JP2012020310A - Apparatus and method for vacuum die casting - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively suppress a casting defect due to the entrapment of combustion gas from a lubricant.SOLUTION: A vacuum die casting apparatus includes: a vacuum tank 13 and a vacuum pump 14 for vacuuming the inside of a die cavity 3; an injection sleeve 6 with a molten metal supply port 5 for supplying a molten metal; and a plunger tip 8 for pushing the molten metal in the injection sleeve 6 to inject it into the die cavity 3. The vacuum die casting apparatus is configured to distribute, during the period from when a lubricant is dropped into the injection sleeve 6 till when the plunger tip 8 closes the molten metal supply port 5, a compressed air from the die cavity 3 side toward the molten metal supply port 5 to clear away the combustion gas produced as a result of combusting the lubricant.

Description

本発明は、給湯口より射出スリーブ内に給湯された溶湯をプランジャーチップで押圧して真空減圧された金型キャビティー内に射出することで鋳造を行う真空ダイカスト装置及び真空ダイカスト方法に関する。   The present invention relates to a vacuum die casting apparatus and a vacuum die casting method in which casting is performed by pressing a molten metal supplied into an injection sleeve from a hot water supply port with a plunger tip and injecting the molten metal into a die cavity that has been vacuum-depressed.

金型鋳造法のひとつとして、金型に溶融した金属を圧入することにより、高い寸法精度の鋳物を短時間で製造可能なダイカスト法が知られている。ダイカスト法では、高速で溶湯を金型に圧入することに起因する空気の巻き込みや金型隅部への不充填による不良が発生することがある。そこで、金型キャビティーに存在する空気を真空タンクで吸引することで金型内を真空状態に減圧した状態で、溶融した金属を射出充填する真空ダイカスト法が提案されている。真空ダイカスト法では、抵抗が少ないために溶湯の流動性が向上し、湯回りが改善される。またガス(空気)を吸い出してしまうため、ガスの巻き込みによる巣と呼ばれる鋳造欠陥の発生の抑制にも効果がある。   As one of mold casting methods, there is known a die casting method capable of producing a casting with high dimensional accuracy in a short time by press-fitting molten metal into a mold. In the die casting method, defects due to air entrainment and non-filling of the mold corners caused by press-fitting molten metal into the mold at high speed may occur. Therefore, a vacuum die casting method has been proposed in which molten metal is injected and filled in a state where the inside of the mold is decompressed to a vacuum state by sucking air existing in the mold cavity with a vacuum tank. In the vacuum die casting method, since the resistance is small, the fluidity of the molten metal is improved and the hot water is improved. Further, since gas (air) is sucked out, it is also effective in suppressing the occurrence of casting defects called nests caused by gas entrainment.

そして従来、真空ダイカスト装置として、特許文献1に記載のものが提案されている。特許文献1に記載の装置では、射出スリーブへの溶湯の給湯を開始してからプランジャーチップが給湯口を塞ぐまでは、金型キャビティーを大気開放するようにしている。そしてプランジャーチップが給湯口を塞いだ時点で金型キャビティーの真空減圧により強制排気を開始する。真空減圧は、金型キャビティーの溶湯の充填が完了する直前まで行われ、その後は、金型キャビティーを大気開放して排気を行うようにしている。   Conventionally, a vacuum die casting apparatus described in Patent Document 1 has been proposed. In the apparatus described in Patent Document 1, the mold cavity is opened to the atmosphere from the start of the molten metal supply to the injection sleeve until the plunger tip closes the hot water supply port. When the plunger tip closes the hot water supply port, forced evacuation is started by vacuum depressurization of the mold cavity. The vacuum depressurization is performed until immediately before the filling of the molten metal in the mold cavity is completed, and thereafter, the mold cavity is opened to the atmosphere and exhausted.

図5は、こうしたガス抜きを行うための真空ダイカスト装置を示している。真空ダイカスト装置は、後端に給湯口50が設けられるとともに、金型51に形成された金型キャビティー52に前端が連結された射出スリーブ53を備えている。また、射出スリーブ53の内部には、給湯口50より給湯された溶湯を金型キャビティー52に向って押し出すためのプランジャーチップ54が進退可能に配設されている。   FIG. 5 shows a vacuum die casting apparatus for performing such degassing. The vacuum die casting apparatus includes a hot water supply port 50 at the rear end and an injection sleeve 53 having a front end connected to a mold cavity 52 formed in the mold 51. In addition, a plunger tip 54 for extruding the molten metal supplied from the hot water supply port 50 toward the mold cavity 52 is disposed inside the injection sleeve 53 so as to advance and retreat.

一方、金型キャビティー52には、ガス抜き部55が接続されている。そしてそのガス抜き部55には、大気系回路と真空排気系の回路とが接続されている。真空排気系の回路には、電磁弁56を介して真空タンク57及び真空ポンプ58が設けられている。また大気系の回路には、電磁弁59が設けられ、その末端は大気開放されている。   On the other hand, a gas vent 55 is connected to the mold cavity 52. An air system circuit and a vacuum exhaust system circuit are connected to the degassing section 55. In the circuit of the vacuum exhaust system, a vacuum tank 57 and a vacuum pump 58 are provided via an electromagnetic valve 56. The atmospheric circuit is provided with a solenoid valve 59, the end of which is open to the atmosphere.

特開昭63−132760号公報JP 63-132760 A

ところで、ダイカスト装置の多くでは、射出スリーブ53内でのプランジャーチップ54の動きを良くするために、溶湯の給湯に先立って給湯口50から射出スリーブ53内に潤滑剤を滴下するようにしている。ところが、潤滑剤を射出スリーブ53に滴下すると、射出スリーブ53の熱で潤滑剤が燃焼し、その燃焼ガスが金型キャビティー52内に侵入するようになる。そして溶湯の射出スピードが高いと、侵入した潤滑剤の燃焼ガスが排出しきる前に金型キャビティー52に溶湯が射出されてしまい、潤滑剤の燃焼ガスの巻き込みによる鋳造欠陥が発生することがある。これに対して、上記従来の真空ダイカスト装置のように、金型キャビティーの真空減圧を行っても、プランジャーチップ54が給湯口50を塞いでから数秒程度の短い時間で金型キャビティー52への溶湯の射出が開始されるため、燃焼ガスを排出し切ることができず、ガスの巻き込みによる鋳造欠陥が発生してしまう。   By the way, in many of the die casting apparatuses, in order to improve the movement of the plunger tip 54 in the injection sleeve 53, the lubricant is dropped into the injection sleeve 53 from the hot water supply port 50 prior to the hot water supply of the molten metal. . However, when the lubricant is dropped onto the injection sleeve 53, the lubricant is combusted by the heat of the injection sleeve 53, and the combustion gas enters the mold cavity 52. When the injection speed of the molten metal is high, the molten metal is injected into the mold cavity 52 before the exhausted combustion gas of the lubricant is exhausted, and casting defects may occur due to the entrainment of the combustion gas of the lubricant. . On the other hand, even if the mold cavity is vacuum-depressurized as in the conventional vacuum die casting apparatus, the mold cavity 52 is short in several seconds after the plunger tip 54 closes the hot water supply port 50. Since the injection of molten metal into the gas is started, the combustion gas cannot be exhausted completely, and a casting defect due to gas entrainment occurs.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、潤滑剤の燃焼ガスの巻き込みによる鋳造欠陥を効果的に抑制することのできる真空ダイカスト装置及び真空ダイカスト方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a problem to be solved is a vacuum die casting apparatus and a vacuum die casting method capable of effectively suppressing casting defects due to entrainment of combustion gas of a lubricant. It is to provide.

請求項1に記載の発明は、金型キャビティー内を真空減圧する減圧手段と、溶湯を注湯するための給湯口が設けられた射出スリーブと、射出スリーブ内の溶湯を押圧して金型キャビティーに射出させるプランジャーチップと、を備える真空ダイカスト装置をその前提とするものとなっている。そして上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明では、金型キャビティーの側から給湯口に向けて圧縮ガスを流して掃気する掃気手段を備えるようにしている。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a pressure reducing means for vacuum reducing the inside of a mold cavity, an injection sleeve provided with a hot water inlet for pouring molten metal, and a mold by pressing the molten metal in the injection sleeve. The premise is a vacuum die casting apparatus including a plunger tip that is injected into a cavity. And in order to solve the said subject, in invention of Claim 1, the scavenging means which flows by flowing compressed gas toward the hot-water supply port from the mold cavity side is provided.

上記構成では、プランジャーチップの動きを良くするために射出スリーブに潤滑剤を滴下すると、射出スリーブの熱で潤滑剤が燃焼して燃焼ガスが発生する。上記構成では、こうした燃焼ガスの発生時に、掃気手段によって、金型キャビティーの側から給湯口に向けて圧縮ガスを流して掃気させることが可能となっている。こうして金型キャビティーの側から給湯口に向けての掃気を行えば、射出スリーブにて発生した潤滑剤の燃焼ガスは、給湯口から排出されるようになり、金型キャビティーへの燃焼ガスの侵入を防止することができるようになる。したがって上記構成によれば、潤滑剤の燃焼ガスの巻き込みによる鋳造欠陥を効果的に抑制することができるようになる。   In the above configuration, when the lubricant is dropped on the injection sleeve in order to improve the movement of the plunger tip, the lubricant burns with the heat of the injection sleeve to generate combustion gas. In the above configuration, when such combustion gas is generated, the scavenging means can scavenge the compressed gas from the mold cavity side toward the hot water supply port. If scavenging from the mold cavity side toward the hot water supply port is performed in this manner, the lubricant combustion gas generated in the injection sleeve is discharged from the hot water supply port, and the combustion gas to the mold cavity is discharged. Intrusion can be prevented. Therefore, according to the said structure, the casting defect by the entrainment of the combustion gas of a lubricant can be suppressed effectively.

なお、請求項2によるように、射出スリーブ内に潤滑剤を滴下した時点から給湯口がプランジャーチップにより塞がれる時点まで掃気手段を稼動させるようにすれば、潤滑剤の燃焼ガスの金型キャビティー内への侵入防止をより確実とすることができるようになる。   According to the second aspect of the present invention, if the scavenging means is operated from the time when the lubricant is dropped into the injection sleeve to the time when the hot water supply port is blocked by the plunger tip, the mold for the combustion gas of the lubricant It becomes possible to more reliably prevent entry into the cavity.

また請求項3によるように、減圧手段及び掃気手段の何れの手段を金型キャビティーに接続するかを切り換える切換手段を備えるようにすれば、切換手段の操作のみで、掃気と真空減圧との切り換えを容易に行うことができるようになる。   According to the third aspect of the present invention, if switching means for switching which means of the decompression means and the scavenging means is connected to the mold cavity is provided, the scavenging and vacuum decompression can be performed only by operating the switching means. Switching can be performed easily.

一方、上記課題を解決するため、給湯口より射出スリーブ内に給湯された溶湯をプランジャーチップで押圧して真空減圧された金型キャビティー内に射出することで鋳造を行う真空ダイカスト方法としての請求項4に記載の発明は、射出スリーブ内に潤滑剤を滴下する工程と、潤滑剤を滴下した射出スリーブの給湯口に向けて金型キャビティーの側から圧縮ガスを流して掃気を行う工程と、掃気の完了後に金型キャビティーの真空減圧を行う工程と、を備えるようにしている。   On the other hand, in order to solve the above-mentioned problem, as a vacuum die casting method for performing casting by injecting the molten metal supplied into the injection sleeve from the hot water supply port with a plunger tip and injecting into the vacuum mold cavity. The invention described in claim 4 includes a step of dripping a lubricant into the injection sleeve, and a step of scavenging by flowing compressed gas from the mold cavity toward the hot water supply port of the injection sleeve where the lubricant has been dropped. And vacuum depressurization of the mold cavity after completion of scavenging.

上記方法では、射出スリーブ内への潤滑剤の滴下後、金型キャビティーの側から給湯口に向けて圧縮ガスを流しての掃気が行われるようになる。そしてその掃気の完了後に、金型キャビティーの真空減圧が行われるようになる。プランジャーチップの動きを良くするために射出スリーブに潤滑剤を滴下すると、射出スリーブの熱で潤滑剤が燃焼し、燃焼ガスが発生するようになる。その際、上記方法では、そうした燃焼ガスの発生時に、金型キャビティーの側から給湯口に向けてガスを流して掃気がなされるようになる。こうした掃気を行えば、射出スリーブにて発生した潤滑剤の燃焼ガスは、給湯口から排出されるようになり、金型キャビティー内への燃焼ガスの侵入を防止することができるようになる。したがって上記方法によれば、潤滑剤の燃焼ガスの巻き込みによる鋳造欠陥を効果的に抑制することができるようになる。   In the above method, after the lubricant is dropped into the injection sleeve, scavenging is performed by flowing a compressed gas from the mold cavity side toward the hot water supply port. After the scavenging is completed, the mold cavity is subjected to vacuum decompression. When a lubricant is dropped on the injection sleeve to improve the movement of the plunger tip, the lubricant burns with the heat of the injection sleeve, and combustion gas is generated. At that time, in the above-described method, when such combustion gas is generated, scavenging is performed by flowing gas from the mold cavity side toward the hot water supply port. If such scavenging is performed, the combustion gas of the lubricant generated in the injection sleeve is discharged from the hot water supply port, and the invasion of the combustion gas into the mold cavity can be prevented. Therefore, according to the above method, casting defects due to entrainment of the combustion gas of the lubricant can be effectively suppressed.

なお、請求項5によるように、潤滑剤を滴下した時点より開始し、給湯口がプランジャーチップにより塞がれる時点まで継続するように掃気を行えば、潤滑剤の燃焼ガスの金型キャビティー内への侵入防止をより確実とすることができるようになる。   According to claim 5, if scavenging is started so as to start from the time when the lubricant is dropped and continues until the hot water inlet is closed by the plunger tip, the mold cavity of the combustion gas of the lubricant It is possible to more reliably prevent intrusion into the inside.

本発明の一実施形態についてその真空ダイカスト装置の構成を模式的に示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows typically the structure of the vacuum die-casting apparatus about one Embodiment of this invention. 同実施形態の真空ダイカスト装置の潤滑剤滴下時の状態を示す図。The figure which shows the state at the time of the lubricant dripping of the vacuum die-casting apparatus of the embodiment. 同実施形態の真空ダイカスト装置の溶湯給湯時の状態を示す図。The figure which shows the state at the time of the molten metal hot water supply of the vacuum die-casting apparatus of the embodiment. 同実施形態の真空ダイカスト装置の給湯口閉塞後の状態を示す図。The figure which shows the state after the hot-water supply port obstruction | occlusion of the vacuum die-casting apparatus of the embodiment. 従来の真空ダイカスト装置の構成を模式的に示す略図。The schematic diagram which shows the structure of the conventional vacuum die-casting apparatus typically.

以下、本発明の真空ダイカスト装置及び真空ダイカスト方法を具体化した一実施形態を、図1〜図4を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の真空ダイカスト装置及び方法は、アルミ製のシリンダーブロックの鋳造を行うための装置及び方法として、本発明を具体化したものとなっている。   Hereinafter, an embodiment embodying a vacuum die casting apparatus and a vacuum die casting method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The vacuum die casting apparatus and method of the present embodiment embody the present invention as an apparatus and method for casting an aluminum cylinder block.

図1は、本実施の形態の真空ダイカスト装置の全体構成を示している。同図に示すように、この真空ダイカスト装置は、固定型1及び可動型2の2つの金型を備えている。そしてそれら2つの金型を閉じることで、溶湯が充填される金型キャビティー3が形成されるようになっている。なお、可動型2には、鋳造されたアルミ製シリンダーブロックを離型するための押し出しピン4が設置されている。   FIG. 1 shows the overall configuration of the vacuum die casting apparatus of the present embodiment. As shown in the figure, this vacuum die casting apparatus includes two molds, a fixed mold 1 and a movable mold 2. Then, by closing these two molds, a mold cavity 3 filled with molten metal is formed. The movable die 2 is provided with an extrusion pin 4 for releasing the cast aluminum cylinder block.

金型キャビティー3には、溶湯を注湯するための給湯口5がその後端側(図中左側)に形成された射出スリーブ6が接続されている。射出スリーブ6には、棒状のプランジャー7の先端に固定されたプランジャーチップ8が前後方向(図中左右方向)に摺動可能に配設されている。なお、プランジャー7の近傍には、同プランジャー7の変位(ストローク)を検出する変位センサー9が設置されている。   Connected to the mold cavity 3 is an injection sleeve 6 in which a hot water supply port 5 for pouring molten metal is formed on the rear end side (left side in the figure). A plunger tip 8 fixed to the tip of a rod-like plunger 7 is disposed on the injection sleeve 6 so as to be slidable in the front-rear direction (left-right direction in the figure). A displacement sensor 9 that detects the displacement (stroke) of the plunger 7 is installed in the vicinity of the plunger 7.

また金型キャビティー3は、減圧バルブ10を介して三方弁11に接続されている。なお、この真空ダイカスト装置では、金型キャビティー3は、上記押し出しピン4を通す穴を介しても三方弁11に接続されるようになっている。   The mold cavity 3 is connected to a three-way valve 11 via a pressure reducing valve 10. In this vacuum die casting apparatus, the mold cavity 3 is also connected to the three-way valve 11 through a hole through which the push pin 4 passes.

三方弁11には、圧縮空気配管12に接続された加圧系が接続されている。この圧縮空気配管12は、真空ダイカスト装置の設置された施設に設置され、施設の各部に圧縮空気を搬送する配管となっている。加えて三方弁11には、負圧が貯蔵される真空タンク13及びその真空タンク13を減圧する真空ポンプ14の設けられた減圧系が接続されてもいる。そして三方弁11は、加圧系、減圧系のいずれかを金型キャビティー3に選択的に接続するように構成されている。   A pressure system connected to the compressed air pipe 12 is connected to the three-way valve 11. The compressed air pipe 12 is installed in a facility where a vacuum die casting apparatus is installed, and is a pipe that conveys compressed air to each part of the facility. In addition, the three-way valve 11 is connected to a vacuum tank 13 in which a negative pressure is stored and a decompression system provided with a vacuum pump 14 that decompresses the vacuum tank 13. The three-way valve 11 is configured to selectively connect either the pressurization system or the decompression system to the mold cavity 3.

こうした真空ダイカスト装置の三方弁11は、電子制御ユニット15により制御されている。電子制御ユニット15は、三方弁11の制御に係る演算処理を実施する中央演算処理装置、制御用のプログラムやデータの記憶された読込専用メモリー、及び中央演算処理装置の演算結果やセンサーの検出結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリーを備えている。また電子制御ユニット15には、外部からの信号を受信する入力ポートが設けられており、その入力ポートには、上記変位センサー9の検出信号が入力されている。   The three-way valve 11 of such a vacuum die casting apparatus is controlled by an electronic control unit 15. The electronic control unit 15 includes a central processing unit that performs arithmetic processing related to the control of the three-way valve 11, a read-only memory in which a control program and data are stored, and arithmetic results and sensor detection results of the central processing unit. And a random access memory for temporarily storing them. The electronic control unit 15 is provided with an input port for receiving a signal from the outside, and the detection signal of the displacement sensor 9 is input to the input port.

以下、こうした真空ダイカスト装置でのアルミ製シリンダーブロックの鋳造手順を、図2〜図4を参照して説明する。
アルミ製シリンダーブロックの鋳造に際しては、まず固定型1及び可動型2が真空ダイカスト装置にセットされる。そしてそれらの金型の余熱が行われる。
Hereinafter, the casting procedure of the aluminum cylinder block in such a vacuum die casting apparatus will be described with reference to FIGS.
When casting an aluminum cylinder block, first, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are set in a vacuum die casting apparatus. And the residual heat of those metal molds is performed.

余熱が完了すると、固定型1及び可動型2のキャビティー部に水溶性の離型剤が塗布され、その後、圧縮空気を型表面に吹き付けて残留した水分が除去される。こうして鋳造の準備が完了すると、固定型1及び可動型2が閉じられる。   When the residual heat is completed, a water-soluble release agent is applied to the cavity portions of the fixed mold 1 and the movable mold 2, and then the remaining water is removed by blowing compressed air onto the mold surface. When the preparation for casting is thus completed, the fixed mold 1 and the movable mold 2 are closed.

金型が閉じられると、図示しない自動滴下装置により、給湯口5を通して射出スリーブ6内に潤滑剤が滴下される。このとき滴下される潤滑剤には、黒鉛系の油性潤滑剤が使用される。潤滑剤が滴下されると、射出スリーブ6の熱で潤滑剤が燃焼し、燃焼ガスが発生するようになる。   When the mold is closed, the lubricant is dropped into the injection sleeve 6 through the hot water supply port 5 by an automatic dropping device (not shown). As the lubricant dropped at this time, a graphite-based oil-based lubricant is used. When the lubricant is dropped, the lubricant burns with the heat of the injection sleeve 6 and combustion gas is generated.

このとき、電子制御ユニット15は、金型キャビティー3を加圧系に接続するように三方弁11を制御する。金型キャビティー3に加圧系が接続されると、図2に示すように、金型キャビティー3の側から射出スリーブ6の給湯口5に向けて圧縮空気が流れるようになり、これにより、金型キャビティー3内、及び射出スリーブ6内の掃気が行われるようになる。そのため、潤滑剤の燃焼により発生した燃焼ガスは、給湯口5より外部に排出されるようになる。   At this time, the electronic control unit 15 controls the three-way valve 11 so as to connect the mold cavity 3 to the pressurizing system. When the pressurization system is connected to the mold cavity 3, as shown in FIG. 2, the compressed air flows from the mold cavity 3 side toward the hot water inlet 5 of the injection sleeve 6, thereby Then, scavenging in the mold cavity 3 and in the injection sleeve 6 is performed. Therefore, the combustion gas generated by the combustion of the lubricant is discharged from the hot water supply port 5 to the outside.

潤滑剤の滴下が完了すると、図3に示すように、溶湯の注湯が開始される。注湯中も、金型キャビティー3の側から射出スリーブ6の給湯口5に向けて圧縮空気を流しての金型キャビティー3内及び射出スリーブ6内の掃気は継続される。   When dripping of the lubricant is completed, as shown in FIG. 3, pouring of the molten metal is started. During pouring, scavenging in the mold cavity 3 and the injection sleeve 6 is continued by flowing compressed air from the mold cavity 3 toward the hot water supply port 5 of the injection sleeve 6.

注湯が終了し、プランジャーチップ8が給湯口5を完全に塞ぐ位置まで前進したことを変位センサー9の検出結果から確認すると、電子制御ユニット15は、加圧系との接続を解除して、金型キャビティー3を減圧系に接続するように三方弁11を制御する。金型キャビティー3が減圧系に接続されると、図3に示すように、金型キャビティー3内や射出スリーブ6内から空気が排出され、減圧が開始されるようになる。   When it is confirmed from the detection result of the displacement sensor 9 that the pouring is finished and the plunger tip 8 has advanced to a position where the hot water inlet 5 is completely closed, the electronic control unit 15 releases the connection with the pressurizing system. The three-way valve 11 is controlled so that the mold cavity 3 is connected to the decompression system. When the mold cavity 3 is connected to the decompression system, air is discharged from the mold cavity 3 and the injection sleeve 6 as shown in FIG. 3, and decompression is started.

減圧が開始されると、プランジャーチップ8が高速で前進されるようになり、これにより金型キャビティー3内に溶湯が射出されるようになる。そして溶湯の一部が減圧バルブ10に達した時点で、減圧バルブ10が閉じられる。   When the pressure reduction is started, the plunger tip 8 is advanced at a high speed, whereby the molten metal is injected into the mold cavity 3. When a part of the molten metal reaches the pressure reducing valve 10, the pressure reducing valve 10 is closed.

その後、金型キャビティー3に充填された溶湯の凝固が完了するのを待ち、凝固が完了されると、金型が開かれて、アルミ製シリンダーブロックが取り出される。
ちなみに、発明者らの行った試験の結果によれば、掃気を行わずに鋳造を行ったときには、潤滑剤の燃焼ガスの巻き込みにより、最大でΦ2mm程度の系の鋳造欠陥(巣)がシリンダーボアに発生したものの、掃気を行った場合には、鋳造欠陥の径をΦ0.5mm以下に留めることができることが確認されている。
Thereafter, the solidification of the molten metal filled in the mold cavity 3 is waited for. When the solidification is completed, the mold is opened and the aluminum cylinder block is taken out.
By the way, according to the results of the tests conducted by the inventors, when casting was performed without scavenging, the casting defect (nest) of the system having a diameter of about 2 mm at the maximum due to the entrainment of the combustion gas of the lubricant was found in the cylinder bore. However, when scavenging is performed, it has been confirmed that the diameter of the casting defect can be kept to Φ0.5 mm or less.

なお、以上の本実施の形態では、真空タンク13及び真空ポンプ14を備える減圧系により上記減圧手段が構成されている。また圧縮空気配管12に接続された加圧系により掃気手段が構成されている。また三方弁11が上記切換手段に相当する構成となっている。   In the above-described embodiment, the pressure reducing means is constituted by a pressure reducing system including the vacuum tank 13 and the vacuum pump 14. A scavenging means is constituted by a pressurization system connected to the compressed air pipe 12. The three-way valve 11 corresponds to the switching means.

以上説明した本実施の形態の真空ダイカスト装置及び真空ダイカスト方法によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本実施の形態の真空ダイカスト装置は、金型キャビティー3内を真空減圧する減圧系と、溶湯を注湯するための給湯口5が設けられた射出スリーブ6と、射出スリーブ6内の溶湯を押圧して金型キャビティー3に射出させるプランジャーチップ8とを備えている。そして本実施の形態の真空ダイカスト装置は、圧縮空気を供給する圧縮空気配管12を備え、その圧縮空気を金型キャビティー3の側から給湯口5に向けて流して、金型キャビティー3内及び射出スリーブ6内の掃気を行うようにしている。こうした本実施の形態の真空ダイカスト装置では、プランジャーチップ8の動きを良くするために射出スリーブ6に潤滑剤を滴下すると、射出スリーブ6の熱で潤滑剤が燃焼して燃焼ガスが発生する。このとき本実施の形態の真空ダイカスト装置では、こうした燃焼ガスの発生時に、金型キャビティー3を加圧系に接続することで、金型キャビティー3の側から給湯口5に向けて圧縮ガスを流して掃気させることが可能となっている。こうして金型キャビティー3の側から給湯口5に向けての掃気を行えば、射出スリーブ6にて発生した潤滑剤の燃焼ガスは、給湯口5から排出されるようになり、金型キャビティー3内には侵入しないようになる。したがって本実施の形態によれば、潤滑剤の燃焼ガスの巻き込みによる鋳造欠陥を効果的に抑制することができるようになる。
According to the vacuum die casting apparatus and the vacuum die casting method of the present embodiment described above, the following effects can be achieved.
(1) A vacuum die casting apparatus according to the present embodiment includes a pressure reducing system for vacuum depressurizing the inside of a mold cavity 3, an injection sleeve 6 provided with a hot water supply port 5 for pouring molten metal, and an inside of the injection sleeve 6 And a plunger chip 8 for injecting the molten metal into the mold cavity 3. The vacuum die casting apparatus according to the present embodiment includes a compressed air pipe 12 that supplies compressed air, and flows the compressed air from the mold cavity 3 side toward the hot water supply port 5 so that the inside of the mold cavity 3 And scavenging in the injection sleeve 6 is performed. In such a vacuum die casting apparatus of this embodiment, when a lubricant is dropped on the injection sleeve 6 in order to improve the movement of the plunger tip 8, the lubricant burns with the heat of the injection sleeve 6 to generate combustion gas. At this time, in the vacuum die casting apparatus of the present embodiment, when such combustion gas is generated, the compressed cavity is connected from the mold cavity 3 side to the hot water supply port 5 by connecting the mold cavity 3 to the pressurizing system. It is possible to scavenge by flowing. Thus, if scavenging from the mold cavity 3 toward the hot water supply port 5 is performed, the combustion gas of the lubricant generated in the injection sleeve 6 is discharged from the hot water supply port 5, and the mold cavity. 3 will not enter. Therefore, according to the present embodiment, casting defects due to the entrainment of combustion gas of the lubricant can be effectively suppressed.

(2)本実施の形態では、射出スリーブ6内に潤滑剤を滴下した時点から給湯口5がプランジャーチップ8により塞がれる時点まで掃気を行うようにしている。そのため、潤滑剤の燃焼ガスの金型キャビティー3内への侵入防止をより確実とすることができるようになる。   (2) In the present embodiment, scavenging is performed from the time when the lubricant is dropped into the injection sleeve 6 to the time when the hot water supply port 5 is blocked by the plunger tip 8. Therefore, it is possible to more reliably prevent the combustion gas of the lubricant from entering the mold cavity 3.

(3)本実施の形態では、減圧系と加圧系の何れの系を金型キャビティー3に接続するかを切り換える三方弁11を備えるようにしている。そのため、三方弁11の操作のみで、掃気と真空減圧との切り換えを容易に行うことができるようになる。   (3) In the present embodiment, the three-way valve 11 that switches which one of the decompression system and the pressurization system is connected to the mold cavity 3 is provided. Therefore, it is possible to easily switch between scavenging and vacuum decompression only by operating the three-way valve 11.

(4)給湯口5より射出スリーブ6内に給湯された溶湯をプランジャーチップ8で押圧して真空減圧された金型キャビティー3内に射出することで鋳造を行う本実施の形態の真空ダイカスト方法では、以下の工程を通じて鋳造を行うようにしている。
・射出スリーブ6内に潤滑剤を滴下する工程。
・潤滑剤を滴下した射出スリーブ6の給湯口5に向けて金型キャビティー3の側から圧縮ガスを流して掃気を行う工程。
・掃気の完了後に金型キャビティー3の真空減圧を行う工程。
(4) Vacuum die casting of this embodiment in which casting is performed by pressing the molten metal supplied from the hot water supply port 5 into the injection sleeve 6 with the plunger tip 8 and injecting it into the mold cavity 3 which has been vacuum-depressed. In the method, casting is performed through the following steps.
A step of dripping the lubricant into the injection sleeve 6.
A step of scavenging by flowing compressed gas from the mold cavity 3 toward the hot water supply port 5 of the injection sleeve 6 to which the lubricant is dropped.
A step of performing vacuum decompression of the mold cavity 3 after the completion of scavenging.

こうした本実施の形態の真空ダイカスト方法では、射出スリーブ6内への潤滑剤の滴下後、金型キャビティー3の側から給湯口5に向けて圧縮ガスを流しての掃気が行われるようになる。そしてその掃気の完了後に、金型キャビティー3の真空減圧が行われるようになる。プランジャーチップ8の動きを良くするために射出スリーブ6に潤滑剤を滴下すると、射出スリーブ6の熱で潤滑剤が燃焼し、燃焼ガスが発生するようになる。その際、本実施の形態では、そうした燃焼ガスの発生時に、金型キャビティー3の側から給湯口5に向けて圧縮空気を流して掃気がなされるようになる。こうした掃気を行えば、射出スリーブ6にて発生した潤滑剤の燃焼ガスは、給湯口5から排出されるようになり、燃焼ガスの金型キャビティー3内への侵入が防止されるようになる。したがって本実施の形態の真空ダイカスト方法によれば、潤滑剤の燃焼ガスの巻き込みによる鋳造欠陥を効果的に抑制することができるようになる。   In such a vacuum die casting method of the present embodiment, after the lubricant is dropped into the injection sleeve 6, scavenging is performed by flowing a compressed gas from the mold cavity 3 toward the hot water supply port 5. . Then, after the scavenging is completed, the vacuum of the mold cavity 3 is reduced. When a lubricant is dropped on the injection sleeve 6 in order to improve the movement of the plunger tip 8, the lubricant is combusted by the heat of the injection sleeve 6, and combustion gas is generated. At this time, in the present embodiment, when such combustion gas is generated, scavenging is performed by flowing compressed air from the mold cavity 3 toward the hot water supply port 5. If such scavenging is performed, the combustion gas of the lubricant generated in the injection sleeve 6 is discharged from the hot water supply port 5 and the intrusion of the combustion gas into the mold cavity 3 is prevented. . Therefore, according to the vacuum die casting method of the present embodiment, it is possible to effectively suppress casting defects caused by the entrainment of the combustion gas of the lubricant.

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、真空ダイカスト装置の設置された施設に設置された圧縮空気配管12から掃気用の圧縮空気を得るようにしていたが、そうした設備の無い施設などでは、真空ダイカスト装置に専用の圧縮ポンプを設け、そのポンプから掃気用の圧縮空気を得るようにしても良い。
In addition, the said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the above embodiment, the compressed air for scavenging is obtained from the compressed air pipe 12 installed in the facility where the vacuum die casting apparatus is installed. However, in a facility without such equipment, the vacuum die casting apparatus is dedicated. A compression pump may be provided, and compressed air for scavenging may be obtained from the pump.

・上記実施の形態では、圧縮空気により燃焼ガスの掃気を行うようにしていたが、窒素のような空気以外のガスを圧縮したものを用いて掃気を行うようにしても良い。
・上記実施の形態では、三方弁11により、掃気と真空減圧との切り換えを行うようにしていたが、その切り換えを別の手段により行うようにすることもできる。例えば加圧系と減圧系とにそれぞれ開閉弁を設け、いずれの開閉弁を開くかによって掃気と真空減圧との切り換えを行うも可能である。
In the above embodiment, the combustion gas is scavenged with compressed air, but scavenging may be performed using a compressed gas other than air, such as nitrogen.
In the above embodiment, the three-way valve 11 switches between scavenging and vacuum decompression, but the switching can also be performed by another means. For example, an open / close valve may be provided in each of the pressurization system and the pressure reduction system, and switching between scavenging and vacuum depressurization may be performed depending on which open / close valve is opened.

・上記実施の形態では、変位センサー9の検出結果に応じて掃気から真空減圧の切り換えを行うようにしていたが、切り換え時期の確認を他の方法で行うようにしても良い。例えば給湯口5を完全に塞ぐ位置までプランジャーチップ8が前進したときに開閉するスイッチを設け、そのスイッチの開閉に応じて掃気から真空減圧の切り換えを行うようにしても、同様のタイミングで掃気から真空減圧への切り換えを行うことが可能である。   In the above embodiment, switching from scavenging to vacuum depressurization is performed according to the detection result of the displacement sensor 9, but the switching timing may be confirmed by other methods. For example, even if a switch that opens and closes when the plunger tip 8 moves forward to a position that completely closes the hot water supply port 5 is switched from scavenging to vacuum depressurization according to the opening and closing of the switch, scavenging is performed at the same timing. It is possible to switch from vacuum to vacuum.

・上記実施の形態では、アルミ製シリンダーブロックを鋳造するための真空ダイカスト装置、方法として本発明を具体化した場合を説明したが、本発明の真空ダイカスト装置及び方法は、他の鋳造製品を鋳造するための装置、方法としても具体化することが可能である。   In the above embodiment, the case where the present invention is embodied as a vacuum die casting apparatus and method for casting an aluminum cylinder block has been described. However, the vacuum die casting apparatus and method of the present invention cast other casting products. The present invention can also be embodied as an apparatus and a method for doing so.

1…固定型、2…可動型、3…金型キャビティー、4…押し出しピン、5…給湯口、6…射出スリーブ、7…プランジャー、8…プランジャーチップ、9…変位センサー、10…減圧バルブ、11…三方弁(切換手段)、12…圧縮空気配管(掃気手段)、13…真空タンク(減圧手段)、14…真空ポンプ(減圧手段)、15…電子制御ユニット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixed type, 2 ... Movable type, 3 ... Mold cavity, 4 ... Extrusion pin, 5 ... Hot water inlet, 6 ... Injection sleeve, 7 ... Plunger, 8 ... Plunger tip, 9 ... Displacement sensor, 10 ... Pressure reducing valve, 11 ... Three-way valve (switching means), 12 ... Compressed air piping (scavenging means), 13 ... Vacuum tank (pressure reducing means), 14 ... Vacuum pump (pressure reducing means), 15 ... Electronic control unit.

Claims (5)

金型キャビティー内を真空減圧する減圧手段と、溶湯を注湯するための給湯口が設けられた射出スリーブと、前記射出スリーブ内の溶湯を押圧して前記金型キャビティーに射出させるプランジャーチップと、を備える真空ダイカスト装置において、
前記金型キャビティーの側から前記給湯口に向けて圧縮ガスを流して掃気する掃気手段を備える
ことを特徴とする真空ダイカスト装置。
Depressurizing means for vacuum depressurizing the inside of the mold cavity, an injection sleeve provided with a hot water inlet for pouring molten metal, and a plunger for pressing the molten metal in the injection sleeve and injecting it into the mold cavity In a vacuum die casting apparatus comprising a chip,
A vacuum die casting apparatus comprising scavenging means for scavenging by flowing compressed gas from the mold cavity side toward the hot water supply port.
前記掃気手段は、前記射出スリーブ内に潤滑剤を滴下した時点から前記給湯口が前記プランジャーチップにより塞がれる時点まで稼動される
請求項1に記載の真空ダイカスト装置。
2. The vacuum die casting apparatus according to claim 1, wherein the scavenging means is operated from a time point when a lubricant is dropped into the injection sleeve to a time point when the hot water supply port is closed by the plunger tip.
前記減圧手段及び前記掃気手段の何れの手段を前記金型キャビティーに接続するかを切り換える切換手段を備える
請求項1又は2に記載の真空ダイカスト装置。
3. The vacuum die casting apparatus according to claim 1, further comprising a switching unit that switches which one of the decompression unit and the scavenging unit is connected to the mold cavity. 4.
給湯口より射出スリーブ内に給湯された溶湯をプランジャーチップで押圧して真空減圧された金型キャビティー内に射出することで鋳造を行う真空ダイカスト方法であって、
前記射出スリーブ内に潤滑剤を滴下する工程と、
前記潤滑剤を滴下した前記射出スリーブの前記給湯口に向けて前記金型キャビティーの側から圧縮ガスを流して掃気を行う工程と、
前記掃気の完了後に前記金型キャビティーの真空減圧を行う工程と、
を備えることを特徴とする真空ダイカスト方法。
A vacuum die casting method in which casting is performed by injecting molten metal supplied into an injection sleeve from a hot water supply port with a plunger tip and injecting into a mold cavity that has been vacuum-depressed,
Dropping a lubricant into the injection sleeve;
Scavenging by flowing compressed gas from the mold cavity toward the hot water supply port of the injection sleeve to which the lubricant has been dropped; and
Performing vacuum decompression of the mold cavity after completion of the scavenging;
A vacuum die casting method comprising:
前記掃気は、前記潤滑剤を滴下した時点より開始され、前記給湯口が前記プランジャーチップにより塞がれる時点まで継続される
請求項4に記載の真空ダイカスト方法。
The vacuum die casting method according to claim 4, wherein the scavenging is started from the time when the lubricant is dropped and continued until the hot water supply port is closed by the plunger tip.
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