[发明专利]用于金属型铸造工艺的模具及用该模具制造阻尼件的方法

说明书

本申请要求基于2006年6月26日提交的日本专利申请No.2006-175443的外国优先权，该申请通过援引而将其全部内容在此合并。

技术领域

本发明整体上涉及模具，该模具用于制造通过金属型铸造工艺形成的构件；并涉及该构件的制造方法。本发明还涉及制造阻尼件的模具，并且尤其涉及使用金属型铸造工艺制造阻尼件的方法。本发明适合用于制造例如硬盘驱动器(HDD)的阻尼件。尽管下面将结合用作HDD构件的阻尼件进行说明，但是本发明还可以应用于其它构件。

背景技术

随着近来因特网等的普及，日益需要提供便宜的、能记录包括静止和运动画面等大量信息的磁盘驱动器。高记录密度磁盘驱动器需要高精度的磁头定位性能。因此，需要精确地制造能减少振动和变形的、用于容置记录介质的壳体。环境友好特征也是很重要的，例如运行时的噪音降低以及在制造过程中有效地使用材料。

为了获得精确的形状，使用铝压铸来生产磁盘驱动器的壳体，以便与磁头驱动器等部件的线性膨胀系数一致。另外，还要通过给壳体连接加重件(振动阻尼件)来将壳体制造得比较重，通过抑制振动能量来降低噪音和振动。这一点例如可以参见日本专利申请No.2002-124072号公报。

由于铝的比重很低，只有2.7，因此阻尼件由例如比重较高的铁(其比重为7.9)、比重为7.9的不锈钢以及比重为8.3的黄铜等材料来制造。

由于黄铜具有高比重，因此用黄铜做阻尼件是有利的。然而，其材料成本高，而且需要防蚀处理。铁的可加工性不如黄铜，但材料成本较低。然而，与黄铜相比，铁要求更厚的防蚀处理，这会导致成本增加。另一方面，不锈钢不需要防蚀处理，但其材料成本高且可加工性差。

容易想到的以金属材料制作阻尼件的工艺包括使用压力机来冲压、熔模铸造、金属型铸造(包括压铸)等等。

磁盘驱动器需要在壳体里设置阻尼件，但壳体仅有有限的安装空间。因此，需要相对较厚的阻尼件来加大阻尼件的重量。对于冲压工艺而言，大尺寸和增加的厚度将会增大冲压机的尺寸，并且相对较大的材料边缘会引起较大的材料损失和成本增加。另外，对于冲压而言，难以在一整体构件上形成具有厚部和薄部的三维形状。

熔模铸造工艺是一种在制造阻尼件时会破坏模具的自毁型铸造，其过程复杂且耗时，因此这种工艺是昂贵的。可想到的加工工艺还有锻造、切削加工、烧结、树脂注塑成型等，但这些方法也各具优、缺点，例如要使用大型的加工设备、加工周期长以及材料成本较高。

图6示出了表明制造工艺、高比重材料以及成本比率之间关系的表格。除了上面的材料和制造工艺之外，图6还示出了金属型铸造工艺。从图6可以看到，就材料成本和生产率而言，金属型铸造工艺(在图6中标示为“锌压铸”)在这几种制造工艺中具有很好地平衡。而且，考虑到0.15的成本比率，金属型铸造工艺也是最经济的。

金属型铸造工艺是一种将熔融金属注入耐用模具的铸造方法；其中通过将熔融金属注入耐用模具并借助精细铸造面来批量生产精密铸件的方法又特别称为压铸。金属型铸造工艺主要有注入过程、料口切断过程以及表面处理过程。注入过程是从注入料口将熔融金属注入模具，并使金属冷却和固化的过程。切断过程将料口部从铸件上切下来。表面处理过程就是刷漆或电镀，以防止铸件表面产生表面腐蚀和微小尘埃。

现有技术包括：例如日本专利申请No.2005-313220和2002-124072号公报；Saburo kobayashi著，“压铸件模具的设计和制造(Design and Manufatureof Die cast Die)”，Nikkan kogyo Shinbun公司，1993年12月24日出版，图3.1。

适合金属型铸造工艺的高比重金属是黄铜和锌合金。黄铜的比重比锌合金高，但黄铜熔点太高以致于模具的耐用性差从而不适合用于批量生产。因此，本案的发明人研究了使用锌合金的金属型铸造工艺。

在这方面，日本专利申请No.2002-124072号公报在其第0019段中披露了“铜、锌和不锈钢的比重比用作基座12的铝高，从而适合作为阻尼件42的材料。另外，当阻尼件42由金属材料制造时，阻尼件42可以容易地通过例如铸造和锻造等众所周知的工艺来制造。铸造和锻造可以整体地制造阻尼件42。”因此，其披露了通过采用锌(Zn)的金属型铸造工艺来制造阻尼件的概念。