压铸法及其设备制造技术

根据熔融金属的凝固态来改变加压销的推进速度以在整个熔融金属上能获得充分加压效果的压铸法。在它应用的压铸设备中，当加入的熔融金属凝固即将加压销推入模腔内，而由压力传感器测量加压销的熔融金属的反作用力，据此来控制一流量控制阀的开度以改变此销的推进速度。开度的大小对应于反作用力的大小，由此来确定此销推进速度的高低，这样就可在其整个冲程中完成消除铸件凹陷与缩孔缺陷的加压。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压铸法，其中在熔融金属凝固时，通过推进加压销对注入到模腔内的熔融金属加压。在压铸或类似的铸造技术中存在这样一种压铸法，它是对注入到模腔内的熔融金属在其凝固过程中对之加压，以防出现凹陷与缩孔一类缺陷，不然，这类缺陷就会随着熔融金属的凝固与收缩而形成。在此种压铸法中，可有效地进行加压的一个极其重要的问题在于，对例如加压销一类的加压装置的操作适当地定时。为了对加压销的加压合适地定时已提出过种种方法，日本专利(公开)4—182053号中给出了这种方法的一个例子。在这一公开的技术中，当熔融金属注入到模腔之后，是用一个加压销驱动汽缸以极低的速度推进此加压销。随后，在加压销从熔融金属接收到的反作用力达到一预定值时，就可断定熔融金属已然达到一预定的凝固状态，这时就可将加压销的推进速度提高到一预定的高速度来对熔融金属加压。在上述过程中，是根据以极低速度推进的加压销接收到的反作用力来测定对加压的定时，以进行压铸。这类先有技术在工艺上的研究主题在于探测出开始加压的合适时刻，为此目的，除上面公开的方法外，还提出过各种各样的方法。但是，任何这些先有技术中的方法只是为了探测出开始加压的合适时刻，而没有考虑到加压过程中的现象。注入到模腔内的熔融金属并不总是按固定速率冷却。例如当把一个已冷却的模具用于浇铸时，熔融金属便很快冷却和迅速凝固。另一方面，在反复浇铸之后，模具温度即已升高，因而熔融金属便会以较慢的速率冷却下来。在模腔内的熔融金属因它的一部分与加压销接触达到某一固定温度后，直至此熔融金属冷却到一预定温度的时间是随冷却速率而变化的。换言之，通过推进加压销以对模腔内熔融金属加压的合适定时是随冷却速率而变化的。于是，像先有技术那样仅仅地控制加压开始的定时，是不能在整个加压过程特别是在后半个加压过程，对模腔内的熔融金属加压作出适当地定时。有一种周知的技术是，在加压销推进的后半段内将加压力增加到一个较高的量级。但在这种情形，要预定两个不同的加压力，而加压销的推进速度并不是依据凝固的进展速度控制的。本专利技术的一个目的是在加压销的推进过程中，能够根据凝固进展的速度来控制加压销的推进速度，以使此加压周期与凝固的进展速度相比长短适中。本专利技术的另一个目的在于通过精确地探测凝固的进展速度，得以在加压销的推进速度与凝固进展速度之间作出适当的对应。根据本专利技术的一个方面，测量了加压销从熔融金属所接收的反作用力，当测得的反作用力高便提高加压销的推进速度，当此反作用力低便降低这一速度。当加压销推进而从熔融金属接收到的反作用力高时，凝固中的熔融金属在加压销所施加的压力下便会凝固得较硬。此时，加压销的推进定时即被延迟。在此情形下，提高加压销的推进速度来消除这种延时。另一方面，当该反作用力低，熔融金属在加压销所施加的压力下尚未充分凝固，而加压销的推进定时业已超前。在此情形下，降低加压销的推进速度来消除这种过早的状态。依此种方式，使加压销的推进速度与凝固进展速度相互对应。为了能精确地控制加压销的推进速度，除前述反作用力外，最好还应考虑加压销的推进速度和/或温度。当把这些因素考虑进去，就能在加压销推进速度与凝固进展速度之间求得更精确的对应关系。通过下面结合附图对最佳实施例的详细描述，当可进一步了解本专利技术的上述的和其它的目的、特点和优点，在附图中附图说明图1是用于本专利技术第一实施例的压铸法中的压铸设备总体结构的示意图；图2是示明上述第一实施例的压铸法中压铸程序的流程图；图3是示明依据本专利技术第二实施例的压铸法中的压铸程序的流程图；图4(A)至4(C)是示明上述第二实施例的压铸法中加压方式的剖面图，以及示明压铸结果的曲线图；图5示意地表明用于本专利技术第三实施例压铸法中压铸设备的总体结构；图6是示明上述第三实施例压铸法中压铸程序的流程图；而图7(A)与7(B)是表明此第三实施例压铸法中压铸结果的曲线图。第一实施例下面参考图1与图2来描述本专利技术的第一实施例。首先参看图1描述用于此实施例压铸法中压铸设备2的总体结构。如图1所示，用于此实施例的压铸设备2有一加压销10。加压销10有一个伸入模具1的模腔3内的前端或自由端，它的后端则固定到一加压用的油压缸4的活塞8上，通过一油压系统的运转，此加压销10与活塞8一致地前进与后退。压铸设备2的油压系统包括一个油压压力发生器(或油压泵)20，一个电磁方向控制阀30，一个流量控制阀40以及一些连接这些部件的油压导管。在压力下由油压压力发生器20所供给的油压工作流体通过一油压导管22A、电磁方向控制阀30以及一油压导管22B，流量控制阀40和油压导管22D到达加压用油压缸4的后室6A。显然，油压泵20、油压缸4以及连接此泵20与缸4的导管22A与22D共同构成加压销10的一个致动机构。此致动机构的输出由流量控制阀40控制。流量控制阀40安装在上述导管之中。通过控制油压泵20的排放压力或排放速度，同样能控制此致动机构的输出。从连接着流量控制阀40的油压导管22B上分岔出一根油压导管22C。在此油压导管22C上设有一止回阀44。油压导管22C连接一油压导管22D，该导管22D连接流量控制阀40与油压缸4的后室6A。在加压用油压缸4的前室6B上连接着一油压导管24，后者构成一条通过电磁方向控制阀30与一油压导管26至一油压工作流体箱28的回油管。流量控制阀40的开度与电磁方向控制阀30的阀室位置，受到一台控制计算机50通过各相应的控制信号线呼56与58提供的控制信号控制。电磁方向控制阀30有三个阀室34A、34B与34C。当一电磁螺线管32成为不起作用时，阀室34C便在一弹簧36的偏压力的作用下连接到前述各个导管上。这样，导管22A与24，同样导管22B与26便相互通连，而油压压力便通过导管22A与24到达加压用油压缸4的前室6B中。结果使活塞8回撤，允许后室6A中的油压工作流体通过导管22D，止回阀44与导管22C、22B和26而返回到工作流体箱28。当电磁螺线管32由控制计算机50控制到一低激励力的状态下时，前述各阀室改变成对抗弹簧36的偏压力，形成图1所示的中央阀室34B连接到各个导管上的一种状态。也就是各个导管22A、22B、24与26都连接到一封闭态的端口，使加压用油压缸4与油压压力发生器20之间断流。结果使活塞8停止运动。当把电磁螺线管32控制到高激励力状态下时，阀室34A与各个导管通连，从而油压压力通过油压导管22A与22B以及流量控制阀40到达油压缸4的后室6A。结果使活塞8向前推进，允许前室6B中的工作流体经由导管24与26向返回到流体箱28中。此时，活塞8(即加压销10)的推进速度便由供给油压缸4的后室6A中的油压工作流体的流率确定。这一流体的流率则依据流量控制阀40的开度控制。如上所述，流量控制阀40的开度是根据控制计算机50经控制信号线路56提供给螺线管42的控制信号控制。在油压导管22D上安装有一台压力传感器46。此传感器46测量加到油压缸4后室6A上的油压压力，也即加压销10从熔融金属所接收到的反作用力的大小。来自压力传感器46的测量数据通过一测量信号线路54输入控制计算机50。油压缸4包括一用作位置传感器的差接变压器12。此差接变压器12精确地测出活塞8的即加压销10的位移。测量得的位移数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压铸法，它包括下述步骤：将熔融金属注入一模腔内；在此注入的熔融金属凝固过程推进一加压销来对此熔融金属加压；在加压销推进过程中测量加压销所接收的反作用力；和控制加压销的推进速度，使得在反作用力测量步骤中测得的反作用力高时加大此速度，而在测测得的反作用力小时减小此速度；而上述反作用力测量步骤与推进速度控制步骤是反复地执行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野崎美纪也，唐木满寻，乾满，二村健人，斋藤明，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]