JP2002239704A5 - - Google Patents
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【0003】
上記のような問題を克服するため、真空ダイカスト法によるダイカストマシンを用いて鋳造することによって、ダイカスト製品へのガスの含有を抑制し、ダイカスト製品のガスの含有による品質のばらつきを低減する技術が知られている。真空ダイカスト法を用いたダイカストマシンにおいては、たとえば、米国特許2,785,448号に開示されているように、真空タンクで減圧された状態のキャビティ内に溶融金属を射出・充填することにより、溶融金属へのガスの含有を抑制する。
上記のような真空ダイカスト法を用いたダイカストマシンにおいては、高い強度、品質の製品を鋳造するためには、キャビティ内をより高真空化でき、減圧状態を維持できることが求められている。キャビティ内が高真空化されていないと、鋳造された製品にガスが含有し、鋳造後の焼きなまし等の熱処理を製品に施した際に、製品に歪みや変形が生じやすく、真空ダイカスト法による十分な効果を得ることが難しいからである。より高い強度、品質の製品を鋳造するためには、具体的には、数十Torr程度にまでキャビティ内を減圧することが求められている。
さらに、ダイカストマシンによる生産性を向上させる観点から、真空タンクによる排気に要する時間を可能な限り短縮化することも求められている。
上記のような問題を克服するため、真空ダイカスト法によるダイカストマシンを用いて鋳造することによって、ダイカスト製品へのガスの含有を抑制し、ダイカスト製品のガスの含有による品質のばらつきを低減する技術が知られている。真空ダイカスト法を用いたダイカストマシンにおいては、たとえば、米国特許2,785,448号に開示されているように、真空タンクで減圧された状態のキャビティ内に溶融金属を射出・充填することにより、溶融金属へのガスの含有を抑制する。
上記のような真空ダイカスト法を用いたダイカストマシンにおいては、高い強度、品質の製品を鋳造するためには、キャビティ内をより高真空化でき、減圧状態を維持できることが求められている。キャビティ内が高真空化されていないと、鋳造された製品にガスが含有し、鋳造後の焼きなまし等の熱処理を製品に施した際に、製品に歪みや変形が生じやすく、真空ダイカスト法による十分な効果を得ることが難しいからである。より高い強度、品質の製品を鋳造するためには、具体的には、数十Torr程度にまでキャビティ内を減圧することが求められている。
さらに、ダイカストマシンによる生産性を向上させる観点から、真空タンクによる排気に要する時間を可能な限り短縮化することも求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、キャビティ内を減圧するためには、真空タンクとキャビティとを連通する排気路の途中にバルブを設け、排気路をバルブによって開閉することが必要となる。
バルブの開閉は、たとえば、空圧や液圧によって作動するシリンダ装置を用いて行う方式が知られている。
バルブを閉じるタイミングは、キャビティ内の真空度の低下を防ぐ等の観点から、可能な限り金属溶湯をキャビティ内に射出・充填する直前とすることが好ましい。
しかしながら、前記シリンダ装置は応答性が低く、応答時間にばらつきが生じやすく、精密な制御が困難であるため、ある程度余裕をもってバルブを閉じる必要がある。バルブを閉じると、真空タンクによる排気が停止するため、キャビティ内への外部からの空気の侵入により、キャビティ内の真空度が低下しやすいという不利益が存在した。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、キャビティ内を減圧するためには、真空タンクとキャビティとを連通する排気路の途中にバルブを設け、排気路をバルブによって開閉することが必要となる。
バルブの開閉は、たとえば、空圧や液圧によって作動するシリンダ装置を用いて行う方式が知られている。
バルブを閉じるタイミングは、キャビティ内の真空度の低下を防ぐ等の観点から、可能な限り金属溶湯をキャビティ内に射出・充填する直前とすることが好ましい。
しかしながら、前記シリンダ装置は応答性が低く、応答時間にばらつきが生じやすく、精密な制御が困難であるため、ある程度余裕をもってバルブを閉じる必要がある。バルブを閉じると、真空タンクによる排気が停止するため、キャビティ内への外部からの空気の侵入により、キャビティ内の真空度が低下しやすいという不利益が存在した。
【0006】
一方、キャビティ内をより高真空化するためには、金型の合わせ面の間や製品を押し出すための押出ピンと金型との間等のシールを十分に行い、外部からの空気の侵入を防ぐ必要がある。これらのシールが確実に行われないと、真空タンクで排気しても高真空を得ることが難しい。
金型の合わせ面の間のシールは、樹脂製のシール部材を金型の合わせ面間に配置することにより可能であるが、排気路が金型の合わせ面間に形成されシール部材の近傍に位置する場合には、シール部材に耐熱性材料を用いたとしても、高温によってシール部材は連続使用に耐えられない。
このため、従来においては、金型の合わせ面の間にキャビティの周囲を連続的に囲むようにシール部材を配置することが難しく、特に金型合わせ面の延長上に真空バルブユニットを取り付ける方式では、金型の合わせ面間のシールを確実に行うことが困難であった。
押出ピンは、高温状態にある製品に直接接触するため、押出ピン自体も温度上昇が避けられない。したがって、押出ピンと金型との間のシールに樹脂性のOリング等のシール部材を用いると、シール部材が高温に耐えられないという問題が存在する。このため、従来においては、押出ピンと金型との間のシールを十分に行うことも困難であった。
一方、キャビティ内をより高真空化するためには、金型の合わせ面の間や製品を押し出すための押出ピンと金型との間等のシールを十分に行い、外部からの空気の侵入を防ぐ必要がある。これらのシールが確実に行われないと、真空タンクで排気しても高真空を得ることが難しい。
金型の合わせ面の間のシールは、樹脂製のシール部材を金型の合わせ面間に配置することにより可能であるが、排気路が金型の合わせ面間に形成されシール部材の近傍に位置する場合には、シール部材に耐熱性材料を用いたとしても、高温によってシール部材は連続使用に耐えられない。
このため、従来においては、金型の合わせ面の間にキャビティの周囲を連続的に囲むようにシール部材を配置することが難しく、特に金型合わせ面の延長上に真空バルブユニットを取り付ける方式では、金型の合わせ面間のシールを確実に行うことが困難であった。
押出ピンは、高温状態にある製品に直接接触するため、押出ピン自体も温度上昇が避けられない。したがって、押出ピンと金型との間のシールに樹脂性のOリング等のシール部材を用いると、シール部材が高温に耐えられないという問題が存在する。このため、従来においては、押出ピンと金型との間のシールを十分に行うことも困難であった。
【0010】
好適には、前記各弁体に対応して前記キャビティに連通する排気路を備え、当該各排気路には、別々の真空タンクが接続される。
好適には、前記各弁体に対応して前記キャビティに連通する排気路を備え、当該各排気路には、別々の真空タンクが接続される。
【0011】
さらに好適には、前記制御手段は、前記複数の弁体による前記排出路の開閉が順番または同時に行われるように前記電磁駆動手段を制御することによって前記キャビテイ内を所望の圧力に減圧する。
さらに好適には、前記制御手段は、前記複数の弁体による前記排出路の開閉が順番または同時に行われるように前記電磁駆動手段を制御することによって前記キャビテイ内を所望の圧力に減圧する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、ダイカストマシンの構成の一例を示す図である。
図1において、ダイカストマシン1は、ベース100と、ベース100上に設置された固定ダイプレート91と、固定ダイプレート91に取り付けられた固定金型2と、固定ダイプレート91の固定金型2とは反対側に設けられた射出装置95と、固定ダイプレート91に対向してベース100上に設置された移動ダイプレート92と、固定金型2に対向するように移動ダイプレート92に取り付けられた移動金型3と、移動ダイプレート92を間において固定ダイプレート91とタイバー80によって連結されたリンクハウジング71と、リンクハウジング71と移動ダイプレート92とを連結する複数のリンクからなるトグル機構110とを備えている。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、ダイカストマシンの構成の一例を示す図である。
図1において、ダイカストマシン1は、ベース100と、ベース100上に設置された固定ダイプレート91と、固定ダイプレート91に取り付けられた固定金型2と、固定ダイプレート91の固定金型2とは反対側に設けられた射出装置95と、固定ダイプレート91に対向してベース100上に設置された移動ダイプレート92と、固定金型2に対向するように移動ダイプレート92に取り付けられた移動金型3と、移動ダイプレート92を間において固定ダイプレート91とタイバー80によって連結されたリンクハウジング71と、リンクハウジング71と移動ダイプレート92とを連結する複数のリンクからなるトグル機構110とを備えている。
【0019】
図3は、ダイカスト装置の金型周辺の構造を示す断面図である。また、図4は固定金型2の合わせ面(分割面)の構造を示す図であり、図5は移動金型3の合わせ面(分割面)の構造を示す図である。なお、図3に示す固定金型2および移動金型3は型締状態にある。
図3に示すように、固定金型2の背面側には、射出装置95が設けられている。
図3は、ダイカスト装置の金型周辺の構造を示す断面図である。また、図4は固定金型2の合わせ面(分割面)の構造を示す図であり、図5は移動金型3の合わせ面(分割面)の構造を示す図である。なお、図3に示す固定金型2および移動金型3は型締状態にある。
図3に示すように、固定金型2の背面側には、射出装置95が設けられている。
【0033】
上記の排気管55は、図3に示したように、真空タンク50に接続されている。この真空タンク50は、排気管55、排気路25、排気路26および排気路Epを通じてキャビティC内を排気する。真空タンク50としては、数Torr〜数十Torr程度の高真空に排気できるものを使用する。
上記の排気管55は、図3に示したように、真空タンク50に接続されている。この真空タンク50は、排気管55、排気路25、排気路26および排気路Epを通じてキャビティC内を排気する。真空タンク50としては、数Torr〜数十Torr程度の高真空に排気できるものを使用する。
【0035】
シール部材35は、図5に示したように、移動金型3の分割面3aの外周部に連続して設けられており、継ぎ目が存在しない。
さらに、シール部材35の内周側に、排気路Ep、キャビティCおよびランナー部Rnが配置されており、これらはシール部材35から十分に離隔している。
シール部材35は、図5に示したように、移動金型3の分割面3aの外周部に連続して設けられており、継ぎ目が存在しない。
さらに、シール部材35の内周側に、排気路Ep、キャビティCおよびランナー部Rnが配置されており、これらはシール部材35から十分に離隔している。
【0049】
次に、上記構成のダイカストマシン1の動作の一例について説明する。
まず、ダイカストマシン1が図2に示した状態、すなわち、固定金型2と移動金型3とが型開状態にある状態から、マシンコントローラ52の制御により、トグル機構110を作動させ、固定金型2と移動金型3とを型締する。
固定金型2と移動金型3とが型締されると、固定金型2の分割面2aと移動金型3の分割面3aの間は、シール部材35によってシールされる。
ダイカストマシン1の起動時には、上記したシール冷却機構部61には、冷却液Wが供給された状態にある。
また、ダイカストマシン1の起動時には、真空タンク50も起動されるが、バルブ機構部21の弁体24は排出路26を閉じた状態にある。したがって、キャビティC内は排気されない。
次に、上記構成のダイカストマシン1の動作の一例について説明する。
まず、ダイカストマシン1が図2に示した状態、すなわち、固定金型2と移動金型3とが型開状態にある状態から、マシンコントローラ52の制御により、トグル機構110を作動させ、固定金型2と移動金型3とを型締する。
固定金型2と移動金型3とが型締されると、固定金型2の分割面2aと移動金型3の分割面3aの間は、シール部材35によってシールされる。
ダイカストマシン1の起動時には、上記したシール冷却機構部61には、冷却液Wが供給された状態にある。
また、ダイカストマシン1の起動時には、真空タンク50も起動されるが、バルブ機構部21の弁体24は排出路26を閉じた状態にある。したがって、キャビティC内は排気されない。
【0067】
以上のように、本実施形態によれば、キャビティCと真空タンク50とを連通する排気路を開閉する弁体の駆動に電磁アクチュエータ22を用いることにより、排気路の開閉を速やかに行うことができる。電磁アクチュエータ22は、電力によって駆動されるため、作動油等を供給する必要がなく、バルブ機構部21を小型化することが可能である。このため、金型に対するバルブ機構部21の配置の自由度が増し、弁体24およびキャビティCと真空タンク50とを連通する排気路の配置を最適化することが容易となる。
キャビティCと真空タンク50とを連通する排気路の配置を最適化できるため、固定金型2の分割面2aと移動金型3の分割面3aとの外周部に切れ目なくシール部材35を介在させることができるとともに、キャビティCと真空タンク50とを連通する排気路とシール部材35との距離を十分に確保することができ、シール部材35の熱による焼損を防ぐことができる。
さらに、本実施形態によれば、高温となる押出ピン42を部分的に強制冷却することにより、押出ピン42と金型との間のシールにOリング等の汎用の樹脂製シール部材を容易に用いることができる。
以上のように、本実施形態によれば、キャビティCと真空タンク50とを連通する排気路を開閉する弁体の駆動に電磁アクチュエータ22を用いることにより、排気路の開閉を速やかに行うことができる。電磁アクチュエータ22は、電力によって駆動されるため、作動油等を供給する必要がなく、バルブ機構部21を小型化することが可能である。このため、金型に対するバルブ機構部21の配置の自由度が増し、弁体24およびキャビティCと真空タンク50とを連通する排気路の配置を最適化することが容易となる。
キャビティCと真空タンク50とを連通する排気路の配置を最適化できるため、固定金型2の分割面2aと移動金型3の分割面3aとの外周部に切れ目なくシール部材35を介在させることができるとともに、キャビティCと真空タンク50とを連通する排気路とシール部材35との距離を十分に確保することができ、シール部材35の熱による焼損を防ぐことができる。
さらに、本実施形態によれば、高温となる押出ピン42を部分的に強制冷却することにより、押出ピン42と金型との間のシールにOリング等の汎用の樹脂製シール部材を容易に用いることができる。
【0068】
図10は、本発明のダイカストマシンの実施形態に係る金型周辺の構造を示す断面図である。なお、上述したダイカストマシンと同一の構成部分については同一の符号を付している。
図10に示すように、本実施形態に係るダイカストマシンの移動金型3には、複数のバルブ機構部201,202が設けられている。
バルブ機構部201,202の構成は、上記したバルブ機構部21と同一構成である。
図10は、本発明のダイカストマシンの実施形態に係る金型周辺の構造を示す断面図である。なお、上述したダイカストマシンと同一の構成部分については同一の符号を付している。
図10に示すように、本実施形態に係るダイカストマシンの移動金型3には、複数のバルブ機構部201,202が設けられている。
バルブ機構部201,202の構成は、上記したバルブ機構部21と同一構成である。
【0069】
バルブ機構部201は、移動金型3の分割面3aと固定金型2の分割面2aとの間に形成された排気路Epの中途にそれぞれ設けられている。排気路EpはキャビティCに連通している。
排気路Epは、移動金型3内にバルブ機構部201に対応して形成された排気路301および302を通じて真空タンク501と連通しているとともに、バルブ機構部202に対応して形成された排気路303および304を通じて真空タンク502と連通している。
真空タンク501および502は、同等な排気能力を備えている。
バルブ機構部201は、移動金型3の分割面3aと固定金型2の分割面2aとの間に形成された排気路Epの中途にそれぞれ設けられている。排気路EpはキャビティCに連通している。
排気路Epは、移動金型3内にバルブ機構部201に対応して形成された排気路301および302を通じて真空タンク501と連通しているとともに、バルブ機構部202に対応して形成された排気路303および304を通じて真空タンク502と連通している。
真空タンク501および502は、同等な排気能力を備えている。
【0072】
上記のように、複数のバルブ機構部201,202を金型に設置することにより、単一のバルブ機構部を設置する場合と比べて、排気のための排出路の総断面積を拡大することができるため、キャビティC内の効率の良い排気が可能となる。すなわち、単一のバルブ機構部を設置する場合には、真空タンクの排気能力を高めても、排出路の断面積が小さいと、短時間で急速に減圧を行うことができない。また、排出路の断面積を拡大すると、この排出路に溶湯が侵入しやすくなってしまう。
上記のように、複数のバルブ機構部201,202を金型に設置することにより、単一のバルブ機構部を設置する場合と比べて、排気のための排出路の総断面積を拡大することができるため、キャビティC内の効率の良い排気が可能となる。すなわち、単一のバルブ機構部を設置する場合には、真空タンクの排気能力を高めても、排出路の断面積が小さいと、短時間で急速に減圧を行うことができない。また、排出路の断面積を拡大すると、この排出路に溶湯が侵入しやすくなってしまう。
【0075】
バルブ機構部201の開放によって、キャビティC内は真空タンク501によって急速に減圧される。
次いで、キャビティC内がある程度の圧力まで減圧された時点Pt2に達したとき、バルブ機構部201を閉じ、バルブ機構部202を開く。これによって、キャビティC内は真空タンク502によって減圧が継続される。このバルブ機構部201および202の開閉動作は、マシンコントローラ52からバルブコントローラ51へ指令が出力されることにより行われる。
バルブ機構部201の開放によって、キャビティC内は真空タンク501によって急速に減圧される。
次いで、キャビティC内がある程度の圧力まで減圧された時点Pt2に達したとき、バルブ機構部201を閉じ、バルブ機構部202を開く。これによって、キャビティC内は真空タンク502によって減圧が継続される。このバルブ機構部201および202の開閉動作は、マシンコントローラ52からバルブコントローラ51へ指令が出力されることにより行われる。
【0076】
ところで、真空タンクの特性として、減圧にしたがって排気速度が次第に低下していくことが知られている。たとえば、真空タンク501によって減圧していくと、排気速度が次第に低下する。このため、真空タンク501によってある程度の減圧が進行したのち、キャビティC内を減圧する真空タンクを真空タンク502に交換することによって、排気速度の低下を極力抑えることができ、所望の圧力まで減圧するのに要する時間を短縮することができる。
ところで、真空タンクの特性として、減圧にしたがって排気速度が次第に低下していくことが知られている。たとえば、真空タンク501によって減圧していくと、排気速度が次第に低下する。このため、真空タンク501によってある程度の減圧が進行したのち、キャビティC内を減圧する真空タンクを真空タンク502に交換することによって、排気速度の低下を極力抑えることができ、所望の圧力まで減圧するのに要する時間を短縮することができる。
【0077】
真空タンク502によるキャビティC内の減圧により、キャビティC内は高真空状態に達する。
この状態において、グラフ(2)の時点Pt3に示すように、プランジャチップ97の射出速度を高速に切り換える。
真空タンク502によるキャビティC内の減圧により、キャビティC内は高真空状態に達する。
この状態において、グラフ(2)の時点Pt3に示すように、プランジャチップ97の射出速度を高速に切り換える。
【図10】本発明のダイカストマシンの一実施形態に係る金型周辺の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1…ダイカストマシン
2…固定金型
3…移動金型
21…バルブ機構部
22…電磁アクチュエータ
23…バルブ軸
24…弁体
39…弁座部
39a…弁座面
50,501,502…真空タンク
1…ダイカストマシン
2…固定金型
3…移動金型
21…バルブ機構部
22…電磁アクチュエータ
23…バルブ軸
24…弁体
39…弁座部
39a…弁座面
50,501,502…真空タンク
Claims (2)
- 前記各弁体に対応して前記キャビティに連通する排気路を備え、当該各排気路には、別々の真空タンクが接続される
請求項1に記載のダイカスト装置。 - 前記制御手段は、前記複数の弁体による前記排出路の開閉が順番または同時に行われるように前記電磁駆動手段を制御することによって前記キャビテイ内を所望の圧力に減圧する
請求項1または2に記載のダイカスト装置。
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DE10207028A DE10207028B4 (de) | 2001-02-20 | 2002-02-20 | Spritzgießmaschine |
US10/887,902 US20040256685A1 (en) | 2001-02-20 | 2004-07-12 | Biosensor, method of manufacturing sensing unit thereof, and measuring system |
US10/887,906 US7210517B2 (en) | 2001-02-20 | 2004-07-12 | Die casting machine |
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- 2001-02-20 JP JP2001044084A patent/JP3961772B2/ja not_active Expired - Lifetime
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