压铸模具和压铸方法技术

本发明专利技术提供一种压铸模具，并实现了一种流动性良好，并且熔融金属以恰当的速度凝固的压铸方法。通过使用当作用的压力增大时导热系数增大的表面处理层（２４）来覆盖压铸模具（１２）的型腔形成面（９ｂ）的一部分，从而在将熔融金属向型腔（９）内填充完成之前，通过被表面处理层（２４）所覆盖的型腔形成面（８ｂ）而维持良好的流动性，并且在将熔融金属向型腔（９）内填充完成之后，通过被导热系数增大了的表面处理层（２４）所覆盖的型腔形成面（８ｂ）而对熔融金属进行冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2008年12月5日申请的日本专利申请第2008-311397号的优先权。 在本说明书中以参考的形式而引用了该申请中的全部内容。本说明书提供一种关于的技术。
技术介绍
压铸模具不仅具有通过型腔形成面而决定压铸制品的形状的功能，而且还具有对熔融金属进行冷却的功能。如果压铸模具对熔融金属的冷却效果过低，则到熔融金属被冷却从而压铸制品的形状被决定需要较多时间。或者，在压铸制品中将无法获得所预期的结晶结构(凝固组织)。相反地，如果压铸模具对熔融金属的冷却效果过高，则在型腔内熔融金属难以流动，从而将导致难以向型腔内填充熔融金属。或者，向型腔内填充熔融金属时将需要较高的喷射压力。在日本专利公开H8-318362号公报、日本专利公开H7-155897号公报中公开有如下的技术，即，通过由多个部件构成压铸模具并改变各个部件的材质，从而使压铸模具的导热系数根据位置的不同而变化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的课题在现有技术中，是根据型腔形成面的位置而改变压铸模具的导热系数的。现有技术致力于通过使导热系数空间性地不均勻分布，从而获得良好的压铸制品。但是，现有技术并未涉及使导热系数时间性地变化的构思。专利技术者们得到了如下见解，即，通过时间性地改变导热系数，从而得到划时代的成果。基于该见解，从而实现了本说明书所提供的技术。例如，为了使熔融金属恰当地遍布在型腔内，压铸模具的导热系数较低从而熔融金属较难被冷却的条件较为有利。在熔融金属遍布在型腔内之后，压铸模具对熔融金属的冷却效果较高时，则能够缩短到压铸制品的形状被决定的时间，从而能够缩短压铸方法所需要的时间。如果能够实现在熔融金属遍布于型腔内之前压铸模具的导热系数较低、而在熔融金属遍布于型腔内之后压铸模具的导热系数较高的现象，则能够在短时间内制造出良好的压铸制品。本说明书所提供的技术，就是立足于上述见解而开发的。用于解决课题的方法本说明书所提供的压铸模具中，其型腔形成面的一部分被表面处理层所覆盖，所述表面处理层在作用的压力增大时导热系数增大。在压铸方法中，在使熔融金属遍布于型腔内的过程中，作用于型腔形成面上的压力较低。在熔融金属遍布于型腔内之后，作用于型腔形成面上的压力增大。在为了补偿熔融金属凝固时所产生的收缩而对凝固中的熔融金属进行持续加压时，作用于型腔形成面上的压力显著地增大。在作用于表面处理层上的压力较低的期间内，如果预先用导热系数较低的表面处理层覆盖型腔形成面的一部分，则在该部分中，由于在使熔融金属遍布于型腔内的过程中熔融金属较难被冷却，所以熔融金属将流畅地流动。由此能够容易地使熔融金属遍布于型腔内。在本说明书提供的技术中所使用的表面处理层为，当作用于该表面处理层上的压力增大时导热系数增大。由于在熔融金属遍布于型腔内之后，作用于表面处理层上的压力将增大，因而将促进压铸模具对熔融金属的冷却效果。由于熔融金属迅速地凝固，因而压铸方法的处理时间被缩短化。此外，还能够获得所预期的结晶结构(凝固组织)。本专利技术优选为，本说明书所提供的表面处理层，局部形成在接近浇口的部分处。在接近熔融金属的流动路径的末端的部分处，缺乏覆盖表面处理层从而确保流畅的流动性的必要。优选为，在末端部处，熔融金属被压铸模具急速冷却，从而使压铸制品的表面致密化。本专利技术优选为，在本说明书所提供的表面处理层中，使用在作用的压力增大时堆积密度增大从而导热系数增大的表面处理层。例如，如果将包含纤维状碳和颗粒状碳的混合物的层应用于表面处理层，则在作用的压力增大时堆积密度将增大从而导热系数增大。尤其优选为，型腔形成面中被表面处理层所覆盖的范围在非加压状态下的导热系数为2W/mK以下，且型腔形成面中未被表面处理层所覆盖的范围的导热系数为30W/mK以上。这种情况下，在未被表面处理层所覆盖的范围内，压铸模具对熔融金属的冷却效率较高，从而形成压铸制品的表面的激冷层(结晶结构或者凝固组织致密的表面层)被形成得较厚。另一方面而言，如果型材的导热系数为30W/mK以上，则熔融金属的冷却效果将过大， 从而导致难以使熔融金属遍布于型腔内。如果预先使用在非加压状态下的导热系数为2W/ mK以下的材质来覆盖型腔形成面的一部分，则能够抑制熔融金属的冷却，从而确保良好的充型性。本说明书所提供的技术也能够具体化为压铸方法。该压铸方法具有预先用表面处理层覆盖型腔形成面的一部分的工序，其中，所述表面处理层在作用的压力增大时，堆积密度增大从而导热系数增大；在将熔融金属向型腔内填充完成之前，将表面处理层的堆积密度和导热系数维持在较低的数值，从而抑制压铸模具对熔融金属的冷却的工序；在将熔融金属向型腔内填充完成之后，使表面处理层的堆积密度和导热系数增大，从而促进压铸模具对熔融金属的冷却的工序。根据该压铸方法，易于向型腔内填充熔融金属，并且被填充至型腔内的熔融金属会迅速地凝固。根据该压铸方法，能够在短时间内制造出高品质的压祷制品。尤其优选为，用表面处理层覆盖如下范围内的型腔形成面，并预先将非加压状态下的、被表面处理层所覆盖的部分的导热系数设定为2W/mK以下，其中，所述范围为，抑制压铸模具对熔融金属的冷却从而促进熔融金属的流动性的范围；并且在促进压铸模具对熔融金属的冷却的范围内的型腔形成面上，不形成表面处理层，并预先将未被表面处理层所覆盖的部分的导热系数设定为30W/mK以上。此时，能够明显地获得如下的两种效果，即，通过压铸模具而迅速地冷却熔融金属、和通过低导热部件来抑制熔融金属的冷却从而确保熔融金属的流动性。专利技术效果根据本说明书所提供的压铸模具或者压铸方法，能够配合压铸工序的进展而改变压铸模具对熔融金属的冷却效果，从而能够在短时间内制造出良好品质的压铸制品。附图说明图1为通过压铸模具而铸造出的车辆用铝车轮。图2为实施例的压铸模具的剖视图。图3为表示当使用了导热系数为200W/mK的型材时所铸造出的压铸制品的结晶颗粒的尺寸的模式图。图4为表示当使用了在非压力状态下具有2W/mK的导热系数的型材时所铸造出的压铸制品的结晶颗粒的尺寸的模式图。图5为表示当使用了现有的型材时所铸造出的压铸制品的结晶颗粒的尺寸的模式图。图6表示距压铸表面的距离和结晶颗粒直径的关系。图7表示距压铸表面的距离和结晶颗粒直径的关系。图8图示了当使用了在非压力状态下具有2W/mK的导热系数的型材时所铸造出的压铸制品的剖面的显微镜照片。图9图示了范围36的显微镜照片。图10图示了范围38的显微镜照片。图11图示了范围40的显微镜照片。图12图示了范围42的显微镜照片。图13图示了压铸制品在厚度方向上的中央附近处的显微镜照片。图14图示了现有的压铸制品的剖面的显微镜照片。图15图示了范围44的显微镜照片。图16图示了范围46的显微镜照片。图17图示了范围48的显微镜照片。图18图示了现有的压铸制品在厚度方向上的中央附近处的显微镜照片。 具体实施例方式首先，列出将在下文中进行说明的实施例的主要特征。(特征1)压铸模具的型材中，使用导热系数为30W/mK以上的型材。(特征2)压铸模具的型材中，使用导热系数为200W/mK以上的型材。(特征幻用在非加压状态下的导热系数为2W/mK以下的物质，覆盖型腔形成面的一部分。实施例图1图示了通过实施例中的而铸造出的车辆用的铝车轮2。 车轮2由轮盘6本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种压铸模具，其特征在于，型腔形成面的一部分被表面处理层所覆盖，所述表面处理层在作用的压力增大时导热系数增大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：古川雄一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP