JPH10314917A - 半溶融金属の成形装置 - Google Patents
半溶融金属の成形装置Info
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- JPH10314917A JPH10314917A JP12667197A JP12667197A JPH10314917A JP H10314917 A JPH10314917 A JP H10314917A JP 12667197 A JP12667197 A JP 12667197A JP 12667197 A JP12667197 A JP 12667197A JP H10314917 A JPH10314917 A JP H10314917A
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- injection sleeve
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 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。 【解決手段】 射出スリーブ8の中央部には、傾動時に
半溶融金属の円柱体を導入可能な筒体で形成され、両縁
端部が側面視において外方に凸なる円弧状で、中心部に
設けた該射出スリーブ8の軸線方向に直交する水平な回
転軸回りに水平状態から傾斜状態まで傾動および復帰自
在な円柱体収納器20を設けるとともに、それが傾動復
帰して、それの軸線方向が該射出スリーブ8の水平軸線
方向と一致したとき、該射出スリーブ8と該円柱体収納
器20とが一体的な筒状態となる開口部を該射出スリー
ブ8に設け、該円柱体収納器20が傾動状態の円柱体受
取時に、底面となる円柱体受け止め部材22を該円柱体
収納器20端部に配設した、半溶融金属の成形装置10
0。
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。 【解決手段】 射出スリーブ8の中央部には、傾動時に
半溶融金属の円柱体を導入可能な筒体で形成され、両縁
端部が側面視において外方に凸なる円弧状で、中心部に
設けた該射出スリーブ8の軸線方向に直交する水平な回
転軸回りに水平状態から傾斜状態まで傾動および復帰自
在な円柱体収納器20を設けるとともに、それが傾動復
帰して、それの軸線方向が該射出スリーブ8の水平軸線
方向と一致したとき、該射出スリーブ8と該円柱体収納
器20とが一体的な筒状態となる開口部を該射出スリー
ブ8に設け、該円柱体収納器20が傾動状態の円柱体受
取時に、底面となる円柱体受け止め部材22を該円柱体
収納器20端部に配設した、半溶融金属の成形装置10
0。
Description
【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。
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。
【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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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、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、該射出スリーブの中央部には、傾動時に半溶融金
属の円柱体を導入可能な筒体で形成され、両縁端部が側
面視において外方に凸なる円弧状で、中心部に設けた該
射出スリーブの軸線方向に直交する水平な回転軸回りに
水平状態から傾斜状態まで傾動および復帰自在な円柱体
収納器を設けるとともに、該円柱体収納器が傾動復帰し
て該円柱体収納器の軸線方向が該射出スリーブの水平軸
線方向と一致したとき、該射出スリーブと該円柱体収納
器とが一体的な筒状態となる開口部を該射出スリーブに
設け、該円柱体収納器が傾動状態の円柱体受取時に、底
面となる円柱体受け止め部材を該円柱体収納器端部に配
設した。
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、該射出スリーブの中央部には、傾動時に半溶融金
属の円柱体を導入可能な筒体で形成され、両縁端部が側
面視において外方に凸なる円弧状で、中心部に設けた該
射出スリーブの軸線方向に直交する水平な回転軸回りに
水平状態から傾斜状態まで傾動および復帰自在な円柱体
収納器を設けるとともに、該円柱体収納器が傾動復帰し
て該円柱体収納器の軸線方向が該射出スリーブの水平軸
線方向と一致したとき、該射出スリーブと該円柱体収納
器とが一体的な筒状態となる開口部を該射出スリーブに
設け、該円柱体収納器が傾動状態の円柱体受取時に、底
面となる円柱体受け止め部材を該円柱体収納器端部に配
設した。
【0009】また、第2の発明では、円柱体収納器は、
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。
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。
【0010】また、第3の発明では、円柱体収納器が傾
動復帰して該円柱体収納器の軸線方向が該射出スリーブ
の軸線方向と一致した位置で、該円柱体収納器が傾動を
停止するストッパを該円柱体収納器側または射出スリー
ブ側に設けた。
動復帰して該円柱体収納器の軸線方向が該射出スリーブ
の軸線方向と一致した位置で、該円柱体収納器が傾動を
停止するストッパを該円柱体収納器側または射出スリー
ブ側に設けた。
【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、該射出スリーブの中央部には、
傾動時に半溶融金属の円柱体を導入可能な筒体で形成さ
れ、両縁端部が側面視において外方に凸なる円弧状で、
中心部に設けた該射出スリーブの軸線方向に直交する水
平な回転軸回りに水平状態から傾斜状態まで傾動および
復帰自在な円柱体収納器を設けるとともに、該円柱体収
納器が傾動復帰して該円柱体収納器の軸線方向が該射出
スリーブの水平軸線方向と一致したとき、該射出スリー
ブと該円柱体収納器とが一体的な筒状態となる開口部を
該射出スリーブに設け、該円柱体収納器が傾動状態の円
柱体受取時に、底面となる円柱体受け止め部材を該円柱
体収納器端部に配設したため、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傾動
した円柱体収納器へ移し、円柱体収納器を軸方向が射出
スリーブの軸歩行と一致するように水平状態に戻し、そ
の状態のまま収納器の底面を形成していた円柱体受け止
め部材を回動して外部に出すと、収納器と射出スリーブ
はあたかも一体の筒状態となるから、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。
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、該射出スリーブの中央部には、
傾動時に半溶融金属の円柱体を導入可能な筒体で形成さ
れ、両縁端部が側面視において外方に凸なる円弧状で、
中心部に設けた該射出スリーブの軸線方向に直交する水
平な回転軸回りに水平状態から傾斜状態まで傾動および
復帰自在な円柱体収納器を設けるとともに、該円柱体収
納器が傾動復帰して該円柱体収納器の軸線方向が該射出
スリーブの水平軸線方向と一致したとき、該射出スリー
ブと該円柱体収納器とが一体的な筒状態となる開口部を
該射出スリーブに設け、該円柱体収納器が傾動状態の円
柱体受取時に、底面となる円柱体受け止め部材を該円柱
体収納器端部に配設したため、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傾動
した円柱体収納器へ移し、円柱体収納器を軸方向が射出
スリーブの軸歩行と一致するように水平状態に戻し、そ
の状態のまま収納器の底面を形成していた円柱体受け止
め部材を回動して外部に出すと、収納器と射出スリーブ
はあたかも一体の筒状態となるから、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。
【0012】第2の発明では、円柱体収納器は、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
容器から円柱体収納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。
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
容器から円柱体収納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。
【0013】第3の発明では、円柱体収納器を傾動状態
から水平状態に戻して、該円柱体収納器の軸線方向が該
射出スリーブの軸線方向と一致した状態にする、ショッ
ト毎の位置決め動作が簡便容易に実施されるから、運転
操作が楽である。
から水平状態に戻して、該円柱体収納器の軸線方向が該
射出スリーブの軸線方向と一致した状態にする、ショッ
ト毎の位置決め動作が簡便容易に実施されるから、運転
操作が楽である。
【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6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
傾動時の円柱体搬送器の縦断面図、図3は水平復帰時の
円柱体搬送器の縦断面図、円図4は他の実施例を示す円
柱体搬送器の縦断面図、図5は本発明の実施例に係る多
関節ロボットの側面図、図6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。
について説明する。図1〜図6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
傾動時の円柱体搬送器の縦断面図、図3は水平復帰時の
円柱体搬送器の縦断面図、円図4は他の実施例を示す円
柱体搬送器の縦断面図、図5は本発明の実施例に係る多
関節ロボットの側面図、図6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。
【0015】図6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6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。
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6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。
【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)。
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)。
【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。
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。
【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6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。
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6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。
【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。
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。
【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の途中に設けた開口部でなく、横型射出スリーブ8
の途中で横型射出スリーブ8を分離して、図1〜図3に
示すように、傾動時に半溶融金属の円柱体Mbを導入可
能な円筒状筒体(円筒体20a)で形成され、両縁端部
が側面視において外方に凸なる円弧状で、中心部に設け
た該横型射出スリーブ8の軸線方向に直交する水平な回
転軸20b回りに水平状態から傾斜状態まで傾動および
復帰自在な円柱体収納器20を設けた。そして、円柱体
収納器20が傾斜状態から水平状態に傾動復帰して円柱
体収納器20の軸線方向が横型射出スリーブ8の水平軸
線方向と一致したとき、横型射出スリーブ8と円柱体収
納器20とが一体的な筒状態となる開口部8bを横型射
出スリーブ8に配設した。したがって、この開口部8b
の両端部は、それぞれ、側面視において円柱体収納器2
0の端部の円弧と同一の円弧を凹状態に形成される。
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の途中に設けた開口部でなく、横型射出スリーブ8
の途中で横型射出スリーブ8を分離して、図1〜図3に
示すように、傾動時に半溶融金属の円柱体Mbを導入可
能な円筒状筒体(円筒体20a)で形成され、両縁端部
が側面視において外方に凸なる円弧状で、中心部に設け
た該横型射出スリーブ8の軸線方向に直交する水平な回
転軸20b回りに水平状態から傾斜状態まで傾動および
復帰自在な円柱体収納器20を設けた。そして、円柱体
収納器20が傾斜状態から水平状態に傾動復帰して円柱
体収納器20の軸線方向が横型射出スリーブ8の水平軸
線方向と一致したとき、横型射出スリーブ8と円柱体収
納器20とが一体的な筒状態となる開口部8bを横型射
出スリーブ8に配設した。したがって、この開口部8b
の両端部は、それぞれ、側面視において円柱体収納器2
0の端部の円弧と同一の円弧を凹状態に形成される。
【0021】図2は、傾動状態の円柱体収納器20を示
し、この傾動状態で、図1に示すように、保持容器Vに
入れられた円柱体Mbを円柱体収納器20へ移される。
一方、図3は、傾動状態で円柱体Mbを収納された円柱
体収納器20を回転軸20b回りに回転してもとの水平
状態に傾動復帰した状態を示す。円柱体収納器20の射
出シリンダ側端部には、下部に透孔20cが穿設され、
傾動時の円柱体Mbの受取時に、底面となる円柱体受け
止め部材22が、円柱体収納器20の下部外側に立設さ
れたブラケット22bを介して水平な回転軸22a回り
に回動自在に配設され、この透孔20cより円柱体収納
器内部へ出入り出来るようになっている。
し、この傾動状態で、図1に示すように、保持容器Vに
入れられた円柱体Mbを円柱体収納器20へ移される。
一方、図3は、傾動状態で円柱体Mbを収納された円柱
体収納器20を回転軸20b回りに回転してもとの水平
状態に傾動復帰した状態を示す。円柱体収納器20の射
出シリンダ側端部には、下部に透孔20cが穿設され、
傾動時の円柱体Mbの受取時に、底面となる円柱体受け
止め部材22が、円柱体収納器20の下部外側に立設さ
れたブラケット22bを介して水平な回転軸22a回り
に回動自在に配設され、この透孔20cより円柱体収納
器内部へ出入り出来るようになっている。
【0022】上記の実施例では、透孔20cより出入り
する円柱体受け止め部材22の長さが射出スリーブ8の
内径に近い程度に長くすると、円柱体受け止め部材22
を回動して出入りするのに支障を来すので、この場合に
は、透孔20cを設けないで、円柱体収納器20の円筒
対20aのプランジャチップ側端面に沿って円柱体受け
止め部材22を回動するようにしてもよい。この場合に
は、この端面とこれに対向する射出スリーブ端面に、円
柱体受け止め部材22が出入り出来る空隙を設けること
は勿論である。
する円柱体受け止め部材22の長さが射出スリーブ8の
内径に近い程度に長くすると、円柱体受け止め部材22
を回動して出入りするのに支障を来すので、この場合に
は、透孔20cを設けないで、円柱体収納器20の円筒
対20aのプランジャチップ側端面に沿って円柱体受け
止め部材22を回動するようにしてもよい。この場合に
は、この端面とこれに対向する射出スリーブ端面に、円
柱体受け止め部材22が出入り出来る空隙を設けること
は勿論である。
【0023】円柱体収納器20の回転軸20b回りの傾
動手段および円柱体受け止め部材22の回転軸22a回
りの回動手段は、いずれも、図示しない可逆転モータを
使用したり、あるいは、流体圧シリンダを使用する。
動手段および円柱体受け止め部材22の回転軸22a回
りの回動手段は、いずれも、図示しない可逆転モータを
使用したり、あるいは、流体圧シリンダを使用する。
【0024】図4は、他の実施例を示す円柱体収納器2
0Aであり、透孔20cより出没する円柱体受け止め部
材22の代わりに、回転軸20bを中心とする円弧で形
成された曲面板からなるガイド板26を横型射出スリー
ブ8の射出シリンダ側下部に固設する。このように構成
することにより、円柱体収納器20が円柱体Mbの受取
時の傾動時に、ガイド板26が円柱体収納器20の底面
部を形成し、円柱体Mbの受取後、円柱体収納器20を
水平状態に傾動復帰する際に、円柱体Mbの底面がガイ
ド板26の内面を摺動して円柱体Mbが、横型射出スリ
ーブ8と筒状に一体化した円柱体収納器20の内部に収
納され、その後のプランジャチップ8aの前進により、
金型キャビティ5内へ射出充填される。そして、傾動状
態の円柱体収納器20へ円柱体Mbを移送する保持容器
V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。
0Aであり、透孔20cより出没する円柱体受け止め部
材22の代わりに、回転軸20bを中心とする円弧で形
成された曲面板からなるガイド板26を横型射出スリー
ブ8の射出シリンダ側下部に固設する。このように構成
することにより、円柱体収納器20が円柱体Mbの受取
時の傾動時に、ガイド板26が円柱体収納器20の底面
部を形成し、円柱体Mbの受取後、円柱体収納器20を
水平状態に傾動復帰する際に、円柱体Mbの底面がガイ
ド板26の内面を摺動して円柱体Mbが、横型射出スリ
ーブ8と筒状に一体化した円柱体収納器20の内部に収
納され、その後のプランジャチップ8aの前進により、
金型キャビティ5内へ射出充填される。そして、傾動状
態の円柱体収納器20へ円柱体Mbを移送する保持容器
V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。
【0025】このように構成された円柱体収納器20も
しくは円柱体搬送器20Aを用いて、図1に説明される
ように、まず、保持容器Vの位置で円柱体収納器20ま
たは円柱体収納器20A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、軸方向が型射
出スリーブ8の供給口8bの位置まで円柱体収納器2
0、20A内へ移送する。
しくは円柱体搬送器20Aを用いて、図1に説明される
ように、まず、保持容器Vの位置で円柱体収納器20ま
たは円柱体収納器20A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、軸方向が型射
出スリーブ8の供給口8bの位置まで円柱体収納器2
0、20A内へ移送する。
【0026】次に、円柱体搬送器20、20A内の円柱
体Mbを、プランジャチップ8aの前進により金型キャ
ビティ5内に射出充填する。なお、水平状態の円柱体収
納器20の軸芯を、横型射出スリーブ8の軸芯と一致す
るように姿勢制御するために、横型射出スリーブ8の開
口部端部にストッパ24、24を配設する。
体Mbを、プランジャチップ8aの前進により金型キャ
ビティ5内に射出充填する。なお、水平状態の円柱体収
納器20の軸芯を、横型射出スリーブ8の軸芯と一致す
るように姿勢制御するために、横型射出スリーブ8の開
口部端部にストッパ24、24を配設する。
【0027】図5に示すものは、保持容器Vの移送手段
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30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。
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30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。
【0028】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、保持容器V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、保
持容器V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。
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、保持容器V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、保
持容器V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。
【0029】円柱体収納器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 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。
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】以上のようにして、保持容器V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5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30を採用し
て、直接、保持容器Vから円柱体収納器20を経由し
て、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。
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5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30を採用し
て、直接、保持容器Vから円柱体収納器20を経由し
て、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。
【0031】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。
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。
【0032】
【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。
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。
図である。
【図2】本発明に係る傾動時の円柱体搬送器の縦断面図
である。
である。
【図3】本発明に係る水平復帰時の円柱体搬送器の縦断
面図である。
面図である。
【図4】本発明の他の実施例に係る円柱体搬送器の縦断
面図である。
面図である。
【図5】本発明の実施例に係る多関節ロボットの側面図
である。
である。
【図6】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。
り半溶融金属を成形する全体製造工程図である。
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 円柱体収納器 20A 円柱体収納器 20a 円筒体 20b 回転軸 20c 透孔 22 円柱体受け止め部材 22a 回転軸 22b ブラケット 24 ストッパ 26 ガイド板 30 多関節ロボット 30b 回転軸 30c 柱脚 30d 回転座 30e 回転軸 32 第1アーム 32a 回転軸 34 第2アーム 34a 回転軸 36 モータ 36a 出力軸 38 小型姿勢制御機構 40 マジックハンド 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
Claims (3)
- 【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、 該射出スリーブの中央部には、傾動時に半溶融金属の円
柱体を導入可能な筒体で形成され、両縁端部が側面視に
おいて外方に凸なる円弧状で、中心部に設けた該射出ス
リーブの軸線方向に直交する水平な回転軸回りに水平状
態から傾斜状態まで傾動および復帰自在な円柱体収納器
を設けるとともに、 該円柱体収納器が傾動復帰して該円柱体収納器の軸線方
向が該射出スリーブの水平軸線方向と一致したとき、該
射出スリーブと該円柱体収納器とが一体的な筒状態とな
る開口部を該射出スリーブに設け、 該円柱体収納器が傾動状態の円柱体受取時に、底面とな
る円柱体受け止め部材を該円柱体収納器端部に配設した
ことを特徴とする半溶融金属の成形装置。 - 【請求項2】 円柱体収納器は、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。 - 【請求項3】 円柱体収納器が傾動復帰して該円柱体収
納器の軸線方向が該射出スリーブの軸線方向と一致した
位置で、該円柱体収納器が傾動を停止するストッパを該
円柱体収納器側または射出スリーブ側に設けた請求項1
または請求項2記載の半溶融金属の成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12667197A JPH10314917A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 半溶融金属の成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12667197A JPH10314917A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 半溶融金属の成形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10314917A true JPH10314917A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14940991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12667197A Pending JPH10314917A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 半溶融金属の成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10314917A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006120980A1 (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Tokyorika, Inc. | 半凝固金属スラリー材料供給装置及び有底容器、供給方法並びに成形装置及び成形方法 |
| CN111151724A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-15 | 北京交通大学 | 一种随流半固态成形方法及其装置 |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP12667197A patent/JPH10314917A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006120980A1 (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Tokyorika, Inc. | 半凝固金属スラリー材料供給装置及び有底容器、供給方法並びに成形装置及び成形方法 |
| CN111151724A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-15 | 北京交通大学 | 一种随流半固态成形方法及其装置 |
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