JP2004017142A - ダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金型内のキャビティ内に粉体離型剤が付着されない部分を低減し、キャビティ表面により均一に粉体離型剤を付着させ、鋳造時の溶湯金属の金型への焼付きを防止する。
【解決手段】金型１内のキャビティ８の一端側に接続する粉体供給経路１３を介してキャビティ内に粉体離型剤を供給する粉体供給装置１４と、キャビティの他端側に接続する真空吸引経路１６を介してキャビティ内を真空引きし、粉体離型剤をキャビティ内に吸引する真空引き機構と、両経路１３，１６間に配置され、両経路の接続を切り換える切換弁２３とを備え、切換弁の動作に応じて粉体離型剤のキャビティへの供給方向を正・逆２方向に切り換えることができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型からダイカスト成形品の取り出しを容易にするための離型剤として粉体離型剤を用いるダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、図５に示すように固定型２と可動型３とからなる金型１を閉じた状態で、真空ポンプ１８および真空タンク１７によって金型キャビティ８内に連通するオーバーフロー部１５等の排気口から排気して、金型キャビティ８内を減圧した状態で、湯道、スリーブ１０から粉体供給装置１４により粉体離型剤を供給することによって金型キャビティ８内表面にこの粉体離型剤を塗布する方法がある。
【０００３】
この粉体離型剤を使用する方法は、従来より一般的に用いられている金型を開いた状態で金型表面に水溶性離型剤をスプレーする方法に比べ、以下の点で優れていることが知られている。即ち、金型を開いた状態で離型剤を吹き付けないで済むので、工場内に水溶性離型剤のミストを飛散させることがなく、工場内の作業環境の悪化を防止できる。また、飛散することもないので離型剤が少なくて済み、鋳造時の熱分解ガスの発生量を抑えることができ、発生ガス巻込みによる巣の発生を防止でき、成形品の内部品質を向上できる。更に金型表面が水溶性離型剤により直接急冷されることがなく、しかもダイカスト鋳造における１サイクルの金型の温度変化幅が大きくなることもないので、金型の寿命が大幅に改善できる等の利点がある。
【０００４】
しかしながら、この粉体離型剤を使用する従来の方法では、金型の湯道、スリーブ等から粉体離型剤を供給し、オーバーフロー等の排気口から吸引しているため、複雑な成形品形状においては粉体離型剤が付着し難い部分が生じてしまい、その結果、付着し難い部分に鋳造時の焼付きが発生するという問題が生じている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題が金型の湯道もしくはスリーブから粉体離型剤を供給しオーバーフロー等の排気口から吸引するという、一方向の粉体離型剤供給経路において発生しているという点に着目しなされたもので、その目的は、金型のキャビティ内に粉体離型剤が付着されない部分を低減し、より金型内に均一に粉体離型剤を付着させ、鋳造時の溶湯金属の金型への焼付きを防止できるダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法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、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法を提供する。
請求項１に記載のダイカスト鋳造機は、金型内に形成されるキャビティの一端側に接続する粉体供給経路と、キャビティの他端側に接続する真空吸引経路と、粉体供給経路と真空吸引経路間に配置される切換弁とを有していて、切換弁の動作に応じて、粉体離型剤のキャビティへの供給方向を正方向と逆方向とに切り換えることができるようにしたものであり、これにより、複雑な形状の成形品を得る場合において、１方向のみの粉体離型剤の供給方向では、複雑な形状のキャビティの表面に粉体離型剤が付着し難い部分が生じ、この部分に鋳造時に金属溶湯が焼け付くという問題があったが、正・逆２方向から粉体離型剤を供給することで、このような付着し難い部分を生じることもなく、キャビティ表面の全面に粉体離型剤を付着させることができ、焼付けを防止できる。
【０００７】
請求項２のダイカスト鋳造機は、キャビティの一端側が金属溶湯を導入するスリーブであり、このスリーブに粉体供給経路を接続することを特定したものであり、また、請求項３のダイカスト鋳造機は、キャビティの一端側が、キャビティ又は湯道部であり、粉体供給経路をこのキャビティ又は湯道部に直接接続することを特定したものであり、それぞれの場合においても、請求項１と同様の作用効果を奏する。
【０００８】
請求項４に記載のダイカスト鋳造機は、金型内に形成されるキャビティのオーバーフロー側に、キャビティに通じる複数の入口ゲートに接続する粉体供給経路を介してキャビティ内に粉体離型剤を供給すると共に、キャビティの湯口部側であるスリーブに接続する真空吸引経路を介してキャビティ内を真空引きすることで、粉体離型剤をオーバーフロー側の複数方向からキャビティ内に導入して、その表面に付着させるようにしたものであり、これにより、キャビティ内に粉体離型剤が付着し難い部分が生じるのを防止したものである。
請求項５のダイカスト鋳造機は、真空吸引経路をキャビティまたは湯道部に直接接続することを特定したものである。
【０００９】
請求項６に記載のダイカスト鋳造方法は、先ずキャビティの他端側から真空引きすることによって、キャビティの一端側から粉体離型剤をキャビティ内に導入してその表面に付着させ、次いでキャビティの一端側から真空引きすることによって、キャビティの他端側から粉体離型剤をキャビティ内に導入してその表面に付着させた後に、スリーブからキャビティに金属溶湯を供給してダイカスト鋳造を行うようにしたものであり、これにより、キャビティ内に導入される粉体離型剤の供給方向を正・逆２方向とすることができ、キャビティ表面での粉体離型剤の付着し難い部分の発生を防止でき、金属溶湯の金型への焼付きを防ぐことができる。
請求項７に記載のダイカスト鋳造方法は、キャビティの湯口部側に接続された真空吸引経路を介して真空引きすることによって、キャビティのオーバーフロー側に設けられた複数の粉体離型剤の入口ゲートからキャビティ内に粉体離型剤を導入して、その表面に付着させた後に、スリーブからキャビティに金属溶湯を供給してダイカスト鋳造を行うようにしたものである。この場合においても、キャビティ内に導入される粉体離型剤の供給方向を複数方向とすることができ、キャビティ表面の粉体離型剤の付着し難い部分の発生を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って本発明の実施の形態のダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法について説明する。図１は、本発明の第１実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成を示している。図１に示されるように、金型１は、固定型２と可動型３とから構成されている。固定型２は、固定母型と固定型入子とからなり、両者はボルト等で結合固定されている。そしてこの固定型２はダイカスト鋳造機の固定盤４に取り付けられている。可動型３は、同様に可動母型と可動型入子とからなり、両者はボルト等で結合固定されている。そしてこの可動型３は、ダイベース５を介してダイカスト鋳造機の可動盤６に取り付けられている。
【００１１】
固定型２の固定型入子と可動型３の可動型入子とは、金型１が閉じられたときにキャビティ８の空間を形成する。キャビティ８の一端には湯口部９が形成され、この湯口部９が固定型２及び固定盤４に固定されたスリーブ１０に接続されている。スリーブ１０の上部には、粉体離型剤供給口１１及び金属溶湯給湯口１２が形成され、スリーブ１０を介して粉体離型剤及び金属溶湯がキャビティ８内に供給される。なお、スリーブ１０内に金属溶湯を送り出すプランジャ７が設けられている。粉体離型剤供給口１１は、粉体供給経路１３を介して粉体供給装置１４に接続している。
【００１２】
キャビティ８の他端にはオーバーフロー部１５が形成され、このオーバーフロー部１５が真空吸引経路１６に接続されている。オーバーフロー部１５とキャビティ８との接続個所を開閉するためのカットオフピン２２が設けられており、このカットオフピン２２は、図示しない油圧供給源からの油圧により作動する。真空吸引経路１６は真空引き機構が接続され、キャビティ８内を減圧することができる。真空引き機構は主に真空タンク１７と真空ポンプ１８とからなり、粉体離型剤をキャビティ８内に吸引するために、キャビティ８内を所定の真空度まで真空引きする。この真空引き機構では、ダイカスト鋳造の１サイクル毎に所定の真空度が得られるように、真空ポンプ１８が真空タンク１７を真空引きする。この真空タンク１７をキャビティ８に連結することにより、所定の真空度を得るようにしている。
【００１３】
キャビティ８と真空タンク１７との連結・遮断を制御するために、真空吸引経路１６における真空タンク１７の上流側には、電磁弁１９が配置されている。また、電磁弁１９と真空タンク１７との間には、バッグフィルタ２０が配置されている。このバッグフィルタ２０は、図示していないがそのハウジング内に大きな濾過面積を有するバッグ状のフィルタエレメントが設けられている。このフィルタエレメントの濾過口径（メッシュサイズ）は３μｍに設定されている。これは粉体離型剤の平均粒径が８μｍであり、最小粒径は４μｍ、最大粒径は１２μｍであることを考慮したものである。つまり、フィルタエレメントの濾過口径が粉体離型剤の最小粒径より小さければ、バッグフィルタ２０によってほぼ完全に粉体離型剤を捕獲することができる。
【００１４】
電磁弁１９の上流側には、さらに比較的大きな濾過口径を有するフィルタ２１が設けられている。例えば、フィルタ２１として５０〜３００μｍの濾過口径を有するフィルタを用いている。このフィルタ２１は、ダイカスト成形品のバリ等の比較的大きな異物を捕獲するために設けられており、これにより、比較的大きな異物の侵入による電磁弁１９の動作不良を防止すると共に、バッグフィルタ２０の寿命を長くすることを可能としている。
【００１５】
粉体供給装置１４は、図示しない計量排出部を有し、１回当たりに供給すべき量の粉体離型剤を計量し、粉体離型剤供給口１１に向けて排出する。更に、この計量排出部には、図示されていないが、弁を介して正圧供給源が接続されている。計量排出部は、所定量の粉体離型剤の排出を終了した後、正圧供給源からの正圧をキャビティ８内に印加し、粉体離型剤のキャビティ表面への均一な塗布を図っている。
【００１６】
粉体供給経路１３と真空吸引経路１６の途中には、本発明の第１実施形態の特徴である、両者の経路１３，１６を切り換えるための電磁式切換弁２３が設けられている。従って、この切換弁２３を切換動作することで、粉体離型剤をキャビティ８の湯口部９側から供給する（正方向）こともできると、或いは逆に、キャビティ８のオーバーフロー部１５側から供給する（逆方向）こともできる。
【００１７】
また、ダイカスト鋳造機は、その作動を制御するための制御盤２４が設けられている。制御盤２４は、真空引き機構における真空ポンプ１８のＯＮ−ＯＦＦ制御や電磁弁１９の開閉作動、粉体供給装置１４の供給制御、電磁式切換弁２３の切換制御、カットオフピン２２の開閉作動、プランジャ７の位置制御、及び可動型３の型開き、型締め作動等を制御する。
【００１８】
次に上記のように構成されたダイカスト鋳造機の作動、即ちダイカスト鋳造方法について説明する。
まず、可動型３を作動させ、金型１を閉じて、型締め状態にする。この鋳造前の金型１を閉じた状態において、真空ポンプ１８を作動させ、真空タンク１７により金型１のキャビティ８内の減圧を行う。なお、このときカットオフピン２２は開作動されて、キャビティ８とオーバーフロー部１５とは連通されており、また切換弁２３は作動されておらず、オーバーフロー部１５側が真空引き機構に連通し、湯口部９側が粉体供給装置１４に連通している。その後、この状態で粉体供給装置１４から粉体離型剤供給口１１、スリーブ１０及び湯口部９を介して（正方向）、キャビティ８内に粉体離型剤を供給し、その内面に付着させる。付着しない粉体離型剤は、オーバーフロー部１５から真空吸引経路１６を通ってバッグフィルタ２０に捕獲される。
【００１９】
その後、切換弁２３を作動して、真空吸引経路１６と粉体供給経路１３とを切り換える。即ち、粉体供給装置１４から供給された粉体離型剤は、切換弁２３、一部の真空吸引経路１６、及びオーバーフロー部１５を通って（逆方向）、キャビティ８内に供給され、その内面に付着する。付着しない粉体離型剤は、キャビティ８から排出され、湯口部９、スリーブ１０、粉体離型剤供給口１１、一部の粉体供給経路１３及び切換弁２３を通ってバッグフィルタ２０に捕獲される。
【００２０】
このように、粉体離型剤の供給方向をキャビティ８に対して正・逆反転して供給することによって、複雑な製品形状における金型の複雑なキャビティ構造であっても、キャビティ表面に十分に粉体離型剤が行き渡るようになる。
その後、粉体供給装置１４及び真空引き機構の作動を停止し、カットオフピン２２によりオーバーフロー部が閉じられ、プランジャ７を駆動して金属溶湯がキャビティ８内に供給される。キャビティ８内の金属溶湯が凝固したら、可動型３を移動して金型１を開き、形成されたダイカスト成形品を金型１から取り出す。このように一連の手順によってダイカスト成形品が形成され、これらの手順が繰り返し行われる。
【００２１】
図２は、本発明の第２実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成を示している。第１実施形態においては、粉体供給経路１３がスリーブ１０に設けた粉体離型剤供給口１１に接続していたが、第２実施形態においては、スリーブ１０の粉体離型剤供給口１１を無くして、粉体供給経路１３をキャビティ８に直接接続したものである。その他の構成については、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。なお、粉体供給経路１３をキャビティ８ではなく、湯口部９手前の湯道部に直接接続してもよい。
【００２２】
この第２実施形態においても、電磁式切換弁２３を切換動作することによって、粉体離型剤のキャビティ８への供給方向を正方向と逆方向とに切り換えることができ、複雑なキャビティ構造であっても、キャビティ８表面の全面に渡って粉体離型剤を付着させることができる。これによって、鋳造時における溶湯金属の金型への焼付きを防止することができる。
【００２３】
図３は、本発明の第３実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成を示している。この第３実施形態においては、第１、第２実施形態で使用していた電磁式切換弁２３を使用せずに、単に図５に示す従来の粉体供給経路と真空吸引経路とを逆に取り付けたものである。即ち、第３実施形態においては、粉体供給経路１３をオーバーフロー部１５側に接続し、真空吸引経路１６をスリーブ１０に接続している。これにより、粉体供給装置１４から吐出された粉体離型剤は、粉体供給経路１３を通ってオーバーフロー部１５からキャビティ８内に供給され、その表面に付着する。付着しない残りの粉体離型剤は、キャビティ８から排出され、湯口部９、スリーブ１０を通って真空吸引経路１６に入り、バッグフィルタ２０に捕獲される。他の構成に関しては、第１、第２実施形態と同様である。
【００２４】
この場合、図３においては、粉体離型剤のキャビティ８への入口ゲートがオーバーフロー部１５の一個所でしか示されていないが、この入口ゲートを複数個所設けることが肝要である。図５の従来技術においては、粉体離型剤の供給系路にスリーブ１０を使用していたため、入口ゲートを一個所しか設けることができなかったが、第３実施形態においては、粉体離型剤のキャビティ８への供給方向を従来の正方向とは逆にすることによって、その供給系路にスリーブを利用しなくてすむために、入口ゲートを複数個所設けることができるようになった。これにより、複雑なキャビティ構造をもつものにおいても、キャビティ表面への粉体離型剤の付着効果を高めることができる。
【００２５】
図４は、本発明の第４実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成を示している。図３の第３実施形態では、粉体離型剤をキャビティ８に対して逆方向から流すために、真空吸引経路１６をスリーブ１０に接続していたが、第４実施形態においては、この真空吸引経路１６を湯口部９近くのキャビティ８に直接接続している。他の構成については、第３実施形態と同様である。また、この場合においても、第３実施形態と同様に粉体離型剤のキャビティ８への入口ゲートを複数設けるようにする。なお、真空吸引経路１６をキャビティ８に接続するのではなく、湯口部９手前の湯道部に直接接続するようにしてもよい。
【００２６】
この第４実施形態においても、第３実施形態と同様に粉体離型剤をキャビティ８内に複数の入口ゲートを介して複数方向から供給できるので、複雑なキャビティ構造においても、キャビティ表面の隅々にまで粉体離型剤を付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態のダイカスト鋳造機の全体構成図である。
【図５】従来のダイカスト鋳造機の全体構成図である。
【符号の説明】
１…金型
２…固定型
３…可動型
７…プランジャ
８…キャビティ
１０…スリーブ
１３…粉体供給経路
１４…粉体供給装置
１５…オーバーフロー部
１６…真空吸引経路
１７…真空タンク
１８…真空ポンプ
１９…電磁弁
２０…バッグフィルタ
２１…フィルタ
２２…カットオフピン
２３…電磁式切換弁
２４…制御盤

Claims (7)

1. 固定型と可動型とを有し、この両者を型締めすることによってキャビティを形成する金型と、
   前記キャビティの一端側に接続する粉体供給経路を介して前記キャビティ内に粉体離型剤を供給する粉体供給装置と、
   前記キャビティの他端側に接続する真空吸引経路を介して前記キャビティ内を真空引きし、前記粉体供給装置から供給される粉体離型剤を前記キャビティ内に吸引する真空引き機構と、
   前記粉体供給経路と前記真空吸引経路間に配置され、両経路間の接続を切り換える切換弁と、
   を備えていて、
   前記切換弁の動作に応じて、粉体離型剤の前記キャビティへの供給方向を正方向と逆方向とに切り換えることができることを特徴とするダイカスト鋳造機。
2. 前記キャビティの一端側が、金属溶湯を導入するスリーブであり、該スリーブに前記粉体供給経路を接続することを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造機。
3. 前記キャビティの一端側が、前記キャビティ又は湯道部であり、前記粉体供給経路を前記キャビティ又は該湯道部に直接接続することを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造機。
4. 固定型と可動型とを有し、この両者を型締めすることによってキャビティを形成する金型と、
   前記キャビティのオーバーフロー側に設けた、前記キャビティに通じる複数の入口ゲートに接続する粉体供給経路を介して、前記キャビティ内に粉体離型剤を供給する粉体供給装置と、
   前記キャビティの湯口部側であるスリーブに接続する真空吸引経路を介して前記キャビティ内を真空引きし、前記粉体供給装置から供給される粉体離型剤を前記キャビティ内に吸引する真空引き機構と、
   を備えていて、
   粉体離型剤を前記キャビティのオーバーフロー側から導入して前記キャビティの表面に付着させ、残余の粉体離型剤を前記キャビティの湯口部側から排出することを特徴とするダイカスト鋳造機。
5. 前記真空吸引経路の接続を、前記スリーブに代えて前記キャビティ又は湯道部に直接接続することを特徴とする請求項４に記載のダイカスト鋳造機。
6. 固定型と可動型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内にスリーブから金属溶湯を供給してダイカスト鋳造を行うダイカスト鋳造方法において、
   金属溶湯の供給に先だって、先ず前記キャビティの他端側から真空引きすることによって、前記キャビティの一端側から粉体離型剤を前記キャビティ内に導入して前記キャビティ表面に付着させ、次いで前記キャビティの一端側から真空引きして、前記キャビティの他端側から粉体離型剤を前記キャビティ内に導入して前記キャビティ表面に付着させた後に、前記スリーブから金属溶湯を前記キャビティ内に供給してダイカスト鋳造を行うことを特徴とするダイカスト鋳造方法。
7. 固定型と可動型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内にスリーブから金属溶湯を供給してダイカスト鋳造を行うダイカスト鋳造方法において、
   金属溶湯の供給に先だって、前記キャビティの湯口部側に接続された真空吸引経路を介して真空引きすることによって、前記キャビティのオーバーフロー側に設けられた複数の粉体離型剤の入口ゲートから前記キャビティ内に粉体離型剤を導入して、前記キャビティ表面に付着させた後に、前記スリーブから金属溶湯を前記キャビティ内に供給してダイカスト鋳造を行うことを特徴とするダイカスト鋳造方法。

Images