铸造装置及铸造方法

铸造装置及铸造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸造装置及铸造方法，尤其涉及适用于铝合金等的压铸制品的制造的铸造装置及铸造方法。
【背景技术】
[0002]以往已知有一种铸造装置，其利用柱塞按压被注入在筒状套管中的熔液，以高速注射该熔液，使之通过狭窄的浇口被压入到由固定模和可动模构成的模具内(模腔)，来铸造压铸制品。最近，有使用这样的铸造装置来进行以铝合金铸造发动机的气缸体等汽车部件的情况。
[0003]在使用上述的铸造装置的情况下，若筒状套管内滞留有空气，则该空气会被卷入到熔液中并被压入模具内，结果会成为导致被称作卷气气孔(铸件气孔)的制品不良的原因。同样，模具内的空气也会卷入到被压入的熔液中而成为卷气气孔的原因。因此，在以往的此类铸造装置中，例如如专利文献I所示那样，从筒状套管与柱塞之间的间隙抽吸筒状套筒内部，并且除此之外还抽吸模具内部，从而抑制上述那样的卷气气孔的发生。
[0004]所述专利文献I所记载的铸造装置在抑制卷气气孔等制品不良方面上有效。但是，若模腔内的真空度比筒状套管内的真空度较高，则有可能发生导致制品不良(冷隔缺陷)现象的所谓的“超前流”，该超前流是指筒状套管内的熔液在注射之前被吸入到模腔内的现象。
[0005]作为用于抑制超前流的方法，以往是抽吸筒状套管内部及模腔内部，来使模腔内的真空度低于筒状套管内的真空度。但是，此情况下，若筒状套管或柱塞的磨损发展到一定程度，则筒状套管与柱塞之间的间隙扩大而使负压泄漏，从而妨碍了筒状套管内的真空度的上升，其结果，有可能产生超前流。因此，在实际上，会预想筒状套管等的磨损的发展，而以模腔内的真空度比筒状套管内的真空度充分地低的方式来抽吸该模腔内部，从而抑制超前流的发生。
[0006]S卩，抽吸筒状套管内部或模腔内部本来的目的是为了抑制卷气气孔的发生。从实现该目的的观点出发，较为理想的是提高筒状套管内或模腔内的真空度，但此时，会产生容易导致超前流的问题。另一方面，若将筒状套管内或模腔内的真空度(尤其是模腔内的真空度)设定得低，则虽然能够抑制超前流的发生，但不能充分地抑制卷气气孔的发生。因此存在着这样的二律背反的问题。因此，为了提高成品率从而提高铸造制品的生产率，希望能解决这样的二律背反的问题。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利公开公报特开2006-891号

【发明内容】

[0010]本发明的目的在于提供一种铸造装置及铸造方法，通过较高程度地抑制“卷气气孔”及“超前流导致的冷隔缺陷”这两者的发生，从而提高铸造制品的生产率。
[0011]本发明的铸造装置包括:模具；注射装置，包含沿大致水平方向延伸且与所述模具的模腔连通的筒状套管、以及将注入在该筒状套管内的熔液注射到所述模腔的柱塞；第一抽吸装置及第二抽吸装置，分别抽吸所述筒状套管内的空气；其中，所述筒状套管具有第一端部和第二端部，而且在所述第一端部侧与所述模腔连通，并且具备能够让所述熔液注入的注入口、以及在该注入口近傍且位于所述第一端部侧的用于排空气的开口部，所述柱塞在待机位置与指定的工作位置的范围能够在所述筒状套管内移动，所述待机位置是所述柱塞的远端相对于所述注入口而位于所述第二端部侧时的位置，所述柱塞从所述待机位置移动到所述工作位置从而将所述筒状套管内的熔液注射到所述模腔，所述第一抽吸装置通过所述开口部抽吸所述筒状套管的内部，所述第二抽吸装置从所述筒状套管的内周面与所述柱塞的外周面之间的间隙抽吸所述筒状套管内之中的比所述柱塞的远端更靠所述第一端部侧的区域。
[0012]此外，本发明的铸造方法是使用了上述铸造装置的方法，其包括:第一工序，使所述柱塞以第一速度从所述待机位置往所述工作位置移动，直至所述柱塞的远端到达所述开口部与所述第一端部之间的指定位置；第二工序，使所述柱塞的移动速度切换到比所述第一速度更快的第二速度，并且使该柱塞移动至所述工作位置；其中，所述第一工序中，在所述柱塞的远端通过所述注入口的时间点，开始由所述第一抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸，此后，在所述柱塞的远端通过所述开口部的时间点，开始由所述第二抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸。
【附图说明】
[0013]图1是表示本发明所涉及的铸造装置整体的概略图。
[0014]图2是表示注射装置的要部剖面图。
[0015]图3是柱塞的剖面图(图2的II1-1II线剖面图)。
[0016]图4是表示本发明所涉及的铸造装置的铸造动作及以往的铸造装置的铸造动作中的从待机位置开始的柱塞的移动量与模腔及筒状套管内的压力之间的关系的图(时间图)。
[0017]图5的(a)至(C)是表示熔液的注射动作的注射装置的要部剖面图。
【具体实施方式】
[0018]下面，根据【附图说明】本发明的实施方式。
[0019]图1是表示本发明所涉及的铸造装置整体的概略图。图1所示的铸造装置是用于成型铝合金等的压铸制品的所谓的冷室模铸造装置。如图1所示，该铸造装置包括合模装置1、推出装置8、注射装置15、以及统一地控制这些装置1、8、15的控制装置60等。
[0020]为了明确方向关系，本实施方式中，如图1所示那样，将左侧作为铸造装置的“前侧”，将右侧作为铸造装置的“后侧”来进行下面的说明。
[0021]所述合模装置I实质上是用于成型压铸制品的装置，其包括成型模具2、保持该成型模具2的固定座4及移动座6。
[0022]所述成型模具2由位置被固定的固定模2a和相对于该固定模2a移动的可动模2b所构成。所述固定模2a被所述固定座4支撑，可动模2b被所述移动座6支撑。移动座6能够相对于所述固定座4沿前后方向移动。S卩，成型模具2伴随所述移动座6的移动而进行闭模或开模，在所述固定模2a和所述可动模2b彼此重合的闭模状态下，如图1所示，两模2a、2b共同形成模腔Ca。而且，如在后面所详述，在该模腔Ca内，由所述注射装置15注射铝合金的熔液，来形成压铸制品。
[0023]虽然省略了图示，但合模装置I具备可动模驱动机构，该可动模驱动机构包含作为驱动源的液压缸、以及肘杆机构等增力装置。所述合模装置I通过该可动模驱动机构而使所述移动座6沿前后方向进退移动，并且通过所述增力装置增大液压缸的按压力并施加给可动模2b，从而牢固地维持成型模具2的闭模状态。
[0024]所述移动座6包含支撑所述可动模2b的后侧座6a、以及以气密状态与该后侧座6a的前侧紧密接触的前侧座6b。前侧座6b呈在前后方向上贯通的箱状，所述推出装置8的头部10设置在该前侧座6b的内侧。
[0025]所述推出装置8是使成型后的压铸制品从成型模具2脱模的装置。该推出装置8具有搭载于所述前侧座6b的图外的液压缸、通过该液压缸的驱动而相对于所述可动模2b沿前后方向移动的所述头部10、以及被固定于该头部10并且沿前后方向延伸的多个脱模销12。各脱模销12以沿前后方向穿通所述可动模2b的方式分别插入在该可动模2b中形成的通孔3中，并且伴随所述头部10的移动而能够进出于可动模2b的后侧。S卩，推出装置8以如下的方式构成:在成型模具2开模的状态下，通过使所述脱模销12突出到可动模2b的后侧，从而由所述脱模销12按压被保持于所述可动模2b上的压铸制品，使之脱模。
[0026]此外，在前侧座6b的前端部分上形成有向内侧延伸的凸缘部66，在头部10处于后退后的状态下，该头部10与所述凸缘部66紧密接触(图1所示的状态)，以使前侧座6b的内部空间Sa以气密状态隔离于外部。
[0027]所述注射装置15是将铝合金的熔液注射到所述成型模具2的模腔Ca内的装置。如图1及图2所示，注射装置15包括:暂时贮留熔液的筒状套管20 ;用于注射筒状套管20内的熔液的柱塞24 ;驱动该柱塞24的柱塞驱动机构；用于分别抽吸所述筒状套管20内的空气的第一抽吸装置35及第二抽吸装置40。
[0028]所述筒状套管 20为沿前后方向大致水平地延伸的圆筒状。筒状套管20以其前端部(相当于本发明的第一端部)被保持于所述固定座4的状态连接于所述固定模2a。该筒状套管20中的后端部(相当于本发明的第二端部)近傍的上部上形成有熔液的注入口 21和用于抽吸空气(用于排空气)的开口部22。用于抽吸空气的开口部22具有比注入口 21充分地小的直径，并且形成在比该注入口 21更前侧的位置。
[0029]所述柱塞24是沿前后方向延伸的轴状部件，是在所述筒状套管20的内部沿前后方向移动的部件。该柱塞24具有圆柱状的连杆25、用于按压熔液的圆柱状的注射头28、使该注射头28连接于连杆25的远端的连接件27。所述注射头28以其外径尺寸比筒状套管20的内径小若干程度的方式被设定。所述连杆25在其远端具有凸缘部26，该凸缘部26能够在筒状套管20的内周面上滑动，而且具有比所述注射头28大的外径尺寸并且前后方向的厚度厚。所述连接件27以其外径尺寸小于所述的注射头28及凸缘部26的方式被设定。由此，柱塞24中，在其远端部分上形成有基于该连接件27而成的细窄部Sb。
[0030]而且，柱塞24及筒状套管20以如下的方式构成:当柱塞24从图2所示的位置(后述的待机位置)往前方移动时，伴随该移动，所述开口部22被所述注射头28关闭，在维持此状态下，之后在所述注入口 21与开口部22之间的位置形成基于所述细窄部Sb而成的闭合空间。具体而言，前后方向上的从柱塞24的远端(注射头28的远端)至细窄部Sb的后端的尺寸LI大于所述开口部22与注入口 21之间的尺寸L3(开口部22与注入口 21的间隔)，而且细窄部Sb的前后方向的尺寸L2小于所述尺寸L3。
[0031]如图1所示，所述柱塞驱动机构包含用于驱动所述柱塞24的液压缸30、对该液压缸30进行工作油的供排等的液压回路32，基于该液压回路32的阀门类受到所述控制装置60进行的切换控制，从而驱动所述柱塞24在待机位置(图2所示的位置)与工作位置(图1的点划线所示的位置)之间进退，所述待机位置是所述柱塞24的远端(注射头28的远端)位于比所述注入口 21更后侧时的位置，所述工作位置是所述柱塞24的远端到达所述固定模2a的用于注入熔液的浇口的近傍时的位置。尤其，在熔液的注射时，柱塞驱动机构首先以低速的注射速度驱动柱塞24，在柱塞24到达指定的速度切换位置时，使注射速度切换位高速，由此，将熔液一瞬地注射充填到模腔Ca内。
[0032]此外，在液压缸30的输出轴的近傍设置有行程传感器56。行程传感器56是为了检测从所述待机位置开始的所述柱塞24的移动量而光学地读取形成在所述输出轴上的刻度并输出给所述控制装置60的传感器。即，所述控制装置60根据来自该行程传感器56的检测信号来检测所述速度切换位置，通过该检测进行切换所述柱塞24的注射速度的控制。
[0033]所述第一抽吸装置35是通过形成在所述筒状套管20上的所述开口部22来抽吸该筒状套管20内的空气的装置。该第一抽吸装置35包含经由所述开口部22而与筒状套管20内连通的第一真空通道36、从上游侧依次设置在该第一真空通道36上的第一真空泵37、第一真空箱38以及第一控制阀39。
[0034]另一方面，所述第二抽吸装置40是通过所述柱塞24的外周面(具体而言是注射头28的外周面)与所述筒状套管20的内周面之间的间隙从所述注射头28的后侧来抽吸该筒状套管20内的空气的装置。该第二抽吸装置40包含第二真空通道41、从上游侧依次设置在该第二真空通道41上的第二真空泵42、第二真空箱43以及第二控制阀44。
[0035]所述第二真空通道41中其远端部分的一定的区域由沿所述柱塞24被固定的金属制的抽吸管41a(相当于本发明的通道部)构成。该抽吸管41a如图2及图3所示其的远端部被嵌入在连杆25的所述凸缘部26中形成的前后方向的通孔26a中，其的比该嵌入部分更后侧的部分以处于形成在连杆25的外周面上的前后方向的槽25a内的状态被固定于该连杆25。即，该第二抽吸装置40如后述那样通过所述通孔26a抽吸由所述细窄部Sb形成的闭合空间，从而通过所述筒状套管20的内周面与注射头28的外周面之间的间隙从该注射头28的后侧抽吸筒状套管20内部。
[0036]图3中的符号25b是形成在连杆25内的冷却水通道。该冷却水通道25b与形成在注射头28及连接件27的内部的图外的冷却水通道连通。即，在该注射装置15中，冷却水通过冷却水通道25b而被供应到注射头28，以抑制该注射头28的热变形等。
[0037]如图1所示，该铸造装置除了具备所述第一抽吸装置35及第二抽吸装置40以外，还具备用于分别抽吸合模装置I的内部空间的空气的第三抽吸装置45及第四抽吸装置50。第三抽吸装置45是抽吸模腔Ca内部的装置，第四抽吸装置50是抽吸前侧座6b的内部空间Sa的装置。
[0038]所述第三抽吸装置45包含:在所述成型模具2的上部与所述模腔Ca连通的第三真空通道46 ;从上游侧依次设置在该第三真空通道46上的第三真空泵47、第三真空箱48以及第三控制阀49。
[0039]另一方面，所述第四抽吸装置50包含:与所述前侧座6b的内部空间Sa连通的第四真空通道51 ;从上游侧依次设置在该第四真空通道51上的第四真空泵52、第四真空箱53以及第四控制阀54。
[0040]所述控制装置60由CPU、存储用于控制该CPU的各种程序等的R0M、在作业中暂时地存储各种数据的RAM、以及HDD等构成。该控制装置60如上所述是统一地控制合模装置1、推出装置8、以及注射装置15的驱动的装置。作为尤其与本发明相关的控制，控制装置60控制所述柱塞24的驱动以使筒状套管20内的熔液注射到模腔Ca内，并且根据伴随该柱塞24的驱动而来自所述行程传感器56的输出信号，控制第一至第三的各抽吸装置35、40、45，以在预定的时期抽吸筒状套管20内及模腔Ca内的空气。此外，各抽吸装置35、40、45进行的抽吸时期等被存储在所述ROM或其他的存储装置中。
[0041]下面，对基于所述控制装置60的控制的熔液的注射动作，参照图4及图5就其作用进行说明。在图4中，还示出了以往的装置(专利文献1:日本专利公开公报特开2006-891号)中的模腔内真空度(虚线)和套管内真空度(双点划线)。
[0042]首先，所述固定模2a和所述可动模2b彼此被重合，由此如图1所示，在成型模具2内形成模腔Ca。此时，推出装置8的所述头部10被设置在后退位置，由此，前侧座6b的内部空间Sa以气密状态隔离于外部。而且，注射装置15的所述柱塞24被设置在待机位置。
[0043]在该状态下，铝合金的熔液经由所述注入口 21而被注入到筒状套管20内。熔液的注入结束后，开始柱塞24的低速注射(相当于本发明的第一工序)。即，基于液压缸30，柱塞24被驱动，由此，该柱塞24以预定的低速从所述待机位置往工作位置开始移动。
[0044]在柱塞24的远端(注射头28的远端)通过所述注入口 21，并且该柱塞24到达被注射头28将注入口 21关闭的位置时(图5的(a)或图4中Pl的位置)，开始由所述第一抽吸装置35进行的筒状套管20内的空气抽吸。
[0045]这样，若筒状套管20内部被抽吸，则筒状套管20便一下子处于高度的真空状态。另外，如图4所示，由于经由该筒状套管20及所述浇口抽吸所述模腔Ca内部，因此，该模腔Ca也成为真空状态。此时，由于模腔Ca比筒状套管20内的空间(除去熔液的占有部分后的空间)充分地大，因此，模腔Ca内的压力相对于筒状套管20内的压力变化而较迟地且稍为缓慢地变化。
[0046]基于所述注射头28的远端经过所述开口部22，从而由该注射头28将开口部22关闭，并且基于连杆25 (凸缘部26)的远端经过注入口 21，从而柱塞24到达注入口 21被凸缘部26关闭的位置时(图5的(b)或图4中P2的位置)，亦即，基于柱塞24的所述细窄部Sb被筒状套管20从外侧覆盖，从而形成基于该细窄部Sb的闭合空间时，开始由所述第二抽吸装置40进行的 筒状套管20内的抽吸。具体而言，通过经由所述凸缘部26的通孔26a及抽吸管41a抽吸由所述细窄部Sb形成的空间内部，从而经由所述注射头28的外周面与筒状套管20的内周面之间的间隙来开始筒状套管20内(该筒状套管20内之中的比柱塞24的远端更前侧的区域)的抽吸。
[0047]通过如此并用第一、第二的抽吸装置35、40来抽吸筒状套管20内部，促进筒状套管20内的真空状态。
[0048]此外，在所述连杆25(凸缘部26)的远端通过所述开口部22并且柱塞24到达被该凸缘部26将开口部22关闭的位置时(图5的(c)或图4中P3的位置)，开始由所述第三抽吸装置45进行的模腔Ca内的抽吸。由此，如图4所示，该模腔Ca内的真空度被提高。在本实施方式中，模腔Ca内的真空度被提高至比筒状套管20内的真空度稍为低的真空度。
[0049]而且，在柱塞24到达指定的速度切换位置时(图4中P4的位置)，开始柱塞24的高速注射(相当于本发明的第二工序)。即，基于液压缸30的柱塞24的驱动速度被切换到预定的速度亦即比所述低速注射时更快的速度。由此，筒状套管20内的熔液经由所述浇口一瞬地被注射充填到模腔Ca内。此外，由所述第一、第二的各抽吸装置35、40进行的筒状套管20内的抽吸，基于柱塞24的位置控制而在指定的时期被停止。而且，由所述第三抽吸装置45进行的模腔Ca内的抽吸，在对该模腔Ca的熔液的充填结束后，在指定的时期被停止。
[0050]如上所述，上述的铸造装置(铸造方法)中，在熔液的注射动作中，首先，由第一抽吸装置35通过形成在筒状套管20上的开口部22抽吸该筒状套管20内部，并且还通过该抽吸一并抽吸模腔Ca内部。而且，在开口部22被柱塞24(注射头28)关闭后，并用第一抽吸装置35和第二抽吸装置40来抽吸筒状套管20内部。根据这样的铸造装置(铸造方法)，由于经由所述开口部22直接抽吸筒状套管20内部，因此如图4所示，能够有效地提高筒状套管20内的真空度，并且经由该筒状套管20还能够提高模腔Ca内的真空度。因此，能够有效地提高筒状套管20内及模腔Ca内的真空度，由此有效地抑制“卷气气孔”的发生。而且，由于模腔Ca内部经由筒状套管20而被抽吸，因此能够防止模腔Ca内的真空度比筒状套管20内的真空度更高的情况，由此还有效地抑制“超前流”的发生。
[0051]另外，上述的铸造装置(铸造方法)中，在由第一、第二的抽吸装置35、40开始筒状套管20的抽吸后，在指定的时期，开始由第三抽吸装置45进行的模腔Ca内的抽吸。根据这样的铸造装置(铸造方法)，如上所述，能够将模腔Ca内的真空度提高至接近于筒状套管20内的真空度的值，由此，能够更高程度地抑制“卷气气孔”的发生。此时，由于能够从柱塞24低速注射的早期阶段通过第一抽吸装置35进行筒状套管20内的抽吸，因此能够避免模腔Ca内的真空度变得比筒状套管20侧的真空度过于高的情况，由此还能够抑制“超前流”的发生。
[0052]另一方面，图4中还示出了在【背景技术】中所说明的以往的铸造装置(专利文献I)中的筒状套管内及模腔内的抽吸开始时期与真空度之间的关系的一例。
[0053]该以往的铸造装置在开始柱塞的低速注射后，在凸缘(相当于凸缘部26)远端通过熔液的注入口时(P2的位置)，开始筒状套管内的抽吸，然后(在P3的位置)开始模腔内的抽吸。在这样的以往的铸造装置(铸造方法)中，在柱塞的低速注射开始后，从较早的阶段便直接抽吸模腔内部，因此，如在【背景技术】中所说明的那样，在向高速注射的切换(P4的位置)之前，会发生因模腔内的真空度超过筒状套管内的真空度而导致的“超前流”，为了避免这样的情况，如图4所示，必需预先将模腔内的真空度设定得比筒状套管内的真空度低。因此，难以提高模腔内的真空度。
[0054]对此，上述实施方式的铸造装置(铸造方法)中，如上所述(参照图4)，由于经由开口部22直接抽吸筒状套管20内部，因而能够在不超过筒状套管20内的真空度的范围内事先提高模腔Ca内的真空度。这样，在从低速注射向高速注射切换之前，通过在不超过筒状套管20内的真空度的范围内抽吸模腔Ca内部来提高其真空度，因而能够抑制因模腔Ca内的真空度在较早的阶段上升并且超过筒状套管20内的真空度的情况。由此，既能够抑制“超前流”的发生，又能够有效地提高筒状套管20及模腔Ca的真空度。
[0055]因此，根据该上述的铸造装置(铸造方法)，能够高程度地抑制“卷气气孔”以及“超前流导致的冷隔缺陷”这两者的发生，从而能够提高铸造制品的生产率。
[0056]以上所说明的铸造装置以及基于该铸造装置的上述的铸造方法只不过是本发明所涉及的铸造装置及铸造方法的较为理想的实施方式的例示，铸造装置的具体结构或具体的铸造方法是可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地进行变更的。
[0057]例如，上述实施方式中，合模装置I的可动模驱动机构以液压缸为驱动源来驱动移动座6 (可动模2b)，此外，注射装置15的柱塞驱动机构以液压缸30为驱动源来驱动柱塞24，但是，上述的各驱动机构也可以是利用液压马达等其他的驱动源来驱动移动座6(可动模2b)等的机构。
[0058]另外，上述实施方式中，控制装置60根据从待机位置开始的柱塞24的移动量来控制各抽吸装置35、40、45的抽吸开始时期(具体而言，根据来自行程传感器56的输出信号来控制抽吸开始时期)，但是，也可以例如根据从柱塞24的移动始点开始的经过时间来控制各抽吸装置35、40、45的抽吸开始时期。不过，在根据柱塞24的移动量来控制抽吸开始时期的情况下，不会受到柱塞24的移动速度的误差造成的影响。因此，各抽吸装置35、40、45的抽吸开始时期较为理想的是，如上述实施方式那样，根据柱塞24的移动量来进行控制。
[0059]此外，上述实施方式中，采用了第二抽吸装置40通过所述抽吸管41a来抽吸所述细窄部Sb的内侧的空间(由该细窄部Sb所形成的闭合空间内)的结构，但是也可以采用例如以下的结构:在柱塞24的连杆25的内部预先形成沿其长度方向延伸且在所述细窄部Sb的内侧开口的抽吸通道(通道部)，并通过该抽吸通道来抽吸该细窄部Sb的内侧的空间。
[0060]以上所说明的本发明总结如下。
[0061]本发明的一方面所涉及的铸造装置包括:模具；注射装置，包含沿大致水平方向延伸且与所述模具的模腔连通的筒状套管、以及将注入在该筒状套管内的熔液注射到所述模腔的柱塞；第一抽吸装置及第二抽吸装置，分别抽吸所述筒状套管内的空气；其中，所述筒状套管具有第一端部和第二端部，而且在所述第一端部侧与所述模腔连通，并且具备能够让所述熔液注入的注入口、以及在该注入口近傍且位于所述第一端部侧的用于排空气的开口部，所述柱塞在待机位置与指定的工作位置的范围能够在所述筒状套管内移动，所述待机位置是所述柱塞的远端相对于所述注入口而位于所述第二端部侧时的位置，所述柱塞从所述待机位置移动到所述工作位置从而将所述筒状套管内的熔液注射到所述模腔，所述第一抽吸装置通过所述开口部抽吸所述筒状套管的内部，所述第二抽吸装置从所述筒状套管的内周面与所述柱塞的外周面之间的间隙抽吸所述筒状套管内之中的比所述柱塞的远端更靠所述第一端部侧的区域。
[0062]本发明的另一方面所涉及的铸造方法是使用了上述铸造装置的方法，其包括:第一工序，使所述柱塞以第一速度从所述待机位置往所述工作位置移动，直至所述柱塞的远端到达所述开口部与所述第一端部之间的指定位置；第二工序，使所述柱塞的移动速度切换到比所述第一速度更快的第二速度，并且使该柱塞移动至所述工作位置；其中，所述第一工序中，在所述柱塞的远端通过所述注入口的时间点，开始由所述第一抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸，此后，在所述柱塞的远端通过所述开口部的时间点，开始由所述第二抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸。
[0063]该铸造方法(铸造装置)中，在第一工序中，首先，筒状套管内的空气经由用于排空气的开口部而被第一抽吸装置抽吸，并且随此，模腔内的空气经由筒状套管而被抽吸。而且，随着柱塞的移动，在该柱塞的远端 部通过所述开口部后，并用第二抽吸装置进行的筒状套管内的抽吸。根据该铸造方法，由于通过所述开口部直接抽吸筒状套管内部，因此，能够有效地提高筒状套管内的真空度。并且伴随筒状套管的抽吸，模腔内部也被抽吸，由此还能够提高模腔内的真空度。因此，能够有效地提高筒状套管内及模腔内的真空度，从而抑制卷气气孔的发生。而且，由于模腔内部经由筒状套管而被抽吸，因此能够防止模腔内的真空度比筒状套管内的真空度更高的情况，由此还抑制超前流的发生。
[0064]上述铸造装置中，较为理想的是还包括:第三抽吸装置，用于抽吸所述模腔内的空气。
[0065]此情况下，所述第一工序中，只要在开始由所述第二抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸之后，开始由所述第三抽吸装置进行的所述模腔内的抽吸便可。
[0066]根据该铸造方法，能够将模腔内的真空度提高至更接近于筒状套管内的真空度的值。由此，能够更高程度地抑制卷气气孔的发生。此时，通过如上述那样地在开始由第一、第二抽吸装置进行的筒状套管内的空气抽吸之后，开始由第三抽吸装置进行的模腔内的抽吸，从而难以产生因模腔内的真空度在早期阶段上升而超过筒状套管内的真空度这样的问题，由此能够抑制超前流的发生。
[0067]上述铸造装置中较为理想的是，所述第二抽吸装置包含与所述柱塞一体地设置的用于抽吸空气的通道部，该通道部沿着与所述柱塞的移动方向大致平行的方向延伸，并且在所述柱塞的远端近傍的位置开口。
[0068]根据该结构，能够在接近于柱塞的远端的位置，通过该柱塞的外周面与所述筒状套管之间的间隙抽吸筒状套管内的空气。由此，能够更有效地抽吸筒状套管内部。
[0069]此情况下，较为理想的是，所述柱塞在其远端近傍具有细窄部，该柱塞的所述移动方向上的从所述远端至所述细窄部的后端的长度尺寸大于所述筒状套管的所述开口部与所述注入口之间的间隔，所述第二抽吸装置的通道部在所述细窄部的内侧开口。
[0070]该结构中，随着所述柱塞从所述待机位置往所述工作位置移动，所述细窄部的后端通过所述注入口后，所述细窄部被筒状套管从外侧覆盖而形成基于该细窄部的闭合空间。而且通过由所述第二抽吸装置抽吸这样的闭合空间，从而经由柱塞的外周面与筒状套管之间的间隙来抽吸筒状套管内部。根据该结构，能够通过所述间隙良好地抽吸筒状套管内部。
[0071]上述的各铸造装置中，也可以还包括:控制装置，控制各所述抽吸装置；其中，所述控制装置以如下的方式亦即随着所述柱塞从所述待机位置向所述工作位置移动，在所述柱塞的远端通过所述注入口的时间点，开始由所述第一抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸，此后，在所述柱塞的远端通过所述开口部的时间点，开始由所述第二抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸的方式，来控制各所述抽吸装置。
[0072]根据该结构，能够使上述那样的铸造方法实现自动化。此时，较为理想的是，所述控制装置根据从所述待机位置开始的所述柱塞的移动量来控制各所述抽吸装置的开始抽吸的时期。
[0073]根据该结构，不会受到柱塞的移动速度的误差造成的影响，能够以更正确的时期开始由各所述抽吸装置进行的抽吸动作。
【主权项】
1.一种铸造装置，其特征在于包括: 模具； 注射装置，包含沿大致水平方向延伸且与所述模具的模腔连通的筒状套管、以及将注入在该筒状套管内的熔液注射到所述模腔的柱塞； 第一抽吸装置及第二抽吸装置，分别抽吸所述筒状套管内的空气；其中， 所述筒状套管具有第一端部和第二端部，而且在所述第一端部侧与所述模腔连通，并且具备能够让所述熔液注入的注入口、以及在该注入口近傍且位于所述第一端部侧的用于排空气的开口部， 所述柱塞在待机位置与指定的工作位置的范围能够在所述筒状套管内移动，所述待机位置是所述柱塞的远端相对于所述注入口而位于所述第二端部侧时的位置，所述柱塞从所述待机位置移动到所述工作位置从而将所述筒状套管内的熔液注射到所述模腔， 所述第一抽吸装置通过所述开口部抽吸所述筒状套管的内部， 所述第二抽吸装置从所述筒状套管的内周面与所述柱塞的外周面之间的间隙抽吸所述筒状套管内之中的比所述柱塞的远端更靠所述第一端部侧的区域。2.根据权利要求1所述的铸造装置，其特征在于还包括: 第三抽吸装置，用于抽吸所述模腔内的空气。3.根据权利要求1或2所述的铸造装置，其特征在于: 所述第二抽吸装置包含与所述柱塞一体地设置的用于抽吸空气的通道部，该通道部沿着与所述柱塞的移动方向大致平行的方向延伸，并且在所述柱塞的远端近傍的位置开口。4.根据权利要求3所述的铸造装置，其特征在于: 所述柱塞在其远端近傍具有细窄部，该柱塞的所述移动方向上的从所述远端至所述细窄部的后端的长度尺寸大于所述筒状套管的所述开口部与所述注入口之间的间隔， 所述第二抽吸装置的通道部在所述细窄部的内侧开口。5.根据权利要求1或2所述的铸造装置，其特征在于还包括: 控制装置，控制各所述抽吸装置；其中， 所述控制装置以如下的方式亦即随着所述柱塞从所述待机位置向所述工作位置移动，在所述柱塞的远端通过所述注入口的时间点，开始由所述第一抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸，此后，在所述柱塞的远端通过所述开口部的时间点，开始由所述第二抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸的方式，来控制各所述抽吸装置。6.根据权利要求5所述的铸造装置，其特征在于: 所述控制装置根据从所述待机位置开始的所述柱塞的移动量来控制各所述抽吸装置的开始抽吸的时期。7.一种铸造方法，其特征在于， 该铸造方法是使用了权利要求1所述的铸造装置的方法，其包括: 第一工序，使所述柱塞以第一速度从所述待机位置往所述工作位置移动，直至所述柱塞的远端到达所述开口部与所述第一端部之间的指定位置； 第二工序，使所述柱塞的移动速度切换到比所述第一速度更快的第二速度，并且使该柱塞移动至所述工作位置；其中， 所述第一工序中，在所述柱塞的远端通过所述注入口的时间点，开始由所述第一抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸，此后，在所述柱塞的远端通过所述开口部的时间点，开始由所述第二抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸。8.—种铸造方法，其特征在于， 该铸造方法是使用了权利要求2所述的铸造装置的方法，其包括: 第一工序，使所述柱塞以第一速度从所述待机位置往所述工作位置移动，直至所述柱塞的远端到达所述开口部与所述第一端部之间的指定位置； 第二工序，使所述柱塞的移动速度切换到比所述第一速度更快的第二速度，并且使该柱塞移动至所述工作位置；其中， 所述第一工序中，在所述柱塞的远端通过所述注入口的时间点，开始由所述第一抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸，此后，在所述柱塞的远端通过所述开口部的时间点，开始由所述第二抽吸装置进行的所述筒状套管内的抽吸，而且然后，开始由所述第三抽吸装置进行的所述模腔内的抽吸。
【专利摘要】一种铸造装置，包括：模具；注射装置，包含与该模具的模腔连通的筒状套管、以及将熔液注射到模腔的柱塞；第一抽吸装置及第二抽吸装置，分别抽吸筒状套管的内部。筒状套管具有第一端部和第二端部，而且在第一端部侧与模腔连通，并且具备让熔液注入的注入口、以及在该注入口近傍且位于第一端部侧的用于排空气的开口部。柱塞在比注入口更靠第二端部侧的待机位置与指定的工作位置的范围能够移动，该柱塞从待机位置移动到工作位置从而将筒状套管内的熔液注射到模腔。第一抽吸装置通过开口部抽吸筒状套管的内部。第二抽吸装置从筒状套管的内周面与柱塞的外周面之间的间隙抽吸筒状套管内之中的比柱塞的远端更靠第一端部侧的区域。
【IPC分类】B22C9/00, B22D17/14, B22D17/22, B22D17/20
【公开号】CN104884191
【申请号】CN201380049598
【发明人】古谷幸儿, 柿本伸一
【申请人】马自达汽车株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月5日
【公告号】DE112013006075T5, US20150273574, WO2014097565A1