JP2017087240A - Molding device, plunger tip and molding method - Google Patents

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高吉 赤松
Takayoshi Akamatsu
高吉 赤松
善彦 西山
Yoshihiko Nishiyama
善彦 西山
敏彦 佐々木
Toshihiko Sasaki
敏彦 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molding device, a plunger tip and a molding method capable of providing a molding product of an extremely high quality, by reducing gas in a metal mold space to the minimum, by discharging even gas of existing a little in front of the plunger tip.SOLUTION: A vent part 24 is constituted for discharging gas in a clearance between a cylindrical sleeve 7 for communicating with a molding metal mold 2 and a plunger tip 9 of a plunger 8 reciprocatably slidably provided in the axial direction in this sleeve 7. The vent part 24 is constituted of an outer peripheral surface 26a of a tip vent part 26 of the plunger tip 9 and an inner peripheral surface 7a of the sleeve 7, and is constituted of an annular ring-shaped first vent part 25 for setting a diameter difference (r) between the outer peripheral surface 26a and the inner peripheral surface 7a to 0.02-0.50 mm and a second vent 27 constituted wider than the first vent 25 so that ventilation resistance of the gas becomes small toward the rear in the axial direction from this first vent 25.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明はアルミニウムなどの軽金属の鋳造や樹脂の成形に用いる成形装置と、この成形装置に用いるプランジャーチップ、及び成形方法に関し、特にプランジャーチップの前方に存在するガスを速やかに排出することで高品質の成形品を得ることができる成形装置、プランジャーチップ及び成形方法に関する。   The present invention relates to a molding apparatus used for casting of light metals such as aluminum and molding of resin, a plunger tip used in the molding apparatus, and a molding method, and in particular, by quickly discharging a gas present in front of the plunger chip. The present invention relates to a molding apparatus, a plunger tip, and a molding method capable of obtaining a high-quality molded product.

例えばダイカストによる鋳造では、成形用金型内に存在する空気、水蒸気などのガスは、プランジャーで加圧される溶融金属によってキャビティへ入り込む。キャビティのガスを可能な限り外部へ排出した状態で成形することで、ダイカスト成形品の巣などの欠陥を低減できることが知られている。ダイカスト成形品の欠陥を低減する技術として、キャビティを減圧した状態でダイカストを行う真空ダイカスト法が広く用いられている。   For example, in casting by die casting, gas such as air and water vapor existing in a molding die enters the cavity by molten metal pressurized by a plunger. It is known that defects such as a nest of a die-cast molded product can be reduced by forming the cavity gas as much as possible to the outside. As a technique for reducing defects in a die cast product, a vacuum die casting method in which die casting is performed in a state where a cavity is decompressed is widely used.

真空ダイカスト法では、キャビティの真空度を高めるための設備やメンテナンスを要し、コストが嵩むという問題がある。真空ダイカスト法を用いない方法として、成形用金型にガスを排出するためのベント部を設けることが行われている。一般に、キャビティには溶融金属を溜めるためのオーバーフロー部が設けられており、このオーバーフロー部に連通するようにガスを排出するベント部が形成されている。ベント部は通常、オーバーフロー部におけるキャビティと反対側に所定の隙間が設けられ、キャビティから離れるに従って、この隙間が徐々に狭められる形状となっている。このようなベント部の構造とすることでガスが排出され、溶融金属が鋳造圧によって吹き出さないものとされている。   In the vacuum die casting method, there is a problem that equipment and maintenance for increasing the degree of vacuum of the cavity are required and the cost increases. As a method not using the vacuum die casting method, providing a vent portion for discharging gas to a molding die is performed. Generally, the cavity is provided with an overflow portion for accumulating molten metal, and a vent portion for discharging gas is formed so as to communicate with the overflow portion. The vent portion is usually provided with a predetermined gap on the opposite side of the overflow portion from the cavity, and the gap is gradually narrowed away from the cavity. By adopting such a vent structure, gas is discharged and molten metal is not blown out by casting pressure.

しかしこのようなベント部は、キャビティから離れるに従って狭くなっているため、ガスの排気抵抗が大きい。さらに溶融金属がベント部に入り込み、凝固することで、ガスの排出を阻害することにもなる。このようなことから、従来のベント部によるガスの排出は十分とはいえず、それに伴いダイカスト成形品の品質を向上させることは困難であった。   However, since such a vent portion becomes narrower as it goes away from the cavity, the exhaust resistance of gas is large. Further, the molten metal enters the vent portion and solidifies, thereby inhibiting gas discharge. For this reason, it cannot be said that gas is exhausted sufficiently by the conventional vent part, and accordingly, it is difficult to improve the quality of the die cast product.

特許文献1には、キャビティで成形された成形品を押し出すための押出ピンの先端に、後方へ向かって狭まるくさび状の切り欠きを設け、この切り欠きの後方に溝を設けることでガスを排出する押出ピンが記載されている。特許文献2には、キャビティに繋がるランナーを押し出す押出ピンの先端に同様の切り欠きを設けて、ガスを排出する方法が記載されている。特許文献3のように、キャビティに設けたチルベントによってガスを排出する方法も知られている。   In Patent Document 1, a wedge-shaped notch that narrows toward the rear is provided at the tip of an extrusion pin for extruding a molded product formed in a cavity, and gas is discharged by providing a groove behind the notch. An extrusion pin is described. Patent Document 2 describes a method of discharging gas by providing a similar notch at the tip of an extrusion pin that pushes out a runner connected to a cavity. As disclosed in Patent Document 3, a method of discharging gas by a chill vent provided in a cavity is also known.

特許第4085182号公報Japanese Patent No. 4085182 特許第5413780号公報Japanese Patent No. 5431780 特開2003−132656号公報JP 2003-132656 A

成形時、溶融材料を装填する加圧機構のスリーブに溶湯を供給した後、スリーブ内でプランジャーが前進し、金型空間がプランジャーチップによって閉塞される。ランナーのガスや、キャビティのガスは、ランナーやキャビティに設けられたベント部で排出される。   At the time of molding, after the molten metal is supplied to the sleeve of the pressurizing mechanism that loads the molten material, the plunger moves forward in the sleeve, and the mold space is closed by the plunger tip. The gas of the runner and the gas of the cavity are exhausted at a vent portion provided in the runner and the cavity.

一方、閉塞された金型空間においてプランジャーチップの前方付近にもガスは存在する。このプランジャーチップの前方に存在するガスは、特許文献1〜3のような、ランナーやキャビティに設けたベント部で排出するのは困難である。図10に示すように、スリーブ100の上側の一部にガス排出溝101を設け、このガス排出溝101からプランジャーチップ102の前方に存在するガスを金型空間外へ排出する方法が知られている。   On the other hand, gas is also present near the front of the plunger tip in the closed mold space. It is difficult to exhaust the gas existing in front of the plunger tip at a vent portion provided in the runner or the cavity as in Patent Documents 1 to 3. As shown in FIG. 10, a method is known in which a gas discharge groove 101 is provided in a part of the upper side of the sleeve 100 and the gas existing in front of the plunger tip 102 is discharged from the gas discharge groove 101 to the outside of the mold space. ing.

具体的には、供給口103から供給した溶湯はスリーブ100の下側へ溜まり、その状態で図10の左側から右側へ向けてプランジャーチップ102が前進する。プランジャーチップ102がガス排出溝101に対応する位置を進んでいるとき、プランジャーチップ102の前方に存在するガスはガス排出溝101を通って排出される。プランジャーチップ102がさらに前進し、ガス排出溝101の前方まで進んだ時点でガス排出溝101は閉められて、金型空間が閉塞される。   Specifically, the molten metal supplied from the supply port 103 accumulates below the sleeve 100, and in this state, the plunger tip 102 advances from the left side to the right side in FIG. When the plunger tip 102 advances in a position corresponding to the gas discharge groove 101, the gas existing in front of the plunger tip 102 is discharged through the gas discharge groove 101. When the plunger tip 102 further advances and advances to the front of the gas discharge groove 101, the gas discharge groove 101 is closed and the mold space is closed.

この時点で、プランジャーチップ102の前方に存在するガスの多くは排出されているものの、僅かにガスは存在する。つまりガス排出溝101が閉められると、プランジャーチップ102の前方に僅かに存在するガスの抜け道はない。この僅かなガスが阻害要因となり、より高い品質のダイカスト成形品を得るには至っていない。   At this point, much of the gas present in front of the plunger tip 102 has been exhausted, but there is a slight amount of gas. That is, when the gas discharge groove 101 is closed, there is no gas escape route that exists slightly in front of the plunger tip 102. This slight amount of gas has become a hindrance factor and has not led to a higher quality die-cast product.

そこで本発明は従来技術の問題点に鑑み、プランジャーチップの前方に僅かに存在するガスをも排出し、金型空間のガスを最小限まで減らすことで、極めて高い品質の成形品を得ることができる成形装置、プランジャーチップ及び成形方法を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the problems of the prior art, the present invention obtains an extremely high-quality molded product by discharging even a slight amount of gas in front of the plunger tip and reducing the gas in the mold space to a minimum. It is an object of the present invention to provide a molding apparatus, a plunger tip, and a molding method that can perform the above-described process.

本発明の成形装置は、溶融材料が充填されるキャビティを構成する成形用金型と、当該キャビティに溶融材料を装填する材料供給機構とを備え、前記材料供給機構は、前記成形用金型に連通する円筒状のスリーブと、このスリーブ内で軸方向に往復摺動可能に設けられると共に当該スリーブ内に供給された溶融材料を前記キャビティに向けて加圧するプランジャーとを備え、このプランジャーの先端にプランジャーチップが設けられた成形装置において、前記プランジャーチップとこのプランジャーチップが嵌挿された前記スリーブとの隙間に、軸方向に沿ってガスを排出するベント部が構成されており、前記ベント部は、前記プランジャーチップの先端外周面と前記スリーブの内周面で構成され、かつ当該先端外周面と当該内周面の直径差を0.02〜0.50mmとした円環状の第1ベントと、この第1ベントから軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなるように当該第1ベントよりも広く構成された第2ベントと、を有していることを特徴とするものである。   The molding apparatus of the present invention includes a molding die that constitutes a cavity filled with a molten material, and a material supply mechanism that loads the molten material into the cavity, and the material supply mechanism is attached to the molding die. A cylindrical sleeve that communicates with the plunger and a plunger that is slidable in the axial direction in the sleeve and pressurizes the molten material supplied into the sleeve toward the cavity. In the molding apparatus provided with a plunger tip at the tip, a vent portion for discharging gas along the axial direction is configured in a gap between the plunger tip and the sleeve into which the plunger tip is inserted. The vent portion is composed of the outer peripheral surface of the tip of the plunger tip and the inner peripheral surface of the sleeve, and the diameter difference between the outer peripheral surface of the tip and the inner peripheral surface. An annular first vent having a diameter of 0.02 to 0.50 mm, and a second vent that is wider than the first vent so that the gas ventilation resistance decreases from the first vent toward the rear in the axial direction. It is characterized by having.

本発明によれば、プランジャーチップとスリーブ間の隙間で構成されたベント部が、プランジャーチップの先端外周面とスリーブの内周面で構成され、かつ当該先端外周面と当該内周面の直径差を0.02〜0.50mmとした円環状の第1ベントと、この第1ベントから軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなるように当該第1ベントよりも広く構成された第2ベントとを有している。第1ベント及び第2ベントを有するこのベント部は、プランジャーチップの前方の金型空間に直接的に連通している。ベント部は、当該金型空間に近い第1ベントが薄く、この第1ベントに連通し当該金型空間から遠い第2ベントがガスの通気抵抗を小さくするように広くなっている。ベント部では、ガスの排出路を一旦絞っている第1ベントで、ガスの排出速度を増大させ、その先の、第1ベントよりも広くなっている第2ベントで、第1ベントを通過した後のガスの通気抵抗を小さくしている。これにより、溶融材料を押圧するプランジャーチップの前方の金型空間が閉塞された後も、当該プランジャーチップの前方に僅かに存在するガスを排出でき、金型空間のガスを最小限まで減らすことができる。   According to the present invention, the vent portion constituted by the gap between the plunger tip and the sleeve is constituted by the tip outer peripheral surface of the plunger tip and the inner peripheral surface of the sleeve, and the tip outer peripheral surface and the inner peripheral surface An annular first vent having a diameter difference of 0.02 to 0.50 mm, and a larger vent than the first vent so that the gas ventilation resistance decreases from the first vent toward the rear in the axial direction. A second vent. The vent portion having the first vent and the second vent communicates directly with the mold space in front of the plunger tip. The vent portion is thin so that the first vent close to the mold space is thin, and the second vent that communicates with the first vent and is far from the mold space reduces the gas ventilation resistance. In the vent section, the first vent that once narrows the gas discharge passage increases the gas discharge speed, and the second vent that is wider than the first vent passes through the first vent. The gas flow resistance after the gas is reduced. Thereby, even after the mold space in front of the plunger tip that presses the molten material is closed, the gas existing slightly in front of the plunger tip can be discharged, and the gas in the mold space is reduced to the minimum. be able to.

前記第1ベントの軸方向長さが5〜30mmであることが好ましい。第1ベントの長さを5〜30mmとすれば、適切な通気抵抗が得られ、溶融材料の吹き出しを防止することができる。   It is preferable that the axial length of the first vent is 5 to 30 mm. If the length of the first vent is 5 to 30 mm, an appropriate ventilation resistance can be obtained, and blowing of the molten material can be prevented.

前記第2ベントの径方向における最大深さhは、下記式1を満たし且つ5.00mm以下であることが好ましい。
((r/2)×2)<h<((r/2)×10) (式1)
但し、rはプランジャーチップの先端外周面とスリーブの内周面との直径差。
この場合、第1ベントを通過した後のガスの通気抵抗を効果的に低減し、それと共に溶融材料の吹き出しを防止することができる。
The maximum depth h in the radial direction of the second vent preferably satisfies the following formula 1 and is 5.00 mm or less.
((R / 2) × 2) <h <((r / 2) × 10) (Formula 1)
Where r is the difference in diameter between the outer peripheral surface of the tip of the plunger tip and the inner peripheral surface of the sleeve.
In this case, it is possible to effectively reduce the gas ventilation resistance after passing through the first vent, and to prevent the molten material from blowing out.

前記第2ベントは、例えば前記プランジャーチップの周面に周方向に所定間隔をおいて形成された軸方向に伸びる複数の面取部と、前記スリーブの内周面と、で構成された複数の排気通路からなるものとすればよい。この場合、第1ベントを通過した後のガスの適切な通気抵抗を得ることができる。   The second vent includes, for example, a plurality of chamfered portions extending in the axial direction formed at a predetermined interval in the circumferential direction on the peripheral surface of the plunger tip, and a plurality of inner peripheral surfaces of the sleeve. What is necessary is just to consist of this exhaust passage. In this case, it is possible to obtain an appropriate ventilation resistance of the gas after passing through the first vent.

前記各排気通路の幅Mは下記式2を満たすことが好ましい。この場合、第1ベントを通過した後のガスを速やかに排出することができる。
1mm≦M<(SQRT(t−D×t)×2)mm (式2)
但し、Dはプランジャーチップの直径、tはプランジャーチップにおける面取部の最大深さ。
The width M of each exhaust passage preferably satisfies the following formula 2. In this case, the gas after passing through the first vent can be quickly discharged.
1 mm ≦ M <(SQRT (t 2 −D × t) × 2) mm (Formula 2)
Where D is the diameter of the plunger tip and t is the maximum depth of the chamfered portion of the plunger tip.

前記複数の排気通路は、前記プランジャーチップの周方向に等間隔をおいて構成すればよい。この場合、第1ベントを通過した後のガスの排出状態の偏りが無くなり、第1ベントの周囲に沿って均等にガスを導入することができる。   The plurality of exhaust passages may be configured at equal intervals in the circumferential direction of the plunger tip. In this case, there is no bias in the discharge state of the gas after passing through the first vent, and the gas can be introduced uniformly along the periphery of the first vent.

前記プランジャーチップの先端外周面に、前記第1ベントの軸方向全長に渡る溝を形成してもよい。この場合、第1ベントにおけるガスの適切な通気抵抗を維持しつつ、ガスの通気量を増やすことができる。   You may form the groove | channel over the axial direction full length of a said 1st vent in the front-end | tip outer peripheral surface of the said plunger tip. In this case, it is possible to increase the gas flow rate while maintaining appropriate gas flow resistance in the first vent.

本発明のプランジャーチップは、上記本発明の成形装置に使用するプランジャーチップであって、前記スリーブの内周面との間で前記第1ベントを構成する先端ベント部分と、この先端ベント部分に軸方向後方に向かって連続形成され、前記スリーブの内周面との間で前記第2ベントを構成する後方ベント部分とを有していることを特徴とするものである。   The plunger tip of the present invention is a plunger tip used in the molding apparatus of the present invention, and a tip vent portion constituting the first vent with the inner peripheral surface of the sleeve, and the tip vent portion. And a rear vent portion that constitutes the second vent between the sleeve and the inner peripheral surface of the sleeve.

本発明のプランジャーチップは、スリーブの内周面との間で第1ベントを構成する先端ベント部分、及び、この先端ベント部分に軸方向後方に向かって連続形成され、スリーブの内周面との間で第2ベントを構成する後方ベント部分、を有し、スリーブとの間でベント部を構成することができる。第1ベント及び第2ベントを有するベント部は、プランジャーチップの前方の金型空間に直接的に連通している。ベント部は、当該金型空間に近い第1ベントが薄く、この第1ベントに連通し当該金型空間から遠い第2ベントがガスの通気抵抗を小さくするように広くなっている。ベント部では、ガスの排出路を一旦絞っている第1ベントで、ガスの排出速度を増大させ、その先の、第1ベントよりも広くなっている第2ベントで、第1ベントを通過した後のガスの通気抵抗を小さくしている。これにより、溶融材料を押圧するプランジャーチップの前方の金型空間が閉塞された後も、当該プランジャーチップの前方に僅かに存在するガスを排出でき、金型空間のガスを最小限まで減らすことができる。   The plunger tip of the present invention includes a tip vent portion that constitutes a first vent with the inner peripheral surface of the sleeve, and an axially rearward portion of the tip vent portion that is formed continuously with the inner peripheral surface of the sleeve. And a rear vent portion constituting the second vent, and the vent portion can be constituted between the sleeve and the sleeve. The vent portion having the first vent and the second vent communicates directly with the mold space in front of the plunger tip. The vent portion is thin so that the first vent close to the mold space is thin, and the second vent that communicates with the first vent and is far from the mold space reduces the gas ventilation resistance. In the vent section, the first vent that once narrows the gas discharge passage increases the gas discharge speed, and the second vent that is wider than the first vent passes through the first vent. The gas flow resistance after the gas is reduced. Thereby, even after the mold space in front of the plunger tip that presses the molten material is closed, the gas existing slightly in front of the plunger tip can be discharged, and the gas in the mold space is reduced to the minimum. be able to.

本発明の成形方法は、上記本発明の成形装置を用いて成形を行う成形方法であって、前記第1ベントでガスの排出速度を増大させ、前記第2ベントで当該第1ベントを通過した後のガスの通気抵抗を低減することを特徴とするものである。   The molding method according to the present invention is a molding method in which molding is performed using the molding apparatus according to the present invention, wherein the gas discharge rate is increased by the first vent and the first vent is passed through the first vent. It is characterized by reducing the gas flow resistance afterwards.

本発明の成形方法で用いられる成形装置では、プランジャーチップとスリーブ間の隙間で構成されたベント部が、プランジャーチップの先端外周面とスリーブの内周面で構成され、かつ当該先端外周面と当該内周面の直径差を0.02〜0.50mmとした円環状の第1ベントと、この第1ベントから軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなるように当該第1ベントよりも広く構成された第2ベントとを有している。第1ベント及び第2ベントを有するこのベント部は、プランジャーチップの前方の金型空間に直接的に連通している。ベント部は、当該金型空間に近い第1ベントが薄く、この第1ベントに連通し当該金型空間から遠い第2ベントがガスの通気抵抗を小さくするように広くなっている。ベント部では、ガスの排出路を一旦絞っている第1ベントで、ガスの排出速度を増大させ、その先の、第1ベントよりも広くなっている第2ベントで、第1ベントを通過した後のガスの通気抵抗を小さくしている。これにより、溶融材料を押圧するプランジャーチップの前方の金型空間が閉塞された後も、当該プランジャーチップの前方に僅かに存在するガスを排出でき、金型空間のガスを最小限まで減らすことができる。   In the molding apparatus used in the molding method of the present invention, the vent portion constituted by the gap between the plunger tip and the sleeve is constituted by the tip outer peripheral surface of the plunger tip and the inner peripheral surface of the sleeve, and the tip outer peripheral surface. And an annular first vent having a diameter difference between 0.02 and 0.50 mm, and the first vent so that the gas ventilation resistance decreases from the first vent toward the rear in the axial direction. And a second vent configured to be wider. The vent portion having the first vent and the second vent communicates directly with the mold space in front of the plunger tip. The vent portion is thin so that the first vent close to the mold space is thin, and the second vent that communicates with the first vent and is far from the mold space reduces the gas ventilation resistance. In the vent section, the first vent that once narrows the gas discharge passage increases the gas discharge speed, and the second vent that is wider than the first vent passes through the first vent. The gas flow resistance after the gas is reduced. Thereby, even after the mold space in front of the plunger tip that presses the molten material is closed, the gas existing slightly in front of the plunger tip can be discharged, and the gas in the mold space is reduced to the minimum. be able to.

本発明によれば、溶融材料を押圧するプランジャーチップの前方の金型空間が閉塞された後も、当該プランジャーチップの前方に僅かに存在するガスを排出でき、金型空間のガスを最小限まで減らすことができるため、極めて高い品質の成形品を得ることができる。   According to the present invention, even after the mold space in front of the plunger tip that presses the molten material is closed, the gas existing slightly in front of the plunger tip can be discharged, and the gas in the mold space is minimized. Since it can be reduced to the limit, an extremely high quality molded product can be obtained.

本発明の一実施形態に係る成形装置の模式断面図である。It is a schematic cross section of the shaping | molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 成形用金型の断面図である。It is sectional drawing of the metal mold | die for shaping | molding. プランジャーがスリーブに挿入されている状態の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the state in which the plunger is inserted in the sleeve. プランジャーチップの正面図である。It is a front view of a plunger tip. プランジャーチップの斜視図である。It is a perspective view of a plunger tip. プランジャーチップがスリーブに挿嵌されている状態の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the state by which the plunger tip is inserted by the sleeve. (a)は本実施形態のプランジャーチップを用いて成形したダイカスト成形品の写真であり、(b)は従来のプランジャーチップを用いて成形したダイカスト成形品の写真である。(A) is the photograph of the die-cast molded product shape | molded using the plunger chip | tip of this embodiment, (b) is the photograph of the die-cast molded product shape | molded using the conventional plunger chip | tip. プランジャーチップの先端外周面に溝を設けた例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example which provided the groove | channel in the front-end | tip outer peripheral surface of a plunger chip | tip. (a)〜(b)はプランジャーチップの変形例を示す側面図である。(A)-(b) is a side view which shows the modification of a plunger tip. スリーブにガス排出溝を設け、ガスを金型空間外へ排出する方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the method which provides a gas discharge groove in a sleeve and discharges gas out of a mold space.

本発明の実施形態について、ダイカスト成形を例に挙げて説明する。図1は本発明の一実施形態に係るダイカスト装置(成形装置)1の模式断面図であり、図2は成形用金型2の断面図である。このダイカスト装置1は、ダイカスト成形品を得るための鋳造装置であり、溶融材料であるアルミニウム(以下溶湯)が充填されるキャビティ3を構成する成形用金型2と、キャビティ3へ溶湯を加圧状態で充填する加圧機構4とを備えている。   An embodiment of the present invention will be described by taking die casting as an example. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a die casting apparatus (molding apparatus) 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a molding die 2. This die casting apparatus 1 is a casting apparatus for obtaining a die-cast molded product, and pressurizes the molten metal to the mold 3 for forming the cavity 3 filled with aluminum (hereinafter referred to as molten metal) which is a molten material. And a pressurizing mechanism 4 for filling in a state.

成形用金型2には複数のピン孔5が設けられ、このピン孔5に円柱状の押出ピン6が嵌挿されている。加圧機構4は、成形用金型2に連通する円筒状のスリーブ7と、このスリーブ7内で軸方向に往復摺動可能に設けられ、スリーブ7内に供給された溶湯をキャビティ3に向けて加圧するプランジャー8とを備えている。スリーブ7に形成された溶湯の供給口10の近傍には、従来のガス排出溝31が形成されている。プランジャー8の先端には、溶湯に接触する略円柱状のプランジャーチップ9が設けられている。本実施形態のプランジャーチップ9の直径は50〜80mm程度であるが、当該直径は限定されない。成形用金型2と加圧機構4間の供給路12へ導入された溶湯はプランジャー8の圧力でキャビティ3へ充填される。   A plurality of pin holes 5 are provided in the molding die 2, and cylindrical extrusion pins 6 are fitted into the pin holes 5. The pressurizing mechanism 4 is provided with a cylindrical sleeve 7 communicating with the molding die 2, and is capable of reciprocating in the axial direction within the sleeve 7. And a plunger 8 for pressurization. A conventional gas discharge groove 31 is formed in the vicinity of the molten metal supply port 10 formed in the sleeve 7. A substantially cylindrical plunger tip 9 that contacts the molten metal is provided at the tip of the plunger 8. Although the diameter of the plunger tip 9 of this embodiment is about 50 to 80 mm, the diameter is not limited. The molten metal introduced into the supply path 12 between the molding die 2 and the pressurizing mechanism 4 is filled into the cavity 3 by the pressure of the plunger 8.

成形用金型2は、主型13と、この主型13に嵌め込まれた入れ子14で構成されている。主型13は、固定主型15と可動主型16とからなり、固定主型15には、固定側入れ子17が嵌め込まれ、可動主型16には、可動側入れ子18が嵌め込まれている。入れ子14は、固定側入れ子17と、この固定側入れ子17に対して進退自在とされて型閉状態と型開状態に変更可能に設けられた可動側入れ子18とで構成されている。これら固定側入れ子17と可動側入れ子18でキャビティ3が構成されると共に、成形用金型2内には、湯道となるゲートやランナーなどが構成されている。   The molding die 2 is composed of a main mold 13 and a nest 14 fitted into the main mold 13. The main mold 13 includes a fixed main mold 15 and a movable main mold 16. A fixed side insert 17 is fitted into the fixed main mold 15, and a movable side insert 18 is fitted into the movable main mold 16. The nesting 14 includes a fixed nesting 17 and a movable nesting 18 that can be moved back and forth with respect to the fixed nesting 17 and can be changed between a mold closed state and a mold open state. The fixed side insert 17 and the movable side insert 18 constitute a cavity 3, and a gate, a runner, and the like serving as a runner are formed in the molding die 2.

成形用金型2の型閉後、溶湯が供給口10から供給路12へ流し込まれ、加圧機構4のプランジャー8が前方へ動き、供給路12へ供給された溶湯が加圧されて成形用金型2へ移送される。溶湯はランナー、ゲートなどを通ってキャビティ3へ流入し、充填される。その後、溶湯がキャビティ3で固化し成形品となる。成形用金型2を型開状態とした後、固化した成形品が押出ピン6に押し出されて成形用金型2から離型される。   After the molding die 2 is closed, the molten metal is poured into the supply path 12 from the supply port 10, the plunger 8 of the pressurizing mechanism 4 moves forward, and the molten metal supplied to the supply path 12 is pressurized and molded. It is transferred to the metal mold 2. The molten metal flows into the cavity 3 through a runner, a gate, etc. and is filled. Thereafter, the molten metal is solidified in the cavity 3 to form a molded product. After the molding die 2 is opened, the solidified molded product is pushed out by the extrusion pin 6 and released from the molding die 2.

図3はプランジャー8がスリーブ7に挿入されている状態の要部断面図である。図4はプランジャーチップ9の正面図であり、図5はプランジャーチップ9の斜視図である。図6はプランジャーチップ9がスリーブ7に挿嵌されている状態の要部拡大断面図である。プランジャー8は、溶湯に接触する略円筒状のプランジャーチップ9と、このプランジャーチップ9に固定された軸方向に伸びるロッド11を有している。プランジャーチップ9は、溶湯に接触する接触面を有するチップ部20と、このチップ部20の軸方向後側の固定部21とで構成されている。チップ部20の接触面には隆起部22が形成されている。固定部21はチップ部20よりも小さい直径を有しており、その周面の一部に掴み平面部23が形成されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part in a state where the plunger 8 is inserted into the sleeve 7. FIG. 4 is a front view of the plunger tip 9, and FIG. 5 is a perspective view of the plunger tip 9. FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part in a state where the plunger tip 9 is inserted into the sleeve 7. The plunger 8 has a substantially cylindrical plunger tip 9 that contacts the molten metal and an axially extending rod 11 fixed to the plunger tip 9. The plunger tip 9 is composed of a tip portion 20 having a contact surface that comes into contact with the molten metal, and a fixing portion 21 on the rear side in the axial direction of the tip portion 20. A raised portion 22 is formed on the contact surface of the tip portion 20. The fixing portion 21 has a smaller diameter than the tip portion 20, and a grip plane portion 23 is formed on a part of the peripheral surface thereof.

プランジャーチップ9とスリーブ7との隙間に、軸方向に沿ってガスを排出するベント部24が構成されている。プランジャーチップ9のチップ部20は、スリーブ7の内周面7aとの間で第1ベント25を構成する先端ベント部分26と、この先端ベント部分26に軸方向後方に向かって連続形成され、スリーブ7の内周面7aとの間で第2ベント27を構成する後方ベント部分28とを有している。   In the gap between the plunger tip 9 and the sleeve 7, a vent portion 24 that discharges gas along the axial direction is configured. The tip portion 20 of the plunger tip 9 is formed continuously with the tip vent portion 26 constituting the first vent 25 between the inner peripheral surface 7a of the sleeve 7 and the tip vent portion 26 toward the rear in the axial direction. A rear vent portion 28 constituting a second vent 27 is provided between the inner peripheral surface 7 a of the sleeve 7.

ベント部24は、先端ベント部分26の外周面26a(プランジャーチップ9の先端外周面)とスリーブ7の内周面7aで構成された、円環状の第1ベント25と、この第1ベント25から軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなるように当該第1ベント25よりも広く構成された第2ベント27とを有している。これら第1ベント25と第2ベント27は、いずれもプランジャーチップ9のチップ部20とスリーブ7との隙間に構成されている。第1ベント25の内周側となる先端ベント部分26は円柱状である。   The vent portion 24 includes an annular first vent 25 including an outer peripheral surface 26 a of the tip vent portion 26 (tip outer peripheral surface of the plunger tip 9) and an inner peripheral surface 7 a of the sleeve 7, and the first vent 25. And a second vent 27 that is wider than the first vent 25 so that the gas ventilation resistance decreases in the axially rearward direction. Both the first vent 25 and the second vent 27 are formed in the gap between the tip portion 20 of the plunger tip 9 and the sleeve 7. The tip vent portion 26 on the inner peripheral side of the first vent 25 has a cylindrical shape.

先端ベント部分26の外周面26aとスリーブ7の内周面7aの直径差rは0.02〜0.50mmが好ましく、0.05〜0.35mmがより好ましい。従って第1ベント25の隙間間隔r/2は0.01〜0.25mmが好ましく、0.025〜0.175mmがより好ましい。   The diameter difference r between the outer peripheral surface 26a of the tip vent portion 26 and the inner peripheral surface 7a of the sleeve 7 is preferably 0.02 to 0.50 mm, and more preferably 0.05 to 0.35 mm. Accordingly, the gap interval r / 2 of the first vent 25 is preferably 0.01 to 0.25 mm, and more preferably 0.025 to 0.175 mm.

チップ部20における、第1ベント25を構成する先端ベント部分26の軸方向長さnは5〜30mmが好ましく、より好ましくは10〜20mmである。従って第1ベント25は内径と外径の直径差r:0.02〜0.50mm、長さn:5〜30mmの円筒状空間である。   The axial length n of the tip vent portion 26 constituting the first vent 25 in the tip portion 20 is preferably 5 to 30 mm, more preferably 10 to 20 mm. Accordingly, the first vent 25 is a cylindrical space having a diameter difference between the inner diameter and the outer diameter r: 0.02 to 0.50 mm and a length n: 5 to 30 mm.

第1ベント25よりも広く構成された第2ベント27は、プランジャーチップ9の後方ベント部分28の外周面28aに周方向に所定間隔をおいて形成された軸方向に伸びる複数の面取部33と、スリーブ7の内周面7aとで構成された複数の排気通路34からなる。各面取部33の最大深さhは、第1ベント25の隙間間隔((先端ベント部分26の外周面26aとスリーブ7の内周面7aの直径差r)/2)よりも大きい。   The second vent 27, which is configured wider than the first vent 25, has a plurality of chamfered portions extending in the axial direction formed at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface 28a of the rear vent portion 28 of the plunger tip 9. 33 and a plurality of exhaust passages 34 constituted by the inner peripheral surface 7 a of the sleeve 7. The maximum depth h of each chamfered portion 33 is larger than the gap distance of the first vent 25 ((diameter difference r between the outer peripheral surface 26a of the tip vent portion 26 and the inner peripheral surface 7a of the sleeve 7) / 2).

複数の排気通路34は、プランジャーチップ9の周方向に等間隔をおいて構成されている。本実施形態の第2ベント27は互いに周方向に90°の角度をおいて等間隔に設けられた4つの排気通路34で構成されている。各排気通路34は、プランジャーチップ9の後方ベント部分28の周面の一部が面取りされることで、平面視縦長に形成されている。本実施形態の各排気通路34の軸方向先端部分はプランジャーチップ9の前方に向かって湾曲している。第2ベント27を構成する排気通路の数は限定されず、2或いは3つ、又は5つ以上であってもよい。   The plurality of exhaust passages 34 are configured at equal intervals in the circumferential direction of the plunger tip 9. The second vent 27 of the present embodiment is composed of four exhaust passages 34 provided at equal intervals with an angle of 90 ° in the circumferential direction. Each exhaust passage 34 is formed in a vertically long shape in plan view by chamfering a part of the peripheral surface of the rear vent portion 28 of the plunger tip 9. The axial front end portion of each exhaust passage 34 of the present embodiment is curved toward the front of the plunger tip 9. The number of exhaust passages constituting the second vent 27 is not limited, and may be two, three, or five or more.

第2ベント27を構成する各排気通路34の径方向における最大深さhは、下記式1を満たし且つ5.00mm以下であることが好ましい。
((r/2)×2)<h<((r/2)×10) (式1)
但し、rは先端ベント部分26の外周面26a(プランジャーチップ9の先端外周面)とスリーブ7の内周面7aとの直径差。
The maximum depth h in the radial direction of each exhaust passage 34 constituting the second vent 27 preferably satisfies the following formula 1 and is 5.00 mm or less.
((R / 2) × 2) <h <((r / 2) × 10) (Formula 1)
However, r is the difference in diameter between the outer peripheral surface 26a of the tip vent portion 26 (the outer peripheral surface of the tip of the plunger tip 9) and the inner peripheral surface 7a of the sleeve 7.

各排気通路34の幅Mは下記式2を満たすことが好ましい。
1mm≦M<(SQRT(t−D×t)×2)mm (式2)
但し、Dはプランジャーチップ9の直径、tはプランジャーチップ9における面取部33の最大深さ。式2中、SQRT(t−D×t)は、(t−D×t)の平方根を表す。また、各排気通路34の軸方向長さは限定されず、当該各排気通路34はチップ部20の後方空間まで延びていればよい。
The width M of each exhaust passage 34 preferably satisfies the following formula 2.
1 mm ≦ M <(SQRT (t 2 −D × t) × 2) mm (Formula 2)
However, D is the diameter of the plunger tip 9, and t is the maximum depth of the chamfered portion 33 in the plunger tip 9. In Equation 2, SQRT (t 2 −D × t) represents the square root of (t 2 −D × t). The length of each exhaust passage 34 in the axial direction is not limited, and each exhaust passage 34 only needs to extend to the rear space of the tip portion 20.

ここで、第1ベント25よりも広く構成された第2ベント27とは、第2ベント27の径方向断面積が第1ベント25の径方向断面積よりも大きく、かつ第2ベント27の構成空間が第1ベント25の構成空間よりも大きいことをいう。従って本実施形態の第2ベント27を構成する複数の排気通路34の径方向断面積の合計は、円環状の第1ベント25の径方向断面積よりも大きい。これにより第1ベント25の出口部分から軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなっている。このようにベント部24は、薄い隙間空間の第1ベント25と、これよりも排気先端側で第1ベント25よりも空間を広げた第2ベント27構成されている。   Here, the second vent 27 configured to be wider than the first vent 25 is configured such that the radial sectional area of the second vent 27 is larger than the radial sectional area of the first vent 25 and the second vent 27 is configured. It means that the space is larger than the configuration space of the first vent 25. Therefore, the sum of the radial cross-sectional areas of the plurality of exhaust passages 34 constituting the second vent 27 of the present embodiment is larger than the radial cross-sectional area of the annular first vent 25. Thereby, the gas ventilation resistance decreases from the outlet portion of the first vent 25 toward the rear in the axial direction. As described above, the vent portion 24 includes a first vent 25 having a thin gap space and a second vent 27 having a space wider than the first vent 25 on the exhaust tip side.

プランジャーチップ9の固定部21はチップ部20よりも直径が小さく、固定部21の周面の一部に掴み平面部23が形成されていることから、第2ベント27の排気先端側となる固定部21は、第2ベント27よりも広く構成されている。プランジャーチップ9の後方には、プランジャーチップ9よりも直径の小さいロッド11が設けられていることから、さらに広いガス流路が構成されている。   The fixed portion 21 of the plunger tip 9 has a diameter smaller than that of the tip portion 20, and a grip plane portion 23 is formed on a part of the peripheral surface of the fixed portion 21, so that it becomes the exhaust tip side of the second vent 27. The fixing portion 21 is configured wider than the second vent 27. Since a rod 11 having a smaller diameter than the plunger tip 9 is provided behind the plunger tip 9, a wider gas flow path is formed.

成形時、加圧機構4のスリーブ7に溶湯が供給された後、スリーブ7内でプランジャー8が前進し、金型空間がプランジャーチップ9によって閉塞される。ランナー内のガスや、キャビティ3内のガスの多くはランナーやキャビティ3に設けられた別のベント機構で排出される。スリーブ7に形成されたガス排出溝31の前方にプランジャーチップ9がくるまでは、プランジャーチップ9の前方に存在するガスはガス排出溝31からプランジャーチップ9の後方へ排出される。ガス排出溝31が閉塞された後、閉塞された金型空間内における、プランジャーチップ9の前方に存在する僅かなガスは、ベント部24を通じてプランジャーチップ9の後方へ抜けて金型空間外へ排出される。   At the time of molding, after the molten metal is supplied to the sleeve 7 of the pressurizing mechanism 4, the plunger 8 advances in the sleeve 7, and the mold space is closed by the plunger tip 9. Most of the gas in the runner and the gas in the cavity 3 are discharged by another vent mechanism provided in the runner and the cavity 3. Until the plunger tip 9 comes in front of the gas discharge groove 31 formed in the sleeve 7, the gas existing in front of the plunger tip 9 is discharged from the gas discharge groove 31 to the rear of the plunger tip 9. After the gas discharge groove 31 is closed, a small amount of gas existing in front of the plunger tip 9 in the closed die space escapes to the rear of the plunger tip 9 through the vent portion 24 and out of the die space. Is discharged.

このようにベント部24によって、溶湯を押圧するプランジャーチップ9の前方の金型空間が閉塞された後も、プランジャーチップ9の前方に僅かに存在するガスを排出することができる。プランジャーチップ9の後方へ抜けたガスはスリーブ7のつなぎ目等を通って外部に排出される。プランジャー8によって加圧された溶湯は第1ベント25の入り口付近で固化し、第1ベント25の隙間空間の奥深くまで入り込むことはない。   Thus, even after the mold space in front of the plunger tip 9 that presses the molten metal is closed by the vent portion 24, the gas slightly present in front of the plunger tip 9 can be discharged. The gas that has escaped to the rear of the plunger tip 9 is discharged to the outside through the joint of the sleeve 7 and the like. The molten metal pressurized by the plunger 8 is solidified in the vicinity of the entrance of the first vent 25 and does not enter deep into the gap space of the first vent 25.

ベント部24を、薄い隙間空間の第1ベント25と、その排気先端側で第1ベント25よりも空間を広げた第2ベント27とで構成することによって次の作用を得ることができる。プランジャー8で溶湯を加圧し、プランジャーチップ9の前面に溶湯が接触している状態において、狭い隙間空間で構成された第1ベント25の入り口付近が真空状態まで減圧され、プランジャーチップ9の前方に存在する僅かなガスの排出速度が増大する。   By configuring the vent part 24 with the first vent 25 having a thin gap space and the second vent 27 having a space wider than the first vent 25 on the exhaust tip side, the following action can be obtained. In a state where the molten metal is pressurized by the plunger 8 and the molten metal is in contact with the front surface of the plunger tip 9, the vicinity of the entrance of the first vent 25 constituted by the narrow gap space is decompressed to a vacuum state, and the plunger tip 9 The discharge speed of the slight gas existing in front of the is increased.

複数の排気通路34からなる第2ベント27は第1ベント25よりも広くなっているため、第1ベント25を通過した後のガスの通気抵抗を減らすことができる。即ち第1ベント25でプランジャーチップ9の前方に僅かに存在するガスの排出速度を増大させ、複数の排気通路34からなる第2ベント27で第1ベント25を通過した後のガスの通気抵抗を低減することができる。従って第1ベント25でガスの排出速度を増大させ、第2ベント27で第1ベント25を通過した後のガスの通気抵抗を低減し、僅かなガスを確実に排出する成形方法を行うことができる。   Since the second vent 27 including the plurality of exhaust passages 34 is wider than the first vent 25, the gas ventilation resistance after passing through the first vent 25 can be reduced. That is, the first vent 25 increases the discharge speed of the gas slightly present in front of the plunger tip 9, and the gas ventilation resistance after passing through the first vent 25 by the second vent 27 including the plurality of exhaust passages 34. Can be reduced. Accordingly, a molding method can be performed in which the gas venting resistance after passing through the first vent 25 by the second vent 27 is increased by increasing the gas discharge speed by the first vent 25 and a slight amount of gas is reliably discharged. it can.

第1ベント25の軸方向長さnを5〜30mmとすることで、適切な通気抵抗が得られ、溶湯の吹き出しを防止することができる。第2ベント27を構成する各排気通路34の径方向における最大深さhを、上記式1を満たし且つ5.00mm以下とすることで、第1ベント25を通過した後のガスの通気抵抗を効果的に低減し、それと共に溶湯の吹き出しを防止することができる。   By setting the length n in the axial direction of the first vent 25 to 5 to 30 mm, appropriate ventilation resistance can be obtained, and blowing out of the molten metal can be prevented. By setting the maximum depth h in the radial direction of each exhaust passage 34 constituting the second vent 27 to satisfy the above formula 1 and not more than 5.00 mm, the gas ventilation resistance after passing through the first vent 25 can be reduced. It can reduce effectively and can prevent blowing out of a molten metal with it.

各排気通路34の幅Mを、上記式2を満たすものとすることで、第1ベント25を通過した後のガスを速やかに排出することができる。第1ベント25、及び各排気通路34の各部の寸法を上記の範囲とすることにより、溶湯の吹き出しを防止しながら、プランジャーチップ9の前方に存在する僅かに存在するガスを確実に排出することができる。   By setting the width M of each exhaust passage 34 to satisfy the above formula 2, the gas after passing through the first vent 25 can be quickly discharged. By setting the size of each part of the first vent 25 and each exhaust passage 34 within the above range, the slightly present gas present in front of the plunger tip 9 is reliably discharged while preventing the molten metal from blowing out. be able to.

本実施形態の成形装置1、プランジャーチップ9及び成形方法では、プランジャーチップ9とスリーブ7間の隙間で構成されたベント部24が、プランジャーチップ9の先端ベント部分26の外周面26aとスリーブ7の内周面7aで構成され、かつ当該外周面26aと当該内周面7aの直径差rを0.02〜0.50mmとした円環状の第1ベント25と、この第1ベント25から軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなるように第1ベント25よりも広く構成された第2ベント27とを有している。   In the molding apparatus 1, the plunger tip 9, and the molding method of the present embodiment, the vent portion 24 formed by the gap between the plunger tip 9 and the sleeve 7 is connected to the outer peripheral surface 26 a of the tip vent portion 26 of the plunger tip 9. An annular first vent 25 constituted by the inner peripheral surface 7a of the sleeve 7 and having a diameter difference r between the outer peripheral surface 26a and the inner peripheral surface 7a of 0.02 to 0.50 mm, and the first vent 25 And a second vent 27 that is wider than the first vent 25 so that the gas ventilation resistance decreases from the rear toward the axial direction.

第1ベント25及び第2ベント27を有するこのベント部24は、プランジャーチップ9の前方の金型空間に直接的に連通している。ベント部24は当該金型空間に近い第1ベント25が薄く、この第1ベント25に連通し当該金型空間から遠い第2ベント27がガスの通気抵抗を小さくするように広くなっている。ベント部24では、ガスの排出路を一旦絞っている第1ベント25で、ガスの排出速度を増大させ、その先の、第1ベント25よりも広くなっている第2ベント27で、第1ベント25を通過した後のガスの通気抵抗を小さくしている。   The vent portion 24 having the first vent 25 and the second vent 27 communicates directly with the mold space in front of the plunger tip 9. The vent portion 24 is thin so that the first vent 25 close to the mold space is thin, and the second vent 27 that communicates with the first vent 25 and is far from the mold space is wide so as to reduce the gas ventilation resistance. In the vent portion 24, the first vent 25 that once narrows the gas discharge path increases the gas discharge speed, and the second vent 27 that is wider than the first vent 25 is the first vent 25. The gas ventilation resistance after passing through the vent 25 is reduced.

これにより、溶融材料を押圧するプランジャーチップ9の前方の金型空間が閉塞された後も、プランジャーチップ9の前方に僅かに存在するガスを確実に排出でき、金型空間内のガスを最小限まで減らすことができる。本実施形態の成形装置1、プランジャーチップ9及び成形方法を用いることで、巣などの欠陥が極めて少ない高品質のダイカスト成形品を得ることができる。   Thereby, even after the mold space in front of the plunger tip 9 that presses the molten material is closed, the gas slightly present in front of the plunger tip 9 can be reliably discharged, and the gas in the mold space can be discharged. Can be reduced to a minimum. By using the molding apparatus 1, the plunger tip 9, and the molding method of the present embodiment, a high-quality die-cast molded product with extremely few defects such as a nest can be obtained.

第2ベント27が、プランジャーチップ9の後方ベント部分28の周面に周方向に所定間隔をおいて形成された長手方向に伸びる複数の面取部33と、スリーブ7の内周面7aとで構成された複数の排気通路34で構成されているため、第1ベント25を通過した後のガスの適切な通気抵抗を得ることができる。複数の排気通路34は、プランジャーチップ9の周方向に等間隔をおいて構成されているため、第1ベント25を通過した後のガスの排出状態の偏りが無くなり、第1ベント25の周囲に沿って均等にガスを導入することができる。   The second vent 27 includes a plurality of chamfered portions 33 extending in the longitudinal direction and formed on the circumferential surface of the rear vent portion 28 of the plunger tip 9 at predetermined intervals in the circumferential direction, and the inner circumferential surface 7 a of the sleeve 7. Therefore, it is possible to obtain an appropriate gas flow resistance after passing through the first vent 25. Since the plurality of exhaust passages 34 are configured at equal intervals in the circumferential direction of the plunger tip 9, there is no bias in the discharge state of the gas after passing through the first vent 25, and the periphery of the first vent 25. Gas can be introduced evenly along.

本実施形態に係るプランジャーチップ9を用いてベント部24を構成しダイカスト成形を行った場合と、従来のプランジャーチップを用いてダイカスト成形を行った場合のダイカスト成形品を比較した。図7(a)は本実施形態のプランジャーチップを用いて成形したダイカスト成形品の写真であり、(b)は従来のプランジャーチップを用いて成形したダイカスト成形品の写真である。図7(b)の写真では、ダイカスト成形品の内側表面に光沢がないのに対して、図7(a)の写真では、ダイカスト成形品の内側表面に強い光沢が表れていることが認められる。   A comparison was made between a case where the bent portion 24 was configured using the plunger tip 9 according to the present embodiment and die casting was performed, and a case where a die casting was performed using a conventional plunger tip. FIG. 7A is a photograph of a die-cast molded product molded using the plunger tip of this embodiment, and FIG. 7B is a photograph of a die-cast molded product molded using a conventional plunger tip. In the photograph of FIG. 7 (b), the inner surface of the die-cast molded product has no gloss, whereas in the photograph of FIG. 7 (a), it is recognized that a strong gloss appears on the inner surface of the die-cast molded product. .

このように、本実施形態に係るプランジャーチップ9を用いてベント部24を構成し、ダイカスト成形を行った場合、表面粗度が小さい非常に滑らかな表面を有するダイカスト成形品を得ることができる。本実施形態のダイカスト装置1で成形したダイカスト成形品の表面粗度が格段に小さくなるのは、成形用金型2のキャビティ3と成形品との間に僅かなガスも存在しないため、キャビティ3と成形品との間に全く隙間の無い状態で成形されていることによるものと考えられる。   Thus, when the vent part 24 is configured using the plunger tip 9 according to the present embodiment and die casting is performed, a die casting product having a very smooth surface with a small surface roughness can be obtained. . The reason why the surface roughness of the die cast product molded by the die casting apparatus 1 of the present embodiment is remarkably reduced is that there is no slight gas between the cavity 3 of the molding die 2 and the molded product. This is considered to be due to the fact that there is no gap between the molded product and the molded product.

本実施形態のダイカスト装置1で成形したダイカスト成形品は、従来に比べて歪み量が格段に減少する。これは次の理由によるものであると考えられる。従来、キャビティと成形品との間に僅かながらもガスが存在したままで成形が行われる。成形完了時、離型される直前にキャビティ内で成形品が冷却され、キャビティと成形品との間に存在するガスの体積が減少する。ガスの体積が減少することで、吸盤のように成形品がキャビティに引っ付く。この状態で離型が進み、離型時に成形品に無理な力が加わって、ダイカスト成形品に歪みが生じる。   The die-cast molded product molded by the die-casting apparatus 1 of the present embodiment has a significantly reduced amount of distortion compared to the conventional case. This is considered to be due to the following reason. Conventionally, molding is performed with a slight amount of gas between the cavity and the molded product. Upon completion of molding, the molded product is cooled in the cavity immediately before being released from the mold, and the volume of gas existing between the cavity and the molded product is reduced. By reducing the volume of the gas, the molded product is attracted to the cavity like a suction cup. In this state, the mold release proceeds, an excessive force is applied to the molded product at the time of mold release, and the die cast product is distorted.

これに対して、本実施形態のダイカスト装置1では、プランジャーチップ9の前方に存在するガスを確実に排出できることから、キャビティ3と成形品との間に僅かなガスも存在しない状態で成形が行われる。成形完了時、成形品が冷却されても、キャビティ3と成形品間は殆ど空間がないため、従来のように成形品がキャビティ3に引っ付く力は作用しない。これにより、離型時に成形品に無理な力が加わらず、ダイカスト成形品に歪みを生じさせないようにすることができる。   On the other hand, in the die-casting apparatus 1 of this embodiment, since the gas existing in front of the plunger tip 9 can be reliably discharged, molding can be performed in a state where there is no slight gas between the cavity 3 and the molded product. Done. Even when the molded product is cooled when the molding is completed, there is almost no space between the cavity 3 and the molded product, so that the force that the molded product is attracted to the cavity 3 does not act as in the prior art. As a result, an excessive force is not applied to the molded product at the time of mold release, and the die-cast molded product can be prevented from being distorted.

本発明は上記実施形態に限定するものではない。上記実施形態は本発明に係る成形装置、プランジャーチップ及び成形方法の例示である。本発明の成形装置、プランジャーチップ及び成形方法は、アルミニウムに限らず他の金属への適用も勿論可能であり、さらに合成樹脂を成形する射出成形等への適用も可能である。特にマグネシウムを本発明に係る成形装置、プランジャーチップ及び成形方法を用いて成形することで、高品質のマグネシウム成形品を得ることができる。   The present invention is not limited to the above embodiment. The said embodiment is an illustration of the shaping | molding apparatus, plunger tip, and shaping | molding method which concern on this invention. The molding apparatus, plunger tip, and molding method of the present invention can be applied not only to aluminum but also to other metals, and can also be applied to injection molding for molding a synthetic resin. In particular, by molding magnesium using the molding apparatus, plunger tip and molding method according to the present invention, a high-quality magnesium molded product can be obtained.

本発明におけるプランジャーチップは、あらゆる形態のプランジャーチップを含む。プランジャーチップが嵌挿されるスリーブの形状は、ベント部を構成可能なものであれば限定されない。図8のようにプランジャーチップ35の先端外周面である、チップ部20の先端ベント部分26の外周面26aに、第1ベントの軸方向全長に渡る複数の溝36を形成してもよい。この場合、第1ベントにおけるガスの適切な通気抵抗を維持しつつ、ガスの通気量を増やすことができる。このような複数の溝36は複数の排気通路に対応するように設ければよい。   The plunger tip in the present invention includes all forms of plunger tip. The shape of the sleeve into which the plunger tip is inserted is not limited as long as the vent portion can be configured. As shown in FIG. 8, a plurality of grooves 36 may be formed on the outer peripheral surface 26 a of the tip vent portion 26 of the tip portion 20, which is the tip outer peripheral surface of the plunger tip 35, over the entire axial length of the first vent. In this case, it is possible to increase the gas flow rate while maintaining appropriate gas flow resistance in the first vent. Such a plurality of grooves 36 may be provided so as to correspond to a plurality of exhaust passages.

第2ベントは、第1ベントから軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなるように当該第1ベントよりも広く構成されていれば、どのような形状であってもよい。第2ベントを構成する複数の排気通路の面取部の形状は限定しない。各面取部の軸方向先端部分の形状は限定されず、直線状でもよく、プランジャーチップの先端方向と逆方向に向かって湾曲していてもよい。   The second vent may have any shape as long as the second vent is configured wider than the first vent so that the gas ventilation resistance decreases from the first vent toward the rear in the axial direction. The shape of the chamfered portions of the plurality of exhaust passages constituting the second vent is not limited. The shape of the tip portion in the axial direction of each chamfered portion is not limited, and may be linear, or may be curved in the direction opposite to the tip direction of the plunger tip.

図9(a)〜(b)はプランジャーチップの変形例を示している。図9(a)のプランジャーチップ37は第2ベントを、単にチップ部20の後方ベント部分28を先端ベント部分26よりも直径を小さくして構成した例を示している。図9(b)のプランジャーチップ38は各排気通路を構成する面取部39を、プランジャーチップ38の軸方向後方に向かうに従って幅広とした例を示している。図9(c)のプランジャーチップ40は面取部41の数を増やし、より多くの排気通路を設けた例を示している。   FIGS. 9A to 9B show modified examples of the plunger tip. The plunger tip 37 of FIG. 9A shows an example in which the second vent is simply configured by making the rear vent portion 28 of the tip portion 20 smaller in diameter than the tip vent portion 26. The plunger tip 38 in FIG. 9B shows an example in which the chamfered portion 39 constituting each exhaust passage is widened toward the rear in the axial direction of the plunger tip 38. The plunger tip 40 in FIG. 9C shows an example in which the number of chamfered portions 41 is increased and more exhaust passages are provided.

隣り合う排気通路間を渡る通路部を設けてもよい。各排気通路内に、当該各排気通路の内面から隆起する島状部分を設けてもよい。本発明の成形装置、プランジャーチップ及び成形方法を用いる際に、必要に応じて設けられる各種の部材は、本発明の効果を損なわない限りにおいてどのような形態のものであってもよい。   A passage portion that extends between adjacent exhaust passages may be provided. You may provide the island-shaped part which protrudes from the inner surface of each said exhaust passage in each exhaust passage. When using the shaping | molding apparatus, plunger tip, and shaping | molding method of this invention, as long as the various members provided as needed do not impair the effect of this invention, the thing of what forms may be sufficient.

1 ダイカスト装置
2 成形用金型
3 キャビティ
4 加圧機構
7 スリーブ
7a 内周面
8 プランジャー
9、35、37、38、40 プランジャーチップ
11 ロッド
12 供給路
20 チップ部
21 固定部
22 隆起部
23 掴み平面部
24 ベント部
25 第1ベント部
26 先端ベント部分
26a 外周面
27 第2ベント
28 後方ベント部分
28a 外周面
31 ガス排出溝
33、39、41 面取部
34 排気通路
36 溝
n 先端ベント部分の軸方向長さ
r 内径と外径の直径差
r/2 第1ベントの隙間間隔
h 面取部の最大深さ
M 排気通路の幅
100 スリーブ
101 ガス排出溝
102 プランジャーチップ
103 供給口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die casting apparatus 2 Mold for shaping | molding 3 Cavity 4 Pressurization mechanism 7 Sleeve 7a Inner peripheral surface 8 Plunger 9, 35, 37, 38, 40 Plunger tip 11 Rod 12 Supply path 20 Tip part 21 Fixed part 22 Raised part 23 Grip plane portion 24 Vent portion 25 First vent portion 26 Tip vent portion 26a Outer peripheral surface 27 Second vent 28 Rear vent portion 28a Outer peripheral surface 31 Gas discharge groove 33, 39, 41 Chamfered portion 34 Exhaust passage 36 Groove n Tip vent portion R / 2 Diameter difference between inner and outer diameters r / 2 Clearance distance between first vents h Maximum chamfer depth M Exhaust passage width 100 Sleeve 101 Gas discharge groove 102 Plunger tip 103 Supply port

Claims (9)

溶融材料が充填されるキャビティを構成する成形用金型と、当該キャビティに溶融材料を装填する加圧機構とを備え、
前記加圧機構は、前記成形用金型に連通する円筒状のスリーブと、このスリーブ内で軸方向に往復摺動可能に設けられると共に当該スリーブ内に供給された溶融材料を前記キャビティに向けて加圧するプランジャーとを備え、このプランジャーの先端にプランジャーチップが設けられた成形装置において、
前記プランジャーチップとこのプランジャーチップが嵌挿された前記スリーブとの隙間に、軸方向に沿ってガスを排出するベント部が構成されており、
前記ベント部は、前記プランジャーチップの先端外周面と前記スリーブの内周面で構成され、かつ当該先端外周面と当該内周面の直径差を0.02〜0.50mmとした円環状の第1ベントと、この第1ベントから軸方向後方に向かってガスの通気抵抗が小さくなるように当該第1ベントよりも広く構成された第2ベントと、を有していることを特徴とする成形装置。
A mold for forming a cavity filled with a molten material, and a pressurizing mechanism for charging the cavity with the molten material,
The pressurizing mechanism is provided with a cylindrical sleeve that communicates with the molding die, and is slidable in the axial direction within the sleeve, and the molten material supplied into the sleeve is directed toward the cavity. In a molding apparatus provided with a plunger for pressurization, and provided with a plunger tip at the tip of the plunger,
In the gap between the plunger tip and the sleeve into which the plunger tip is inserted, a vent part for discharging gas along the axial direction is configured,
The vent portion is formed of an annular outer peripheral surface of the plunger tip and an inner peripheral surface of the sleeve, and an annular shape having a diameter difference between the distal outer peripheral surface and the inner peripheral surface of 0.02 to 0.50 mm. It has a 1st vent and the 2nd vent comprised more widely than the said 1st vent so that the ventilation resistance of gas may become small from the 1st vent toward the axial direction back. Molding equipment.
前記第1ベントの軸方向長さが5〜30mmであることを特徴とする請求項1に記載の成形装置。   The molding apparatus according to claim 1, wherein an axial length of the first vent is 5 to 30 mm. 前記第2ベントの径方向における最大深さhは、下記式1を満たし且つ5.00mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の成形装置。
((r/2)×2)<h<((r/2)×10) (式1)
但し、rはプランジャーチップの先端外周面とスリーブの内周面との直径差。
3. The molding apparatus according to claim 1, wherein the maximum depth h in the radial direction of the second vent satisfies the following formula 1 and is 5.00 mm or less.
((R / 2) × 2) <h <((r / 2) × 10) (Formula 1)
Where r is the difference in diameter between the outer peripheral surface of the tip of the plunger tip and the inner peripheral surface of the sleeve.
前記第2ベントは、前記プランジャーチップの周面に周方向に所定間隔をおいて形成された軸方向に伸びる複数の面取部と、前記スリーブの内周面と、で構成された複数の排気通路からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の成形装置。   The second vent includes a plurality of chamfered portions extending in the axial direction formed at predetermined intervals in the circumferential direction on the circumferential surface of the plunger tip, and a plurality of chamfered portions configured by an inner circumferential surface of the sleeve. The molding apparatus according to claim 1, comprising an exhaust passage. 前記各排気通路の幅Mは下記式2を満たすことを特徴とする請求項4に記載の成形装置。
1mm≦M<(SQRT(t−D×t)×2)mm (式2)
但し、Dはプランジャーチップの直径、tはプランジャーチップにおける面取部の最大深さ。
The molding apparatus according to claim 4, wherein the width M of each exhaust passage satisfies the following expression (2).
1 mm ≦ M <(SQRT (t 2 −D × t) × 2) mm (Formula 2)
Where D is the diameter of the plunger tip and t is the maximum depth of the chamfered portion of the plunger tip.
前記複数の排気通路は、前記プランジャーチップの周方向に等間隔をおいて構成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の成形装置。   The molding apparatus according to claim 4 or 5, wherein the plurality of exhaust passages are configured at equal intervals in a circumferential direction of the plunger tip. 前記プランジャーチップの先端外周面に、前記第1ベントの軸方向全長に渡る溝が形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の成形装置。   The molding apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a groove is formed on the outer peripheral surface of the distal end of the plunger tip over the entire axial length of the first vent. 請求項1〜7のいずれかに記載の成形装置に使用するプランジャーチップであって、
前記スリーブの内周面との間で前記第1ベントを構成する先端ベント部分と、
この先端ベント部分に軸方向後方に向かって連続形成され、前記スリーブの内周面との間で前記第2ベントを構成する後方ベント部分と、を有していることを特徴とするプランジャーチップ。
A plunger tip used in the molding device according to claim 1,
A tip vent portion constituting the first vent with the inner peripheral surface of the sleeve;
A plunger tip having a rear vent portion which is continuously formed axially rearward of the tip vent portion and forms the second vent with the inner peripheral surface of the sleeve. .
請求項1〜7のいずれかに記載の成形装置を用いて成形を行う成形方法であって、
前記第1ベントでガスの排出速度を増大させ、前記第2ベントで当該第1ベントを通過した後のガスの通気抵抗を低減することを特徴とする成形方法。
A molding method for performing molding using the molding apparatus according to claim 1,
A molding method characterized by increasing the gas discharge speed by the first vent and reducing the gas ventilation resistance after passing through the first vent by the second vent.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108127358A (en) * 2017-12-22 2018-06-08 江阴澄云机械有限公司 A kind of forming method of cast-aluminum die

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