JP2016007625A

JP2016007625A - ダイカスト鋳造装置

Info

Publication number: JP2016007625A
Application number: JP2014130261A
Authority: JP
Inventors: 弘釜田; Hiroshi Kamata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2016-01-18

Abstract

【課題】本発明は、金型設計の自由度を高めるようにしたダイカスト鋳造装置を提供する。【解決手段】ダイカスト鋳造装置１において、スライド部１２は、スライドホルダ１２に設けられた離型用カムのカム面４０ａと、第１の金型部１０に設けられた傾斜面３０ａとの協働により、水平方向にスライドする。スライド部１２のスライドを行わせるための傾斜面３０ａは、第１の金型部１０の端面１０ａに形成され、このような第１の金型部１０の端面１０ａの外側に離型用カム４０を配置させている。このような構成を採用すると、第１の金型部１０の端面１０ａの有効活用を図り、第１の金型部１０やスライド部１２の内部に存在する冷媒通路２０，２２や入子１３，１５の設計に影響を与えることが少なく、離型力を大きくする場合でも、第１の金型部１０やスライド部１２の内部構造に影響を与え難い。よって、金型設計の自由度を高めることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、互いに対向して配置された第１及び第２の金型部と、第１の金型部と第２の金型部との間に配置されたスライド部と、を備えたダイカスト鋳造装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開平９−３２７７６１号公報がある。この公報に記載されたダイカスト鋳造装置は、固定金型と可動金型によって、キャビティが形成され、可動金型には、固定金型に鋳抜中子付スライドコアが移動ダイプレ−トの移動方向と直行する方向に移動可能にように装着されている。スライドコアには傾斜ピン穴が設けられ、この傾斜ピン穴には、固定金型を貫通する傾斜ピンが挿入されている。可動金型には、スライドコアを油圧シリンダでスライドさせるためのコアプ−ラが搭載されている。型締め時に、予めコアプ−ラによって傾斜ピンが使用できる範囲までスライドコアを前進させ、その後、移動ダイプレ−トを移動して傾斜ピンを傾斜ピン穴に挿入し、キャビティ内に鋳抜中子を挿入する。このようにして成形準備完了後、金属溶湯をキャビティ内に注入し、成形完了後に、型開きを行う。このとき、傾斜ピンと傾斜ピン穴との協働により、鋳物成形品から鋳抜中子を僅かに抜き出す。その後、コアプ−ラによりスライドコアを後退させて、鋳抜中子を鋳物成形品から完全に抜き出して、成形作業が完了する。

特開平９−３２７７６１号公報

しかしながら、前述した従来のダイカスト鋳造装置にあっては、離型力を大きくする場合、傾斜ピン及び傾斜ピン穴の径を大きくすることが必要になるが、傾斜ピンや傾斜ピン穴は固定金型やスライドコアの内部に配置されているので、傾斜ピン及び傾斜ピン穴の大径化により、金型内で必要とされる冷媒通路の設計や、キャビティの設計など、金型設計の自由度を大きく制限してしまうといった問題点がある。

本発明は、金型設計の自由度を高めるようにしたダイカスト鋳造装置を提供することを目的とする。

本発明は、互いに対向して配置された第１及び第２の金型部と、前記第１の金型部と前記第２の金型部との間に配置されると共に、前記第２の金型部の離型方向に延在する離型軸線に対して所定の角度をもってスライドするスライド部と、を備えたダイカスト鋳造装置であって、
前記第１の金型部は、第１の入子を有すると共に、前記離型軸線に対して直交する方向の端面において、前記スライダ部から遠ざかる方向で外側から内側に向かって傾斜するような傾斜面を有し、
前記スライド部は、第２の入子を有し、前記第１の金型部の前記端面より外側に位置して、前記傾斜面に当接する離型用カムを有する。

このようなダイカスト鋳造装置において、スライド部は、スライド部に設けられた離型用カムと、第１の金型部に設けられた傾斜面との協働により、離型軸線に対して所定の角度をもってスライドする。スライド部のスライドを行うための傾斜面は、第１の金型部の端面に形成され、このような第１の金型部の端面の外側に離型用カムを配置させている。このような構成を採用することで、第１の金型部の端面の有効活用を図り、第１の金型部の内部に存在する冷媒通路や入子の設計に影響を与えることが少なく、しかも、離型力を大きくする場合でも、第１の金型部の内部構造に影響を与え難い。よって、金型設計の自由度を高めることができる。

本発明によれば、金型設計の自由度を高めることができる。

本発明に係るダイカスト鋳造装置の一実施形態を示す断面図である。離型用カムを示す斜視図である。鋳造工程を示す断面図である。隙間を作り出すために突起部及び凹部の変形例を示す断面図である。本発明に係るダイカスト鋳造装置の他の実施形態を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るダイカスト鋳造装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示されるように、ダイカスト鋳造装置１は、上部に配置された固定金型部（第１の金型部）１０と、固定金型部１０に対向して下部に配置された可動金型部（第２の金型部）１１と、可動金型部１１の水平なスライド面１１ａに沿ってガイドされながら水平方向に進退するスライドホルダ（スライド部）１２と、を備えている。なお、図中の離型軸線Ｌは、可動金型部１１の離型方向に沿って延在している。

さらに、固定金型部１０には、鉛直方向に突出する雄部１３ａが形成された固定入子（第１の入子）１３が装着されている。可動金型部１１には、可動入子（第３の入子）１４が装着され、スライドホルダ１２には、水平方向に突出する雄部１５ａが形成されたスライド入子（第２の入子）１５が装着されている。そして、固定入子１３と可動入子１４とスライド入子１５とで、キャビティＳを形成し、キャビティＳ内で成形品１００が成形される。

固定入子１３は、ボルト１６により固定金型部１０に着脱自在に取り付けられ、可動入子１４は、ボルト１７により可動金型部１１に着脱自在に取り付けられ、とスライド入子１５は、ボルト１８によりスライドホルダ１２に着脱自在に取り付けられている。

そして、固定入子１３及び固定金型部１０の内部には、冷媒導入口２０ａを有する第１の冷媒通路２０が形成されている。可動入子１４及び可動金型部１１の内部には、冷媒導入口２１ａを有する第２の冷媒通路２１が形成されている。スライド入子１５及びスライドホルダ１２の内部には、冷媒導入口２２ａを有する第３の冷媒通路２２が形成されている。

さらに、可動金型部１１は、油圧ピストンなどのアクチュエータによって上下方向に昇降し、スライドホルダ１２は、油圧ピストン２４などのアクチュエータによって水平方向にスライドする。

前述したダイカスト鋳造装置１は、成形品１００からスライド入子１５の雄部１５ａを抜く際に利用されるカム機構Ｇを有している。

カム機構Ｇは、離型軸線Ｌに対して直交する方向の固定金型部１０の端面１０ａにおいて、スライドホルダ１２の上面１２ａから遠ざかる方向で外側から内側に向かって傾斜するような傾斜面３０ａと、スライドホルダ１２において固定金型部１０の端面１０ａより外側に位置して、傾斜面３０ａに当接するカム面４０ａを有する離型用カム４０と、を備えている。そして、傾斜面３０ａとカム面４０ａとの協働で、スライドホルダ１２を外方へ所望の速度で移動させることができる。

固定金型部１０の端面１０ａは、固定金型部１０の端部に設けられた突起部３０の外面側に設けられ、この突起部３０は、スライドホルダ１２に設けられた凹部Ｒ内に挿入されている。この凹部Ｒを形成する壁面の一部は、カム面４０ａを含んでいる。

図２に示されるように、離型用カム４０は、スライドホルダ１２に埋設される四角柱形状の基部４０Ａと、スライドホルダ１２の上面１２ａから突出する四角錐台形状のカム部４０Ｂと、を有している。カム部４０Ｂに設けられたカム面４０ａは、内側に向かって倒れ込むような傾斜角度αを有している。この傾斜角度αは、水平に延在する上面１２ａに対して鋭角をなし、この傾斜角度αの変更によって、可動金型部１１の移動距離に対するスライドホルダ１２の移動距離を任意に変更することができる。

また、突起部３０は、カム面４０ａと平行に延在する傾斜面３０ａと、外側に位置する傾斜面３０ａに対向して平行に延在する内側傾斜面３０ｂと、底面をなしてスライドホルダ１２の上面１２ａに当接するストッパ面３０ｃと、を有する。また、凹部Ｒにおいて、離型用カム４０のカム面４０ａに対向する内側傾斜面４０ｅは、カム面４０ａと平行で且つ突起部３０の内側傾斜面３０ｂと平行に延在している。

次に、ダイカスト鋳造装置１の動作について説明する。

図３（ａ）に示されるように、型閉じの状態でキャビティＳ内に溶湯を注入し、キャビティＳ内で成形品１００を成形する。その後、図３（ｂ）に示されるように、型開きを開始し、アクチュエータによって可動金型部１１を矢印Ａ方向に降下させる。この可動金型部１１の降下に伴ってスライドホルダ１２も一緒に降下するが、このとき、傾斜面３０ａとカム面４０ａとが当接し続け、型開き力がスライドホルダ１２のスライド力に変換されるので、スライドホルダ１２のみが、図３（ｃ）に示されるように、徐々に矢印Ｂの方向に移動する。これにより、水平方向に突出する雄部１５ａが所定のスライド力によって成形品１００から徐々に抜け出す。

雄部１５ａが成形品１００から途中まで抜けた状態で、カム面４０ａから傾斜面３０ａが完全に外れる。その後、図３（ｄ）に示されるように、油圧ピストン２４のロッド２４ａを矢印Ｃ方向に移動させることによって、スライドホルダ１２を更に矢印Ｂ方向に水平に移動させて、雄部１５ａを成形品１００から完全に抜き出す。

成形品１００から雄部１５ａを抜く際に最も抜き力が必要となるが、前述したように、型開き力をスライドホルダ１２のスライド力に変換して初期の抜き力を発生させているので、油圧ピストン２４による抜き力を小さなものにすることができる。これによって、アクチュエータの一例をなす油圧ピストン２４の低トルク化や小型化（低容量化）を達成させることができる。例えば、このアクチュエータとしては、エアーシリンダや電動式ボールネジ、ラックアンドピニオンなどを利用でき、油圧制御を廃止することができる。

また、カム面４０ａと傾斜面３０ａとが面接触であるため、接触面積を大きくでき、局所的な摩耗やかじりを低減させることができる。

離型用カム４０は、固定金型部１０の端面１０ａの外側に位置しているので、成形品１００のバリなどがカム面４０ａと傾斜面３０ａとの間に噛み込みにくい。また、離型用カム４０が固定金型部１０の端面１０ａの外側に位置し且つパーティングラインＰＬ（図１参照）からの飛び出しを小さくしているので、成形品取り出し口ボットやスプレー装置の動作の妨げになり難い。

カム面４０ａ及び傾斜面３０ａは外部に露出するので、エアブローなどでバリや摩耗粉などの清掃が容易である。

雄部１５ａに大きな離型力を必要とする場合は、カム面４０ａ及び傾斜面３０ａの幅や傾斜角度を変更するだけで良いので、設計変更が容易である。

次に、図１に示されるように、カム面４０ａと傾斜面３０ａとの間の隙間Ｆについて説明する。

このような隙間Ｆを設けることで、鉛直方向に突出する雄部１３ａと水平方向に突出する雄部１５ａとを成形品１００からの離型するにあたって、雄部１３ａの離型に遅れて雄部１５ａを離型させることができるので、雄部１３ａと雄部１５ａとを同時に離型させる場合よりも、成形品１００の変形を抑制することができる。また、型閉じの状態であっても、カム面４０ａと傾斜面３０ａとの間に隙間Ｆがあることで、エアブローなどでカム面４０ａと傾斜面３０ａとの間を清掃することができ、その際に出たゴミは、型閉じ状態での清掃であるからパーティング面での噛み込みを起こす虞が無い。

よって、型閉じ前は、パーティング面をエアブローにより清掃し、型閉じ後は、カム面４０ａと傾斜面３０ａとをエアブローにより清掃することで、パーティング面でゴミの噛み込み、カム面４０ａと傾斜面３０ａの間で起こるゴミの噛み込みを、それぞれ防止することができる。

前述したように、ダイカスト鋳造装置１において、スライドホルダ（スライド部）１２は、スライドホルダ１２に設けられた離型用カムのカム面４０ａと、固定金型部（第１の金型部）１０に設けられた傾斜面３０ａとの協働により、離型軸線Ｌに対して所定角度（例えば９０度）の方向、すなわち水平方向にスライドする。

スライドホルダ１２のスライドを行わせるための傾斜面３０ａは、固定金型部１０の端面１０ａに形成され、このような固定金型部１０の端面１０ａの外側に離型用カム４０を配置させている。このような構成を採用することで、固定金型部１０の端面１０ａの有効活用を図り、固定金型部１０やスライドホルダ１２の内部に存在する冷媒通路２０，２２や入子１３，１５の設計に影響を与えることが少なく、しかも、離型力を大きくする場合でも、固定金型部１０やスライドホルダ１２の内部構造に影響を与え難い。よって、金型設計の自由度を高めることができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、下記のような種々の変形が可能である。

隙間Ｆを作り出すための突起部と凹部との関係にあっては、図４（ａ）に示されるように、突起部３０Ａの径よりも凹部Ｒ１の径を大きくする場合と、図４（ｂ）に示されるように、突起部３０Ｂを断面円形とし、凹部Ｒ２の断面を楕円又は長円状にする場合と、図４（ｃ）に示されるように、凹部Ｒ３の断面を円形にし、突起部３０Ｃの円形断面をスライド方向に扁平にする場合と、がある。

なお、図４に示された符合４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは離型用カムであり、符合１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、スライドホルダの一部を示している。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、他の例に係るダイカスト鋳造装置１Ａにおいて、隙間Ｆを採用しない場合、カム面４０ａ及び傾斜面３０ａの水平を基準としたそれぞれの傾斜角度をαとした場合には、カム面４０ａに対向するカム側ストッパ面４０ｄ及び傾斜面３０ａに対向する金型側ストッパ面３０ｄの水平を基準としたそれぞれの傾斜角度βは、傾斜角度αより小さくする必要がある。

また、他の例として、カム面４０ａは、スライドホルダ１２から遠ざかる方向において湾曲していてもよい。これは、可動金型部１１の降下速度に対してスライドホルダ１２のスライド速度を正比例関係しない場合に有効である。

第１の金型部１０と第２の金型部１１とは、どちらが可動してもよく、両方が可動してもよい。

１，１Ａ…ダイカスト鋳造装置１０…固定金型部（第１の金型部）１０…端面１１…可動金型部（第２の金型部）１２…スライドホルダ（スライド部）１３…第１の入子１５…第２の入子３０ａ…傾斜面４０…離型用カム４０ａ…カム面Ｌ…離型軸線Ｇ…カム機構

Claims

互いに対向して配置された第１及び第２の金型部と、前記第１の金型部と前記第２の金型部との間に配置されると共に、前記第２の金型部の離型方向に延在する離型軸線に対して所定の角度をもってスライドするスライド部と、を備えたダイカスト鋳造装置であって、
前記第１の金型部は、第１の入子を有すると共に、前記離型軸線に対して直交する方向の端面において、前記スライド部から遠ざかる方向で外側から内側に向かって傾斜するような傾斜面を有し、
前記スライド部は、第２の入子を有し、前記第１の金型部の前記端面より外側に位置して、前記傾斜面に当接する離型用カムを有する、
ダイカスト鋳造装置。