JP2018176261A - ダイカスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期に亘り高い真空度を維持することができ、且つ容易にシール部材を交換できるダイカスト装置の提供。
【解決手段】本発明のダイカスト装置は、可動型と、固定型と、上記可動型と固定型との間に区画形成されたキャビティを減圧する真空装置とを備える。
そして、上記可動型及び／又は固定型を貫通するピン挿入孔１４と、上記ピン挿入孔に挿入されたピン１４１とを有し、上記可動型及び／又は固定型の外表面に、重なり合う２枚のシールプレート１６ａ、１６ｂを備え、上記シールプレートと上記可動型及び／又は固定型の外表面との間がシール１６３され、上記２枚のシールプレートの合わせ面にＯリング用溝１６１を有し、上記Ｏリング用溝１６１にＯリング１５が配置されて、上記ピン１４１とピン挿入孔１４との隙間Ｖをシールしており、長期に亘り高い真空度を維持することができ、且つ容易にシール部材を交換できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ダイカスト装置に係り、更に詳細には、溶湯を減圧したキャビティに供給して所望形状の成形品を成形するダイカスト装置に関する。

溶湯（溶融状態又は半溶融状態の金属材料）を減圧した金型のキャビティに高圧で供給することにより所望の形状の成形品に成形するダイカスト装置が知られている。

ダイカスト装置は、キャビティに溶湯を注入する前に キャビティを減圧することで溶湯への気体の巻き込みが防止され、巻き込み巣等の欠陥がない高精度で鋳肌の優れた成形品を成形することが可能である。

また、ダイカスト装置は金型を冷却することで、短時間に多くの成形品を成形することが可能であり、成形品は、金型のキャビティに向かって突出するエジェクタピンで押し出すことで、容易に離型することができる。

しかし、上記エジェクタピンは、金型に設けられた貫通孔内を進退するものであり、貫通孔とエジェクタピンとの間に微小な隙間が設けられているため、キャビティを吸引減圧するときに、この隙間を通って外気がキャビティ内に侵入して、巻き込み巣等の欠陥を発生させる原因となる。

特許文献１の特開２００３−１９１０５９号公報には、エジェクタピンが進退する金型内部の貫通孔と真空吸引装置とをガス流路で接続することで、貫通孔から侵入した外気がキャビティに到達する前に上記外気を排出することで、空気が成形品に巻き込まれることを防止することが開示されている。

特開２００３−１９１０５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものは、エジェクタピンが貫通する貫通孔の気密性を高めるために、シール部材が設けられてはいるが、エジェクタピンの進退または組み付け時にシール部材が損傷した場合、経時により真空度が低下するが、エジェクタピン周りの構造が複雑なため、損傷したシール部材の交換が困難であり、加えて、冷却構造を配置することができない。

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期に亘り高い真空度を維持することができ、且つシール部材が損傷した場合であっても、容易にシール部材を交換できる、シール部材周りの構造が簡単なダイカスト装置を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、重なり合う２枚のシールプレートを金型の外表面に設け、上記２枚のシールプレートの合わせ面にシール部材を配置することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のダイカスト装置は、可動型と、固定型と、上記可動型と固定型との間に区画形成されたキャビティを減圧する真空装置とを備える。
そして、上記可動型及び／又は固定型を貫通するピン挿入孔と、上記ピン挿入孔に挿入されたピンとを有し、上記可動型及び／又は固定型の外表面に、重なり合う２枚のシールプレートを備え、上記シールプレートと上記可動型及び／又は固定型の外表面との間がシールされ、上記２枚のシールプレートの合わせ面にＯリング用溝を有し、上記Ｏリング用溝にＯリングが配置されて、上記ピンとピン挿入孔との隙間をシールしていることを特徴とする。

本発明によれば、重なり合う２枚のシールプレートを金型の外表面に設け、上記２枚のシールプレートの合わせ面にシール部材を配置することとしたため、長期に亘り高い真空度を維持することができると共に、容易にシール部材を交換できるダイカスト装置を提供することができる。

本発明のダイカスト装置の一例を示す概略図である。 本発明の金型の要部拡大図である。 図２中、丸で囲んだ部分の拡大図である。 型締めした状態を示す概略図である。

本発明のダイカスト装置について詳細に説明する。
上記ダイカスト装置Ｄは、図１に示すように、可動型と、固定型と、上記可動型と固定型（以下、可動型と固定型を金型１ということがある。）との間に区画形成されたキャビティ１３を減圧する真空装置２とを備える。

上記金型１は、主型１１と成形品の形状を構成するキャビティを形成するダイ１２とを有し、可動型と固定型の両方又はいずれか一方に、溶湯をキャビティへ導くためのランナー(湯道)、ゲート(湯口)、などを備える。また、鋳込んだ溶湯を凝固させるための冷却水を通す冷却穴１７が設けられている。

型締めされたときに固定型と可動型が合わさるパーティングライン面には、キャビティ１３内の空気やガスを外部へ排出するためのエアベントが設けられ、真空コネクタ２１を介して真空装置２に接続される。上記真空装置２はキャビティ１３内を減圧する。

上記金型１は、図２に示すように。主型１１及びダイ１２を貫通し、その内部にピン１４１が挿入されたピン挿入孔１４が設けられている。図２に図１中、丸で示す部分の拡大断面図を示す。
なお、図２では可動型について拡大しているが、図２に示す構成は、固定型が備えていてもよく、可動型と固定型の両方が備えていてもよい。

上記ピン１４１としては、成形品を金型１から押出して離型を容易にするエジェクタピンや、金型１を閉じるときに、他方の型のパーティングライン面に突き当たってエジェクタプレートを押下げ、エジェクタピンを元の位置に戻して金型１の損傷を防止するリターンピンを挙げることができる。

上記ピン挿入孔１４とピン１４１との間には、ピンの進退移動を可能にするための微少な隙間Ｖが設けられている。そして、外気がこの隙間Ｖを通って外気がキャビティ１３に侵入することを防止するため、ピン挿入孔１４の所定の位置にＯリング用溝１６１を設けてＯリング１５を配置し、上記ピン１４１をＯリング１５に通すことで上記隙間Ｖを密封している。

上記Ｏリング１５は、ゴム状弾性体で形成されており、つぶし代を与えることで接触圧力(反発力)が発生し、この圧力により密封（シール)するものである。

このように、Ｏリング１５とピン１４１が強く接触しているため、Ｏリング１５を配置するＯリング用溝１６１が、Ｏリング１５の大きさに合った高精度なものでないと、Ｏリング１５がピン１４１の進退移動に引き摺られ、Ｏリング用溝１６１から脱落してピン挿入孔１４内に引き込まれて、損傷してしまう。

そして、Ｏリング用溝１６１を金型１に形成する場合には、Ｏリング用溝１６１とそれに連なるピン挿入孔１４を高精度に形成することが困難であり、Ｏリング１５が損傷し易くなる。

つまり、ダイカスト装置の金型は、成形時の圧力に耐える厚さを有するものであり、このような厚い金型にピン挿入孔１４やＯリング用溝１６１を形成する工具（エンドミル）は長いものでなければならず、工具の振れや、工具自体のたわみ等を防止した高精度な加工をすることは困難である。

したがって、動きが高精度な工作機械を使用したとしても、金型１にＯリング用溝１６１を形成する場合は、長い工具を用いる必要があるため、高精度なＯリング用溝やピン挿入孔を形成することができない。

本発明においては、図３に示すように、金型１の外表面に、金型１のピン挿入孔１４に連通する孔を有する重なり合う２枚のシールプレート１６ａ、１６ｂを設け、このシールプレートの合わせ面にＯリング用溝１６１を形成している。

したがって、長い工具を用いる必要がなく、高い精度のＯリング用溝を形成することができると共に、Ｏリング用溝１６１とピン挿入孔１４が一体的に一つの金型内に形成されていないため、ピン挿入孔１４の精度がＯリング用溝１６１の精度に影響することがない。

このため、Ｏリング用溝１６１にＯリング１５がしっかりとはまりピン１４１が進退移動しても、Ｏリング１５の変形量が少なく、Ｏリング用溝１６１から脱落してピン挿入孔１４に引き込まれることが防止されて、長期に亘り、Ｏリング１５の損傷を防止することができる。

上記シールプレート１６ａ、１６ｂの厚さは、５ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましい。この範囲であると、Ｏリング用溝１６１の精度と強度とを両立できる。

さらに、シールプレートの合わせ面にＯリング１５を配置しているため、金型１の構造が簡単で表面側のシールプレート１６ａを外すだけでＯリング１５の交換が可能であり、金型全体を分解する必要がなくメンテナンス工数を少なくすることができる。

また、上記金型１の外表面と、シールプレート１６ｂの間がシール材１６３によってシールされているため、上記Ｏリング用溝１６１に配置されたＯリング１５と相俟って、長期に亘り高い真空度を維持することができる。なお、上記２枚のシールプレート１６ａ、１６ｂは、位置決めピン１６２によって金型１に固定される。

上記金型１は、上記ピン挿入孔１４と真空装置２とを繋ぐガス流路１８を有することが好ましい。
上記ガス流路１８は、ピン挿入孔１４と真空装置２とを繋ぐものであり、主型１１に設けられた真空コネクタ２１を介して、真空装置２によるピン挿入孔内のガスの吸引を可能にするものである。

特に、エジェクタピンが挿入されたピン挿入孔１４は、その一端がキャビティ１３に開口しており、エジェクタピンとピン挿入孔との間の隙間Ｖを介して吸引することで、ピン挿入孔内に残存するガスを除去できると共に、金型１を貫通するピン挿入孔１４からのキャビティ１３への外気の侵入を防止できる。

上記ガス流路１８は、主型１１のダイ側の表面に溝を設け、上記主型１１とダイ１２とを合わせることで形成できる。ガス流路１８を主型１１とダイ１２の合わせ面に設けることで、主型の表面に溝を形成するだけで容易にガス流路１８を形成することができ、上記シールプレート１６ａ，１６ｂと相俟って金型１の複雑化を防止できる。

また、上記金型１は主型１１を貫通しダイ１２の内部に達する冷却穴１７を有することが好ましい。上記冷却穴１７に冷却装置５を挿入し、金型１を冷却することで、短時間で成形品を成形でき、サイクルタイムが短くなって生産性が向上する。

本発明の金型１は、上記のように複雑化が防止された簡単な構造であることから、冷却穴１７をピン挿入孔１４の近傍に設けることができ、ピン挿入孔からの真空引きと金型の冷却とを両立させることができる。

次に、本発明のダイカスト装置の動作について説明する。
図４に示すように、可動型を固定型側に移動させて型締めする。その後、給湯口３に溶湯を注ぎ、プランジャーロッド４でプランジャーチップ４１を押し、プランジャーチップ４１が給湯口３を通り越して給湯口を塞いだところで真空装置２が稼働してキャビティ内を吸引する。

上記真空装置２は、主にキャビティに直接繋がるエアベントからの吸引によりキャビティ内の減圧を行うが、ピン挿入孔１４からも補助的に吸引を行う。本発明においては、ピン挿入孔１４からの外気の侵入が防止されており、ピン挿入孔１４内に残存するガスを吸引することで、高い真空度が得られる。

キャビティ１３の減圧が完了したら、さらにプランジャーチップ４１を押して溶湯をキャビティ１３に充填し、冷却装置５を稼動させて溶湯を凝固させる。

溶湯が凝固したら、可動型を移動させて型開けを行い、エジェクタピンが突出して成形品を押し出し、金型から離型させて成形品を取り出す。

このように、ピン挿入孔からの真空吸引行い、キャビティ内に残存している空気や水蒸気等のガスを除去して真空度を高くすると共に、金型の冷却を行うことで欠陥のない高精度の成形品を短時間で生産することができる。

１ 金型
１１ 主型
１２ ダイ
１３ キャビティ
１４ ピン挿入孔
１４１ ピン
１４１ａ エジェクタピン
１４１ｂ リターンピン
１５ Ｏリング
１６ａ シールプレート
１６ｂ シールプレート
１６１ Ｏリング用溝
１６２ 位置決めピン
１６３ シール材
１７ 冷却穴
１８ ガス流路
２ 真空装置
２１ 真空コネクタ
３ 給湯口
４ プランジャーロッド
４１ プランジャーチップ
５ 冷却装置
Ｖ 隙間
Ｄ ダイカスト装置

Claims (5)

1. 可動型と、固定型と、上記可動型と固定型との間に区画形成されたキャビティを減圧する真空装置とを備えるダイカスト装置であって、
   上記可動型及び／又は固定型を貫通するピン挿入孔と、上記ピン挿入孔に挿入されたピンとを有し、
   上記可動型及び／又は固定型の外表面に、重なり合う２枚のシールプレートを備え、
   上記シールプレートと上記可動型及び／又は固定型の外表面との間がシールされ、
   上記２枚のシールプレートの合わせ面にＯリング用溝を有し、
   上記Ｏリング用溝にＯリングが配置されて、上記ピンとピン挿入孔との隙間をシールしていることを特徴とするダイカスト装置。
2. 上記シールプレートの厚さが、５ｍｍ〜５０ｍｍであ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. 上記ピンが、エジェクタピンであり、
   上記可動型及び／又は固定型が、上記エジェクタピンとピン挿入孔との間の隙間と上記真空装置とを繋ぐガス流路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のダイカスト装置。
4. 上記可動型及び／又は固定型が、主型とキャビティを形成するダイとを備え、
   上記主型が、ダイとの合わせ面に溝を有し、上記隙間と真空装置とを繋ぐガス流路を形成し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。
5. 上記可動型及び／又は固定型が、冷却穴を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載のダイカスト装置。

Images