JP3043751B1 - Metal forming method and metal forming apparatus - Google Patents
Metal forming method and metal forming apparatusInfo
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Abstract
【要約】
【課題】 高品質で高強度な金属成形品を得ることがで
きる、金属成形装置を提供すること。
【解決手段】 金型空間１１を有する下型１と、金型空
間１１を塞ぐ上型３とを備え、下型１はピストンバルブ
機構５及び加振器７を有しており、ピストンバルブ機構
５は、シリンダ空間５１とピストンバルブ５２とからな
り、金型空間１１内に溶湯２が給湯される際にはピスト
ンバルブ５２をシリンダ空間１１の所定位置まで漸次下
降させ、給湯が終了し且つ上型３によって金型空間１１
が塞がれた後には、加振器７により溶湯２に振動を加え
ながら、ピストンバルブ５２を上昇させるよう作動して
溶湯２に成形圧力を加えるようになっている。An object of the present invention is to provide a metal forming apparatus capable of obtaining a high quality and high strength metal molded product. SOLUTION: A lower mold 1 having a mold space 11 and an upper mold 3 for closing the mold space 11 are provided. The lower mold 1 has a piston valve mechanism 5 and a vibrator 7, and has a piston valve mechanism. Reference numeral 5 denotes a cylinder space 51 and a piston valve 52. When the molten metal 2 is supplied into the mold space 11, the piston valve 52 is gradually lowered to a predetermined position in the cylinder space 11, and the hot water supply ends and Mold space 11 by mold 3
After is closed, the vibrator 7 operates to raise the piston valve 52 while applying vibration to the molten metal 2 to apply molding pressure to the molten metal 2.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溶湯直接加圧法に
より、金型空間内の溶湯に圧力を加えて金属成形品を製
造する、金属成形方法及び金属成形装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal forming method and a metal forming apparatus for manufacturing a metal molded product by applying pressure to a molten metal in a mold space by a molten metal direct pressure method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来一般の金属成形装置では、下型の金
型空間内に給湯された溶湯を、上型によって加圧し、圧
縮・凝固させて、金属成形品を製造していた。即ち、溶
湯に対して成形圧力を加える機能は上型が有していた。
また、下型の金型空間内にて上型を摺動させる必要か
ら、下型と上型との間にはクリアランスが設けられてい
た。2. Description of the Related Art In a conventional general metal forming apparatus, a molten metal supplied in a lower mold space is pressurized by an upper mold, compressed and solidified to produce a metal molded product. That is, the upper mold had a function of applying a molding pressure to the molten metal.
Also, a clearance is provided between the lower die and the upper die because the upper die needs to slide in the lower die space.
【０００３】一方、近年では、自動車部品や電気部品な
どにおいて軽量化が進み、アルミニウム、マグネシウム
などの非鉄金属の成形品が多用されるようになってきて
おり、これに伴って、成形品の強度を向上させることが
強く要求されるようになってきている。On the other hand, in recent years, the weight of automobile parts and electric parts has been reduced, and molded products of non-ferrous metals such as aluminum and magnesium have been frequently used. There is a strong demand for improvement.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】成形品の強度を向上さ
せるためには、鋳巣などの内部欠陥の発生を防止するこ
とによって成形品の密度を向上させる必要がある。しか
し、上記構成の従来の金属成形装置では、上型によっ
て、溶湯に対して広範囲に急に大きな圧力が加わること
となるため、クリアランスからバリが発生し、そのた
め、金型空間内にて溶湯不足が生じて、溶湯に対する加
圧不足が生じ、それ故、鋳巣などの内部欠陥が発生した
り、密度が低下したりして、強度が不良な成形品が高い
割合で発生するという問題があった。また、得られた金
属成形品にバリがあるために、その後の作業の危険度が
高くなっていた。また、バリを取るために、切断作業及
び打抜きプレス作業を必要とし、そのために、プレス型
製作費、プレスマシンの設備投資、運転維持経費等の諸
々の費用を必要とし、コストダウンを図ることができな
かった。更に、上型によって成形圧力を加えるため、装
置自体が大掛かりとなっていた。In order to improve the strength of a molded article, it is necessary to increase the density of the molded article by preventing the occurrence of internal defects such as cavities. However, in the conventional metal forming apparatus having the above-described configuration, a large pressure is suddenly applied to the molten metal over a wide area by the upper mold, so that burrs are generated from the clearance, and thus the molten metal is insufficient in the mold space. This leads to insufficient pressurization of the molten metal, which causes internal defects such as cavities and the like, and lowers the density. Was. In addition, since the obtained metal molded product has burrs, the risk of subsequent work has been increased. Also, in order to remove burrs, cutting work and punching press work are required, which requires various costs such as press die manufacturing costs, capital investment of press machines, operation and maintenance costs, and cost reduction can be achieved. could not. Furthermore, since the molding pressure is applied by the upper mold, the apparatus itself is large.
【０００５】本発明は、高品質で高強度な金属成形品を
得ることができる、金属成形方法及び金属成形装置を提
供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a metal forming method and a metal forming apparatus capable of obtaining a high quality and high strength metal molded product.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
溶湯直接加圧法により、金型空間内の溶湯に圧力を加え
て金属成形品を製造する、金属成形方法において、下型
の金型空間内に溶湯を給湯しながら、金型空間の底面に
該底面の面積より小さい面積で開口したシリンダ空間内
を摺動するピストンバルブを、シリンダ空間の所定位置
まで漸次下降させる給湯工程と、給湯終了後、上型によ
って金型空間を塞ぐ工程と、塞いだ後、金型空間内の溶
湯に振動を加えながら、ピストンバルブを上昇させるよ
う作動させて溶湯に成形圧力を加える工程とを有するこ
とを特徴としている。According to the first aspect of the present invention,
In the metal forming method of applying a pressure to the molten metal in the mold space by the molten metal direct pressurization method to produce a metal molded product, the molten metal is supplied into the lower mold space while the molten metal is supplied to the bottom surface of the mold space. A hot water supply step of gradually lowering a piston valve that slides in a cylinder space opened with an area smaller than the area of the bottom surface to a predetermined position in the cylinder space, and a step of closing the mold space with an upper mold after the hot water supply is closed. Then, while applying vibration to the molten metal in the mold space, the piston valve is operated to rise to apply molding pressure to the molten metal.
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、給湯工程においても溶湯に振動を加えるも
のである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the molten metal is also vibrated in the hot water supply step.
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、金型空間から金属成形品を取り出す際に、
ピストンバルブを上昇させる工程を有するものである。According to a third aspect of the present invention, when the metal molded product is taken out of the mold space in the first aspect of the invention,
And a step of raising the piston valve.
【０００９】請求項４記載の発明は、溶湯直接加圧法に
より、金型空間内の溶湯に圧力を加えて金属成形品を製
造する、金属成形装置において、金型空間を有する下型
と、下型の金型空間を塞ぐ上型とを備え、下型は、ピス
トンバルブ機構と加振器とを有しており、ピストンバル
ブ機構は、金型空間の底面に該底面の面積より小さい面
積で開口したシリンダ空間と、該シリンダ空間内を摺動
するピストンバルブとからなり、金型空間内に溶湯が給
湯される際にはピストンバルブをシリンダ空間の所定位
置まで漸次下降させ、給湯が終了し且つ上型によって金
型空間が塞がれた後にはピストンバルブを上昇させるよ
う作動して溶湯に成形圧力を加えるよう、駆動されるよ
うになっており、加振器は、金型空間内に溶湯が給湯さ
れる際及び金型空間内の溶湯に成形圧力が加えられる際
の内の少なくとも後者において、溶湯に振動を加えるよ
うになっていることを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a metal forming apparatus for manufacturing a metal molded product by applying pressure to a molten metal in a metal mold space by a molten metal direct pressurizing method. An upper mold closing the mold space of the mold, the lower mold has a piston valve mechanism and a vibrator, and the piston valve mechanism has an area smaller than the area of the bottom surface on the bottom surface of the mold space. It consists of an open cylinder space and a piston valve that slides in the cylinder space. When the molten metal is supplied into the mold space, the piston valve is gradually lowered to a predetermined position in the cylinder space, and the hot water supply ends. And, after the mold space is closed by the upper mold, the piston valve is operated so as to rise to apply molding pressure to the molten metal, so that the vibrator is driven in the mold space. When molten metal is supplied and empty mold In at least the latter of the time of the molten metal to the molding pressure of the inner is applied, it is characterized by being adapted to apply a vibration to the molten metal.
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、上型も、金型空間内の溶湯に成形圧力が加
えられる際に溶湯に振動を加える加振器を有しているも
のである。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, the upper die also has a vibrator for applying vibration to the molten metal when a molding pressure is applied to the molten metal in the mold space. Things.
【００１１】[0011]
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項４記載の発
明において、ピストンバルブ機構の駆動機構が、金型空
間から金属成形品を取り出す際に、ピストンバルブを上
昇させるよう駆動するようになっているものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the driving mechanism of the piston valve mechanism drives the piston valve to move up when removing the metal molded product from the mold space. Is what it is.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は本発明の金属成形方法を実
施する金属成形装置の縦断面部分図である。この金属成
形装置は、溶湯直接加圧法により、金型空間１１内の溶
湯に圧力を加えて金属成形品を製造するものであり、金
型空間１１を有する下型１と、金型空間１１を塞ぐ上型
３とを備えており、下型１はピストンバルブ機構５及び
２個の加振器７を有し、上型３は１個の加振器８を有し
ている。下型１と上型３との間には、上型３が金型空間
１１内にて摺動可能となるよう、所定のクリアランスが
設けられている。FIG. 1 is a longitudinal sectional partial view of a metal forming apparatus for carrying out a metal forming method according to the present invention. This metal forming apparatus applies a pressure to the molten metal in the mold space 11 by a molten metal direct pressurization method to produce a metal molded product. The lower mold 1 having the mold space 11 and the mold space 11 An upper mold 3 for closing is provided. The lower mold 1 has a piston valve mechanism 5 and two vibrators 7, and the upper mold 3 has a single vibrator 8. A predetermined clearance is provided between the lower mold 1 and the upper mold 3 so that the upper mold 3 can slide in the mold space 11.
【００１４】ピストンバルブ機構５は、下型１の金型空
間１１の底面１１１に開口したシリンダ空間５１と、シ
リンダ空間５１内を摺動するピストンバルブ５２とから
なり、駆動機構６により駆動されるようになっている。
シリンダ空間５１の開口面積は、底面１１１の面積や上
型３の先端面３１の面積より小さく設定されており、具
体的には、例えば、シリンダ空間５１の開口面積即ちバ
ルブ５２１の押圧面積と底面１１１の面積との比は、約
１：４に設定されている。ピストンバルブ５２は、シリ
ンダ空間５１内に摺接するバルブ５２１と、バルブ５２
１が先端に固定されたピストン５２２とからなってい
る。なお、駆動機構６の非作動時には、バルブ５２１は
シリンダ空間５１の開口５１１を塞いでいる。The piston valve mechanism 5 comprises a cylinder space 51 opened on the bottom surface 111 of the mold space 11 of the lower die 1 and a piston valve 52 sliding in the cylinder space 51 and is driven by a drive mechanism 6. It has become.
The opening area of the cylinder space 51 is set smaller than the area of the bottom surface 111 and the area of the tip end surface 31 of the upper mold 3. Specifically, for example, the opening area of the cylinder space 51, that is, the pressing area of the valve 521 and the bottom surface The ratio to the area of 111 is set to about 1: 4. The piston valve 52 includes a valve 521 that slides in the cylinder space 51 and a valve 52.
1 comprises a piston 522 fixed to the tip. When the drive mechanism 6 is not operating, the valve 521 closes the opening 511 of the cylinder space 51.
【００１５】駆動機構６は、油圧ポンプ６２、リリーフ
バルブ６３、チェックバルブ６４等により制御されるよ
うになっている。そして、駆動機構６は、次のように作
動するよう設定されている。即ち、金型空間１１内に
溶湯が給湯される際には、バルブ５２１をシリンダ空間
５１の所定位置まで漸次下降させる、給湯が終了し且
つ上型３によって金型空間１１が塞がれた後には、バル
ブ５２１を上昇させるよう作動して溶湯に成形圧力を加
える、金型空間１１から金属成形品を取り出す際に
は、バルブ５２１を上昇させる。The drive mechanism 6 is controlled by a hydraulic pump 62, a relief valve 63, a check valve 64 and the like. The drive mechanism 6 is set to operate as follows. That is, when the molten metal is supplied into the mold space 11, the valve 521 is gradually lowered to a predetermined position in the cylinder space 51. After the supply of the molten metal is completed and the mold space 11 is closed by the upper mold 3, Is operated to raise the valve 521 to apply molding pressure to the molten metal. When removing a metal molded product from the mold space 11, the valve 521 is raised.
【００１６】加振器７は、金型空間１１内の溶湯に両側
から振動を加えるよう下型１の両側に設けられており、
加振器８は、上型３が金型空間１１を塞いだ状態で金型
空間１１内の溶湯に上方から振動を加えるよう上型３の
上部に設けられている。加振器７，８としては、例え
ば、振動モータや超音波発振器が用いられるが、振動を
発するものであれば、これに限るものではない。なお、
加える振動の周波数としては、３０Ｈｚ以上が好まし
い。そして、加振器７は、次のように作動するよう設定
されている。即ち、金型空間１１内に溶湯が給湯され
る際に作動する、金型空間１１内の溶湯に成形圧力を
加える際に作動する。また、加振器８は、次のように作
動するよう設定されている。即ち、金型空間１１内の
溶湯に成形圧力を加える際に作動する。The vibrators 7 are provided on both sides of the lower mold 1 so as to apply vibration to the molten metal in the mold space 11 from both sides.
The vibrator 8 is provided on the upper part of the upper die 3 so as to apply vibration to the molten metal in the die space 11 from above while the upper die 3 blocks the die space 11. As the vibrators 7 and 8, for example, a vibration motor or an ultrasonic oscillator is used, but the vibration generators are not limited to this as long as they generate vibration. In addition,
The frequency of the applied vibration is preferably 30 Hz or more. The vibrator 7 is set to operate as follows. That is, it operates when the molten metal is supplied into the mold space 11 and operates when a molding pressure is applied to the molten metal in the mold space 11. The vibrator 8 is set to operate as follows. That is, it operates when a molding pressure is applied to the molten metal in the mold space 11.
【００１７】次に、上記構成の金型成形装置の作動につ
いて説明する。上型３が下型１の上方に位置している状
態において、溶湯２が金型空間１１内に給湯され始める
と、ピストンバルブ機構５が駆動機構６により駆動され
て、ピストンバルブ５２がシリンダ空間５１の所定位置
まで漸次下降していく。このため、金型空間１１内に給
湯される溶湯２は、シリンダ空間５１内に吸引されるよ
うにして金型空間１１内に注ぎ込まれていくこととな
り、それ故、溶湯２は金型空間１１内に隙間なく充填さ
れる。しかも、ピストンバルブ機構５の作動と共に加振
器７も作動して、金型空間１１内に給湯される溶湯２に
対して振動が加えられる。図２は溶湯２の充填が終了し
た状態を示している。Next, the operation of the mold forming apparatus having the above configuration will be described. When the molten metal 2 starts to be supplied into the mold space 11 in a state where the upper mold 3 is located above the lower mold 1, the piston valve mechanism 5 is driven by the drive mechanism 6 and the piston valve 52 is moved into the cylinder space. It gradually descends to a predetermined position 51. For this reason, the molten metal 2 supplied into the mold space 11 is poured into the mold space 11 so as to be sucked into the cylinder space 51, and therefore, the molten metal 2 is supplied to the mold space 11. Filled without gaps. In addition, the vibration exciter 7 is operated together with the operation of the piston valve mechanism 5, so that vibration is applied to the molten metal 2 supplied into the mold space 11. FIG. 2 shows a state in which the filling of the molten metal 2 has been completed.
【００１８】次に、図３に示すように、上型３が下降し
て金型空間１１を塞ぎ、その後、ピストンバルブ５２が
シリンダ空間５１内を上昇するよう作動して、溶湯２に
対して成形圧力が加えられるとともに、加振器７，８が
作動して、金型空間１１内の溶湯２に対して振動が加え
られる。これにより、半凝固状態にある溶湯２は振動を
受けながら圧縮・凝固されていき、金属成形品が得られ
る。Next, as shown in FIG. 3, the upper mold 3 descends to close the mold space 11, and thereafter, the piston valve 52 operates so as to rise in the cylinder space 51, and While the molding pressure is applied, the vibrators 7 and 8 operate to apply vibration to the molten metal 2 in the mold space 11. Thereby, the molten metal 2 in the semi-solidified state is compressed and solidified while receiving vibration, and a metal molded product is obtained.
【００１９】このとき、次のような作用が発揮される。 溶湯２には成形時に加振器７，８から振動エネルギー
が付加されるので、溶湯２の金属原子の運動が活発とな
り、結晶粒が均一に整列し、凝固時の偏析が防止され
る。しかも、溶湯２には給湯時にも加振器７から振動エ
ネルギーが付加されているので、上記作用はより良好に
発揮される。従って、均一組織で、密度が高く、鋳巣な
どの内部欠陥の無い、高品質で高強度な金属成形品が得
られる。 バルブ５２１から溶湯２に加えられる圧力は、バルブ
５２１の押圧面積が小さいために、バルブ５２１を起点
として溶湯２の隅々にまで緩やかに広がっていく。それ
故、下型１と上型３との間のクリアランスへの溶湯２の
流入が防止されて、バリの発生が防止される。従って、
金型空間１１内にて溶湯２が不足することはなく、溶湯
２に対する加圧不足が生じることはなく、それ故、鋳巣
などの内部欠陥の発生が防止され、また、密度も高くな
り、高品質で高強度な金属成形品が得られる。なお、バ
ルブ５２１から溶湯２に加えられる成形圧力は、具体的
には８００ｋｇ／ｃｍ2 以上が好ましく、圧力の高い方
が、得られた金属成形品の密度は高くなり、高品質とな
る。At this time, the following operation is exhibited. Since vibration energy is added to the molten metal 2 from the vibrators 7 and 8 at the time of molding, the movement of metal atoms in the molten metal 2 is activated, crystal grains are uniformly aligned, and segregation during solidification is prevented. In addition, since the vibration energy is added to the molten metal 2 from the vibrator 7 even at the time of hot water supply, the above operation is more effectively exerted. Therefore, a high-quality, high-strength metal molded product having a uniform structure, a high density, and no internal defects such as cavities can be obtained. The pressure applied to the molten metal 2 from the valve 521 gradually spreads to every corner of the molten metal 2 starting from the valve 521 because the pressing area of the valve 521 is small. Therefore, the flow of the molten metal 2 into the clearance between the lower mold 1 and the upper mold 3 is prevented, and the occurrence of burrs is prevented. Therefore,
There is no shortage of the molten metal 2 in the mold space 11, and there is no insufficient pressurization of the molten metal 2, so that the occurrence of internal defects such as cavities is prevented, and the density is increased. A high quality and high strength metal molded product can be obtained. The molding pressure applied from the valve 521 to the molten metal 2 is specifically preferably 800 kg / cm 2 or more, and the higher the pressure, the higher the density of the obtained metal molded product and the higher the quality.
【００２０】そして、ピストンバルブ機構５及び加振器
７，８の作動が止められて、図４に示すように、上型３
が上方に移動した後、再びピストンバルブ機構５が作動
してピストンバルブ５２がシリンダ空間５１内を更に上
昇するよう作動して、金属成形品２０がバルブ５２１に
よって押し上げられる。これにより、ピストンバルブ５
２がノックアウトピンとして機能することとなり、金属
成形品２０の型離れが容易に行われることとなる。Then, the operations of the piston valve mechanism 5 and the vibrators 7, 8 are stopped, and as shown in FIG.
Is moved upward, the piston valve mechanism 5 operates again, the piston valve 52 operates so as to further rise in the cylinder space 51, and the metal molded product 20 is pushed up by the valve 521. Thereby, the piston valve 5
2 functions as a knockout pin, and the mold release of the metal molded product 20 is easily performed.
【００２１】以上のように、上記構成の金属成形装置
は、下型１の金型空間１１内に溶湯２を給湯しながら、
溶湯２に対して振動を加えるとともに、金型空間１１の
底面１１１に開口したシリンダ空間５１内を摺動するピ
ストンバルブ５２を、シリンダ空間５１の所定位置まで
漸次下降させる給湯工程と、給湯終了後、上型３によっ
て金型空間１１を塞ぐ工程と、塞いだ後、溶湯２に対し
て振動を加えながら、ピストンバルブ５２を上昇させる
よう作動させて溶湯２に成形圧力を加える工程とを有す
る金属成形方法を実施できる。As described above, the metal forming apparatus having the above-described structure is configured such that the molten metal 2 is supplied into the mold space 11 of the lower mold 1 while the molten metal 2 is being supplied.
A hot water supply step of applying vibration to the molten metal 2 and gradually lowering a piston valve 52 sliding in a cylinder space 51 opened in the bottom surface 111 of the mold space 11 to a predetermined position in the cylinder space 51; A step of closing the mold space 11 by the upper mold 3 and a step of applying a molding pressure to the melt 2 by operating the piston valve 52 to rise while applying vibration to the melt 2 after closing. A molding method can be implemented.
【００２２】そして、上記構成の金属成形装置によれ
ば、給湯時及び成形時に溶湯２に対して振動が加えられ
るので、溶湯２の金属原子の運動が活発となり、凝固時
の偏析が防止される。従って、均一組織で、密度が高
く、鋳巣などの内部欠陥の無い、高品質で高強度な金属
成形品が得られる。According to the metal forming apparatus having the above-described structure, vibration is applied to the molten metal 2 at the time of hot water supply and forming, so that the movement of metal atoms of the molten metal 2 becomes active, and segregation at the time of solidification is prevented. . Therefore, a high-quality, high-strength metal molded product having a uniform structure, a high density, and no internal defects such as cavities can be obtained.
【００２３】しかも、下型１の下方に設けたピストンバ
ルブ機構５のピストンバルブ５２から溶湯２に成形圧力
が加えられるので、溶湯２に対して緩やかに圧力が加わ
ることとなり、そのため、バリの発生が防止される。従
って、加圧不足は生じず、内部欠陥を有する不良成形品
の発生が防止され、また、高密度な金属成形品が得られ
る。Further, since the molding pressure is applied to the molten metal 2 from the piston valve 52 of the piston valve mechanism 5 provided below the lower mold 1, the pressure is applied to the molten metal 2 gently, so that burrs are generated. Is prevented. Therefore, insufficient pressurization does not occur, the occurrence of defective molded products having internal defects is prevented, and a high-density metal molded product is obtained.
【００２４】更に、溶湯２の給湯の際に、ピストンバル
ブ５２がシリンダ空間５１の所定位置まで漸次下降して
いくので、溶湯２がシリンダ空間５１内に吸引されるよ
うにして金型空間１１内に注ぎ込まれていくこととな
り、溶湯２は金型空間１１内に隙間なく充填される。Further, when the molten metal 2 is supplied, the piston valve 52 gradually descends to a predetermined position in the cylinder space 51, so that the molten metal 2 is sucked into the cylinder space 51 so that the mold space 11 And the molten metal 2 is filled into the mold space 11 without gaps.
【００２５】なお、加振器７によって給湯時に溶湯２に
対して振動を加えること、及び加振器８を設けること
は、溶湯２に対して充分に振動が加えられる限りは、必
ずしも必要ではない。また、加振器７は、溶湯２に対し
て充分に振動が加えられる限りは、２個に限らない。It is not always necessary to apply vibration to the molten metal 2 by the vibrator 7 at the time of hot water supply and to provide the vibrator 8 as long as vibration is sufficiently applied to the molten metal 2. . The number of the vibrators 7 is not limited to two as long as vibration is sufficiently applied to the molten metal 2.
【００２６】また、駆動機構６としては、油圧に代え
て、空気圧や水圧を用いてもよい。As the driving mechanism 6, air pressure or water pressure may be used instead of oil pressure.
【００２７】[0027]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、次の効果
を発揮できる。 成形時に溶湯に振動を加えるので、溶湯の金属原子の
運動を活発にして、凝固時の偏析を防止できる。従っ
て、均一組織で、密度が高く、鋳巣などの内部欠陥の無
い、高品質で高強度な金属成形品を得ることができる。 ピストンバルブによって金型空間内の溶湯に成形圧力
を加えるので、溶湯に対して緩やかに圧力を加えること
ができ、それ故、バリの発生を防止できる。従って、加
圧不足を防止でき、鋳巣などの内部欠陥の発生や密度の
低下を防止して、高品質で高強度な金属成形品を得るこ
とができ、また、バリに基づくその後の作業の危険性を
解消でき、更に、バリ取りのための費用を不要にして、
コストダウンを図ることができる。 金型空間内に溶湯を給湯しながら、ピストンバルブを
シリンダ空間の所定位置まで漸次下降させるので、溶湯
を金型空間内に隙間なく充填できる。According to the first aspect of the present invention, the following effects can be obtained. Since vibration is applied to the molten metal during molding, the movement of metal atoms in the molten metal is activated, and segregation during solidification can be prevented. Therefore, it is possible to obtain a high-quality, high-strength metal molded product having a uniform structure, a high density, and no internal defects such as cavities. Since the molding pressure is applied to the molten metal in the mold space by the piston valve, the pressure can be gently applied to the molten metal, and therefore, generation of burrs can be prevented. Therefore, it is possible to prevent insufficient pressurization, to prevent the occurrence of internal defects such as cavities and a decrease in density, to obtain a high quality and high strength metal molded product, Danger can be eliminated, and deburring costs are no longer required.
Cost can be reduced. Since the piston valve is gradually lowered to a predetermined position in the cylinder space while supplying the molten metal into the mold space, the molten metal can be filled in the mold space without any gap.
【００２８】請求項２記載の発明によれば、給湯時にも
溶湯に振動を加えるので、請求項１の発明による上記
の効果をより良好に発揮できる。According to the second aspect of the present invention, the molten metal is vibrated even at the time of hot water supply, so that the above-mentioned effect according to the first aspect of the present invention can be exhibited more favorably.
【００２９】請求項３記載の発明によれば、ピストンバ
ルブをノックアウトピンとして機能させることができる
ので、金属成形品の型離れを容易に行わせることができ
る。According to the third aspect of the present invention, since the piston valve can function as a knockout pin, the metal molded product can be easily separated from the mold.
【００３０】請求項４記載の発明によれば、請求項１又
は２に記載の方法を実施できる。従って、溶湯の凝固時
の偏析を防止でき、それ故、高品質で高強度な金属成形
品を得ることができる。しかも、バリの発生を防止で
き、それ故、高品質で高強度な金属成形品を得ることが
でき、また、バリに基づくその後の作業の危険性を解消
でき、更に、バリ取りのための費用を不要にして、コス
トダウンを図ることができる。また、溶湯を金型空間内
に隙間なく充填できる。更に、ピストンバルブ機構は簡
素な構成を有し且つ小型であるので、金属成形装置自体
の小型化を図ることができる。According to the invention described in claim 4, the method described in claim 1 or 2 can be carried out. Therefore, segregation during solidification of the molten metal can be prevented, and therefore, a high quality and high strength metal molded product can be obtained. In addition, the occurrence of burrs can be prevented, so that a high-quality, high-strength metal molded product can be obtained, and the danger of subsequent work based on burrs can be eliminated. Can be eliminated, and the cost can be reduced. Further, the molten metal can be filled in the mold space without any gap. Further, since the piston valve mechanism has a simple configuration and is small, the size of the metal forming apparatus itself can be reduced.
【００３１】請求項５記載の発明によれば、成形時に溶
湯に充分に振動を加えることができるので、請求項４の
発明による効果をより良好に発揮できる。According to the fifth aspect of the present invention, the molten metal can be sufficiently vibrated at the time of molding, so that the effect of the fourth aspect of the present invention can be exhibited more favorably.
【００３２】[0032]
【００３３】請求項６記載の発明によれば、請求項２記
載の方法を実施できる。従って、成形品の型離れを容易
に行わせることができる。According to the invention described in claim 6, the method described in claim 2 can be implemented. Therefore, the molded product can be easily separated from the mold.
【図１】 本発明の金属成形装置の縦断面部分図であ
る。FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a metal forming apparatus of the present invention.
【図２】 本発明の装置の作動状態を示す縦断面部分図
である。FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing an operation state of the device of the present invention.
【図３】 本発明の装置の図２に続く作動状態を示す縦
断面部分図である。FIG. 3 is a partial longitudinal sectional view showing an operation state of the device of the present invention following FIG. 2;
【図４】 本発明の装置の図３に続く作動状態を示す縦
断面部分図である。FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view showing an operation state of the device of the present invention following FIG. 3;
１ 下型 １１ 金型空間 ２ 溶湯 ３ 上型 ５ ピストンバルブ機構 ５１ シリンダ空間 ５２ ピストンバルブ ６ 駆動機構 ７，８ 加振器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower mold 11 Mold space 2 Molten 3 Upper mold 5 Piston valve mechanism 51 Cylinder space 52 Piston valve 6 Drive mechanism 7, 8 Exciter
Claims (6)
湯に圧力を加えて金属成形品を製造する、金属成形方法
において、 下型の金型空間内に溶湯を給湯しながら、金型空間の底
面に該底面の面積より小さい面積で開口したシリンダ空
間内を摺動するピストンバルブを、シリンダ空間の所定
位置まで漸次下降させる給湯工程と、 給湯終了後、上型によって金型空間を塞ぐ工程と、 塞いだ後、金型空間内の溶湯に振動を加えながら、ピス
トンバルブを上昇させるよう作動させて溶湯に成形圧力
を加える工程とを有することを特徴とする金属成形方
法。1. A metal forming method for manufacturing a metal molded product by applying pressure to a molten metal in a mold space by a molten metal direct pressurizing method, wherein the molten metal is supplied into a lower mold space while the molten metal is supplied. A hot water supply step of gradually lowering a piston valve that slides in a cylinder space having an area smaller than the area of the bottom surface on the bottom surface of the space to a predetermined position in the cylinder space; and closing the mold space with an upper mold after completion of the hot water supply. A metal forming method comprising: a step of, after closing, applying vibration to the molten metal in a mold space and operating a piston valve to raise the molten metal to apply molding pressure to the molten metal.
請求項１記載の金属成形方法。2. The metal forming method according to claim 1, wherein vibration is applied to the molten metal also in the hot water supply step.
に、ピストンバルブを上昇させる工程を有する請求項１
記載の金属成形方法。3. The method according to claim 1, further comprising the step of raising the piston valve when removing the metal molded product from the mold space.
The metal forming method as described in the above.
湯に圧力を加えて金属成形品を製造する、金属成形装置
において、 金型空間を有する下型と、下型の金型空間を塞ぐ上型と
を備え、 下型は、ピストンバルブ機構と加振器とを有しており、 ピストンバルブ機構は、金型空間の底面に該底面の面積
より小さい面積で開口したシリンダ空間と、該シリンダ
空間内を摺動するピストンバルブとからなり、金型空間
内に溶湯が給湯される際にはピストンバルブをシリンダ
空間の所定位置まで漸次下降させ、給湯が終了し且つ上
型によって金型空間が塞がれた後にはピストンバルブを
上昇させるよう作動して溶湯に成形圧力を加えるよう、
駆動されるようになっており、 加振器は、金型空間内に溶湯が給湯される際及び金型空
間内の溶湯に成形圧力が加えられる際の内の少なくとも
後者において、溶湯に振動を加えるようになっているこ
とを特徴とする金属成形装置。4. A metal forming apparatus for manufacturing a metal molded product by applying pressure to a molten metal in a mold space by a molten metal direct pressurization method, comprising: a lower mold having a mold space; and a lower mold space. An upper mold for closing, the lower mold has a piston valve mechanism and a vibrator, and the piston valve mechanism has a cylinder space opened on the bottom surface of the mold space with an area smaller than the area of the bottom surface, A piston valve that slides in the cylinder space, and when the molten metal is supplied into the mold space, the piston valve is gradually lowered to a predetermined position in the cylinder space, the hot water supply is completed, and the mold is moved by the upper mold. After the space is closed, operate to raise the piston valve to apply molding pressure to the melt,
The vibrator vibrates the molten metal at least in the latter when the molten metal is supplied into the mold space and when the molding pressure is applied to the molten metal in the mold space. A metal forming apparatus characterized in that it is added.
加えられる際に溶湯に振動を加える加振器を有している
請求項４記載の金属成形装置。5. The metal forming apparatus according to claim 4, wherein the upper mold also has a vibrator for applying vibration to the molten metal when a molding pressure is applied to the molten metal in the mold space.
空間から金属成形品を取り出す際に、ピストンバルブを
上昇させるよう駆動するようになっている請求項４記載
の金属成形装置。6. The metal forming apparatus according to claim 4, wherein the driving mechanism of the piston valve mechanism drives the piston valve to rise when removing the metal molded product from the mold space.
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