壓鑄套筒的翻新方法和翻新的壓鑄套筒的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于將鋁合金等的有色金屬的熔液注射到壓鑄模具中的壓鑄套筒的翻新方法、和翻新的壓鑄套筒。
【背景技術】
[0002]在壓鑄機中，向套筒供給熔融金屬(熔液)，利用在套筒內滑動的沖頭，將熔液注射到與套筒連通的模具型腔內，使熔液冷卻固化而制造壓鑄品。因此，在套筒的內面，會因熔液而發生熔損，或因沖頭的滑動導致磨耗發生。若套筒的內面因熔損和磨耗導致損傷，則熔液侵入到套筒與沖頭之間，套筒的滑動阻力增大，注射速度降低，因此制品品質降低。若為了減小套筒與沖頭的滑動阻力或防止咬合而使用大量的潤滑劑，則容易發生氣體夾帶到熔液內等的雜質混入，招致制品品質的降低。
[0003]為了減少套筒內面的熔損和磨耗，一直以來提出的是在金屬制外筒內，通過熱套而嵌裝有陶瓷制內筒的復合結構的壓鑄用套筒。例如，日本特開平7-246449號公開有一種壓鑄用套筒，其是在由Fe-N1-Co系合金這樣的高強度低熱膨脹性金屬構成的外筒內，熱套有由氮化硅、塞隆陶瓷(硅鋁氧氮陶瓷)等的陶瓷構成的內筒的壓鑄用套筒，其中，所述高強度低熱膨脹性金屬的20?300°C的平均熱膨脹系數為I X 10 6?5 X 10 6/°C，20?600°C的平均熱膨脹系數為5X10 6/°C以上。利用這種結構的壓鑄用套筒，能夠得到外筒與內筒的堅固的熱套結構，借助優異的注射穩定性(耐熔損性、耐磨耗性、耐熱性、熔液保溫性和抗咬合性)而能夠達成制品的品質的穩定化。另外，因為利用陶瓷制的內筒能夠將潤滑劑減少到以往的大約1/4，所以不僅可抑制煙氣的發生，而且可使套筒及沖頭長壽命化。
[0004]日本特開平9-108811號公開有一種壓鑄用套筒，其是在添加有一種以上的析出強化元素的Fe-N1-Co系合金所構成的套筒外筒內，熱套有由氮化硅、塞隆陶瓷等的陶瓷構成的套筒內筒的壓鑄用套筒，其中，使氟樹脂、石墨或二硫化鉬的減摩材料介于套筒外筒與套筒內筒之間。通過介入減摩材料，熱套后的套筒外筒與套筒內筒的殘余應力減小，能夠防止套筒使用中的套筒內筒前端的破裂，能夠達成套筒內筒的長壽命化。
[0005]日本特開2002-192320號公開有一種壓鑄用套筒，其是在由SKD61這樣的熱模用鋼構成的外筒的內面嵌裝有內筒的壓鑄用套筒，其中，將與熔融金屬接觸的內筒，分成處于注射口側的前端構件和處于其后方的后方構件，由Fe-Ni系合金這樣的高強度低熱膨脹性金屬或是其與氮化硅陶瓷粒子的復合材料形成所述前端構件，以塞隆陶瓷形成所述后方構件。
[0006]上述現有技術的壓鑄用套筒，均是用陶瓷形成內筒整體或一部分，因此耐熔損性、耐磨耗性、耐熱性及抗咬合性優異，能夠達成長壽命化。盡管如此，因為內筒還是會隨著時間失衡而消耗，所以使用一定期間后便被廢棄。
[0007]本發明者們，為了再利用通過加熱而除去(熱拆除)舊內筒之后的外筒，而研究在其中熱套新的內筒。但是，若使用如此翻新的壓鑄用套筒進行成形，則套筒隨著沖頭的移動而相應地振動，套筒內的熔液的液面搖晃，可知發生成形不良。
[0008]對于成形不良的原因銳意研究的結果發現，若將舊內筒熱拆除后熱套新的內筒，則外筒的外周面的正圓度[deviat1n from roundness,以2個同心的幾何學的圓夾隔圓形形體時，以同心圓的間隔達到最小時的2個圓的半徑的差表示(JIS B 0621)]比熱拆除前稍微變大，若將該套筒裝配在壓鑄機上，則在壓鑄機的保持構件與套筒外筒的外周面之間會產生一點點隙間，于是套筒振動。雖然正圓度劣化原因未必明確，但推定是因為外筒內熱套的各個內筒并不具有相同的外周面加工精度，所以從新的內筒受到的外筒的應力的分布與以前不同，從而使外筒發生變形。
【發明內容】
[0009]因此，本發明的目的在于，提供一種在通過熱套在金屬制外筒內粘合陶瓷制內筒而成的壓鑄用套筒中，一邊將外筒的外周面的正圓度確保得十分小一邊使其翻新的方法，和通過這一方法翻新的壓鑄用套筒。
[0010]翻新上述熱套式壓鑄用套筒時，對于更換陶瓷制內筒，同時也要防止金屬制外筒的外周面的正圓度變大的方法銳意研究，結果發現:本發明者們為了在熱套式的壓鑄用套筒中除去因內筒的更換而發生的外筒的外周面的變形，在熱套新內筒之前或之后的外筒的外周面，通過鍍敷法、噴鍍法、堆焊法等形成擴徑層，接著將所述擴徑層磨削成圓筒狀外形即可，從而想到本發明。
[0011]S卩，使在金屬制外筒內熱套有陶瓷制內筒的壓鑄用套筒翻新的本發明的方法，其特征在于，從所述外筒熱拆除下使用過的內筒之后，在所述外筒內熱套新的內筒之前或后，在所述外筒的外周面形成擴徑層，在所述外筒內裝配上所述新的內筒之后，將所述擴徑層加工成圓筒狀外形。
[0012]所述擴徑層優選為鍍層、噴鍍層或堆焊層。所述擴徑層更優選為硬質金屬的鍍層。所述鍍層優選為Cr鍍層或Ni鍍層。
[0013]將使用過的舊的內筒熱拆除后的所述外筒的外周面有Cr鍍層或Ni鍍層時，優選在除去所述Cr鍍層或所述Ni鍍層之后，再形成新的Cr鍍層或Ni鍍層。除去前的Cr鍍層或Ni鍍層，是由上次的翻新工序形成的。
[0014]所述擴徑層是硬質金屬的鍍層時，優選在熱套有新的內筒后的所述外筒的外周面形成所述鍍層。
[0015]所述擴徑層是噴鍍層或堆焊層時，優選在熱套新的內筒之前的所述外筒的外周面形成所述噴鍍層或堆焊層。
[0016]第二次以后的翻新時，優選在除去舊的擴徑層之后再形成新的擴徑層。
[0017]所述外筒用金屬優選為從20 °C至300 °C的平均熱膨脹系數為I X 10 6?5X10 6/°C，從20°C至600°C的平均熱膨脹系數為5X 10 6/°C以上的高強度低熱膨脹性金屬O
[0018]優選所述外筒用金屬的20°C?500°C的溫度下的抗拉強度為590MPa以上。
[0019]所述外筒用金屬優選為在Fe-N1-Co系合金中添加有一種以上的析出強化元素的金屬。
[0020]形成所述內筒的陶瓷優選為氮化硅質燒結體。更優選為氮化硅或塞隆陶瓷。
[0021]由上述方法翻新的本發明的壓鑄用套筒，其特征在于，在所述外筒的外周面殘留有鍍層、噴鍍層或堆焊層。
[0022]使金屬制外筒內熱套有陶瓷制內筒的壓鑄用套筒翻新時，從外筒熱拆除下舊的內筒后，在外筒內熱套新的內筒之前或之后，在外筒的外周面形成擴徑層，在外筒內裝配上新的內筒之后，將擴徑層加工成圓筒狀外形，由此能夠實質上不減小外筒的外徑而使其外周面回歸圓筒狀外形。另外，因為進行面向擴徑層的形成和圓筒狀外形的加工，所以，即使經過一次翻新而外筒的外徑有所減少，其程度也非常小，從而能夠反復翻新，直至外筒的尺寸變得與壓鑄機的保持構件的尺寸不符。反復使用的外筒因為壽命變長，所以從削減成本和保護資源及環境的觀點出發而優選。根據具有這樣的特征的本發明的方法，能夠達成即使反復翻新，裝配到壓鑄機上時也不會發生游隙(力'夕)的套筒。
【附圖說明】
[0023]圖1是表示適用本發明的翻新方法得到的壓鑄用套筒的第一例的剖面圖。
[0024]圖2是表不圖1的壓鑄用套筒的分解剖面圖。
[0025]圖3是表示構成圖1的壓鑄用套筒的外筒和內筒的分解剖面圖。
[0026]圖4是表示氮化硅和高強度低熱膨脹性金屬的從100°C至700°C的熱膨脹系數的標繪圖。
[0027]圖5是表示適用本發明的翻新方法得到的壓鑄用套筒的第二例的剖面圖。
[0028]圖6是表示應用本發明的翻新方法得到的壓鑄用套筒的第三例的剖面圖。
[0029]圖7是表示應用本發明的翻新方法得到的壓鑄用套筒的第四例的剖面圖。
[0030]圖8是表示應用本發明的翻新方法得到的壓鑄用套筒的第五例的剖面圖。
[0031]圖9是表示應用本發明的翻新方法得到的壓鑄用套筒的第六例的剖面圖。
[0032]圖10是表示本發明的壓鑄用套筒的翻新方法的第一工序和流程圖。
[0033]圖11是表示本發明的壓鑄用套筒的翻新方法的第二工序的流程圖。
[0034]圖12是表示未翻新的壓鑄用套筒的剖面圖。
[0035]圖13是表示本發明的壓鑄用套筒的翻新方法的全部工序的第一例的流程圖。
[0036]圖14是表示本發明的壓鑄用套筒的翻新方法的全部工序的第二例的流程圖。
【具體實施方式】
[0037]以下，參照附圖詳細地說明本發明的實施方式，但本發明當然不會限定于此。關于各實施方式的說明，除非特別指出，否則也能夠應用于其他的實施方式。
[0038][I]壓鑄用套筒
[0039](A)第一例
[0040](a)套筒的構造
[0041]圖1?圖3表示應用了本發明的翻新方法的壓鑄用套筒的第一例。在圖1中，直線A-A表示翻新的套筒I的中心軸線。以下同。該壓鑄用套筒I由外筒11和通過熱套而固著在外筒11內的內筒12構成。在外筒11的前端部11a，通過熱套而固著有用于固定在壓鑄機上的前端環構件2，在外筒11的后端面11b，由螺釘31固定有后端環構件3。在外