JPH10305363A - Semi-molten metal molding device - Google Patents

Semi-molten metal molding device

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JPH10305363A
JPH10305363A JP11946097A JP11946097A JPH10305363A JP H10305363 A JPH10305363 A JP H10305363A JP 11946097 A JP11946097 A JP 11946097A JP 11946097 A JP11946097 A JP 11946097A JP H10305363 A JPH10305363 A JP H10305363A
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JP
Japan
Prior art keywords
cylindrical
semi
molten metal
injection sleeve
cylindrical body
Prior art date
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Pending
Application number
JP11946097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Adachi
充 安達
Kunio Takeya
国男 武谷
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10305363A publication Critical patent/JPH10305363A/en
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inject and mold a cylindrical semi-molten metal in a holding container, of which in the liquid phase a fine primary crystal suitable for semi- molten molding are dispersed, being automatically and smoothly accommodated to an injection sleeve with a horizontal axis. SOLUTION: An injection sleeve 8 holds an opening 8b, into which the cylindrical semi-molten metal is supplied, with a rectangular side view, on at least upper or both upper and lower side faces in the middle of an axial direction. A cylindrical feeding container 20 moves downwards from the top to the opening with the cylindrical material received from a holding container V and stops at the position where the axis of the cylindrical material becomes almost in line with that of the injection sleeve 8. The cylindrical feeding container 20 is provided with a transportation means therein comprising a base moving up and down freely in an axial direction, and a fluid pressure cylinder being connected to the base and making it move inside.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、保持容器内に生成した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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for forming a semi-molten metal, and more particularly to a semi-molten metal column in which fine primary crystals formed in a holding vessel and suitable for semi-solid molding are dispersed in a liquid phase. To
The shaft core is automatically and smoothly stored in the horizontal injection sleeve,
The present invention relates to an apparatus for molding a semi-molten metal to be injected and molded.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Thixocasting has attracted attention recently because it has fewer casting defects and segregation than conventional casting methods, has a uniform metal structure, has a long mold life, and has a short molding cycle. Technology. The billet used in this molding method is characterized by a spheroidized structure obtained by a method such as performing mechanical stirring or electromagnetic stirring in a semi-melting temperature region or utilizing recrystallization after processing. There is a method in which a material obtained by these methods is heated to a semi-melting temperature range to form a primary crystal into a spheroid, and then housed in an injection sleeve of a die casting machine or the like for injection molding.

【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。
On the other hand, unlike a method in which a billet is heated to a semi-melting temperature range and molded, a melt containing a spherical primary crystal is continuously generated and solidified as a billet without being injected by a die casting machine or the like. There is known a rheocast method in which the resin is housed in a sleeve and injection molded.

【0004】[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。
However, the above-mentioned thixocasting method is complicated both in the stirring method and the method utilizing recrystallization, and in any case, the thixocasting method is carried out by semi-molten molding by the thixoforming method. In this method, it is necessary to raise the temperature of a billet once having a liquid phase to a solid phase once again to a semi-melting temperature range, the cost is higher than in the conventional casting method, and the billet as a raw material is difficult to recycle.

【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)。
[0005] In addition, the rheocasting method is advantageous in terms of cost and energy as compared with the thixocasting method because a melt containing a spherical primary crystal is continuously produced and supplied. It is complicated to interlock the equipment between the machine that produces the metal raw material and the casting machine that produces the final product. For example, a failure of a casting machine may lead to difficulties in treating semi-molten metal produced before the process. For this purpose, a method has been proposed in which semi-molten metal for one casting is produced in a holding vessel each time (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-3256).
No. 52).

【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。
However, unlike the vertical die casting described here, in the horizontal die casting, since the injection sleeve is a horizontal type, the semi-molten metal cylindrical body manufactured in the holding container can be automatically and continuously formed. For example, if it is difficult to smoothly store it in the horizontal injection sleeve of a casting machine such as a die casting machine, etc., if it cannot be stored smoothly, it will lose its shape at the time of storage, causing air entrapment or oxidation in molded products. It causes contamination. In other words, when the semi-molten metal in the holding container is dropped into the supply port in the horizontal injection sleeve of the die casting machine by tilting the holding container, when the liquid phase ratio of the semi-molten metal becomes low and the property of the solid becomes strong, the holding is performed. Oxide is generated at the open interface where the semi-molten metal dropped from the container breaks and adheres to the supply port, so that it can be injected without securing a predetermined hot water supply amount. The mechanical properties deteriorate.

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and obtains from a liquid a semi-molten metal having a uniform structure including a spheroidized primary crystal, which is suitable for molding. Automatically, continuously and quickly to a casting machine such as an injection sleeve of a die casting machine, etc.
An object of the present invention is to provide an apparatus for forming a semi-molten metal that can be stored smoothly without losing its shape.

【0008】[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、保持容器の中
で生成された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移して収納した後に、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少なくと
も上方側面もしくは上下両側面に設けるとともに、前記
保持容器より移された該円柱体を内部に載置したまま該
開口部へ向けて上部より下方向に移動し、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
る円筒容器形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、該円柱体搬送器は、軸方向進退動自在
に移動できる底面部と該底面部に連結され該底面部を進
退動させる流体圧シリンダとを円筒容器内部に配設して
なる構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the first invention, a semi-molten metal in which fine primary crystals generated in a holding vessel are dispersed in a liquid phase is provided. Is transferred to the injection sleeve having a horizontal axis and stored, and then the semi-molten metal in the injection sleeve is injection-filled into a mold cavity by a plunger tip connected to a piston rod of the injection cylinder to form a mold. A metal molding apparatus, wherein the injection sleeve is provided with an opening in which a semi-molten metal column can be introduced and which has a rectangular shape in a side view on at least an upper side surface or upper and lower side surfaces of an axially intermediate portion, A cylinder which is moved downward from above toward the opening while the cylinder transferred from the container is placed inside, and is stopped in a state where the axis of the cylinder substantially coincides with the axis of the injection sleeve. Container shape A column transporter and a transfer means for the column transporter, wherein the column transporter is configured to be movable in the axial direction so as to be movable back and forth, and a fluid pressure cylinder coupled to the bottom to move the bottom portion forward and backward. Are disposed inside the cylindrical container.

【0009】また、第2の発明では、円柱体搬送器は、
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。
In the second invention, the cylindrical carrier is
Ceramic or metal with low thermal conductivity, a composite member of both, or a combination thereof was used.

【0010】また、第3の発明では、円柱体搬送器の移
送手段を、該円柱体搬送器を把持しつつ傾動して保持容
器内の円柱体を該円柱体搬送器に受入れた後、該円柱体
搬送器の軸芯を水平状態にして射出スリーブ内へ移送す
る多関節ロボットとした。
In the third invention, the transfer means of the cylindrical carrier is tilted while holding the cylindrical carrier to receive the cylindrical body in the holding container into the cylindrical carrier. An articulated robot that transports the cylindrical carrier to the injection sleeve with the axis of the cylinder horizontal.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明においては、第1の発明で
は、保持容器の中で生成された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移して
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
中間部の少なくとも上方側面もしくは上下両側面に設け
るとともに、前記保持容器より移された該円柱体を内部
に載置したまま該開口部へ向けて上部より下方向に移動
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円筒容器形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、該円柱体搬送器は、
軸方向進退動自在に移動できる底面部と該底面部に連結
され該底面部を進退動させる流体圧シリンダとを円筒容
器内部に配設してなる構成としたため、保持容器内で生
成した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、傾けた保持容器
から円柱体搬送器の中に移し、円柱体搬送器を軸方向が
水平状態に戻し、その状態のまま移送手段を用いて射出
スリーブの開口部へ上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、円柱体搬送器内の流体圧シリンダを操作して底
面部を前進させることにより円柱体搬送器の内部にある
円柱体を射出スリーブ内部に載置してから、空になった
円柱体搬送器を射出ブランジャの位置から退避させ、射
出スリーブ内のプランジャチップを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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the first invention, in the first invention, a semi-molten metal in which fine primary crystals generated in a holding vessel are dispersed in a liquid phase is transferred to an injection sleeve having a horizontal axis. A semi-molten metal molding apparatus for injecting and filling the semi-molten metal in the injection sleeve into a mold cavity with a plunger tip connected to a piston rod of an injection cylinder, and forming the same. The sleeve is capable of introducing a cylindrical body of semi-molten metal, has a rectangular opening in a side view on at least the upper side surface or upper and lower side surfaces of the axially intermediate portion, and has the cylindrical body transferred from the holding container inside. And a cylindrical container-shaped cylindrical body transporter which moves downward from the upper part toward the opening while being placed on the cylinder, and stops at a state where the axis of the cylinder substantially coincides with the axis of the injection sleeve. Body transporter Comprising a feed means, circular cylindrical body transporter is
Since the bottom portion movable in the axial direction and the fluid pressure cylinder connected to the bottom portion for moving the bottom portion are arranged inside the cylindrical container, the liquid generated in the holding container is Transfer the uniform structure including the primary crystal spheroidized from the metal and the cylinder of semi-molten metal suitable for forming from the tilted holding container into the cylinder carrier, and set the cylinder carrier in a horizontal state in the axial direction. In this state, it is transferred from above to the opening of the injection sleeve by using the transfer means, and the axis of the cylindrical body is held at a position substantially coinciding with the axis of the injection sleeve. In this state, by operating the fluid pressure cylinder in the cylindrical carrier to advance the bottom portion, the cylindrical body inside the cylindrical carrier is placed inside the injection sleeve, and then the empty cylinder The body carrier is retracted from the position of the injection plunger, and the plunger tip in the injection sleeve is advanced to inject and fill the semi-molten metal cylinder into the mold cavity.

【0012】第2の発明では、円柱体搬送器は、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。
In the second aspect of the present invention, the cylindrical carrier is made of ceramic or metal having low thermal conductivity, or a composite member or a combination thereof, so that the cylindrical carrier is transferred from the holding container to the cylindrical carrier. Since the temperature of the cylindrical body of the semi-molten metal is small and can be injected at a desired temperature, excellent quality of the molded product is ensured.

【0013】第3の発明では、円柱体搬送器の移送手段
を、該円柱体搬送器を把持しつつ傾動して保持容器内の
円柱体を該円柱体搬送器に受入れた後、該円柱体搬送器
の軸芯を水平状態にして射出スリーブ内へ移送する多関
節ロボットとしたため、あらかじめ決められた作業手順
やルートを経由して簡便容易に、かつ、反復して、円柱
体搬送器の姿勢制御を行なったり、円柱体搬送器を射出
スリーブの所定の位置へ移送したりすることができる。
[0013] In the third aspect of the present invention, the transfer means of the cylindrical carrier is tilted while gripping the cylindrical carrier to receive the cylindrical body in the holding container into the cylindrical carrier, and then the cylindrical body is transferred to the cylindrical body. The articulated robot transfers the carrier into the injection sleeve with the carrier axis in the horizontal state, so the posture of the cylindrical carrier can be easily and easily repeated through predetermined work procedures and routes. Control can be performed and the cylindrical carrier can be transferred to a predetermined position on the injection sleeve.

【0014】[0014]

【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4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
円柱体搬送器の縦断面図、図3は円柱体搬送器の移送手
段として多関節ロボットを使用した場合を説明する側面
図、図4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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 4 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram of a semi-molten metal forming apparatus, FIG. 2 is a vertical sectional view of a cylindrical carrier, and FIG. 3 is a transfer means of the cylindrical carrier. FIG. 4 is an overall manufacturing process diagram for forming a semi-molten metal by injection using a horizontal injection sleeve.

【0015】図4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4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。
FIG. 4 shows a semi-molten metal forming apparatus 1 according to the present invention.
FIG. 3 shows an overall manufacturing process diagram in a manufacturing facility for semi-molten metal including No. 00, and the work proceeds according to the following procedure. In step [1] of FIG. 4, the metal M, which is a complete liquid, placed in the ladle 50 is brought into contact with the molten metal in the inclined cooling jig 52 in step [2]. Vibration is applied to the molten metal poured and stored in the V by the immersion-type vibrating jig 53, or the degree of superheating with respect to the liquidus temperature of the molten metal is set to 50 ° C.
The temperature is kept at less than 30 ° C., preferably less than 30 ° C., and the mixture is poured into a holding vessel to obtain an alloy immediately above and below a liquidus line containing crystal nuclei (or fine crystals), that is, semi-molten metal Ma.

【0016】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)。
Next, in step [3], the alloy is
In the step of cooling at an average cooling rate of 0.01 ° C./s to 3.0 ° C./s and maintaining the pressure just before press forming to crystallize fine primary crystals in the alloy liquid, an induction device (heating coil ) 56
The temperature of each part of the alloy in the container V is kept within a target molding temperature range (a range of −5 ° C. to + 5 ° C. with respect to the target molding temperature) which shows a predetermined liquidus rate at the latest by the time of molding. Adjust the temperature to fit. In this case, in order to allow a predetermined amount of current to flow as needed from the time immediately after pouring the representative temperature of the metal to be cooled in the holding container V to a stage at which the temperature does not decrease by 10 ° C. or more from the target molding temperature, the induction device 56 is used. The output may be small. In cooling, when cooling rapidly, air is injected from the outside of the holding container V toward the holding container V. If necessary, the upper and lower portions are held in a semi-molten state in a holding vessel V that is kept warm or heated with a heat insulating material, and fine spherical (non-dendritic) primary crystals are generated from the introduced crystal nuclei (step [3]). ] -A, [3] -b).

【0017】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。
The alloy Mb having a predetermined liquid phase ratio obtained in this manner is transferred to the holding vessel V as in step [3] -c.
And the molding apparatus 100 (for example,
After a cylindrical semi-solid metal Mb having a predetermined liquid phase ratio is inserted into a horizontal injection sleeve 8 of a die casting machine), a molded product is obtained by pressure molding in a mold cavity 5 of a molding apparatus 100. Here, the semi-molten metal Mb which has been inverted from the holding container V and discharged into the horizontal injection sleeve 8 has its upper surface located inside the holding container V in the plunger tip 8a in order to prevent entry of oxide. Put on the side.

【0018】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4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。
When the holding container V is inverted and the semi-molten metal (columnar body) Mb in the holding container V is transferred from the supply port 8b of the horizontal injection sleeve 8 to the inside of the injection sleeve 8 by natural fall, the semi-molten metal is used. Since the metal Mb is not completely solid in a semi-molten state, the rigidity is weak, and the metal Mb may be deformed due to an impact at the time of breaking or dropping, and impurities such as oxides may be mixed, thereby deteriorating the quality of molded products. Therefore, in the present invention, in consideration of this point, as shown in FIG.
In order to prevent breakage and deformation of the cylindrical body, the inventor devised the storage of the cylindrical body Mb in the horizontal injection sleeve 8. Less than,
This will be described in detail.

【0019】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。
FIG. 1 shows the entire configuration of a semi-molten metal forming apparatus 100. The forming apparatus 100 of FIG. 1 is a vertical casting horizontal casting die-casting machine. It comprises a device 100a, a mold device 100b, and a mold clamping device (not shown) (provided on the left side of the mold device 100b). The injection device 100a includes a horizontal injection sleeve 8 having a horizontal axis and an injection cylinder 9 connected thereto. A plunger tip 8a connected to a piston rod 9a of the injection cylinder 9 by a coupling 9b inside the injection sleeve 8 is provided. It is arranged to move forward and backward freely. Mold device 100b
Consists of a fixed mold 3 joined to a fixed plate 1 and a movable mold 4 joined to a movable plate 2 which can be moved forward and backward by a mold clamping device. The fixed mold 3 and the movable mold 4 are divided. A mold cavity 5 is provided on the surface.

【0020】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、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。この開口部8b
の大きさは円柱体Mbの直径より一回り大きめで、断面
が半円形状であり、側面視が矩形形状の開口とした。
The above configuration is conventionally known,
The feature of the present invention lies in the configuration of the horizontal injection sleeve 8, which will be described below. In the horizontal injection sleeve 8 according to the present invention, the supply port (opening) 8b for receiving the semi-molten metal (cylindrical body) Mb is provided on the upper side instead of the upper side in the middle of the horizontal injection sleeve 8 as in the related art. Alternatively, it is an opening provided to penetrate vertically. This opening 8b
Is slightly larger than the diameter of the cylindrical body Mb, the cross section is semicircular, and the opening is rectangular when viewed from the side.

【0021】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、円柱体搬送器20を使用する。円柱体搬送
器20は、内部に軸方向透孔を有する円筒ブロック状の
本体20aとその片側に形成された円筒部20bとから
なり、円筒部20bには円筒内径より小さい直径の底面
板20dを軸方向進退動自在に配設するとともに、本体
透孔内に収納されたシリンダ20cのピストンロッドと
連結して前後進できるよう構成され、シリンダ20cを
収納した本体20aは押え板20eと植え込みボルトで
結合される。
On the other hand, as means for accommodating the cylindrical body Mb from the supply port 8b of the horizontal injection sleeve 8, a cylindrical body transporter 20 is used as shown in FIG. The cylindrical body transporter 20 includes a cylindrical block-shaped main body 20a having an axial through hole therein and a cylindrical portion 20b formed on one side thereof. The cylindrical portion 20b has a bottom plate 20d having a diameter smaller than the cylindrical inner diameter. The cylinder 20c is arranged so as to be able to move forward and backward in the axial direction, and is connected to the piston rod of the cylinder 20c housed in the main body through-hole, so that it can move forward and backward. Be combined.

【0022】そして、円柱体搬送器20の側面には、図
1に示すように、中間部で水平な回転軸30b回りに傾
動自在に連結された2本のアームを介してボディ30a
と結合され、ボディ30aは、たとえば、図示しない天
井走行クレーンおよび垂直方向に立設されたシリンダ
(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)等の組合せによる水平縦横方向および上下方
向の移送を可能とする移動手段に接続され、水平方向お
よび上下方向の移動が可能とされる。
As shown in FIG. 1, a body 30a is provided on the side surface of the cylindrical body transporter 20 via two arms which are connected at the intermediate portion so as to be tiltable around a horizontal rotation axis 30b.
The body 30a is moved horizontally and vertically and vertically by a combination of, for example, an overhead traveling crane (not shown) and a vertically erected cylinder (either an air cylinder, a hydraulic cylinder, or an electric cylinder). Is connected to a moving means that enables the moving in the horizontal direction and the vertical direction.

【0023】このように構成された円柱体搬送器20な
らびに円柱体搬送器20の移送手段を用いて、図1に説
明されるように、まず、保持容器Vの位置で円柱体搬送
器20を傾動して、保持容器V内の半溶融金属の円柱体
Mbを受入れ、その後、軸方向が水平状態に姿勢制御し
たうえ、横型射出スリーブ8の供給口8bの位置まで円
柱体搬送器20を移送する。
As shown in FIG. 1, the cylindrical carrier 20 is first moved at the position of the holding container V by using the cylindrical carrier 20 and the transfer means of the cylindrical carrier 20 constructed as described above. Tilts to receive the semi-molten metal cylinder Mb in the holding container V, and then controls the attitude so that the axial direction is horizontal, and then transports the cylinder carrier 20 to the position of the supply port 8b of the horizontal injection sleeve 8. I do.

【0024】そして、円柱体Mbを内蔵したまま円柱体
搬送器20を供給口8bより横型射出スリーブ8の軸芯
と円柱体Mbの軸芯がほぼ一致するように横型射出スリ
ーブ8内へ入れる。次に、円柱体搬送器20内にシリン
ダ20cのピストンロッドを前進させることによって底
面板20dを前進して、円柱体Mbを横型射出スリーブ
8内に載置し、空になった円柱体搬送器20を横型射出
スリーブ8より退避した後、プランジャチップ8aの前
進により円柱体Mbを金型キャビティ5内に射出充填す
る。
Then, with the cylindrical body Mb incorporated therein, the cylindrical body transporter 20 is inserted into the horizontal injection sleeve 8 from the supply port 8b such that the axis of the horizontal injection sleeve 8 and the axis of the cylindrical body Mb substantially match. Next, the bottom plate 20d is advanced by advancing the piston rod of the cylinder 20c into the cylindrical carrier 20, and the cylindrical body Mb is placed in the horizontal injection sleeve 8, and the empty cylindrical carrier is emptied. After retreating from the horizontal injection sleeve 8, the cylindrical body Mb is injected and filled into the mold cavity 5 by the advance of the plunger tip 8a.

【0025】図3に示すものは、本発明の第3発明に相
当する実施例であり、円柱体搬送器20の移送手段とし
て、多関節ロボット30Aを使用した。図3は、円柱体
搬送器20の移送および傾転動作を行なう移送手段とし
て、少なくとも4次元自由度を有する多関節ロボット3
0Aを採用した実施例を示す。実際には、多関節ロボッ
ト30は、4次元自由度(x、y、z軸方向自由度およ
びy軸回転自由度))ないし6次元自由度(x、y、z
軸方向自由度およびx軸回転、y軸回転、z軸回転自由
度)を有する多関節ロボット30を採用した。ここで、
x軸は横型射出スリーブの軸芯方向、y軸はこれに直角
な水平方向、z軸は上下方向を言う。
FIG. 3 shows an embodiment corresponding to the third invention of the present invention, in which an articulated robot 30 A is used as a transfer means of the cylindrical carrier 20. FIG. 3 shows an articulated robot 3 having at least four-dimensional degrees of freedom as a transfer means for transferring and tilting the cylindrical carrier 20.
An example employing 0A is shown. In practice, the articulated robot 30 has four degrees of freedom (x, y, z-axis directions of freedom and y-axis rotation degrees of freedom) to six-dimensional degrees of freedom (x, y, z).
An articulated robot 30 having axial degrees of freedom and x-axis rotation, y-axis rotation, and z-axis rotation degrees of freedom) was employed. here,
The x axis is the axis direction of the horizontal injection sleeve, the y axis is the horizontal direction perpendicular to the horizontal axis, and the z axis is the vertical direction.

【0026】すなわち、直立した柱脚30cの頂部で竪
軸回りに回転する回転座30dの側面部より水平な回転
軸30e回りに回動する第1アーム32が伸びており、
第1アーム32の先端部にさらに水平な回転軸32a回
りに回動自在な第2アーム34が接続され、第2アーム
34の先端部には、水平な回転軸34aを介して下方に
伸長する出力軸36aをもつモータ36が取り付けら
れ、出力軸36aの下端に微小な方向転換を可能とする
小型姿勢制御機構(x軸回転、y軸回転、z軸回転自由
度を有する)38を介して、円柱体搬送器20を両側か
ら把持する左右一対のマジックハンド40が取り付けら
れ、円柱体搬送器20の姿勢制御や移動を任意に行なう
ことが出来るようにした。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。
That is, the first arm 32 that rotates about the horizontal rotation axis 30e extends from the side of the rotation seat 30d that rotates about the vertical axis at the top of the upright column base 30c,
A second arm 34, which is rotatable about a horizontal rotation axis 32a, is connected to the distal end of the first arm 32, and extends downward at the distal end of the second arm 34 via the horizontal rotary shaft 34a. A motor 36 having an output shaft 36a is mounted, and a small attitude control mechanism (having x-axis rotation, y-axis rotation, and z-axis rotation degrees of freedom) 38 is provided at the lower end of the output shaft 36a to enable a minute direction change. A pair of left and right magic hands 40 for holding the cylindrical carrier 20 from both sides are attached, so that the posture control and movement of the cylindrical carrier 20 can be arbitrarily performed. In this case, a personal computer, a sequencer, or a programmable controller capable of inputting a program is used as the robot automation device.

【0027】円柱体搬送器20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 4 )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。
As the material of the cylindrical transporter 20, for example, the following material which has a small temperature drop and is free from contamination is adopted in consideration of the direct contact with the semi-molten metal Mb. Ceramic having low thermal conductivity, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ) fired body having low thermal conductivity of about 0.05 cal / cmsec ° C. Ceramic mixed composite material having low thermal conductivity, for example, about 0.03 cal / cmsec ° Metal-ceramic composite material with low thermal conductivity (composite material composed of titanium alloy and ceramic particles) Combination material of metal-ceramic composite material and steel For example, the outer periphery of a ceramic composite material is wrapped in steel.

【0028】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)の移送手段として、通常の
運搬設備(天井走行クレーン、シリンダ等)を使用する
代わりに、図3の他の実施例では、少なくとも4次元動
作可能な多関節ロボット30A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。
As described above, instead of using ordinary transportation equipment (an overhead traveling crane, a cylinder, etc.) as the transfer means of the first invention (the molding apparatus 100 of the first embodiment of FIG. 1), In the third embodiment, the columnar body Mb can be stored in the horizontal injection sleeve 8 directly from the holding container V by employing the articulated robot 30A capable of at least four-dimensional operation.

【0029】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。
After the cylindrical body Mb is stored in the horizontal injection sleeve 8 as described above, the injection process is started. The plunger tip 8a is advanced to crush the semi-molten metal Mb and inject it into the mold cavity 5. Fill. After the injection filling is completed, the molded product is cooled and solidified through a pressure-holding step, the mold is opened, and the molded product is taken out as a product.

【0030】[0030]

【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。
As is apparent from the above description,
The metal molding apparatus for semi-solid molding according to the present invention is a horizontal injection sleeve for forming a cylinder of semi-molten metal at low cost, easily and easily, and without causing shape loss or mixing of impurities such as oxides. Since it can be automatically stored in the inside, good molded product quality is ensured, so that an excellent molded body having a fine and granular structure can be mass-produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an apparatus for forming a semi-molten metal according to the present invention.

【図2】本発明に係る円柱体搬送器の縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a cylindrical carrier according to the present invention.

【図3】本発明の他の実施例に係る多関節ロボットの側
面図である。
FIG. 3 is a side view of an articulated robot according to another embodiment of the present invention.

【図4】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。
FIG. 4 is an overall manufacturing process diagram for forming a semi-molten metal by injection using a horizontal injection sleeve according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 20 円柱体搬送器 20a 本体 20b 円筒部 20c シリンダ 20d 底面板 20e 押え板 30 移送手段 30A 多関節ロボット 30a ボディ 30b 回転軸 30c 柱脚 30d 回転座 30e 回転軸 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 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed board 2 Movable board 3 Fixed mold 4 Movable mold 5 Mold cavity 6 Runner 8 Horizontal injection sleeve 8a Plunger tip 8b Supply port (opening) 8A Small plunger tip 8B Small cylinder 9 Injection cylinder 9a Piston rod 9b Coupling Reference Signs List 20 cylindrical transporter 20a main body 20b cylindrical portion 20c cylinder 20d bottom plate 20e holding plate 30 transfer means 30A articulated robot 30a body 30b rotation axis 30c column base 30d rotation seat 30e rotation axis 50 ladle 52 tilt cooling jig 53 dipping type Vibration jig 55 Lid 54 Bottom plate 56 Induction device (heating coil) 57 Cooling device 100 Molding device 100a Injection device 100b Mold device M Metal melt Ma Metal melt (including crystal nucleus) Mb Semi-molten metal V Holding container

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 保持容器の中で生成された微細な初晶が
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
ブに移して収納した後に、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少なくとも上方
側面もしくは上下両側面に設けるとともに、 前記保持容器より移された該円柱体を内部に載置したま
ま該開口部へ向けて上部より下方向に移動し、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
させる円筒容器形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、 該円柱体搬送器は、軸方向進退動自在に移動できる底面
部と該底面部に連結され該底面部を進退動させる流体圧
シリンダとを円筒容器内部に配設してなる半溶融金属の
成形装置。
1. A semi-molten metal, in which fine primary crystals generated in a holding vessel are dispersed in a liquid phase, are transferred to an injection sleeve having a horizontal axis and stored therein, and then connected to a piston rod of an injection cylinder. A semi-molten metal molding apparatus for injecting and filling the semi-molten metal in the injection sleeve into a mold cavity with a plunger tip, and forming the semi-molten metal into a cylindrical body. A rectangular opening is provided on at least the upper side surface or the upper and lower side surfaces of the intermediate portion in the axial direction, and the cylindrical body transferred from the holding container is placed from the top toward the opening while the cylindrical body is placed inside. A cylindrical container-shaped cylindrical body transporter that moves downward and stops at a state where the axis of the cylindrical body substantially coincides with the axis of the injection sleeve; and a transfer means for the cylindrical body transporter. Vessel is axial An apparatus for forming semi-molten metal, comprising: a bottom portion movable movably forward and backward; and a fluid pressure cylinder connected to the bottom portion and moving the bottom portion forward and backward within the cylindrical container.
【請求項2】 円柱体搬送器は、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1記載の半溶融金属
の成形装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the cylindrical carrier is a ceramic or a metal having a low thermal conductivity, a composite member of the both, or a combination thereof.
【請求項3】 円柱体搬送器の移送手段を、該円柱体搬
送器を把持しつつ傾動して保持容器内の円柱体を該円柱
体搬送器に受入れた後、該円柱体搬送器の軸芯を水平状
態にして射出スリーブ内へ移送する多関節ロボットとし
た請求項1記載の半溶融金属の成形装置。
3. The cylindrical transporter is tilted while holding the cylindrical transporter to receive the cylindrical body in the holding container into the cylindrical transporter, and then the shaft of the cylindrical transporter is rotated. 2. The apparatus for forming a semi-molten metal according to claim 1, wherein the robot is a multi-joint robot that transfers the core into a horizontal position in an injection sleeve.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100644462B1 (en) 2005-09-30 2006-11-10 현대자동차주식회사 Equipment and method for transportation of semi-solid slurry
JP2019048311A (en) * 2017-09-08 2019-03-28 東芝機械株式会社 Injection device for die-cast molding, and die-cast molding method
CN111659873A (en) * 2020-07-01 2020-09-15 无锡职业技术学院 Mould convenient to casting high viscosity metal

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