JP2008531290A

JP2008531290A - Pressurization chamber

Info

Publication number: JP2008531290A
Application number: JP2007557305A
Authority: JP
Inventors: フリチュ・ベルンハルト; ヴァッツィンガー・ベルント
Original assignee: ビューラー・ドルックグス・アクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2008-08-14
Also published as: WO2006089442A1; US20080277088A1; EP1853398A1; DE102005009669A1

Abstract

ダイカスト鋳造機の加圧室（１）は、注入口（２）と、加圧室（１）の縦軸に沿ってスライドさせることが可能な形に配置された鋳造用プランジャーとを有する。加圧室（１）は、断熱層（４）を被覆されて、鋼鉄製外被（５）内に焼ばめされた内管（３）で構成される。 The pressurizing chamber (1) of the die-casting machine has an injection port (2) and a casting plunger arranged so as to be slidable along the longitudinal axis of the pressurizing chamber (1). The pressurizing chamber (1) is composed of an inner tube (3) coated with a heat insulating layer (4) and shrink-fitted in a steel jacket (5).

Description

この発明は、ダイカスト鋳造機における金属材料をダイカスト鋳造するための加圧室に関する。 The present invention relates to a pressure chamber for die casting a metal material in a die casting machine.

ダイカスト鋳造機は、分離面に沿って切り離される少なくとも一つの可動型部分と固定型部分、及びこれらの型部分によって取り囲まれた型の空洞部を有する。この型の空洞部内には、鋳造用プランジャーを用いて、鋳込む金属が、湯道を介して鋳型に注ぎ込まれる。鋳造用プランジャーは、鋳込む金属を中に導入することが可能な加圧室内において、駆動部を用いて加圧室の縦軸に沿ってスライドさせることができる。そのようなダイカスト鋳造機は、例えば、特許文献１から引用することができる。 The die casting machine has at least one movable mold part and a fixed mold part cut along a separation surface, and a mold cavity surrounded by these mold parts. In the cavity of this mold, the casting metal is poured into the mold through a runner using a casting plunger. The casting plunger can be slid along the longitudinal axis of the pressurizing chamber using the drive unit in the pressurizing chamber in which the metal to be cast can be introduced. Such a die-casting machine can be cited from Patent Document 1, for example.

鋳込む金属の加圧室への導入は、加圧室の縦軸に対して垂直にまで傾斜した、加圧室のトラフ形状の開口部を介して行われる。そのような大きな負荷の加わる加圧室の製造コストは、それに対応して高くなる。鋳込まれる金属の注入口を有する加圧室部分の大きな負荷は、特に、導入形態に依存する特別な侵食を生じさせる。そのような部分は、上から導入する場合には加圧室の注入口に対向する面が該当し、下から導入する場合には、特に、注入口の移行領域自身が該当する。その結果、表面が磨耗し、鋳造用プランジャーが詰まり、並びに加圧室を交換することとなる。 The metal to be cast is introduced into the pressurizing chamber through a trough-shaped opening in the pressurizing chamber, which is inclined perpendicularly to the longitudinal axis of the pressurizing chamber. The manufacturing cost of the pressurizing chamber to which such a large load is applied becomes correspondingly high. The large load on the pressurized chamber part with the metal inlet to be cast in particular causes special erosion depending on the introduction configuration. Such a portion corresponds to the surface facing the inlet of the pressurizing chamber when introduced from above, and particularly, the transition region itself of the inlet when introduced from below. As a result, the surface is worn, the casting plunger is clogged, and the pressure chamber is replaced.

一つの部分から成る加圧室以外に、特に、加圧室の注入口が配備された高い負荷の加わる部分に関して、材料の投入及び製造コストを最適化するために、二つの部分で構成される加圧室も提案されている。そうすることによって、加圧室の早く磨耗する部分を交換することが可能となる。そのような二つの部分による実施形態の欠点は、組み立てる負担の上昇と部品点数の増加であると看做される。 In addition to the one-part pressurization chamber, it consists of two parts to optimize material input and manufacturing costs, especially with respect to high-load parts where the pressurization chamber inlet is deployed A pressure chamber has also been proposed. By doing so, it becomes possible to replace the part of the pressurizing chamber that wears quickly. The disadvantages of such a two-part embodiment are considered to be an increased burden of assembly and an increased number of parts.

従来技術として、移送部分を備えた溝を有し、移送部分が筒として構成されるとともに、交換可能な形で鋳造容器の入口に保持されたダイカスト鋳造機用鋳造容器を引用する（特許文献２）。 As a prior art, there is cited a casting container for a die casting machine having a groove provided with a transfer part, the transfer part being configured as a cylinder, and held in an exchangeable form at the inlet of the casting container (Patent Document 2). ).

同様に、鋳造用砂型において、大きな負荷を加えることが可能で交換可能な投入部分を備えた湯口を配備することが知られており（特許文献３）、同様の物が特許文献４にも記載されている。 Similarly, in a casting sand mold, it is known to provide a gate with a replaceable charging portion that can apply a large load (Patent Document 3), and a similar product is also described in Patent Document 4. Has been.

更に、サンドイッチ構造と外側の被覆部の両方の形態による厚い断熱層を備え、出来る限り広範囲に断熱部を取り付けた加圧室又は運搬ラインを配備することが知られている。この場合、注入口は、負担のかかる切り抜きによって形成されている。
スイス特許公開第６８９１５６号明細書ドイツ特許第４４３９８７１号明細書欧州特許公開第４７７１１９号明細書欧州特許公開第７０３０２７号明細書 Furthermore, it is known to provide a pressurized chamber or conveying line with a thick thermal insulation layer in the form of both a sandwich structure and an outer covering, with the thermal insulation as wide as possible. In this case, the injection port is formed by a burdensome cutout.
Swiss Patent Publication No. 689156 German Patent No. 4439871 European Patent Publication No. 477119 European Patent Publication No. 703027

この発明の課題は、従来技術と比較して、加圧室の改善された断熱が実現されるように冒頭の述べた種類の加圧室を構成することである。 The object of the present invention is to construct a pressurization chamber of the kind mentioned at the beginning so that an improved insulation of the pressurization chamber is realized compared to the prior art.

この課題は、請求項１の特徴部に挙げた特徴によって解決される。 This problem is solved by the features listed in the characterizing part of claim 1.

この発明は、受動的な措置によって、熱に関して最適な加圧室を実現することが可能であるとの知見を出発点としている。そのような加圧室は、内管から構成され、内管の外側の外被面上には、断熱層が被覆されている。この被覆された内管は、鋼鉄製外被によって包まれている。 This invention starts from the knowledge that it is possible to realize an optimum pressurized chamber with respect to heat by passive measures. Such a pressurizing chamber is composed of an inner tube, and a heat insulating layer is coated on the outer surface of the outer tube. The coated inner tube is encased in a steel jacket.

特に有利な実施形態は、従属請求項の特徴から明らかとなる。 Particularly advantageous embodiments emerge from the features of the dependent claims.

即ち、有利には、僅か数ミリメートルの壁厚を有する内管だけが、磨耗と熱に強い鋼鉄から構成され、外側の鋼鉄製外被は、より安価な焼入れ鋼から構成される。 That is, advantageously, only the inner tube with a wall thickness of only a few millimeters is made of wear and heat resistant steel and the outer steel jacket is made of less expensive hardened steel.

内管は、有利には、例えば、ＺｒＯ₂から成る薄いセラミック層を被覆されて、有利には、鋼鉄製外被内に焼ばめされる。この層の被覆は、溶射、例えば、プラズマ溶射によって行われる。 The inner tube is advantageously coated with a thin ceramic layer, for example made of ZrO ₂ , and is advantageously fit in a steel jacket. This layer is coated by thermal spraying, for example plasma spraying.

内管内において、鋳込む金属溶融物用の注入口の下には、内管の内壁の「侵食」を防止するためのセラミック製磨耗防止構造が配備されている。この磨耗防止構造は、例えば、板又は円板として構成することができ、内管の表面と同一平面で接している。 In the inner tube, a ceramic anti-wear structure for preventing “erosion” of the inner wall of the inner tube is disposed under the inlet for the molten metal to be cast. This wear prevention structure can be configured, for example, as a plate or a disc, and is in contact with the surface of the inner tube in the same plane.

加熱された加圧室の熱的な利点、即ち、加圧室内での事前硬化が少なく、その結果部材の品質が高く、不良率が小さくなることを活用することができるためには、加圧室内で鋳造用プランジャーを高い温度で動作させなければならない。確かに溶融物の周囲を十分に厚く硬化させる（密閉）が、他方において、加圧室内での出来る限り少ない事前硬化が保証されるように、温度を設定しなければならない。そのためには、冷却効果が高いか、或いは鋳造用プランジャーと冷媒との接触面が大きい場合に、鋳造用プランジャーの温度を出来る限り正確に設定することが必要である。 In order to take advantage of the thermal advantage of the heated pressurization chamber, i.e. less pre-curing in the pressurization chamber, resulting in a higher quality of the member and a lower defect rate, The casting plunger must be operated at a high temperature in the room. Indeed, the temperature must be set so that the periphery of the melt is cured sufficiently thick (sealing), while on the other hand as little pre-curing as possible in the pressure chamber is guaranteed. For that purpose, when the cooling effect is high or the contact surface between the casting plunger and the refrigerant is large, it is necessary to set the temperature of the casting plunger as accurately as possible.

この発明では、鋳造用プランジャーは、有利には、水の霧によって、内側から冷却され、水滴の蒸発熱を冷却に利用するものである。有利には、温度は４００°Ｃ以内であり、その結果鋳造用プランジャーは、４００°Ｃ以内の温度に保たれる。有利には、鋳造用プランジャーの温度は、約１５０°Ｃから４００°Ｃ以内の範囲で変動する。 In the present invention, the casting plunger is advantageously cooled from the inside by a mist of water and utilizes the evaporation heat of the water droplets for cooling. Advantageously, the temperature is within 400 ° C so that the casting plunger is kept at a temperature within 400 ° C. Advantageously, the temperature of the casting plunger varies between about 150 ° C. and 400 ° C. or less.

これに代わって、断熱層の代わりに加熱器を配備することも考えられる。 As an alternative, a heater may be provided instead of the heat insulating layer.

以下では、図面にもとづく実施例により、この発明について詳しく述べる。 In the following, the present invention will be described in detail by way of embodiments based on the drawings.

図示されていないダイカスト鋳造機には、静止した金型キャリアとそれに固定された半金型が周知の手法で配備されている。これらの部分上には、加圧室１が配置されており、加圧室内において、図示されていないが、当業者に良く知られている駆動・制御機器を用いて、鋳造用プランジャーを周知の手法で加圧室１の縦軸に沿ってスライドさせることが可能である。鋳込む金属は、注入口２を介して加圧室１内に投入される。 A die casting machine (not shown) is provided with a stationary mold carrier and a half mold fixed thereto by a well-known method. On these portions, a pressurizing chamber 1 is arranged. In the pressurizing chamber, although not shown, a plunger for casting is well known by using a drive / control device well known to those skilled in the art. It is possible to make it slide along the vertical axis | shaft of the pressurization chamber 1 by the method of this. The metal to be cast is put into the pressurizing chamber 1 through the inlet 2.

加圧室１は、三つの層から構成される。内側の層は、高張力鋼から成る壁厚が数ミリメートル、例えば、５ｍｍの内管３を形成し、その外側の外被面上には、例えば、ＺｒＯ₂から成る薄い断熱層４が被覆されている。断熱層４は、プラズマ溶射により被覆される。注入口２の領域には、それと対向する側にセラミック製磨耗防止リング６が内管３内に組み込まれている。 The pressurizing chamber 1 is composed of three layers. The inner layer forms an inner tube 3 made of high-strength steel with a wall thickness of several millimeters, for example 5 mm, and a thin heat insulating layer 4 made of, for example, ZrO ₂ is coated on the outer jacket surface. ing. The heat insulating layer 4 is coated by plasma spraying. In the region of the inlet 2, a ceramic wear prevention ring 6 is incorporated in the inner tube 3 on the side facing it.

被覆された内管３は、焼入れ鋼から成る、外側の円筒状の鋼鉄製外被５内に焼ばめされる。 The coated inner tube 3 is fit in an outer cylindrical steel jacket 5 made of hardened steel.

加圧室１の温度は、鋳込む材料に従って４００°Ｃ〜７００°Ｃの値に設定される。 The temperature of the pressurizing chamber 1 is set to a value of 400 ° C to 700 ° C according to the material to be cast.

気化器からは、過熱されて、圧力を加えられた水の霧が、鋳造用プランジャーの内部に導入され、鋳造用プランジャーの温度は、同じく材料に従って１５０°Ｃ〜４００°Ｃの値に設定される。鋳造用プランジャーは、銅合金及び／又はチタン合金と組み合わせた鋼鉄から構成される。 From the vaporizer, a superheated and pressurized water mist is introduced into the casting plunger, the temperature of the casting plunger also being between 150 ° C. and 400 ° C., depending on the material. Is set. The casting plunger is composed of steel combined with a copper alloy and / or a titanium alloy.

この発明による加圧室の模式的な断面図Schematic sectional view of a pressurizing chamber according to the present invention

符号の説明Explanation of symbols

１加圧室
２注入口
３内管
４断熱層
５鋼鉄製外被
６磨耗防止リング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressurization chamber 2 Inlet 3 Inner pipe 4 Heat insulation layer 5 Steel outer jacket 6 Wear prevention ring

Claims

鋳込む金属用の注入口（２）と、駆動・制御機器を用いて、加圧室（１）の縦軸に沿ってスライドさせることが可能な形に配置された鋳造用プランジャーとを備えた加圧室、特に、ダイカスト鋳造機の加圧室（１）において、
加圧室が、内管（３）を備えており、その内管の外側の外被面上には、断熱層（４）が被覆されており、内管（３）が鋼鉄製外被（５）によって包まれていることを特徴とする加圧室。 A casting inlet for metal to be cast (2) and a plunger for casting arranged in a shape that can be slid along the longitudinal axis of the pressurizing chamber (1) using a drive / control device. In the pressure chamber (1) of the die casting machine,
The pressurizing chamber is provided with an inner tube (3), and a heat insulating layer (4) is coated on the outer surface of the inner tube, and the inner tube (3) is made of a steel jacket ( 5) A pressurizing chamber characterized by being wrapped by.

内管（３）と鋼鉄製外被（５）が、相異なる金属材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載の加圧室。 The pressurizing chamber according to claim 1, wherein the inner tube (3) and the steel jacket (5) are made of different metal materials.

断熱層（４）が、セラミック材料、有利には、ＺｒＯ₂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の加圧室。 Insulation layer (4) is a ceramic material, advantageously, the pressure chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the ZrO _2.

内管（３）内には、磨耗防止部材が、注入口（２）と対向する形で組み込まれていることを特徴とする請求項３に記載の加圧室。 The pressurizing chamber according to claim 3, wherein a wear preventing member is incorporated in the inner pipe (3) so as to face the inlet (2).

請求項１から４までのいずれか一つに記載の加圧室の製造方法において、
内管（３）の外側の外被面に断熱層（４）を被覆する工程と、
それに続いて、被覆した内管（３）を鋼鉄製外被（５）内に焼ばめする工程と、
を特徴とする方法。 In the manufacturing method of the pressurization room according to any one of claims 1 to 4,
Coating the heat insulating layer (4) on the outer jacket surface of the inner tube (3);
Subsequently, shrinking the coated inner tube (3) into a steel jacket (5);
A method characterized by.

内管（３）の被覆前に、内管（３）の注入口（２）と対向する側に磨耗防止部材を配置することを特徴とする請求項５に記載の方法。 6. The method according to claim 5, wherein an anti-wear member is arranged on the side of the inner pipe (3) facing the inlet (2) before the inner pipe (3) is coated.