JP6033769B2 - 部品を射出成形するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品、特にワックス型を射出成形するための装置に関する。

そのような型は、数多くの分野のロストワックス成形方法において、たとえばターボプロップまたはターボジェットなどのターボエンジン用の高圧タービンブレードを射出成形するために使用される。

この方法では、１つまたは複数の部品が、得られる対象の型の形状に対応する形状の空洞を有する射出成形具を用いて射出成形される。型が冷却回路を有するとき、セラミックコアが使用される。この場合、ろうは空洞内のコア周りに射出される。

このようにして得られたろう型は次いで、支持体上に集合体として装着される。

集合体は次いで、スリップと称されるセラミック浴に浸漬され、次いでセラミック粉末が振り掛けられる（スタッコ吹き付け）。浸漬およびスタッコ吹き付けは、十分な厚さであり、集合体周りでシェルを形成するセラミックの層が得られるまで複数回繰り返される。

ろうは次いで、圧力および高温下の蒸気がろうを溶かす（脱ろう）オートクレーブ内にこの組立体を通すことによって、セラミックシェルから除去される。

シェルは次いで、金型として使用するのに十分な機械的強度を取得するために炉の中で焼成される。

金属、たとえばニッケルベース合金が、次いでシェル内に投入される。冷却後、シェルは外され、次いでさまざまな部品が集合体から取り外され、すなわちこれらは、その共通の支持体から分離される。

コアが使用されるとき、コアは、溶液槽によって化学的に除去される。

部品は次いで、トリミングされ、研磨され、その後検査される。

概して、ろう型を射出成形するための工具は、空洞が中に形成された２つの空洞ブロックを備え、この空洞は、空洞ブロックが重ね合わされた時点で成形される対象の部品の形状に合致する形状のものである。空洞ブロックの少なくとも１つには、コアを配置するための手段が取り付けられ、この手段は、コアに当接する少なくとも１つの当接表面と、コアを適所に保持する目的で空洞ブロックのねじ切りされた通路内にねじ込まれる少なくとも１つの押さえねじとを備える。

コアは、これを適所に適正に保持するために、また部品が成形されている間に移動しないことを確実にするために十分な強さでクランプされなければならない。しかしながら、このクランプが強すぎる場合、これはコアを変形させ、移動させ、または損傷を及ぼす恐れがあり、それにより、成形によって作製された最終部品は、もはやその仕様には適合しない。

本発明の特定の目的は、簡単で効果的、また安価であるこの問題に対する解決策を提供することである。

上記の目的のために、本発明は、空洞が各々の中に形成された２つの空洞ブロックを備える、部品を射出成形するための工具にして、空洞が、空洞ブロックが重ね合わされた時点で成形される対象の部品の形状に対応する形状のものであり、空洞ブロックの少なくとも１つには、コアを配置する手段が取り付けられ、この手段は、コアに当接するための少なくとも１つの当接表面と、コアを適所に保持する目的で空洞ブロックのねじ切りされた通路内にねじ込まれる少なくとも１つの押さえねじとを備える、工具であって、押さえねじによってコアにかけられた力を制限する力制限手段を含むことを特徴とする、工具を提供する。

力制限手段は、コアのあらゆる損傷または移動を回避する働きをする。

本発明の特徴では、力制限手段は、押さえねじの締め付け頭部とねじ部分との間に配置されたトルク制限手段であって、クランプトルクが所定値より小さい限り前記トルクを頭部からねじ部分に伝え、前記トルクが所定値より大きいときは頭部をねじ部分から分断するように設計された、トルク制限手段である。

有利には、工具は、コアに当接するための２つの表面と、当接表面に向かい合って配置され、２つの当接表面に対して適所にコア（１０）を保持するように設計された２つの押さえねじとを含み、ねじは、互いに対してほぼ直角に延び、各々がトルク制限手段を含んでいる。

したがってコアは、ねじによって底部空洞ブロックの空洞内に適所に適正に保持される。

本発明の１つの可能性では、それを超えると頭部が押さえねじのねじ部分から分断されるクランプトルクの所定値は、０．１ニュートン−メートル（Ｎｍ）から５Ｎｍであり、好ましくは１Ｎｍである。

トルクのそのようなレベルは、コアのあらゆる劣化、変形、または移動を回避しながらコアを適所に保持するのに十分である。

好ましい方法では、工具は、固定式の底部空洞ブロックおよび可動式の上部空洞ブロックを含み、当接表面が、固定式の空洞ブロックの空洞内に形成され、押さえねじが、固定式の空洞ブロック上に装着される。

本発明の別の特徴では、２つの空洞ブロックは、２つの空洞ブロックが重ね合わされる成形位置と、２つの空洞ブロックが離間して置かれる型取り外し位置との間でピンを中心に互いに対して枢動するように装着される。

有利な方法では、空洞ブロックの少なくとも１つは、少なくとも１つの転がり軸受、たとえば玉軸受を介してピンを中心に枢動するように装着される。

本発明は、非限定的な例として、添付の図を参照してなされる以下の説明を読み取ることにより、より良好に理解され得、本発明の他の詳細、特徴、および利点が明らかになる。

閉位置で示された、部品を射出成形するための本発明の工具の斜視図である。 図１の射出成形具の底部の斜視図である。 底部の一部の平面図である。 図３の線ＩＶ−ＩＶにおける底部の断面図である。 図１から４の工具を用いて成形することによって作製されたろう型および対応するコアの斜視図である。

図１および図２は、ピン３を中心に互いに対して枢動式に装着された上部１および底部２を備える、ワックス型を射出成形するための本発明の工具を示している。

より具体的には、底部２は、空洞６および射出チャネル７が中に設けられた接合平面５を形成する上面を有する略矩形の形状の空洞ブロック４を備える（図２）。

図３および図４により良好に見られ得るように、底部空洞ブロック４は、空洞ブロック４に対して横断方向に延びる第１の当接表面８（図３）と、空洞ブロック４に対して長手方向に延びる第２の当接表面９（図４）とを有し、当接表面８、９の各々は、コア１０の対応する表面１１、１２に当接する働きをする（図５）。

底部空洞ブロック４には、当接表面８、９に対して適所にコア１０を保持する目的で空洞ブロック４のねじ切りされた通路内にねじ込まれる２つの押さえねじ１３、１４が取り付けられ、ねじ１３、１４は、接合平面５に対して平行に延びる。

押さえねじ１３、１４は、当接表面８、９に向かい合って配置され、これらは、これらの当接表面に対して直角に延びる。ねじ１３、１４は、こうして互いに対してほぼ直角に延び、これらの各々はトルク制限手段を含む。これらの手段は、各押さえねじ１３、１４のクランピング頭部１５と、ねじ部分１６の間に配置され、これらは、クランプトルクが所定値より小さい限り前記トルクを頭部１５からねじ部分１６に伝え、前記トルクが所定値より大きいときは頭部１５をねじ部分１６から分断するように設計される。

そのようなトルク制限手段は、他の出願において、特に特許出願のＦＲ２８４１９４６から知られており、その構造は本発明書では詳細には説明されない。

これらのトルク制限手段は、それを超えると頭部１５が押さえねじ１３、１４のねじ部分１６から分断されるクランプトルクの所定値が、０．１Ｎｍから５Ｎｍの範囲内にあり、好ましくは約１Ｎｍであるように較正される。トルクを超えた時点で、オペレータに知らせるためにクリック音が生み出され得る。

底部空洞ブロック４は、同様に矩形の形状である縦長の平面の底部プレート１８上にねじ１７を用いて装着される。プレート１８の２つの対向する端部には、ハンドル１９が取り付けられる。プレート１８はまた、長手方向の中央平面の両側に配置され、ピン３が中に装着されるＵ字形金具を形成する２つの横方向の耳金２０も有する。より具体的には、ピン３は、耳金２０内に装着された２つの玉軸受２１によって誘導され、上述された中央平面に対して直角に延びる。

同じようにして、射出成形具の上部１は上部空洞ブロック２２を含み、上部空洞ブロック２２内には、空洞６が、空洞ブロック４、２２が重ね合わされた時点で底部空洞ブロック４内の空洞と向かい合うように形成される。

上部空洞ブロック２２は、ピン３を中心に底部プレート１８に対して枢動するように装着された上部プレート２３に締め付けられる。

枢動ピン３から遠位にある上部プレートの端部には、ハンドル２４が取り付けられる。

続いて、ブレードのろう型２５を成形する方法をより詳細に説明する。

型２５が冷却回路などの中空部分を含むとき、セラミックコア１０が、底部空洞ブロック４の空洞６内に装着される。

押さえねじ１３、１４が次いで、コア１０の表面１１、１２が底部空洞ブロック４の当接表面８、９に当接するように締め付けられる。この目的のために、オペレータは、トルク制限手段によって認められた最大トルクより大きいトルクをねじに及ぼし、オペレータは、上記で述べられたように、クリック音によってトルクが実際にはより大きいことが知らされる。

コア１０が正しく配置され、底部空洞ブロック４内で保持された時点で、射出成形具は閉じられ、すなわち、上部および底部１、２は、２つの空洞ブロック４、２２、したがって空洞６も重ね合わせるように枢動される。互いに向かい合って位置するときに空洞６によって画定される形状は、図５に見られ得るように、成形される対象の部品２５に与えられるべき形状に対応する。特に、空洞６は、エアホイル２６およびプラットフォーム２７を有するブレード２５の形状を画定する。

次いでプレス機（図示せず）が、プレート１８および２３の外面の各々に当接し、ろうが、射出チャネル７を介して空洞６内のコア１０周りに射出され、次いで冷却させられて固化しブレードのろう型２５を形成する（図５）。

射出成形具は次いで、ピン３を中心に上部１を枢動させることによって開かれ、次いで型２５はそのコア１０と共に、空洞６から取り外される。

Claims (6)

1. 空洞（６）が各々の中に形成された２つの空洞ブロック（４、２２）を備えており、空洞（６）の形状が、空洞ブロックが重ね合わされた時点で成形される対象の部品（２５）の形状に対応する、部品を射出成形するための工具であって、
   ２つの空洞ブロックが、固定式の底部空洞ブロック（４）および可動式の上部空洞ブロック（２２）であり、
   底部空洞ブロック（４）には、コアを位置決めする手段が取り付けられ、この手段は、コア（１０）の対応する２つの表面（１１、１２）にそれぞれ当接する２つの当接表面（８、９）と、これらの当接表面（８、９）にそれぞれ向かい合って配置され、コア（１０）を２つの当接表面（８、９）に対して所定の位置に保持するために、底部空洞ブロック（４）のねじ切りされた通路内にねじ込まれて該底部空洞ブロックに装着され、コア（１０）をそれぞれ当接表面（８、９）に押圧するように構成された２つの押さえねじ（１３、１４）とを備えており、
   ２つの当接表面（８、９）が、底部空洞ブロック（４）の空洞（６）内に突出する部分に形成され、底部空洞ブロック（４）に対してそれぞれ横断方向および長手方向に延びており、ねじ（１３、１４）が、互いに対して直角に延びており、
   工具がさらに、押さえねじ（１３、１４）によってコアにかけられた力を制限する力制限手段を含んでおり、
   力制限手段が、押さえねじ（１３、１４）の締め付け頭部（１５）とねじ部分（１６）との間に配置され、クランプトルクが所定値よりも小さい限りは該トルクを頭部（１５）からねじ部分（１６）に伝え、前記トルクが所定値よりも大きいときは頭部（１５）をねじ部分（１６）から分断するように設計された、トルク制限手段であり、ねじ（１３、１４）の各々が、トルク制限手段を含んでいることを特徴とする、前記工具。
2. ヘッド（１５）が押さえねじ（１３、１４）のねじ部分（１６）から分断されるクランプトルクの所定値が、０．１Ｎｍから５Ｎｍの範囲内にあり、この値を超えると前記分断が生じることを特徴とする、請求項１に記載の工具。
3. 前記クランプトルクの所定値が、１Ｎｍであることを特徴とする、請求項２に記載の工具。
4. ２つの空洞ブロック（４、２２）が、２つの空洞ブロック（４、２２）が重ね合わされる成形位置と、２つの空洞ブロック（４、２２）が離間して置かれる型取り外し位置との間でピン（３）を中心に互いに対して枢動するように装着されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の工具。
5. 空洞ブロック（４）の少なくとも一方が、少なくとも１つの転がり軸受を介してピン（３）を中心に枢動するように装着されていることを特徴とする、請求項４に記載の工具。
6. 前記転がり軸受が玉軸受（２１）であることを特徴とする、請求項５に記載の工具。

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