轻金属注射成形机的注射装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及注射成形装置，该装置能够高效地进行轻金属材料，特别是镁合金材料的供给和熔化及注射，使该装置的维修检查变得简单。这样的注射装置（１），具有熔化装置（１０）、柱塞注射装置（２０）和连通这些的连接部件（１８）。轻金属材料，以坯段（２）的形式多个地插入熔化缸（１１）或者（１１１）中。插入的坯段（２），从其前方部分开始熔化，变成数份注射量的金属熔液。金属熔液，通过坯段插入装置（５０），经由坯段（２）自身被挤出，通过连接部件（１８）计量并流入注射缸（２１）。被计量的金属熔液，通过柱塞驱动装置（６０）的柱塞（２４）被注射。可以通过密封部件，防止这些熔化缸（１１）或者（１１１）及注射缸（２１）中的金属熔液的倒流，上述密封部件是金属熔液在一定的软化状态下固化而成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将镁、铝、锌等轻金属材料熔化，并将其金属熔液注射到金属模中进行成形的轻金属注射成形机的注射装置，特别是涉及以下的轻金属注射成形机的注射装置，该轻金属注射成形机的注射装置，将轻金属材料在熔化装置的熔化缸中进行熔化，然后将熔化的金属熔液供给到与熔化装置并设的柱塞注射装置的注射缸中并计量，接着通过柱塞将计量的金属熔液注射并成形。
技术介绍
以往，轻金属合金的成形，是通过以热室方式和冷室方式为代表的压铸法进行的。特别是，在镁合金的成形中，除了上述压铸法之外，也通过摇溶浇铸法(チクソモ一ルド法)进行。压铸法，是一种将事先在熔化炉中熔化的轻金属材料的金属熔液供给到注射装置的注射缸中，通过柱塞将该金属熔液进行注射并注入到金属模中的成形方法。通过这种方法，高温的金属熔液能稳定地供给到注射缸中。特别是，在热室方式中，由于注射缸配置在熔化炉中，所以高温的金属熔液能够高频率地供给到金属模中。另外，在冷室方式中，由于注射缸和熔化炉个别地进行配置，所以能够容易地进行注射装置的维护检修。另一方面，摇溶浇铸法，是一种通过由螺旋的旋转产生的材料的剪切发热和来自加热装置的发热，将小粒的颗粒状的镁材料熔化成半熔融状态，然后进行注射的成形方法，该注射装置构成为如下的2种装置的任意一种。一种装置是例如专利文献1(将在后面汇总记载文献名，下同)所公开的装置，该装置具有熔化装置和注射装置，是一种经由连通部件连结挤压缸和注液缸的装置，上述熔化装置是在挤压缸中通过螺旋将轻金属材料熔化成半熔融状态；上述注射装置是通过柱塞将从熔化装置供给到注液缸中的金属熔液进行注射。另一种装置，是一种具有和直列螺旋注射成形机结构基本相同的装置，该装置是在内部装有直列螺旋的一个缸中进行熔化和注射。后者的结构，由于很普通所以省略其专利文献等的先前文件的叙述。不管怎么说，这些基于摇溶浇铸法的注射成形机具有不需要压铸法所需的大容积的熔化炉的优点。但是，在上述的成形法中，分别具有如下述的那样需要改进的问题。首先，在压铸法中，由于使用大容积的熔化炉，所以导致装置变大，同时，由于需要维持大量的金属熔液处于高温状态所以将导致运行成本变高。另外，由于熔化炉的温度的升降需要较长时间，所以熔化炉的维修必须要一天的时间。此外，特别是使用镁合金的时候，由于镁非常容易氧化且容易着火，所以不但要采取防止金属熔液氧化的对策还要采取充分的防止着火的对策。因此，必须向熔化炉中大量注入阻燃助熔剂和惰性气体。此外，即使采取了这样的对策，由于要产生以镁的氧化物为主要成分的淤渣，所以必须定期地进行去除淤渣的工作。另一方面，在摇溶浇铸法中，由于粒状材料的熔化是通过旋转螺旋来进行的，所以将材料稳定地熔化成所希望的半熔融状态未必很容易。特别是在直列螺旋方式的注射成型机中，由于一边使螺旋后退一边进行计量，所以进行成形条件的调整时需要熟练的技术。另外，螺旋和挡圈容易磨损。此外，由于成形材料呈颗粒状、其表面积较大，所以容易氧化，在进行材料的操作时有必要进行考虑。在这样的背景下，提出了其他形式的注射装置。这就是专利文件2所公开的注射装置。该注射装置，是一种具有由金属模一侧(前方一侧)的高温侧的缸部和后方一侧的低温侧的缸部及两者之间的隔热缸构成的注射缸的装置，是一种将事先成形为圆柱棒状的成形材料插入上述的注射缸并在高温侧的缸部中熔化，然后通过未熔化的其成形材料将其金属熔液挤出并注射的装置。由于不使用以往的柱塞而使用成形材料自身进行注射，所以该成形方式中的上述成形材料在说明书中被命名为自身消耗型柱塞。这样的注射装置，由于没有熔化炉，所以使注射装置的周围得到了简化，同时融化的成形材料的容积也较小，所以可以推断该装置能够高效地进行熔化。此外，这样的注射装置，由于没有柱塞，所以可以推断能够减少注射缸的磨耗，并能够在短时间内进行维修检查。此外，一项同样的技术被同一申请人提出(例如，参照专利文献3及专利文献4)。这些文件，虽然公开的是用于玻璃成形的注射装置，但是，却是和使用自身消耗型柱塞相类似的技术。具体的是，专利文献3的防止擦伤的技术，其公开的技术是事先在缸一侧形成多个沟槽或者螺旋沟槽，然后通过在这些沟槽中循环制冷剂，冷却成形材料。另外，专利文献4的防止擦伤的技术所公开的技术是事先在成形材料(自身消耗型柱塞)一侧形成多个沟槽或者螺旋沟槽，然后在这些沟槽中，吸收由于软化而导致的成形材料的扩径和变形。由于玻璃在比较宽的温度范围内呈高粘度的软化状态，其熔液不能迅速地填埋上述沟槽，所以可以推断上述沟槽在防止玻璃材料的擦伤方面将会很奏效。以上所引用的文献如下专利文献1是专利3258617号公告，专利文献2是日本特开平第05-212531号公告，专利文献3是日本特开平第5-238765号公告，专利文献4是日本特开平第5-254858号公告。但是，上述的专利文献2并没有公开关于成形材料的长度、其成形装置的构造及成形运转的可实施程度的技术。例如，该专利文献2中，没有公开在注射轻金属材料的情况下有可能发生的下面的现象的解决方法。该现象是指在注射的时候，由于高压低粘度的熔液在注射缸和上述自身消耗型柱塞的间隙倒流并固化，结果导致上述柱塞的进退动作不能进行的现象。这种现象，在注射以高压进行时会变得更加明显。这是因为，熔液的固化物在每次进行注射动作时，先被破坏、然后再形成，最后成长为坚固的固化物。这种现象的解决方法，即使是类似的上述专利文献3及专利文献4也没有公开。这是因为，当将这些成形装置用于轻金属材料的成形的时候，由于金属熔液迅速侵入到上述的沟槽中并在宽范围内进行固化，所以该沟槽不能发挥作为冷却沟或者变形吸收沟的作用。更具体地说就是，由于轻金属特有的小热容量和熔化热(潜热)及高导热率导致轻金属迅速地熔化或者固化；表示软化状态的材料的温度范围比玻璃更窄；及金属熔液呈显著的低粘度的流动性，所以导致金属熔液直接侵入上述沟槽，同时发生固化。其结果，沟槽的上述作用效果由于其固化物的充满而导致不能像玻璃成形的时候那样奏效。不过，由于这些文献公开的是用于玻璃成形注射装置的玻璃材料的防止擦伤的技术，所以以上的问题也是理所当然的。如此，基于自身消耗型柱塞的注射成形装置，虽然是与以往的有代表性的轻金属合金的成形方法即压铸法和摇溶浇铸法有所不同的方法，但是并未公开到可实施的程度。此外，本专利技术的专利技术人也没有见识过将基于该方式的注射成形机投入实用的例子。于是，本专利技术的目的是，通过提出具有特征的轻金属的供给方式，和包含具有与该方式在实用上相对应特征的熔化装置及注射装置的注射装置，提出一种注射装置，该装置能够将轻金属材料高效地供给到熔化装置中，同时能够更准确且高效地将金属熔液稳定供给到柱塞注射装置中。另外，本专利技术的目的也是提供一种熔化装置和柱塞注射装置，该熔化装置能够充分抑制在计量过程中及注射过程中金属熔液从熔化缸或注射缸倒流，同时，能够尽量消除磨耗。对于其余的更细节部分的构造的作用效果将与实施方式一同进行说明。
技术实现思路
本专利技术的轻金属注射成形机的注射装置，具有熔化装置，该熔化装置用于将轻金属材料熔化成金属熔液；柱塞注射装置，该柱塞注射装置将从上述熔化装置供给的上述金属熔液在注射缸中计量后，通过柱塞进行注射；连接部件，该连接部件包含连通两者的连通路；逆流防止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻金属注射成形机的注射装置，具有：熔化装置，该熔化装置用于将轻金属材料熔化成金属熔液；柱塞注射装置，该柱塞注射装置将从所述熔化装置供给的所述金属熔液在注射缸中进行计量后，通过柱塞进行注射；连接部件，该连接部件包含连通两者的连通路；逆流防止装置，该逆流防止装置用于开关所述连通路，防止所述金属熔液的逆流，其特征在于，所述轻金属材料作为与多份注射量的注射容积相当的圆柱短棒形状的坯段（２）进行供给，所述熔化装置包含有：熔化缸（１１或者１１１），该熔化缸（１１或者１１１）用于将从后端供给的多根所述坯段从前端一侧开始首先加热熔化并在前端一侧生成相当于多份注射量的注射容积的金属熔液；坯段供给装置（４０），该坯段供给装置（４０）位于所述熔化缸的后端一侧，在补给材料时，能够将所述坯段逐个插入供给到所述熔化缸的后方；坯段插入装置（５０），该坯段插入装置（５０）位于所述坯段供给装置的后方，在补给材料时，将所述坯段插入所述熔化缸中，另一方面，包含有推钢机（５２ａ），该推钢机（５２ａ）在计量时，经由所述坯段，将一份注射量的所述金属熔液压入所述注射缸中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤川操，
申请(专利权)人：沙迪克普拉斯泰克株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]