JP2018020355A - Forging system of semi-solidified slurry - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forging system of semi-solidified slurry which can continuously perform the forming according to the forging using semi-solidified slurry as raw material in a short time, also permits mass production of a forged product by virtue of improvement of yield and can be provided with a simple constitution and at a low cost.SOLUTION: A forging system of semi-solidified slurry includes: a heating furnace 11 which heats semi-solidified slurry P so as to get to a prescribed temperature; a turn table 1 made by arranging a press lower mold 2 at every equal angle interval along a circumferential direction so as to supply the semi-solidified slurry P heated by the heating furnace 11 at every one piece; and a driving part Q which rotates and drives the turn table 1 intermittently at a predetermined pitch interval. Further, on a circumferential area of the turn table 1 so as to correspond to the press lower molds 2 arranged at every equal angle interval, a projection area S1 on which a projection mechanism 4 of the semi-solidified slurry P is arranged, a press casting area S3 on which a press casting machine 5 is arranged and a take-out area S5 on which a take-out robot 9 is arranged are provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は例えば球状等の所定形状に成形された半凝固スラリを素材として、これの加熱後で投入した金型内で鍛造によって成形品を連続的に成形処理できるようにした半凝固スラリの鍛造システムに関する。   The present invention is a semi-solid slurry forging in which, for example, a semi-solid slurry formed into a predetermined shape such as a spherical shape is used as a raw material, and a molded product can be continuously formed by forging in a mold charged after heating. About the system.

従来から、プレス上型とプレス下型とを用いて、アルミニウム合金などの金属素材を当該プレス上型とプレス下型とで形成されるキャビティ内で圧縮変形し、上下両型のキャビティ内形と同一形状の製品を加工する型鍛造が行われている。近年では、例えば、自動車部品などの製造において、部品の軽量化を図るため、金属素材としてアルミニウム合金などが多用され、その製造には例えばこの型鍛造が利用されている。   Conventionally, using an upper press die and a lower press die, a metal material such as an aluminum alloy is compressed and deformed in a cavity formed by the upper press die and the lower press die. Die forging is performed to process products of the same shape. In recent years, for example, in the manufacture of automobile parts and the like, in order to reduce the weight of the parts, an aluminum alloy or the like is frequently used as a metal material, and for example, this die forging is used.

近年においては、この型鍛造として、例えばチクソキャスティング法、レオキャスティング法等の半凝固スラリによる成形法がある。これらの成形法によると、従来の鋳造法に比べて収縮巣や偏析が少なく、半凝固スラリ内の金属組織が均一であるために、成形された製品の機械的性質が優れており、しかも、金型の寿命が長いことや、成形サイクルが短いこと等によるコスト低減の利点もある。   In recent years, as this die forging, there is a molding method using a semi-solid slurry such as a thixocasting method or a rheocasting method. According to these molding methods, there are less shrinkage and segregation compared with conventional casting methods, and the metal structure in the semi-solid slurry is uniform, so the mechanical properties of the molded product are excellent, There are also advantages of cost reduction due to the long life of the mold and the short molding cycle.

また、例えば、特許文献1に開示されているように、半凝固スラリによるプレス下型とプレス上型とを備えた鍛造成形部において、最終加圧力が確保され、しかも、製品の体積が一定に維持されるように、前記プレス下型に形成されたキャビティの内面の一部となる先端面を有する可動ロッドを位置決め制御し、半凝固スラリを鍛造成形して得た製品の品質を向上できるものとした鍛造装置が提案されている。   Further, for example, as disclosed in Patent Document 1, a final pressurizing force is ensured in a forging portion having a press lower die and a press upper die using a semi-solid slurry, and the product volume is kept constant. The quality of the product obtained by forging and molding a semi-solid slurry by controlling the positioning of a movable rod having a tip surface that becomes a part of the inner surface of the cavity formed in the lower mold so as to be maintained. A forging device has been proposed.

特開2005−34851号公報JP 2005-34851 A

しかしながら、特許文献1による鍛造装置は、鍛造成形部におけるキャビティの内面の一部となる可動ロッドの位置決め制御は可能であっても、搬送用ロボットによる半凝固スラリの投入および取出の各プロセスが、前記鍛造成形部とは個別に設定されていて、投入処理・鍛造成形処理・取出処理が複数の半凝固スラリに対して個別に実施されることから、時間的なロスが生じ、歩留まりも向上しないものとなる。   However, the forging device according to Patent Document 1 is capable of positioning control of the movable rod that becomes a part of the inner surface of the cavity in the forging portion, but each process of feeding and removing the semi-solid slurry by the transport robot Since it is set separately from the forging part, the input process, forging process and take-out process are performed individually for a plurality of semi-solid slurries, resulting in a time loss and no improvement in yield. It will be a thing.

そこで本発明は上述したような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、半凝固スラリを素材とした鍛造による成形処理が短時間で連続的に行えると同時に、歩留まりの向上により半凝固スラリの鍛造成形品の量産化も可能となり、簡易な構成で且つ安価に提供できる半凝固スラリの鍛造システムを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been created in view of the above-described conventional circumstances, and the forming process by forging using a semi-solid slurry as a raw material can be performed continuously in a short time, and at the same time the semi-solid slurry is improved by improving the yield. It is also possible to provide a semi-solid slurry forging system that can be mass-produced and can be provided at a low cost with a simple configuration.

上述した課題を解決するため、本発明にあっては、後述する発明を実施するための形態における使用符号を付記して説明すると、半凝固スラリPを所定温度となるように加熱する加熱炉11と、この加熱炉11によって加熱された半凝固スラリPが供給されるよう円周方向に沿って等角度間隔毎にプレス下型2が配置されてなるターンテーブル1と、このターンテーブル1を所定のピッチ間隔で間欠的に回転駆動させる駆動部Qとを備え、等角度間隔毎に配置されたプレス下型2に対応すべくターンテーブル1の周回域には、半凝固スラリPの投入機構4を配置した投入エリアS1、プレス鋳造機5を配置したプレス鋳造成形エリアS3、取出ロボット9を配置した取出エリアS5を設けてなることを特徴とする。
前記プレス鋳造機5は、半凝固スラリPを所定の圧力によるプレス鍛造でプレス下型2によって成形されるよう昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備えたものとすることができる。
In order to solve the above-described problems, in the present invention, a description will be given with reference numerals in the form for carrying out the invention to be described later. When the semi-solid slurry P is heated to a predetermined temperature, the heating furnace 11 is heated. A turntable 1 in which press lower molds 2 are arranged at equal angular intervals along the circumferential direction so that the semi-solid slurry P heated by the heating furnace 11 is supplied; And a drive unit Q that is intermittently driven to rotate at a pitch interval of, and a semi-solid slurry P feeding mechanism 4 in the circumference area of the turntable 1 to correspond to the press lower die 2 arranged at equal angular intervals. Is provided with a feeding area S1 in which the press casting machine 5 is placed, and a take-out area S5 in which the take-out robot 9 is placed.
The press casting machine 5 has an upper press die 8 on a movable die plate 7 that can be moved up and down in conjunction with the lifting mechanism 6 so that the semi-solid slurry P is formed by the press lower die 2 by press forging with a predetermined pressure. It can be provided.

以上のように構成された本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムにあって、駆動部Qは、ターンテーブル1を間欠的に所定の等角度間隔でピッチ回転する毎に投入エリアS1・プレス鋳造成形エリアS3・取出エリアS5と順次移行させる。
駆動部Qによりターンテーブル1が回転してプレス鋳造成形エリアS3に移動すると、プレス鋳造機5の昇降機構6によって可動ダイプレート7を下降させ、プレス上型8によるプレス鍛造で、加熱炉11により加熱した半凝固スラリPをプレス下型2の内面形状に対応した形態となして成形させる。
In the semi-solid slurry forging system according to the present invention configured as described above, the drive unit Q is intermittently rotated at a predetermined equiangular interval to turn the turntable 1 at the input area S1 and press casting. The molding area S3 and the removal area S5 are sequentially shifted.
When the turntable 1 is rotated by the drive unit Q and moved to the press casting molding area S3, the movable die plate 7 is lowered by the lifting mechanism 6 of the press casting machine 5, and the press forging by the press upper die 8 is performed by the heating furnace 11. The heated semi-solid slurry P is molded into a form corresponding to the inner shape of the lower press mold 2.

本発明は以上説明したように構成されているため、半凝固スラリPを素材とした鍛造による成形処理が短時間で連続的に行えると同時に、歩留まりの向上により半凝固スラリPの鍛造成形品の量産化も可能となり、簡易な構成で且つ安価に提供できるものとなる。   Since the present invention is configured as described above, the forging process using the semi-solid slurry P can be performed continuously in a short time, and at the same time, the yield of the semi-solid slurry P can be improved. Mass production is also possible, and a simple configuration can be provided at low cost.

すなわち、これは本発明が、半凝固スラリPを所定温度となるように加熱する加熱炉11と、この加熱炉11によって加熱された半凝固スラリPを1個ずつ供給されるよう円周方向に沿って等角度間隔毎にプレス下型2が配置されてなるターンテーブル1と、このターンテーブル1を所定のピッチ間隔で間欠的に回転駆動させる駆動部Qとを備え、等角度間隔毎に配置された前記プレス下型2に対応すべくターンテーブル1の周回域には、半凝固スラリPの投入機構4を配置した投入エリアS1、プレス鋳造機5を配置したプレス鋳造成形エリアS3、取出ロボット9を配置した取出エリアS5を設けてなるからであり、これにより、半凝固スラリPの鍛造成形品の連続した量産化が可能となる安価な半凝固スラリPの鍛造システムを容易に構築することができる。   That is, this is because the present invention provides a heating furnace 11 that heats the semi-solid slurry P to a predetermined temperature, and a semi-solid slurry P heated by the heating furnace 11 one by one in the circumferential direction. A turntable 1 in which a press lower die 2 is arranged at regular angular intervals along the drive table Q and a drive unit Q that intermittently drives the turntable 1 at a predetermined pitch interval, and is arranged at regular angular intervals. In order to correspond to the pressed lower mold 2, in the turntable 1, the feeding area S 1 in which the semi-solid slurry P feeding mechanism 4 is disposed, the press casting molding area S 3 in which the press casting machine 5 is disposed, the take-out robot This is because an extraction area S5 in which 9 is disposed is provided, which makes it easy to forge an inexpensive semi-solid slurry P forging system that enables continuous mass production of semi-solid slurry P forged products. It can be built.

前記プレス鋳造機5は、半凝固スラリPを所定の圧力によるプレス鍛造でプレス下型2によって成形されるよう昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備えたので、半凝固スラリPを素材とした鍛造による成形処理がターンテーブル1の周回域において短時間で連続的に行える。   The press casting machine 5 has an upper press die 8 on a movable die plate 7 that can be moved up and down in conjunction with the lifting mechanism 6 so that the semi-solid slurry P is formed by the press lower die 2 by press forging with a predetermined pressure. Thus, the forging process using the semi-solid slurry P can be performed continuously in a short time in the turntable 1.

尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付した。本発明は、これらの記載、図面中の符号等によって示された構造・形状等に限定されない。   In addition, the code | symbol attached | subjected in each means of the means for solving said subject and the effect of invention was attached | subjected in order to make easy reference with the part which shows each structure part described in drawing. The present invention is not limited to these descriptions, structures, shapes, and the like indicated by reference numerals and the like in the drawings.

本発明を実施するための一形態における半凝固スラリの鍛造システムの概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the forge system of the semi-solid slurry in one form for implementing this invention. 鍛造システムにおける加熱炉の他の例を示し、(a)は投入機構により半凝固スラリを加熱炉からプレス下型のプレス成形用キャビティ位置まで搬送させた状態の断面図、(b)は昇降機構によって可動ダイプレートを降下させる直前の状態の断面図、(c)はプレス上型とプレス下型との接合によって半凝固スラリをプレス鍛造した状態の断面図である。The other example of the heating furnace in a forging system is shown, (a) is sectional drawing of the state which conveyed the semi-solid slurry from the heating furnace to the press molding cavity position of a press lower mold | type by the injection mechanism, (b) is a raising / lowering mechanism FIG. 6C is a cross-sectional view of a state immediately before the movable die plate is lowered by FIG. 5C, and FIG. 5C is a cross-sectional view of a state where the semi-solid slurry is press-forged by joining the upper press die and the lower press die. 本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムの他の実施形態の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of other embodiment of the forge system of the semi-solid slurry based on this invention. 本発明の他の実施形態の概略を示すもので、(a)および(b)は、スリーブ内で半凝固スラリをプレス下型のプレス成形用キャビティに向けてプレスする前後の状態を示す断面図、(c)はプレス後のプレス上型とプレス下型とを離間した状態の断面図である。FIGS. 4A and 4B are schematic views showing other embodiments of the present invention, and FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views showing a state before and after pressing a semi-solid slurry into a press molding cavity of a press lower mold in a sleeve. FIGS. (C) is sectional drawing of the state which spaced apart the press upper type | mold and press lower type | mold after a press. 本発明の更に他の実施形態の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of other embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明を実施するための一形態を説明すると、図において示される符号1は、本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムを構成する扁平円板状のターンテーブルである。該ターンテーブル1は、図1に示すように、そのテーブル回転中心軸Cが駆動部Qに連繋されており、半凝固スラリPを成形するための順次時計方向に間欠的に水平回転可能となし、ターンテーブル1が間欠的に1ピッチとしての例えば角度60°回転する毎に投入エリアS1、インサートエリアS2、プレス鋳造成形エリアS3、冷却エリアS4、取出エリアS5、離型剤スプレーエリアS6と順次移行するものとしてある。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Reference numeral 1 shown in the drawings is a flat disk-like turntable constituting a semi-solid slurry forging system according to the present invention. . As shown in FIG. 1, the turntable 1 has a table rotation center axis C connected to a drive unit Q, and can be horizontally rotated intermittently clockwise in order to form the semi-solid slurry P. Each time the turntable 1 is intermittently rotated, for example, at an angle of 60 ° as one pitch, a charging area S1, an insert area S2, a press casting molding area S3, a cooling area S4, a removal area S5, and a release agent spray area S6 are sequentially provided. It is meant to be migrated.

すなわち、ターンテーブル1は、その円周方向に沿って半凝固スラリPを例えば1個ずつ供給されるよう例えば角度60°間隔毎に、合計6個のプレス下型2が配置されている。このプレス下型2は、全体的には略矩形状のブロック上面にプレス成形用キャビティ3が形成されてなる。また、ターンテーブル1の周回域の前記投入エリアS1の上方には、1つのプレス下型2のプレス成形用キャビティ3内に半凝固スラリPを落とし込むための後述する複数軸関節構造のロボットアーム4bによる投入機構4が配置されている。   That is, the turntable 1 has a total of six lower press dies 2 arranged at intervals of, for example, an angle of 60 ° so that, for example, one piece of semi-solid slurry P is supplied along the circumferential direction. The lower press mold 2 is formed by forming a press molding cavity 3 on the upper surface of a generally rectangular block. Further, a robot arm 4b having a multi-axis joint structure, which will be described later, for dropping the semi-solid slurry P into the press molding cavity 3 of one press lower die 2 is provided above the input area S1 in the turn area of the turntable 1. The charging mechanism 4 is arranged.

さらにターンテーブル1の周回域において、投入機構4の位置から下流側へ向けて角度120°位置である前記プレス鋳造成形エリアS3には、プレス成形用キャビティ3内にある半凝固スラリPを所定の圧力でのプレス鍛造により成形されるよう昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備えたプレス鋳造機5が配置されている。さらにターンテーブル1の周回域において、プレス鋳造機5の位置から下流側へ向けて角度120°位置である前記取出エリアS5には、鍛造成形された半凝固スラリPを取り出すための取出ロボット9が配置されている。   Further, the semi-solid slurry P in the press molding cavity 3 is placed in a predetermined area in the press casting molding area S3 at an angle of 120 ° from the input mechanism 4 to the downstream side in the circulation area of the turntable 1. A press casting machine 5 having a press upper die 8 is disposed on a movable die plate 7 which can be moved up and down in conjunction with the lifting mechanism 6 so as to be formed by press forging under pressure. Further, a take-out robot 9 for taking out the semi-solid slurry P that has been forged is provided in the take-out area S5 at an angle of 120 ° from the position of the press casting machine 5 toward the downstream side in the turn area of the turntable 1. Has been placed.

このように投入機構4によってプレス下型2のプレス成形用キャビティ3に投入された半凝固スラリPをプレス鋳造機5の例えば平坦な下面を有するプレス上型8によって所定の圧力で圧縮することでプレス成形用キャビティ3の内面形状に合わせた鍛造成形品が形成される。例えば1秒間に60°回転する動作を1ピッチとすれば、2ピッチ(2秒間)で1個の割合で前記半凝固スラリPの鍛造成形品が連続成形される。   The semi-solid slurry P charged into the press molding cavity 3 of the lower press mold 2 by the charging mechanism 4 in this way is compressed with a predetermined pressure by the press upper mold 8 having a flat lower surface of the press casting machine 5. A forged molded product is formed in accordance with the inner shape of the press molding cavity 3. For example, if the operation of rotating 60 ° per second is 1 pitch, the forged molded product of the semi-solid slurry P is continuously formed at a rate of 1 at 2 pitches (2 seconds).

半凝固スラリPは所謂チクソボールと称する鋳塊である。すなわち、半凝固スラリPは、例えばアルミニウム合金・マグネシウム合金・亜鉛合金のいずれかの溶解可能な合金を電磁攪拌して微細化半凝固組織となし、例えば所望の径・重量の球状に成形凝固(固化)してなるものである。半凝固スラリPは平均の球径が36〜58mmの球状で全体が均一で微細な初晶組織(デンドライト)を含む金属組織の元となる核によって形成されている。また、球径が36mm(最小値)以下であっても酸化しない程度の大きさであれば良いが、球径が58mm以上となってあまり大きすぎると核がばらつく。よって、半凝固スラリPの平均の球径Rは36〜58mmであることが好適である。なお、半凝固スラリPを球状にする他に、例えば中心から各面までの距離が略同じ多面体構造、あるいは円柱状でも良い。   The semi-solid slurry P is an ingot called a so-called thixo ball. That is, the semi-solid slurry P is, for example, an aluminum alloy, a magnesium alloy, or a zinc alloy that can be melted and electromagnetically stirred to form a refined semi-solid structure. Solidified). The semi-solid slurry P is formed of nuclei that are the basis of a metal structure including a spherical structure with an average sphere diameter of 36 to 58 mm and a uniform and fine primary crystal structure (dendrites) as a whole. Further, it is sufficient that the sphere diameter is 36 mm (minimum value) or less as long as it does not oxidize, but if the sphere diameter is 58 mm or more and too large, the nuclei vary. Therefore, it is preferable that the average sphere diameter R of the semi-solid slurry P is 36 to 58 mm. In addition to making the semi-solid slurry P spherical, for example, a polyhedral structure having substantially the same distance from the center to each surface or a cylindrical shape may be used.

半凝固スラリPをプレス圧力によって鍛造成形するときには、これに先立ち、当該半凝固スラリPを所定温度となるように加熱炉11で加熱する。加熱炉11は、図例にあっては前後が開放された角筒状のトンネル構造となって形成されており、その先端開口側には上下スライド式もしくは起伏式等の開閉扉12が設けられ、また内部上方には半凝固スラリPを加熱するための電気ヒータ等の熱源13が付設され、さらに内部下方には、半凝固スラリPを載せて先端開口部から突き出される可動ステージ14が設けられている。このように、半凝固スラリPは加熱炉11内にて前記熱源13で所定の時間加熱され、加熱後には可動ステージ14を前方に移動させて半凝固スラリPが加熱炉11の外側に送り出されるものとしてある。   When the semi-solid slurry P is forged by pressing pressure, prior to this, the semi-solid slurry P is heated in the heating furnace 11 so as to reach a predetermined temperature. In the illustrated example, the heating furnace 11 is formed as a rectangular tube-shaped tunnel structure that is open at the front and rear, and an opening / closing door 12 such as a vertical sliding type or a undulating type is provided on the opening side of the front end. In addition, a heat source 13 such as an electric heater for heating the semi-solid slurry P is attached to the upper part of the interior, and a movable stage 14 on which the semi-solid slurry P is placed and protrudes from the opening of the tip is provided. It has been. As described above, the semi-solid slurry P is heated in the heating furnace 11 by the heat source 13 for a predetermined time. After the heating, the movable stage 14 is moved forward to send the semi-solid slurry P to the outside of the heating furnace 11. As a thing.

投入機構4は、例えばロボットアーム4bの各先端にエアシリンダで開閉駆動される一対の挟持片から構成されたチャック部4aが取付けられ、ロボットアーム4bの後端には昇降・回転機構(図示省略)がそれぞれ設けられている。これによって、チャック部4aで把持された半凝固スラリPを一旦持ち上げてからプレス成形用キャビティ3の上方位置まで回転させ、プレス成形用キャビティ3上に移載するものとなっている。このため、投入機構4は、複数軸関節構造のロボットアーム4bを備えており、その連結部分の軸関節によってアーム夫々が折曲・回転等の各作動を行うことで、手首部を所定の範囲内で三次元的な動きをさせるように制御できるようにしている。   The feeding mechanism 4 has, for example, a chuck portion 4a composed of a pair of clamping pieces driven to open and close by an air cylinder at each tip of the robot arm 4b, and a lifting / rotating mechanism (not shown) at the rear end of the robot arm 4b. ) Are provided. As a result, the semi-solid slurry P held by the chuck portion 4 a is once lifted and then rotated to a position above the press molding cavity 3 and transferred onto the press molding cavity 3. For this reason, the input mechanism 4 includes a robot arm 4b having a multi-axis joint structure, and each arm performs respective operations such as bending and rotation by the shaft joint of the connecting portion, so that the wrist portion is moved to a predetermined range. It can be controlled to make a three-dimensional movement within.

プレス鋳造機5は、前記したように昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備え、プレス下型2のプレス成形用キャビティ3内に搬入された半凝固スラリPに対し、プレス上型8が下降されて鍛造による成形が行われる。プレス上型8は、昇降機構6を構成する例えば油圧シリンダ6a等によって上昇または下降され、そのストロークが制御される。   As described above, the press casting machine 5 includes the upper die 8 on the movable die plate 7 that can move up and down in conjunction with the lifting mechanism 6, and the half that is carried into the press molding cavity 3 of the lower press die 2. The press upper die 8 is lowered with respect to the solidified slurry P, and molding by forging is performed. The press upper die 8 is raised or lowered by, for example, a hydraulic cylinder 6a constituting the elevating mechanism 6, and its stroke is controlled.

取出ロボット9は、例えばロボットアーム9bの各先端にエアシリンダで開閉駆動される一対の挟持片から構成されたチャック部9aが取付けられ、ロボットアーム9bの後端には昇降・回転機構(図示省略)がそれぞれ設けられている。これによって、チャック部9aで把持された半凝固スラリPを一旦持ち上げてからプレス成形用キャビティ3の上方位置から回転させ、不図示の製品コンベアに移載するものとなっている。このため、取出ロボット9は、前記投入機構4と同様にロボットアーム9bを備えており、その連結部分の軸関節によってアーム夫々が折曲・回転等の各作動を行うことで、手首部を所定の範囲内で三次元的な動きをさせるように制御できるようにしている。   The take-out robot 9 has, for example, a chuck portion 9a composed of a pair of clamping pieces that are opened and closed by an air cylinder at each tip of a robot arm 9b, and a lifting / rotating mechanism (not shown) at the rear end of the robot arm 9b. ) Are provided. Thus, the semi-solid slurry P gripped by the chuck portion 9a is once lifted and then rotated from the position above the press-forming cavity 3 and transferred to a product conveyor (not shown). For this reason, the take-out robot 9 is provided with a robot arm 9b as in the case of the input mechanism 4, and each arm performs respective operations such as bending and rotation by an axial joint of the connecting portion, whereby the wrist portion is predetermined. It is possible to control to make a three-dimensional movement within the range.

次に、以上のように構成された形態についてのプレス鍛造による半凝固スラリPの成形工程の一例について説明すると、先ず、半凝固スラリPをプレス鍛造するのに先立って半凝固スラリPを所定温度となるように加熱炉11の熱源13によって加熱する。前記複数軸関節構造のロボットアーム4bによる投入機構4のチャック部4aで半凝固スラリPを把持し一旦持ち上げてからプレス成形用キャビティ3の上方位置(プレス下型2への投入エリアS1)まで回転させ、プレス成形用キャビティ3上に移載する。移載後には、投入機構4のチャック部4aは前記プレス成形用キャビティ3の上方位置から回転させ、退避させる。   Next, an example of the forming process of the semi-solid slurry P by press forging for the configuration configured as described above will be described. First, the semi-solid slurry P is heated to a predetermined temperature before the semi-solid slurry P is press-forged. It heats with the heat source 13 of the heating furnace 11 so that it may become. The semi-solid slurry P is gripped by the chuck portion 4a of the feeding mechanism 4 by the robot arm 4b having a multi-axis joint structure, and once lifted, then rotated to the upper position of the press molding cavity 3 (the feeding area S1 to the press lower mold 2). Then, it is transferred onto the cavity 3 for press molding. After the transfer, the chuck portion 4a of the feeding mechanism 4 is rotated from the upper position of the press molding cavity 3 and retracted.

駆動部Qによりターンテーブル1は1ピッチ(角度60°)だけ回転してインサートエリアS2に移動する。   The drive unit Q rotates the turntable 1 by one pitch (angle 60 °) and moves to the insert area S2.

さらに、駆動部Qによりターンテーブル1は更に1ピッチ(角度60°)だけ回転してプレス鋳造成形エリアS3に移動する。ここで、プレス鋳造機5の昇降機構6(油圧シリンダ6a)によって可動ダイプレート7を下降させ、プレス成形用キャビティ3内にある半凝固スラリPをプレス上型8によるプレス鍛造で成形する。成形後には、可動ダイプレート7をプレス成形用キャビティ3の上方位置に上昇退避させる。   Further, the drive unit Q further rotates the turntable 1 by one pitch (angle 60 °) and moves to the press casting area S3. Here, the movable die plate 7 is lowered by the elevating mechanism 6 (hydraulic cylinder 6 a) of the press casting machine 5, and the semi-solid slurry P in the press forming cavity 3 is formed by press forging by the press upper die 8. After the molding, the movable die plate 7 is raised and retracted to the position above the press molding cavity 3.

可動ダイプレート7の上昇退避後、駆動部Qによりターンテーブル1は更に1ピッチ(角度60°)だけ回転して冷却エリアS4に移動する。   After the movable die plate 7 is lifted and retracted, the drive table Q further rotates the turntable 1 by one pitch (angle 60 °) and moves to the cooling area S4.

冷却エリアS4に移動後、駆動部Qによりターンテーブル1は更に1ピッチ(角度60°)だけ回転して取出エリアS5に移動する。ここで、取出ロボット9はチャック部で半凝固スラリPを把持し一旦持ち上げてからプレス成形用キャビティ3の上方位置から回転させ、不図示の製品コンベアに移載する。   After moving to the cooling area S4, the drive unit Q further rotates the turntable 1 by one pitch (angle 60 °) and moves to the extraction area S5. Here, the take-out robot 9 grips the semi-solid slurry P at the chuck portion, lifts it once, rotates it from the position above the press-forming cavity 3, and transfers it to a product conveyor (not shown).

取出ロボット9によるは半凝固スラリPの製品コンベアへの移載後、駆動部Qによりターンテーブル1は更に1ピッチ(角度60°)だけ回転して離型剤スプレーエリアS6に移動する。ここで、空になっているプレス成形用キャビティ3内に離型剤を塗布する。その後、駆動部Qによりターンテーブル1は更に1ピッチ(角度60°)だけ回転して元の投入エリアS1に移動し、以後は上記した工程が繰り返される。   After the semi-solid slurry P is transferred onto the product conveyor by the take-out robot 9, the drive unit Q further rotates the pitch table 1 by 1 pitch (angle 60 °) and moves to the release agent spray area S6. Here, a release agent is applied to the empty press molding cavity 3. Thereafter, the turntable 1 is further rotated by one pitch (angle 60 °) by the drive unit Q and moved to the original input area S1, and thereafter the above-described steps are repeated.

図2には、加熱炉11の他の例が示されており、この図2に示された加熱炉11は、前記複数軸関節構造のロボットアーム4bに替わり、その内部下方から前記プレス下型2のプレス成形用キャビティ3の位置まで前進可能とした多数のローラが隣接状に設けられてなる搬送ローラあるいは搬送コンベア等の搬送装置15による投入機構4を備えている。図2(a)に示すように、搬送装置15により半凝固スラリPを加熱炉11の先端開口部から外へ送り出した後に、さらにプレス下型2のプレス成形用キャビティ3の位置まで搬送させる。その後、図2(b)に示すように、プレス成形用キャビティ3の位置から後方へ退避させると同時に昇降機構6によって可動ダイプレート7を降下させる。図2(c)に示すように、昇降機構6によって可動ダイプレート7を更に降下させてプレス上型8とプレス下型2との接合により、半凝固スラリPを前記プレス成形用キャビティ3内に押し込み、これによって半凝固スラリPの鍛造による成形がなされるものとしてある。   FIG. 2 shows another example of the heating furnace 11. The heating furnace 11 shown in FIG. 2 is replaced with the robot arm 4b having the multi-axis joint structure, and the lower mold of the press is formed from below the inside. 2 is provided with a feeding mechanism 4 by a transporting device 15 such as a transporting roller or a transporting conveyor in which a number of rollers capable of moving forward to the position of the press molding cavity 3 are provided adjacent to each other. As shown in FIG. 2A, after the semi-solid slurry P is sent out from the front end opening of the heating furnace 11 by the transport device 15, it is further transported to the position of the press molding cavity 3 of the lower press mold 2. Thereafter, as shown in FIG. 2 (b), the movable die plate 7 is lowered by the elevating mechanism 6 at the same time as it is retracted backward from the position of the press forming cavity 3. As shown in FIG. 2 (c), the movable die plate 7 is further lowered by the elevating mechanism 6, and the semi-solid slurry P is put into the press molding cavity 3 by joining the press upper die 8 and the press lower die 2. In this way, the semi-solid slurry P is formed by forging.

図3および図4は、本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムの他の実施形態を示しており、前記プレス鋳造機5は、可動ダイプレート7のプレス上型8とターンテーブル1のプレス下型2とが互いに接合されるよう可動ダイプレート7が昇降機構6に連動して上下動可能としてなる。また、半凝固スラリPは、可動ダイプレート7の上方からプレス上型8下方に向けて移送され、プレス下型2の上面中央に形成されているプレス成形用キャビティ3上に移載するものとなっている。   3 and 4 show another embodiment of the semi-solid slurry forging system according to the present invention. The press casting machine 5 includes a press die 8 of the movable die plate 7 and a press table of the turntable 1. The movable die plate 7 can be moved up and down in conjunction with the lifting mechanism 6 so that the mold 2 is joined to each other. The semi-solid slurry P is transferred from above the movable die plate 7 to below the press upper die 8 and transferred onto the press molding cavity 3 formed at the center of the upper surface of the press lower die 2. It has become.

すなわち、可動ダイプレート7の中央にはスリーブ21が嵌挿され、スリーブ21の下端開口側はノズル22を介してプレス上型8の下面に露出している。またスリーブ21内には、先端にプランジャーチップ23を備えたプランジャーロッド24が挿入され、可動ダイプレート7の上方に露出しているスリーブ21上端の一側面には挿入用開口部25が形成され、挿入用開口部25からスリーブ21内に移送され落下した半凝固スラリPを、プランジャーチップ23によるプレス下型2のプレス成形用キャビティ3に向けてのプレスによって鍛造成形するものとなっている。   That is, a sleeve 21 is fitted in the center of the movable die plate 7, and the lower end opening side of the sleeve 21 is exposed to the lower surface of the press upper die 8 through the nozzle 22. A plunger rod 24 having a plunger tip 23 at the tip is inserted into the sleeve 21, and an insertion opening 25 is formed on one side of the upper end of the sleeve 21 exposed above the movable die plate 7. Then, the semi-solid slurry P that has been transferred from the insertion opening 25 into the sleeve 21 and dropped is forged by pressing toward the press molding cavity 3 of the lower press mold 2 by the plunger tip 23. Yes.

加熱炉11は、内部上方に半凝固スラリPを加熱するための電気ヒータ等の熱源13が付設され、また内部下方から可動ダイプレート7の外側位置まで多数のローラが隣接状に設けられてなる搬送装置15を備えている。   The heating furnace 11 is provided with a heat source 13 such as an electric heater for heating the semi-solid slurry P in the upper part of the inside, and a number of rollers are provided adjacently from the lower part of the inside to the outer position of the movable die plate 7. A transport device 15 is provided.

前記挿入用開口部25と搬送装置15の先端との間には、中央回転軸Dを中心に回転可能とした扁平円板状の移載用回転板26が設けられ、移載用回転板26の上方中央には、半凝固スラリPを挿入用開口部25からスリーブ21内に移送するための押込プランジャー27が設けられている。なお、これら搬送装置15および移載用回転板26が本実施形態の投入機構4として機能する。   Between the insertion opening 25 and the tip of the transport device 15, there is provided a flat disk-shaped transfer rotary plate 26 that is rotatable about the central rotation axis D, and the transfer rotary plate 26. A pushing plunger 27 for transferring the semi-solid slurry P from the insertion opening 25 into the sleeve 21 is provided at the upper center of the. The transport device 15 and the transfer rotary plate 26 function as the input mechanism 4 of the present embodiment.

図3に示すように、プレス鋳造機5の可動ダイプレート7のプレス上型8とターンテーブル1のプレス下型2とが互いに接合されている状態において、半凝固スラリPは、搬送装置15から移載用回転板26の片隅に移載されると、移載用回転板26が中央回転軸Dを中心に角度180°回転し、半凝固スラリPは前記挿入用開口部25の手前に位置決めされる。そして、押込プランジャー27によって半凝固スラリPを挿入用開口部25からスリーブ21内に移送され、スリーブ21下端のノズル22位置、すなわちターンテーブル1のプレス下型2の直上位置まで半凝固スラリPが落下する。   As shown in FIG. 3, in the state where the press upper die 8 of the movable die plate 7 of the press casting machine 5 and the press lower die 2 of the turntable 1 are joined to each other, the semi-solid slurry P is transferred from the transport device 15. When the transfer rotating plate 26 is transferred to one corner of the transfer rotating plate 26, the transfer rotating plate 26 is rotated by an angle of 180 ° about the central rotation axis D, and the semi-solid slurry P is positioned in front of the insertion opening 25. Is done. Then, the semi-solid slurry P is transferred from the insertion opening 25 into the sleeve 21 by the pushing plunger 27, and the semi-solid slurry P is moved to the position of the nozzle 22 at the lower end of the sleeve 21, that is, the position directly above the press lower die 2 of the turntable 1. Falls.

図4(a)および図4(b)に示すように、スリーブ21内でプランジャーロッド24を下降させ、ノズル22内のプレス下型2の直上位置まで落下している半凝固スラリPを、プランジャーチップ23によりプレス下型2のプレス成形用キャビティ3に向けてプレスすることで鍛造成形する。   As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the semi-solid slurry P that has dropped the plunger rod 24 in the sleeve 21 and dropped to the position directly above the lower press die 2 in the nozzle 22 Forging is performed by pressing the plunger chip 23 toward the press molding cavity 3 of the lower press mold 2.

プレス後には、図4(c)に示すように、プレス鋳造機5の可動ダイプレート7を上昇させてプレス上型8とプレス下型2とを離間する。そして、プレス下型2のプレス成形用キャビティ3から前記した取出ロボット9によって、鍛造成形後の半凝固スラリPを取り出し、不図示の製品コンベアに移載する。   After the pressing, as shown in FIG. 4C, the movable die plate 7 of the press casting machine 5 is raised to separate the upper press mold 8 and the lower press mold 2 from each other. Then, the semi-solid slurry P after forging is taken out from the press-forming cavity 3 of the lower press mold 2 by the take-out robot 9 and transferred to a product conveyor (not shown).

図5は、本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムの更に他の実施形態を示しており、この実施形態においては、ターンテーブル1の下面にプレス成形用キャビティ3を有するプレス下型2が設けられ、半凝固スラリPは、プレス鋳造機5によってターンテーブル1の下方からプレス上型8のプレス成形用キャビティ3に向けて射出されるものとなっている。すなわち、本実施形態では、前記した図3に示すプレス下型2を有するターンテーブル1と、プレス上型8を有する可動ダイプレート7とを互いに上下反転させた構成となっている。なお、加熱炉11および移載用回転板26等は、可動ダイプレート7の下側に配されている他は、前記した構成と同じであるのでその詳細な説明は省略する。   FIG. 5 shows still another embodiment of the semi-solid slurry forging system according to the present invention. In this embodiment, a lower press mold 2 having a press molding cavity 3 is provided on the lower surface of the turntable 1. The semi-solid slurry P is injected by the press casting machine 5 from below the turntable 1 toward the press molding cavity 3 of the press upper die 8. In other words, in the present embodiment, the turntable 1 having the press lower mold 2 and the movable die plate 7 having the press upper mold 8 shown in FIG. The heating furnace 11 and the transfer rotary plate 26 are the same as those described above except that they are arranged on the lower side of the movable die plate 7, and thus detailed description thereof is omitted.

P…半凝固スラリ Q…駆動部
C…テーブル回転中心軸 D…中央回転軸
S1…投入エリア S2…インサートエリア
S3…プレス鋳造成形エリア S4…冷却エリア
S5…取出エリア S6…離型剤スプレーエリア
1…ターンテーブル 2…プレス下型
3…プレス成形用キャビティ 4…投入機構
4a…チャック部 4b…ロボットアーム
5…プレス鋳造機 6…昇降機構
6a…油圧シリンダ 7…可動ダイプレート
8…プレス上型 9…取出ロボット
9a…チャック部 9b…ロボットアーム
11…加熱炉 12…開閉扉
13…熱源 14…可動ステージ
15…搬送装置 21…スリーブ
22…ノズル 23…プランジャーチップ
24…プランジャーロッド 25…挿入用開口部
26…移載用回転板 27…押込プランジャー
P ... Semi-solid slurry Q ... Drive section C ... Table rotation center axis D ... Center rotation axis S1 ... Input area S2 ... Insert area S3 ... Press casting area S4 ... Cooling area S5 ... Extraction area S6 ... Release agent spray area 1 ... turntable 2 ... press lower mold 3 ... press molding cavity 4 ... dosing mechanism 4a ... chuck part 4b ... robot arm 5 ... press casting machine 6 ... lifting mechanism 6a ... hydraulic cylinder 7 ... movable die plate 8 ... press upper mold 9 ... take-out robot 9a ... chuck part 9b ... robot arm 11 ... heating furnace 12 ... open / close door 13 ... heat source 14 ... movable stage 15 ... transfer device 21 ... sleeve 22 ... nozzle 23 ... plunger tip 24 ... plunger rod 25 ... for insertion Opening 26 ... Transfer plate 27 ... Pushing plunger

近年においては、この型鍛造として、例えばチクソキャスティング法、レオキャスティング法等の半凝固スラリによる成形法がある。これらの成形法によると、従来の鍛造法に比べて収縮巣や偏析が少なく、半凝固スラリ内の金属組織が均一であるために、成形された製品の機械的性質が優れており、しかも、金型の寿命が長いことや、成形サイクルが短いこと等によるコスト低減の利点もある。 In recent years, as this die forging, there is a molding method using a semi-solid slurry such as a thixocasting method or a rheocasting method. These molding methods have less shrinkage and segregation than conventional forging methods, and the metal structure in the semi-solid slurry is uniform, so the mechanical properties of the molded product are excellent, There are also advantages of cost reduction due to the long life of the mold and the short molding cycle.

上述した課題を解決するため、本発明にあっては、後述する発明を実施するための形態における使用符号を付記して説明すると、全体が均一で微細な初晶組織を含む金属組織の元となる核によって球状に成形凝固された半凝固スラリPを所定温度となるように加熱する加熱炉11と、この加熱炉11によって加熱された半凝固スラリPが供給されるよう円周方向に沿って等角度間隔毎にプレス下型2が配置されてなるターンテーブル1と、このターンテーブル1を所定のピッチ間隔で間欠的に回転駆動させる駆動部Qとを備え、等角度間隔毎に配置されたプレス下型2に対応すべくターンテーブル1の周回域には、半凝固スラリPの投入機構4を配置した投入エリアS1、プレス鍛造機5を配置したプレス鍛造成形エリアS3、取出ロボット9を配置した取出エリアS5を設けてなることを特徴とする。
前記プレス鍛造機5は、加熱された球状の半凝固スラリPを所定の圧力によるプレス鍛造でプレス下型2によって成形されるよう昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備えたものとすることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, when used in the form for carrying out the invention, which will be described later, will be described with reference to a metal structure including a uniform and fine primary crystal structure. A heating furnace 11 that heats the semi-solid slurry P that has been formed and solidified into a spherical shape by the core to a predetermined temperature, and a circumferential direction so that the semi-solid slurry P heated by the heating furnace 11 is supplied. A turntable 1 in which a lower press die 2 is arranged at equal angular intervals and a drive unit Q that intermittently drives the turntable 1 at a predetermined pitch interval are arranged at equal angular intervals. the circumferential area of the turntable 1 so as to correspond to the lower press mold 2, semi-solid slurry P of the input mechanism 4 is turned area S1, arranged, pre scan forging machine 5 pre scan forging area and S3 arranged, robots Characterized by comprising providing a take-out area S5, it was placed.
The pre-scan forging machine 5 is movable die plate 7 a semi-solid slurry P of the heated spheres in conjunction with the elevating mechanism 6 to be molded by the press lower mold 2 with the press forging with a predetermined pressure is as vertically movable A press upper die 8 can be provided.

以上のように構成された本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムにあって、駆動部Qは、ターンテーブル1を間欠的に所定の等角度間隔でピッチ回転する毎に投入エリアS1・プレス鍛造成形エリアS3・取出エリアS5と順次移行させる。
駆動部Qによりターンテーブル1が回転してプレス鍛造成形エリアS3に移動すると、プレス鍛造機5の昇降機構6によって可動ダイプレート7を下降させ、プレス上型8によるプレス鍛造で、加熱炉11により加熱した半凝固スラリPをプレス下型2の内面形状に対応した形態となして成形させる。
In the forging system semi-solidified slurry of the present invention configured as described above, the drive unit Q is turned area S1 · Pre scan the turntable 1 every time the pitch rotating at intermittently predetermined equal angular intervals The forging area S3 and the removal area S5 are sequentially shifted.
When the drive unit Q turntable 1 is moved to the pre-scan forging area S3, rotated, by the elevating mechanism 6 of the pre-scan forging machine 5 lowers the movable die plate 7, a press forging with a press upper die 8, a heating furnace The semi-solid slurry P heated by 11 is formed into a form corresponding to the inner shape of the lower press mold 2 and molded.

すなわち、これは本発明が、半凝固スラリPを所定温度となるように加熱する加熱炉11と、この加熱炉11によって加熱された半凝固スラリPを1個ずつ供給されるよう円周方向に沿って等角度間隔毎にプレス下型2が配置されてなるターンテーブル1と、このターンテーブル1を所定のピッチ間隔で間欠的に回転駆動させる駆動部Qとを備え、等角度間隔毎に配置された前記プレス下型2に対応すべくターンテーブル1の周回域には、半凝固スラリPの投入機構4を配置した投入エリアS1、プレス鍛造機5を配置したプレス鍛造成形エリアS3、取出ロボット9を配置した取出エリアS5を設けてなるからであり、これにより、半凝固スラリPの鍛造成形品の連続した量産化が可能となる安価な半凝固スラリPの鍛造システムを容易に構築することができる。 That is, this is because the present invention provides a heating furnace 11 that heats the semi-solid slurry P to a predetermined temperature, and a semi-solid slurry P heated by the heating furnace 11 one by one in the circumferential direction. A turntable 1 in which a press lower die 2 is arranged at regular angular intervals along the drive table Q and a drive unit Q that intermittently drives the turntable 1 at a predetermined pitch interval, and is arranged at regular angular intervals. been wherein the circumferential region of the turntable 1 so as to correspond to the lower press mold 2, semi-solid slurry P of the input mechanism 4 is turned area S1, arranged, pre scan forging machine 5 pre scan forging area S3, was placed, This is because the take-out area S5 in which the take-out robot 9 is arranged is provided, and thus an inexpensive forging system for the semi-solid slurry P that enables continuous mass production of the forged molded product of the semi-solid slurry P is facilitated. It can be built.

前記プレス鍛造機5は、半凝固スラリPを所定の圧力によるプレス鍛造でプレス下型2によって成形されるよう昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備えたので、半凝固スラリPを素材とした鍛造による成形処理がターンテーブル1の周回域において短時間で連続的に行える。 The pre-scan forging machine 5, the semi-solidified slurry P a predetermined movable die plate 7 in the press upper mold comprising a vertically movable in association with the lifting mechanism 6 to be molded by the press lower mold 2 with the press forging by pressure 8 Therefore, the forging process using the semi-solid slurry P as a raw material can be continuously performed in a short time in the circumferential region of the turntable 1.

以下、図面を参照して本発明を実施するための一形態を説明すると、図において示される符号1は、本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムを構成する扁平円板状のターンテーブルである。該ターンテーブル1は、図1に示すように、そのテーブル回転中心軸Cが駆動部Qに連繋されており、半凝固スラリPを成形するための順次時計方向に間欠的に水平回転可能となし、ターンテーブル1が間欠的に1ピッチとしての例えば角度60°回転する毎に投入エリアS1、インサートエリアS2、プレス鍛造成形エリアS3、冷却エリアS4、取出エリアS5、離型剤スプレーエリアS6と順次移行するものとしてある。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Reference numeral 1 shown in the drawings is a flat disk-like turntable constituting a semi-solid slurry forging system according to the present invention. . As shown in FIG. 1, the turntable 1 has a table rotation center axis C connected to a drive unit Q, and can be horizontally rotated intermittently clockwise in order to form the semi-solid slurry P. , charged area S1 to the respective turntable 1 to rotate, for example, angle of 60 ° as intermittently by one pitch, the insert area S2, the pre-scan forging area S3, cooling area S4, take-out area S5, a release agent spraying area S6 It is assumed that it will shift sequentially.

さらにターンテーブル1の周回域において、投入機構4の位置から下流側へ向けて角度120°位置である前記プレス鍛造成形エリアS3には、プレス成形用キャビティ3内にある半凝固スラリPを所定の圧力でのプレス鍛造により成形されるよう昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備えたプレス鍛造機5が配置されている。さらにターンテーブル1の周回域において、プレス鍛造機5の位置から下流側へ向けて角度120°位置である前記取出エリアS5には、鍛造成形された半凝固スラリPを取り出すための取出ロボット9が配置されている。 In still circulating zone of the turntable 1, the pre-scan forging area S3 at an angle 120 ° position toward the downstream side from the position of the dosing mechanism 4, a predetermined semi-solidified slurry P in press molding cavity 3 pre scan forging machine 5 is arranged to the movable die plate 7 made as a vertically movable in association with the lifting mechanism 6 to be formed with a press upper die 8 by press forging in pressure. In still circulating zone of the turntable 1, the pre-scan forging machine 5 is in the take-out area S5 is angular 120 ° position toward the downstream side from the position of, forging is robots 9 for taking out a semi-solid slurry P was Is arranged.

このように投入機構4によってプレス下型2のプレス成形用キャビティ3に投入された半凝固スラリPをプレス鍛造機5の例えば平坦な下面を有するプレス上型8によって所定の圧力で圧縮することでプレス成形用キャビティ3の内面形状に合わせた鍛造成形品が形成される。例えば1秒間に60°回転する動作を1ピッチとすれば、2ピッチ(2秒間)で1個の割合で前記半凝固スラリPの鍛造成形品が連続成形される。 Thus the input mechanism 4 be compressed by a predetermined pressure by the press upper die 8 having, for example, flat lower surface of the semi-solidified slurry P pre scan forging machine 5 that is put in press-molding cavity 3 of the press lower mold 2 Thus, a forged molded product is formed in accordance with the inner shape of the press molding cavity 3. For example, if the operation of rotating 60 ° per second is 1 pitch, the forged molded product of the semi-solid slurry P is continuously formed at a rate of 1 at 2 pitches (2 seconds).

プレス鍛造機5は、前記したように昇降機構6に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレート7にプレス上型8を備え、プレス下型2のプレス成形用キャビティ3内に搬入された半凝固スラリPに対し、プレス上型8が下降されて鍛造による成形が行われる。プレス上型8は、昇降機構6を構成する例えば油圧シリンダ6a等によって上昇または下降され、そのストロークが制御される。 Pre scan forging machine 5, in conjunction with the lifting mechanism 6 as described above with a press upper die 8 to the movable die plate 7 made as a vertically movable, carried into the press lower die 2 of the press molding cavity 3 The press upper die 8 is lowered with respect to the semi-solid slurry P, and molding by forging is performed. The press upper die 8 is raised or lowered by, for example, a hydraulic cylinder 6a constituting the elevating mechanism 6, and its stroke is controlled.

さらに、駆動部Qによりターンテーブル1は更に1ピッチ(角度60°)だけ回転してプレス鍛造成形エリアS3に移動する。ここで、プレス鍛造機5の昇降機構6(油圧シリンダ6a)によって可動ダイプレート7を下降させ、プレス成形用キャビティ3内にある半凝固スラリPをプレス上型8によるプレス鍛造で成形する。成形後には、可動ダイプレート7をプレス成形用キャビティ3の上方位置に上昇退避させる。 Furthermore, the turntable 1 by a driving unit Q is rotated by further one pitch (angle 60 °) to move to the pre-scan forging area S3. Here, by the elevating mechanism 6 of the pre-scan forging machine 5 (hydraulic cylinder 6a) to lower the movable die plate 7, forming a semi-solid slurry P in press molding cavity 3 by press forging with a press upper die 8. After the molding, the movable die plate 7 is raised and retracted to the position above the press molding cavity 3.

図3および図4は、本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムの他の実施形態を示しており、前記プレス鍛造機5は、可動ダイプレート7のプレス上型8とターンテーブル1のプレス下型2とが互いに接合されるよう可動ダイプレート7が昇降機構6に連動して上下動可能としてなる。また、半凝固スラリPは、可動ダイプレート7の上方からプレス上型8下方に向けて移送され、プレス下型2の上面中央に形成されているプレス成形用キャビティ3上に移載するものとなっている。 Figures 3 and 4 shows another embodiment of the forging system semi-solidified slurry of the present invention, the pre-scan forging machine 5, the press of the press upper die 8 and the turntable 1 of the movable die plate 7 The movable die plate 7 can be moved up and down in conjunction with the elevating mechanism 6 so that the lower mold 2 is joined to each other. The semi-solid slurry P is transferred from above the movable die plate 7 to below the press upper die 8 and transferred onto the press molding cavity 3 formed at the center of the upper surface of the press lower die 2. It has become.

図3に示すように、プレス鍛造機5の可動ダイプレート7のプレス上型8とターンテーブル1のプレス下型2とが互いに接合されている状態において、半凝固スラリPは、搬送装置15から移載用回転板26の片隅に移載されると、移載用回転板26が中央回転軸Dを中心に角度180°回転し、半凝固スラリPは前記挿入用開口部25の手前に位置決めされる。そして、押込プランジャー27によって半凝固スラリPを挿入用開口部25からスリーブ21内に移送され、スリーブ21下端のノズル22位置、すなわちターンテーブル1のプレス下型2の直上位置まで半凝固スラリPが落下する。 As shown in FIG. 3, in a state where the pre-scan forging machine press lower die 2 of the press upper die 8 and the turntable 1 of the movable die plate 7 in 5 are joined together, semi-solid slurry P is conveyed device 15 Is transferred to one corner of the transfer rotary plate 26, the transfer rotary plate 26 is rotated by an angle of 180 ° about the central rotation axis D, and the semi-solid slurry P is placed in front of the insertion opening 25. Positioned. Then, the semi-solid slurry P is transferred from the insertion opening 25 into the sleeve 21 by the pushing plunger 27, and the semi-solid slurry P is moved to the position of the nozzle 22 at the lower end of the sleeve 21, that is, the position directly above the press lower die 2 of the turntable 1. Falls.

プレス後には、図4(c)に示すように、プレス鍛造機5の可動ダイプレート7を上昇させてプレス上型8とプレス下型2とを離間する。そして、プレス下型2のプレス成形用キャビティ3から前記した取出ロボット9によって、鍛造成形後の半凝固スラリPを取り出し、不図示の製品コンベアに移載する。 After pressing, as shown in FIG. 4 (c), it raises the movable die plate 7 in the pre-scan forging machine 5 to separate the press upper die 8 and the press lower mold 2. Then, the semi-solid slurry P after forging is taken out from the press-forming cavity 3 of the lower press mold 2 by the take-out robot 9 and transferred to a product conveyor (not shown).

図5は、本発明に係る半凝固スラリの鍛造システムの更に他の実施形態を示しており、この実施形態においては、ターンテーブル1の下面にプレス成形用キャビティ3を有するプレス下型2が設けられ、半凝固スラリPは、プレス鍛造機5によってターンテーブル1の下方からプレス上型8のプレス成形用キャビティ3に向けて射出されるものとなっている。すなわち、本実施形態では、前記した図3に示すプレス下型2を有するターンテーブル1と、プレス上型8を有する可動ダイプレート7とを互いに上下反転させた構成となっている。なお、加熱炉11および移載用回転板26等は、可動ダイプレート7の下側に配されている他は、前記した構成と同じであるのでその詳細な説明は省略する。 FIG. 5 shows still another embodiment of the semi-solid slurry forging system according to the present invention. In this embodiment, a lower press mold 2 having a press molding cavity 3 is provided on the lower surface of the turntable 1. is, semi-solid slurry P is adapted to that emitted toward the press molding cavity 3 of the press upper die 8 from the lower side of the turntable 1 by the pre-scan forging machine 5. In other words, in the present embodiment, the turntable 1 having the press lower mold 2 and the movable die plate 7 having the press upper mold 8 shown in FIG. The heating furnace 11 and the transfer rotary plate 26 are the same as those described above except that they are arranged on the lower side of the movable die plate 7, and thus detailed description thereof is omitted.

P…半凝固スラリ Q…駆動部
C…テーブル回転中心軸 D…中央回転軸
S1…投入エリア S2…インサートエリア
S3…プレス鍛造成形エリア S4…冷却エリア
S5…取出エリア S6…離型剤スプレーエリア
1…ターンテーブル 2…プレス下型
3…プレス成形用キャビティ 4…投入機構
4a…チャック部 4b…ロボットアーム
5…プレス鍛造機 6…昇降機構
6a…油圧シリンダ 7…可動ダイプレート
8…プレス上型 9…取出ロボット
9a…チャック部 9b…ロボットアーム
11…加熱炉 12…開閉扉
13…熱源 14…可動ステージ
15…搬送装置 21…スリーブ
22…ノズル 23…プランジャーチップ
24…プランジャーロッド 25…挿入用開口部
26…移載用回転板 27…押込プランジャー
P ... semi-solid slurry Q ... driver C ... table rotation center axis D ... central rotation axis S1 ... turned area S2 ... insert area S3 ... Pre scan forging area S4 ... cooling area S5 ... take-out area S6 ... releasing agent spray area 1 ... turntable 2 ... press lower mold 3 ... press molding cavity 4 ... shooting mechanism 4a ... chuck portion 4b ... robot arm 5 ... pre scan forging machine 6 ... lifting mechanism 6a ... hydraulic cylinder 7 ... movable die plate 8 ... on the press Mold 9 ... Take-out robot 9a ... Chuck part 9b ... Robot arm 11 ... Heating furnace 12 ... Opening / closing door 13 ... Heat source 14 ... Movable stage 15 ... Conveying device 21 ... Sleeve 22 ... Nozzle 23 ... Plunger tip 24 ... Plunger rod 25 ... Insertion opening 26 ... Transfer rotary plate 27 ... Pushing plunger

Claims (2)

半凝固スラリを所定温度となるように加熱する加熱炉と、加熱炉によって加熱された半凝固スラリが供給されるよう円周方向に沿って等角度間隔毎にプレス下型が配置されてなるターンテーブルと、このターンテーブルを所定のピッチ間隔で間欠的に回転駆動させる駆動部とを備え、等角度間隔毎に配置された前記プレス下型に対応すべく前記ターンテーブルの周回域には、半凝固スラリの投入機構を配置した投入エリア、プレス鋳造機を配置したプレス鋳造成形エリア、取出ロボットを配置した取出エリアを設けてなることを特徴とする半凝固スラリの鍛造システム。   A heating furnace that heats the semi-solid slurry to a predetermined temperature, and a turn in which a lower press die is arranged at equal angular intervals along the circumferential direction so that the semi-solid slurry heated by the heating furnace is supplied. A table and a drive unit that intermittently drives the turntable at a predetermined pitch interval, and the turntable has a semicircular area in a semicircular area to correspond to the lower press die arranged at equal angular intervals. A semi-solid slurry forging system comprising an injection area in which a solidification slurry injection mechanism is arranged, a press casting molding area in which a press casting machine is arranged, and an extraction area in which an extraction robot is arranged. 前記プレス鋳造機は、半凝固スラリを所定の圧力によるプレス鍛造でプレス下型によって成形されるよう昇降機構に連動して上下動可能としてなる可動ダイプレートにプレス上型を備えた請求項1記載の半凝固スラリの鍛造システム。   2. The press casting machine includes an upper press die on a movable die plate that can move up and down in conjunction with a lifting mechanism so that a semi-solid slurry is formed by a press lower die by press forging at a predetermined pressure. Semi-solid slurry forging system.
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