JP2004209484A - 半溶融金属の成形用金型 - Google Patents
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Abstract
【課題】複雑な機構を用いることなく、簡便な構造により半溶融金属の射出スリーブ内で発生する凝固層の製品中への混入を防止する成形用金型を提供する。
【解決手段】可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝とで構成した。
【選択図】 図１
【解決手段】可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝とで構成した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は半溶融金属の成形用金型に係り、特に、凝固物を浸入させないようにランナー部の途中でトラップするようにした半溶融金属の成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、特許第３２４６３６３号公報に記載のように、微細化剤を添加した液相線温度に対する過熱度が５０℃未満のアルミニウム合金溶湯を、冷却治具を使用することなく直接保持容器内に注湯し、該合金の７５ ％未満の液相率を示す成形温度まで冷却しつつ３０秒〜３０分間保持した後、微細な球状の初晶を多数発生させることにより、簡便容易に、微細な初晶を有する半溶融金属を得て、加圧成形できることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半溶融金属が持つ潜熱量が少ないために、射出スリーブ内へ半溶融金属を供給した際に、射出スリーブ内壁面に接触した半溶融金属の表層部分は急激に冷却され、いわゆる凝固層を形成しやすい。このような凝固層が製品中に混入すると、周囲の健全な半溶融金属部分と完全に融合することができず、湯境と同様の欠陥を生じることとなる。
【０００４】
このような凝固物をトラップするために、半溶融金属をキャビティ部に装填する前に射出スリーブの射出端面に、着脱自在な射出スリーブのスリーブ内径よりも小径の酸化膜トラップ部材を装着して凝固物を捕獲するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１５４２９号（第３頁第３欄第１７行−第３頁第４欄第３４行）
【０００６】
ところが、特開２０００−１５４２９号に記載されている酸化膜トラップ部材は、半溶融金属を射出した後に両金型を開放してキャビティ部から成形体を取り出す際、ビスケット部と一緒に取り出されることから、半溶融金属を用いて成形体を得ようとするとショット毎に酸化膜トラップ部材をセットしなければならず、工業的な連続運転の障害になっていた。
【０００７】
本発明は、上述の凝固層発生の問題点に着目し、複雑な機構を用いることなく、簡便な構造により半溶融金属の射出スリーブ内で発生する凝固層の製品中への混入を防止する半溶融金属の成形用金型を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解決するために、本発明に係る第１の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝とで構成した。
【０００９】
第１の発明を主体とする第２の発明では、該開口部を射出スリーブの中心部と略一致するように設けた。また、第３の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該スライドコア上にあって該開口部より離間した上方位置と下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝と、該射出スリーブの先端部に段差状に刻設された拡径部を設けて該スライドコアと該拡径部間にリング状溝を構成した。
【００１０】
第４の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、可動金型の端部からスライドコアの内壁面から離間した位置に該開口部を通って該射出スリーブ方向に延在する突起部を構成した。
【００１１】
第４の発明を主体とする第５の発明では、該開口部を該射出スリーブの中心から上方に位置する小径の上方円弧状溝と、該射出スリーブの中心から下方に位置する該上方円弧状溝より大径の下方円弧状溝とで構成した。
【００１２】
第６の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置に該射出スリーブと面一の内壁面を有する欠円弧開口部と、該可動金型の端部に半溶融金属の表面層に生成した凝固物をトラップし貯留するための空間部と、該空間部と該欠円弧開口部間とを結ぶ凝固物トラップ溝を挿通した。
【００１３】
第６の発明を主体とする第７の発明では、該空間部から可動金型の両側端部に向かって挿通したエアーベント孔を設けた。また第８の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置に該射出スリーブと面一の内壁面を有する欠円弧開口部と、該可動金型の端部に半溶融金属の表面層に生成した凝固物をトラップし貯留するための空間部と、該空間部と該欠円弧開口部間とを結ぶ凝固物トラップ溝と、該射出スリーブの先端部に段差状に刻設された拡径部を有し該スライドコアと該拡径部間にリング状溝を構成した。
【００１４】
さらに第１および第３の発明を主体とする第９の発明では、該凝固物トラップ溝は正面から見て正方形状または矩形形状とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半溶融金属の成形用金型について、図１〜図８を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアを設けた横型締め横鋳込み方式による金型の断面図、図２は図１のＡ〜Ａから見た正面図、図３は本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアとリング状溝とを備えた金型構造の縦断面図、図４は可動金型表面から固定金型側に延在する凝固物トラップ溝を形成する突起部を有した金型構造の縦断面図、図５は図４のＢ〜Ｂから見た正面図、図６は本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアと該トラップ溝に望むように可動金型に設けられた空間部を有する金型構造の縦断面図、図７は図６のＣ〜Ｃから見た正面図、図８は可動金型に設けられた空間部に望むようにスライドコアに設けられた凝固物トラップ溝とリング状溝とを備えた金型構造の縦断面図である。
【００１６】
以下、図１〜図８に基づいて本発明の実施例１〜実施例５を詳細について説明する。
【００１７】
【実施例１】
図１と図２を用いて実施例１を説明する。図１と図２は半溶融金属の成形用金型を示すもので、４は固定プラテン６に固定された固定金型、８は可動プラテン１０に固定された可動金型、１４（ａ、ｂ）は固定金型４の端部で左右に開閉摺動する一対のスライドコア、２０は射出装置、２２は射出スリーブ、２４はプランジャチップ、２６はプランジャロッド、２８は半溶融金属の供給口である。
【００１８】
可動金型８は図示を省略したシリンダ装置の作動により固定金型４に対して前進・後退させられるようになっており、これに応じて可動金型８は、固定金型４に対して所定の型締力で合わされた型閉じ状態（図１）と固定金型４から離間した型開き状態とに位置決めされている。固定金型４と可動金型８とが型閉じした状態で、両金型４、８との間でキャビティ部３０が形成される。
【００１９】
固定金型４には、キヤビティ部３０内に半溶融金属Ｍを高圧射出するための射出装置２０が付設されている。この射出装置２０は、図１に示すように、固定金型４の背面部（反可動金型８側）に段部状の刻設部を設け、ここに射出スリーブ２２の外径より大きい凸状の係止部２９が係止された状態で射出スリーブ２２が固定されている。
【００２０】
さらに射出スリーブ２２内に摺動可能に嵌装されたプランジャチップ２４と、このプランジャチップ２４から延ばしたプランジャロッド２６に連結させた射出シリンダ（図示略）とからなっている。
【００２１】
射出装置２０は、射出シリンダの作動でプランジャチップ２４を後退位置から前進させることにより、半溶融金属Ｍの供給口２８から射出スリーブ２２内に供給された半溶融金属Ｍを前記キャビティ部３０内に高圧射出するようになっている。
【００２２】
一方、図２に示すように、固定金型４の両側端部３６（ａ、ｂ）には、スライドコア１４（ａ、ｂ）を開閉するためのスライドコア開閉シリンダ３８（ａ、ｂ）が装着されている。スライドコア開閉シリンダ３８（ａ、ｂ）には、前後進自在なシリンダロッド４０（ａ、ｂ）が設けられ、シリンダロッド４０（ａ、ｂ）の先端部には、スライドコア１４（ａ、ｂ）が射出スリーブ２２の前方で左右に接離可能なように一対配設されている。
【００２３】
この一対のスライドコア１４（ａ、ｂ）は、固定金型４の射出スリーブ２２側を段差状に刻設して段差部４５を設けるとともに、固定金型４と射出スリーブ２２の先端部間に挟持された状態でこの段差部４５上をスムースに前後移動自在に配設されている。
【００２４】
図２に示すように、スライドコア１４（ａ、ｂ）の開閉によりスライドコア１４（ａ、ｂ）の接離端部３４の略中央部には各半円状の開口部４３（ａ、ｂ）が設けられ、スライドコア１４（ａ、ｂ）が閉じた状態下では、円形状の開口部４３を形成するようになっている。
【００２５】
図１に示すようにスライドコア１４（ａ、ｂ）の厚みは、スライドコア１４（ａ、ｂ）の上半分の厚み（ｔ１）が、下半分の厚み（ｔ２）より薄く（ｔ１＜ｔ２）なっており、両者の厚みは異なっている。このようにスライドコア１４（ａ、ｂ）の上半分の厚み（ｔ１）を薄くする目的は、射出スリーブ２２に供給された半溶融金属Ｍをプランジャチップ２４の前進によりランナー部３２を介してキャビティ部３０にスムースに装填するための通路を確保するためである。さらに、下半分の厚み（ｔ２）を厚くする目的は、半円形状の開口部４３（ａ、ｂ）から離間したスライドコア１４（ａ、ｂ）上の下部位置に略矩形状の有底部を有した凝固物トラップ溝４４を設けるためである。
【００２６】
符号４６はキャビティ部３０に半溶融金属Ｍを装填した場合、キャビティ部３０内に滞留している空気を排出するためのエアーベント溝を示し、４８はオーバーフロー部である。
【００２７】
上記したスライドコア１４を有した両金型４、８を用いて半溶融金属Ｍの成形を行う場合、まず、スライドコア開閉シリンダ３８（ａ、ｂ）に圧油を供給し、スライドコア１４（ａ、ｂ）を閉止しておく。次いで、可動金型８を図示を略すシリンダ装置の作動により固定金型４に対して前進させ、固定金型４に可動金型８を合わせた後、供給口２８から射出スリーブ２２内に予め加熱されている半溶融金属Ｍをキャビティ部３０に装充し高圧を負荷することで製品を成して成形体を得るものである。
【００２８】
すなわち、半溶融金属Ｍは液相線温度に対する過熱度が５０℃未満の、微細化剤を添加したアルミニウム合金溶湯を、冷却治具を使用することなく直接保持容器内に注湯し、該合金の７５％未満の液相率を示す成形温度まで冷却しつつ３０秒〜３０分間保持し、微細な球状の初晶を多数発生させものである。
【００２９】
截頭円錐形状を有した半溶融金属Ｍが保持容器から細径をランナー部３２側（太径をプランジャチップ２４側）に向けて供給され、図１に示すように断面が円形形状をした射出スリープ２２の内壁面に接するように横向き状態になる。射出スリープ２２に供給された半溶融金属Ｍの温度は、温度の低い射出スリープ２２の内壁面に接触した部分の半溶融金属Ｍは急冷されて温度が下がり、半溶融金属Ｍの表面に凝固層が生成する。
【００３０】
次いでプランジャチップ２４を前進させると、半溶融金属Ｍは射出スリープ２２の内径より小径のスライドコア１４の開口部４３を通る際に、流通抵抗が生じることとなる。このため、半溶融金属Ｍの中心部近傍に位置する半溶融金属Ｍは開口部４３をスムースに流通するが、該中心部より離れた外周部近傍に位置する半溶融金属Ｍは、流通抵抗により流通ができず停滞気味となる。
【００３１】
このため、半溶融金属Ｍの表面に生成した凝固層は射出スリーブ２２とスライドコア１４（ａ、ｂ）とが当接する個所がデッドスペースとなることから、当該デッドスペースに凝固層がトラップされる。さらに、スライドコア１４の射出スリーブ２２側に設けられた凝固物トラップ溝４４では一旦当該デッドスペースでトラップされた凝固層が再度半溶融金属Ｍの主流部に合流しないようにするため、一層多くの凝固層が確実に捕獲できる。このようにスライドコア１４の開口部４３を通過した凝固層を含まない半溶融金属Ｍは、ランナー部３２を通ってキャビティ部３０に装填される。
【００３２】
半溶融金属Ｍがキャビティ部３０に装填される際に、最初に装填される半溶融金属Ｍの先端部（図１のキャビティ部３０の上端部）はキャビティ部３０の内部に滞留する残留空気をエアーベント溝４６を通って外部に放出される。引続きプランジャチップ２４の前進によりキャビティ部３０に高圧負荷充填された半溶融金属Ｍの一部は、半溶融金属Ｍに同伴した酸化物やランナー部３２やキャビティ部３０内で生成した凝固層などの不純物はオーバーフロー部４８に到達し、ここでトラップされる。
【００３３】
この後、両金型４、８を冷却して半凝固金属Ｍを急冷固化する。次いで、可動金型８を後退させ固定金型４から離した後、スライドコア１４（ａ、ｂ）を両開きする。引続き可動金型８に張り付いたままの成形体を可動金型４から脱型する。この型開き完了により、押出機構（図示を省略）の押出板が前進して押出しピンが成形体を可動金型８から押出し、成形体搬出装置（図示略）で把持して型外へ搬出される。
【００３４】
その後、固定金型４と可動金型８との間に図示を省略した離型剤塗布装置と、エアー噴射ノズルとの一体装置が進入し、離型剤の塗布、エアーブローが順に行われて次の鋳造準備が完了する。
【００３５】
【実施例２】
図３を用いて実施例２を説明する。図３については、全体構成はすでに図１と図２を用いて実施例１を説明しているため、異なる部分のみを説明する。
【００３６】
図１および図２と比較して異なる部分は、図３では射出スリーブ２２の先端部にリング状溝５０を新たに設けるとともに、スライドコア１４（ａ、ｂ）の射出スリープ２２側上部と下部に凝固物トラップ溝５２（ａ、ｂ）を設けたものである。
【００３７】
まず、リング状溝５０について説明する。リング状溝５０は、射出スリーブ２２の先端部に円形形状を有した射出スリーブ２２の内径より大きい段差状の円形拡径部を有している。一方、射出スリーブ２２の先端部に当接しつつ開閉自在なスライドコア１４（ａ、ｂ）との間でリング状の溝部を構成している。
【００３８】
このリング状溝５０の空間体積は、半溶融金属Ｍの鋳込み体積で除した値を２％〜２０％にすることが望ましい。リング状溝５０の空間体積が２０％より大きいほど凝固層のトラップの効果も大きいが、鋳込み体積に対する割合が大きすぎると製品歩留まりが鋳込み体積の５０％以下になる可能性が高いので生産効率上望ましくない。逆に２％より小さいと十分な量の凝固層がトラップできなくなる。
【００３９】
一方、開口部４３から離間したスライドコア１４（ａ、ｂ）上の上部位置と下部位置に平行に刻設された略矩形状の有底部の凝固物トラップ溝４４が設けてある。この凝固物トラップ溝５２（ａ、ｂ）は、半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部に凝固層ができるため、この凝固層を確実にトラップするためにもスライドコア１４の下部側に位置する凝固物トラップ溝５２ｂの深さを、上部側に位置する凝固物トラップ溝５２ａの深さより深くするとよい。
【００４０】
これらリング状溝５０と凝固物トラップ溝５２（ａ、ｂ）でトラップされるものは、凝固層と酸化膜の不純物である。この不純物のうち、射出スリーブ２２の底部と接して半溶融金属Ｍの表層部に生成する凝固層量が、保持容器（図示略）から射出スリーブ２２に供給する際に大気に触れて生成する酸化膜量より圧倒的に多く、むしろ酸化膜量は遥かに少ない。
【００４１】
【実施例３】
図４と図５を用いて実施例３を説明する。実施例３については、すでに全体構成を実施例１を用いて図１と図２を用いて説明しているため、異なる部分のみを説明する。
【００４２】
実施例３が実施例１と比較して異なる部分は、可動金型８の表面から固定金型４側に延在する凝固物トラップ溝５６を形成する突起部５４と、スライドコア１４（ａ、ｂ）の接離端部３４に開口する小径の上方円弧状溝５８と大径の下方円弧状溝６０で構成される開口部５７が設けられている。
【００４３】
すなわち射出スリーブ２２の中心から上方に位置する上方円弧状溝５８と、この中心から下方に位置する下方円弧状溝６０とを有する。上方円弧状溝５８の直径は、下方円弧状溝６０の直径よりも小径に設定されている。
【００４４】
一方、可動金型８にはこの可動金型８の表面部から開口部５７を貫通して固定金型４側に延在する突起部５４が配設されている。この突起部５４は図５に示すように上側が凹状になった下方円弧状溝６０と同心状の半円弧形状を呈し、下方円弧状溝６０の内周端部から離間して上方に配設するとともに、突起部５４の先端部は射出スリーブ２２の先端部よりプランジャチップ２４側に位置するように延在している。
【００４５】
そして、有底部状の下方円弧状溝６０の内周端部と突起部５４間で凝固物トラップ溝５６を構成している。この凝固物トラップ溝５６は、半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部に凝固層ができるため、この凝固層を多量にかつ確実にトラップするためにも突起部５４を延在させて凝固物トラップ溝５２ｂの深さを深くしたのものである。
【００４６】
【実施例４】
図６と図７を用いて実施例４を説明する。実施例４につては、すでに全体構成を図１と図２を用いて実施例１で説明しているため、異なる部分のみを説明する。
【００４７】
実施例４の特徴は、スライドコア１４（ａ、ｂ）の開閉により接離する端部３４の略中央部には半円状の開口部６７（ａ、ｂ）が設けられ、スライドコア１４（ａ、ｂ）が閉じた状態下では、円形状の開口部６７を形成するようになっている。
【００４８】
さらに該半円状の開口部６７（ａ、ｂ）より離間した下方位置に、欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）を構成している。この欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）は、上方部が水平状の直線部を形成し、下方部が欠円弧状を有する。
【００４９】
次に欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）について詳述する。欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）は、スライドコア１４（ａ、ｂ）を射出スリーブ２２の先端部に当接しながら摺動閉止した際に円形状を呈する射出スリーブ２２の下部内壁面と半円弧状の開口部６７（ａ、ｂ）を有するリング状溝６６の下部内壁面とが面一をなす内壁面を構成している。
【００５０】
符号７０は空間部であり、可動金型８に刻設して設けられた正面から見て正方形または矩形形状をなし一定深さの空間部７０を構成している。この空間部７０は欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）から凝固物トラップ溝６８を介して空間部７０に連通された構成をなしている。
【００５１】
このため半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、プランジャチップ２４の前進に伴って半溶融金属Ｍをキャビティ部３０に装填するが、このとき射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部にできた凝固層は、欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）から空間部７０間に配設された凝固物トラップ溝６８を介して空間部７０に流入し、多量にかつ確実にトラップされるようになっている。
【００５２】
符号７２はエアーベント孔であり、空間部７０から可動金型８の両側端部３６（ａ、ｂ）を挿通するエアーベント用の孔である。射出スリーブ２２の底部（内壁面）と接して半溶融金属Ｍの表面が冷却されて凝固層が生成する。凝固層を除く大部分は開口部６７からランナー部３２を介してキャビティ部３０に装填されるが、この凝固層は欠円弧開口部６９から凝固物トラップ溝６８を通って空間部７０に貯留される。この時、空間部７０の内部に滞留する空気は、凝固層の浸入に伴って可動金型８の外部に排出される。
【００５３】
【実施例５】
図８を用いて実施例５を説明する。図８の金型構造の主要部はすでに図１と図２で説明しているため、異なる部分のみについて説明する。
【００５４】
先に実施例５を構造的に類似している図６と比較すると、大きく異なる部分は、射出スリーブ２２の先端部にリング状溝８０を新たに設けたものである。
【００５５】
まず、リング状溝８０について説明する。リング状溝８０は、射出スリーブ２２の先端部に円形形状を有する射出スリーブ２２の内径より大きい段差状の拡径部を有している。一方、射出スリーブ２２の先端部に当接しつつ開閉自在なスライドコア１４（ａ、ｂ）との間できたリング状の溝部を構成している。
【００５６】
さらに該半円状の開口部８３より離間した下方位置に、欠円弧開口部８６を構成している。この欠円弧開口部８６は、上方部が水平状の直線部を形成し、下方部が欠円弧状を有する。
【００５７】
したがって、欠円弧開口部８６を有するスライドコア１４（ａ、ｂ）を射出スリーブ２２の先端部に当接しながら摺動閉止した際に、スライドコア１４（ａ、ｂ）に設けられた欠円弧開口部８６がリング状溝８０を望むように開口するとともに、欠円弧開口部８６底部の円弧状の内壁面と射出スリーブ２２の内壁面とが略面一をなすように構成している。
【００５８】
一方、可動金型８に刻設して設けられた正面形状が正方形または矩形の形状をなし一定深さの空間部８４を構成している。半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、プランジャチップ２４の前進に伴って半溶融金属Ｍをキャビティ部３０に装填するが、このとき射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部にできた凝固層は、欠円弧開口部８６から空間部８４間に配設された凝固物トラップ溝８２を介して空間部８４に流入し、多量にかつ確実にトラップされるようになっている。
【００５９】
これらリング状溝８０と空間部８４間でトラップされるものは、凝固層と酸化膜の不純物である。この不純物のうち、射出スリーブ２２の底部と接して半溶融金属Ｍの表層部に生成する凝固層の量が、保持容器（図示略）から射出スリーブ２２に供給する際に大気に触れて生成する酸化膜量より圧倒的に多く、むしろ酸化膜の量は一般的には少量である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明では、射出スリーブ内で発生する半溶融金属表層部の凝固層が製品キャビティへ混入することを防止し、微細かつ均一な組織を有する優れた成形体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアを設けた横型締め横鋳込み
方式による金型の断面図である。
【図２】図１のＡ〜Ａから見た正面図である。
【図３】本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアとリング状溝とを備えた金
型構造の縦断面図である。
【図４】可動金型表面から固定金型側に延在する凝固物トラップ溝を形成する突起部を有した金型構造の縦断面である。
【図５】図４のＢ〜Ｂから見た正面である。
【図６】本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアと該トラップ溝に望むように可動金型に設けられた空間部を有する金型構造の縦断面である。
【図７】図６のＣ〜Ｃから見た正面図である。
【図８】可動金型に設けられた空間部に望むようにスライドコアに設けられた凝固物トラップ溝とリング状溝とを備えた金型構造の縦断面図である。
【符号の説明】
４ 固定金型
６ 固定プラテン
８ 可動金型
１０ 可動プラテン
１４（ａ、ｂ） スライドコア
２０ 射出装置
２２ 射出スリーブ
２４ プランジャチップ
２６ プランジャロッド
２８ 半溶融金属の供給口
２９ 係止部
３０ キャビティ部
３２ ランナー部
３４ スライドコアの接離端部
３６（ａ、ｂ） 固定金型の両側端部
３８（ａ、ｂ） スライドコア開閉シリンダ
４０（ａ、ｂ） シリンダロッド
４３ スライドコアの開口部
４３（ａ、ｂ） 半円形状開口部
４４ 凝固物トラップ溝
４５ 段差部
４６ エアーベント溝
４８ オーバーフロー部
５０ リング溝
５２（ａ、ｂ） 凝固物トラップ溝
５４ 突起部
５６ 凝固物トラップ溝
５７ スライドコアの開口部
５８ 上方円弧状溝
６０ 下方円弧状溝
６７（ａ、ｂ） 開口部
６８ 凝固物トラップ溝
６９（ａ、ｂ） 欠円弧開口部
７０ 空間部
７２ エアーベント孔
８０ リング状溝
８２ 凝固物トラップ溝
８３ 開口部
８４ 空間部
８６ 欠円弧開口部
【産業上の利用分野】
本発明は半溶融金属の成形用金型に係り、特に、凝固物を浸入させないようにランナー部の途中でトラップするようにした半溶融金属の成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、特許第３２４６３６３号公報に記載のように、微細化剤を添加した液相線温度に対する過熱度が５０℃未満のアルミニウム合金溶湯を、冷却治具を使用することなく直接保持容器内に注湯し、該合金の７５ ％未満の液相率を示す成形温度まで冷却しつつ３０秒〜３０分間保持した後、微細な球状の初晶を多数発生させることにより、簡便容易に、微細な初晶を有する半溶融金属を得て、加圧成形できることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半溶融金属が持つ潜熱量が少ないために、射出スリーブ内へ半溶融金属を供給した際に、射出スリーブ内壁面に接触した半溶融金属の表層部分は急激に冷却され、いわゆる凝固層を形成しやすい。このような凝固層が製品中に混入すると、周囲の健全な半溶融金属部分と完全に融合することができず、湯境と同様の欠陥を生じることとなる。
【０００４】
このような凝固物をトラップするために、半溶融金属をキャビティ部に装填する前に射出スリーブの射出端面に、着脱自在な射出スリーブのスリーブ内径よりも小径の酸化膜トラップ部材を装着して凝固物を捕獲するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１５４２９号（第３頁第３欄第１７行−第３頁第４欄第３４行）
【０００６】
ところが、特開２０００−１５４２９号に記載されている酸化膜トラップ部材は、半溶融金属を射出した後に両金型を開放してキャビティ部から成形体を取り出す際、ビスケット部と一緒に取り出されることから、半溶融金属を用いて成形体を得ようとするとショット毎に酸化膜トラップ部材をセットしなければならず、工業的な連続運転の障害になっていた。
【０００７】
本発明は、上述の凝固層発生の問題点に着目し、複雑な機構を用いることなく、簡便な構造により半溶融金属の射出スリーブ内で発生する凝固層の製品中への混入を防止する半溶融金属の成形用金型を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解決するために、本発明に係る第１の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝とで構成した。
【０００９】
第１の発明を主体とする第２の発明では、該開口部を射出スリーブの中心部と略一致するように設けた。また、第３の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該スライドコア上にあって該開口部より離間した上方位置と下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝と、該射出スリーブの先端部に段差状に刻設された拡径部を設けて該スライドコアと該拡径部間にリング状溝を構成した。
【００１０】
第４の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、可動金型の端部からスライドコアの内壁面から離間した位置に該開口部を通って該射出スリーブ方向に延在する突起部を構成した。
【００１１】
第４の発明を主体とする第５の発明では、該開口部を該射出スリーブの中心から上方に位置する小径の上方円弧状溝と、該射出スリーブの中心から下方に位置する該上方円弧状溝より大径の下方円弧状溝とで構成した。
【００１２】
第６の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置に該射出スリーブと面一の内壁面を有する欠円弧開口部と、該可動金型の端部に半溶融金属の表面層に生成した凝固物をトラップし貯留するための空間部と、該空間部と該欠円弧開口部間とを結ぶ凝固物トラップ溝を挿通した。
【００１３】
第６の発明を主体とする第７の発明では、該空間部から可動金型の両側端部に向かって挿通したエアーベント孔を設けた。また第８の発明では、可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置に該射出スリーブと面一の内壁面を有する欠円弧開口部と、該可動金型の端部に半溶融金属の表面層に生成した凝固物をトラップし貯留するための空間部と、該空間部と該欠円弧開口部間とを結ぶ凝固物トラップ溝と、該射出スリーブの先端部に段差状に刻設された拡径部を有し該スライドコアと該拡径部間にリング状溝を構成した。
【００１４】
さらに第１および第３の発明を主体とする第９の発明では、該凝固物トラップ溝は正面から見て正方形状または矩形形状とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半溶融金属の成形用金型について、図１〜図８を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアを設けた横型締め横鋳込み方式による金型の断面図、図２は図１のＡ〜Ａから見た正面図、図３は本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアとリング状溝とを備えた金型構造の縦断面図、図４は可動金型表面から固定金型側に延在する凝固物トラップ溝を形成する突起部を有した金型構造の縦断面図、図５は図４のＢ〜Ｂから見た正面図、図６は本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアと該トラップ溝に望むように可動金型に設けられた空間部を有する金型構造の縦断面図、図７は図６のＣ〜Ｃから見た正面図、図８は可動金型に設けられた空間部に望むようにスライドコアに設けられた凝固物トラップ溝とリング状溝とを備えた金型構造の縦断面図である。
【００１６】
以下、図１〜図８に基づいて本発明の実施例１〜実施例５を詳細について説明する。
【００１７】
【実施例１】
図１と図２を用いて実施例１を説明する。図１と図２は半溶融金属の成形用金型を示すもので、４は固定プラテン６に固定された固定金型、８は可動プラテン１０に固定された可動金型、１４（ａ、ｂ）は固定金型４の端部で左右に開閉摺動する一対のスライドコア、２０は射出装置、２２は射出スリーブ、２４はプランジャチップ、２６はプランジャロッド、２８は半溶融金属の供給口である。
【００１８】
可動金型８は図示を省略したシリンダ装置の作動により固定金型４に対して前進・後退させられるようになっており、これに応じて可動金型８は、固定金型４に対して所定の型締力で合わされた型閉じ状態（図１）と固定金型４から離間した型開き状態とに位置決めされている。固定金型４と可動金型８とが型閉じした状態で、両金型４、８との間でキャビティ部３０が形成される。
【００１９】
固定金型４には、キヤビティ部３０内に半溶融金属Ｍを高圧射出するための射出装置２０が付設されている。この射出装置２０は、図１に示すように、固定金型４の背面部（反可動金型８側）に段部状の刻設部を設け、ここに射出スリーブ２２の外径より大きい凸状の係止部２９が係止された状態で射出スリーブ２２が固定されている。
【００２０】
さらに射出スリーブ２２内に摺動可能に嵌装されたプランジャチップ２４と、このプランジャチップ２４から延ばしたプランジャロッド２６に連結させた射出シリンダ（図示略）とからなっている。
【００２１】
射出装置２０は、射出シリンダの作動でプランジャチップ２４を後退位置から前進させることにより、半溶融金属Ｍの供給口２８から射出スリーブ２２内に供給された半溶融金属Ｍを前記キャビティ部３０内に高圧射出するようになっている。
【００２２】
一方、図２に示すように、固定金型４の両側端部３６（ａ、ｂ）には、スライドコア１４（ａ、ｂ）を開閉するためのスライドコア開閉シリンダ３８（ａ、ｂ）が装着されている。スライドコア開閉シリンダ３８（ａ、ｂ）には、前後進自在なシリンダロッド４０（ａ、ｂ）が設けられ、シリンダロッド４０（ａ、ｂ）の先端部には、スライドコア１４（ａ、ｂ）が射出スリーブ２２の前方で左右に接離可能なように一対配設されている。
【００２３】
この一対のスライドコア１４（ａ、ｂ）は、固定金型４の射出スリーブ２２側を段差状に刻設して段差部４５を設けるとともに、固定金型４と射出スリーブ２２の先端部間に挟持された状態でこの段差部４５上をスムースに前後移動自在に配設されている。
【００２４】
図２に示すように、スライドコア１４（ａ、ｂ）の開閉によりスライドコア１４（ａ、ｂ）の接離端部３４の略中央部には各半円状の開口部４３（ａ、ｂ）が設けられ、スライドコア１４（ａ、ｂ）が閉じた状態下では、円形状の開口部４３を形成するようになっている。
【００２５】
図１に示すようにスライドコア１４（ａ、ｂ）の厚みは、スライドコア１４（ａ、ｂ）の上半分の厚み（ｔ１）が、下半分の厚み（ｔ２）より薄く（ｔ１＜ｔ２）なっており、両者の厚みは異なっている。このようにスライドコア１４（ａ、ｂ）の上半分の厚み（ｔ１）を薄くする目的は、射出スリーブ２２に供給された半溶融金属Ｍをプランジャチップ２４の前進によりランナー部３２を介してキャビティ部３０にスムースに装填するための通路を確保するためである。さらに、下半分の厚み（ｔ２）を厚くする目的は、半円形状の開口部４３（ａ、ｂ）から離間したスライドコア１４（ａ、ｂ）上の下部位置に略矩形状の有底部を有した凝固物トラップ溝４４を設けるためである。
【００２６】
符号４６はキャビティ部３０に半溶融金属Ｍを装填した場合、キャビティ部３０内に滞留している空気を排出するためのエアーベント溝を示し、４８はオーバーフロー部である。
【００２７】
上記したスライドコア１４を有した両金型４、８を用いて半溶融金属Ｍの成形を行う場合、まず、スライドコア開閉シリンダ３８（ａ、ｂ）に圧油を供給し、スライドコア１４（ａ、ｂ）を閉止しておく。次いで、可動金型８を図示を略すシリンダ装置の作動により固定金型４に対して前進させ、固定金型４に可動金型８を合わせた後、供給口２８から射出スリーブ２２内に予め加熱されている半溶融金属Ｍをキャビティ部３０に装充し高圧を負荷することで製品を成して成形体を得るものである。
【００２８】
すなわち、半溶融金属Ｍは液相線温度に対する過熱度が５０℃未満の、微細化剤を添加したアルミニウム合金溶湯を、冷却治具を使用することなく直接保持容器内に注湯し、該合金の７５％未満の液相率を示す成形温度まで冷却しつつ３０秒〜３０分間保持し、微細な球状の初晶を多数発生させものである。
【００２９】
截頭円錐形状を有した半溶融金属Ｍが保持容器から細径をランナー部３２側（太径をプランジャチップ２４側）に向けて供給され、図１に示すように断面が円形形状をした射出スリープ２２の内壁面に接するように横向き状態になる。射出スリープ２２に供給された半溶融金属Ｍの温度は、温度の低い射出スリープ２２の内壁面に接触した部分の半溶融金属Ｍは急冷されて温度が下がり、半溶融金属Ｍの表面に凝固層が生成する。
【００３０】
次いでプランジャチップ２４を前進させると、半溶融金属Ｍは射出スリープ２２の内径より小径のスライドコア１４の開口部４３を通る際に、流通抵抗が生じることとなる。このため、半溶融金属Ｍの中心部近傍に位置する半溶融金属Ｍは開口部４３をスムースに流通するが、該中心部より離れた外周部近傍に位置する半溶融金属Ｍは、流通抵抗により流通ができず停滞気味となる。
【００３１】
このため、半溶融金属Ｍの表面に生成した凝固層は射出スリーブ２２とスライドコア１４（ａ、ｂ）とが当接する個所がデッドスペースとなることから、当該デッドスペースに凝固層がトラップされる。さらに、スライドコア１４の射出スリーブ２２側に設けられた凝固物トラップ溝４４では一旦当該デッドスペースでトラップされた凝固層が再度半溶融金属Ｍの主流部に合流しないようにするため、一層多くの凝固層が確実に捕獲できる。このようにスライドコア１４の開口部４３を通過した凝固層を含まない半溶融金属Ｍは、ランナー部３２を通ってキャビティ部３０に装填される。
【００３２】
半溶融金属Ｍがキャビティ部３０に装填される際に、最初に装填される半溶融金属Ｍの先端部（図１のキャビティ部３０の上端部）はキャビティ部３０の内部に滞留する残留空気をエアーベント溝４６を通って外部に放出される。引続きプランジャチップ２４の前進によりキャビティ部３０に高圧負荷充填された半溶融金属Ｍの一部は、半溶融金属Ｍに同伴した酸化物やランナー部３２やキャビティ部３０内で生成した凝固層などの不純物はオーバーフロー部４８に到達し、ここでトラップされる。
【００３３】
この後、両金型４、８を冷却して半凝固金属Ｍを急冷固化する。次いで、可動金型８を後退させ固定金型４から離した後、スライドコア１４（ａ、ｂ）を両開きする。引続き可動金型８に張り付いたままの成形体を可動金型４から脱型する。この型開き完了により、押出機構（図示を省略）の押出板が前進して押出しピンが成形体を可動金型８から押出し、成形体搬出装置（図示略）で把持して型外へ搬出される。
【００３４】
その後、固定金型４と可動金型８との間に図示を省略した離型剤塗布装置と、エアー噴射ノズルとの一体装置が進入し、離型剤の塗布、エアーブローが順に行われて次の鋳造準備が完了する。
【００３５】
【実施例２】
図３を用いて実施例２を説明する。図３については、全体構成はすでに図１と図２を用いて実施例１を説明しているため、異なる部分のみを説明する。
【００３６】
図１および図２と比較して異なる部分は、図３では射出スリーブ２２の先端部にリング状溝５０を新たに設けるとともに、スライドコア１４（ａ、ｂ）の射出スリープ２２側上部と下部に凝固物トラップ溝５２（ａ、ｂ）を設けたものである。
【００３７】
まず、リング状溝５０について説明する。リング状溝５０は、射出スリーブ２２の先端部に円形形状を有した射出スリーブ２２の内径より大きい段差状の円形拡径部を有している。一方、射出スリーブ２２の先端部に当接しつつ開閉自在なスライドコア１４（ａ、ｂ）との間でリング状の溝部を構成している。
【００３８】
このリング状溝５０の空間体積は、半溶融金属Ｍの鋳込み体積で除した値を２％〜２０％にすることが望ましい。リング状溝５０の空間体積が２０％より大きいほど凝固層のトラップの効果も大きいが、鋳込み体積に対する割合が大きすぎると製品歩留まりが鋳込み体積の５０％以下になる可能性が高いので生産効率上望ましくない。逆に２％より小さいと十分な量の凝固層がトラップできなくなる。
【００３９】
一方、開口部４３から離間したスライドコア１４（ａ、ｂ）上の上部位置と下部位置に平行に刻設された略矩形状の有底部の凝固物トラップ溝４４が設けてある。この凝固物トラップ溝５２（ａ、ｂ）は、半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部に凝固層ができるため、この凝固層を確実にトラップするためにもスライドコア１４の下部側に位置する凝固物トラップ溝５２ｂの深さを、上部側に位置する凝固物トラップ溝５２ａの深さより深くするとよい。
【００４０】
これらリング状溝５０と凝固物トラップ溝５２（ａ、ｂ）でトラップされるものは、凝固層と酸化膜の不純物である。この不純物のうち、射出スリーブ２２の底部と接して半溶融金属Ｍの表層部に生成する凝固層量が、保持容器（図示略）から射出スリーブ２２に供給する際に大気に触れて生成する酸化膜量より圧倒的に多く、むしろ酸化膜量は遥かに少ない。
【００４１】
【実施例３】
図４と図５を用いて実施例３を説明する。実施例３については、すでに全体構成を実施例１を用いて図１と図２を用いて説明しているため、異なる部分のみを説明する。
【００４２】
実施例３が実施例１と比較して異なる部分は、可動金型８の表面から固定金型４側に延在する凝固物トラップ溝５６を形成する突起部５４と、スライドコア１４（ａ、ｂ）の接離端部３４に開口する小径の上方円弧状溝５８と大径の下方円弧状溝６０で構成される開口部５７が設けられている。
【００４３】
すなわち射出スリーブ２２の中心から上方に位置する上方円弧状溝５８と、この中心から下方に位置する下方円弧状溝６０とを有する。上方円弧状溝５８の直径は、下方円弧状溝６０の直径よりも小径に設定されている。
【００４４】
一方、可動金型８にはこの可動金型８の表面部から開口部５７を貫通して固定金型４側に延在する突起部５４が配設されている。この突起部５４は図５に示すように上側が凹状になった下方円弧状溝６０と同心状の半円弧形状を呈し、下方円弧状溝６０の内周端部から離間して上方に配設するとともに、突起部５４の先端部は射出スリーブ２２の先端部よりプランジャチップ２４側に位置するように延在している。
【００４５】
そして、有底部状の下方円弧状溝６０の内周端部と突起部５４間で凝固物トラップ溝５６を構成している。この凝固物トラップ溝５６は、半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部に凝固層ができるため、この凝固層を多量にかつ確実にトラップするためにも突起部５４を延在させて凝固物トラップ溝５２ｂの深さを深くしたのものである。
【００４６】
【実施例４】
図６と図７を用いて実施例４を説明する。実施例４につては、すでに全体構成を図１と図２を用いて実施例１で説明しているため、異なる部分のみを説明する。
【００４７】
実施例４の特徴は、スライドコア１４（ａ、ｂ）の開閉により接離する端部３４の略中央部には半円状の開口部６７（ａ、ｂ）が設けられ、スライドコア１４（ａ、ｂ）が閉じた状態下では、円形状の開口部６７を形成するようになっている。
【００４８】
さらに該半円状の開口部６７（ａ、ｂ）より離間した下方位置に、欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）を構成している。この欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）は、上方部が水平状の直線部を形成し、下方部が欠円弧状を有する。
【００４９】
次に欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）について詳述する。欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）は、スライドコア１４（ａ、ｂ）を射出スリーブ２２の先端部に当接しながら摺動閉止した際に円形状を呈する射出スリーブ２２の下部内壁面と半円弧状の開口部６７（ａ、ｂ）を有するリング状溝６６の下部内壁面とが面一をなす内壁面を構成している。
【００５０】
符号７０は空間部であり、可動金型８に刻設して設けられた正面から見て正方形または矩形形状をなし一定深さの空間部７０を構成している。この空間部７０は欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）から凝固物トラップ溝６８を介して空間部７０に連通された構成をなしている。
【００５１】
このため半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、プランジャチップ２４の前進に伴って半溶融金属Ｍをキャビティ部３０に装填するが、このとき射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部にできた凝固層は、欠円弧開口部６９（ａ、ｂ）から空間部７０間に配設された凝固物トラップ溝６８を介して空間部７０に流入し、多量にかつ確実にトラップされるようになっている。
【００５２】
符号７２はエアーベント孔であり、空間部７０から可動金型８の両側端部３６（ａ、ｂ）を挿通するエアーベント用の孔である。射出スリーブ２２の底部（内壁面）と接して半溶融金属Ｍの表面が冷却されて凝固層が生成する。凝固層を除く大部分は開口部６７からランナー部３２を介してキャビティ部３０に装填されるが、この凝固層は欠円弧開口部６９から凝固物トラップ溝６８を通って空間部７０に貯留される。この時、空間部７０の内部に滞留する空気は、凝固層の浸入に伴って可動金型８の外部に排出される。
【００５３】
【実施例５】
図８を用いて実施例５を説明する。図８の金型構造の主要部はすでに図１と図２で説明しているため、異なる部分のみについて説明する。
【００５４】
先に実施例５を構造的に類似している図６と比較すると、大きく異なる部分は、射出スリーブ２２の先端部にリング状溝８０を新たに設けたものである。
【００５５】
まず、リング状溝８０について説明する。リング状溝８０は、射出スリーブ２２の先端部に円形形状を有する射出スリーブ２２の内径より大きい段差状の拡径部を有している。一方、射出スリーブ２２の先端部に当接しつつ開閉自在なスライドコア１４（ａ、ｂ）との間できたリング状の溝部を構成している。
【００５６】
さらに該半円状の開口部８３より離間した下方位置に、欠円弧開口部８６を構成している。この欠円弧開口部８６は、上方部が水平状の直線部を形成し、下方部が欠円弧状を有する。
【００５７】
したがって、欠円弧開口部８６を有するスライドコア１４（ａ、ｂ）を射出スリーブ２２の先端部に当接しながら摺動閉止した際に、スライドコア１４（ａ、ｂ）に設けられた欠円弧開口部８６がリング状溝８０を望むように開口するとともに、欠円弧開口部８６底部の円弧状の内壁面と射出スリーブ２２の内壁面とが略面一をなすように構成している。
【００５８】
一方、可動金型８に刻設して設けられた正面形状が正方形または矩形の形状をなし一定深さの空間部８４を構成している。半溶融金属Ｍを射出スリーブ２２に供給した際、プランジャチップ２４の前進に伴って半溶融金属Ｍをキャビティ部３０に装填するが、このとき射出スリーブ２２の底部と接する半溶融金属Ｍの表層部にできた凝固層は、欠円弧開口部８６から空間部８４間に配設された凝固物トラップ溝８２を介して空間部８４に流入し、多量にかつ確実にトラップされるようになっている。
【００５９】
これらリング状溝８０と空間部８４間でトラップされるものは、凝固層と酸化膜の不純物である。この不純物のうち、射出スリーブ２２の底部と接して半溶融金属Ｍの表層部に生成する凝固層の量が、保持容器（図示略）から射出スリーブ２２に供給する際に大気に触れて生成する酸化膜量より圧倒的に多く、むしろ酸化膜の量は一般的には少量である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明では、射出スリーブ内で発生する半溶融金属表層部の凝固層が製品キャビティへ混入することを防止し、微細かつ均一な組織を有する優れた成形体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアを設けた横型締め横鋳込み
方式による金型の断面図である。
【図２】図１のＡ〜Ａから見た正面図である。
【図３】本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアとリング状溝とを備えた金
型構造の縦断面図である。
【図４】可動金型表面から固定金型側に延在する凝固物トラップ溝を形成する突起部を有した金型構造の縦断面である。
【図５】図４のＢ〜Ｂから見た正面である。
【図６】本発明に係る凝固物トラップ溝を有するスライドコアと該トラップ溝に望むように可動金型に設けられた空間部を有する金型構造の縦断面である。
【図７】図６のＣ〜Ｃから見た正面図である。
【図８】可動金型に設けられた空間部に望むようにスライドコアに設けられた凝固物トラップ溝とリング状溝とを備えた金型構造の縦断面図である。
【符号の説明】
４ 固定金型
６ 固定プラテン
８ 可動金型
１０ 可動プラテン
１４（ａ、ｂ） スライドコア
２０ 射出装置
２２ 射出スリーブ
２４ プランジャチップ
２６ プランジャロッド
２８ 半溶融金属の供給口
２９ 係止部
３０ キャビティ部
３２ ランナー部
３４ スライドコアの接離端部
３６（ａ、ｂ） 固定金型の両側端部
３８（ａ、ｂ） スライドコア開閉シリンダ
４０（ａ、ｂ） シリンダロッド
４３ スライドコアの開口部
４３（ａ、ｂ） 半円形状開口部
４４ 凝固物トラップ溝
４５ 段差部
４６ エアーベント溝
４８ オーバーフロー部
５０ リング溝
５２（ａ、ｂ） 凝固物トラップ溝
５４ 突起部
５６ 凝固物トラップ溝
５７ スライドコアの開口部
５８ 上方円弧状溝
６０ 下方円弧状溝
６７（ａ、ｂ） 開口部
６８ 凝固物トラップ溝
６９（ａ、ｂ） 欠円弧開口部
７０ 空間部
７２ エアーベント孔
８０ リング状溝
８２ 凝固物トラップ溝
８３ 開口部
８４ 空間部
８６ 欠円弧開口部
Claims (9)
- 可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝とで構成したことを特徴とする半溶融金属の成形用金型。
- 該開口部を射出スリーブの中心部と略一致するように設けたことを特徴とする請求項１記載の半溶融金属の成形用金型。
- 可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該スライドコア上にあって該開口部より離間した上方位置と下方位置にスライドコアの開閉方向と同一方向に刻設された有底部状の凝固物トラップ溝と、該射出スリーブの先端部に段差状に刻設された拡径部を設けて該スライドコアと該拡径部間にリング状溝を構成したことを特徴とする半溶融金属の成形用金型。
- 可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、可動金型の端部からスライドコアの内壁面から離間した位置に該開口部を通って該射出スリーブ方向に延在する突起部を構成したことを特徴とする半溶融金属の成形用金型。
- 該開口部を該射出スリーブの中心から上方に位置する小径の上方円弧状溝と、該射出スリーブの中心から下方に位置する該上方円弧状溝より大径の下方円弧状溝とで構成したことを特徴とする請求項４記載の半溶融金属の成形用金型。
- 可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置に該射出スリーブと面一の内壁面を有する欠円弧開口部と、該可動金型の端部に半溶融金属の表面層に生成した凝固物をトラップし貯留するための空間部と、該空間部と該欠円弧開口部間とを結ぶ凝固物トラップ溝を挿通したことを特徴とする半溶融金属の成形用金型。
- 該空間部から可動金型の両側端部に向かって挿通したエアーベント孔を設けたことを特徴とする請求項６記載の半溶融金属の成形用金型。
- 可動金型と固定金型間で形成されるキャビティ部と、半溶融金属を該キャビティ部に射出装填する射出スリーブと、該キャビティ部と該射出スリーブ間に設けられて水平に開閉する一対のスライドコアと、該スライドコアの当接部に該射出スリーブの内径より小径で半溶融金属を該キャビティ部に向けて流通する開口部と、該開口部より離間した下方位置に該射出スリーブと面一の内壁面を有する欠円弧開口部と、該可動金型の端部に半溶融金属の表面層に生成した凝固物をトラップし貯留するための空間部と、該空間部と該欠円弧開口部間とを結ぶ凝固物トラップ溝と、該射出スリーブの先端部に段差状に刻設された拡径部を有し該スライドコアと該拡径部間にリング状溝を構成したことを特徴とする半溶融金属の成形用金型。
- 該凝固物トラップ溝は正面から見て正方形状または矩形形状としたことを特徴とする請求項１記載と請求項３記載の半溶融金属の成形用金型。
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