JP2006326659A - 中子を有する鋳造金型構造 - Google Patents

Abstract

【目的】アルミダイカスト型の中子解体において、従来のたたき棒による叩き出し作業を廃止して作業を軽減する。
【構成】可動型２０をダイベース２１とその中子用凹部２２内へ嵌合される中子２５で構成し、中子２５を固定ボルト２６によりダイベース２１へ着脱自在に固定する。中子２５とダイベース２１の間には中子押し出しバネ３０を設け、固定時の圧縮による反発力で中子２５を押し出すように常時付勢する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、アルミダイカスト金型等に好適な中子を有する鋳造金型構造に係り、特に中子の解体を容易にしたものに関する。

アルミダイカスト用金型等には、可動型をダイベースと、これに対して着脱自在に嵌合固定される中子で構成したものがある。図５はこのような可動型の平面図を示し、図６はその断面図であって、中子解体作業を示す。
これらの図において、鋳造金型１は半割り構成の固定型１０と可動型２０を備える。

可動型２０はその外形をなすダイベース２１を備え、その中央部に略矩形の中子用凹部２２を備える。中子用凹部２２内には、表面に成形面２５ａが形成された中子２５が嵌合され、固定ボルト２６にて着脱自在に固定される。固定ボルト２６は中子２５の４隅を含む適当ヶ所を固定する。
符号２３はガイドピン、２４は湯口である。

この鋳造金型１は、固定型１０と可動型２０を型締めし、キャビテイ２内へ湯口穴３（図６）から溶湯を注入して所定形状に成形し、その後、可動型２０を後退させて型開きしてから製品を取り出す。成形後の可動型２０は、中子２５が解体されてダイベース２１から分離される。

図６に示すように、この中子解体作業は、まず全てのボルト２６を外してから、予めダイベース２１の底部に設けられたピン穴へピン２７の一端が挿入され、このピン２７をたたき棒２８で叩き出すことにより、中子２５をダイベース２１から分離させる。たたき棒２８は、例えば５〜５０kg程度の重量を有する棒状の鋼材であり、これをクレーン等へ吊り下げた状態で水平方向等へ往復動させることによりピン２７の他端を叩くようになっている。

なお、上記のような中子の嵌合構造を採用せず、複数の中子を単にダイベース上へ載置し、各中子をバネを介してダイベース上へ浮動支持してボルト締めすることにより、中子の上へ被せた抑えプレートとの密着を確保するようにしたものもある。このようなものは、中子を嵌合固定するものではないから、成形後にたたき棒２８による中子解体が不要であるが、前提形式を異にする（特許文献１参照）。
特開２０００−２７１７１７号公報

上記従来の中子解体においては、重量の大きなたたき棒２８を移動させてピン２７を叩く必要があるため、作業者に重労働を強いることになり、作業の軽減が求められていた。
また、中子２５を分離させるとき、中子２５はダイベース２１の中子用凹部２２内へ密に嵌合しているので、中央部１ケ所だけをたたき棒２８で叩いても叩き出すことができず、各コーナー部から順にピン２７及びたたき棒２８で叩き出すことになる。

このため、中子２５の背面における偏った位置に衝撃力を加えることになり、中子２５全体を平行に浮き上がらせることができず、中子２５とダイベース２１との縁部における噛み合いが生じて、中子解体に要するたたき棒２８の衝撃力をより大きくしなければならなくなったり、こじれ等の中子２５の変形による耐久性の低下等を招くことになった。

したがって、解体時に中子２５をダイベース２１から平行に浮き上がらせることも求められていた。
さらに、中子とダイベースの間に熱変化が加えられることによりボルトに緩みが生じることがあるので、この緩み止め効果的に行えるようにすることも望まれる。本願発明は、このような要請の実現を目的とする。

上記課題を解決するため本願の中子を有する鋳造金型構造に係る請求項１の発明は、ダイベースと、このダイベースに設けられた中子用凹部へ嵌合される中子とを備え、中子用凹部内へ嵌合された中子をダイベースへ中子取付ボルトにて締結固定するようにした鋳造金型において、
前記中子取付ボルトは、少なくとも前記中子の各隅部及び中央部を固定するよう複数本設けられるとともに、
前記中子用凹部の底部と前記中子の底面との間に複数の中子押し出しバネを配置し、前記中子取付ボルトを外したとき、前記中子押し出しバネにより前記中子を押し出して、前記中子用凹部から脱出させるようにしたことを特徴とする。

請求項２の発明は上記請求項１において、前記中子押し出しバネは前記中子取付ボルトと同数以上設けられることを特徴とする。

請求項３の発明は上記請求項１において、前記中子押し出しバネと前記中子取付ボルトは分離して別々に配置されることを特徴とする請求項１に記載した中子を有する鋳造金型構造。

請求項１によれば、中子をダイベースの中子用凹部へ嵌合し、中央部を含む複数ヶ所にて中子取付ボルトによりダイベースへ締結するとともに、中子とダイベースの間へ中子押し出しバネを複数ヶ所設けた。
そこで、中子解体する場合には、まず中央の中子取付ボルトを残して他の中子取付ボルトを順に外す。このとき、中子は中子押し出しバネにより、ダイベースから浮き上がるように押し出されるが、中央の中子取付ボルトによる締結が残っているため、傾くことなく平行を保つ。

このため、従来必要であったたたき棒２８による過酷な重労働から解放され、中子解体作業を軽減できる。
しかも、中子解体時に中子はダイベースに対して傾かずに平行に移動するので、比較的小さな力で解体でき、かつ、中子に対して局部的に偏った衝撃力が加わらず、しかもこじれ等の変形が少なくなるので、中子の変形が少なくなり、耐久性が増す。

さらに、中子押し出しバネが中子を押し出す方向へ常時付勢するので、中子とダイベースの間に熱変化等による緩みが生じても、この緩みを解消し、中子取付ボルトの緩み防止となる。

また、中子押し出しバネを中子取付ボルトと同数又はそれ以上多く用いることにより、中子全体へ均一な押し出し力を加えることができ、中子のスムーズな押し出しを可能にする。

さらに中子押し出しバネと中子取付ボルトを別々に分離して配置することにより、中子取付ボルトによる確実な締結と、中子押し出しバネによる中子の押し出し及び中子取付ボルトの緩み止めをそれぞれ確実に行わせることができる。

以下、図面に基づいて、一実施例を説明する。なお、前記の従来例と共通する部分には共通符号を用いて重複説明を省略するものとする。
図１は、本実施例に係る可動型２０の平面図、図２はその２−２線相当断面である。これらの図において、可動型２０は略矩形のダイベース２１と、その内側に形成された略矩形の中子用凹部２２内へ嵌合された中子２５を備える。

中子２５は４隅及び中央部を固定ボルト２６にてダイベース２１へ固定される。以下必要がある場合は、中央の固定ボルト２６を特に２６ａ、周囲のものを２６ｂ、と区別する。中央の固定ボルト２６ａの本数は１本又は複数本のいずれでもよい。

周囲の固定ボルト２６ｂは隅部に加えて例えばその中間部等に設けてもよい。また、隅部の数は中子形状によって異なる。したがって、周囲の固定ボルト２６ｂ使用の総数は、中子２５が略４角形であればその４隅分以上の本数（すなわち４本以上）とする。また、中子２５が他の多角形であれば、その角数以上の数とする。つまり、固定ボルト２６の全使用本数は、中子２５の隅（角）数＋中央ボルト１の合計数以上となり、例えば、中子２５が３角形ならば４本以上、４角形ならば５本以上となる。

さらに、中子２５の底部とダイベース２１の間には中子押し出しバネ３０が配設されている。中子押し出しバネ３０は、固定ボルト２６と異なった位置、例えば隣り合う固定ボルト２６の中間部等に設けられ、固定ボルト２６と同数以上の複数本が配置されている。

図３は、固定ボルト２６による中子２５の固定状態を拡大して模式的に示す断面図であり、図４は、固定ボルト２６を外した状態を示す。
これらの図に示すように、中子押し出しバネ３０はコイルスプリングであって、ダイベース２１の中子用凹部２２下方におけるベース本体部２１ａの肉厚内へ形成されたスプリング穴３１内へ収容される。但し、中子押し出しバネ３０をコイルスプリング以外の他形式のバネ手段で構成することもできる。

スプリング穴３１の一端は中子用凹部２２内へ開放され、他端は底３１ａをなし、ここに円板状の下リテーナ３２が置かれ、その上に中子押し出しバネ３０の下端が当接される。下リテーナ３２の中央には通し穴３２ａが設けられ、底３１ａから下方へ形成されたネジ穴３１ｂと一致する。

中子押し出しバネ３０の上端には有底筒状の上リテーナ３３が置かれ、この底部３３ａの通し穴３３ｂへ段付ボルト３４の軸部３４ｂを通し、その先端の小径部をなすネジ部３４ｃをネジ穴３１ｂへ締結することにより、中子押し出しバネ３０を固定する。軸部３４ｂはネジ部３４ｃよりも大径である。

上リテーナ３３における底部３３ａは段付ボルト３４の頭部３４ａの外径よりも大きく、上リテーナ３３の外径は、スプリング穴３１の内径とほぼ同じであり、中子２５の底面へできるだけ大きな接触面積で当接するようになっている。

中子押し出しバネ３０の長さは、図３に示す固定ボルト２６による中子２５の固定時には、上リテーナ３３の上端がスプリング穴３１内へ没するとともに、図４に示すように、固定ボルト２６を外したとき、上リテーナ３３の上端部が中子用凹部２２の底部より所定の高さｈだけ突出する自由長をなすように設定されている。

また、中子押し出しバネ３０は高さｈに相当する圧縮量により、所定の反発力を中子２５へ加えるものであり、この反発力は、全固定ボルト２６の合計量が、固定ボルト２６を外したとき中子２５をダイベース２１から押し出して分離できる大きさ程度に設定されている。したがって、要求される押し出し力を中子押し出しバネ３０の本数で割ったバネ力となる。但し、中子２５を平行して押し出すことができることを条件に、全固定ボルト２６のバネ力を均一化せずに、部分的に変化させることもできる。

固定ボルト２６は、ダイベース２１の本体部２１ａを上下に貫通して形成された通し穴２１ｂを通して、その先端のネジ部２６ａを中子２５の底面２５ｂへ図の下方側から形成されたネジ底面２５ｃへ締結することにより、中子２５をダイベース２１へ固定する。

次に、本実施例の作用を説明する。図３において、固定ボルト２６により中子２５を締結すると、中子２５は中子用凹部２２内へ固定されるとともに、中子押し出しバネ３０は、本体部２１ａと中子２５の底面２５ｂとの間で、上下のリテーナ３２及び３３を介して圧縮される。この状態では、各中子押し出しバネ３０が所定の反力で上リテーナ３３を底面２５ｂへ押し付け、中子２５全体を均一に図の上方へ押し出すように付勢する。

このため、成形時における熱影響により、固定ボルト２６の締結部に緩みが生じても、中子押し出しバネ３０による中子２５の押し出し方向付勢により、この緩みを解消できる。

また、成形後における中子解体には、図４に示すように、全固定ボルト２６を外して中子２５を解放する。すると、中子押し出しバネ３０の反発力により、中子２５は所定寸法ｈだけ、ダイベース２１から分離して上昇する。

このとき、図１に示すように、まず中央の固定ボルト２６ａを残して周の固定ボルト２６ｂを全部外す。すると、周囲の各固定ボルト２６ｂを外したにもかかわらず、中央の固定ボルト２６ａにより中子２５がダイベース２１から分離しないため、中子押し出しバネ３０の反発力により中子２５が押されても、中子２５は傾くことなく平行を保つことができる。

その後、中央の固定ボルト２６ａを外すと、中子２５は全中子押し出しバネ３０による均一な反発力により図の上方へ平行に移動して、スムーズに中子用凹部２２から脱出し、中子２５は傾くことなく速やかに移動して分離・解体される。

このため、従来必要であった、たたき棒２８（図６）による過酷な重労働から解放され、中子解体作業を軽減できる。しかも、中子解体時に中子２５はダイベース２１に対して傾かずに平行に移動するので、比較的小さな力で解体でき、かつ、中子２５に対して局部的に偏った衝撃力が加わらず、しかも中子２５におけるこじれ等が生じにくいので、中子２５の変形が少なくなり、耐久性が増す。

さらに、中子押し出しバネ３０が中子２５を押し出す方向へ常時付勢するので、中子２５とダイベース２１の間に熱変化等による緩みが生じても、この緩みを解消し、中子取付ボルト２６の緩み防止となる。

また、中子押し出しバネ３０を中子取付ボルト２６と同数又はそれ以上多く用いることにより、中子取付ボルト２６を一つづつ順次外しているときも、中子押し出しバネ３０の押し上げによる中子２５の傾きを生じにくくすることができ、中子全体へ均一な押し出し力を加えることができるから、中子２５のスムーズな押し出しを可能にする。

さらに中子押し出しバネ３０と中子取付ボルト２６を別々に分離して配置することにより、中子取付ボルト２６による確実な締結と、中子押し出しバネ３０による中子２５の押し出し及び中子取付ボルト２６の緩み止めをそれぞれ確実に行わせることができる。

また、中子押し出しバネ３０は段付ボルト３４によりダイベース２１側へ固定されているため、中子２５を分離しても分解して飛散等することがなく、取り扱い性に優れたものとなる。しかも、中子押し出しバネ３０は段付ボルト３４により交換可能なため、中子２５の重量に応じて自由に交換できる。

実施例に係る可動型の平面図 その２−２線断面図 ボルト締結時の模式的断面図 ボルト外し時の模式的断面図 従来例の図１相当図 従来例の図２相当図

符号の説明

１：金型、１０：固定型、２０：可動型、２１：ダイベース、２２：中子用凹部、２５：中子、２６：固定ボルト、３０：中子押し出しバネ

Claims (3)

1. ダイベースと、このダイベースに設けられた中子用凹部へ嵌合される中子とを備え、中子用凹部内へ嵌合された中子をダイベースへ中子取付ボルトにて締結固定するようにした鋳造金型において、
   前記中子取付ボルトは、少なくとも前記中子の各隅部及び中央部を固定するよう複数本設けられるとともに、
   前記中子用凹部の底部と前記中子の底面との間に複数の中子押し出しバネを配置し、前記中子取付ボルトを外したとき、前記中子押し出しバネにより前記中子を押し出して、前記中子用凹部から脱出させるようにしたことを特徴とする中子を有する鋳造金型構造。
2. 前記中子押し出しバネは前記中子取付ボルトと同数以上設けられることを特徴とする請求項１に記載した中子を有する鋳造金型構造。
3. 前記中子押し出しバネと前記中子取付ボルトは分離して別々に配置されることを特徴とする請求項１に記載した中子を有する鋳造金型構造。

Images