発明の名称 加圧、圧入製造システム 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平８−９０１９２ 公開日 平成８年（１９９６）４月９日 出願番号 特願平６−２５１３００ 出願日 平成６年（１９９４）９月２０日 代理人 発明者 山田 貞好 / 川上 利男 要約 目的 固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにより、短時間に内部欠陥のない加圧鋳造品を得る。 構成 固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにおいて、固定ダイプレ−トＦＤに対して移動ダイプレ−トＴＤを移動して横方向に型締し、金型ＭのキャビティＣ内に固液共存温度領域に加熱した金属片を金型Ｍの合せ面、下方から加圧、圧入する加圧、圧入装置ＰＩとによって構成した横型締、縦加圧、圧入機ＰＭと、多数の金属片を収納するマガジンと、同マガジンに収納された金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段Ｈと、加熱手段Ｈによって、加熱された金属片を加圧、圧入機ＰＩに移送するロボットＲとによって構成した。 特許請求の範囲 【請求項１】 固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにおいて、固定ダイプレ−トに対して移動ダイプレ−トを移動して横方向に型締し、金型のキャビティに内に固液共存温度領域に加熱した金属片を金型の合せ面、下方から加圧、圧入する加圧、圧入手段とによって構成した横型締、縦加圧、圧入機と、多数の金属片を供給する供給装置と、同供給装置によって供給された金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段と、同加熱手段によって、加熱された金属片を加圧、圧入手段に移送する移送手段とによって構成したことを特徴とする加圧、圧入製造システム。 【請求項２】 固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにおいて、固定ダイプレ−トに対して移動ダイプレ−トを移動して横方向に型締し、金型のキャビティ内に固液共存温度領域に加熱した金属片を金型の合せ面、下方から加圧、圧入する加圧、圧入装置とによって構成した横型締、縦加圧、圧入機と、多数の金属片を収納するマガジンと、同マガジンに収納された金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段と、同加熱手段によって、加熱された金属片を前記加圧、圧入機に移送するロボットとによって構成したことを特徴とする加圧、圧入製造システム。 【請求項３】 固液共存温度領域に加熱する金属片の形状を円筒形としたことを特徴とする請求項１、請求項２に記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項４】 加熱手段は高周波加熱装置を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２に記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項５】 加熱手段はガスによる燃焼装置を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２に記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項６】 多数の金属片を収納するマガジンは縦方向に多数の金属片を移動可能に収納し、下方に金属片を取り出す開口部を備えセラミック筒と、同セラミック筒の外側に遊合して巻設されたコイル等からなる高周波加熱装置と、セラミック筒と高周波加熱装置を複数台搭載して、ロボットのによって所定の角度に割出す割出台と、ロボットの把持ア−ムによりセラミック筒の下方より金属片を取り出すように構成したを特徴とする、請求項２に記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項７】移送手段はセラミック筒と高周波加熱装置を備え、多数の金属片を収納するマガジンと油圧シリンダのロッド先端に固定した加圧チップの間で、把持ア−ムによりセラミック筒の下方より金属片を取り出すように構成したを特徴とする、請求項２に記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項８】 予め決められた固液共存温度領域に加熱した金属片の温度に基づいて、金型の加熱し、金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形し、成形後、金型を強制的に冷却する加熱冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２、記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項９】固液共存温度領域に加熱した金属片は、レオキャスト法で得られたレオキャスト合金を固液共存温度領域に再加熱した金属片であることを特徴とする請求項１、請求項２、に記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項１０】 レオキャスト法で得られたレオキャスト合金を無酸化雰囲気中で固液共存温度領域に再加熱加熱することを特徴とする請求項１、請求項２、に記載の加圧、圧入製造システム。 【請求項１１】 レオキャスト法で得られたレオキャスト合金を無酸化処理して固液共存温度領域に再加熱加熱することを特徴とする請求項１、請求項２、に記載の加圧、圧入製造システム。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、ダイカストマシンの横型締縦加圧圧入機等これに準ずる機械加圧、圧入製造システムに係り、特に、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムに関する。 【０００２】本明細書で用いる用語は下記の通り定義する。 【０００３】固液共存温度領域に加熱した金属片とは、レオキャスト法で得られたレオキャスト合金を固液共存温度領域に再加熱した金属片をいう。 【０００４】加圧、圧入製造システムとは、レオキャスト法で得られたレオキャスト合金を固液共存温度領域に再加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する一連の関連設備および制御方法および装置をいう。 【０００５】チクソキャスト法はレオキャスト法で得られたレオキャスト合金を固液共存温度領域に再加熱して成形を行う加工技術のことをいう。 【０００６】 【従来の技術】従来の加圧鋳造法は金属が完全な液相、または固相状態で行われていた。それは、一般に、金属が完全な液相と固相状態の中間に液相、または固相の状態の共存する温度区域が存在し、そこで生成する固体結晶が鋳造欠陥の主因となる樹枝状晶構造（デンドライト）をとり、これがため加圧鋳造が困難であった。 【０００７】レオキャスト法は固液共存温度領域において機械的な回転攪拌を加えることによりこの樹枝状晶を破壊し、半固体状のスラリをつくり、均質性の高い変形加工を可能にした。特開平５ー２２８６０２号特許公報の出願は、チクソキャスト法に立脚してなされたもので、縦射出装置を備えたダイカストマシンにより、縦方向に型締めされる固定金型と移動金型の下方の延長上に射出スリーブを取り付け、射出スリーブのプランジャチップによって金属材料を押圧してキャビティ内に充填するようにした知られている。 【０００８】また、従来、溶湯を使用した横型締め縦射出装置は特開平４ー２５１６４９号特許公報、実開平４ー１２５０４９号実用新案公報にあるように公に知られているが、チクソキャスト法に立脚したものではない。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】前記特開平５ー２２８６０２号特許公報は金属材料をどのようにして供給するか、供給手段が明確でない。 【００１０】また、一回の加圧鋳造ごとに金属材料を加熱するので時間がかかるという問題がある。特開平４ー２５１６４９号特許公報、実開平４ー１２５０４９号実用新案公報が開示した横型締め縦射出装置はチクソキャスト法に立脚したものはなかった。 【００１１】また特開平５ー２０３４４６号特許公報は射出スリーブの中心とタイロッド中心までの距離を短くすることができず、また、スペースの制約から大重量の大型部品の射出装置の場合、タイロッドの強度を向上することが困難であり、射出装置を懸架したタイロッドを備えた縦射出装置の改良が望まれていた。 【００１２】本発明は従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その第一の目的とするところは、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにより、短時間に内部欠陥のない加圧鋳造品を得る。 【００１３】第二の目的とするところは、チクソキャスト法を基に、横型締め縦射出装置を用いて、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムを提供することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明の加圧、圧入製造システムはすべて、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにおいて下記の手段を有する。 【００１５】第１の加圧、圧入製造システムは、固定ダイプレ−トに対して移動ダイプレ−トを移動して横方向に型締し、金型のキャビティに内に固液共存温度領域に加熱した金属片を金型の合せ面、下方から加圧、圧入する加圧、圧入手段とによって構成した横型締、縦加圧、圧入機と、多数の金属片を供給する供給装置と、同供給装置によって供給された金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段と、同加熱手段によって、加熱された金属片を加圧、圧入手段に移送する移送手段とによって構成した第２の加圧、圧入製造システムは、固定ダイプレ−トに対して移動ダイプレ−トを移動して横方向に型締し、金型のキャビティ内に固液共存温度領域に加熱した金属片を金型の合せ面、下方から加圧、圧入する加圧、圧入装置とによって構成した横型締、縦加圧、圧入機と、多数の金属片を収納するマガジンと、同マガジンに収納された金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段と、同加熱手段によって、加熱された金属片を前記加圧、圧入機に移送するロボットとによって構成した。 【００１６】第３の加圧、圧入製造システムは、金属片の形状を円筒形、または球形とし、金属片はレオキャスト法で得られたレオキャスト合金を使用する。 【００１７】第４の加圧、圧入製造システムは、加熱手段は高周波加熱装置または、ガスによる燃焼装置を備えた。 【００１８】第５の加圧、圧入製造システムは、多数の金属片を収納するマガジンは縦方向に多数の金属片を移動可能に収納し、下方に金属片を取り出す開口部を備えセラミック筒と、同セラミック筒の外側に遊合して巻設されたコイル等からなる高周波加熱装置と、セラミック筒と高周波加熱装置を複数台搭載して、ロボットのによって所定の角度に割出す割出台と、ロボットの把持ア−ムによりセラミック筒の下方より金属片を取り出すように構成した。 【００１９】第６の加圧、圧入製造システムは、移送手段は間欠機構を備えたチェンコンベアで構成し、同チェンコンベア上の金属片を連続して加熱する高周波加熱装置を備え、同チェンコンベア上の一端部に位置する金属片を押して、シリンダのロッド先端に固定した加圧チップに移送するシリンダを使用したプッシャとによって構成した。 【００２０】第７の加圧、圧入製造システムは、移送手段はセラミック筒と高周波加熱装置を備え、多数の金属片を収納するマガジンとシリンダのロッド先端に固定した加圧チップの間で、把持ア−ムによりセラミック筒の下方より金属片を取り出すように構成した。 【００２１】第８の加圧、圧入製造システムの金型温度制御装置は、予め決められた固液共存温度領域に加熱した金属片の温度に基づいて、金型の加熱し、金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形し、成形後、金型を強制的に冷却することを特徴とする金型の温度制御装置。 【００２２】 【作用】上記のように構成した本発明の作用について、以下説明する。 【００２３】本発明の加圧、圧入製造システムは、次のように作用する。 【００２４】多数の金属片を貯蔵した供給装置から金属片を加圧、圧入手段に向けて順次供給する。この間、加熱手段により、金属片を固液共存温度領域に加熱しながら移動する。加熱された金属片を位置決した後、移送手段によって、加圧、圧入手段にする。移送後、固液共存温度領域に再加熱した金属片を加圧、圧入手段を介して、金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を加圧、圧入機で成形し、冷却後、製品を取り出す。 【００２５】さらに、加圧、圧入製造システムは、次のように作用する。 【００２６】まず、多数の金属片を貯蔵したマガジンから加圧、圧入機に移送するロボットＲから金属片を加圧、圧入装置に向けて順次供給する。この間、加熱手段により、金属片を固液共存温度領域に加熱しながら移動する。加熱された金属片を位置決した後、ロボットＲによって、加圧、圧入装置にする。移送後、固液共存温度領域に再加熱した金属片を加圧、圧入装置を介して、金型に加圧、圧入して所定の 本発明の具体的な作用について説明する。 【００２７】ロボットの把持ア−ムによりマガジンの金属片を取り出す開口部より金属片を取り出し、シリンダのロッド先端に固定したプランジャチップ上面に移送手段Ｔであるロボットの把持ア−ムにより、金属片（ビレット）を順次供給する。把持ア−ムを繰り出すと、金属片を押すと、金属片はガイドプレ−トに沿って移動し、金属片をプランジャチップに移送できる。 【００２８】油圧シリンダは固液共存温度領域に加熱した金属片を金型キャビティ内に加圧、圧入する。金型は予め決められた温度に加熱されており、、金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形し、成形後、金型を強制的に冷却し、製品を排出する。形状の製品を加圧、圧入機で成形し、冷却後、製品を取り出す。 【００２９】 【実施例】以下、本発明の「加圧、圧入製造システム」の一実施例について添付の図面を参照して説明する。 【００３０】金属片の形状を円筒形、または球形とし、金属片はレオキャスト法で得られたレオキャスト合金を使用する。 【００３１】第一実施例の加圧、圧入製造システムは、図１に示すように、固定ダイプレ−トＦＤに対して移動ダイプレ−トＴＤを移動して型締し、金型ＭのキャビティＣ内に固液共存温度領域に加熱した金属片を金型Ｍに加圧、圧入する加圧、圧入手段Ｐとによって構成した加圧、圧入機ＰＭと、多数の金属片を順次供給する供給装置Ｓと、供給装置によって供給された金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段Ｈと、加熱手段Ｈによって、加熱された金属片を加圧、圧入手段Ｐに移送する移送手段Ｔとによって構成した。 【００３２】第一実施例の作用について説明する。 【００３３】まず、まず、多数の金属片を貯蔵した供給装置Ｓから金属片を加圧、圧入手段Ｐに向けて順次供給する。この間、加熱手段Ｈにより、金属片を固液共存温度領域に加熱しながら移動する。加熱された金属片を位置決した後、移送手段Ｔによって、横型締、縦加圧、圧入機ＰＭにする。移送後、固液共存温度領域に再加熱した金属片を加圧、圧入手段Ｐを介して、金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を加圧、圧入機ＰＭで成形し、冷却後、製品を取り出す。 【００３４】第二実施例の手段について説明する。 【００３５】固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにおいて、固定ダイプレ−トＦＤに対して移動ダイプレ−トＴＤを移動して横方向に型締し、金型ＭのキャビティＣ内に固液共存温度領域に加熱した金属片を金型Ｍの合せ面、下方から加圧、圧入する加圧、圧入装置ＰＩとによって構成した横型締、縦加圧、圧入機ＰＭと、多数の金属片を収納するマガジンと、同マガジンに収納された金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段Ｈと、加熱手段Ｈによって、加熱された金属片を加圧、圧入機ＰＩに移送するロボットＲとによって構成した。 【００３６】加熱手段Ｈは高周波加熱装置または、ガスによる燃焼装置を備えた。 【００３７】第二実施例の作用について説明する。 【００３８】まず、多数の金属片を貯蔵したマガジンＭから金属片を加圧、圧入装置ＰＩに向けて順次供給する。この間、加熱手段Ｈにより、金属片を固液共存温度領域に加熱しながら移動する。加熱された金属片を位置決した後、ロボットＲによって、加圧、圧入装置ＰＩにする。移送後、固液共存温度領域に再加熱した金属片を加圧、圧入装置ＰＩを介して、金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を加圧、圧入機ＰＭで成形し、冷却後、製品を取り出す。 【００３９】次に、この第一実施例、第一実施例について具体例を挙げて説明する。 【００４０】図３は第一実施例の加圧、圧入製造システムの具体例を示す側面図で、加圧、圧入機ＰＭに相当する横型締縦加圧圧入機１を用いた。 【００４１】次に、図３を用いて全体のシステムについて説明する。 【００４２】横型締縦加圧圧入機１は固定ダイプレ−ト２に対して金型を挟んで移動ダイプレ−ト７を移動して型締め可能としている。 【００４３】金型は固定金型５２と移動金型５３からなる。固定金型５２と移動金型５３の合せ面には二つ割れのスリ−ブ５６が装着され、金型キャビティ９内に通じる流路５５はティパ状になっている。スリ−ブ５６金型の直下には加圧圧入機１の加圧、圧入機Ｐ、加圧、圧入装置ＰＩとしての油圧シリンダ５８がスリ−ブ５６に合わせての平面上を移動可能に配置されている。油圧シリンダ５８のロッド５８ａ先端に固定したプランジャチップ６０はスリ−ブ５６に嵌合可能となっており、固液共存温度領域に加熱した金属片５９を金型キャビティ９内に加圧、圧入する。第一高周波加熱装置６１はプランジャチップ６０の上部に載置された金属片９を固液共存温度領域に加熱する加熱手段Ｈである。第一高周波加熱装置６１の誘導加熱コイル６２は図示省略した昇降装置により移動可能になっている。 【００４４】多数の金属片（ビレット）５９を収納するマガジン７０は縦方向に多数の金属片９を移動可能に収納し、下方に金属片５９を取り出す開口部７１を備えセラミック筒７２と、セラミック筒７２の外側に遊合して巻設されたコイル７３等からなる高周波加熱装置７４と、セラミック筒７２と高周波加熱装置７４を複数台搭載して、ロボットのによって所定の角度に割出す割出台７５とからなる。第二高周波加熱装置７４は金属片を固液共存温度領域に加熱する加熱手段Ｈである。 【００４５】また、予め決められた固液共存温度領域に加熱した金属片の温度に基づいて、金型の加熱し、金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形し、成形後、金型を強制的に冷却する加熱冷却手段を設けた。 【００４６】油圧シリンダ５８とマガジン７０の間には、移送手段Ｔであるロボット８０を設けている。把持ア− ８１の先端は円弧形のガイド８５が固定されている。また、把持ア− ８１に遊合してロボット８０にフレ−ム８４を介して、金属片５９を載置するガイドプレ−８３を設けている。 【００４７】第一実施例、第二実施例の具体的な作用について説明する。 【００４８】ロボット８０の把持ア−ム８１によりマガジン７０の金属片５９を取り出す開口部７１より金属片５９を取り出し、油圧シリンダ５８のロッド５８ａ先端に固定したプランジャチップ６０上面に移送手段Ｔであるロボット８０の把持ア−ム８１により、金属片（ビレット）５９を順次供給する。把持ア−ム８１を繰り出すと、円弧形のガイド８５が金属片９を押すと、金属片９はガイドプレ−ト８３に沿って移動し、金属片５９をプランジャチップ６０に移送できる。 【００４９】油圧シリンダ５８のロッド５８ａ先端に固定したプランジャチップ６０はスリ−ブ５６に嵌合可能となっており、固液共存温度領域に加熱した金属片５９を金型キャビティ９内に加圧、圧入する。 【００５０】この時、スリ−ブ５６とティパ状の流路５５により、固液共存温度領域に加熱した金属片５９が金型キャビティ９内に流入するとき、金属片５９外周面の酸化被膜がかき落される。金型は予め決められた温度に加熱されており、、金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形し、成形後、金型を強制的に冷却し、製品を排出する。 【００５１】なお、レオキャスト法で得られたレオキャスト合金を無酸化雰囲気中で固液共存温度領域に再加熱すれば、品質上好ましい。また、レオキャスト法で得られたレオキャスト合金を無酸化処理すなわち、シリコン、カ−ボン等でコ−ティグ処理して固液共存温度領域に再加熱しても良い結果が得られる。 【００５２】以上述べたように、本実施例によれば、チクソキャスト法を基に、横型締め縦射出装置を用いて、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する。その結果、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにより、短時間に内部欠陥のない加圧鋳造品を得ることができる。 【００５３】 【発明の効果】本発明によれば、チクソキャスト法を基に、横型締め縦射出装置を用いて、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する。その結果、固液共存温度領域に加熱した金属片を金型に加圧、圧入して所定の形状の製品を成形する加圧、圧入製造システムにより、短時間に内部欠陥のない加圧鋳造品を得ることができる。