JP2000141008A - ダイカストマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 標準品の金属製射出スリーブが利用可能なホ
ットスリーブ法を実現し、以って、ダイカストマシンの
ランニングコストの上昇を抑止すること。 【解決手段】 型締めされた金型のキャビティ内に、射
出スリーブ内を前進するプランジャチップによって溶湯
を射出・充填するようにしたダイカストマシンにおい
て、射出スリーブが内装される加熱スリーブブッシュを
固定ダイプレートに取り付けて、この加熱スリーブブッ
シュに射出スリーブを加熱するためのヒータを内蔵さ
せ、かつ、加熱スリーブブッシュにおける固定ダイプレ
ート側に、例えば多数の空気穴によって形成される断熱
層を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出メカニズムと
して射出スリーブ内を前後進するプランジャチップをも
つダイカストマシンに係り、特に、射出スリーブを加熱
するための加熱部材を有するダイカストマシンに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】コールドチャンバ式のダイカストマシン
においては、周知のように、１ショット毎に溶解炉から
ラドル（Ladle ）で汲み取った溶湯を射出スリーブ内に
注ぎ込み、射出シリンダ（油圧シリンダ）によってプラ
ンジャチップを射出スリーブ内で前進駆動することによ
り、型締めされた金型のキャビティ（鋳造品形成用空
間）に溶湯を射出・充填するようになっている。

【０００３】このようなダイカストマシンにおいて、射
出スリーブを加熱しない構成をとる通常のマシンでは、
注湯後の迅速な射出制御が必要で、かような配慮を払っ
ても、時として破断チル層（射出スリーブ内の凝固層の
破砕片）が製品に混入して、製品品質を著しく低下させ
る虞がある。

【０００４】そこで、射出スリーブにバンドヒータを巻
回したり、射出スリーブをセラミック製とすることなど
によって、鋳造時には射出スリーブの温度を約４００℃
に保って、破断チル層の製品への混入を防止するように
した、いわゆるホットスリーブ法が一部のマシンに適用
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したホ
ットスリーブ法において、射出スリーブにバンドヒータ
を巻回する構成をとった場合には、射出スリーブの構成
が複雑化しコストアップにつながり、また、バンドヒー
タからの発熱が固定ダイプレート側に吸収されて、加熱
効率が悪いという問題がある。一方、射出スリーブをセ
ラミック製とする構成とした場合には、破損が多発し、
また、金属製の射出スリーブに較べて非常に割高なもの
となるという問題がある。

【０００６】さらに、ダイカストマシンにおいては射出
スリーブは消耗品であるため（５万ショット程度で交換
が必要な部材であるため）、射出スリーブにバンドヒー
タを巻回する構成あるいは射出スリーブをセラミック製
とする構成の何れの場合であっても、バンドヒータのな
い一般の金属製の射出スリーブ（以下、これをコールド
スリーブと呼称する）に較べて割高であるため、ランニ
ングコストが高くなるという問題がある。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、標準品のコールドスリーブ
（射出スリーブ）が利用可能なホットスリーブ法を実現
し、以って、ダイカストマシンのランニングコストの上
昇を抑止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、型締めされた金型のキャビティ内に、射
出スリーブ内を前進するプランジャチップによって溶湯
を射出・充填するようにしたダイカストマシンにおい
て、射出スリーブが内装される加熱スリーブブッシュを
固定ダイプレートに取り付けて、この加熱スリーブブッ
シュに射出スリーブを加熱するためのヒータを内蔵さ
せ、かつ、加熱スリーブブッシュの円筒部における固定
ダイプレート側に、例えば多数の空気穴によって形成さ
れる断熱層を設けた、構成をとる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。図１は、本発明の１実施形態に係
るダイカストマシンにおける射出スリーブの周辺構造を
示す要部断面図である。

【００１０】図１において、１は固定ダイプレート、２
は固定ダイプレート１に取り付けられた固定側金型、３
は固定ダイプレート１に取り付けられた加熱スリーブブ
ッシュ、４は加熱スリーブブッシュ３を介して固定ダイ
プレート１に取り付けられた射出スリーブ、５は射出ス
リーブ４内を前後進可能とされたプランジャチップ、６
は射出スリーブ４の溶湯供給口、７は加熱スリーブブッ
シュ３に内蔵されたカートリッジヒータ、８は加熱スリ
ーブブッシュ３に穿設された空気穴である。

【００１１】ここで、図１では図示していないが、固定
側金型２には射出スリーブ４と連通する溶湯通路が形成
されており、型締め状態において図示せぬ可動側金型と
固定側金型２とで形成されるキャビティに、上記溶湯通
路が連通するようになっている。そして、１ショット毎
に溶解炉からラドルで汲み取った溶湯を射出スリーブ４
内に注ぎ込み、図示せぬ射出シリンダによってプランジ
ャチップ５を射出スリーブ４内で前進駆動することによ
り、型締めされた金型のキャビティ内に溶湯が射出・充
填されるようになっている。

【００１２】図１に示すように、加熱スリーブブッシュ
３にはフランジ部９が形成されており、このフランジ部
９を抜け止め部として、加熱スリーブブッシュ３は固定
ダイプレート１の中央部に設けた取り付け穴に填め込ま
れるようになっている。また、射出スリーブ４にも、フ
ランジ部１０が形成されており、このフランジ部１０を
抜け止め部として、射出スリーブ４は加熱スリーブブッ
シュ３内に填め込まれるようになっている。射出スリー
ブ４は溶湯供給口６の周辺の外周を除いて、その外周の
大部分を加熱スリーブブッシュ３によって覆われてい
る。そして本実施形態においては、射出スリーブ４に
は、前記した標準品のコールドスリーブが用いられてい
る。

【００１３】図２は加熱スリーブブッシュ３の外観を示
す斜視図であり、この図２および図１に示すように、加
熱スリーブブッシュ３の円筒部における射出スリーブ４
側には、軸方向に穿設された多数の取り付け穴が設けら
れていて、この各取り付け穴にカートリッジヒータ７が
それぞれ埋設されている。また、所定のカートリッジヒ
ータ７の近傍位置には、センサ用の取り付け穴が軸方向
に穿設されていて、このセンサ用の取り付け穴に熱電対
（温度センサ）１１が内蔵されている。そして、上記の
カートリッジヒータ７を適宜に加熱制御することによっ
て、加熱スリーブブッシュ３を介して射出スリーブ４が
加熱されるようになっている。

【００１４】上記のカートリッジヒータ７や熱電対１１
を、外部の電気回路と接続するためのリード配線は、一
まとめにした結線コード１２としてフランジ部９から導
出され、この結線コード１２を、固定ダイプレート１を
通して所定の回路と接続するようにしてある。かような
構成とすることにより、加熱スリーブブッシュ３のリー
ド配線が完全に隠され、加熱スリーブブッシュ３のリー
ド配線に溶湯供給口６から注ぐ込まれる溶湯がかかる虞
が完全になくなり、安全性の高いものとなるように配慮
してある。

【００１５】また、図１および図２に示すように、加熱
スリーブブッシュ３の円筒部における固定ダイプレート
１側には、細径の空気穴８が軸方向に多数個穿設してあ
り、これによって、カートリッジヒータ７で発熱した熱
が、固定ダイプレート側に逃げることを出来るだけ抑え
るようにしてある。つまり、固定ダイプレート１側への
伝熱を抑止する断熱層を多数の空気穴８によって設けて
あり、多数の空気穴８内の空気の断熱効果により、加熱
スリーブブッシュ３による射出スリーブ４の加熱効率を
高めるようにしてある。かような構成とすることによ
り、セラミック製の断熱層を設けるものに比して、加熱
スリーブブッシュ３の価格を格段に低く抑えることがで
き、また、セラミックの破損等の問題も生じない。

【００１６】なお、本実施形態では、空気穴８を２層に
形成しているが、３層以上に形成しても差し支えなく、
多層にすればするほど断熱効果が高まる。また、本実施
形態では、空気穴８を貫通穴としているが、空気穴８の
外方側を閉塞した構成としてもよく、この場合は、空気
穴８の空気が外気と遮断されるので、より断熱効果を高
めることが期待できる。

【００１７】図３は、本実施形態の加熱スリーブブッシ
ュ３による射出スリーブ４の加熱特性を示す図であり、
図４は、図３中のＡ〜Ｇの温度特性線の測定箇所を示し
ている。図３に示すように、カートリッジヒータ７によ
って加熱スリーブブッシュ３を３０分強加熱すると、加
熱スリーブブッシュ３のカートリッジヒータ７の設置箇
所（図４中のＡ点）は約４００℃近くまで昇温され、こ
の４００℃近い温度までＡ点が昇温された時点から、カ
ートリッジヒータ７を約１２分間オン・オフ制御した
後、カートリッジヒータ７への通電を遮断した。このと
き、射出スリーブ４においては、カートリッジヒータ７
に近い部位ほど速やかにかつ高温に昇温され、射出スリ
ーブ４におけるＣ点では加熱開始から約３０分強で約３
３０℃まで昇温され、Ｂ点では加熱開始から約４５分で
約３２０℃まで昇温され、Ａ点では加熱開始から約４５
分で約２７０℃まで昇温され、Ｄ点では加熱開始から約
４５分で約２２５℃まで昇温され、Ｅ点では加熱開始か
ら約５５分で約１７０℃まで昇温され、Ｆ点では加熱開
始から約５５分で約１４０℃まで昇温される。

【００１８】このように本実施形態では、加熱スリーブ
ブッシュ３によって、射出スリーブ４の外方端側を除く
部分を２００℃以上に加熱することができる。ここで、
本発明のような加熱スリーブブッシュ３や、バンドヒー
タのない、金属製の射出スリーブ単体であっても、連続
鋳造時には溶湯によって、射出スリーブは２００〜２５
０℃程度に加熱される。したがって、加熱スリーブブッ
シュ３を用いることによって、連続鋳造時には射出スリ
ーブ４の温度を４００℃に維持することが可能となり、
破断チル層が製品に混入する虞は全くなくなる。

【００１９】なお、万が一、加熱スリーブブッシュ３が
過熱した場合においては、加熱スリーブブッシュ３に、
図示していないが流体循環用フランジを取り付けて、こ
の流体循環用フランジを利用して、加熱スリーブブッシ
ュ３の断熱用の空気穴８に冷却水を流し、加熱スリーブ
ブッシュ３の温度を適温まで下げるようにすればよく、
水を流して冷却した後は、圧縮空気によるパージを行え
ば、また元の断熱用の空気穴８に戻ることとなる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、標準品の
金属製の射出スリーブ（バンドヒータのない一般的な射
出スリーブ）を利用可能なホットスリーブ法が実現で
き、消耗品である射出スリーブに安価な標準品を用いる
ことができるので、ホットスリーブ法を用いるダイカス
トマシンであっても、ランニングコストの上昇を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係るダイカストマシンに
おける、射出スリーブの周辺構造を示す要部断面図であ
る。

【図２】発明の１実施形態に係るダイカストマシンにお
ける、加熱スリーブブッシュの斜視図である。

【図３】発明の１実施形態に係るダイカストマシンにお
ける、加熱スリーブブッシュによる射出シリンダの加熱
特性を示す説明図である。

【図４】図３中の各温度特性線の測定箇所を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 固定ダイプレート ２ 固定側金型 ３ 加熱スリーブブッシュ ４ 射出スリーブ ５ プランジャチップ ６ 溶湯供給口 ７ カートリッジヒータ ８ 空気穴 ９ フランジ部 １０ フランジ部 １１ 熱電対 １２ 結線コード

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締めされた金型のキャビティ内に、射
   出スリーブ内を前進するプランジャチップによって溶湯
   を射出・充填するようにしたダイカストマシンにおい
   て、 前記射出スリーブが内装される加熱スリーブブッシュを
   固定ダイプレートに取り付けて、この加熱スリーブブッ
   シュに前記射出スリーブを加熱するためのヒータを内蔵
   させ、かつ、前記加熱スリーブブッシュにおける前記固
   定ダイプレート側に断熱層を設けたことを特徴とするダ
   イカストマシン。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記断熱層は、前記加熱スリーブブッシュの円筒部にお
   ける外周側に、軸方向に多数個穿設された空気穴によっ
   て形成されることを特徴とするダイカストマシン。
3. 【請求項３】 請求項２記載において前記空気穴は、少
   なくとも２層以上にわたって形成されることを特徴とす
   るダイカストマシン。
4. 【請求項４】 請求項２記載において前記空気穴は、そ
   の外方側を閉塞されたものであることを特徴とするダイ
   カストマシン。
5. 【請求項５】 請求項１記載において、 前記加熱スリーブブッシュにおける前記射出スリーブの
   溶湯供給口と反対側には、前記金型への取り付け用のつ
   ば部が設けられ、このつば部からリード配線が導出され
   るようにしたことを特徴とするダイカストマシン。