WO2011030634A1 - 成形部品セット - Google Patents

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die
movable
semi
fixed
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Inventor
哲 山本
光彦 岸川
昌輝 山本
俊雄 大加戸
修一 四海
進 西川
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Daikin Industries Ltd
Kogi Corp
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Kogi Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
    • B22C9/061—Materials which make up the mould

Definitions

  • the present invention relates to a molded part set.
  • a mold formed from a tungsten-based alloy or a molybdenum-based alloy is known as a casting mold.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 7-232254
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-179420
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-352584
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 6-262066
  • An object of the present invention is to extend the life of a mold formed from a tungsten-based alloy or a molybdenum-based alloy.
  • the molded part set according to the first invention includes a first mold, a second mold, and an outer peripheral part.
  • the first mold is formed of a tungsten base alloy or a molybdenum base alloy.
  • the second mold is formed from a tungsten-based alloy or a molybdenum-based alloy.
  • die is arrange
  • the “predetermined gap” needs to be a gap that does not cause burrs or burr in the molded product.
  • the “predetermined temperature” and the “predetermined gap” here are appropriately set according to the type and temperature of the material supplied to the cavity formed by the first mold and the second mold. For this reason, if this molded component set is used, a cavity can be formed by the first mold and the second mold without bringing the first mold and the second mold into contact with each other. Therefore, if this molded part set is used, the lifetime of the metal mold
  • the molded part set according to the second invention is the molded part set according to the first invention, wherein the cavity formed by the first mold and the second mold has a semi-molten or semi-solid state iron-based material. Metal is supplied.
  • the predetermined gap is 0.05 mm or less at 200 ° C. to 300 ° C.
  • the lower limit of the predetermined gap is a value larger than zero.
  • flash and a burr will not arise in a clearance gap.
  • the molded part set according to the third invention is the molded part set according to the first invention or the second invention, and the outer peripheral part is composed of a block body and a plate body. And a plate body is arrange
  • a die cast molding apparatus (hereinafter referred to as “molding apparatus”) 1 according to the present embodiment, a preform of an iron-based part, for example, a preform of a movable scroll of a scroll compressor, that is, shown in FIGS.
  • the end plate equivalent portion 52 As shown, the end plate equivalent portion 52, a spiral wrap equivalent portion 51 extending from one plate surface of the end plate equivalent portion 52 in a direction substantially perpendicular to the plate surface, and the opposite side of the end plate equivalent portion 52 on the wrap equivalent portion side.
  • the molding apparatus 1 mainly includes a die-cast mold (hereinafter referred to as “mold”) 2, a wrap push pin 3, a billet insertion mechanism 6, and a push pin drive mechanism 7. .
  • a semi-molten iron billet or a semi-solid iron material (hereinafter referred to as “semi-molten / semi-solid metal material”) C is pressed into the mold 2 by the billet insertion mechanism 6.
  • the scroll member preform 50 is die-cast.
  • the movable mold 11 is slid rearward (see the white arrow Db in FIG. 1) and pulled away from the fixed mold 12 (see FIG. 14).
  • the wrap push pin 3 and the auxiliary push pin 9 are pushed into the movable die 11 by the push pin driving mechanism 7, so that the preform of the scroll member is formed from the movable die 11. 50 is taken out (see FIG. 15).
  • the mold 2 and the wrap extrusion pin 3 will be described in more detail as separate items.
  • the mold 2 mainly includes a movable mold 11 that can reciprocate in the horizontal direction, a fixed mold 12 that is fixed to a table (not shown), a slide core 5, and lap extrusion. It comprises a pin 3 and an auxiliary push pin 9.
  • the movable die 11 mainly includes a movable side main die 111, a movable side nest 112, a movable side pressure plate 113, and a movable side core 114. And a movable side chill vent 115. As shown in FIGS.
  • the movable side main mold 111 is a frame for housing the movable side core 114, the movable side insert 112, the movable side pressure plate 113, and the movable side chill vent 115. It is. As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the movable side main mold 111 is fixed to the movable side platen 21, and approaches the fixed mold 12 together with the movable platen 21 (open arrow Df in FIG. 1). And it can reciprocate in the direction away from the fixed mold 12 (see the white arrow Db in FIG. 1).
  • the movable side insert 112 is a member disposed inside the movable side main mold 111 and outside the movable side core 114, and the movable side core 114 is located at a specified position.
  • the movable side core 114 is supported so as to fit within the range.
  • the movable side pressure plate 113 is a plate-like member disposed above and below the movable side nest 112, and when the movable mold 11 is fitted to the fixed mold 12 and clamped. Receiving clamping force.
  • the movable receiving pressure plate 113 is placed between the movable core 114 and the fixed core 124 (described later) when contacting the fixed receiving pressure plate 123 (described later) at a temperature of 200 to 300 ° C. It is designed so that a gap of 0.05 mm or less is generated.
  • the movable core 114 is a mold formed of a tungsten base alloy or a molybdenum base alloy. Examples of the tungsten-based alloy include sintered superpolymerized gold heavy metals HM-1, HM-2, HM-5, HM-7, HM-7S, HM-7ST, HM-8, manufactured by Allied Material Co., Ltd. Examples thereof include HM-8ST and HM-185. In addition, as shown in FIGS.
  • the movable core 114 has a spiral groove 13 a for forming a wrap equivalent portion 51 of the preform 50 of the scroll member, and an end plate equivalent portion. A recess 13b for forming 52 is formed.
  • the movable core 114 is also formed with a plurality of vent grooves that communicate with the spiral groove 13a and extend to the movable chill vent 115.
  • the movable chill vent 115 cools the semi-molten or semi-solid state metal flowing from the vent groove.
  • the movable side chill vent 115 also serves to discharge the air in the cavity 13 pushed out when the semi-molten / semi-solidified metal material C is inserted to the outside.
  • the fixed mold 12 is mainly composed of a fixed main mold 121, a fixed insert 122, a fixed receiving pressure plate 123, and a fixed core 124 as shown in FIGS. And a fixed-side chill vent 125.
  • the fixed-side main mold 121 is a frame for housing the fixed-side core 124, the fixed-side insert 122, the fixed-side receiving pressure plate 123, and the fixed-side chill vent 125. It is.
  • the stationary main mold 121 is fixed to the stationary platen 22 and is always stationary.
  • the fixed-side insert 122 is a member disposed inside the fixed-side main mold 121 and outside the fixed-side core 124, and the fixed-side insert 124 is located at a predetermined position.
  • the movable side core 114 is supported so as to fit within the range.
  • the fixed-side pressure plate 123 is a plate-like member disposed above and below the fixed-side insert 122, and when the fixed mold 12 is coupled to the movable mold 11 and connected. Receives connection pressure.
  • the fixed side pressure plate 123 has a gap of 0.05 mm or less between the fixed side core 124 and the movable side core 114 when it contacts the movable side pressure plate 113 at a temperature of 200 to 300 ° C.
  • the stationary core 124 is a mold formed of a tungsten base alloy or a molybdenum base alloy.
  • the tungsten-based alloy include sintered superpolymerized gold heavy metals HM-1, HM-2, HM-5, HM-7, HM-7S, HM-7ST, HM-8, manufactured by Allied Material Co., Ltd. Examples thereof include HM-8ST and HM-185.
  • the fixed-side core 124 has a cylindrical groove 13c for forming a columnar boss equivalent portion 53 and a runner for forming a runner 54, as shown in FIGS. A groove 13d and an insertion recess 13e into which the slide core 5 is inserted are formed.
  • the fixed-side chill vent 125 cools the semi-molten or semi-solid state metal flowing from the vent groove formed in the movable core 114.
  • the fixed side chill vent 125 also serves to discharge the air in the cavity 13 pushed out when the semi-molten / semi-solidified metal material C is inserted to the outside.
  • the slide core 5 is two cores provided so as to oppose each other to the movable mold 11, and includes the movable mold 11 and the fixed mold 12.
  • Runner groove 13d which is a flow path for inserting the semi-molten / semi-solidified metal material C into the cavity 13, is formed in the shape of the scroll member preform 50 formed when the mold is clamped. In order to do so, it is slid into the cavity 13.
  • the wrap extrusion pin 3 is driven by an extrusion pin so that it can pass through a through hole 15 formed in the movable mold 11 and can appear and disappear at the tip of the spiral groove 13 a of the cavity 13. It is attached to the mechanism 7.
  • the wrap pusher pin 3 pushes the tip 51a of the wrap-corresponding portion 51 of the scroll member preform 50 after molding the scroll member preform 50, thereby pushing the scroll member preform 50 out of the movable die 11. be able to.
  • Auxiliary Extrusion Pin As shown in FIG.
  • the auxiliary extrusion pin 9 is extruded through the through hole 16 formed in the movable mold 11 so that the auxiliary extrusion pin 9 can appear and disappear on the side surface of the runner groove 13d on the billet insertion mechanism side. It is attached to the pin drive mechanism 7.
  • the auxiliary push pin 9 can push the scroll member preform 50 from the movable die 11 by pressing the side surface of the runner 54 on the billet insertion mechanism side after the scroll member preform 50 is formed.
  • the preform 50 of the scroll member formed in the present embodiment is a movable scroll preform, and this preform has a columnar boss equivalent portion 53 as shown in FIGS. Exists.
  • the semi-molten / semi-solidified metal material C when the semi-molten / semi-solidified metal material C is inserted into the cavity 13, the semi-molten / semi-solid metal material C corresponds to the boss equivalent portion 53 after passing through the runner groove 13d.
  • the cavity 13 is filled so as to flow from the cavity portion toward the cavity portion corresponding to the wrap equivalent portion 51.
  • one end of the runner 54 after molding is connected to the boss equivalent portion 53.
  • the runner 54 is removed after being removed from the mold 2.
  • the billet insertion mechanism 6 is located directly behind the boss equivalent portion 53 in order to remove the surface scale of the semi-molten / semi-solidified metal material C immediately after coming out of the billet insertion mechanism 6.
  • the runner grooves 13d are spaced apart. For this reason, since the surface scale of the semi-molten / semi-solidified metal material C mainly accumulates on the billet insertion mechanism side portion of the runner 54, the scale is less mixed into the preform 50 of the scroll member.
  • the movable mold 11 is moved toward the fixed mold 12, and the movable mold 11 and the fixed mold 12 are clamped to form the cavity 13. At this time, a gap of 0.05 mm or less is generated on the opposing surfaces of the cores 114 and 124 by the pressure receiving plates 113 and 123.
  • the semi-molten / semi-solid metal material C is put into the billet insertion mechanism 6.
  • the billet filling step as shown in FIG. 12
  • hydraulic pressure or air pressure is applied to the plunger 6a of the billet insertion mechanism 6 to push in the plunger 6a, and the semi-molten / semi-solidified metal material C applies pressure.
  • the mold 2 is filled in the added state.
  • the semi-molten / semi-solidified metal material C is filled into the cavity 13 through the runner groove 13d.
  • the preform 50 of the scroll member also includes a runner 54 formed inside the runner groove 13d as shown in FIGS.
  • the movable mold 11 is slid backward, the movable mold 11 is separated from the fixed mold 12, and the mold 2 is opened.
  • the slide core 5 moves toward the movable mold 11 while being sandwiched between the preform 50 of the scroll member and the runner 54.
  • the plunger 6a of the billet insertion mechanism 6 is slightly pushed out so that the scroll member preform 50 can be easily separated from the fixed mold 12.
  • the slide core 5 is returned to the initial position. That is, in this step, the two slide cores 5 are separated from each other, and the preform 50 of the scroll member can be taken out.
  • the extruding pin driving mechanism 7 is driven so that the lapping extruding pin 3 and the auxiliary extruding pin 9 are inside the spiral groove 13a of the movable die 11 and the billet insertion mechanism of the runner groove 13d. It is made to protrude in the side part, and the preforming body 50 of a scroll member is extruded. The plunger 6a is returned to the initial position after the extrusion of the scroll member preform 50 is completed. Finally, in the preforming body taking-out step, as shown in FIG. 16, the scroll member preforming body 50 is taken out from the molding die 2.
  • the lap push pin 3 and the auxiliary push pin 9 are returned to the initial state (see FIG. 9).
  • the preform 50 of the scroll member is cut at a boundary portion between the runner 54 and the boss equivalent portion 53.
  • the preform 50 of the scroll member is then machined into a scroll member (finished product).
  • a 0.05 mm gap is formed between the fixed side core 124 and the movable side core 114.
  • the cavity 13 can be formed by the fixed side core 124 and the movable side core 114 without bringing the movable side core 114 and the fixed side core 124 into contact with each other.
  • flash and a burr will not arise in a preforming body.
  • the molding apparatus 1 if the molding apparatus 1 is used, the lifetime of the cores 114 and 124 can be extended. Further, in the molding apparatus 1, the coupling pressure when the molding die is coupled is received by the receiving pressure plates 113 and 123. For this reason, it is not necessary to replace the inserts 112 and 122, and the receiving pressure plates 113 and 123 may be replaced periodically. For this reason, the cost performance of manufacturing the preform 50 can be improved.
  • the slide core 5 is used.
  • a placement core having a shape in which the slide core is integrated may be used.
  • one mold is fixed. However, both molds may be movable.
  • the scroll member preform 50 is molded, but other component preforms may be molded.
  • connection pressure of the molding die 2 is received by the pressure receiving plates 113 and 123.
  • the pressure receiving plates 113 and 123 are omitted and the connection pressure is received by the inserts 112 and 122. It doesn't matter.
  • the inserts 112 and 122 are designed so that a gap of 0.05 mm or less is generated between the fixed core 124 and the movable core 114 when they are in contact with each other at a temperature of 200 to 300 ° C. Need to be done.
  • the inserts 112 and 122 are arranged.
  • the inserts 112 and 122 are omitted, and the main molds 111 and 121 and the cores 114 and 124 constitute the molds 11 and 12. It doesn't matter. In such a case, the main molds 111 and 121 have a gap of 0.05 mm or less between the fixed side core 124 and the movable side core 114 when they come into contact with each other at a temperature of 200 to 300 ° C. Need to be designed.
  • the iron-based semi-molten / semi-solid metal M is used as the molding material in the molding apparatus 1 according to the previous embodiment, a metal other than the iron-based semi-melt / semi-solid metal M may be used. Absent. In such a case, the gap between the fixed core 124 and the movable core 114 is appropriately set depending on the type and temperature of the metal.
  • the molded part set according to the present invention is characterized in that the life of a mold formed from a tungsten-based alloy or a molybdenum-based alloy can be extended, and a mold formed from a tungsten-based alloy or a molybdenum-based alloy. It is useful for the production of molded products using

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Abstract

　成形部品セットは、第１金型、第２金型および外周部品を備える。第１金型は、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される。第２金型は、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される。また、この第２金型は、第１金型と対抗するように配置される。外周部品は、少なくとも２つ存在し、所定の温度において第１金型の第２金型に対抗する面と第２金型の第１金型に対抗する面との間に所定の隙間を生じさせるように第１金型および第２金型のそれぞれの外周に対抗して配置される。

Description

成形部品セット
　本発明は、成形部品セットに関する。
　従前から、鋳造用の金型としてタングステン基合金やモリブデン基合金から形成される金型が知られている。例えば、タングステン基合金から形成される金型については特許文献１（特開平７－２３２２５４号公報）や、特許文献２（特開２００１－１７９４２０号公報）、特許文献３（特開２００４－３５２５８４号公報）に詳しく、モリブデン基合金から形成される金型については特許文献４（特開平６－２２０５６６号公報）に詳しい。
　ところで、タングステン基合金やモリブデン基合金から成る金型は通常の鉄系の金型に比べて高価であり、成形加工の現場ではタングステン基合金やモリブデン基合金から成る金型の寿命をできるだけ延ばしたいとの要望がある。
　本発明の課題は、タングステン基合金やモリブデン基合金から形成される金型の寿命を延ばすことにある。
　第１発明に係る成形部品セットは、第１金型、第２金型および外周部品を備える。第１金型は、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される。第２金型は、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される。また、この第２金型は、第１金型と対抗するように配置される。外周部品は、少なくとも２つ存在し、所定の温度において第１金型の第２金型に対抗する面と第２金型の第１金型に対抗する面との間に所定の隙間を生じさせるように第１金型および第２金型のそれぞれの外周に対抗して配置される。なお、ここにいう「所定の隙間」とは、成形品にバリやかえりが生じない程度の隙間である必要がある。また、ここにいう「所定の温度」および「所定の隙間」は、第１金型と第２金型とによって形成されるキャビティに供給される材料の種類や温度によって適宜設定される。
　このため、この成形部品セットを用いれば、第１金型と第２金型とを接触させることなく第１金型と第２金型とによりキャビティを形成することができる。したがって、この成形部品セットを用いれば、タングステン基合金やモリブデン基合金から形成される金型の寿命を延ばすことができる。また、金型間の隙間を、成形品にバリやかえりが生じない程度の隙間とすることができれば、さらにタングステン基合金やモリブデン基合金から形成される金型の寿命を延ばすことができる。
　第２発明に係る成形部品セットは、第１発明に係る成形部品セットであって、第１金型と第２金型とによって形成されるキャビティには、半溶融状態または半凝固状態の鉄系金属が供給される。そして、このとき、所定の隙間は、２００℃～３００℃において０．０５ｍｍ以下である。なお、所定の隙間の下限は当然ながら０より大きい値である。また、この隙間であれば、隙間にバリやかえりが生じない。
　本願発明者らが鋭意検討したところ、第１金型と第２金型とによって形成されるキャビティに半溶融状態または半凝固状態の鉄系金属が供給される場合、第１金型と第２金型との間に０．０５ｍｍ以下の隙間を空けていても問題なくバリやかえりのない成形品を得ることができることが明らかとなった。したがって、この成形部品セットを用いれば、半溶融ダイキャスト成形法または半凝固ダイキャスト成形法により鉄系金属を成形する場合であっても、タングステン基合金やモリブデン基合金から形成される金型の寿命を延ばすことができる。
　第３発明に係る成形部品セットは、第１発明又は第２発明に係る成形部品セットであって、外周部品は、ブロック体とプレート体とから構成される。そして、プレート体は、互いに対抗するように配置される。
　このため、この成形部品セットを用いれば、第１金型と第２金型とによってキャビティを形成したときの型締め力を主にプレート体で受けることができる。したがって、この成形部品セットを用いれば、ブロック体よりも安価なプレート体を定期的に交換することにより、タングステン基合金やモリブデン基合金から形成される金型の寿命を延ばすことができる。よって、この成形部品セットを用いれば、タングステン基合金やモリブデン基合金から形成される金型を利用した成形品製造のコストパフォーマンスを向上させることができる。
本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形装置の部分断面図である。 成形後のスクロール部材の予備成形体の外観斜視図である。 成形後のスクロール部材の予備成形体の側面図である。 成形後のスクロール部材の予備成形体の背面図である。 可動型の外観斜視図である。 可動型の正面図である。 固定型の外観斜視図である。 固定型の正面図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法の初期工程における成形装置の状態図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法の型締め工程における成形装置の状態図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法のビレット挿入工程における成形装置の状態図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法のビレット充填工程における成形装置の状態図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法におけるビレット充填完了時の成形装置の状態図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法の型開き工程における成形装置の状態図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法の押出し工程における成形装置の状態図である。 本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形方法の予備成形体取出し工程における成形装置の状態図である。
　以下、ダイキャスト成形型２およびそれを備えたダイキャスト成形装置１を、図面を参照しながら説明する。
　＜ダイキャスト成形装置の構成＞
　本実施の形態に係るダイキャスト成形装置（以下「成形装置」という）１では、鉄系部品の予備成形体、例えば、スクロール圧縮機の可動スクロールの予備成形体、すなわち、図２～４に示されるように、鏡板相当部分５２、鏡板相当部分５２の一方の板面から板面の略垂直方向に向かって延びる渦巻き状のラップ相当部分５１、および鏡板相当部分５２のラップ相当部分側の反対側の板面から略垂直方向に向かって延びる円柱状のボス相当部分５３を有するスクロール部材の予備成形体５０が成形される。
　成形装置１は、図１に示されるように、主に、ダイキャスト成形型（以下「成形型」という）２、ラップ押出ピン３、ビレット挿入機構６および押出ピン駆動機構７から構成されている。
　この成形装置１では、ビレット挿入機構６によって半溶融状態の鉄系ビレットあるいは半凝固状態の鉄系材料（以下「半溶融・半凝固金属材料」という）Ｃが成形型２内部に圧力をかけられて挿入されることにより、スクロール部材の予備成形体５０がダイキャスト成形される。
　なお、スクロール部材の予備成形体５０が成形された後、可動型１１は、後方（図１の白抜き矢印Ｄｂ参照）にスライド移動されて固定型１２から引き離される（図１４参照）。その後、スライド中子５がスライド移動された後、ラップ押出ピン３および補助押出ピン９が押出ピン駆動機構７によって可動型１１内部に押し込まれることにより、可動型１１内部からスクロール部材の予備成形体５０が取り出される（図１５参照）。
　以下、成形型２およびラップ押出ピン３を別項目としてさらに詳細に説明する。
　＜成形型の構成＞
　成形型２は、図１に示されるように、主に、水平方向に沿って往復移動可能な可動型１１と、図示しない台に固定された固定型１２と、スライド中子５と、ラップ押出ピン３と、補助押出ピン９とから構成される。以下、それぞれについて詳述する。
　（１）可動型
　可動型１１は、図１、図５および図６に示されるように、主に、可動側主型１１１、可動側入れ子１１２、可動側受け圧プレート１１３、可動側中子１１４および可動側チルベント１１５から構成される。
　可動側主型１１１は、図１、図５および図６に示されるように、可動側中子１１４、可動側入れ子１１２、可動側受け圧プレート１１３および可動側チルベント１１５を収容するための枠体である。可動側主型１１１は、図１、図５および図６に示されるように、可動側プラテン２１に固定されており、可動プラテン２１と共に固定型１２に近づく方向（図１の白抜き矢印Ｄｆ）および固定型１２から離れる方向（図１の白抜き矢印Ｄｂ参照）へ往復移動することができる。
　可動側入れ子１１２は、図５および図６に示されるように、可動側主型１１１の内側、可動側中子１１４の外側に配置される部材であって、可動側中子１１４が規定の位置に収まるように可動側中子１１４を支持している。
　可動側受け圧プレート１１３は、図５および図６に示されるように、可動側入れ子１１２の上下に配置される板状部材であって、可動型１１が固定型１２に合わさり型締めされるときに型締め力を受ける。なお、この可動側受け圧プレート１１３は、２００～３００℃の温度で固定側受け圧プレート１２３（後述）と接触したときに可動側中子１１４と固定側中子１２４（後述）との間に０．０５ｍｍ以下の隙間が生じるように設計されている。
　可動側中子１１４は、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される金型である。なお、タングステン基合金としては、例えば、（株）アライドマテリアル社の焼結超重合金ヘビイメタルＨＭ－１、ＨＭ－２、ＨＭ－５、ＨＭ－７、ＨＭ－７Ｓ、ＨＭ－７ＳＴ、ＨＭ－８、ＨＭ－８ＳＴ、ＨＭ－１８５等が挙げられる。そして、この可動側中子１１４には、図１、図５および図６に示されるように、スクロール部材の予備成形体５０のラップ相当部分５１を形成するための渦巻き溝１３ａと、鏡板相当部分５２を形成するための凹部１３ｂとが形成されている。また、この可動側中子１１４には、渦巻き溝１３ａと連通し可動側チルベント１１５まで延びる複数のベント溝も形成されている。
　可動側チルベント１１５は、ベント溝から流れてくる半溶融状態又は半凝固状態の金属を冷却する。また、この可動側チルベント１１５は、半溶融・半凝固金属材料Ｃが挿入されるときに押し出されるキャビティ１３内の空気を外部へ排出する役目も担っている。
　（２）固定型
　固定型１２は、図１、図７および図８に示されるように、主に、固定側主型１２１、固定側入れ子１２２、固定側受け圧プレート１２３、固定側中子１２４および固定側チルベント１２５から構成される。
　固定側主型１２１は、図１、図７および図８に示されるように、固定側中子１２４、固定側入れ子１２２、固定側受け圧プレート１２３および固定側チルベント１２５を収容するための枠体である。固定側主型１２１は、図１、図７および図８に示されるように、固定プラテン２２に固定されており、常に静止している。
　固定側入れ子１２２は、図７および図８に示されるように、固定側主型１２１の内側、固定側中子１２４の外側に配置される部材であって、固定側中子１２４が規定の位置に収まるように可動側中子１１４を支持している。
　固定側受け圧プレート１２３は、図７および図８に示されるように、固定側入れ子１２２の上下に配置される板状部材であって、固定型１２が可動型１１に合わさり連結されるときに連結圧を受ける。なお、この固定側受け圧プレート１２３は、２００～３００℃の温度で可動側受け圧プレート１１３と接触したときに固定側中子１２４と可動側中子１１４との間に０．０５ｍｍ以下の隙間が生じるように設計されている。
　固定側中子１２４は、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される金型である。なお、タングステン基合金としては、例えば、（株）アライドマテリアル社の焼結超重合金ヘビイメタルＨＭ－１、ＨＭ－２、ＨＭ－５、ＨＭ－７、ＨＭ－７Ｓ、ＨＭ－７ＳＴ、ＨＭ－８、ＨＭ－８ＳＴ、ＨＭ－１８５等が挙げられる。そして、この固定側中子１２４には、図１、図７および図８に示されるように、円柱状のボス相当部分５３を形成するための円柱溝１３ｃと、ランナー５４を形成するためのランナー溝１３ｄと、スライド中子５が挿入される挿入凹部１３ｅが形成されている。
　固定側チルベント１２５は、可動側中子１１４に形成されるベント溝から流れてくる半溶融状態又は半凝固状態の金属を冷却する。また、この固定側チルベント１２５は、半溶融・半凝固金属材料Ｃが挿入されるときに押し出されるキャビティ１３内の空気を外部へ排出する役目も担っている。
　（３）スライド中子
　スライド中子５は、図５および図６に示されるように、可動型１１に互いに対抗するようにして設けられる２つの中子であって、可動型１１と固定型１２とを型締めしたときに形成されるスクロール部材の予備成形体５０の形状をした鋳造空間、すなわちキャビティ１３に半溶融・半凝固金属材料Ｃを挿入するための流路であるランナー溝１３ｄを形成するために、キャビティ１３内部にスライド挿入される。
　（４）ラップ押出ピン
　ラップ押出ピン３は、図１に示されるように、可動型１１に形成された貫通孔１５を通って、キャビティ１３の渦巻き溝１３ａの先端に出没できるように押出ピン駆動機構７に取り付けられている。そして、このラップ押出ピン３は、スクロール部材の予備成形体５０の成形後にスクロール部材の予備成形体５０のラップ相当部分５１の先端５１ａを押して、スクロール部材の予備成形体５０を可動型１１から押し出すことができる。
　（５）補助押出ピン
　補助押出ピン９は、図１に示されるように、可動型１１に形成された貫通孔１６を通って、ランナー溝１３ｄのビレット挿入機構側の側面に出没できるように押出ピン駆動機構７に取り付けられている。そして、この補助押出ピン９は、スクロール部材の予備成形体５０の成形後にランナー５４のビレット挿入機構側の側面を押して、スクロール部材の予備成形体５０を可動型１１から押し出すことができる。
　＜ダイキャスト成形法の概要＞
　本実施の形態において成形されるスクロール部材の予備成形体５０は可動スクロールの予備成形体であり、この予備成形体には、図２～４に示されるように、円柱状のボス相当部分５３が存在する。そして、本実施の形態では、半溶融・半凝固金属材料Ｃがキャビティ１３に挿入されるとき、半溶融・半凝固金属材料Ｃは、ランナー溝１３ｄを通った後、ボス相当部分５３に対応するキャビティ部分からラップ相当部分５１に対応するキャビティ部分へ向って流れるように、キャビティ１３に充填される。
　なお、成形後のランナー５４の一端は、ボス相当部分５３と繋がっている。そして、このランナー５４は、成形型２から取り出された後に切除される。
　また、本実施の形態に係る成形装置１では、ビレット挿入機構６から出た直後の半溶融・半凝固金属材料Ｃの表面スケールを除去するため、ビレット挿入機構６はボス相当部分５３の真後ろに配置されずにランナー溝１３ｄの分だけ離間して配置されている。このため、半溶融・半凝固金属材料Ｃの表面スケールは、主にランナー５４のビレット挿入機構側部分にたまるので、スクロール部材の予備成形体５０へのスケールの混入が少なくなる。
　＜ダイキャスト成形法の手順＞
　本発明の実施の形態に係るダイキャスト成形法では、初期工程、型締め工程、ビレット挿入工程、ビレット充填工程、型開き工程、スライド中子開放工程、押出し工程、予備成形体取出し工程を経てスクロール部材の予備成形体５０が成形される。以下、各工程における成形装置１の状態を図９～１６を参照しながら説明する。
　先ず、初期工程では、主型１１１，１２１、入れ子１１２，１２２および中子１１４，１２４をすべて合わせた成形型２全体が約２００℃まで予備加熱される。
　次に、型締め工程では、図１０に示されるように、可動型１１が固定型１２に向かって移動され、可動型１１と固定型１２とが型締めされてキャビティ１３が形成される。なお、このとき、受け圧プレート１１３，１２３により中子１１４，１２４の対向面に０．０５ｍｍ以下の隙間が生じている。
　次いで、ビレット挿入工程では、図１１に示されるように、ビレット挿入機構６に半溶融・半凝固金属材料Ｃが投入される。
　続いて、ビレット充填工程では、図１２に示されるように、ビレット挿入機構６のプランジャー６ａに油圧または空気圧が加えられてプランジャー６ａが押し込まれ、半溶融・半凝固金属材料Ｃが圧力を加えられた状態で成形型２内部に充填される。なお、このとき、半溶融・半凝固金属材料Ｃは、ランナー溝１３ｄを通ってキャビティ１３に充填される。そして、図１３に示されるように、半溶融・半凝固金属Ｍがキャビティ１３の全体に行き渡った後、半溶融・半凝固金属Ｍが成形型２内で冷却されて固化すると、キャビティ１３内部にスクロール部材の予備成形体５０が成形される。なお、このスクロール部材の予備成形体５０には、図２～４に示されるように、ランナー溝１３ｄ内部に形成されたランナー５４も含まれている。
　続いて、型開き工程では、図１４に示されるように、可動型１１が後方にスライド移動され、可動型１１が固定型１２から離されて、成形型２が開かれる。なお、このとき、スライド中子５は、スクロール部材の予備成形体５０とランナー５４との間に挟まった状態で可動型１１側へ移動する。また、この型開き工程では、スクロール部材の予備成形体５０が固定型１２から離れやすいように、ビレット挿入機構６のプランジャー６ａが少し押し出される。
　続いて、スライド中子開放工程では、スライド中子５が初期位置に戻される。つまり、この工程では、２つのスライド中子５が離間し、スクロール部材の予備成形体５０が取り出し可能な状態となる。
　続いて、押出し工程では、図１５に示されるように、押出ピン駆動機構７が駆動されてラップ押出ピン３および補助押出ピン９が可動型１１の渦巻き溝１３ａ内部およびランナー溝１３ｄのビレット挿入機構側の部分に突出させられ、スクロール部材の予備成形体５０が押し出される。なお、スクロール部材の予備成形体５０の押出し完了後に、プランジャー６ａは、初期位置に戻される。
　最後に、予備成形体取出し工程では、図１６に示されるように、スクロール部材の予備成形体５０が成形型２内部から取り出される。なお、このとき、ラップ押出ピン３および補助押出ピン９は、初期状態（図９参照）まで戻される。
　なお、スクロール部材の予備成形体５０は、ランナー５４とボス相当部分５３との境界部分で切断される。また、スクロール部材の予備成形体５０は、その後、機械加工が施されてスクロール部材（完成品）となる。
　＜成形型の特徴＞
　本実施の形態に係る成形装置１では、受け圧プレート１１３，１２３が、２００～３００℃の温度で互いが接触したときに固定側中子１２４と可動側中子１１４との間に０．０５ｍｍ以下の隙間が生じるように設計されている。このため、この成形装置１では、可動側中子１１４と固定側中子１２４とを接触させることなく固定側中子１２４と可動側中子１１４によりキャビティ１３を形成することができる。また、この隙間であれば、予備成形体にバリやかえりが生じない。したがって、この成形装置１が利用されれば、中子１１４，１２４の寿命を長くすることができる。また、この成形装置１では、成形型連結時の連結圧が受け圧プレート１１３，１２３により受けられている。このため、入れ子１１２，１２２を交換する必要はなく受け圧プレート１１３，１２３を定期的に交換すればよい。このため、予備成形体５０製造のコストパフォーマンスを向上させることができる。
　＜変形例＞
　（Ａ）
　先の実施の形態に係る成形装置１ではスライド中子５が利用されたが、スライド中子を一体化した形状を呈する置き中子が利用されてもかまわない。
　（Ｂ）
　先の実施の形態に係る成形装置１では片方の型が固定されたが、両方の型が可動となるようにされてもかまわない。
　（Ｃ）
　先の実施の形態に係る成形装置１ではスクロール部材の予備成形体５０が成形されたが、他の部品の予備成形体が成形されてもかまわない。
　（Ｄ）
　先の実施の形態に係る成形装置１では受け圧プレート１１３，１２３により成形型２の連結圧を受けたが、受け圧プレート１１３，１２３を省き、入れ子１１２，１２２で連結圧を受けるようにしてもかまわない。なお、かかる場合、入れ子１１２，１２２は、２００～３００℃の温度で互いが接触したときに固定側中子１２４と可動側中子１１４との間に０．０５ｍｍ以下の隙間が生じるように設計される必要がある。
　（Ｅ）
　先の実施の形態に係る成形装置１では入れ子１１２，１２２が配置されていたが、入れ子１１２，１２２を省き、主型１１１，１２１と中子１１４，１２４とにより型１１，１２を構成してもかまわない。なお、かかる場合、主型１１１，１２１は、２００～３００℃の温度で互いが接触したときに固定側中子１２４と可動側中子１１４との間に０．０５ｍｍ以下の隙間が生じるように設計される必要がある。
　（Ｆ）
　先の実施の形態に係る成形装置１では成形素材として鉄系の半溶融・半凝固金属Ｍが利用されていたが、鉄系の半溶融・半凝固金属Ｍ以外の金属が利用されてもかまわない。なお、かかる場合、固定側中子１２４と可動側中子１１４との間の隙間は、その金属の種類や温度によって適宜設定されることになる。
　本発明に係る成形部品セットは、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される金型の寿命を延ばすことができるという特徴を有しており、タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される金型を利用した成形品製造に有用である。
特開平７－２３２２５４号公報 特開２００１－１７９４２０号公報 特開２００４－３５２５８４号公報 特開平６－２２０５６６号公報

Claims (3)

  1. 　タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成される第１金型（１１４）と、
    　タングステン基合金またはモリブデン基合金から形成され、第１金型と対抗するように配置される第２金型（１２４）と、
    　所定の温度において前記第１金型の第２金型に対抗する面と前記第２金型の第１金型に対抗する面との間に所定の隙間を生じさせるように前記第１金型および前記第２金型のそれぞれの外周に対抗して配置される少なくとも２つの外周部品（１１１，１１２，１１３，１２１，１２２，１２３）と
    を備える成形部品セット。
  2. 　前記第１金型と前記第２金型とによって形成されるキャビティ（１３）には、半溶融状態または半凝固状態の鉄系金属（Ｍ）が供給され、
    　前記所定の隙間は、２００℃～３００℃において０．０５ｍｍ以下である
    請求項１に記載の成形部品セット。
  3. 　前記外周部品は、ブロック体（１１２，１２２）とプレート体（１１３，１２３）とから構成され、
    　前記プレート体は、互いに対抗するように配置される
    請求項１又は２に記載の成形部品セット。
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