[發(fā)明專利]用于金屬型鑄造工藝的模具及用該模具制造阻尼件的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710103958.3
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101096047A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上田正則;諏訪雅哉
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會社
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22C9/08;G11B33/08
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張龍哺

本申請要求基于2006年6月26日提交的日本專利申請No.2006-175443的外國優(yōu)先權(quán)，該申請通過援引而將其全部內(nèi)容在此合并。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體上涉及模具，該模具用于制造通過金屬型鑄造工藝形成的構(gòu)件；并涉及該構(gòu)件的制造方法。本發(fā)明還涉及制造阻尼件的模具，并且尤其涉及使用金屬型鑄造工藝制造阻尼件的方法。本發(fā)明適合用于制造例如硬盤驅(qū)動器(HDD)的阻尼件。盡管下面將結(jié)合用作HDD構(gòu)件的阻尼件進(jìn)行說明，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于其它構(gòu)件。

背景技術(shù)

隨著近來因特網(wǎng)等的普及，日益需要提供便宜的、能記錄包括靜止和運(yùn)動畫面等大量信息的磁盤驅(qū)動器。高記錄密度磁盤驅(qū)動器需要高精度的磁頭定位性能。因此，需要精確地制造能減少振動和變形的、用于容置記錄介質(zhì)的殼體。環(huán)境友好特征也是很重要的，例如運(yùn)行時(shí)的噪音降低以及在制造過程中有效地使用材料。

為了獲得精確的形狀，使用鋁壓鑄來生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器的殼體，以便與磁頭驅(qū)動器等部件的線性膨脹系數(shù)一致。另外，還要通過給殼體連接加重件(振動阻尼件)來將殼體制造得比較重，通過抑制振動能量來降低噪音和振動。這一點(diǎn)例如可以參見日本專利申請No.2002-124072號公報(bào)。

由于鋁的比重很低，只有2.7，因此阻尼件由例如比重較高的鐵(其比重為7.9)、比重為7.9的不銹鋼以及比重為8.3的黃銅等材料來制造。

由于黃銅具有高比重，因此用黃銅做阻尼件是有利的。然而，其材料成本高，而且需要防蝕處理。鐵的可加工性不如黃銅，但材料成本較低。然而，與黃銅相比，鐵要求更厚的防蝕處理，這會導(dǎo)致成本增加。另一方面，不銹鋼不需要防蝕處理，但其材料成本高且可加工性差。

容易想到的以金屬材料制作阻尼件的工藝包括使用壓力機(jī)來沖壓、熔模鑄造、金屬型鑄造(包括壓鑄)等等。

磁盤驅(qū)動器需要在殼體里設(shè)置阻尼件，但殼體僅有有限的安裝空間。因此，需要相對較厚的阻尼件來加大阻尼件的重量。對于沖壓工藝而言，大尺寸和增加的厚度將會增大沖壓機(jī)的尺寸，并且相對較大的材料邊緣會引起較大的材料損失和成本增加。另外，對于沖壓而言，難以在一整體構(gòu)件上形成具有厚部和薄部的三維形狀。

熔模鑄造工藝是一種在制造阻尼件時(shí)會破壞模具的自毀型鑄造，其過程復(fù)雜且耗時(shí)，因此這種工藝是昂貴的。可想到的加工工藝還有鍛造、切削加工、燒結(jié)、樹脂注塑成型等，但這些方法也各具優(yōu)、缺點(diǎn)，例如要使用大型的加工設(shè)備、加工周期長以及材料成本較高。

圖6示出了表明制造工藝、高比重材料以及成本比率之間關(guān)系的表格。除了上面的材料和制造工藝之外，圖6還示出了金屬型鑄造工藝。從圖6可以看到，就材料成本和生產(chǎn)率而言，金屬型鑄造工藝(在圖6中標(biāo)示為“鋅壓鑄”)在這幾種制造工藝中具有很好地平衡。而且，考慮到0.15的成本比率，金屬型鑄造工藝也是最經(jīng)濟(jì)的。

金屬型鑄造工藝是一種將熔融金屬注入耐用模具的鑄造方法；其中通過將熔融金屬注入耐用模具并借助精細(xì)鑄造面來批量生產(chǎn)精密鑄件的方法又特別稱為壓鑄。金屬型鑄造工藝主要有注入過程、料口切斷過程以及表面處理過程。注入過程是從注入料口將熔融金屬注入模具，并使金屬冷卻和固化的過程。切斷過程將料口部從鑄件上切下來。表面處理過程就是刷漆或電鍍，以防止鑄件表面產(chǎn)生表面腐蝕和微小塵埃。

現(xiàn)有技術(shù)包括：例如日本專利申請No.2005-313220和2002-124072號公報(bào)；Saburo?kobayashi著，“壓鑄件模具的設(shè)計(jì)和制造(Design?and?Manufatureof?Die?cast?Die)”，Nikkan?kogyo?Shinbun公司，1993年12月24日出版，圖3.1。

適合金屬型鑄造工藝的高比重金屬是黃銅和鋅合金。黃銅的比重比鋅合金高，但黃銅熔點(diǎn)太高以致于模具的耐用性差從而不適合用于批量生產(chǎn)。因此，本案的發(fā)明人研究了使用鋅合金的金屬型鑄造工藝。

在這方面，日本專利申請No.2002-124072號公報(bào)在其第0019段中披露了“銅、鋅和不銹鋼的比重比用作基座12的鋁高，從而適合作為阻尼件42的材料。另外，當(dāng)阻尼件42由金屬材料制造時(shí)，阻尼件42可以容易地通過例如鑄造和鍛造等眾所周知的工藝來制造。鑄造和鍛造可以整體地制造阻尼件42。”因此，其披露了通過采用鋅(Zn)的金屬型鑄造工藝來制造阻尼件的概念。