JP2021074753A - ダイカスト金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ビスケット部からの経路形状が異なる成型部への溶湯の充填完了のタイミングのずれ量を低減したダイカスト金型を得ること。【解決手段】ダイカスト金型は、溶湯の流路であり、直線部分を有するランナー６と、ランナー６の直線部分に設けられた複数のゲート４と、複数のゲート４の各々を介してランナー６に接続された複数の成型部７，８と、溶湯の鋳込み口とランナー６との間に設けられ、溶湯の固化によってビスケットが形成されるビスケット部３とを有し、ランナー６のうち、複数のゲート４の各々との接続部分よりもビスケット部３に近い上流部の断面積は、ランナー６のうち接続部分よりもビスケット部３から遠い下流部の断面積よりも大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、ダイカスト成形品を一度に複数成型可能なダイカスト金型に関する。

ダイカスト成型では、ダイカスト成形品が成型される部分である成型部が複数設けられたダイカスト金型を用いて、一度の射出で複数個のダイカスト成形品を得る方式が採用されることがある。ダイカスト金型には、成型部の他に、溶湯の流路であるランナーと、ランナーと成型部とを繋ぐゲートと、が設けられる。ダイカスト加工では、鋳込み口から供給された溶湯が鋳込み口からランナーまでの部分に残留して固化することによってビスケットが形成される。ダイカスト金型において、ビスケットを形成する鋳込み口からランナーまでの部分を、以下ビスケット部と呼ぶ。

ダイカスト金型では、ビスケット部から複数の成型部までのそれぞれの経路の経路形状が統一されることが理想であるが、後加工又は搬送上の制約により、ビスケット部から各成型部までの経路形状が不揃いとなることがある。

ビスケット部から各成型部までの経路形状が不揃いのダイカスト金型を用いてダイカスト成型を行うと、各成型部への溶湯の充填が完了するタイミングがずれる。このため、先に充填が完了した成型部において、鋳造圧力がかかる前に溶湯が冷えて鋳造欠陥が発生する場合がある。

特許文献１には、ビスケット部に続く主ランナーの途中から、その延長方向と交差する左右方向へ第１副ランナーを分岐するとともに、主ランナーの終端から、その延長方向へ二又状に第２副ランナーを分岐し、第１副ランナー及び第２副ランナーのそれぞれにゲートを介して成型部を連設したダイカスト金型が開示されている。特許文献１による手法では、各成型部に溶湯がほぼ同じタイミングで流入するように、ビスケット部中心から第２副ランナーの分岐部までの長さを設定している。

特開２００２−１４４００７号公報

しかし、特許文献１に開示される発明は、ビスケット部から第１副ランナーにゲートを介して接続された成型部までの経路と、ビスケット部から第２副ランナーにゲートを介して接続された成型部までの経路とでは、主ランナーから第１副ランナーが分岐する部分でしか経路が共通していない。このため、第１副ランナーにゲートを介して接続された成型部に溶湯が流入するタイミングの設計値からのずれと第２副ランナーにゲートを介して接続された成型部に溶湯が流入するタイミングの設計値からのずれとが、互いに逆方向であった場合、例えば、第１副ランナーにゲートを介して接続された成型部に溶湯が流入するタイミングが設計値よりも早くなり、第２副ランナーにゲートを介して接続された成型部に溶湯が流入するタイミングが設計値よりも遅くなる場合には、鋳造欠陥が発生しやすくなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ビスケット部からの経路形状が異なる成型部への溶湯の充填完了のタイミングのずれ量を低減したダイカスト金型を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、溶湯の流路であり、直線部分を有するランナーと、ランナーの直線部分に設けられた複数のゲートと、複数のゲートの各々を介してランナーに接続された複数の成型部と、溶湯の鋳込み口とランナーとの間に設けられ、溶湯の固化によってビスケットが形成されるビスケット部とを有する。ランナーのうち、複数のゲートの各々との接続部分よりもビスケット部に近い上流部の断面積は、ランナーのうち接続部分よりもビスケット部から遠い下流部の断面積よりも大きい。

本発明によれば、ビスケット部からの経路形状が異なる成型部への溶湯の充填完了のタイミングのずれ量を低減したダイカスト金型を得られるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係るダイカスト金型の断面図 実施の形態１に係るダイカスト金型の可動型の平面図 実施の形態１に係るダイカスト金型の第３のランナーの拡大図 実施の形態１に係るダイカスト金型の上流部と下流部との断面積の比と、成型部の間隔との関係を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係るダイカスト金型を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るダイカスト金型の断面図である。図２は、実施の形態１に係るダイカスト金型の可動型の平面図である。なお、図１は、図２中のI-I線に沿った断面を示している。実施の形態１に係るダイカスト金型５０は、母型１と入れ子２とを有する。母型１は、固定型１ｂと可動型１ａとを有する。母型１は、成形品が成型される部分である成型部７，８と、溶湯の流路であるランナー６と、成型部７，８とランナー６とを繋ぐゲート４と、溶湯の鋳込み口５とを有する。また、ダイカスト金型５０は、鋳込み口５とランナー６との間に、鋳込み口５から供給された溶湯が鋳込み口５からランナー６までの部分に残留して固化することによってビスケットが形成されるビスケット部３を備える。母型１は、ランナー６を二つ備えている。入れ子２は、成型部７又は成型部８を備えており、母型１に嵌め込まれている。ランナー６は、ビスケット部３から伸びる第１のランナー６１と、第１のランナー６１の端部から９０度折れ曲がった方向に伸びる第２のランナー６２と、第２のランナー６２の端部から、第１のランナー６１と同じ方向に伸びる第３のランナー６３とを備える。なお、二つのランナー６は、第１のランナー６１を共有している。成型部７，８は、ゲート４を介して第３のランナー６３と繋がっている。ビスケット部３から成型部８までの経路長は、ビスケット部３から成型部７までの経路長よりも短くなっている。また、ビスケット部３から成型部８までの経路形状と、ビスケット部３から成型部７までの経路形状とは異なっている。

図３は、実施の形態１に係るダイカスト金型の第３のランナーの拡大図である。図３中には、溶湯の流れを矢印で示している。溶湯は直進性が高いため、直進する流路と横方向に分岐する流路とがあって、それぞれの断面積が同じである場合には、直進する流路に多く流れる。第３のランナー６３は、成型部８と接続するゲート４よりもビスケット部３に近い上流部６３１と、成型部８と接続するゲート４よりもビスケット部３から遠い下流部６３２とで断面積が異なっている。具体的には、下流部６３２の断面積Ａ_２は、上流部６３１の断面積Ａ_１よりも小さくなっている。上流部６３１の断面積Ａ_１よりも下流部６３２の断面積Ａ_２が小さいため、下流部６３２の断面積Ａ_２と上流部６３１の断面積Ａ_１とが同じ場合と比較して、溶湯が下流部６３２に流れにくくなり、成型部８への充填速度が向上する。したがって、ビスケット部３から成型部７までの経路形状と、ビスケット部３から成型部８までの経路形状とが異なっても溶湯の充填が完了するタイミングを一致させることができる。成型部７と成型部８とで溶湯の充填が完了するタイミングを一致させることにより、充填完了後に鋳造圧力がかからない時間が無くなり、引け巣といった鋳造欠陥の発生を抑制できる。

なお、上流部６３１の断面積Ａ_１を基準に、下流部６３２の断面積Ａ_２を小さくしても良いし、下流部６３２の断面積Ａ_２を基準に上流部６３１の断面積Ａ_１を大きくしても良い。ただし、下流部６３２の断面積Ａ_２が小さくなりすぎると、溶湯が成型部７に到達する前に冷えてしまうため、この問題が生じる場合には、上流部６３１の断面積Ａ_１を大きくすればよい。

図４は、実施の形態１に係るダイカスト金型の上流部と下流部との断面積の比と、成型部の間隔との関係を示す図である。成型部７に接続するゲート４と成型部８に接続するゲート４との距離で定義される成型部７，８の間隔Ｌが長くなるほど、下流部６３２の流路抵抗が大きくなり、下流部６３２に溶湯が流れにくくなる。したがって、成型部７，８の間隔Ｌが短いほど、上流部６３１の断面積Ａ_１と下流部６３２の断面積Ａ_２との比Ａ_２／Ａ_１は小さくする必要がある。

実施の形態１に係るダイカスト金型５０は、成型部７，８への溶湯の充填完了のタイミングを揃え、鋳造欠陥の発生を抑制することができる。また、第３のランナー６３にゲート４を介して接続された成型部７及び成型部８は、ビスケット部３から第３のランナー６３の上流部６３１までは流路が共通している。したがって、ビスケット部３から第３のランナー６３の上流部６３１までの溶湯の流速が設計通りにならなかった場合でも、成型部７に溶湯の充填が完了するタイミングと成型部８に溶湯の充填が完了するタイミングとのずれ量を低減できる。

なお、上記の説明においては、ランナー６の直線部分である第３のランナー６３にゲート４が二つ設けられた構成を例にしたが、ランナー６の直線部分には、ゲート４が三つ以上設けられてもよい。ランナー６の直線部分にゲート４を三つ以上設ける場合には、最下流のゲート４を除く各ゲート４について、ビスケット部３に近い上流側の断面積が、ビスケット部３から遠い下流側の断面積よりも大きくなっていればよい。すなわち、ランナー６の直線部分において、ゲート４による分岐箇所が存在するごとに、ランナー６の断面積が段階的に縮小されればよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 母型、１ａ 可動型、１ｂ 固定型、２ 入れ子、３ ビスケット部、４ ゲート、５ 鋳込み口、６ ランナー、７，８ 成型部、５０ ダイカスト金型、６１ 第１のランナー、６２ 第２のランナー、６３ 第３のランナー、６３１ 上流部、６３２ 下流部。

Claims (3)

1. 溶湯の流路であり、直線部分を有するランナーと、
   前記ランナーの前記直線部分に設けられた複数のゲートと、
   複数の前記ゲートの各々を介して前記ランナーに接続された複数の成型部と、
   前記溶湯の鋳込み口と前記ランナーとの間に設けられ、前記溶湯の固化によってビスケットが形成されるビスケット部とを有し、
   前記ランナーのうち、複数の前記ゲートの各々との接続部分よりも前記ビスケット部に近い上流部の断面積は、前記ランナーのうち前記接続部分よりも前記ビスケット部から遠い下流部の断面積よりも大きいことを特徴とするダイカスト金型。
2. 前記ランナーは、
   前記ビスケット部から伸びる第１のランナーと、
   前記第１のランナーの端部から９０度折れ曲がった方向に伸びる第２のランナーと、
   前記第２のランナーの端部から、前記第１のランナーと同じ方向に伸びる第３のランナーと、を有し、
   前記第３のランナーに前記ゲートを介して二つの前記成型部が接続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金型。
3. 前記ランナーを複数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金型。

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