JP2010110768A - Die for die-casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイカスト金型に関する。 The present invention relates to a die casting mold.
ダイカスト金型による成形は、金型に取り付けられた射出スリーブに溶湯を注ぎ込む工程と、射出スリーブの内部の溶湯をプランジャチップでキャビティへ向けて押し込む工程と、金型を冷却して溶湯を冷却・固化する工程とを経ることにより行われる。例えば、特許文献1に示されているダイカスト金型では、金型に貫通穴が形成され、この貫通穴の内周に射出スリーブの先端部が固定されている。
Molding with a die-casting mold includes the process of pouring the molten metal into the injection sleeve attached to the mold, the process of pushing the molten metal inside the injection sleeve toward the cavity with the plunger tip, and cooling the mold to cool the molten metal. It is performed by going through a solidifying step. For example, in the die casting mold shown in
上記特許文献1のダイカスト金型のように、金型の貫通穴の内周に固定された射出スリーブに溶湯を供給すると、溶湯の熱が射出スリーブを介して金型に奪われ、射出スリーブ内の溶湯が部分的に固化する恐れがある。この状態のままプランジャチップを押し込むと、射出スリーブの内部で凝固した金属層(破断チル)がキャビティ内に混入する恐れがある。
When the molten metal is supplied to the injection sleeve fixed to the inner periphery of the through hole of the mold as in the die casting mold of
本発明の課題は、キャビティに破断チルが混入する恐れを確実に防止することのできるダイカスト金型を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a die casting mold that can surely prevent the possibility of a broken chill entering a cavity.
前記課題を解決するために、本発明のダイカスト金型は、固定型と、可動型と、固定型及び可動型で形成されるキャビティと、固定型に形成され、キャビティに通じる貫通穴と、貫通穴に先端部を挿入した射出スリーブと、射出スリーブ内でスライド可能に設けられ、射出スリーブ内に供給された溶湯をキャビティ内に押し込むプランジャチップとを備え、射出スリーブの外周面と貫通穴の内周面との間に隙間を設けたものである。 In order to solve the above-described problems, a die casting mold of the present invention includes a fixed mold, a movable mold, a cavity formed by the fixed mold and the movable mold, a through hole formed in the fixed mold, and leading to the cavity. An injection sleeve having a tip inserted into the hole, and a plunger tip that is slidably provided in the injection sleeve and pushes the molten metal supplied into the injection sleeve into the cavity. A gap is provided between the peripheral surface.
このように、射出スリーブの外周面と貫通穴の内周面との間に隙間を設けることで、射出スリーブと固定型との間を断熱することができる。これにより、射出スリーブから固定型への熱移動を妨げることができ、射出スリーブの内部に供給された溶湯が凝固することを防止できる。 Thus, by providing a gap between the outer peripheral surface of the injection sleeve and the inner peripheral surface of the through hole, it is possible to insulate between the injection sleeve and the fixed mold. Thereby, the heat transfer from the injection sleeve to the stationary mold can be prevented, and the molten metal supplied to the inside of the injection sleeve can be prevented from solidifying.
射出スリーブを略水平方向に配置して金型の側方から溶湯を供給する、いわゆる横型ダイカスト金型の場合、射出スリーブの内部に注ぎ込まれた溶湯は、射出スリーブの内部空間の下方部分に溜まる(図1参照)。このため、射出スリーブの下方部分は溶湯との接触時間が長く、比較的高温の状態が維持される。一方、射出スリーブの上方部分は、プランジャで溶湯を押し込んだときだけ溶湯と接触し(図2参照)、それ以外の時は溶湯と接触しない。このため、射出スリーブの上方部分は溶湯との接触時間が短く、温度が低下しやすい。射出スリーブの上方部分と下方部分の温度差が大きくなる、熱膨張量差が大きくなって射出スリーブの円筒度が低下し、プランジャを押し込む際に射出スリーブの内周面とプランジャとが干渉する、いわゆる「かじり」が生じる恐れがある。そこで、射出スリーブの上方部分では、射出スリーブと固定型との接触面積を大きくして断熱効果を高め、射出スリーブの下方部分では、射出スリーブと固定型との接触面積よりも小さくして断熱効果を比較的小さくすることにより、射出スリーブの上方部分と下方部分との温度差を小さくして、射出スリーブの円筒度の維持することができる。 In the case of a so-called horizontal die casting mold in which the injection sleeve is arranged in a substantially horizontal direction and the molten metal is supplied from the side of the mold, the molten metal poured into the injection sleeve accumulates in the lower part of the internal space of the injection sleeve. (See FIG. 1). For this reason, the lower part of the injection sleeve has a long contact time with the molten metal and maintains a relatively high temperature state. On the other hand, the upper portion of the injection sleeve contacts the molten metal only when the molten metal is pushed in by the plunger (see FIG. 2), and does not contact the molten metal at other times. For this reason, the upper part of the injection sleeve has a short contact time with the molten metal, and the temperature tends to decrease. The temperature difference between the upper part and the lower part of the injection sleeve increases, the difference in thermal expansion increases, the cylindricality of the injection sleeve decreases, and the inner peripheral surface of the injection sleeve interferes with the plunger when the plunger is pushed in, There is a risk of so-called “galling”. Therefore, in the upper part of the injection sleeve, the contact area between the injection sleeve and the fixed mold is increased to enhance the heat insulation effect, and in the lower part of the injection sleeve, the contact area between the injection sleeve and the fixed mold is reduced to provide a heat insulation effect. By making the diameter relatively small, the temperature difference between the upper part and the lower part of the injection sleeve can be reduced, and the cylindricality of the injection sleeve can be maintained.
以上のように、本発明のダイカスト金型では、射出スリーブと金型とを断熱して射出スリーブの温度を維持することにより、射出スリーブの内部に供給された溶湯の凝固を防止し、これによりキャビティ内への破断チルの混入を防止することができる。 As described above, in the die casting mold of the present invention, the injection sleeve and the mold are insulated to maintain the temperature of the injection sleeve, thereby preventing the molten metal supplied to the inside of the injection sleeve from being solidified. Mixing of broken chill into the cavity can be prevented.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すダイカスト金型1は、固定型10と、可動型20と、射出スリーブ30と、固定プラテン40と、プランジャチップ50とを有する。このダイカスト金型1は、射出スリーブ30の中心軸を略水平方向に配し、側方から溶湯を供給する横型ダイカスト金型である。尚、以下では、説明の便宜上、射出スリーブ30の中心軸方向(図1にMで示す)において、可動型20側(図1の左側)を前方、その反対側(図1の右側)を後方と言う。
A
固定型10は、おも型11と、おも型11の前方端面に固定された入れ子型12と、入れ子型12の内周に固定された金型スリーブ13とを有する。おも型11には貫通穴11aが形成され、この貫通穴11aの内周に射出スリーブ30の先端が挿入・固定される。入れ子型12には穴12aが形成され、この穴12aの内周に金型スリーブ13が固定される。固定型10と可動型20とを型締めした状態(図1に示す状態)では、入れ子型12と可動型20との間に、湯道60、ゲート、及びキャビティ(共に図示省略)が形成される。
The fixed
射出スリーブ30は、一端をおも型11の貫通穴11aに挿入し、他端をおも型11から後方に突出させた状態で、固定型10に取り付けられる。射出スリーブ30の後方端には、射出スリーブ30の内部に溶湯を注ぎ込むための注湯口31が形成される。射出スリーブ30の下方部分30bには、軸方向に延びた冷却路32が形成され、図示例では射出スリーブ30のほぼ全長に亘って冷却路32が形成されている。射出スリーブ30の前方端部は、固定型10の金型スリーブ13と当接し、射出スリーブ30の内径寸法R1は、金型スリーブ13の後方端部の内径寸法R2よりも若干小さく設定される(R1<R2)。これにより、射出スリーブ30と金型スリーブ13との位置が少しずれた場合でも、アンダーカットが生じないようになっている。
The injection sleeve 30 is attached to the fixed
射出スリーブ30の内周面33は円筒面状に形成される。射出スリーブ30の内周にはプランジャチップ50が軸方向で摺動可能に配され、このプランジャチップ50で射出スリーブ30の内部に供給された溶湯をキャビティへ向けて押し込むようになっている。射出スリーブ30は、プランジャチップ50を最も押し込んだ位置よりもさらに前方に延びている(図2参照)。換言すれば、プランジャチップ50の摺動領域全域において、プランジャチップ50との摺動面が射出スリーブ30の内周面33で一体に形成される。このため、摺動面の途中に部材同士のつなぎ目が形成されることはなく、プランジャチップ50をスムーズに摺動させることができる。
The inner
射出スリーブ30の外周面34は、前方端部に設けられた第1外周面34aと、第1外周面34aの後方に設けられ、第1外周面34aよりも大径な第2外周面34bと、第2外周面34bの後方に設けられ、第1外周面34aよりも僅かに小径な第3外周面34cとからなる。第1外周面34aと第2外周面34bとの間には、後方へ向けて漸次拡径したテーパ面35が形成される。第2外周面34bと第3外周面34cとの間には、径方向の肩面36が形成される。
The outer
射出スリーブ30の先端部(前方端部)は、おも型11の貫通穴11aの内周に挿入される。図示例では、射出スリーブ30の第1外周面34a、第2外周面34b、及びテーパ面35がおも型11の貫通穴11aの内周に配され、第2外周面34bがおも型11の貫通穴11aの内周面に嵌合固定される。射出スリーブ30の外周面と固定型10との間には隙間が形成され、図示例では、射出スリーブ30の第1外周面34aあるいはテーパ面35と、おも型11の貫通穴11aの内周面との間に、径方向隙間70が形成される。詳しくは、径方向隙間70のうち、中心軸Mよりも上方の領域(以下、上方領域71)は、射出スリーブ30の前方端からテーパ面35まで達しており、中心軸Mよりも下方の領域(以下、下方領域72)は、射出スリーブ30の前方端から第1外周面34aの途中まで延びている。すなわち、径方向隙間70の上方領域71の軸方向寸法L1は、下方領域72の軸方向寸法L2よりも大きくなっている(L1>L2)。これにより、射出スリーブ30の上方部分30aとおも型11との接触面積は、下方部分30bとおも型11との接触面積よりも小さくなっている。また、径方向隙間70の上方領域71の径方向寸法D1は、下方領域72の径方向寸法D2よりも小さくなっている(D1<D2)。
The distal end portion (front end portion) of the injection sleeve 30 is inserted into the inner periphery of the through hole 11 a of the
射出スリーブ30の第3外周面34cは、おも型11から後方に突出し、固定プラテン40の内周面41に嵌合固定されている。また、射出スリーブ30の肩面36は、固定プラテン40の前方端部42と当接している。すなわち、射出スリーブ30は、金型スリーブ13と固定プラテン40とで前方端部及び肩面36を挟持されることで、軸方向に位置決めされている。
The third outer
次に、上記構成のダイカスト金型1による成形工程を説明する。
Next, a molding process using the
まず、プランジャチップ50を射出スリーブ30の注湯口31よりも後方に配した状態(図1参照)で、注湯口31から射出スリーブ30の内部に溶湯を注ぎ込む。このとき、上記のように射出スリーブ30と固定型10との間、詳しくは、射出スリーブ30の第1外周面34aとおも型11の貫通穴11aの内周面との間に径方向隙間70が形成されているため、射出スリーブ30と固定型10との接触面積を小さくすることができる。これにより、射出スリーブ30と固定型10との間の断熱効果を高めることができ、射出スリーブ30の内部に供給された溶湯の凝固を防止することができる。
First, the molten metal is poured into the injection sleeve 30 from the
また、溶湯は射出スリーブ30の下方部分30bに溜まるため、下方部分30bの温度が上方部分30aに対して高くなる傾向にある。下方部分30bと上方部分30aの温度差が大きくなると、これらの膨張量の差が大きくなるため、射出スリーブ30が変形する恐れがある。上記のように、射出スリーブ30と固定型10との間に形成される径方向隙間70の上方領域71の軸方向寸法L1を下方領域72の軸方向寸法L2よりも大きくすれば、射出スリーブ30の上方部分30aと固定型10との接触面積を、下方部分30bと固定型10との接触面積よりも小さくすることができる。これにより、溶湯との接触が少ない上方部分30aの断熱効果を高めて上方部分30aの温度低下を抑えると共に、溶湯との接触が多い下方部分30bの断熱効果を低減することができる。従って、射出スリーブ30の上方部分30aと下方部分30bの温度差を小さくして、これらの円周方向における膨張量差を小さくすることができ、射出スリーブ30の内周面の円筒度の低下を抑制できる。
Further, since the molten metal accumulates in the
また、上記のように、射出スリーブ30の下方部分30bに軸方向に延びた冷却路32を設け、下方部分30bのみを冷却することで、上方部分30aと下方部分30bとの温度差を小さくすることができる。これにより、射出スリーブ30の上方部分30aと下方部分30bとの軸方向における膨張量(伸び)の差を小さくすることができ、射出スリーブ30の後方端部が上方に反り上がる恐れを防止することができる。
Further, as described above, the
その後、プランジャチップ50を前方に押し込み、射出スリーブ30の内部に供給された溶湯を、湯道60及びゲートを介してキャビティ内に射出する(図2参照)。そして、プランジャチップ50で溶湯を加圧しながら、金型に形成された冷却路(図示省略)内に冷却水を流し、金型を冷却する。これにより、キャビティ、ゲート、及び湯道60内の溶湯が順次固化し、最後に射出スリーブ30の前方端部の溶湯が固化する。固化後、型開きをして製品を金型から分離する。
Thereafter, the
本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記では径方向隙間70の上方領域71と下方領域72との軸方向寸法を異ならせているが、これに限らず、例えば射出スリーブ30と固定型10との断熱効果を高めたい場合は、図3に示すように、射出スリーブ30の全周に亘って径方向隙間70の軸方向寸法を大きく取れば良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above description, the axial dimensions of the
一方、射出スリーブ30の上方部分30aと下方部分30bとの温度差が大きい場合は、径方向隙間70の上方領域71と下方領域72との軸方向寸法の差を大きくして、射出スリーブ30と固定型10との接触面積の差を大きくすればよい。例えば、図4に示すように、上方領域71のみを形成して下方領域72を省略すればよい。
On the other hand, when the temperature difference between the
1 ダイカスト金型
10 固定型
11 おも型
11a 貫通穴
12 入れ子型
20 可動型
30 射出スリーブ
30a 上方部分
30b 下方部分
31 注湯口
32 冷却路
33 内周面
34 外周面
40 固定プラテン
50 プランジャチップ
60 湯道
70 径方向隙間
71 上方領域
72 下方領域
DESCRIPTION OF
Claims (2)
射出スリーブの外周面と貫通穴の内周面との間に隙間を設けたダイカスト金型。 A fixed mold, a movable mold, a cavity formed by the fixed mold and the movable mold, a through hole formed in the fixed mold, leading to the cavity, an injection sleeve having a tip inserted into the through hole, and a slide in the injection sleeve A plunger tip that is provided so as to push the molten metal supplied into the injection sleeve into the cavity;
A die casting mold in which a gap is provided between the outer peripheral surface of the injection sleeve and the inner peripheral surface of the through hole.
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