JP5342858B2 - Stamp forming method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、半凝固スラリーとワークとを互いに接合することで接合成形品を得るスタンプ成形方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a stamp forming method and apparatus for obtaining a joined molded product by joining a semi-solid slurry and a workpiece to each other.
組成が互いに相違する異種金属材同士を接合して接合成形品を得る手法の1つとして、いわゆる鋳ぐるみが知られている。この手法は、成形型内にワーク(被鋳ぐるみ材)を収容した後、金属溶湯を充填して固化するものである。金属溶湯は成形型のキャビティの形状に従って固化し、この際にワークに接合する。 A so-called cast-in is known as one of the techniques for joining different metal materials having different compositions to obtain a joined molded product. In this method, after a workpiece (casting material) is accommodated in a mold, the molten metal is filled and solidified. The molten metal is solidified according to the shape of the cavity of the mold and is joined to the workpiece at this time.
別の手法としては、半凝固スラリーを用いた射出成形が挙げられる。すなわち、成形型内にワークを収容し、型締めを行った後に半凝固スラリーを注入して該半凝固スラリーをキャビティの形状に対応する形状に成形するとともに、該半凝固スラリーを前記ワークに接合する手法である(例えば、特許文献1参照)。ここで、「半凝固スラリー」とは、特許文献1にも記載されている通り、固液共存状態のスラリーを指称する。なお、一般的に、半凝固スラリーは、加圧された際にはじめて流動性を示す程度に軟質である。 Another method includes injection molding using a semi-solid slurry. That is, the work is accommodated in a mold, and after the mold is clamped, a semi-solid slurry is injected to form the semi-solid slurry into a shape corresponding to the shape of the cavity, and the semi-solid slurry is joined to the work. (See, for example, Patent Document 1). Here, as described in Patent Document 1, the “semi-solidified slurry” refers to a slurry in a solid-liquid coexistence state. In general, a semi-solid slurry is soft enough to exhibit fluidity only when pressurized.
しかしながら、いずれにおいても、異種金属材同士の接合強度を大きくすることは容易ではない。この理由は、ワークと金属溶湯ないし半凝固スラリーとの間の接合界面に酸化膜等が存在するためであると推察される。 However, in any case, it is not easy to increase the bonding strength between different kinds of metal materials. The reason for this is presumed to be that an oxide film or the like is present at the bonding interface between the workpiece and the molten metal or semi-solid slurry.
そこで、特許文献2記載の発明では、鋳ぐるみを行う際、固液共存温度とした金属溶湯をワークに押圧することで該ワークの表面の酸化膜を除去することを試みている。
Therefore, in the invention described in
半凝固スラリーの成形に際しては、一般に、射出成形が採用される。該半凝固スラリーがAl合金等の場合、該半凝固スラリーが高温であるので、その表面に酸化膜が容易に生成する。このため、ワークに対する濡れ性を確保することが容易ではなく、結局、ワークと半凝固スラリーとの接合強度を大きくすることが容易ではないという不具合が惹起される。 In molding the semi-solid slurry, injection molding is generally employed. When the semi-solid slurry is an Al alloy or the like, since the semi-solid slurry is high temperature, an oxide film is easily formed on the surface. For this reason, it is not easy to ensure the wettability with respect to the workpiece, and eventually, it is not easy to increase the bonding strength between the workpiece and the semi-solidified slurry.
しかも、引用文献1、2記載の従来技術はいずれも、半凝固スラリーのみを成形するようにしている。このため、ワークに対して予めプレス成形を施した後、成形された前記ワークを鋳ぐるみ用成形型に搬送する必要がある。すなわち、プレス成形、搬送、鋳ぐるみの3工程を実施しなければならないので、接合成形品を得るまでに長時間を要することになる。
In addition, all of the conventional techniques described in the cited
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ワークと半凝固スラリーとの接合強度を大きくし得るとともに、接合成形品を得るまでの時間を短縮することも可能なスタンプ成形方法及びその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can provide a stamp molding method capable of increasing the bonding strength between the workpiece and the semi-solidified slurry and shortening the time until a bonded molded product is obtained. An object is to provide such a device.
前記の目的を達成するために、本発明は、半凝固スラリーとワークとを互いに接合することで接合成形品を得るスタンプ成形方法であって、
前記ワークを第1型で支持する工程と、
前記半凝固スラリーを前記ワークの一端面上に載置する工程と、
前記ワークの一端面、第2型及びスラリー流出防止部材によって前記半凝固スラリーを囲繞する空間を形成する工程と、
前記第2型で前記半凝固スラリーを押圧して前記ワークの端面上を摺動させる工程と、
を有し、
前記スラリー流出防止部材により、前記第2型に押圧されて流動する前記半凝固スラリーを堰止することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a stamp molding method for obtaining a joint molded product by joining a semi-solid slurry and a workpiece to each other,
Supporting the workpiece with a first mold;
Placing the semi-solid slurry on one end surface of the workpiece;
Forming a space surrounding the semi-solidified slurry by one end surface of the workpiece, the second mold and the slurry outflow prevention member;
Pressing the semi-solid slurry with the second mold and sliding on the end face of the workpiece;
Have
The slurry outflow prevention member blocks the semi-solidified slurry that is pressed and flows by the second mold.
射出成形では、半凝固スラリーは主に流動するのみであり、その表層がワークに十分に押し付けられることはない。従って、半凝固スラリーが圧潰されることはなく、その表層に割れが生じることもない。 In injection molding, the semi-solid slurry only flows mainly, and its surface layer is not sufficiently pressed against the workpiece. Therefore, the semi-solid slurry is not crushed and the surface layer is not cracked.
これに対し、スタンプ成形を行う本発明によれば、半凝固スラリーがワークの端面に押し付けられる。ここで、半凝固スラリーの表層は、内部に比して固相率が高い。すなわち、本発明においては、固相率が高い表層がワークの端面に摺接する。これにより、表層に生成した酸化膜が効率的に除去される。 On the other hand, according to the present invention that performs stamp forming, the semi-solid slurry is pressed against the end face of the workpiece. Here, the surface layer of the semi-solid slurry has a higher solid phase ratio than the inside. That is, in the present invention, the surface layer having a high solid phase ratio is in sliding contact with the end surface of the workpiece. Thereby, the oxide film generated on the surface layer is efficiently removed.
また、本発明では、上記の過程において、スラリー押圧型で押圧された半凝固スラリーの表層、すなわち、酸化膜に割れが生じる。半凝固スラリーが圧潰されるからである。 In the present invention, in the above process, the surface layer of the semi-solid slurry pressed by the slurry pressing mold, that is, the oxide film is cracked. This is because the semi-solid slurry is crushed.
そして、この割れを介し、酸化されていないスラリーが外部に流出してワークの端面に沿って流動を開始する。酸化されていないスラリーは各種の金属材に良好に濡れて密着し、その後の冷却に伴って固化して成形体となる。その結果、ワークとスラリーとの間に酸化膜が形成されることなく、従って、冷却中の相互拡散により接合強度が優れた接合成形品を得ることができる。 And the slurry which is not oxidized flows out outside through this crack, and starts a flow along the end face of a work. The non-oxidized slurry wets and adheres well to various metal materials, and solidifies with the subsequent cooling to form a molded body. As a result, an oxide film is not formed between the workpiece and the slurry, and therefore, a bonded molded article having excellent bonding strength can be obtained by mutual diffusion during cooling.
さらに、第3型によって前記ワークを押圧することで該ワークに対する成形加工を行う工程を含めることが好ましい。この場合、同一のスタンプ成形装置によって半凝固スラリー及びワークの双方を成形することができる。従って、設備投資が低廉化するとともに、接合成形品を短時間で効率よく作製することが可能となる。 Furthermore, it is preferable to include a step of forming the workpiece by pressing the workpiece with a third mold. In this case, both the semi-solid slurry and the workpiece can be formed by the same stamp forming apparatus. Therefore, the capital investment is reduced and it is possible to efficiently produce a bonded molded product in a short time.
また、本発明は、半凝固スラリーとワークとを互いに接合することで接合成形品を得るスタンプ成形装置であって、
前記ワークを支持する第1型と、
前記ワークの一端面に載置された前記半凝固スラリーを押圧するための第2型と、
前記ワークの一端面及び前記第2型とともに前記半凝固スラリーを囲繞する空間を形成するスラリー流出防止部材と、
を有し、
前記スラリー流出防止部材が、前記第2型に押圧されて流動する前記半凝固スラリーを堰止することを特徴とする。
Further, the present invention is a stamp forming apparatus for obtaining a joined molded product by joining a semi-solid slurry and a workpiece to each other,
A first mold for supporting the workpiece;
A second mold for pressing the semi-solid slurry placed on one end surface of the workpiece;
A slurry outflow prevention member that forms a space surrounding the semi-solid slurry with one end surface of the workpiece and the second mold;
Have
The slurry outflow prevention member blocks the semi-solid slurry that flows while being pressed by the second mold.
このような構成とすることにより、上記したように、接合強度に優れる接合成形品を容易に得ることができる。 By setting it as such a structure, as above-mentioned, the joining molded product which is excellent in joining strength can be obtained easily.
そして、前記ワークを押圧する第3型をさらに設け、該第3型によって前記ワークに対する成形加工を行うようにすれば、同一のスタンプ成形装置によって半凝固スラリー及びワークの双方を成形することができるようになる。このため、接合成形品を短時間で効率よく作製することが可能となる。しかも、設備投資が低廉化するのでコスト的に有利である。 If a third die for pressing the workpiece is further provided and the workpiece is molded by the third die, both the semi-solid slurry and the workpiece can be molded by the same stamp molding apparatus. It becomes like this. For this reason, it becomes possible to produce a bonded molded product efficiently in a short time. In addition, the capital investment is reduced, which is advantageous in terms of cost.
なお、スラリー流出防止部材と第3型は、同一の部材であってもよいし、別個の部材であってもよい。
The slurry outflow prevention member and the third mold may be the same member or separate members.
本発明によれば、スラリー押圧型で半凝固スラリーを押圧し、これにより該半凝固スラリーにおける固相率が高い表層をワークの端面に摺接させることで酸化膜を除去するとともに、半凝固スラリーの表層(酸化膜)に割れを生じさせ、酸化されておらず、このために各種の金属材に良好に濡れて密着するスラリーを外部に流出させてワークに摺接させるようにしている。摺接してワークに密着したスラリーは、その後の冷却に伴って固化して成形体となる。その結果、ワークとスラリーとの間に酸化膜が形成されることなく、従って、冷却中の相互拡散により接合強度が優れた接合成形品を得ることができる。 According to the present invention, the semi-solid slurry is pressed by the slurry pressing mold, and thereby the oxide layer is removed by sliding the surface layer having a high solid phase ratio in the semi-solid slurry to the end surface of the workpiece, and the semi-solid slurry The surface layer (oxide film) is cracked and is not oxidized, and for this reason, the slurry that wets and adheres well to various metal materials is discharged to the outside to be brought into sliding contact with the workpiece. The slurry that is in sliding contact and is in close contact with the work is solidified with the subsequent cooling to form a molded body. As a result, an oxide film is not formed between the workpiece and the slurry, and therefore, a bonded molded article having excellent bonding strength can be obtained by mutual diffusion during cooling.
さらに、第3型によってワークに対する成形加工を行う工程を含めることにより、同一のスタンプ成形装置によって半凝固スラリー及びワークの双方を成形することができる。従って、接合成形品を短時間で効率よく作製することが可能となるとともに、設備投資が低廉化する。 Furthermore, by including the step of forming the workpiece with the third mold, both the semi-solid slurry and the workpiece can be formed with the same stamp forming apparatus. Therefore, it is possible to efficiently produce a bonded molded product in a short time, and the capital investment is reduced.
以下、本発明に係るスタンプ成形方法につき、それを実施するスタンプ成形装置との関係で鋳好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a stamp forming method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments of casting in relation to a stamp forming apparatus for carrying out the stamp forming method.
図1は、本発明の第1実施形態に係るスタンプ成形装置の要部概略正面縦断面図である。このスタンプ成形装置10は、基盤12と、前記基盤12に位置決め固定された固定ダイ14と、該固定ダイ14を囲繞するようにして配設されたワーク支持型16(第1型)と、半凝固スラリーSLを押圧するためのスラリー押圧型18(第2型)と、ワークWを押圧するためのワーク押圧型20(第3型)とを有する。なお、後述するように、ワーク押圧型20は、流動する半凝固スラリーSLを堰止するスラリー流出防止部材を兼ねる。また、第1実施形態において、ワークW及び半凝固スラリーSLの各材質の一例としては、アルミニウム合金であるA5052、AC4CH(ともにJIS)が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
FIG. 1 is a schematic front longitudinal sectional view of a main part of a stamp forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. The
この場合、略平板形状の基盤12に設けられた固定ダイ14の先端部においては、肩部22から、成形用凸部24が突出形成されている。後述するように、ワークWは、この成形用凸部24に倣って成形される。
In this case, a
固定ダイ14を間に挟んで配設されたワーク支持型16の各々は、シリンダ装置25a、25bを構成するロッド26a、26bの作用下に、鉛直方向に沿って変位可能である。すなわち、前記ロッド26a、26bが前進動作又は後退動作することに追従し、該ロッド26a、26bの先端に台座30を介して固定されたワーク支持型16が上昇又は降下する。
Each of the
スラリー押圧型18及びワーク押圧型20は、基盤12に対向して延在する支持盤34に設けられている。この中、スラリー押圧型18は、ワーク押圧型20に挟持されるような位置に配設されるとともに、支持盤34に対して位置決め固定されている。
The
この場合、スラリー押圧型18の下端面は湾曲形成されている。従って、半凝固スラリーSLは、この湾曲した下端面の形状に対応する形状に成形される。
In this case, the lower end surface of the
支持盤34からは、シリンダ装置35a、35bを構成するロッド36a、36bが垂下され、該ロッド36a、36bの下端には台座38が設けられている。前記ワーク押圧型20は、ワークWを臨むようにしてこれら台座38に支持されている。
なお、この場合、シリンダ装置35a、35bの加圧力は、シリンダ装置25a、25bに比して大きく設定されている。
In this case, the applied pressure of the
ワーク押圧型20には、段部42が形成されている。この段部42の形状は、成形用凸部24の形状に対応する。すなわち、段部42の縁部は、成形用凸部24の縁部に略対向する。
A
支持盤34は、図示しない昇降装置(例えば、油圧シリンダ等)の作用下に、鉛直方向に沿って変位可能である。換言すれば、支持盤34は、基盤12に対して離間又は接近するように上下動する。
The
そして、この場合、半凝固スラリーSLは、ワーク押圧型20の各々から離間する程度の寸法に設定される。従って、型閉じが行われた際、半凝固スラリーSLは、図2に示されるように、ワークW、ワーク押圧型20、スラリー押圧型18によって形成される空間44に収容されることになる。
In this case, the semi-solid slurry SL is set to a size that is separated from each of the workpiece pressing dies 20. Therefore, when the mold closing is performed, the semi-solid slurry SL is accommodated in a
第1実施形態に係るスタンプ成形装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果につき、本実施の形態に係るスタンプ成形方法との関係で説明する。
The
このスタンプ成形装置10を用いてのスタンプ成形は、以下のようにして実施される。
Stamp molding using the
はじめに、図1に示すように、略平板形状のワークWの各端部が固定ダイ14を跨ぐようにしてワーク支持型16の上端面に載置される。これにより、ワークWがワーク支持型16に支持される。なお、この時点では、ロッド26a、26b、36a、36bの全ては伸張した状態にある。
First, as shown in FIG. 1, each end of a substantially flat workpiece W is placed on the upper end surface of the workpiece support die 16 so as to straddle the fixed
次に、前記ワークWの上端面における所定位置に、半凝固スラリーSLが載置される。ここで、半凝固スラリーSLは、別の金型装置において予め製造され、固液共存状態で取り出されたものである。従って、ワークW上に載置されたのみの半凝固スラリーSLが流動することはほとんどない。なお、半凝固スラリーSLの表面には、該表面が大気中の酸素によって酸化されて生成した、いわゆる不動態としての酸化膜が存在する。 Next, the semi-solid slurry SL is placed at a predetermined position on the upper end surface of the workpiece W. Here, the semi-solid slurry SL is manufactured in advance in another mold apparatus and taken out in a solid-liquid coexistence state. Therefore, the semi-solid slurry SL only placed on the workpiece W hardly flows. In addition, on the surface of the semi-solidified slurry SL, there is an oxide film as a so-called passivation formed by oxidizing the surface with oxygen in the atmosphere.
次に、図示しない前記昇降装置が付勢され、これにより支持盤34が基盤12に指向して下降する。これに追従してスラリー押圧型18及びワーク押圧型20も下降し、図2に示すように、先ず、この中のワーク押圧型20がワークWに当接する。この際、ワークWの上端面、ワーク押圧型20の側部、及びスラリー押圧型18の湾曲した下端面によって空間44が形成され、この空間44に半凝固スラリーSLが収容された状態となる。
Next, the lifting device (not shown) is energized, whereby the
支持盤34がさらに下降すると、図3に示すように、ワークWの中腹部がワーク押圧型20の段部42によって押圧される。この押圧力を受け、ロッド26a、26bが圧縮される。上記から諒解されるように、シリンダ装置25a、25bに比してシリンダ装置35a、35bの方が加圧力が大きいからである。
When the
ロッド26a、26bが圧縮されることに伴い、ワーク支持型16が基盤12に指向して下降する。その結果、ワーク支持型16の上端面と固定ダイ14の肩部22が略面一となるとともに、ワークWにおけるワーク押圧型20の段部42によって押圧された部位が、固定ダイ14の成形用凸部24の形状に倣って成形される。これにより、ワークWの成形が終了する。
As the
その後も、支持盤34がさらに下降される。これによりロッド36a、36bがワーク支持型16から反力を受けるようになり、その結果、図4に示すように、該ロッド36a、36bも圧縮される。
Thereafter, the
これにより、スラリー押圧型18の下端面が半凝固スラリーSLを押圧するようになる。押圧された半凝固スラリーSLは、その押圧された箇所を中心として、放射状に流動し始める。勿論、流動する半凝固スラリーは、最終的にワーク押圧型20の側部によって堰止される。これにより、半凝固スラリーが空間44の外部に流失することが回避される。
Thereby, the lower end surface of the
半凝固スラリーSLの表層は、内部に比して固相率が高い。このため、該半凝固スラリーSLの表層は、ワークWに押し付けられながら摺接する状態となる。この摺接により、半凝固スラリーSLの表層に存在する酸化膜が除去される。 The surface layer of the semi-solid slurry SL has a higher solid phase ratio than the inside. For this reason, the surface layer of the semi-solid slurry SL is in sliding contact with being pressed against the workpiece W. By this sliding contact, the oxide film present on the surface layer of the semi-solid slurry SL is removed.
また、上記した流動の際、半凝固スラリーSLは、スラリー押圧型18からの押圧によって拡径しながら、換言すれば、圧潰されながらワーク表面に摺接して拡散することになる。この圧潰及び拡散に伴って半凝固スラリーSLの表層(酸化膜)が破壊されて割れが生じ、この割れを介して内部のスラリーが流出し始める。このスラリーは酸化しておらず、従って、別種の金属材であるワークWに対する濡れ性も良好である。
Further, during the above-described flow, the semi-solid slurry SL is diffused while being slidably contacted with the work surface while being expanded in diameter by pressing from the
このように、第1実施形態によれば、濡れ性が良好なスラリーがワークWの上端面に接触する。すなわち、ワークWがスラリーによって良好に濡れるとともに密着される。この状態でスラリーを冷却固化させて成形体Pとすれば、冷却中の相互拡散により接合成形品が得られる。 Thus, according to the first embodiment, the slurry having good wettability comes into contact with the upper end surface of the workpiece W. That is, the workpiece W is wetted by the slurry and is in close contact. If the slurry is cooled and solidified in this state to form a molded body P, a bonded molded product can be obtained by mutual diffusion during cooling.
このようにして得られた接合成形品においては、ワークWと成形体Pとの接合強度が大きい。上記から諒解されるように、ワークWとスラリーとの間に酸化膜が生成することを回避しながらワークWとスラリーとを接合させているので、ワークWと成形体Pとの間に酸化膜が介在することが回避されているからである。 In the joint molded product thus obtained, the joint strength between the workpiece W and the molded body P is high. As understood from the above, since the workpiece W and the slurry are joined while avoiding the formation of an oxide film between the workpiece W and the slurry, the oxide film is interposed between the workpiece W and the molded body P. This is because intervening is avoided.
しかも、第1実施形態においては、ワークWに対する成形と、半凝固スラリーSLに対する成形とを同一のスタンプ成形装置10で実施することができる。このため、接合成形品を効率よく作製することができる。
Moreover, in the first embodiment, the molding for the workpiece W and the molding for the semi-solid slurry SL can be performed by the same
型開きを行う場合、昇降装置を上昇させればよい。支持盤34が基盤12から離間するように上昇してワーク押圧型20及びスラリー押圧型18が固定ダイ14及びワーク支持型16から離間すると、シリンダ装置25a、25b、35a、35bが付勢されてロッド26a、26b、36a、36bが伸張し、これによりワーク支持型16及びスラリー押圧型18が元の位置(図1参照)に復帰する。
What is necessary is just to raise a raising / lowering apparatus, when performing mold opening. When the
第1実施形態においては、先にワークWを成形し、その後に半凝固スラリーSLを成形するようにしているが、その逆に、半凝固スラリーSLを成形した後にワークWを成形するようにしてもよい。この実施形態を第2実施形態として以下に説明する。 In the first embodiment, the work W is formed first and then the semi-solid slurry SL is formed. Conversely, the work W is formed after the semi-solid slurry SL is formed. Also good. This embodiment will be described below as a second embodiment.
図5は、本発明の第2実施形態に係るスタンプ成形装置50の要部概略正面縦断面図である。なお、第1実施形態に係るスタンプ成形装置10と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a schematic front longitudinal sectional view of an essential part of a
このスタンプ成形装置50は、基盤12と、固定ダイ14と、ワーク支持型16(第1型)と、半凝固スラリーSLを押圧するためのスラリー押圧型18(第2型)と、ワークWを押圧するためのワーク押圧型20(第3型)とを有し、この中、ワーク支持型16は、第1実施形態に係るスタンプ成形装置10と同様に、シリンダ装置25a、25bを構成するロッド26a、26bによって支持された台座30上に設けられている。
The
この場合、ワーク押圧型20を支持する支持盤34には貫通孔52が形成され、この貫通孔52には、図示しない油圧シリンダを構成するロッド54が通されている。前記スラリー押圧型18は、このロッド54の下端部に設けられた台座56に支持されている。
In this case, a through
台座56におけるスラリー押圧型18の周囲には、シリンダ装置57a、57bを構成するロッド58a、58bが鉛直下方に向かって延在するように設置されている。これらロッド58a、58bの下端部先端には、略円筒形状のスラリー流出防止部材60が配設されている。
Around the
なお、シリンダ装置57a、57bの加圧力は、シリンダ装置25a、25bに比して小さく設定されている。
Note that the pressurizing force of the
以上の構成において、支持盤34は、図示しない昇降装置(例えば、油圧シリンダ等)の作用下に、基盤12に対して離間又は接近するように上下動する。
In the above configuration, the
この場合においても、半凝固スラリーSLは、スラリー流出防止部材60の各々から離間する程度の寸法に設定される。従って、型閉じが行われた際、半凝固スラリーSLは、図6に示されるように、ワークW、スラリー流出防止部材60、スラリー押圧型18によって形成される空間64に収容されることになる。
Also in this case, the semi-solid slurry SL is set to a size that is separated from each of the slurry
第2実施形態に係るスタンプ成形装置50は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果につき、本実施の形態に係るスタンプ成形方法との関係で説明する。
The
このスタンプ成形装置50を用いてのスタンプ成形は、以下のようにして実施される。
Stamp molding using this
はじめに、図5に示すように、略平板形状のワークWの各端部が固定ダイを跨ぐようにしてワーク支持型16の上端面に載置され、これにより、ワークWがワーク支持型16に支持される。なお、この時点では、ロッド26a、26b、58a、58bの全ては伸張した状態にある。その後、前記ワークWの上端面における所定位置に、その表面に酸化膜が存在する半凝固スラリーSLが載置される。
First, as shown in FIG. 5, each end portion of the substantially flat workpiece W is placed on the upper end surface of the workpiece support die 16 so as to straddle the fixed die, whereby the workpiece W is placed on the workpiece support die 16. Supported. At this point, all of the
次に、図示しない前記油圧シリンダが付勢されることによってロッド54が鉛直下方に向かって前進動作し、これに追従してスラリー押圧型18及びスラリー流出防止部材60がワークWに指向して下降する。その結果、図6に示すようにスラリー流出防止部材60がワークWに当接し、ワークWの上端面、スラリー流出防止部材60の内壁、及びスラリー押圧型18の湾曲した下端面によって空間64が形成され、この空間64に半凝固スラリーSLが収容された状態となる。
Next, the hydraulic cylinder (not shown) is energized to cause the
ロッド54がさらに前進(下降)すると、図7に示すように、先ず、ロッド58a、58bが圧縮される。上記したように、シリンダ装置57a、57bの加圧力がシリンダ装置25a、25bに比して小さいからである。
When the
この圧縮の進行と略同時に、スラリー押圧型18の下端面が半凝固スラリーSLを押圧する。押圧された半凝固スラリーSLは、第1実施形態と同様に、その押圧された箇所を中心として放射状に流動し始める。この際に、半凝固スラリーSLにおける固相率が高い表層がワークWに押し付けられることで前記酸化膜が除去されるとともに、半凝固スラリーSLが圧潰されながら流動することに伴って表層の酸化膜が破壊され、その結果として生じた割れを介して内部のスラリーが流出し始める。
Almost simultaneously with the progress of the compression, the lower end surface of the
すなわち、第2実施形態においても、酸化しておらず、このために濡れ性が良好なスラリーがワークWの上端面に接触する。従って、ワークWがスラリーによって良好に濡れるとともに密着されるので、この状態でスラリーを冷却固化させて成形体Pとすれば、ワークWと成形体Pとの間に酸化膜が介在することが回避され、流動中に相互拡散して接合強度が良好な接合成形品が得られる。 That is, also in the second embodiment, the slurry is not oxidized, and therefore, the slurry having good wettability comes into contact with the upper end surface of the workpiece W. Accordingly, since the workpiece W is wetted and adhered well by the slurry, if the slurry is cooled and solidified in this state to form the molded body P, it is avoided that an oxide film is interposed between the workpiece W and the molded body P. Thus, a bonded molded article having good bonding strength is obtained by mutual diffusion during flow.
勿論、流動したスラリーは、最終的にはスラリー流出防止部材60の内壁によって堰止される。この堰止により、スラリーが空間64の外部に流失することが回避される。
Of course, the fluidized slurry is finally blocked by the inner wall of the slurry
このようにしてワークWと成形体P(半凝固スラリーSL)を接合した後、次に、ワークWを成形する。具体的には、図8に示すように、前記油圧シリンダを付勢してロッド54を後退(上昇)させ、これによりスラリー流出防止部材60を成形体Pから離間させる。この離間の後、シリンダ装置57a、57bが付勢されてロッド58a、58bが伸張することで、スラリー流出防止部材60が元の位置に復帰する。
After joining the workpiece W and the molded product P (semi-solidified slurry SL) in this way, the workpiece W is then molded. Specifically, as shown in FIG. 8, the hydraulic cylinder is biased to retract (raise) the
次に、図示しない前記昇降装置が付勢され、これにより支持盤34が基盤12に指向して下降する。これに追従して下降したワーク押圧型20が、図9に示すように、ワークWに当接する。
Next, the lifting device (not shown) is energized, whereby the
支持盤34がさらに下降すると、図10に示すように、ワークWの端部がワーク押圧型20によって押圧される。この押圧力を受け、ロッド26a、26bが圧縮される。なお、これと同時に、成形体Pをスラリー流出防止部材60で囲繞するようにしてもよい。
When the
このようにしてロッド26a、26bが圧縮されることに伴い、ワーク支持型16が基盤12に指向して下降する。その結果、ワーク支持型16の頂面と固定ダイ14の肩部22が略面一となるとともに、ワークWにおけるワーク押圧型20の段部42によって押圧された端部が、固定ダイ14の成形用凸部24の形状に倣って成形される。これにより、ワークWの成形が終了する。
As the
以上のように、第2実施形態においても、ワークWに対する成形と、半凝固スラリーSLに対する成形とを同一のスタンプ成形装置50で実施することができる。このため、接合成形品を効率よく作製することができる。
As described above, also in the second embodiment, the molding for the workpiece W and the molding for the semi-solid slurry SL can be performed by the same
型開きを行う場合、昇降装置及びロッド54を上昇させればよい。支持盤34が基盤12から離間するように上昇してワーク押圧型20が固定ダイ14及びワーク支持型16から離間した後、シリンダ装置25a、25bが付勢されてロッド26a、26bが伸張し、ワーク支持型16が元の位置(図5参照)に復帰する。
What is necessary is just to raise a raising / lowering apparatus and the
なお、上記した第1実施形態及び第2実施形態では、ワークWの略中央部に半凝固スラリーSLを載置する場合を例示して説明しているが、半凝固スラリーSLの載置位置は特にこれに限定されるものではなく、例えば、ワークWの端部であってもよい。この場合、半凝固スラリーSLの一部がワークWから突出しても特に差し支えない。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the case where the semi-solid slurry SL is placed in the substantially central portion of the workpiece W is described as an example. However, the placement position of the semi-solid slurry SL is as follows. It is not particularly limited to this, and may be an end portion of the workpiece W, for example. In this case, a part of the semi-solidified slurry SL may protrude from the workpiece W.
また、第1実施形態及び第2実施形態の双方において、ワークWを成形するワーク押圧型20を含めてスタンプ成形装置10、50を構成するようにしているが、ワーク押圧型20を割愛したスタンプ成形装置を構成するようにしてもよい。
Further, in both the first embodiment and the second embodiment, the
さらに、シリンダ装置25a、25b、35a、35b、57a、57bに代替し、コイルスプリング、及び前記コイルスプリングの弾発作用下に伸縮する伸縮ロッドを用いるようにしてもよい。
Further, instead of the
10、50…スタンプ成形装置 14…固定ダイ
16…ワーク支持型(第1型) 18…スラリー押圧型(第2型)
20…ワーク押圧型 24…成形用凸部
25a、25b、35a、35b、57a、57b…シリンダ装置
26a、26b、36a、36b、58a、58b…ロッド
42…段部 44、64…空間
54…ロッド 60…スラリー流出防止部材
SL…半凝固スラリー W…ワーク
DESCRIPTION OF
20 ... Work pressing
Claims (4)
前記ワークを第1型及びダイで支持する工程と、
前記半凝固スラリーを前記ワークの一端面上に載置する工程と、
前記ワークの一端面、第2型及びスラリー流出防止部材によって前記半凝固スラリーを囲繞する空間を形成する工程と、
前記第2型で前記半凝固スラリーを押圧して前記ワークの端面上を摺動させる工程と、
を有し、
前記スラリー流出防止部材により、前記第2型に押圧されて流動する前記半凝固スラリーを堰止し、
前記第2型で前記半凝固スラリーを押圧する前、又はその後のいずれかで、前記第1型及び前記ダイに支持された前記ワークを第3型によって押圧することで、該ワークに対するプレス成形加工を行うことを特徴とするスタンプ成形方法。 A stamp molding method for obtaining a joined molded product by joining a semi-solid slurry and a workpiece to each other,
Supporting the workpiece with a first die and a die;
Placing the semi-solid slurry on one end surface of the workpiece;
Forming an end surface, the space surrounding the second type and thus the semi-solidified slurry in the slurry outflow preventing member of the workpiece,
Pressing the semi-solid slurry with the second mold and sliding on the end face of the workpiece;
Have
The more slurry outflow preventing member, sealed dam the semi-solidified slurry flowing is pressed on the second type,
Pressing the workpiece supported by the first die and the die by the third die either before or after pressing the semi-solid slurry with the second die, thereby press forming the workpiece. A stamp forming method characterized by:
前記ワークを第1型及びダイで支持する工程と、
前記半凝固スラリーを前記ワークの一端面上に載置する工程と、
前記ワークの一端面、第2型及び第3型によって前記半凝固スラリーを囲繞する空間を形成する工程と、
前記第2型で前記半凝固スラリーを押圧して前記ワークの端面上を摺動させる工程と、
を有し、
前記第3型により、前記第2型に押圧されて流動する前記半凝固スラリーを堰止し、
前記第2型で前記半凝固スラリーを押圧する前、又はその後のいずれかで、前記第1型及び前記ダイに支持された前記ワークを前記第3型によって押圧することで、該ワークに対するプレス成形加工を行うことを特徴とするスタンプ成形方法。 A stamp molding method for obtaining a joined molded product by joining a semi-solid slurry and a workpiece to each other,
Supporting the workpiece with a first die and a die;
Placing the semi-solid slurry on one end surface of the workpiece;
Forming a space surrounding the semi-solidified slurry one end surface of the workpiece, the second type及Beauty third type,
Pressing the semi-solid slurry with the second mold and sliding on the end face of the workpiece;
Have
The pre-Symbol third type, sealed weir the semi-solidified slurry flowing is pressed on the second type,
Pressing the workpiece supported by the first die and the die with the third die either before or after pressing the semi-solid slurry with the second die, thereby press forming the workpiece. A stamp forming method characterized by performing processing.
前記ワークを支持する第1型及びダイと、
前記ワークの一端面に載置された前記半凝固スラリーを押圧するための第2型と、
前記第1型及び前記ダイに支持された前記ワークを押圧することで該ワークに対してプレス成形加工を行う第3型と、
を有し、
スラリー流出防止部材と、前記ワークの一端面及び前記第2型とで前記半凝固スラリーを囲繞する空間を形成して、前記第2型に押圧されて流動する前記半凝固スラリーを前記スラリー流出防止部材で堰止し、
前記第3型は、前記第2型で前記半凝固スラリーを押圧する前、又はその後のいずれかで前記ワークに対するプレス成形加工を行うことを特徴とするスタンプ成形装置。 A stamp forming apparatus for obtaining a joined molded product by joining a semi-solid slurry and a workpiece to each other,
A first mold and a die for supporting the workpiece;
A second mold for pressing the semi-solid slurry placed on one end surface of the workpiece;
A third mold that performs press molding on the work by pressing the work supported by the first mold and the die;
Have
A slurry outflow preventing member, said to form a semi-solid slurry space surrounding the at one end surface and the second type of the workpiece, the semi-solidified slurry The slurry effluent flowing is pressed on the second type weir sealed in the prevention member,
The stamp molding apparatus, wherein the third mold performs a press molding process on the workpiece either before or after the semi-solid slurry is pressed by the second mold.
前記ワークを支持する第1型及びダイと、
前記ワークの一端面に載置された前記半凝固スラリーを押圧するための第2型と、
前記第1型及び前記ダイに支持された前記ワークを押圧することで該ワークに対してプレス成形加工を行う第3型と、
を有し、
前記第3型と、前記ワークの一端面及び前記第2型とで前記半凝固スラリーを囲繞する空間を形成して、前記第2型に押圧されて流動する前記半凝固スラリーを前記第3型で堰止し、
前記第3型は、前記第2型で前記半凝固スラリーを押圧する前、又はその後のいずれかで前記ワークに対するプレス成形加工を行うことを特徴とするスタンプ成形装置。 A stamp forming apparatus for obtaining a joined molded product by joining a semi-solid slurry and a workpiece to each other,
A first mold and a die for supporting the workpiece;
A second mold for pressing the semi-solid slurry placed on one end surface of the workpiece;
A third mold that performs press molding on the work by pressing the work supported by the first mold and the die;
Have
Before SL and a third type, the work end surface and to form a space surrounding the semi-solidified slurry in the second type of the semi-solidified slurry before Symbol first flowing is pressed on the second type Damping with type 3,
The stamp molding apparatus, wherein the third mold performs a press molding process on the workpiece either before or after the semi-solid slurry is pressed by the second mold.
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