专利名称：压铸用模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及在PF法中所使用的压铸用模具。
背景技术：
图3表示在以往的压铸法中所使用的压铸用模具。压铸用模具1具有由第1部分2与第2部分3构成的模具主体。如图3所示那样，第1部分2与第2部分3被闭合的时候，在两者之间就形成了型腔4。型腔4与闸道5相连通，该闸道5经由流路6而与套管7相连通。在套管7内部，以可往复移动的状态收纳有设于注射杆8的前端的冲头9。另外，在第2部分3中设有圆筒10。在圆筒10内部，以能够相对于闸道5伸入·退出的状态收纳有出入部件11。
在使用以上那样构成的压铸用模具的压铸法中，为了防止套管或型腔内存在的氮气(包含于空气中)等惰性气体与金属熔液不发生反应、在铸件中以气泡的形式残存而造成的铸件的品质下降而使用了一种称为PF法的方法。即，所谓的PF法是一种压铸法，其将型腔内的空气置换成氧气等活性气体后，将铝等的金属熔液注入型腔内。具体来说，在模具主体2、3闭合以后，使冲头9沿如图中虚线前进，在封闭了套管7的注液口7a的状态下，通过氧气供给口7b向型腔4内送入作为置换气体的氧气，将型腔4内的空气置换为氧气。这时，通过氧气传感器12来判断型腔4内的空气是否由氧气适当地置换好了。即、向型腔4内供给的氧气通过模具主体2、3之间形成的排气用间隙13向模具外喷出。然后，该喷出的氧气浓度由氧气传感器12进行测量，当达到规定浓度的时候，就认为型腔4内的空气已经由氧气置换完毕。在型腔4经过氧气置换之后使冲头9后退，将金属熔液从注液口7a向套管7内注入，并使冲头9前进，由此来将套管7内的金属熔液送入流路6。此时，使出入部件11向闸道5伸出，使闸道5的流路面积变小，由此使从闸道5向型腔4内喷射的金属熔液雾化并与氧气反应。由此可防止铸件中气泡的残存。然后型腔4及闸道5内的金属熔液的压力增加，直到套管7内金属熔化液的压力达到一定值以上的时候，使出入部件11从闸道5退出来扩大闸道5的流路面积，推压套管7内的金属熔液进而向型腔4内的金属熔液施加足够的压力。这样一来，通过从型腔4内除去惰性气体并向金属熔液施加足够的压力就能够制作不会产生缩孔的铸件。
但是，由于使上述间隙13始终开放，当送入型腔4中的金属熔液通过该间隙13喷出的时候，会附着于氧气传感器12上导致该传感器的损坏。因此，将间隙13设定为金属熔液难以通过而空气或氧气等气体能够流通的尺寸的间隙，此外在通路中途还设有用于促进金属熔液冷却并防止喷出的冷却排气口14。
然而，在上述以往的压铸用模具中，为防止金属熔液的喷出，间隙13比较狭窄，而且设置了冷却排气口14，这样一来型腔4中的空气或氧气也难以通过间隙13，周氧气对型腔内进行置换所需时间较多。
发明内容
本发明是为解决这样的以往技术的问题而提出的，目的是提供一种能够高效率地排出型腔内气体的压铸用模具。
为了达成上述的目的，记载于方案1的本发明是在由活性气体置换了型腔内空气的状态下，从闸道将金属熔液向前述型腔内注射来制作铸件的压铸用模具，其特征在于，具备模具主体，沿着配合面而具有前述型腔与排气用间隙；用于将前述型腔内的气体向模具外排出的排出通路；置换结束后在不闭塞前述排气用间隙的情况下关闭前述排出通路的开闭机构；以及设于前述排出通路的出口的用于检测置换结束的传感器。
记载于方案2的本发明的特征在于，在方案1中记载的压铸用模具中，在前述排气用间隙中设有排气口，前述排出通路的入口与该排气用间隙中的排气口的上游部分相连接。
记载于方案3的本发明是在方案1中所述的压铸用模具中，在前述排出通路的出口设有用来检测置换结束的传感器。
记载于方案4的本发明的特征在于，在方案1中所述的压铸用模具中，前述模具主体由分别具有前述配合面且能够开闭的第1部分和第2部分构成，空气与活性气体的前述置换在该第1部分与第2部分闭合的状态下进行。
在方案1中记载的压铸用模具中，置换结束前型腔内气体通过排气用间隙和排出通路这两者排向模具外，置换结束后型腔内的金属熔液受到限制而不会通过排出通路向模具外喷出。
在方案2中记载的压铸用模具中，通过排出通路的气体以不通过流路阻力较大的排气口的方式从型腔内向模具外排出。
在方案3中记载的压铸用模具中，由于排出通路在置换结束后关闭，所以金属熔液不会喷向用于检测置换结束的传感器。
图1是表示本发明的实施方式的压铸用模具置换结束前的状态的图。
图2是表示本发明的实施方式的压铸用模具置换结束后的状态的图。
图3是表示以往的压铸用模具的图。
具体实施例方式
下面基于附图对本发明的实施方式加以说明。图1和2中表示本发明的实施方式的压铸用模具。
压铸用模具21具有模具主体22。模具主体22由能够分离的第1部分23和第2部分24构成。该第1部分23和第2部分24对合时，沿着配合面PL就形成了型腔25和排气用间隙26。型腔25由第1部分23和第2部分24的凹面所划定，具有与目标铸件产品相对应的形状。排气用间隙26，其一端开口于型腔25，另一端开口于模具的外部。排气用间隙26的中途设有冷却排气口26a。
另外，在模具主体22的第2部分24中设有套管27。在套管27内，以可往复移动的方式收纳有设于注射杆28的前端的冲头29。套管27通过流路30和闸道31而与型腔25相连通。在闸道31的附近装有闸道圆筒32。在闸道圆筒32内容纳有能够相对于闸道31伸入·退出的出入部件33。
此外，在模具主体22的第2部分24中，形成用于将型腔25内的气体向模具外排出的排出通路34。排出通路34形状弯曲，其通路入口34a连接于排气用间隙26中的冷却排气口26a的上游部分，通路出口34b开口于第2部分的外表面。在通路出口34b的旁边，设有作为用于检测置换结束的传感器的氧气传感器35。此外，在模具主体22的第2部分24中设有不用闭塞排气用间隙26即可开闭排出通路34的开闭机构36。开闭机构36具有圆筒37，以及沿圆筒37往复移动而相对于排出通路34伸入·退出的开闭栓38。
下面，对于以上那样构成的本实施方式的压铸用模具的动作进行说明。模具主体的第1部分23和第2部分24闭合以后，使冲头29如图中虚线所示地前进，在封闭了套管27的注液口27a的状态下，通过氧气供给口27b向型腔25内送入作为置换用气体的氧气，将型腔25内的空气置换为氧气。氧气被送入型腔25时，此前存在于型腔25内的空气首先通过排气用间隙26及排出通路34向模具外排出。然后随着型腔25内的空气被氧气所置换，通过排气用间隙26及排出通路34向模具外排出的气体的氧气浓度逐渐增加。在这期间，氧气传感器35一直监测着从排出通路34所排出的气体的氧气浓度，检测到浓度超过规定值的时候，就判断为型腔25内已由氧气置换完成。这样一来，在本实施方式中，由于型腔25内的气体不止通过排气用间隙26，还通过排出通路34向模具外排出，从而可以高效地排出型腔25内的气体并在短时间内将型腔25内的空气置换为氧气。而且，由于排出通路34如后所述、没有金属熔液从其中通过的危险，而不必将流路做得狭窄，所以能够使排出通路34的流路面积比排气用间隙26的流路面积更大，从而能够在更短时间内将型腔25内的空气置换为氧气。另外，由于排出通路34从冷却排气口26a的上游位置开始分岔，通过排出通路34的气体不会沿着因弯曲而造成流路阻力较大的冷却排气口26a而向模具外流动，就能够在更短时间内将型腔25内的空气置换为氧气。
当判断出型腔25内由氧气置换完毕时，通过开闭机构36将排出通路34关闭。即如图2所示那样，将开闭栓38由排出通路34的排气口向流路入口34a插入，隔断型腔25与模具外的连通。此后，如图2所示那样使冲头29后退并通过注液口27a向套管27内注入金属熔液，再通过使冲头29前进将套管27内的金属熔液向流路30内送入。此时，使出入部件33向闸道31伸出，来使闸道31的流路面积变小，由此使从闸道31向型腔25内喷出的金属熔液雾化而与氧气反应。由此能够防止铸件中残存气泡。然后型腔25和闸道31内金属熔液的压力增加，进而套管27内的金属熔液的压力达到一定值以上时，使出入部件33从闸道31退出，扩大闸道31的流路面积，推压套管27内的金属熔液，进而向型腔25内的金属熔液作用足够的压力。这样一来，通过从型腔25内除去惰性气体并向金属熔液作用足够的压力，就能够制作出不会产生缩孔的铸件。
另外，象这样向型腔25内注入金属熔液并向金属熔液作用压力后，金属熔液的一部分就会进入排气用间隙26中来。但是由于排气用间隙26中设有冷却排气口26a，金属熔液在冷却排气口26a处被冷却并固化，防止了喷出到模具外面的情况。此外，由于排出通路34如上述那样由开闭机构36所关闭，也不会发生金属熔液通过排出通路34喷出到模具外面，附着于氧气传感器35而使该传感器损坏的情况。而且，即使万一金属熔液从排气用间隙26向模具外流出，由于氧气传感器35并不在排气用间隙26的出口处，而是配置于置换结束后关闭的排出通路34的出口处，所以置换结束后也不必移动或者覆盖传感器，能够避免传感器的损坏。
此外，由于在置换结束后开闭机构36不闭塞排气用间隙26地关闭了排出通路34，即使存在少量气体的时候，该气体也能通过敞口的排气用间隙26向模具外排出。即，不但能够防止氧气传感器35的损坏，还能够促进气体的排出，使置换在短时间内完成，进而还可留有排出置换结束后的气体的余地。
如以上所说明的那样，如果根据方案1中所述的本发明的压铸用模具，就能够在短时间内将型腔内的空气置换为氧气。
另外，如果根据方案2中所述的压铸用模具，能够使通过排出通路的气体可以不通过因弯曲而流路阻力较大的排气口地流出到模具外，从而能够在更短时间内将型腔内的空气置换为氧气。
如果根据方案3中所述的压铸用模具，能够保护用于检测置换结束的传感器不受金属熔液侵害，并能在短时间内将型腔内的空气置换为氧气。
权利要求
1.一种压铸用模具，在以活性气体置换了型腔内空气的状态下，从闸道向前述型腔内注射金属熔液来制作铸件，其特征在于，具备模具主体，沿着配合面而具有前述型腔与排气用间隙；排出通路，用于将前述型腔内的气体排出到模具外；开闭机构，置换结束后在不闭塞前述排气用间隙的情况下关闭前述排出通路。
2.如权利要求1所述的压铸用模具，其特征在于，前述排气用间隙具有排气口，前述排出通路的入口与该排气用间隙中的前述排气口的上游部分相连接。
3.如权利要求1所述的压铸用模具，还具有设于前述排出通路的出口的用于检测置换结束的传感器。
4.如权利要求1所述的压铸用模具，其特征在于，前述模具主体，由分别具有前述配合面并能够开闭的第1部分和第2部分构成，在该第1部分与第2部分闭合的状态下进行空气与活性气体的前述置换。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种可高效地将型腔内气体排出的压铸用模具。压铸用模具(21)具有模具主体(22)，所述模具主体(22)沿配合面(PL)具有型腔(25)与排气用间隙(26)。在模具主体中，形成有用于将型腔内气体排出到模具外的排出通路(34)，排出通路通过开闭机构(36)不闭塞排气用间隙地进行开闭。排出通路的入口配置于排气口(26a)的上游，在排出通路的出口附近，配置有用于检测置换结束的传感器(35)。
文档编号B22D17/22GK1638895SQ0282927
公开日2005年7月13日 申请日期2002年7月3日 优先权日2001年5月24日
发明者富士田义夫, 井川成彦, 吉田义治 申请人:株式会社丰田自动织机