JP2012192412A - 鋳造用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】サポート部材を用いずに撓みを防止する鋳造用金型を提供する。
【解決手段】鋳造用金型４、７には製品を成型するキャビティを形成する成型面１４、２１と、成型面１４、２１側とは反対側の面に、成型面１４、２１側に窪んだ曲面１５、２２とが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は鋳造用金型に関するものである。

従来、成型機に用いる型締め装置において、型締め力の変化を抑制するために、可動側プラテンとプラテン駆動手段の加圧板との間に皿バネなどのサポート部材を配置するものが、特許文献１に開示されている。

特開２００９−１５４４７５号公報

上記の発明のようなサポート部材を用いることで、キャビティに注入される溶湯の圧力が大きい成型機における金型の撓みを抑制することができる。

しかし、成型機には金型から製品を離型させるためにエジェクタピンが設けられており、エジェクタピンと干渉しないようにサポート部材を配置しなければならない。そのためサポート部材の配置箇所が限定され、サポート部材によって金型の撓みを十分に抑制することができず、製品に撓みが生じる、といった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、サポート部材を用いずに製品の撓みを防止することを目的とする。

本発明のある態様に係る鋳造用金型は、製品を成型するキャビティを形成する成型面と、成型面側とは反対側の面に、成型面側に窪んだ曲面とが形成されている。

この態様によると、成型面側に窪んだ曲面によって、溶湯の圧力に対する鋳造用金型の強度を強くすることができるので、サポート部材を用いずに金型の撓みを防ぎ、製品の撓みを防止することができる。

本実施形態のダイカスト装置の概略構成図である。 本実施形態のダイカスト装置の一部を拡大した図である。 本実施形態のダイカスト装置を用いて成型する成型工程を示す図である。 第１曲面にかかる力の分布を示す図である。

本発明の実施形態の鋳造用金型を用いたダイカスト装置について図１、図２を用いて説明する。図１は、ダイカスト装置の全体を示す図である。図２は、ダイカスト装置の一部を拡大した概略図である。図２においては、説明のためエジェクタピンなどの一部の部材を省略している。

ダイカスト装置１は、固定プラテン２と、固定ホールデンブロック３と、固定ダイ本体４と、可動プラテン５と、可動ホールデンブロック６と、可動ダイ本体７と、エジェクタプレート８と、エジェクタピン９と、プランジャースリーブ１０と、プランジャチップ１１と、アルミ溶湯給湯器１２とを備える。

固定プラテン２は、可動プラテン５と向かい合って配置され、位置が固定されている。固定プラテン２には可動プラテン５側に固定ホールデンブロック３が取り付けられている。

固定ホールデンブロック３は、可動プラテン５側に、固定ダイ本体４を取り付ける第１凹部１３を備える。

固定ダイ本体４には、可動プラテン５側に、製品を成型するキャビティを形成する第１成型面１４と、第１曲面１５とが形成されている。

第１曲面１５は、第１成型面１４とは反対側、つまり固定プラテン２側の面に形成されている。第１曲面１５は、第１成型面１４側に窪んで湾曲する面である。本実施形態においては、第１曲面１５は球面の一部であるが、これに限られることはなく、楕円の一部などであってもよい。

第１曲面１５は、キャビティに溶湯が注入された場合に、溶湯によって固定ダイ本体４にかかる応力の一部を面方向に分散させる。第１曲面１５は、第１成型面１４にかかる溶湯の圧力によって固定ダイ本体４が撓まないように、溶湯による応力分布に基づいて形成されている。固定ダイ本体４が撓んだ状態で溶湯が冷却し、製品が成型されると、製品にも撓みが生じ、製品が不良品と判定されるおそれがある。第１曲面１５は、製品が不良品であると判定される撓みを防止するために形成されている。

固定ダイ本体４は、固定ホールデンブロック３の第１凹部１３に取り付けられ、背面および側面を第１凹部１３によって保持されている。固定ホールデンブロック３の第１凹部１３に固定ダイ本体４を取り付けることで、固定ダイ本体４は固定ホールデンブロック３を介して固定プラテン２によって位置が固定される。

可動プラテン５は、固定プラテン２と向かい合って配置され、図示しない油圧シリンダなどによって前後進する。可動プラテン５には固定プラテン２側に可動ホールデンブロック６が取り付けられている。

可動ホールデンブロック６は、可動プラテン５に取り付けられた取付部１６と、取付部１６よりも固定プラテン２側に設けられ、可動ダイ本体７を保持する保持部１７と、取付部１６と保持部１７とを連結する連結部１８とを備える。

保持部１７は、固定プラテン２側に可動ダイ本体７を取り付ける第２凹部１９を備える。保持部１７には、エジェクタピン９が貫通する第１貫通孔２０が形成されている。

連結部１８によって、取付部１６と保持部１７との間には隙間が形成される。取付部１６と保持部１７との間に形成された隙間にエジェクタプレート８が設けられる。

エジェクタプレート８は、図示しない油圧シリンダなどによって前後進する。エジェクタプレート８が前後進する方向は、可動プラテン５が前後進する方向と同一方向である。エジェクタプレート８には、エジェクタピン９が連結しており、エジェクタプレート８が油圧シリンダなどによって前後進すると、エジェクタピン９はエジェクタプレート８と一体となって前後進する。

可動ダイ本体７には、製品を成型するキャビティを形成する第２成型面２１と、第２曲面２２と、エジェクタピン９が貫通する第２貫通孔２３とが形成されている。

第２曲面２２は、第２成型面２１とは反対側、つまり可動プラテン５側の面に形成されている。第２曲面２２は、第２成型面２１側に窪んで湾曲する面であり、第１曲面１５と同様に形成されている。第２曲面２２は、第１曲面１５と同様に、第２成型面２１にかかる溶湯の圧力によって可動ダイ本体７が撓まないように、溶湯による応力分布に基づいて形成されている。

可動ダイ本体７は、可動ホールデンブロック６の第２凹部１９に取り付けられ、背面および側面を第２凹部１９によって保持されている。可動ダイ本体７は、可動プラテン５が油圧シリンダなどによって前後進すると、可動プラテン５とともに前後進する。

固定ダイ本体４の第１成型面１４と可動ダイ本体７の第２成型面２１とによってキャビティが形成され、キャビティにプランジャースリーブ１０内の高温の溶湯が注入され、製品の成型が行われる。プランジャースリーブ１０にはアルミ溶湯給湯器１２から溶湯が供給される。

次に、本実施形態のダイカスト装置１を用いた成型方法について図３を用いて説明する。図３は本実施形態のダイカスト装置１を用いた成型工程を示す図である。

ステップＳ１００では、初期位置から可動プラテン５を前進させる。これにより、可動ダイ本体７も前進し、可動ダイ本体７と固定ダイ本体４とによってキャビティが形成される。初期位置は、可動プラテン５、およびエジェクタプレート８が後退した位置である。初期位置において、エジェクタピン９は可動ダイ本体７の第２成型面２１から固定ダイ本体４側に突出していない。

ステップＳ１０１では、プランジャースリーブ１０の溶湯をプランジャチップ１１によってキャビティ内に注入する。溶湯はプランジャチップ１１によってキャビティ内に高圧で注入されるので、キャビティ内の溶湯圧力は大きくなる。そのため、固定ダイ本体４および可動ダイ本体７にも大きな応力がかかる。

本実施形態では、固定ダイ本体４には、キャビティを形成する第１成型面１４と反対側の面に第１曲面１５が形成されている。同様に可動ダイ本体７には、第２曲面２２が形成されている。また、固定ダイ本体４および可動ダイ本体７は、背面および側面を固定ホールデンブロック３または可動ホールデンブロック６で保持されている。そのため、溶湯により固定ダイ本体４および可動ダイ本体７に応力がかかった場合には、第１曲面１５または第２曲面２２の端部では、固定ホールデンブロック３または可動ホールデンブロック６から反力を受け、図４に示すように溶湯による応力は、圧縮力に変換される。図４は第１曲面１５における力の分布を示すものである。これにより、溶湯の圧力によって、固定ダイ本体４および可動ダイ本体７に応力がかかった場合でも、固定ダイ本体４および可動ダイ本体７が撓むことを防ぐことができる。

ステップＳ１０２では、溶湯を冷却し、製品を成型する。

ステップＳ１０３では、可動プラテン５を後退させて、製品を固定ダイ本体４から離型させる。

ステップＳ１０４では、エジェクタプレート８を前進させて、エジェクタピン９によって製品を可動ダイ本体７から離型させる。

ステップＳ１０５では、製品を取り出す。

ステップＳ１０６では、エジェクタプレート８を後退させる。これによって、可動プラテン５、およびエジェクタプレート８は初期位置となる。

本発明の実施形態の効果について説明する。

固定ダイ本体４の第１成型面１４とは反対側に第１曲面１５、および可動ダイ本体７の第２成型面２１とは反対側に第２曲面２２を形成することで、キャビティ内に注入された溶湯の圧力に対する固定ダイ本体４および可動ダイ本体７の強度を強くすることができる。そのため、撓みを防止するためのサポート部材を用いずに固定ダイ本体４および可動ダイ本体７の撓みを防止することができ、製品に撓みが生じることを防止することができる（請求項１に対応する効果）。

本実施形態を用いずに、固定ダイ本体および可動ダイ本体の厚さを厚くすることによっても、固定ダイ本体および可動ダイ本体の撓みを防止することができる。しかし、固定ダイ本体および可動ダイ本体の厚さが厚くなると、可動ダイ本体を前後進させる油圧シリンダなどが大きくなる。また固定プラテンと可動プラテンとの距離が大きくなる。そのため大型のダイカスト装置を用いなければならない。本実施形態では、固定ダイ本体４および可動ダイ本体７の厚さを厚くせずに、小型のダイカスト装置１によって固定ダイ本体４および可動ダイ本体７の撓みを防止することができ、製品に撓みが生じることを防止することができる（請求項１に対応する効果）。

キャビティに溶湯を注入した場合に、溶湯によって固定ダイ本体４および可動ダイ本体７にかかる応力の一部は第１曲面１５および第２曲面２２によって面方向に分散される。これにより、固定ダイ本体４および可動ダイ本体７の撓みを防止し、撓んだ製品が成型されることを防止することができる（請求項２に対応する効果）。

本実施形態では、固定ダイ本体４に第１曲面１５を形成し、可動ダイ本体７に第２曲面２２を形成したが、固定ダイ本体４または可動ダイ本体７のどちらか一方に曲面を形成してもよい。

上記実施形態において鋳造用金型は、固定ダイ本体４と可動ダイ本体７とを示しているが、固定ダイ本体４の背面側に配置される固定ホールデンブロック３、可動ダイ本体７の背面側に配置される可動ホールデンブロック６を含んでもよく、固定ホールデンブロック３、または可動ホールデンブロック６に第１曲面１５、または第２曲面２２を形成してもよい。具体的には、第１曲面１５は、固定ダイ本体４と向かい合う面とは反対側の面、つまり固定プラテン２側の面に形成される。また、第２曲面２２は、可動ダイ本体７と向かい合う面とは反対側の面、つまり可動プラテン５側の保持部１７の面に形成される。また固定ダイ本体４と固定ホールデンブロック３との間、可動ダイ本体７と可動ホールデンブロック６との間に他の金型を介在させてもよい。また、介在させた金型に第１曲面１５または第２曲面２２を形成してもよい。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

１ ダイカスト装置
３ 固定ホールデンブロック（第２金型）
４ 固定ダイ本体（第１金型）
６ 可動ホールデンブロック（第２金型）
７ 可動ダイ本体（第１金型）
１４ 第１成型面（成型面）
１５ 第１曲面（曲面）
２１ 第２成型面（成型面）
２２ 第２曲面（曲面）

Claims (3)

1. 製品を成型するキャビティを形成する成型面と、
   前記成型面側とは反対側の面に、前記成型面側に窪んだ曲面とが形成されていることを特徴とする鋳造用金型。
2. 前記曲面は、前記キャビティに溶湯が注入された場合に、前記溶湯によってかかる応力の一部を面方向に分散させることを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型。
3. 前記成型面を有する第１金型と、
   前記第１金型の背面側に配置され、前記第１金型と向かい合う面とは反対側の面に前記曲面が形成された第２金型とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の鋳造用金型。

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