JP2005334938A - ダイカスト金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 金型内部への離型剤の侵入を全体として抑制することができるダイカスト金型を提供する。また、仮に離型剤が金型内部に侵入しても、離型剤を容易に外部に排出することができるダイカスト金型を提供する
【解決手段】
固定母型１及び可動母型２に、中子嵌合部２９ａ、２９ｂに一端が連通し、他端が外部に連通する貫通孔１１、１２ａを形成し、貫通孔１１、１２ａの他端にガス供給源４０を接続する。離型剤を塗布する工程及びエアーブローで離型剤を乾燥させる工程において、ガス供給源４０により中子嵌合部２９ａ、２９ｂにエアーを供給することで、中子嵌合部２９ａ、２９ｂへの離型剤の侵入を抑制する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダイカスト金型に関する。

通常、金型により鋳造品をダイカスト成形により成形する場合、円滑に成形粗材を取り出せるように、成形前に金型のキャビティを構成する表面に離型剤を塗布することが行われている。また、離型剤が金型に残らぬよう離型剤塗布後、エアーブローにより金型表面に残った離型剤を吹き飛ばす工程が設定されている。

しかしながら、図１０に示すように、一般的な金型は、固定母型１や可動母型２等の母型に中子勘合部２９ａを介して固定中子５や可動中子６や移動中子７等の中子が締結され、該中子に入子５ａ，６ａ，７ａがそれぞれ嵌合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃを介して締結された構造を有するため、離型剤を塗布すると、塗布圧力および毛細管現象により、前記嵌合部に離型剤が浸入してしまう。また、嵌合部に侵入した離型剤は、その後のエアーブローによっても除去されることなく、成形工程における圧力や温度の上昇により離型剤がキャビティに染み出し、しばしば、鋳造品の品質不良の原因となっている。特に、近年ダイカスト鋳造においてはキャビティ内を減圧（真空化）し、空気を排出して成形する減圧鋳造技術が用いられることがあるが、キャビティ内の圧力が低下することにより離型剤の染み出し現象がより一層盛んになって、鋳造品の品質確保への重大な障害となっている。

以上のような問題を解決する技術として、例えば特開２００３−２２５７５１号公報（特許文献１）に開示されている技術がある。該特許文献１に開示されている技術においては、中子と入子との間に形成されている嵌合部にエアー供給路を連通させ、離型剤が塗布される工程において、このエアー供給路から中子と入子との間に形成されている嵌合部にエアーにより内圧を加えることにより、嵌合間隙への離型剤の侵入を抑制するようにしている。
特開平２００３‐２２５７５１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術は、中子と該中子に取り付けられる入子との間の嵌合部を狙った構成であるが、実際の金型においては入子も数十箇所に取り付けられているため、実際の金型に応用しようとすると、金型の複数の箇所にエアーを供給するためのエアー供給路を形成する必要があり、金型の形状が複雑となるため多くの費用がかかる。また、上記特許文献１に開示されている技術のように、中子と入子との嵌合部にエアーを供給するようにしても、該嵌合部における離型剤の侵入を完全には防止することはできず、中子と入子との間の嵌合部に侵入した離型剤が、金型内部の他の部位に蓄積することがあった。

また、一般的な金型においては、図１０に示すように、母型と中子との間にも嵌合部（中子嵌合部２９ａ、２９ｂ）が形成されており、この母型と中子との間の嵌合部にも離型剤が侵入する場合がある。また、一般的な金型においては、図１０に示すように、成形工程内で成形製品を取り出すための押し出しピン９が摺動クリアランスを介して中子（可動中子６）に設置されているのが通常であり、この摺動クリアランスにも離型剤が侵入する場合がある。

特に、母型と中子とが着脱可能とされ、キャビティの形状を変更したい場合や、中子が破壊した場合等に、機上で中子を交換できるようにした中子着脱式のダイカスト金型においては、母型と中子の間のクリアランスを大きめに形成する必要があるため、離型剤が母型と中子との間の嵌合部に侵入しやすいものであった。

そこで、本発明の課題は、上記現状を鑑みてなされたものであり、金型内部への離型剤の侵入を全体として抑制することができるダイカスト金型を提供することを課題とする。また、仮に離型剤が金型内部に侵入しても、離型剤を容易に外部に排出することができるダイカスト金型を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のダイカスト金型において講じた第１の技術的手段は、第１母型と、該第１母型に形成される第１嵌合部と、該第１嵌合部に嵌合される第１中子と、前記第１母型に対して接近又は離間するように配置された第２母型と、該第２母型に形成される第２嵌合部と、該第２嵌合部に嵌合され前記第１中子と共にキャビティを構成する第２中子とを備え、前記第１中子と前記第２中子との前記キャビティを構成する面に、前記第１中子と前記第２中子とが離間している状態で離径剤が塗布されて使用されるダイカスト金型において、前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方にガスを供給するガス供給機構を有することである。

さらに、第２の技術的手段は、第１の技術的手段において、前記ガス供給機構は、ガス供給源と、前記第１母型及び前記第２母型の少なくとも一方に形成され、一端が前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方に接続し、他端が前記ガス供給源に接続される貫通孔とを有することである。

さらに、第３の技術的手段は、前記第２の技術的手段において、前記第１中子及び前記第２中子の少なくとも一方には、鋳抜きピン又は入子を嵌合するための入子嵌合部が、前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方に連通するように形成されており、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部の少なくとも一方に、前記貫通孔と前記入子嵌合部とをつなぐ溝部が形成されているものとしたことである。なお、本明細書では、便宜上、鋳抜きピンと入子とを総称して「入子」と記載するものとする。さらに、これらが嵌合する部分を「入子嵌合部」と記載するものとする。

さらに、第４の技術的手段は、前記第２の技術的手段において、前記第１中子及び前記第２中子の少なくとも一方には、鋳造品を押し出すための押し出しピンを挿通する押し出しピン挿通部が、前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方に連通するように形成されており、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部の少なくとも一方に、前記貫通孔と前記押し出しピン挿通部とをつなぐ溝部が形成されていることである。

さらに、第５の技術的手段は、前記第１ないし第４の技術的手段において、前記第１母型及び前記第２母型のうち少なくとも一方に、前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方から外部に向かって延在するガス排出用貫通孔が形成されており、該ガス排出用貫通孔を開閉する弁をさらに有することである。

さらに、第６の技術的手段は、前記第５の技術的手段において、前記ガス排出用貫通孔は、成形時における金型姿勢において、前記中子嵌合部の最下部から重力方向へ前記第１母型あるいは前記第２母型を貫通するものとしたことである。

第１の技術的手段によれば、第１嵌合部及び第２嵌合部の少なくとも一方（以下、中子嵌合部と総称する場合もある）に、ガスを供給することができる。これにより、第１中子と第２中子（以下、中子と総称する場合もある）のキャビティを構成する面に離型剤を塗布する際あるいは離型剤が塗布された後において、離型剤を塗布する圧力、中子表面に残った離型剤がエアーブローにより嵌合部内に侵入しようとする力及び毛細管現象により嵌合部に入り込もうとする力をガスの圧力により抑制することができ、離型剤の嵌合部への侵入を抑制することができる。また、一般的な金型においては、中子に入子や鋳抜きピンが配置されているのが通常であり、さらに、これらが嵌合あるいは挿通する入子嵌合部あるいは鋳抜きピン挿通部と前記中子嵌合部とが連通しているのが通常である。そのため、中子嵌合部にガスを供給すれば、該中子嵌合部に連通する入子嵌合部や鋳抜きピン嵌合部にもガスを供給することができ、金型内部に全体として離型剤が侵入するのを抑制することができる。したがって、鋳造中や鋳造前に中子嵌合部や入子嵌合部及び鋳抜きピン挿通部から離型剤が染み出すことを抑制することができ、鋳造品の品質を安定させることができる。

第２の技術的手段によれば、第１母型と第２母型の少なくとも一方（以下、母型と総称する場合もある）にのみ貫通孔を形成し、該貫通孔の嵌合部とは反対側の端部をガス供給源と接続すれば、嵌合部にガスを供給することができるので、母型の形状を変更すればよく、中子の形状を特に大幅に変更する必要がないので、より簡便に本発明を実現することができる。

第３あるいは第４の技術的手段によれば、鋳抜きピン又は入子（以下、単に入子と記載する場合もある）や押し出しピンが中子に配置されている場合に、これらが嵌合あるいは挿通する入子嵌合部あるいは押し出しピン挿通部にガスを効率的に供給することができ、入子嵌合部と押し出しピン挿通部とへの離型剤の侵入を更に抑制することができる。すなわち、金型内部への離型剤の侵入を全体として抑制することができる。なお、溝部は中子嵌合部において、母型と中子とのいずれかに形成してもよいし、両方に形成するようにしてもよい。特に、上記溝部を母型側のみに形成するようにすれば、中子の形状を特に変更しなくてもよいという効果がある。

第５の技術的手段によれば、仮に中子嵌合部から離型剤が侵入しても、ガス排出用貫通孔に配置された弁を開状態とし、中子嵌合部にガスを供給することで、中子嵌合部に侵入した離型剤を金型外部に排出することができる。つまり、キャビティに対して離型剤が塗布されている間、あるいは、離型剤の塗布及びエアーブローをしている間においては弁を閉状態に保つことで、中子嵌合部に供給されるガスにより、中子嵌合部への離型剤の侵入が防止される効果を高めることができる。一方、離型剤の塗布及びエアーブローが終了した後において、弁を開状態に切り換え、その状態でガスを中子嵌合部に供給することにより、ガス排出用貫通孔から金型内部の離型剤を強制的に排出することができる。これにより、金型内部に離型剤が蓄積することが防止される。そのため、次サイクルにおける鋳造工程や、次サイクルでの中子嵌合部にガスを供給する工程において、中子嵌合部に蓄積する離型剤がキャビティや金型内部の他の箇所に逆流することを防止することができる。

さらに、中子嵌合部から金型内部に浸入した離型剤は、成形時における金型姿勢において、中子勘合部の最下部にとどまりやすいため、第６の技術的手段によれば、金型内部から金型外部に離型剤を効率的に排出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態を示すダイカスト金型の断面図である。図１は、断面図ではあるが、図面の見やすさを優先して、ハッチングを施していない部分もある。以下の図２〜図９においても同様である。図１に示すダイカスト金型５０は、第１母型としての固定母型１と、第２母型としての可動母型２と、可動母型２が取り付けられるダイベース３とを有する。これらにより構成されるダイカスト金型５０が図示しないダイカストマシンに取り付けられ、固定母型１に対して可動母型２が接近・離間するようになっている。固定母型１には、第１嵌合部としての固定中子嵌合部２９ａが形成されている。該固定中子嵌合部２９ａは凹形状を有するものであり、この固定中子嵌合部２９ａに嵌めこまれる形で固定中子５が取り付けられている。固定中子５は固定母型１に例えばボルト等により締結されて取り付けられている。一方、可動母型２には、第２嵌合部としての可動中子嵌合部２９ｂが形成されている。該可動中子嵌合部２９ｂは凹形状を有するものであり、該可動母型嵌合部２９ｂに嵌めこまれる形で可動中子６が取り付けられている。さらに、可動母型２にはスライドホルダ４が取り付けられており、該スライドホルダ４に移動中子７が締結されている。この移動中子７は、固定母型１と可動母型２とが接近・離間する方向と交わる方向に可動できるように設置されるものである。スライドホルダ４及び移動中子７により移動中子部３２が構成される。なお、成形する鋳造品形状によっては、移動中子部３２は配置されていない金型も存在する。

また、固定中子５、可動中子６及び移動中子７には、通常、金型の造り易さや、保全性を目的とした入子としての「鋳抜きピンまたは分割された入子」５ａ、６ａ、７ａが取り付けられている。具体的には、固定中子５、可動中子６及び移動中子７には、「鋳抜きピンまたは分割された入子」を配置するための入子嵌合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃが形成されており、該入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃに「鋳抜きピンまたは分割された入子」５ａ，６ａ，７ａが嵌めこまれる形で締結されている。

また、可動中子６には、成形製品を取り出すための前後摺動運動をする押し出しピン９を挿通している。より具体的には、可動中子６には押し出しピン９を挿通するための押し出しピン挿通部９ａが形成され、可動母型２にも、押し出しピン挿通部９ａと連通するように押し出しピン挿通部９ｂが形成されており、該押し出しピン挿通部９ａ、９ｂを挿通する形で押し出しピン９が配置されている。押し出しピン９は、その一端が可動中子６の押し出しピン挿通部９ａからキャビティに突出するように配置され、その他端が押し出し板８に接続するようになっている。より具体的には、可動母型２が締結等により取り付けられるダイベース３には、押し出し板８を収納するための収納スペース３３が形成されており、該収納スペース３３に配置される押し出し板８に押し出しピン９の他端が接続されている。押し出し板８は、図示しないダイカストマシン側の押し出し棒または押し出し引き戻し棒１０（以下、単に押し出し引き戻し棒１０とする）に接続されており、該押し出し引き戻し棒１０を図１の左右方向に移動させることにより、押し出しピン９がキャビティに対して進退することになり、鋳造後の鋳造品を金型から取り除くことができるようになっている。

固定中子嵌合部２９ａ及び可動中子嵌合部２９ｂの両側部のクリアランスの大きさは、一般的な金型においては、キャビティに近い側とその奥の区間とで異なる。キャビティに近い側より数十ｍｍの区間は、片側０．０１ｍｍから０．１ｍｍ位で設定されており、数十ｍｍよりも奥の区間は、片側１ｍｍ以上の逃がし部が設けられている。また、凹状の中子嵌合部２９ａ、２９ｂにおいて、底部となる箇所でのクリアランスの大きさは、理論的には０だが、エアーあるいは水を通すスキマを有している。また、「鋳抜きピンまたは分割された入子」が配置される入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃの両側部のクリアランスの大きさは、一般的な金型においては、キャビティに近い側とその奥の区間とで異なる。「鋳抜きピンまたは分割された入子」が配置される入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃの両側部のクリアランスの大きさは、キャビティに近い側より数十ｍｍの区間は、片側０．０１ｍｍから０．０６ｍｍ位で設定されており、数十ｍｍよりも奥の区間は、片側約１ｍｍの逃がし部が設けられているが、特にキャビティに近い側の嵌合は、使用しているうちに若干、拡大していく傾向にある。また、押し出しピン挿通部９ａにおけるクリアランスの大きさは、例えば片側０．０２ｍｍから０．０５ｍｍの量とされている。

さらに、固定母型１と可動母型２とには、それぞれの中子嵌合部２９ａ、２９ｂにおいて、逃がし部３１が形成されている。この逃がし部３１は、固定母型１あるいは可動母型２の中子嵌合部２９ａ、２９ｂを切削成形する際に、刃具の逃がし部として機能するものであり、ダイカスト金型において、母型の粗材を鋳造成形する段階で母型の粗材を鋳造成形する段階で通常形成されているものである。この逃がし部３１は、上記の求められる機能からわかるように、中子嵌合部２９ａ、２９ｂに形成されている。本実施形態においては、この逃がし部３１に接続するように、ガスを中子嵌合部に供給するための貫通孔が形成されている。具体的には、固定母型１に、逃がし部３１に一端が接続するとともに、他端が金型外部に連通するような貫通孔１１が形成されている。同様に、可動母型２にも、逃がし部３１に一端が接続するとともに、他端が金型外部に連通するような貫通孔１２ａが形成されている。貫通孔１１、１２ａの外部に連通する他端は、図１に示すようにガス供給源４０に接続されている。ガス供給源４０は、具体的にはエアーを供給するものであり、その作動は図示しないダイカストマシンからの指令により行われる。このような貫通孔１１、１２ａを形成することにより、中子嵌合部２９ａ、２９ｂにガスを供給することができる。逃がし部３１においては、その機能のため、中子嵌合部２９ａ、２９ｂのうちでもクリアランスの大きい箇所であるので、この逃がし部３１を貫通孔１１、１２ａの一端に接続することで、中子嵌合部２９ａ、２９ｂにガスをより一層効率的に供給することができる。

図２は、図１の移動中子部３２の詳細を示す断面図である。図２に示すように、移動中子７が配置されるスライドホルダ４には、移動中子７を固着させる面２９ｃ（以下、該面２９ｃも中子嵌合部の概念に含めるものとし、中子嵌合部２９ｃと記載する）が形成されている。移動中子７を固着させる面２９ｃも中子嵌合部の概念に含めるものとし、以下、中子嵌合部２９ｃと記載する。そして、該スライドホルダ４には、中子勘合部２９ｃに一端が接続されるとともに、他端が外部に連通する貫通孔１３が形成されている。さらに、貫通孔１３の外部に連通する他端は、図２に示すように、ガス供給源４０に接続されており、該ガス供給源４０により貫通孔１３を介して中子嵌合部２９ｃにガスが供給されるようになっている。また、貫通孔１３の中子嵌合部２９ｃに接続される一端は、移動中子７に配置される「鋳抜きピンまたは分割された入子」７ａが位置する箇所に接続されている。そのため、中子嵌合部２９ｃに供給されたガスが中子嵌合部２９ｃを介して、入子嵌合部３０ｃに供給されやすくなっている。

以下、図１に示すダイカスト金型５０の作動とともに、該ダイカスト金型を用いたダイカスト鋳造方法について説明する。まず、一般の移動中子７を有する成形の工程は、（１）成形完了、（２）型開き、（３）移動中子後退、（４）鋳造品押し出し、（５）鋳造品取り出し、（６）離型剤塗布、（７）エアーブローによる余分な離型剤除去、（８）移動中子前進、（９）型締め、（１０）射出の順でサイクルを繰り返す。（１）〜（５）の工程は、通常のダイカスト金型の作動と同様であるので、その説明を省略する。図９は、（６）離型剤塗布から（７）エアーブローによる余分な離型剤除去の工程を説明するものである。図９の離型剤スプレーユニット２３により、離型剤２４ａ、２４ｂが固定中子５と可動中子６のキャビティを構成する面に塗布されたり、また離型剤の塗布後にエアーブローが行われると、離型剤塗布圧力やエアーブローによる圧力、さらには毛細管現象により、前記中子嵌合部２９ａ、２９ｂ、２９ｃおよび入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ内に離型剤２４ａ、２４ｂが入り込んでしまう。このとき、中子に形成されている入子嵌合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃには離型剤が当然侵入しやすいが、固定中子５及び可動中子６は固定母型１及び可動母型２に取り付けられ互いに離間した状態で離型剤が塗布されるので、中子嵌合部２９ａ、２９ｂ、２９ｃにも離型剤が侵入してしまう。このように、金型内部に浸入した離型剤は、（１０）射出から（１）成形完了の間に成形の圧力や温度変化によりキャビティ内に染み出し、鋳造品の内部および外観の品質不良を発生させる。

そこで、本実施形態においては、（６）離型剤塗布から（７）エアーブローによる余分な離型剤除去の間の工程において、金型外部のガス供給源４０から中子勘合部２９ａ，２９ｂ、２９ｃへ、貫通孔１１，１２ａ，１３を介して、エアー２５を供給する構成と方法をとっている。具体的には、（５）鋳造品押し出しにより鋳造品が金型から取り外されてから離型剤スプレーユニット２３により離型剤が塗布されるまでの間、あるいは離型剤の塗布が開始すると同時に、ガス供給源４０を作動させることにより、貫通孔１１、１２ａ、１３にエアー２５を供給する。それぞれの嵌合部に供給されるエアー２５の圧力は、離型剤塗布圧力、エアーブローによる圧力よりも高くなるように、ガス供給源４０により適宜設定されている。これにより、中子勘合部２９ａ，２９ｂ、２９ｃ及び入子嵌合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ内にエアー２５により内圧がかかり、離型剤２４ａ，２４ｂが中子嵌合部２９ａ、２９ｂ、２９ｃ及び入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃに侵入することを抑制するができる。すなわち、本実施形態のダイカスト金型５０によれば、金型内部への離型剤の侵入を全体として抑制することができ、特に中子勘合部２９ａ、２９ｂ、２９ｃに離型剤が蓄積するのを抑制することができる。ここで、この嵌合部に印加するエアー２５の圧力は高ければ高いほど良いが、金型の大きさ、嵌合部の数、そのクリアランスの大きさ、さらに、離型剤の塗布量や金型の温度により異なるので適切に設定する必要がある。

次に、本発明のダイカスト金型の第２の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態を示すダイカスト金型６０の断面図であり、第１の実施形態の離型剤浸入防止機能をより確実にするための構成を示したものである。図１に示すダイカスト金型５０と同様の構成・作用を有する部位には、図１と同様の符号を付すとともに、その説明を省略する。ダイカスト金型６０は、図１のダイカスト金型５０に対し、金型外部から中子勘合部２９ａ，２９ｂに貫通するよう設けた貫通孔１１，１２ａ、または貫通孔１１、１２ａに通じる逃がし部３１から、入子嵌合部３０ａ、３０ｂにつながる溝部１４、１５を形成したものである。さらに、金型外部からスライドホルダ４と移動中子７との接合部（中子嵌合部２９ｃ）へ貫通させた貫通孔１３から、入子嵌合部３０ｃに繋がった溝部１５ａが形成されている。金型外部のガス供給源４０より供給されるエアーが溝部１４、１５、１５ａを通ることにより、エアーの圧損を低減し確実に入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃにエアーが行き渡るようにしたものである。

特に、溝部１４、１５は、中子嵌合部２９ａ、２９ｂにおいて、固定母型１あるいは可動母型２側に形成されている。また、溝部１５ａは、中子嵌合部２９ｃにおいて、スライドホルダ４側に形成されている。これにより、固定中子１、可動中子２及び移動中子３に、エアーを流通させるためのガス供給路をあえて形成する必要がないため、中子の形状をほとんど変更せずに、入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃにエアーを供給することができる。なお、溝部１４、１５、１５ａは、それぞれ固定中子５、可動中子６、移動中子７側に形成してもよいことはいうまでもない。

さらに、図４及び図５に示したものは、「鋳抜きピンまたは分割された入子」６ａを取り付ける可動中子６側の入子嵌合部２９ｂの形状を示したものである。図５は、入子嵌合部３０ｂ近傍を図４の右方向から見たものである。入子嵌合部２９ｂのキャビティ側にも確実にエアーを供給することができるように、入子勘合部２９ｂの可動母型６側に、中子嵌合部２９ｂに形成された溝部１５とつながるように溝部１５ｂが形成されている。また、図５に示すように、溝部１５ｂは、入子嵌合部３０ｃの周囲全体に形成されているものではなく、溝部１５とつながる一部分に形成されているものである。通常のダイカスト金型においては、複数の入子が中子に配置されているため、特にエアーの供給が必要な入子嵌合部にのみ上記溝部１５ｂを形成するのが望ましい。

尚、第２の実施形態においては、その作動及び鋳造方法も第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、本発明の第３の実施形態にかかるダイカスト金型７０を示す断面図であり、第１および第２の実施形態の離型剤浸入防止機能をより確実にするための構成を示すものである。通常のダイカスト金型とおなじように、ダイカスト金型７０には金型を冷却するための冷却配管２６ａ、２７ｂが配置されている。中子勘合部２９ａ、２９ｂは、冷却配管２６ａ、２７ｂの逃がし穴、中子締結用のボルトの逃がし穴、押し出しピン９の逃がし穴等を通じ、可動型と固定型の合せ面を除く金型外部と連通している。そのため、本実施形態においては、中子勘合部２９ａ、２９ｂへ印加されたエアーがそれらの逃し孔より逃げることにより、離型剤浸入防止の効果が減少するのを防止する構成を有するものである。

固定型においては、固定母型１の裏面に設けた冷却配管の収納スペース３７に、固定母型１に形成されている冷却配管の挿通孔３５を通って、外部から冷却配管２６ａが挿通されている。また、固定母型１には、固定中子５に配置される冷却ピン３８に接続される冷却配管２６ａを、冷却配管の収納スペース３７に逃すための冷却配管の逃し孔３９が形成されており、冷却配管の収納スペース３７は中子嵌合部２９ａと逃し孔３９を介して連通している。冷却配管の収納スペース３７は、プレート２８がシール１６ａを介し取り付けられるとともに、冷却配管の挿通孔３５にもシール１６ｂが設置されることで、外部に対し密閉されている。

一方、可動型においては、ダイベース３に設けた冷却配管及び押し出し板の収納スペース３３に、ダイベース３に形成されている冷却配管の挿通孔３６を通って、外部から冷却配管２７ｂが挿通されている。また、可動母型２には、押し出しピン９が挿通される挿通部９ｂを介して、収納スペース３３と中子嵌合部２９ｂとが連通している。そして、ダイベース３の押し出し板８の収納スペース３３全体を、可動母型２とダイベース３の接合部、押し出し引き戻し棒１０が挿通するダイベース３に形成された挿通部、冷却配管２７ｂの取り出し口に、各々シール１７ａ，１７ｂ，１７ｃを設置することにより密閉化している。また、図６のような構成においては、貫通孔１２ａに代えて、ダイベース３に、押し出し板の収納スペース３３へエアーを供給するための貫通孔１２ｂを外部と収納スペース３３とを連通する形で形成してもよい。この場合、収納スペース３３に供給されたエアーは押し出しピン９の挿通部９ａ、９ｂを介して中子嵌合部２９ｂに供給されることになる。

本実施形態の構成により、中子嵌合部２９ａ、２９ｂに供給されたエアーは、金型外部に直接逃げることなく、中子勘合部２９ａ，２９ｂおよび入子嵌合部３０ａ、３０ｂから全てのエアーが噴出することになり、金型内部への離型剤の浸入防止に活用される。そのため、より一層、安定・確実に離型剤の金型内部への浸入を防止することができる。

上記のような金型の密閉構成は、近年開発され展開されているキャビティ内減圧（真空）鋳造（成形）法、さらには、可動型と固定型の合せ面にもシールを施した高減圧（高真空）鋳造（成形）法に見受けられる金型構成ではある。しかし、このようなキャビティ内減圧鋳造法や高減圧鋳造法が、キャビティ内からエアーを吸引し、キャビティ内の真空度を向上させるのが目的であるのに対し、本実施形態は、成形前の段階の離型剤を塗布している間、あるいは、離型剤の塗布およびエアーブローをしている間において、エアーを金型内部に供給することで、中子嵌合部２９ａ、２９ｂへの離型剤の浸入を防止することが目的であり、目的・方法がまったく異なるものである。

尚、第３の実施形態における成形の工程は、第１の実施形態における成形の工程と同様である。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図７は、本発明の第４の実施形態を示すダイカスト金型８０の断面図であり、第１、第２および第３の実施形態の離型剤浸入防止機能をより確実にするための構成を示すものである。先にも言及したが、中子勘合部２９ａ、２９ｂに印加する圧力、金型の大きさ、勘合部の数、そのクリアランス、さらに、離型剤の塗布量や金型の温度などにより、離型剤の侵入を抑制する効果にはバラツキが発生し、中子嵌合部２９ａ、２９ｂおよび入子嵌合部３０ａ、３０ｂ、３０ｃに、離型剤が微少に浸入する場合がある。侵入した離型剤は中子嵌合部２９ａ、２９ｂに蓄積され、成形工程中に嵌合部より染み出すこととなる。これを、防止するために、中子勘合部２９ａ、２９ｂの一番最下部（離型剤が浸入した場合、最初に溜まる部位）から重力方向に金型外部に向け、ガス排出用貫通孔１９，２０を設け、離型剤の排出を促す方法があるが、この貫通孔１９，２０が絶えず開状態であると離型剤を塗布している間、あるいは、離型剤の塗布およびエアーブローをしている間に、離型剤の侵入を防止するエアーを供給しても、貫通孔１９，２０より大半逃げてしまい、離型剤の侵入防止に有効に作用しなくなる。

本実施例は、これを防止しエアーを離型剤の侵入防止に有効に作用させるため、貫通孔１９，２０の金型外部端に、バルブ２１，２２を設置したものである。バルブ２１、２２は、ダイカストマシン側の指令によりその開閉状態が制御される。そして、離型剤を塗布している間、あるいは、離型剤の塗布およびエアーブローをしている間は、バルブ２１，２２を閉状態に保ち、その後、バルブ２１，２２を開状態に切り替えた状態において数秒間経過するまでエアーを供給し、微少に浸入した離型剤を金型外へ貫通孔１９，２０からバルブ２１，２２を通り排出するようにしたものである。その後、次成形サイクルにおいて、離型剤を塗布する前に、バルブ２１、２２を閉じるようマシン側の指令によりバルブ２１，２２を制御する方法をとるものである。ここで、バルブ２１、２２は、電気信号によりその開閉が制御される電磁バルブとすることができるが、その他のものを採用することもできる。例えば、パイロット弁を採用することもできる。

第４の実施形態で、成形の工程を整理すると、（１）成形完了、（２）型開き、（３）移動中子後退、（４）製品押し出し、（５）製品取り出し、（６）バルブを閉じる、（７）エアー内圧印加開始、（８）離型剤塗布、（９）エアーブローによる余分な離型剤除去、（１０）移動中子前進、（１１）エアー供給停止、（１２）バルブを開く、（１３）型締め、（１４）射出という成形方法となる。ここで、射出・成形時の嵌合部から金型内の空気や発生ガスを抜け易くするため、「（１２）バルブを開く」の工程を射出の前に設定し、排圧を低減するにするのが望ましい。

次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図８は、本発明の第５の実施形態を示すダイカスト金型９０の断面図であり、第３の実施形態に第４の実施形態を付加した金型構成を示すものである。つまり、近年、開発・展開の進んでいる、キャビティ内減圧（真空）鋳造（成形）法、さらには、高減圧（高真空）鋳造（成形）法に本発明を適用させようとするものである。成形工程において、図９の離型剤スプレーユニット２３により離型剤を塗布している間、あるいは、離型剤の塗布およびエアーブローをしている間は、第４の実施の形態で示したバルブ２１，２２を閉状態に保ち、エアーが外部より貫通孔１１，１２ｂ，１３を通り、中子勘合部２９ａ，２９ｂへ供給され、さらに、入子嵌合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給されることにより、各々嵌合部に離型剤が浸入するのを防止する。この時、金型は第３の実施形態の構成であり、かつ、バルブ２１，２２を閉状態に保っているため、外部より貫通孔１２ｂ，１３を通って供給されたエアーは、中子勘合部２９ａ，２９ｂ、入子嵌合部３０ａ，３０ｂ，３０ｃにのみ供給されることになり、嵌合部に離型剤が浸入するのを防止する効果をより向上させることができる。その後、数秒間バルブ２１，２２を開き、微少に浸入した離型剤をエアーにより強制排出させ、離型剤の蓄積を防止する。ただし、キャビティを真空引きする前には、必ずバルブ２１，２２を閉じ、かつ、貫通孔１１，１２ｂ，１３にエアーを供給するガス供給源４０を遮断し、真空度の悪化を防止しなければならない。さらに、バルブ２１，２２および、ガス供給源４０を遮断する図示しないバルブは、キャビティ内を真空引きする際の真空度により開くことのないものを選定する必要がある。

第５の実施形態で、成形の工程を整理すると、（１）成形完了、（２）型開き、（３）移動中子後退、（４）製品押し出し、（５）製品取り出し、（６）バルブを閉じる、（７）エアー内圧印加開始、（８）離型剤塗布、（９）エアーブローによる余分な離型剤除去、（１０）バルブを開く、（１１）バルブを閉じる、（１２）エアー内圧印加停止、（１３）移動中子前進、（１４）型締め、（１５）真空引き開始、（１６）射出という成形方法となる。（１０）バルブを開く工程において、数秒間エアーを供給することにより、嵌合部での離型材の蓄積を防止することができる。そして、その後（１１）バルブを閉じる工程を設けることで、（１５）真空引き開始により、キャビティ内の真空度を十分に高めることができる。

第１から第５の実施形態は、毎成形サイクルごとに、成形金型における各金型嵌合部にエアーを供給することからなることにより、成形中に嵌合部に入ったカス（製品材料のバリカス等）を清掃、排除する作用を生み、射出・成形時の嵌合部から金型内の空気や発生ガスを抜け易くし、品質を向上させる効果をも生じる。

以上、本発明の実施の形態を図面を参照して説明したが、本発明は上記実施の形態に限定される意図はなく、全てのダイカスト金型、真空（減圧）ダイカスト金型、キャビティを形成する中子部のみを機上で自動でカセット的に入れ替える中子着脱式のダイカスト金型などを問わず、本発明の主旨に沿う形態のものであれば、どのような形態であってもよい。特に、中子着脱式のダイカスト金型においては、母型と中子との間の中子嵌合部のクリアランスが若干大きめに設計されるため、離型剤が侵入しやすく、本発明を好適に採用することができる。

以上、本発明によれば、比較的安価で、耐久・安定性に富んだ、かつ、低メンテナンスな機構で、キャビティを形成する中子、鋳抜きピン、分割された入子など勘合部に離型剤の浸入を防止、あるいは、大幅に低減できる。したがって、金型内部への離型剤の侵入を全体として抑制することができる。または、たとえ離型剤が金型内部に微少に浸入したとしても、離型剤の堆積を防止することができ、成形前および成形中に離型剤が染み出ることがなく、製品の内部および外観の品質を向上させることができる。また、毎回、嵌合部にエアーを供給するため、嵌合部の清掃機能が現れ、鋳造時の型内ガスの排出性も向上させることもできる。

本発明のダイカスト金型の第１の実施形態を示す断面図である。 図１の移動中子部の詳細を示す断面図である。 本発明のダイカスト金型の第２の実施形態を示す断面図である。 本発明のダイカスト金型の第２の実施形態において、入子嵌合部の形状を示す断面図である。 本発明のダイカスト金型の第２の実施形態において、入子嵌合部の形状を示す背面図である。 本発明のダイカスト金型の第３の実施形態を示す断面図である。 本発明のダイカスト金型の第４の実施形態を示す断面図である。 本発明のダイカスト金型の第５の実施形態を示す断面図である。 離型剤を塗布する工程を示す断面図。 従来のダイカスト金型を示す断面図である。

符号の説明

１・・・固定母型
２・・・可動母型
３・・・ダイベース
４・・・スライドホルダ
５・・・固定中子
６・・・可動中子
７・・・移動中子
８・・・押し出し板
９・・・押し出しピン
１０・・・押し出し棒または押し出し引き戻し棒
１１，１２ａ，１２ｂ，１３・・・貫通孔
１４，１５、１５ａ，１５ｂ・・・溝部
１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ・・・シール
５ａ，６ａ，７ａ・・・鋳抜きピン又は入子
１９，２０・・・ガス排出用貫通孔
２１，２２・・・バルブ
２３・・・離型剤スプレーユニット
２４ａ，２４ｂ・・・離型剤、エアー
２５・・・エアー流れ（破線矢印）
２６ａ，２７ｂ・・・冷却配管
２８・・・プレート
２９ａ，２９ｂ、２９ｃ・・・中子嵌合部
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・入子嵌合部
３１・・・逃がし部
４０・・・ガス供給源
５０、６０、７０、８０、９０・・・ダイカスト金型

Claims (6)

1. 第１母型と、該第１母型に形成される第１嵌合部と、該第１嵌合部に嵌合される第１中子と、前記第１母型に対して接近又は離間するように配置された第２母型と、該第２母型に形成される第２嵌合部と、該第２嵌合部に嵌合され前記第１中子と共にキャビティを構成する第２中子とを備え、前記第１中子と前記第２中子との前記キャビティを構成する面に、前記第１中子と前記第２中子とが離間している状態で離径剤が塗布されて使用されるダイカスト金型において、
   前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方にガスを供給するガス供給機構を有することを特徴とするダイカスト金型。
2. 前記ガス供給機構は、ガス供給源と、前記第１母型及び前記第２母型の少なくとも一方に形成され、一端が前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方に接続し、他端が前記ガス供給源に接続される貫通孔とを有することを特徴とする請求項１に記載のダイカスト金型。
3. 前記第１中子及び前記第２中子の少なくとも一方には、鋳抜きピン又は入子を嵌合するための入子嵌合部が、前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方に連通するように形成されており、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部の少なくとも一方に、前記貫通孔と前記入子嵌合部とをつなぐ溝部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のダイカスト金型。
4. 前記第１中子及び前記第２中子の少なくとも一方には、鋳造品を押し出すための押し出しピンを挿通する押し出しピン挿通部が、前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方に連通するように形成されており、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部の少なくとも一方に、前記貫通孔と前記押し出しピン挿通部とをつなぐ溝部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のダイカスト金型。
5. 前記第１母型及び前記第２母型のうち少なくとも一方に、前記第１嵌合部及び前記第２嵌合部の少なくとも一方から外部に向かって延在するガス排出用貫通孔が形成されており、該ガス排出用貫通孔を開閉する弁をさらに有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載のダイカスト金型。
6. 前記ガス排出用貫通孔は、成形時における金型姿勢において、前記中子嵌合部の最下部から重力方向へ前記第１母型あるいは前記第２母型を貫通するものであることを特徴とする請求項５に記載のダイカスト金型。

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