壓鑄用注射裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供抑制初始凝固片向鑄件的混入且抑制鑄件皺紋的產生的壓鑄用注射裝置。實施方式的壓鑄用注射裝置(1)具備：被供給熔融金屬(M1)的套筒(30)；在與接觸熔融金屬(M1)的套筒(30)的內表面之間具有間隙的第一柱塞頭(41a)；以及與第一柱塞頭(41a)一起滑動、且設置于比第一柱塞頭(41a)更靠熔融金屬(M1)的擠出方向后方的第二柱塞頭(41b)。套筒(30)具備將在第一柱塞頭(41a)與第二柱塞頭(41b)之間被捕捉到的凝固片(M2a)向外部排出的排出口(32)。第二柱塞頭(42b)滑動至排出口(32)，由此經由排出口(32)將凝固片(M2a)排出到套筒(30)的外部。
【專利說明】
壓鑄用注射裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及壓鑄用注射裝置。【背景技術】
[0002]壓鑄用注射裝置中，當向圓筒狀的柱塞套筒供給熔融金屬后，柱塞頭在柱塞套筒內前進，由此向金屬模具的型腔內注射該熔融金屬。當向柱塞套筒供給熔融金屬時，與柱塞套筒接觸的熔融金屬被冷卻，從而凝固。因此，在接觸熔融金屬的柱塞套筒的內表面形成初始凝固片。當柱塞頭在柱塞套筒內前進時，若該初始凝固片從柱塞套筒剝離，并和熔融金屬一起被向金屬模具的型腔內注射，則會成為鑄造缺陷。
[0003]在日本特開2000-263209號公報中，公開了具有由內部前端和外部前端所構成的雙重構造的柱塞頭。在由內部如2而注射不含有初始減固片的fe融金屬后，由外部如2而向退避兜部注射含有初始凝固片的熔融金屬。通過這樣的結構，抑制了初始凝固片向鑄件的混入。
[0004]關于壓鑄用注射裝置，發明人發現了以下的課題。
[0005]如上述那樣，在日本特開2000-263209號公報所公開的壓鑄用注射裝置中，每當制造一個鑄件時，利用內部前端和外部前端分兩次對保持于柱塞套筒的熔融金屬進行注射。
[0006]因此，有在由內部前端注射出的熔融金屬與由外部前端注射出的熔融金屬之間的界面會產生所謂的鑄件皺紋的問題。
【發明內容】
[0007]本發明是鑒于上述情況而完成的，其提供能夠抑制初始凝固片向鑄件的混入并能夠抑制鑄件皺紋的產生的壓鑄用注射裝置。
[0008]本發明的一個方式的壓鑄用注射裝置具備:[〇〇〇9]套筒，該套筒被供給熔融金屬；
[0010]第一柱塞頭，在上述套筒的接觸所述熔融金屬的內表面與該第一柱塞頭之間具有間隙；以及
[0011]第二柱塞頭，該第二柱塞頭與上述第一柱塞頭一起滑動，并且設置于比上述第一柱塞頭更靠上述熔融金屬的擠出方向后方的位置，
[0012]上述套筒具備將在上述第一柱塞頭與上述第二柱塞頭之間被捕捉到的凝固片排出到外部的排出口，[〇〇13] 通過使上述第二柱塞頭滑動至上述排出口，從而經由上述排出口將上述凝固片排出到上述套筒的外部。
[0014]在本發明的一個方式的壓鑄用注射裝置中，后方的第二柱塞頭與具有間隙的第一柱塞頭一起前進，由此在兩者之間捕捉了凝固片，并且將捕捉到的凝固片從排出口向套筒的外部排出。因此，能夠抑制初始凝固片向鑄件的混入。并且，每當制造一個鑄件時，由于僅注射一次熔融金屬，所以能夠抑制鑄件皺紋的產生。即，能夠抑制初始凝固片向鑄件的混入，且能夠抑制鑄件皺紋的產生。
[0015]優選為:上述排出口是上述套筒中的擠出方向后方的開口端部，上述第二柱塞頭通過上述開口端部而后退至上述套筒的外部，由此將上述凝固片排出至上述套筒的外部。 能夠以簡易的結構高效地對捕捉到的凝固片進行回收。
[0016]并且，優選為:還具備固定上述第一柱塞頭以及上述第二柱塞頭的柱塞桿。能夠以簡易的結構使第二柱塞頭與第一柱塞頭一起前進。[〇〇17]優選為:在上述第一柱塞頭與上述第二柱塞頭之間還具備保護板，該保護板保護上述柱塞桿，使得上述柱塞桿不會接觸到通過上述間隙后的熔融金屬。通過這樣的結構，能夠抑制柱塞桿因通過間隙后的熔融金屬的熱量而變形。
[0018]根據本發明，可提供能夠抑制初始凝固片向鑄件的混入并能夠抑制鑄件皺紋的產生的壓鑄用注射裝置。
[0019]通過參照并不用于限制本發明的例子的添加附圖，并通過以下的詳細的說明，本發明的其它特征、目的、優點會變得更加清楚。【附圖說明】
[0020]圖1是使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄裝置的示意剖視圖。
[0021]圖2是圖1的I1-1I剖視圖。[〇〇22]圖3是圖1的II1-1II剖視圖。
[0023]圖4是用于說明使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄方法的示意剖視圖。
[0024]圖5是用于說明使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄方法的示意剖視圖。
[0025]圖6是用于說明使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄方法的示意剖視圖。
[0026]圖7是用于說明使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄方法的示意剖視圖。【具體實施方式】
[0027]以下，參照附圖對應用了本發明的具體的實施方式詳細地進行說明。其中，本發明并不限定于以下的實施方式。并且，為了明確說明，適當地簡化了以下的記載以及附圖。 [〇〇28](第一實施方式)
[0029]首先，參照圖1，對使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄裝置進行說明。圖1是使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄裝置的示意剖視圖。如圖1所示， 壓鑄裝置具備動模10、定模20、以及注射裝置1。此處，本發明的第一實施方式的注射裝置1 是壓鑄用的注射裝置，其具備柱塞套筒30、柱塞頭41、柱塞桿42、保護板43、以及驅動源50。
[0030]此外，當然，圖1所示的右手系xyz坐標用來便于說明構成要素的位置關系。圖1中的xy平面構成水平面，z軸方向是鉛垂方向。更具體而言，z軸的正方向是鉛垂上方。
[0031]動模10是能夠沿X軸方向以滑動的方式進行移動的模具。另一方面，定模20是固定于壓鑄裝置的模具。動模10向X軸方向的正方向移動，由此抵接于定模20,而在動模10與定模20之間形成有與欲鑄造的產品形狀相對應的型腔11。[〇〇32]向該型腔11填充熔融金屬Ml來鑄造產品。而且，動模10向x軸方向的負方向移動， 由此與定模20分離，從而能夠取出鑄造的產品。[〇〇33]動模10、定模20例如優選由熱壓金屬模具用的合金工具鋼材等構成。
[0034]如圖1所示，在定模20形成有具有與x軸平行的中心軸的圓筒狀的貫通孔。在該貫通孔嵌合有柱塞套筒30。在柱塞套筒30的動模10側(x軸方向的負方向側)的端部上表面，設有用于使熔融金屬Ml向型腔11流入的開口部。而且，定模20與柱塞套筒30之間的間隙成為從上述開口部至型腔11的澆道21。
[0035]柱塞套筒30是具有與x軸平行的中心軸的圓筒狀的部件。如上述那樣，柱塞套筒30 嵌合于定模20的貫通孔。柱塞套筒30被供給熔融金屬Ml。在柱塞套筒30的后方(x軸方向的正方向側)的上表面，形成有用于向柱塞套筒30注入熔融金屬Ml的澆口 31。例如使用鑄勺 (未圖示)等，從澆口 31向柱塞套筒30內注入熔融金屬Ml。[〇〇36]柱塞套筒30例如優選由熱壓金屬模具用的合金工具鋼材等構成。[〇〇37] 柱塞頭41能夠利用驅動源50而在柱塞套筒30內沿x軸方向滑動。柱塞頭41從柱塞套筒30的后端部向x軸方向的負方向滑動，由此來將已被注入柱塞套筒30內的熔融金屬Ml 向型腔11注射。[〇〇38] 柱塞桿42是具有與x軸平行的中心軸的棒狀部件。柱塞桿42將柱塞頭41連結于驅動源50。[〇〇39] 本實施方式的柱塞頭41具備第一柱塞頭41a和第二柱塞頭41b。第一柱塞頭41a是與柱塞套筒30內的熔融金屬Ml直接接觸的圓柱狀的部件。第二柱塞頭41b是被設置為比第一柱塞頭41a更靠熔融金屬Ml的擠出方向(x軸負方向)的后方的圓盤狀的部件。[0〇4〇] 第一柱塞頭41a固定于柱塞桿42的前端，第二柱塞頭41b也固定于柱塞桿42。因此， 第一柱塞頭41a以及第二柱塞頭41b能夠以簡易的結構而利用驅動源50在柱塞套筒30內沿x 軸方向同時滑動。[〇〇411 此外，第一柱塞頭41a以及第二柱塞頭41b只要是能夠在柱塞套筒30內沿x軸方向同時滑動的結構即可。例如，第一柱塞頭41a和第二柱塞頭41b也可以是經由各自的柱塞桿而與分別的驅動源連結且被控制為同時滑動的結構。[〇〇42]此處，圖2是圖1的I1-1I剖視圖，是第一柱塞頭41a的橫剖視圖。如圖1、圖2所示，第一柱塞頭41a在其與接觸熔融金屬Ml的柱塞套筒30的內表面之間具有間隙G。[0〇43]圖1、圖2所不的例子中，在第一柱塞頭41a的下側一半，第一柱塞頭41a的外徑比柱塞套筒30的內徑小。因此，在第一柱塞頭41a與柱塞套筒30之間形成有間隙G。[〇〇44]另一方面，在第一柱塞頭41a的上側一半，第一柱塞頭41a的外徑與柱塞套筒30的內徑一致。即，第一柱塞頭41a與柱塞套筒30接觸。[〇〇45]第二柱塞頭41b與第一柱塞頭41a—起前進，由此來擠出熔融金屬Ml，并使形成于柱塞套筒30的內表面的初始凝固片M2a通過第一柱塞頭41a的間隙G。然后，在第一柱塞頭 41a與第二柱塞頭41b之間對通過間隙G后的初始凝固片M2a進行捕捉。[〇〇46]具體而言，第一柱塞頭41a前進，由此向x軸負方向推擠熔融金屬Ml。此時，形成于柱塞套筒30的內表面的初始凝固片M2a不會被第一柱塞頭41a剝離，且通過第一柱塞頭41a 的間隙G。這樣，通過在第一柱塞頭41a設置間隙G，能夠抑制初始凝固片M2a因第一柱塞頭41a的滑動而被剝離。[〇〇47]另外，第二柱塞頭41b與第一柱塞頭41a—起前進，由此利用第二柱塞頭41b將通過第一柱塞頭41a的間隙G后的初始凝固片M2a剝離。而且，在第一柱塞頭41a與第二柱塞頭41b 之間對被剝離后的初始凝固片M2a進行捕捉。另外，在第一柱塞頭41a以及第二柱塞頭41b后退時，從柱塞套筒30的開口端部32將捕捉到的初始凝固片M2a排出。因此，能夠抑制初始凝固片M2a向鑄件的混入。并且，在第一柱塞頭41a與第二柱塞頭41b之間被捕捉到的初始凝固片M2a也不會積蓄而使得無法回收。而且，在本實施方式中，開口端部32兼作為被捕捉到的初始凝固片M2a的排出口。因此，不需要從新設置排出口，而以簡易的結構就能夠排出初始凝固片M2a。[〇〇48]間隙G的尺寸優選是0.5?0.7mm左右。若間隙G過窄，則形成于柱塞套筒30的內表面的初始凝固片M2a會因第一柱塞頭41a的滑動而被剝離，從而有可能混入鑄件。另一方面， 若間隙G過寬，則通過間隙G的熔融金屬Ml的量增加，使得成品率降低。[〇〇49]保護板43是保護柱塞桿42使之不會接觸到通過第一柱塞頭41a的間隙G后的熔融金屬Ml的板狀部件。保護板43設于第一柱塞頭41a與第二柱塞頭41b之間。
[0050]此處，圖3是圖1的II1-1II剖視圖，是保護板43以及柱塞桿42的剖視圖。并且，圖2 中也以虛線表示了保護板43以及柱塞桿42。如圖2、圖3所示，保護板43設置于比柱塞桿42更靠下側、且比間隙G更靠上側的位置。因此，能夠保護柱塞桿42使之不會接觸到通過第一柱塞頭41a的間隙G后的熔融金屬Ml。即，能夠抑制柱塞桿42因通過間隙G后的熔融金屬Ml的熱量而產生變形。[〇〇511換言之，由第一柱塞頭41a、第二柱塞頭41b、以及柱塞套筒30所圍起的空間被保護板43分隔為上下兩個空間。被保護板43分隔出的上側的空間是由第一柱塞頭41a、第二柱塞頭41b、柱塞套筒30、以及保護板43所分隔出的密閉空間，在內部收容有柱塞桿42。由保護板 43分隔出的下側的空間經由間隙G而與第一柱塞頭41a的外部連通。[〇〇52]此外，優選設置有保護板43，但也可以不設置保護板43。[〇〇53]如上所述，在第一實施方式的壓鑄用注射裝置中，柱塞頭41具備第一柱塞頭41a和第二柱塞頭41b，第一柱塞頭41a在其與接觸熔融金屬Ml的柱塞套筒30的內表面之間具有間隙G，第二柱塞頭41b設置于比第一柱塞頭41a更靠熔融金屬Ml的擠出方向的后方。[〇〇54]第二柱塞頭41b與第一柱塞頭41a—起前進，由此來擠出熔融金屬Ml，并使形成于柱塞套筒30的內表面的初始凝固片M2a通過第一柱塞頭41a的間隙G。而且，在第一柱塞頭 41a與第二柱塞頭41b之間對通過間隙G后的初始凝固片M2a進行捕捉。另外，從柱塞套筒30 的開口端部32將被捕捉到的初始凝固片M2a排出。因此，能夠抑制初始凝固片M2a向鑄件的混入。
[0055]并且，在第一實施方式的壓鑄用注射裝置中，第二柱塞頭與第一柱塞頭一起前進， 每當制造一個鑄件時，僅注射一次熔融金屬Ml。因此，能夠抑制鑄件皺紋的產生。
[0056]S卩，在第一實施方式的壓鑄用注射裝置中，能夠抑制初始凝固片向鑄件的混入，并能夠抑制鑄件皺紋的產生。[〇〇57]接下來，參照圖4?圖7,對使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄方法進行說明。圖4?圖7是用于說明使用了本發明的第一實施方式的注射裝置的壓鑄方法的示意剖視圖。
[0058]首先，如圖4所示，在使柱塞頭41在柱塞套筒30內后退的狀態下，使圖1所示的動模 10抵接于定模20,從而形成型腔11。然后，利用鑄勺(未圖示)等，從澆口 31向柱塞套筒30內注入規定量的熔融金屬Ml。此時，在接觸熔融金屬Ml的柱塞套筒30的內表面形成初始凝固片 M2a。[〇〇59]接下來，如圖5、圖6所示，使柱塞頭41在柱塞套筒30內前進，從而向型腔11內注射熔融金屬Ml。圖5表示注射中途的狀態。圖6表示注射結束時的狀態。以高速使柱塞頭41前進，由此能夠一邊對熔融金屬Ml進行加壓一邊將其填充于型腔11內。當熔融金屬Ml在型腔 11內凝固后，使動模10從定模20分離，并取出鑄造后的產品。
[0060] 此處，柱塞頭41具備第一柱塞頭41a和第二柱塞頭41b，第一柱塞頭41a在其與接觸恪融金屬Ml的柱塞套筒30的內表面之間具有間隙G，第二柱塞頭4lb設置于比第一柱塞頭 41a更靠熔融金屬Ml的擠出方向的后方。[〇〇61] 如圖5、圖6所示，第一柱塞頭41a前進，由此向x軸負方向擠壓熔融金屬Ml，并且形成于柱塞套筒30的內表面的初始凝固片M2a通過間隙G。這樣，通過在第一柱塞頭41a設置間隙G，能夠抑制初始凝固片M2a因第一柱塞頭41a的滑動而被剝離。[〇〇62]另外，如圖5、圖6所示，利用與第一柱塞頭41a—起前進的第二柱塞頭41b將通過第一柱塞頭41a的間隙G后的初始凝固片M2a從柱塞套筒30的內表面剝離。然后，在第一柱塞頭 41a與第二柱塞頭41b之間對作為被剝離后的初始凝固片M2a的剝離凝固片M2b進行捕捉。 [〇〇63] 最后，如圖7所示，使第二柱塞頭41b通過柱塞套筒30的開口端部32，并使之后退至柱塞套筒30的外部。此時，第一柱塞頭41a優選其一部分從柱塞套筒30的開口端部32露出。 由此，在第一柱塞頭41a與第二柱塞頭41b之間被捕捉到的大致全部的剝離凝固片M2b經由柱塞套筒30的開口端部32向外部排出。因此，能夠抑制初始凝固片M2a向鑄件的混入。并且， 在第一柱塞頭41a與第二柱塞頭41b之間被捕捉到的剝離凝固片M2b也不會積蓄而使得無法回收。[〇〇64]在排出剝離凝固片M2b之后，使第一柱塞頭41a和第二柱塞頭41b前進，從而收容于柱塞套筒30內。
[0065]每當制造一個鑄件時，反復進行使用圖4?圖7說明的以上的動作。
[0066]這樣，在使用了第一實施方式的注射裝置的壓鑄方法中，利用在與柱塞套筒30的內表面之間具有間隙G的第一柱塞頭41a來擠出熔融金屬Ml。此時，形成于柱塞套筒30的內表面的初始凝固片M2a通過第一柱塞頭41a的間隙G。而且，利用設置于比第一柱塞頭41a更靠熔融金屬Ml的擠出方向的后方的第二柱塞頭41b，對通過間隙G后的初始凝固片M2a進行捕捉。另外，從柱塞套筒30的開口端部32將被捕捉到的初始凝固片M2a向外部排出。因此，能夠抑制初始凝固片M2a向鑄件的混入。并且，每當制造一個鑄件時，由于僅注射一次熔融金屬Ml，所以能夠抑制鑄件皺紋的產生。即，能夠抑制初始凝固片向鑄件的混入，并能夠抑制鑄件皺紋的產生。
[0067]此外，本發明并不限定于上述實施方式，在不脫離主旨的范圍內能夠適當地進行變更。
[0068]例如，排出口也可以設于套筒的開口端部附近的下側等。
[0069]并且，被捕捉到的初始凝固片(剝離凝固片)的排出動作不需要一定在每次的鑄造中進行，例如也可以構成為在兩次的鑄造中進行一次排出。
[0070]根據以上的本發明的說明，可知能夠對本發明進行各種各樣的變形。不將這樣的變形看做是脫離本發明的思想以及范圍，并且，對于所有本領域技術人員而不言而喻的那樣的改進包括在以下的權利要求書的范圍內。
【主權項】
1.一種壓鑄用注射裝置，其中，具備:套筒，該套筒被供給熔融金屬；第一柱塞頭，在所述套筒的接觸所述熔融金屬的內表面與該第一柱塞頭之間具有間 隙；以及第二柱塞頭，該第二柱塞頭與所述第一柱塞頭一起滑動，并且設置于比所述第一柱塞 頭更靠所述熔融金屬的擠出方向后方的位置，所述套筒具備將在所述第一柱塞頭與所述第二柱塞頭之間被捕捉到的凝固片排出到 外部的排出口，通過使所述第二柱塞頭滑動至所述排出口，從而經由所述排出口將所述凝固片排出到 所述套筒的外部。2.根據權利要求1所述的壓鑄用注射裝置，其中，所述排出口是所述套筒中的擠出方向后方的開口端部，所述第二柱塞頭通過所述開口端部而后退至所述套筒的外部，由此將所述凝固片排出 至所述套筒的外部。3.根據權利要求1或2所述的壓鑄用注射裝置，其中，還具備固定所述第一柱塞頭以及所述第二柱塞頭的柱塞桿。4.根據權利要求3所述的壓鑄用注射裝置，其特征在于，在所述第一柱塞頭與所述第二柱塞頭之間還具備保護板，該保護板保護所述柱塞桿， 使得所述柱塞桿不會接觸到通過所述間隙后的熔融金屬。
【文檔編號】B22D17/20GK105964972SQ201610136012
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】安孫子由太
【申請人】豐田自動車株式會社