JP2012110934A - 縦射出ダイカスト装置及びダイカスト法 - Google Patents

Abstract

【課題】サージ圧によりプランジャチップの外周面と金型スリーブの内周面との間に溶湯が差し込むことを防止することができる縦射出ダイカスト装置の提供。
【解決手段】縦射出ダイカスト装置１は、固定型１０と、該固定型１０と共にキャビティ３４を画成する可動型２０と、該キャビティ３４と連通するように該固定型１０に配設された固定スリーブ３０と、該固定スリーブ３０に接続される鋳込スリーブ４３と、キャビティ３３に向けて溶湯を射出するプランジャチップ４３とを備えている。プランジャチップ４３はキャビティ３４に向けて金属溶湯Ｍを充填する。固定スリーブ３０の下端部の内径Ｄ２は該鋳込スリーブの内径Ｄ１よりも大きく形成され、該プランジャチップ４３が上限位置に至った際に該プランジャチップ４１の少なくとも上端が進入する部分の該固定スリーブ３０の内径Ｄ３は該固定スリーブ３０の下端部の内径Ｄ２よりも小さく形成されている
【選択図】 図２

Description

本発明は、縦射出ダイカスト装置及び該装置を用いるダイカスト法に関し、特に、スリーブ内においてプランジャチップを上昇させ、金型のキャビティに向けて溶湯を縦方向に射出する縦射出ダイカスト装置及び該装置を用いるダイカスト法に関する。

スリーブ内においてプランジャチップを上昇させ、金型のキャビティに向けて溶湯を縦方向（上下方向）に射出する縦射出ダイカスト装置は、下記特許文献１により公知である。特許文献１の縦射出ダイカスト装置は、鋳込スリーブを傾転させて溶湯を給湯した後に鋳造機スリーブを起立、上昇させて固定スリーブと接合し、プランジャチップを上昇させて溶湯を金型のキャビティに射出するものである。固定スリーブに鋳込スリーブを接合させてプランジャチップを上昇させる際、固定スリーブの内孔と鋳込スリーブの内孔との芯が合っていない場合には、プランジャチップが固定スリーブの内孔をかじったり、強くこすれ合ったりするという問題があることから、特許文献１の縦射出ダイカスト装置は、固定スリーブの内径を、鋳込スリーブの内径よりも０．２〜３ｍｍ大きく形成するようにしている。ここで、内径の差を３ｍｍ以下とする理由は、プランジャチップが上昇した時にプランジャチップの外周面と固定スリーブの内周面との間に溶湯が差し込むことを防ぐ必要がある為であると説明されている。

特公平６−８８１１８号公報

近年、ダイカスト法では充填時間を短縮し、溶湯の温度低下を最小にして製品の品質を向上させることが行われているが、射出速度を上げると射出完了時の衝撃でサージ圧が発生するので、特許文献１のように固定スリーブと鋳込スリーブの内径孔の差を３ｍｍ以下に設定していたとしても、プランジャチップの外周面と固定スリーブの内周面との間に溶湯が差し込み、プランジャチップを下降させる際に差し込んだ溶湯による凝固層（バリ）でプランジャチップがかじるという問題が生じてしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プランジャチップの外周面と固定スリーブの内周面との間にサージ圧により溶湯が差し込むことを防止することができる縦射出ダイカスト装置及び該装置を用いるダイカスト法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の縦射出ダイカスト装置１は、固定型１０と、該固定型１０と共にキャビティ３４を画成する可動型２０と、該キャビティ３４と連通するように該固定型１０に配設された固定スリーブ３０と、該固定スリーブ３０に接続される鋳込スリーブ４３と、該キャビティ３４に向けて溶湯Ｍを射出するプランジャチップ４１とを備える縦射出ダイカスト装置１において、該固定スリーブ３０の下端部の内径Ｄ２は該鋳込スリーブ４３の内径Ｄ１よりも大きく形成され、該プランジャチップ４１が上限位置に至った際に該プランジャチップ４１の少なくとも上端が進入する部分の該固定スリーブ３０の内径Ｄ３は該固定スリーブ３０の下端部の内径Ｄ２よりも小さく形成されていることを特徴とする。

ここで、該プランジャチップ４１の上端には小径部４１ａが形成されており、該小径部４１aの外周面と該鋳込スリーブ４３の内周面との間のクリアランスは金属溶湯Ｍが浸入しないように設定され、該小径部４１ａの外周面と該固定スリーブ３０の下端部の内周面との間のクリアランスＣは溶湯が浸入できるように設定されていることが好ましい。

また、本発明のダイカスト法は縦射出ダイカスト装置１を用いてダイカストを行うことを特徴とする。

本発明によれば、プランジャチップの外周面と固定スリーブの内周面との間にサージ圧により溶湯が差し込むことを防止することができる等の効果を奏する。

本発明の実施形態における縦射出ダイカスト装置を示す、概略断面図である。 本発明の実施形態における縦射出ダイカスト装置の概略断面図であって、固定スリーブに鋳込スリーブが接続された状態を示す。 本発明の実施形態における縦射出ダイカスト装置の概略断面図であって、プランジャチップが上限位置まで上昇した状態を示す 本発明の実施形態における縦射出ダイカスト装置の要部拡大断面図。

本発明の実施形態に係る縦射出ダイカスト装置について図１乃至図４に基づき説明する。なお、図３及び図４においては溶湯Ｍの図示を省略している。縦射出ダイカスト装置１は、固定型１０と可動型２０とを備えている。固定型１０は、固定ホルダ１１と固定ダイス１２とにより構成されており、それらを金型スリーブ３０が挿通している。具体的には、略円筒状の金型スリーブ３０は、固定ホルダ１１に形成されたスリーブ孔１１ａと、固定ダイス１２に形成されたスリーブ孔１２ａとを挿通している。固定ホルダ１１の下方にはスリーブ孔１１ａよりも大径のスリーブ挿入孔１１ｂが形成されており、金型スリーブ３０の下端から外側に向かって突出形成された鍔部３０ａを収容している。スリーブ挿入孔１１ｂ内における鍔部３０ａの下側にはロケートリング３１が配置され、金型スリーブ３０を位置決めしている。ロケートリング３１は、後述する鋳込スリーブ４３の外径よりも大きな内径を有している。可動型２０は、可動ホルダ２１と可動ダイス２２とにより構成されており、可動ダイス２２には分流子２３が固定されている。可動型２０は図示せぬ型開閉機構により図１の上下方向に移動可能に構成されており、図１に示す型閉め状態にされると、固定型１０と可動型２０によりランナー３２、ゲート３３及びキャビティ３４が画成され、金型スリーブ３０の内孔と連通する。

縦射出ダイカスト装置１は、固定型１０の下方に傾動可能な射出装置４０を備えている。射出装置４０は図示せぬ射出シリンダを備え、この射出シリンダのピストンロッドに図示せぬカップリングを介してプランジャチップ４１を先端に有するプランジャロッド４２が連結されている。プランジャチップ４１の上端には小径部４１ａが形成されている。射出装置４０は鋳込スリーブ４３を備えており、この鋳込スリーブ４３内にプランジャチップ４１が摺動可能に配置されている。射出装置４０は全体が傾動可能であり、射出装置４０を傾動させてアルミニウム合金溶湯等の溶湯Ｍを鋳込スリーブ４３内に供給した後に起立させると図１に示す状態になる。プランジャチップ４１の小径部４１ａの外周面と鋳込スリーブ４３の内周面の間のクリアランスは１．０ｍｍ以下とされていることから、図１に示す状態においては該クリアランスに溶湯Ｍは浸入しない。

鋳込スリーブ４３は固定型１０に対して上下動可能であり、図１に示す状態から鋳込スリーブ４３が上昇すると鋳込スリーブ４３の上端部はスリーブ挿入孔１１ｂとロケートリング３１を挿通して固定スリーブ３０の下端部に突き合わされ、鋳込スリーブ４３の上端部と固定スリーブ３０の下端部が接続される（図２参照）。図２に示されるように、固定スリーブ３０の下端部の内径Ｄ２（例えば２００．７ｍｍ）は鋳込スリーブ４３の上端部の内径Ｄ１（例えば２００．０ｍｍ）よりも大きく形成されており、鋳込スリーブ４３と固定スリーブ３０の内孔芯が多少ずれた場合であってもプランジャチップ４１を円滑に上昇させることが可能になっている。プランジャチップ４１の小径部４１ａの外周面と固定スリーブ３０の下端部の内周面の間のクリアランスＣ（図４参照）は１．５ｍｍとされており、プランジャチップ４１が射出シリンダにより上昇されて固定スリーブ３０の下端部に進入すると、溶湯Ｍが該クリアランスＣに侵入する。該クリアランスＣに侵入した溶湯Ｍは即座に凝固し、小径部４１ａの外周面の周りにはリング状のバリが生成されることになる。

固定スリーブ３０の内孔はテーパ部３０ｂを備えており、固定スリーブ３０の内径Ｄ２は図２にＡで示す位置から上方に向かって徐々に縮径している。そして、Ｂで示す位置において内径Ｄ３（例えば２００．２ｍｍ）に至り、この内径Ｄ３が固定スリーブ３０の上端まで連続している。溶湯Ｍをキャビティ３４に充填する場合、プランジャチップ４１は図２に示される位置から図３に示される上限位置まで上昇するが、この上限位置は図２においてＢで示す位置よりも上方になっており、プランジャチップ４１はテーパ部３０ｂに案内されてスムーズに上昇し、プランジャチップ４１が上限位置に至った際にはプランジャチップ４１の全体が内径Ｄ３の部分に進入する。プランジャチップ４１が図３に示す上限位置に至って溶湯Ｍの射出が完了すると、射出完了時の衝撃でサージ圧が発生して溶湯Ｍがプランジャチップ４１の外周面と固定スリーブ３０の内周面との間に差し込もうとするが、内径Ｄ３の部分でのプランジャチップ４１の上端の外周面と固定スリーブ３０の内周面との間のクリアランスは１．０ｍｍ以下に設定されているので、溶湯Ｍの差し込みを防止することができる。また、上述したとおり、プランジャチップ４１の小径部４１ａの外周面の周りにリング状のバリが生成されるようにしているので、プランジャチップ４１の外周面と固定スリーブ３０の内周面との間はリング状のバリでシールされることになり、溶湯Ｍの差し込みが更に防止される。

次に、縦射出ダイカスト装置１を用いたダイカスト法について説明する。ダイカスト法においては、先ず、図示せぬ型開閉機構で可動型２０を固定型１０に対して下降させて型締めを行い、固定型１０と可動型２０によりキャビティ３３を画成する。次に、射出装置４０を傾動させて鋳込スリーブ４３内に溶湯Ｍを供給する。溶湯Ｍの鋳込スリーブ４３への供給が完了したら、射出装置４０を起立させて図１に示す状態とする。次に、鋳込スリーブ４３を上昇させ、鋳込スリーブ４３の上端部が固定スリーブ３０の下端部に接続される図２に示す状態とする。次に、図示せぬ射出シリンダによりプランジャチップ４１を図３に示す上限位置まで上昇させて溶湯Ｍをキャビティ３３に向けて射出する。次に、型開閉機構で可動型２０を上昇させて型開きを行い、ダイカスト品を図示せぬ押出しピンにより可動型２０から押出してダイカスト品の取り出しを行う。そして、プランジャチップ４１と鋳込スリーブ４３を図１に示す位置まで下降させる。以上がダイカスト法である。

縦射出ダイカスト装置１を用いたダイカスト法によれば、プランジャチップ４１が図３に示す上限位置に至って溶湯Ｍの射出が完了すると、射出完了時の衝撃でサージ圧が発生して溶湯Ｍがプランジャチップ４１の外周面と固定スリーブ３０の内周面との間に差し込もうとするが、プランジャチップ４１の上限位置においてはプランジャチップ４１の外周面と固定スリーブ３０の内周面との間のクリアランスが小さく設定されているので、溶湯Ｍが差し込むことが防止される。従って、プランジャチップ４１のかじりを防止して円滑にダイカスト法を繰り返すことができる。また、プランジャチップ４１が上限位置に至るまでの間にプランジャチップ４１の小径部４１ａの周りにリング状のバリが生成されるようにしているので、プランジャチップ４１の外周面（小径部４１の外周面）と固定スリーブ３０の内周面との間がリング状のバリでシールされ、サージ圧による溶湯Ｍの差込をより効果的に防止することができる。

本発明の縦射出ダイカスト装置及びダイカスト法は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、上述した実施形態においては、プランジャチップ４１が上限位置に至った際にはプランジャチップ４１の全体が固定スリーブ３０の内径Ｄ３の部分に進入していたが、プランジャチップ４１が上限位置に至った際にプランジャチップ４１の下部は固定スリーブ３０内に進入せずに鋳込スリーブ４３内に位置していてもよく、プランジャチップ４１が上限位置に至った際にプランジャチップ４１の少なくとも上端が、固定スリーブ３０の下端部の内径Ｄ２よりも内径が小さくされている部分（内径Ｄ３の部分）に進入するように構成されていればよい。

１ 縦射出ダイカスト装置
１０ 固定型
１１ 固定ホルダ
１２ 固定ダイス
２０ 可動型
２１ 可動ホルダ
２２ 可動ダイス
２３ 分流子
３０ 固定スリーブ
３１ ロケートリング
３２ ランナー
３３ ゲート
３４ キャビティ
４０ 射出装置
４１ プランジャチップ
４１ａ 小径部
４２ プランジャロッド
４３ 鋳込スリーブ

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、該キャビティと連通するように該固定型に配設された固定スリーブと、該固定スリーブに接続される鋳込スリーブと、該キャビティに向けて溶湯を射出するプランジャチップとを備える縦射出ダイカスト装置において、該固定スリーブの下端部の内径は該鋳込スリーブの内径よりも大きく形成され、該プランジャチップが上限位置に至った際に該プランジャチップの少なくとも上端が進入する部分の該固定スリーブの内径は該固定スリーブの下端部の内径よりも小さく形成されていることを特徴とする縦射出ダイカスト装置。
2. 該プランジャチップの上端には小径部が形成されており、該小径部の外周面と該鋳込スリーブの内周面との間のクリアランスは溶湯が浸入しないように設定され、該小径部の外周面と該金型スリーブの下端部の内周面との間のクリアランスは溶湯が浸入できるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の縦射出ダイカスト装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の縦射出ダイカスト装置により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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