專利名稱：壓鑄鑄造設(shè)備與壓鑄鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓鑄鋳造設(shè)備和一種壓鑄鋳造方法。
背景技術(shù)：
壓鑄鑄造方法通常是可用的，利用該方法，通過將熔液在壓カ下供給至模具中在短時間段內(nèi)大量地鑄造產(chǎn)品。適當(dāng)?shù)膲鸿T鑄造設(shè)備被用在壓鑄鑄造方法中。在壓鑄鑄造方法中所使用的壓鑄鑄造設(shè)備可被廣義地劃分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機，在熱室壓鑄機中用于注入熔液的增壓室布置在熔液保溫爐中，在冷室壓鑄機中用于注入熔液的增壓室不布置在熔液保溫爐中。下面將描述冷室壓鑄機。壓鑄鑄造機包括模具，當(dāng)固定模子和活動模子壓在一起時在所述模具中形成空腔；圓柱形套筒，該圓柱形套筒經(jīng)由在模具中形成的流道與所述空腔連通；澆包，該澆包將熔液供給至套筒(增壓室)中；以及柱塞，該柱塞將供給至套筒(增壓室)中的熔液注入至空腔中。在壓鑄鑄造中，下列四個步驟通過使用上述壓鑄鑄造設(shè)備以所述的順序?qū)嵤?。首先，將活動模子壓在固定模子上并且在模具中形成空?合模步驟)；接著，利用澆包將熔液供給至套筒中(熔液澆注步驟)；第三，通過柱塞對套筒內(nèi)部的空間施加壓力，從而將供給至套筒中的熔液注入至空腔中(注入步驟)，并且最后，將活動模子與固定模子分開并且移走成型鑄件(開模步驟)。在熔液澆注步驟中所使用的澆包是頂部敞開的容器，該容器包括被設(shè)置成向外突出的熔液澆注噴ロ。澆包從儲存熔液的保溫爐S起預(yù)定量的熔液。然后，將澆包移至預(yù)定的位置，然后使?jié)舶谌垡簼沧姤韨?cè)處傾斜。因此，熔液被從熔液澆注噴ロ朝設(shè)置在套筒 中的熔液供給ロ澆注，并且熔液被供給至套筒。當(dāng)使用上述澆包將熔液澆注至套筒的熔液供給口中吋，整個熔液被從澆包供給至套筒的時間段，即，澆注速率，通過調(diào)整澆包的傾斜速度(使?jié)舶鼉A斜到預(yù)定的角度所需的時間)而設(shè)定。當(dāng)澆注速率低吋，即，當(dāng)需要長時間段來將熔液從澆包供給至套筒中時，套筒內(nèi)部熔液的溫度降低并且熔液部分地凝固。因此，造成的問題不僅在于鋳造時間增加，而且在于當(dāng)位于套筒中的熔液被通過柱塞注入至空腔中時壓カ傳遞速率降低，并且在套筒內(nèi)部的熔液中所產(chǎn)生的鑄造孔(空腔)不能完全地消除。因此，期望增加澆注速率，即，減小將熔液從澆包供給至套筒的時間段，但是如果澆包傾斜速率大高，則大量的熔液會被供給至澆包的澆注噴ロ中。因此，熔液會從澆注噴ロ溢出或被分散且從套筒的熔液供給ロ溢出。因此，日本專利申請公開No. 2002-210551 (JP-A-2002-210551)描述了ー種如下的技木將澆包的熔液澆注噴ロ構(gòu)造成幾乎圓筒形管并且在澆注部分內(nèi)側(cè)沿著軸向方向設(shè)置隔板，從而調(diào)整熔液在澆包的澆注部分中的流速并且防止當(dāng)澆注熔液時熔液分散并從套筒的熔液供給ロ溢出。然而，采用在JP-A-2002-210551中所描述的技術(shù)，當(dāng)澆注熔液時熔液和空氣在澆包的澆注部分中不能有效地彼此替換，并且澆注速率是不足夠的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了確保迅速并準(zhǔn)確澆注的壓鑄鑄造設(shè)備和壓鑄鑄造方法。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備包括模具，該模具具有在該模具內(nèi)部形成的空腔；管狀套筒，該管狀套筒具有與所述空腔連通的內(nèi)部空間，并且在該管狀套筒中形成有熔液供給ロ，并且其通過內(nèi)部空間經(jīng)由熔液供給ロ與外部連通；澆包，該澆包包括保持熔液的容納部分和用作澆ロ的熔液澆注噴ロ，容納在容納部分中的熔液通過該澆ロ澆注，其中，澆包朝熔液澆注噴ロ側(cè)傾斜，以使熔液通過熔液澆注噴ロ朝套筒的熔液供給ロ澆注，從而將熔液供給至套筒；以及柱塞，該柱塞可滑動地設(shè)置在套筒內(nèi)，該柱塞用于將供給的熔液注入至空腔中，其中，澆包的熔液澆注噴ロ是圓筒形的并且與容納部分連續(xù)地從容納部分向外突出，并且熔液澆注噴ロ包括旋轉(zhuǎn)裝罝，當(dāng)澆注熔液吋，隨著熔液通過熔液澆注噴ロ，該旋轉(zhuǎn)裝置使熔液在熔液澆注噴ロ中沿圓周方向旋轉(zhuǎn)。 在根據(jù)第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)裝罝可以是沿著熔液澆注噴ロ的內(nèi)圓周表面設(shè)置的突起部，該突起部向熔液澆注噴ロ的徑向內(nèi)側(cè)突出，并且突起部可以沿著軸向 方向在熔液澆注噴口中連續(xù)地設(shè)置并且可以形成為使得突起部的相位在熔液流動方向從上游側(cè)朝下游側(cè)在熔液澆注噴口中在一個圓周方向上逐漸變化。此外，在根據(jù)第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備中，朝熔液澆注噴ロ的徑向內(nèi)側(cè)，突起部可以形成為逐漸變薄并且在熔液澆注噴口中在一個圓周方向上逐漸彎曲。此外，根據(jù)第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備，突起部可以形成為在熔液流動方向上從上游側(cè)朝下游側(cè)在高度上逐漸增加。此外，在根據(jù)第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備中，突起部可以形成為在熔液流動方向上從上游側(cè)朝下游側(cè)在寬度上逐漸增加。此外，在根據(jù)第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備中，兩個突起部可以沿著熔液澆注噴ロ的內(nèi)圓周表面設(shè)置，并且兩個突起部中的ー個突起部可以設(shè)置在熔液澆注噴ロ的豎直方向上的下側(cè)上并且可以相對于設(shè)置在豎直方向上的上側(cè)上的兩個突起部中的另ー個突起部具有180度的相位差。此外，在根據(jù)第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)裝罝可以是螺桿，該螺桿設(shè)置在熔液澆注噴ロ的內(nèi)側(cè)并且與熔液澆注噴ロ同心地旋轉(zhuǎn)，并且螺桿可以沿熔液澆注噴ロ的圓周方向旋轉(zhuǎn)熔液。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的壓鑄鑄造方法使用根據(jù)上述第一方面的壓鑄鑄造設(shè)備，其中，通過將熔液從澆包澆注至套筒中而供給熔液，其中從澆包的熔液澆注噴ロ澆注出的熔液向熔液供給ロ在套筒的軸向方向上的位置的在利用柱塞實現(xiàn)的熔液注入方向上的下游落下。此外，在根據(jù)第二方面的壓鑄鑄造方法中，當(dāng)將熔液從澆包的熔液澆注噴ロ澆注出時，澆包相對于套筒的位置被設(shè)置成使得當(dāng)從熔液流動方向上的上游側(cè)觀察到的熔液旋轉(zhuǎn)方向與當(dāng)將熔液供給至套筒中時當(dāng)從利用柱塞實現(xiàn)的熔液注入方向上的上游側(cè)觀察到的、沿著套筒的內(nèi)圓周表面的熔液旋轉(zhuǎn)方向相一致。根據(jù)本發(fā)明，從澆包澆注出的熔液能夠沿著澆注方向成螺旋形地旋轉(zhuǎn)。因此，在澆注期間澆包中熔液和空氣的更換效率得到改善，澆注能夠以高速率進(jìn)行，并且，從澆包澆注出的熔液能夠被賦予筆直的前進(jìn)能力并且準(zhǔn)確地朝套筒的熔液供給ロ澆注出。


根據(jù)示例性實施例的下列描述結(jié)合附圖，本發(fā)明的前述的和/或?qū)淼哪康?、特征和?yōu)勢將變得更加明顯，其中相同的標(biāo)記用于表示相同的元件，并且其中圖I示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的壓鑄鑄造設(shè)備的整體構(gòu)造；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的澆包的側(cè)截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的澆包的平面截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的澆包的局部前端視圖；圖5示出從根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的澆包的熔液澆注噴ロ所澆注出的熔液的旋轉(zhuǎn)；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的壓鑄鑄造方法的流程圖；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的合模步驟；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在澆注步驟中澆包相對于套筒的位置；圖9示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例在澆注步驟中熔液如何被供給至套筒中；圖IOA是沿著圖9中的A-A線截取的截面圖，該截面圖示出本發(fā)明的一個實施例中的熔液的旋轉(zhuǎn)；圖IOB是沿著圖9中的B-B線截取的截面圖，該截面圖示出本發(fā)明的一個實施例中的熔液的旋轉(zhuǎn)；圖11示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的注入步驟；以及圖12示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的合模步驟。
具體實施例方式下面將參考圖I至5描述作為根據(jù)本發(fā)明的壓鑄鑄造設(shè)備的一個實施例的鑄造設(shè)備I。鋳造設(shè)備I是冷室壓鑄機，在該冷室壓鑄機中通過將諸如鋁合金的熔融金屬的熔液M壓入到預(yù)定的鑄造模子中并使熔液凝固而鑄造模制件。如圖I中所示，鑄造設(shè)備I包括模具10、套筒20、柱塞30和澆注機40。模具10由金屬制成，并且用于鑄造鑄件。模具10設(shè)置有固定模子11和活動模子12。空腔13和流道14通過使模子的配合表面(模子分離表面)朝彼此壓緊而形成在模具10的內(nèi)部。固定模子11是組成模具10的部分的構(gòu)件，并且被固定在預(yù)定的位置?；顒幽Ｗ?2是組成模具10的部分的構(gòu)件并且可以通過適當(dāng)?shù)目刂蒲b置使該活動模子朝向和遠(yuǎn)離固定模子11水平地(沿圖I中所示的水平方向)移動。預(yù)定形狀的凹部形成在固定模子11的模子分離表面(圖I中的固定模子11的右側(cè)表面)和活動模子12的模子分離表面(圖I中的活動模子12的左側(cè)表面)中。當(dāng)通過控制裝罝使活動模子12移動并且將固定模子11的模子分離表面以預(yù)定位置壓在活動模子12上的模子分離表面時(合模)，固定模子11的凹部和活動模子12的凹部形成空腔13和流道14。空腔13是當(dāng)固定模子11和活動模子12彼此壓在對方上時形成在模具10的內(nèi)部 的間隙，并且這個間隙的形狀對應(yīng)于鑄件的形狀。鑄件在鋳造之后例如通過修整被加工來獲得最終產(chǎn)品。流道14是當(dāng)固定模子11和活動模子12彼此壓在對方上時形成在模具10的內(nèi)部的間隙。流道14是與空腔13連通的路徑并且起到將熔液M供給至空腔13中的作用。套筒20是大致圓筒形構(gòu)件，該圓筒形構(gòu)件在軸向方向上的兩端處敞開并且暫時地將熔液M保持在其內(nèi)部。套筒20的遠(yuǎn)端(套筒20的右端，如圖I中所示)連接到模具10，使得流道14和套筒20的內(nèi)部空間彼此連通。換言之，套筒20的內(nèi)部空間經(jīng)由流道14與空腔13連通。此外，套筒20設(shè)置有熔液供給ロ 21，熔液M通過該熔液供給ロ 21進(jìn)入套筒20中。熔液供給ロ 21是ー個孔，套筒20的內(nèi)部通過該孔與套筒20的外部連通。熔液供給ロ被設(shè)置成靠近套筒20的近端(套筒20的左端，如圖I中所示)。此外，熔液供給ロ 21朝套筒20的上表面即在豎直方向上向上敞開。
柱塞30是將供給至套筒20的熔液M注入模具10的空腔13中的單元。柱塞30設(shè)置有頭部31和桿部32。頭部31是幾乎圓柱形的構(gòu)件，該構(gòu)件形成為具有與套筒20的內(nèi)周邊形狀基本相一致的外周邊形狀。頭部31設(shè)置在套筒20的內(nèi)部并且可以在套筒20的內(nèi)部沿軸向方向滑動。桿部32是桿狀構(gòu)件，該桿狀構(gòu)件用于使頭部31在套筒20的內(nèi)部沿軸向方向滑動。桿部32的一個端部從套筒20的另一端部側(cè)(圖I中套筒20的左端部)固定到頭部31，并且桿部32的另一端部固定到諸如液壓缸的促動器。促動器經(jīng)由桿部32使頭部31在套筒20的內(nèi)部沿軸向方向滑動。此外，套筒20的敞開端通過頭部31和活動模子12封閉，并且增壓室50形成在套筒20內(nèi)。增壓室50的空間在套筒20的內(nèi)部形成在頭部31和模具10之間，并且增壓室的容積隨著頭部31的移動而改變。在固定模子11和活動模子12壓在一起的情況下，形成空腔13和流道14，并且當(dāng)如圖I中所示，頭部31定位成比熔液供給ロ 21更接近套筒20的左端部時，通過澆注機40將熔液M澆注至套筒20中，即通過熔液供給ロ 21澆注至增壓室50中。當(dāng)促動器使頭部31在套筒20的內(nèi)部滑至模具10中時，增壓室50的容積減小。因此，供給至增壓室50中的熔液M被朝套筒20的遠(yuǎn)端(圖I中套筒20的右端側(cè))注入，并且熔液M經(jīng)由流道14對空腔13進(jìn)行填充。對空腔進(jìn)行填充的熔液M在空腔13中凝固，從而模制鑄件。澆注機40將熔液M供給至增壓室50。澆注機40設(shè)置有臂部41和澆包100。臂部41將澆包100設(shè)置到期望的位置和角度，所述期望的位置和角度在容納有熔液M的保溫爐(未在圖中示出)與套筒20的熔液供給ロ 21之間的范圍內(nèi)。臂部41經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸42連接到澆包100。旋轉(zhuǎn)軸42連接臂部41和澆包100。旋轉(zhuǎn)軸的一端可旋轉(zhuǎn)地連接到臂部41，并且相對端固定到澆包100。換言之，因此，旋轉(zhuǎn)軸42沿圓周方向旋轉(zhuǎn)，澆包100繞旋轉(zhuǎn)軸42的軸向中心旋轉(zhuǎn)，從而改變澆包100的角度。如圖2中所示，澆包100是設(shè)置有容納部分110的容器，該容納部分110向上(圖2中的上側(cè))敞開。澆包舀起預(yù)定量(鋳造鑄件所必需的量)的容納在保溫爐中的的熔液M，并且暫時地將熔液保持在容納部分110中。此外，澆包100還具有熔液澆注噴ロ 120，該熔液澆注噴ロ 120用作用于容納部分110中所保持的熔液M的澆ロ。在澆包朝熔液澆注噴ロ120以預(yù)定的速度傾斜(沿圖2中箭頭的方向繞旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn))的情況下，熔液M通過熔液澆注噴ロ 120朝套筒20的熔液供給ロ 21澆注。澆包100優(yōu)選地由諸如鑄鐵或陶瓷的具有優(yōu)異耐熱性能的材料制成，但是可以由任何合適種類的材料制成。如圖2、3、和4中所示，熔液澆注噴ロ 120形成為在水平方向(圖2中的水平方向)上遠(yuǎn)離容納部分110突出的大致圓柱形，并且布置在容納部分110的上端(圖2和4中的上端)處。熔液澆注噴ロ 120被構(gòu)造成使得當(dāng)使?jié)舶?00傾斜以澆注熔液時，熔液M在熔液澆注噴ロ 120的內(nèi)部沿軸向方向流動并且該熔液澆注噴ロ用作用于熔液M的澆ロ。兩個突起部121、122沿著熔液澆注噴ロ 120的內(nèi)圓周表面設(shè)置，并且兩個突起部中的ー個突起部121設(shè)置在熔液澆注噴ロ 120在豎直方 向上的下側(cè)(圖2和4中的下側(cè))上，并且相對于兩個突起部中的另ー個突起部122具有180度的相位差，兩個突起部中的另ー個突起部122設(shè)置在豎直方向上的上側(cè)(圖2和4中的上側(cè))。突起部121、122形成在熔液澆注噴ロ 120的內(nèi)圓周表面處并且被設(shè)置成使熔液M在澆注期間在熔液澆注噴ロ 120的圓周方向上旋轉(zhuǎn)。如圖2中所示，突起部121、122連續(xù)地設(shè)置，使得突起部的高度(圖2中上下方向上的長度，即，從熔液澆注噴ロ 120的內(nèi)圓周表面的突起尺寸)當(dāng)從熔液澆注噴ロ 120澆注熔液時在熔液M的流動方向上從上游側(cè)朝下游側(cè)(圖2中從左側(cè)到右側(cè))逐漸增加。此外，如圖3中所示，突起部121、122形成為使得其相位沿熔液M當(dāng)被澆注時的流動方向從上游側(cè)朝下游側(cè)(圖3中從上側(cè)到下側(cè))在熔液澆注噴ロ 120中在一個圓周方向上(順時針方向或逆時針方向)逐漸變化。在本實施例中，如在澆注期間從熔液M的流動方向上的下游側(cè)觀察到的，突起部121、122的相位沿順時針方向(圖4中以箭頭所示的方向)變化。換言之，突起部121的相位變化至圖3中的左邊，并且突起部122的相位變化至圖3中的右邊。突起部121、122還形成為使得其寬度(圖3中水平方向上的長度，即，熔液澆注噴ロ 120中圓周方向上的長度)從上游側(cè)朝下游側(cè)(圖3中從上側(cè)到下側(cè))逐漸增加。此外，如圖4中所示，突起部121、122形成為使得它們的尺寸逐漸減小(圖4中水平方向上的長度，即，熔液澆注噴ロ 120中圓周方向上的長度變小)并且在熔液澆注噴ロ120中沿一個圓周方向(順時針方向或逆時針方向)，即沿突起部121、122的朝向熔液澆注噴ロ 120的徑向內(nèi)側(cè)的各個相位變化方向逐漸彎曲。在本實施例中，當(dāng)在熔液M的澆注期間的流動方向上的下游側(cè)觀察時，突起部121、122沿順時針方向(圖4中以箭頭所示的方向)彎曲。如上所述，突起部121、122在熔液澆注部分120中沿著軸向方向連續(xù)地設(shè)置，并且形成為在熔液澆注噴ロ 120的一個圓周方向上沿著熔液M在澆注期間的流動方向從上游側(cè)朝下游側(cè)具有相位變化。因此，如圖5中所示，當(dāng)在澆注期間通過澆包100的熔液澆注噴ロ 120澆注出熔液M時，在熔液M中產(chǎn)生渦流(熔液M沿著熔液澆注噴ロ 120在一個圓周方向上旋轉(zhuǎn))，從而使熔液M沿著澆注方向螺旋形地旋轉(zhuǎn)。更具體地，當(dāng)熔液M通過設(shè)置有突起部121、122的熔液澆注噴ロ 120時，熔液M沿突起部121、122的相位變化方向(圖4中以箭頭所示的方向)旋轉(zhuǎn)，所述相位變化方向是熔液澆注部分120的圓周方向。因此，從澆包100的熔液澆注噴ロ 120所澆注出的熔液M被賦予筆直的前進(jìn)能力，熔液M和空氣在熔液澆注噴ロ 120的軸向中心的附近即在熔液M的旋轉(zhuǎn)中心的附近的更換效率提高。因此，即使?jié)舶?00朝熔液澆注噴ロ 120側(cè)傾斜(繞作為中心的旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn))的速度増加，澆注也能夠在短時間段內(nèi)進(jìn)行，而熔液M不會溢出澆包100并且熔液M不會從熔液供給ロ 21周圍濺出。因此，防止套筒20 (增壓室50)的內(nèi)部的熔液M的溫度降低并且防止熔液M部分凝固。因此，在增壓室50內(nèi)部的熔液M中所產(chǎn)生的孔(空腔)可以完全消除，從而改進(jìn)了鑄件的質(zhì)量，而不會使當(dāng)位于增壓室50中的熔液M被通過柱塞30注入空腔13中時壓カ的傳遞速度降低。熔液澆注噴ロ 120中的突起部分121、122的相位變化范圍不受特別的限制。可以選擇任何范圍，只要熔液M可以在熔液澆注噴ロ 120中沿一個圓周方向適當(dāng)?shù)匦D(zhuǎn)并且熔液M能夠被賦予筆直的前進(jìn)能力即可。 此外，朝熔液澆注部分120的徑向內(nèi)偵彳，突起部121、122形成為尺寸逐漸減小并且在熔液澆注噴ロ 120中在一個圓周方向(熔液M的旋轉(zhuǎn)方向，該旋轉(zhuǎn)方向是突起部121、122的各個相位變化方向)上逐漸彎曲。因此，熔液M沿著突起部121、122的彎曲方向平滑地旋轉(zhuǎn)，而不與突起部121、122的靠近熔液澆注噴ロ 120的軸向中心的遠(yuǎn)端相接觸(參見圖4中的內(nèi)部箭頭)。因此，與突起部121、122不彎曲時相比，熔液M在熔液澆注噴ロ 120中沿一個圓周方向更好地旋轉(zhuǎn)，并且從熔液澆注部分120所澆注出的熔液M被賦予筆直的前進(jìn)能力。此外，突起部121、122形成為使得突起部121、122的在熔液澆注噴ロ 120的軸向截面中的橫截面面積沿熔液M當(dāng)被澆注時的流動方向從上游側(cè)朝下游側(cè)逐漸增加。更具體地，突起部121、122形成為使得其高度和寬度沿熔液M在澆注期間的流動方向從上游側(cè)朝下游側(cè)逐漸增加。因此，當(dāng)熔液M流過熔液澆注噴ロ 120時，能夠阻止熔液M的流動被突起部121、122分開。因此，與熔液澆注噴ロ 120的軸向截面上的突起部121、122的橫截面面積在熔液M的流動方向上從上游側(cè)朝下游側(cè)不逐漸增加時相比，熔液M在熔液澆注部分120中沿一個圓周方向更好地旋轉(zhuǎn)，并且從熔液澆注部分120澆注出的熔液M能夠被賦予筆直的前進(jìn)能力。此外，在本實施例中，兩個突起部121、122沿著熔液澆注噴ロ 120的內(nèi)圓周表面布置在豎直方向上的下側(cè)和豎直方向上的上側(cè)，但是突起部的數(shù)量和位置不受限制并且能夠根據(jù)澆注方法的要求最佳地設(shè)置。在本實施例中，熔液澆注通過使?jié)舶?00朝熔液澆注噴ロ 120側(cè)傾斜(使?jié)舶@作為中心的旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn))而進(jìn)行。出于這個原因，突起部121、122在熔液澆注部分120的內(nèi)圓周表面處布置在豎直方向上的下側(cè)和豎直方向上的下側(cè)，其中與熔液M的接觸時間相對較長。因此，與突起部布置在其中與熔液M的接觸時間相對較短的熔液澆注噴ロ 120的區(qū)域中時相比，熔液M在熔液澆注部分120中沿一個圓周方向更好地旋轉(zhuǎn)，并且從熔液澆注部分120澆注出的熔液M能夠被賦予筆直的前進(jìn)能力。此外，在本實施例中，突起部121、122沿著熔液澆注噴ロ 120的內(nèi)圓周表面設(shè)置從而當(dāng)澆注熔液M時使熔液M沿熔液澆注噴ロ 120的圓周方向旋轉(zhuǎn)，但是可以使用使熔液M沿熔液澆注噴ロ 120的圓周方向旋轉(zhuǎn)的任何適當(dāng)裝置。例如，可以采用如下構(gòu)造其中，與熔液澆注部分120同心地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)螺桿設(shè)置在熔液澆注噴ロ 120內(nèi)并且該旋轉(zhuǎn)螺桿旋轉(zhuǎn)使得熔液M沿熔液澆注噴ロ 120的圓周方向旋轉(zhuǎn)。下面將參考圖6至12描述根據(jù)本發(fā)明的壓鑄鑄造方法的一個實施例的、使用鋳造設(shè)備I的鑄造過程SI。在圖7至12中，出于方便的緣故，未示出熔液澆注機40并且僅示出澆包100。如圖6中所示，鑄造過程SI包括合模步驟S10、熔液澆注步驟S20、注入步驟S30、以及開模步驟S40。在合模步驟SlO中，當(dāng)將活動模子12壓在固定模子11上(合模)吋，空腔13和流道14形成在模具10的內(nèi)部。如圖7中所示，在合模步驟SlO中，通過控制裝罝使活動模子12朝固定模子11移動，使得固定模子11和活動模子12彼此壓靠在對方上，從而在其模子分離表面處配合，從而使空腔13和流道14形成在模具10的內(nèi)部。在熔液澆注步驟S20中，澆包100將熔液M澆注至形成在套筒20的內(nèi)部中的增壓
室50中。具體地，首先將澆包100移至保溫爐，通過澆包100將預(yù)定量(鋳造鑄件C所必需的量)的保持在保溫爐中的熔液M舀起，并且熔液M保持在容納部分110中。因此，如圖8中所示，使?jié)舶?00朝熔液供給ロ 21上方的位置移動，使得由熔液澆注噴ロ 120的軸向中心和套筒20的軸向中心所形成的角度是約45度。這是因為如果由于鑄造設(shè)備I的構(gòu)造(套筒20和熔液澆注機40等的相互布置)導(dǎo)致由澆包100的熔液澆注部分120的軸向中心和套筒20的軸向中心所形成的角度是約O度，那么不能澆注熔液。在本實施例中，當(dāng)從柱塞30側(cè)(圖8中的上側(cè))觀察時，澆包100布置在相對于套筒20的左側(cè)。因此，如圖9中所示，澆包100在熔液澆注噴ロ 120側(cè)處傾斜預(yù)定的角度(繞作為中心的旋轉(zhuǎn)軸42旋轉(zhuǎn))，從而將熔液M從熔液澆注噴ロ 120朝套筒20的熔液供給ロ 21澆注出并且將熔液M供給至形成在套筒20中的增壓室50中。在這種情況下，促使通過熔液澆注噴ロ 120所澆注的熔液M落到熔液供給ロ 21的一端(圖9中熔液供給ロ 21的右端)定位在增壓室50中的部分(圖9中以點劃線X示出的位置)的前方(圖9中的熔液供給ロ 21的右側(cè)上)。換言之，促使通過熔液澆注噴ロ 120所澆注的熔液M從熔液供給ロ 21在軸向方向上定位在套筒20內(nèi)部的部分落到利用柱塞30實現(xiàn)的熔液M的注入方向上的下游側(cè)(圖9中的右側(cè))上。如上所述，因為突起部121、122設(shè)置在熔液澆注步驟S20中使用的澆包100的熔液澆注噴ロ 120中，所以在熔液具有筆直的前進(jìn)能力并且澆注出的熔液M不在寬度范圍內(nèi)分布的狀態(tài)中，從熔液澆注噴ロ 120澆注出熔液M。因此，如上所述，能夠使熔液M以高精確度落到套筒20 (增壓室50)的內(nèi)部的某一期望的位置。因此，能夠防止已經(jīng)落到套筒20 (增壓室50)中的熔液M在套筒20的內(nèi)圓周表面處彈回以及從套筒20的熔液供給ロ 21溢出。因此，能夠減少鑄造鑄件C的鑄造過程SI的成本。此外，因為可以在短時間段內(nèi)將熔液M供給至增壓室50，所以能夠減少鑄造鑄件C的鑄造過程S I所需的時間(鋳造周期時間)。另外，如上所述，在本實施例中，當(dāng)從柱塞30觀察時，澆包100布置在套筒20的左偵れ圖8中的上側(cè))。因此，如圖IOA中所示，當(dāng)從套筒20 (增壓室50)的內(nèi)部的套筒20的另一端側(cè)(圖9中套筒20的左端側(cè)，該左端側(cè)是通過柱塞30實現(xiàn)的熔液M的注入方向上的上游側(cè))觀察時，已經(jīng)落到套筒20 (增壓室50)中的熔液M沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，如上所述，當(dāng)熔液M通過熔液澆注噴ロ 120時，熔液沿突起部121、122中的每ー個的相位變化方向旋轉(zhuǎn)，該相位變化方向是熔液澆注部分120的圓周方向。因此，如圖IOB中所示，當(dāng)沿熔液M的流動方向從上游側(cè)觀察吋，從熔液澆注噴ロ 120所澆注出的熔液M沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
此外，澆注入套筒20 (增壓室50)的熔液M沿著套筒20的內(nèi)圓周表面的旋轉(zhuǎn)通過當(dāng)熔液通過熔液澆注噴ロ 120時所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)(渦流)而增強。換言之，通過促使當(dāng)熔液通過熔液澆注噴ロ 120時所產(chǎn)生的熔液M的旋轉(zhuǎn)方向與當(dāng)將熔液澆注入套筒20 (增壓室50)內(nèi)部時熔液M沿著套筒20的內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)的方向相一致，供給至套筒20 (增壓室50)的熔液M向前流動(至圖9中的右邊)，同時沿著套筒20的內(nèi)圓周表面平滑地旋轉(zhuǎn)。因此，供給至套筒20 (增壓室50)中的熔液M可以在任何特定的區(qū)域中在沒有停滯的情況下有效地流動并且防止從套筒20的熔液供給ロ 21溢出，從而可以減少鑄造鑄件C的鑄造過程SI的成本。此外，在本實施例中，當(dāng)從柱塞30觀察時，澆包100布置在相對于套筒20的左側(cè)(圖8中的上側(cè))上，并且突起部121、122設(shè)置在澆包100的熔液澆注噴ロ 120中，使得當(dāng)沿熔液M的流動方向從上游側(cè)觀察時，從熔液澆注噴ロ 120所澆注出的熔液M沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。然而，本發(fā)明并不限于描述的實施例的構(gòu)造。因為增壓室50內(nèi)部的熔液M的旋轉(zhuǎn)方向通過澆包100相對于套筒20的位置而確定，所以熔液澆注噴ロ 120的突起部的形狀可以設(shè)置成使旋轉(zhuǎn)方向與當(dāng)熔液M通過熔液澆注部分120時熔液M旋轉(zhuǎn)的方向相一致，從而增 強沿著套筒20的內(nèi)圓周表面的旋轉(zhuǎn)。在注入步驟S30中，供給至增壓室50中的熔液M通過柱塞30注入至模具10的空腔13中。如圖11中所示，在注入步驟S30中，頭部31在套筒20的內(nèi)部通過促動器經(jīng)由桿部32朝模具10移動，并且增壓室50的容積減少。因此，已經(jīng)供給至增壓室50的熔液M被朝套筒20的遠(yuǎn)端(空腔13側(cè))推出。因此，熔液M經(jīng)由流道14注入至空腔13中，從而空腔被填充。在這種情況下，空腔13和流道14充滿熔液M。因此，填充空腔13的熔液M凝固從而形成鑄件C。在開模步驟S40中，將活動模子12與固定模子11分離(打開模子)，并且將已經(jīng)形成在模具10內(nèi)側(cè)的鑄件C取出。如圖12中所示，在開模步驟S40中，通過控制裝置將活動模子12與固定模子11分離，同時鑄件C粘附到活動模子12。然后采用適當(dāng)?shù)拿撃Ｑb置將鑄件C從活動模子12取出。如上所述，在注入步驟S30中，空腔13和流道14均充滿熔液M。鑄件C具有額外的部分(通過使位于流道14等中的熔液M凝固而獲得的部分)。因此，通過除去這個部分而獲得最終產(chǎn)品。如上所述，使用鋳造設(shè)備I并且進(jìn)行鑄造過程SI而鑄造鑄件C，在該鑄造過程SI中，合模步驟S10、熔液澆注步驟S20、注入步驟S30、以及開模步驟S40按順序進(jìn)行，然后從鑄件C制造最終產(chǎn)品。本發(fā)明并不限于這個實施例，并且只要使用了冷室壓鑄機，就還可將本發(fā)明應(yīng)用到真空壓鑄鑄造方法或無孔壓鑄鑄造方法。僅出于說明目的，已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明。應(yīng)理解，描述并不g在詳盡無遺或限制本發(fā)明的形式，并且本發(fā)明可以適于用在其它系統(tǒng)和應(yīng)用中。本發(fā)明的范圍包括可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員構(gòu)想到的各種修改和等效布置。
權(quán)利要求
1.一種壓鑄鑄造設(shè)備，包括 模具，所述模具具有形成在該模具的內(nèi)部的空腔； 管狀套筒，所述管狀套筒具有與所述空腔連通的內(nèi)部空間，并且在所述管狀套筒中形成有熔液供給ロ，并且通過所述內(nèi)部空間經(jīng)由所述熔液供給ロ與外部連通； 澆包，所述澆包包括容納部分以及熔液澆注噴ロ，其中所述容納部分保持熔液，而所述熔液澆注噴ロ用作澆ロ，容納在所述容納部分中的所述熔液通過所述澆ロ進(jìn)行澆注，其中，所述澆包朝熔液澆注噴ロ側(cè)傾斜，以便通過所述熔液澆注噴ロ朝所述套筒的所述熔液供給ロ澆注所述熔液，從而將所述熔液供給至所述套筒中，以及 可滑動地設(shè)置在所述套筒內(nèi)的柱塞，所述柱塞用于將供給的熔液注入到所述空腔中，所述設(shè)備的特征在于 所述澆包的所述熔液澆注噴ロ是圓筒形的，并且與所述容納部分連續(xù)地從所述容納部分向外關(guān)出，并且 所述熔液澆注噴ロ包括旋轉(zhuǎn)裝罝，當(dāng)澆注所述熔液時，隨著所述熔液通過所述熔液澆注噴ロ，所述旋轉(zhuǎn)裝置使所述熔液在所述熔液澆注噴口中沿圓周方向旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓鑄鑄造設(shè)備，其中 所述旋轉(zhuǎn)裝置是沿所述熔液澆注噴ロ的內(nèi)圓周表面設(shè)置的突起部，所述突起部向所述熔液澆注噴ロ的徑向內(nèi)側(cè)突出，并且 所述突起部在所述熔液澆注噴口中沿軸向方向連續(xù)地設(shè)置，并且所述突起部形成為使得所述突起部的相位在熔液流動方向上從上游側(cè)朝下游側(cè)在所述熔液澆注噴口中在ー個圓周方向上逐漸變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓鑄鑄造設(shè)備，其中，所述突起部以如下方式形成朝向所述熔液澆注噴ロ的徑向方向上的內(nèi)側(cè)，所述突起部逐漸變薄并且在所述熔液澆注噴口中在一個圓周方向上逐漸彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的壓鑄鑄造設(shè)備，其中，所述突起部形成為在所述熔液流動方向上從上游側(cè)朝下游側(cè)在高度上逐漸增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項所述的壓鑄鑄造設(shè)備，其中，所述突起部形成為在所述熔液流動方向上從上游側(cè)朝下游側(cè)在寬度上逐漸增加。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任一項所述的壓鑄鑄造設(shè)備，其中 兩個突出部沿所述熔液澆注噴ロ的內(nèi)圓周表面設(shè)置，并且 所述兩個突起部中的ー個突起部設(shè)置在所述熔液澆注噴ロ的豎直方向上的下側(cè)，并且相對于所述兩個突起部中的設(shè)置在所述豎直方向上的上側(cè)的另ー個突起部具有180度的相位差。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓鑄鑄造設(shè)備，其中 所述旋轉(zhuǎn)裝置是螺桿，所述螺桿設(shè)置在所述熔液澆注噴ロ的內(nèi)部并且與所述熔液澆注噴ロ同心地旋轉(zhuǎn)，并且 所述螺桿使所述熔液在所述熔液澆注噴ロ的圓周方向上旋轉(zhuǎn)。
8.ー種使用根據(jù)權(quán)利要求I至7中的任一項所述的壓鑄鑄造設(shè)備的壓鑄鑄造方法，其中，通過將所述熔液從所述澆包澆注至所述套筒中來供給所述熔液，所述壓鑄鋳造方法的特征在于使從所述澆包的所述熔液澆注噴ロ澆注出來的所述熔液向所述熔液供給ロ在所述套筒的軸向方向上的位置的在利用所述柱塞實現(xiàn)的熔液注入方向上的下游落下。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓鑄鑄造方法，其中，當(dāng)將所述熔液從所述澆包的所述熔液澆注噴ロ澆注出來時所述澆包相對于所述套筒的位置進(jìn)行如下設(shè)置從所述熔液流動方向上的上游側(cè)觀察到的熔液旋轉(zhuǎn)方向與當(dāng)所述熔液被供給至所述套筒中時、從利用所述柱塞實現(xiàn)的所述熔液注入方向上的上游側(cè)觀察到的、沿所述套筒的內(nèi)圓周表面的熔液旋轉(zhuǎn)方向相一致。
全文摘要
一種用于鑄造設(shè)備(1)的澆包(100)，包括圓筒形的熔液澆注噴口(120)，熔液(M)被通過該熔液澆注噴口從容納部分(110)澆注。突起部(121，122)在熔液澆注噴口(120)的豎直方向上沿著下側(cè)和上側(cè)在沿著熔液澆注噴口(120)的內(nèi)圓周的相對側(cè)上形成。突起部(121，122)在熔液澆注噴口(120)的軸向截面上的橫截面面積逐漸增加，同時突起部的相位在熔液流動方向(M)上從上游側(cè)朝下游側(cè)在熔液澆注噴口(120)的一個圓周方向上逐漸變化。此外，朝熔液澆注噴口(120)的徑向內(nèi)側(cè)，突起部(121，122)逐漸變薄并且在各個相位變化方向上逐漸彎曲。
文檔編號B22D17/30GK102665966SQ201080058634
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者菊池亮 申請人:豐田自動車株式會社