JP2015139801A - 金型装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、固定型と、この固定型に対して開閉(型締め、型開き)可能な可動型と、この可動型側に進退動可能に備えられて可動型の開閉動作に連動または追動して進退動するアンダーカット部形成用のスライド中子とによってキャビティが形成される金型装置が知られている(特許文献1および特許文献2などを参照)。
すなわち、固定および可動型の型合わせ面は全面に露出しているためにエアブローが当たりやすく、この型合わせ面に発生した鋳バリをエアブローで容易に除去することが可能であるが、スライド中子後退時のスライド中子側摺動面および金型側摺動面の隙間は狭くエアブローが届き難いため、特に、両摺動面の奥方向に付着残存している鋳バリが除去されないことがある。
粉末状の鋳バリは、粒子が非常に小さいためにエアブローによる吹き飛ばし除去がし難く、両摺動面に付着残留してしまうことがある。
また、スライド中子の設置位置によっては両摺動面間に連続して溶湯が侵入して大きく薄い鋳バリが発生することがある。スライド中子後退時の両摺動面間の隙間(間隔)が狭く、大きく薄い鋳バリはエアブローで排出除去され難い。
鋳バリがスライド中子のキャビティに対する前進限(キャビティ形成中子入り限)の位置決めを行う部分などに徐々に溜まってキャビティに対するスライド中子の位置精度が低下し、製品の寸法不良を引き起こすおそれがある。
また、鋳バリが一部に集中して堆積することによって、当該部分に中子シリンダの力(圧力)が集中することとなり、その結果、型割れなどを引き起こす原因となるおそれがある。
さらに、スライド中子の位置精度低下により可動・固定型の型締め動作が阻害され、鋳造が停止することによる生産性の悪化を招く。
固定型と、この固定型に対して開閉可能な可動型と、この可動型の開閉方向に交差する方向に進退動可能なスライド中子とを含み、前記固定・可動両型と前記スライド中子とでキャビティが形成され、前記スライド中子は、前記キャビティからスライド中子後退方向に向けて拡開末広がり状のスライド中子側摺動面と金型側摺動面の両側テーパ摺動面によって進退動可能とする金型装置であって、
前記両側テーパ摺動面のいずれか一方または両方に、複数の凹み部と、凹み周辺平面部を備えていることを特徴とする。
また、テーパ摺動面に設けられた凹み部は、凹み部を設けられていないテーパ摺動面間の隙間よりも空間容積が大きく、溶湯量(熱量)に対する金型接触面積(脱熱量)が小さいため、溶湯の凝固が遅く、鋳バリが噴霧状に噴いても凝固する前に後続の溶湯が充填されるので粉末状にならずにまとまった形状の鋳バリとなる。
また、複数の各凹み部に生成した鋳バリは、凹み部により形成される厚肉部分と凹み周辺平面部により形成される薄肉部分とに形成され、薄肉部はエアブローで容易に破断されるため、エアブローによる除去に適切な大きさとなる。
図1は、本発明の実施形態に係る金型装置の型締め状態を概略的に示す説明図(縦断側面図)であり、図2は、同金型装置の可動型を示す正面図であり、図3は、同金型装置の型開き状態を概略的に示す説明図(縦断側面図)である。
金型装置Aは、固定型1と、この固定型1に対して開閉(型開き・型締め)可能な可動型2と、この可動型2側に進退動可能に組み込み備えられるスライド中子3とを、主要な構成として備えている。そして、金型装置Aは、可動型2の型開き方向のアンダーカット部4を有する製品Wを成形(鋳造)するキャビティMは、これら固定型1、可動型2、スライド中子3によって形成される構成を成している。
固定型1および可動型2は、周知の型構造(例えば、おも型と入子)にて構成されている。そして、可動型2は、スライド中子3が進退動可能に組み込まれる可動型側製品成形部5周りの製品Wのアンダーカット部4が成形される部分に位置する型合わせ面(型分割面)6に、可動型側製品成形部5からスライド中子後退方向に向けた中子設置凹部7を備えている。
一方、固定型1は、スライド中子3が前進限まで移動し、可動型2の型締め動作が行われた時点で、スライド中子3の後記するストッパー凸部17が係合する中子ロック凹部8を、可動型2側の中子設置凹部7と対向する型合わせ面9に備えている。
これにより、スライド中子3が前進限まで移動し、可動型2の固定型1に対する型締め動作が完了した時点でスライド中子3側のストッパー凸部17が中子ロック凹部8に係合することで、スライド中子3が固定されるようになっている。つまり、キャビティMに圧入充填される溶湯圧(充填圧)などによりスライド中子3が後退方向に不用意に移動しないようになっている。
そして、中子設置凹部7の型合わせ面6に連設する両壁面は、可動型側製品成形部5からスライド中子後退方向に向けて拡開末広がり状の可動型側摺動面11としてなる。すなわち、図2に示すように、中子設置凹部7は、可動型2を型合わせ面6側から見て、下向きの略縦長台形状に形成されている。
図4は、スライド中子を示す正面図である。
スライド中子3は、周知のように、可動型2側のスライド中子後退方向に設置される中子引抜きコアプラ(油圧シリンダなど)12によって可動型2側に進退動可能に組み込み設置される。これにより、可動型2が固定型1に対して型締め動作するときにキャビティMに向けて前進移動され、そして製品Wが成形(鋳造)された後の可動型2の型開き動作に追動してスライド中子後退方向に向けて後退移動されるものである。
そして、スライド中子3は、可動型2の中子設置凹部7の両側可動型側摺動面11に対応させたスライド中子側摺動面15を両側面に備えて、可動型2側に進退動可能に設置されるとともに、中子引抜きコアプラ12のロッド先端にカップリングと称されている軸継手部材16を介して連結保持されるように形成されている。
また、スライド中子3は、前進限まで移動した時点で、固定型1の型合わせ面9に備えられている中子ロック凹部8と対応する部位にストッパー凸部17を備えている。
鋳バリ堰止め部18は、キャビティMに溶湯が圧入充填(射出充填)されたときに、スライド中子3の両側スライド中子側摺動面15と可動型2側の両側可動型側摺動面11との間に僅かに存在する隙間(中子進退クリアランス)19に侵入した鋳バリを堰止めするものである。これにより、隙間19に侵入した溶湯の一部がキャビティMから遠のくスライド中子後退方向に向けた広範囲において鋳バリとなって発生することを防ぐようにしている。
具体的に説明すると、鋳バリ堰止め部18は、図2および図4に示すように、スライド中子3のスライド中子側製品成形部14より所定の位置からスライド中子後退方向に向けたスライド中子3の両側スライド中子側摺動面15に、一定の間隔をおいて独立配置される複数の凹み部18a〜18dと、この凹み部18a〜18d周りの凹み周辺平面部18e〜18iから形成されている。
複数の凹み部18a〜18dは、図1および図3に示すように、スライド中子3の進退動作方向に対して直交する方向に向けた所定の凹み幅で、所定の凹み深さを有する円弧状(湾曲状)に形成されている。
また、複数の各凹み部18a〜18dの可動型側摺動面11からの最大凹み深さL2は、図2の(b)および図4に示すように、スライド中子3のスライド中子後退方向への後退移動によって拡開される可動型2の可動型側摺動面11とスライド中子3のスライド中子側摺動面15との間の拡開隙間30よりも以下の深さに設定することが好適である。
また、図2の(b)に示す凹み部18a〜18d間における凹み周辺平面部18f〜18hの幅寸法L3は、1〜20mm、好ましくは5〜10mmに設定することが好適である。
つぎに、以上の構成されている本実施形態に係る金型装置Aを適用させたダイカスト鋳造法について説明する。
図5は、鋳バリ堰止め部に鋳バリ(溶湯)が堰止めされた状態の一例を示す要部の拡大断面図である。ここでは、図1〜図3を適宜参照しながら説明する。
図3に示す型開き状態から図1に示す型締め状態に、固定型1に対する可動型2の型締め動作が開始するとき、スライド中子3は、中子引抜きコアプラ12により前進移動され、カット成形部13を有する先端のスライド中子側製品成形部14が可動型2側の可動型側製品成形部5に対して型合わせされる。
そして、継続する可動型2の型締め動作によって固定型1との型締めが完了することで、スライド中子3のスライド中子側製品成形部14が固定型1側の固定型側製品成形部10に対して型合わせが行われる。これにより、固定・可動両型1,2、スライド中子3によって製品Wを成形(鋳造)するためのキャビティMが形成される。
すると、隙間19に侵入してきた溶湯は、キャビティM側(図5において紙面下側)に位置する一つ目(最初)の凹み周辺平面部18eを経て凹み部18aに溜まり、当該凹み部18aから溢れた溶湯は二つ目の凹み周辺平面部18fを経て凹み部18bに溜まり、当該凹み部18bによって堰止めされる(図5参照)。そして、仮に二つ目の凹み部18bから溶湯が溢れ出た場合には三つ目の凹み周辺平面部18gを経て凹み部18cに溜まり、最終的には三つ目の凹み部18dから溢れ出た場合には四つ目の凹み周辺平面部18hにて堰止めされる。
これにより、溶湯がキャビティM内に圧入充填されるとき、可動型2の可動型側摺動面11とスライド中子3のスライド中子側摺動面15との間の僅かな隙間19に侵入した溶湯は、自動スプレー装置(各エア噴射ノズル)から噴射されるエアブローが届く範囲において鋳バリとなって付着残存することとなり、エアブローによって確実に取り除かれるものである。
すなわち、スライド中子側摺動面15に独立配置された凹み部18a〜18dと凹み周辺平面部18e〜18iからなる鋳バリ堰止め部18に堰止めされた鋳バリは、図2の(b)に示すように、スライド中子3のスライド中子後退方向への後退移動によって拡開された可動型2の可動型側摺動面11とスライド中子3のスライド中子側摺動面15との間の拡開隙間30からスライド中子後退方向に吹き飛ばし取り除かれる。
これにより、エアブローで鋳バリが除去できる範囲に鋳バリを堰き止めるため、例えば、ダイカスト鋳造法において1サイクル毎に行なわれるエアブローによる金型清掃時に確実に鋳バリを除去することが可能になり、鋳バリ堆積によるスライド中子3のキャビティ形成前進限(キャビティ形成中子入り限)における位置決め精度の低下を防止させ、その継続性を図ることができる。
例えば、鋳バリ堰止め部18は、凹み形状に限らず、他の形状であってもよい。つまり、溶湯のキャビティMへの圧入充填時に、可動型2の可動型側摺動面11とスライド中子3のスライド中子側摺動面15との間の僅かの隙間19に侵入してきた溶湯がスライド中子後退方向の広範囲に至らないように、溶湯の流れを堰止めすることができる、例えば、凸状や筋状であってもよい。この凸状や筋状は溶接などによる肉盛りと切削による整形加工にて形成することができる。ただし、凸状や筋状に設けられた鋳バリ堰き止め部はアンダーカット形状であってはならない。
M キャビティ
W 製品
1 固定型
2 可動型
3 スライド中子
4 アンダーカット部
5 可動型側製品成形部
6,9 型合わせ面
10 固定型側製品成形部
11 可動型側摺動面(テーパ摺動面)
14 スライド中子側製品成形部
15 スライド中子側摺動面(テーパ摺動面)
18 鋳バリ堰止め部
18a〜18d 凹み部
18e〜18i 凹み部周辺平面部
19 隙間
30 拡開隙間
Claims (2)
- 固定型と、この固定型に対して開閉可能な可動型と、この可動型の開閉方向に交差する方向に進退動可能なスライド中子と、を含み、
前記固定・可動両型と前記スライド中子とでキャビティが形成され、
前記スライド中子は、前記キャビティからスライド中子後退方向に向けて拡開末広がり状のスライド中子側摺動面と金型側摺動面の両側テーパ摺動面によって進退動可能とする金型装置であって、
前記両側テーパ摺動面のいずれか一方または両方に、複数の凹み部と、凹み周辺平面部を備えていることを特徴とする金型装置。 - 前記凹み部は、前記両側テーパ摺動面のいずれか一方または両方において、製品成形部より所定の位置からスライド中子後退方向に向けて独立配置されていることを特徴とする請求項1に記載された金型装置。
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