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【发明授权】轻金属射出成形机_株式会社沙迪克_201810933195.3 

申请/专利权人:株式会社沙迪克

申请日:2018-08-16

公开(公告)日:2020-10-23

公开(公告)号:CN109420749B

主分类号:B22D17/20(20060101)

分类号:B22D17/20(20060101);B22D17/30(20060101);B22D17/22(20060101)

优先权:["20170825 JP 2017-162364"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.23#授权;2019.03.29#实质审查的生效;2019.03.05#公开

摘要:轻金属射出成形机具备射出缸、密封缸、柱塞及密封机构。密封机构包含第1环状体、第2环状体及第3环状体。第1环状体设置于密封缸的开口中,且在内周面与柱塞的外周面之间形成第1间隙,在第1间隙中将成形材料维持为半固化状态。第2环状体是以与第1环状体,侧面彼此密接而重叠的方式,沿着柱塞的移动方向而夹持于射出缸与第1环状体之间,从而设置于开口中,且具有遍及内周面的全周而形成的前侧内槽、以及在相对于前侧内槽而正交的方向上穿过所述内周面的多个前侧横穴。第3环状体的至少一部分是以可在柱塞的圆周方向上变形的方式收纳于前侧内槽中,借由流入前侧横穴中的成形材料来加压,整体均等地缩径而将柱塞紧固。

主权项:1.一种轻金属射出成形机,其特征在于:具备:射出缸,具有填充有包含轻金属的成形材料的射出室;密封缸,具有开口;柱塞,贯通所述开口,在所述射出室内往复移动而射出所述成形材料;以及密封机构,在所述开口与所述柱塞之间防止所述成形材料的漏出;并且所述密封机构包含:第1环状体,设置于所述开口中,在所述第1环状体的内周面与所述柱塞的外周面之间形成第1间隙,且在所述第1间隙中将所述成形材料维持为半固化状态;第2环状体,所述第2环状体与所述第1环状体以侧面彼此接触的方式,沿着所述柱塞的移动方向而夹持于所述射出缸与所述第1环状体之间,从而设置于所述开口中,且具有遍及所述第2环状体的内周面的全周而形成的前侧内槽、以及在相对于所述前侧内槽而正交的方向上穿过所述第2环状体的所述内周面的多个前侧横穴;以及第3环状体,至少一部分以能够在所述柱塞的直径方向上变形的方式收纳于所述前侧内槽中,借由流入至所述前侧横穴中的所述成形材料来加压,整体均等地缩径而将所述柱塞紧固。

全文数据:轻金属射出成形机技术领域本发明涉及一种由柱塞来射出包含轻金属的成形材料的轻金属射出成形机。本发明尤其涉及一种具备由成形材料自身来密封的柱塞的密封机构的轻金属射出成形机。背景技术已知如下的射出成形机,其将供给至射出缸内的成形材料由柱塞挤出而射出至模具的模穴空间中。在射出缸的前端侧设置喷嘴,且在射出缸的后端侧设置具有开口的密封缸。柱塞是贯通开口而设置,且沿着射出缸的中心轴线,以反复前进及后退的方式往复移动。为了使柱塞顺滑地移动,而要求在射出缸的内周面与柱塞的外周面之间存在微小的间隙。供给至射出缸内的成形材料在熔融的状态下具有流动性。因此,若柱塞前进,则在形成于射出缸内的射出室中所填充的成形材料被压缩。然后,成形材料挤出至射出缸与柱塞的间隙中。成形材料到达柱塞所贯通的开口。设置于开口与柱塞之间的密封件阻止成形材料漏出至射出缸之外。在成形材料为如铝合金之类的轻金属的情况下,熔融的轻金属与熔融的树脂相比,粘性低且流动性高,因此成形材料容易渗透至密封件与柱塞之间。因此,难以利用如O型环之类的一般的垫圈将开口密封。若欲更提高密封件的防漏性,则密封阻抗增大,无法确保所要求的柱塞的滑动性。专利文献1公开了具备柱塞的密封机构的轻金属射出成形机,所述柱塞的密封机构是在柱塞的外周面与缸的内周面的间隙中设置剖面为直角三角形的一对圆环状密封件而成。一体化的一对圆环状的密封件因流入密封件的熔融的轻金属即成形材料的压力而在柱塞的直径方向上变形。通过密封件的变形阻止成形材料的流出。另外,专利文献1的发明可利用加热器及冷却通道来调整成形材料的温度,阻止成形材料的固化。专利文献2公开了在射出缸的内周或者柱塞的外周形成有环状槽的轻金属射出成形机。从射出室中向柱塞的外周面流出的熔融的轻金属即成形材料导入环状槽中。通过将环状槽中的成形材料冷却至既定的温度,维持为液体与固体之间的所谓半固化状态,则成形材料自身将柱塞密封。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2007-268542号公报[专利文献2]国际公开2004-18130号小册子发明内容[发明所欲解决的问题]近年来,一些成形品在射出成形中需要先进的成形条件。例如,对于轻金属制的成形品的薄型化的要求提高。成形品的壁厚变得越薄,则存在所要求的射出速度变得越快,射出压力的峰值压力变得越大的倾向。若峰值压力变大,则由射出室内的成形材料所引起的压力也变大,流出至射出缸的后端侧的成形材料对柱塞的密封机构造成的负荷也增大。在借由从成形材料流出的方向施加的压力,将一对圆环状的密封件在柱塞的圆周方向上相互错开,使密封件整体变形的情况下,因为设计上的限制而难以适度地调整密封件将柱塞紧固的力。实质上,根据成形材料的特性,无法以兼顾柱塞的防漏性及滑动性的方式来制作密封件。结果,射出压力的峰值压力变得越高,越难以阻止成形材料的漏出,柱塞的顺滑移动也受损。在利用半固化状态的成形材料来防漏的情况下,对于负荷的耐性存在极限。可通过使射出缸与柱塞的间隙的周围的温度更低,使流出至射出缸的后端侧的成形材料的流动性下降,来提高防漏性。然而,温度管理相当困难,存在成形材料固化而阻碍柱塞的移动的顾虑。本发明鉴于所述课题,目的在于提供一种具备经改良的密封机构的轻金属射出成形机,所述密封机构是由包含轻金属的成形材料自身所密封的柱塞的密封机构,且在射出压力的峰值压力比较大的射出成形中,不仅可确保柱塞的顺滑的移动,而且可确实地阻止成形材料的漏出。可通过本发明的实施方式的具体说明,来说明本发明获得的若干益处。[解决问题的技术手段]本发明的轻金属射出成形机具备:射出缸,具有填充有包含轻金属的成形材料的射出室;密封缸,具有开口;柱塞,贯通开口,在射出室内往复移动而射出成形材料;以及密封机构,在开口与柱塞之间防止成形材料的漏出;而且密封机构包含:第1环状体,设置于开口中,在内周面与柱塞的外周面之间形成第1间隙,且在第1间隙中将成形材料维持为半固化状态;第2环状体,第2环状体与第1环状体以侧面彼此接触的方式,沿着柱塞的移动方向,夹持于射出缸与第1环状体之间而设置于开口中,且具有遍及第2环状体的内周面的全周而形成的前侧内槽以及在相对于前侧内槽而正交的方向上穿过第2环状体的内周面的多个前侧横穴;以及第3环状体,至少一部分是以可在柱塞的直径方向上变形的方式收纳于前侧内槽中,借由流入前侧横穴中的成形材料来加压,整体均等地缩径而将柱塞紧固。[发明的效果]依据本发明,当射出压力比较小时,主要利用第1环状体与柱塞的间隙中的半固化状态的成形材料来将开口与柱塞之间密封。由于密封件所受到的负荷比较小,故而不仅能够充分阻止成形材料的漏出,而且可抑制柱塞的滑动阻抗的增大。其结果为,密封件的损耗少,可减少能量的损失。当射出压力成为既定的值以上时,即,通常在射出压力达到峰值压力的前后的短的既定期间,由流入第2环状体的多个横穴中的熔融的成形材料所引起的加压力成为最大,第3环状体是以与所述加压力相应的紧固力来将柱塞紧固。因此,仅限于在柱塞的移动距离少、对密封件施加的负荷成为最大的所述既定期间中,使密封阻抗增大。因此,不仅能够确实地阻止成形材料的漏出,而且可将对柱塞的移动造成的影响抑制为小。其结果为,密封件的损耗少,可减少能量的损失。附图说明图1是表示本发明的轻金属射出成形机的概要的图。图2是表示本发明的轻金属射出成形机的柱塞的密封机构的图。图3是图2所示的密封机构的剖面图。图4是表示本发明的轻金属射出成形机的柱塞的密封机构的另一实施方式的图。具体实施方式图1表示本发明的适用轻金属射出成形机的实施方式。图1是将具备熔融单元2及射出缸10的射出单元3以剖面表示。图1中,在设置有喷嘴4的射出缸10的长度方向的一端侧设为射出缸10的前端侧。也即,将附图的左侧设为射出缸10的前端侧。将附图的右侧设为射出缸10的后端侧。另外,将附图近前侧设为射出成形机的前面,将其相反侧设为背面。轻金属射出成形机主要是包含熔融单元2、射出单元3及未图示的合模装置而成。熔融单元2只要可将成形材料熔融,则可采用各种构成,并不限定于图1中所图示的构成。在射出缸10的后端侧设置有具有开口20A的密封缸20。密封缸20与射出缸1010同轴设置。开口20A具有出入口的功能,用以将柱塞30插入射出缸10中且可往复移动的方式来安装。即,本发明的轻金属射出成形机是借由柱塞30来射出成形材料,所述柱塞30是贯通开口20A而设置,且沿着射出缸10的中心轴线O而往复移动。此外,射出缸10及密封缸20可构成为一体,也可以可分离的方式来构成。本发明中,轻金属是指比重为4.5以下的金属、或者以此金属作为主成分的合金。特别是作为成形材料而适当的轻金属例如已知:在日本工业标准中规定为ADC12的含铜的模铸用铝合金、或者在日本工业标准中规定为AZ91D的含铝的模铸用镁合金。此外,成形材料可根据熔融单元2的构成,来使用铸锭ingot、钢坯billet、芯片chip等各种形状的材料。轻金属射出成形机具备:喷嘴4、多个带式加热器5及接头6。喷嘴4设置于射出缸10的前端侧。多个带式加热器5是如图1所示,在熔融单元2、喷嘴4、接头6及射出缸10上分别设置必要数量。接头6将熔融单元2与射出缸10连接。在熔融单元2中熔融的成形材料通过接头6而送出至射出缸10的射出室10A中。射出时,利用止回装置7来闭塞接头6的流道。止回装置7例如设置于熔融单元2上,也可设置于接头6或者射出单元3上。因此,若柱塞30前进,则射出室10A缩小,供给至射出室10A内的熔融的成形材料被压缩。于是,成形材料从喷嘴4中射出。此时,少量的成形材料流出至射出缸10的内周面与柱塞30的外周面的间隙中,挤出至射出缸10的后端侧。射出单元3是包含射出缸10、密封缸20、柱塞30及驱动装置40而成。驱动装置40例如是借由双作用油压缸,使柱塞30沿着射出缸10的中心轴线O而移动的机构。在射出缸10内的前端侧,借由柱塞30来形成射出室10A。在射出缸10的后端侧,设置具有开口20A的密封缸20。柱塞30是以贯通开口20A的方式来设置。射出单元3具备柱塞30的密封机构8。密封机构8基本上是通过使设置于开口20A中的环状密封件8A的内周面与柱塞30的外周面的间隙中介隔存在半固化状态的包含轻金属的成形材料,而将开口20A与柱塞30之间密封。本发明中,所谓半固化状态,是指熔融的液化的金属在此金属固有的既定温度范围内冷却的过程中,凝固而转变为固化的状态之前的过渡状态,是与液体相比而言具有粘性且流动性低的状态。关于成为半固化状态的既定温度范围,例如在铝合金ADC12的情况下约为515℃~582℃,在镁合金AZ91D的情况下约为468℃~598℃。特别是本发明的密封机构8,在射出时柱塞30前进而射出压力上升,随之,环状密封件8A变形,整体均等地缩径而将柱塞30紧固。在一般的成形条件下,柱塞30的驱动在由速度控制切换为压力控制的VP切换前后,射出压力达到峰值压力。因此,当射出压力成为既定的值以上时,优选为仅在VP切换前后的短的既定期间,使环状密封件8A变形而将柱塞30紧固。如此一来,将环状密封件8A的内周面与柱塞30的外周面的间隙加以填埋,将开口20A与柱塞30之间密封。图2表示本发明的适用密封机构8的实施方式。图2表示在从射出成形机的正面看的密封机构8中,沿着射出缸10的中心轴线O而垂直切断时的上侧的剖面。图3表示从图2所示的射出缸10的后端方向看的环状密封件8A的A-A剖面。图2所示的实施方式的密封机构8包含环状密封件8A及按压体8B。环状密封件8A具有第1环状体81、第2环状体82及第3环状体83。本发明中,在第1环状体81、第2环状体82以及第3环状体83中,将外侧的面即与密封缸20对向的面称为外周面,将内侧的面即与柱塞30对向的面称为内周面,且将图2左右方向的端面称为侧面。另外,将图2中的第1环状体81、第2环状体82以及第3环状体83的左右方向的长度称为宽度,将上下方向的长度称为厚度。实施方式的环状密封件8A具有密封功能以及导引功能,即,主要通过第1环状体81及第3环状体83而防止开口20A与柱塞30之间的漏出,并且引导柱塞30的顺滑移动。按压体8B是以将具有第1环状体81、第2环状体82及第3环状体83的环状密封件8A挤压于射出缸10的抵接面10B上的方式,将环状密封件8A安装固定于开口20A内。在按压体8B的内部,形成包含未图示的冷却装置的温度管理系统中的冷却介质的流道8C。按压体8B实质上成为冷却体,其将第1环状体81冷却至既定的温度范围,将后述的第1间隙δ1中的成形材料维持为半固化状态。由于冷却部位为高温,故而冷却介质优选为空气或者其他气体。第1环状体81设置于开口20A中。在第1环状体81的内周面与柱塞30的外周面之间形成第1间隙δ1。第1环状体81是通过在第1间隙δ1中将包含轻金属的成形材料维持为半固化状态,而实质上将开口20A与柱塞30之间密封。第1环状体81是以侧面与按压体8B的一侧面密接的方式来设置,借由按压体8B来冷却。因此,在第1间隙δ1中,可在比较短的时间内将成形材料的温度下降至既定的温度范围内。其结果为,第1间隙δ1中的成形材料维持半固化状态。可维持与成形材料的种类对应的半固化状态的适当的既定温度范围如上所述。第1间隙δ1的适当大小主要依存于成形材料的种类与体积、以及冷却方法。通常,在利用按压体8B将第1环状体81冷却的情况下,若第1间隙δ1的大小为0.10mm以上,则容易破损。另一方面,若第1间隙δ1的大小不满1μm,则第1间隙δ1中的成形材料容易固化。因此,第1间隙δ1的大小优选为0.03mm~0.06mm。在实施方式的环状密封件8A的情况下,将第1环状体81的宽度设为16mm,将第1间隙δ1的大小设为0.05mm。在第1环状体81的内周面形成有迷宫labyrinth81A。迷宫81A是在第1环状体81上,在沿着射出缸10的中心轴线O的方向上形成间隔设定间距的多个槽而成。迷宫81A是以与设置于轴承上的一般的迷宫密封件相同的方式,通过将介隔存在于第1间隙δ1中的成形材料的压力损失增大,来提高防漏性,而且减少第1环状体81与柱塞30之间的摩擦。第1环状体81的材质理想为不会由成形材料所溶损的材料,例如为添加有氧化物的耐热性的氧化锆陶瓷、所谓的稳定化氧化锆。第1环状体81只要对表面实施处理以防止成形材料,则可为金属制,例如可设为与柱塞30相同的材质。此外,包含内周面的射出缸10的内侧整个面是以表面由金属陶瓷cermet的溶射层10C所被覆,且不会由熔融的轻金属即成形材料所溶损的方式来保护。第2环状体82与第1环状体81以侧面彼此接触的方式,相对于射出缸10的中心轴线O而设置于同轴的方向。换言之,第2环状体82是沿着柱塞30的移动方向而夹持于射出缸10与第1环状体81之间,与第1环状体81并列设置于开口20A中。第2环状体82的材质与第1环状体81同样,例如为耐热性的氧化锆陶瓷。在第2环状体82的内周面,遍及所述全周而形成前侧内槽82A。另外,在第2环状体82的内周面,在相对于前侧内槽82A而正交的方向,换言之,在柱塞30的移动方向上穿过同一形状的多个前侧横穴82B。图2所示的实施方式中的第2环状体82中,以自第1环状体81侧的侧面看,均等地配置于圆周上的方式,设置有12个前侧横穴82B。多个带式加热器5将射出缸10加热至维持射出缸10内的成形材料的熔融状态的温度。射出缸10的热传达至射出缸10所接触的第2环状体82。另外,第2环状体82是借由按压体8B而与冷却的第1环状体81密接来设置,因此通过第1环状体81来间接地冷却。其结果为,通过第2环状体82的内周面与柱塞30的外周面之间的第2间隙δ2而流入前侧横穴82B中的熔融的成形材料的温度低于射出缸10与柱塞30的间隙中的熔融的成形材料的温度,且高于第1间隙δ1中的半固化状态的成形材料的温度。因此,从第2间隙δ2流入前侧横穴82B中的熔融的成形材料处于容易转变为半固化状态的状态。第2环状体82将第3环状体83定位而保持。第2环状体82是对第3环状体83加压,使其以在柱塞30的直径方向上收缩的方式而变形。因此,第2环状体82不具有将开口20A与柱塞30之间直接密封的功能。第2间隙δ2的大小会对从第3间隙δ3中漏出的熔融的成形材料的量及密封阻抗的大小造成影响,所述第3间隙δ3可形成于第3环状体83与柱塞30之间。第2间隙δ2越小,第2间隙δ2中的成形材料的压力下降幅度变得越大,因此在前侧横穴82B中,成形材料对第3环状体83施加的加压力变小。其结果为,第3环状体83对于柱塞30的紧固力变小,在第3间隙δ3中漏出的成形材料的量变得比较多,但密封阻抗变小。因此,有利的是,在从第3间隙δ3中漏出的熔融的成形材料不会使第1间隙δ1中的由半固化状态的成形材料形成的密封件破坏的范围内,第2间隙δ2的大小尽可能地减小,从而减小密封阻抗。具体而言,图2表示当柱塞30的直径为90mm时,具有第2间隙δ2成为0.05mm的内径的第2环状体82、以及宽度为7mm的第3环状体83。因此,实施方式的密封机构8在设计与制作比较容易的方面有利。此外,也可不设置第2间隙δ2,而设为从射出缸10与柱塞30之间的间隙中,直接向前侧内槽82A中流入成形材料的构成,但就上述原因而言,优选为设置既定大小的第2间隙δ2。密封机构8中,可更换环状密封件8A。因此,可预先准备如下套组,例如:具有将第2间隙δ2设为0.05mm的内径的第2环状体82、与宽度为7mm的第3环状体83的套组;以及具有将第2间隙δ2设为0.10mm的内径的第2环状体82、与宽度为6mm的第3环状体83的套组。第3环状体83是以可在柱塞30的直径方向上变形的方式,收纳于第2环状体82的前侧内槽82A中。仅当射出压力成为既定的值以上时,具体而言,仅在射出压力达到峰值压力时的既定短期间,利用第3环状体83进行密封。即,流入多个前侧横穴82B中的熔融的成形材料在直径方向上对第3环状体83加压。所述多个前侧横穴82B在第2环状体82的内周面,从侧面看均等地设置于圆周上。借此,第3环状体83整体均等地缩径而将柱塞30紧固。当射出压力小于既定的值时,第2环状体82的前侧横穴82B中的熔融的成形材料无法使第3环状体83变形,因此,第3环状体83在外观上与柱塞30的外周面接触。因此,第3环状体83与滑动面接触,且相对于滑动面而变形,故而在结构上,可视为一种机械密封件。第3环状体83是通过借由按压体8B而在射出缸10的抵接面10B的方向上挤出的第1环状体81,而与第2环状体82一起夹持于射出缸10与第1环状体81之间,从而设置于开口20A中。因此,在第1环状体81的侧面与第2环状体82的前侧内槽82A的侧面之间,第3环状体83被控制为在柱塞30的移动方向上不移动,并且不会从第3环状体83的侧面漏出成形材料。第3环状体83的材质是不会由熔融轻金属成形材料所溶损的材料,并且具有能够变形的柔性,以便在柱塞30的径向方向上扩展或缩小取决于柱塞30的直径而设定的既定长度。例如,相对于柱塞30的直径每1cm,预定量的既定长度增加约2μm-3μm。特别是为了使第3环状体83的紧固力稳定,理想为将柱塞30与第3环状体83的材质设为相同,或者是至少将第3环状体83的热膨胀系数设为与柱塞30的热膨胀系数基本上相同的材质。具体而言,例如,当将第3环状体83的材质为碳化硅陶瓷时,柱塞30的材质也为碳化硅陶瓷。另外,例如,当将第3环状体83的材质为在钢材上被覆有稳定化氧化锆的原材料时,柱塞30也使用相同的材料。第2环状体82的前侧内槽82A形成为比第3环状体83的厚度更深。因此,在第2环状体82的设置有前侧内槽82A的部分的内周面与第3环状体83的外周面之间形成第4间隙ε。第4间隙ε不仅容许第3环状体83在柱塞30的直径方向上变形,而且限制最大的扩大量,来防止第3环状体83的破损。第4间隙ε例如优选为0.06mm。第3环状体83的内径形成稍微小于柱塞30的直径。第3环状体83的内径相对于柱塞30的直径的每1mm而小2μm~3μm左右。实施方式的密封机构8中,例如当柱塞30的直径为90mm时,将第3环状体83的内径设为比90mm小20μm。因此,将第3环状体83安装于开口20A中时,以比初始的外形稍微扩大的方式使其变形而嵌装于柱塞30中。当借由20μm的过盈配合,将宽度为7mm且厚度为4mm的第3环状体83嵌装于直径为90mm的柱塞30中时的第3环状体83的初始形状的紧固力,是参照铁的杨氏模数来换算,整体为760kgf,由对柱塞30赋予的滑动阻抗所引起的负荷约为230kgf。所述数值是表示在成形材料不存在的状态下,不会对柱塞30的移动造成阻碍的程度的滑动阻抗。熔融的包含轻金属的成形材料与熔融的树脂相比,粘性相当低且流动性显著高,因此以缓缓渗透的方式进入第3环状体83与柱塞30之间,使具有可挠性且可变形的第3环状体83扩径。特别是当成形材料为粘性特别低的铝合金时,所述现象显著。若渗透至第3环状体83的内周面与柱塞30的外周面之间的成形材料将第3环状体83稍微扩展,则在第3环状体83与柱塞30之间形成由成形材料的薄膜所形成的第3间隙δ3,且成形材料在第3间隙δ3中流动。存在于第3间隙δ3中的熔融的成形材料的薄膜降低第3间隙δ3中的密封阻抗,提高柱塞30的滑动性。第3环状体83中,形成有与第1环状体81同样的迷宫83A,因此使第3间隙δ3中的成形材料产生压力损失,第3间隙δ3的熔融的成形材料不会破坏第1间隙δ1中的由半固化状态的成形材料所形成的密封件。若射出压力上升,则流入至形成于第2环状体82中的多个前侧横穴82B中的成形材料的压力也上升,对于第3环状体83,从其外周面侧在柱塞30的直径方向上加压。多个前侧横穴82B均等地配设于第2环状体82的侧面,因此,第3环状体83是以整体均等地在柱塞30的直径方向上收缩的方式变形。其结果为,第3环状体83是利用与前侧横穴82B中的成形材料的加压力相应的紧固力而将柱塞紧固。实施方式的密封机构8的环状密封件8A中的各环状体的尺寸是基于柱塞30的直径以及各环状体的材质等来适当决定。具体而言,图2及图3所示的实施方式的环状密封件8A是将第1间隙δ1与第2间隙δ2分别设计为0.05mm,将第1环状体81与第2环状体82的宽度L设为16mm。第1环状体81与第2环状体82的厚度T设为15mm。前侧横穴82B的高度H设为6mm。前侧横穴82B的底面侧曲面的半径R设为4mm。第3环状体83的宽度设为7mm。第3环状体83的厚度设为4mm。接着,对本发明的轻金属射出成形机中的密封机构8的动作进行说明。已经设为如下状态:供给由熔融单元2所熔融的成形材料,且成形材料通过射出缸10与柱塞30之间的微小间隙而到达环状密封件8A。第1间隙δ1中,在轻金属射出成形机的运转中,随时对按压体8B的流道8C供给冷却介质,成形材料冷却至既定的温度范围内而维持半固化状态。在第2间隙δ2与前侧横穴82B中,通过由射出缸10所传达的热来加热的成形材料流动。第1环状体81与第2环状体82由于侧面彼此密接而设置,故而第2间隙δ2中的成形材料的温度低于射出缸10内的成形材料的温度,且高于第1间隙δ1中的半固化状态的成形材料的温度。即,成形材料阶段性地降低温度而流出至第1间隙δ1中,因此在第1间隙δ1中容易转变为半固化状态。因此,实施方式中的密封机构8在密封件的温度管理比较容易的方面有利。特别是,与镁及镁合金相比,成形材料的成为半固化状态的既定温度范围狭窄,在铝及铝合金的情况下有效。第3环状体83的内周面与柱塞30的外周面最初完全接触,在两者之间不存在间隙,但粘性低的包含轻金属的成形材料一点一点地渗透至第3环状体83与柱塞30之间,使第3环状体83扩大而变形。其结果为,在第3环状体83与柱塞30之间形成第3间隙δ3。介隔存在于第3间隙δ3中的熔融的成形材料借由迷宫83A而压力下降,因此借由第1间隙δ1中的半固化状态的成形材料来简单地阻止漏出。介隔存在于第3间隙δ3中的成形材料由于形成薄膜而降低密封阻抗,故而柱塞30的滑动性提高,使移动顺滑。尤其是当成形材料为粘性低的铝或者铝合金时,借由密封阻抗的降低而带来的滑动性提高显著。因此,密封机构8不仅确实地防漏,而且减少密封件的磨耗与能量的损失。在射出步骤中,使柱塞30前进而在模具的模穴空间中填充大部分的成形材料后,通过柱塞30来进行施加既定压力的保压,挤入残留的成形材料,并且使成形品的品质稳定。填充时,射出室10A内的成形材料的压力仍然低,对环状密封件8A施加的负荷也小。因此,即便环状密封件8A中的密封阻抗小,也确实地阻止成形材料的漏出,而且,不妨碍柱塞30的高速移动。随着成形材料填充于模具中,射出室10A内的成形材料的压力也上升。特别是当欲使射出压力达到峰值压力时,射出室10A内的成形材料的压力也急剧上升。此时,从射出室10A中流出至射出缸10的后端侧的成形材料的流量增大,存在第2间隙δ2中的成形材料的压力超出介隔存在于第1间隙δ1中的半固化状态的成形材料的耐性极限的可能性。介隔存在于第2间隙δ2中的熔融的成形材料欲均等地流入多个前侧横穴82B中,其中所述多个前侧横穴82B在第2环状体82的内周面,沿着圆周而均等地配设,因此,前侧横穴82B中的成形材料的压力也上升,在缩径的方向上对第3环状体83加压。第3环状体83利用与成形材料的加压力相应的强紧固力而将柱塞30紧固,因此在第3环状体83与柱塞30之间,与机械性密封同样,暂时产生与加压力相应的密封阻抗,阻止成形材料的漏出。当射出压力成为既定的值以上时,具体而言,在射出压力达到峰值压力的VP切换前后的既定期间,由于柱塞30的移动距离少,故而即便密封阻抗暂时增大,对柱塞30的移动造成的不利影响也小。另一方面,由于使密封阻抗更强,故而介隔存在于第1间隙δ1中的半固化状态的轻金属成形材料的破坏得以避免。在保压的期间,射出室10A内的成形材料是以低于峰值压的压力来加压,因此,第2间隙δ2中的成形材料的压力也下降至一定的压力,以第3环状体83恢复为原本形状的方式使紧固力缓和。射出室10A内的成形材料的射出完毕后,止回装置7将接头6的流道开放,柱塞30后退,同时,下一射出步骤中的既定量的成形材料从熔融单元2中输送至射出室10A中。在射出室10A中,成形材料基本上未压缩,因此,存在于射出缸10的后端侧的成形材料也返回至开放的射出室10A中,第2间隙δ2中的成形材料的压力也下降。其结果为,以第3环状体83在柱塞30的直径方向上扩大的方式变形,使形状复原。图4表示本发明的适用密封机构8的另一实施方式。图4表示在从射出成形机的正面看时的密封机构中,从中心垂直切断时的上侧的剖面。图4中,对于与图2相同的构件或者具有相同功能的构件,标注与图2相同的符号且赋予相同的编号,省略详细说明。在图4所示的实施方式的密封机构8中,其中,不仅在第2环状体82中,而且在第1环状体81中也收纳第3环状体83。具体而言,在第1环状体81的内周面的射出缸10侧形成后侧内槽81B,且在后侧内槽81B中部分性地收纳第3环状体83。换言之,第1环状体81的后侧内槽81B与第2环状体82的前侧内槽82A成为一体而形成结合内槽,第3环状体83收纳于结合内槽中。图4所示的实施方式的密封机构8具有密封的功能及导引的功能,在功能上,与图2所示的密封机构8基本无差异。在第1环状体81及第2环状体82的设置有结合内槽的部分的内周面、与第3环状体83的外周面之间,形成第4间隙ε。第4间隙ε容许第3环状体83的整体扩缩的变形,而且为了防止破损而限制扩大。在后侧内槽81B的侧面、与第3环状体83的侧面之间不存在间隙,且控制为在射出缸10的中心轴线O的方向上不移动。图4所示的实施方式的密封机构8中,要求维护的第3环状体83的装卸比较容易,具有提高作业性的优点。图4所示的密封机构8中,在第1环状体81的内周面,在相对于后侧内槽81B而正交的方向,换言之,在柱塞30的移动方向上穿过同一形状的多个后侧横穴81C。各后侧横穴81C设置有与设置于第2环状体82中的多个前侧横穴82B相同的数量。各后侧横穴81C从第1环状体81的侧面看,均等地配置于圆周上。而且,各后侧横穴81C分别与前侧横穴82B对向配置,各自与前侧横穴82B一体化,分别形成1个结合横穴。本发明的轻金属射出成形机在不脱离本发明的技术思想的范围内,并不限定于实施方式,虽已经具体示出若干例子,但可进行变形、取代、追加。或者,可与公知的技术加以组合来实施。例如,在将第1环状体81冷却的按压体8B中,可使用珀耳帖Peltier元件之类的冷却元件,来代替设置冷却介质的流道8C。

权利要求:1.一种轻金属射出成形机,其特征在于:具备:射出缸,具有填充有包含轻金属的成形材料的射出室;密封缸,具有开口;柱塞,贯通所述开口,在所述射出室内往复移动而射出所述成形材料;以及密封机构,在所述开口与所述柱塞之间防止所述成形材料的漏出;并且所述密封机构包含:第1环状体,设置于所述开口中,在所述第1环状体的内周面与所述柱塞的外周面之间形成第1间隙,且在所述第1间隙中将所述成形材料维持为半固化状态;第2环状体,所述第2环状体与所述第1环状体以侧面彼此接触的方式,沿着所述柱塞的移动方向而夹持于所述射出缸与所述第1环状体之间,从而设置于所述开口中,且具有遍及所述第2环状体的内周面的全周而形成的前侧内槽、以及在相对于所述前侧内槽而正交的方向上穿过所述第2环状体的所述内周面的多个前侧横穴;以及第3环状体,至少一部分以能够在所述柱塞的直径方向上变形的方式收纳于所述前侧内槽中,借由流入至所述前侧横穴中的所述成形材料来加压,整体均等地缩径而将所述柱塞紧固。2.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述密封机构还包含按压体,对所述第1环状体进行按压,将所述第1环状体、所述第2环状体以及所述第3环状体固定于所述开口中。3.根据权利要求2所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述按压体将所述第1环状体冷却至既定的温度范围,而将所述成形材料维持为半固化状态。4.根据权利要求3所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述按压体具有冷却介质所流通的流道。5.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述多个前侧横穴为同一形状。6.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:从所述第2环状体的侧面看,所述多个前侧横穴均等地配置于所述第2环状体的圆周上。7.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述第2环状体在所述第2环状体的内周面与所述柱塞的外周面之间形成第2间隙,且所述成形材料通过所述第2间隙而流入所述前侧横穴中。8.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述成形材料渗透至所述第3环状体的内周面与柱塞的外周面之间,且在所述第3环状体的内周面与柱塞的外周面之间形成第3间隙。9.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:在所述第2环状体的设置有所述前侧内槽的部分的内周面与所述第3环状体的外周面之间形成第4间隙。10.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:流入所述前侧横穴中的所述成形材料的温度低于所述射出缸与所述柱塞的间隙中的所述成形材料的温度,且高于所述第1间隙中的所述成形材料的温度。11.根据权利要求7所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述第2间隙中的所述成形材料的温度低于所述射出室内的所述成形材料的温度,且高于所述第1间隙中的成形材料的温度。12.根据权利要求1所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述第1环状体还具有遍及所述第1环状体的内周面的全周而形成的后侧内槽,所述后侧内槽与所述前侧内槽形成成为一体的结合内槽,且所述第3环状体收纳于所述结合内槽中。13.根据权利要求12所述的轻金属射出成形机,其特征在于:所述第1环状体还具有多个后侧横穴,所述多个后侧横穴在相对于所述后侧内槽而正交的方向上穿过所述第1环状体的所述内周面;并且所述多个后侧横穴与所述多个前侧横穴分别形成成为一体的结合横穴。14.根据权利要求12所述的轻金属射出成形机,其特征在于:在所述第1环状体以及所述第2环状体的设置有所述结合内槽的部分的内周面与所述第3环状体的外周面之间形成第4间隙。

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