压铸用注射装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供抑制初始凝固片向铸件的混入且抑制铸件皱纹的产生的压铸用注射装置。实施方式的压铸用注射装置(1)具备：被供给熔融金属(M1)的套筒(30)；在与接触熔融金属(M1)的套筒(30)的内表面之间具有间隙的第一柱塞头(41a)；以及与第一柱塞头(41a)一起滑动、且设置于比第一柱塞头(41a)更靠熔融金属(M1)的挤出方向后方的第二柱塞头(41b)。套筒(30)具备将在第一柱塞头(41a)与第二柱塞头(41b)之间被捕捉到的凝固片(M2a)向外部排出的排出口(32)。第二柱塞头(42b)滑动至排出口(32)，由此经由排出口(32)将凝固片(M2a)排出到套筒(30)的外部。
【专利说明】
压铸用注射装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及压铸用注射装置。【背景技术】
[0002]压铸用注射装置中，当向圆筒状的柱塞套筒供给熔融金属后，柱塞头在柱塞套筒内前进，由此向金属模具的型腔内注射该熔融金属。当向柱塞套筒供给熔融金属时，与柱塞套筒接触的熔融金属被冷却，从而凝固。因此，在接触熔融金属的柱塞套筒的内表面形成初始凝固片。当柱塞头在柱塞套筒内前进时，若该初始凝固片从柱塞套筒剥离，并和熔融金属一起被向金属模具的型腔内注射，则会成为铸造缺陷。
[0003]在日本特开2000-263209号公报中，公开了具有由内部前端和外部前端所构成的双重构造的柱塞头。在由内部如2而注射不含有初始减固片的fe融金属后，由外部如2而向退避兜部注射含有初始凝固片的熔融金属。通过这样的结构，抑制了初始凝固片向铸件的混入。
[0004]关于压铸用注射装置，发明人发现了以下的课题。
[0005]如上述那样，在日本特开2000-263209号公报所公开的压铸用注射装置中，每当制造一个铸件时，利用内部前端和外部前端分两次对保持于柱塞套筒的熔融金属进行注射。
[0006]因此，有在由内部前端注射出的熔融金属与由外部前端注射出的熔融金属之间的界面会产生所谓的铸件皱纹的问题。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述情况而完成的，其提供能够抑制初始凝固片向铸件的混入并能够抑制铸件皱纹的产生的压铸用注射装置。
[0008]本发明的一个方式的压铸用注射装置具备:[〇〇〇9]套筒，该套筒被供给熔融金属；
[0010]第一柱塞头，在上述套筒的接触所述熔融金属的内表面与该第一柱塞头之间具有间隙；以及
[0011]第二柱塞头，该第二柱塞头与上述第一柱塞头一起滑动，并且设置于比上述第一柱塞头更靠上述熔融金属的挤出方向后方的位置，
[0012]上述套筒具备将在上述第一柱塞头与上述第二柱塞头之间被捕捉到的凝固片排出到外部的排出口，[〇〇13] 通过使上述第二柱塞头滑动至上述排出口，从而经由上述排出口将上述凝固片排出到上述套筒的外部。
[0014]在本发明的一个方式的压铸用注射装置中，后方的第二柱塞头与具有间隙的第一柱塞头一起前进，由此在两者之间捕捉了凝固片，并且将捕捉到的凝固片从排出口向套筒的外部排出。因此，能够抑制初始凝固片向铸件的混入。并且，每当制造一个铸件时，由于仅注射一次熔融金属，所以能够抑制铸件皱纹的产生。即，能够抑制初始凝固片向铸件的混入，且能够抑制铸件皱纹的产生。
[0015]优选为:上述排出口是上述套筒中的挤出方向后方的开口端部，上述第二柱塞头通过上述开口端部而后退至上述套筒的外部，由此将上述凝固片排出至上述套筒的外部。 能够以简易的结构高效地对捕捉到的凝固片进行回收。
[0016]并且，优选为:还具备固定上述第一柱塞头以及上述第二柱塞头的柱塞杆。能够以简易的结构使第二柱塞头与第一柱塞头一起前进。[〇〇17]优选为:在上述第一柱塞头与上述第二柱塞头之间还具备保护板，该保护板保护上述柱塞杆，使得上述柱塞杆不会接触到通过上述间隙后的熔融金属。通过这样的结构，能够抑制柱塞杆因通过间隙后的熔融金属的热量而变形。
[0018]根据本发明，可提供能够抑制初始凝固片向铸件的混入并能够抑制铸件皱纹的产生的压铸用注射装置。
[0019]通过参照并不用于限制本发明的例子的添加附图，并通过以下的详细的说明，本发明的其它特征、目的、优点会变得更加清楚。【附图说明】
[0020]图1是使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸装置的示意剖视图。
[0021]图2是图1的I1-1I剖视图。[〇〇22]图3是图1的II1-1II剖视图。
[0023]图4是用于说明使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸方法的示意剖视图。
[0024]图5是用于说明使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸方法的示意剖视图。
[0025]图6是用于说明使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸方法的示意剖视图。
[0026]图7是用于说明使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸方法的示意剖视图。【具体实施方式】
[0027]以下，参照附图对应用了本发明的具体的实施方式详细地进行说明。其中，本发明并不限定于以下的实施方式。并且，为了明确说明，适当地简化了以下的记载以及附图。 [〇〇28](第一实施方式)
[0029]首先，参照图1，对使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸装置进行说明。图1是使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸装置的示意剖视图。如图1所示， 压铸装置具备动模10、定模20、以及注射装置1。此处，本发明的第一实施方式的注射装置1 是压铸用的注射装置，其具备柱塞套筒30、柱塞头41、柱塞杆42、保护板43、以及驱动源50。
[0030]此外，当然，图1所示的右手系xyz坐标用来便于说明构成要素的位置关系。图1中的xy平面构成水平面，z轴方向是铅垂方向。更具体而言，z轴的正方向是铅垂上方。
[0031]动模10是能够沿X轴方向以滑动的方式进行移动的模具。另一方面，定模20是固定于压铸装置的模具。动模10向X轴方向的正方向移动，由此抵接于定模20,而在动模10与定模20之间形成有与欲铸造的产品形状相对应的型腔11。[〇〇32]向该型腔11填充熔融金属Ml来铸造产品。而且，动模10向x轴方向的负方向移动， 由此与定模20分离，从而能够取出铸造的产品。[〇〇33]动模10、定模20例如优选由热压金属模具用的合金工具钢材等构成。
[0034]如图1所示，在定模20形成有具有与x轴平行的中心轴的圆筒状的贯通孔。在该贯通孔嵌合有柱塞套筒30。在柱塞套筒30的动模10侧(x轴方向的负方向侧)的端部上表面，设有用于使熔融金属Ml向型腔11流入的开口部。而且，定模20与柱塞套筒30之间的间隙成为从上述开口部至型腔11的浇道21。
[0035]柱塞套筒30是具有与x轴平行的中心轴的圆筒状的部件。如上述那样，柱塞套筒30 嵌合于定模20的贯通孔。柱塞套筒30被供给熔融金属Ml。在柱塞套筒30的后方(x轴方向的正方向侧)的上表面，形成有用于向柱塞套筒30注入熔融金属Ml的浇口 31。例如使用铸勺 (未图示)等，从浇口 31向柱塞套筒30内注入熔融金属Ml。[〇〇36]柱塞套筒30例如优选由热压金属模具用的合金工具钢材等构成。[〇〇37] 柱塞头41能够利用驱动源50而在柱塞套筒30内沿x轴方向滑动。柱塞头41从柱塞套筒30的后端部向x轴方向的负方向滑动，由此来将已被注入柱塞套筒30内的熔融金属Ml 向型腔11注射。[〇〇38] 柱塞杆42是具有与x轴平行的中心轴的棒状部件。柱塞杆42将柱塞头41连结于驱动源50。[〇〇39] 本实施方式的柱塞头41具备第一柱塞头41a和第二柱塞头41b。第一柱塞头41a是与柱塞套筒30内的熔融金属Ml直接接触的圆柱状的部件。第二柱塞头41b是被设置为比第一柱塞头41a更靠熔融金属Ml的挤出方向(x轴负方向)的后方的圆盘状的部件。[0〇4〇] 第一柱塞头41a固定于柱塞杆42的前端，第二柱塞头41b也固定于柱塞杆42。因此， 第一柱塞头41a以及第二柱塞头41b能够以简易的结构而利用驱动源50在柱塞套筒30内沿x 轴方向同时滑动。[〇〇411 此外，第一柱塞头41a以及第二柱塞头41b只要是能够在柱塞套筒30内沿x轴方向同时滑动的结构即可。例如，第一柱塞头41a和第二柱塞头41b也可以是经由各自的柱塞杆而与分别的驱动源连结且被控制为同时滑动的结构。[〇〇42]此处，图2是图1的I1-1I剖视图，是第一柱塞头41a的横剖视图。如图1、图2所示，第一柱塞头41a在其与接触熔融金属Ml的柱塞套筒30的内表面之间具有间隙G。[0〇43]图1、图2所不的例子中，在第一柱塞头41a的下侧一半，第一柱塞头41a的外径比柱塞套筒30的内径小。因此，在第一柱塞头41a与柱塞套筒30之间形成有间隙G。[〇〇44]另一方面，在第一柱塞头41a的上侧一半，第一柱塞头41a的外径与柱塞套筒30的内径一致。即，第一柱塞头41a与柱塞套筒30接触。[〇〇45]第二柱塞头41b与第一柱塞头41a—起前进，由此来挤出熔融金属Ml，并使形成于柱塞套筒30的内表面的初始凝固片M2a通过第一柱塞头41a的间隙G。然后，在第一柱塞头 41a与第二柱塞头41b之间对通过间隙G后的初始凝固片M2a进行捕捉。[〇〇46]具体而言，第一柱塞头41a前进，由此向x轴负方向推挤熔融金属Ml。此时，形成于柱塞套筒30的内表面的初始凝固片M2a不会被第一柱塞头41a剥离，且通过第一柱塞头41a 的间隙G。这样，通过在第一柱塞头41a设置间隙G，能够抑制初始凝固片M2a因第一柱塞头41a的滑动而被剥离。[〇〇47]另外，第二柱塞头41b与第一柱塞头41a—起前进，由此利用第二柱塞头41b将通过第一柱塞头41a的间隙G后的初始凝固片M2a剥离。而且，在第一柱塞头41a与第二柱塞头41b 之间对被剥离后的初始凝固片M2a进行捕捉。另外，在第一柱塞头41a以及第二柱塞头41b后退时，从柱塞套筒30的开口端部32将捕捉到的初始凝固片M2a排出。因此，能够抑制初始凝固片M2a向铸件的混入。并且，在第一柱塞头41a与第二柱塞头41b之间被捕捉到的初始凝固片M2a也不会积蓄而使得无法回收。而且，在本实施方式中，开口端部32兼作为被捕捉到的初始凝固片M2a的排出口。因此，不需要从新设置排出口，而以简易的结构就能够排出初始凝固片M2a。[〇〇48]间隙G的尺寸优选是0.5?0.7mm左右。若间隙G过窄，则形成于柱塞套筒30的内表面的初始凝固片M2a会因第一柱塞头41a的滑动而被剥离，从而有可能混入铸件。另一方面， 若间隙G过宽，则通过间隙G的熔融金属Ml的量增加，使得成品率降低。[〇〇49]保护板43是保护柱塞杆42使之不会接触到通过第一柱塞头41a的间隙G后的熔融金属Ml的板状部件。保护板43设于第一柱塞头41a与第二柱塞头41b之间。
[0050]此处，图3是图1的II1-1II剖视图，是保护板43以及柱塞杆42的剖视图。并且，图2 中也以虚线表示了保护板43以及柱塞杆42。如图2、图3所示，保护板43设置于比柱塞杆42更靠下侧、且比间隙G更靠上侧的位置。因此，能够保护柱塞杆42使之不会接触到通过第一柱塞头41a的间隙G后的熔融金属Ml。即，能够抑制柱塞杆42因通过间隙G后的熔融金属Ml的热量而产生变形。[〇〇511换言之，由第一柱塞头41a、第二柱塞头41b、以及柱塞套筒30所围起的空间被保护板43分隔为上下两个空间。被保护板43分隔出的上侧的空间是由第一柱塞头41a、第二柱塞头41b、柱塞套筒30、以及保护板43所分隔出的密闭空间，在内部收容有柱塞杆42。由保护板 43分隔出的下侧的空间经由间隙G而与第一柱塞头41a的外部连通。[〇〇52]此外，优选设置有保护板43，但也可以不设置保护板43。[〇〇53]如上所述，在第一实施方式的压铸用注射装置中，柱塞头41具备第一柱塞头41a和第二柱塞头41b，第一柱塞头41a在其与接触熔融金属Ml的柱塞套筒30的内表面之间具有间隙G，第二柱塞头41b设置于比第一柱塞头41a更靠熔融金属Ml的挤出方向的后方。[〇〇54]第二柱塞头41b与第一柱塞头41a—起前进，由此来挤出熔融金属Ml，并使形成于柱塞套筒30的内表面的初始凝固片M2a通过第一柱塞头41a的间隙G。而且，在第一柱塞头 41a与第二柱塞头41b之间对通过间隙G后的初始凝固片M2a进行捕捉。另外，从柱塞套筒30 的开口端部32将被捕捉到的初始凝固片M2a排出。因此，能够抑制初始凝固片M2a向铸件的混入。
[0055]并且，在第一实施方式的压铸用注射装置中，第二柱塞头与第一柱塞头一起前进， 每当制造一个铸件时，仅注射一次熔融金属Ml。因此，能够抑制铸件皱纹的产生。
[0056]S卩，在第一实施方式的压铸用注射装置中，能够抑制初始凝固片向铸件的混入，并能够抑制铸件皱纹的产生。[〇〇57]接下来，参照图4?图7,对使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸方法进行说明。图4?图7是用于说明使用了本发明的第一实施方式的注射装置的压铸方法的示意剖视图。
[0058]首先，如图4所示，在使柱塞头41在柱塞套筒30内后退的状态下，使图1所示的动模 10抵接于定模20,从而形成型腔11。然后，利用铸勺(未图示)等，从浇口 31向柱塞套筒30内注入规定量的熔融金属Ml。此时，在接触熔融金属Ml的柱塞套筒30的内表面形成初始凝固片 M2a。[〇〇59]接下来，如图5、图6所示，使柱塞头41在柱塞套筒30内前进，从而向型腔11内注射熔融金属Ml。图5表示注射中途的状态。图6表示注射结束时的状态。以高速使柱塞头41前进，由此能够一边对熔融金属Ml进行加压一边将其填充于型腔11内。当熔融金属Ml在型腔 11内凝固后，使动模10从定模20分离，并取出铸造后的产品。
[0060] 此处，柱塞头41具备第一柱塞头41a和第二柱塞头41b，第一柱塞头41a在其与接触恪融金属Ml的柱塞套筒30的内表面之间具有间隙G，第二柱塞头4lb设置于比第一柱塞头 41a更靠熔融金属Ml的挤出方向的后方。[〇〇61] 如图5、图6所示，第一柱塞头41a前进，由此向x轴负方向挤压熔融金属Ml，并且形成于柱塞套筒30的内表面的初始凝固片M2a通过间隙G。这样，通过在第一柱塞头41a设置间隙G，能够抑制初始凝固片M2a因第一柱塞头41a的滑动而被剥离。[〇〇62]另外，如图5、图6所示，利用与第一柱塞头41a—起前进的第二柱塞头41b将通过第一柱塞头41a的间隙G后的初始凝固片M2a从柱塞套筒30的内表面剥离。然后，在第一柱塞头 41a与第二柱塞头41b之间对作为被剥离后的初始凝固片M2a的剥离凝固片M2b进行捕捉。 [〇〇63] 最后，如图7所示，使第二柱塞头41b通过柱塞套筒30的开口端部32，并使之后退至柱塞套筒30的外部。此时，第一柱塞头41a优选其一部分从柱塞套筒30的开口端部32露出。 由此，在第一柱塞头41a与第二柱塞头41b之间被捕捉到的大致全部的剥离凝固片M2b经由柱塞套筒30的开口端部32向外部排出。因此，能够抑制初始凝固片M2a向铸件的混入。并且， 在第一柱塞头41a与第二柱塞头41b之间被捕捉到的剥离凝固片M2b也不会积蓄而使得无法回收。[〇〇64]在排出剥离凝固片M2b之后，使第一柱塞头41a和第二柱塞头41b前进，从而收容于柱塞套筒30内。
[0065]每当制造一个铸件时，反复进行使用图4?图7说明的以上的动作。
[0066]这样，在使用了第一实施方式的注射装置的压铸方法中，利用在与柱塞套筒30的内表面之间具有间隙G的第一柱塞头41a来挤出熔融金属Ml。此时，形成于柱塞套筒30的内表面的初始凝固片M2a通过第一柱塞头41a的间隙G。而且，利用设置于比第一柱塞头41a更靠熔融金属Ml的挤出方向的后方的第二柱塞头41b，对通过间隙G后的初始凝固片M2a进行捕捉。另外，从柱塞套筒30的开口端部32将被捕捉到的初始凝固片M2a向外部排出。因此，能够抑制初始凝固片M2a向铸件的混入。并且，每当制造一个铸件时，由于仅注射一次熔融金属Ml，所以能够抑制铸件皱纹的产生。即，能够抑制初始凝固片向铸件的混入，并能够抑制铸件皱纹的产生。
[0067]此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离主旨的范围内能够适当地进行变更。
[0068]例如，排出口也可以设于套筒的开口端部附近的下侧等。
[0069]并且，被捕捉到的初始凝固片(剥离凝固片)的排出动作不需要一定在每次的铸造中进行，例如也可以构成为在两次的铸造中进行一次排出。
[0070]根据以上的本发明的说明，可知能够对本发明进行各种各样的变形。不将这样的变形看做是脱离本发明的思想以及范围，并且，对于所有本领域技术人员而不言而喻的那样的改进包括在以下的权利要求书的范围内。
【主权项】
1.一种压铸用注射装置，其中，具备:套筒，该套筒被供给熔融金属；第一柱塞头，在所述套筒的接触所述熔融金属的内表面与该第一柱塞头之间具有间 隙；以及第二柱塞头，该第二柱塞头与所述第一柱塞头一起滑动，并且设置于比所述第一柱塞 头更靠所述熔融金属的挤出方向后方的位置，所述套筒具备将在所述第一柱塞头与所述第二柱塞头之间被捕捉到的凝固片排出到 外部的排出口，通过使所述第二柱塞头滑动至所述排出口，从而经由所述排出口将所述凝固片排出到 所述套筒的外部。2.根据权利要求1所述的压铸用注射装置，其中，所述排出口是所述套筒中的挤出方向后方的开口端部，所述第二柱塞头通过所述开口端部而后退至所述套筒的外部，由此将所述凝固片排出 至所述套筒的外部。3.根据权利要求1或2所述的压铸用注射装置，其中，还具备固定所述第一柱塞头以及所述第二柱塞头的柱塞杆。4.根据权利要求3所述的压铸用注射装置，其特征在于，在所述第一柱塞头与所述第二柱塞头之间还具备保护板，该保护板保护所述柱塞杆， 使得所述柱塞杆不会接触到通过所述间隙后的熔融金属。
【文档编号】B22D17/20GK105964972SQ201610136012
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】安孙子由太
【申请人】丰田自动车株式会社