JP5344469B2 - Injection device for light metal injection molding machine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light metal injection molding machine where a billet of a light metal material is melted in a melting unit, and the molten metal thereof is weighed by an injection unit so as to be injected to a die, wherein the melting efficiency of the billet is further improved, and the leakage and solidification of the molten metal at an injection cylinder are prevented. <P>SOLUTION: An injection device of the light metal injection molding machine is provided with a volume adjustment means increasing/decreasing the volume of the molten metal which has been melted in the melting cylinder. The volume adjustment means is composed of: a push pin progressing/retreating toward the inside of the melting cylinder hole; and a driving apparatus moving the push pin in front and in rear, and, by the retreating operation of the push pin, the level of the liquid face of the molten metal in the through hole of the injection cylinder is reduced. Further, the retreating operation of the push pin and the progressing operation of the billet are synchronously performed, thus the progress of the billet is made possible even in a cooling stage so as to improve the melting efficiency of the billet. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、円柱短棒形状のビレットに予め成形した軽金属材料、特にマグネシウム材料を融解ユニットの融解シリンダに挿入して溶融し、その溶湯を射出ユニットで計量してから金型に射出充填して成形する軽金属射出成形機の射出装置に関する。   In the present invention, a light metal material preliminarily formed in a cylindrical short bar-shaped billet, particularly a magnesium material, is inserted into a melting cylinder of a melting unit and melted, and the molten metal is measured by an injection unit and then injected into a mold. The present invention relates to an injection device for a light metal injection molding machine.

円柱短棒形状に成形した軽金属材料、特にマグネシウム材料（以下、ビレットと言う。）を、加熱された融解ユニットの融解シリンダ中に供給して融解し、融解された溶湯を加熱された射出ユニットの射出シリンダ中で計量して、その溶湯を金型に射出充填する射出成形機がある。そのような射出成形機の射出装置は、大容量であって比較的単純な形状の成形品を成形する射出装置と、薄物や複雑形状の成形品を精密に成形する射出装置とに大別される。そして、その違いはその射出装置と金型の組み合わせ態様に端的に現れる。すなわち、前者では、射出シリンダと固定側金型とが一体的に構成されてそのシリンダ孔と金型キャビティとが直接的に連通する一方、後者では、その射出シリンダと固定側金型とが細径のノズルを介して離接可能に接続する。   A light metal material, particularly a magnesium material (hereinafter referred to as a billet) formed into a cylindrical short rod shape is supplied into a melting cylinder of a heated melting unit and melted, and the molten metal of the heated injection unit is melted. There is an injection molding machine that measures in an injection cylinder and injects the molten metal into a mold. The injection apparatus of such an injection molding machine is roughly classified into an injection apparatus that molds a molded article having a large capacity and a relatively simple shape, and an injection apparatus that precisely molds a molded article having a thin or complex shape. The The difference is apparent in the combination of the injection device and the mold. That is, in the former, the injection cylinder and the fixed mold are integrally formed so that the cylinder hole and the mold cavity communicate directly, while in the latter, the injection cylinder and the fixed mold are thin. It connects so as to be separable through a nozzle of a diameter.

前者の態様の射出装置は、たとえば、本願の出願人による特開２００４−１６７４９９号公報（特許文献１）で開示されている。また、他に、特開２０００−１５８１１５号公報（特許文献２）で開示されている。すなわち、特許文献１では、本出願で開示される射出装置の基本的な構成が開示されている。また特許文献２では、プランジャヘッドが前進した後に生じるプランジャとシリンダの隙間にガス圧力を掛けて、溶湯進入を防止する構成が開示されている。   The injection device of the former aspect is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-167499 (Patent Document 1) by the applicant of the present application. In addition, it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-158115 (Patent Document 2). That is, Patent Document 1 discloses a basic configuration of an injection device disclosed in the present application. Patent Document 2 discloses a configuration in which a gas pressure is applied to a gap between a plunger and a cylinder generated after the plunger head moves forward to prevent molten metal from entering.

一方、後者の射出装置は、たとえば、本願の出願人による特許４１１９８９２号公報（特許文献３）で開示されている。また、他にも、特開２０００−２５４７６４号公報（特許文献４）の射出装置で開示されている。すなわち、特許文献３では、本出願で開示される融解ユニットのシール機構が開示されている。また、特許文献４では、融解ユニットから射出ユニットへの接続が射出ユニットの下側であると推察できる構成が開示されている。   On the other hand, the latter injection device is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 4119892 (Patent Document 3) by the applicant of the present application. In addition, the injection device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-254664 (Patent Document 4) is disclosed. That is, Patent Document 3 discloses a sealing mechanism for a melting unit disclosed in the present application. Patent Document 4 discloses a configuration that can be inferred that the connection from the melting unit to the injection unit is below the injection unit.

本出願の射出装置は、前者の特許文献１と特許文献２に属し、後者の特許文献３と特許文献４とは上記のように若干異なる装置である。したがって、後者の文献は参考とされるべき装置である。   The injection device of the present application belongs to the former Patent Literature 1 and Patent Literature 2, and the latter Patent Literature 3 and Patent Literature 4 are slightly different devices as described above. Therefore, the latter document is a device to be referred to.

特開２００４−１６７４９９号公報JP 2004-167499 A 特開２０００−１５８１１５号公報JP 2000-158115 A 特許４１１９８９２号公報Japanese Patent No. 4119892 特開２０００−２５４７６４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-254664

しかしながら、本願の発明人は、大容量の成形品を成形する前者の特許文献１の射出装置には、融解効率の向上という課題においてなお改良の可能性を認識した。その可能性は、冷却中にビレットを前進させることができればビレットをより多く融解できるということである。このことは、従来、つぎの固定観念に縛られて全く考慮されることがなかった。それは、成形品の冷却中に射出シリンダに溶湯を送らないように、その間融解シリンダ中のビレットを前進させることは当然できないという固定観念である。   However, the inventors of the present application have recognized the possibility of improvement in the problem of improving the melting efficiency of the former injection device of Patent Document 1 for forming a large-capacity molded article. The possibility is that the billet can be melted more if the billet can be advanced during cooling. Conventionally, this has not been considered at all due to the following fixed idea. It is a fixed idea that the billet in the melting cylinder cannot naturally be advanced during that time so as not to send molten metal to the injection cylinder during cooling of the molded part.

また、その射出装置によって小容量の成形を行う場合に、計量された溶湯が固化しやすいという別の問題がある。それは、その溶湯の熱容量が小さいために、型閉じ後計量と射出とを迅速にしないと溶湯が固化することである。また、射出シリンダに溶湯を落下させると溶湯がシリンダ中で飛散して、その溶湯が酸化しやすいという問題もある。その場合、不活性ガス又はＳＦ６等をシリンダ内に封入してエアパージする対策を欠かせない。   In addition, there is another problem that when a small volume is molded by the injection device, the measured molten metal is easily solidified. That is, since the heat capacity of the molten metal is small, the molten metal is solidified unless the metering and the injection are quickly performed after the mold is closed. In addition, when the molten metal is dropped into the injection cylinder, the molten metal is scattered in the cylinder and the molten metal is easily oxidized. In that case, it is indispensable to take an air purge by filling the cylinder with an inert gas or SF6.

また特許文献２の射出装置では、溶湯が下方から供給されることによって上記酸化等の問題が解決されたが、別の問題が懸念される。それは、不活性ガス等のガス圧力を利用して湯面を下げるためにシリンダ後端のガスシールを要するところ、そのシールがプランジャヘッド背後に漏れ出した漏出材料の排出を阻害するのではないかという懸念である。また、不活性ガスが高温でないと溶湯表面が固化する虞もある。   Moreover, in the injection apparatus of patent document 2, although problems, such as said oxidation, were solved by supplying molten metal from the downward direction, another problem is anxious. It is necessary to use a gas seal at the rear end of the cylinder to lower the molten metal surface using the gas pressure of inert gas or the like, and this seal may hinder the discharge of leaked material leaking behind the plunger head. This is a concern. Moreover, if the inert gas is not high temperature, the molten metal surface may solidify.

一方、後者の射出装置である特許文献４で開示されている、融解ユニットから射出ユニットへの接続が下側に位置している構成については、本発明に属する前者の射出装置にそのまま採用できない。なぜなら、プランジャが前進した後にプランジャヘッドと溶融材料とが接触したままであると、その材料が固化する虞があるからである。   On the other hand, the configuration in which the connection from the melting unit to the injection unit is located on the lower side, which is disclosed in Patent Document 4, which is the latter injection device, cannot be employed as it is in the former injection device belonging to the present invention. This is because if the plunger head and the molten material remain in contact after the plunger has advanced, the material may solidify.

本発明は、上記のような問題を解決する射出装置を提案するものであり、融解シリンダ中でのビレットの融解効率を向上した射出装置を提案する。また、本発明は、射出のためにプランジャが前進した後に溶湯が連通孔からプランジャシャフト周りに漏れ出すことを防止して、結果その連通孔中の溶湯の固化も防止する射出装置を提案する。そして、本発明は、小容量の成形を行う場合に型閉じ完了後計量へ移行することを迅速にできる射出装置を提案する。また、本発明は、射出シリンダを不活性ガス等でエアパージする必要がない射出装置を提案する。   The present invention proposes an injection apparatus that solves the above-described problems, and proposes an injection apparatus that improves the billet melting efficiency in the melting cylinder. The present invention also proposes an injection device that prevents the molten metal from leaking from the communication hole around the plunger shaft after the plunger has advanced for injection, and consequently prevents the molten metal in the communication hole from solidifying. The present invention proposes an injection apparatus that can quickly shift to weighing after completion of mold closing when molding a small volume. The present invention also proposes an injection device that does not require air purge of the injection cylinder with an inert gas or the like.

本発明の軽金属射出成形機の射出装置は、上記課題を解決するために、融解ユニットと射出ユニットとそれらの融解シリンダと射出シリンダとを連結する連通部材とを備え、その融解ユニットが、円柱短棒形状のビレットをその融解シリンダの中にプッシャによって挿入してそのビレットを先端側から溶湯に融解し、その射出ユニットが、その溶湯を射出シリンダで計量してプランジャによって射出する軽金属材料の射出装置において、（ａ）前期連通部材が、前記融解ユニットと前記射出ユニットとをそれぞれの側方位置に配置した状態で連結し、（ｂ）前期連通部材の透孔が、前記融解シリンダ側ではその先端側上面に形成された連通孔と連通し、前記射出シリンダ側ではその先端からある程度後方にずれた下面であって前記プランジャが後退したときにそのプランジャヘッド前方で開口する位置に形成された連通孔と連通して、（ｃ）その融解ユニットの融解シリンダに、その溶湯が存在する容積を増減する容量調整手段を備えた装置に構成される。   In order to solve the above-described problems, an injection device of a light metal injection molding machine of the present invention includes a melting unit, an injection unit, and a communicating member that connects the melting cylinder and the injection cylinder. A light metal material injection device in which a rod-shaped billet is inserted into the melting cylinder by a pusher, the billet is melted into the molten metal from the tip side, and the injection unit measures the molten metal with the injection cylinder and injects it with the plunger. (A) the first communication member is connected in a state where the melting unit and the injection unit are arranged at the respective side positions, and (b) the through hole of the first communication member is located at the tip of the melting cylinder. The plunger is a lower surface that communicates with a communication hole formed in a side upper surface, and is shifted to the rear to some extent from the tip on the injection cylinder side. (C) An apparatus provided with a capacity adjusting means for increasing or decreasing the volume of the molten metal in the melting cylinder of the melting unit in communication with a communication hole formed at a position opening in front of the plunger head when retracted Configured.

また、本発明の前記容量調整手段が、前記融解シリンダ孔内部に向かって進退する押し込みピンとその押し込みピンを進退させる駆動装置とからなる装置であっても良い。   Further, the capacity adjusting means of the present invention may be a device comprising a push pin that advances and retreats toward the inside of the melting cylinder hole and a drive device that advances and retreats the push pin.

また、本発明の前記容量調整手段の押し込みピンと前記プッシャとが、充填直後からつぎの計量開始までの冷却工程中に、その押し込みピンの後退によって拡張する溶湯容量とそのプッシャの前進によって押し退ける溶湯容量とを同量になるように協調して移動することによって、射出シリンダの連通孔中の溶湯液面レベルを低下させたままで前記ビレットを前進させる装置であっても良い。   Further, the push-in pin and the pusher of the capacity adjusting means of the present invention, during the cooling process from immediately after filling to the start of the next measurement, the melt capacity expanded by the retreat of the push-in pin and the melt capacity pushed away by the advance of the pusher. May be a device that advances the billet while lowering the melt liquid level in the communication hole of the injection cylinder by moving in a coordinated manner to the same amount.

本発明の射出装置によれば、融解ユニットが融解シリンダ中の溶湯の存在する容積（以下単に溶湯容積という）を増減する容量調整手段を備えるので、ビレットを前進させて融解するだけの融解ユニットであっても、ビレット前方の溶湯容積を増減することができる。それで、射出シリンダ側の連通孔が射出シリンダ孔壁面とプランジャシャフトの隙間に向かって開口している冷却工程中においても、融解シリンダ内の溶湯容積を増加させて溶湯を融解シリンダ側に引き戻すことによって、その連通孔中の溶湯液面高さを低下させることができ、結果溶湯の漏れ出しと固化とを防止することができる。また、容量調整手段による溶湯容積の増加に加えてビレットの前進を協働して行うことによって、上記溶湯液面低下を維持したままでビレットを前進させることが可能となり、冷却工程においてもビレットを前進させてその分より多く融解させて、結果として、ビレットの融解効率を向上することができる。   According to the injection device of the present invention, since the melting unit includes capacity adjusting means for increasing / decreasing the volume of the molten metal in the melting cylinder (hereinafter simply referred to as the molten metal volume), the melting unit is a melting unit that only advances and melts the billet. Even if it exists, the molten metal volume in front of a billet can be increased / decreased. Therefore, even during the cooling process in which the communication hole on the injection cylinder side opens toward the gap between the injection cylinder hole wall surface and the plunger shaft, the molten metal volume in the melting cylinder is increased and the molten metal is pulled back to the melting cylinder side. Further, it is possible to reduce the height of the molten metal in the communication hole, and as a result, it is possible to prevent the molten metal from leaking out and solidifying. In addition to the increase in the molten metal volume by the capacity adjusting means, the billet is advanced in cooperation, so that it is possible to advance the billet while maintaining the melt level drop, and the billet can be moved in the cooling process. It can be advanced and melted more than that, resulting in improved billet melting efficiency.

また、本発明の容量調整手段が、前記融解シリンダ内に向かって進退する押し込みピンとその押し込みピンの駆動装置とからなるコンパクトな装置に構成することができるので、冷却後計量に移行することを迅速にでき、特に小容量の成形を行う場合に有利である。   Further, since the capacity adjusting means of the present invention can be configured as a compact device comprising a push pin that advances and retreats into the melting cylinder and a drive device for the push pin, it is possible to quickly shift to metering after cooling. This is particularly advantageous when molding a small volume.

また、本発明の容量調整手段の押し込みピンと前記プッシャとが、充填直後からつぎの計量開始までの間に、その押し込みピンの後退によって拡張する溶湯容量と、そのビレット前進によって減少する溶湯容量とを同量になるように制御することによって、連通孔中の溶湯の液面レベルを低下させたままで前記ビレットを前進させることができる。それで、冷却工程中でも溶湯を射出シリンダ内に漏らすことなくビレットを前進させて、そのビレットの融解効率向上を簡単な装置で確実に実現することができる。   In addition, the push-in pin of the capacity adjusting means of the present invention and the pusher have a molten metal capacity that expands by retreating of the push-in pin immediately after filling and a molten metal capacity that decreases by the advance of the billet. By controlling so that it may become the same quantity, the said billet can be advanced, reducing the liquid level of the molten metal in a communicating hole. Therefore, the billet can be advanced without leaking the molten metal into the injection cylinder even during the cooling process, and the improvement of the melting efficiency of the billet can be reliably realized with a simple device.

本発明の射出装置の構成を断面で示す平面図であり、（ａ）図が（ｂ）図のＸ−Ｘ矢視断面図、（ｂ）図が射出装置全体の平面図である。It is a top view which shows the structure of the injection apparatus of this invention in a cross section, (a) A figure is XX arrow sectional drawing of the (b) figure, (b) Figure is a top view of the whole injection apparatus. 本発明の融解ユニットの構成を断面で示す立面図である。It is an elevation view which shows the structure of the melting unit of this invention in a cross section. 本発明の射出ユニットの構成を断面で示す立面図である。It is an elevation view which shows the structure of the injection unit of this invention in a cross section. 融解ユニットにおける融解シリンダシリンダ孔とビレットの隙間のシール機構を例示する立面断面図である。FIG. 6 is an elevational cross-sectional view illustrating a sealing mechanism of a gap between a melting cylinder cylinder hole and a billet in a melting unit. 射出ユニットにおける射出シリンダシリンダ孔とプランジャヘッドの隙間のシール機構を例示する立面断面図である。It is an elevation sectional view which illustrates the sealing mechanism of the crevice between the injection cylinder cylinder hole and plunger head in an injection unit. 本発明の射出装置の成形サイクルを工程順に示し、（ａ）図が型閉じ直後であって計量開始直前の状態を、（ｂ）図が計量完了直後の状態を、（ｃ）図が充填開始直前状態を、（ｄ）図が充填直後の状態を、（ｅ）図が冷却開始の直後の状態を、そして（ｆ）図が冷却完了後型開きされた状態を示す断面図である。The molding cycle of the injection apparatus of the present invention is shown in the order of steps, (a) Figure shows the state immediately after mold closing and immediately before the start of measurement, (b) Figure shows the state immediately after completion of measurement, and (c) Figure shows start of filling. (D) FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state immediately after filling, (e) a state immediately after the start of cooling, and (f) a state in which the mold is opened after cooling is completed. 融解ユニットにおけるビレットの供給装置の構成を例示する立面図であって、図２のＹ−Ｙ矢視断面図である。FIG. 3 is an elevation view illustrating the configuration of a billet supply device in the melting unit, and is a cross-sectional view taken along the arrow Y-Y in FIG. 2.

本発明の軽金属射出成形機の射出装置は、供給されたビレットをプッシャによってもっぱら前進させるだけで融解する融解ユニットと、融解された溶湯を連通部材から射出シリンダ内に計量して金型に射出充填する射出ユニットとで構成された射出装置であって、その融解ユニットの融解シリンダに、つぎに説明する容量調整手段を含むことに特徴がある。その容量調整手段は、融解したビレットの溶湯の存在する容積（溶湯容積）を増減する装置である。より具体的には、融解シリンダ内に向かって進退する押し込みピンを備えた装置である。そのような射出装置は、その容量調整手段によって融解シリンダ内の溶湯容積を増減できるので、以下の実施例で説明されるような作用効果を奏する。   The injection device of the light metal injection molding machine according to the present invention includes a melting unit that melts the billet supplied by simply advancing it with a pusher, and measures the molten metal from the communicating member into the injection cylinder to fill the mold. The injection apparatus is configured to include a volume adjusting means described below in the melting cylinder of the melting unit. The capacity adjusting means is a device that increases or decreases the volume (melt volume) in which the molten billet melt exists. More specifically, the apparatus includes a push pin that moves forward and backward toward the melting cylinder. Since such an injection device can increase or decrease the molten metal volume in the melting cylinder by its capacity adjusting means, it has the effects as described in the following embodiments.

本発明の軽金属射出成形機の射出装置１は、それぞれの側方に配置された融解ユニット１０と射出ユニット２０、及び、それらユニットの各シリンダ孔を連通する連通部材３０を主要な構成要素とする（図１）。融解ユニット１０に成形材料として供給されるビレットＢは、数ショット分の成形材料を含む円柱短棒形状に予め形成されたものであり、その外径が融解ユニット１０の融解シリンダ１１の内径に略等しい。   The injection device 1 of the light metal injection molding machine according to the present invention includes a melting unit 10 and an injection unit 20 arranged on each side, and a communication member 30 that communicates each cylinder hole of these units as main components. (FIG. 1). The billet B supplied as a molding material to the melting unit 10 is formed in advance into a cylindrical short bar shape including a molding material for several shots, and its outer diameter is substantially equal to the inner diameter of the melting cylinder 11 of the melting unit 10. equal.

融解ユニット１０は、図１、図２、図４、図７に示されるように、複数個のヒータ１２によって外周を加熱される融解シリンダ１１と、その融解シリンダの後方上方に位置して複数本のビレットを貯留するホッパ１３と、そのホッパからビレットＢを順次落下させるシャッタ装置１４と、落下したビレットをガイドして受け止めるガイド板１５と、そのガイド板１５に沿って落下したビレットＢの中心をその前方の融解シリンダ１１の中心に心合わせするチャックホルダ１６と、そのチャックホルダ中のビレットＢをシリンダ１１の中に挿入するプッシャ１７と、そしてそのプッシャを移動させる駆動装置１８と、を含む。複数個のヒータ１２は、特に先端側がビレットの融解温度を超える高温に加熱される。シャッタ装置１４は、たとえば、ホッパ１３の落下口を開閉するシャッタ板１４ａと、それを移動する流体シリンダ１４ｂとからなる。チャックホルダ１６は、たとえば、固定部材１６ａと可動部材１６ｂとからなり、流体シリンダ１６ｃによって可動部材１６ｂを閉じたときにビレットをホールドして、その中心を融解シリンダ中心に一致させる。しかして、シャッタ板１４ａと可動部材１６ｂとが交互に開閉することによって、ビレットＢは１個ずつガイド板１５上に落下してチャックホルダ１６に収容される。そして、ホッパ１３からチャックホルダ１６に供給されたビレットＢが、プッシャ１７に押されて融解シリンダ１１中で前進して行くうちに先端側から溶湯Ｆとなる。   As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 7, the melting unit 10 includes a melting cylinder 11 that is heated on the outer periphery by a plurality of heaters 12, and a plurality of melting units 10 that are positioned at the upper rear side of the melting cylinder. A hopper 13 that stores the billet, a shutter device 14 that sequentially drops the billet B from the hopper, a guide plate 15 that guides and receives the dropped billet, and a center of the billet B that has dropped along the guide plate 15 It includes a chuck holder 16 that is centered on the center of the front melting cylinder 11, a pusher 17 that inserts the billet B in the chuck holder into the cylinder 11, and a drive device 18 that moves the pusher. In particular, the plurality of heaters 12 are heated to a high temperature that exceeds the melting temperature of the billet on the tip side. The shutter device 14 includes, for example, a shutter plate 14a that opens and closes a dropping port of the hopper 13 and a fluid cylinder 14b that moves the shutter plate 14a. The chuck holder 16 includes, for example, a fixed member 16a and a movable member 16b. When the movable member 16b is closed by the fluid cylinder 16c, the billet is held and the center thereof coincides with the center of the melting cylinder. Accordingly, the shutter plate 14a and the movable member 16b are alternately opened and closed, so that the billet B falls on the guide plate 15 one by one and is accommodated in the chuck holder 16. The billet B supplied from the hopper 13 to the chuck holder 16 is pushed by the pusher 17 and moves forward in the melting cylinder 11 to become the molten metal F from the tip side.

融解シリンダ１１のシリンダ孔１１ａとビレットＢの隙間からの溶湯Ｆの漏れ出しについては、融解シリンダ１１後端側の小容量部材４１中の環状溝４１ａで生成された環状溝シールＳがその漏れ出しを防止する（図４）。その環状溝シールＳは、その環状溝４１ａに入り込んだ溶湯Ｆが軟化状態を残して固化した半固化物である。このため、小容量部材４１が冷却配管４３によって巻回されて融解シリンダ１１とは独立に冷却される。もちろん、このようなシール機構は一例であり、これに限定されるものではない。   Regarding the leakage of the molten metal F from the gap between the cylinder hole 11a of the melting cylinder 11 and the billet B, the annular groove seal S generated by the annular groove 41a in the small capacity member 41 on the rear end side of the melting cylinder 11 leaks out. Is prevented (FIG. 4). The annular groove seal S is a semi-solidified product in which the molten metal F that has entered the annular groove 41a is solidified while leaving a softened state. For this reason, the small capacity member 41 is wound by the cooling pipe 43 and cooled independently of the melting cylinder 11. Of course, such a sealing mechanism is an example, and the present invention is not limited to this.

射出ユニット２０は、図１、図３に示されるように、ヒータ２２によって加熱される射出シリンダ２１と、そのシリンダ孔２１ａの中で進退移動するプランジャ２３と、プランジャを前後に駆動する射出シリンダ後方の駆動装置２４と、を含む。プランジャ２３は、図５に示されるように、その先端側の射出シリンダ孔２１ａの孔径より僅かに小さい外径のプランジャヘッド２３ａとそれより基端側の僅かに小径のプランジャシャフト２３ｂとからなり、複数個のピストンリング２５をヘッド２３ｂに嵌着している（図５）。このようなシール機構は、従来公知のものと同じであり、シリンダ孔２１ａ内壁との摺接をそのピストンリングだけに限定してプランジャフト２３ｂとシリンダ孔２１ａ内壁とのかじりを防止している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the injection unit 20 includes an injection cylinder 21 heated by a heater 22, a plunger 23 that moves forward and backward in the cylinder hole 21a, and a rear side of the injection cylinder that drives the plunger back and forth. Drive device 24. As shown in FIG. 5, the plunger 23 includes a plunger head 23a having an outer diameter slightly smaller than the diameter of the injection cylinder hole 21a on the distal end side thereof and a plunger shaft 23b having a slightly smaller diameter on the proximal end side. A plurality of piston rings 25 are fitted to the head 23b (FIG. 5). Such a sealing mechanism is the same as that conventionally known, and restricts sliding contact with the inner wall of the cylinder hole 21a only to the piston ring to prevent the plunger ft 23b and the inner wall of the cylinder hole 21a from being galling.

このシール機構では、ピストンリング２５とシリンダ孔２１ａ内壁の隙間から漏れ出した溶湯が固化物になって成長することを皆無にできない。そこで、そのような固化物がそのシリンダ後端から良好に排出されるように、プランジャシャフト２３ｂとシリンダ孔２１ａの隙間が後端側にストレートに開口している。なお、排出される材料がマグネシウムのような材料であってもその固化物が発火することはない。その材料が最終的にシリンダ後端から排出されるときにその温度が低下しているからである。   In this sealing mechanism, the molten metal leaking from the gap between the piston ring 25 and the inner wall of the cylinder hole 21a cannot be made to grow as a solidified material. Therefore, the gap between the plunger shaft 23b and the cylinder hole 21a opens straight to the rear end side so that such solidified material can be discharged well from the rear end of the cylinder. Even if the discharged material is a material such as magnesium, the solidified product does not ignite. This is because the temperature is lowered when the material is finally discharged from the rear end of the cylinder.

金型５０は、図３に示されるように、射出シリンダ２１先端と一体化された固定金型５０ａと、型締装置（図示省略）によって開閉される可動金型５０ｂとからなり、それらの間にキャビティ５０ｃを画成する。そして、シリンダ孔２１ａがキャビティ５０ｃに対して直接に連通するように構成される。それで、溶湯Ｆはキャビティ５０ｃの中へ下から押し上げられるように充填される。   As shown in FIG. 3, the mold 50 includes a fixed mold 50a integrated with the tip of the injection cylinder 21, and a movable mold 50b opened and closed by a mold clamping device (not shown). A cavity 50c is defined. The cylinder hole 21a is configured to communicate directly with the cavity 50c. Therefore, the molten metal F is filled into the cavity 50c so as to be pushed up from below.

以上のような構成に加えて、本発明の射出装置は、以下のような特徴ある構成をさらに備える。   In addition to the above-described configuration, the injection device of the present invention further includes the following characteristic configuration.

連通部材３０は、融解シリンダ１１の先端側上面と、射出シリンダ２１の先端からある程度後方にずれた下面とを結合する（図１、図２、図３）。そして、連通部材３０中の透孔３０ａが、融解シリンダ１１側ではその上面の連通孔１１ｂと連通し、射出シリンダ２１側ではその中程下面の連通孔２１ｂと連通する。それで、連通部材３０は、略２箇所で略直角に曲がった中空部材として形成され、溶湯Ｆを固化させないようにヒータ３１で加熱される（図１（ａ））。   The communication member 30 couples the upper surface on the front end side of the melting cylinder 11 and the lower surface that is displaced to some extent from the front end of the injection cylinder 21 (FIGS. 1, 2, and 3). The through hole 30a in the communication member 30 communicates with the communication hole 11b on the upper surface on the melting cylinder 11 side, and communicates with the communication hole 21b on the lower surface on the injection cylinder 21 side. Therefore, the communication member 30 is formed as a hollow member that is bent at approximately two right angles at approximately two locations, and is heated by the heater 31 so as not to solidify the molten metal F (FIG. 1A).

融解シリンダ１１の連通孔１１ｂがシリンダ上方に位置している構成は、シリンダ中に溜まることがあるガスを確実に排出するためである。そのガスは、主としてビレットＢとシリンダ孔１１ａの隙間に存在した空気がビレットの前進に伴って溶湯中に混入したものである。この構成によって、融解シリンダ１１中のガスは溶湯Ｆとともに射出シリンダ２１側に移動する。なお、連通孔１１ｂや２１ｂがシリンダ１１や２１の側面で貫通する構造が強度的に問題になることはない。計量や射出の際に発生する溶湯圧力がプラスチック樹脂の射出装置のように高圧にならないからである。   The configuration in which the communication hole 11b of the melting cylinder 11 is located above the cylinder is for reliably discharging gas that may accumulate in the cylinder. The gas is mainly a mixture of air present in the gap between the billet B and the cylinder hole 11a in the melt as the billet advances. With this configuration, the gas in the melting cylinder 11 moves to the injection cylinder 21 side along with the molten metal F. The structure in which the communication holes 11b and 21b penetrate through the side surfaces of the cylinders 11 and 21 does not cause a problem in strength. This is because the molten metal pressure generated at the time of metering and injection does not become as high as the plastic resin injection device.

射出シリンダ２１の連通孔２１ｂが形成される位置は、プランジャ２３が計量のために所定距離後退したときにその連通孔２１ｂがそのプランジャヘッド２３ａの前方で開口する位置である。そして、その所定距離後退した位置は、そのプランジャヘッド２３ａ前方に１ショット分の計量溶湯が確保される位置でもある。一方、プランジャヘッド２３ａが計量のために前進した後には、射出シリンダ２１の連通孔２１ｂがプランジャシャフト２３ｂ側面に向かって開口する。それで、シリンダ孔２１ａとプランジャシャフト２３ｂの隙間に溶湯が進入し得る状態になる。   The position where the communication hole 21b of the injection cylinder 21 is formed is a position where the communication hole 21b opens in front of the plunger head 23a when the plunger 23 is retracted by a predetermined distance for measurement. The position retracted by the predetermined distance is also a position at which the molten metal for one shot is secured in front of the plunger head 23a. On the other hand, after the plunger head 23a moves forward for measurement, the communication hole 21b of the injection cylinder 21 opens toward the side surface of the plunger shaft 23b. Thus, the molten metal can enter the gap between the cylinder hole 21a and the plunger shaft 23b.

本発明では、そのシリンダ孔とプランジャシャフトの隙間に溶湯が進入することが、容量調整手段６０によって防止される。その容量調整手段６０は、図２に示されるように、融解シリンダ１１の内部に向かって進退する押し込みピン６１とそのピンの駆動装置６２とで構成される。より具体的には、押し込みピン６１は、たとえば融解シリンダ１１の前端を塞ぐフランジ部材１９の中心に明けた透孔に挿通されて、そのシリンダ１１の中に向かって出没する。また、駆動装置６２は、その押し込みピンを移動する流体シリンダからなる。押し込みピン６１とプラグ部材１９の隙間のシール構造については、図示省略されているが、記述した環状溝シールと同様に構成されても、また、従来のようなピストン等のシール部材であっても良い。押し込みピン６１の外径は、シール機構と組み合わせるためにシリンダ孔１１ａの内径より小さいが、できるだけその内径に近くなるように形成されるほうが良い。このような構成によって、その押し込みピン６１がシリンダ１１内に前進するときに溶湯Ｆの存在する容積が減少し、そのピン６１が後退するときにその溶湯容積が増加する。また、容量調整手段６０がコンパクトに構成されるので、押し込みピン６１の前進後退動作を高速化できる。このことは、後に説明されるように小容量の成形品の成形に都合が良い。   In the present invention, the capacity adjusting means 60 prevents the molten metal from entering the gap between the cylinder hole and the plunger shaft. As shown in FIG. 2, the capacity adjusting means 60 includes a pushing pin 61 that moves forward and backward toward the inside of the melting cylinder 11 and a driving device 62 for the pin. More specifically, the push-in pin 61 is inserted into a through-hole opened at the center of the flange member 19 that closes the front end of the melting cylinder 11, for example, and protrudes into and out of the cylinder 11. The driving device 62 is composed of a fluid cylinder that moves the push pin. The seal structure of the gap between the push pin 61 and the plug member 19 is not shown in the figure, but may be configured in the same manner as the annular groove seal described above, or may be a conventional seal member such as a piston. good. The outer diameter of the push-in pin 61 is smaller than the inner diameter of the cylinder hole 11a in order to be combined with the seal mechanism, but it is better to be formed as close to the inner diameter as possible. With such a configuration, the volume of the molten metal F decreases when the pushing pin 61 moves forward into the cylinder 11, and the molten metal volume increases when the pin 61 moves backward. Further, since the capacity adjusting means 60 is configured in a compact manner, the forward and backward movement of the push pin 61 can be speeded up. This is convenient for molding a small-volume molded product as will be described later.

溶湯容積の増減は、成形サイクル中の計量工程、充填工程（射出工程と同じ）の初期、そして、冷却工程中において図６のように行われる。なお、図６は、１成形サイクル中の各工程の状態を示すもので、後に再度詳しく説明される。   The increase / decrease of the molten metal volume is performed as shown in FIG. 6 in the initial stage of the metering step, the filling step (same as the injection step), and the cooling step in the molding cycle. FIG. 6 shows the state of each step in one molding cycle, and will be described in detail later.

まず、容量調整手段６０は、計量完了直後の図６（ｂ）に示されるように、押し込みピン６１をその前進限度位置まで距離Ｌ１前進させて、後に説明する距離Ｌ２と距離Ｌ３の後退を可能にする。つぎに、容量調整手段６０は、充填を開始する直前（図６（ｃ））にプランジャヘッド２３ａが連通孔２１ｂを塞いだタイミングで押し込みピン６１を距離Ｌ２迅速に後退させて、そのピンが押し退けていた融解シリンダ１１中の溶湯容積を増加させる。それで、射出シリンダ２１の連通孔２１ｂ中の溶湯Ｆが融解シリンダ１１側に引き戻されてその液面高さがＨ１低下する。つぎに、成形品Ｐの冷却中に（図６（ｅ））、押し込みピン６１が距離Ｌ３後退するとともにプッシャ１７がビレットＢを距離Ｍ２前進させて、連通孔２１ｂ中での溶湯Ｆの液面高さを維持したまま、溶湯Ｆの存在する容積の増加と減少が同期的に行われる。その結果、冷却中にもビレットＢが前進して、より高温に加熱されて融解が促進される。こうして、ビレットＢは、つぎの計量開始直前（図６（ａ））までに、通常融解する長さＭ１分の溶湯より長さＭ２分多い、長さＭ４（Ｍ４＝Ｍ２＋Ｍ１）融解する（図６（ｆ））。そして、その長さＭ２余分に融解された溶湯が、つぎの計量の際にビレットＢの距離Ｍ１の前進と押し込みピン６１の距離Ｌ１の前進によって射出シリンダ中に供給される。この長さＭ２の前進分に相当する溶湯は、計量の際に押し込みピン６１が距離Ｌ１の前進する内の、距離Ｌ３の前進分となる。なお、距離Ｍ１は、計量完了後つぎの計量が開始されるまでの間に、従来の装置でも融解されるビレットＦの長さである。   First, as shown in FIG. 6 (b) immediately after the completion of measurement, the capacity adjusting means 60 moves the push pin 61 forward by a distance L1 to the advance limit position, and can move back a distance L2 and a distance L3, which will be described later. To. Next, the capacity adjusting means 60 quickly retracts the pushing pin 61 by the distance L2 at the timing when the plunger head 23a closes the communication hole 21b immediately before starting filling (FIG. 6C), and the pin is pushed away. The molten metal volume in the melting cylinder 11 that has been increased is increased. Therefore, the molten metal F in the communication hole 21b of the injection cylinder 21 is pulled back to the melting cylinder 11 side, and the liquid level is lowered by H1. Next, during the cooling of the molded product P (FIG. 6 (e)), the push-in pin 61 moves backward by the distance L3 and the pusher 17 moves the billet B forward by the distance M2, and the liquid level of the molten metal F in the communication hole 21b. While the height is maintained, the volume in which the molten metal F is present is increased and decreased synchronously. As a result, billet B moves forward during cooling and is heated to a higher temperature to promote melting. Thus, the billet B is melted by a length M4 (M4 = M2 + M1), which is longer by M2 than the molten metal having a length of M1 that is normally melted, immediately before the start of the next measurement (FIG. 6A) (FIG. 6). (F)). Then, the molten metal melted in excess of the length M2 is supplied into the injection cylinder by the advance of the distance M1 of the billet B and the advance of the distance L1 of the push pin 61 in the next measurement. The molten metal corresponding to the advance amount of the length M2 becomes the advance amount of the distance L3 while the push pin 61 moves forward by the distance L1 at the time of measurement. Note that the distance M1 is the length of the billet F that is melted by the conventional apparatus before the next measurement is started after the completion of the measurement.

以上のように容量調整手段６０が連通孔２１ｂ中の溶湯Ｆの液面を低下することによって、プランジャ２３が前進した直後にあっても溶湯Ｆがプランジャシャフト２３ｂとシリンダ孔２１ａ内壁の隙間に漏れ出すことはなく、したがって、溶湯Ｆがプランジャ２３に接近した状態でそれに熱を奪われて固化することも防止される。また、押し込みピン６１の後退とプッシャ１７の前進とを同期的に行うことによって、溶湯液面の低下状態を維持しながらビレットＢを先端側へ前進させて、冷却工程中においてもビレットＢの融解を強化して融解効率を向上することができる。なお、この後退と前進の同期的な制御では、押し込みピン６１の直径とビレットＢの直径の違いが押し込みピン６１の後退速度とビレットＢの前進速度に反映されて、押し込みピン６１の後退速度とビレットＢの前進速度の比が押し込みピン６１の断面積とビレットＢの断面積の比に反比例するように制御される。   As described above, the capacity adjusting means 60 reduces the liquid level of the molten metal F in the communication hole 21b, so that the molten metal F leaks into the gap between the plunger shaft 23b and the inner wall of the cylinder hole 21a even immediately after the plunger 23 moves forward. Therefore, the molten metal F is prevented from being deprived of heat and solidified in the state where the molten metal F approaches the plunger 23. Further, the billet B is advanced in the distal direction while maintaining the lowered state of the molten metal by synchronously performing the backward movement of the push-in pin 61 and the advancement of the pusher 17, so that the billet B is melted even during the cooling process. To improve melting efficiency. In the synchronous control of the backward movement and the forward movement, the difference between the diameter of the pushing pin 61 and the diameter of the billet B is reflected in the backward movement speed of the pushing pin 61 and the forward movement speed of the billet B. The ratio of the billet B forward speed is controlled to be inversely proportional to the ratio of the cross-sectional area of the push pin 61 and the cross-sectional area of the billet B.

以上の構成の射出装置１によって最初に準備運転が行われ、射出装置１の射出シリンダ２１で溶湯Ｆが仮計量された後に金型５０に仮充填されて、融解ユニット１０や射出ユニット２０の温度の安定化が行われる。つぎに、製品成形のために成形条件出しの予備成形が行われて、本番の製品成形が行われる。以下、まず、準備運転のアウトラインが説明され、つぎに本番の製品成形が説明される。なお、準備運転は、製品成形で行われる運転と基本的に同じであるから概略的に説明される。   The preparatory operation is first performed by the injection apparatus 1 having the above configuration, and the molten metal F is temporarily weighed by the injection cylinder 21 of the injection apparatus 1 and then temporarily filled in the mold 50, and the temperature of the melting unit 10 and the injection unit 20. Stabilization is performed. Next, pre-molding of molding conditions is performed for product molding, and actual product molding is performed. Hereinafter, first, the outline of the preparation operation will be described, and then the actual product molding will be described. The preparatory operation is basically the same as the operation performed in product molding, and will be schematically described.

まず、射出装置１は、シャッタ装置１４のシャッタ板１４ａとチャックホルダ１６の可動部材１６ｂを交互に開いてホッパ１３中のビレットＢを１本ガイド板１５上に落下させる。そして、プッシャ１７を前進させてチャックホルダ１６中のビレットを融解シリンダ１１に挿入する。その後同様にしてビレットＢを融解シリンダ１１中に順次押し込んで、融解シリンダ１１をビレットＢで満杯にする。このとき、融解シリンダ１１のヒータ１２の温度が成形材料に合わせて設定された融解温度に加熱されているので、ビレットＢがその先端側から先に融解する。また、射出シリンダ２１のヒータ２２や連通部材３０の４ヒータ３１がその中の溶湯Ｆを固化させない温度に制御されて、溶湯の固化が防止されている。   First, the injection device 1 opens the shutter plate 14 a of the shutter device 14 and the movable member 16 b of the chuck holder 16 alternately to drop one billet B in the hopper 13 onto the guide plate 15. Then, the pusher 17 is advanced to insert the billet in the chuck holder 16 into the melting cylinder 11. Thereafter, billet B is sequentially pushed into melting cylinder 11 in the same manner, and melting cylinder 11 is filled with billet B. At this time, since the temperature of the heater 12 of the melting cylinder 11 is heated to the melting temperature set in accordance with the molding material, the billet B is melted first from the tip side. Further, the heater 22 of the injection cylinder 21 and the four heaters 31 of the communication member 30 are controlled to a temperature that does not solidify the molten metal F therein, thereby preventing the molten metal from solidifying.

つぎに、可動側金型５０ｂが閉じられて、射出シリンダ２１の先が連通するキャビティ５０ｃが閉空間となる。そして、プランジャ２３がそのヘッド２３ａ前方に連通孔２１ｂを開口させるまで後退して、融解シリンダ１１と射出シリンダ２１とを連通部材３０を介して連通する（図６（ａ））。   Next, the movable mold 50b is closed, and the cavity 50c through which the tip of the injection cylinder 21 communicates becomes a closed space. Then, the plunger 23 moves backward until the communication hole 21b is opened in front of the head 23a, and the melting cylinder 11 and the injection cylinder 21 are communicated through the communication member 30 (FIG. 6A).

つぎに、プッシャ１７が前進してビレットＢを前進させて、融解シリンダ１１中の溶湯Ｆを連通部材３０から射出シリンダ２１中に移動して計量する（図６（ｂ））。このとき計量される溶湯容積は、１回の成形に必要な成形品の容積と、その成形品にその溶湯Ｆを供給する湯道（プラスチック成形でのランナやスプールに相当）の容量とを合計した量に調整される。ただし、準備運転であることから、この計量が適宜に簡略化されることがある。このとき、プッシャ１７や押し込みピン６１も前進するが、その前進距離Ｍ１やＬ１については後に説明される。   Next, the pusher 17 advances to advance the billet B, and the molten metal F in the melting cylinder 11 is moved from the communication member 30 into the injection cylinder 21 and weighed (FIG. 6B). The molten metal volume measured at this time is the sum of the volume of the molded product required for one molding and the capacity of the runner (equivalent to a runner or spool in plastic molding) for supplying the molten metal F to the molded product. Adjusted to the desired amount. However, since this is a preparatory operation, this measurement may be simplified as appropriate. At this time, the pusher 17 and the push-in pin 61 also move forward, and the advance distances M1 and L1 will be described later.

つぎに、プランジャ２３がゆっくり前進して、プランジャヘッド２３ａがその前方の連通孔２１ｂを塞いだ後さらに前進する。それで、その射出シリンダ孔２１ａ中の溶湯Ｆ液面が上昇してシリンダ孔２１ａ全体が溶湯Ｆで充満される（図６（ｃ））。つぎにプランジャ２３が一気に前進して、溶湯Ｆが金型のキャビティ５０ｃに充填される（図６（ｄ））。充填された溶湯Ｆは金型５０の中で冷却されて固化物Ｐ（仮の成形品）となり（図６（ｅ））、最後に可動側金型５０ｂが開いてその固化物Ｐが取り出される（図６（ｆ））。このとき、射出装置はプッシャ１７や押し込みピン６１を進退させて後に説明されるように融解効率を向上させることができるが、準備成形においてはこの動作を省略しても良い。   Next, the plunger 23 moves forward slowly, and further moves forward after the plunger head 23a closes the communication hole 21b in front of the plunger head 23a. As a result, the liquid level of the molten metal F in the injection cylinder hole 21a rises and the entire cylinder hole 21a is filled with the molten metal F (FIG. 6C). Next, the plunger 23 advances at a stroke, and the molten metal F is filled in the mold cavity 50c (FIG. 6D). The filled molten metal F is cooled in the mold 50 to become a solidified product P (temporary molded product) (FIG. 6E). Finally, the movable mold 50b is opened and the solidified product P is taken out. (FIG. 6 (f)). At this time, the injection device can advance and retract the pusher 17 and the push-in pin 61 to improve the melting efficiency as will be described later, but this operation may be omitted in the preparation molding.

その後、再び型閉じされて上記の計量、充填、冷却、そして仮成形品の取り出しが繰り返される。そして、この成形の繰り返しによって各構成部材の温度が一定温度に安定する。その後、製品成形のための各種成形条件を調整する予備成形が行われる。この予備成形運転は、概ね上記運転と同じである。それで、その説明は省略される。   Thereafter, the mold is closed again, and the above metering, filling, cooling, and taking out the temporary molded product are repeated. Then, by repeating this molding, the temperature of each constituent member is stabilized at a constant temperature. Thereafter, preforming for adjusting various molding conditions for product molding is performed. This preforming operation is substantially the same as the above operation. Therefore, the description is omitted.

なお、成形材料の補充はつぎのように行われる。成形が繰り返されてプッシャ１７がビレット１本分前進すると、成形が中断されてプッシャ１７が後退限度位置まで後退する。そして、シャッタ板１４ａと可動部材１６ｂが交互に開いてビレットＢがチャックホルダ１６中に供給される。つぎに、プッシャ１７がそのビレットを融解シリンダ１１中に挿入して、先に挿入してあるビレットＢに当接させる。そして、補充したビレットが先のビレットと一体になって融解シリンダ１１の先端側に向かって前進して、そのビレットの先端側がシリンダ１１周りのヒータ１２によって加熱されて融解する。   Note that the molding material is replenished as follows. When the molding is repeated and the pusher 17 moves forward by one billet, the molding is interrupted and the pusher 17 moves back to the retreat limit position. Then, the shutter plate 14 a and the movable member 16 b are alternately opened, and the billet B is supplied into the chuck holder 16. Next, the pusher 17 inserts the billet into the melting cylinder 11 and abuts against the billet B that has been previously inserted. Then, the refilled billet is integrated with the previous billet and advances toward the front end side of the melting cylinder 11, and the front end side of the billet is heated by the heater 12 around the cylinder 11 to melt.

本番の製品成形は、概ね上記運転と同じように行われる（図６）。まず、金型５０が閉じられるとともに、プランジャ２３がその前方に連通孔２１ｂを開口するまで後退する（図６（ａ））。つぎにプッシャ１７がビレットＢを前進させるとともに押し込みピン６１が前進して、融解シリンダ１１中の溶湯Ｆが射出シリンダ２１中に移動して１ショット分の溶湯が計量される（図６（ｂ））。このとき、容量調整手段６０の押し込みピン６１が距離Ｌ１前進して、後続して行われる距離Ｌ２とＬ３の後退代を確保する。また、プッシャ１７がビレットＢをゆっくり距離Ｍ１前進させて、記述したように溶湯Ｆを射出シリンダ２１内に下側から静かに供給する。それで、溶湯Ｆの液面が波立つこと、すなわち、溶湯Ｆが連通孔２１ｂの上で噴き上がったり飛散したりすることが抑えられて、溶湯Ｆの酸化が最小限に抑えられる。このような計量は、成形材料がマグネシウムである場合に特に有利である。溶融した材料が注入の際に飛散しないので発火が確実に回避されるからである。また、シリンダ中に不活性ガス等を封入する装置を必要としないからである。   The actual product molding is performed in substantially the same manner as the above operation (FIG. 6). First, the mold 50 is closed, and the plunger 23 is retracted until the communication hole 21b is opened in front thereof (FIG. 6A). Next, the pusher 17 advances the billet B and the push pin 61 advances, and the molten metal F in the melting cylinder 11 moves into the injection cylinder 21 and the molten metal for one shot is measured (FIG. 6B). ). At this time, the push-in pin 61 of the capacity adjusting means 60 moves forward by the distance L1, and the backward movement allowance of the distances L2 and L3 to be performed subsequently is secured. Further, the pusher 17 slowly advances the billet B by the distance M1 and gently supplies the molten metal F into the injection cylinder 21 from the lower side as described. Therefore, the liquid level of the molten metal F is suppressed, that is, the molten metal F is prevented from being sprayed or scattered on the communication hole 21b, so that the oxidation of the molten metal F is minimized. Such metering is particularly advantageous when the molding material is magnesium. This is because the molten material does not scatter during the injection, and therefore ignition is reliably avoided. Moreover, it is because a device for sealing an inert gas or the like in the cylinder is not required.

つぎに、プランジャ２３がゆっくり前進して射出シリンダ中の連通孔２１ｂがプランジャヘッド２３ａによって塞がれるとともにシリンダ孔２１ａが溶湯Ｆで充満される（図６（ｃ））。そしてプランジャ２３が予め調整された所定の速度で高速に前進して、溶湯Ｆが金型のキャビティ５０ｃの中に充填される（図６（ｄ））。   Next, the plunger 23 slowly moves forward, the communication hole 21b in the injection cylinder is closed by the plunger head 23a, and the cylinder hole 21a is filled with the molten metal F (FIG. 6 (c)). The plunger 23 moves forward at a predetermined speed adjusted in advance, and the molten metal F is filled into the mold cavity 50c (FIG. 6D).

この充填の際に、プランジャヘッド２３ａの前進によって連通孔２１ｂがプランジャシャフト２３ｂとシリンダ孔２１ａ壁面の隙間に開口することになるが、容量調整手段６０が押し込みピン６１を距離Ｌ２後退させて連通孔２１ｂ中の溶湯Ｆの液面を高さＨ１迅速に下降させる。それで、溶湯Ｆの上記隙間への漏れ出しとその溶湯Ｆの固化が直ちに防止されて、結局、冷却工程後に計量する工程を迅速に開始できる。このとき、連通孔２１ｂ中の溶湯Ｆの表面が固化しないために、溶湯Ｆ中に固化物が紛れ込むことを回避するための、融解待ちの時間を割く必要がないからである。また、プランジャ２３の後退後に連通孔２１ｂが射出シリンダ孔２１ａ内に開口した直後から、ビレットＢの前進に先駆けて押し込みピン６１を直ちに前進させて、計量を迅速に開始できるからである。この迅速さは、特に容量調整手段６０がコンパクトであることによるものであり、小容量の成形品の成形に都合が良い。   During the filling, the communication hole 21b is opened in the gap between the plunger shaft 23b and the cylinder hole 21a wall by the advancement of the plunger head 23a. However, the capacity adjusting means 60 moves the push pin 61 backward by the distance L2 to connect the communication hole. The liquid level of the molten metal F in 21b is quickly lowered by the height H1. As a result, leakage of the molten metal F into the gap and solidification of the molten metal F are immediately prevented, and eventually, the process of measuring after the cooling process can be started quickly. At this time, since the surface of the molten metal F in the communication hole 21b does not solidify, it is not necessary to take the waiting time for melting in order to avoid the solidified material from being mixed into the molten metal F. Further, immediately after the communication hole 21b is opened in the injection cylinder hole 21a after the plunger 23 is retracted, the push pin 61 is immediately advanced prior to the advance of the billet B, so that the measurement can be started quickly. This speed is due to the fact that the capacity adjusting means 60 is compact, which is convenient for molding a small-volume molded product.

その後キャビティ５０ｃ内の溶湯Ｆが製品Ｐに冷却される（図６（ｅ））。このとき、押し込みピン６１の距離Ｌ３の後退とビレットＢの距離Ｍ２の前進とを上記のように同期的に行って、連通孔２１ｂ中の溶湯Ｆ液面を低下させた状態を維持しながら、ビレットＢを距離Ｍ２前進させる。その後、この冷却期間中にビレットＢが距離Ｍ２余分に融解して、結局、従来以上の長さＭ４（Ｍ４＝Ｍ２＋Ｍ１）のビレットＢが融解することになる。なお、距離Ｍ１は、記述したように、従来の装置であっても融解される量である。   Thereafter, the molten metal F in the cavity 50c is cooled to the product P (FIG. 6 (e)). At this time, while the backward movement of the distance L3 of the push pin 61 and the forward movement of the distance M2 of the billet B are performed synchronously as described above, while maintaining the state in which the melt F liquid level in the communication hole 21b is lowered, Advance billet B by distance M2. Thereafter, the billet B melts by an extra distance M2 during this cooling period, and eventually the billet B having a length M4 (M4 = M2 + M1) longer than the conventional melts. As described, the distance M1 is an amount that is melted even in the conventional apparatus.

つぎに可動側金型５０ｂが開いて（図６（ｆ））その製品Ｐが取り出される。そして、再び金型５０ｂが閉じられて計量が上記のように行われ、その後、同様に充填、冷却、そして製品の取り出しが繰り返される。   Next, the movable mold 50b is opened (FIG. 6 (f)), and the product P is taken out. Then, the mold 50b is closed again and weighing is performed as described above, and thereafter filling, cooling, and taking out of the product are repeated in the same manner.

以上のように、ビレットＢを前進するだけの射出装置１において、容積調整手段６０が融解シリンダ１１中の溶湯Ｆ容積の増減を可能にすることは、特に重要な作用効果を奏する。それは、第一には、押し込みピン６１を後退して溶湯Ｆを融解ユニット２０側に引き戻すことによって、連通孔２１ｂ中の溶湯Ｆの液面を低下させることであり、結果、溶湯Ｆの漏れ出しと溶湯Ｆの固化とが防止されることである。また、第二には、成形品の冷却中にも連通孔２１ｂ中の溶湯Ｆの液面を上記のように低下させたままでビレットを前進させることが可能になって、ビレットの融解効率が向上することである。   As described above, in the injection device 1 that only advances the billet B, it is particularly important that the volume adjusting means 60 can increase or decrease the volume of the molten metal F in the melting cylinder 11. The first is to lower the liquid level of the molten metal F in the communication hole 21b by retracting the pushing pin 61 and pulling the molten metal F back to the melting unit 20 side. As a result, the molten metal F leaks out. And the solidification of the molten metal F is prevented. Secondly, the billet can be advanced while the liquid level of the molten metal F in the communication hole 21b is lowered as described above even during cooling of the molded product, and the melting efficiency of the billet is improved. It is to be.

１ 軽金属材料の射出装置
１０ 融解ユニット
１１ 融解シリンダ
１１ｂ 連通孔（融解シリンダの連通孔）
１７ プッシャ
２０ 射出ユニット
２１ 射出シリンダ
２１ｂ 連通孔（射出シリンダの連通孔）
２３ プランジャ
２３ａ プランジャヘッド
３０ 連通部材
３０ａ 透孔
Ｂ ビレット
Ｆ 溶湯
６０ 容量調整手段。
６１ 押し込みピン
６２ 駆動装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection device of light metal material 10 Melting unit 11 Melting cylinder 11b Communication hole (Communication hole of melting cylinder)
17 Pusher 20 Injection unit 21 Injection cylinder 21b Communication hole (Communication hole of injection cylinder)
23 Plunger 23a Plunger head 30 Communication member 30a Through hole B Billet F Molten metal 60 Capacity adjusting means.
61 Push-in pin 62 Drive device

Claims (1)

融解ユニットと射出ユニットとそれらの融解シリンダと射出シリンダとを連結する連通部材とを備え、その融解ユニットが、円柱短棒形状のビレットをその融解シリンダの中にプッシュによって挿入してそのビレットを先端側から溶湯に融解し、その射出ユニットが、その溶湯をその射出シリンダで計量してプランジャによって射出する軽金属材料の射出装置において、
（ａ）前記連通部材が、前記融解ユニットと前記射出ユニットとをそれぞれの側方位置に配置した状態で連結し、
（ｂ）前記連通部材の透孔が、前記融解シリンダ側ではその先端側上面に形成された連通孔と連通し、前記射出シリンダ側ではその先端からある程度後方にずれた下面であって前記プランジャが後退したときにそのプランジャヘッド前方で開口する位置に形成された連通孔と連通して、
（ｃ）その融解ユニットの融解シリンダに、その溶湯が存在する容積を増減する容量調整手段を備えたことを特徴とする軽金属射出成形機の射出装置。 A melting unit, an injection unit, and a communication member for connecting the melting cylinder and the injection cylinder. The melting unit pushes a billet in the shape of a cylindrical short bar into the melting cylinder by pushing the billet. In the injection device of light metal material that melts into the molten metal from the side and the injection unit measures the molten metal with the injection cylinder and injects it with the plunger.
(A) the communication member is connected while arranging the said melting unit and the injection unit to the respective lateral position,
(B) through hole of the communicating member, the melt in the cylinder side communicates with the communication hole formed at the tip end upper surface, the plunger wherein the injection cylinder side is a lower surface which is shifted somewhat to the rear from the leading end In communication with a communication hole formed at a position opening in front of the plunger head when retreating,
(C) An injection device for a light metal injection molding machine, wherein the melting cylinder of the melting unit is provided with capacity adjusting means for increasing or decreasing the volume in which the molten metal exists.

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