JP6985769B2 - 両加工位置の真空ダイカスト機器 - Google Patents

Description

本発明は、精密な部品を成形する技術分野に関し、特に、両加工位置の真空ダイカスト機器に関する。

ダイカストは、高温で溶融している状態である液体状態の金属を、高圧・高速で加圧により金型キャビティに射入して成形する鋳造方法であって、圧力の作用で冷却して固化することにより鋳造品を得る成形方法である。このような鋳造方法は、その特性が、製品が精密に成形され、生産の効率が高いということにある。しかしながら、通常のダイカストの方法は、以下のような欠陥が存在しており、高速・加圧で射出する時、金型キャビティ内の気体は効果的に排除されておらず、鋳造品の内部に残されることにより、気孔という欠陥が生じされ、鋳造品に機械的性能が低下することがある。この問題を解決するためには、真空成形という方法が採用されており、つまり、ダイカストの際に、金型キャビティから気体を排出して、一定の真空又は負圧状態を形成することにより、鋳造品の内部における気孔という欠陥を減らすことができる。

近年では、ダイカスト製品について、その応用範囲を広げ、その機械的性能を高めるために、例えば、層流充填法（超低速ダイカスト法）、酸素充填ダイカスト法及び真空ダイカスト法などの複数の新たなダイカスト方法が研究されてきた。上記の方法は、いずれも、金属液体を充填する過程における空気の閉じ込めを抑えることにより、鋳造品に機械的性能を高めることを主な目的とする。層流充填法は、生産の効率が低く、酸素充填ダイカスト法は、操作のプロセスが複雑であり、プロセスにおけるパラメータが制御され難いなどの欠陥が存在していることから、実際の生産において、この二つの方法があまり使われない。また、真空ダイカスト法は、金型キャビティから気体を排除して、金属液体を真空状態で金型キャビティに充填することから、閉じ込まれた気体が少なく、鋳造品に機械的性能が高まる。しかも、真空ダイカストは、普通のダイカスト方法と同様に、その操作が簡便であり、生産の効率が低下しない。従って、真空ダイカストは、登場以来に、強い生命力が現れ、関連する技術の発展に伴い、その応用もますます広がっている。特に、アモルファス合金を製造する際において、アモルファス合金は、強度、硬度及び耐食性がいずれも優れる新型材料として、衝撃破壊性能に明らかな優位性があり、非常に低い弾性係数でありながら、大量の弾性エネルギーを蓄えることができ、エネルギー伝達性能も非常に優れている。しかしながら、明らかなガラス移転、非常に高いサブクール液の安定性、及び、アモルファスの安定性があるので、バルク状とされるアモルファス合金を室温で機械加工することが極めて難しく、アモルファス合金の範囲が制限されてしまう。近年では、真空ダイカストにより、アモルファス合金を製造することが好ましい。

真空ダイカストについては、密封が極めて重要なことであり、金型の密封性がその素材に関連しており、良い密封性を有する金型であると、その素材に対する要求が高く、価格も高い。従来の真空ダイカスト機器は、ゴムリングやベローにより密封されることが多い。しかしながら、ダイカストで成形する際においては、ゴムリングに対する加圧射出棒のパンチの摩擦により、ゴムリングが疲労破壊し易く、頻繁に交換することが必要となる。ゴムリングを頻繁に交換することにより、真空ダイカスト機器による稼働の効率が著しく低下してしまう。ダイカストで形成する際には、ダイカスト機器の振動により、ベローに密封性が悪くなる。その以外には、ダイカストを行う際に、毎回、真空室を真空化させる処理が必要となるため、ダイカスト機器による稼働効率が大幅に低下してしまう。ダイカスト機器に密封性を良くさせると共に、毎回、真空化の処理を必要とさせないために、従来の真空ダイカスト機器は、金属液体を加圧で金型キャビティに射入すると、加圧射出パンチで圧力を維持すると共に、金型を開く過程においてパンチを押して力を加え、加圧射出パンチを金属液体の流出口に止めて、作動室を真空に維持させることが必要となる。本願は、圧力を維持する過程及び稼働室を真空に維持させることが実現されるだけでなく、真空ダイカストを継続的に稼働させることができるという方法を求めるものである。

本発明は、上記した真空ダイカスト機器における早期に解決すべき問題について、両加工位置の真空ダイカスト機器を提供する。主に、ダイカスト室における対向位置を回転することにより、従来の真空ダイカスト機器は、金型を開く時に、加圧射出棒により力を加えることにより真空室を真空に維持させる必要があり、しかし、この場合にダイカストが停止してしまうという問題を解決する。また、電磁気に基づいて両方向のリニア駆動を提供することにより、真空室を真空化する時間が長く、駆動装置のサイズが比較的大きく、密封装置が経時劣化やすいなどの問題を解決することができる。また、両加工位置に作動を実現すると共に、アモルファス合金を製造する品質と効率が高まる。

本発明は、駆動装置、第一ダイカスト手段、第二ダイカスト手段、材料供給部材、真空ポンプ及びハウジングを含む、両加工位置の真空ダイカスト機器を提供しており、
前記真空ポンプは、前記ハウジングの外部に設置され、前記駆動装置は、ハウジングの内部に設置され、第一ダイカスト手段及び第二ダイカスト手段は、それぞれ、前記駆動装置の両側に設置され、
前記駆動装置は、駆動手段、第一加圧射出棒部及び第二加圧射出棒部を含み、前記第一加圧射出棒部及び第二加圧射出棒部は、それぞれ、前記駆動手段の両側に設置され、前記第一加圧射出棒部は、前記第一ダイカスト手段のダイカストに動力を提供するためのものであり、前記第二加圧射出棒部は、前記第二ダイカスト手段に動力を提供するためのものであり、
前記駆動手段は、ステータ部及び回転子部を含み、前記回転子部は、前記ステータ部の内部に設置され、前記ステータ部は、駆動ベース、ステータコア、ステータ巻線及びステータコア巻線溝を含み、前記ステータコアは、前記駆動ベースの内部に取り付けられ、前記駆動ベースは、前記ハウジング内の底面中央に取り付けられ、前記ステータコア巻線溝は、前記ステータコアの内部に設置され、前記ステータ巻線は、前記ステータコア巻線溝に取り付けられ、前記回転子部は、回転子永久磁石及び回転子スリーブを含み、前記回転子永久磁石は、回転子スリーブに均一に分布され、前記第一加圧射出棒部及び前記第二加圧射出棒部は、対称に設置され、前記回転子スリーブの第一端と前記第一加圧射出棒部とが接続され、前記回転子スリーブの第二端と前記第二加圧射出棒部とが接続され、
前記第一ダイカスト手段及び前記第二ダイカスト手段は、対称に設置され、しかも、構造が同じであり、前記第一ダイカスト手段及び前記第二ダイカスト手段は、いずれも、回転装置、固定金型部、可動金型部及び滑り棒を含み、
前記固定金型部は、固定金型、固定金型板、ダイカスト室及びダイカスト室スリーブを含み、前記固定金型は、第一端に、金属液体注ぎ口、横方向スプルーランナー、固定金型インサートブロック、金属液体余り材料注ぎ口、金属液体余り材料横方向スプルーランナー、余り材料固定金型インサートブロック、定圧通路接続口及び定圧通路が設けられ、前記固定金型インサートブロックと前記横方向スプルーランナーの第一端とが接続され、前記横方向スプルーランナーは、第二端に、金属液体注ぎ口が設けられ、前記余り材料固定金型インサートブロックと前記金属液体余り材料横方向スプルーランナーの第一端とが接続され、前記金属液体余り材料横方向スプルーランナーは、第二端に、金属液体余り材料注ぎ口が設けられ、前記定圧通路接続口と前記定圧通路とが接続され、前記固定金型板の第一端と前記固定金型の第一端とが接続され、前記固定金型板の内隅に前記滑り棒が接続され、前記固定金型板の第二端と前記ハウジングの第一端とが接続され、前記ダイカスト室と前記回転装置とが接続され、
前記可動金型部は、可動金型、可動金型板、押出シリンダー、滑り棒貫通穴、可動金型インサートブロック及び金属液体余り材料可動金型インサートブロックを含み、前記可動金型板の第一端と前記可動金型の第二端とが接続され、前記可動金型の第一端と前記固定金型の第二端とが接続され、前記可動金型は、第二端に、可動金型インサートブロック及び金属液体余り材料可動金型インサートブロックが設けられ、前記可動金型板の第二端と前記押出シリンダーとが接続され、前記可動金型板の内隅には滑り棒が接続され、
前記ダイカスト室は、前記固定金型板、前記固定金型及びハウジングの内部に位置し、前記ダイカスト室スリーブは、前記ダイカスト室の第一端の外部に設置され、前記ダイカスト室の第一端は、ダイカスト室スリーブを介して、可動金型の第二端に接続され、加圧射出棒部の一端は、前記ダイカスト室の第二端に進入され、
前記ダイカスト室には、金属液体材料供給口及び金属液体流出口が設置され、前記金属液体流出口は、前記ダイカスト室の第一端の上部に位置し、前記金属液体材料供給口は、前記ダイカスト室の第二端の上部に位置し、前記ダイカスト室スリーブには、スリーブ金属液体注ぎ口、スリーブ金属液体余り材料注ぎ口及びスリーブ定圧通路接続口が設置され、前記スリーブ金属液体注ぎ口と前記金属液体注ぎ口とが接続され、前記スリーブ金属液体余り材料注ぎ口と前記金属液体余り材料注ぎ口とが接続され、前記スリーブ定圧接続口と前記定圧通路接続口とが接続され、
前記ダイカスト室は、前記回転装置の回転を介して、ダイカスト室スリーブに対して、
前記ダイカスト室金属液体流出口が前記スリーブ金属液体注ぎ口に対向する第一位置と、
前記ダイカスト室金属液体流出口が前記スリーブ金属液体余り材料注ぎ口に対向する第二位置と、
前記ダイカスト室金属液体流出口が前記定圧通路接続口に対向する第三位置という三つの位置がある。

好ましくは、前記ステータコア巻線溝は、円環状をなし、均一にステータコア内に設置され、複数のステータコア巻線溝間にステータ歯が形成され、前記回転子永久磁石は、円環状をなし、隣接する二つの回転子永久磁石の磁極が逆となり、回転子永久磁石の磁極の厚さがステータ歯の幅と同じであり、前記回転子スリーブは、中空円筒状をなし、前記回転子スリーブの外面に、良透磁率を持つ磁性体を覆って回転子着磁ヨークを形成し、前記回転子スリーブ内面に、前記加圧射出棒のねじ山と接続される内ねじが設置され、前記回転子部と前記ステータ部との間の隙間にガスキャップが設置され、前記駆動ベース内に、ステータコアを取り付ける駆動装置取り付け貫通穴が設置され、前記駆動装置取り付け貫通穴の第一端及び第二端は、それぞれ、断熱端蓋が設置される。

好ましくは、前記材料供給部材は、電熱るつぼ、支持棒及び材料供給扉を含み、前記第一ダイカスト手段の固定金型板の第二端と前記ハウジングの第一端が接続され、前記第二ダイカスト手段の固定金型板の第一端と前記ハウジングの第二端が接続され、前記材料供給扉は、前記ハウジングの上部に位置し、前記支持棒の第一端は、回転対偶を介して、前記電熱るつぼの側面に接続され、前記電熱るつぼは、前記材料供給扉の下端に位置し、前記支持棒の第二端と前記材料供給扉における前記ハウジングとが固定して接続され、前記真空ポンプは、ダイカスト手段の固定金型板の上端に位置する。

好ましくは、前記回転装置は、回転装置ステータ部及び回転装置ステータ部を含み、前記回転装置ステータ部には、前記回転装置ステータ部が設置され、前記回転装置ステータ部は、同士が接続される回転装置ステータコアと回転装置ステータ巻線とを含み、前記回転装置ステータ部は、回転装置永久磁石及び回転装置ステータスリーブを含み、前記回転装置永久磁石は、前記回転装置ステータスリーブの周方向に均一に設置される。

好ましくは、前記可動金型の第二端には、前記ダイカスト室スリーブと嵌合されるダイカスト室スリーブ嵌合溝が設置され、前記可動金型板は、四つの内隅に、滑り棒を接続するための滑り棒貫通穴が設置され、前記固定金型板は、第二端に、回転装置取り付け溝が設けられ、前記回転装置ステータコアは、前記固定金型板の第二端の回転装置取り付け溝内に取り付けられ、前記可動金型板は、第一端の四つの内隅に、それぞれ、型締め機構接続穴が設けられる。

好ましくは、前記第一加圧射出棒部と第二加圧射出棒部とは、共に、加圧射出棒及び加圧射出パンチを含み、前記加圧射出棒の第一端が前記加圧射出パンチに接続される。

好ましくは、前記ダイカスト室は、前記固定金型板及び前記固定金型内に位置する箇所に、加熱装置が設置され、前記金属液体流出口は、前記スリーブ金属液体注ぎ口、スリーブ金属液体余り材料注ぎ口及びスリーブ定圧通路接続口と大きさと形状が共に同じであり、前記スリーブ金属液体注ぎ口は、前記ダイカスト室スリーブの第一端の上部に位置し、前記スリーブ金属液体余り材料注ぎ口及び前記スリーブ定圧通路接続口は、共に、前記スリーブ金属液体注ぎ口と、同じ円周線に位置すると共に、順に４５°だけ間隔を置いて設置され、前記定圧通路接続口は、深さを有し、前記固定金型における前記定圧通路接続口は、真空ポンプの真空室と連通して前記固定金型及び前記固定金型板を通過する通路に接続される。

好ましくは、前記回転装置取り付け溝は、内面に周方向に凸状構造が設けられ、前記凸状構造は、前記回転装置ステータコアにおける凹溝構造の形状と同じであり、前記回転装置ステータコアは、中空円筒状をなし、３０°だけ間隔を置いて、前記回転装置ステータの巻線を巻くコアとして設置され、前記回転装置ステータ巻線は、非同期モータの動作原理により巻かれて三つの正弦波交流が流れ、前記回転装置ステータスリーブは、中空円筒状をなし、しかも、内面に周方向歯状構造が設けられ、前記ダイカスト室の接続部分の外面の周方向の歯状構造形状と同じであり、嵌合して接続される。

好ましくは、前記第一ダイカスト手段と前記第二ダイカスト手段のダイカスト室、加圧射出部、ダイカスト室スリーブ、ステータコア、断熱端蓋、回転子永久磁石と回転子スリーブ、並びに、回転装置ステータコアと回転装置ステータスリーブとの軸線が同じ直線にあり、前記加圧射出パンチによる運動の限界位置が前記ダイカスト室第二端の内部に接続され、前記固定金型板、固定金型、可動金型、可動金型板及び密封リングは、それらの軸線が同じ直線にあり、前記ダイカスト室内径及び前記加圧射出パンチの直径が等しく、前記ダイカスト室の内径及び前記加圧射出パンチの直径が前記加圧射出棒の直径よりも大きい。

好ましくは、前記密封リングの外部形状が長方形の枠とされ、前記密封リングの外部形状枠は、前記固定金型及び前記可動金型の接続面よりも小さく、前記固定金型及び前記可動金型の接続面は、前記固定金型板及び前記可動金型板の接続面よりも小さく、前記固定金型及び前記可動金型には密封リング溝が設けられ、前記密封リング溝の幅が前記密封リングの厚さよりも小さい。

本発明は、従来技術に比べると、以下の有益な効果を有している。
１、本発明においては、従来の真空ダイカスト機器に比べると、同ダイカスト機器は、加圧射出棒により、加圧射出パンチがダイカストするように連動する際に、ダイカスト製品に圧力を維持する過程及び、金型を開く際に作動室を真空に維持する過程が無くなり、駆動装置により、回転子スリーブを反対方向に移動させ、加圧射出棒部が他方向に同じダイカストを行うように連動できることから、ダイカストの効率が大幅に高まる。
２、本発明においては、電磁気による推力により、加圧射出棒の加圧射出に動力を提供する真空ダイカスト機器は、従来の真空ダイカスト機器におけるベローの摩耗により真空への密封が悪くなるという問題を解決できると共に、溶融となるアモルファス合金を結晶化させることを効果的に防ぎ、生産用材料を省くことができる。
３、本発明においては、電磁気による推力により、両方向におけるリニア駆動とダイカスト室の回転を実現できるため、電流の大きさ及び周波数を変えることにより、加圧射出パンチが印加する、電磁気による推力の大きさ及び加圧射出速度を制御し、電流が流れる時間を制御することにより、ダイカスト室が回転する角度を制御すると共に、その駆動部のステータ部及び回転子部を接触することなく接続させることにより、回転子部とステータ部との間にガスキャップが存在しており、ある程度の緩衝役割を有していることから、作動の際の振動を低減することができる。
４、本発明においては、真空ダイカスト機器に中央伝動機構が必要とならないため、リニア駆動及びダイカスト室の回転を直接に実現できると共に、始動距離が極めて短く、構造がよりコンパクトとなり、油圧などの伝動機構による複雑な構造、大きい重さ、大きい体積などの欠点を克服できると共に、ダイカスト機器における各部材のモジュール化を実現でき、交換や保守を簡便にして、メンテナンス用の時間を短くさせ、全体として効率が高まる。

本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の三次元構造模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の一部の構造模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の加圧射出部の模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の回転子部の模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器のステータ部の模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の回転装置ステータ部の模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の回転装置ステータ部の模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器のダイカスト室の模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器のダイカスト室スリーブの模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の可動金型板の構造模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の可動金型の構造模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の固定金型の構造模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の固定金型板の構造模式図である。 本発明の一実施例に係る両方向の真空ダイカスト機器の密封リングの構造模式図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。

具体的に、図１乃至図１４に示すように、本発明は、駆動装置、第一ダイカスト手段、第二ダイカスト手段、材料供給部材、真空ポンプ６及びハウジング１０を含む、両加工位置の真空ダイカスト機器を提供する。駆動装置は、ハウジング１０の内部に設置され、第一ダイカスト手段及び第二ダイカスト手段は、駆動装置の両側に設置される。真空ポンプは、ハウジング１０の外部に位置する。

駆動装置は、駆動手段、第一加圧射出棒部及び第二加圧射出棒部を含み、第一加圧射出棒部及び第二加圧射出棒部は、それぞれ、ステータ部の両側に設置され、第一加圧射出棒部は、第一ダイカスト手段に、ダイカスト用の動力を提供するためのものであり、第二加圧射出棒部は、第二ダイカスト手段に、ダイカスト用の動力を提供するためのものである。

駆動手段は、ステータ部及び回転子部を含み、回転子部は、ステータ部の内部に設置され、ステータ部は、駆動ベース１７、ステータコア１８、ステータ巻線３０及びステータコア巻線溝を含み、ステータコア１８は、駆動ベース１７における駆動装置取り付け貫通穴内に位置し、駆動ベース１７は、ハウジング１０内の底面の中央に取り付けられ、駆動ベース１７における駆動装置取り付け貫通穴の第一端及び第二端には、断熱端蓋２０が設置され、ステータ巻線３０は、ステータコア１８におけるステータコア巻線溝内に位置する。

回転子部は、回転子永久磁石１６及び回転子スリーブ１９を含み、回転子永久磁石１６は、回転子スリーブ１９に均一に分布される。第一加圧射出棒部及び第二加圧射出棒部は、対称に設置され、しかも、共に、加圧射出棒２１及び加圧射出パンチ２４を含み、加圧射出棒２１の第一端が加圧射出パンチ２４に接続され、回転子スリーブ１９の第一端が第一加圧射出棒部に接続され、回転子スリーブ１９の第二端が第二加圧射出棒部に接続される。

図２に示すように、第一ダイカスト手段及び第二ダイカスト手段は、対称に設置され、しかも、ダイカスト部材の種類及び形状が全く同じである。第一ダイカスト手段及び第二ダイカスト手段は、共に、回転装置、固定金型部、可動金型部、密封リング２７及び滑り棒１を含む。

第一ダイカスト手段を例に挙げると、回転装置は、回転装置ステータ部及び回転装置ステータ部を含み、回転装置ステータ部には、回転装置ステータ部が設置され、回転装置ステータ部は、回転装置ステータコア１１及び回転装置ステータ巻線１２を含み、回転装置ステータコア１１が回転装置ステータ巻線１２に接続され、回転装置ステータコア１１は、固定金型板５の第二端の回転装置取り付けハウジング１３内に取り付けられ、回転装置ステータ部は、回転装置永久磁石１４及び回転装置ステータスリーブ１５を含み、回転装置永久磁石１４は、周方向に、均一に、回転装置ステータスリーブ１５の外部に分布され、回転装置ステータ部は、回転装置回転子部に位置し、回転装置ステータスリーブ１５は、ダイカスト室２５に接続される。

固定金型部は、固定金型４、固定金型板５、ダイカスト室２５及びダイカスト室スリーブ２６を含み、固定金型４は、第一端に、金属液体注ぎ口３４、横方向スプルーランナー３３、固定金型インサートブロック３２、金属液体余り材料注ぎ口３７、金属液体余り材料横方向スプルーランナー３６、金属液体余り材料固定金型インサートブロック３５、定圧通路接続口３８及び定圧通路が設けられ、固定金型インサートブロック３２は、横方向スプルーランナー３３の第一端に接続され、横方向スプルーランナー３３は、第二端に、金属液体注ぎ口３４が設けられ、金属液体余り材料固定金型インサートブロック３５は、金属液体余り材料横方向スプルーランナー３６の第一端に接続され、金属液体余り材料横方向スプルーランナー３６は、第二端に金属液体余り材料注ぎ口３７が接続され、定圧通路接続口３８は、定圧通路に接続され、固定金型板５は、第二端に、回転装置取り付けハウジング１３が設けられ、固定金型板５は、第一端に、密封リング２７を介して固定金型４の第二端が接続され、固定金型板５は、第二端に、ハウジング１０の第一端が接続され、ダイカスト室２５には、金属液体材料供給口２２及び金属液体流出口３１が設けられ、金属液体流出口３１は、ダイカスト室２５の第一端の上部に位置し、金属液体材料供給口２２は、ダイカスト室２５第二端の上部に位置し、ダイカスト室２５は、固定金型４、固定金型板５及びハウジング１０の内部に位置し、ダイカスト室２５は、外部に、ダイカスト室スリーブ２６が設置され、ダイカスト室スリーブ２６には、スリーブ金属液体注ぎ口３９、スリーブ金属液体余り材料注ぎ口４０及びスリーブ定圧通路接続口４１が設けられ、スリーブ金属液体注ぎ口３９は、金属液体注ぎ口３４に接続され、スリーブ金属液体余り材料注ぎ口４０は、金属液体余り材料注ぎ口３７に接続され、スリーブ定圧通路接続口４１は、定圧通路接続口３８に接続され、ダイカスト室スリーブ２６は、ダイカスト室２５の外部に周設され、固定金型板は、内隅に、それぞれ、滑り棒１が接続される。

可動金型部は、可動金型３、可動金型板２、型締め機構接続穴２９、押出シリンダー２８、ダイカスト室スリーブ嵌合溝４４、滑り棒貫通穴４５、可動金型インサートブロック４２及び金属液体余り材料可動金型インサートブロック４３を含み、固定金型４は、第一端に、密封リング２７を介して可動金型３の第二端が接続され、可動金型３は、第一端に、密封リング２７を介して、可動金型板２の第二端に接続され、可動金型３は、第二端に、ダイカスト室スリーブ嵌合溝４４、滑り棒貫通穴４５、可動金型インサートブロック４２及び金属液体余り材料可動金型インサートブロック４３が設けられ、可動金型板２は、第一端に、押出シリンダー２８が接続され、可動金型板２は、第一端における四つの内隅、それぞれ、型締め機構接続穴２９が設けられる。可動金型板２は、四つの内隅に、滑り棒貫通穴４５が設けられ、四つの滑り棒貫通穴４５内には、それぞれ、四つの滑り棒１が設けられる。

材料供給部材は、電熱るつぼ９、支持棒７及び材料供給扉８を含み、ハウジング１０は、完全に密閉されている構造であり、第一ダイカスト手段における固定金型板５は、第二端に、ハウジング１０の左端が接続され、第二ダイカスト手段における固定金型板５は、第一端に、ハウジング１０の右端が接続され、材料供給扉８は、ハウジング１０の上部に位置し、支持棒７の第一端と電熱るつぼ９とは、回転対偶を介して接続され、電熱るつぼ９は、材料供給扉８の下端に位置し、支持棒７の第一端が電熱るつぼ９の両側に位置し、支持棒７は、第二端に、ハウジング１０の先端の下面が接続される。真空ポンプ６は、第一ダイカスト手段の固定金型板５の先端の上面に取り付けられる。

図５に示すように、ステータコア巻線溝は、円環状をなし、均一にステータコア１８内に設置され、ステータコア巻線溝間にステータ歯が設けられ、回転子永久磁石１６は、円環状をなして、隣接する回転子永久磁石１６の磁極が逆となり、回転子永久磁石１６の磁極の厚さがステータ歯の幅と同じである。

図４に示すように、回転子スリーブ１９は、中空の円筒状をなし、回転子スリーブ１９は、外面に、良透磁率を持つ磁性体を覆って回転子着磁ヨークを形成し、回転子スリーブ１９は、内面に、ねじにより加圧射出棒２１のねじ山に接続され、回転子部とステータ部との間に、ガスキャップを形成していることから、ある程度の緩衝役割を有することになる。ステータ巻線３０は、円筒状のリニアモーターの原理により、巻かれて、三相対称の正弦波電流が流れ、ステータ巻線３０における三相対称の正弦波電流を制御し、回転子部に、回転子永久磁石１６と進行波の磁界とが互いに作用することにより、電磁気による推力が生じ、ステータ部が固定されることから、回転子スリーブ１９は、加圧射出部が、推力作用で制御可能な繰り返しリニア運動を行うように連動することができる。

図６及び図７に示すように、回転装置取り付けハウジング１３は、内面に、周方向に、凸状構造が設置され、回転装置ステータコア１１における凹溝構造の形状と同じであり、ステータコア１１を位置付けるように、取り付けて固定することが実現される。回転装置ステータコア１１は、中空の円筒状をなし、３０°だけ間隔を置いて、回転装置ステータ巻線１２のコアを巻くように設置される。回転装置ステータ巻線１２は、非同期モータの動作原理により巻かれて三つの正弦波交流が流れ、回転装置ステータ巻線１２に、三つの正弦波交流が流れると、同期回転速度ｎ１で、回転装置ステータ部及び回転装置ステータ部における内部空間において、時計回り（又は反時計回りに）に回転する回転磁界が生じる。回転磁界がｎ１の回転速度で回転することから、回転装置ステータ部の導体が、初めに、静止であり、回転装置永久磁石１４と回転装置ステータ部回転磁界とにより生じた力の作用で制御可能な回転がなされる。回転装置ステータスリーブ１５は、中空円筒状を成し、内面に、歯状構造が周方向に設けられ、歯状構造は、ダイカスト室２５における接続部分の外面の周方向の歯状構造と形状が同じであり、嵌合して接続される。

図８及び図９に示すように、ダイカスト室２５の金属液体流出口３１は、スリーブ金属液体注ぎ口３９、スリーブ金属液体余り材料注ぎ口４０及びスリーブ定圧通路接続口４１と、大きさと形状が全く同じであり、形状のバラバラにより金属液体と注ぎ口の部分とが粘着して耐用年数が低減されることを防ぐことができる。図８に示すように、スリーブ金属液体注ぎ口３９は、ダイカスト室スリーブ２６の第一端の上部に位置し、スリーブ金属液体余り材料注ぎ口４０とスリーブ定圧通路接続口４１とは、共に、スリーブ金属液体注ぎ口３９と同じ円周線に位置しながら、順に４５°だけ間隔を置いて設置され、スリーブ定圧通路接続口４１は、深さを有し、金属液体が直接に、定圧通路に接続されることにより定圧通路が塞がれることを防ぎ、図１１に示すように、固定金型４における定圧通路接続口３８は、真空室に連通して、固定金型４及び固定金型板５を貫通する定圧通路に接続され、ダイカスト室２５は、金属液体にダイカストに必要な温度を維持させるために、固定金型板５及び固定金型４に位置する部分に加熱装置が設けられる。そして、ダイカスト室２５を回転させる時には、金属液体流出口に位置する金属が切断され易いように確保することができ、圧出金属液体余り材料及び加圧射出パンチ２４が戻る時に金属液体がまだ凝固されていないため定圧通路が塞がれてしまうということを防ぐことができる。

図２及び図９に示すように、回転装置端蓋２３には、角度センサーが設けられ、ダイカスト室２５は、回転装置の回転を介して、ダイカスト室スリーブ２６に対して、三つの稼働位置が存在している。第一位置は、金属液体流出口３１がスリーブ金属液体注ぎ口３９に対向し、可動金型インサートブロック４２と可動金型インサートブロック４２との間における金型キャビティに連通して金属液体のダイカストを実現する。第二位置は、金属液体流出口３１がスリーブ金属液体余り材料注ぎ口４０に対向し、余りの金属液体をダイカスト室２５から排除することを実現する。第三位置は、金属液体流出口３１がスリーブ定圧通路接続口４１に対向し、ダイカスト室２５における負圧にバランスを取り、加圧射出棒２１の戻りを実現する。

図２に示すように、第一ダイカスト手段及び第二ダイカスト手段のダイカスト室２５、加圧射出部、ダイカスト室スリーブ２６、ステータコア１８、断熱端蓋２０、回転子永久磁石１６及び回転子スリーブ１９、回転装置ステータコア１１及び回転装置ステータスリーブ１５は、それらの軸線が同じ線に位置し、加圧射出パンチ２４が右方向に移動する限界位置は、ダイカスト室２５第二端の内部に接続され、ダイカスト室における金属液体がダイカスト室の第二端から流出することを防ぎ、固定金型板５、固定金型４、可動金型３、可動金型板２及び密封リング２７は、それらの軸線が同じ線に位置し、ダイカスト室の内径と加圧射出パンチの直径とが等しく、ダイカスト室２５の内径と加圧射出パンチ２４の直径が加圧射出棒２１の直径よりも大きい。

図１４に示すように、密封リング２７の外部形状が直方体形枠とされ、密封リング２７の外部形状枠は、固定金型４と可動金型３との接続面よりも小さく、固定金型４と可動金型３との接続面が固定金型板５と可動金型板２との接続面よりも小さく、固定金型４と可動金型３とには、密封リング溝が設けられ、密封リング溝の幅は、密封リング２７の厚さよりも小さく、可動金型３と固定金型４との間における密封リング２７、固定金型４と固定金型板５との間における密封リング２７、及び、可動金型３と可動金型板２との間における密封リング２７は、溶融しているアモルファス合金をダイカストする過程に、密封の役割を果たし、ダイカスト製品の品質を保証する。

以下には、実施例を参照しつつ、本発明に係る両加工位置の真空ダイカスト機器の作動原理を詳しく説明する。

同機器によりアモルファス合金をダイカストする時に、まず、第一ダイカスト手段が作動し始まることを例に挙げると、左側の型締め機構接続穴２９により型締め機器を接続し、可動金型板２、可動金型３、固定金型４及び固定金型板５が型締めるように連動することにより、真空を形成する過程において同真空ダイカスト機器を密封にすることを確保する。アモルファス合金に特殊的な性能が有することから、溶融しているアモルファス合金と空気との接触を減らして、溶融している純粋なアモルファス合金を可及的に得るように、ダイカストを行うたびに、適当な量で、塊状アモルファス合金を追加する。

次に、材料供給扉８を介して、塊状アモルファス合金を電熱るつぼ９に置いて、真空ポンプ６を始動させ、ダイカスト機器の内部を真空化に処理し、ダイカスト機器の内部が所定の真空値になるようにする。次に、電熱るつぼ９に、通電して加熱を行い、電熱るつぼ９におけるアモルファス合金を加熱して、溶融しているアモルファス合金の液体を得ることにより、合格したアモルファス合金液体を得るだけでなく、アモルファス合金の無駄を防ぐことができる。電熱るつぼ９は、アモルファス合金を、溶融しているアモルファス合金の液体になるまで、加熱すると、るつぼ支持棒７における液体注ぎ機構を、電熱るつぼ９に接続される回転対偶回りに、回転させることにより、溶融しているアモルファス合金の液体を、金属液体材料供給口２２からダイカスト室２５に注ぐ。ダイカスト室加熱装置は、金属液体を常に適当的なダイカストの温度空間に維持するように稼働する。同装置の動力が駆動装置のステータ部及び回転子部により提供されることから、ステータ巻線に流れる三相対称の正弦波交流電流を制御して、加圧射出棒２１が、加圧射出パンチ２４が右方向に運動するように連動すると、加圧射出パンチ２４に、極めて速い速度及び極めて大きい力を有させ、金属溶液がダイカスト室２５に急速に冷却することによりダイカスト室２５の内壁に粘着することを防ぎ、アモルファス合金の無駄を減らすと共に、ダイカスト室の耐用年数が長くなる。この時に、回転装置が第一位置に位置する。金属液体流出口３１は、金属液体注ぎ口３４に接続され、ダイカスト室２５に溶融しているアモルファス合金の液体を快速で固定金型４の金属液体流出口３１に押し出すと、溶融しているアモルファス合金は、圧力により、固定金型４の金属液体流出口３１からそれに連通する横方向スプルーランナー３３に進入し、最終に、固定金型インサートブロック３２と可動金型インサートブロック４２との間における金型キャビティに転送され、急速に冷却してダイカスト製品として凝固され、加圧射出パンチ２４は、左方向に、圧力を保持する状態を維持する。この時、ダイカスト部材の右端が稼働し始める。電熱るつぼ９は、支持棒７における液体注ぎ機構が支持棒７に接続される回転対偶回りに回転し、溶融しているアモルファス合金液体を、第二ダイカスト手段における金属液体材料供給口２２から、ダイカスト室２５に注ぐ。

それと同時には、この過程において、第一ダイカスト手段及び第二ダイカスト手段のダイカスト室２５の加熱装置は、第一ダイカスト手段の金属液体流出口３１に金属液体を凝固させることなく、第二ダイカスト手段のダイカスト室２５における金属液体に、常に、適当なダイカスト温度を維持させるように、常に、稼働状態を維持する。この時、回転装置は、ダイカスト室２５が第二位置まで回転するように回転して連動し、ダイカスト室２５がダイカスト室スリーブ２６に相対回転し、金属液体注ぎ口の金属液体を切断し、金属液体流出口３１がスリーブ金属液体注ぎ口３９に連通し、加圧射出棒２１が、それに接続される加圧射出パンチ２４を継続的に左方向に運動させ、金属液体余り材料を金属液体余り材料固定金型インサートブロック３５と金属液体余り材料可動金型インサートブロック４３との間における金型キャビティに押し出し、加圧射出パンチ２４がダイカスト室２５の第一端の内面に接触すると、ダイカスト室２５における金属液体余り材料を排出し、回転装置は、継続的に、ダイカスト室２５が回転するように連動し、ダイカスト室２５が第三位置まで回転すると、金属液体流出口３１が稼働室に定圧通路を介して接続され、ダイカスト室２５における負圧にバランスを取る。そして、加圧射出棒２１は、それに接続される加圧射出パンチ２４が右方向に運動し、第二ダイカスト手段のダイカストが稼働し始めるように連動し、第一ダイカスト手段によりダイカスト製品をダイカストすることが済むと、型締め機構接続穴２９の右側に接続される型締め機構は、運動して、可動金型板２が、滑り棒１により可動金型３が移動するように連動しながら、可動金型３と固定金型４とがそれぞれ、金型を開くように運動し、可動金型板２と繋がる押出シリンダー２８の作用により、ダイカストされたダイカスト製品を押し出し、ダイカスト製品を取り出す。

最後に、真空ダイカスト機器における右側の型締め機構接続穴２９に接続される型締め機構が反対方向に運動することにより、可動金型板２は、可動金型３が反対方向に移動するように連動し、可動金型３と固定金型４との型締めが終わるまで、運動を停止させ、真空ダイカスト機器における金型キャビティを再び真空状態に維持する。この時、第二ダイカスト手段は、第一ダイカスト手段と同様なダイカスト、金型開き、製品取り出し及び型締めを終わらせる。

以上、上記の実施例に基づいて、本発明の好ましい実施形態を説明したが、それらは、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の設計趣旨を逸脱しない限り、本発明の技術手段に対して当業者による様々な変形や改良は、いずれも、本特許の請求の範囲に含まれる。

１ 滑り棒
２ 可動金型板
３ 可動金型
４ 固定金型
５ 固定金型板
６ 真空ポンプ
７ 支持棒
８ 材料供給扉
９ 電熱るつぼ
１０ ハウジング
１１ 回転装置ステータコア
１２ 回転装置ステータ巻線
１３ 回転装置取り付けハウジング
１４ 回転装置永久磁石
１５ 回転装置ステータスリーブ
１６ 回転子永久磁石
１７ 駆動ベース
１８ ステータコア
１９ 回転子スリーブ
２０ 断熱端蓋
２１ 加圧射出棒
２２ 金属液体材料供給口
２３ 回転装置端蓋
２４ 加圧射出パンチ
２５ ダイカスト室
２６ ダイカスト室スリーブ
２７ 密封リング
２８ 押出シリンダー
２９ 型締め機構接続穴
３０ ステータ巻線
３１ 金属液体流出口
３２ 固定金型インサートブロック
３３ 横方向スプルーランナー
３４ 金属液体注ぎ口
３５ 金属液体余り材料固定金型インサートブロック
３６ 金属液体余り材料横方向スプルーランナー
３７ 金属液体余り材料注ぎ口
３８ 定圧通路接続口
３９ スリーブ金属液体余り材料注ぎ口
４０ スリーブ金属液体余り材料注ぎ口
４１ スリーブ定圧通路接続口
４２ 可動金型インサートブロック
４３ 金属液体余り材料可動金型インサートブロック
４４ ダイカスト室スリーブ嵌合溝
４５ 滑り棒貫通穴

Claims (5)

1. 駆動装置、第一ダイカスト手段、第二ダイカスト手段、材料供給部材、真空ポンプ、及び、ハウジングを含み、
   前記真空ポンプは、前記ハウジングの外部に設置され、前記駆動装置は、ハウジングの内部に設置され、前記第一ダイカスト手段は、前記駆動装置の第一端側に設置され、前記第二ダイカスト手段は、前記駆動装置の第二端側に設置され、
   前記駆動装置は、駆動手段、第一加圧射出棒部及び第二加圧射出棒部を含み、前記第一加圧射出棒部は、前記駆動手段の第一端側に設置され、前記第二加圧射出棒部は、前記駆動手段の第二端側に設置され、前記第一加圧射出棒部は、前記第一ダイカスト手段のダイカストに動力を提供するためのものであり、前記第二加圧射出棒部は、前記第二ダイカスト手段に動力を提供するためのものであり、
   前記駆動手段は、ステータ部及び回転子部を含み、前記回転子部は、前記ステータ部の内部に設置され、前記ステータ部は、駆動ベース、ステータコア、ステータ巻線及びステータコア巻線溝を含み、前記ステータコアは、前記駆動ベースの内部に取り付けられ、前記駆動ベースは、前記ハウジング内の底面の中央に取り付けられ、前記ステータコア巻線溝は、前記ステータコアの内部に設置され、前記ステータ巻線は、前記ステータコア巻線溝内に取り付けられ、前記回転子部は、回転子永久磁石及び回転子スリーブを含み、前記回転子永久磁石は、回転子スリーブに均一に分布され、前記第一加圧射出棒部及び前記第二加圧射出棒部は、対称に設置され、前記回転子スリーブの第一端と前記第一加圧射出棒部とが接続され、前記回転子スリーブの第二端と前記第二加圧射出棒部とが接続され、
   前記第一ダイカスト手段及び前記第二ダイカスト手段は、対称に設置され、しかも、構造が同じであり、前記第一ダイカスト手段及び前記第二ダイカスト手段は、いずれも、回転装置、固定金型部、可動金型部及び滑り棒をそれぞれ含み、前記第一ダイカスト手段は、前記第一加圧射出棒部によって動力が提供され、前記第二ダイカスト手段は、前記第二加圧射出棒部によって動力が提供され、
   前記固定金型部は、固定金型、固定金型板、ダイカスト室及びダイカスト室スリーブを含み、前記固定金型は、第一端に金属液体注ぎ口、横方向スプルーランナー、固定金型インサートブロック、金属液体余り材料注ぎ口、金属液体余り材料横方向スプルーランナー、余り材料固定金型インサートブロック、及び定圧通路接続口が設けられ、前記固定金型インサートブロックが前記横方向スプルーランナーの第一端に接続され、前記横方向スプルーランナーは、第二端に、金属液体注ぎ口が設けられ、前記余り材料固定金型インサートブロックが前記金属液体余り材料横方向スプルーランナーの第一端に接続され、前記金属液体余り材料横方向スプルーランナーは、第二端に、金属液体余り材料注ぎ口が設けられ、前記固定金型板の第一端と前記固定金型の第二端とが接続され、前記固定金型板の内隅に前記滑り棒が接続され、前記固定金型板の第二端と前記ハウジングとが接続され、前記ダイカスト室が前記回転装置に接続され、
   前記可動金型部は、可動金型、可動金型板を含み、前記可動金型板は、押出シリンダー、滑り棒貫通穴を含み、前記可動金型は、可動金型インサートブロック及び金属液体余り材料可動金型インサートブロックを含み、前記可動金型板の第二端と前記可動金型の第一端とが接続され、前記可動金型の第二端と前記固定金型の第一端とが接続され、前記可動金型は、第二端に可動金型インサートブロック及び金属液体余り材料可動金型インサートブロックが設けられ、前記可動金型板の第一端に前記押出シリンダーが接続され、前記可動金型板の内隅に滑り棒が接続され、
   前記ダイカスト室は、前記固定金型板、前記固定金型及びハウジングの内部に位置し、前記ダイカスト室スリーブは、前記ダイカスト室の第一端の外部に設置され、前記ダイカスト室の第一端は、ダイカスト室スリーブを介して、可動金型の第二端に接続し、加圧射出棒部の一端は、前記ダイカスト室の第二端から進入され、
   前記ダイカスト室には、金属液体材料供給口及び金属液体流出口が設置され、前記金属液体流出口は、前記ダイカスト室の第一端に位置し、前記金属液体材料供給口は、前記ダイカスト室の第二端に位置し、前記ダイカスト室スリーブには、スリーブ金属液体注ぎ口、スリーブ金属液体余り材料注ぎ口及びスリーブ定圧通路接続口が設置され、前記スリーブ金属液体注ぎ口が前記固定金型の金属液体注ぎ口に接続され、前記スリーブ金属液体余り材料注ぎ口が前記固定金型の金属液体余り材料注ぎ口に接続され、前記スリーブ定圧通路接続口が前記固定金型の定圧通路接続口に接続され、
   前記ダイカスト室は、前記回転装置の回転を介して、ダイカスト室スリーブに対して、
   前記ダイカスト室の金属液体流出口が前記スリーブ金属液体注ぎ口に対向する第一位置と、
   前記ダイカスト室の金属液体流出口が前記スリーブ金属液体余り材料注ぎ口に対向する第二位置と、
   前記ダイカスト室の金属液体流出口が前記スリーブ定圧通路接続口に対向する第三位置という三つの位置がある
   ことを特徴とする、両加工位置の真空ダイカスト機器。
2. 前記ステータコア巻線溝は、円環状をなし、均一にステータコア内に設置され、複数のステータコア巻線溝間にステータ歯が形成され、前記回転子永久磁石は、円環状をなし、隣接する二つの回転子永久磁石の磁極が逆となり、回転子永久磁石の磁極の厚さがステータ歯の幅と同じであり、
   前記回転子スリーブは、中空円筒状をなし、前記回転子スリーブの外面を前記回転子永久磁石が覆って回転子着磁ヨークを形成し、前記回転子スリーブの内面に、前記加圧射出棒部のねじ山と接続される内ねじが設置され、前記回転子部と前記ステータ部との間の隙間にガスキャップが設置され、
   前記駆動ベース内には、ステータコアを取り付ける駆動装置取り付け貫通穴が設置され、前記駆動装置取り付け貫通穴の第一端及び第二端は、それぞれ、断熱端蓋が設置される、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の両加工位置の真空ダイカスト機器。
3. 前記材料供給部材は、電熱るつぼ、支持棒及び材料供給扉を含み、前記第一ダイカスト手段の固定金型板の第二端と前記ハウジングの第一端が接続され、前記第二ダイカスト手段の固定金型板の第一端と前記ハウジングの第二端とが接続され、前記材料供給扉は、前記ハウジングの上部に位置し、前記支持棒の第一端は、回転対偶を介して、前記電熱るつぼの側面に接続され、前記電熱るつぼは、前記材料供給扉の下端に位置し、前記支持棒の第二端と前記材料供給扉における前記ハウジングとが固定して接続され、前記真空ポンプは、一つのダイカスト手段の固定金型板の上端に位置する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の両加工位置の真空ダイカスト機器。
4. 前記回転装置は、第一の回転装置ステータ部及び第二の回転装置ステータ部を含み、前記第一の回転装置ステータ部内には、前記第二の回転装置ステータ部が設置され、前記第一の回転装置ステータ部は、同士が接続される回転装置ステータコアと回転装置ステータ巻線とを含み、前記第二の回転装置ステータ部は、回転装置永久磁石及び回転装置ステータスリーブを含み、前記回転装置永久磁石は、前記回転装置ステータスリーブの周方向に均一に設置される、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の両加工位置の真空ダイカスト機器。
5. 前記可動金型は、第二端に、前記ダイカスト室スリーブと嵌合されるダイカスト室スリーブ嵌合溝が設置され、前記可動金型板は、四つの内隅に、滑り棒を接続するための滑り棒貫通穴が設置され、
   前記固定金型板は、第二端に、回転装置取り付け溝が設けられ、前記回転装置ステータコアは、前記固定金型板の第二端の回転装置取り付け溝内に取り付けられ、前記可動金型板は、第一端の四つの内隅に、それぞれ、型締め機構接続穴が設けられる、
   ことを特徴とする、請求項４に記載の両加工位置の真空ダイカスト機器。

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