０に挿入しておくこともできるし、溶湯Ｙの投入後に収容部１０に挿入することも可能である。

なお、本実施の形態では、収容部１０の概略寸法は長さ２２０ｍｍ×幅４５ｍｍ×深さ５０ｍｍの小判型形状で落下方向に（下側が広がる向きに）勾配（落下勾配）を３〜５°程度付けてある（図２（Ｂ）参照）。

ステップ２では、図１（Ａ）、図１（Ｂ）等に示すように、収容部１０内に収容されている溶湯Ｙにその先端が挿入された棒状部材（ピン）５２を有する撹拌装置５０にて溶湯Ｙを撹拌する。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）に撹拌装置５０の一構成例を示すが、ここでは、例えば、太さφ１０ｍｍ×全長１５０ｍｍの棒状部材（ピン）５２（使用した鋼材の材質：ＳＫ５）を、ベース部材（例えばアルミブロック）５１に６本取り付けた構成とした。これらの棒状（柱状）形状のピン５２をベース部材（アルミブロック）５１に一定間隔（例えば、中心ピッチ３０ｍｍ）で締結或いは溶接などの方法で固定的に取り付けた。ピン５２には予めＢＮ（ＳＤＫ株式会社製ボロンナイトライド粉末）を噴霧等により適用した。なお、撹拌終了後には、付着したアルミニウム片（溶湯由来）を金属ナイフ等で削ぎ落し、ＢＮを噴霧して次回のプレス成形に備えるようにした。

撹拌は、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、その先端側が溶湯Ｙ内に挿入されたピン５２が収容部１０の側壁（内壁）と接触しない範囲で、ベース部材（アルミブロック）５１を平行に保ったまま、ベース部材（アルミブロック）５１の中心（中心に設けた温度センサ（熱電対）５３）を楕円状に旋回させるようにして行った（図１（Ａ）の撹拌軌跡参照）。但し、スペースがあれば、このような撹拌軌跡に限定されるものではなく、ベース部材（アルミブロック）５１の中心付近（中心付近に設けた温度センサ（熱電対）５３）を回転中心としてベース部材（アルミブロック）５１延いてはピン５２を回転させることなども可能である。
なお、温度センサ（熱電対）５３により検出した溶湯の温度に基づいて溶湯の状態を判断して、撹拌を終了する時期など決定することができる。

ステップ３では、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、所定時間の撹拌を終えたら、型内供給用容器１の収容部１０から撹拌装置５０を引き抜き、半凝固金属スラリー（半凝固金属材料）Ｓを沈静させる。

上記ステップ１〜ステップ３が、本発明に係る半凝固金属材料作成ステップに相当する。

ステップ４では、ステップ３にて沈静させて半凝固金属スラリーＳの作成が完了したら、プレス機械内へ型内供給用容器１を搬入し、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、プレス機械のベッドに設置されている下型２の上に型内供給用容器１をセット（位置決め含む）する。本実施の形態では、予め調整された位置決め部３０の位置調整ボルト３１と、下型２に設けた位置決めに利用可能な突起部等と、を係合させることで、型内供給用容器１の下型２の凹部２Ａに対する水平面内における位置決め及び高さ方向の位置決め（位置調整ボルト３１の長さ調整）が行われる。
但し、位置決め方法は、これに限定されるものではなく、型内供給用容器１をロボット等に支持させる場合には、位置センサや画像処理などにより位置決めを行うことも可能である。

当該ステップ４の「プレス機械内へ型内供給用容器１を搬入し、プレス機械のベッドに設置されている下型２の上に型内供給用容器１をセットする」とった処理が、本発明に係る型内供給用容器搬入ステップに相当する。
また、当該ステップ４における位置決めが、本発明に係る位置決めステップに相当する。

ステップ５では、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、開閉レバー２１を押し下げることで底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂを開いて底部２０を開放し、型内供給用容器１の収容部１０に収容されていた半凝固金属スラリーＳを下型２の凹部２Ａへ投入する。
かかるステップ５が、本発明に係る半凝固金属材料供給ステップに相当する。

ステップ６では、型内供給用容器１をプレス機械から退避させ、プレス機械のスライド３に取り付けられた上型４を上死点位置（図７（Ａ）参照）から下降させて、図７（Ｂ）に示すように、下型２の凹部２Ａに収容されている半凝固金属スラリーＳ（被加工材）に対してプレス成形を行う（図７（Ｂ）はスライド３の下死点位置）。
かかるステップ６が、本発明に係るプレス成形ステップに相当する。

ステップ７では、プレス成形が終了し、スライド３延いては上型４を上死点に向けて上昇させると共に、ノックアウト５を上昇させて成形品Ｐを下型２から取り出し（図８参照）、次回プレス成形に備える。

以上のような方法により、本実施の形態に係る型内供給用容器１を用いて半凝固金属スラリー（被加工材）を金型（下型）へ投入してプレス成形を行ったところ、型内供給用容器１の収容部１０の底部を開放して半凝固金属スラリー（被加工材）を低い位置（下型に近い位置）から下方に落下させるため、従来のようにカップ状の容器を反転させて半凝固金属スラリー（被加工材）を落下させる場合に比べて、比較的静か或いは穏やかに半凝固金属スラリー（被加工材）を金型内に投入することができた。

従って、従来のような金型投入時における半凝固金属スラリー（被加工材）の固液分離の問題の発生を抑制することができ、以って品質のバラツキが少なく、成形品の全域において均質で安定した機械的性質を得ることが可能となる。

また、型内供給用容器１を用いた本実施の形態によれば、半凝固金属スラリー（被加工材）被加工材と金型の位置関係を安定させることができるため、完成品（成形品）の品質のバラツキを少なくすることができる。

更に、本実施の形態によれば、型内供給用容器１で作成した半凝固金属スラリー（被加工材）を底部を開放して金型（下型）へ投入することができるので、従来のようにカップ状の容器を反転させて半凝固金属スラリー（被加工材）を落下させる場合のような反転のためのスペースが必要でないことから、また、底部を開放して半凝固金属スラリー（被加工材）を落下させるため離型性も良いため、型内供給用容器１の収容部１０の形状を完成品の形状に近づけることができ、以って被加工材の流動長を短くすることができたため、固液分離の問題が発生せず、成形品の全域において均質で安定した機械的性質を得ることが可能である。

すなわち、本実施の形態によれば、半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）を成形型内に投入する際に、半凝固金属材料の型崩れなどを抑制しつつ、最適な位置に半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）を供給することができ、以って半凝固金属材料（半凝固金属スラリー）である被加工材の型崩れや固液分離の発生を抑制することができ、延いては成形品の全域において機械的性質の安定した製品（均質な組織で機械的強度に優れた製品）を得ることができる半凝固金属材料のプレス成形方法及び半凝固金属材料作成容器（型内供給用容器）を提供することができる。

なお、本実施の形態において、攪拌装置５０の各ピン５２は自転させる構成ではないが、自身の長手方向中心軸廻りに電動モータ駆動等により自転させる構成とすることができる。

また、攪拌装置５０のピン５２の配設ピッチは、収容部１０の形状によっては等間隔である必要はなく、また同じ太さ長さのピンでなくとも良いものであり、収容部１０の形状による夫々の場所の溶湯量（幅、深さ）によってピン寸法を決定することができる。更に、収容部１０の形状によっては、一の型内供給用容器１に対して複数の攪拌装置５０を使用することができる。

また、本実施の形態では、ピン５２により溶湯を機械的に撹拌する機械的撹拌装置を採用したが、本発明は、これに限定されるものではなく、振動を与えて撹拌するもの、或いはリニア電磁コイルを用いた電磁式撹拌装置などとすることも可能である。

また、棒状部材であるピン５２を金属製とすることで、ピン５２の下端側を溶湯（半凝固金属スラリー）に浸けたときに溶湯から受ける熱を、ピン５２の上端側延いてはベース部（アルミブロック）５１へ伝導して放熱させることができる。従って、ピン５２の本数や位置や長さなどを適宜に設定することで、半凝固金属スラリーの冷却速度を速めたり、冷却速度を部位ごとに最適に制御することができるなど、良質な半凝固金属スラリー（被加工材）の作成に貢献することができる。

また、本実施の形態では、型内供給用容器１の収容部１０の底部２０は、２分割の底部開閉扉２０Ａ，２０Ｂを横方向（水平方向）に移動（スライド）させて開閉する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、単一（一枚）の扉を横方向（水平方向）にスライドさせる構成とすることも可能である。また、枢支されて下方に向けて揺動可能な扉により開閉（２つの扉により観音扉状に開閉）させる構成などとすることもできる。

但し、水平方向へのスライド方式の開閉扉の場合には、収容部１０の底部２０（収容部１０に収容されている半凝固金属スラリーの下面）から下型２の凹部２Ａの底面との距離を短く（自由落下高さを低く）できることから、下方に向けて揺動可能な扉により構成する場合（扉が下方に向けて開くため、扉が凹部２Ａの底面と干渉しないように扉分の高さを確保する必要がある場合）に比べて、収容部１０に収容されている半凝固金属スラリーが落下する際の衝撃を小さくすることができるため、型崩れや固液分離などの問題が発生するおそれを低減することができ、成形品の全域において均質で安定した機械的性質を得ることに一層貢献可能である。

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 型内供給用容器（半凝固金属材料作成容器）
２ 下型
２Ａ 凹部
３ スライド
４ 上型
５ ノックアウト
１０ 収容部
２０ 底部
２０Ａ，２０Ｂ 底部開閉扉
３０ 位置決め部
３１ 位置調整ボルト
５０ 攪拌装置
５２ ピン（棒状部材）
Ｐ 成形品
Ｓ 半凝固金属スラリー（被加工材）
Ｙ 溶湯

Claims (7)

1. 金属材料の溶湯から作成される半凝固金属材料を被加工材としてプレス成形する半凝固金属材料のプレス成形方法であって、
   型内供給用容器に溶湯を投入して半凝固金属材料を作成する半凝固金属材料作成ステップと、
   作成した半凝固金属材料を収容した型内供給用容器をプレス機械の下型の上に搬入する型内供給用容器搬入ステップと、
   前記下型の上に搬入した型内供給用容器の底部を開放して半凝固金属材料を前記下型内に供給する半凝固金属材料供給ステップと、
   前記下型内に供給された半凝固金属材料に対してプレス成形を行うプレス成形ステップと、
   を含むことを特徴とする半凝固金属材料のプレス成形方法。
2. 前記型内供給用容器搬入ステップと、前記半凝固金属材料供給ステップと、の間に、前記下型に対する型内供給用容器の位置決めを行う位置決めステップが含まれることを特徴とする請求項１に記載の半凝固金属材料のプレス成形方法。
3. 前記半凝固金属材料作成ステップは、型内供給用容器内の溶湯を撹拌装置により撹拌しながら半凝固金属材料を作成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半凝固金属材料のプレス成形方法。
4. 前記撹拌装置は、型内供給用容器内の溶湯内に挿入される金属製の棒状部材により撹拌することを特徴とする請求項３に記載の半凝固金属材料のプレス成形方法。
5. 前記型内供給用容器の底部は、水平方向にスライドする扉により構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の半凝固金属材料のプレス成形方法。
6. 金属材料の溶湯から作成される半凝固金属材料を被加工材としてプレス成形する半凝固金属材料のプレス成形に用いられる半凝固金属材料作成容器であって、
   溶湯を収容する収容部の底部が開放可能に構成されていることを特徴とする半凝固金属材料作成容器。
7. 前記半凝固金属材料作成容器の底部は、水平方向にスライドする扉により構成されることを特徴とする請求項６に記載の半凝固金属材料作成容器。

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