冷却排气口制造技术

考虑到冷却排气口用冷却性能好的铜或铜合金时，能有效地防止合模时附加的合模力作用下冷却排气口的塑性变形所致液漏或溢料等。对于铜或铜合金制的冷却排气口的各凹模和凸模，削除它们两侧面平坦的配合部，遍布冷却排气口宽度方向整个区域形成排气通路。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
在一种以压铸方式铸造铝合金或锌合金、镁合金等轻金属的金属模型中，将金属溶液压入模腔之际，不生成称为飞边的溶液喷出，并将存在模腔内的空气或气体有效地排出模腔外的装置，使用了冷却排气口。本专利技术就涉及一种在压铸这样的轻金属之际作为排气装置使用的冷却排气口，特别是一种通过提高进入该冷却排气口内未凝固溶液的冷却效率、以更有效地促进凝固的冷却排气口。在压铸时，铸型的模型内残留空气或气体的话，溶液中会夹砂，使制品产生气孔等缺陷，导致制品质量降低。为此，通常如附图说明图1所示，设置着冷却排气口3，它预置有与压铸制品用的模腔1连通的排气通路2，以排出模腔内的气体。另外，图中序号4是压铸金属模，5是推出溶液用的柱塞。在此，对于排气通路2，在将气体向冷却排气口外排出后，溶液在朝铸模外喷出(产生飞边)前要在通路内急冷凝固(冷淬)，所以通常排气通路做成图示的Z字形的蛇行状。但是，由于溶液在高压下流动，即使通路为蛇行状使流动通路变长，也很难完全防止飞边的产生。为有效地防止飞边，希望蛇行状排气通路的间隙d变窄，则必须使蛇行(波形状)的角度θ过陡。但是，间隙d小则排气通路的截面积就小，并且角度越陡则排气阻力就越大，都会使排出效率降低，不能防止制品中气孔缺陷。另外，如要使冷却排气口的长度L变长，特别是使蛇行状排气通路的间隙d变窄，即使蛇行角度θ不过陡，也能够防止飞边的产生，但是，这种情况冷却排气口必定大型化，不能满足最近要求更小型化的目标。这样，以往提出了各种不大型化、并且在高效率地排出内部残留气体的同时要防止飞边的冷却排气口。但是，以往技术分别具有构造复杂，必须有大规模附带装置的问题。即，前者的基本结构正如图2所示，将冷却排气口嵌套复合式组合的结构等需要工夫，结果冷却排气口的形状或构造变得复杂。另外，代表后者的结构如图3所示，在冷却排气口的周边配置吸气装置等，必须有补充排气效率的时间，即使这种冷却排气口不大，兼备这样的附带装置最终结局是大型化，而且具有制作复杂、价格高的缺点。再者，以往的冷却排气口材料使用了与压铸金属模相同种类的SKD61等，由于这种钢材的热传导率低，存留有粘着铝凝固屑、易发生不能脱模这样的问题。为解决上述问题，本专利技术人先前在特愿平9-57572号说明书中提出了一种冷却排气口，它是用热传导率高的铜合金制作，还在蛇行状排气通路的外周设置冷却管(如图4所示)。按照上述，侵入冷却排气口内未凝固溶液的冷却性能得以提高，在与以往具有相同尺寸、形状下，不会使结构复杂或装置大型化，能有效地防止飞边的产生。但是，由于冷却排气口的材料使用了铜或铜合金，会产生下述的新问题。即，组配压铸模时，分型面设定为，与模腔部分的配合部相比，冷却排气口的配合部高度要高出1/100-5/100mm。另外，压铸模合模之际，由于压铸模机的大小不同，通常要附加数吨至2500吨的合模力。以往即使用上述条件进行合模，而且模腔部和冷却排气口也由弹性率高的SKD61等制作，不会生成特别的问题，但由于铜或铜合金的弹性率低，用这样低弹性率的材料制作冷却排气口时，因附加合模力会生成塑性变形。另外，在冷却排气口连续添加合模力状态下的模腔部，因弹性率高，处于弹性变形范围内。结果，压铸后解除合模力之际，仅仅是冷却排气口的分型面略比其周边下沉，由此，会发生液漏或溢料。本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，提供一种即使在冷却排气口材料选用冷却性能高的铜或铜合金时，不会因合模之际施加的合模力使冷却排气口发生变形，从而不会发生液漏或溢料等的冷却排气口。本专利技术人要解决上述问题，对合模力施加时的冷却排气口变形状况研究结果得出(1)所施加的合模力仅在冷却排气口两侧面的平坦配合部，(2)为此若取消该平坦的配合部，合模力不作用于冷却排气口上，由其两侧钢制模腔部承受，就避免了冷却排气口的塑性变形，(3)进而，在冷却排气口的外周部，即使嵌入与模腔部同程度的硬质钢制的导架，也同样地消除了冷却排气口主体的塑性变形。本专利技术基于上述的见解。即，本专利技术是一种在凹模和凸模的分型面，形成与压铸用金属模的模腔连通的、蛇行状排气通路的冷却排气口，其特征在于，对于该冷却排气口的各凹模和凸模、在遍布其宽度方向整个区域形成排气通路的同时，用铜或铜合金制作各凹模和凸模(第1专利技术)。另外，本专利技术是一种在凹模和凸模的分型面，形成与压铸用金属模的模腔连通的，蛇行状排气通路的冷却排气口，其特征在于，该冷却排气口的各凹模和凸模，由遍布其宽度方向整个区域所形成排气通路的通路部和包住该通路部两侧面和背面的U字形导架形成，该通路部用铜或铜合金制作的同时，U字形导架用与压铸用金属模相同的硬质材料制作(第2专利技术)。在上述的第1专利技术和第2专利技术中，构成通路部主体的铜合金最好的成分是含有Be:0.15-2.0％(质量)，Ni:1.0-6.0％(质量)，和Co:0.1-0.6％(质量)内选定的至少一种，而其余实质上由Cu组成。另外，铜合金中也还能含有Al:0.2-2.0％(质量)和Mg:0.2-0.7％(质量)中选定的一种或两种。此外，第2专利技术中，U字形的导架材料最好是SKD61。图1示出与压模结构一起的、一般的冷却排气口构造视图，图2示出成为复杂的分割嵌套结构的、以往冷却排气口构造视图，图3示出备有多个附带装置的，以往冷却排气口构造视图，图4示出本专利技术的设有冷却管的冷却排气口构造视图，图5示出以往冷却排气口凹模形状视图，图6示出以往冷却排气口凸模形状视图，图7示出第1专利技术的冷却排气口凹模形状视图，图8示出第1专利技术的冷却排气口凸模形状视图，图9示出第2专利技术的冷却排气口凹模形状视图，图10示出第2专利技术的冷却排气口凸模形状视图，下面，根据附图详细地说明本专利技术。图5和图6分别示出以往铜合金制冷却排气口的凹模3a和凸模3b的形状。在各图中，(a)为俯视图，(b)为剖视图，(c)为仰视图。图中，网格部分为合模力作用下塑性变形的部分。如图所示，因合模力产生塑性变形的部分仅仅是冷却排气口两侧表面平坦的配合部。在此专利技术者将附加有这样的合模力的冷却排气口两侧面平坦的配合部削去，如图7及图8所示，由于将以往由该区域承受的合模力由成为冷却排气口两侧的钢制模腔部承受，冷却排气口的塑性变形完全不产生，消除了溶液漏出或溢料的产生。另外，如图9及图10所示，用包住冷却排气口的凹模及凸模的排气通路部7a,7b两侧面和背面的形状，嵌配与模腔部同样硬的U字形导架8a,8b时，由于U字形导架8a,8b承受合模力，同样能够消除冷却排气口的塑性变形，进而消除液漏或溢料的产生。在这样的构造中，由于模腔部与导架是同一种材料，与图6场合相比，具有易控制两者配合公差的优点。在上述复合型的冷却排气口中，从相对高的合模力而保护通路部的观点出发，U字形导架的厚度最好是5-30mm。对于铜合金制的冷却排气口和钢制导架，考虑使用时温度上升所致的适当余量，最好用螺栓等固定。另外，铜合金制冷却排气口和模腔部或导架和模腔部的配合公差控制属于本领域技术人员的普通技术，不具有任何障碍。在本专利技术中，作为构成通路部的材料，所适用的是纯铜和Cu-Be合金，铬铜，黄铜，青铜，磷青铜，铝青铜，镍硅系合金等的各种铜合金，最好的材料是含有Be:0.15-2.0％(质量)，Ni:1.0-6.0％(质量)，和Co:0.1-0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在凹模和凸模的分型面，形成与压铸用金属模的模腔连通的、蛇行状排气通路的冷却排气口，其特征在于，对于该冷却排气口的各凹模和凸模，在遍布其宽度方向整个区域形成排气通路的同时，用铜或铜合金制作各凹模和凸模。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村松尚国，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]