[发明专利]半熔融或半凝固成形法

说明书

技术领域

本发明涉及涡旋部材的半熔融或半凝固成形法。

背景技术

以往，在被称为触变压铸的半熔融成形法中，在作为原材料的圆柱状的坯料的表面，由于坯料暴露于空气中等，形成有水锈(氧化覆膜等)。因此，将坯料加热到半熔融状态，在模具中使用并挤压该半熔融金属而成形预定形状的产品时，这些水锈流入模具的模腔中的产品部分，可能形成内部缺陷。

由于该内部缺陷，可能在产品中产生铸巢，产生强度降低，所以，需要防止水锈流入模具的产品部分。

因此，在专利文献1(日本特许3686412号公报)所记载的成形装置中，为了去除坯料表面附近的水锈，在模具内的坯料最初接触的部分安装与模具分体的浇口部件。该浇口部件具有窄口的贯通孔，在半熔融金属流过该贯通孔时，去除坯料表面附近的水锈。

发明内容

但是，在专利文献1所记载的成形装置中，成形后的产品和浇口部件在连接状态下被固定，所以，需要在每1次的成形作业中将浇口部件插入模具，存在由于循环时间的增加而产生生产效率降低的问题。

并且，浇口部件的设置部位是高热的半熔融金属流入的位置，在成形条件上，成为温度、压力都最为严酷的场所。因此，浇口部件的损伤剧烈，部件寿命可能缩短。

并且，在每次的成形作业中需要浇口部件，所以，需要确保浇口部件的数量。并且，考虑多次使用时，还需要从产品取下浇口部件的作业。因此，工时、部件费用增加。

因此，作为不使用浇口部件而去除水锈的其他方法，本案申请人提出了如下方法：在半熔融金属流向模具的产品部的路径(所谓的横浇道)的中途，在弯折成L字的部位设置捕集水锈的部分(所谓的水锈捕集器)。

例如，在通过触变压铸来制造涡旋部件的情况下，从模具的模腔的产品部分中的、隔着端板位于螺旋状涡卷(lap)的相反侧的凸台部分，通过横浇道注入半熔融金属。

但是，在半熔融金属流过的路径的中途设置水锈捕集器的情况下，半熔融金属流过的横浇道成为与模具的凸台部分的侧方连接的形式，所以，当半熔融金属从横浇道流入凸台部分时，由于流路的急剧的角度变化，可能产生空气被卷入凸台部分的部分(所谓的卷入部)。

而且，即使在这种半熔融金属流过的路径的中途设置水锈捕集器的情况下，也难以完全去除水锈。

本发明的课题在于，提供如下的半熔融或半凝固成形法：在通过触变压铸来成形涡旋部件的情况下，减少凸台部分中的空气卷入部的产生。

本发明第1方面的半熔融或半凝固成形法是用于利用半熔融或半凝固金属铸造涡旋部材的成形法。涡旋部材具有：平板状的端板；涡卷状部分，其从端板的一个表面突出；以及柱状部，其从端板中的突出有涡卷状部分的一个表面的相反侧的另一个表面突出。在该成形法中，在形成于成形模内部的涡旋部材的铸造空间即模腔中，通过用于填充半熔融或半凝固金属的流路即横浇道，从柱状部向涡旋部材的成形模的模腔填充半熔融或半凝固金属。而且，在该成形法中，横浇道与柱状部交叉的角度即交叉角θ1为97°≤θ1≤135°，和/或横浇道与柱状部交叉的倒角部分的曲率半径R与柱状部的截面积S的平方根之比为

这里，横浇道与柱状部交叉的角度即交叉角θ1为97°≤θ1≤135°，和/或横浇道与柱状部交叉的倒角部分的曲率半径R与柱状部的截面积S的平方根之比为由此，能够大幅减少在涡旋部件内部产生卷入空气的卷入部的情况。

本发明第2方面的半熔融或半凝固成形法在第1方面的半熔融或半凝固成形法中，横浇道的长度L与柱状部的截面积S的平方根之比为

这里，横浇道的长度L与柱状部的截面积S的平方根之比为由此，能够抑制水锈流入涡旋部件的产品部分。

附图说明

图1是用于实施本发明的实施方式的半熔融或半凝固成形法的半熔融或半凝固成形装置的结构图。

图2是图1的成形后的涡旋部件、横浇道和半熔融/半凝固金属材料剩余部的平面图。

图3是图1的成形后的涡旋部件、横浇道和半熔融/半凝固金属材料剩余部的侧面图。

图4是示出图1的涡旋部件的成形中途的模腔内部的状态作为比较例的剖面图。

图5是示出在图4的成形中途形成的空气卷入部作为比较例的放大剖面图。

图6是示出通过本发明的实施方式的半熔融或半凝固成形法抑制了成形中途形成的空气卷入部的状态的放大剖面图。

图7是示出从横浇道与柱状部的交叉角减去90度后的角度和卷入量比的关系的曲线图。