JP2000094109A - ダイカスト用溶湯供給構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】湯口ブッシュとスリーブの損傷を受けやすい内
周面部分を独立して、交換可能な部品で形成して、この
交換部品を耐熱性、耐摩耗性に優れた材料で形成し、耐
久性能の優れ、低コストでダイカスト鋳造できるダイカ
スト用溶湯供給構造を提供する。 【解決手段】ダイカスト用溶湯供給構造を、ダイカスト
用の固定型５ａに保持された湯口ブッシュ９と、固定プ
ラテン３に保持されたスリーブ４との接合部分の内側
に、前記湯口ブッシュ９と前記スリーブ４の各プランジ
ャ穴９ｈ，４ｈに連通するプランジャ穴20ｈを有する交
換ブッシュ20を配設して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダイカスト鋳造装置
に使用するダイカスト用溶湯供給構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、通信機器、日用品、カメラなど
の部品製造に用いられているダイカスト鋳造装置の一つ
である横鋳込み型コールドチャンバーダイカスト鋳造装
置は、図３に示すように、ベッド２の上に設けた固定盤
（固定プラテン）３で円筒状のスリーブ40の中間部を支
持し、このスリーブ40の先端部（矢印Ａ側）を、固定型
（固定ダイス）５ａに嵌入された湯口ブッシュに当接し
て、この固定型５ａに前方から可動型（可動ダイス）５
ｂを衝合させて、これらの金型５ａ、５ｂの合面に鋳造
品の原形であるキャビテイ10を形成している。

【０００３】更に、図３及び図４に示すように、このス
リーブ40の固定盤３より突出した後方部分（矢印Ｂ側）
に溶湯を供給するための給湯口40ｂを開口し、この溶湯
をプランジャ穴40ｈに挿入したプランジャ８で押圧し
て、湯口ブッシュ９のブランジャ穴９ｈを経由して前記
キャビティ10内に射出して鋳造するように構成されてお
り、スリーブ40や湯口ブッシュ９は熱間用工具鋼のＳＫ
Ｄ−６１に窒化処理したもので作られていることが多
い。

【０００４】そして、このスリーブ40は、図４に示すよ
うに、ダイカスト鋳造の際に、溶湯を射出するためのプ
ランジャ穴40ｈが中心に貫通した筒状の本体40からな
り、この本体40のの後端側に、溶湯を注湯するための給
湯口40ｂが貫通してプランジャ穴40ｈに開口している。
また、このスリーブ40の固定は、前方部分のみが固定盤
３に支持され、後方部分は固定されない片持梁状態で固
定される。

【０００５】また、湯口ブッシュ90は、固定型５ａに嵌
入固定される円筒型形状の部品であり、冷却用の冷却水
通路９０ｗを円筒状の壁内に設けて形成され、冷却水通
路５ｗ経由で冷却水を循環している。このダイカスト鋳
造の材料としては、通常はアルミ合金が使用され、６４
０℃〜７５０℃に昇温された溶湯を、スリーブ40の給湯
口40ｂから、このスリーブ40の容量の約40％前後即ち約
30％〜50％の充填率で注入した後、この給湯口40ｂの近
傍に待機しているプランジャ８のピストン（チップ）８
ａをシリンダ７によりスリーブ40内に前進させて、溶湯
を加圧して固定型５ａの分流子５ｂを通じてキャビテイ
10内に高速・高圧で射出注入している。

【０００６】つまり、スリーブ40内に給湯した状態で
は、このスリーブ40の断面積の約半分以下に相当するス
リーブ40の下部に溶湯が充填され、これがプランジャ８
で押圧されて、固定盤３に拘束されている前方部分でス
リーブ40内一杯になって加圧されて、湯口ブッシュ90内
を通過して、金型５ａ、５ｂのキャビティ10内に射出さ
れるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この湯
口ブッシュ90のプランジャ穴90ｈは、溶湯で高温になる
上に、ピストン８ａが繰り返し高速で往復摺動し、大き
な圧力が繰り返し加わるので、この湯口ブッシュ90の内
周面は、摩耗したり、浸蝕されたりして損傷し、ガサガ
サの凹凸状態になる。

【０００８】そして、この湯口ブッシュ90の内周面が損
傷して凹凸状態が生じると、ピストン８ａの移動が円滑
に行なうことが出来なくなり、場合によってはカジリ付
きが発生して、溶湯を十分に加圧することができなり、
金型への供給圧力が低下して鋳造品の品質が低下した
り、更には、鋳造作業ができなくなる。また、ピストン
８ａ側も湯口ブッシュ90の荒れた内周面に接触すること
により、ピストン８ａが損傷を受けたり、湯口ブッシュ
90の凹凸面に形成されたバリなどを引き擦って往復摺動
するので、この湯口ブッシュ90に接合しているスリーブ
40の先端側部分も引っ掻き傷等が発生して損傷を受け
る。

【０００９】そのため、この湯口ブッシュ90とスリーブ
40とは消耗品扱いされ、ピストン８ａの摺動が円滑に行
なわれなくなると、その都度新品と交換されている。し
かしながら、これらの湯口ブッシュ90とスリーブ40は、
耐熱性や耐摩耗性に優れた高価な材料を使用しているた
め、この交換コストが嵩み、ダイカスト鋳造品の製造コ
ストが高くなるという問題がある。

【００１０】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、湯口ブッシュとスリー
ブの損傷を受けやすい内周面部分を独立して、交換可能
な部品で形成して、この交換部品を耐熱性、耐摩耗性に
優れた材料で形成し、耐久性能の優れ、低コストでダイ
カスト鋳造できるダイカスト用溶湯供給構造を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係るダイカスト用溶湯供給構造は、ダイカス
ト用の固定型に保持された湯口ブッシュと、固定プラテ
ンに保持されたスリーブとの接合部分の内側に、前記湯
口ブッシュと前記スリーブの各プランジャ穴に連通する
プランジャ穴を有する交換ブッシュを配設して構成され
る。

【００１２】この構成により、湯口ブッシュとスリーブ
の傷みやすい内周面部分を交換ブッシュで形成し、損傷
時には、この交換ブッシュだけを交換するので、湯口ブ
ッシュ及びスリーブ全体の交換が不要になり、ダイカス
ト鋳造品の製造コストがダウンする。また、摩耗しやす
い部分を交換ブッシュとして独立させるので、この部分
に耐熱性及び耐摩耗性に優れた高価な材料を使用して
も、使用材料が少量で済み安価に形成できる。

【００１３】この交換ブッシュの長手方向の略中央に鍔
部を設け、この前後をテーパーを有する円筒状、つま
り、外形が、円錐台の底を合わせた形状に形成すると、
この交換ブッシュと湯口ブッシュやスリーブとの嵌合を
円滑に行なうことができる。更に、前記交換ブッシュ
を、窒化珪素や酸化アルミニウム等のセラミック材料で
形成すると、これらのセラミック材料は耐熱性、耐摩耗
性に優れているので、交換ブッシュの寿命が伸び、コス
トは低減する。

【００１４】その上、窒化珪素や酸化アルミニウム等の
セラミック材料は熱伝導度が低くて保温性がよいので、
湯口ブッシュへの熱伝導量が少なくなり、湯口ブッシュ
の冷却効果が促進される。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。本発明に係るダイカスト用溶湯供給
構造を使用する横鋳込み型コールドチャンバーダイカス
ト鋳造装置１は、図３に示すように、ベッド２上に設け
た固定盤３に円筒状のスリーブ４を支持し、この固定盤
（固定プラテン）３の前部（矢印Ａ側）に固定型（固定
ダイス）５ａを、そしてこの固定型５ａの前部に可動型
（可動ダイス）５ｂを可動盤（移動プラテン）６で支持
している。

【００１６】そして、本発明に係るダイカスト用溶湯供
給構造は、図１に示すように、スリーブ４と湯口ブッシ
ュ９と交換ブッシュ20とから構成されている。この湯口
ブッシュ９は、プランジャ穴９ｈが中心を貫通する円筒
形状に形成し、スリーブ４と当接する側には、フランジ
９ｆと後述する交換ブッシュ20の鍔部４ｆが嵌合する溝
部を設け、その内周面には交換ブッシュ20が嵌挿される
テーパー部を設けて形成する。更に、側壁部内には冷却
用の冷却水通路９ｗを配置し、固定型５ａに嵌入した時
に、固定型５ａ側の冷却通路５ｗと連通して、この冷却
通路５ｗから供給される冷却水Ｗによって冷却されるよ
うに構成する。

【００１７】また、スリーブ４は、プランジャ穴４ｈが
中心を貫通する円筒形状に形成し、更に、湯口プランジ
ャ９と当接する側にはフランジ４ｆと後述する交換ブッ
シュ20の鍔部４ｆが嵌合する溝部を設け、その内周面
は、交換ブッシュ20が嵌挿されるテーパー部を設ける。
この後方部分（矢印Ｂ側）を貫通してプランジャ穴４ｈ
に開口する、溶湯を供給するための給湯口４ｂを設け
る。

【００１８】このスリーブ４や湯口ブッシュ９は熱間用
工具鋼のＳＫＤ−６１に窒化処理したもの等で製造する
ことができる。更に、この湯口ブッシュ５ｃとスリーブ
４との接合面の内周面側に交換ブッシュ20を設けてダイ
カスト用溶湯供給構造を構成する。この交換ブッシュ20
は、図２に示すように、中心にプランジャ穴20ｈを有
し、外側の長手方向の略中央に鍔部20ｆを形成する。そ
してこの鍔部20ｆの両側を先細りする円錐台状のテーパ
ー部20ａとテーパー部20ｂで形成する。

【００１９】また、この交換ブッシュ20の鍔部20ｆに
は、ネジ穴20ｃを設けて、取り外し時に、このネジ穴20
ｃに図示しない離脱用ボルトを螺合して更に回転するこ
とにより、湯口ブッシュ９をこの離脱用ボルトで押圧す
ることにより、このボルトを回転する力によって生じる
のネジの軸方向の力によって湯口ブッシュ９から交換ブ
ッシュ20を容易に離脱できるように構成する。

【００２０】つまり、交換ブッシュ20と湯口ブッシュ９
との接合面をテーパー面にしたので、離脱が困難になる
場合があるので、鍔部20ｆにネジ穴20ｃを設けて離脱用
ボルトで交換ブッシュ20をバックさせて抜く。この交換
ブッシュは、湯口ブッシュ９やスリーブ４等の材料より
も、更に耐熱性及び耐摩耗性に優れた材料で、即ち、窒
化珪素や酸化アルミニウム等のセラミック材料で形成す
る。

【００２１】そして、ダイカスト用溶湯供給構造は、湯
口ブッシュ９が固定型５ａに嵌合され、次に交換ブッシ
ュ20が湯口ブッシュ９のテーパー部に嵌挿され、さら
に、スリーブ４が湯口ブッシュ９に当接すると共に、交
換ブッシュ20を嵌合して配置され、その外側にアウター
スリーブ３ａを嵌合して、固定盤３に固定される。な
お、このスリーブ４の給湯口４ｂの部分は固定盤３より
突出して配置され、スリーブ４の後端には、シリンダ７
で駆動されるピストン８ａが挿入される。

【００２２】そして、図示しない溶融炉で溶融されたア
ルミ合金等の溶湯の所定量をスリーブ４の後部に設けた
給湯口４ｂから供給し、この溶湯を、ピストン８ａで押
圧することにより急速加圧して、スリーブ４のプランジ
ャ穴４ｈ、交換ブッシュ20のプランジャ穴20ｆ、湯口ブ
ッシュ９のブランジャ穴９ｈを経由して固定型５ａと可
動型５ｂとが衝合して両者の間に形成されるキャビティ
10内に高速で射出して鋳造するように構成する。

【００２３】そして、このキャビティ10に注入した溶湯
が冷却され固化した後に、可動型５ｂを固定型５ａより
離反させてダイカスト鋳造品を取り出す。る。以上のよ
うな構成のダイカスト用溶湯供給構造によれば、湯口ブ
ッシュ９とスリーブ４の傷みやすい内周面部分を交換可
能な部品である交換ブッシュ20で形成し交換可能にした
ので、損傷時には、この交換ブッシュ20だけを交換でき
る。そのため、湯口ブッシュ９及びスリーブ４の全体を
交換する必要が無くなるので、ダイカスト鋳造品の製造
コストをダウンできる。

【００２４】また、摩耗や損傷しやすい部分を交換ブッ
シュ20として独立して形成できるので、耐熱性及び耐摩
耗性に優れた高価な材料を使用しても、使用材料が少量
で済むので、湯口ブッシュ９やスリーブ４を安価に形成
できる。そして、この交換ブッシュ20を窒化珪素等のセ
ラミック材料で形成すると、窒化珪素等のセラミック材
料は熱伝導度が低いので、湯口ブッシュ９への熱伝導量
を少なくでき、湯口ブッシュ９の冷却水Ｗによる冷却効
果を促進できる。

【００２５】また、窒化珪素等のセラミック材料は熱伝
導度が低くて保温性がよいので、溶湯の温度低下が少な
くなるので、溶湯を高温のまま鋳型に注入でき、製品の
品質を向上できる。その上、窒化珪素等のセラミック材
料で形成された交換ブッシュは耐熱性、耐摩耗性に優れ
ているので、長期間使用でき、鋳造コストを低減でき
る。

【００２６】また、この交換ブッシュ20と湯口ブッシュ
９及びスリーブ４との接合面をテーパー形状にし、更に
鍔部20ｆを設けて割りリブにして簡単に分解できるよう
に形成したので、交換が容易に行なえる。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係るダイカスト用溶湯供給構造
によれば、湯口ブッシュとスリーブの傷みやすい内周面
部分を交換可能な部品である交換ブッシュで形成し、損
傷時には、この交換ブッシュだけを交換するので、湯口
ブッシュ及びスリーブ全体の交換が不要になり、ダイカ
スト鋳造品の製造コストをダウンできる。

【００２８】また、摩耗しやすい部分を交換ブッシュと
して独立して形成できるので、耐熱性及び耐摩耗性に優
れた高価な材料を使用しても、使用材料が少量で済むの
で、湯口ブッシュやスリーブを安価に形成でき、全体と
して安価で耐久性に優れたダイカスト用溶湯供給構造を
得ることができる。更に、この交換ブッシュを窒化珪素
等のセラミック材料で形成することにより、セラミック
材料は耐熱性、耐摩耗性に優れているので、この交換ブ
ッシュを長期間使用でき、鋳造コストを更に低減でき
る。

【００２９】その上、窒化珪素等のセラミック材料は熱
伝導度が低くて保温性がよいので、湯口ブッシュへの熱
伝導量を少なくでき、湯口ブッシュの冷却効果を促進で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイカスト用溶湯供給構造を示す
側断面図である。

【図２】本発明に係る交換スリーブの斜視図である。

【図３】ダイカスト鋳造装置を示す概略図である。

【図４】従来技術のダイカスト用溶湯供給構造を示す側
断面図である。

【符合の説明】

１ ダイカスト鋳造装置 ２ ベッド ３ 固定盤（固定プラテン） ３ａ アウタース
リーブ ４、40 スリーブ ４ｂ、40ｂ 給湯
口 ４ｆ、40ｆ フランジ ４ｈ、40ｈ プラ
ンジャ穴 ５ａ 固定型 ５ｂ 可動型 ５ｄ 分流子 ５ｗ 冷却水通路 ６ 可動盤（移動プラテン） ７ シリンダ装
置 ８ プランジャ ８ａ ピストン
（チップ） ９ 湯口ブッシュ ９ｈ プランジャ
穴 ９ｆ フランジ ９ｗ 冷却水通路 10 キャビティ 20 交換ブッシ
ュ 20ａ，20ｂ テーパー部 20ｃ ネジ穴 20ｆ 鍔部 20ｈ プランジャ
穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイカスト用の固定型に保持された湯口
   ブッシュと、固定プラテンに保持されたスリーブとの接
   合部分の内側に、前記湯口ブッシュと前記スリーブの各
   プランジャ穴に連通するプランジャ穴を有する交換ブッ
   シュを配設したことを特徴とするダイカスト用溶湯供給
   構造。
2. 【請求項２】 前記交換ブッシュを、窒化珪素等のセラ
   ミック材料で形成したことを特徴とする請求項１記載の
   ダイカスト用溶湯供給構造。