专利名称：无孔压铸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制造液压机器、汽车等以及各产业领域的构件的无孔压铸装置。
以往压铸装置是将固定模具和可动模具构成的精密模具合模形成模腔，通过向该模腔内充填熔融金属并凝固，可以大量生产铸件表面高精度的高质量铸件的制造装置。其制造工序基本由以下4部分组成。
(1)、将固定模具和可动模具合模，由浇注口浇注熔化的金属(下面称为熔融金属)。
(2)、通过使在套筒内的话塞动作，向模腔内填充压入的熔融金属。
(3)、使熔融金属凝固。
(4)、打开固定模具和可动模具，取出附着在可动模具上的铸件。
其中(2)、(3)是决定铸件质量的最重要的工序，从前一直存在产生气泡和气孔的问题。针对该问题，采取了模具减压法、层流充填法、局部加压法等新方法，能够减少上述产品中所产生的气泡和气孔，提高成品率。例如，模具减压法是通过真空排气手段排除模腔内的气体，以防止由于金属液充分的流动性卷入气体而造成的气泡和气孔。层流充填法是通过活塞的动作，低速进行熔融金属的充填，利用浇注口形状使熔融金属呈层流状态，以防止由于卷入气体而造成的气泡和气孔。并且，在模腔内的熔融金属凝固之前，压入压实栓，对熔融金属增加压力，以防止气泡和气孔。
但是，通过压实栓对熔融金属施加大致恒定的按压力，由于其大小为毁坏开始凝固时熔融金属的气泡和气孔所需要的大小，熔融金属注满模腔内之后，通过压实栓进行按压时，由于熔融金属的注入压力向反方向施加较大的力，使熔融金属挤出模腔之外。因此，以往的做法是等待是熔融金属的注入通道的横浇口部分凝固，再通过压实栓进行按压，这种等待的结果是在模腔内的熔融金属开始了凝固，能产生气泡和气孔。
本发明的目的是提供一种解决上述问题，可抑制产生气泡和气孔的无孔压铸装置。
为解决上述问题，在本发明的无孔压铸装置包括，由固定模具和可动模具构成的模具，和使模具内部呈真空的抽真空通道，和向该模具内部加压的加压装置，在向模具内部充填熔融金属之后，根据熔融金属的凝固状态通过压力控制装置增加加压装置的压力。
由于冷却横浇口部，当向模腔内充填熔融金属之后，横浇口开始凝固，以使该部分的熔融金属先行凝固，在模腔内的熔融金属还没开始凝固时，即根据帕斯卡原理，由能够将均一压力作用于模腔内的熔融金属时开始，即使通过压力装置(压实栓)向模腔内施加较高的压力，由于熔融金属也不会在通过横浇口部分时返流，因此可有效地无遗漏弄破气泡和气孔。
然后，对其他的模腔内的熔融金属，根据先凝固的横浇口部的熔融金属的凝固状态(在熔融金属不返流的范围内)，通过压力装置(压实栓)分段进一步提高模腔内的施加压力，弄破气泡和气孔。
下面说明附图及符号。
图1表示构成本发明实施例的剖视图。
图2表示熔融金属注入时的图。
图3表示注入熔融金属之后压实的图。
图4表示横浇口部的熔融金属在半凝固状态时的压实图。
图5表示最后的压实图。
图6表示随时间增加模腔内的压力的过程图。
其中1——固定模具；2——可动模具；7——抽真空通道；9——加压装置。
下面，用图1～图5说明本发明的实施例1。
图1表示本发明的无孔压铸装置的结构示意图。在图1中，1是固定模具、1a是固定模具的模腔、2是可动模具、2a是可动模具的模腔、3是横浇口、4是套筒、4a是浇注口、5是活塞、5a是柱塞末端、6是强制冷却部、7是抽真空通道、8是强制冷却部的冷却水管道、9是加压装置、9a是气缸、9b是活塞、9c是压实栓、10是横浇口部3的冷却水管道、11是设置了挤压栓的板、11a是在可动模具内配置的可进退的挤压栓、12是底座、13a是射出气缸、13b是增压气缸。
下面，用图1说明本发明的无孔压铸装置的结构。模具是由固定模具1和可动模具2构成，将此合二为一形成模腔1a、2a。还有，可动模具2被固定在安装加压装置9的底座12上，该可动模具2通过图中省略的底座驱动机构，与底座12一起紧密连接或脱离固定模具1。在模腔1a、2a经横浇口部3设置套筒4，可从设置在该套筒4上的浇注口充填熔融金属。并且，套筒4配合可进退的活塞5，由浇注口4a浇注熔融金属之后，通过使该活塞5动作的柱塞未端向模腔1a、2a内压入熔融金属。
另外，在两模具1、2的上部整体构成发挥阀功能的强制冷却部6。该强制冷却部6介于模腔1a、2a和抽真空通道7之间，一般是开通通路，熔融金属灌满1a，2a，阻塞使熔融金属凝固的通路，可有效防止熔融金属侵入抽真空通道7，在可动模具2的分开面形成如图1所示那样的迷宫样的槽，通过冷却水流过相邻的冷却水管道8，使强制冷却部6内部的熔融金属冷却。
并且，在可动模具2一侧的底座12中，可动模具2分开面的相反方向设置朝向模腔1a，2a内部的加压装置9。该加压装置9由图以外的液压注入器向液缸9a注入液压，通过活塞9b向插入底座12及可动模具2的插通孔2c的压实栓9c加压，而且该压实栓9c向模腔1a、2a内部充填的熔融金属加压。
还有，用预先得到加压装置9的控制量和通过压实栓9c向熔融金属加压力的关系，可对模腔1a、2a内的熔融金属按希望的大小加压。特别是按照图6所示那样的时间过程向模腔1a、2a内的熔融金属加压，得到抑制气泡和气孔的效果，具体来说，射出活塞由增压后到0.2秒，与向模腔1a、2a内所注入的熔融金属的增压压力相同为80Mpa的压实压力、射出活塞由增压后0.2秒开始到1.2秒后为止，由于横浇口部3为半凝固状态，因此，以熔融金属不压回的大小为150Mpa的压实压力，并且由射出活塞增压后1.2秒开始到12秒后为止，由于横浇口3凝固，所以为300Mpa的压实压力。
下面，说明无孔压铸装置的动作。首先，由浇注口4a注入熔融金属之后，由抽真空通道7开始使用图中省略的真空注入器，边排除模腔1a、1b内部的气体，边使射出气缸13a动作，通过柱塞末端5a，使熔融金属通过横浇口3压入模腔1a、2a内。即向模腔1a、2a内充填熔融金属，在进入强制冷却部6内的熔融金属凝固之后，使增压气缸13b动作，向模腔1a、2a内的熔融金属施加80Mpa的压力。与此同时，横浇口部3的熔融金属呈半凝固状态0.2秒后，通过压实栓9c进行加压。作为压力的大小，以模腔1a、2a内的熔融金属不返回为准，与通过增压气缸13b使增加压力相同的80Mpa压实栓9c的加压装置9动作。
接着，横浇口部3的熔融金属由呈半凝固状态的增压开始0.2秒之后通过压实栓9c施加压力为150Mpa，由横浇口部3的熔融金属呈凝固状态开始加压1.2秒之后，以通过压实栓9c的施加压力为300MPa，向模腔1a、2a内的熔融金属加压。
这样，向模腔1a，2a内注入的熔融金属不返回那样，根据横浇口部3的熔融金属的凝固状态，通过压实栓9c进行加压，可极其有效地弄破在模腔内产生的气泡和气孔，能够制造高密度的铸造品。
在模腔1a、1b内的熔融金属凝固之后，停止用加压装置及加压气缸的加压，底座驱动机构动作，使可动模具脱离固定模具。然后，顶住完成了的铸件，从可动模具中取出挤压栓11a。
特别是本实施例预先用确认随时间而凝固的熔融金属的凝固状态，不需要检测模腔内的压力状态，可只按时间控制由加压装置9产生的加压力。
本发明如以上说明的那样，通过压实栓可改变施加压力，由于配合模腔内的熔融金属的凝固状态来加压，能够抑制气泡和气孔的产生。
权利要求
1.一种无孔压铸装置包括，由固定模具和可动模具构成的模具，和使模具内部呈真空的抽真空通道，和向该模具内部加压的加压装置，其特征在于在向模具内部充填熔融金属之后，在通过所述加压装置加压凝固的熔融金属的无孔压铸装置中设置控制通过所述加压装置的压力的压力控制装置，根据熔融金属的凝固状态增加该压力。
2.一种无孔压铸装置包括，由固定模具和可动模具构成的模具，和使模具内部呈真空的抽真空通道，和向该模具内部加压的加压装置，其特征在于在通过导入熔融金属的横浇口部分向模具内部充填熔融金属之后，在通过所述加压装置加压凝固熔融金属的无孔压铸装置中设置控制通过所述加压装置的压力的压力控制装置和冷却所述横浇口部分的冷却装置，根据所述横浇口部分的熔融金属的凝固状态增加该压力。
全文摘要
一种无孔压铸装置包括由固定模具1及可动模具2构成的模具,和通过抽真空通道7将模具内部抽真空的抽真空装置,和向该模具1、2内部加压的加压装置9,在向模具1、2内部充填熔融金属时,通过压力控制装置,根据熔融金属的凝固状态增加加压装置9的压力,利用该装置能抑制铸造品中产生的气泡和气孔。
文档编号B22D17/32GK1253051SQ9912203
公开日2000年5月17日 申请日期1999年10月26日 优先权日1998年10月30日
发明者前田武夫 申请人:株式会社岛津制作所