JP2008055487A - Die-casting mold and casting method - Google Patents
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Description
本発明はアルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金の溶湯を用いたコールドチャンバーダイカストにおいて製品品質の向上に効果的な金型方案及び鋳造方法に関する。 The present invention relates to a mold method and a casting method that are effective in improving product quality in cold chamber die casting using a melt of a light alloy such as an aluminum alloy or a magnesium alloy.
コールドチャンバーダイカストの一般的な鋳造方法を図4に示した模式図に基づいて説明する。
ダイカスト金型は固定型10bに対して可動型10aを対向して配置し、タイバー等にて型締め、型開き可能になっている。
固定型10bに対して可動型10aが前進して型締め状態になると、製品形状に合致したキャビティ10eを形成する。
固定型10b側にはプランジャースリーブ3を備え、プランジャースリーブ3とキャビティ10eとはランナー10cで連通していて本明細書にては、ランナー10cのキャビティ側をランナーゲートといい、プランジャースリーブ側を湯口(スリーブ側湯口)と称する。
アルミニウム合金、マグネシウム合金等を溶解した溶解保持炉等からラドル1にて溶湯を汲み上げ、注湯口3aからプランジャースリーブ3内に注湯する。
注湯された溶湯2はプランジャースリーブ3内に流れ込み、湯面2aを形成するが湯面2aの上部には空間5ができる。
A general casting method of cold chamber die casting will be described with reference to the schematic diagram shown in FIG.
In the die casting mold, the
When the
A
The molten metal is pumped up with a
The poured
このようなコールドチャンバーダイカストにおいて、従来の金型方案の例を図5に示す。
キャビティ110とプランジャースリーブ3内とをランナー109で連通し、製品へのガス巻き込みや、湯じわを低減するためにキャビティ110の先にはオーバーフロー部112を形成してあるのが一般的である。
また、オーバーフロー部112と共に、あるいはこのオーバーフロー部112の替わりに、チルベントブロック等のエアーベントを用いる方法やキャビティ内を吸引減圧するいわゆる真空ダイカスト法も公知である。
FIG. 5 shows an example of a conventional mold method in such a cold chamber die casting.
The
A method using an air vent such as a chill vent block or a so-called vacuum die casting method for sucking and reducing the inside of the cavity together with or instead of the
しかし、このような従来の金型方案であってはプランジャー4が前進して、プランジャーの先端に取り付けたプランジャーチップが注湯口3aを塞いだ状態ではプランジャースリーブ3内空間5にエアーが残留した状態になるとともに溶湯の湯面2aが波立つ。
このよな状態でプランジャーが溶湯を射出すると製品にガス(エアー)が巻き込んだガス巣が発生しやすく、またアルミニウム合金等の軽合金は表面部に酸化膜を形成しやすく、この酸化膜が製品に混入すると湯じわや内部不良の原因ともなる。
However, in such a conventional mold method, when the
In this state, when the plunger injects the molten metal, a gas nest in which gas (air) is entrained in the product is likely to be generated, and light alloys such as aluminum alloys are likely to form an oxide film on the surface portion. If mixed into the product, it may cause water wrinkles and internal defects.
ダイカスト鋳造においては、図6に示すように、キャビティ10e内に溶湯が充填し、凝固する直前に製品部を充分に加圧し、ひけ巣を防止するために押湯部20を形成するのが一般的であり、その後に可動型10aが開いて、製品とともに押ピン等の突出により離型する。
In die casting, as shown in FIG. 6, the molten metal is filled in the
従って従来の方案であっては、仮にキャビティ内を真空装置等により吸引減圧しても、押湯部の厚みを厚く設定するには限界がありプランジャースリーブ内のエアーや酸化物が製品に巻き込むのを防止することが困難であった。 Therefore, in the conventional method, even if the inside of the cavity is sucked and depressurized by a vacuum device or the like, there is a limit in setting the thickness of the feeder, so that air or oxide in the plunger sleeve is caught in the product. It was difficult to prevent this.
プランジャースリーブ内のエアー巻き込みを防止する方法として特開2006−116598号公報等が公知である。
しかし、同公報に開示する技術は、プランジャースリーブ内に下から加圧注湯するものであり、専用の加圧注湯装置が必要で汎用性に劣るのみならず加圧調整が大変である。
Japanese Patent Laid-Open No. 2006-116598 is known as a method for preventing air entrainment in the plunger sleeve.
However, the technique disclosed in the publication is to pour pressure into the plunger sleeve from the bottom, and a dedicated pressure pouring device is required, which is not only inferior in versatility but also difficult to adjust the pressure.
本発明は、プランジャースリーブ内のガスや酸化膜が製品に巻き込むのを効果的に防止でき、高品質の製品を得ることができるダイカスト金型及び鋳造方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a die casting mold and a casting method that can effectively prevent a gas or an oxide film in a plunger sleeve from being caught in a product and obtain a high quality product.
本発明に係る金型は、プランジャースリープ内に注湯し、プランジャーで金型内に溶湯を射出するダイカスト鋳造用金型であって、金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の少なくとも下端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあり、注湯した溶湯の湯面より上部にガス抜き口が位置し、プランジャースリーブ内からのガス抜き部を形成してあることを特徴とする。
ランナーのスリーブ側湯口の下端をプランジャースリーブ内に注湯する溶湯の湯面より下にしたので従来の湯口が湯面より上にあったのと異なり、湯面の酸化膜の巻き込みを防止する。
従って理想的には、金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の上端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあるのがよい。
また、ガス抜き部のガス抜き口がプランジャースリーブ内溶湯の湯面より上部に配置してあることにより射出時にプランジャースリーブ内のガス(エアー)が外部に排出されるので製品へのガス巻き込みを防止するがこのガス抜き口に溶湯の一部が流れ込むので可動型が開き、押湯部とともに離型する観点からはガス抜き口は押湯部となる位置に配置してあるのが望ましい。
A mold according to the present invention is a die-casting mold in which molten metal is poured into a plunger sleep and a molten metal is injected into the mold with a plunger, and the runner's sleeve side gate is connected to the mold cavity. It is arranged so that at least the lower end is positioned below the surface of the molten metal poured into the plunger sleeve, and the gas vent is located above the molten metal surface of the poured molten metal. A degassing portion is formed.
The lower end of the runner's sleeve side spout is placed below the surface of the molten metal that is poured into the plunger sleeve, which prevents the entrance of the oxide film on the surface of the melt unlike the conventional sprue above the surface. .
Therefore, ideally, the upper end of the runner's sleeve side spout communicating with the mold cavity should be positioned below the surface of the molten metal poured into the plunger sleeve.
In addition, because the gas vent of the vent is located above the surface of the molten metal in the plunger sleeve, the gas (air) in the plunger sleeve is discharged to the outside during injection, so the gas is entrained in the product. However, since a part of the molten metal flows into the gas vent, the movable mold opens, and it is desirable that the gas vent is disposed at the position where the hot water portion is to be released.
なお、キャビティ部からのガス抜き部を形成する場合にはプランジャースリーブ内からのガス抜き部と連通することも可能である。
プランジャースリーブ内からのガス抜き部は特許第3508014号、特許第3708038号に記載のガス抜き装置を用いることができ、チルベントブロック等のエアーベントでもよい。
また、真空装置に連結した吸引バルブ等を用いた吸引減圧装置にて吸引減圧するとさらに品質の向上を図ることができる。
この場合に吸引バルブはプランジャースリーブ内からのガス抜き部に配置する他にキャビティ内からのガス抜き部にも配置するのがよい。
また、その場合には両方からの吸引減圧を一台の真空装置で兼用してもよい。
In addition, when forming the degassing part from a cavity part, it is also possible to connect with the degassing part from the inside of a plunger sleeve.
As the gas venting portion from the plunger sleeve, the gas venting device described in Japanese Patent No. 3508014 and Japanese Patent No. 370838 can be used, and an air vent such as a chill vent block may be used.
Further, the quality can be further improved by reducing the pressure by a suction pressure reducing device using a suction valve or the like connected to a vacuum device.
In this case, the suction valve is preferably arranged not only in the gas vent from the plunger sleeve but also in the gas vent from the cavity.
In that case, suction vacuum from both may be shared by a single vacuum device.
また、可動型はキャビティ部分と押湯部を形成する部分とを一体的に設けた一体型でもよいが分割型にすると押湯部分の共通化を図ったり、型溝のメンテナンスが容易になる。 In addition, the movable mold may be an integral type in which a cavity portion and a portion that forms a feeder part are integrally provided. However, if a split mold is used, the feeder part can be shared and the maintenance of the mold groove is facilitated.
本発明に係る金型を用いた鋳造方法としては、請求項5に記載の金型を用いて、プランジャースリーブ内に注湯口から注湯する工程と、プランジャーにて溶湯を射出する際に低速スタートし、高速に切り換える工程を有し、プランジャーが低速スタートし、プランジャーの先端に設けたプランジャーチップが注湯口を通過し、高速に切り換わるまでの間にプランジャースリーブ内を吸引減圧する工程を有することを特徴とする。
低速から高速切り換えの間に密閉状態になったプランジャースリーブ内のエアーを吸引減圧するタイミングはマシンの大きさ、鋳造条件等によっても異なるが高速切り換え前0.3〜0.6秒の間が好ましい。
As a casting method using the mold according to the present invention, using the mold according to
The timing for sucking and depressurizing air in the plunger sleeve that has become hermetically sealed between low speed and high speed switching depends on the size of the machine, casting conditions, etc., but is 0.3 to 0.6 seconds before high speed switching. preferable.
本発明に係るダイカスト金型においては、金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側の湯口の少なくとも下端がプランジャースリーブ内に注湯する溶湯の湯面より下に配置したことにより、湯面に発生した酸化膜の製品への巻き込みを効果的に防止する。
また、プランジャースリーブ内からのガス抜き部を設けたことによりプランジャースリーブ内に有したガスの寄因によるガス巣の発生を効果的に防止する。
In the die casting mold according to the present invention, at least the lower end of the runner on the sleeve side of the runner communicating with the mold cavity is disposed below the level of the molten metal to be poured into the plunger sleeve. It effectively prevents the generated oxide film from being caught in the product.
In addition, by providing a gas vent from the plunger sleeve, it is possible to effectively prevent the generation of a gas nest due to the contribution of the gas in the plunger sleeve.
ダイカスト金型は固定型10bで可動型10aとから構成されるがその可動型10aの型方案図の例を図1〜図3に示す。
図1は射出鋳込みに対してキャビティ10eの先にオーバーフロー部12を形成し、押湯部20となる部分にガス抜き溝8aとガス抜き装置14を設けた例を示し、図2はキャビティ10eの先にもガス抜き装置14aを配置した例を示す。
なお、ガス抜き溝8aは固定型に型締めした際にガス抜き孔となる。
The die-casting mold is composed of a fixed
FIG. 1 shows an example in which an
The
図1及び図2において、プランジャースリーブ3に注湯した場合の溶湯の湯面を2点鎖線2bで示し、図1はランナー9aのスリーブ側湯口6の下端6aがこの湯面の高さより低い位置にあるが上端7は湯面の上にある例で、この場合にA−A線断面図でa寸法は15mm以内が好ましい。
a寸法が15mmを超えると酸化膜を巻き込みやすくなる。
図2はB−B線断面図に示すように湯口6の上端7が湯面2bの上になる場合で、この場合のb寸法は15mm以内が好ましい。
b寸法が15mmを超えるとランナーへの供給抵抗が大きくなる。
このような方案を採用したことにより溶湯がランナー9aを経由してキャビティ10e内に射出される際に湯面に形成した酸化膜の製品への巻き込みを防止する。
1 and 2, the molten metal surface when the
When the dimension “a” exceeds 15 mm, the oxide film is easily involved.
FIG. 2 shows a case where the
When the dimension b exceeds 15 mm, the supply resistance to the runner increases.
By adopting such a method, it is possible to prevent the oxide film formed on the molten metal surface from being caught in the product when the molten metal is injected into the
図1及び図2においてガス抜き装置14、14aを設けた例を示したが吸引口15及び吸引バルブ等を設けて真空装置等に連結した吸引減圧装置を備えるとさらにガス巣の発生を防止できる。
可動型10aはキャビティ10e部分と押湯20部分とを一体にした一体型でも、例えば分割線dで分割した分割型でもよい。
分割型にするとプランジャースリーブ内のガス抜き部の共通化を図ることができ、ガス抜き部のメンテナンスもしやすくなる。
1 and 2 show an example in which the
The
When the split type is used, the gas vent portion in the plunger sleeve can be shared, and the gas vent portion can be easily maintained.
図3に示した方案の例は、キャビティ10eの先に特許第3708038号記載のガス抜き装置13を設けて真空装置に接続し、キャビティに連通したガス抜き溝11a、11bでつないだ例である。
この場合にはキャビティ10eのガス抜き溝にプランジャースリーブ内からのガス抜き溝8aを連通させるとよい。
また、この場合にも分割線dによる分割型でもよい。
なお、本発明においては公知の各種ガス抜き装置を用いることができる。
The example of the method shown in FIG. 3 is an example in which a
In this case, the
Also in this case, a division type using a division line d may be used.
In the present invention, various known gas venting devices can be used.
3 プランジャースリーブ
3a 注湯口
4 プランジャー
4a プランジャーチップ
6 湯口
8a ガス抜き溝
9a ランナー
10a 可動型
10b 固定型
10e キャビティ
14 ガス抜き装置
15 吸引口
20 押湯部
3
Claims (7)
金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の少なくとも下端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあり、
注湯した溶湯の湯面より上部にガス抜き口が位置し、プランジャースリーブ内からのガス抜き部を形成してあることを特徴とする金型。 A die casting mold that pours water into the plunger sleep and injects molten metal into the mold with the plunger,
It is arranged so that at least the lower end of the runner's sleeve side sprue communicating with the mold cavity is positioned below the molten metal surface poured into the plunger sleeve,
A mold characterized in that a gas vent is located above the surface of the poured molten metal, and a gas vent from the plunger sleeve is formed.
プランジャースリーブ内に注湯口から注湯する工程と、
プランジャーにて溶湯を射出する際に低速スタートし、高速に切り換える工程を有し、プランジャーが低速スタートし、プランジャーの先端に設けたプランジャーチップが注湯口を通過し、高速に切り換わるまでの間にプランジャースリーブ内を吸引減圧する工程を有することを特徴とするダイカスト鋳造方法。 Using the mold according to claim 5,
Pouring from the pouring port into the plunger sleeve;
When injecting molten metal with a plunger, it has a process of starting at low speed and switching to high speed, the plunger starts at low speed, and the plunger tip provided at the tip of the plunger passes through the pouring port and switches at high speed A die-casting method, comprising: a step of sucking and reducing the pressure inside the plunger sleeve.
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JP2006237279A JP2008055487A (en) | 2006-09-01 | 2006-09-01 | Die-casting mold and casting method |
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WO2012050077A1 (en) | 2010-10-13 | 2012-04-19 | 三菱重工業株式会社 | Die-casting die |
KR101482072B1 (en) | 2013-03-11 | 2015-01-13 | 주식회사 세명테크 | Shot sleeve air vent apparatus and method for die-casting system |
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2006
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