JP2017144464A - ダイカスト装置及びダイカスト成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１台の装置で２色成形品の成形ができ、構成が簡素化できるダイカスト装置及びダイカスト成形品の製造方法の提供。
【解決手段】金型における固定型４１が固定される固定盤と、金型における可動型５１が固定される可動盤５と、前記固定盤及び可動盤５と列状に並べて配置された第１の射出機構３１と、第１の射出機構３１と交差するように配置された第２の射出機構３２とを具備するダイカスト装置１。第１の射出機構３１に対応する第１の炉体１１及び第２の射出機構３２に対応する第２の炉体１２を備え、第１の炉体１１及び第２の炉体１２の少なくとも一方は、第１の射出機構３１と第２の射出機構３２との間に配置されており、好ましくは、前記金型は、略直方体形状をなしていて、第１の射出機構３１における射出口３１６が接続され面と第２の射出機構３２における射出口３２６が接続される面とは、異なる面である、ダイカスト装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、２色成形品の製造に適するダイカスト装置及びダイカスト成形品の製造方法に関する。

従来、異なる金属材料同士を組み合わせて接合し、一体化した成形品を作製する場合、インサート成形が行われている。インサート成形は、例えば、一方の材料でダイカストによってインサート部品を成形し、このインサート部品に対して、その周りに他方の材料を射出してダイカストによって一体化する成形方法である。

まず、このような成形方法に用いられるダイカスト装置を図１０を参照して説明する。図１０は、一般的な横形コールドチャンバーダイカスト装置を模式的に示す構成図である。

ダイカスト装置１０は、ベースフレーム２０、射出機構３０、固定盤４０、可動盤５０、トグル装置６０、型締めシリンダ７０、押出し機構８０、リンクハウジング９０及び炉体（図示を省略する）を備えている。

ベースフレーム２０上には、射出機構３０、固定盤４０及び可動盤５０等の各部材が設けられている。射出機構３０は、射出シリンダ３０１、アキュームレータ３０２、プランジャーロッド３０３、このプランジャーロッド３０３の先端側に設けられたプランジャーチップ３０４、射出スリーブ３０５を備えている。

射出シリンダ３０１は、畜圧された油圧を供給制御するアキュームレータ３０２に接続されている。このアキュームレータ３０２の油圧による射出シリンダ３０１の作動によって、プランジャーロッド３０３、射出スリーブ３０５内に挿通されるプランジャーチップ３０４が前進及び後退して往復動作する。

固定盤４０は、リンクハウジング９０とタイバー９０１によって連結されており、可動盤５０は、タイバー９０１によって図示上、左右方向に移動可能に支持されている。また、可動盤５０は、トグル装置６０の伸縮動作により、固定盤４０に対して、接離するように移動する。これら固定盤４０及び可動盤５０には、固定型４０１と可動型５０１とからなる金型が固定される。

固定盤４０には、金型の固定型４０１が固定され、可動盤５０には、可動型５０１が固定され、固定型４０１及び可動型５０１内には、キャビティＣｔが形成されるようになっている。

型締めシリンダ７０は、トグル装置６０を作動させて、可動盤５０を固定盤４０側に駆動させ、固定型４０１に可動型５０１を押圧させて型締め状態にする機能を有している。また、押出し機構８０は、可動型５０１から成形品を取り出す機能を有している。なお、炉体は、アルミニウム合金等の金属溶湯を貯留するものである。

以上のように構成されるダイカスト装置の概略の動作について説明する。型締め状態において、溶湯をラドルを用いて、炉体からスリーブ３０４内に注湯する。次いで、プランジャーチップ３０４を前進させて溶湯を金型のキャビティＣｔに射出充填する。その後、型締めシリンダ７０により可動盤５０を固定盤４０側から離れるように駆動させ、金型を開き、押出し機構８０を作動させて成形品を取り出す。このような一連の動作により、成形品を作製することができる。

一方、２色成形を行う射出成形機において、２つの射出ユニット（射出機構）を設け、固定ダイプレート（固定盤）に２つの固定側金型（固定型）を搭載し、可動ダイプレート（固定盤）に、回転テーブルに保持された２つの可動側金型（可動型）を搭載したものが提案されている（特許文献１参照）。
また、可動型を回転させて、２色の樹脂成形品を成形するための具体的な成形方法が知られている（特許文献２参照）。

特開２００８−１１９８４８号公報 特開２０１０−１０５２１１号公報

しかしながら、上記のようなインサート成形では、一方のインサート部品と他方の部品とを別々の工程で成形するため効率が悪く、また、インサート部品と他方の部品とを成形するための金型が各々別個に必要であり、コストが高くなるという問題が生じる。さらに、インサート部品と他方の部品との接合部の接合力が低いという課題も発生する。

また、特許文献１及び特許文献２に示されたものは、主として２色の樹脂成形品を成形するための射出成形機に係り、ダイカスト成形品を成形するものではない。さらに、１次成形品及び２次成形品を成形するための２つの金型が必要であり、コストが高くなるとともに射出成形機の構成が複雑化する虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、１台の装置で２色成形品を成形することができるとともに構成が簡素化できるダイカスト装置及びダイカスト成形品の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載のダイカスト装置は、金型における固定型が固定される固定盤と、金型における可動型が固定される可動盤と、前記固定盤及び可動盤と列状に並べて配置された第１の射出機構と、この第１の射出機構と交差するように配置された第２の射出機構と、を具備することを特徴とする。
かかる発明によれば、１台のダイカスト装置で２色成形品を成形することができる。

請求項２に記載のダイカスト装置は、請求項１に記載のダイカスト装置において、前記第１の射出機構に対応する第１の炉体及び前記第２の射出機構に対応する第２の炉体を備え、前記第１の炉体及び第２の炉体の少なくとも一方は、第１の射出機構と第２の射出機構との間に配置されていることを特徴とする。

請求項３に記載のダイカスト装置は、請求項１又は請求項２に記載のダイカスト装置において、前記金型は、略直方体形状をなしていて、第１の射出機構における射出口が接続され面と第２の射出機構における射出口が接続される面とは、異なる面であることを特徴とする。

請求項４に記載のダイカスト装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載のダイカスト装置において、前記第２の射出機構によりパーティング射出が行われることをことを特徴とする。

請求項５に記載のダイカスト装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のダイカスト装置において、前記交差は、略直交する交差であることを特徴とする。

請求項６に記載のダイカスト成形品の製造方法は、第１の射出機構と第２の射出機構とを有し、金型のキャビティ内に突没する仕切り用の可動子を備えるダイカスト装置において、可動子がキャビティ内に突出した状態で１色目の溶湯をキャビティ内に充填する一次成形工程と、この一次成形工程の後に、キャビティ内に突出した可動子を没入する工程と、次いで、２色目の溶湯をキャビティ内に充填する二次成形工程と、キャビティ内の成形品を取り出す工程と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、１台の装置で２色成形品を成形することができるとともに構成が簡素化できるダイカスト装置及びダイカスト成形品の製造方法を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係るダイカスト装置を示す正面図である。 同ダイカスト装置を示す平面図である。 金型を模式的に示す正面図である。 金型を模式的に示す背面図である。 金型における固定型を模式的に示す背面図である。 本発明の実施形態に係るダイカスト成形品の製造工程において、型締め状態を示す説明図ある。 同一次成形工程を示す説明図ある。 同二次成形工程を示す説明図ある。 同型開き・取り出し工程を示す説明図ある。 一般的なダイカスト装置を模式的に示す構成図である。

以下、本発明の実施形態に係るダイカスト装置及びダイカスト成形品の製造方法について図１乃至図９を参照して説明する。図１は、ダイカスト装置を示す正面図であり、図２は、ダイカスト装置を示す平面図である。図３乃至図５は金型を模式的に示し、図３は、正面図、図４は、背面図、図５は、固定型の背面図である。また、図６乃至図９は、ダイカスト成形品の製造工程を示す説明図であり、金型及び成形品の状態を示している。なお、既述の図１０に示すダイカスト装置と同一又は相当部分には、同一部分名を用いて詳細な説明を省略する場合がある。
本実施形態のダイカスト装置は、１台のダイカスト装置に２つの射出機構を設け、１つの金型を用いて２色成形品を製造する構成を基本的な構成としている。

図１及び図２に示すように、ダイカスト装置１は、ベースフレーム２、第１の射出機構３１、第２の射出機構３２、固定盤４、可動盤５、トグル装置６、型締めシリンダ７、押出し機構８、リンクハウジング９、第１の炉体１１及び第２の炉体１２を備えている。

ベースフレーム２上には、第１の射出機構３１、固定盤４、可動盤５、トグル装置６及び型締めシリンダ７等の各部材が列状に並べて配置されている。つまり、図２に示すように前記各部材が直線状の列状に配置されている。また、第１の射出機構３１の近傍には、第１の給湯器１３が配置されている。この第１の給湯器１３は、ロボットアームを有し、その先端側にはラドルが設けられている。さらに、第１の給湯器１３に対応して第１の炉体１１が配置されている。

一方、固定盤４、可動盤５等の各部材と列状に並べて配置された第１の射出機構３１と略直交して交差するように第２の射出機構３２が配置されている。また、第２の射出機構３２の近傍には、第２の給湯器１４が配置され、この第２の給湯器１４に対応して第２の炉体１２が配置されている。このように第２の炉体１２は、第１の射出機構３１と、この第１の射出機構３１と略直交して交差する第２の射出機構３２との間のスペースに配置されている。なお、この場合、第１の炉体１１を第１の射出機構３１と第２の射出機構３２との間に配置するようにしてもよい。

第１の射出機構３１及び第２の射出機構３２は、それぞれ射出シリンダ３１１、３２１、アキュームレータ３１２、３２２、プランジャーロッド３１３、３２３、このプランジャーロッド３１３、３２３の先端側に設けられたプランジャーチップ３１４、３２４、射出スリーブ３１５、３２５を備えている。

各射出シリンダ３１１、３２１は、アキュームレータ３１２、３２２に接続されている。このアキュームレータ３１２、３２２の油圧による射出シリンダ３１１、３２１の作動によって、プランジャーロッド３１３、３２３が動作し、射出スリーブ３１５、３２５内に挿通されるプランジャーチップ３１４、３２４が前進及び後退して往復動作する。
このように第１の射出機構３１及び第２の射出機構３２は、同様な動作を実行するようになっている。

既述のダイカスト装置１０と同様に、固定盤４は、リンクハウジング９とタイバー９１によって連結されており、可動盤５は、タイバー９１によって図示上、左右方向に移動可能に支持されている。また、可動盤５は、トグル装置６の伸縮動作により、固定盤４に対して、接離するように移動する。これら固定盤４及び可動盤５には、固定型４１と可動型５１とからなる金型が固定される。

固定盤４には、金型の固定型４１が固定され、可動盤５には、可動型５１が固定され、固定型４１及び可動型５１内には、図示しないキャビティＣｔが形成されるようになっている。

型締めシリンダ７は、トグル装置６を作動させて、可動盤５を固定盤４側に駆動させ、固定型４１に可動型５１を押圧させて型締め状態にする機能を有している。また、押出し機構８は、可動型５１から成形品を取り出す機能を有している。

第１の給湯器１３及び第２の給湯器１４は、射出機構３１、３２の射出スリーブ３１５、３２５に、ラドルによって第１の炉体１１及び第２の炉体１２から金属溶湯を供給するものである。

なお、ダイカスト装置１の正面側には、操作盤１５が配設されている。操作盤１５には、キーボード等が設けられおり、この操作盤１５を操作することにより、図示を省略する制御盤に搭載された制御回路を動作させ、ダイカスト装置１の全体の動作を制御する。

以上のような構成において、第１の射出機構３１における射出口３１６、すなわち、溶湯を金型側に注湯するための射出口３１６及び第２の射出機構３２における射出口３２６は、金型の方向に向けられて配置されている。具体的には、第１の射出機構３１における射出口３１６は、金型である固定型４１の背面側に接続され、第２の射出機構３２における射出口３２６は、金型の側面側、つまり、固定型４１と可動型５１とのパーティングラインの部位に接続されるようになっている。

次に、図３乃至図５を参照して金型について説明する。金型は略直方体形状をなし、固定盤４に固定される固定型４１と可動盤５に固定される可動型５１とから構成されている。固定型４１の背面側には、射出充填孔４１ａが形成されており、また、固定型４１と可動型５１とのパーティングラインの部位には、射出充填孔４１ｂが形成されている。

つまり、射出充填孔４１ａ及び射出充填孔４１ｂは、金型に対して同一面には形成されておらず、異なる面（固定型４１の背面、側面（パーティングライン））に形成されている。したがって、第１の射出機構３１及び第２の射出機構３２を効率的に配置することが可能となる。

この射出充填孔４１ａには、第１の射出機構３１における射出口３１６が接続され、射出充填孔４１ｂには、第２の射出機構３２における射出口３２６が接続される。これにより、溶湯が金型内のキャビティＣｔに射出、充填されるようになっている。

次に、図６乃至図９を参照してダイカスト成形品の製造工程について説明する。各図において、（ａ）は金型の状態を示す正面図であり、（ｂ）は可動型との関係で成形品を示す斜視図である。

本実施形態では、説明上、ハート形マークの成形品を例としており、略中央部を境に異なる金属材料同士、例えば、純アルミニウム材とアルミニウムダイカスト材であるＡＤＣ１２（ＪＩＳ規格）を接合して２色成形品を作製する場合を示している。

したがって、第１の炉体１１には、溶湯としてＡＤＣ１２が貯留されており、第１の射出機構３１からＡＤＣ１２が射出され、第２の炉体１２には、溶湯として純アルミニウム材が貯留されており、第２の射出機構３２から純アルミニウム材が射出される。因みに、純アルミニウム材は、熱伝導性が高く放熱部品に適し、ＡＤＣ１２は、機械的強度が高いという特性を有している。
（型締め状態）

図６に示すように、型締めシリンダ７によりトグル装置６を作動させて、固定型４１に可動型５１を押圧させて型締めとした状態である。金型内には、ハート形マークのキャビティＣｔが形成されるが、可動型５１のキャビティＣｔ内には、その中央部を境に約半分の部分に突没する仕切り用の可動子Ｍが配設されている。したがって、この型締め状態においては、可動子ＭがキャビティＣｔ内に突出した状態となっていて、キャビティＣｔは可動子Ｍが突出していない残余の領域となっている。

固定型４１と可動型５１とのパーティングラインに形成された射出充填孔４１ｂは、スプルーやゲート等の溶湯の流入通路Ｐｂを介してキャビティＣｔに接続されている。また、同様に、固定型４１に形成された射出充填孔４１ａは、流入通路Ｐａを介してキャビティＣｔに接続されている。
（一次成形）

図６に示す状態から、図７に示すように１色目（純アルミニウム材）を成形する。この場合、第２の射出機構３２の射出口３２６が射出充填孔４１ｂに接続されており、射出口３２６から純アルミニウム材の溶湯が射出され、キャビティＣｔに充填される。これによりハート形マークの成形品Ｇの約半分（図示上、左側）が成形され、凝固されて１色目の成形が完了する。
次いで、図に示すように、可動子Ｍを没入して２色目（ＡＤＣ１２）の成形に備えるためのキャビティＣｔを形成する。

この１色目の成形は、パーティング射出により行われるようになっている。つまり、固定型４１と可動型５１とのパーティングラインに形成された射出充填孔４１ｂに、第２の射出機構３２の射出口３２６が接続されて射出成形が行われる。このパーティング射出により溶湯が流れる抵抗を軽減することができ、溶湯の温度低下を抑制することが可能となる。
（二次成形）

図８に示すように、２色目（ＡＤＣ１２）を成形する。この場合、第１の射出機構３１の射出口３１６が射出充填孔４１ａに接続されており、射出口３１６からＡＤＣ１２の溶湯が射出され、キャビティＣｔに充填される。これによりハート形マークの成形品Ｇの約半分（図示上、右側）が成形され、凝固されて２色目の成形が完了する。この状態においては、１色目（純アルミニウム材）と２色目（ＡＤＣ１２）とが強固に接合されて一体化されてハート形マークの２色ダイカスト成形品Ｇが作製される。
（型開き・取り出し）

図９に示すように、型締めシリンダ７によってトグル装置６を作動させ、可動盤５を固定盤４側から離すように駆動させ、固定型４１と可動型５１とを離型し型開きを行う。次いで、押出し機構８を動作させて２色ダイカスト成形品Ｇを取り出す。

取り出した２色ダイカスト成形品Ｇには、スプルーやゲート等の溶湯の流入通路Ｐａ、Ｐｂに対応した不要部分ｇがあるので、この不要部分ｇを切断加工することによりハート形マークの２色ダイカスト成形品Ｇが完成する。

なお、仕切り用の可動子Ｍの構成を変え、一次成形の工程においては、第１の射出機構３１から射出し、二次成形の工程においては、第２の射出機構３２から射出して２色ダイカスト成形品Ｇを成形するようにしてもよい。２つの射出機構の射出順序は、成形品に応じて適宜変更することができる。
以上のように本実施形態によれば、１台の装置で２色成形品Ｇを成形できるとともに構成が簡素化できるダイカスト装置１を提供することができる。

また、第１の炉体１１及び第２の炉体１２の少なくとも一方は、第１の射出機構３１と第２の射出機構３２との間のスペースに配置されているので、配置スペースの効率化が期待できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、２色ダイカスト成形品としては、ヒートシンク等の放熱部品に適用できる。格別適用成形品が限定されるものではない。また、ダイカスト成形品を構成する金属材料としては、純アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金やマグネシウム合金等が特性に応じて適用できる。

１・・・ダイカスト装置
２・・・ベースフレーム
４・・・固定盤
５・・・可動盤
６・・・トグル装置
７・・・型締めシリンダ
８・・・押出し機構
９・・・リンクハウジング
１１・・・第１の炉体
１２・・・第２の炉体
１３・・・第１の給湯器
１４・・・第２の給湯器
３１・・・第１の射出機構
３２・・・第２の射出機構
４１・・・固定型
５１・・・可動型

Claims (6)

1. 金型における固定型が固定される固定盤と、
   金型における可動型が固定される可動盤と、
   前記固定盤及び可動盤と列状に並べて配置された第１の射出機構と、
   この第１の射出機構と交差するように配置された第２の射出機構と、
   を具備することを特徴とするダイカスト装置。
2. 前記第１の射出機構に対応する第１の炉体及び前記第２の射出機構に対応する第２の炉体を備え、
   前記第１の炉体及び第２の炉体の少なくとも一方は、第１の射出機構と第２の射出機構との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のダイカスト装置。
3. 前記金型は、略直方体形状をなしていて、第１の射出機構における射出口が接続され面と第２の射出機構における射出口が接続される面とは、異なる面であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイカスト装置。
4. 前記第２の射出機構によりパーティング射出が行われることをことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載のダイカスト装置。
5. 前記交差は、略直交する交差であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のダイカスト装置。
6. 第１の射出機構と第２の射出機構とを有し、金型のキャビティ内に突没する仕切り用の可動子を備えるダイカスト装置において、
   可動子がキャビティ内に突出した状態で１色目の溶湯をキャビティ内に充填する一次成形工程と、
   この一次成形工程の後に、キャビティ内に突出した可動子を没入する工程と、
   次いで、２色目の溶湯をキャビティ内に充填する二次成形工程と、
   キャビティ内の成形品を取り出す工程と、
   を具備することを特徴とするダイカスト成形品の製造方法。

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