JP2020011289A - ダイカスト装置およびダイカスト法 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイカスト用金型を開く型開きの際に、キャビティ内の気圧の変化の影響を受けた潤滑油がダイカスト品に付着して鋳造製品を汚すことの無い、ダイカスト装置およびダイカスト法を提供する。【解決手段】このダイカスト装置は、固定型１１と、該固定型１１とともにキャビティ３１を画成する可動型２１と、によって構成されるダイカスト用金型１０を用いてダイカストを行う装置であって、溶湯をキャビティ３１内に射出し、該キャビティ３１内に形成されたダイカスト品Ｗを冷却する所要時間が経過した後、ダイカスト品Ｗを取り出すためにダイカスト用金型１０を開くに際し、ダイカスト用金型１０を開く型開きの速度が、最初は低速で開き、その後に高速で開くように制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、ダイカスト装置およびダイカスト法に関するものである。

固定型と、該固定型とともにキャビティを画成する可動型と、によって構成されるダイカスト用金型を用いてダイカストを行うダイカスト装置が公知である。そのようなダイカスト装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。このような従来のダイカスト装置では、溶湯をダイカスト用金型内に形成されたキャビティ内に射出し、該キャビティ内に形成されたダイカスト品を冷却する所要時間が経過した後、ダイカスト用金型を開くことでダイカスト品を取り出すことが行われる。

特開平３−２３４３４４号公報

しかしながら、上掲した特許文献１に開示される従来のダイカスト装置では、ダイカスト用金型を開く型開きの際に、キャビティ内の気圧が真空状態から大気圧状態に変化する段階で、射出プランジャとスリーブ間に塗布される潤滑油が影響を受け、この潤滑油が可動型とともに移動するダイカスト品に付着して鋳造製品が汚れてしまう可能性があった。そして、このような課題を解決するための提案は従来技術ではなされておらず、従来技術には改善の余地が残されていた。

本発明は、上述した従来技術に存在する課題に鑑みて成されたものであって、その目的は、ダイカスト用金型を開く型開きの際に、キャビティ内の気圧の変化の影響を受けた潤滑油がダイカスト品に付着して鋳造製品を汚すことの無い、ダイカスト装置およびダイカスト法を提供することにある。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明に係るダイカスト装置は、固定型（１１）と、該固定型（１１）とともにキャビティ（３１）を画成する可動型（２１）と、によって構成されるダイカスト用金型（１０）を用いてダイカストを行うダイカスト装置であって、溶湯を前記キャビティ（３１）内に射出し、該キャビティ（３１）内に形成されたダイカスト品（Ｗ）を冷却する所要時間が経過した後、前記ダイカスト品（Ｗ）を取り出すために前記ダイカスト用金型（１０）を開くに際し、前記ダイカスト用金型（１０）を開く型開きの速度が、最初は低速で開き、その後に高速で開くように制御することを特徴とするものである。

本発明に係るダイカスト装置では、前記ダイカスト用金型（１０）を開く型開きの速度の前記低速と前記高速の切り替え時点（Ｂ）が、前記キャビティ（３１）内が真空度の高い状態から大気圧の状態となる変化点（Ａ）に設定されることが好適である。

また、本発明に係る別のダイカスト装置は、固定型（１１）と、該固定型（１１）とともにキャビティ（３１）を画成する可動型（２１）と、によって構成されるダイカスト用金型（１０）を用いてダイカストを行うダイカスト装置であって、溶湯を前記キャビティ（３１）内に射出し、該キャビティ（３１）内に形成されたダイカスト品（Ｗ）を冷却する所要時間が経過した後、前記ダイカスト品（Ｗ）を取り出すために前記ダイカスト用金型（１０）を開くに際し、真空度の高い状態となっている前記キャビティ（３１）内から空気を抜くための大気連通通路（７１）が、前記固定型（１１）のキャビティ形成部に設けられることを特徴とするものである。

さらに、本発明に係るダイカスト法は、上記したダイカスト装置によりダイカストを行うことを特徴とするものである。

本発明によれば、ダイカスト用金型を開く型開きの際に、キャビティ内の気圧の変化の影響を受けた潤滑油がダイカスト品に付着して鋳造製品を汚すことの無い、ダイカスト装置およびダイカスト法を提供することができる。

一般的なダイカスト装置の全体構成例を示す図である。 図１で示したダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。 図１で示したダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。 図１で示したダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。 図１で示したダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。 空間Ｑの圧力と型開き動作時における可動型の移動距離との関係を示したグラフ図であり、横軸にダイカスト用金型の型開き動作時における可動型の移動距離が示されており、縦軸に空間Ｑの圧力が示されている。 本実施形態に係るダイカスト用金型を開く型開きの動作条件を説明するためのグラフ図であり、横軸に型開きの動作時間が示されており、縦軸に型開き動作の際に移動する可動型の移動距離が示されている。 改良形態に係るダイカスト装置と、このダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。 改良形態に係るダイカスト装置と、このダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。 改良形態に係るダイカスト装置と、このダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。 改良形態に係るダイカスト装置と、このダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

本実施形態に係るダイカスト装置５およびダイカスト装置５を用いるダイカスト法の詳細について説明する前に、まずは図１に基づいて、一般的なダイカスト装置５の全体構成についての概略説明を行う。ここで、図１は、一般的なダイカスト装置５の全体構成例を示す図である。なお、図１では、溶湯がキャビティ内に充填された状態が示されている。

図１で例示のダイカスト装置５は、固定ダイスと固定ホルダとを備える固定型１１と、可動ダイスと可動ホルダとを備える可動型２１とを有している。固定型１１と可動型２１とで、ダイカスト用金型１０が構成される。また、固定型１１が備える固定ダイスと可動型２１が備える可動ダイスとによって、キャビティ３１が画成される。さらに、ダイカスト用金型１０には、スリーブ４１が設けられている。スリーブ４１は、ビスケット、ランナーおよびゲート等を介してキャビティ３１と連通している。また、スリーブ４１内には、プランジャーチップ４２が設けられている。プランジャーチップ４２は、スリーブ４１内を進退可能である。さらに、スリーブ４１の上方には、溶湯を補給するための補給口４１ａが形成されている。プランジャーチップ４２がスリーブ４１内を前進して、補給口４１ａからスリーブ４１内に供給された溶湯を押圧すると、溶湯はビスケット、ランナーおよびゲート等を介してキャビティ３１内に射出充填される。なお、図１に示される状態は、キャビティ３１内に溶湯が充填された後の状態が示されており、キャビティ３１内で冷却固化した溶湯が、ダイカスト品Ｗとしての鋳造製品となっている。

次に、図２〜図５を参照図面に加えて、図１で示した一般的なダイカスト装置５を用いて、溶湯をキャビティ３１内に射出し、該キャビティ３１内に形成されたダイカスト品Ｗを冷却する所要時間が経過した後、ダイカスト品Ｗを取り出すためにダイカスト用金型１０を開く、いわゆる型開きの動作についての説明を行う。なお、図２〜図５は、図１で示したダイカスト装置５にて行われる型開き動作を説明するための図である。

まず、図２は、ダイカスト用金型１０が閉じており、型開き動作を実行する直前の状態が示されている。このとき、スリーブ４１内には、スリーブ４１内を進退動作するプランジャーチップ４２の動きを滑らかにするための潤滑油Ｌが塗布されており、スリーブ４１とプランジャーチップ４２との間には、この潤滑油Ｌが存在している。

次に、図３は、ダイカスト用金型１０の型開き動作が開始された直後の状態が示されている。図３では、図２と対比すると、可動型２１が紙面左側に移動しており、固定型１１が備える固定ダイスと可動型２１が備える可動ダイスとが離れることで、キャビティ３１が開いた状態となっている。このとき、可動型２１と固定型１１との間に生じた空間Ｑは、真空状態となる。したがって、図３で示すように、空間Ｑに生じた真空状態の作用によって、スリーブ４１とプランジャーチップ４２との間には空気の流れが生じ、スリーブ４１内の空気が空間Ｑ内に対して流れ込むことになる。このとき、スリーブ４１とプランジャーチップ４２との間に存在した潤滑油Ｌが前記した空気の流れとともに空間Ｑ内に吸い込まれ、ダイカスト品Ｗに付着してしまう不具合が発生していた。

その後、図４で示すように、ダイカスト用金型１０の型開きが完了して可動型２１の移動が停止し、図５で示すように、製品取出装置５１を用いて可動型２１からダイカスト品Ｗを取り出す際にも、依然としてダイカスト品Ｗには潤滑油Ｌが付着したままの状態となる。つまり、図１で示した従来の一般的なダイカスト装置５では、ダイカスト品Ｗに潤滑油Ｌが付着してしまう虞があったので、後工程での潤滑油除去・清掃作業が必要となり、生産性を阻害する課題が存在していた。

上述した従来技術の課題に対して、発明者は、まず、ダイカスト用金型１０の型開き動作時に可動型２１と固定型１１との間に生じる空間Ｑの圧力についての調査を行った。その結果を示す図を、図６に示す。ここで、図６は、空間Ｑの圧力と型開き動作時における可動型２１の移動距離との関係を示したグラフ図であり、横軸にダイカスト用金型１０の型開き動作時における可動型２１の移動距離が示されており、縦軸に空間Ｑの圧力が示されている。

図６で示すように、発明者の調査によって、可動型２１が型開き方向に移動して型開き動作を行う際には、空間Ｑの圧力が真空状態から大気圧の状態に移行する途中で、図中の符号Ａで示す圧力の変化点が存在することが明らかとなった。このＡ点として示される圧力変化点は、発明者の研究によって、キャビティ３１におけるダイカスト品Ｗの抜き勾配部（図３において、部分拡大図として示されている箇所）の断面積と、スリーブ４１とプランジャーチップ４２との間の断面積とが等しくなると、空間Ｑの圧力が真空に近いものから大気圧に近いものに急激に変化することが確認されている。

図６で示した知見を基に、発明者は、ダイカスト用金型１０を開く型開きの動作条件を改良することとした。そして、図７で示す型開きの動作条件を見出すに至った。ここで、図７は、本実施形態に係るダイカスト用金型１０を開く型開きの動作条件を説明するためのグラフ図であり、横軸に型開きの動作時間が示されており、縦軸に型開き動作の際に移動する可動型２１の移動距離が示されている。なお、図７では、本実施形態と従来技術との対比のために、本実施形態の動作条件が実線で示されており、従来技術で行われていた動作条件が破線で示されている。

図７において破線で示されるように、従来技術では、ダイカスト用金型１０を開く型開き動作において、可動型２１は一定の速度で型開き動作を行っていた。しかしながら、発明者が見出した改良された型開き動作では、ダイカスト品Ｗを取り出すためにダイカスト用金型１０を開くに際し、ダイカスト用金型１０を開く型開きの速度が、最初は低速で開き、その後に高速で開くように制御することとした。また、図７中の符号Ｂで示すダイカスト用金型１０を開く型開きの速度の低速と高速の切り替え時点が、キャビティ３１内が真空度の高い状態から大気圧の状態となる変化点に設定されること、すなわち、図６中のＡ点と図７中のＢ点とが重なるように、可動型２１を動作させることが好ましいことが発明者によって確認された。このような型開き動作を実行することで、従来発生していたダイカスト品Ｗへの潤滑油Ｌの付着が防止され、生産性の向上が図れることが明らかとなった。

なお、上述したように、図６中のＡ点と図７中のＢ点とが重なるように可動型２１を動作させることがより好ましいが、発明者の研究によって、この条件は必須ではないことが確認されており、溶湯をキャビティ３１内に射出し、該キャビティ３１内に形成されたダイカスト品Ｗを冷却する所要時間が経過した後、ダイカスト品Ｗを取り出すためにダイカスト用金型１０を開くに際し、ダイカスト用金型１０を開く型開きの速度が、最初は低速で開き、その後に高速で開くように制御することだけでも、潤滑油Ｌの飛散が低減でき、従来技術に比べて優れたダイカスト装置を実現できることが明らかとなっている。

以上、本発明者が創出した本実施形態に係るダイカスト装置の具体的な構成について説明したが、本発明者は、従来のダイカスト装置５に対して更なる改良を施している。そこで、本実施形態に改良を加えたダイカスト装置について、図８〜図１１を用いて説明を行うこととする。ここで、図８〜図１１は、改良形態に係るダイカスト装置と、このダイカスト装置にて行われる型開き動作を説明するための図である。なお、図２〜図５で説明した部材と同一又は類似する部材についての説明は、省略することとする。

図８で示すように、改良形態に係るダイカスト装置では、固定型１１のキャビティ形成部に対して大気連通通路７１が設けられている。この大気連通通路７１は、型開きを開始した直後に真空度の高い状態となっているキャビティ３１内から空気を抜くための通路となっており、また、キャビティ３１内に溶湯を射出充填する際に溶湯がこの大気連通通路７１内に浸入しないように僅かな隙間通路として構成されたものである。大気連通通路７１を設けることで、真空度の高い状態となっているキャビティ内と外部との空気の連通経路が、従来のスリーブ４１とプランジャーチップ４２との間の空間から、大気連通通路７１へと変更されるので、従来技術においてダイカスト品Ｗに対して付着していた潤滑油Ｌがスリーブ４１内から移動せず、ダイカスト品Ｗに付着する不具合が防止できることとなる。このような改良構成を採用することで、従来発生していたダイカスト品Ｗへの潤滑油Ｌの付着が防止され、生産性の向上を図ることが可能なダイカスト装置が実現する。

なお、図８〜図１１を用いて、改良形態に係るダイカスト装置の型開き動作を説明すると、まず、図８では、ダイカスト用金型１０が閉じており、型開き動作を実行する直前の状態が示されている。このとき、スリーブ４１内には、スリーブ４１内を進退動作するプランジャーチップ４２の動きを滑らかにするための潤滑油Ｌが塗布されており、スリーブ４１とプランジャーチップ４２との間には、この潤滑油Ｌが存在している。

次に、図９は、ダイカスト用金型１０の型開き動作が開始された直後の状態が示されている。図９では、図８と対比すると、可動型２１が紙面左側に移動しており、固定型１１が備える固定ダイスと可動型２１が備える可動ダイスとが離れることで、キャビティ３１が開いた状態となっている。このとき、可動型２１と固定型１１との間に生じた空間Ｑは、真空状態となる。ただし、改良形態に係るダイカスト装置の固定型１１には、大気連通通路７１が設けられているので、空間Ｑに対する空気の流入は、大気連通通路７１によって行われることとなる。したがって、図９で示すように、空間Ｑに生じた真空状態の作用によっては、スリーブ４１とプランジャーチップ４２との間には空気の流れが生じず、スリーブ４１内の空気が空間Ｑ内に対して流れ込むことが無い。つまりこのとき、スリーブ４１とプランジャーチップ４２との間に存在する潤滑油Ｌは空気の流れに影響を受けないので、ダイカスト品Ｗに付着してしまう不具合は防止されることとなる。

その後、図１０で示すように、ダイカスト用金型１０の型開きが完了して可動型２１の移動が停止し、図１１で示すように、製品取出装置５１を用いて可動型２１からダイカスト品Ｗを取り出す際にも、ダイカスト品Ｗには潤滑油Ｌが付着しないので、従来技術で必要であった後工程での潤滑油除去・清掃作業が不要となり、生産性の向上効果が得られることとなる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、本発明の適用範囲は、図１で例示した形式のダイカスト装置５のみに限定されるものではなく、あらゆる形式のダイカスト装置に対して適用可能である。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

５ ダイカスト装置、１０ ダイカスト用金型、１１ 固定型、２１ 可動型、３１ キャビティ、４１ スリーブ、４１ａ 補給口、４２ プランジャーチップ、５１ 製品取出装置、７１ 大気連通通路、Ｌ 潤滑油、Ｑ 空間、Ｗ ダイカスト品。

Claims (4)

1. 固定型と、該固定型とともにキャビティを画成する可動型と、によって構成されるダイカスト用金型を用いてダイカストを行うダイカスト装置において、
   溶湯を前記キャビティ内に射出し、該キャビティ内に形成されたダイカスト品を冷却する所要時間が経過した後、前記ダイカスト品を取り出すために前記ダイカスト用金型を開くに際し、
   前記ダイカスト用金型を開く型開きの速度が、最初は低速で開き、その後に高速で開くように制御することを特徴とするダイカスト装置。
2. 請求項１に記載のダイカスト装置において、
   前記ダイカスト用金型を開く型開きの速度の前記低速と前記高速の切り替え時点が、前記キャビティ内が真空度の高い状態から大気圧の状態となる変化点に設定されることを特徴とするダイカスト装置。
3. 固定型と、該固定型とともにキャビティを画成する可動型と、によって構成されるダイカスト用金型を用いてダイカストを行うダイカスト装置において、
   溶湯を前記キャビティ内に射出し、該キャビティ内に形成されたダイカスト品を冷却する所要時間が経過した後、前記ダイカスト品を取り出すために前記ダイカスト用金型を開くに際し、
   真空度の高い状態となっている前記キャビティ内から空気を抜くための大気連通通路が、前記固定型のキャビティ形成部に設けられることを特徴とするダイカスト装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイカスト装置によりダイカストを行うことを特徴とするダイカスト法。

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