| 【発明の名称】 |
金属成形品の製造装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】君島 重徳
【氏名】伊藤 理
【氏名】広野 久雄
【氏名】溝上 清信
【氏名】井手籠 隆
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構成で、キャビティ内からガスを円滑かつ確実に排出することを可能にする。
【解決手段】金型２０は、固定型３４と可動型３８とを備え、これらの間にキャビティ２２が形成されるとともに、前記可動型３８の凹部４０の一部分を形成する押し出しピン４６には、前記キャビティ２２に連通するガス抜き溝５４が設けられている。このガス抜き溝５４を介して、キャビティ２２内のガスがガス抜き孔５２から外部に排出される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】半凝固金属ビレットをキャビティに充填して金属成形品を製造するための金属成形品の製造装置であって、固定型と、少なくとも凹部を有し、前記固定型との間に前記キャビティを形成する可動型と、前記可動型の凹部の一部分を形成するとともに、前記キャビティに連通するガス抜き溝が設けられた押し出しピンと、を備えることを特徴とする金属成形品の製造装置。
【請求項２】請求項１記載の製造装置において、前記ガス抜き溝の溝幅は、前記半凝固金属ビレットの固相粒径よりも小さく設定されることを特徴とする金属成形品の製造装置。
【請求項３】請求項１または２記載の製造装置において、前記押し出しピンは、前記金属成形品の端面形状に倣った形状に設定されることを特徴とする金属成形品の製造装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の製造装置において、前記金属成形品は、渦巻き状のスクロールコンプレッサ部品であることを特徴とする金属成形品の製造装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半凝固金属ビレットをキャビティに充填して金属成形品を製造するための金属成形品の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、アルミニウムやマグネシウム、またはそれぞれの合金等の金属ビレットを用意し、この金属ビレットを加熱して半凝固金属ビレットを得た後、前記半凝固金属ビレットをダイカスト装置（製造装置）の射出スリーブに供給して成形品を成形する作業が行われている。
【０００３】具体的には、金属ビレットが供給装置に配置されており、搬送装置によりこの金属ビレットが加熱装置に搬送される。加熱装置では、金属ビレットが所定の温度に加熱されることにより、半凝固金属ビレットが得られる。次いで、半凝固金属ビレットが搬送装置を介してダイカスト装置の射出スリーブに供給され、前記ダイカスト装置のキャビティに充填されることにより、所定の金属成形品が成形されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のダイカスト装置のキャビティに半凝固金属ビレットを充填する際、このキャビティ内のガス抜きが困難であるという問題が指摘されている。すなわち、金属成形品の湯先部分に対応する部位にガスが溜まり易く、湯回り不良やガス巻き込みによる内部欠陥等が発生してしまう。これにより、鋳造欠陥が惹起されて製品品質が低下するという問題がある。
【０００５】本発明はこの種の問題を解決するものであり、キャビティのガス抜きを円滑かつ確実に行って鋳造欠陥を削減するとともに、構成を簡素化することが可能な金属成形品の製造装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る金属成形品の製造装置では、固定型と可動型との間にキャビティを形成するとともに、この可動型の凹部の一部分を構成する押し出しピンには、前記キャビティに連通するガス抜き溝が設けられている。このため、半凝固金属ビレットがキャビティに充填される際、このキャビティに連通するガス抜き溝からガスが円滑に排気される。これにより、キャビティ内で湯回り不良やガス巻き込みによる内部欠陥が発生することがなく、高品質な金属成形品を効率的に得ることが可能になる。
【０００７】また、ガス抜き溝の溝幅が、半凝固金属ビレットの固相粒径よりも小さく設定されるため、このガス抜き溝を通って半凝固金属ビレットが漏れ出ることがない。さらにまた、押し出しピンが、金属成形品の端面形状に倣った形状に設定されている。従って、押し出しピンにより金属成形品を押し出す際に面圧が高くなることがなく、前記金属成形品が変形することを確実に阻止して寸法精度を有効に向上させるとともに、加工代の削減が図られる。この金属成形品は、渦巻き状のスクロールコンプレッサ部品であり、この種の部品を高精度かつ効率的に製造することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態に係る金属成形品の製造装置を組み込む製造システム１０の概略斜視説明図であり、図２は、前記製造システム１０の概略平面説明図である。
【０００９】製造システム１０は、金属ビレット１２を加熱して半凝固金属ビレット１２ａを得る加熱機構１４と、前記半凝固金属ビレット１２ａから金属成形品を成形する第１の実施形態に係る製造装置であるダイカスト機構１６と、前記半凝固金属ビレット１２ａを前記加熱機構１４から前記ダイカスト機構１６に搬送する搬送ロボット１８とを備える。
【００１０】加熱機構１４は、複数個の金属ビレット１２を収容し、矢印方向に回転しながら前記金属ビレット１２に高周波焼き入れ処理を施すことにより、各金属ビレット１２を半凝固状態（スラリー状態）に加熱するものであり、複数のビレット配置台１９を昇降可能に備えている。
【００１１】ダイカスト機構１６は、金型２０と、この金型２０内のキャビティ２２にランナ２４を介して連通する射出スリーブ２６と、この射出スリーブ２６内に投入された半凝固金属ビレット１２ａを前記キャビティ２２側に加圧するプランジャ（射出チップ）２８とを備える。射出スリーブ２６の上面には、半凝固金属ビレット１２ａがその軸線方向を水平方向に向けて投入されるビレット投入口３０が形成されている。
【００１２】金型２０は、固定プラテン３２に固着される固定型３４と、可動プラテン３６に固着される可動型３８とを備え、この可動型３８は凹部４０を有しており、前記固定型３４との間にキャビティ２２を形成する。キャビティ２２は、図３に示すスクロールコンプレッサ部品（金属成形品）４２の形状に対応している。この部品４２は、渦巻き円筒状側面４２ａを有しており、この側面４２ａの先端に渦巻き状の端面４４が設けられている。
【００１３】可動型３８には、凹部４０の一部分を形成する押し出しピン４６が図示しないアクチュエータを介して進退自在に配置される（図２参照）。可動型３８に開口部４８が形成されており、この開口部４８に押し出しピン４６を固定する押し出しプレート５０が配置される。押し出しピン４６の先端面４６ａは、図４に示すように、部品４２の端面４４の形状に倣った渦巻き形状に設定されている。
【００１４】可動型３８には、外部に開放されるガス抜き孔５２が形成されており、押し出しピン４６の外周面には、この押し出しピン４６の先端面４６ａがキャビティ２２の一部分を形成する位置に配置される際、このキャビティ２２と前記ガス抜き孔５２とを連通するガス抜き溝５４が複数個形成される。このガス抜き溝５４の溝幅は、半凝固金属ビレット１２ａの固相粒径よりも小さく設定されている。
【００１５】このように構成される製造システム１０の動作について、以下に説明する。
【００１６】先ず、加熱機構１４では、金属ビレット１２が矢印方向に移動されながら高周波加熱処理が施される。これにより、金属ビレット１２が所望のスラリー状態になって、半凝固金属ビレット１２ａが得られる。次いで、搬送ロボット１８が、加熱機構１４で加熱されて得られた半凝固金属ビレット１２ａを把持し、ダイカスト機構１６を構成する射出スリーブ２６のビレット投入口３０に前記半凝固金属ビレット１２ａを水平姿勢で投入する。
【００１７】そこで、プランジャ２８が射出スリーブ２６内で矢印Ａ方向（図２参照）に変位すると、この射出スリーブ２６内の半凝固金属ビレット１２ａは、前記プランジャ２８に加圧されて全型２０内のキャビティ２２に圧送される。このため、キャビティ２２内に半凝固金属ビレット１２ａが充填されて凝固することにより、金属成形品である部品４２が得られることになる。
【００１８】この場合、キャビティ２２に半凝固金属ビレット１２ａが充填される際、図５に示すように、押し出しピン４６の先端面４６ａが可動型３８の凹部４０を構成する壁面と同一面上に配置されている。従って、押し出しピン４６に形成された複数のガス抜き溝５４がキャビティ２２とガス抜き孔５２とを連通しており、部品４２を成形する際に前記キャビティ２２に存在するガスは、前記ガス抜き溝５４から前記ガス抜き孔５２を介して外部に円滑に排出される。これにより、キャビティ２２内の湯回り不良やガス巻き込みによる内部欠陥の発生を確実に阻止することができ、鋳造欠陥のない高品質な部品４２を効率的に成形することが可能になるという効果が得られる。
【００１９】しかも、押し出しピン４６にガス抜き溝５４を形成するだけでよく、構成が複雑化することがなく、経済的であるという利点がある。また、ガス抜き溝５４の溝幅が、半凝固金属ビレット１２ａの固相粒径よりも小さく設定されており、この半凝固金属ビレット１２ａが前記ガス抜き溝５４に進入することがない。
【００２０】ところで、キャビティ２２で部品４２が成形された後、図６に示すように、可動型３８が固定型３４から離間する方向（矢印Ａ方向）に移動した後、図示しないアクチュエータを介して押し出しプレート５０と一体的に押し出しピン４６が矢印Ｂ方向に押し出される。このため、可動型３８の凹部４０から部品４２が離型され、この部品４２が取り出されることになる。
【００２１】ここで、第１の実施形態では、図３および図４に示すように、押し出しピン４６の先端面４６ａが部品４２の端面４４の形状に対応した渦巻き形状に設定されている。従って、押し出しピン４６を介して部品４２の端面４４の全面を矢印Ｂ方向に押圧することができ、前記端面４４の面圧が必要以上に高くなることがない。これにより、離型時に部品４２の変形（挫屈）を阻止することが可能になり、前記部品４２の寸法精度を有効に向上させるとともに、加工代の削減が図られるという効果が得られる。
【００２２】図７は、本発明の第２の実施形態に係る製造装置であるダイカスト機構６０の斜視説明図である。なお、第１の実施形態に係るダイカスト機構１６と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２３】このダイカスト機構６０は、可動型３８に進退自在に配置される押し出しピン６２を備える。押し出しピン６２は、押し出しプレート６４に保持された複数のピン部材６６ａ、６６ｂを設けており、図８に示すように、前記ピン部材６６ａが部品４２の端面４４の形状に沿って配置されるとともに、前記ピン部材６６ｂが前記部品４２の底面４２ｂに対応している。
【００２４】各ピン部材６６ａ、６６ｂには、前記ピン部材６６ａ、６６ｂの端面が凹部４０を構成する壁面と面一に配置された状態で、キャビティ２２とガス抜き孔５２とを連通するガス抜き溝６８ａ、６８ｂが形成される。このガス抜き溝６８ａ、６８ｂの溝幅は、半凝固金属ビレット１２の固相粒径よりも小さく設定されている。
【００２５】このように構成されるダイカスト機構６０では、図９に示すように、キャビティ２２に半凝固金属ビレット１２ａが充填される際、このキャビティ２２内のガスが押し出しピン６２を構成する各ピン部材６６ａ、６６ｂに形成されたガス抜き溝６８ａ、６８ｂを通ってガス抜き孔５２から外部に円滑に排出される。このため、キャビティ２２内における湯回り不良やガス巻き込みによる内部欠陥の発生を確実に阻止することがてきる等、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００２６】さらに、図１０に示すように、部品４２を離型させる際には、押し出しピン６２を構成する各ピン部材６６ａ、６６ｂが部品４２の端面４４および底面４２ｂに当接するため、この部品４２の面圧が高くなることがない。これにより、部品４２の変形を阻止し得る等、第１の実施形態と同様の効果がある。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る金属成形品の製造装置では、固定型と可動型との間にキャビティを形成するとともに、この可動型の凹部の一部分を形成する押し出しピンに前記キャビティに連通ガス抜き溝が設けられている。このため、キャビティ内のガスがガス抜き溝を介して外部へと円滑に排出され、鋳造欠陥を有効に削減して高品質な金属成形品を効率的に得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月２８日（１９９８．９．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７６６５
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１０２８５１（Ｐ２０００−１０２８５１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月１１日（２０００．４．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２７３８４２ |
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