JP2009136916A - ダイカスト金型及びダイカスト法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳抜きピンとダイカスト金型の孔との隙間に浸入した水がキャビティ内に吸い出されることを防止するダイカスト金型及びダイカスト法の提供。
【解決手段】ダイカスト金型１は、固定型２と、固定型２と共にキャビティ５を画成する可動型３と、固定型２又は可動型３の孔８に挿入されてキャビティ５内に突出する鋳抜きピン７とを有する。孔８内には鋳抜きピン７に貫通されるエンジニアリングプラスチック製のリング状シール部材９が配設され、リング状シール部材９が熱膨脹することにより孔８と鋳抜きピン７との間が密閉される。
【選択図】図２

Description

本発明はダイカスト金型及びダイカスト法に関する。

ダイカスト金型は、ダイカスト品に穴部を成形する為の鋳抜きピンを備える場合がある。鋳抜きピンは、ダイカスト金型に形成された孔に挿入されてキャビティ内に突出する。（特許文献１参照）

ダイカスト金型においては、ダイカスト金型の外冷等に用いられた水が型内に浸入し、さらには鋳抜きピンと該鋳抜きピンが挿入されるダイカスト金型の孔との隙間に浸入する場合がある。鋳抜きピンとダイカスト金型の孔との隙間に浸入した水は、キャビティ内に充填されたアルミニウム合金等の溶湯が凝固する際の収縮に伴い発生する負圧や、キャビティ内を真空排気した場合のキャビティ内の負圧によってキャビティ内に吸い出されることになる。この様に鋳抜きピンとダイカスト金型の孔の隙間から水がキャビティ内に吸い出されると、ダイカスト品の品質に悪影響を与えるという問題が生じる。

実開平３−１２６２６８号公報

本発明は上記従来の問題に鑑みてなされ、鋳抜きピンとダイカスト金型の孔との隙間に浸入した水がキャビティ内に吸い出されることを防止する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。

上記課題を解決するため、本発明は、固定型２と、該固定型２と共にキャビティ５を画成する可動型３と、該固定型２又は可動型３の孔８に挿入されて該キャビティ５内に突出する鋳抜きピン７とを有するダイカスト金型１において、該孔８内には該鋳抜きピン７に貫通されるエンジニアリングプラスチック製のリング状シール部材９が配設され、該リング状シール部材９が熱膨脹することにより該孔８と該鋳抜きピン７との間が密閉されるダイカスト金型１を提供している。

また、本発明は、該リング状シール部材９は、該鋳抜きピン７の軸線方向又は該鋳抜きピン７の軸線方向に直交する周方向の少なくとも一つの方向に熱膨張することにより該孔８と該鋳抜きピン７との間を密閉するダイカスト金型１を提供している。

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。

本発明の請求項１及び請求項２のダイカスト金型、及び請求項２のダイカスト法によれば、孔内に鋳抜きピンに貫通されるエンジニアリングプラスチック製のリング状シール部材を配設したので、ダイカスト金型の型温が上昇した際にはリング状シール部材が熱膨張することにより孔と鋳抜きピンの間が密閉されるので、孔と鋳抜きピンとの隙間に浸入した水がキャビティ内に吸い出されることを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るダイカスト金型について図１乃至図３に基づいて説明する。図１に示されるように、ダイカスト金型１は、固定ホルダー２ａと固定ダイス２ｂとからなる固定型２と、可動ホルダー３ａと可動ダイス３ｂとからなる可動型３と、スリーブ４とを有している。可動型３は固定型２に対して離間・接近するように図１の左右方向へ移動可能である。可動型３は固定型２と当接した際に固定型２と共にダイカスト品を成形する為のキャビティ５を画成する。

スリーブ４は略筒状をなしており、その軸方向は図１の左右方向へ指向して固定型２に取り付けられ、可動型３に取り付けられた分流子６に対向している。スリーブ４には、スリーブ４の内部と外部とを連通する貫通孔からなる給湯孔４ａが形成されており、給湯口４ａから溶湯Ｍをスリーブ４内部へ給湯可能である。また、スリーブ４内にはプランジャチップ１０が設けられている。プランジャチップ１０はスリーブ４内を摺動可能であり、給湯口４ａからスリーブ内へ溶湯Ｍが給湯された後に、プランジャチップ１０を前進させることにより、即ち、図１の左方向に摺動させることにより、スリーブ４内の溶湯Ｍをキャビティ５内に充填可能である。

可動型３にはダイカスト品に穴部を形成する為の鋳抜きピン７、７が配設されている。図２に示すように、鋳抜きピン７は、大径部７ａと、大径部７ａよりも小径な中径部７ｂと、中径部よりもさらに小径な小径部７ｃと、キャビティ５内に突出してダイカスト品に孔部を成形する先細りのテーパ部７ｄとにより構成されている。

図１に示すように、可動型３の可動ダイス３ｂには鋳抜きピン７、７が挿入される孔８、８が形成されている。図２に示すように、孔８は、可動ダイス３ｂの背面側に鋳抜きピン７の大径部７ａが挿入される大径孔部８ａを有しており、大径部７ａが隙間を有して挿入される。尚、鋳抜きピン７の大径部７ａの外周面と大径孔部８ａの内周面との隙間は２ｍｍである。また、孔８は、大径孔部８ａと第１段部８ｅを介して連続し、大径孔部８ａよりも径の小さい連結孔部８ｂを有しており、鋳抜きピン７の中径部７ｂが隙間を有して挿入される。尚、鋳抜きピン７の中径部７ｂの外周面と連結孔部８ｂの内周面の隙間は０．５ｍｍである。

また、孔８は、連結孔部８ｂよりもさらに径が小さく、連結孔部８ｂと第２段部８ｆを介して連続する小径孔部８ｃと、小径孔部８ｃよりもさらに径が小さく、小径孔部８ｃと第３段部８ｇを介して連続する嵌合孔部８ｄとを有している。

鋳抜きピン７は、可動ダイス３ｂの背面側から孔８に挿入される。大径部７ａが第１段部８ｅに当接することにより図１中右方向への移動が規制されると共に、可動ホルダー３ａによって図１中左方向への移動が規制される。また、鋳抜きピン７の小径部７ｃが嵌合孔部８ｄに嵌合されることによって鋳抜きピン７の取付位置が保持される。

図２に示すように、孔８の小径孔部８ｃにおける、鋳抜きピン７の軸部７ｃの外周面と小径部８ｃの内周面との間には、エンジニアプラスチック製のリング状シール部材９が配設されている。エンジニアリングプラスチック製のリング状シール部材９は、４フッ化エチレンを主な材質とするものであり、線膨脹係数が０．０００１２／℃以上、連続最高使用温度が２６０℃以上の特性を有している。尚、リング状シール部材９を成形するのに用いるエンジニアリングプラスチックは、線膨脹係数が、０．０００１／℃以上、連続最高使用温度が２００℃以上の特性を有することが好ましい。

図３に示すように、リング状シール部材９は、鋳抜きピン７に貫通される貫通孔９ａを有している。尚、リング状シール部材９の外径は３０ｍｍ、内径（貫通孔９ａの径）は２０ｍｍ、厚さは１０ｍｍである。リング状シール部材９は、鋳抜きピン７を可動ダイス３ｂの孔８に挿入する前に予め鋳抜きピン７の所定位置に取り付けられる。リング状シール部材９の取り付けは、リング状シール部材９の貫通孔９ａに鋳抜きピン７のテーパ部７ｃを挿入し、リング状シール部材９が鋳抜きピン７の中径部７ｂと当接するまで移動させることにより行われる。鋳抜きピン７の小径部７ｃの径は２０ｍｍであり、リング状シール部材９の内径と同径であるが、公差により、リング状シール部材９が小径部７ｃの所定位置に取り付けられた際、シール部材９の貫通孔９ａの内周面と鋳抜きピン７の小径部７ｃの外周面とには僅かな隙間が存在する。

図２に示すように、リング状シール部材９はその外径と同径である小径孔部８ｃに嵌合されるが、公差により、リング状シール部材９の外周面と小径孔部８ｃの内周面とには僅かな隙間が存在する。また、鋳抜きピン７は、リング状シール部材９の前面が孔８の第３段部８ｇと当接するよう孔８内に挿入されるが、リング状シール部材９の前面と第３段部８ｇとには僅かな隙間が存在する。

リング状シール部材９は、ダイカスト金型１の型温が上昇すると熱膨張を開始する。そして、型温がある値（例えば、１５０℃）に達した場合には、リング状シール部材９は鋳抜きピン７の軸線方向（図２中の左右方向）への熱膨張により、リング状シール部材９の前面と第３段部８ｇとの僅かな隙間と、リング状シール部材９の後面と鋳抜きピン７の中径部７ｂとの僅かな隙間とを密閉する。そして、リング状シール部材９は鋳抜きピン７の軸線方向に熱膨張することが出来なくなると、鋳抜きピン７の軸線方向と直交する周方向にのみ熱膨脹するようになり、リング状シール部材９の貫通孔９ａの内周面と鋳抜きピン７の小径部７ｃの外周面とに存在する僅かな隙間と、リング状シール部材９の外周面と小径孔部８ｃの内周面とに存在する僅かな隙間とが、リング状シール部材９の鋳抜きピン７の軸線方向と直交する周方向への熱膨脹により密閉される。

リング状シール部材９は小径孔部８ｃにおいて熱膨張することにより、鋳抜きピン７と孔８との間を密閉するので、ダイカスト法を繰り返している間に可動ダイス３ｂの背面側から鋳抜きピン７と孔８との隙間に水が浸入しても、リング状シール部材９により、鋳抜きピン７の軸部７ｃの外周面と嵌合孔部８ｄの内周面との僅かな隙間を介して水がキャビティ５内に吸い出されることが防止される。尚、リング状シール部材９はダイカスト法を行っている間は熱膨張した状態を維持するが、ダイカスト法を終了し、ダイカスト金型１の型温が下がると熱膨張前の寸法に復帰する。

上記構成のダイカスト金型１を用いてダイカスト品をダイカストする方法としては、先ず、図１に示されるように、固定型２に可動型３を当接させてキャビティ５を画成し、スリーブ４内のアルミニウム合金等の溶湯Ｍをプランジャチップ１０によりキャビティ５内に射出・充填する。

キャビティ５内の溶湯Ｍが凝固した後に可動型３を固定型２から離間させ、可動型３に設けられている図示せぬ押出ピンによりダイカスト品を押し出して、ダイカスト品を取り出す。ダイカスト品を取り出した後、ダイカスト金型１に外部冷却と離型剤塗布を施す。以降、この工程を繰り返してダイカスト法を行う。

本発明の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、特許請求の範囲で記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態においては、鋳抜きピン７は可動型３の孔８に挿入されていたが、固定型の孔に挿入されていてもよい。

また、本実施の形態においては、リング状シール部材９は小径孔部８ｃに配設されていたが、これに限定されない。リング状シール部材は、鋳抜きピンの軸線方向又は鋳抜きピンの軸線方向に直交する周方向の少なくとも一つの方向に熱膨張して孔と鋳抜きピンとの間を密閉するように孔と鋳抜きピンとの間に配設されていればよい。

また、本実施の形態においては、固定型２に可動型３を当接させてキャビティ５を画成した後にキャビティ５内の真空排気を行っていないが、キャビティの真空排気を行ってもよい。

本発明の実施の形態に係るダイカスト金型の正面断面図。 本発明の実施の形態に係るダイカスト金型の要部断面図。 本発明の実施の形態に係るダイカスト金型に設けられるリング状シール部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図。

符号の説明

１ ダイカスト金型
２ 固定型
３ 可動型
５ キャビティ
７ 鋳抜きピン
８ 孔
９ リング状シール部材

Claims (3)

1. 固定型と、該固定型と共にキャビティを画成する可動型と、該固定型又は可動型の孔に挿入されて該キャビティ内に突出する鋳抜きピンとを有するダイカスト金型において、該孔内には該鋳抜きピンに貫通されるエンジニアリングプラスチック製のリング状シール部材が配設され、該リング状シール部材が熱膨張することにより該孔と該鋳抜きピンとの間が密閉されることを特徴とするダイカスト金型。
2. 該リング状シール部材は、該鋳抜きピンの軸線方向又は該鋳抜きピンの軸線方向に直交する周方向の少なくとも一つの方向に熱膨張することにより該孔と該鋳抜きピンとの間を密閉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. 請求項１又は２記載のダイカスト金型を用いてダイカストを行うことを特徴とするダイカスト法。

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