JP2000024766A - ダイカストマシンの射出方法および射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給湯口の内壁に付着した凝固片に基づく射出
スリーブへの給湯量の変化および凝固片の射出スリーブ
側への流入を防止する。 【解決手段】 プランジャチップ４１が給湯口３１を閉
塞する状態で、給湯管３３から給湯口３１へ向けて金属
溶湯３５の供給を開始する。金属溶湯が給湯管３３先端
の給湯口３１に至るまで給湯管３３内に充満したこと
を、給湯口３１近傍に設けた温度センサ５３による検出
温度と、あらかじめ設定されている前記充満時での温度
データとの一致により判断し、この一致を判断した後、
所定時間経過後に、プランジャチップ４１を後退させて
給湯口３１を開放し、射出スリーブ２７，２９内に規定
量の金属溶湯を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、射出スリーブの
途中に開口した給湯口より金属溶湯を供給するダイカス
トマシンの射出方法および射出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金型のキャビティに連通する射出スリー
ブの途中に開口した給湯口に給湯管が接続され、金属溶
湯を前記給湯管から給湯口を経て射出スリーブ内に供給
し、前記射出スリーブ内を前後進するプランジャチップ
の前進移動によって、前記射出スリーブ内の金属溶湯を
前記キャビティに圧入する形式のダイカストマシンとし
ては、例えば特開平９−１０３８６２号公報に開示され
ている。

【０００３】図１１〜図１６は、上記形式のダイカスト
マシンを示している。固定金型１と可動金型３との間に
はキャビティ５が形成され、各金型１，３の下部には、
半割形状の射出スリーブ７，９がそれぞれ装着されてい
る。射出スリーブ７，９内には、プランジャチップ１１
が上下方向に前後進移動可能に収容されるとともに、射
出スリーブ７の側部には、給湯口１３が開口し、この給
湯口１３に給湯管１５が接続されている。給湯管１５の
周囲には、図示しない炉内の金属溶湯を射出スリーブ
７，９内に送り込む電磁ポンプ１７が設けられている。

【０００４】また、上記したプランジャチップ１１は、
図１４に示すように、最前進位置にあるときでも給湯口
１３を閉塞可能なような軸長を有するもので、これによ
り給湯管１５内の金属溶湯の外気への接触を回避して、
金属溶湯の酸化および温度低下を防止するようにしてい
る。

【０００５】上記した構成において、まず図１１に示す
ように、プランジャチップ１１が給湯口１３を閉塞して
いる状態で型締めを行い、次に図１２に示すようにプラ
ンジャチップ１１を後退させて給湯口１３を開放する。
この状態で、図１３に示すように電磁ポンプ１７を作動
させて炉内の金属溶湯を給湯管１５を経て射出スリーブ
７，９内に供給する。

【０００６】次に、図１４に示すようにプランジャチッ
プ１１を前進させ、射出スリーブ７，９内の金属溶湯を
キャビティ５内に圧入充填する。製品冷却時間経過後
に、プランジャチップ１１を、図１５に示すように給湯
口１３を閉塞する状態を維持しつつ後退させた後、型開
きを行う。そして最後に、図１６に示すように、製品の
取り出しを行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来のダイカストマシンでは、図１４に示すようにプラン
ジャチップ１１により射出スリーブ７，９内の金属溶湯
をキャビティ５内に圧入した後は、給湯管内１５内の金
属溶湯の湯面は給湯口１３より下方に位置しているの
で、給湯口１３の内壁に付着した金属溶湯が、図１７に
拡大して示すように、凝固片１９となって付着するもの
となる。このため、この凝固片１９により給湯口１３の
通路断面積が実質的に減少し、特に電磁ポンプ１７によ
る給湯ではその作動時間によって給湯量を制御している
ことから、給湯量が変化し、常に一定の給湯量が得られ
ないという問題がある。また、上記付着した比較的大き
な凝固片が剥離して射出スリーブに流入すると、製品部
に凝固片が混入し、鋳造品としての品質低下を招く場合
がある。

【０００８】そこで、この発明は、給湯口の内壁に付着
した凝固片に基づく射出スリーブへの給湯量の変化およ
び、凝固片の射出スリーブ側への流入を防止することを
目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、金型のキャビティに連通する射
出スリーブの途中に開口した給湯口に給湯管が接続さ
れ、金属溶湯を前記給湯管から給湯口を経て射出スリー
ブ内に供給し、前記射出スリーブ内を前後進するプラン
ジャチップの前進移動によって前記射出スリーブ内の金
属溶湯を前記キャビティに圧入するダイカストマシンの
射出方法において、前記プランジャチップが前記給湯口
を閉塞する状態で前記給湯管から給湯口へ向けて金属溶
湯の供給を開始し、金属溶湯が給湯管先端の給湯口に至
るまで給湯管内に充満したことを、給湯口近傍に設けた
温度検出手段による検出温度データと、あらかじめ設定
されている前記充満時での温度データとの一致により判
断し、この各データ相互の一致により前記充満状態を判
断した後、所定時間経過後に、前記プランジャチップを
後退させて給湯口を開放し、前記射出スリーブ内に規定
量の金属溶湯を供給する射出方法としてある。

【００１０】上記したダイカストマシンの射出方法によ
れば、金属溶湯が給湯管先端の給湯口に至るまで給湯管
内に充満し、この充満状態が所定時間経過すると、給湯
口の内壁に付着している金属溶湯の凝固片が、金属溶湯
の熱により溶融する。

【００１１】請求項２の発明は、金型のキャビティに連
通し、途中に給湯口を備えた射出スリーブと、金属溶湯
が収容される炉と、この炉と前記射出スリーブの給湯口
とを接続する給湯管と、前記射出スリーブ内に前後進移
動可能に収容されるプランジャチップと、前記炉内の金
属溶湯を前記射出スリーブ側へ送り込む溶湯供給手段
と、前記給湯口近傍に設けた温度検出手段と、前記プラ
ンジャチップが前記給湯口を閉塞しかつ金属溶湯が給湯
管先端の給湯口に至るまで給湯管内に充満した状態で前
記温度検出手段により検出した温度データおよび、前記
充満時でのあらかじめ設定されている温度データを相互
に比較して、これら両データ相互が一致したときに、前
記充満状態であると判断し、所定時間後に前記プランジ
ャチップを給湯口を開放すべく後退させる制御手段とを
有する構成としてある。

【００１２】上記構成によれば、給湯管内に金属溶湯が
充満した状態で温度検出手段が給湯口近傍の温度を検出
し、この検出温度と前記充満時での温度データとが一致
したときに、上記充満状態であるとし、この状態から所
定時間経過することで、給湯口の内壁に付着している金
属溶湯の凝固片が、金属溶湯の熱により溶解し、その
後、プランジャチップを後退させて射出スリーブへの金
属溶湯の供給作業に備える。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２の発明構成に
おいて、プランジャチップの外表面には、断熱層が形成
されている。

【００１４】上記構成によれば、給湯管内に充満してい
る金属溶湯の射出プランジャへの熱伝導が抑制される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００１６】図１は、この発明の実施の一形態を示す横
型締・縦射出型ダイカストマシンの射出装置の断面図で
ある。固定金型２１と可動金型２３との間には、キャビ
ティ２５が形成され、各金型２１，２３の下部には半割
形状の射出スリーブ２７，２９がそれぞれ装着されてい
る。各射出スリーブ２７，２９は、下部が上記各金型２
１，２３から下方に突出しており、この突出した射出ス
リーブ２７の側部には給湯口３１が開口し、この給湯口
３１に給湯管３３の一端が接続されている。

【００１７】給湯管３３の他端は、アルミニウム合金な
どの金属溶湯３５が収容される炉３７に接続されてい
る。給湯管３３の周囲には溶湯供給手段としての電磁ポ
ンプ３９が設けられ、この電磁ポンプ３９が一定時間作
動することで、炉３７内の金属溶湯３５が規定量射出ス
リーブ２７，２９内に供給される。

【００１８】射出スリーブ２７，２９内には、プランジ
ャチップ４１が上下方向に前後進移動可能に収容されて
いる。このプランジャチップ４１は、最前進位置にある
ときであっても給湯口３１を閉塞可能なような軸長を有
するもので、これにより給湯管３３内の金属溶湯の外気
への接触を回避して、金属溶湯の酸化および温度低下を
防止するようにしている。

【００１９】射出スリーブ２７，２９の下方には、射出
シリンダ７４３が設置されている。射出シリンダ４３内
におけるピストン４５のピストンロッド４７は、上方に
向けて突出して設けられ、その先端に上記プランジャチ
ップ４１が連結されている。ピストンロッド４７の先端
付近には磁気スケール４９の上端部が固定されるととも
に、磁気スケール４９の側方には、ピストンロッド４７
とともに上下動する磁気スケール４９を検知するストロ
ークセンサ５１が設置されている。ストロークセンサ５
１が磁気スケール４９を検知することで、プランジャチ
ップ４１の上下方向の動作が制御される。

【００２０】図２は、給湯口３１周辺の拡大された断面
図で、図３は図２のＡ矢視図である。給湯口３１は、給
湯管３３における円形の通路３３ａと同径で通路３３ａ
に連続する円形の入口部３１ａと、プランジャチップ４
１側に位置し、入口部３１ａより大きな直径の拡径部と
なる円形の出口部３１ｂとを備えている。出口部３１ｂ
は、入口部３１ａに対し、下端部が同位置となるよう上
方に偏心している。そして、入口部３１ａの上部には、
切欠部３１ｃが形成されて、この上部にて入口部３１ａ
と出口部３１ｂとの段差を小さくしている。

【００２１】また、射出スリーブ２７の給湯口３１周囲
には環状の断熱溝２７ａが形成されている。上記切欠部
３１ｃ近傍の断熱溝２７ａが形成された部位には、給湯
口３１付近の温度を検出する温度検出手段としての温度
センサ５３が設置されている。温度センサ５３の検出値
はＡ／Ｄ変換器５５を経て制御手段としての制御回路５
７に入力される。制御回路５７は、入出力インタフェー
ス（Ｉ／Ｏ）５９、ＣＰＵ６１およびメモリ６３を備え
ている。

【００２２】温度センサ５３は、プランジャチップ４１
が給湯口３１を図４に示すように閉塞した状態で、給湯
管３３内が先端の給湯口３１に至るまで金属溶湯により
充満した状態での温度を検出し、この検出温度データが
ＣＰＵ６１に入力される。一方メモリ６３には、上記充
満時での温度データがあらかじめ記憶されている。ＣＰ
Ｕ６１は、前記温度センサ５３の検出データとメモリ６
３の記憶データとを比較し、両データ相互が一致したと
きに、給湯管３３内が金属溶湯により充満したと判断
し、この充満時から内蔵するタイマによって所定時間計
測後（通常２秒以下）に、プランジャチップ４１を下降
させるべく射出シリンダ４３に駆動信号を出力する。上
記温度データは、例えば金属溶湯がアルミニウム合金Ａ
ＤＣ１２の場合には約５７０°Ｋ、同ＡＣ４ＡＣの場合
には約６００°Ｋとする。

【００２３】また、上記給湯管３３の外壁にはヒータ６
５が設けられ、給湯管３３内の金属溶湯の保温を行って
いる。さらに、プランジャチップ４１の外表面には、断
熱層６７が形成されている。この断熱層６７は、射出ス
リーブ２７，２９およびプランジャチップ４１が、通常
は熱伝導率が３４Ｗ／ｍｋ（０．０８ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
ｅｃ・°Ｃ）の熱間ダイス鋼（ＳＫＤ６１）で構成され
る関係で、熱伝導率が１３Ｗ／ｍｋ（０．０３ｃａｌ／
ｃｍ・ｓｅｃ・°Ｃ以下の耐熱性物質で形成することが
望ましい。このような耐熱性物質としては、例えば熱伝
導率が９Ｗ／ｍｋ（０．０２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・°
Ｃ）のチタン合金セラミックスや、熱伝導率が１３Ｗ／
ｍｋ（０．０３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・°Ｃ）の硼化物
サーメットなどがある。

【００２４】次に、上記したダイカストマシンの射出装
置の動作を、図５〜図１０に基づき説明する。まず、図
５に示すように、可動金型２３を固定金型２１に接近移
動させて型締めを行う。このときプランジャチップ４１
は、その上端付近にて給湯口３１を閉塞した位置にあ
る。次に、電磁ポンプ３９を作動させて炉３７内の金属
溶湯３５を給湯管３３内に送り込み、図４および図６に
示すように、給湯管３３内をその先端の給湯口３１に至
るまで金属溶湯により充満させる。

【００２５】このとき温度センサ５３は、給湯口３１付
近の温度を検出しており、この検出データはＣＰＵ５７
に入力される。ここでＣＰＵ６１は、温度センサ５３の
検出温度データとメモリ６３に記憶されている温度デー
タとを比較し、両データ相互が一致した時点で、給湯管
３３内が金属溶湯で充満したと判断し、内蔵するタイマ
を起動する。タイマ起動後所定時間経過した後に、図７
に示すように、プランジャチップ４１を給湯口３１の直
下となるよう後退させる。プランジャチップ４１の後退
により給湯口３１が開放され、これにより電磁ポンプ３
９の作用を受けている給湯管３３内の金属溶湯は、射出
スリーブ２７，２９内に供給される。

【００２６】給湯口３１が閉塞され給湯管３３内が金属
溶湯で充満した状態が所定時間保持されることで、給湯
口３１の内壁に、前記図１７に示したような金属溶湯の
凝固片が付着していても、凝固片は金属溶湯の熱により
再溶解もしくは微細化する。ここで、給湯管３３はヒー
タ６５によって保温されるとともに、プランジャチップ
４１の外表面が断熱層６７で被覆され、さらに給湯口３
１の周囲には断熱溝２７ａが形成されているので、給湯
管３３内に充満している金属溶湯は、より高温に保持さ
れ、上記凝固片の再溶解が確実になされる。

【００２７】凝固片が例え微細化された状態で残ったと
しても、射出スリーブ２７，２９内では溶解され、この
ため射出スリーブ２７，２９内での金属溶湯は、凝固片
の存在しない清浄なものとなる。また、凝固片の再溶解
により、給湯口３１の通路断面積が狭くなるようなこと
はなく、このため一定時間作動する電磁ポンプ３９によ
る金属溶湯の射出スリーブ２７，２９への給湯量は、常
に一定となる。

【００２８】次に、図８に示すように射出プランジャ４
１を上昇させ、清浄かつ一定量の金属溶湯をキャビティ
２５内に圧入充填する。上記図８は、プランジャチップ
４１が最前進位置まで前進した状態を示しており、この
とき給湯口３１はプランジャチップ４１によって閉塞さ
れたままとなっている。これにより給湯管３３内の金属
溶湯は、外気に晒されることがなく、酸化皮膜などの発
生が回避される。

【００２９】図８の状態で、所定の充填保持時間が経過
すると、図９に示すように、プランジャチップ４１を、
給湯口３１を閉塞する状態を維持したまま後退させ、型
開きを行う。型開き後に、製品６９の取り出しを行っ
て、図１０のように鋳造作業の１サイクルが終了し、図
５の型締め動作に備える。

【００３０】このようにして製造された製品６９は、清
浄かつ一定量の金属溶湯が使用されているので、高強
度、高品質な鋳造品となる。また、上記した射出方法で
は、型締め後直ちに給湯を開始し、２秒以下という短い
所定時間経過後に、プランジャチップ４１を後退させな
がら射出スリーブ２７，２９への給湯を続けるため、従
来に比べて生産サイクルを短縮化できるという利点もあ
る。

【００３１】なお、上記実施の形態では、プランジャチ
ップ４１が図８に示す最前進位置で給湯口３１を閉塞す
る軸長を備えるものとしているが、この最前進位置で給
湯口３１を閉塞しない軸長の短いプランジャチップを使
用してもよい。また、溶湯供給手段として、電磁ポンプ
３９に代えて、メカニカルポンプやエアを利用したポン
プを使用してもよい。さらに、この発明は、横射出型の
ダイカストマシンにも適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１の発
明または請求項２の発明によれば、金属溶湯が給湯管先
端の給湯口に至るまで給湯管内に充満し、この状態が所
定時間経過すると、給湯口の内壁に付着している金属溶
湯の凝固片が、金属溶湯の熱により溶融もしくは微細化
して給湯口内壁から除去されるので、凝固片の付着によ
る給湯口の通路断面積の変化を回避でき、常に一定量の
金属溶湯を射出スリーブへ供給することができる。ま
た、凝固片の溶解によって射出スリーブへは凝固片の流
入が回避でき、例え微細化された凝固片が流入したとし
ても、射出スリーブ内にて溶解するので、製品内への凝
固片の混入を確実に避けることができ、高強度、高品質
の鋳造品を得ることができる。

【００３３】請求項３の発明によれば、プランジャチッ
プの外表面には、断熱層が形成されているので、給湯管
内に充満している金属溶湯は、射出プランジャへの熱伝
導が抑制されてより高温に維持でき、凝固片の溶解をよ
り確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態を示す横型締・縦射出
型ダイカストマシンの射出装置の断面図である。

【図２】図１における給湯口周辺の拡大された断面図で
ある。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】図２の状態から給湯管内に金属溶湯を充満させ
た状態を示す断面図である。

【図５】図１のダイカストマシンにおいて型締めを行っ
ている状態を示す動作説明図である。

【図６】図５の状態から給湯を開始している状態を示す
動作説明図である。

【図７】図６の状態からプランジャチップを後退させて
金属溶湯を射出スリーブへ供給している状態を示す動作
説明図である。

【図８】図７の状態から金属溶湯をキャビティに充填し
ている状態を示す動作説明図である。

【図９】図８の状態からプランジャチップを後退させて
型開きを行っている状態を示す動作説明図である。

【図１０】図９の状態から製品が取り出された状態を示
す動作説明図である。

【図１１】従来例に係わるダイカストマシンにおいて型
締めを行っている状態を示す動作説明図である。

【図１２】図１１の状態からプランジャチップが後退し
ている状態を示す動作説明図である。

【図１３】図１２の状態から金属溶湯を射出スリーブへ
供給している状態を示す動作説明図である。

【図１４】図１３の状態から金属溶湯をキャビティに充
填している状態を示す動作説明図である。

【図１５】図１４の状態からプランジャチップを後退さ
せて型開きを行っている状態を示す動作説明図である。

【図１６】図１５の状態から製品が取り出された状態を
示す動作説明図である。

【図１７】図１２における給湯口周辺の拡大された断面
図である。

【符号の説明】

２１ 固定金型 ２３ 可動金型 ２５ キャビティ ２７，２９ 射出スリーブ ３１ 給湯口 ３３ 給湯管 ３７ 炉 ３９ 電磁ポンプ（溶湯供給手段） ４１ プランジャチップ ５３ 温度センサ（温度検出手段） ５７ 制御回路（制御手段） ６７ 断熱層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のキャビティに連通する射出スリー
   ブの途中に開口した給湯口に給湯管が接続され、金属溶
   湯を前記給湯管から給湯口を経て射出スリーブ内に供給
   し、前記射出スリーブ内を前後進するプランジャチップ
   の前進移動によって前記射出スリーブ内の金属溶湯を前
   記キャビティに圧入するダイカストマシンの射出方法に
   おいて、前記プランジャチップが前記給湯口を閉塞する
   状態で前記給湯管から給湯口へ向けて金属溶湯の供給を
   開始し、金属溶湯が給湯管先端の給湯口に至るまで給湯
   管内に充満したことを、給湯口近傍に設けた温度検出手
   段による検出温度データと、あらかじめ設定されている
   前記充満時での温度データとの一致により判断し、この
   各データ相互の一致により前記充満状態を判断した後、
   所定時間経過後に、前記プランジャチップを後退させて
   給湯口を開放し、前記射出スリーブ内に規定量の金属溶
   湯を供給することを特徴とするダイカストマシンの射出
   方法。
2. 【請求項２】 金型のキャビティに連通し、途中に給湯
   口を備えた射出スリーブと、金属溶湯が収容される炉
   と、この炉と前記射出スリーブの給湯口とを接続する給
   湯管と、前記射出スリーブ内に前後進移動可能に収容さ
   れるプランジャチップと、前記炉内の金属溶湯を前記射
   出スリーブ側へ送り込む溶湯供給手段と、前記給湯口近
   傍に設けた温度検出手段と、前記プランジャチップが前
   記給湯口を閉塞しかつ金属溶湯が給湯管先端の給湯口に
   至るまで給湯管内に充満した状態で前記温度検出手段に
   より検出した温度データおよび、前記充満時でのあらか
   じめ設定されている温度データを相互に比較して、これ
   ら両データ相互が一致したときに、前記充満状態である
   と判断し、所定時間後に前記プランジャチップを給湯口
   を開放すべく後退させる制御手段とを有することを特徴
   とするダイカストマシンの射出装置。
3. 【請求項３】 プランジャチップの外表面には、断熱層
   が形成されていることを特徴とする請求項２記載のダイ
   カストマシンの射出装置。