JP2005028429A

JP2005028429A - Metal die-cast forming apparatus and forming method

Info

Publication number: JP2005028429A
Application number: JP2003272609A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Ono; 慎介大野; Norio Ono; 徳郎大野
Original assignee: MORIYAMA GIKEN KK
Current assignee: MORIYAMA GIKEN KK
Priority date: 2003-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: JP4137734B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal die-cast forming apparatus and its forming method with which a high quality formed product can continuously and efficiently be produced. <P>SOLUTION: This apparatus is provided with a sleeve 3 having a cylinder part for making molten state from the tip end part by heating and melting an inserted bar-like forming base metal 9S and a pouring hole 32 opened upward, a die composed of a movable die part 2 and a fixed die part 1 formed as a die cavity communicating with the pouring hole 32 of the sleeve 3 and a forming metal inserting/removing means 5 for inserting/removing the bar-like forming base metal 9S to the sleeve 3. Successively, the position of the bar-like forming base metal 9S is adjusted with the forming metal inserting/removing means 5, and after matching the surface of the molten forming base metal 9S in the pouring hole 32 of the sleeve 3 with the opening hole surface of the pouring hole 32, the die parts 1, 2 are clamped and the forming raw metal is filled up into the die cavity. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、セラミック・スリーブ内で成形素材を溶解して金型に圧入することができる金属ダイキャスト成型装置および成型方法に関する。 The present invention relates to a metal die cast molding apparatus and a molding method capable of melting a molding material in a ceramic sleeve and press-fitting it into a mold.

金属ダイキャスト成型は、古くから知られた金属成型手法であり、金属ダイキャスト成型については、下記特許文献１に示されるようなダイキャスト成型方法が知られている。 Metal die-cast molding is a metal molding technique that has been known for a long time, and a die-cast molding method as shown in Patent Document 1 below is known for metal die-cast molding.

下記特許文献１に記載されているように、従来の金属ダイキャスト成型方法として、溶融状態の成型素材（以下、溶湯という）を保持する手段と、型キャビティへ溶湯を射出する手段とを一体に設けたホットチャンバー方式と、両手段が個別に離れて設けられているコールドチャンバー方式が知られている。 As described in Patent Document 1 below, as a conventional metal die casting molding method, a means for holding a molten molding material (hereinafter referred to as molten metal) and a means for injecting molten metal into a mold cavity are integrated. There are known a hot chamber system provided and a cold chamber system in which both means are separately provided.

ホットチャンバー方式は、溶湯の酸化を抑制できるので、酸化物の巻込みは少ないが、成型作業時に溶湯が常時接触しているグースネック部やノズル部は、その溶湯に侵されてはならないとういう問題があった。従って、成型素材やその鋳造条件等においてコールドチャンバー方式と比較して制約が多かった。 The hot chamber method can suppress the oxidation of the molten metal, so there is little oxide entanglement, but the gooseneck part and nozzle part where the molten metal is always in contact during molding work must not be affected by the molten metal was there. Therefore, there are many restrictions on the molding material and its casting conditions as compared with the cold chamber method.

コールドチャンバー方式は、構造上、溶湯の射出圧や射出速度を高めることは可能であるが、メタルポンプなどを用いて溶解炉からシリンダへ溶湯を移送しても、シリンダに入った溶湯は空気に接触し、その結果、成型素材中に酸化物が発生したり、シリンダ内で溶湯の温度が低下する。さらに、プランジャーチップで溶湯を型キャビティ内に充填する際に、シリンダ内の溶湯にシリンダ内に存在する空気が混入されて型キャビティに充填される等の問題があった。
特開２００１−２３９３５４号公報 Although the cold chamber method can structurally increase the injection pressure and injection speed of the molten metal, even if the molten metal is transferred from the melting furnace to the cylinder using a metal pump, the molten metal that has entered the cylinder is converted into air. As a result, oxides are generated in the molding material, and the temperature of the molten metal decreases in the cylinder. Furthermore, when the molten metal is filled into the mold cavity with the plunger tip, there is a problem that air in the cylinder is mixed with the molten metal in the cylinder to fill the mold cavity.
JP 2001-239354 A

このような従来のホットチャンバー方式においては、溶湯をグースネック部やノズル部を通過させるように構成されているので、構造が複雑であり、かつ、流路の溶湯に対する耐熱・耐蝕性および剛性をどのように保持させるかという問題があった。 In such a conventional hot chamber system, since the molten metal is configured to pass through the gooseneck portion and the nozzle portion, the structure is complicated, and the heat resistance / corrosion resistance and rigidity of the flow channel with respect to the molten metal are determined. There was a problem of how to hold.

また、シリンダやプランジャーチップが少し摩耗しただけで、プランジャーチップの作動時に両者間に挟まった溶湯が直ちに凝固し、それが原因でプランジャーチップの作業条件が乱されたりプランジャーチップの移動時に相手シリンダを損傷したりする等の問題があった。 In addition, even if the cylinder or plunger tip is worn slightly, the molten metal sandwiched between the two during operation of the plunger tip will immediately solidify, which may disturb the working conditions of the plunger tip or move the plunger tip. There was a problem that sometimes the counterpart cylinder was damaged.

また、従来のダイカスト方式は、作業時に溶湯を常時空気や、場合によっては燃焼炎に曝された状態で溶融状態を保つ必要があった。そのために溶湯に酸素や、水分が分解して生じる水素の混入は避け難く、型キャビティ内へ充填された溶湯が凝固する際に、それらが成型製品内に放出されて成型製品の欠陥となることが多かった。 Further, the conventional die casting method needs to keep the molten state in a state where the molten metal is always exposed to air or, in some cases, to a combustion flame during work. For this reason, it is difficult to avoid mixing oxygen and hydrogen generated by the decomposition of water into the molten metal. When the molten metal filled in the mold cavity solidifies, it is released into the molded product and becomes a defect of the molded product. There were many.

そこで、本発明は、従来のホットチャンバー方式やコールドチャンバー方式とは基本的原理を異にする新規なダイキャスト成型装置および成型方法を提供することを目的として考えられたものである。 Therefore, the present invention was conceived for the purpose of providing a novel die-cast molding apparatus and molding method that differ in basic principle from the conventional hot chamber system and cold chamber system.

本発明の金属ダイキャスト成型装置は、挿入された棒状の成型素材を加熱溶解して先端部より溶融状態にする筒部および上向きに開口した注入口を有するスリーブと、型締状態において、上記スリーブの注入口に連通する湯道および型キャビティを形成する可動金型部および固定金型部よりなる金型と、上記棒状の成型素材を上記スリーブに抜き挿しする成型金属挿抜手段とを具備し、上記成型素材挿抜手段により上記棒状の成型素材の位置を調整して、上記スリーブの注入口における溶融状態の成型素材の液面を注入口の開口面に合わせたのち、上記金型を型締めして溶融状態の成型素材を上記型キャビティへ充填するものである。 The metal die-cast molding apparatus according to the present invention includes a sleeve having a cylindrical portion that heats and melts an inserted rod-shaped molding material to a molten state from the tip portion, and an injection port that opens upward. A mold consisting of a movable mold part and a fixed mold part forming a runner communicating with the inlet of the mold and a mold cavity, and a molding metal insertion / extraction means for extracting and inserting the rod-shaped molding material into the sleeve, The position of the rod-shaped molding material is adjusted by the molding material insertion / extraction means, the liquid level of the molten molding material at the inlet of the sleeve is adjusted to the opening surface of the inlet, and then the mold is clamped Thus, the mold cavity is filled with a molten molding material.

さらに、型締状態において湯道に突出して湯道を狭める湯道狭窄手段および型キャビティの容積を減少させる容積減少手段を設けることにより、成型素材の凝固時における収縮量を補充することができる。 Further, by providing a runner narrowing means that projects into the runner and narrows the runner in the mold-clamped state and a volume reducing means that reduces the volume of the mold cavity, the shrinkage amount at the time of solidification of the molding material can be supplemented.

本発明の金属ダイキャスト成型方法は、スリーブの筒部に挿入された棒状の成型素材を加熱溶解して先端部より溶融状態にして上向きに開口した注入口に導く工程と、上記棒状の成型素材の位置を調整して、上記スリーブの注入口における溶融状態の成型素材の湯面を注入口の開口面に合わせる工程と、可動金型部および固定金型部よりなる金型を型締して、上記スリーブの注入口に連通するセラミック・スリーブおよび型キャビティを形成する工程と、上記棒状の成型素材を上記スリーブに挿し込んで溶融状態の成型素材を上記型キャビティへ充填する工程と、湯道を狭窄し、溶融状態の成型素材を凝固させて湯道を閉じる工程と、容積減少手段を動作させ、型キャビティの容積を減少させて成型素材の凝固時における収縮量を補充する工程とを経る方法である。 The metal die-cast molding method of the present invention comprises a step of heating and melting a rod-shaped molding material inserted into a cylindrical portion of a sleeve to bring it into a molten state from the tip portion and leading it to an inlet opening upward, and the rod-shaped molding material Adjusting the position of the mold and aligning the molten metal surface of the molten molding material at the inlet of the sleeve with the opening of the inlet, and clamping the mold comprising the movable mold part and the fixed mold part A step of forming a ceramic sleeve and a mold cavity communicating with the inlet of the sleeve, a step of inserting the rod-shaped molding material into the sleeve and filling the mold cavity with a molten molding material, and a runner The process of closing the runner by solidifying the molten molding material and operating the volume reduction means to reduce the volume of the mold cavity and replenish the shrinkage when the molding material solidifies It is a method to go through the door.

本発明の金属ダイキャスト成型装置および方法によると、成型素材をセラミック・スリーブ内で加熱溶解するので、成型素材に空気が混入することがない。 According to the metal die cast molding apparatus and method of the present invention, since the molding material is heated and melted in the ceramic sleeve, air is not mixed into the molding material.

セラミック・スリーブから供給される溶湯の温度および液面を制御して、毎回の成型シーケンスにおける初期条件を均一にすることが可能である。 It is possible to make the initial conditions uniform in each molding sequence by controlling the temperature and liquid level of the molten metal supplied from the ceramic sleeve.

初期条件を均一にすること、およびパルス・モータによって溶湯を充填することにより、金型の型キャビティ内の断面形状に応じて注入速度を制御して湯面の上昇速度を適切に制御できる。 By making the initial conditions uniform and filling the molten metal with a pulse motor, it is possible to appropriately control the rising speed of the molten metal surface by controlling the injection speed in accordance with the cross-sectional shape in the mold cavity of the mold.

金型の型キャビティに通じる湯道に湯道狭窄体を設け、金型に容積減少部を設けることにより、溶融成型素材を型キャビティに充填後、湯道狭窄体を動作させて湯道を狭めて速やかに湯道を閉じ、続いて容積減少部を動作させることにより、溶湯の圧漏れなく型キャビティの容積を減少させ得るので、溶湯の凝固時の収縮量を補充することができて、収縮によるひけ巣を解消することができる。 By providing a runner constriction body in the runway that leads to the mold cavity of the mold and providing a volume reduction part in the mold, after filling the mold cavity with the molten molding material, the runner constriction body is operated to narrow the runway By quickly closing the runner and then operating the volume reduction section, the volume of the mold cavity can be reduced without pressure leakage of the melt, so the amount of shrinkage when the melt is solidified can be replenished. Can eliminate sink marks.

本発明によると、これらの効果に基づいて、成型素材として脱ガス処理されたものを使用している限り、高品質の成型製品を連続的に効率良く生産することができる。 According to the present invention, based on these effects, a high-quality molded product can be continuously and efficiently produced as long as a degassed material is used as a molding material.

（第１の実施形態）
本発明の実施の形態に係る金属ダイキャスト成型装置は、図１の斜視図および図２の側面図に示すように、円柱形の固形成型素材９Sを溶解するセラミック・スリーブ３と、固定金型部１と、可動金型部２と、セラミック・スリーブ３へ円柱形の固形成型素材９Sを抜き挿しするための成型素材挿抜装置５とを具備している。なお、図２における符合Ｓは成型製品である。 (First embodiment)
As shown in the perspective view of FIG. 1 and the side view of FIG. 2, the metal die-cast molding apparatus according to the embodiment of the present invention includes a ceramic sleeve 3 for dissolving a cylindrical solid molding material 9S, and a fixed mold. A part 1, a movable mold part 2, and a molding material insertion / extraction device 5 for inserting / removing a cylindrical solid molding material 9 S into / from the ceramic sleeve 3 are provided. In addition, the code | symbol S in FIG. 2 is a molded product.

セラミック・スリーブ３および固定金型部１は、基台に固定されており、可動金型部２は、基台上を移動する移動台に搭載され、油圧機構などにより固定金型部１に対して接合（型締め）・離間（開型）するように構成されている。この接合の際に、固定金型部１のガイドピンｇを可動金型部２のガイドホールｈに挿通することにより金型部１、２の位置合わせが行われる。 The ceramic sleeve 3 and the fixed mold part 1 are fixed to a base, and the movable mold part 2 is mounted on a moving table that moves on the base, and is fixed to the fixed mold part 1 by a hydraulic mechanism or the like. Are joined (clamped) and separated (opened). At the time of joining, the mold parts 1 and 2 are aligned by inserting the guide pin g of the fixed mold part 1 into the guide hole h of the movable mold part 2.

図３（ａ）の平面図および線Ａ−Ａに沿って切断した図３（ｂ）の縦断面図に示すように、固定金型部１は、固定母型11と、固定入り子12と、湯道を形成する窪み13とにより構成されており、可動金型部２は、可動母型21と、可動入り子22と、湯道を形成する窪み23とにより構成されており、固定金型部１および可動金型部２が接合して型締めしたとき、図７に示すように、可動入り子22および固定入れ子12の双方が合体して型キャビティ４が形成されるとともに、対向する２つの窪み13、23によって湯道41が形成される。 As shown in the plan view of FIG. 3A and the longitudinal sectional view of FIG. 3B cut along the line AA, the fixed mold portion 1 includes a fixed mother die 11, a fixed insert 12, The movable mold part 2 is composed of a movable mother die 21, a movable insert 22, and a recess 23 that forms a runner. When the mold part 1 and the movable mold part 2 are joined and clamped, as shown in FIG. 7, both the movable insert 22 and the fixed insert 12 are combined to form the mold cavity 4 and face each other. A runner 41 is formed by the two depressions 13 and 23.

さらに、可動金型部２には、固定金型部１と合体して型締めしたときに形成される湯道41を狭める湯道狭窄体42を設けるとともに、可動金型２の一部に容積減少部６が設けられている。 Further, the movable mold part 2 is provided with a runner constriction body 42 for narrowing the runner 41 formed when the mold is clamped with the fixed mold part 1, and the movable mold part 2 has a volume on the movable mold part 2. A reduction part 6 is provided.

可動金型部２に形成された湯道狭窄体42は、図１０に示すように、湯道41に突出して湯道41を狭める板材であって、湯道41を狭めることによりスリットを形成して、充填された溶湯９Lの凝固を、このスリット部分から開始させるものである。 As shown in FIG. 10, the runner constriction body 42 formed in the movable mold part 2 is a plate material that protrudes from the runner 41 and narrows the runner 41. By narrowing the runner 41, a slit is formed. Thus, solidification of the filled molten metal 9L is started from this slit portion.

可動金型部２に形成される容積減少部６は、図３（ｂ）の縦断面図に示すように、成型製品に影響を及ぼさない部位で、かつ、比較的遅く凝固する部位に設けたものであって、溶湯９Lが凝固するときに収縮する収縮量を補充するために設けられている。この容積減少部６は、金型に形成されたシリンダー61と、外部から駆動されるピストン62とにより構成されている。 As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 3 (b), the volume reducing part 6 formed in the movable mold part 2 is provided in a part that does not affect the molded product and that solidifies relatively slowly. It is provided to supplement the amount of contraction that contracts when the molten metal 9L solidifies. The volume reducing portion 6 is composed of a cylinder 61 formed in a mold and a piston 62 driven from the outside.

固定金型部１と可動金型部２とを合体させて型締して形成された型キャビティ４内の空気を排気するために、可動金型部２には真空ポンプ（図示せず）と連通した真空バルブ43が設けられている。 In order to exhaust the air in the mold cavity 4 formed by clamping the fixed mold part 1 and the movable mold part 2 together, a vacuum pump (not shown) is provided in the movable mold part 2. A communicating vacuum valve 43 is provided.

また、可動金型部２の背面側には押出部材が設けられており、押出部材は、油圧機構などによって押し出される押出板26および押出ピン27により構成されている。この押出部材は、押出板26および押出ピン27によって、型キャビティ４内で凝固した成型製品を入り子22の表面から剥離して取り出すものである。 Further, an extruding member is provided on the back side of the movable mold part 2, and the extruding member is constituted by an extrusion plate 26 and an extrusion pin 27 that are extruded by a hydraulic mechanism or the like. This extruded member is formed by peeling the molded product solidified in the mold cavity 4 from the surface of the insert 22 by the extruded plate 26 and the extruded pin 27.

セラミック・スリーブ３は、図４（ａ）の断面図に示すように、傾斜して設置された筒部31と上向きに開口した上端開口部を備え、筒部31の下端は円柱形の成型素材の挿抜口となる開口33を形成しており、上向きに開口した上端開口部は、図９（ａ）の断面図に示すように、型キャビティ４に溶湯９Lを注入する注入口32を構成する。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 4A, the ceramic sleeve 3 includes a cylindrical portion 31 that is inclined and an upper end opening that opens upward, and the lower end of the cylindrical portion 31 is a cylindrical molding material. As shown in the cross-sectional view of FIG. 9A, an upper opening opening 33 that serves as an insertion / extraction opening for the metal forms an injection port 32 for injecting molten metal 9L into the mold cavity 4. .

注入口32は、固定金型部１および可動金型部２を型締めしたときに形成される型キャビティ４の湯道41に連通して、溶湯９Lの充填が可能になる。また、円柱形の固形成型素材９Sの挿抜口となるセラミック・スリーブ３の下端の開口33には、円柱形の固形成型素材９Sを抜き挿しする成型素材挿抜装置５が設けられている。セラミック・スリーブ３は、基台（図示せず）に支持され、また、金型構造で一部を支えることも可能である。 The injection port 32 communicates with the runner 41 of the mold cavity 4 formed when the fixed mold part 1 and the movable mold part 2 are clamped, so that the molten metal 9L can be filled. Further, a molding material insertion / extraction device 5 for inserting / removing the columnar solid molding material 9S is provided in the opening 33 at the lower end of the ceramic sleeve 3 serving as an insertion / extraction port for the columnar solid molding material 9S. The ceramic sleeve 3 is supported by a base (not shown), and a part of the ceramic sleeve 3 can be supported by a mold structure.

また、図４（ａ）の断面図に示すように、セラミック・スリーブ３は、例えば、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムおよび銅等の単体またはそれらの合金から成る円柱形の固形成型素材９Sが挿抜される開口33を有し、これらの金属溶湯９Lに耐え得るメタル・セラミック複合材から成る筒状の耐熱メタル・セラミック34と、この筒状の耐熱セラミック34に埋設された成型素材９Sを加熱・溶解するヒータ35と、この筒部31の周囲に設けられてヒータ35により発生した熱の放散を遮断する断熱材36と、この断熱材36を覆って全体を保護する鋼鉄カバー（図示せず）とから構成されている。 Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 4A, a cylindrical solid molding material 9S made of, for example, a single substance such as aluminum, zinc, magnesium and copper or an alloy thereof is inserted into and extracted from the ceramic sleeve 3. A cylindrical heat-resistant metal ceramic 34 having an opening 33 and made of a metal / ceramic composite material that can withstand these molten metal 9L, and a molding material 9S embedded in the cylindrical heat-resistant ceramic 34 are heated and melted. A heater 35, a heat insulating material 36 provided around the cylindrical portion 31 to block heat dissipation generated by the heater 35, and a steel cover (not shown) covering the heat insulating material 36 and protecting the whole. It is configured.

セラミック・スリーブ３に使用する耐熱メタル・セラミック複合材は、チタン合金などの特殊合金とセラミック粒子との複合材であり、複合効果により、金属の持つ高靭性、高耐蝕性、耐摩耗性を兼ね備えたものである。 The heat-resistant metal / ceramic composite material used for the ceramic sleeve 3 is a composite material of a special alloy such as a titanium alloy and ceramic particles, and combines the high toughness, high corrosion resistance and wear resistance of the metal due to the composite effect. It is a thing.

ヒータ35は、カンタル線またはニクロム線を巻回したコイルからなり、このヒータ35は、下端の開口33側、中間部、上端開口部32側に分割して巻回されており、分割された各ヒータ35への通電をそれぞれ制御する。そして、セラミック・スリーブ３の軸方向に、熱電対などの複数個の温度センサ（図示せず）を埋設し、これらの温度センサの出力に基づいて、図４（ｂ）の特性曲線図に示すように、セラミック・スリーブ３の軸線方向の温度分布を、開口33側から直線的に温度を上昇させ、目標温度に到達した時点からは定温度状態を維持させるように制御することができる。このようなヒータ制御は図示されていないマイクロコンピュータを備えた制御装置により実現することができる。 The heater 35 is composed of a coil wound with Kanthal wire or Nichrome wire, and this heater 35 is wound separately on the lower end opening 33 side, the middle portion, and the upper end opening portion 32 side. Each energization to the heater 35 is controlled. Then, a plurality of temperature sensors (not shown) such as thermocouples are embedded in the axial direction of the ceramic sleeve 3, and the characteristic curve diagram of FIG. 4 (b) is shown based on the outputs of these temperature sensors. As described above, the temperature distribution in the axial direction of the ceramic sleeve 3 can be controlled so as to linearly increase the temperature from the opening 33 side and maintain the constant temperature state from the time when the target temperature is reached. Such heater control can be realized by a control device having a microcomputer (not shown).

成型素材挿抜装置５は、図１の斜視図および図２の側面図に示すように、円柱形の固形成型素材９Sの側面を圧接しながら、固形成型素材９Sをセラミック・スリーブ３に対して抜き挿しする対向配置された複数組の鼓形ローラ51で構成されており、各鼓形ローラ51は、歯車52によって同期回転し、パルス・モータ54によって駆動される。 As shown in the perspective view of FIG. 1 and the side view of FIG. 2, the molding material insertion / extraction device 5 extracts the solid molding material 9S from the ceramic sleeve 3 while pressing the side surface of the cylindrical solid molding material 9S. The drum rollers 51 are composed of a plurality of pairs of hourglass rollers 51 arranged to be opposed to each other. Each drum roller 51 is synchronously rotated by a gear 52 and driven by a pulse motor 54.

各鼓形ローラ51を円柱形の成型素材９Sに対して十分な力で圧接するために、各鼓形ローラ51の軸を支承するローラ軸受53を備えている。 In order to press each drum roller 51 against the cylindrical molding material 9S with a sufficient force, a roller bearing 53 for supporting the shaft of each drum roller 51 is provided.

また、円柱形の成型素材９Sをセラミック・スリーブ３に対して抜き挿しする鼓形ローラ51として、図１の斜視図に示すように、各鼓形ローラ51の側面に等角度間隔に硬質の円錐形または角錐形の錐形突起55を形成した鼓形ローラ51を使用することができる。 Further, as a drum-shaped roller 51 for inserting and removing the cylindrical molding material 9S into and from the ceramic sleeve 3, as shown in the perspective view of FIG. It is possible to use the hourglass roller 51 formed with the conical protrusion 55 having a shape or a pyramid shape.

このように錐形突起55を形成した鼓形ローラ51を使用すると、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムなどの比較的軟質の固形成型素材を抜き挿しする際に、固形成型素材９Sの側面に等間隔に窪み91が形成される。従って、一度形成された窪み91がスプロケットとして作用して、錐状突起55と噛み合うので、パルス・モータ54で鼓形ローラ51を駆動して固形成型素材９Sをセラミック・スリーブ３に対して抜き挿しすると、固形成型素材９Sの送り長さまたは戻し長さを正確に数値制御することができる。 When the hourglass roller 51 having the conical protrusion 55 is used as described above, when a relatively soft solid molding material such as aluminum, zinc, or magnesium is inserted and removed, the side surface of the solid molding material 9S is recessed at equal intervals. 91 is formed. Accordingly, since the recess 91 once formed acts as a sprocket and meshes with the conical protrusion 55, the drum roller 51 is driven by the pulse motor 54, and the solid molding material 9S is inserted into and removed from the ceramic sleeve 3. Then, it is possible to accurately numerically control the feed length or the return length of the solid molding material 9S.

溶融前の成型素材９Sをセラミック・スリーブ３に挿入する場合には、パルス・モータ54を正回転させる。パルス・モータ54の正回転によって、鼓形ローラ51が正回転して円柱形の成型素材９Sをセラミック・スリーブ３に挿入することができる。この挿入により、溶解前の成型素材９Sがピストンとして作用し、セラミック・スリーブ３の中にある溶湯９Lを押し出すことができる。 When the molding material 9S before melting is inserted into the ceramic sleeve 3, the pulse motor 54 is rotated forward. By the positive rotation of the pulse motor 54, the hourglass roller 51 rotates in the forward direction, and the cylindrical molding material 9S can be inserted into the ceramic sleeve 3. By this insertion, the molding material 9S before melting acts as a piston, and the molten metal 9L in the ceramic sleeve 3 can be pushed out.

また、溶解前の成型素材９Sをセラミック・スリーブ３から引き戻す場合には、パルス・モータ54を逆回転させる。パルス・モータ54の逆回転によって鼓形ローラ51が逆回転して、円柱形の成型素材９Sをセラミック・スリーブ３から引き戻すことができる。この引き戻しにより、セラミック・スリーブ３の先端の上向きに開口した注入口32における溶湯９Lの湯面を下げることができる。 When the molding material 9S before melting is pulled back from the ceramic sleeve 3, the pulse motor 54 is rotated in the reverse direction. The drum-shaped roller 51 is reversely rotated by the reverse rotation of the pulse motor 54, and the cylindrical molding material 9S can be pulled back from the ceramic sleeve 3. By this pull back, the molten metal surface of the molten metal 9L at the inlet 32 opened upward at the tip of the ceramic sleeve 3 can be lowered.

セラミック・スリーブ３の開口33に挿入した溶解前の成型素材９Sが消耗して短くなると、次の成型素材９Sを継ぎ足して補充しながら成型を継続することができる。このように成型素材９Sを継ぎ足すと、セラミック・スリーブ３の中で２本の成型素材９Sの継目が存在することになる。しかし、セラミック・スリーブ３を傾斜させて設置しているので、溶解前の成型素材９Sおよび溶湯９Lは自重により降下する。したがって、成型素材挿抜装置５を動作させることにより、成型素材９Sに継目が有っても溶湯９Lの湯面を調整することができる。 When the molding material 9S before melting inserted into the opening 33 of the ceramic sleeve 3 is consumed and shortened, molding can be continued while the next molding material 9S is added and replenished. When the molding material 9S is added in this way, two joints of the molding material 9S exist in the ceramic sleeve 3. However, since the ceramic sleeve 3 is inclined and installed, the molding material 9S and the molten metal 9L before melting descend by their own weight. Therefore, by operating the molding material insertion / extraction device 5, the molten metal surface of the molten metal 9L can be adjusted even if the molding material 9S has a seam.

このように、鼓形ローラ51および歯車52を介して、数値制御されるパルス・モータ54により溶解前の成型素材９Sをセラミック・スリーブ３に対して抜き挿しすることにより、注入口32における溶湯９Lの湯面をきめ細かく調整することが可能になり、湯面９Lを任意のレベルに設定することができる。 In this way, the molten material 9L at the inlet 32 is removed by inserting / removing the molding material 9S before melting with respect to the ceramic sleeve 3 by means of a numerically controlled pulse motor 54 via the drum roller 51 and the gear 52. The hot water surface can be finely adjusted, and the hot water surface 9L can be set to an arbitrary level.

毎回の成型シーケンスにおいて、セラミック・スリーブ３の注入口32における溶湯９Lの湯面管理および溶湯９Lの温度管理が、成型製品の品質管理上、極めて重要である。そこで、本発明の金属ダイキャスト成型装置においては、図５の斜視図に示すように、注入口32に湯面検知センサを設けて湯面を制御するとともに、色温度計などの光学的温度計７を設けて溶湯９Lの出口温度を制御するように構成されている。 In each molding sequence, the control of the surface of the molten metal 9L and the temperature control of the molten metal 9L at the inlet 32 of the ceramic sleeve 3 are extremely important for quality control of the molded product. Therefore, in the metal die cast molding apparatus of the present invention, as shown in the perspective view of FIG. 5, a molten metal level detection sensor is provided at the inlet 32 to control the molten metal level, and an optical thermometer such as a color thermometer is used. 7 is provided to control the outlet temperature of the molten metal 9L.

注入口32に設けた湯面検知センサは、対向配置されたレーザー光源81とフォトトランジスタなどの光電変換素子82で構成され、注入口32における溶湯９Lの湯面状態を検知するものである。 The molten metal level detection sensor provided at the injection port 32 is configured by a laser light source 81 and a photoelectric conversion element 82 such as a phototransistor arranged opposite to each other, and detects a molten metal level of the molten metal 9L at the injection port 32.

すなわち、ヒータ35によりセラミック・スリーブ３を加熱して固形成型素材９Sを溶解し、成型素材挿抜装置５によって固形成型素材９Sを徐々に挿入すると、注入口32において表面張力により少し盛り上がってレーザー光線83を遮断すると、成型素材９Sの挿入を停止する。そして、成型素材挿抜装置５によって固形成型素材９Sを徐々に引き抜くと、表面張力により盛り上がった湯面が降下して、レーザー光線83が光電変換素子に入射すると、引き抜き動作を停止させる。このとき、溶湯９Lの湯面と注入口32の開口面が一致した状態になる。 That is, when the ceramic sleeve 3 is heated by the heater 35 to melt the solid molding material 9S, and the solid molding material 9S is gradually inserted by the molding material insertion / extraction device 5, the laser beam 83 is slightly raised by the surface tension at the injection port 32. When shut off, the insertion of the molding material 9S is stopped. Then, when the solid molding material 9S is gradually pulled out by the molding material insertion / extraction device 5, the molten metal surface raised by the surface tension falls, and when the laser beam 83 enters the photoelectric conversion element, the drawing operation is stopped. At this time, the molten metal surface of the molten metal 9L and the opening surface of the injection port 32 are in alignment.

また、光学的温度計７によって注入口32における溶湯９Lの出口温度を測定し、この温度が鋳込みに最適な温度になるようにヒータ35を制御する。 Further, the outlet temperature of the molten metal 9L at the inlet 32 is measured by the optical thermometer 7, and the heater 35 is controlled so that this temperature becomes the optimum temperature for casting.

このように、毎回の成型シーケンス毎に、注入口32における溶湯９Lの湯面状態および温度を適正に保って待機させておくと、鋳込みの初期条件が一定になり、かつ、鋳込みの際に空気の混入を回避できて、高品質の成型製品を連続的に効率良く生産することができる。 As described above, if the molten metal 9L at the injection port 32 is kept in a proper state and kept in standby state for each molding sequence, the initial conditions for casting become constant and air is cast. The high quality molded product can be produced continuously and efficiently.

次に、このように構成された本発明の実施形態に係る金属ダイキャスト成型装置の成型動作を説明する。 Next, the molding operation of the metal die cast molding apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

まず、図６に示すように、開型している固定金型部１と可動金型部２とを合体させて、型締を行う。図７に示すように、この型締工程により、セラミック・スリーブ３の注入口32が、金型の湯道41を経て型キャビティ４に連通すると、真空バルブ43を開いて型キャビティ４内の空気を排気して鋳造サイクルの開始を可能にする。 First, as shown in FIG. 6, the fixed mold part 1 and the movable mold part 2 that are opened are combined to perform mold clamping. As shown in FIG. 7, when this mold clamping process causes the injection port 32 of the ceramic sleeve 3 to communicate with the mold cavity 4 via the mold runner 41, the vacuum valve 43 is opened and the air in the mold cavity 4 is opened. To allow the start of the casting cycle.

型締後に排気を開始しても、金型の湯道41が、セラミック・スリーブ３の注入口32によって塞がれているので、型キャビティ４内に空気が侵入することなく真空度を高めることができる。このように、型キャビティ４を高真空状態にしてから溶湯９Lを充填できるので、充填の途中で溶湯９Lが凝固することなく、速やかに溶湯９Lを型キャビティ４の隅々まで充填することができる。したがって、高品質の成型製品Ｓを生産することができる。 Even if evacuation is started after mold clamping, since the mold runner 41 is blocked by the inlet 32 of the ceramic sleeve 3, the degree of vacuum is increased without air entering the mold cavity 4. Can do. In this way, since the molten metal 9L can be filled after the mold cavity 4 is brought into a high vacuum state, the molten metal 9L can be quickly filled into every corner of the mold cavity 4 without solidifying during the filling. . Therefore, a high-quality molded product S can be produced.

セラミック・スリーブ３に挿入されている固形成型素材９Sは、図４（ａ）の断面図に示すように、ヒータ35により開口33側の固体が徐々に溶解し始めて、注入口32側では溶融状態の溶湯９Lになっている。そこで、溶湯９Lを金型の型キャビティ４へ充填する工程では、セラミック・スリーブ３に固形成型素材９Sを挿入することにより、円柱形の固形成型素材９Sがピストンとして作用して、金型の型キャビティ４内へ溶湯９Lを充填することができる。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 4A, the solid molding material 9S inserted in the ceramic sleeve 3 starts to melt gradually on the opening 33 side by the heater 35 and is melted on the inlet 32 side. 9L of molten metal. Therefore, in the process of filling the mold cavity 4 with the molten metal 9L, by inserting the solid molding material 9S into the ceramic sleeve 3, the cylindrical solid molding material 9S acts as a piston, and the mold mold The cavity 4 can be filled with 9 L of molten metal.

図８の断面図に示すように、真空バルブ43を閉じて金型への溶湯９Lの充填を開始し、図９の断面図に示すように、溶湯９Lの充填が終了すると直ちに、図１０に示すように、湯道41に湯道狭窄体42を突出させて、湯道41にスリットを形成すると、スリット部分における溶湯９Lは薄い板状になる。この板状の溶湯９Lは体積が少ないにも拘わらず表面積が広いので直ちに凝固して湯道41を閉じる。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 8, the vacuum valve 43 is closed to start filling the mold with 9 L of molten metal. As shown in the cross-sectional view of FIG. As shown, when the runner constriction body 42 is projected from the runner 41 and a slit is formed in the runner 41, the molten metal 9L in the slit portion becomes a thin plate. Although the plate-like molten metal 9L has a large surface area despite its small volume, it immediately solidifies and closes the runner 41.

溶融状態の成型素材は、凝固するときに収縮するので、その収縮量を補充するために、図１１の断面図に示すように、容積減少部６のピストン62を駆動して、シリンダー61内に残留している溶湯９Lを加圧して押し出す。このように、凝固期間中に溶湯９Lを加圧することにより、収縮によるひけ巣を解消することができる。 Since the molten molding material contracts when it solidifies, the piston 62 of the volume reducing portion 6 is driven into the cylinder 61 as shown in the cross-sectional view of FIG. Pressurize and push out the remaining 9L of molten metal. Thus, by pressurizing the molten metal 9L during the solidification period, the shrinkage nest due to contraction can be eliminated.

そして所定時間が経過すると、図１２の断面図に示すように、型キャビティ４内の溶湯９Lが凝固して成形製品Ｓができあがる。しかし、セラミック・スリーブ３内の溶湯９Lは、ヒータ35による加熱が続いているので凝固しない。 When a predetermined time elapses, as shown in the sectional view of FIG. 12, the molten metal 9L in the mold cavity 4 is solidified and a molded product S is completed. However, the molten metal 9L in the ceramic sleeve 3 does not solidify because the heating by the heater 35 continues.

そこで、セラミック・スリーブ３に挿入されている固形成型素材９Sを成型素材挿抜装置５により僅かな長さだけ引き戻すと、金型への充填に際して余分であった溶湯９Lは、重力により注入口32の中を降下する。降下した溶湯９Lは、セラミック・スリーブ３内に閉じ込められた状態を維持するのでセラミック・スリーブ３内の溶湯９Lは、注入口32における露出した表面以外、空気に触れることなく保持されて、注入口32から溢れ出すことはないのである。 Therefore, when the solid molding material 9S inserted in the ceramic sleeve 3 is pulled back by a molding material inserting / extracting device 5 by a small length, the molten metal 9L which is excessive when filling the mold is caused by the gravity of the inlet 32 due to gravity. Descent inside. The lowered molten metal 9L maintains the state of being confined in the ceramic sleeve 3, so that the molten metal 9L in the ceramic sleeve 3 is held without touching air except for the exposed surface of the inlet 32, and the inlet There is no overflow from 32.

この状態で可動金型部２を開くと、図１３の断面図に示すように、セラミック・スリーブ３の注入口32が可動金型部２から引き離され、成型製品Ｓは可動金型部２に保持さる。 When the movable mold part 2 is opened in this state, the injection port 32 of the ceramic sleeve 3 is pulled away from the movable mold part 2 as shown in the sectional view of FIG. Hold.

そこで、図１４の断面図に示すように、押出板26および押出ピン27を突出させて成型製品Ｓを可動入れ子22から剥離して取り出すことにより１回の成型シーケンスが終了する。 Therefore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 14, the extrusion plate 26 and the extrusion pin 27 are protruded, and the molded product S is peeled off from the movable insert 22 to complete one molding sequence.

（第２の実施形態）
以上で説明した第１の実施形態においては、セラミック・スリーブ３を傾斜させて設置しているので、成型素材挿抜装置５を動作させて成型素材９Sを抜き出す際に、セラミック・スリーブ３の中で２本の成型素材９Sの継目が存在しても、溶解前の成型素材９Sおよび溶湯９Lは自重により降下するので溶湯９Lの湯面を調整することができた。 (Second Embodiment)
In the first embodiment described above, since the ceramic sleeve 3 is inclined and installed, when the molding material insertion / extraction device 5 is operated to extract the molding material 9S, the ceramic sleeve 3 Even if there was a seam of two molding materials 9S, the molding material 9S and the molten metal 9L before melting descended by their own weight, so that the surface of the molten metal 9L could be adjusted.

しかし、セラミック・スリーブ３を傾斜させて設置すると、セラミック・スリーブ３を水平に設置したものに比して、装置全体の高さが高くなり、かつ、装置の設計・組立てなどが面倒である。 However, when the ceramic sleeve 3 is installed at an inclination, the height of the entire apparatus becomes higher than that in which the ceramic sleeve 3 is installed horizontally, and the design and assembly of the apparatus are troublesome.

そこで、この第２の実施形態においては、溶解前の成型素材９Sが消耗して短くなって次の成型素材９Sを継ぎ足して補充する際に、２本の成型素材９S間の継目部分を成型素材と同じ材質の結合部材によって直列に結合すると、セラミック・スリーブ３を水平に設置しても、成型素材挿抜装置５によってセラミック・スリーブ３の開口33から突出している成型素材９Sを抜き挿しすることにより溶湯９Lの湯面を調整することができる。 Therefore, in this second embodiment, when the molding material 9S before melting is consumed and shortened, and the next molding material 9S is added and replenished, the joint portion between the two molding materials 9S is used as the molding material. If the ceramic sleeve 3 is installed horizontally, the molding material 9S protruding from the opening 33 of the ceramic sleeve 3 is inserted / removed by the molding material insertion / extraction device 5 even if the ceramic sleeve 3 is installed horizontally. The surface of the molten metal 9L can be adjusted.

２本の成型素材９Sを直列に結合するの結合部材としては、例えば、図１５（ａ）の断面図に示すように、各成型素材９Sの両端面の中心に予め螺子孔91をあけ、一方の端面の螺子孔91に成型素材９Sと同じ材質のボルト92をねじ込んで、ボルト92の一部を突出させた成型素材９Sを用意する。 As a connecting member for connecting two molding materials 9S in series, for example, as shown in the cross-sectional view of FIG. 15A, a screw hole 91 is formed in the center of each end surface of each molding material 9S in advance. A bolt 92 made of the same material as that of the molding material 9S is screwed into the screw hole 91 on the end face, and a molding material 9S in which a part of the bolt 92 is protruded is prepared.

そして、溶解前の成型素材９Sが消耗して短くなると、図１５（ｂ）の断面図に示すように、ボルト92を利用して次の成型素材９Sを継ぎ足すことができる。このように、成型素材９Sの両端面の中心においてボルト92で結合すると、成型素材９Sの軸線に関する角度を気にすることなく簡単の結合することができ、かつ、抜き挿したときにがたつきを生じることはない。 When the molding material 9S before melting is consumed and shortened, the next molding material 9S can be added using the bolt 92 as shown in the sectional view of FIG. Thus, if it joins with the volt | bolt 92 in the center of the both end surfaces of the shaping | molding raw material 9S, it will be easy to couple | bond without worrying about the angle regarding the axis line of the shaping | molding raw material 9S, and it will rattle when it inserts / removes. Will not cause.

（第３の実施形態）
固形の成型素材として連続的に高品質な丸棒を生産するシステムは既に確立されており、連続鋳造棒や押出し丸棒などに成型され、かつ、十分な脱ガス処理が施されたものを容易に入手できる。したがって、本発明で用いる円柱形の固形成型素材は、このような脱ガス処理が施された連続鋳造棒や押出し丸棒が適している。 (Third embodiment)
A system that continuously produces high-quality round bars as solid molding materials has already been established, and it is easy to form continuously cast bars and extruded round bars that have been sufficiently degassed. Available at: Therefore, a continuous cast bar or an extruded round bar that has been subjected to such degassing treatment is suitable as the cylindrical solid molding material used in the present invention.

このような脱ガス処理が施された連続鋳造棒や押出し丸棒は、セラミック・スリーブ３の中で空気に触れることなく溶解できるので、固液共存領域の広い範囲を採ることが可能となるのである。 Since the continuous cast bar and the extruded round bar subjected to such degassing treatment can be dissolved in the ceramic sleeve 3 without touching the air, it is possible to take a wide range of solid-liquid coexistence region. is there.

本発明においては、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、銅などの単体またはそれらの合金からなる円柱形の成型素材９Sを用いて、ダイキャスト成型品を得る例について説明したが、本発明を適用することにより、固液共存領域の広い合金をダイキャスト成型品に利用できることができる。 In the present invention, an example of obtaining a die cast product using a columnar molding material 9S made of a simple substance such as aluminum, zinc, magnesium, copper, or an alloy thereof has been described, but by applying the present invention, An alloy having a wide solid-liquid coexistence region can be used for a die-cast molded product.

すなわち、型キャビティ４内へ半凝固状態の溶湯９Lを充填すると、完全に溶解した溶湯９Lを充填する場合に比して凝固時の収縮量が少ないので、固液共存領域（半凝固状態）の溶湯９Lを充填することが望ましい。この発明においては、セラミック・スリーブ３における溶湯９Lの温度管理および注入口32における液面管理ができて、毎回の成型シーケンス毎に初期条件を一定化することができるので、固液共存領域の溶湯９Lにより成型を行うことができる。 That is, when the mold cavity 4 is filled with the semi-solid melt 9L, the amount of shrinkage during solidification is smaller than when the melt 9L is completely melted. It is desirable to fill with 9 L of molten metal. In the present invention, the temperature of the molten metal 9L in the ceramic sleeve 3 and the liquid level at the inlet 32 can be controlled, and the initial conditions can be made constant for each molding sequence. Molding can be performed with 9L.

なお、半凝固状態の溶湯を型キャビティ４内へ充填するに際し、図１６の断面図に示すように、注入口32内に撹拌羽根38を設けて、充填前に半凝固状態の溶湯９Lを撹拌し、固体を液体に微細化分散させて均一化してから充填すれば、成型製品の品質を向上させることができる。 When filling the mold cavity 4 with the semi-solid molten metal, as shown in the sectional view of FIG. 16, a stirring blade 38 is provided in the injection port 32 to stir the semi-solid molten metal 9L before filling. However, if the solid is finely dispersed in a liquid and made uniform before filling, the quality of the molded product can be improved.

（第４の実施形態）
この発明においては、型キャビティ４内へ溶湯９Lを充填する際に、溶湯９Lを押し出すピストンとして作用する円柱形の成型素材９Sをパルス・モータ54によって、セラミック・スリーブ３へ挿入するので、型キャビティ４の形状に合わせて挿入速度を制御することが可能である。 (Fourth embodiment)
In the present invention, when the molten metal 9L is filled into the mold cavity 4, the cylindrical molding material 9S acting as a piston for pushing out the molten metal 9L is inserted into the ceramic sleeve 3 by the pulse motor 54. It is possible to control the insertion speed according to the shape of 4.

すなわち、型キャビティ４の最下部から溶湯９Lを一定速度で充填すると、型キャビティ４内における溶湯９Lの湯面が、断面積の広い部分を上昇するときには上昇速度が遅く、断面積の狭い部分を上昇するときには上昇速度が速くなって、溶湯９Lの湯面の上昇速度が著しく変化する。特に、型キャビティ４内における水平な天面に湯面が到達したときには、断面積が急変するので、残留ガスを巻き込んで成型製品に窪みや鬆を形成することがある。 That is, when the molten metal 9L is filled from the lowermost part of the mold cavity 4 at a constant speed, when the molten metal surface of the molten metal 9L in the mold cavity 4 rises in a portion having a large cross-sectional area, the rising speed is slow and a portion having a narrow cross-sectional area is formed. When rising, the rising speed becomes faster, and the rising speed of the molten metal 9L changes remarkably. In particular, when the hot water surface reaches the horizontal top surface in the mold cavity 4, the cross-sectional area changes suddenly, so that a residual gas may be entrained to form depressions and voids in the molded product.

そこで、この発明においては、毎回の成型シーケンス毎に初期条件を一定化しているので、型キャビティ４の各高さ毎の断面形状に合わせて、円柱形の成型素材９Sを押し込むパルス・モータ54の速度を調整して、溶湯９Lの湯面の上昇速度を適切に制御するとともに、例えば、湯面が水平な天面に到達するときには、その直前に速度を遅くするようにコンピュータによって数値制御することにより、優れた成型製品を得ることができる。 Therefore, in the present invention, since the initial conditions are made constant for each molding sequence, the pulse motor 54 that pushes the cylindrical molding material 9S in accordance with the cross-sectional shape for each height of the mold cavity 4 is used. Adjusting the speed and appropriately controlling the rising speed of the molten metal 9L, for example, when the molten metal reaches the horizontal top surface, numerically controlled by a computer so as to decrease the speed immediately before that. Thus, an excellent molded product can be obtained.

成型素材をセラミック・スリーブ内で加熱溶解するので、成型素材に空気が混入することがない。セラミック・スリーブから供給される溶湯の温度および液面を制御して、毎回の成型シーケンスにおける初期条件を均一にすることができ、パルス・モータによって溶湯を充填することにより、型キャビティ内の断面形状に応じて注入速度を制御して湯面の上昇速度を適切に制御できる。 Since the molding material is heated and melted in the ceramic sleeve, air is not mixed into the molding material. By controlling the temperature and liquid level of the melt supplied from the ceramic sleeve, the initial conditions in each molding sequence can be made uniform, and by filling the melt with a pulse motor, the cross-sectional shape in the mold cavity The rising speed of the molten metal surface can be appropriately controlled by controlling the injection speed according to the above.

したがって、本発明の金属ダイキャスト成型装置および成型方法によると、高品質のダイキャスト成型製品を連続的に効率良く生産することができる。 Therefore, according to the metal die cast molding apparatus and molding method of the present invention, high quality die cast products can be continuously and efficiently produced.

本発明の第１の実施形態に係る金属ダイキャスト成型装置の開型した状態を示す斜視図、The perspective view which shows the open state of the metal die-cast molding apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, 図１に示す金属ダイキャスト成型装置の開型した状態を示す縦断面図、The longitudinal cross-sectional view which shows the state by which the metal die-casting apparatus shown in FIG. 1 was opened, 図１に示す金属ダイキャスト成型装置の開型した状態を示す平面図（ａ）および縦断面図（ｂ）、A plan view (a) and a longitudinal sectional view (b) showing the opened state of the metal die cast molding apparatus shown in FIG. 本発明に係る金属ダイキャスト成型装置で使用するセラミック・スリーブの縦断面図（ａ）およびスリーブ内の温度分布を示す特性曲線図（ｂ）、The longitudinal cross-sectional view (a) of the ceramic sleeve used with the metal die-casting apparatus which concerns on this invention, and the characteristic curve figure (b) which shows the temperature distribution in a sleeve, 本発明に係る金属ダイキャスト成型装置で使用するセラミック・スリーブの注入口に液面センサおよび光学的温度計を設けた状態を示す斜視図、The perspective view which shows the state which provided the liquid level sensor and the optical thermometer in the injection port of the ceramic sleeve used with the metal die-cast molding apparatus which concerns on this invention, 金型部の開型した状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state where the mold part is opened, 金型部を型締めして真空バルブを開いた状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state in which the mold part is clamped and the vacuum valve is opened, 金型部を型締めして真空バルブを閉じた状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state in which the mold part is clamped and the vacuum valve is closed, 金型部を型締めして型キャビティ内に溶湯を充填した状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state where the mold part is clamped and the mold cavity is filled with molten metal, 金型部を型締めして湯道狭窄体を動作させた状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state in which the mold part is clamped and the runner narrowing body is operated, 金型部を型締めして容積減少部を動作させた状態を示す縦断面図、A longitudinal cross-sectional view showing a state in which the volume reduction part is operated by clamping the mold part, 型キャビティ内の溶湯が凝固した状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state in which the molten metal in the mold cavity is solidified, 金型部の成型製品を保持して開型した状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state in which the molded product of the mold part is held and opened, 開型した金型部から成型製品を取り外す状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state in which a molded product is removed from the opened mold part, 固形成型素材を継ぎ足す状態を示す縦断面図、A longitudinal sectional view showing a state where solid molding material is added, 他の実施形態のセラミック・スリーブを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the ceramic sleeve of other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１固定金型部
11 固定母型
12 固定入り子
13 窪み
２可動金型部
21 可動母型
22 可動入り子
23 窪み
26 押出板
27 押出ピン
３セラミック・スリーブ
31 筒部
32 注入口
33 開口
35 ヒータ
36 断熱材
37 鋼鉄カバー
38 撹拌羽根
４型キャビティ
41 湯道
42 湯道狭窄体
５成型素材挿抜装置
51 鼓形ローラ
52 歯車
53 ローラ軸受
54 パルス・モータ
55 錐形突起
６容積減少部
61 シリンダ
62 ピストン
７光学的温度計
９S 固形成型素材
９L 溶湯（溶融状態の成型素材）
Ｓ成型製品
1 Fixed mold part
11 Fixed matrix
12 Fixed child
13 Indent 2 Movable mold part
21 Movable matrix
22 Movable nesting
23 depression
26 Extruded plate
27 Extrusion pin 3 Ceramic sleeve
31 Tube
32 Inlet
33 opening
35 Heater
36 Insulation
37 steel cover
38 Stirring blade 4 type cavity
41 Yudo
42 Yudo constriction body 5 Molding material insertion / extraction device
51 Hourglass roller
52 Gear
53 Roller bearing
54 Pulse motor
55 Cone-shaped projection 6 Volume reduction part
61 cylinders
62 Piston 7 Optical thermometer 9S Solid molding material 9L Molten metal (molten molding material)
S molded products

Claims

挿入された棒状の成型素材を加熱溶解して先端部より溶融状態にする筒部および上向きに開口した注入口を有するスリーブと、
型締状態において、上記スリーブの注入口に連通する湯道および型キャビティを形成する可動金型部および固定金型部よりなる金型と、
上記の棒状の成型素材を上記スリーブに抜き挿しする成型素材挿抜手段と、
を具備し、上記成型素材挿抜手段により上記棒状の成型素材の位置を調整して、上記スリーブの注入口における溶融状態の成型素材の湯面を注入口の開口面に合わせたのち、上記金型を型締めして溶融状態の成型素材を上記型キャビティへ充填することを特徴とする金属ダイキャスト成型装置。 A sleeve having a cylindrical portion that is melted by heating and melting the inserted rod-shaped molding material, and an injection port that opens upward; and
In a mold-clamped state, a mold comprising a runner communicating with the inlet of the sleeve and a movable mold part that forms a mold cavity and a fixed mold part;
Molding material insertion / extraction means for extracting / inserting the rod-shaped molding material into the sleeve;
And adjusting the position of the rod-shaped molding material by the molding material insertion / extraction means so that the molten metal surface of the molten molding material at the inlet of the sleeve matches the opening surface of the inlet, and then the mold A metal die-cast molding apparatus characterized in that the mold cavity is filled with a molten molding material into the mold cavity.

型締状態において湯道に突出して湯道を狭める湯道狭窄手段および型キャビティの容積を減少させる容積減少手段を設け、成型素材の凝固時における収縮量を補充することを特徴とする請求項１に記載の金属ダイキャスト成型装置。 2. A runner narrowing means for projecting into the runner and narrowing the runner in a mold-clamped state and a volume reducing means for reducing the volume of the mold cavity are provided to replenish the amount of shrinkage during solidification of the molding material. The metal die-cast molding apparatus described in 1.

型キャビティの各高さ毎の断面形状に合わせて、溶融状態の成型素材の充填速度を調整して型キャビティ内における湯面の上昇速度を制御することを特徴とする請求項１に記載の金属ダイキャスト成型装置。 2. The metal according to claim 1, wherein a rising speed of the molten metal surface in the mold cavity is controlled by adjusting a filling speed of a molten molding material in accordance with a cross-sectional shape for each height of the mold cavity. Die-cast molding device.

スリーブは、溶融状態の成型素材に耐え得るセラミック・スリーブであることを特徴とする請求項１に記載の金属ダイキャスト成型装置。 The metal die-cast molding apparatus according to claim 1, wherein the sleeve is a ceramic sleeve that can withstand a molding material in a molten state.

セラミック・スリーブに電熱線よりなるヒータを軸方向に複数に分割して巻回して、各ヒータをそれぞれ制御してセラミック・スリーブの軸線方向の温度分布を調整することを特徴とする請求項４に記載の金属ダイキャスト成型装置。 5. The temperature distribution in the axial direction of the ceramic sleeve is adjusted by controlling each heater individually by winding a heater made of heating wire around the ceramic sleeve in a plurality of divided directions and winding each of the heaters. The metal die-cast molding apparatus as described.

型締状態において型キャビティを真空にする排気手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の金属ダイキャスト成型装置。 2. The metal die cast molding apparatus according to claim 1, further comprising exhaust means for evacuating the mold cavity in the mold clamping state.

スリーブの筒部に挿入された棒状の成型素材を加熱溶解して先端部より溶融状態にして上向きに開口した注入口に導く工程と、
上記棒状の成型素材の位置を調整して、上記スリーブの注入口における溶融状態の成型素材の湯面を注入口の開口面に合わせる工程と、
可動金型部および固定金型部よりなる金型を型締して、上記スリーブの注入口に連通するセラミック・スリーブおよび型キャビティを形成する工程と、
上記棒状の成型素材を上記スリーブに挿し込んで溶融状態の成型素材を上記型キャビティへ充填する工程と、
湯道を狭窄し、溶融状態の成型素材を凝固させて湯口を閉じる工程と、
容積減少手段を動作させ、型キャビティの容積を減少させて成型素材の凝固時における収縮量を補充する工程と、
を経ることを特徴とする金属ダイキャスト成型方法。
A step of heating and melting the rod-shaped molding material inserted into the cylindrical portion of the sleeve and introducing it into a molten state from the tip portion and leading it upwardly;
Adjusting the position of the rod-shaped molding material to match the molten metal surface of the molding material at the inlet of the sleeve with the opening of the inlet;
Clamping a mold composed of a movable mold part and a fixed mold part to form a ceramic sleeve and a mold cavity communicating with the inlet of the sleeve;
Inserting the rod-shaped molding material into the sleeve and filling the mold cavity with a molten molding material;
Narrowing the runner, solidifying the molten molding material and closing the gate,
Operating the volume reducing means to reduce the volume of the mold cavity to replenish the amount of shrinkage during solidification of the molding material;
The metal die-cast molding method characterized by passing through.