JP5801879B2 - 部品を射出成形するための工具 - Google Patents

Description

本発明は、部品、特にろう型を射出成形するための工具に関する。

そのような型は、ロストワックス成形方法において、特にターボプロップまたはターボジェットなどのターボエンジン用の高圧ターボブレードを成形するために使用される。

この方法では、１つまたは複数のブレードは、得られる対象の形状に対応する形状の空洞を有する射出成形具を用いて射出成形される。型が冷却チャネルを有するとき、コアを用いることが可能である。この場合、ろうが空洞内のコア周りに射出される。以下では、コアは使用されず、型が中実であることが想定される。

このようにして得られたろう型は次いで、支持体上に集合体として装着される。

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

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

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

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

部品は次いで、整えられ、研磨され、その後検査される。

概して、ろう型を射出成形するための工具は、空洞が中に形成された２つの空洞ブロックを備え、この空洞は、空洞ブロックが重ね合わされた時点で成形される対象の部品の形状に合致する形状のものである。空洞ブロックの１つは、成形された部品を押し出すための、少なくとも１つのエジェクタを備える押し出し手段を有し、このエジェクタは、これが対応する空洞の外側に位置する成形位置と、これが空洞内に突出する押し出し位置との間で移動可能である。従来の技術では、エジェクタは、線形通路に沿って移動可能である。

たとえばブレードを成形するための部品は、平面ではなく、湾曲した径方向の外側表面を有する一部分、たとえばプラットフォームを含む。同じことが対応するろう型に適用される。

凹部からの型の押し出し中、エジェクタの線形通路は、型のプラットフォームの湾曲部を辿らず、型のこのプラットフォームを変形させる恐れがあり、それによってプラットフォームがそぎ取られ、または引き剥がされるというリスクを負う。

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

上記の目的のために、本発明は、空洞が各々の中に形成された２つの空洞ブロックを備える、部品を射出成形するための工具にして、空洞が、空洞ブロックが重ね合わされた時点で成形される対象の部品の形状に対応する形状のものであり、空洞ブロックの少なくとも１つには、成形された部品を押し出すための、少なくとも１つのエジェクタを備える押し出し手段が取り付けられ、少なくとも１つのエジェクタは、これが対応する空洞の外側に位置する成形位置と、これが空洞内に突出する押し出し位置との間で移動可能である、工具であって、エジェクタが、空洞から引き出される対象の成形された部品の一部分の形状に対応する形状の、たとえば円弧などの湾曲した通路に沿ってその２つの位置の間を移動するように案内されることを特徴とする、工具を提供する。

したがって、部品のこの部分は、型から外されている間損傷されない。部品が、ブレードのろう型のプラットフォームの湾曲部に対応するとき、プラットフォームは、型から外す間変形されないまたは損傷されないため、ブレードをその後正確に製作することが可能になり、それによって金属部品上で必要とされる手動による再加工量が低減される。

有利には、エジェクタは湾曲した形状である。

本発明の別の特徴によれば、２つの空洞ブロックは、２つの空洞ブロックが重ね合わされる成形位置と、２つの空洞ブロックが離間して置かれる型取り外し位置との間でピンを中心に互いに対して枢動するように装着され、押し出し手段は、空洞ブロックの枢動ピンを中心に枢動するように装着された一方の端部を有し、かつエジェクタに取り付けられた他方の端部を有する、エジェクタ支持体を含む。

好ましくは、エジェクタは、カムおよび／またはハンドルによって作動される。

ハンドルまたはカムを回転させることにより、エジェクタが移動される。

本発明の１つの可能性では、カムは、これが回転されたときに支持体およびエジェクタを持ち上げるために、枢動軸から離間して置かれた地点でエジェクタの支持面に当接する。

好ましい方法では、押し出し手段は、平行または同心であり、互いから離間して置かれた２つのエジェクタを含む。

有利には、射出成形具は、固定式の底部空洞ブロックおよび可動式の上部空洞ブロックを含み、エジェクタは、底部空洞ブロック内に配置されている。

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

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

閉位置で示された、部品を射出成形するための本発明の工具の斜視図である。 押し出し手段が成形位置で示されている、開位置で示された射出成形具の長手方向断面図である。 押し出し手段が押し出し位置で示されている、図２に対応する図である。 成形位置にある金型の底部を示す斜視図である。 成形手段を押し出す位置にある金型の底部を示す斜視図である。

図１から図５は、上部１および底部２を備える本発明の射出成形具を示しており、これらの部分は、ピン３を中心に互いに対して枢動するように装着される。

より具体的には、底部２は、略矩形の形状の空洞ブロック４を備え、この空洞ブロック４は、図４および図５により明確に見られ得るように、その中に形成された空洞５および射出チャネル６を有し、同様に矩形状である縦長の平面の底部プレート８上にねじ７によって装着される。プレート８の２つの対向する端部には、ハンドル９が取り付けられる。プレート８はまた、長手方向の中央平面の両側に配置され、ピン３が中に装着されるＵ字形金具を形成する２つの横方向の耳金１０も有する。より具体的には、ピン３は、耳金１０内に装着された２つの玉軸受１１によって案内され、上述された中央平面に対して直角である。

底部２は、成形された部品を押し出す手段を有し、前記手段は、枢動ピン３上に端部が装着された第１の部分１３と、第１の部分１３に対してほぼ直角であり、湾曲形状の第１および第２のエジェクタ１５および１６がそこから延びる第２の部分１４とを有する略Ｌ字状の支持体１２を備える。第１のエジェクタ１５は、第２の部分１４の自由端部から延び、一方で第２のエジェクタ１６は、第１のエジェクタ１５と第１の部分１３の間を延びる。より具体的には、エジェクタ１５および１６は、枢動ピン３上に心出しされた円形の弓形状のものである。押し出し手段は、上述された中央平面内に延びる。

底部空洞ブロック４は、エジェクタの形状と相補的な形状のものであり、エジェクタを通過させる２つの湾曲した開口部を有し、この開口部は、底部の空ゾーン１７に至る（図２）。空ゾーンは、湾曲した開口部と一緒になって、押し出し手段が所定の角度範囲内で枢動することを可能にし、これは、以下でより詳細に説明される。

カム１８が、プレート８内の開口部１９内の押し出し手段のための支持体１２の下方に収容され、カム１８は、プレート８を貫通して延び、ハンドル２０に取り付けられた端部を有するロッドに接続される。したがってハンドル２０を回転させることにより、カム１８は、プレート８の内側に完全に受け入れられる成形位置と、プレート８から突出し、支持体１４の底面を押さえ付けてピン３を中心に枢動させられる押し出し位置との間で移動され得るように回転する。

押し出し手段は次いで、エジェクタ１５および１６が空洞５の外側にあり、空洞ブロック内にすべて収容される成形位置（図２および図４）と、エジェクタが空洞の内側で上方に突出する押し出し位置（図３および図５）との間で移動される。

射出成形具の上部１は、同じようにして、空洞２２が中に形成され、上部プレート２３に締め付けられた空洞ブロック２１を含む。上部プレート２３は、プレート２３の長手方向の中央平面の両側に配置され、ピン３上に装着されたＵ字形金具を形成する、２つの耳金２４を有する。より具体的には、上部プレート２３の各耳金２４は、押し出し手段の支持体１２の第１の部分１３と、底部プレート８の耳金１０の一方との間に装着される。

枢動ピン３から遠位にある上部プレート２３の端部には、ハンドル２５が取り付けられる。

続いて、ブレード型２６をろうから成形する方法をより詳細に説明する。

型２６が冷却回路などの中空部分を含むとき、セラミックコア（図示せず）が底部空洞ブロック４の空洞５内に装着され、コアは、知られている方法で、当接によって配置され押さえねじ２７によって保持されることが可能である。

次いで射出成形具が閉じられ、すなわち上部および底部１および２が、２つの空洞ブロック２１および４、したがって２つの空洞２２および５も重ね合わせるように枢動される。互いに向かい合って位置しているときの空洞５および２２によって画定される形状は、成形される対象の部品２６に与えられるべき形状に対応する。特に、空洞５および２２は、エアホイルおよびプラットフォームを備えるブレードの形状を画定する。少なくとも底部空洞ブロック４内の空洞５によって形成されるゾーンに関すると、プラットフォームは、湾曲し、枢動ピン３上で心出しされたほぼ円弧の形態である断面を有する形状を有している。

次いでプレス機（図示せず）が、プレート８および２３の外面の各々を押し付け、ろうが、射出チャネル６を介して空洞５および２２内に射出され、次いで冷却されて固化し、ろうブレード型２６を形成する（図２および図３）。

射出成形具は次いで、上部をピンを中心に枢動させることによって開かれる（図２）。

ろう型２６を底部空洞ブロック４の空洞５から押し出すために、ハンドル２０が、カム１８を枢動させるように作動され、それによって押し出し手段を枢動させる。エジェクタ１５および１６は次いで、プラットフォームの形状、より正確には空洞５から引き出される対象のゾーンの形状に対応する形状のそれぞれの曲線のある通路に沿って移動する。

これは、プラットフォームのあらゆる損傷または変形を回避する働きをする。これにより、上記で説明された方法を用いてロストワックス鋳造によって得られたブレードが、仕様と適合することが保証される。

射出成形具は、ろう型２６を成形するように本明細書で説明されてきたが、同じ技術的問題を解決するために、すなわち部品が押し出されるときに損傷を回避するために他のタイプの部品を成形するために使用され得る。

Claims (7)

1. 空洞（５、２２）が各々の中に形成された２つの空洞ブロック（４、２１）を備える、部品（２６）を射出成形するための工具にして、空洞（５、２２）は、空洞ブロック（４、２１）が重ね合わされた時点で成形される対象の部品（２６）の形状に対応する形状のものであり、空洞ブロックの少なくとも１つ（４）には、成形された部品を押し出すための、少なくとも１つのエジェクタ（１５、１６）を備える押し出し手段が取り付けられ、少なくとも１つのエジェクタ（１５、１６）は、これが対応する空洞（５）の外側に位置する成形位置と、これが空洞（５）内に突出する押し出し位置との間で移動可能である、工具であって、
   エジェクタ（１５、１６）が、湾曲した形状であり、空洞（５）から引き出される対象の成形された部品（２６）の一部分の形状に対応する形状の、当該エジェクタ（１５、１６）の形状に適合する湾曲した通路を介してその２つの位置の間を移動するように案内されることを特徴とする、工具。
2. ２つの空洞ブロック（４、２１）が、２つの空洞ブロック（４、２１）が重ね合わされる成形位置と、２つの空洞ブロック（４、２１）が離間して置かれる型取り外し位置との間でピン（３）を中心に互いに対して枢動するように装着され、押し出し手段が、空洞ブロック（４、２１）の枢動ピン（３）を中心に枢動するように装着された一方の端部（１３）を有し、かつエジェクタ（１５）が取り付けられた他方の端部を有する、エジェクタ支持体（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の工具。
3. エジェクタ（１５、１６）が、カム（１８）および／またはハンドル（２０）によって作動されることを特徴とする、請求項２に記載の工具。
4. カム（１８）が、カムが回転されたときに支持体（１２）およびエジェクタ（１５、１６）を持ち上げるために、枢動軸（３）から離間されて置かれた地点でエジェクタ（１５、１６）の支持面（１２）に当接することを特徴とする、請求項３に記載の工具。
5. 押し出し手段が、平行または同心であり、互いから離間して置かれた２つのエジェクタ（１５、１６）を含むことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の工具。
6. 固定式の底部空洞ブロック（４）および可動式の上部空洞ブロック（２１）を含み、エジェクタ（１５、１６）が、底部空洞ブロック（４）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の工具。
7. 空洞ブロックの少なくとも１つが、少なくとも１つの転がり軸受（１１）を介してピン（３）を中心に枢動するように装着されることを特徴とする、請求項２に記載の工具。

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