JP2002028765A - Injection molding method for metal materials - Google Patents
Injection molding method for metal materialsInfo
- Publication number
- JP2002028765A JP2002028765A JP2000210507A JP2000210507A JP2002028765A JP 2002028765 A JP2002028765 A JP 2002028765A JP 2000210507 A JP2000210507 A JP 2000210507A JP 2000210507 A JP2000210507 A JP 2000210507A JP 2002028765 A JP2002028765 A JP 2002028765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- injection
- product part
- injection cylinder
- matrix composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属材料で成形した製品のコストを下げる技
術を提供する。
【解決手段】 キャビティ22で成形した製品部47及
びゲート24に残った非製品部47からなる鋳物45を
金型から高温のうちに取り出し、この鋳物45から非製
品部47を高温状態のまま分離し、この高温の非製品部
47をビレット部材48に成形加工し、このビレット部
材48を射出シリンダ25内に投入し、この射出シリン
ダ25内に半凝固状のAl合金41を充填することでビ
レット部材48を半凝固状のAl合金41内に溶かし
て、次の射出に備えるようにした。
(57) [Problem] To provide a technique for reducing the cost of a product formed of a metal material. SOLUTION: A casting 45 including a product part 47 formed in a cavity 22 and a non-product part 47 remaining in a gate 24 is taken out from a mold at a high temperature, and the non-product part 47 is separated from the casting 45 in a high temperature state. Then, the high-temperature non-product part 47 is formed into a billet member 48, and the billet member 48 is charged into an injection cylinder 25, and the injection cylinder 25 is filled with a semi-solid Al alloy 41 to form a billet. The member 48 was melted in the semi-solid Al alloy 41 to prepare for the next injection.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、射出シリンダ内の
金属材料をキャビティに供給して所望形状の製品を得る
金属材料の射出成形方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal material injection molding method for supplying a metal material in an injection cylinder to a cavity to obtain a product having a desired shape.
【0002】[0002]
【従来の技術】図13は従来の代表的な自動車用のディ
スクブレーキの断面図であり、ドライブシャフト100
にハブ101を取り付け、ハブ101にディスクブレー
キ102のディスクロータ103を取り付け、このディ
スクロータ103をキャリパ106に差込んだ状態を示
す。キャリパ106のシリンダ(図示せず)に供給流路
108から油圧を伝えて、ブレーキパッド107,10
7をディスクロータ103のディスク部105に押し付
けることで車輪109を制動する。2. Description of the Related Art FIG. 13 is a cross-sectional view of a typical conventional disk brake for an automobile.
2 shows a state in which a hub 101 is attached to the hub 101, a disc rotor 103 of a disc brake 102 is attached to the hub 101, and the disc rotor 103 is inserted into a caliper 106. The hydraulic pressure is transmitted from the supply flow path 108 to a cylinder (not shown) of the caliper 106 so that the brake pads 107, 10
7 is pressed against the disk portion 105 of the disk rotor 103 to brake the wheel 109.
【0003】ディスクロータ103のディスク部105
にブレーキパッド107,107を押し付けるので、デ
ィスクロータ103を高強度の材料で形成する必要があ
る。一方、自動車の車体重量を軽減するために、ディス
クロータ103を軽い材料で製造することが好ましい。
高強度で軽い材料として金属マトリックス複合材料(M
MC(metal matrix composite))が知られており、例
えば金属マトリックスをAl(アルミニウム)合金とす
ることで軽量化を図ることができ、Al合金マトリック
スにSiC(炭化けい素)粒を含有させることで高強度
化を図ることができる。次図で、Al合金マトリックス
複合材料でディスクロータ103を製造する方法を説明
する。The disk portion 105 of the disk rotor 103
The disc pads 103 need to be formed of a high-strength material. On the other hand, in order to reduce the weight of the vehicle body, it is preferable that the disk rotor 103 be made of a light material.
Metal matrix composite material (M
An MC (metal matrix composite) is known. For example, it is possible to reduce the weight by using an Al (aluminum) alloy as the metal matrix, and to include SiC (silicon carbide) particles in the Al alloy matrix. Higher strength can be achieved. Next, a method for manufacturing the disk rotor 103 using an Al alloy matrix composite material will be described with reference to the following drawings.
【0004】図14は従来の金属マトリックス複合材料
の射出成形装置の断面図であり、可動型110及び固定
型111でキャビティ112を形成し、キャビティ11
2にゲート113を介して射出シリンダ115を連通
し、射出シリンダ115にプランジャ116を昇降自在
に取り付け、射出シリンダ115に供給路117を介し
てMMC供給手段118をつないで、供給路117の出
側に開閉弁119を取り付けた状態を示す。FIG. 14 is a cross-sectional view of a conventional injection molding apparatus for a metal matrix composite material, in which a movable mold 110 and a fixed mold 111 form a cavity 112, and a cavity 11 is formed.
An injection cylinder 115 is connected to the injection cylinder 115 via a gate 113, a plunger 116 is attached to the injection cylinder 115 so as to be able to move up and down, and an MMC supply means 118 is connected to the injection cylinder 115 via a supply path 117, and the outlet side of the supply path 117. Shows a state in which the on-off valve 119 is attached.
【0005】開閉弁119を開いて、MMC供給手段1
18からAl合金マトリックス複合材料を矢印aの如く
射出シリンダ115内に供給し、プランジャ116を白
抜き矢印bの如く上昇させてAl合金マトリックス複合
材料をゲート113を通してキャビティ112に充填す
る。次に、可動型110を白抜き矢印c,cの如く上昇
させることで型開きして金型から鋳物を取り出す。以
下、取り出した鋳物について説明する。[0005] Opening the on-off valve 119, MMC supply means 1
From 18, the Al alloy matrix composite material is supplied into the injection cylinder 115 as indicated by the arrow a, and the plunger 116 is raised as indicated by the outline arrow b to fill the cavity 112 with the Al alloy matrix composite material through the gate 113. Next, the movable mold 110 is lifted up as shown by the white arrows c, c to open the mold and take out the casting from the mold. Hereinafter, the removed casting will be described.
【0006】図15は金型から取り出した鋳物の説明図
であり、鋳物120を製品部121と非製品部122と
に切り離した状態を示す。製品部121は、キャビティ
112で成形したAl合金マトリックス複合材料の部材
であり、加工することで図13に示すディスクロータ1
03を得る。非製品部122はゲート113(図14に
示す)に残ったAl合金マトリックス複合材料の部材で
ある。FIG. 15 is an explanatory view of a casting taken out of a mold, and shows a state in which a casting 120 is separated into a product part 121 and a non-product part 122. The product part 121 is a member of an Al alloy matrix composite material formed in the cavity 112, and is processed to form the disk rotor 1 shown in FIG.
Get 03. The non-product part 122 is a member of the Al alloy matrix composite material remaining on the gate 113 (shown in FIG. 14).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ゲート113に残った
非製品部122もAl合金マトリックスにSiC粒を含
有させたAl合金マトリックス複合材料である。このた
め、Al合金マトリックス複合材料はこのままでは再利
用することが出来ないので、再利用するためにAl合金
マトリックスからSiC粒を分離する必要がある。しか
し、この分離は技術的に困難であり、可能であったとし
ても費用が嵩む。そこで、非製品部122を廃棄処分し
ているのが現状であり、そのことがAl合金マトリック
ス複合材料(すなわち、金属材料)で成形した製品部1
21のコストアップの要因となる。The non-product part 122 remaining on the gate 113 is also an Al alloy matrix composite material in which SiC grains are contained in the Al alloy matrix. For this reason, since the Al alloy matrix composite material cannot be reused as it is, it is necessary to separate SiC grains from the Al alloy matrix in order to reuse it. However, this separation is technically difficult and, if possible, expensive. Therefore, the current situation is that the non-product part 122 is disposed of, which means that the product part 1 formed of an Al alloy matrix composite material (that is, a metal material) is used.
21 will increase the cost.
【0008】一方、射出成形品のなかには高強度化を必
要としない製品もある。この製品は、高強度化を図るた
めのSiC粒を必要としないので、通常のアルミ合金材
料(すなわち、金属材料)などで射出成形することがで
きる。このため、ゲートに残った非製品部を再利用する
際に、 Al合金マトリックス複合材料のようにSiC
粒を分離する必要がないので、再利用が簡単におこなえ
るように考えがちである。On the other hand, some injection molded products do not require high strength. Since this product does not require SiC particles for increasing the strength, it can be injection-molded with a normal aluminum alloy material (that is, a metal material) or the like. For this reason, when reusing the non-product part remaining in the gate, when the non-product part
Since there is no need to separate the grains, it is easy to think about reusing them easily.
【0009】しかし、非製品部を射出成形用の溶湯とし
て再利用するためには、非製品部を溶解する必要があ
り、非製品部を溶かす熱エネルギが嵩む。このため、非
製品部を廃棄処分しているのが現状であり、そのことが
Al合金材料(すなわち、金属材料)で成形した製品の
コストアップの要因となる。However, in order to reuse the non-product part as molten metal for injection molding, it is necessary to melt the non-product part, and heat energy for melting the non-product part increases. For this reason, at present, non-product parts are discarded, which causes an increase in the cost of a product formed of an Al alloy material (that is, a metal material).
【0010】そこで、本発明の目的は、ゲートに残った
非製品部の再利用を可能にして金属材料の射出成形品の
コストを下げることにある。An object of the present invention is to reduce the cost of an injection-molded product made of a metal material by enabling the non-product portion remaining in the gate to be reused.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1は、半凝固金属材料若しくは溶融金
属材料からなる射出用材料を、射出シリンダでゲートを
通して金型のキャビティに充填する金属材料の射出成形
方法において、前記キャビティで成形した製品部及びゲ
ートに残った非製品部からなる鋳物を金型から高温のう
ちに取り出し、この鋳物から非製品部を高温状態のまま
分離し、この高温の非製品部をビレット部材に成形加工
し、このビレット部材を射出シリンダ内に投入し、この
射出シリンダ内に射出用材料を充填することでビレット
部材を射出用材料内に溶かして、次の射出に備えるよう
にすることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an injection cylinder made of a semi-solid metal material or a molten metal material, which is filled into a mold cavity through a gate by an injection cylinder. In the method of injection molding a metal material, a casting comprising a product part molded in the cavity and a non-product part remaining in the gate is taken out from the mold at a high temperature, and the non-product part is separated from the casting in a high temperature state. The high temperature non-product part is formed into a billet member, the billet member is put into an injection cylinder, and the injection cylinder is filled with the injection material to melt the billet member into the injection material. It is characterized in that it prepares for the next injection.
【0012】非製品部を高温の状態でビレット部材に成
形加工して、このビレット部材を射出シリンダ内で射出
用材料の熱を利用して溶かす。ビレット部材を溶かすた
めに射出用材料の熱を利用することで、ビレット部材を
溶かすために必要な熱エネルギ費を抑える。加えて、ビ
レット部材を高温の状態で溶かすので、熱エネルギ費を
より抑えることができる。従って、ゲートに残った非製
品部を廃棄処分にせずに再利用することができる。The non-product part is formed into a billet member at a high temperature, and the billet member is melted in the injection cylinder utilizing the heat of the injection material. By utilizing the heat of the injection material to melt the billet member, the heat energy cost required to melt the billet member is reduced. In addition, since the billet member is melted at a high temperature, the heat energy cost can be further reduced. Therefore, the non-product part remaining in the gate can be reused without being disposed.
【0013】請求項2は、射出用材料として、半凝固状
の金属材料及び溶融状の金属マトリックス複合材料を準
備し、金属材料がプランジャ側、金属マトリックス複合
材料がゲート側になるように各々の材料を前記射出シリ
ンダ内に充填し、金属マトリックス複合材料、金属材料
の順でキャビティへ射出することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, a semi-solid metal material and a molten metal matrix composite material are prepared as injection materials, and each of the metal material is disposed on the plunger side and the metal matrix composite material is disposed on the gate side. A material is filled in the injection cylinder, and the metal matrix composite material and the metal material are injected into the cavity in this order.
【0014】金属マトリックス複合材料、金属材料の順
でキャビティへ射出することで、金属マトリックス複合
材料をキャビティに充填し、金属材料をゲートに残す。
これにより、ゲートに残った非製品部を再利用する際
に、金属マトリックス複合材料からSiC粒などの強化
材を分離する必要はない。加えて、請求項1と同様に、
非製品部を射出シリンダに投入することにより、非製品
部を射出用材料の熱を利用して溶かす。これにより、非
製品部を溶かすために必要な熱エネルギ費を抑える。By injecting the metal matrix composite material and the metal material into the cavity in this order, the metal matrix composite material is filled into the cavity, and the metal material is left on the gate.
This eliminates the need to separate the reinforcing material, such as SiC grains, from the metal matrix composite when reusing the non-product portion remaining in the gate. In addition, as in claim 1,
By charging the non-product part into the injection cylinder, the non-product part is melted by using the heat of the injection material. Thereby, the heat energy cost required for melting the non-product part is suppressed.
【0015】請求項3は、高温の非製品部を射出シリン
ダ内に配置し、この射出シリンダ内のプランジャで非製
品部をビレット部材に加圧成形することを特徴とする。
高温の非製品部を射出シリンダ内に投入して、射出シリ
ンダ内のプランジャで非製品部をビレット部材に加圧成
形する。これにより、射出シリンダ及びプランジャを有
効利用して加圧用の設備費を抑える。A third aspect of the present invention is characterized in that a high-temperature non-product part is disposed in an injection cylinder, and the non-product part is pressure-formed on a billet member by a plunger in the injection cylinder.
A high-temperature non-product part is charged into an injection cylinder, and the non-product part is pressure-formed into a billet member by a plunger in the injection cylinder. As a result, the cost of equipment for pressurization is reduced by effectively using the injection cylinder and the plunger.
【0016】ところで、非製品部をビレット部材に加圧
成形する際に射出シリンダを利用しない場合には、先ず
非製品部を加圧成形設備まで搬送し、加圧成形設備で加
圧成形した後ビレット部材を射出シリンダまで搬送する
必要がある。このため、搬送に手間がかかり生産性を高
め難い。これに対して、請求項3は、射出シリンダ内で
非製品部を加圧成形することで、非製品部を加圧成形設
備まで搬送する手間を省く。In the case where the injection cylinder is not used when the non-product part is pressure-formed into the billet member, first, the non-product part is conveyed to the pressure-forming equipment, and then subjected to pressure-forming in the pressure-forming equipment. It is necessary to transport the billet member to the injection cylinder. For this reason, it takes time and effort to carry, and it is difficult to increase the productivity. On the other hand, a third aspect of the present invention press-molds the non-product part in the injection cylinder, thereby eliminating the trouble of transporting the non-product part to the pressure molding equipment.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図1は本発明に係る金属材料の
射出成形方法(第1実施の形態)で製造したディスクロ
ータの斜視図である。ディスクロータ10は、円筒形の
ハブ部11と、ハブ部11に一体に成形した円盤状のデ
ィスク部18とからなる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a disk rotor manufactured by an injection molding method (first embodiment) of a metal material according to the present invention. The disk rotor 10 includes a cylindrical hub portion 11 and a disk-shaped disk portion 18 formed integrally with the hub portion 11.
【0018】ハブ部11は、周壁12の外側端に蓋13
を一体成形したもので、蓋13の中央に開口14を開
け、開口14の周囲にボルト孔15・・・(・・・は複数個を
示す。以下同様。)及びスタッド孔16・・・を開けたも
のである。ボルト孔15・・・から図示しないボルトを差
込み、これらのボルトでディスクロータ10をドライブ
シャフト(図示しない)側に取り付ける。なお、スタッ
ド孔16・・・は、ディスクロータ10に車輪を取り付け
るために、図示しないスタッドを圧入する孔である。デ
ィスク部18は、図示しないキャリパのブレーキパッド
に臨み、両側からブレーキパッドを押し付ける部分であ
る。このため、ディスク部18は、高強度で、耐摩耗性
に優れていることが要求される。The hub portion 11 has a lid 13 on the outer end of the peripheral wall 12.
Are integrally formed, an opening 14 is opened in the center of the lid 13, and bolt holes 15... (A plurality is shown; the same applies hereinafter) and stud holes 16. It is open. Bolts (not shown) are inserted through the bolt holes 15 and the disk rotor 10 is attached to the drive shaft (not shown) with these bolts. The stud holes 16 are holes for press-fitting studs (not shown) in order to attach wheels to the disk rotor 10. The disk portion 18 is a portion facing the brake pad of the caliper (not shown) and pressing the brake pad from both sides. For this reason, the disk portion 18 is required to have high strength and excellent wear resistance.
【0019】図2は図1の2−2線断面図である。ハブ
部11は、ドライブシャフト側に取り付ける部分なの
で、ディスク部18ほど高強度であることや、耐摩耗性
に優れていることが要求されない。このため、ハブ部1
1をAl合金マトリックス複合材料にAl合金を含浸さ
せたもので構成した。なお、Al合金マトリックス複合
材料にAl合金を含浸させた領域E1を斜線で示す。デ
ィスク部18は、両側からブレーキパッドを押し付ける
ので、高強度で、耐摩耗性に優れていることが要求され
る部分である。このため、ディスク部をAl合金マトリ
ックス複合材料のみで構成した。なお、Al合金マトリ
ックス複合材料の領域E2を網目で示す。FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. Since the hub portion 11 is a portion to be attached to the drive shaft side, it is not required that the hub portion 11 be as strong as the disk portion 18 or be excellent in wear resistance. Therefore, the hub 1
No. 1 was constituted by impregnating an Al alloy into an Al alloy matrix composite material. The region E1 in which the Al alloy matrix composite material is impregnated with the Al alloy is indicated by oblique lines. Since the disc portion 18 presses the brake pads from both sides, the disc portion 18 is required to have high strength and excellent wear resistance. For this reason, the disk portion was formed only of the Al alloy matrix composite material. The region E2 of the Al alloy matrix composite material is shown by a mesh.
【0020】以下、ディスクロータを成形する金属材料
の射出成形装置について説明する。図3は本発明に係る
金属材料の射出成形装置の断面図であり、金属材料の射
出成形装置20は、昇降自在な可動型21と、可動型2
1とともにキャビティ22を形成する固定型23と、固
定型23に取り付けた射出シリンダ25と、射出シリン
ダ25内に昇降自在に取り付けたプランジャ30と、射
出シリンダ25にAl合金を供給するAl合金供給手段
34と、Al合金供給手段34を射出シリンダ25につ
なぐAl合金供給路35と、Al合金供給路35の出口
側35aに取り付けたAl合金用開閉弁36、射出シリ
ンダ25にAl合金マトリックス複合材料を供給するM
MC供給手段37と、MMC供給手段37を射出シリン
ダ25につなぐMMC供給路38と、MMC供給路38
の出口側38aに取り付けたMMC用開閉弁39とから
なる。Hereinafter, a metal material injection molding apparatus for molding a disk rotor will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of a metal material injection molding apparatus according to the present invention. The metal material injection molding apparatus 20 includes a movable mold 21 that can move up and down, and a movable mold 2.
1, a fixed die 23 forming a cavity 22, an injection cylinder 25 mounted on the fixed die 23, a plunger 30 mounted on the injection cylinder 25 so as to be movable up and down, and an Al alloy supply means for supplying an Al alloy to the injection cylinder 25. 34, an Al alloy supply path 35 connecting the Al alloy supply means 34 to the injection cylinder 25, an Al alloy opening / closing valve 36 attached to the outlet side 35a of the Al alloy supply path 35, and an Al alloy matrix composite material in the injection cylinder 25. M to supply
MC supply means 37, an MMC supply path 38 connecting the MMC supply means 37 to the injection cylinder 25, and an MMC supply path 38
And an MMC on-off valve 39 attached to the outlet side 38a.
【0021】固定型23は、キャビティ22と射出シリ
ンダ25とをつなぐゲート24を形成した部材である。
射出シリンダ25は、プランジャ30の上端近傍の外周
にヒータ26を備え、固定型23の凹部23aに先端2
5aを差し込むことにより固定型23のゲート24に取
り付けた部材であり、先端25aを凹部23aから抜き
出すことにより固定型23から取り外し可能に構成した
部材である。The fixed mold 23 is a member in which a gate 24 connecting the cavity 22 and the injection cylinder 25 is formed.
The injection cylinder 25 is provided with a heater 26 on the outer periphery near the upper end of the plunger 30,
5a is a member attached to the gate 24 of the fixed mold 23 by inserting the same, and is a member configured to be detachable from the fixed mold 23 by extracting the tip 25a from the concave portion 23a.
【0022】プランジャ30は、射出シリンダ25内に
移動自在に配置して射出シリンダ25内のAl合金マト
リックス複合材料やAl合金をゲート24を通してキャ
ビティ22に押し出す部材であり、図示しない操作手段
で白抜き矢印の如く進出、後退する。The plunger 30 is a member which is movably disposed in the injection cylinder 25 and pushes out an Al alloy matrix composite material or an Al alloy in the injection cylinder 25 into the cavity 22 through the gate 24. Advance and retreat as shown by the arrows.
【0023】Al合金供給手段34は、Al合金用開閉
弁36を開にした状態で、半凝固状態のAl合金を射出
シリンダ25のAl合金供給孔27から射出シリンダ2
5内に供給するものである。MMC供給手段37は、M
MC用開閉弁39を開にした状態で、溶融状態のAl合
金マトリックス複合材料を射出シリンダ25のMMC供
給孔28から射出シリンダ25内に供給するものであ
る。The Al alloy supply means 34 feeds the semi-solidified Al alloy from the Al alloy supply hole 27 of the injection cylinder 25 to the injection cylinder 2 with the Al alloy on-off valve 36 opened.
5 is supplied. The MMC supply means 37
With the MC on-off valve 39 open, the molten Al alloy matrix composite material is supplied into the injection cylinder 25 from the MMC supply hole 28 of the injection cylinder 25.
【0024】次に、本発明に係る金属マトリックス複合
材料の射出成形方法(第1実施の形態)を説明する。な
お、Al合金用開閉弁36及びMMC用開閉弁39は、
「閉」の状態を黒塗りで示した。図4(a),(b)は
本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実施の形
態)の第1説明図である。(a)において、MMC用開
閉弁39を閉にし、Al合金用開閉弁36を開にして、
Al合金供給手段34で半凝固状態のAl合金41をA
l合金供給孔27から射出シリンダ25内に矢印の如
く供給して、プランジャ30の上に半凝固状態のAl合
金41を充填する。なお、Al合金41の充填量につい
ては図5(b)で説明する。Next, the injection molding method (first embodiment) of the metal matrix composite material according to the present invention will be described. The Al alloy on-off valve 36 and the MMC on-off valve 39
The state of “closed” is indicated by black. FIGS. 4A and 4B are first explanatory views of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention. In (a), the on-off valve 39 for MMC is closed and the on-off valve 36 for Al alloy is opened,
The Al alloy supply means 34 converts the semi-solidified Al alloy 41 to A.
The plunger 30 is filled with a semi-solidified Al alloy 41 by supplying it from the 1 alloy supply hole 27 into the injection cylinder 25 as shown by an arrow. The filling amount of the Al alloy 41 will be described with reference to FIG.
【0025】(b)において、Al合金用開閉弁36を
閉にし、MMC用開閉弁39を開にして、MMC供給手
段37で溶融状態のAl合金マトリックス複合材料42
をMMC供給孔から矢印の如く射出シリンダ25内に
供給する。これにより、半凝固状態のAl合金(半凝固
金属材料)41及び溶融状態のAl合金マトリックス複
合材料(溶融金属材料)42からなる射出用材料40を
射出シリンダ25内に充填した状態になる。なお、金属
マトリックス複合材料42の充填量については図5
(b)で説明する。In (b), the on / off valve 36 for Al alloy is closed and the on / off valve 39 for MMC is opened, and the MMC supply means 37 supplies the molten Al alloy matrix composite material 42.
Is supplied from the MMC supply hole into the injection cylinder 25 as shown by the arrow. As a result, the injection cylinder 25 is filled with the injection material 40 including the semi-solid Al alloy (semi-solid metal material) 41 and the molten Al alloy matrix composite material (molten metal material) 42. The filling amount of the metal matrix composite material 42 is shown in FIG.
This will be described in (b).
【0026】Al合金41を半凝固状態とし、Al合金
マトリックス複合材料42を溶融状態とすることで、A
l合金マトリックス複合材料42をAl合金41の上に
分離した状態で充填することができる。By setting the Al alloy 41 in a semi-solid state and the Al alloy matrix composite material 42 in a molten state, A
The 1 alloy matrix composite material 42 can be separately filled on the Al alloy 41.
【0027】図5(a),(b)は本発明に係る金属材
料の射出成形方法(第1実施の形態)の第2説明図であ
る。(a)において、MMC用開閉弁39を閉にした
後、操作手段でプランジャ30を白抜き矢印の如く移
動する。半凝固状態のAl合金41が上昇して、溶融状
態のAl合金マトリックス複合材料42をゲート24を
通してキャビティ22に供給する。FIGS. 5A and 5B are second explanatory views of the injection molding method (first embodiment) for a metal material according to the present invention. In (a), after closing the on-off valve 39 for MMC, the plunger 30 is moved by the operating means as indicated by a white arrow. The semi-solidified Al alloy 41 rises and supplies the molten Al alloy matrix composite 42 to the cavity 22 through the gate 24.
【0028】(b)において、プランジャ30を固定型
23の下面に到達するまで移動する。半凝固状態のAl
合金41をゲート24に充填することで、溶融状態のA
l合金マトリックス複合材料42をキャビティ22のデ
ィスク部22aに充填する。なお、Al合金マトリック
ス複合材料42を充填した領域を網目で示し、この領域
は図2の領域E2に相当する。ここで、図4(b)で説
明した金属マトリックス複合材料42の充填量は、網目
の面積と略同じ量である。In (b), the plunger 30 is moved until it reaches the lower surface of the fixed die 23. Al in semi-solid state
Filling the gate 24 with the alloy 41 allows the molten A
The disk portion 22 a of the cavity 22 is filled with the alloy matrix composite material 42. The region filled with the Al alloy matrix composite material 42 is indicated by a mesh, and this region corresponds to the region E2 in FIG. Here, the filling amount of the metal matrix composite material 42 described in FIG. 4B is substantially the same as the mesh area.
【0029】一方、Al合金41の一部がゲート24か
らキャビティ22に侵入して、Al合金マトリックス複
合材料42に含浸する。Al合金マトリックス複合材料
42にAl合金41が含浸した領域43を斜線で示し、
この領域は図2のE1に相当する。ここで、図4(a)
で説明したAl合金41の充填量は、斜線の領域43に
ゲート24の領域を加えた面積と略同じ量である。次
に、可動型21を白抜き矢印,の如く移動して型開
きする。On the other hand, a part of the Al alloy 41 enters the cavity 22 from the gate 24 and impregnates the Al alloy matrix composite material 42. The region 43 in which the Al alloy 41 is impregnated in the Al alloy matrix composite material 42 is indicated by oblique lines,
This area corresponds to E1 in FIG. Here, FIG.
The filling amount of the Al alloy 41 described in (1) is substantially the same as the area obtained by adding the region of the gate 24 to the hatched region 43. Next, the movable mold 21 is moved as indicated by a white arrow to open the mold.
【0030】図6(a),(b)は本発明に係る金属材
料の射出成形方法(第1実施の形態)の第3説明図であ
る。(a)において、型開きした金型から、キャビティ
22で成形した製品部46及びゲート24に残った非製
品部47からなる鋳物45を高温(一例として400〜
100℃、すなわち凝固温度より僅かに低い温度)のう
ちに取り出す。FIGS. 6A and 6B are third explanatory views of the injection molding method (first embodiment) for a metal material according to the present invention. In (a), a casting 45 composed of a product part 46 formed in the cavity 22 and a non-product part 47 remaining in the gate 24 is heated to a high temperature (for example, 400 to
100 ° C., ie a temperature slightly lower than the solidification temperature).
【0031】鋳物45の温度が400℃を越えると、鋳
物45を金型から凝固状態で取り出すことができない虞
れがあり、鋳物45の温度を100℃未満にすると非製
品部47を溶かす際に多くの熱エネルギ費を必要とす
る。従って、鋳物45の温度を400〜100℃に設定
して、非製品部47を溶かす際の熱エネルギ費を抑える
ようにし、鋳物45を凝固状態Kで金型から取り出すこ
とができるようにした。If the temperature of the casting 45 exceeds 400 ° C., the casting 45 may not be able to be taken out of the mold in a solidified state. If the temperature of the casting 45 is lower than 100 ° C., the melting of the non-product part 47 may occur. Requires a lot of thermal energy costs. Therefore, the temperature of the casting 45 is set to 400 to 100 ° C. so that the heat energy cost for melting the non-product part 47 is suppressed, and the casting 45 can be taken out of the mold in the solidified state K.
【0032】次に、鋳物45から取り出した鋳物45か
ら非製品部47を高温状態のまま分離する。これによ
り、製品部46を得る。この製品部46を加工すること
で図2に示すディスクロータ10を得る。一方、鋳物4
5を金型から取り出した後、プランジャ30を矢印の
如く下降する。Next, the non-product part 47 is separated from the casting 45 taken out from the casting 45 while keeping the high temperature state. Thereby, the product part 46 is obtained. By processing this product part 46, the disk rotor 10 shown in FIG. 2 is obtained. On the other hand, casting 4
After removing 5 from the mold, the plunger 30 is lowered as shown by the arrow.
【0033】(b)において、射出シリンダ25を矢印
の如く下降することにより、射出シリンダ25の先端
25aを凹部23aから抜き出す。これにより、射出シ
リンダ25を固定型23から取り外す。次に、射出シリ
ンダ25を矢印の如く横方向に移動する。In (b), the tip 25a of the injection cylinder 25 is pulled out of the recess 23a by descending the injection cylinder 25 as shown by the arrow. Thereby, the injection cylinder 25 is removed from the fixed mold 23. Next, the injection cylinder 25 is moved in the horizontal direction as indicated by the arrow.
【0034】図7(a),(b)は本発明に係る金属材
料の射出成形方法(第1実施の形態)の第4説明図であ
る。(a)において、高温の非製品部47を射出シリン
ダ25の上方から射出シリンダ25内に矢印の如く投入
する。同時に、ヒータ26で非製品部47を加熱する。
(b)において、射出シリンダ25のプランジャ30の
上端に非製品部47が載った状態で、加圧用プランジャ
49を射出シリンダ25の先端25aから矢印の如く
差し込む。FIGS. 7A and 7B are fourth explanatory views of the injection molding method (first embodiment) for a metal material according to the present invention. In (a), the high-temperature non-product part 47 is put into the injection cylinder 25 from above the injection cylinder 25 as shown by an arrow. At the same time, the non-product part 47 is heated by the heater 26.
In (b), with the non-product part 47 placed on the upper end of the plunger 30 of the injection cylinder 25, the pressurizing plunger 49 is inserted from the tip 25a of the injection cylinder 25 as shown by an arrow.
【0035】図8(a),(b)は本発明に係る金属材
料の射出成形方法(第1実施の形態)の第5説明図であ
る。(a)において、高温の非製品部47を加圧用プラ
ンジャ49とプランジャ30とで挟み込むことにより加
圧成形してビレット部材48を得る。次に、加圧用プラ
ンジャ49を矢印の如く上昇させて、射出シリンダ2
5内から退避させる。次いで、図6(b)で説明した手
順と逆の手順で射出シリンダ25を射出シリンダ25の
先端25aを固定型23の凹部23aに差し込むことに
より、射出シリンダ25を固定型23に取り付ける。FIGS. 8A and 8B are fifth explanatory views of the injection molding method (first embodiment) for a metal material according to the present invention. In (a), the billet member 48 is obtained by pressing the hot non-product portion 47 between the pressurizing plunger 49 and the plunger 30 to press-mold. Next, the pressurizing plunger 49 is raised as shown by the arrow, and
Evacuate from inside 5. Then, the injection cylinder 25 is attached to the fixed mold 23 by inserting the tip 25a of the injection cylinder 25 into the recess 23a of the fixed mold 23 in a procedure reverse to the procedure described with reference to FIG.
【0036】(b)において、MMC用開閉弁39を閉
にし、Al合金用開閉弁36を開にして、Al合金供給
手段34で半凝固状態のAl合金41をAl合金供給孔
27から射出シリンダ25内に矢印の如く供給して、ビ
レット部材48の上に半凝固状態のAl合金41を充填
する。ここで、Al合金41の充填量を、図4(a)の
充填量よりビレット部材48の分だけ減らすことができ
る。In (b), the MMC on-off valve 39 is closed, the Al alloy on-off valve 36 is opened, and the Al alloy 41 in the semi-solid state is injected from the Al alloy supply hole 27 by the Al alloy supply means 34 into the injection cylinder. The aluminum alloy 41 in a semi-solid state is filled on the billet member 48 by supplying it into the inside 25 as shown by an arrow. Here, the filling amount of the Al alloy 41 can be reduced by the billet member 48 from the filling amount of FIG.
【0037】図9は本発明に係る金属材料の射出成形方
法(第1実施の形態)の第6説明図である。射出シリン
ダ内に半凝固状態のAl合金41を充填することで、図
8(b)に示すビレット部材48を、Al合金41の熱
及びヒータ26の熱で溶かし、半凝固状態のAl合金4
1内に混合する。FIG. 9 is a sixth explanatory view of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention. By filling the injection cylinder with the semi-solid Al alloy 41, the billet member 48 shown in FIG. 8B is melted by the heat of the Al alloy 41 and the heat of the heater 26, and the semi-solid Al alloy 4 is melted.
Mix into one.
【0038】半凝固状態のAl合金41を充填した後、
Al合金用開閉弁36を閉にし、MMC用開閉弁39を
開にして、MMC供給手段37で溶融状態のAl合金マ
トリックス複合材料42をMMC供給孔38から矢印の
如く射出シリンダ25内に供給して、次の射出に備え
る。After filling the semi-solidified Al alloy 41,
The Al alloy on-off valve 36 is closed, the MMC on-off valve 39 is opened, and the molten Al alloy matrix composite material 42 is supplied from the MMC supply hole 38 into the injection cylinder 25 by the MMC supply means 37 as shown by the arrow. To prepare for the next shot.
【0039】本発明の金属材料の射出成形方法によれ
ば、Al合金マトリックス複合材料42、Al合金41
の順でキャビティ22へ射出することで、Al合金マト
リックス複合材料41をキャビティ22に充填し、Al
合金41をゲート24に残すことが可能になる。このた
め、ゲート24に残った非製品部47を再利用する際
に、Al合金マトリックス複合材料42からSiC粒を
分離する必要がないので、SiC粒を分離する費用を省
くことができる。According to the metal material injection molding method of the present invention, the Al alloy matrix composite material 42, the Al alloy 41
Are injected into the cavity 22 in this order, so that the Al alloy matrix composite material 41 is filled into the cavity 22,
The alloy 41 can be left in the gate 24. For this reason, when the non-product part 47 remaining in the gate 24 is reused, it is not necessary to separate the SiC particles from the Al alloy matrix composite material 42, so that the cost of separating the SiC particles can be omitted.
【0040】加えて、非製品部47を高温の状態(一例
として400〜100℃、すなわち凝固温度より僅かに
低い温度)でビレット部材48に成形加工して、このビ
レット部材48を射出シリンダ25内で半凝固状のAl
合金41の熱を利用して溶かす。ビレット部材48を溶
かすためにAl合金41の熱を利用することで、ビレッ
ト部材48を溶かすために必要な熱エネルギ費を抑える
ことができる。加えて、ビレット部材48を高温の状態
で溶かすので、熱エネルギ費をより抑えることができ
る。従って、非製品部47を廃棄処分にせずに再利用す
ることが可能になり、製品部46(すなわち、ディスク
ロータ10)のコストを下げることができる。In addition, the non-product part 47 is formed into a billet member 48 at a high temperature (for example, 400 to 100 ° C., that is, a temperature slightly lower than the solidification temperature). And semi-solid Al
The alloy 41 is melted using heat. By utilizing the heat of the Al alloy 41 to melt the billet member 48, it is possible to reduce the heat energy cost required to melt the billet member 48. In addition, since the billet member 48 is melted at a high temperature, the heat energy cost can be further reduced. Therefore, the non-product part 47 can be reused without being discarded, and the cost of the product part 46 (that is, the disk rotor 10) can be reduced.
【0041】さらに、高温の非製品部47を射出シリン
ダ25内に投入して、射出シリンダ25内のプランジャ
30で非製品部47をビレット部材48に加圧成形す
る。このため、射出シリンダ25及びプランジャ30を
有効利用することができるので、加圧用の設備費を抑え
ることができる。従って、製品部46のコストをより下
げることができる。Further, the high-temperature non-product part 47 is charged into the injection cylinder 25, and the non-product part 47 is formed into a billet member 48 by the plunger 30 in the injection cylinder 25. For this reason, since the injection cylinder 25 and the plunger 30 can be effectively used, the equipment cost for pressurization can be reduced. Therefore, the cost of the product unit 46 can be further reduced.
【0042】また、非製品部47を射出シリンダ25の
外部でビレット部材48に加圧成形した場合には、非製
品部47を加圧成形設備(図示しない)まで搬送し、加
圧成形後に射出シリンダ25まで搬送する必要がある。
このため、搬送に手間がかかって生産性を高め難い。こ
れに対して、本発明の金属材料の射出成形方法は、射出
シリンダ25内でビレット部材48に加圧成形すること
で、搬送にかける手間を省き、生産性を高めることがで
きる。In the case where the non-product part 47 is formed under pressure into the billet member 48 outside the injection cylinder 25, the non-product part 47 is transported to a pressure forming equipment (not shown), and is injected after the pressure forming. It is necessary to convey to the cylinder 25.
For this reason, it takes time and effort to carry, and it is difficult to increase the productivity. On the other hand, according to the injection molding method of the metal material of the present invention, by performing pressure molding on the billet member 48 in the injection cylinder 25, it is possible to save time and effort for carrying and improve productivity.
【0043】なお、非製品47を加圧成形したビレット
部材48は、プランジャ30の上面に配置した。このた
め、射出成形の際に、ビレット部材48が溶けた半凝固
状態のAl合金41はキャビティ22に侵入しないで、
ゲート24に残る。従って、万一、ビレット部材48に
不純物が混じっていても、製品部46に不純物が混入す
ることはない。The billet member 48 obtained by press-molding the non-product 47 was disposed on the upper surface of the plunger 30. Therefore, at the time of injection molding, the semi-solidified Al alloy 41 in which the billet member 48 is melted does not enter the cavity 22,
Gate 24 remains. Therefore, even if impurities are mixed in the billet member 48, the impurities do not enter the product part 46.
【0044】次に、第2実施の形態について説明する。
なお、第1実施の形態と同一部材については同一符号を
付して説明を省略する。図10は本発明に係る金属材料
の射出成形方法(第2実施の形態)で成形したディスク
ロータの断面図を示す。ディスクロータ50は、第1実
施の形態と同様に、円筒形のハブ部51と、ハブ部51
に一体に成形した円盤状のディスク部54とからなり、
ハブ部51及びディスク部54をAl合金マトリックス
複合材料のみで構成したものである。Next, a second embodiment will be described.
The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 10 is a sectional view of a disk rotor formed by the metal material injection molding method (second embodiment) according to the present invention. As in the first embodiment, the disk rotor 50 has a cylindrical hub portion 51 and a hub portion 51.
And a disk-shaped disk portion 54 integrally molded with
The hub portion 51 and the disk portion 54 are made of only an Al alloy matrix composite material.
【0045】次に、金属マトリックス複合材料の射出成
形方法(第2実施の形態)を説明する。図11は本発明
に係る金属材料の射出成形方法(第2実施の形態)の第
1作用説明図である。先ず、第1実施の形態と同様に、
Al合金供給手段34及びMMC供給手段37で射出シ
リンダ25内に半凝固状態のAl合金41及び溶融状態
のAl合金マトリックス複合材料42を供給した後、図
示の如くAl合金用開閉弁36及びMMC用開閉弁39
を閉じる。なお、Al合金41の充填量を第1実施の形
態の充填量より少なく、金属マトリックス複合材料42
の充填量を第1実施の形態の充填量より多くする。Next, an injection molding method (second embodiment) of a metal matrix composite material will be described. FIG. 11 is an explanatory view of a first operation of the injection molding method (second embodiment) for a metal material according to the present invention. First, as in the first embodiment,
After supplying the semi-solidified Al alloy 41 and the molten Al alloy matrix composite material 42 into the injection cylinder 25 by the Al alloy supply means 34 and the MMC supply means 37, as shown in FIG. On-off valve 39
Close. The filling amount of the Al alloy 41 is smaller than the filling amount of the first embodiment, and the metal matrix composite material 42
Is made larger than the filling amount of the first embodiment.
【0046】次に、プランジャ30を固定型23の下面
に到達するまで移動する。半凝固状態のAl合金41を
ゲート24に充填することで、溶融状態のAl合金マト
リックス複合材料42をキャビティ22に充填する。な
お、Al合金マトリックス複合材料42を充填した領域
を網目で示す。一方、Al合金41の一部はゲート24
からキャビティ22に侵入して、Al合金マトリックス
複合材料42に含浸する。なお、Al合金マトリックス
複合材料42にAl合金41が含浸した領域43を斜線
で示す。次いで、可動型21を矢印の如く移動して金型
を型開きする。Next, the plunger 30 is moved until it reaches the lower surface of the fixed mold 23. By filling the gate 24 with the Al alloy 41 in a semi-solid state, the cavity 22 is filled with the Al alloy matrix composite material 42 in a molten state. The area filled with the Al alloy matrix composite material 42 is indicated by a mesh. On the other hand, part of the Al alloy 41
Through the cavity 22 to impregnate the Al alloy matrix composite material 42. The region 43 in which the Al alloy 41 is impregnated in the Al alloy matrix composite material 42 is indicated by oblique lines. Next, the movable mold 21 is moved as shown by the arrow to open the mold.
【0047】図12は本発明に係る金属材料の射出成形
方法(第2実施の形態)の第2作用説明図である。型開
きした金型から鋳物55を取り出し、鋳物55の製品部
56から非製品部57を切り離す。製品部56を加工す
ることで図7に示すディスクロータ50を得る。ここ
で、製品部56に含まれたAl合金の部位52は小さい
ので、製品部56を加工する際に除去される。一方、非
製品57は、Al合金のみで構成したものなので再利用
することができる。この結果、第1実施の形態と同様
に、ディスクロータ50のコストを下げることができ
る。FIG. 12 is an explanatory view of a second operation of the injection molding method (second embodiment) for a metal material according to the present invention. The casting 55 is taken out from the opened mold, and the non-product part 57 is separated from the product part 56 of the casting 55. The disk rotor 50 shown in FIG. 7 is obtained by processing the product part 56. Here, since the portion 52 of the Al alloy included in the product portion 56 is small, it is removed when the product portion 56 is processed. On the other hand, the non-product 57 can be reused because it is composed only of the Al alloy. As a result, similarly to the first embodiment, the cost of the disk rotor 50 can be reduced.
【0048】なお、前記実施の形態では、金属マトリッ
クス複合材料42を、Al合金マトリックスにSiC粒
を含有させたAl合金マトリックス複合材料としたが、
その他の金属材料をマトリックスとして、この金属マト
リックスに繊維状、粒子状又は板状の強化材(SiCや
アルミナなど)を含有した金属マトリックス複合材料に
適用することができる。また、鋳物をディスクロータ1
0,50として説明したが、その他の鋳物に適用するこ
ともできる。In the above embodiment, the metal matrix composite material 42 is an Al alloy matrix composite material in which AlC matrix contains SiC particles.
The present invention can be applied to a metal matrix composite material in which a fibrous, particulate, or plate-like reinforcing material (such as SiC or alumina) is added to the metal matrix using another metal material as a matrix. In addition, the casting is disc rotor 1
Although described as 0,50, it can be applied to other castings.
【0049】さらに、第1実施の形態の金属マトリック
ス複合材料42を射出シリンダ25内に充填する量を図
5(b)で説明した、第2実施の形態の金属マトリック
ス複合材料42を射出シリンダ25内に充填する量を図
11、図12で説明したが、金属マトリックス複合材料
42の充填量は適宜変えてもよい。また、Al合金41
を射出シリンダ25内に充填する量も任意に変えること
ができる。Further, the amount of the metal matrix composite material 42 of the first embodiment filled in the injection cylinder 25 has been described with reference to FIG. Although the filling amount in the inside has been described with reference to FIGS. 11 and 12, the filling amount of the metal matrix composite material 42 may be appropriately changed. In addition, Al alloy 41
Can be arbitrarily changed.
【0050】さらに、第1実施の形態では、高温の非製
品部47を射出シリンダ25内に投入した後、加圧用プ
ランジャ49とプランジャ30とで加圧成形してビレッ
ト部材48を得る例について説明したが、高温の非製品
部47をビレット部材48に加圧成形した後、ビレット
部材48を射出シリンダ25内に投入してもよい。Further, in the first embodiment, an example will be described in which the billet member 48 is obtained by putting the high-temperature non-product part 47 into the injection cylinder 25 and then press-molding the same with the plunger 49 and the plunger 30. However, the billet member 48 may be charged into the injection cylinder 25 after the high-temperature non-product part 47 is pressure-formed on the billet member 48.
【0051】また、第1実施の形態では、半凝固状態の
Al合金41の熱とヒータ26の熱との両方の熱でビレ
ット部材48を溶かす例について説明したが、半凝固状
態のAl合金41の熱だけでビレット部材48を溶かす
ように構成することも可能である。Further, in the first embodiment, the example in which the billet member 48 is melted by both the heat of the Al alloy 41 in the semi-solid state and the heat of the heater 26 has been described. It is also possible to configure so that the billet member 48 is melted only by the heat.
【0052】加えて、前記実施の形態では、溶融状のA
l合金マトリックス複合材料42をキャビティ22に充
填し、かつ半凝固状のAl合金41をゲート24に残す
ことで高強度のディスクロータ10を成形する例につい
て説明したが、例えば、本発明の金属材料の射出成形方
法はAl合金41やその他の金属材料のみで製品を射出
成形する場合にも適用することができる。In addition, in the above embodiment, the molten A
An example in which the high-strength disk rotor 10 is formed by filling the cavity 22 with the 1 alloy matrix composite material 42 and leaving the semi-solid Al alloy 41 in the gate 24 has been described. The injection molding method can be applied to the case where a product is injection-molded using only the Al alloy 41 or another metal material.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1は、高温の鋳物から非製品部を分離し、
分離した非製品部を高温の状態でビレット部材に成形加
工する。このビレット部材を射出シリンダ内で射出用材
料内に溶かして次の射出に備える。非製品部を高温の状
態でビレット部材に成形加工して、このビレット部材を
射出シリンダ内で射出用材料の熱を利用して溶かす。ビ
レット部材を溶かすために射出用材料の熱を利用するこ
とで、ビレット部材を溶かすために必要な熱エネルギ費
を抑えることができる。加えて、ビレット部材を高温の
状態で溶かすので、熱エネルギ費をより抑えることがで
きる。この結果、ゲートに残った非製品部を廃棄処分に
せずに再利用することが可能になり、製品部のコストを
下げることができる。According to the present invention, the following effects are exhibited by the above configuration. Claim 1 separates the non-product part from the hot casting.
The separated non-product part is formed into a billet member at a high temperature. The billet member is melted in the injection material in the injection cylinder to prepare for the next injection. The non-product part is formed into a billet member at a high temperature, and the billet member is melted in the injection cylinder by utilizing the heat of the injection material. By utilizing the heat of the injection material to melt the billet member, the heat energy cost required to melt the billet member can be reduced. In addition, since the billet member is melted at a high temperature, the heat energy cost can be further reduced. As a result, the non-product part remaining in the gate can be reused without being discarded, and the cost of the product part can be reduced.
【0054】請求項2は、金属マトリックス複合材料、
金属材料の順でキャビティへ射出することで、金属マト
リックス複合材料をキャビティに充填し、金属材料をゲ
ートに残すことが可能になる。このため、ゲートに残っ
た非製品部を再利用する際に、金属マトリックス複合材
料からSiC粒などの強化材を分離する必要がないの
で、強化材を分離する費用を省くことができる。Claim 2 is a metal matrix composite material,
Injecting the metal material into the cavity in order allows the metal matrix composite to fill the cavity and leave the metal material at the gate. For this reason, when the non-product part remaining in the gate is reused, there is no need to separate the reinforcing material such as SiC particles from the metal matrix composite material, so that the cost of separating the reinforcing material can be saved.
【0055】加えて、請求項1と同様に、非製品部を射
出シリンダに投入することにより、非製品部を射出用材
料の熱を利用して溶かす。このため、非製品部を溶かす
ために必要な熱エネルギ費を抑えることができる。従っ
て、ゲートに残った非製品部を廃棄処分にせずに再利用
することが可能になり、製品部のコストを下げることが
できる。In addition, as in the first aspect, the non-product part is put into the injection cylinder, so that the non-product part is melted by utilizing the heat of the injection material. For this reason, the heat energy cost required to melt the non-product part can be suppressed. Therefore, the non-product part remaining in the gate can be reused without being discarded, and the cost of the product part can be reduced.
【0056】請求項3は、高温の非製品部を射出シリン
ダ内に投入して、射出シリンダ内のプランジャで非製品
部をビレット部材に加圧成形する。このため、射出シリ
ンダ及びプランジャを有効利用することができるので、
加圧用の設備費を抑えることができる。従って、製品部
のコストをより下げることができる。According to a third aspect of the present invention, a high-temperature non-product part is charged into an injection cylinder, and the non-product part is pressure-formed into a billet member by a plunger in the injection cylinder. Therefore, the injection cylinder and the plunger can be used effectively,
Equipment costs for pressurization can be reduced. Therefore, the cost of the product section can be further reduced.
【0057】また、非製品部を射出シリンダの外部でビ
レット部材に加圧成形した場合には、非製品部を加圧成
形設備まで搬送し、加圧成形後に射出シリンダまで搬送
する必要がある。このため、搬送に手間がかかって生産
性を高め難い。これに対して、請求項3は、射出シリン
ダ内でビレット部材に加圧成形することで、搬送にかけ
る手間を省き、生産性を高めることができる。When the non-product part is formed into a billet member outside the injection cylinder under pressure, it is necessary to convey the non-product part to the pressure forming equipment, and after the pressure forming, to the injection cylinder. For this reason, it takes time and effort to carry, and it is difficult to increase the productivity. On the other hand, according to the third aspect, by performing pressure molding on the billet member in the injection cylinder, it is possible to save time and effort for carrying and improve productivity.
【図1】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実
施の形態)で製造したディスクロータの斜視図FIG. 1 is a perspective view of a disk rotor manufactured by a metal material injection molding method according to the present invention (first embodiment).
【図2】図1の2−2線断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.
【図3】本発明に係る金属材料の射出成形装置の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of a metal material injection molding apparatus according to the present invention.
【図4】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実
施の形態)の第1説明図FIG. 4 is a first explanatory view of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention.
【図5】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実
施の形態)の第2説明図FIG. 5 is a second explanatory view of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention.
【図6】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実
施の形態)の第3説明図FIG. 6 is a third explanatory view of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention.
【図7】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実
施の形態)の第4説明図FIG. 7 is a fourth explanatory diagram of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention.
【図8】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実
施の形態)の第5説明図FIG. 8 is a fifth explanatory view of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention.
【図9】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第1実
施の形態)の第6説明図FIG. 9 is a sixth explanatory diagram of the metal material injection molding method (first embodiment) according to the present invention.
【図10】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第2
実施の形態)で成形したディスクロータの断面図FIG. 10 is a diagram showing a method of injection molding a metal material according to the present invention (second example).
Sectional view of a disk rotor molded in the embodiment)
【図11】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第2
実施の形態)の第1作用説明図FIG. 11 is a diagram illustrating a method of injection molding a metal material according to the present invention (second method).
(Embodiment 2) First operation explanatory diagram
【図12】本発明に係る金属材料の射出成形方法(第2
実施の形態)の第2作用説明図FIG. 12 is a diagram illustrating a method of injection-molding a metal material according to the present invention (second example).
(Embodiment 2) Second operation explanatory view
【図13】従来の代表的な自動車用のディスクブレーキ
の断面図FIG. 13 is a cross-sectional view of a typical conventional disc brake for an automobile.
【図14】従来の金属マトリックス複合材料の射出成形
装置の断面図FIG. 14 is a cross-sectional view of a conventional metal matrix composite injection molding apparatus.
【図15】金型から取り出した鋳物の説明図FIG. 15 is an explanatory view of a casting taken out of a mold.
20…金属材料の射出成形装置、21…可動型、22…
キャビティ、23…固定型、24…ゲート、25…射出
シリンダ、30…プランジャ、40…Al合金、42…
金属マトリックス複合材料、45,55…鋳物、46,
56…製品部、47,57…非製品部、48…ビレット
部材、49…加圧用プランジャ。Reference numeral 20: injection molding apparatus for metal material, 21: movable mold, 22:
Cavity, 23: fixed type, 24: gate, 25: injection cylinder, 30: plunger, 40: Al alloy, 42:
Metal matrix composite material, 45, 55 ... casting, 46,
56: product part, 47, 57: non-product part, 48: billet member, 49: plunger for pressurization.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B22D 19/14 B22D 19/14 A 31/00 31/00 Z F16D 65/12 F16D 65/12 E Z (72)発明者 菅谷 有利 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 加藤 崇 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 越後 隆治 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3J058 AA41 BA61 CB11 CD20 EA08 EA40 FA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B22D 19/14 B22D 19/14 A 31/00 31/00 Z F16D 65/12 F16D 65/12 EZ ( 72) Inventor Sugaya advantageous 1-10-1, Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Kato 1-10-1, Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Ryuji Echigo 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. F term (reference) 3J058 AA41 BA61 CB11 CD20 EA08 EA40 FA01
Claims (3)
らなる射出用材料を、射出シリンダでゲートを通して金
型のキャビティに充填する金属材料の射出成形方法にお
いて、 前記キャビティで成形した製品部及びゲートに残った非
製品部からなる鋳物を金型から高温のうちに取り出し、
この鋳物から非製品部を高温状態のまま分離し、この高
温の非製品部をビレット部材に成形加工し、このビレッ
ト部材を射出シリンダ内に投入し、この射出シリンダ内
に射出用材料を充填することでビレット部材を射出用材
料内に溶かして、次の射出に備えるようにすることを特
徴とする金属材料の射出成形方法。1. A metal material injection molding method for filling an injection material made of a semi-solid metal material or a molten metal material into a cavity of a mold through an injection cylinder through a gate. Remove the remaining non-product casting from the mold at high temperature,
The non-product part is separated from the casting in a high-temperature state, the high-temperature non-product part is formed into a billet member, the billet member is put into an injection cylinder, and the injection cylinder is filled with an injection material. A method of injection molding a metal material, wherein the billet member is dissolved in the injection material so as to prepare for the next injection.
材料及び溶融状の金属マトリックス複合材料を準備し、
金属材料がプランジャ側、金属マトリックス複合材料が
ゲート側になるように各々の材料を前記射出シリンダ内
に充填し、金属マトリックス複合材料、金属材料の順で
キャビティへ射出することを特徴とする請求項1記載の
金属材料の射出成形方法。2. A semi-solid metal material and a molten metal matrix composite material are prepared as the injection material,
The injection cylinder is filled with each material so that the metal material is on the plunger side and the metal matrix composite material is on the gate side, and the metal matrix composite material and the metal material are injected into the cavity in this order. An injection molding method for a metal material according to claim 1.
配置し、この射出シリンダ内のプランジャで非製品部を
ビレット部材に加圧成形することを特徴とする請求項1
又は請求項2記載の金属材料の射出成形方法。3. The non-product part having a high temperature is arranged in an injection cylinder, and the non-product part is pressure-formed on a billet member by a plunger in the injection cylinder.
Or the injection molding method of the metal material according to claim 2.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210507A JP2002028765A (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Injection molding method for metal materials |
| CA002353046A CA2353046C (en) | 2000-07-11 | 2001-07-10 | Method for injection molding metallic materials |
| US09/902,398 US6505670B2 (en) | 2000-07-11 | 2001-07-10 | Method for injection molding metallic materials |
| DE10133672A DE10133672B4 (en) | 2000-07-11 | 2001-07-11 | Method for injection molding metallic materials |
| GB0116934A GB2366225B (en) | 2000-07-11 | 2001-07-11 | Method for injection molding metallic materials |
| US10/301,184 US6871691B2 (en) | 2000-07-11 | 2002-11-20 | Apparatus for injection molding metallic materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000210507A JP2002028765A (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Injection molding method for metal materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002028765A true JP2002028765A (en) | 2002-01-29 |
Family
ID=18706764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000210507A Pending JP2002028765A (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Injection molding method for metal materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002028765A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9056418B2 (en) | 2011-10-19 | 2015-06-16 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Injection apparatus |
| KR101877547B1 (en) * | 2018-03-26 | 2018-07-11 | (주)에이톤 | Manufacturing method of one body type brake disk and brake disk made by it |
| CN108425972A (en) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 烟台胜地汽车零部件制造有限公司 | It is a kind of to brake compound disk and its processing method |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000210507A patent/JP2002028765A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9056418B2 (en) | 2011-10-19 | 2015-06-16 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Injection apparatus |
| CN108425972A (en) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 烟台胜地汽车零部件制造有限公司 | It is a kind of to brake compound disk and its processing method |
| CN108425972B (en) * | 2018-03-23 | 2023-08-04 | 烟台胜地汽车零部件制造有限公司 | Brake composite disc and processing method thereof |
| KR101877547B1 (en) * | 2018-03-26 | 2018-07-11 | (주)에이톤 | Manufacturing method of one body type brake disk and brake disk made by it |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6505670B2 (en) | Method for injection molding metallic materials | |
| CN108698122B (en) | Apparatus and method for forming metal matrix composite components | |
| JP2000514003A (en) | Method and apparatus for manufacturing a brake drum or brake disc | |
| US5865238A (en) | Process for die casting of metal matrix composite materials from a self-supporting billet | |
| CN103990775A (en) | Metal extruding, casting and forging forming method and products of method | |
| CN101293276B (en) | Method for casting brass ware | |
| WO2007100673A2 (en) | Composite mold with fugitive metal backup | |
| GB1057535A (en) | Metal castings and processes for their production | |
| JP2002028765A (en) | Injection molding method for metal materials | |
| KR101883732B1 (en) | Caliper device and brake device and manufacturing method | |
| JPH09314301A (en) | Manufacturing method of light alloy wheel hubs | |
| JP2000317609A (en) | Manufacturing method of ventilated disc for brake | |
| KR101741109B1 (en) | Manufacturing method of casting using mold | |
| JP2000317613A (en) | Injection molding method of metal matrix composite | |
| CN104815974B (en) | A kind of liquid metal die forging forming device and using method thereof | |
| JP2000317615A (en) | Molded parts of metal matrix composites | |
| US3258818A (en) | Method of casting metals | |
| US20180111187A1 (en) | Method and System for Casting Metal | |
| JPH09220655A (en) | Manufacturing method of light alloy wheel hubs | |
| KR20000037247A (en) | Manufacturing apparatus for mastercylinder of automobile and its manufacturing method | |
| JPH0241751A (en) | Device for casting wheel for vehicle | |
| JPH06234055A (en) | Manufacturing method of high hardness aluminum casting | |
| JPH0441065A (en) | Manufacturing method of metal matrix composite material | |
| JPS63278661A (en) | Production of aluminum product having reinforced composite part | |
| KR100535132B1 (en) | Method for casting aluminium alloy brake disc |