压铸套筒的翻新方法和翻新的压铸套筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将铝合金等的有色金属的熔液注射到压铸模具中的压铸套筒的翻新方法、和翻新的压铸套筒。
【背景技术】
[0002]在压铸机中，向套筒供给熔融金属(熔液)，利用在套筒内滑动的冲头，将熔液注射到与套筒连通的模具型腔内，使熔液冷却固化而制造压铸品。因此，在套筒的内面，会因熔液而发生熔损，或因冲头的滑动导致磨耗发生。若套筒的内面因熔损和磨耗导致损伤，则熔液侵入到套筒与冲头之间，套筒的滑动阻力增大，注射速度降低，因此制品品质降低。若为了减小套筒与冲头的滑动阻力或防止咬合而使用大量的润滑剂，则容易发生气体夹带到熔液内等的杂质混入，招致制品品质的降低。
[0003]为了减少套筒内面的熔损和磨耗，一直以来提出的是在金属制外筒内，通过热套而嵌装有陶瓷制内筒的复合结构的压铸用套筒。例如，日本特开平7-246449号公开有一种压铸用套筒，其是在由Fe-N1-Co系合金这样的高强度低热膨胀性金属构成的外筒内，热套有由氮化硅、塞隆陶瓷(硅铝氧氮陶瓷)等的陶瓷构成的内筒的压铸用套筒，其中，所述高强度低热膨胀性金属的20?300°C的平均热膨胀系数为I X 10 6?5 X 10 6/°C，20?600°C的平均热膨胀系数为5X10 6/°C以上。利用这种结构的压铸用套筒，能够得到外筒与内筒的坚固的热套结构，借助优异的注射稳定性(耐熔损性、耐磨耗性、耐热性、熔液保温性和抗咬合性)而能够达成制品的品质的稳定化。另外，因为利用陶瓷制的内筒能够将润滑剂减少到以往的大约1/4，所以不仅可抑制烟气的发生，而且可使套筒及冲头长寿命化。
[0004]日本特开平9-108811号公开有一种压铸用套筒，其是在添加有一种以上的析出强化元素的Fe-N1-Co系合金所构成的套筒外筒内，热套有由氮化硅、塞隆陶瓷等的陶瓷构成的套筒内筒的压铸用套筒，其中，使氟树脂、石墨或二硫化钼的减摩材料介于套筒外筒与套筒内筒之间。通过介入减摩材料，热套后的套筒外筒与套筒内筒的残余应力减小，能够防止套筒使用中的套筒内筒前端的破裂，能够达成套筒内筒的长寿命化。
[0005]日本特开2002-192320号公开有一种压铸用套筒，其是在由SKD61这样的热模用钢构成的外筒的内面嵌装有内筒的压铸用套筒，其中，将与熔融金属接触的内筒，分成处于注射口侧的前端构件和处于其后方的后方构件，由Fe-Ni系合金这样的高强度低热膨胀性金属或是其与氮化硅陶瓷粒子的复合材料形成所述前端构件，以塞隆陶瓷形成所述后方构件。
[0006]上述现有技术的压铸用套筒，均是用陶瓷形成内筒整体或一部分，因此耐熔损性、耐磨耗性、耐热性及抗咬合性优异，能够达成长寿命化。尽管如此，因为内筒还是会随着时间失衡而消耗，所以使用一定期间后便被废弃。
[0007]本发明者们，为了再利用通过加热而除去(热拆除)旧内筒之后的外筒，而研究在其中热套新的内筒。但是，若使用如此翻新的压铸用套筒进行成形，则套筒随着冲头的移动而相应地振动，套筒内的熔液的液面摇晃，可知发生成形不良。
[0008]对于成形不良的原因锐意研究的结果发现，若将旧内筒热拆除后热套新的内筒，则外筒的外周面的正圆度[deviat1n from roundness,以2个同心的几何学的圆夹隔圆形形体时，以同心圆的间隔达到最小时的2个圆的半径的差表示(JIS B 0621)]比热拆除前稍微变大，若将该套筒装配在压铸机上，则在压铸机的保持构件与套筒外筒的外周面之间会产生一点点隙间，于是套筒振动。虽然正圆度劣化原因未必明确，但推定是因为外筒内热套的各个内筒并不具有相同的外周面加工精度，所以从新的内筒受到的外筒的应力的分布与以前不同，从而使外筒发生变形。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的目的在于，提供一种在通过热套在金属制外筒内粘合陶瓷制内筒而成的压铸用套筒中，一边将外筒的外周面的正圆度确保得十分小一边使其翻新的方法，和通过这一方法翻新的压铸用套筒。
[0010]翻新上述热套式压铸用套筒时，对于更换陶瓷制内筒，同时也要防止金属制外筒的外周面的正圆度变大的方法锐意研究，结果发现:本发明者们为了在热套式的压铸用套筒中除去因内筒的更换而发生的外筒的外周面的变形，在热套新内筒之前或之后的外筒的外周面，通过镀敷法、喷镀法、堆焊法等形成扩径层，接着将所述扩径层磨削成圆筒状外形即可，从而想到本发明。
[0011]S卩，使在金属制外筒内热套有陶瓷制内筒的压铸用套筒翻新的本发明的方法，其特征在于，从所述外筒热拆除下使用过的内筒之后，在所述外筒内热套新的内筒之前或后，在所述外筒的外周面形成扩径层，在所述外筒内装配上所述新的内筒之后，将所述扩径层加工成圆筒状外形。
[0012]所述扩径层优选为镀层、喷镀层或堆焊层。所述扩径层更优选为硬质金属的镀层。所述镀层优选为Cr镀层或Ni镀层。
[0013]将使用过的旧的内筒热拆除后的所述外筒的外周面有Cr镀层或Ni镀层时，优选在除去所述Cr镀层或所述Ni镀层之后，再形成新的Cr镀层或Ni镀层。除去前的Cr镀层或Ni镀层，是由上次的翻新工序形成的。
[0014]所述扩径层是硬质金属的镀层时，优选在热套有新的内筒后的所述外筒的外周面形成所述镀层。
[0015]所述扩径层是喷镀层或堆焊层时，优选在热套新的内筒之前的所述外筒的外周面形成所述喷镀层或堆焊层。
[0016]第二次以后的翻新时，优选在除去旧的扩径层之后再形成新的扩径层。
[0017]所述外筒用金属优选为从20 °C至300 °C的平均热膨胀系数为I X 10 6?5X10 6/°C，从20°C至600°C的平均热膨胀系数为5X 10 6/°C以上的高强度低热膨胀性金属O
[0018]优选所述外筒用金属的20°C?500°C的温度下的抗拉强度为590MPa以上。
[0019]所述外筒用金属优选为在Fe-N1-Co系合金中添加有一种以上的析出强化元素的金属。
[0020]形成所述内筒的陶瓷优选为氮化硅质烧结体。更优选为氮化硅或塞隆陶瓷。
[0021]由上述方法翻新的本发明的压铸用套筒，其特征在于，在所述外筒的外周面残留有镀层、喷镀层或堆焊层。
[0022]使金属制外筒内热套有陶瓷制内筒的压铸用套筒翻新时，从外筒热拆除下旧的内筒后，在外筒内热套新的内筒之前或之后，在外筒的外周面形成扩径层，在外筒内装配上新的内筒之后，将扩径层加工成圆筒状外形，由此能够实质上不减小外筒的外径而使其外周面回归圆筒状外形。另外，因为进行面向扩径层的形成和圆筒状外形的加工，所以，即使经过一次翻新而外筒的外径有所减少，其程度也非常小，从而能够反复翻新，直至外筒的尺寸变得与压铸机的保持构件的尺寸不符。反复使用的外筒因为寿命变长，所以从削减成本和保护资源及环境的观点出发而优选。根据具有这样的特征的本发明的方法，能够达成即使反复翻新，装配到压铸机上时也不会发生游隙(力'夕)的套筒。
【附图说明】
[0023]图1是表示适用本发明的翻新方法得到的压铸用套筒的第一例的剖面图。
[0024]图2是表不图1的压铸用套筒的分解剖面图。
[0025]图3是表示构成图1的压铸用套筒的外筒和内筒的分解剖面图。
[0026]图4是表示氮化硅和高强度低热膨胀性金属的从100°C至700°C的热膨胀系数的标绘图。
[0027]图5是表示适用本发明的翻新方法得到的压铸用套筒的第二例的剖面图。
[0028]图6是表示应用本发明的翻新方法得到的压铸用套筒的第三例的剖面图。
[0029]图7是表示应用本发明的翻新方法得到的压铸用套筒的第四例的剖面图。
[0030]图8是表示应用本发明的翻新方法得到的压铸用套筒的第五例的剖面图。
[0031]图9是表示应用本发明的翻新方法得到的压铸用套筒的第六例的剖面图。
[0032]图10是表示本发明的压铸用套筒的翻新方法的第一工序和流程图。
[0033]图11是表示本发明的压铸用套筒的翻新方法的第二工序的流程图。
[0034]图12是表示未翻新的压铸用套筒的剖面图。
[0035]图13是表示本发明的压铸用套筒的翻新方法的全部工序的第一例的流程图。
[0036]图14是表示本发明的压铸用套筒的翻新方法的全部工序的第二例的流程图。
【具体实施方式】
[0037]以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式，但本发明当然不会限定于此。关于各实施方式的说明，除非特别指出，否则也能够应用于其他的实施方式。
[0038][I]压铸用套筒
[0039](A)第一例
[0040](a)套筒的构造
[0041]图1?图3表示应用了本发明的翻新方法的压铸用套筒的第一例。在图1中，直线A-A表示翻新的套筒I的中心轴线。以下同。该压铸用套筒I由外筒11和通过热套而固着在外筒11内的内筒12构成。在外筒11的前端部11a，通过热套而固着有用于固定在压铸机上的前端环构件2，在外筒11的后端面11b，由螺钉31固定有后端环构件3。在外