專利名稱：在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在包括固定模具和可動模具的金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，并且其中當(dāng)可動側(cè)模具緊固到固定側(cè)模具上時空腔形成在模具的分型面一側(cè)上，并且熔融金屬從注射噴嘴注射以便通過澆注孔的填充孔、澆道凹槽以及澆口孔和類似裝置來填充空腔，從而提供金屬模制件，并且在注射和填充熔融金屬之前將分型劑涂覆在填充孔和模具空腔的表面上。
背景技術(shù)：
對于由鋁合金、鎂合金、鋅合金或類似合金的低熔點金屬材料提供金屬產(chǎn)品的一種模制方法，公知的是觸變模制方法。按照該方法，當(dāng)合金原材料在固態(tài)/液態(tài)共存的狀態(tài)下攪動時，限制枝狀晶(也就是枝晶)的形成，提供一種進入碎小顆粒固體和液體共存的狀態(tài)的漿體物質(zhì)，并且進入固體/液體共存狀態(tài)的漿體物質(zhì)注射到模具中，以便固化，從而提供具有和固體一起大致均勻分布的合金結(jié)構(gòu)的金屬模制件。通過該方法，按照金屬模制件，固化的收縮率很小，減小了微收縮(也就是截留氣體的收縮孔和空腔孔)，并且因此在尺寸精度和機械性能上顯示出色的性能。利用漿體物質(zhì)的性能，注射成形機還可以用于形成這種金屬模制件的方法。注射成形機通常由加熱筒和螺桿構(gòu)成，螺桿設(shè)置成能夠在加熱筒內(nèi)部在轉(zhuǎn)動方向和軸向上驅(qū)動。加熱筒的前側(cè)與由冷式插塞“堵塞”的開式注射噴嘴連接，或者與設(shè)置閉合閥的注射噴嘴連接。
另一方面，公知的是熱腔室類型的模鑄方法作為形成金屬模制件的另一方法。用于實施模鑄方法的模鑄機由連接到固定模具盤上的固定模具、與固定模具成對的可動模具、與固定模具壓力接觸的注射噴嘴或類似部件構(gòu)成。注射噴嘴包括套筒和設(shè)置成能夠在套筒內(nèi)部在軸向驅(qū)動的柱塞。套筒設(shè)置熔融金屬供應(yīng)口。另外，用于模制金屬模制件的空腔形成在固定模具和可動模具之間的分型線處。因此，當(dāng)可動模具緊固到固定模具上時，坩鍋內(nèi)的熔融金屬經(jīng)由熔融金屬供應(yīng)口供應(yīng)到套筒多達預(yù)定的數(shù)量，注射噴嘴與模具壓力接觸，并且柱塞受到驅(qū)動，熔融金屬注射到空腔內(nèi)。在等待冷卻以便固化注射和填充的熔融金屬之后可動模具開啟時，彈出銷伸出以便提供金屬模制件。
為了如上所述注射熔融金屬以便填充到模制模具的空腔內(nèi)來提供金屬模制件，液體分型劑或粉末涂覆在空腔表面上以有助于從模具中取出金屬模制件，或者避免熔融金屬與空腔表面直接接觸。通過將可動模具從固定模具上開啟，并且通過噴射裝置噴射或涂覆由水稀釋的分型劑溶液構(gòu)成的水溶分型劑，來涂覆分型劑。但是，按照涂覆方法的原理，所存在的問題是由水造成模具溫度降低、由分布水溶分型劑造成模制件質(zhì)量下降、操作環(huán)境退化以及其他問題。
這里，提出多種用于在閉合模具的情況下涂覆分型劑的涂覆方法。也就是，JPA62127150、JPA2001113352以及JPA2004167573表示通過閉合模具并且在空腔內(nèi)部減壓來涂覆分型劑的方法，另外JPA7323260表示一種閉合模具并且將分型劑壓入空腔的涂覆方法。進一步詳細說明，JPA62127150表示的分型劑涂覆方法適用于冷腔室類型的模鑄，其中模制模具閉合，模具空腔內(nèi)部通過抽吸裝置形成減壓狀態(tài)，此后，從注射套筒的熔融金屬供應(yīng)口涂覆分型劑。另外，JPA2001113352披露一種其中在模具中涂覆分型劑時通過從空腔側(cè)部減壓澆注孔、澆道凹槽、澆口孔、空腔內(nèi)側(cè)而造成的從冷式插塞收集器到空腔的壓縮空氣來供應(yīng)分型劑的方法，其中模具包括固定側(cè)模具和可動模具，并且其中澆注孔、澆道凹槽和澆口孔、空腔和類似部件形成在模具的分型面一側(cè)上，并且形成與澆注孔連通的冷式插塞收集器。
JPA2004167537披露一種設(shè)置用于從模具中彈出鑄造產(chǎn)品的彈出銷和分型劑供應(yīng)裝置的模鑄機。模鑄機的彈出銷形成用于將粉末分型劑供應(yīng)到空腔的供應(yīng)路徑。另外，在涂覆粉末分型劑時，彈出銷彈出以便關(guān)斷熔融鋼的路徑，并且當(dāng)空腔內(nèi)部減壓時，通過夾帶于排出空氣流內(nèi)而涂覆分型劑。另外，JPA7323360表示一種減壓注射套筒和分型劑供應(yīng)裝置的模鑄分型劑涂覆裝置。熔融鋼路徑開啟/閉合構(gòu)件設(shè)置在噴射套筒和分型劑供應(yīng)裝置之間，在涂覆分型劑時，噴射套筒側(cè)閉合，并且在注射熔融鋼時，分型劑供應(yīng)側(cè)閉合。另外，分型劑通過泵注射到空腔內(nèi)。在注射時，空腔內(nèi)的空氣通過注射的分型劑排出。
按照J(rèn)PA62127150、JPA2001113352、JPA2004167537以及JPA7323360描述的涂覆分型劑的方法，分型劑在閉合模具之后涂覆，并且因此，分型劑不散布到模具外部，過多的分型劑通過抽吸裝置或分型劑排出路徑來回收，因此能夠?qū)崿F(xiàn)限制操作環(huán)境退化以及減小由于涂覆分型劑造成的模具溫度降低的優(yōu)點。特別是，按照J(rèn)PA2001113352描述的涂覆方法，通過從空腔的側(cè)部減壓澆注孔、澆道凹槽、澆口孔、空腔和類似部件的內(nèi)側(cè)，分型劑從凹入部分的側(cè)部涂覆到空腔，因此，不需要在每次涂覆分型劑時運動注射噴嘴，并且不延長模制過程，并且生產(chǎn)率不退化。另外，不需要在每個行程中運動注射噴嘴，因此實現(xiàn)不增加能源成本的出色優(yōu)點。
但是，按照現(xiàn)有技術(shù)的涂覆分型劑的方法，還可找出需要改進的問題或點。例如，按照J(rèn)PA62127150中描述的涂覆方法，可以預(yù)料的是在通過抽吸裝置進行減壓時，考慮到注射裝置的結(jié)構(gòu)，外部空氣從熔融金屬口或注射柱塞的滑動面和注射套筒之間的間隙侵入，并且不能實現(xiàn)高程度的減壓。因此，在模制具有薄壁厚的金屬模制件時，以及在熔融金屬流動方向上具有長的總長的金屬模制件時，在空腔內(nèi)流動的分型劑的壓力損失很大，產(chǎn)生分型劑不能充分涂覆到空腔遠端的部分上的情況。按照J(rèn)PA2001113352描述的發(fā)明，盡管如上所述實現(xiàn)了許多特征，對于將注射噴嘴壓靠固定模具上的接觸壓力來說沒有采取顯著措施，因此在空腔內(nèi)部減壓時存在由于外部空氣侵入造成不能實現(xiàn)預(yù)定減壓程度的問題。另外，當(dāng)分型劑通過壓縮空氣供應(yīng)時，分型劑不能通過高壓供應(yīng)，因此存在分型劑不能充分供應(yīng)到窄小空腔或具有長流動長度的空腔的拐角上的情況。
按照J(rèn)PA2004167537表示的涂覆裝置，在減壓時，注射裝置或注射噴嘴的側(cè)部通過伸出銷(也就是關(guān)閉機構(gòu))閉合，并且在注射熔融金屬時開啟。由此，盡管實現(xiàn)了所需真空度，但是存在模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、增加關(guān)閉機構(gòu)的維修頻率、需要開啟/閉合操作并且延長模制過程等問題。按照J(rèn)PA7323360披露的涂覆裝置，熔融金屬路徑開啟/閉合構(gòu)件設(shè)置在注射套筒和分型劑供應(yīng)裝置之間，在涂覆分型劑時，注射套筒的側(cè)部閉合，當(dāng)注射熔融金屬時，分型劑供應(yīng)側(cè)閉合，因此，盡管暫時實現(xiàn)所需的真空度，由于設(shè)置了熔融金屬路徑開啟/閉合構(gòu)件，存在與JPA2004167537描述的發(fā)明類似的問題。
如上所述，按照現(xiàn)有技術(shù)的分型劑涂覆方法或模具裝置，不能將空腔內(nèi)側(cè)的壓力保持到所需壓力，因此存在不能模制具有薄壁厚的金屬模制件、在熔融金屬流動方向上具有長的總長的金屬模制件或類似模制件的問題。另外，按照具有能夠?qū)⒖涨粌?nèi)的壓力保持到所需壓力值的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，設(shè)置了金屬路徑開啟/閉合構(gòu)件，從而存在模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、增加維修頻率、需要開啟/閉合操作的問題。
本發(fā)明打算提供一種在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的所述問題或缺陷，特別是本發(fā)明的目的在于提供一種在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，該方法能夠?qū)⒎中蛣┏浞滞扛驳娇涨坏倪h端部分，以便提供具有特殊形狀的金屬模制件，例如具有薄壁厚的金屬模制件、在熔融金屬流動的方向上具有長的總長的金屬模制件或類似模制件。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，而不特別需要維護，并且不需要損壞注射噴嘴或與注射噴嘴接觸的固定模具。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，當(dāng)可動模具緊固在固定模具上時，模具的分型線大致氣密閉合。但是，可能的是在注射噴嘴與形成在固定模具上的澆注孔或連接到固定模具上的定位環(huán)接觸的部分處形成間隙。也就是，當(dāng)接觸力或觸摸力小時，緊密度小，當(dāng)空腔內(nèi)部減壓時并且壓縮空氣從中溢出時，外部空氣從注射噴嘴的接觸部分侵入。因此，空腔內(nèi)部不能保持預(yù)定壓力，并且分型劑不能充分涂覆。盡管這種泄漏可通過增加接觸壓力來防止，當(dāng)接觸壓力過大時，損壞注射噴嘴或與注射噴嘴接觸的固定模具。
本發(fā)明通過將注射噴嘴和固定模具之間的緊密度構(gòu)造成預(yù)定值而不損壞注射噴嘴或與注射噴嘴接觸的固定模具來實現(xiàn)所述目的。
以此方式，為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，該成形機包括具有固定模具和可動模具的模具、形成在至少一個固定模具和可動模具的分型面上的空腔、澆注孔、澆道凹槽以及澆口孔，熔融金屬從注射噴嘴經(jīng)由澆注孔的填充孔、澆道凹槽和澆口孔注射以便填充空腔從而提供金屬模制件，該方法包括將可動模具緊固在固定模具上，通過接觸力將注射噴嘴壓靠固定模具的注射孔以便根據(jù)注射噴嘴和固定模具的注射孔的接觸力以及緊密度之間的關(guān)系實現(xiàn)預(yù)定的緊密度，并且在進行注射以便填充分型劑之前通過預(yù)定壓力將分型劑涂覆到填充孔和模具空腔的表面上。按照本發(fā)明的第二方面，在涂覆中，空腔的一個端部開放，或者空氣從中排出，并且分型劑從另一端部涂覆。按照本發(fā)明的第三方面，在涂覆中，空腔的一個端部開放，或者空氣從中排出，并且在壓力接觸之后分型劑從另一端部涂覆，隨后空腔的所述一個端部閉合或者空氣停止從中排出，并且再次涂覆分型劑直到空腔的內(nèi)部壓力變成預(yù)定壓力為止。按照本發(fā)明的第四方面，在涂覆之后，空腔的內(nèi)部壓力進行減壓，直到內(nèi)部壓力變成預(yù)定壓力為止。按照本發(fā)明的第五方面，分型劑通過與壓縮氣體混合以霧狀涂覆。按照本發(fā)明的第六方面，施加到分型劑上的壓力和壓縮氣體的壓力進行控制，以便涂覆分型劑，同時將施加到分型劑上壓力和空腔內(nèi)部壓力之間的壓力差以及將壓縮氣體的壓力和空腔內(nèi)部壓力之間的壓力差保持恒定。
如上所述，按照本發(fā)明的第一方面，構(gòu)造一種結(jié)構(gòu)，使得可動模具緊固在固定模具上，檢測注射噴嘴和固定模具的注射孔之間接觸力和緊密度之間的關(guān)系，注射噴嘴通過接觸力與固定模具的注射孔壓力接觸，以實現(xiàn)預(yù)定的緊密度，并且分型劑通過預(yù)定壓力涂覆，因此實現(xiàn)了對于本發(fā)明特別的效果，使得分型劑可均勻涂覆在具有特殊形狀的空腔上，以便充分和均勻模制具有薄壁厚的金屬模制件、在熔融金屬流動方向上具有長的總長的金屬模制件或類似模制件，而不將分型劑泄漏到外部，或者不使得外部空氣侵入。另外，按照本發(fā)明，注射噴嘴通過所需和充分的接觸力與固定模具的注射孔接觸，因此注射噴嘴或固定模具的注射孔沒有毫無價值地?fù)p壞。另外，只通過預(yù)定壓力使得注射噴嘴和固定模具的注射孔來實現(xiàn)預(yù)定緊密度，不特別需要閉合機構(gòu)，因此還實現(xiàn)簡化模具結(jié)構(gòu)的效果，以體現(xiàn)本發(fā)明的方法。另外，按照本發(fā)明的第二或第三方面，注射噴嘴通過接觸力與固定模具的注射孔壓力接觸，實現(xiàn)閉合度，空腔的一個端部開放或者空氣從該端部排出，分型劑進行加壓以便從另一端部涂覆，或者在加壓之后空腔的一個端部閉合或停止空氣從該端部排出，以便涂覆分型劑，分型劑進行加壓以便再次涂覆，直到空腔的內(nèi)部壓力變成預(yù)定壓力為止，并且分型劑可進一步均勻和充分地在空腔的遠端部分涂覆。按照本發(fā)明的第四方面，構(gòu)造一種結(jié)構(gòu)，使得在加壓之后涂覆分型劑，空腔的內(nèi)部壓力減壓直到內(nèi)部壓力變成預(yù)定壓力為止，因此還實現(xiàn)能夠?qū)⑷廴诮饘偬畛涞秸】涨换蛘咛畛涞骄哂虚L的流動長度的空腔的遠端部分的效果。另外，按照本發(fā)明的第五方面，分型劑作為霧狀涂覆，并且因此分型劑可以涂覆到空腔的遠端部分，按照本發(fā)明的第六方面，構(gòu)造一種結(jié)構(gòu)，使得通過控制施加到分型劑上的壓力以及壓縮氣體的壓力，可以涂覆分型劑，同時將施加到分型劑上的壓力和空腔內(nèi)部壓力之間的壓力差以及壓縮氣體的壓力和空腔的內(nèi)部壓力之間的壓力差保持恒定，因此除了所述效果之外，還可以實現(xiàn)穩(wěn)定地涂覆分型劑的效果。


圖1是用于表示本發(fā)明實施例的金屬注射模具的截面圖；圖2是示意表示用于本發(fā)明實施例的分型劑供應(yīng)裝置的前視圖；以及圖3表示使用用于按照本發(fā)明的實施例的金屬注射模具的涂覆步驟；圖3A是表示閉合可動模具的狀態(tài)的截面圖(模具閉合步驟)；圖3B是表示使得注射噴嘴與固定模具接觸的狀態(tài)的截面圖(接觸注射噴嘴并且控制接觸力的步驟)；圖3C是表示涂覆分型劑的狀態(tài)的截面圖(分型劑涂覆步驟)；圖3D是表示能夠進行注射的狀態(tài)的截面圖(關(guān)閉分型劑路徑和減壓步驟)；圖3E是表示完成注射和填充的狀態(tài)的截面圖(關(guān)閉分型劑排出路徑以及注射、壓力保持和冷卻的步驟)；以及圖3F是表示取出金屬模制件的狀態(tài)的截面圖(使得噴嘴運動返回、開啟模具并且彈出產(chǎn)品的步驟)。
具體實施例方式
具有等于或小于700℃的熔點的金屬元素本身或者基于該金屬的合金稱為本發(fā)明的金屬原材料。作為實際實例，可選擇例如鋁、鎂、鋅、錫、鉛、鉍、鋱和類似元素，特別是鋁、鎂、鉛、鋅、鉍、錫本身以及基于該金屬的合金是優(yōu)選的。任何金屬原材料是能夠在加熱筒內(nèi)通過由外部供應(yīng)的熱量熔化并且通過注射到模具產(chǎn)品空腔內(nèi)來成形的金屬元素或合金。盡管銅的熔點是1085℃，并且遠遠高于700℃，銅合金(例如用于釬焊的銅合金)的熔點等于或小于700℃，并且按照本發(fā)明，銅合金同樣構(gòu)成金屬原材料的對象。另外，按照本發(fā)明，本發(fā)明的目的還通過在金屬基的合成材料的材料模制過程中同時添加例如AL2O3、SiC的陶瓷顆?；蛱沾衫w維來構(gòu)成。
圖1是在閉合狀態(tài)的用于本發(fā)明實施例的金屬注射模具1的截面圖，如附圖所示，用于該實施例的金屬注射模具1通常由連接到固定模具盤3上的固定模具2和連接到可動模具盤12上并在開啟模具的方向上以及閉合模具的方向上驅(qū)動的可動模具10構(gòu)成。另外，在所示實施例中，可動模具10的側(cè)部設(shè)置分型劑供應(yīng)路徑20和排出路徑30。
固定模具2以橫過固定模具2的形式形成本領(lǐng)域公知的錐形澆注孔4。另外，澆道凹槽5、澆口孔6以及用于形成金屬模制件的空腔7沿著固定模具2和可動模具10的分型面P形成以便與澆注孔4連通。另外，在與澆口孔6相對一側(cè)上的空腔7的端部形成具有相對小的容積的排出孔8。注射單元SU設(shè)置在固定模具2的固定模具2的澆注孔4處，以此方式構(gòu)造成在能夠使得開式注射噴嘴N與其接觸的狀態(tài)下在軸向上可以運動。
如現(xiàn)有技術(shù)公知那樣，注射單元SU通過加熱筒C、連接到加熱筒C的前側(cè)上的注射噴嘴N、設(shè)置成能夠在加熱筒C的內(nèi)部在轉(zhuǎn)動方向和軸向上驅(qū)動的螺桿S、用于驅(qū)動螺桿S的驅(qū)動裝置以及類似裝置構(gòu)成。通過供應(yīng)和排出工作油去往和離開液壓活塞/缸單元40，以此方式構(gòu)成的注射單元SU與固定模具2的注射孔4的開始端部或圖1未示出的定位環(huán)接觸和分開。進一步詳細解釋，液壓活塞/缸單元40包括固定設(shè)置在框架或類似物上的缸41、往復(fù)運動地設(shè)置在缸41內(nèi)部的活塞42以及連接到注射單元SU的驅(qū)動構(gòu)件K上的活塞桿43。用于供應(yīng)和排出工作流體去往和離開液壓活塞/缸單元40的液壓回路設(shè)置能夠采取位置A、B和C的中央組件類型的方向轉(zhuǎn)換閥44。中央組件類型的方向轉(zhuǎn)換閥44的輸出口與和活塞桿腔室46連通的第一油路徑47和與活塞頭構(gòu)件48連通的第二油路徑47連接。可變壓力控制裝置50介于第一油路徑47中，預(yù)定壓力下的工作油供應(yīng)到活塞桿腔室46。由此，注射噴嘴N以預(yù)定壓力壓靠澆注孔46以便實現(xiàn)預(yù)定的緊密度。第一油路徑47還與壓力傳感器51連接，并且通過壓力傳感器51測量的工作油的壓力通過信號線a輸入控制裝置50。另外，可變壓力控制裝置50通過信號線b連接到控制裝置上，并且其輸送側(cè)上的壓力由其控制。方向轉(zhuǎn)換閥44的其它口與和液壓泵52連通的工作油供應(yīng)路徑53連接.
具有大致與固定模具2相同尺寸的可動模具10設(shè)置冷式插塞收集器13，冷式插塞收集器具有對應(yīng)于與分型面P大致垂直的固定模具2的澆注孔4的預(yù)定深度和預(yù)定尺寸?？蓜幽＞?0的分型面P形成具有預(yù)定尺寸和預(yù)定深度的多件凹入部分，并且澆道凹槽5、澆口孔6、空腔7、排出孔8和類似部件通過凹入部分和固定模具2的分型面P形成。另外，空腔7的底部通過穿透底部形式的多個通孔開放，并且盡管未在圖1中示出，通孔設(shè)置彈出銷以便能夠被彈出。
形成在可動模具10處的分型劑供應(yīng)路徑20通過第一供應(yīng)路徑21和與第一供應(yīng)路徑分支并且按照該實施例在可動模具10的側(cè)部開口的第二供應(yīng)路徑22構(gòu)成。另外，第一供應(yīng)路徑21的一個端部通向冷式插塞收集器13的底部，并且其另一端部在圖1的左側(cè)通向可動模具10的后部。第一供應(yīng)路徑21設(shè)置關(guān)閉銷23，該銷在軸向上通過第一液壓活塞/缸單元24驅(qū)動。因此，在關(guān)閉銷23驅(qū)動到圖3C所示的第一逃逸位置時，冷式插塞收集器13和第二供應(yīng)路徑22經(jīng)由第一供應(yīng)路徑21相互連通，并且在關(guān)閉銷23通過第一液壓活塞/缸24驅(qū)動到第二位置時，相互關(guān)閉，使得前端部到達冷式插塞收集器13的底部。可動模具10的側(cè)部與對應(yīng)于第二供應(yīng)路徑22的連接器或類似裝置連接，該連接器經(jīng)由陶瓷或類似材料的隔熱管與柔性軟管25連接。另外，分型劑供應(yīng)裝置60連接到軟管25上。
同樣排出路徑30形成在可動模具10的側(cè)部上并且由第一排出路徑31和從第一排出路徑31分支并且通向可動模具10的側(cè)部(也就是圖1的上部)的第二排出路徑32構(gòu)成。第一排出路徑31的一個端部通向排出孔8的底部，并且其另一端部在圖1的左側(cè)通向可動模具10的后部。第一排出路徑31設(shè)置通過第二液壓活塞/缸單元34在軸向上驅(qū)動的關(guān)閉銷33。因此，當(dāng)關(guān)閉銷33驅(qū)動到圖3C所示的第一逃逸位置時，排出孔8和第二排出路徑32經(jīng)由第一排出路徑31相互連通，并且在關(guān)閉銷通過第二液壓活塞/缸單元34驅(qū)動到第二位置時，相互關(guān)閉，使其前端部到達排出孔8的底部。第二排出路徑32通過可動模具10外側(cè)的連接器與柔性軟管35連接。柔性軟管35和連接到軟管35上的排出管設(shè)置空氣抽吸裝置36和霧分離器37，并且通向大氣。
如圖2所示，分型劑涂覆裝置60由壓縮機61、壓縮氣體罐62、分型劑罐63、操作裝置64和類似裝置構(gòu)成。壓縮氣體供應(yīng)管65從壓縮機61延伸。壓縮氣體供應(yīng)管65中具有固定類型的壓力控制裝置66以便連接到壓縮氣體罐62上，并且壓縮氣體供應(yīng)管65另外進行分支以便經(jīng)由不同類型的壓力控制裝置67、68各自連接到壓縮氣體罐62和分型劑罐63的頂部上。具有電磁開啟/閉合閥71的氣體供應(yīng)管70從壓縮氣體罐62的下部延伸到噴射噴嘴72，并且類似具有電磁開啟/閉合閥74的分型劑供應(yīng)管73從分型劑罐63延伸到噴射噴嘴72的其它入口。噴射噴嘴72用于通過與例如空氣的氣體和分型劑進行混合而將分型劑處理成霧狀，并且噴射噴嘴72的出口經(jīng)由霧供應(yīng)路徑75連接到所述的柔性軟管25上。
操作裝置64和可變式壓力控制裝置67、68分別通過信號線d、c連接，并且可變式壓力控制裝置67、68根據(jù)來自操作裝置64的操作信號進行控制。另外，盡管沒有在圖1、2中示出，空腔7設(shè)置壓力傳感器，并且通過壓力傳感器測量的空腔7內(nèi)部的壓力經(jīng)由信號線e輸入到操作裝置64。霧供應(yīng)路徑75與壓力傳感器77連接并且由壓力傳感器77測量的霧的壓力經(jīng)由信號線f輸入操作裝置64。
接著，同樣參考圖3詳細描述使用用于所述實施例的金屬注射模具1的模制實例。另外，盡管用于該實施例的金屬注射模具1可通過提供控制裝置而自動進行模制，為了簡化以下說明，將說明主要手動操作模具的實例。
例如，作為準(zhǔn)備步驟，調(diào)查注射噴嘴N的壓力或接觸力和空腔7的緊密度之間的關(guān)系。也就是，可動模具10緊固到固定模具2上?？紤]到由緊固操作形成的模具的結(jié)構(gòu)，分型面P變得大致氣密。方向轉(zhuǎn)換方向44制成布置在位置C上，并且工作油供應(yīng)到活塞桿腔室46。接著，注射單元SU在圖1的左方向驅(qū)動，并且注射噴嘴壓靠或緊密接觸澆注孔4。在這種情況下壓力或接觸力通過供應(yīng)到活塞桿腔室46的工作油的壓力值來確定。壓縮空氣供應(yīng)到空腔7，或者空腔7減壓以便在空腔泄漏時的壓力值和注射噴嘴的接觸力N之間提供關(guān)系。空氣泄漏時的壓力值通過相關(guān)地改變接觸力來提供。由此，可以知道實現(xiàn)所需減壓程度或減壓值時的接觸力或壓力(也就是供應(yīng)到活塞桿腔室46的工作油的壓力)。另外，在提供所述工作油的接觸力和壓力之間關(guān)系時，當(dāng)注射噴嘴N構(gòu)成開式時，噴嘴孔通過冷式插塞閉合，在設(shè)置閉合閥時，通過閥閉合噴嘴孔。
盡管緊固裝置沒有在圖3A中表示，可動模具10也可緊固到固定模具2上。
供應(yīng)到液壓活塞/缸單元40的工作油的壓力值設(shè)置到控制裝置，并且設(shè)置值從控制裝置輸出到可變壓力控制裝置50。由此，注射噴嘴N通過預(yù)定壓力與澆注孔4接觸，以便實現(xiàn)預(yù)定緊密度。例如，在形成具有等于或小于2.0mm的壁厚的薄壁產(chǎn)品、其中產(chǎn)品在熔融金屬的流動方向上的總長L與壁厚t的比例表示為L/t≥100或類似數(shù)值的產(chǎn)品時，可以實現(xiàn)經(jīng)受最為需要的200托的最大真空度和0.5Mpa的最大壓力值的緊密度。圖3B表示注射噴嘴N以此方式壓力接觸的狀態(tài)。
如圖3C所示，軸銷23、33通過第一和第二液壓活塞/缸單元24、34驅(qū)動到第一逃逸位置。由此，形成能夠涂覆分型劑的狀態(tài)。分型劑供應(yīng)裝置60的電磁開啟/閉合閥71、74開啟。接著高壓氣體從壓縮氣體罐62供應(yīng)到噴射噴嘴72。另外，分型劑從分型劑罐63供應(yīng)到噴射噴嘴72。分型劑通過噴射噴嘴72變成霧，并且從分型劑供應(yīng)路徑20加壓到冷式插塞收集器、澆注孔4、澆道凹槽5、澆口孔6、空腔7和類似部件。在這種情況下，空腔7的內(nèi)部氣體和類似物經(jīng)由霧分離器37通過空氣抽吸裝置36排出到大氣。霧狀分型劑通過流過軟管25、第二供應(yīng)路徑22、第一供應(yīng)路徑21依附到冷式插塞收集器13、澆注孔4、澆道凹槽5、空腔7、排出孔8和類似部件的表面上。當(dāng)分型劑以此方式進行涂覆時，施加到分型劑罐63的壓力和施加到壓縮氣體罐62的壓力通過可變壓力控制裝置68、67控制。也就是，該壓力通過操作裝置64操作，使得施加到分型劑上的壓力和空腔7內(nèi)部壓力之間的壓力差以及壓縮氣體的壓力和空腔7的內(nèi)部壓力之間的壓力差保持恒定，并且輸出到可變壓力控制裝置68、67。由此，霧的流動速度變得恒定。
金屬原材料通過注射單元SU測量。圖3C表示模具如上所述進行緊固的狀態(tài)，冷式插塞CP形成在注射噴嘴N的前端部分上，通過加熱筒C的測量腔室測量熔融材料YK的預(yù)定量。
閉合銷23驅(qū)動到通過第一液壓活塞/缸單元24閉合分型劑供應(yīng)路徑20的第二位置?？諝獬槲b置36連續(xù)操作。由此，空腔7和類似部件的內(nèi)部進行減壓。空腔7和類似部件的內(nèi)部減壓長達恒定的時間周期，或者直到空腔7內(nèi)部的壓力變成設(shè)置壓力。圖3D表示減壓狀態(tài)。在已經(jīng)減壓之后，閉合銷33通過第二液壓活塞/缸單元34驅(qū)動到第二位置，其中該前端部分到達排出孔8的底部。由此，第一供應(yīng)路徑21和第一排出路徑31閉合，以便形成能夠注射金屬原材料的狀態(tài)。該狀態(tài)通過圖3E表示。
所測量的熔融金屬材料YK通過在軸向上驅(qū)動注射單元SU的螺桿S來注射。冷式插塞CP通過冷式插塞收集器13接收，并且熔融金屬材料YK通過流過澆注孔4、澆道凹槽5和澆口孔6填充到空腔7內(nèi)。多余的熔融金屬材料YK到達排出孔8。同樣完成填充熔融金屬材料YK的狀態(tài)通過圖3E表示。如同現(xiàn)有技術(shù)那樣進行壓力保持步驟。當(dāng)冷卻和固化填充的熔融金屬材料YK的時間周期流逝時，或者在注射和壓力保持之后通過驅(qū)動轉(zhuǎn)動螺桿完成測量時，可動模具10開啟。彈出銷從可動模具10伸出，并且金屬模制件KS沿著澆注孔、澆道凹槽和溢流物和類似物伸出。取出金屬模制件KS的狀態(tài)表示在圖3F中。
當(dāng)金屬模制件取出時，關(guān)閉銷23、33通過第一和第二液壓活塞/缸單元24、34驅(qū)動到第一逃逸位置。接著，空腔7和類似部件減壓，并且分型劑如上所述涂覆長達預(yù)定時間周期。由此，完成轉(zhuǎn)換到下一個模制循環(huán)的準(zhǔn)備操作。下面，類似地進行模制。
本發(fā)明還可以不同形式體現(xiàn)，而不被所述實施例所限制。例如，盡管給出說明，使得在霧狀分型劑加壓時，空腔7和類似部件通過空氣抽吸裝置36減壓，本發(fā)明還可以體現(xiàn)為簡單地設(shè)置開啟/閉合閥來代替空氣抽吸裝置36，在涂覆分型劑時，通過開啟該開啟/閉合閥，空腔7和類似部件的內(nèi)部空氣通過霧狀加壓分型劑排出。另外，盡管給出說明，使得供應(yīng)或涂覆分型劑的同時減壓空腔和類似部件，還可以在將空腔7和類似部件減壓到某種程度來涂覆分型劑之后，排出路徑30閉合，并且分型劑通過高壓再次涂覆到空腔和類似部件的拐角上。另外，盡管給出說明，使得分型劑通過空氣形成霧狀，明顯的是惰性氣體也是適用的，以便防止熔融金屬氧化。對于用于金屬模制件的模具的裝置來說，該裝置還可以通過在固定模具2的側(cè)部上提供分型劑供應(yīng)路徑20或排出路徑30來體現(xiàn)。另外，明顯的是該實施例可以類似地通過設(shè)有閉合閥的類型的注射噴嘴來體現(xiàn)。另外，明顯的是該實施例甚至可以類似地通過熱腔室類型的模鑄來代替注射單元SU來體現(xiàn)。另外，明顯的是用于開啟和閉合第一供應(yīng)路徑21和第一排出路徑31的閥機構(gòu)不局限于閉合銷23、24。盡管按照圖1所示的實施例，注射單元SU通過液壓活塞/缸單元40驅(qū)動，本發(fā)明還可通過伺服電馬達來體現(xiàn)。在這種情況下注射噴嘴的接觸力通過電流來控制。另外，同樣明顯的是用于驅(qū)動注射單元SU的構(gòu)件還可以插入壓力表和應(yīng)力表，并且接觸力或壓力可控制成，使得這些儀表顯示預(yù)定數(shù)值。
權(quán)利要求
1.一種在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，成形機包括固定模具和可動模具、形成在至少一個固定模具和可動模具的分型面上的空腔、澆注孔、澆道凹槽和澆口孔，熔融金屬經(jīng)由澆注孔的填充孔、澆道凹槽和澆口孔從注射噴嘴注射，以便填充空腔，從而提供金屬模制件，該方法包括將可動模具緊固在固定模具上；通過接觸力，將注射噴嘴壓力接觸固定模具的注射孔，根據(jù)注射噴嘴和固定模具的注射孔的接觸力及其緊密度之間的關(guān)系，實現(xiàn)預(yù)定的緊密度；以及在進行注射以便填充分型劑之前，通過預(yù)定壓力，將分型劑涂覆到填充孔和模具的空腔的表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，其特征在于，在涂覆中，空腔的一個端部開放或者空氣從中排出，分型劑從另一端部涂覆。
3.如權(quán)利要求1所述的在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，其特征在于，在涂覆中，空腔的一個端部開放或者空氣從中排出，分型劑在壓力接觸之后從另一端部涂覆；以及其中隨后，空腔的所述一個端部閉合或者空氣停止從中排出，分型劑再次涂覆，直到空腔的內(nèi)部壓力變成預(yù)定壓力為止。
4.如權(quán)利要求1所述的在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，其特征在于，在涂覆之后，空腔的內(nèi)部壓力進行減壓，直到內(nèi)部壓力變成預(yù)定壓力為止。
5.如權(quán)利要求1所述的在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，其特征在于，通過與壓縮氣體混合，分型劑作為霧狀涂覆。
6.如權(quán)利要求5所述的在金屬注射成形機中涂覆分型劑的方法，其特征在于，施加到分型劑上的壓力和壓縮氣體的壓力受到控制，以便涂覆分型劑，同時將施加到分型劑上的壓力和空腔的內(nèi)部壓力之間的壓力差以及壓縮氣體的壓力和空腔的內(nèi)部壓力之間的壓力差保持恒定。
全文摘要
可動模具緊固在固定模具上，調(diào)查注射噴嘴和固定模具的注射孔的接觸力和緊密度之間的關(guān)系，通過接觸力，注射噴嘴與固定模具的注射孔壓力接觸，實現(xiàn)預(yù)定的緊密度，并且通過預(yù)定壓力涂覆分型劑。在這種情況下，根據(jù)需要，空腔的一個端部開放或空氣從該端部排出。分型劑通過與壓縮空氣混合作為霧狀涂覆。另外，分型劑通過將施加到分型劑上的壓力和空腔的內(nèi)部壓力之間的壓力差和壓縮氣體的壓力和空腔的內(nèi)部壓力之間的壓力差保持恒定來涂覆。
文檔編號B22D17/00GK1781627SQ20051012894
公開日2006年6月7日 申請日期2005年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者武谷健吾, 沖本晉一 申請人:株式會社日本制鋼所