压铸模具的制作方法
【专利摘要】本发明为一种压铸模具，该压铸模具通过向模腔压入熔融金属来铸造压铸产品。本发明的压铸模具具有：定模；动模，其能够相对于定模接近以及分离，并且与定模一起在它们之间的接合面形成模腔；溢流槽，其以借助溢流浇口与模腔相连通的方式形成于定模和动模中的至少一者；多孔的透气构件，其以与溢流槽相连接的方式设于定模和动模中的至少一者，该透气构件能够不使溢流槽内的熔融金属通过而使气体透过；以及排气通路，其一端与透气构件的与溢流槽相反一侧的表面相连通，并且其另一端与定模的外部或动模的外部相连通。
【专利说明】压铸模具
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于对铝等进行压铸铸造的压铸模具。
【背景技术】
[0002]以往，作为考虑到排气的模具，公知有一种使用多孔材料进行排气的模具(参照专利文献 I JP-A-S58-47538 等)。
[0003]在专利文献I的模具中，通过将多孔材料嵌入用于形成产品的模腔的整个表面或者模腔表面的最容易产生气体或最容易积攒气体的部分来进行排气。
【发明内容】
_4] 发明要解决的问题
[0005]但是，在为了排气而使用了多孔材料的情况下，存在如下问题:例如在铝压铸铸造中，注射10次左右时多孔材料发生堵塞而无法进行排气。
[0006]本发明即是为了解决上述问题而做成的，其目的在于提供一种能够通过大幅度地降低多孔的透气构件的堵塞而提高耐久性来获得稳定的、高品质的压铸成型品的压铸模具。
_7] 用于解决问题的方案
[0008]为了达成上述目的，本发明为一种通过向模腔压入熔融金属来铸造压铸产品的压铸模具，其特征在于，该压铸模具具有:定模；动模，其能够相对于该定模接近以及分离，并且与上述定模一起在它们之间的接合面形成模腔；溢流槽，其以借助溢流浇口与模腔相连通的方式形成于定模和动模中的至少一者；多孔的透气构件，其以与溢流槽相连接的方式设于定模和上述动模中的至少一者，该透气构件能够不使溢流槽内的熔融金属通过而使气体透过；以及排气通路，其一端与该透气构件的与溢流槽相反一侧的表面相连通，并且其另一端与定模的外部或动模的外部相连通。
[0009]在这样构成的本发明中，由于设有如下这样的多孔的透气构件，该透气构件与形成于定模和动模中的至少一者的溢流槽相连接且能够不使熔融金属通过而使气体透过，因此，利用该透气构件，能够使气体与熔融金属分离，从而仅使气体透过透气构件排出到外部，能够防止气体缺陷。另外，由于熔融金属在到达溢流槽之前被冷却，因此，粘性上升，设于溢流槽的透气构件的堵塞减少，大幅度地提高透气构件的耐久性。其结果，采用本发明的压铸模具，能够获得稳定的、高品质的压铸成型品。
[0010]在本发明中，优选的是，透气构件具有作为与熔融金属相接触的表面积的流路面积，该流路面积设定为使贯穿流过透气构件的气体的平均流速成为0.2m /秒?1.0m /秒。
[0011]在本发明中，优选的是，透气构件具有作为与熔融金属相接触的表面积的流路面积，该流路面积设定为使贯穿流过透气构件的气体的平均流速成为0.05m /秒?0.2m /秒，该压铸模具还具有排气槽机构，该排气槽机构设为与溢流槽相连通，且使溢流槽内的气体不经由透气构件而直接排出到外部。[0012]在本发明中，优选的是，透气构件包含纤维强化金属复合材料或金属粉末烧结体。
[0013]在本发明中，优选的是，透气构件的平均气孔径为3 μ m?30 μ m。
[0014]在本发明中，优选的是，透气构件设有多个。
[0015]在本发明中，优选的是，对透气构件设有至少一个排气通路。
[0016]在本发明中，优选的是，在溢流槽上还设有至少一个用于将压铸产品脱模的顶出销。
[0017]在本发明中，优选的是，熔融金属为铝合金。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是表示本发明的一实施方式的压铸模具的俯视图。
[0019]图2是沿图1的I1-1I线看到的剖视图。
[0020]图3是沿图1的II1-1II线看到的剖视图。
[0021]图4是表示利用本发明的一实施方式的压铸模具成型的压铸成型品的俯视图。
[0022]图5是表示本发明的一实施方式的变形例的压铸模具的主视剖视图。
[0023]图6是表示本发明的一实施方式的其他变形例的压铸模具的主视剖视图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照图1至图4说明本发明的一实施方式的压铸模具。图1是表示本发明的一实施方式的压铸模具的俯视图，图2是沿图1的I1-1I线看到的剖视图，图3是沿图1的II1-1II线看到的剖视图，图4是表示利用本发明的一实施方式的压铸模具成型的压铸成型品的俯视图。
[0025]如图1至图3所示，本发明的实施方式的压铸模具I由定模2和动模4构成。在上述定模2与动模4相接合的接合面上形成有:形成为产品形状的模腔6 ;作为供熔融金属(以下称为“金属熔液”)流动至该模腔6的通路的横浇道8 ;以及用于将压入于模腔6的先前的金属熔液、气体等引出的溢流槽10。在此，横浇道8借助浇口 12连通于模腔6，该浇口12为用于自横浇道8向模腔6内填充金属熔液的流入口。另外，模腔6借助溢流浇口 14连通于溢流槽10，该溢流浇口 14为用于将模腔6和溢流槽10连接起来的供金属熔液流动的通路。
[0026]另外，在定模2上设有大致圆筒形的注射套筒16，该注射套筒16与横浇道8连通。该注射套筒16具有供金属熔液注入的浇注系统18，在注射套筒16的内筒16a上以能够滑动的方式嵌入有柱塞20。利用该注射套筒16使金属熔液压入于横烧道8内。
[0027]另一方面，在动模4上以包围溢流槽10的方式形成有凹部22，在该凹部22内嵌入有多孔的透气构件24。在本实施方式的压铸模具I中，如图1所示，设有三处溢流槽10a、10b、10c，各溢流槽10a、IObUOc配置有透气构件24。另外，透气构件24中使用纤维强化金属复合材料或金属粉末烧结体。而且，在动模4上穿孔有排气通路26，该排气通路26的一端与透气构件24的与溢流槽10相反一侧的表面相连通，并且该排气通路26的另一端与动模4的外部相连通。另外，该排气通路26相对于透气构件24设有至少一个以上。
[0028]而且，在动模4上以能够滑动的方式贯穿有顶出销28，该顶出销28用于使压铸成型品30 (参照图4)自动模4脱模。[0029]接着，说明利用上述的本发明的实施方式的压铸模具I成型压铸成型品30的成型方法。首先，利用未图示的压铸机使动模4移动，而与定模2组合，从而使动模4紧固并固定于定模2。然后，自注射套筒16的浇注系统18注入的金属熔液利用柱塞20被压入于由定模2和动模4构成的压铸模具I。该被压入的金属熔液在横浇道8中流动，经过浇口 12，流入模腔6。
[0030]然后，自模腔6被挤出的金属熔液经由溢流浇口 14流出至溢流槽10。由于在溢流槽10中嵌入有透气构件24，因此，在成型过程中产生的气体透过该透气构件24自排气通路26排出至压铸模具I (定模2和动模4)的外部。然后，当金属熔液冷却、凝固时，利用压铸机(未图示)使动模2自定模4分离，压铸模具I (定模2和动模4)打开。然后，利用贯穿于动模4的顶出销28顶出压铸成型品30，从而自动模4脱模。
[0031]接着，说明透过透气构件24的气体流速等。在本发明的实施方式的压铸模具I中，以透过透气构件24的气孔的平均气体流速在0.2m /秒?1.0m /秒的范围内的方式设定透气构件24。因此，在决定溢流槽10的容量时，以透过透气构件24的气孔的平均气体流速为0.2m /秒?1.0m /秒的方式，设定作为透气构件24与溢流槽10内的金属熔液相接触的表面积的流路面积。因此，在本发明的实施方式的压铸模具I中，设置三处溢流槽10a、10b、10c，且以分别包围溢流槽10a、10b、IOc的方式设有透气构件24。
[0032]然而，在能够确保使贯穿流过透气构件24的气体的平均流速为0.2m /秒?
1.0m /秒的流路面积的情况下，则不必如上所述地将透气构件24设为与溢流槽10的一侧的表面的整个面相接触(包围)，因此，也可以将透气构件24设为仅与溢流槽10的一侧的表面的一部分区域相接触。
[0033]在此，当平均气体流速超过1.0m /秒时，排气压力损失变大，无法获得充分的排气效果。另外，若减小透过透气构件24的气孔的平均气体流速，则虽能够获得排气效果，但为了进行排气必须增大透气构件24与金属熔液相接触的表面积，因此，溢流槽10的容量增大，导致成品率变低。因而，平均气体流速在小于0.2m /秒时并不经济。
[0034]在本发明的实施方式的压铸模具I中，如图1至图3所示，根据需要还可以在溢流槽10设置作为辅助排气机构的排气槽机构32。通过设置该排气槽机构32，能够不超出需要地增大溢流槽10的容量地将流路面积设为使透过透气构件24的气孔的平均气体流速为
0.05m /秒?0.2m /秒的面积。另外，在溢流槽10设置了排气槽机构32的情况下，也可以将流路面积设为使通过透气构件24的气孔的平均气体流速为0.2m /秒?1.0m /秒的面积。
[0035]另外,在本发明的实施方式的压铸模具I中，透气构件24的气孔直径为3 μ m?30 μ m,优选为3 μ m?20 μ m。当透气构件24的气孔直径过小时，排气的阻力压损变高，由金属熔液导致的堵塞减少，但排气的效果降低。另一方面，当气孔直径过大时，排气的效果较大，但在短时间内发生由金属熔液导致的堵塞，而使耐久性降低。
[0036]而且，在本发明的实施方式的压铸模具I中，由于当脱模剂被吹送到透气构件24时会引起堵塞，因此，不优选对嵌入有透气构件24的溢流槽10使用脱模剂。由于需要避开对该溢流槽10使用脱模剂，因此，在压铸模具I中，优选在溢流槽10也设置一个以上的用于脱模的顶出销28。
[0037]接着，参照图5和图6，说明本发明的实施方式的变形例。图5是表示本发明的一实施方式的变形例的压铸模具的主视剖视图，图6是表示本发明的一实施方式的其他变形例的压铸模具的主视剖视图。
[0038]如图5所示，在本发明的实施方式的变形例中，不将透气构件24和排气通路26设于动模4,而是将透气构件24和排气通路26仅设于定模2。
[0039]另外，如图6所示，在本发明的实施方式的其他变形例中，将透气构件24和排气通路26设于定模2和动模4这两者。
[0040]实施例
[0041 ] 接着，示出使用本发明的实施例的压铸模具进行压铸铸造的例子。
[0042]实施例1
[0043]在本发明的实施例1的压铸模具中，将模具温度设为190°C，将注射时的金属熔液温度设为690°C，将浇口 12的合计截面积设为0.4cm2，将溢流浇口 14的截面积也设为
0.4cm2，将注射速度设为0.5m /秒。
[0044]而且，透气构件(多孔的透气性金属)24使用气孔率大致为25%、平均气孔直径为7μπι的新东工业制透气性金属型材II7 ”卞II)，以流路面积成为大致30cm2的方式嵌入溢流槽10的凹部。如上所述，该流路面积为透气构件24与流入溢流槽10的金属熔液相接触的表面积。该流路面积在实施例2至实施例5中也相同。该情况下，透过透气构件24的气体的平均速度大致成为1.0m /秒。
[0045]在该实施例1中，作为其结果，在注射1000次以上而进行成型的情况下也观察不到堵塞的状况，压铸成型品30中所包含的气体量大致为IOcc / IOOg-AL0
[0046]实施例2
[0047]实施例2的成型条件与实施例1相同，将模具温度设为190°C，将注射时的金属熔液温度设为690°C，将浇口 12的合计截面积设为0.4cm2，将溢流浇口 14的截面积也设为
0.4cm2，将注射速度设为0.5m /秒。
[0048]而且，透气构件(多孔的透气性金属)24使用气孔率大致为25%、平均气孔直径为7μπι的新东工业制透气性金属型材II ( 一七’ ”卞II)，以流路面积大致成为IOOcm2的方式嵌入于溢流槽10的凹部。该情况下，透过透气构件24的气体的平均速度大致成为
0.3m / 秒。
[0049]在实施例2中，作为其结果，在注射1000次以上而进行成型的情况下也观察不到堵塞的状况，压铸成型品30中所包含的气体量大致为4cc / IOOg-AL0
[0050]实施例3
[0051]实施例3的成型条件也与实施例1相同。
[0052]而且，透气构件(多孔的透气性金属)24使用气孔率大致为30%、平均气孔直径为20 μ m的新东工业制透气性金属型材11(*°一七’ ”卞II)，以流路面积大致成为IOOcm2的方式嵌入于溢流槽10的凹部22。该情况下，透过透气构件24的气体的平均速度大致成为0.2m /秒。
[0053]在实施例3中，作为其结果，在注射1000次以上而进行成型的情况下也观察不到堵塞的状况，压铸成型品30中所包含的气体量大致为2cc / IOOg-AL0
[0054]实施例4
[0055]实施例4的成型条件也与实施例1相同。[0056]而且，透气构件(多孔的透气性金属)24使用气孔率大致为30%、平均气孔直径为30 μ m的新东工业制透气性金属型材11(*°一七’ ”卞II)，以流路面积大致成为IOOcm2的方式嵌入于溢流槽10的凹部22。该情况下，透过透气构件24的气体的平均速度大致成为0.2m /秒。
[0057]在实施例4中，作为其结果，在注射大约1000次时开始产生堵塞的趋势，压铸成型品30中所包含的气体量大致为2cc / IOOg-AL0
[0058]另外，利用碱清洗注射1000次后的多孔的透气性金属，进行透气性恢复处理而再次嵌入于模具，能够进行使用。
[0059]实施例5
[0060]实施例5成型条件也与实施例1相同。
[0061]而且，透气构件(多孔的透气性金属)24使用气孔率大致为25%、平均气孔直径为3μπι的新东工业制透气性金属型材II ( 一七’ ” I II)，以流路面积大致成为IOOcm2的方式嵌入于溢流槽10的凹部。该情况下，透过多孔的透气性金属的气体的平均速度大致成为0.3m /秒。
[0062]在实施例5中，作为其结果，在注射1000次以上而进行成型的情况下也观察不到堵塞的状况，压铸成型品30中所包含的气体量大致为7cc / IOOg-AL0
[0063]比较例
[0064]比较例的成型条件也与实施例1相同。
[0065]而且，将气孔率大致为25 %、平均气孔直径为7μηι的透气构件以面积大致为IOOcm2的方式嵌入于模腔6。
[0066]在比较例中，作为其结果，在注射大约10次时产生堵塞而无法获得正常的压铸成型品。
[0067]如上所述，在铝压铸铸造中，当使用本发明的实施方式的压铸模具I时，金属熔液填充至模腔6，接着经过溢流浇口 14填充至溢流槽10。推测此时以650°C以上的初始注射温度压入的金属熔液在经过溢流浇口 14时冷却至600°C以下，因该冷却使金属熔液的粘性上升，而能够大幅度地降低溢流槽10所使用的透气构件24的气孔的堵塞。因此，能够提高透气构件24的耐久性。其结果，采用本发明的实施方式的压铸模具1，能够获得稳定的、高品质的压铸成型品30。
[0068]附图标记说明
[0069]1、压铸模具；2、定模；4、动模；6、模腔；8、横浇道;10、溢流槽;12、浇口 ；14、溢流浇口 ；16、注射套筒；18、浇注系统；20、柱塞；22、凹部；24、透气构件；26、排气通路；28、顶出销；30、压铸成型品；32、排气槽机构。
【权利要求】
1.一种压铸模具，其通过向模腔压入熔融金属来铸造压铸产品，其特征在于， 该压铸模具具有: 定模； 动模，其能够相对于该定模接近以及分离，并且与上述定模一起在它们之间的接合面形成模腔； 溢流槽，其以借助溢流浇口与上述模腔相连通的方式形成于上述定模和上述动模中的至少一者； 多孔的透气构件，其以与上述溢流槽相连接的方式设于上述定模和上述动模中的至少一者，该透气构件能够不使上述溢流槽内的熔融金属通过而使气体透过；以及 排气通路，其一端与该透气构件的与上述溢流槽相反一侧的表面相连通，并且其另一端与上述定模的外部或上述动模的外部相连通。
2.根据权利要求1所述的压铸模具，其中， 上述透气构件具有作为与熔融金属相接触的表面积的流路面积，该流路面积设定为使贯穿流过透气构件的气体的平均流速成为0.2m /秒?1.0m /秒。
3.根据权利要求1所述的压铸模具，其中， 上述透气构件具有作为与熔融金属相接触的表面积的流路面积，该流路面积设定为使贯穿流过透气构件的气体的平均流速成为0.05m /秒?0.2m /秒，该压铸模具还具有排气槽机构，该排气槽机构设为与上述溢流槽相连通，且使溢流槽内的气体不经由上述透气构件而直接排出到外部。
4.根据权利要求1所述的压铸模具，其中， 上述透气构件包含纤维强化金属复合材料或金属粉末烧结体。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的压铸模具，其中， 上述透气构件的平均气孔直径为3 μ m?30 μ m。
6.根据权利要求1?4中任一项所述的压铸模具，其中， 上述透气构件设有多个。
7.根据权利要求1?4中任一项所述的压铸模具，其中， 对上述透气构件设有至少一个上述排气通路。
8.根据权利要求1?4中任一项所述的压铸模具，其中， 在上述溢流槽上还设有至少一个用于将上述压铸产品脱模的顶出销。
9.根据权利要求1?4中任一项所述的压铸模具，其中， 上述熔融金属为铝合金。
【文档编号】B22D17/14GK103517776SQ201280022838
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年2月22日 优先权日:2011年3月11日
【发明者】铃木峰夫, 纳口利彦, 桥本博道 申请人:新东工业株式会社