JP2000317602A - ダイカスト用スリーブ - Google Patents
ダイカスト用スリーブInfo
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- JP2000317602A JP2000317602A JP12803399A JP12803399A JP2000317602A JP 2000317602 A JP2000317602 A JP 2000317602A JP 12803399 A JP12803399 A JP 12803399A JP 12803399 A JP12803399 A JP 12803399A JP 2000317602 A JP2000317602 A JP 2000317602A
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- sleeve
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外筒と内筒の焼嵌め率を最適な範囲に設定し
て、使用時に内筒に発生する応力を均一にさせることに
より内筒の割れを防止できるダイカスト用スリーブを提
供する。 【解決手段】 低熱膨張性金属材料からなる外筒内に、
セラミックス材料からなる内筒を焼嵌めたダイカスト用
スリーブにおいて、（ａ）金型側の先端部から全長の０
〜５０％長の位置までの焼嵌め率が１／１０００〜４／
１０００の範囲内にあり、（ｂ）該全長の０〜５０％長
の位置から注入口側の後端部に向かって焼嵌め率が徐々
に漸減し、後端部の焼嵌め率が０．１／１０００〜３／
１０００の範囲内にあることを特徴とする。
て、使用時に内筒に発生する応力を均一にさせることに
より内筒の割れを防止できるダイカスト用スリーブを提
供する。 【解決手段】 低熱膨張性金属材料からなる外筒内に、
セラミックス材料からなる内筒を焼嵌めたダイカスト用
スリーブにおいて、（ａ）金型側の先端部から全長の０
〜５０％長の位置までの焼嵌め率が１／１０００〜４／
１０００の範囲内にあり、（ｂ）該全長の０〜５０％長
の位置から注入口側の後端部に向かって焼嵌め率が徐々
に漸減し、後端部の焼嵌め率が０．１／１０００〜３／
１０００の範囲内にあることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えばアルミニウ
ム合金等の非鉄金属用の横型もしくは竪型ダイカストマ
シンにおける溶融金属射出装置を構成するダイカスト用
スリーブに関し、特に金属製外筒内にセラミックス製内
筒を焼嵌めしてなる複合構造のダイカスト用スリーブの
改良に関するものである。
ム合金等の非鉄金属用の横型もしくは竪型ダイカストマ
シンにおける溶融金属射出装置を構成するダイカスト用
スリーブに関し、特に金属製外筒内にセラミックス製内
筒を焼嵌めしてなる複合構造のダイカスト用スリーブの
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイカストマシンにおいては、スリーブ
内に溶湯を供給し、スリーブ内を摺動するプランジャチ
ップによってスリーブと連通する金型キャビティ内に溶
湯を射出して、溶湯を冷却固化させて製品を作る。この
ためスリーブの内面は溶湯により溶損を生じたり、プラ
ンジャチップの摺動により摩耗を生じやすい。スリーブ
の内面が著しく溶損や摩耗すると、スリーブとプランジ
ャチップとの間に溶湯が侵入してスリーブの摺動抵抗が
増大し、射出速度が低下するため製品の品質を低下させ
る。また、スリーブとプランジャチップとの摺動抵抗を
低減させるために多量の潤滑剤を使用すると、溶湯への
ガス巻込み等の不純物混入の原因となって製品の品質を
低下させることになる。
内に溶湯を供給し、スリーブ内を摺動するプランジャチ
ップによってスリーブと連通する金型キャビティ内に溶
湯を射出して、溶湯を冷却固化させて製品を作る。この
ためスリーブの内面は溶湯により溶損を生じたり、プラ
ンジャチップの摺動により摩耗を生じやすい。スリーブ
の内面が著しく溶損や摩耗すると、スリーブとプランジ
ャチップとの間に溶湯が侵入してスリーブの摺動抵抗が
増大し、射出速度が低下するため製品の品質を低下させ
る。また、スリーブとプランジャチップとの摺動抵抗を
低減させるために多量の潤滑剤を使用すると、溶湯への
ガス巻込み等の不純物混入の原因となって製品の品質を
低下させることになる。
【０００３】従来のダイカスト用スリーブとして、Ｔｉ
系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金等
の高強度低膨張性金属材料からなる外筒内に、セラミッ
クス製内筒を嵌着し、外筒の両端部に固定リングを設
け、かつこの固定リングを介して内筒を軸方向に押圧保
持したものがある（実開平２−８７５５１号、実開平２
−８７５５２号、実開平３−４３５０号、実開平４−４
５０号公報参照）。
系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金等
の高強度低膨張性金属材料からなる外筒内に、セラミッ
クス製内筒を嵌着し、外筒の両端部に固定リングを設
け、かつこの固定リングを介して内筒を軸方向に押圧保
持したものがある（実開平２−８７５５１号、実開平２
−８７５５２号、実開平３−４３５０号、実開平４−４
５０号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のダイカスト
用スリーブは、金属製外筒とセラミックス製内筒との間
の熱膨張差により、軸方向の伸びの差を生じセラミック
ス製内筒に引張応力が作用し、セラミックス製内筒が割
れることを解決するものであるが、未だ十分とは言えな
かった。つまり、従来のダイカスト用スリーブは焼嵌め
率が全長に亘って一定（通常、焼嵌め率が１／１０００
〜４／１０００）であるため、スリーブの溶湯の注入口
近傍で焼嵌め率が大きすぎると使用時に内筒に発生する
応力が不均一になり内筒が割れやすい問題があった。
用スリーブは、金属製外筒とセラミックス製内筒との間
の熱膨張差により、軸方向の伸びの差を生じセラミック
ス製内筒に引張応力が作用し、セラミックス製内筒が割
れることを解決するものであるが、未だ十分とは言えな
かった。つまり、従来のダイカスト用スリーブは焼嵌め
率が全長に亘って一定（通常、焼嵌め率が１／１０００
〜４／１０００）であるため、スリーブの溶湯の注入口
近傍で焼嵌め率が大きすぎると使用時に内筒に発生する
応力が不均一になり内筒が割れやすい問題があった。
【０００５】したがって、本発明の目的は上記従来技術
に存在する問題点を解決し、特に外筒と内筒の焼嵌め率
を最適な範囲に設定して、使用時に内筒に発生する応力
を均一にさせることにより内筒の割れを防止できるダイ
カスト用スリーブを提供することである。
に存在する問題点を解決し、特に外筒と内筒の焼嵌め率
を最適な範囲に設定して、使用時に内筒に発生する応力
を均一にさせることにより内筒の割れを防止できるダイ
カスト用スリーブを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、低熱膨張性金
属材料からなる外筒内に、セラミックス材料からなる内
筒を焼嵌めたダイカスト用スリーブにおいて、（ａ）金
型側の先端部から全長の０〜５０％長の位置までの焼嵌
め率が１／１０００〜４／１０００の範囲内にあり、
（ｂ）該全長の０〜５０％長の位置から注入口側の後端
部に向かって焼嵌め率が徐々に漸減し、後端部の焼嵌め
率が０．１／１０００〜３／１０００の範囲内にあるこ
とを特徴とするダイカスト用スリーブである。
属材料からなる外筒内に、セラミックス材料からなる内
筒を焼嵌めたダイカスト用スリーブにおいて、（ａ）金
型側の先端部から全長の０〜５０％長の位置までの焼嵌
め率が１／１０００〜４／１０００の範囲内にあり、
（ｂ）該全長の０〜５０％長の位置から注入口側の後端
部に向かって焼嵌め率が徐々に漸減し、後端部の焼嵌め
率が０．１／１０００〜３／１０００の範囲内にあるこ
とを特徴とするダイカスト用スリーブである。
【０００７】本発明において、外筒は２０℃から３００
℃までの平均熱膨張係数が１〜５×１０-6／℃、２０℃
から６００℃までの平均熱膨張係数が５×１０-6／℃以
上であることが望ましい。好ましい外筒は、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ−Ａｌ−Ｔｉ系合金からなり、より好ましくはＮ
ｉ：３０〜３５重量％、Ｃｏ：１２〜１７重量％、Ａ
ｌ：０.５〜１.５重量％、Ｔｉ：１.５〜３重量％、残
部Ｆｅからなる。また外筒は、２０℃から５００℃まで
の引張強度が引張強度６０ｋｇｆ／ｍｍ2以上であり、
好ましくは７０ｋｇｆ／ｍｍ2以上が望ましい。内筒を
形成するセラミックス材料は耐溶損性、耐摩耗性、耐熱
性、溶湯保温性及び耐焼付き性に優れた窒化珪素又はサ
イアロン等の窒化珪素質焼結体が好ましい。また、前記
外筒および内筒の金型側の先端面と外筒の端部外周に当
接するように補強リングを固定するとともに、補強リン
グの金型側の端部外周に嵌合部を設け、その嵌合部に冷
媒が循環する冷却リングを固定することが望ましい。
℃までの平均熱膨張係数が１〜５×１０-6／℃、２０℃
から６００℃までの平均熱膨張係数が５×１０-6／℃以
上であることが望ましい。好ましい外筒は、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ−Ａｌ−Ｔｉ系合金からなり、より好ましくはＮ
ｉ：３０〜３５重量％、Ｃｏ：１２〜１７重量％、Ａ
ｌ：０.５〜１.５重量％、Ｔｉ：１.５〜３重量％、残
部Ｆｅからなる。また外筒は、２０℃から５００℃まで
の引張強度が引張強度６０ｋｇｆ／ｍｍ2以上であり、
好ましくは７０ｋｇｆ／ｍｍ2以上が望ましい。内筒を
形成するセラミックス材料は耐溶損性、耐摩耗性、耐熱
性、溶湯保温性及び耐焼付き性に優れた窒化珪素又はサ
イアロン等の窒化珪素質焼結体が好ましい。また、前記
外筒および内筒の金型側の先端面と外筒の端部外周に当
接するように補強リングを固定するとともに、補強リン
グの金型側の端部外周に嵌合部を設け、その嵌合部に冷
媒が循環する冷却リングを固定することが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明では外筒と内筒を、（ａ）金型側の先端
部から全長の０〜５０％長の位置までの焼嵌め率が１／
１０００〜４／１０００の範囲内にあり、（ｂ）該全長
の０〜５０％長の位置から注入口側の後端部に向かって
焼嵌め率が徐々に漸減し、後端部の焼嵌め率が０．１／
１０００〜３／１０００の範囲内になるようにすること
により、使用時に内筒に発生する応力が全長に亘って均
一になり内筒が割れにくくなる。金型側の先端部から全
長の０〜５０％長の位置までの焼嵌め率が１／１０００
未満では圧縮応力の付与が十分でなくセラミックス製内
筒が破損しやすく、４／１０００を超えると、焼嵌め作
業時の外筒の加熱温度が高くなり過ぎて焼嵌めが困難と
なる。また、後端部の焼嵌め率が０．１／１０００未満
では圧縮応力の付与が十分でなくなる。
部から全長の０〜５０％長の位置までの焼嵌め率が１／
１０００〜４／１０００の範囲内にあり、（ｂ）該全長
の０〜５０％長の位置から注入口側の後端部に向かって
焼嵌め率が徐々に漸減し、後端部の焼嵌め率が０．１／
１０００〜３／１０００の範囲内になるようにすること
により、使用時に内筒に発生する応力が全長に亘って均
一になり内筒が割れにくくなる。金型側の先端部から全
長の０〜５０％長の位置までの焼嵌め率が１／１０００
未満では圧縮応力の付与が十分でなくセラミックス製内
筒が破損しやすく、４／１０００を超えると、焼嵌め作
業時の外筒の加熱温度が高くなり過ぎて焼嵌めが困難と
なる。また、後端部の焼嵌め率が０．１／１０００未満
では圧縮応力の付与が十分でなくなる。
【０００９】本発明の低膨張性金属材料の熱膨張係数
は、２０℃から３００℃までが１〜５×１０-6／℃、２
０℃から６００℃までが５×１０-6／℃以上であり、内
筒を形成する窒化珪素質セラミックス材料の熱膨張係数
は、２０℃から６００℃までが約３×１０-6／℃である
ため、６００〜６５０℃の加熱を要する外筒と内筒の焼
嵌め温度において、外筒と内筒の熱膨張係数の差が大き
いため円滑容易に焼嵌め作業ができる。またダイカスト
用スリーブの内に溶湯を注入して使用した場合には、通
常の外筒温度である３００℃程度までは従来のＴｉ系合
金の熱膨張係数に比べて、２０℃から３００℃までの熱
膨張係数が１〜５×１０-6／℃と小さく、かつ外筒と内
筒の熱膨張係数の差が小さいため、軸方向及び円周方向
に外内筒のずれが発生せず十分な焼嵌め効果が確保でき
る。
は、２０℃から３００℃までが１〜５×１０-6／℃、２
０℃から６００℃までが５×１０-6／℃以上であり、内
筒を形成する窒化珪素質セラミックス材料の熱膨張係数
は、２０℃から６００℃までが約３×１０-6／℃である
ため、６００〜６５０℃の加熱を要する外筒と内筒の焼
嵌め温度において、外筒と内筒の熱膨張係数の差が大き
いため円滑容易に焼嵌め作業ができる。またダイカスト
用スリーブの内に溶湯を注入して使用した場合には、通
常の外筒温度である３００℃程度までは従来のＴｉ系合
金の熱膨張係数に比べて、２０℃から３００℃までの熱
膨張係数が１〜５×１０-6／℃と小さく、かつ外筒と内
筒の熱膨張係数の差が小さいため、軸方向及び円周方向
に外内筒のずれが発生せず十分な焼嵌め効果が確保でき
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例である横型
ダイカストマシン用スリーブの断面図を示す。Ｎｉ：３
２．６重量％、Ｃｏ：１４．９重量％、Ａｌ：０．８重
量％、Ｔｉ：２．３重量％、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなる外筒１（外径１３０ｍｍ、内径９０ｍｍ、長
さ４００ｍｍ）内に、Ｓｉ3Ｎ4：８７重量％、Ｙ2Ｏ3：
６重量％、Ａｌ2Ｏ3：４重量％、ＡｌＮ固溶体：３重量
％からなるサイアロン製の内筒２（外径９０ｍｍ、内径
６０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）を、６００〜６５０℃で焼
嵌めた。
ダイカストマシン用スリーブの断面図を示す。Ｎｉ：３
２．６重量％、Ｃｏ：１４．９重量％、Ａｌ：０．８重
量％、Ｔｉ：２．３重量％、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物からなる外筒１（外径１３０ｍｍ、内径９０ｍｍ、長
さ４００ｍｍ）内に、Ｓｉ3Ｎ4：８７重量％、Ｙ2Ｏ3：
６重量％、Ａｌ2Ｏ3：４重量％、ＡｌＮ固溶体：３重量
％からなるサイアロン製の内筒２（外径９０ｍｍ、内径
６０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）を、６００〜６５０℃で焼
嵌めた。
【００１１】本実施例では、内筒２の外面形状は金型側
の先端部Ａから中央の位置（全長に対して５０％長）Ｂ
までがストレートで、中央の位置Ｂから注入口６側の後
端部Ｃに向かって径小となるテーパ部を設け、金型側の
先端部Ａから中央の位置Ｂまでの焼嵌め率を２／１００
０とし、中央の位置Ｂから注入口６側の後端部Ｃに向か
って焼嵌め率が徐々に漸減し、後端部Ｃの焼嵌め率を１
／１０００となるようにした。
の先端部Ａから中央の位置（全長に対して５０％長）Ｂ
までがストレートで、中央の位置Ｂから注入口６側の後
端部Ｃに向かって径小となるテーパ部を設け、金型側の
先端部Ａから中央の位置Ｂまでの焼嵌め率を２／１００
０とし、中央の位置Ｂから注入口６側の後端部Ｃに向か
って焼嵌め率が徐々に漸減し、後端部Ｃの焼嵌め率を１
／１０００となるようにした。
【００１２】こうして得られた複合スリーブの金型側の
先端面と外筒１の端部外周に当接するように熱間金型用
鋼からなる補強リング４を焼嵌めにより嵌着するととも
にボルト（図示せず）により固定した。補強リング４の
金型側の端部外周には嵌合部が設けられており、その嵌
合部に冷媒が循環する冷却リング７を嵌着した。冷却リ
ング７は例えば炭素鋼鋼管により形成し、冷却リング７
の内部に仕切り壁を、外周部に入水口および排水口を設
け、水などの冷媒が冷却リング７の内部を循環できるよ
うにする。
先端面と外筒１の端部外周に当接するように熱間金型用
鋼からなる補強リング４を焼嵌めにより嵌着するととも
にボルト（図示せず）により固定した。補強リング４の
金型側の端部外周には嵌合部が設けられており、その嵌
合部に冷媒が循環する冷却リング７を嵌着した。冷却リ
ング７は例えば炭素鋼鋼管により形成し、冷却リング７
の内部に仕切り壁を、外周部に入水口および排水口を設
け、水などの冷媒が冷却リング７の内部を循環できるよ
うにする。
【００１３】また、複合スリーブの後端面に当接するよ
うに熱間金型用鋼からなる固定リング８をボルトにより
固定し、複合スリーブを軸方向に強固に挟着した。外筒
１及び内筒２の後端部近傍に注入口６を開口させる。ま
たスリーブ内を摺動するプランジャチップ（図示せず）
は耐摩耗性、潤滑性に優れたＳＫＤ６１材からなるもの
を使用した。
うに熱間金型用鋼からなる固定リング８をボルトにより
固定し、複合スリーブを軸方向に強固に挟着した。外筒
１及び内筒２の後端部近傍に注入口６を開口させる。ま
たスリーブ内を摺動するプランジャチップ（図示せず）
は耐摩耗性、潤滑性に優れたＳＫＤ６１材からなるもの
を使用した。
【００１４】上記の構成によるダイカスト用スリーブ５
を型締力３５００ｔｏｎの横型ダイカストマシンの射出
装置に装着してアルミニウム合金のダイカストに使用し
た結果、１０００００ショット以上の安定した射出を行
うことができ、外内筒間の焼嵌め効果の低減は全く認め
られなかった。また使用時に内筒に発生する応力が均一
になるため内筒２に軸方向及び円周方向のクラックの発
生は見られず、内筒２の内面の溶湯による溶損、摩耗、
焼付き、スリーブ内の溶湯の温度降下、プランジャチッ
プの摩耗もなかった。
を型締力３５００ｔｏｎの横型ダイカストマシンの射出
装置に装着してアルミニウム合金のダイカストに使用し
た結果、１０００００ショット以上の安定した射出を行
うことができ、外内筒間の焼嵌め効果の低減は全く認め
られなかった。また使用時に内筒に発生する応力が均一
になるため内筒２に軸方向及び円周方向のクラックの発
生は見られず、内筒２の内面の溶湯による溶損、摩耗、
焼付き、スリーブ内の溶湯の温度降下、プランジャチッ
プの摩耗もなかった。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、焼嵌め率の最適な範囲を設定
することにより、内筒の割れを防止できると共に、射出
安定性（耐溶損性、耐摩耗性、耐熱性、溶湯保温性及び
耐焼付き性）に優れることにより品質の安定化が達成で
きる。
することにより、内筒の割れを防止できると共に、射出
安定性（耐溶損性、耐摩耗性、耐熱性、溶湯保温性及び
耐焼付き性）に優れることにより品質の安定化が達成で
きる。
【図１】本発明のダイカスト用スリーブの断面図であ
る。
る。
１ 外筒、 ２ 内筒、 ４ 補強リング、５ ダイカ
スト用スリーブ、６ 注入口、 ７ 冷却リング
スト用スリーブ、６ 注入口、 ７ 冷却リング
Claims (4)
- 【請求項１】 低熱膨張性金属材料からなる外筒内に、
セラミックス材料からなる内筒を焼嵌めたダイカスト用
スリーブにおいて、（ａ）金型側の先端部から全長の０
〜５０％長の位置までの焼嵌め率が１／１０００〜４／
１０００の範囲内にあり、（ｂ）該全長の０〜５０％長
の位置から注入口側の後端部に向かって焼嵌め率が徐々
に漸減し、後端部の焼嵌め率が０．１／１０００〜３／
１０００の範囲内にあることを特徴とするダイカスト用
スリーブ。 - 【請求項２】 外筒は２０℃から３００℃までの平均熱
膨張係数が１〜５×１０-6／℃、２０℃から６００℃ま
での平均熱膨張係数が５×１０-6／℃以上であることを
特徴とする請求項１に記載のダイカスト用スリーブ。 - 【請求項３】 内筒が窒化珪素質焼結体からなることを
特徴とする請求項１または２に記載のダイカスト用スリ
ーブ。 - 【請求項４】 前記外筒および内筒の金型側の先端面と
外筒の端部外周に当接するように補強リングを固定する
とともに、補強リングの金型側の端部外周に嵌合部を設
け、その嵌合部に冷媒が循環する冷却リングを固定した
ことを特徴とする請求項１〜３に記載のダイカスト用ス
リーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12803399A JP2000317602A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | ダイカスト用スリーブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12803399A JP2000317602A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | ダイカスト用スリーブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000317602A true JP2000317602A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=14974865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12803399A Pending JP2000317602A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | ダイカスト用スリーブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000317602A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006315037A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Kyocera Corp | ダイカスト用スリーブ |
| CN109434067A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-08 | 浙江振兴阿祥集团有限公司 | 一种电机转子铸铝压射模具 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP12803399A patent/JP2000317602A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006315037A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Kyocera Corp | ダイカスト用スリーブ |
| JP4721768B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2011-07-13 | 京セラ株式会社 | ダイカスト用スリーブ |
| CN109434067A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-08 | 浙江振兴阿祥集团有限公司 | 一种电机转子铸铝压射模具 |
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