JP2009119509A - Die casting die and die casting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はダイカスト金型及びダイカスト法に関する。 The present invention relates to a die casting mold and a die casting method.
ランナー部と、ゲート部と、キャビティ部とが形成され、ランナー部及びゲート部を通してキャビティ部に溶湯が充填されるダイカスト金型が知られている。ランナー部の一端にビスケット部が形成されており、ビスケット部に対向するようにスリーブの一端が開口している。スリーブ内にはプランジャーチップがスリーブの軸方向へ移動可能に設けられている。プランジャーチップを駆動させることにより、スリーブ内へ注入されたアルミニウム合金等の溶湯をビスケット部、ランナー部、ゲート部を通してキャビティ部に充填する。 There is known a die casting mold in which a runner part, a gate part, and a cavity part are formed, and a molten metal is filled into the cavity part through the runner part and the gate part. A biscuit portion is formed at one end of the runner portion, and one end of the sleeve is opened to face the biscuit portion. A plunger tip is provided in the sleeve so as to be movable in the axial direction of the sleeve. By driving the plunger tip, the molten aluminum alloy or the like injected into the sleeve is filled into the cavity through the biscuits, runners, and gates.
ダイカスト法が行われる際に溶湯がスリーブ内に注入されると、溶湯とスリーブの内面との接触により溶湯の一部が急冷凝固され、スリーブ内面に沿っていわゆる破断チル層が形成される。破断チル層はプランジャーチップの駆動によりスリーブ内面から剥ぎ取られ、破断チル層を含有する溶湯はランナー部、ゲート部のキャビティ部に接続された部分であるゲートを通りキャビティ内に流入し、キャビティ内で形成される製品中に破断チル層が混入する。破断チル層は溶湯が正常に凝固してなる正常部中に混入して未溶着部を形成し、この未溶着部の存在は製品の強度、耐久性、外観などの品質を低下させる原因となる。従って、破断チル層はゲートの手前で止まり、キャビティ内へ流入しないことが望ましい。 When the molten metal is injected into the sleeve when the die casting method is performed, a part of the molten metal is rapidly solidified by contact between the molten metal and the inner surface of the sleeve, and a so-called fracture chill layer is formed along the inner surface of the sleeve. The fractured chill layer is peeled off from the sleeve inner surface by driving the plunger tip, and the molten metal containing the fractured chill layer flows into the cavity through the gate, which is the portion connected to the cavity part of the runner part and the gate part. The ruptured chill layer is mixed in the product formed inside. The fractured chill layer forms a non-welded part by mixing in the normal part where the molten metal is normally solidified, and the presence of this non-welded part causes the product quality, durability, appearance, etc. to deteriorate. . Therefore, it is desirable that the broken chill layer stops before the gate and does not flow into the cavity.
特開2004−337879号公報(特許文献1)には、破断チル層がキャビティ部内に流入することを防止するためのダイカスト用金型が記載されている。ダイカスト用金型のゲート部はゲートに向かって絞られた形状となっており、ある程度の値以上の寸法の破断チル層がキャビティ部内へ流入することを防止する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-337879 (Patent Document 1) describes a die casting die for preventing a broken chill layer from flowing into a cavity portion. The gate part of the die casting die has a shape narrowed toward the gate, and prevents a broken chill layer having a dimension of a certain value or more from flowing into the cavity part.
また、特開2004−268099号公報(特許文献2)には、浄化用フィルタを用いて破断チル層がキャビティ部内に流入することを防止するためのダイカスト鋳造方法が記載されている。ゲート近傍の湯道の部分(ランナー部)に湯道を横切るようにしてフィルタを設け、フィルタにおいて破断チル層を捕捉し、破断チル層がキャビティ部内に流入することを防止する。
しかし、特許文献1記載のダイカスト用金型では、ゲート部内に入りゲート近傍まで達した破断チル層は、溶湯によりキャビティ部内に押込まれてキャビティ部に流入する。このため破断チル層の流入を十分に防止することが出来ないという問題を有する。
However, in the die casting die described in
また、特許文献2記載のダイカスト鋳造方法では、鋳造を行う毎に浄化用フィルタをランナー部に配置する工程が必要となり、作業効率が悪くなるという問題を有する。
Moreover, in the die-casting method described in
そこで、本発明は、キャビティ部への破断チル層の流入を十分に防止することができ、作業効率の良いダイカスト金型及びダイカスト法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a die-casting die and a die-casting method that can sufficiently prevent the broken chill layer from flowing into the cavity portion and have high work efficiency.
上記目的を達成するために、本発明は、ランナー部3aと、該ランナー部3aに接続されたランナー接続部2a(11)、2a(21)とゲート2a(12)、2a(22)とを有するゲート部2aと、該ゲート2a(12)、2a(22)に接続されたキャビティ部1aとが形成され、該ランナー部3a及び該ゲート部2aを通して該キャビティ部1aに溶湯が充填されるダイカスト金型1において、該ゲート部2aは、該ゲート2a(12)、2a(22)から該ランナー接続部2a(11)、2a(21)まで延出し、該溶湯の流れる方向に垂直に切った該ゲート2a(12)、2a(22)の断面と略同一形状の断面形状を、該溶湯の流れる方向に垂直に切った断面形状として一様に有する板状空間2a(13)、2a(23)と、該ゲート2a(12)、2a(22)又は該ゲート2a(12)、2a(22)の近傍の位置から該ランナー接続部2a(11)、2a(21)へ至るまで該板状空間2a(13)、2a(23)の一部の幅を拡大するように該板状空間2a(13)、2a(23)に接続されて形成された複数のスリット状空間2a(14)、2a(24)とを有するダイカスト金型1を提供している。
In order to achieve the above object, the present invention includes a
また、本発明は、上記ダイカスト金型1を用いてダイカストするダイカスト法を提供している。
The present invention also provides a die casting method in which the
本発明の請求項1記載のダイカスト金型、請求項2記載のダイカスト法によれば、ゲート部は、ゲートからランナー接続部まで延出し、溶湯の流れる方向に垂直に切ったゲートの断面と略同一形状の断面形状を、溶湯の流れる方向に垂直に切った断面形状として一様に有する板状空間を有するため、板状空間の入口部分であるランナー接続部においてゲート断面の幅以上の大きさの破断チル層が通過することを阻止することができる。そして、通過が阻止された破断チル層が溶湯によってゲート部内へ押込まれた場合であっても、ゲート部内において破断チル層を捕捉することができ、破断チル層がキャビティ内に流入することを阻止することができる。
According to the die-casting die of
また、ゲート又はゲートの近傍の位置からランナー接続部へ至るまで板状空間の一部の幅を拡大するように板状空間に接続されて形成された複数のスリット状空間を有するため、複数のスリット状空間内において凝固する溶湯の部分がダイカスト品において複数のリブとなり、ゲート部において凝固した溶湯の部分の強度が確保される。これにより、切断時にゲート又はゲートの近傍の位置に応力を集中させることができ、製品部をゲートの位置においてランナー部及びゲート部内で凝固した溶湯の部分から切断することができる。 In addition, since it has a plurality of slit-like spaces formed to be connected to the plate-like space so as to expand the width of a part of the plate-like space from the gate or a position near the gate to the runner connecting portion, The portion of the molten metal that solidifies in the slit-shaped space becomes a plurality of ribs in the die-cast product, and the strength of the molten metal portion that is solidified in the gate portion is ensured. Thereby, stress can be concentrated on the gate or a position in the vicinity of the gate at the time of cutting, and the product portion can be cut from the runner portion and the molten metal portion solidified in the gate portion at the gate position.
本発明の実施の形態によるダイカスト金型について図1乃至図3を参照しながら説明する。図1に示されるように、ダイカスト金型1は固定型30と可動型10とを有している。固定型30は、可動型10に対向し後述の可動型分割面10Aに当接可能な固定型分割面30Aを有しており、固定型分割面30Aは図1の上下方向に指向している。固定型分割面30Aの位置における固定型30の部分には凹部からなる固定型凹部30aが形成されている。
A die casting mold according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
可動型10は、固定型30に対して離間・接近するように略水平方向へ移動可能であり固定型30に対して当接可能である。可動型10は、固定型30に対向し固定型分割面30Aに当接可能な可動型分割面10Aを有している。可動型分割面10Aは固定型分割面30Aと略平行をなして図1の上下方向に指向している。
The
可動型分割面10Aの位置における可動型10の部分には、凹部からなる可動型凹部10aが形成されている。可動型分割面10Aと固定型分割面30Aとが互いに当接することにより可動型10が固定型30に当接しているときに、可動型凹部10aは固定型凹部30aと共に、キャビティ部1a、ゲート部2a、及びランナー部3aを形成するように構成されている。
A movable recessed
キャビティ部1a、ゲート部2a、及びランナー部3aはこの順でそれぞれ互いに連通して接続されている。ゲート部2aは第1ゲート部2a(1)と第2ゲート部2a(2)とからなり、第1ゲート部2a(1)と第2ゲート部2a(2)は、図2に示されるダイカスト品1001の第1ゲート部相当部1002a(1)と第2ゲート部相当部1002a(2)とが略同一の形状となるように、略同一の形状で形成されている。ランナー部3a内に流入したアルミニウム合金等の金属溶湯は、第1ゲート部2a(1)と第2ゲート部2a(2)とを通ってキャビティ部1a内へ充填されるように構成されている。第1ゲート部2a(1)のランナー部3aに接続された部分は第1ランナー接続部2a(11)をなし、キャビティ部1aに接続されている部分は第1ゲート2a(12)をなし、第2ゲート部2a(2)のランナー部3aに接続された部分は第2ランナー接続部2a(21)をなし、キャビティ部1aに接続されている部分は第2ゲート2a(22)をなす。
The
第1ゲート部2a(1)は、図1に示されるように、第1板状空間2a(13)と第1スリット状空間2a(14)とを有しており、また、第2ゲート部2a(2)は、第2板状空間2a(23)と第2スリット状空間2a(24)とを有している。第1板状空間2a(13)、第2板状空間2a(23)は固定型凹部30aの一部をなしており、第1板状空間2a(13)は第1ゲート2a(12)から第1ランナー接続部2a(11)まで延出し、第2板状空間2a(23)は第2ゲート2a(22)から第2ランナー接続部2a(21)まで延出している。
As shown in FIG. 1, the
第1ゲート部2a(1)において溶湯の流れる方向、即ち第1ランナー接続部2a(11)と第1ゲート2a(12)とを結ぶ方向に垂直に切った第1板状空間2a(13)の断面は、同方向におけるいずれの位置においても、同方向に垂直に切った第1ゲート2a(12)の断面と略同一形状の長方形をなしている。第1板状空間2a(13)の厚さ、即ち、第1板状空間2a(13)の図1の左右方向における長さは2.5mmであり、第1板状空間2a(13)の長さ、即ち、第1板状空間2a(13)の図1の上下方向における長さは5mmである。同様に、第2ゲート部2a(2)において溶湯の流れる方向、即ち第2ランナー接続部2a(21)と第2ゲート2a(22)とを結ぶ方向に垂直に切った第2板状空間2a(23)の断面は、同方向におけるいずれの位置においても、同方向に垂直に切った第2ゲート2a(22)の断面と略同一形状の長方形をなしている。第2板状空間2a(23)の厚さ、即ち、第2板状空間2a(23)の図1の左右方向における長さは2.5mmであり、第2板状空間2a(23)の長さ、即ち、第2板状空間2a(23)の図1の上下方向における長さは5mmである。第1板状空間2a(13)、第2板状空間2a(23)内で凝固した溶湯は、図2、図3に示されるように、ダイカスト品のキャビティ部1a内で溶湯が凝固してなる製品部1001Aからランナー部3a内で溶湯が凝固してなるランナー部相当部1003Aに至るまで延出する第1板状部1002A(1)、第2板状部1002A(2)をなす。
The first plate-
第1スリット状空間2a(14)は可動型凹部10aの一部をなしており、第1ゲート2a(12)から第1ランナー接続部2a(11)へ至るまで、平行に4つ形成されている。4つの第1スリット状空間2a(14)は第1ランナー接続部2a(11)と第1ゲート2a(12)とを結ぶ方向に垂直の方向であって図1の紙面の表側と裏側とを結ぶ方向に略等間隔で配置されている。
The first slit-
第1スリット状空間2a(14)は、第1板状空間2a(13)の図1に示される左側端面(可動型分割面10A)から略垂直をなすように図1の左方向へ延出して形成されており、図1の左右方向における第1板状空間2a(13)の一部の幅を拡大するように第1板状空間2a(13)に接続されている。従って、第1スリット状空間2a(14)内で凝固する溶湯は、図3に示されるように、平行に4枚並べられた略三角形の板状のリブ1002B(1)をなす。図1の紙面の表側と裏側とを結ぶ方向における第1スリット状空間2a(14)の幅、即ち、リブ1002B(1)の厚さは3mmである。
The first slit-
第2スリット状空間2a(24)は、第1スリット状空間2a(14)と同様に、可動型凹部10aの一部をなしており、第2ゲート2a(22)から第2ランナー接続部2a(21)へ至るまで、平行に4つ形成されている。4つの第2スリット状空間2a(24)は第2ランナー接続部2a(21)と第2ゲート2a(22)とを結ぶ方向に垂直の方向であって、図1の紙面の表側と裏側とを結ぶ方向に略等間隔で配置されている。
Similar to the first slit-shaped
第2スリット状空間2a(24)は、第2板状空間2a(23)の図1に示される左側端面(可動型分割面10A)から略垂直をなすように図1の左方向へ延出して形成されており、図1の左右方向における第2板状空間2a(23)の一部の幅を拡大するように第2板状空間2a(23)に接続されている。従って、第2スリット状空間2a(24)内で凝固する溶湯は、図3に示されるように、平行に4枚並べられた略三角形の板状のリブ1002B(2)をなす。図1の紙面の表側と裏側とを結ぶ方向における第2スリット状空間2a(24)の幅、即ち、リブ1002B(2)の厚さは3mmである。
The second slit-shaped
第1スリット状空間2a(14)内、第2スリット状空間2a(24)内で凝固する溶湯は、平行に4枚並べられた略三角形の板状のリブ1002B(1)、1002B(2)をなしているため、ゲート部2aにおいて凝固した溶湯の部分の強度が確保される。これにより、切断時に第1ゲート2a(12)、第2ゲート2a(22)の位置に応力を集中させることができ、製品部1001Aを第1ゲート2a(12)、第2ゲート2a(22)において凝固した溶湯の部分において、ランナー部3a及びゲート部2a内で凝固した溶湯の部分から切断することができる。
The molten metal that solidifies in the first slit-shaped
ランナー部3aの図1における下端部分には、図示せぬスリーブの一端が開口して設けられている。図示せぬスリーブは略筒状をなしており、図示せぬスリーブの他端寄りの位置には、図示せぬスリーブの内部と外部とを連通する貫通孔からなる図示せぬ給湯孔が形成され、図示せぬ給湯孔から溶湯を図示せぬスリーブ内部へ供給可能である。また、図示せぬスリーブの他端寄りの部分には図示せぬプランジャが設けられている。図示せぬプランジャは図示せぬスリーブ内を摺動可能であり、図示せぬ給湯孔から図示せぬスリーブ内へ溶湯が給湯された後に、図示せぬプランジャを前進させることにより図示せぬスリーブ内の溶湯を、ランナー部3a及びゲート部2aを通してキャビティ部1aに充填可能である。
One end of a sleeve (not shown) is provided open at the lower end portion of the
第1板状空間2a(13)、第2板状空間2a(23)の入口部分である第1ランナー接続部2a(11)、第2ランナー接続部2a(21)において第1ゲート2a(12)、第2ゲート2a(22)の断面の幅以上の大きさの破断チル層が通過することを阻止することができる。そして、通過が阻止された破断チル層が溶湯によって第1ゲート部2a(1)内、第2ゲート部2a(2)内へ押込まれた場合であっても、第1ゲート部2a(1)内、第2ゲート部2a(2)内において破断チル層を捕捉することができ、破断チル層がキャビティ1a内に流入することを阻止することができる。
The
ダイカスト法では、図示せぬ給湯孔から図示せぬスリーブ内へ溶湯を給湯する。そして図示せぬプランジャを図示せぬスリーブ内で摺動させることにより図示せぬスリーブ内の溶湯をランナー部3aを通してゲート部2aへ流込む。このとき、図示せぬスリーブ内において発生した破断チル層も溶湯とともにランナー部3a内へ流込み、第1ランナー接続部2a(11)、第2ランナー接続部2a(21)から第1ゲート部2a(1)内、第2ゲート部2a(2)内へとそれぞれ流入しようとするが、第1板状空間2a(13)、第2板状空間2a(23)の厚さである2.5mm以上の大きさの破断チル層は、第1ランナー接続部2a(11)、第2ランナー接続部2a(21)において捕捉される。溶湯の流れにより捕捉された破断チル層がゲート部2a内に押込まれた場合であっても、第1ゲート部2a(1)の第1板状空間2a(13)内、第2ゲート部2a(2)の第2板状空間2a(23)内において捕捉されるため、キャビティ部1a内へ破断チル層が流入することを防止することができる。
In the die casting method, molten metal is supplied from a hot water supply hole (not shown) into a sleeve (not shown). Then, by sliding a plunger (not shown) in the sleeve (not shown), the molten metal in the sleeve (not shown) flows into the
本発明によるダイカスト金型及びダイカスト法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、第1板状空間2a(13)、第2板状空間2a(23)の図1の左右方向における長さは2.5mmであり、図1の紙面の表側と裏側とを結ぶ方向における第1スリット状空間2a(14)、第2スリット状空間2a(24)の幅は3mmであったが、これらの値に限定されない。図1の紙面の表側と裏側とを結ぶ方向に相当する方向における第1スリット状空間2a(14)、第2スリット状空間2a(24)の幅の値は、第1板状空間2a(13)、第2板状空間2a(23)の図1の左右方向に相当する方向の長さよりも小さい値にすることが破断チル層の浸入を防止する上では好ましい。
The die-casting die and the die-casting method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, in the present embodiment, the length of the first plate-
また、ゲート部2aは第1ゲート部2a(1)と第2ゲート部2a(2)とにより構成されたが、このように2つのゲート部から形成されなくてもよい。少なくとも1つのゲート部を有していればよい。複数のゲート部からなる場合には、破断チル層の流入の阻止が要求されるゲート部にのみ板状空間及びスリット状空間を形成してもよい。
Moreover, although the
また、スリット状空間は、第1板状空間2a(13)、第2板状空間2a(23)にそれぞれ4つずつ接続されて形成されていたが、この数に限定されない。第1板状空間、第2板状空間の大きさに応じて少なくとも2つ以上の数で適宜設ければよい。
Moreover, although the slit-shaped space was formed by connecting four each to the first plate-shaped
また、本実施の形態では、第1スリット状空間2a(14)は第1ゲート2a(12)から形成され、第2スリット状空間2a(24)は第2ゲート2a(22)から形成されたが、これに限定されない。スリット状空間はゲートの近傍の位置から形成されてもよい。
In the present embodiment, the first slit-shaped
また、固定型は固定ダイス及び固定ホルダを有し、可動型は可動ダイス及び可動ホルダを有する構成としてもよい。 The fixed mold may have a fixed die and a fixed holder, and the movable mold may have a movable die and a movable holder.
本発明のダイカスト金型及びダイカスト法は、破断チル層が製品部に混入しないことが要求されるダイカストの分野において極めて有用である。 The die-casting die and the die-casting method of the present invention are extremely useful in the field of die-casting where it is required that the broken chill layer does not enter the product part.
1 ダイカスト金型
1a キャビティ部
2a ゲート部
2a(1) 第1ゲート部
2a(2) 第2ゲート部
2a(11) 第1ランナー接続部
2a(21) 第2ランナー接続部
2a(12) 第1ゲート
2a(22) 第2ゲート
2a(13) 第1板状空間
2a(23) 第2板状空間
2a(14) 第1スリット状空間
2a(24) 第2スリット状空間
3a ランナー部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該ランナー部に接続されたランナー接続部とゲートとを有するゲート部と、
該ゲートに接続されたキャビティ部とが形成され、該ランナー部及び該ゲート部を通して該キャビティ部に溶湯が充填されるダイカスト金型において、
該ゲート部は、該ゲートから該ランナー接続部まで延出し、該溶湯の流れる方向に垂直に切った該ゲートの断面と略同一形状の断面形状を、該溶湯の流れる方向に垂直に切った断面形状として一様に有する板状空間と、該ゲート又は該ゲートの近傍の位置から該ランナー接続部へ至るまで該板状空間の一部の幅を拡大するように該板状空間に接続されて形成された複数のスリット状空間とを有することを特徴とするダイカスト金型。 Runner part,
A gate portion having a runner connection portion and a gate connected to the runner portion;
In a die casting mold in which a cavity connected to the gate is formed, and the molten metal is filled into the cavity through the runner and the gate,
The gate portion extends from the gate to the runner connection portion, and has a cross-sectional shape that is substantially the same shape as the cross-section of the gate cut perpendicular to the flowing direction of the molten metal, and a cross-section cut perpendicular to the flowing direction of the molten metal. A plate-like space that has a uniform shape and is connected to the plate-like space so as to expand a width of a part of the plate-like space from the gate or a position in the vicinity of the gate to the runner connection portion. A die-casting die having a plurality of formed slit-like spaces.
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JP2012101256A (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Honda Motor Co Ltd | Casting mold for molding |
JP2012240100A (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Calsonic Kansei Corp | Gate part structure |
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