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CN105517730A - 压铸方法以及压铸装置 - Google Patents

压铸方法以及压铸装置 Download PDF

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Abstract

提供一种能够防止在减压状态下熔融金属意外地被朝套筒供液这一情况的压铸方法以及压铸装置。在对金属模(10)的型腔(11)以及附设于金属模(10)的套筒(20)的内部进行减压后的状态下，利用电磁泵(60)汲取熔融金属(M)并朝套筒(20)供给的供液控制(S100)具备：利用电磁泵(60)将熔融金属(M)的熔融金属面从基准位置(P0)朝与熔融金属(M)的供给方向相反的方向吸回的工序、对型腔(11)以及套筒(20)的内部进行减压的工序、以及减弱电磁泵(60)的将熔融金属(M)朝与上述供给方向相反的方向吸回的力并将熔融金属(M)朝套筒(20)供给的工序。

Description

压铸方法以及压铸装置
技术领域
本发明涉及压铸方法以及压铸装置的技术。
背景技术
压铸是指通过向形成于金属模的型腔压入熔融的金属而在短时间内大量生产高尺寸精度的铸件的铸造方式。例如，专利文献1中公开了对型腔以及套筒的内部进行减压并利用电磁泵将熔融金属汲取至套筒的压铸装置。
然而，在专利文献1所公开的压铸装置中，存在如下的顾虑：在对型腔以及套筒的内部进行减压之际，由于减压的吸引力，被汲取到电磁泵的基准位置的熔融金属的一部分意外地被朝套筒内部供液。其中，电磁泵的基准位置是指在电磁泵内部电磁泵能够汲取的熔融金属的熔融金属面位置。
专利文献1：日本特开2013－066896号公报
发明内容
本发明所要解决的课题在于提供一种能够防止在减压状态下熔融金属意外地被朝套筒供液这一情况的压铸方法以及压铸装置。
本发明所要解决的课题如上，下面对用于解决该课题的技术方案进行说明。
即，技术方案1涉及一种压铸方法，在对金属模的型腔以及附设于上述金属模的套筒的内部进行减压后的状态下，利用电磁泵汲取熔融金属并朝上述套筒的内部供给，其中，具备：利用上述电磁泵将上述熔融金属的熔融金属面从基准位置朝与上述熔融金属的供给方向相反的方向吸回的工序；对上述型腔以及上述套筒的内部进行减压的工序；以及减弱上述电磁泵的将上述熔融金属朝与上述供给方向相反的方向吸回的力并将上述熔融金属朝上述套筒的内部供给的工序。
对于技术方案2，在上述压铸方法中，还具备：在连接上述电磁泵与上述套筒的配管的上述电磁泵侧以及上述套筒侧设置检测上述熔融金属的流动的流量检测构件的工序；以及基于利用上述流量检测构件检测出的上述熔融金属的流动的状态来控制上述电磁泵所进行的上述熔融金属朝上述套筒的供给的工序。
技术方案3涉及一种压铸装置，具备：金属模；附设于上述金属模的套筒；对上述金属模的型腔以及上述套筒的内部进行减压的减压构件；以及汲取熔融金属并朝上述套筒的内部供给的电磁泵，在对上述型腔以及上述套筒的内部进行减压后的状态下，利用上述电磁泵将上述熔融金属朝上述套筒的内部供给，其中，具备：连接上述电磁泵与上述套筒的配管；设置于上述配管的上述电磁泵侧和上述套筒侧，用于检测上述熔融金属的流动的流量检测构件；以及基于利用上述流量检测构件检测出的上述熔融金属的流动的状态来控制上述电磁泵所进行的熔融金属朝上述套筒的供给的控制构件。
根据本发明的压铸方法以及压铸装置，能够防止在减压状态下熔融金属意外地被朝套筒供液这一情况。
附图说明
图1是示出压铸装置的结构的图。
图2是示出供液配管以及套筒的结构的图。
图3是示出供液控制的流程的图。
图4是示出供液控制的作用的图。
具体实施方式
使用图1对压铸装置100的结构进行说明。
此外，在图1中，以侧视图示出压铸装置100。
压铸装置100是本发明的压铸装置所涉及的实施方式。压铸装置100是对型腔11以及套筒20的内部进行减压、利用电磁泵60从熔融金属保持炉40汲取适量的熔融金属M并朝套筒20供液的装置。
压铸装置100具备金属模10、套筒20、减压装置30、熔融金属保持炉40、控制器50、电磁泵60、供液配管70。
在金属模10形成有型腔11。另外，在金属模10设置有吸引口12和截止阀13。吸引口12与型腔11内相通，是用于吸引型腔11内的空气的部分。截止阀13设置于连结型腔11与吸引口12的路径。
套筒20构成为大致圆筒形状。套筒20附设于金属模10，从金属模10向左侧方突出。套筒20与型腔11连通。在套筒20形成有供液口22，并以能够滑动的方式收纳有射出部件23。供液口22是经由后述的供液配管70而被供给熔融金属M的开口部。
射出部件23形成为短圆柱形状。射出部件23以能够滑动的方式被收纳在套筒20的内部。射出部件23将从供液口22供给到套筒20内的熔融金属M挤出并朝型腔11内射出。
射出部件23设置于支承轴24的前端侧。支承轴24插通于套筒20，例如由液压缸(省略图示)控制进退。液压缸与控制器50连接。
减压装置30(在本实施方式中为减压罐31以及真空泵32)连接于吸引口12，并与型腔11内连通。具体而言，在减压罐31连接有真空泵32，构成为能够利用真空泵32对减压罐31内进行减压。另外，减压罐31与吸引口12连接，由此，减压罐31能够与型腔11内连通。
在减压罐31与吸引口12之间的连接路径上设置有对该连接路径进行开闭的开闭阀33。真空泵32以及开闭阀33与控制器50连接，真空泵32的动作以及开闭阀33的开闭由控制器50控制。
熔融金属保持炉40在内部贮存熔融金属M。此外，熔融金属保持炉40将熔融金属M以与大气隔离的状态贮存。
电磁泵60的一端以约45度的角度插入于熔融金属保持炉40内的熔融金属M，从熔融金属保持炉40汲取熔融金属M。电磁泵60的内周部由陶瓷形成，通过以与射出控制联动的方式对内置的线圈施加电压而利用电磁力汲取或吸回(朝与汲取力相反的方向加压输送)熔融金属M。电磁泵60与控制器50连接。
供液配管70的一端即上端与电磁泵60连接，另一端即下端位于与供液口22对置的位置。供液配管70由上侧供液配管71和下侧供液配管72连结而构成。
上侧供液配管71的上端部与电磁泵60的上端部(另一端部)连接，以随着趋向套筒20而朝下方倾斜的方式配置。并且，下侧供液配管72的上端部与上侧供液配管71的下端部连接，下侧供液配管72从供液口22的上方朝供液口22延伸突出。
控制器50与真空泵32、开闭阀33、第一流量检测传感器51、第二流量检测传感器52以及电磁泵60连接。控制器50是具有对型腔11以及套筒20的内部进行减压、并利用电磁泵60将适量的熔融金属M朝套筒20供液的功能的控制构件。
第一流量检测传感器51以及第二流量检测传感器52是检测在供液配管70通过的熔融金属M的流动的传感器，作为本发明所涉及的流量检测构件发挥功能。第一流量检测传感器51以及第二流量检测传感器52是激光液位传感器，通过接收朝供液配管70振荡的激光而检测有无熔融金属M通过。
第一流量检测传感器51设置于上侧供液配管71的上端部(电磁泵60侧的端部)。第二流量检测传感器52设置于上侧供液配管71的下端部(供液口22侧的端部)。
使用图2对供液配管70以及套筒20的结构进行说明。
此外，在图2中，以立体图示意性地示出供液配管70以及套筒20的结构。
供液配管70(下侧供液配管72)插入于套筒20的供液口22。下侧供液配管72在套筒20的内部配置成：下侧供液配管72的下端与套筒20的内周面的一方的侧方部分抵接，并且，下侧供液配管72的轴向与套筒20的轴向斜交。
通过形成为这样的结构，从下侧供液配管72朝套筒20内部供给的熔融金属M在套筒20内部呈螺旋状地流动之后(参照图2的双点划线所示的箭头)，被贮存于套筒20内部。
使用图3对供液控制S100的流程进行说明。
供液控制S100是本发明的压铸方法所涉及的实施方式。供液控制S100是对型腔11以及套筒20的内部进行减压、在对型腔11以及套筒20的内部进行减压后的状态下利用电磁泵60汲取适量的熔融金属M并朝套筒20供给的控制。
在供液控制S100中，依次进行步骤S110～S190。
在步骤S110中，控制器50利用电磁泵60的汲取力，以使得熔融金属M的熔融金属面位于电磁泵60内部的基准位置P0的方式，维持来自熔融金属保持炉40的熔融金属M。此外，基准位置P0是指在电磁泵60内部电磁泵60能够汲取的熔融金属的熔融金属面位置。
在步骤S120中，控制器50利用电磁泵60的吸回力(在电磁泵60内部与汲取力相反方向的加压输送力)，以使得原本位于基准位置P0的熔融金属M的熔融金属面位于规定位置P1(比基准位置P0低的位置，即与熔融金属M的供给方向相反的一侧的位置)的方式，将电磁泵60内部的熔融金属M吸回。
在步骤S130中，控制器50使真空泵32动作，并打开开闭阀33，由此对型腔11、套筒20以及供液配管70的内部进行减压。
在步骤S140中，若套筒20以及供液配管70的内部达到规定的减压程度，则控制器50逐渐减弱电磁泵60的吸回力，借助来自处于减压状态下的套筒20以及供液配管70的吸引力，汲取电磁泵60内部的熔融金属M并朝套筒20供给，开始供液(供液开始)。
在步骤S150中，控制器50利用第一流量检测传感器51，对熔融金属M位于上侧供液配管71的上端部的内部这一情况进行检测。通过第一流量检测传感器51检测出在上侧供液配管71的上端部内存在熔融金属M这一情况，控制器50判断出熔融金属M被电磁泵60汲取并朝供液配管70流出。
在步骤S160中，控制器50利用第二流量检测传感器52，对熔融金属M处于上侧供液配管71的下端部的内部这一情况进行检测。
通过第二流量检测传感器52检测出在上侧供液配管71的下端部内存在熔融金属M这一情况，控制器50判断出在上侧供液配管71没有发生产生堵塞等异常情况。
另外，控制器50在第二流量检测传感器52检测出在上侧供液配管71的下端部内存在熔融金属M这一情况时，计算第二流量检测传感器52检测出在上侧供液配管71的下端部内存在熔融金属M这一情况的时间、与第一流量检测传感器51检测出在上侧供液配管71的上端部内存在熔融金属M这一情况的时间之差(熔融金属M从上侧供液配管71的上端部到下端部的通过时间S1)。
假定在通过时间S1比通常的通过时间S(在控制器50中设定的、正常状态下的熔融金属M从上侧供液配管71的上端部到下端部的通过时间)迟的情况下，假想是因为熔融金属M通过时在上侧供液配管71内残留有熔融金属M(熔融金属M在上侧供液配管71内凝固)而成为上侧供液配管71内的熔融金属M的流动不良的状态。
因而，预先求出通过时间S1与通过时间S之差、和在上侧供液配管71内残留的熔融金属M的量(残液量)之间的关系并设定于控制器50，利用控制器50使用上述关系、并根据通过时间S1与通过时间S之差来求出上侧供液配管71内的残液量。而且，在下次的供液控制S100中，按照从预先设定的适当的供液量减去利用通过时间S1与通过时间S之差计算出的上述残液量而得的量进行来供液。
这样，利用由第一流量检测传感器51以及第二流量检测传感器52检测出的通过时间S1与通过时间S之差，检测上侧供液配管71内的熔融金属M的流动状态(残液量)，基于所检测出的熔融金属M的流动状态(残液量)，控制电磁泵60所进行的熔融金属M朝套筒20的供给。此外，上侧供液配管71内的残液在下次的供液控制S100中由供给至上侧供液配管71内的熔融金属M溶解。
在步骤S170中，控制器50在从步骤S140起经过了规定时间T1后，逐渐增强电磁泵60的吸回力，由此将熔融金属M朝电磁泵60侧吸回，结束供液(供液结束)。此外，规定期间T1是指适量的熔融金属M在供液配管70通过的时间，预先设定于控制器50(参照图4)。
在步骤S180中，控制器50利用液压缸将支承轴24朝金属模10推出，使射出部件23在套筒20中滑动，将熔融金属M向型腔11射出。
在步骤S190中，打开金属模10，取出在型腔11中成型后的工件，使型腔11、套筒20以及供液配管70的内部恢复至大气压。
使用图4对供液控制S100的作用进行说明。
此外，在图4中，利用表示电磁泵60内部的熔融金属M的熔融金属面的示意图、以及表示压铸装置100内部(套筒20以及供液配管70的内部)的压力的时间序列变化的图表来表示供液控制S100的作用。
在步骤S110中，利用电磁泵60的汲取力，以使得熔融金属M的熔融金属面位于电磁泵60内部的基准位置P0的方式，汲取熔融金属保持炉40的熔融金属M。
在步骤S120中，利用电磁泵60的吸回力，以使得原本位于基准位置P0的熔融金属M的熔融金属面位于规定位置P1(比基准位置P0低的位置)的方式，电磁泵60内部的熔融金属M被吸回。
在步骤S130中，使真空泵32动作、并将开闭阀33打开，由此，型腔11、套筒20以及供液配管70的内部被减压。此时，电磁泵60内部的熔融金属M的熔融金属面位置被压下至规定位置P1，因此不会因为减压所形成的吸引力而流入供液配管70。
在步骤S140中，电磁泵60的吸回力逐渐减小，利用减压状态下的吸引力，电磁泵60内部的熔融金属M被汲取至套筒20(供液开始)。
在步骤S170中，电磁泵60的吸回力逐渐增加，熔融金属M被吸回，结束供液(供液结束)。
在步骤S190中，打开金属模10，取出在型腔11中成型后的工件，型腔11、套筒20以及供液配管70的内部恢复至大气压。
对压铸装置100以及供液控制S100的效果进行说明。
根据压铸装置100以及供液控制S100，能够防止在减压状态下熔融金属意外地被朝套筒供液这一情况。即，在减压前，预先将电磁泵60内部的熔融金属M的熔融金属面位置压下至规定位置P1，因此不会因减压所形成的吸引力而流入供液配管70。
另外，根据压铸装置100以及供液控制S100，利用第一流量检测传感器51以及第二流量检测传感器52，能够检测上侧供液配管71内的异常情况的产生、并且能够检测上侧供液配管71内的熔融金属M的流动状态(残液量)，能够基于所检测出的熔融金属M的流动状态(残液量)使下次的供液量增减、向套筒20供给合适的供液量。
并且，根据压铸装置100，使从下侧供液配管72向套筒20内部流出的熔融金属M呈螺旋状，由此能够使套筒20内部的温度变化均匀，能够减少熔融金属M的初始凝固片、并且减少套筒20内部的变形量。
此外，在本实施方式中，采取将第一流量检测传感器51以及第二流量检测传感器52形成为激光液位传感器的结构，但并不限定于此。例如，也可以采取将第一流量检测传感器51以及第二流量检测传感器52形成为磁传感器的结构。
工业上的利用可能性
本发明能够在利用电磁泵将熔融金属汲取至套筒的压铸方法以及压铸装置中加以利用。
标号说明
10：金属模；11：型腔；20：套筒；22：供液口；30：减压装置；50：控制器；51：第一流量检测传感器；52：第二流量检测传感器；60：电磁泵；70：供液配管；71：上侧供液配管；72：下侧供液配管。

Claims (3)

1.一种压铸方法，
在对金属模的型腔以及附设于所述金属模的套筒的内部进行减压后的状态下，利用电磁泵汲取熔融金属并朝所述套筒的内部供给，
其中，
具备：
利用所述电磁泵将所述熔融金属的熔融金属面从基准位置朝与所述熔融金属的供给方向相反的方向吸回的工序；
对所述型腔以及所述套筒的内部进行减压的工序；以及
减弱所述电磁泵的将所述熔融金属朝与所述供给方向相反的方向吸回的力并将所述熔融金属朝所述套筒的内部供给的工序。
2.根据权利要求1所述的压铸方法，其中，
还具备：
在连接所述电磁泵与所述套筒的配管的所述电磁泵侧以及所述套筒侧设置检测所述熔融金属的流动的流量检测构件的工序；以及
基于利用所述流量检测构件检测出的所述熔融金属的流动的状态来控制所述电磁泵所进行的所述熔融金属朝所述套筒的供给的工序。
3.一种压铸装置，具备：金属模；附设于所述金属模的套筒；对所述金属模的型腔以及所述套筒的内部进行减压的减压构件；以及汲取熔融金属并朝所述套筒的内部供给的电磁泵，在对所述型腔以及所述套筒的内部进行减压后的状态下，利用所述电磁泵将所述熔融金属朝所述套筒的内部供给，其中，
具备：
连接所述电磁泵与所述套筒的配管；
设置于所述配管的所述电磁泵侧和所述套筒侧，用于检测所述熔融金属的流动的流量检测构件；以及
基于利用所述流量检测构件检测出的所述熔融金属的流动的状态来控制所述电磁泵所进行的熔融金属朝所述套筒的供给的控制构件。
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