JPH10296419A - 半溶融金属の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 半溶融成形に適した微細な初晶が液相中に分
散した半溶融金属の円柱体を、形くずれや不純物の混入
を起こすことなく、簡便容易に、軸芯が水平な射出スリ
ーブへ自動的に円滑に収納して射出し成形する半溶融金
属の成形装置を提供する。 【解決手段】 微細な初晶が液相中に分散した半溶融金
属を軸芯が水平な射出スリーブに収納した後に、射出シ
リンダのピストンロッドに接続されたプランジャチップ
で該射出スリーブ内の該半溶融金属を金型キャビティ内
へ射出充填して成形する半溶融金属の成形装置であっ
て、該射出スリーブは、半溶融金属の円柱体を導入可能
で側面視が矩形状の開口部を軸方向中間部の下方側面も
しくは上下両側面に設ける。該円柱体を載置したまま搬
送器が該開口部へ向けて下部より上方向に移動し、該円
柱体の軸芯が該射出スリーブ軸芯にほぼ一致した状態で
静止させて、射出スリーブに収納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半溶融金属の成形装置に
係り、特に、半溶融成形に適した微細な初晶が液相中に
分散した半溶融金属の円柱体を、軸芯が水平な射出スリ
ーブへ自動的に円滑に収納して、射出し成形する半溶融
金属の成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】チクソキャスト法は、従来の鋳造法に比
べて鋳造欠陥や偏析が少なく、金属組織が均一で、金型
寿命が長いことや成形サイクルが短いなどの利点があ
り、最近注目されている技術である。この成形法におい
て使用されるビレットは、半溶融温度領域で機械撹拌や
電磁撹拌を実施するか、あるいは加工後の再結晶を利用
するなどの方法によって得られた球状化組織を特徴とす
るものであり、これらの方法により得られた素材を半溶
融温度領域に加熱し、初晶を球状化させて、その後、ダ
イカストマシン等の射出スリーブへ収納して射出成形す
るものである。

【０００３】一方、ビレットを半溶融温度領域まで昇温
し成形する方法と異なり、球状の初晶を含む融液を連続
的に生成し、ビレットとして固化することなく、そのま
ま、ダイカストマシン等の射出スリーブへ収納して射出
成形するレオキャスト法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たチクソキャスト法は撹拌法や再結晶を利用する方法の
いずれの場合も煩雑であり、しかもいずれの場合も、チ
クソ成形法によって半溶融成形するためには、一旦、液
相を固相にし出来たビレットを再度半溶融温度領域まで
昇温する必要があり、従来鋳造法に比べてコスト高とな
り、原料としてのビレットはリサイクルが難しい。

【０００５】また、レオキャスト法では、球状の初晶を
含む融液を連続的に生成し供給するため、コスト的、エ
ネルギ的にチクソキャスト法よりも有利であるが、球状
組織と液相からなる金属原料を製造する機械と最終製品
を製造する鋳造機との設備的連動が煩雑である。たとえ
ば、鋳造機械が故障した場合、その工程以前に製造され
た半溶融金属の処置に窮する事態を招来する。このため
に、一回の鋳造分の半溶融金属をその都度、保持容器内
で製造する方法が提案されている（特開平８−３２５６
５２号公報）。

【０００６】しかし、ここで説明されている竪型ダイカ
ストと異なり、横型ダイカストでは、射出スリーブが横
型であるため、該保持容器で製造した半溶融金属の円柱
体を、自動的かつ連続的に、たとえば、ダイカストマシ
ン等の鋳造機の横型射出スリーブへ円滑に収納すること
が難しく、円滑に収納することが出来ない場合には、収
納時に形くずれを起こして、成形品中への空気巻き込み
や酸化物混入を招く。すなわち、保持容器に入った半溶
融金属を保持容器を傾けてダイカストマシンの横型射出
スリーブ内の供給口へ落とし込む場合には、半溶融金属
の液相率が低くなり固体の性質が強くなると、保持容器
から落下した半溶融金属が折れて開いた界面に酸化物が
生成したり、供給口に付着したりして所定の給湯量が確
保出来ずに射出するため、ダイカストマシンで成形され
る製品の機械的性質が低下する。

【０００７】本発明は、このような課題を解決して、球
状化した初晶を含む均一な組織を有する成形に適した半
溶融金属を液体から得て、その結果、形成された半溶融
金属の円柱体を、たとえば、ダイカストマシン等の射出
スリーブなどの鋳造機へ、自動的に連続的に、迅速に、
円滑に、形くずれを起こすことなく収納することのでき
る半溶融金属の成形装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては、第１の発明では、微細な初晶が
液相中に分散した半溶融金属を軸芯が水平な射出スリー
ブに収納した後に、射出シリンダのピストンロッドに接
続されたプランジャチップで該射出スリーブ内の該半溶
融金属を金型キャビティ内へ射出充填して成形する半溶
融金属の成形装置であって、該射出スリーブは、半溶融
金属の円柱体を導入可能で側面視が矩形状の開口部を軸
方向中間部の下方側面もしくは上下両側面に設けるとと
もに、前記プランジャチップは、先端側に該プランジャ
チップ内部に内蔵された小シリンダを介して該プランジ
ャチップに対して進退動自在な小径のプランジャチップ
を備えた２重プランジャチップに形成するとともに、該
円柱体を載置したまま該開口部へ向けて下部より上方向
に移動し、該円柱体の軸芯が該射出スリーブ軸芯にほぼ
一致した状態で静止させる、断面が半円形樋状の円柱体
搬送器および該円柱体搬送器の移送手段を備えた構成と
した。

【０００９】また、第２の発明では、円柱体搬送器に、
一端に円形平板部を備え側面部に該円柱体搬送器の上端
面を被覆し該円柱体搬送器と着脱自在で、合体時に筒状
に形成され、保持容器内の半溶融金属を受入れ可能で断
面が半円形樋状の円柱体収納蓋ならびに該円柱体収納蓋
の該円柱体搬送器への着脱手段を備えたものとした。

【００１０】また、第３の発明では、円柱体搬送器およ
び円柱体収納蓋は、低熱伝導率のセラミックまたは金
属、あるいは、これら両者の複合部材もしくはこれらの
組合せ部材とした。

【００１１】さらに、第４の発明では、微細な初晶が液
相中に分散した半溶融金属を軸芯が水平な射出スリーブ
に収納した後に、射出シリンダのピストンロッドに接続
されたプランジャチップで該射出スリーブ内の該半溶融
金属を金型キャビティ内へ射出充填して成形する半溶融
金属の成形装置であって、半溶融金属の円柱体を生成す
る保持容器を、円筒側面部と円形平板底面部からなる略
円筒形状に形成するとともに、該円形平板底面部を該円
筒側面部に対して着脱自在に配設し、該射出スリーブ
は、半溶融金属の円柱体を導入可能で側面視が矩形状の
開口部を軸方向中間部の上方側面もしくは上下両側面に
設けるとともに、前記プランジャチップの先端側内部に
該プランジャチップ内部に内蔵された小シリンダを介し
て該プランジャチップに対して進退動自在な小径のプラ
ンジャチップを備えた２重プランジャチップに形成する
とともに、該円柱体を内蔵した前記保持容器の側面を先
端部で把持するとともに、該保持容器を射出スリーブ内
へ移送する多関節ロボットを備えた構成とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明においては、第１の発明で
は、微細な初晶が液相中に分散した半溶融金属を軸芯が
水平な射出スリーブに収納した後に、射出シリンダのピ
ストンロッドに接続されたプランジャチップで該射出ス
リーブ内の該半溶融金属を金型キャビティ内へ射出充填
して成形する半溶融金属の成形装置であって、該射出ス
リーブは、半溶融金属の円柱体を導入可能で側面視が矩
形状の開口部を軸方向中間部の下方側面もしくは上下両
側面に設けるとともに、前記プランジャチップは、先端
側に該プランジャチップ内部に内蔵された小シリンダを
介して該プランジャチップに対して進退動自在な小径の
プランジャチップを備えた２重プランジャチップに形成
するとともに、該円柱体を載置したまま該開口部へ向け
て下部より上方向に移動し、該円柱体の軸芯が該射出ス
リーブ軸芯にほぼ一致した状態で静止させる、断面が半
円形樋状の円柱体搬送器および該円柱体搬送器の移送手
段を備えた構成としたため、保持容器内で、液体の金属
から球状化した初晶を含む均一な組織と成形に適した半
溶融金属の円柱体を、水平状態の円柱体搬送器に上に載
置し、その状態のまま射出スリーブの開口部へ下方から
移送して円柱体の軸芯を射出スリーブの軸芯にほぼ一致
する位置で保持する。この状態で、まず、小プランジャ
チップを前進させて円柱体を射出スリーブ内部に載置し
てから、前面が大プランジャチップ前面と合致する位置
となる後退限まで小プランジャチップを後退させ、然る
のち、円柱体搬送器を下降して射出スリーブより退避さ
せ、小プランジャチップと大プランジャチップを一体的
に前進させて半溶融金属の円柱体を金型キャビティへ射
出充填する。

【００１３】第２の発明では、円柱体搬送器に、一端に
円形平板部を備え側面部に該円柱体搬送器の上端面を被
覆し該円柱体搬送器と着脱自在で、合体時に筒状に形成
され、保持容器内の半溶融金属を受入れ可能で断面が半
円形樋状の円柱体収納蓋ならびに該円柱体収納蓋の該円
柱体搬送器への着脱手段を備えたので、円柱体収納蓋を
円柱体搬送器に被覆して有底円筒状の容器形状とし、こ
の容器形状とした円柱体搬送体を、たとえば、天地逆転
して保持容器の上端に重ねて接合し、保持容器とこれに
連なる円柱体搬送器を一体的に垂直状態から直角以上に
傾けて保持容器内の半溶融金属の円柱体を円柱体搬送器
へ移し、円柱体の入った円柱体搬送器を水平状態とした
後に円柱体収納蓋を円柱体搬送器より離脱し、水平状態
の円柱体搬送器を、射出スリーブの開口部へ下方から移
送して円柱体の軸芯を射出スリーブの軸芯にほぼ一致す
る位置で保持する。その後、上述した手順と同様にし
て、半溶融金属の円柱体を金型キャビティへ射出充填す
る。すなわち、第２の発明では、保持容器の半溶融金属
円柱体の円柱体搬送器への移送を形くずれを起こすこと
なく円滑に行なうことが出来る。

【００１４】第３の発明では、円柱体搬送器および円柱
体収納蓋は、低熱伝導率のセラミックまたは金属、ある
いは、これら両者の複合部材もしくはこれらの組合せ部
材としたので、保持容器から円柱体搬送器に移された半
溶融金属の円柱体の温度低下が少なく、所望の温度で射
出できるから、優れた品質の成形品品質が確保される。

【００１５】第４の発明では、微細な初晶が液相中に分
散した半溶融金属を軸芯が水平な射出スリーブに収納し
た後に、射出シリンダのピストンロッドに接続されたプ
ランジャチップで該射出スリーブ内の該半溶融金属を金
型キャビティ内へ射出充填して成形する半溶融金属の成
形装置であって、半溶融金属の円柱体を生成する保持容
器を、円筒側面部と円形平板底面部からなる略円筒形状
に形成するとともに、該円形平板底面部を該円筒側面部
に対して着脱自在に配設し、該射出スリーブは、半溶融
金属の円柱体を導入可能で側面視が矩形状の開口部を軸
方向中間部の上方側面もしくは上下両側面に設けるとと
もに、前記プランジャチップの先端側内部に該プランジ
ャチップ内部に内蔵された小シリンダを介して該プラン
ジャチップに対して進退動自在な小径のプランジャチッ
プを備えた２重プランジャチップに形成するとともに、
該円柱体を内蔵した前記保持容器の側面を先端部で把持
するとともに、該保持容器を射出スリーブ内へ移送する
多関節ロボットを備えたので、円柱体搬送器を使用する
ことなく、保持容器を直接多関節ロボットで把持して水
平に姿勢制御するとともに円形平面底面部を離脱状態に
してから射出スリーブ内に位置制御し、小プランジャチ
ップの前進によって保持容器内部の円柱体を射出スリー
ブ内に移し、保持容器を退避して小プランジャチップと
大プランジャチップを一体的に前進させて半溶融金属の
円柱体を金型キャビティへ射出充填する。

【００１６】

【実施例】以下図面に基づいて、本発明の実施例の詳細
について説明する。図１〜図７は本発明の実施例に係
り、図１は半溶融金属の成形装置の全体構成図、図２は
円柱体搬送器の斜視図、図３は保持容器内の円柱体を円
柱体搬送器へ移す場合を説明する縦断面図、図４は合体
した円柱体搬送器および円柱体収納蓋の正面断面図、図
５は横型射出スリーブの要部断面側面図、図６は他の実
施例を示す成形装置の全体構成図、図７は横型射出スリ
ーブによる射出により半溶融金属を成形する全体製造工
程図である。

【００１７】図７は、本発明の半溶融金属の成形装置１
００を含む半溶融金属の製造設備における全体製造工程
図を示しており、以下のとおりの手順により作業を進め
る。図７の工程［１］において、ラドル５０内に入れら
れた完全液体である金属Ｍを、工程［２］において、傾
斜冷却用治具５２に溶湯を接触させて、あるいは保持容
器（セラミック塗布金属製容器）Ｖ内に注湯され蓄えら
れていく溶湯に浸漬型加振治具５３により振動を付与し
て、あるいは溶湯の液相線温度に対する過熱度を５０℃
未満、好ましくは３０℃未満に保持して、保持容器内に
注ぐことにより結晶核（あるいは微細結晶）を含む液相
線直上、直下の合金、すなわち、半溶融金属Ｍａを得
る。

【００１８】次に、工程［３］において、該合金を、
０．０１℃／ｓ〜３．０℃／ｓの平均冷却速度で冷却し
加圧成形直前まで保持し、微細な初晶を該合金液中に晶
出させる工程において、誘導装置（加熱用コイル）５６
により保持該容器Ｖ内の合金の各部の温度を、遅くとも
成形する時までに所定の液相率を示す目標成形温度範囲
内（目標成形温度に対して−５℃〜＋５℃の範囲内）に
収めるように温度調整する。この場合、保持容器Ｖ内で
降温する金属の代表温度が注湯直後から目標成形温度に
対して１０℃以上低下しない段階までに必要に応じて所
定量の電流を流すために、誘導装置５６の出力は小さく
てもよい。冷却に当たっては、急速に冷却する場合、保
持容器Ｖの外側から保持容器Ｖに向けて空気を噴射す
る。必要に応じて上部、下部を断熱材で保温もしくは加
熱した保持容器Ｖにおいて半溶融状態で保持し、導入さ
れた結晶核から微細な球状（非デンドライト状）の初晶
を生成させる（工程［３］−ａ、［３］−ｂ）。

【００１９】このようにして得られた所定の液相率を有
する合金Ｍｂを、工程［３］−ｃのように、保持容器Ｖ
を反転して天地を逆にし、成形装置１００（たとえば、
ダイキャストマシン）の横型射出スリーブ８に円柱形を
した所定の液相率の半溶融金属Ｍｂを挿入した後、成形
装置１００の金型キャビティ５内で加圧成形して、成形
品を得る。ここで、保持容器Ｖより反転して横型射出ス
リーブ８内へ排出された半溶融金属Ｍｂは、酸化物の混
入を防ぐために、保持容器Ｖ内で上部に位置していた表
面部をプランジャチップ８ａ側に置く。

【００２０】保持容器Ｖを反転して、保持容器Ｖ内の半
溶融金属（円柱体）Ｍｂを、横型射出スリーブ８の供給
口８ｂより自然落下により射出スリーブ８内部に移す場
合には、半溶融金属金属Ｍｂは、半溶融状態で完全な固
体でないため剛性が弱く、折れたり落下の際の衝撃によ
り形崩れを起こし、酸化物等の不純物の混入があり、成
形品品質を劣化させる惧れがあるため、本発明では、こ
の点に留意して、図７に示すような、上記の円柱体Ｍｂ
の折損や形くずれを防止するために、円柱体Ｍｂの横型
射出スリーブ８への収納に創意工夫を凝らした。以下、
これについて、詳細に説明する。

【００２１】図１は、半溶融金属の成形装置１００の全
体構成を示し、図１の成形装置１００は、竪型締横鋳込
のダイカストマシンであり、その主要構成は、大別する
と、射出装置１００ａと金型装置１００ｂと図示しない
型締装置（金型装置１００ｂの左側に設けられる）とか
らなる。射出装置１００ａは、軸芯が水平な横型射出ス
リーブ８およびこれに接続する射出シリンダ９とからな
り、射出スリーブ８内を射出シリンダ９のピストンロッ
ド９ａとカップリング９ｂで連結されたプランジャチッ
プ８ａが前後進自在に配置される。金型装置１００ｂ
は、固定盤１に接合された固定金型３と、型締装置によ
って前後進自在な可動盤２に接合された可動金型４とか
らなり、固定金型３と可動金型４との分割面には、金型
キャビティ５が設けられる。

【００２２】上記の構成は、従来公知のものであるが、
本発明の特徴は、横型射出スリーブ８の構成にあり、以
下これについて説明する。本発明における横型射出スリ
ーブ８は、半溶融金属（円柱体）Ｍｂを受け入れる供給
口（開口部）８ｂが、従来技術のように横型射出スリー
ブ８の途中の上方側面でなく、下方側面に設けるかまた
は上下に貫通して設けた開口部とするか（第１の発明〜
第３の発明）、あるいは、上方側面に設けるかまたは上
下に貫通して設けた開口部とする（第４の発明）。この
開口部８ｂの大きさは円柱体Ｍｂよりやや大きめで、断
面が半円形状であり、側面視が矩形形状の開口とした。

【００２３】一方、円柱体Ｍｂをこの横型射出スリーブ
８の供給口８ｂから内部へ収納する手段として、図２に
示すように、丁度、横型射出スリーブ８を切り欠いて設
けた供給口８ｂから円柱体Ｍｂを載置して収納する、半
円形状（八橋形状）の円柱体搬送器２０を使用する。こ
の円柱体搬送器２０の上に、半溶融金属（円柱体）Ｍｂ
を載置し、横型射出スリーブ８内へ収納する方法は、た
とえば、図１に示すように、天地反転した保持容器Ｖよ
り円柱体Ｍｂを受け取って円柱体搬送器２０へ移す搬送
装置１０と円柱体搬送器２０を供給口８ｂへ移送して保
持する収納装置３０を使用する。

【００２４】すなわち、搬送装置１０は、縁端部に回転
軸１０ａ回りに傾動自在なシリンダ（エアシリンダ、油
圧シリンダ、電動シリンダのいずれでもよい）１０ｂの
ピストンロッド１０ｃ先端に受取容器１０ｄを固設した
もので、傾斜状態で、天地反転した保持容器Ｖより円柱
体Ｍｂを受け取り、水平状態にしてから同じく水平状態
の円柱体搬送器２０の真横に受取容器１０ｄを移動して
静止し、その後、ピストンロッド１０ｃを前進させて受
取容器１０ｄ内の円柱体Ｍｂを円柱体搬送器２０の上面
に移動する。一方、収納装置３０は、シリンダ（エアシ
リンダ、油圧シリンダ、電動シリンダのいずれでもよ
い）３０ａのピストンロッド３０ｂの先端部を円柱体搬
送器２０の下部中央に連結したもので、ピストンロッド
３０ｂの進退動により上下動し、円柱体搬送器２０を供
給口８ｂへ移動して供給口８ｂから横型射出スリーブ８
内へ入れ、円柱体Ｍｂの軸芯が横型射出スリーブ８の軸
芯とほぼ一致する位置で停止しその状態を保持する。

【００２５】一方、横型射出スリーブ８のプランジャチ
ップ８ａは、図５に示すように、軸芯方向に段付の透孔
を設け、この透孔にプランジャチップ８ａより一回り小
さな直径の小プランジャチップ８Ａとこれに接続された
小シリンダ８Ｂを内蔵して、小シリンダ８Ｂの後端部を
プランジャチップ８ａの後端部とボルト接合される押え
板８Ｃに螺合される。このように構成することにより、
小プランジャチップ８Ａはプランジャチップ８ａに対し
て進退動自在となる。図５の小プランジャチップ８Ａは
後退限位置にあり、前面がプランジャチップ８ａの前面
と一致して同一の平面を形成しており、前述したよう
に、小プランジャチップ８Ａの前進により円柱体を横型
射出スリーブ８の前方へ移動させる機能をもっている。
また、図５の２点鎖線で示した状態は、小プランジャチ
ップ８Ａが、円柱体搬送器２０上の円柱体Ｍｂを押し出
して横型射出スリーブ８の前方内部に収納する状態を示
している。

【００２６】このようにして、円柱体搬送器２０を供給
口８ｂへ移動して供給口８ｂから円柱体Ｍｂを横型射出
スリーブ８内へ入れ、円柱体Ｍｂの軸芯が横型射出スリ
ーブ８の軸芯とほぼ一致する位置で停止しその状態を保
持し、その状態で小プランジャチップ８Ａを前進させて
円柱体Ｍｂを供給口８ｂより前方の横型射出スリーブ８
内へ移動させてから、円柱体搬送器２０を供給口８ｂよ
り下方へ下げて退避させ、小プランジャチップ８Ａを後
退限まで下げて、小プランジャチップ８Ａとともにプラ
ンジャチップ８ａを一体的に前進させて半溶融金属の円
柱体Ｍｂを金型キャビティ５内へ射出充填する。

【００２７】次に、第２発明に相当する本発明の第２実
施例の成形装置について、第１発明と異なる点について
説明する。第２発明（請求項２）の第１発明（請求項
１）と異なる点は、第１の発明の搬送装置１０と円柱体
搬送器２０の機能を一体化した点であり、図３〜図４に
示すように、円柱体搬送器２０の上半分を密閉して円筒
形状を形成し、かつ、筒体の底面となる円形平板２２ａ
をもつ円柱体収納蓋２２を円柱体搬送器２０に着脱自在
に配設した。円柱体搬送器２０に対する円柱体収納蓋２
２の着脱手段は、両者を丁番で回転自在とするか、ある
いは、図３のように、傾転した保持容器Ｖより円柱体Ｍ
ｂを合体して円筒形状となった円柱体搬送器２０および
円柱体収納蓋２２で受取り、水平状態に姿勢制御した
後、円柱体搬送器２０を収納装置３０の受け台３０ｃの
上に載置した後、円柱体収納蓋２２を円柱体搬送器２０
よりシリンダ１０ｂで退避させるようにしてもよい。

【００２８】円柱体搬送器２０と円柱体収納蓋２２と合
わせ面は、両者の軸芯を揃える作業を容易化するため、
図４に示すように、段付とするとともに、一方の合体面
に電磁石２０ａ、他方の合体面に鉄片２２ｂを対向する
ように埋め込みしておき、着脱に合わせて電磁石２０ａ
の導通遮断を行なうようにする。

【００２９】円柱体搬送器２０や円柱体収納蓋２２の材
質は、直接、半溶融金属Ｍｂとの接触を考慮して、たと
えば、温度降下の少なく、かつ、汚染のない、下記のも
のを採用する。 熱伝導率の小さいセラミック たとえば、０．０５ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ℃程度の低熱伝
導率を有する窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）焼成体 熱伝導率の小さいセラミック混合複合材 たとえば、０．０３ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ℃程度の低熱伝
導率を有するメタルセラミック複合材（チタン合金とセ
ラミック粒子からなる複合材） メタルセラミック複合材と鋼の組合せ材 たとえば、のセラミック複合材の外周を鋼で包む。

【００３０】図６は、第４の発明（請求項４）に相当す
る第２実施例を示す成形装置１００Ａである。この場合
には、保持容器Ｖは円形平板が円筒部分の本体に対して
回動自在、すなわち、底面部が開閉自在に構成され、多
関節ロボット３０で円柱体Ｍｂを内部にもつ保持容器Ｖ
の側面中央部を把持し、保持容器Ｖを水平に姿勢制御し
て（保持容器Ｖの軸芯を水平にして）、底面部を回動し
て開いた状態とし、そのまま移動して横型射出スリーブ
８の供給口８ｂから横型射出スリーブ８の内部に入れ、
保持容器Ｖの軸芯を横型射出スリーブ８の軸芯とほぼ一
致する状態にして静止する。その後、小プランジャチッ
プ８Ａのみを前進して保持容器Ｖ内の円柱体Ｍｂを横型
射出スリーブ８の前方へ移動して載置する。その後、小
プランジャチップ８Ａを後退限位置に戻して（小プラン
ジャチップ８Ａの前面がプランジャチップ８ａの前面に
一致する位置に戻して）から、保持容器Ｖを供給口８ｂ
より退避させるとともに、射出シリンダ９の前進駆動に
より円柱体Ｍｂを金型キャビティ５へ射出充填する。

【００３１】以上のようにして、第１の発明（図１の第
１実施例の成形装置１００）の搬送容器１０および収納
装置３０を使用する代わりに、３次元動作可能な多関節
ロボット３０を採用して、直接、保持容器Ｖから円柱体
Ｍｂを横型射出スリーブ８内に収納することが出来る。
この場合、ロボットの自動化装置として、プログラム入
力可能なパソコンやシーケンサ、プログラマブルコント
ローラも使用する。

【００３２】なお、供給口８ｂにおける保持容器Ｖの位
置決めを容易にするため、供給口８ｂに対して保持容器
Ｖの軸方向長さを供給口８ｂの軸方向長さよりも５ｍｍ
程度短くした方がよい。また、保持容器Ｖの直径に対し
て小プランジャチップ８Ａの直径を若干小さくしておく
ことが望ましい。

【００３３】以上のようにして、横型射出スリーブ８内
に円柱体Ｍｂを収納した後、射出工程に入り、プランジ
ャチップ８ａを前進して半溶融金属Ｍｂを押し潰して金
型キャビティ５内へ射出充填する。射出充填が完了した
後、保圧工程を経て成形品の冷却固化を待って、型開し
成形品を製品として取り出す。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明に係る半溶融成形用金属の成形装置は、半溶融金
属の円柱体を、低コストで、簡便容易に、かつ、形くず
れや酸化物等の不純物の混入を起こすことなく、横型射
出スリーブ内に自動的に収納することが出来るので、良
好な成形品品質が確保されるから、微細かつ粒状の組織
を有する優れた成形体を大量に生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半溶融金属の成形装置の全体構成
図である。

【図２】本発明に係る円柱体搬送器の斜視図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る円柱体搬送器および
円柱体収納蓋の側面図である。

【図４】本発明の実施例に係る合体した円柱体搬送器お
よび円柱体収納蓋の正面断面図である。

【図５】本発明に係る横型射出スリーブの射出プランジ
ャ縦断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す成形装置の全体構成
図である。

【図７】本発明に係る横型射出スリーブによる射出によ
り半溶融金属を成形する全体製造工程図である。

【符号の説明】

１ 固定盤 ２ 可動盤 ３ 固定金型 ４ 可動金型 ５ 金型キャビティ ６ ランナ ８ 横型射出スリーブ ８ａ プランジャチップ ８ｂ 供給口（開口部） ８Ａ 小プランジャチップ ８Ｂ 小シリンダ ９ 射出シリンダ ９ａ ピストンロッド ９ｂ カップリング １０ 搬送装置 １０ａ 回転軸 １０ｂ シリンダ １０ｃ ピストンロッド １０ｄ 受取容器 ２０ 円柱体搬送器 ２０ａ 電磁石 ２２ 円柱体収納蓋 ２２ａ 円形底板（円柱座板） ２２ｂ 鉄片 ３０ 収納装置 ３０ａ シリンダ ３０ｂ ピストンロッド ３０ｃ 受け台 ５０ ラドル ５２ 傾斜冷却用治具 ５３ 浸漬型加振治具 ５５ 蓋 ５４ 底板 ５６ 誘導装置（加熱用コイル） ５７ 冷却装置 １００ 成形装置 １００ａ 射出装置 １００ｂ 金型装置 １００Ａ 成形装置 Ｍ 金属溶湯 Ｍａ 金属溶湯（結晶核を含む） Ｍｂ 半溶融金属 Ｖ 保持容器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微細な初晶が液相中に分散した半溶融金
   属を軸芯が水平な射出スリーブに収納した後に、射出シ
   リンダのピストンロッドに接続されたプランジャチップ
   で該射出スリーブ内の該半溶融金属を金型キャビティ内
   へ射出充填して成形する半溶融金属の成形装置であっ
   て、 該射出スリーブは、半溶融金属の円柱体を導入可能で側
   面視が矩形状の開口部を軸方向中間部の下方側面もしく
   は上下両側面に設けるとともに、 前記プランジャチップは、先端側に該プランジャチップ
   内部に内蔵された小シリンダを介して該プランジャチッ
   プに対して進退動自在な小径のプランジャチップを備え
   た２重プランジャチップに形成するとともに、 該円柱体を載置したまま該開口部へ向けて下部より上方
   向に移動し、該円柱体の軸芯が該射出スリーブ軸芯にほ
   ぼ一致した状態で静止させる、断面が半円形樋状の円柱
   体搬送器および該円柱体搬送器の移送手段を備えたこと
   を特徴とする半溶融金属の成形装置。
2. 【請求項２】 円柱体搬送器に、一端に円形平板部を備
   え側面部に該円柱体搬送器の上端面を被覆し該円柱体搬
   送器と着脱自在で、合体時に筒状に形成され、保持容器
   内の半溶融金属を受入れ可能で断面が半円形樋状の円柱
   体収納蓋ならびに該円柱体収納蓋の該円柱体搬送器への
   着脱手段を備えた請求項１記載の半溶融金属の成形装
   置。
3. 【請求項３】 円柱体搬送器および円柱体収納蓋は、低
   熱伝導率のセラミックまたは金属、あるいは、これら両
   者の複合部材もしくはこれらの組合せ部材とした請求項
   ２記載の半溶融金属の成形装置。
4. 【請求項４】 微細な初晶が液相中に分散した半溶融金
   属を軸芯が水平な射出スリーブに収納した後に、射出シ
   リンダのピストンロッドに接続されたプランジャチップ
   で該射出スリーブ内の該半溶融金属を金型キャビティ内
   へ射出充填して成形する半溶融金属の成形装置であっ
   て、 半溶融金属の円柱体を生成する保持容器を、円筒側面部
   と円形平板底面部からなる略円筒形状に形成するととも
   に、該円形平板底面部を該円筒側面部に対して着脱自在
   に配設し、 該射出スリーブは、半溶融金属の円柱体を導入可能で側
   面視が矩形状の開口部を軸方向中間部の上方側面もしく
   は上下両側面に設けるとともに、 前記プランジャチップの先端側内部に該プランジャチッ
   プ内部に内蔵された小シリンダを介して該プランジャチ
   ップに対して進退動自在な小径のプランジャチップを備
   えた２重プランジャチップに形成するとともに、 該円柱体を内蔵した前記保持容器の側面を先端部で把持
   するとともに、該保持容器を射出スリーブ内へ移送する
   多関節ロボットを備えたことを特徴とする半溶融金属の
   成形装置。