JP2023120942A - ダイカスト製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイカスト製法においてプランジャーによる溶湯射出後にランナーの加圧を行うに際して、ランナー加圧手段を任意に配置することができるようにする。【解決手段】ダイカスト製法において型締された金型に第１加圧手段により溶湯を射出した後、第２加圧手段によりキャビティに直結するランナーを通じて第２加圧を行うに際し、当該ランナーを屈曲形成し、この屈曲部におけるキャビティ直結ランナー部に第２加圧手段を設けるとともにオリフィスを配置し、当該オリフィス部分での第２加圧手段の加圧ピンとの間でメタルシールにより溶湯の逆流を防止しつつ第２加圧手段により加圧を成す。【選択図】図２

Description

本発明はダイカスト製造方法及び装置に係り、特に金型の溶湯入口であるランナー部の加圧を下方から行う場合の障害を無くしたダイカスト製造方法及び装置に関する。

従来、ダイカスト製品の鋳造方法には、図１３に示す「通常のダイカスト製法」と図１４に示す「センターゲート製法」が知られている。

最も一般的な「通常のダイカスト製法」は、金型で作ったキャビティにアルミ等の溶湯をプランジャーで押し込み、キャビティに倣って冷却凝固した形状の製品を取り出して行う。製品として冷却成形するときに巣の発生を抑え製品密度が向上するように、ダイカストマシンのプランジャーを加圧動作することに合わせ、ランナーを更に加圧する方法が提案されている。

ランナーは、プランジャーの押し出し方向に沿う分流子ランナー部とこれに直交して上方に向かう立上りランナー部とからなるが、ランナーを介して二次的な加圧を行うために、キャビティに直結する立上りランナーに出入りする加圧ピンを設け、プランジャーの加圧が完了した後にランナーの加圧ピンを作動させて更なる加圧を行うようにしている（特許文献１）。

特許文献１のランナーからの加圧では、加圧部分とプランジャー先端チップ面がつながった状態となっており、加圧できる圧力は金型投影面積に鋳造圧力を掛けた値が型締力を超えてはならなかった。通常の鋳造機ではこの限界圧力は７０MPa程度でありこれを超えた加圧ができない。このような観点から、特許文献２に掲げる技術が提案されており、立上りランナー部を形成する部材の内径と、加圧ピンの外径との間の隙間を、０．５～３．０ｍｍとして、逆流防止機能を発揮させるようにし、押し込み効果が得られるようにしたものである（特許文献２）。

隙間のみに着目したこの方法では以下の不具合があり現実的ではない。通常鋳造後の製品取り出しは、ビスケット部を掴んで行われるが、ランナー部を加工して設置したシリンダーへ加圧ピンを押し込んで凝固した鋳造品の製品部とビスケット部は、シリンダー内径と加圧ピン外径との隙間で形成される肉厚の薄い円筒形で繋がれた状態となる。そのため、立上りランナー部シリンダーを移動するランナー部加圧ピンの移動長さＬが長くなるとビスケット部と製品をつないでいる部分の強度が低下し、製品取り出し時に破損して製品取り出しに失敗し、連続生産に支障が生じる。一般的に、環状隙間の流量Ｑは環状隙間Δの３乗に比例し、その長さＬに反比例する。したがって隙間Δを小さくすることは逆流防止に効果があり、ランナー部からの加圧ピンによる製品部分への加圧可能限界値はこの隙間Δおよびその長さＬによって決まる。一方、加圧ピンの移動量は製品部分の鋳巣発生容積予測量によって決定される。溶湯アルミの収縮率は約６％であり引け巣の発生防止には製品容積の約２％程度の溶湯を押し込める加圧ピン移動が必要となる。ランナー部からの加圧による連続鋳造を可能とするためには、立上りランナー部と加圧ピンの隙間Δの値、加圧ピンの移動量Ｌ、鋳造後の製品取り出しに必要なビスケットと製品をつなぐ強度の３要素の最適な値設定が必要となり、立上りランナーの内径と加圧ピンの外径との間の隙間Δを０．５～３．０ｍｍとする要素だけでは連続鋳造は困難であり、期待する効果は得られないという課題がある。

これに対し、本願発明者等は、図１３に示されるように、型締された固定金型１と可動金型２に第１加圧手段３により溶湯を射出した後、第２加圧手段４によりキャビティ５に直結するランナー６にシリンダー形状部分を加工設置し、そこを移動する加圧ピン７にて第２加圧を行うが、第２加圧手段４のシリンダー内に凸溝によるオリフィス８を設け、当該オリフィス８部分でのメタルシールにより溶湯の逆流を防止しつつ、第２加圧手段４によりキャビティ加圧を成すことを特徴とする凸溝オリフィス構造を発明した。この凸溝のオリフィス８により逆流防止効果が得られ、また、凝固後のビスケット部と製品部分がつながる薄い部分の長さを極小化でき強度向上が可能となる。ランナー部の加圧ピン７の必要ストロークは、引け巣発生予想容量と相関しており製品部容積によって決まるが、従来は必要ストロークを得るためにビスケット部と製品部をつなぐ部分が長くなって強度が得られなかった。凸溝オリフィスを設置することで必要加圧ピンストローク長の影響を受けないで、隙間Δと凸溝オリフィス幅のみを決めることで逆流防止効果と製品取り出し時の折損防止強度の両方の効果を得ることができる。また、従来技術では加圧ピン７がシリンダーに挿入された部分の隙間長さは加圧ピン７の移動量によって変化する。環状隙間の流量Ｑは環状隙間Δの３乗に比例し、その長さＬに反比例するため逆流防止効果は、加圧ピンストローク長が大きくなるほど大きくなる。一方、凸溝のオリフィス８を設置した場合は、少なくとも加圧ピンがオリフィス部分は通過することを前提とすると、逆流防止効果は隙間Δのみで決定され加圧ピンストローク長の影響は受けない。すなわち逆流効果決定要素が、ストローク移動量と共に変化する可変値の隙間長さＬと隙間Δから、固定値のオリフィス隙間長さＬと隙間Δになり、安定した逆流防止効果を得るための最適なランナー部加圧ピンシリンダー設計が容易になることを示している。

「通常のダイカスト製法」では、ランナー６は製品の下部に位置し、下からキャビティ５部へ向けて上方にアルミ溶湯を射出するが、第２加圧手段４は、第１加圧手段３により形成される分流子ランナー部から先のキャビティに繋がる立上りランナー部を対象として第２加圧を行うため、第２加圧手段４は第１加圧手段によって形成される分流子がある。分流子には冷却手段が設けられるが、第２加圧手段４が干渉してしまい、第２加圧手段４の配置が困難となる問題が生じて、ランナー加圧をする時は分流子を新製する必要があった。

また、図１４に示される「センターゲート製法」では、円錐状態の形状部品等や点対称部品に適用されるが、充填バランスを良くするためにキャビティ５の中心部から溶湯を充填させるように用いられる。特許文献３では、固定金型１と可動金型２の間に、第２可動金型９を設け、ここにキャビティ５とランナー６を繋ぐスプール１０を設けてキャビティ５の全体に溶湯が行き渡るようにしている。そして、射出完了し製品が凝固し取り出す際に、図１５に示すように、ゲート切断用カッター１１により、ランナー部分を切りはなし、次いで、可動金型２，９同士を離反させてスプール１０を持った製品を取り出すようにしている。

このように「センターゲート製法」では、「通常のダイカスト製法」と同じように下部より第２加圧手段であるランナー部加圧を適用して、ダイカスト製品の製品密度向上にある程度の効果を得ることが可能であるが、「通常のダイカスト製法」では溶湯の入り口であるゲートが、キャビティ下部にあるのに対して、「センターゲート製法」ではゲート部をキャビティ中央部に上方へ移動して配置しているため、ゲート切断用カッター１１により下部に設けた第２加圧手段４がゲート除去とともに切断除去されてしまう。また、第２加圧手段の加圧ピン７がキャビティゲート部から離れた位置となり高圧が伝わりにくく「通常のダイカスト製法」に対するほど大きな効果は得られないという課題と、「通常のダイカスト製法」と同じように分流子の冷却手段と第２加圧手段が干渉するという課題がある。

特開２０００－１１７４１１ 特開２０１１－２２４６５０ 特許第６１３４７７６号

本発明は、「通常のダイカスト製法」及び「センターゲート製法」での上記問題点に着目し、プランジャーによる溶湯射出後に「通常のダイカスト製法」及び「センターゲート製法」に対して第２加圧手段を設置するに際して、加圧手段を分流子の冷却手段との干渉が無い位置に配置することができ、ビスケット等の冷却手段との干渉が無い場合でもランナー部加圧及びスプール部加圧手段の配置位置選択自由度を増して金型加工を容易にすることを目的とする。

また、「センターゲート製法」に対する立上りランナー部への第２加圧手段設置の場合の課題であった加圧ピンからキャビティのゲートまでの距離が長くなることによる加圧効果減少に対して、キャビティのゲートまでの距離が短いスプール部加圧手段を適用することにより、加圧効果減少を回避することを目的とする。

「通常のダイカスト製法」での上記目的を達成するため、ビスケット部冷却手段装置により第２加圧手段の配置が困難となった場合は、立上りランナー部をＵ字形あるいはＶ字形に屈曲させることにビスケット部冷却手段装置との干渉を回避する方法を考案した。屈曲後の第２加圧手段の設置についてはＵ字形の場合は図２のごとく、Ｖ字形の場合は図５のごとく設置し、キャビティに直結するランナーを通じて第２加圧を行うに際し、オリフィスを配置することにより、第２加圧ピンによる加圧効果を下げることなくビスケット部冷却手段装置との干渉を回避することができることを特徴とする。この場合において、前記屈曲部はＵ字型若しくはＶ字型に形成されていることを特徴とする。

「通常のダイカスト製法」における本発明に係るダイカスト製造装置は、ダイカスト金型に溶湯を射出する第１加圧手段と、キャビティに連通するランナーを屈曲させ、この屈曲部におけるキャビティ直結ランナー部に設けられキャビティ方向に加圧する第２加圧手段と、前記第２加圧手段の加圧ピンによる加圧経路に設けられ当該加圧ピンとの間で溶湯遮蔽をなし得るオリフィスと、からなる射出部を設けたことを特徴とする。この場合、前記屈曲部はＵ字型若しくはＶ字型とされていることを特徴とする。

「センターゲート製法」における本発明に係るダイカスト製造装置は、ダイカスト金型に溶湯を射出する第１加圧手段と、立上りランナー部からスプール部方向に屈曲した部分をキャビティ方向に加圧する第２加圧手段と、前記第２加圧手段の加圧ピンによる加圧経路に設けられ当該加圧ピンとの間で溶湯遮蔽をなし得るオリフィスと、からなる射出部を設けたことを特徴とする。この場合、第２加圧手段の加圧ピンは三分割金型の比較的設置が容易な固定型に設置されキャビティセンター方向に加圧することを特徴とする。

「通常のダイカスト製法」においては、上記のように構成されたランナー部加圧を用いた手法により第１加圧手段としてプランジャーによる射出後に、第２加圧手段としての加圧ピンによる溶湯加圧を行うようにしている。ランナー加圧をなす第２加圧手段とオリフィスがその絞り効果によりメタルシールをなして、逆流を遮蔽して圧力を維持し、もって製品部への追加加圧が可能となる。第２加圧手段とオリフィスがランナー屈曲部に配置されており、ランナー屈曲部は冷却手段を避けて配置され、第２加圧手段の加圧方向を自在に配置することができる。このため、ビスケット部分の冷却装置などと干渉することがなく、金型の中子の回避も容易となる。更に、ビスケット部分の冷却装置などと干渉がない場合もランナーを屈曲させて第２加圧装置を設置させることで第２加圧装置の設置場所、加圧ピン動作方向などを自由に変更することができるため第２加圧装置設置設計自由度を向上させることが可能となる。

また、「センターゲート製法」においては、固定金型に設置された第２加圧手段により第１加圧手段としてプランジャーによる射出後に、第２加圧手段としての加圧ピンによる溶湯加圧を行うようにしている。スプール部加圧をなす第２加圧手段とオリフィスがその絞り効果によりメタルシールをなして、逆流を遮蔽して圧力を維持し、もって製品部への追加加圧が可能となる。

更に、オリフィス部を設置することによりランナー部とスプール部を繋ぐ円筒形肉厚部の厚さを調整可能となり、油圧シリンダーによるパンチによるカットを容易にする肉厚設定が可能となる。オリフィスの隙間長さＬに比例するが、隙間Δをカットが容易な強度まで薄くするためのオリフィスの隙間長さＬを決定すれば容易なカットが可能となる。

実施例に係るダイカスト製造装置の要部断面図である。 図１の概略側面図である。 ランナー加圧部の説明用断面図である。 ランナー加圧状態を示す時系列状態図である。 第２実施例を示すダイカスト製造装置の要部側面図である。 センターゲート製法によるランナー加圧の断面図である。 センターゲート製法を適用する装置の要部断面図であり、給湯状態の図である。 同第１加圧手段による射出状態図である。 同第２加圧手段による加圧状態図である。 同中間型の型開図である。 同ランナーカット図である。 同製法による製造完了図である。 「通常のダイカスト製法」を行う製造装置の要部断面図である。 「センターゲート製法」を行う製造装置の要部断面図である。 同製法によるランナーカット状態を示す製造装置の要部断面図である。

以下に、本発明の実施例に係るダイカスト製造方法と装置を、図面を参照しつつ、詳細に説明する。なお、以下の説明は一つの実施例に過ぎず、本発明の趣旨を変えない限り、本発明には種々の変形例を含み得るものである。

図１～２に、本実施例に係るダイカスト製造装置の要部断面図と側面図を示している。ダイカスト製造装置は、移動盤に取り付けた可動金型１２と、固定盤に取り付けた固定金型１４とを備え、両金型１２，１４を当接することにより形成されるキャビティ１６内に溶湯を射出し、キャビティ１６に倣った形状の製品ができあがる。製品は金型１２、１４を離反させ、可動金型１２の背面部に設けた押し出しピンを作動させてキャビティ１６から取り出すことができる。

このようなダイカスト製造装置のキャビティ１６に溶湯を供給するための射出部として給湯手段がキャビティ１６の下位に位置して配置されている。これは固定盤を水平に貫通して取り付けられ固定金型１４に達する射出スリーブ１８と、射出スリーブ１８内に配設されたプランジャー２０と、プランジャー２０の後方にあってプランジャー２０を押し引き出来る加圧装置と、からなる第１加圧手段２２から構成される。

射出スリーブ１８の前端にはキャビティ１６に至る通路となるランナー２４が形成されており、このランナー２４は、射出スリーブ１８からほぼ水平に延長され徐々に断面が絞られた分流子ランナー２６と、キャビティ１６の下部に直結するように上方向に向きを変えた立上りランナー２８とからなり、プランジャー２０によって押し出された溶湯が、分流子ランナー２６を経由し、立上りランナー２８によって上方に向きを変え、キャビティ１６に射出噴射するように構成されている。

このような立上りランナー２８には、キャビティ１６内の溶湯を二次的に加圧せしめる第２加圧手段３０が設けられているが、この実施例では立上りランナー２８に屈曲部を形成し、この屈曲部のキャビティ直結ランナー部３２に対して第２加圧手段３０を設けるように構成されている。

具体的には、図２に示すように、立上りランナー２８は、分流子ランナー２６側から直接溶湯が流れ込む下部水平ランナー部３４と、その先端で立上りランナー２８と平行に立ち上がっている連結ランナー部３６と、連結ランナー部３６の先端で元の立上りランナー２８側に戻り、溶湯をキャビティ１６に導入する前記下部水平ランナー部３４と平行な上部水平ランナー部すなわちキャビティ直結ランナー部３２とから構成されている。これらの下部水平ランナー部３４，連結ランナー部３６、キャビティ直結ランナー部３２はＵ字型屈曲部３８を形成している。そして、第２加圧手段３０の加圧ピン４０は、キャビティ直結ランナー部３２内に出入りして溶湯を加圧することにより、二次的な加圧ができるようになっている。

第２加圧手段３０は、金型１２、１４に装備されたアクチュエータ（図示せず）と、このアクチュエータによって連結ランナー部３６の端面から突出移動し、キャビティ直結ランナー部３２を水平に移動する加圧ピン４０とから構成されている。図３に示されているように、加圧ピン４０の直径ｄはキャビティ直結ランナー部３２の内径Ｄより小さくして、加圧ピン４０のキャビティ直結ランナー部３２における左右摺動を可能としている。したがって、加圧ピン４０のキャビティ直結ランナー部３２への圧入量Ｖ（図３参照）がキャビティ１６による製品の密度を向上させることになる。

ところで、本実施例では、特に、屈曲部３８における連結ランナー部３６とキャビティ直結ランナー部３２の交差部（図３のＡ－Ｂ区間）より右方のキャビティ直結ランナー部３２側（図２のＢ部分）に、その内径を絞るオリフィス４２を形成している。これはキャビティ直結ランナー部３２の内径部分に断面矩形の環状突起４４を形成したもので、その突起４４の高さ（すなわちキャビティ直結ランナー部３２の内径寸法）をできるだけ加圧ピン４０の外径ｄに合わせて、ここでメタルシールができるようにしている。具体的には、キャビティ１６の大きさにもよるが、キャビティ直結ランナー部３２の内径Ｄと加圧ピン４０の外径ｄの差の１／２が隙間寸法Δであるが、その隙間寸法Δが１／２～１／３以下となるように環状突起４４の高さを決めている。すなわち環状突起４４の内径と加圧ピン４０の外径ｄの差の１／２がメタルシール部分の隙間寸法δであり、δ＝Δ×１／２とし、望ましくはδ＝Δ×１／３としており、下限値はメタルシールが破損するときの値である。また、環状突起４４の軸方向長さＬは１０ｍｍ程度として、メタルシールが確実におこなわれるようにしている。

このように構成された第２加圧手段３０は、第１加圧手段２２のプランジャー２０による射出が完了した後に、図４（１）に示すような位置から加圧し始め、加圧ピン４０が環状突起４４に差し掛かると、オリフィス４２部分に上位の溶湯が差し込んでメタルシールを形成し（図４（２））、その部分で遮蔽機能を発揮する。このため、このオリフィス４２部分でのメタルシールによって、キャビティ１６内への溶湯充填量が増し、加圧ピン４０による押し込み動作により、ストロークが長くなって作業を完了するのである（図４（３））。

なお、オリフィス４２を形成する環状突起４４は、実施例のように角形断面としてもよいが、Ｖ字型、円弧型の断面形状とすることができる。この場合、Ｖ字型、円弧型の切っ先部分が鋭利となっているとメタルシールが取れないので、先端を削った形状とすることが望ましい。

また、オリフィス４２を形成している環状突起４４には、冷却手段を配置することができる。これは水平方式・水冷方式でも、あるいは油冷方式でも可能で、第１加圧手段２２による射出が完了し、第２加圧手段３０による加圧が環状突起４４にかかった時に（図４（２））冷却するとよい。こうすることによってメタルシールが形成しやすくなる。

上記実施例ではオリフィス４２を形成する環状突起４４を別部品として形成し、ランナー２４を形成する際にはめ込み構造で取り付けるようにしてもよい。これは金型の分割線でランナー２４が割れる構造であるため、半円構造とした立上りランナー２８への装着が簡単にできるからである。
また、上記実施例はホットチャンバーのランナーを押すことにも、またプラスチックを成形する際にも応用できる。

このように本実施例によれば、キャビティ１６への射出を第１加圧手段２２により行い、ランナー２４に溶湯が充満した状態から第２加圧手段３０を作動させる。そうすると、加圧ピン４０が連結ランナー部３６とキャビティ直結ランナー部３２の交差部（図３Ａ→Ｂ）に達する間は、通常の押し出し作用をなすが、連結ランナー部３６が途切れてキャビティ直結ランナー部３２に達した途端に環状突起４４が、隙間δでメタルシールにより溶湯金属が固化し、ここで圧力が遮断する（図４（２））。したがって、加圧ピン４０の上位に位置するまだ固まらないキャビティ１６側のランナー溶湯は遮断された圧力を背景にキャビティ１６側に押し込まれる。

これによって、加圧ピンを、従来のストロークより多く前進させることができ（図４（３））、第２加圧手段３０により、より緻密な製品を製造することができる。この時の効果は同じ容積のキャビティ１６に溶湯を充填した場合、１．７％の重量増のなり、この業界では驚異的な値である。

特にこの実施例では、特に立上りランナー２８にＵ字型屈曲部３８を設け、そのキャビティ１６に通じる通路であるキャビティ直結ランナー部３２に第２加圧手段３０を取り付けるようにしているので、第２加圧手段３０を、肉厚のあるビスケット４６や中子等に付帯する冷却手段を避けて配置でき、設計自由度が増す。

次に、図５には第２実施例を示す。この例は、前記実施例が屈曲部をＵ字形にしたのに対し、Ｖ字型としたものである。第１加圧手段２２とキャビティ１６間を連絡しているランナー２４の特に立上りランナー２８の途中をＶ字状に屈曲し、基端を第１加圧手段２２に通じる第１傾斜ランナー部５０と、この第１傾斜ランナー部５０と連絡され、キャビティ１６に直結する第２傾斜ランナー部５２とから構成されている。第２傾斜ランナー部５２には、その軸芯に沿って往復摺動できる加圧ピン４０を備えた第２加圧手段３０が取り付けられている。また、両傾斜ランナー部５０、５２の交差部分より第２傾斜ランナー部５２側にはその内径を絞るオリフィス４２が設けられ、当該オリフィス４２部分での第２加圧手段３０の加圧ピン４０との間でメタルシールにより溶湯の逆流を防止しつつ第２加圧手段３０により加圧を成すようにしている。その他の構成は上記実施例と同様なので説明を省略する。

この実施例では加圧経路となっている立上りランナー２８にＶ字型屈曲部５４としたため斜め方向となるが、斯かる構成によっても冷却手段を回避でき、設計自由度が増す。

次に図６には「センターゲート製法」への適用例を示す。「センターゲート製法」では、円形・円錐状態の形状部品等や点対称部品に適用されるが、充填バランスを良くするためにキャビティ５の中心部から溶湯を充填させるようにして用いられる。

このセンターゲート製法を実施する装置は、図６に示すように、固定金型６０と可動金型６２の間に、第２可動金型６４を設け、可動金型（以下、第１可動金型という。）６２と第２可動金型６４の間に円形のキャビティ６６を形成し、このキャビティ６６とランナー６８を繋ぐスプール７０を当該第２可動金型６４に形成している。スプール７０は、円錐形に形成されており、頂点部は円形キャビティ６６の中心部に位置し、その頂点から溶湯を供給することによりスプール７０を通じてキャビティ６６の全体に溶湯が行き渡るものである。ランナー６８は固定金型６０の型合わせ面に形成され、スプール７０の頂点部から直角に屈曲して下方に延びており、固定金型６０の下方に設けられ、水平に伸びたプランジャースリーブ７２に通じている。プランジャースリーブ７２にはプランジャー７４が内挿され、図示しないアクチュエータにより溶湯を射出する１次加圧するようになっている。このプランジャー７４を含む加圧手段が第１加圧手段７６である。また、固定金型６０と第２可動金型６４の合わせ面には、ランナー６８を対向するゲート切断用油圧シリンダー７８が設けられ、型開した際、このゲート切断用油圧シリンダー７８がスプール７０からランナー６８を切断して切り離すようになっている。

前記スプール７０の頂点に対向して、固定金型６０側には第２加圧手段８０が設けられている。これは加圧シリンダー８２とこれから出入りされる加圧ピン８４からなり、加圧ピン８４を第２可動金型６４に形成されたスプール７０の頂点部に向けて出入りするように構成されている。具体的には、詳細を図６の拡大部に示しているように、ランナー６８とスプール７０とを繋ぐ箇所に設けられた屈曲通路８６を加圧ピン８４の出入り通路とし、これは第２可動金型６４の内部に形成されており、キャビティ６６に繋がる通路となる。加圧ピン８４はランナー６８を横断し、屈曲通路８６に至った途端、キャビティ６６の加圧をなす。屈曲通路８６には円形リング８８が装着され、その内径を絞るオリフィス９０とされる。これは屈曲通路８６の内径部分に断面矩形の環状突起を形成したもので、その突起の高さをできるだけ加圧ピン８４の外径ｄに合わせて、ここでメタルシールができるようにしている。したがって、図６の拡大図に示すように（同図下部の図）、加圧ピン８４による押し込み量がキャビティ６６への加圧量となるのである。

この「センターゲート製法」の実際の作業工程を図７～図１２に示す。まず、型締状態では第１加圧手段７６、ゲート切断用油圧シリンダー７８、第２加圧手段８０も待機状態にあり、最初にプランジャースリーブ７２の注湯口から溶湯を注湯する（図７）。その後、注湯が完了したら第１加圧手段７６の作動を開始し、高速移動させるとともに前進限で低速高圧の射出を行って完了する。溶湯アルミはランナー６８に入り、上昇して屈曲通路８６を経て、スプール７０からキャビティ６６に充填される（図８）。その後、第１加圧手段７６による射出動作が完了した後、第２加圧手段８０による二次加圧が行われる。これは第２加圧手段８０の待機位置（図６拡大図上図）から加圧シリンダー８２により加圧ピン８４を押し出し、ランナー６８を横断し、屈曲通路８６に至ってオリフィス９０部分に上位の溶湯が差し込んでメタルシールを形成し、その部分で遮蔽機能を発揮する。このため、このオリフィス９０部分でのメタルシールによって、キャビティ６６内への溶湯充填量が増し、加圧ピン８４による押し込み動作により、ストロークが長くなって作業を完了するのである（図９）。次いで第２可動金型６４を含んで第１可動金型６２が後退し、中間型の片開が行われる。これによってランナー６８がキャビティ６６側に付いた状態となる（図１０）。この型開の状態でゲート切断用油圧シリンダー７８を作動され、ランナー部分をカット除去する（図１１）。最終的に第１可動金型６２を更に後退移動させ、中間型の第２可動金型６４と第１可動金型６２の間を拡開し、キャビティ６６から製品を取り出して終了するのである（図１２）。

このように「センターゲート製法」によれば、キャビティ６６の中心部に位置するスプール７０の加圧をなす第２加圧手段８０とオリフィス９０がその絞り効果によりメタルシールをなして、逆流を遮蔽して圧力を維持し、もって製品部への追加加圧が可能となる。ひいてはランナー６８の下部に第２加圧手段８０を置かなくてもよくなり、第２加圧手段８０が邪魔になることはない。更に、オリフィス９０を設置することによりランナー６８とスプール７０を繋ぐ円筒形肉厚部の厚さを調整可能となり、ゲート切断用油圧シリンダー７８によるパンチによるカットを容易にする肉厚設定が可能となる。オリフィス９０の隙間長さＬに比例するが、隙間Δをカットが容易な強度まで薄くするためのオリフィスの隙間長さＬを決定すれば容易なカットが可能となる等の効果が得られる。

本発明は、ダイカスト製造を第１加圧手段のプランジャー加圧に引き続き、第２加圧手段により「通常のダイカスト製法」のランナー部、及び「センターゲート製法」のスプール部を加圧することができ製品密度を向上できるとともに、「通常のダイカスト製法」では第２加圧手段をビスケット等の冷却手段と干渉しないように配置することができ、「センターゲート製法」では設置が容易な固定金型に設置する方法と装置である。

１……固定金型、
２……可動金型、
３……第１加圧手段、
４……第２加圧手段、
５……キャビティ、
６……ランナー、
７……加圧ピン、
８……オリフィス、
９……第２可動金型、
１０……スプール、
１１……ゲート切断用カッター、
１２……可動金型、
１４……固定金型、
１６……キャビティ、
１８……射出スリーブ、
２０……プランジャー、
２２……第１加圧手段、
２４……ランナー、
２６……分流子ランナー、
２８……立上りランナー、
３０……第２加圧手段、
３２……キャビティ直結ランナー部（上部水平ランナー部）、
３４……下部水平ランナー部、
３６……連結ランナー部、
３８……Ｕ字型屈曲部、
４０……加圧ピン、
４２……オリフィス、
４４……環状突起、
４６……ビスケット、
５０……第１傾斜ランナー部、
５２……第２傾斜ランナー部、
５４……Ｖ字型屈曲部、
６０……固定金型、
６２……第１可動金型、
６４……第２可動金型、
６６……キャビティ、
６８……ランナー、
７０……スプール、
７２……プランジャースリーブ、
７４……プランジャー、
７６……第１加圧手段、
７８……ゲート切断用油圧シリンダー、
８０……第２加圧手段、
８２……加圧シリンダー、
８４……加圧ピン、
８６……屈曲通路、
８８……円形リング、
９０……オリフィス。

Claims (12)

1. 型締された金型に第１加圧手段により溶湯を射出した後、第２加圧手段によりキャビティに直結するランナーを通じて第２加圧を行うに際し、当該ランナーを屈曲形成し、この屈曲部におけるキャビティ直結ランナー部に第２加圧手段を設けるとともにオリフィスを配置し、当該オリフィス部分での第２加圧手段の加圧ピンとの間でメタルシールにより溶湯の逆流を防止しつつ第２加圧手段により加圧を成すことを特徴とするダイカスト製造方法。
2. 前記屈曲部はＵ字型に形成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製造方法。
3. 前記屈曲部はＶ字型に形成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製造方法。
4. センターゲート製法において、型締された金型に第１加圧手段により溶湯を射出した後、第２加圧手段として固定金型設置のスプール部加圧をなす第２加圧手段による溶湯加圧を行ない、加圧に際してはオリフィスを配置し、当該オリフィス部分での第２加圧手段の加圧ピンとの間でメタルシールにより溶湯の逆流を防止しつつ第２加圧手段により加圧を成すことを特徴とするダイカスト製造方法。
5. センターゲート製法において、型締された金型に第１加圧手段により溶湯を射出した後、キャビティに至るスプール部に設置のオリフィスによりスプール部加圧をなす固定金型設置の第２加圧手段による溶湯加圧を行ない、キャビティのゲートに近い部分での第２加圧を行うことを可能とし、製品密度向上に対する第２加圧効果を高めることができることを特徴とするダイカスト製造方法。
6. センターゲート製法において、第２加圧手段オリフィス部を設置することによりランナー部とスプール部を繋ぐ円筒形肉厚部の厚さを調整可能とし、油圧シリンダーによるパンチによるカットを容易とすることを可能とすることを特徴とする請求項４または５に記載のダイカスト製造方法。
7. ダイカスト金型に溶湯を射出する第１加圧手段と、
   キャビティに連通するランナーを屈曲させ、この屈曲部におけるキャビティ直結ランナー部に設けられキャビティ方向に加圧する第２加圧手段と、
   前記第２加圧手段の加圧ピンによる加圧経路に設けられ当該加圧ピンとの間で溶湯遮蔽をなし得るオリフィスと、
   からなる射出部を設けたことを特徴とするダイカスト製造装置。
8. 前記屈曲部はＵ字型とされていることを特徴とする請求項７に記載のダイカスト製造装置。
9. 前記屈曲部はＶ字型とされていることを特徴とする請求項７に記載のダイカスト製造装置。
10. センターゲート製法において、型締された金型キャビティにランナー及びスプールを介して溶湯を射出する第１加圧手段と、
    スプールに対向して前記第１加圧手段による加圧後に溶湯加圧をなす固定金型設置の第２加圧手段と、
    前記ランナーにスプールに至る屈曲部に設けられる通路に配置されたオリフィスを設け、当該オリフィス部分での前記第２加圧手段の加圧ピンとの間でメタルシールにより溶湯の逆流を防止しつつ第２加圧手段により加圧を成すことを特徴とするダイカスト製造装置。
11. センターゲート製法において、ランナー加圧をすることでスプール部が中実から円筒になり油圧シリンダーによるパンチによるカットを容易とすることを可能とすることを特徴とする請求項１０に記載のダイカスト製造装置。
12. センターゲート製法において、型締された金型キャビティにランナーとこのランナー先端の屈曲部を介してキャビティに通じるスプールとを経由して溶湯を射出する第１加圧手段と、
    前記スプールに対向し固定金型に設置された第２加圧手段と、
    前記第２加圧手段の加圧ピンをスプール部に設置の屈曲部に出入り可能とし、この屈曲部に設けたオリフィスとの間でメタルシールにより溶湯の逆流を防止する加圧ピンを設けスプール部加圧をなすことを特徴とするダイカスト製造装置。

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