JP2009148773A - Die for die-casting 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し、特に、横射出/横型締め式のダイカストマシンに用いられるダイカスト金型、及び当該ダイカスト金型を用いて行うダイカスト法に関する。 The present invention relates to a die-casting die and a die-casting method, and more particularly to a die-casting die used for a horizontal injection / horizontal clamping type die casting machine and a die-casting method performed using the die-casting die.
ランナーと、ゲートと、キャビティとが形成され、ランナー及びゲートを通してキャビティに溶湯が充填される金型が知られている。ランナーの一端にビスケットが形成されており、ビスケット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、ランナー、ゲートを通してキャビティに充填する。このような構成の金型であって、ゲートがキャビティの略中央に配置されているセンターゲート構造の金型が従来より知られている。 A mold is known in which a runner, a gate, and a cavity are formed, and the melt is filled into the cavity through the runner and the gate. Biscuits are formed at one end of the runner, and one end of the sleeve is opened to face the biscuit. 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, molten metal such as aluminum alloy injected into the sleeve is filled into the cavity through the biscuits, runners, and gates. A mold having such a structure and having a center gate structure in which a gate is disposed substantially at the center of a cavity is conventionally known.
特開2006−103577号公報(特許文献1)には、重力鋳造法や低圧鋳造法で用いられ、自動車用のロードホイール等のホイール素材を成形するためのセンターゲート構造の竪型鋳造用の金型が記載されている。このようなセンターゲート構造の竪型鋳造用の金型では、ホイール素材を形成するためのキャビティは、ゲートを中心として略水平に円形をなして形成され、鉛直下方から延出するランナーの上端にゲートを介して接続される。そして、ゲートからキャビティへと流入する溶湯をキャビティ内へ均一に分散させて流入させるために、ゲートの中央位置に、キャビティ側からゲートを通してランナー内へ延出する略裁頭円錐形状をした分流子が設けられる。
しかし、上述のセンターゲート構造を横射出/横型締め式のダイカストマシンに用いられるダイカスト金型に応用してダイカストを行うと、ゲートからキャビティへと流入する溶湯は、ゲートの中央位置に略裁頭円錐形状をした分流子が設けられているにも関わらず、キャビティの上部側へ多く流入し、下部側へ流入する溶湯が少なくなり、キャビティの下部側への湯廻りが悪いという問題が生ずる。 However, when the above-mentioned center gate structure is applied to a die casting die used in a horizontal injection / horizontal clamping type die casting machine, the molten metal flowing from the gate to the cavity is substantially truncated at the center of the gate. In spite of the provision of the conical diverter, a large amount of molten metal flows into the upper part of the cavity and the molten metal flows into the lower part of the cavity, resulting in a problem of poor circulation of the hot water toward the lower part of the cavity.
そこで、本発明は、キャビティの上部側と下部側とに略均等に溶湯が流入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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a die casting mold and a die casting method in which a molten metal flows into the upper side and the lower side of a cavity substantially evenly.
上記目的を達成するために、本発明は、一端がゲート21aをなすランナー11、21が形成された第1の金型部10、20と、該第1の金型部10、20と協働して、該ゲート21aを介して該ランナー21に接続されたキャビティ31を画成する第2の金型部30とを備え、該ゲート21aは該キャビティ31の略中央位置に配置され、該ランナー11、21及び該ゲート21aを通して該キャビティ31に溶湯が充填されるダイカスト金型1であって、該第2の金型部30に設けられ該キャビティ31側から該ゲート21aを通して該ランナー21内へ延出する分流子40を備え、該分流子40は該ランナー21内において該ランナー21を画成する該第1の金型部20の内周面の一部21Aに接近して配置され、該分流子40と該内周面の該一部21Aとの距離は、該分流子40と該内周面の該一部21A以外の他の部分との距離よりも短いダイカスト金型1を提供している。
In order to achieve the above object, the present invention cooperates with the
ここで、該ランナーは、略直線状をなし一端が該ゲート21aをなす第1ランナー部21と、該第1ランナー部21の他端に接続され該第1ランナー部21の他端から下方へ延出する第2ランナー部11とを有し、該内周面の該一部は該第1ランナー部21を画成する該第1の金型部20の内周面の上部21Aからなることが好ましい。
Here, the runner is connected to the
また、本発明は、請求項1又は請求項2記載のダイカスト金型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。 In addition, the present invention provides a die casting method in which die casting is performed using the die casting mold 1 according to claim 1 or 2.
本発明の請求項1記載のダイカスト金型、請求項3記載のダイカスト法によれば、第2の金型部に設けられキャビティ側からゲートを通してランナー内へ延出する分流子を備え、分流子はランナー内においてランナーを画成する第1の金型部の内周面の一部に接近して配置され、分流子と内周面の一部との距離は、分流子と内周面の一部以外の他の部分との距離よりも短いため、分流子と当該内周面の一部との間を流れる溶湯の量を減じることができ、分流子と内周面の一部以外の部分との間を流れる溶湯の勢いをよくすることができる。このため、ゲートからキャビティへと流入する溶湯の湯廻りをキャビティにおいて略均一とすることができる。 According to the die-casting die of claim 1 of the present invention and the die-casting method of claim 3, the die-casting method is provided with a diverter provided in the second die portion and extending from the cavity side through the gate into the runner. Is arranged close to a part of the inner peripheral surface of the first mold part defining the runner in the runner, and the distance between the diverter and a part of the inner peripheral surface is the distance between the shunt and the inner peripheral surface. Since it is shorter than the distance from other parts than the part, it is possible to reduce the amount of the molten metal flowing between the current divider and a part of the inner peripheral surface. The momentum of the molten metal flowing between the parts can be improved. For this reason, the molten metal flowing into the cavity from the gate can be made substantially uniform in the cavity.
また、ランナー内における分流子の位置を変えることでキャビティ内へ流入する溶湯の湯廻りを均一とすることができるため、ランナー及びゲートの形状を変えずに済み、キャビティ内へ流入する溶湯の湯廻りの均一化を比較的簡単に実現することができる。 In addition, by changing the position of the flow divider in the runner, it is possible to make the molten metal flowing into the cavity uniform, so it is not necessary to change the shape of the runner and the gate, and the molten metal flowing into the cavity. Uniformity of the surroundings can be realized relatively easily.
また、請求項2記載のダイカスト金型、請求項3記載のダイカスト法によれば、ランナーは、略直線状をなし一端がゲートをなす第1ランナー部と、第1ランナー部の他端に接続され第1ランナー部の他端から下方へ延出する第2ランナー部とを有し内周面の一部は第1ランナー部を画成する第1の金型部の内周面の上部からなるため、下方から第2ランナー部を通して上方へと流れてきた溶湯が、第1ランナー部を画成する第1の金型部の内周面の上部を勢いよく流れてキャビティの上部へ流入してキャビティの下部への湯廻りが悪くなることを防止することができる。 Moreover, according to the die-casting die according to claim 2 and the die-casting method according to claim 3, the runner is connected to the first runner portion having a substantially straight shape and one end forming a gate, and the other end of the first runner portion. And a second runner portion extending downward from the other end of the first runner portion, and a part of the inner peripheral surface is from an upper portion of the inner peripheral surface of the first mold portion defining the first runner portion. Therefore, the molten metal that has flowed upward from below through the second runner part vigorously flows on the upper part of the inner peripheral surface of the first mold part that defines the first runner part and flows into the upper part of the cavity. Therefore, it is possible to prevent the hot water from flowing to the lower part of the cavity from being deteriorated.
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2を参照しながら説明する。ダイカスト金型1は、円形の車両等のロードホイールを鋳造するためのものであり、横射出/横型締め式のダイカストマシンに取付けられる。図1に示されるように、ダイカスト金型1は、固定型10と中間型20と可動型30とを有している。固定型10は、中間型20に対向し後述の中間型第1分割面20Aに当接可能な固定型分割面10Aを有しており、固定型分割面10Aは図1の上下方向に指向している。ここで、図1の上下方向は鉛直上下方向に一致し、図1の左右方向は水平方向に一致する。固定型分割面10Aの位置における固定型10の部分には凹部からなる固定型凹部10aが形成されており、固定型凹部10aにより後述のように第2ランナー部11が画成される。第2ランナー部11は、図1に示されるように略鉛直方向に指向して形成されている。
A die casting mold according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The die casting mold 1 is for casting a road wheel of a circular vehicle or the like, and is attached to a side injection / horizontal clamping type die casting machine. As shown in FIG. 1, the die casting mold 1 has a
固定型10の図1に示される下部であって第2ランナー部11の下端部分には、スリーブ12の一端が開口して設けられている。スリーブ12は略筒状をなしており、スリーブ12の図示せぬ他端寄りの位置には、スリーブ12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12内部へ供給可能である。また、スリーブ12の図示せぬ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スリーブ12内を摺動可能であり、図示せぬ給湯孔からスリーブ12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スリーブ12内の溶湯を、第2ランナー部11、後述の第1ランナー部21及びゲート21aを通してキャビティ31に充填可能である。
One end of a
中間型20は、固定型10に対向し固定型分割面10Aに当接可能な中間型第1分割面20Aと、可動型30に対向し後述の可動型分割面30Aに当接可能な中間型第2分割面20Bとを有しており、これらはそれぞれ図1の上下方向に指向している。中間型20が後述のように固定型10に当接しているときの第2ランナー部11の上端に対向する中間型20の位置には、略直線状に略水平方向へ延出する第1ランナー部21が形成されている。第1ランナー部21は一端から他端へ向かって縮径するテーパ形状をなしており、第1ランナー部21の一端は、中間型20が可動型30に当接しているときに、鉛直方向におけるキャビティ31の中央位置に対向しゲート21aをなす。第1ランナー部21の他端は、中間型20が固定型10に当接しているときに、第2ランナー部11の上端に接続される。第1ランナー部21及び第2ランナー部11はランナーを構成する。固定型10及び中間型20は第1の金型部に相当する。
The
可動型30は、中間型20に対向し中間型第2分割面20Bに当接可能な可動型分割面30Aを有しており、可動型分割面30Aは図1の上下方向に指向している。可動型分割面30Aの位置における可動型30の部分には凹部からなる可動型凹部30aが形成されており、可動型凹部30aにより後述のようにキャビティ31が画成される。可動型30は、固定型10に固定された状態の中間型20に対して離間・接近するように略水平方向、即ち、図1の左右方向へ移動可能であり中間型20に対して当接可能である。可動型30は第2の金型部に相当する。
The
固定型分割面10Aと中間型第1分割面20Aとが互いに当接することにより中間型20が固定型10に当接しているときに、第2ランナー部11は中間型20と固定型10とにより画成される。また、可動型分割面30Aと中間型第2分割面20Bとが互いに当接することにより可動型30が中間型20に当接しているときに、キャビティ31が中間型20と可動型30とにより画成されるように構成されている。キャビティ31はゲート21aを介して第1ランナー部21に連通するように接続される。
When the
可動型30には分流子挿入貫通孔30bが形成されている。分流子挿入貫通孔30bは、可動型分割面30Aと、可動型分割面30Aが設けられている側とは反対の側とを結ぶように可動型30を貫通している。分流子挿入貫通孔30bの一端はキャビティ31の中央位置であってゲート21aに対向する位置において開口しており、他端は拡径する拡径開口30cを有し、拡径開口30cの一部には、後述の回転止め44が係合可能な凹部30dが形成されている。
The
分流子挿入貫通孔30bには略棒状の分流子40が挿入されている。分流子40は一体に構成された先端部41と基端側棒状部42とを有しており、基端側棒状部42は分流子挿入貫通孔30b内及びキャビティ31内に位置しており、先端部41はキャビティ31からゲート21aを通して第1ランナー部21内に延出して配置されている。基端部には拡径部43が設けられ、拡径部43は拡径開口30cに係合している。拡径部43には回転止め44が拡径部43の周面から突出して設けられており、回転止め44は凹部30dに係合し、分流子40がその軸心を中心として回転しないように構成されている。また、分流子40の基端は、可動型30に設けられたホルダ30−2に当接しており、分流子挿入貫通孔30bから分流子40が抜けてしまうことを防止する。
A substantially rod-shaped
分流子40の先端部41は、図1に示されるように先細りした略裁頭円錐形状をなしている。略裁頭円錐形状をなす先端部41のテーパ面の上部41Aは、図1に示されるように、第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aに接近して配置されており、略裁頭円錐形状をなす先端部41のテーパ面の上部41Aと第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aとの間の距離は、略裁頭円錐形状をなす先端部41のテーパ面の上部41A以外の部分と第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21A以外の部分との間の距離よりも短い。
The
分流子40の先端部41と基端側棒状部42との接続位置には段部40Aが設けられている。段部40Aは、図1に示されるように下方へ1段下がるようにして設けられている。キャビティ31内で鋳造される鋳造品は、後加工により分流子40の基端側棒状部42の軸心を中心として基端側棒状部42よりも一回り径の大きな貫通孔が形成されるのであるが、段部40Aが設けられているため、このような貫通孔を形成するための後加工により削り取られる削り代の部分を少なくすることができる。段部40Aはキャビティ31内に配置されている。
A
分流子40は、より詳細には、段部40Aの部分よりも図1に示される右側の基端側棒状部42の部分は、図2に示されるように分流子40の基端側棒状部42の軸方向に垂直な方向で見た形状が円形状をなしている。分流子40の先端41Bは、図2に示されるように、図1及び図2の上下方向に指向する平行な2本の同一の長さの直線の上端同士、下端同士を、それぞれ異なる半径の円弧で結んだような形状をしている。ここで上端同士を結ぶ円弧の半径の値は下端同士を結ぶ円弧の半径の値よりも大きい。段部40Aの部分よりも図1に示されるすぐ左側の部分から先端41Bにかけての部分は、分流子40の基端側棒状部42の軸方向に垂直な方向で見た形状が、先端41Bから段部40Aに向かって先端41Bの形状を相似形状で除々に拡大するような、図1に示されるようなテーパ面をなしている。
More specifically, the portion of the base end side rod-shaped
このように拡大しているテーパ面の、下部よりも円弧の半径の大きな上部41Aが、分流子40の基端側棒状部42の軸方向に垂直な方向で見た形状が円形状をなす内周面であって第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aに接近して配置されている。従って、ゲート21aにおいても、当該テーパ面の上部41Aは、分流子40の基端側棒状部42の軸方向に垂直な方向で見た形状が円形状をなすゲート21aの上部に接近して配置されている。分流子40の内部には、基端側棒状部42から先端部41に至るまで冷却水が流入可能な図示せぬ冷却流路が形成されており、図示せぬ冷却流路内に冷却水を流すことで分流子40を冷却可能に構成されている。
The
また可動型30には、キャビティ31内へ突出可能な図示せぬ押出ピンが設けられており、キャビティ31内で凝固した鋳造品に対して図示せぬ押出ピンを前進させることにより、後述のように可動型30から鋳造品を取外すことができるように構成されている。
Further, the
ダイカスト法では、先ず、型が開いた状態のダイカスト金型1の固定型分割面10Aに中間型第1分割面20Aを当接させて固定型10に中間型20をセットし、第2ランナー部11を画成すると共に第2ランナー部11と第1ランナー部21とを連通させてランナーを画成する。次に、可動型30を中間型20及び固定型10の方向、即ち、図1の左方向へ移動させてゆき、図1に示されるように、可動型分割面30Aを中間型第2分割面20Bに当接させて、キャビティ31を画成すると共にゲート21aを介してキャビティ31を第1ランナー部21に連通させる。
In the die casting method, first, the intermediate mold first dividing
このとき、分流子40は可動型30と一体で固定型10の方向へ移動してゆき、第1ランナー部21内へ延出して配置される。第1ランナー部21内では、先端部41のテーパ面の上部41Aは、第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aに接近して配置され、分流子40の先端部41のテーパ面の上部41Aと第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aとの間の距離は、略裁頭円錐形状をなす先端部41のテーパ面の上部41A以外の部分と第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21A以外の部分との間の距離よりも短くなる。
At this time, the
次に、図示せぬ給湯孔からスリーブ12内へ溶湯を給湯する。そして図示せぬプランジャをスリーブ12内で摺動させることによりスリーブ12内の溶湯を第2ランナー部11、第1ランナー部21、ゲート21aを通してキャビティ31に充填する。このとき、鉛直下方から上方へ向かって第2ランナー部11内を勢いよく流れてきた溶湯は第1ランナー部21の上部に沿って勢いよくキャビティ31内に流入しようとするが、分流子40の先端部41のテーパ面の上部41Aが第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aに接近して配置されており、先端部41のテーパ面の上部41Aと第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aとの間の距離は、略裁頭円錐形状をなす先端部41のテーパ面の上部41A以外の部分と第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21A以外の部分との間の距離よりも短いため、分流子40と中間型20の内周面の上部21Aとの間を流れる溶湯の量を減じることができ、分流子40と内周面の上部21A以外の部分との間を流れる溶湯の流れをよくすることができる。このため、キャビティ31内においてゲート21aから流入する溶湯の湯廻りを略均一とすることができ、キャビティ31の下部への湯廻りが悪くなることを防止することができる。
Next, the molten metal is supplied into the
また、第1ランナー部21内において分流子40の先端部41のテーパ面の上部41Aを、第1ランナー部21を画成する中間型20の内周面の上部21Aに接近して配置させることでキャビティ31内へ流入する溶湯の湯廻りを均一とすることができるため、第1ランナー部21及びゲート21aの形状を変えずに済み、キャビティ31内へ流入する溶湯の湯廻りの均一化を比較的簡単に実現することができる。
Further, in the
次に、キャビティ31内の溶湯を冷却凝固させ、その後に、固定型10に対して中間型20及び可動型30を図1の右方向へ移動させて固定型10から離間させると共に、第1ランナー部21と第2ランナー部11との接続位置において、中間型第1分割面20Aに沿ってランナー内で凝固した溶湯を切断する。次に、可動型30を中間型20に対して相対的に移動させて中間型20から離間させる。このとき、キャビティ31内で凝固した溶湯の部分と第1ランナー部21内で凝固した溶湯の部分とは、一体で可動型30に付着した状態のまま中間型20から離間する。
Next, the molten metal in the
次に、可動型30に設けられた図示せぬ押出ピンを前進させて、キャビティ31内で凝固した溶湯の部分及び第1ランナー部21内で凝固した溶湯の部分を押出し、可動型30から取外す。以上がダイカスト法である。そして、取外した鋳造品に対して後加工を行い、不要な削り代を削り取る。例えば、鋳造品の中央位置に、分流子40の基端側棒状部42の軸心を中心とし基端側棒状部42よりも一回り径の大きな貫通孔を形成し、この部分に付いていたテーパ形状の部分、即ち第1ランナー部21内で凝固した溶湯の部分を除去する。
Next, an unillustrated extrusion pin provided on 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、本実施の形態ではダイカスト金型1は、円形のホイールを鋳造するためのものであったが、ロードホイールに限定されない。従って、キャビティの形状等のダイカスト金型の各形状は、本実施の形態によるダイカスト金型1の各形状に限定されない。 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 die casting mold 1 is for casting a circular wheel, but is not limited to a road wheel. Therefore, each shape of the die casting mold such as the shape of the cavity is not limited to each shape of the die casting mold 1 according to the present embodiment.
また、第1ランナー部21の一端は、中間型20が可動型30に当接しているときに、鉛直方向におけるキャビティ31の中央位置に対向しゲート21aをなしていたが、キャビティの形状によってはキャビティの略中央位置に対向してゲートをなしてもよい。
Further, one end of the
本発明のダイカスト金型及びダイカスト法は、キャビティの上部側と下部側とに略均等に溶湯が流入することが要求されるダイカスト金型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 die that requires the molten metal to flow approximately evenly into the upper and lower sides of the cavity.
1 ダイカスト金型
10 固定型
11 第2ランナー部
20 中間型
21 第1ランナー部
21A 内周面の上部
21a ゲート
30 可動型
31 キャビティ
40 分流子
41A テーパ面の上部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die casting metal mold | die 10 Fixed mold |
Claims (3)
該第1の金型部と協働して、該ゲートを介して該ランナーに接続されたキャビティを画成する第2の金型部とを備え、
該ゲートは該キャビティの略中央位置に配置され、該ランナー及び該ゲートを通して該キャビティに溶湯が充填されるダイカスト金型であって、
該第2の金型部に設けられ該キャビティ側から該ゲートを通して該ランナー内へ延出する分流子を備え、該分流子は該ランナー内において該ランナーを画成する該第1の金型部の内周面の一部に接近して配置され、該分流子と該内周面の該一部との距離は、該分流子と該内周面の該一部以外の他の部分との距離よりも短いことを特徴とするダイカスト金型。 A first mold part formed with a runner whose one end forms a gate;
In cooperation with the first mold part, comprising a second mold part defining a cavity connected to the runner via the gate;
The gate is a die-casting die disposed at a substantially central position of the cavity and filled with molten metal into the cavity through the runner and the gate;
A diverter provided in the second mold portion and extending from the cavity side through the gate into the runner, wherein the diverter defines the runner in the runner The distance between the current divider and the part of the inner peripheral surface is the distance between the current divider and the other part other than the part of the inner peripheral surface. Die casting mold characterized by being shorter than the distance.
該内周面の該一部は該第1ランナー部を画成する該第1の金型部の内周面の上部からなることを特徴とする請求項1記載のダイカスト金型。 The runner includes a first runner portion having a substantially straight shape and one end forming the gate, and a second runner portion connected to the other end of the first runner portion and extending downward from the other end of the first runner portion. And
2. The die casting mold according to claim 1, wherein the part of the inner peripheral surface is composed of an upper portion of the inner peripheral surface of the first mold part that defines the first runner part.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20100720 |