鑄造裝置及鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造裝置及鑄造方法，尤其涉及適用于鋁合金等的壓鑄制品的制造的鑄造裝置及鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往已知有一種鑄造裝置，其利用柱塞按壓被注入在筒狀套管中的熔液，以高速注射該熔液，使之通過(guò)狹窄的澆口被壓入到由固定模和可動(dòng)模構(gòu)成的模具內(nèi)(模腔)，來(lái)鑄造壓鑄制品。最近，有使用這樣的鑄造裝置來(lái)進(jìn)行以鋁合金鑄造發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體等汽車部件的情況。
[0003]在使用上述的鑄造裝置的情況下，若筒狀套管內(nèi)滯留有空氣，則該空氣會(huì)被卷入到熔液中并被壓入模具內(nèi)，結(jié)果會(huì)成為導(dǎo)致被稱作卷氣氣孔(鑄件氣孔)的制品不良的原因。同樣，模具內(nèi)的空氣也會(huì)卷入到被壓入的熔液中而成為卷氣氣孔的原因。因此，在以往的此類鑄造裝置中，例如如專利文獻(xiàn)I所示那樣，從筒狀套管與柱塞之間的間隙抽吸筒狀套筒內(nèi)部，并且除此之外還抽吸模具內(nèi)部，從而抑制上述那樣的卷氣氣孔的發(fā)生。
[0004]所述專利文獻(xiàn)I所記載的鑄造裝置在抑制卷氣氣孔等制品不良方面上有效。但是，若模腔內(nèi)的真空度比筒狀套管內(nèi)的真空度較高，則有可能發(fā)生導(dǎo)致制品不良(冷隔缺陷)現(xiàn)象的所謂的“超前流”，該超前流是指筒狀套管內(nèi)的熔液在注射之前被吸入到模腔內(nèi)的現(xiàn)象。
[0005]作為用于抑制超前流的方法，以往是抽吸筒狀套管內(nèi)部及模腔內(nèi)部，來(lái)使模腔內(nèi)的真空度低于筒狀套管內(nèi)的真空度。但是，此情況下，若筒狀套管或柱塞的磨損發(fā)展到一定程度，則筒狀套管與柱塞之間的間隙擴(kuò)大而使負(fù)壓泄漏，從而妨礙了筒狀套管內(nèi)的真空度的上升，其結(jié)果，有可能產(chǎn)生超前流。因此，在實(shí)際上，會(huì)預(yù)想筒狀套管等的磨損的發(fā)展，而以模腔內(nèi)的真空度比筒狀套管內(nèi)的真空度充分地低的方式來(lái)抽吸該模腔內(nèi)部，從而抑制超前流的發(fā)生。
[0006]S卩，抽吸筒狀套管內(nèi)部或模腔內(nèi)部本來(lái)的目的是為了抑制卷氣氣孔的發(fā)生。從實(shí)現(xiàn)該目的的觀點(diǎn)出發(fā)，較為理想的是提高筒狀套管內(nèi)或模腔內(nèi)的真空度，但此時(shí)，會(huì)產(chǎn)生容易導(dǎo)致超前流的問(wèn)題。另一方面，若將筒狀套管內(nèi)或模腔內(nèi)的真空度(尤其是模腔內(nèi)的真空度)設(shè)定得低，則雖然能夠抑制超前流的發(fā)生，但不能充分地抑制卷氣氣孔的發(fā)生。因此存在著這樣的二律背反的問(wèn)題。因此，為了提高成品率從而提高鑄造制品的生產(chǎn)率，希望能解決這樣的二律背反的問(wèn)題。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2006-891號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種鑄造裝置及鑄造方法，通過(guò)較高程度地抑制“卷氣氣孔”及“超前流導(dǎo)致的冷隔缺陷”這兩者的發(fā)生，從而提高鑄造制品的生產(chǎn)率。
[0011]本發(fā)明的鑄造裝置包括:模具；注射裝置，包含沿大致水平方向延伸且與所述模具的模腔連通的筒狀套管、以及將注入在該筒狀套管內(nèi)的熔液注射到所述模腔的柱塞；第一抽吸裝置及第二抽吸裝置，分別抽吸所述筒狀套管內(nèi)的空氣；其中，所述筒狀套管具有第一端部和第二端部，而且在所述第一端部側(cè)與所述模腔連通，并且具備能夠讓所述熔液注入的注入口、以及在該注入口近傍且位于所述第一端部側(cè)的用于排空氣的開(kāi)口部，所述柱塞在待機(jī)位置與指定的工作位置的范圍能夠在所述筒狀套管內(nèi)移動(dòng)，所述待機(jī)位置是所述柱塞的遠(yuǎn)端相對(duì)于所述注入口而位于所述第二端部側(cè)時(shí)的位置，所述柱塞從所述待機(jī)位置移動(dòng)到所述工作位置從而將所述筒狀套管內(nèi)的熔液注射到所述模腔，所述第一抽吸裝置通過(guò)所述開(kāi)口部抽吸所述筒狀套管的內(nèi)部，所述第二抽吸裝置從所述筒狀套管的內(nèi)周面與所述柱塞的外周面之間的間隙抽吸所述筒狀套管內(nèi)之中的比所述柱塞的遠(yuǎn)端更靠所述第一端部側(cè)的區(qū)域。
[0012]此外，本發(fā)明的鑄造方法是使用了上述鑄造裝置的方法，其包括:第一工序，使所述柱塞以第一速度從所述待機(jī)位置往所述工作位置移動(dòng)，直至所述柱塞的遠(yuǎn)端到達(dá)所述開(kāi)口部與所述第一端部之間的指定位置；第二工序，使所述柱塞的移動(dòng)速度切換到比所述第一速度更快的第二速度，并且使該柱塞移動(dòng)至所述工作位置；其中，所述第一工序中，在所述柱塞的遠(yuǎn)端通過(guò)所述注入口的時(shí)間點(diǎn)，開(kāi)始由所述第一抽吸裝置進(jìn)行的所述筒狀套管內(nèi)的抽吸，此后，在所述柱塞的遠(yuǎn)端通過(guò)所述開(kāi)口部的時(shí)間點(diǎn)，開(kāi)始由所述第二抽吸裝置進(jìn)行的所述筒狀套管內(nèi)的抽吸。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明所涉及的鑄造裝置整體的概略圖。
[0014]圖2是表示注射裝置的要部剖面圖。
[0015]圖3是柱塞的剖面圖(圖2的II1-1II線剖面圖)。
[0016]圖4是表示本發(fā)明所涉及的鑄造裝置的鑄造動(dòng)作及以往的鑄造裝置的鑄造動(dòng)作中的從待機(jī)位置開(kāi)始的柱塞的移動(dòng)量與模腔及筒狀套管內(nèi)的壓力之間的關(guān)系的圖(時(shí)間圖)。
[0017]圖5的(a)至(C)是表示熔液的注射動(dòng)作的注射裝置的要部剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面，根據(jù)【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0019]圖1是表示本發(fā)明所涉及的鑄造裝置整體的概略圖。圖1所示的鑄造裝置是用于成型鋁合金等的壓鑄制品的所謂的冷室模鑄造裝置。如圖1所示，該鑄造裝置包括合模裝置1、推出裝置8、注射裝置15、以及統(tǒng)一地控制這些裝置1、8、15的控制裝置60等。
[0020]為了明確方向關(guān)系，本實(shí)施方式中，如圖1所示那樣，將左側(cè)作為鑄造裝置的“前側(cè)”，將右側(cè)作為鑄造裝置的“后側(cè)”來(lái)進(jìn)行下面的說(shuō)明。
[0021]所述合模裝置I實(shí)質(zhì)上是用于成型壓鑄制品的裝置，其包括成型模具2、保持該成型模具2的固定座4及移動(dòng)座6。
[0022]所述成型模具2由位置被固定的固定模2a和相對(duì)于該固定模2a移動(dòng)的可動(dòng)模2b所構(gòu)成。所述固定模2a被所述固定座4支撐，可動(dòng)模2b被所述移動(dòng)座6支撐。移動(dòng)座6能夠相對(duì)于所述固定座4沿前后方向移動(dòng)。S卩，成型模具2伴隨所述移動(dòng)座6的移動(dòng)而進(jìn)行閉?；蜷_(kāi)模，在所述固定模2a和所述可動(dòng)模2b彼此重合的閉模狀態(tài)下，如圖1所示，兩模2a、2b共同形成模腔Ca。而且，如在后面所詳述，在該模腔Ca內(nèi)，由所述注射裝置15注射鋁合金的熔液，來(lái)形成壓鑄制品。
[0023]雖然省略了圖示，但合模裝置I具備可動(dòng)模驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該可動(dòng)模驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含作為驅(qū)動(dòng)源的液壓缸、以及肘桿機(jī)構(gòu)等增力裝置。所述合模裝置I通過(guò)該可動(dòng)模驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而使所述移動(dòng)座6沿前后方向進(jìn)退移動(dòng)，并且通過(guò)所述增力裝置增大液壓缸的按壓力并施加給可動(dòng)模2b，從而牢固地維持成型模具2的閉模狀態(tài)。
[0024]所述移動(dòng)座6包含支撐所述可動(dòng)模2b的后側(cè)座6a、以及以氣密狀態(tài)與該后側(cè)座6a的前側(cè)緊密接觸的前側(cè)座6b。前側(cè)座6b呈在前后方向上貫通的箱狀，所述推出裝置8的頭部10設(shè)置在該前側(cè)座6b的內(nèi)側(cè)。
[0025]所述推出裝置8是使成型后的壓鑄制品從成型模具2脫模的裝置。該推出裝置8具有搭載于所述前側(cè)座6b的圖外的液壓缸、通過(guò)該液壓缸的驅(qū)動(dòng)而相對(duì)于所述可動(dòng)模2b沿前后方向移動(dòng)的所述頭部10、以及被固定于該頭部10并且沿前后方向延伸的多個(gè)脫模銷12。各脫模銷12以沿前后方向穿通所述可動(dòng)模2b的方式分別插入在該可動(dòng)模2b中形成的通孔3中，并且伴隨所述頭部10的移動(dòng)而能夠進(jìn)出于可動(dòng)模2b的后側(cè)。S卩，推出裝置8以如下的方式構(gòu)成:在成型模具2開(kāi)模的狀態(tài)下，通過(guò)使所述脫模銷12突出到可動(dòng)模2b的后側(cè)，從而由所述脫模銷12按壓被保持于所述可動(dòng)模2b上的壓鑄制品，使之脫模。
[0026]此外，在前側(cè)座6b的前端部分上形成有向內(nèi)側(cè)延伸的凸緣部66，在頭部10處于后退后的狀態(tài)下，該頭部10與所述凸緣部66緊密接觸(圖1所示的狀態(tài))，以使前側(cè)座6b的內(nèi)部空間Sa以氣密狀態(tài)隔離于外部。
[0027]所述注射裝置15是將鋁合金的熔液注射到所述成型模具2的模腔Ca內(nèi)的裝置。如圖1及圖2所示，注射裝置15包括:暫時(shí)貯留熔液的筒狀套管20 ;用于注射筒狀套管20內(nèi)的熔液的柱塞24 ;驅(qū)動(dòng)該柱塞24的柱塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；用于分別抽吸所述筒狀套管20內(nèi)的空氣的第一抽吸裝置35及第二抽吸裝置40。
[0028]所述筒狀套管