JP2882672B2

JP2882672B2 - 成形機用ダイプレート

Info

Publication number: JP2882672B2
Application number: JP26992990A
Authority: JP
Inventors: 彰彦津田; 政夫杉; 和徳鈴木; 善一望月
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1990-10-08
Filing date: 1990-10-08
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH04147799A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、たとえばダイカスト成形機や射出成形機の
型締装置の一部である固定ダイプレートや移動ダイプレ
ートに関し、特に耐摩耗性と耐食性を向上させる技術に
関する。

（従来の技術）従来のダイカスト機および射出成形機の型締部は、た
とえば第４図に示すようになっている。すなわち、油圧
によって駆動される移動ダイプレート101と固定ダイプ
レート102に、移動金型103と固定金型104がボルト105に
よって締付け固定されている。上記移動ダイプレート10
1および固定ダイプレート102上には、第５図および第６
図に示すように、プレート中央の図中斜線を付した領域
の金型取付面107,107に各金型103,104が当接しており、
成形時に油圧機構によって移動ダイプレート101が前進
して型締めが行なわれる。

この金型103,104および各ダイプレート101,102に作用
する型締応力は50〜200［kg/cm²］であるが、金型103,1
04周辺部には応力が集中し、その２〜３倍の応力が力学
的に作用するため、鋳鋼または球状黒鉛鋳鉄で製作され
ている各ダイプレート101,102は数カ月使用するとへこ
みができる。

すなわち、ダイカスト成形機および射出成形機は部品
を多量に生産する機械であるために、型の開閉は年間10
0万回位になる。そのため、繰り返し型締応力により、
移動および固定ダイプレート101,102が0.05〜0.5［mm］
程度へたる。

また、ダイカスト成形機の場合には、成形品の離型の
ために水溶性のスプレーを使用するので、腐食との相乗
作用によりへたりの度合いが大きくなる。

このようなへこみ部分が生じると、型交換時にへこみ
部の影響によって金型103,104が各固定ダイプレート102
と移動ダイプレート101に平行に取り付かず、金型103,1
04の会わせ面に隙間ができて成形品にばりが発生してし
まう。また、タイバーに異常な力が作用して破損する等
の問題が起るおそれもある。

そのため、従来は第５図および第６図に示すように各
移動，固定ダイプレート101,102の金型取付面107,107
に、耐食，耐摩耗材料を溶射、または溶接を行なって強
化していた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、溶射の場合は、耐食，耐摩耗粉体をダ
イプレート101,102表面に機械的に密着させる方法であ
るため接着力が弱く、また仕上げ加工の際にはくりする
等多々問題があった。

また、溶接の場合は、移動および固定ダイプレート10
1,102の材料が球状黒鉛鋳鉄では溶接割れが発生するた
めに、鋳鋼だけに限られている。さらに、鋳鋼において
も溶接割れを防ぐためにダイプレートを400〜500［℃］
付近まで予熱し、また溶接後にも後熱するなど作業環境
が悪いという問題があった。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、金型取付面に
設けられる耐食，耐摩耗材料をプレート母材金属に強固
に固着でき、しかもプレート母材金属材料の制約が少な
く、さらに製作時の作業性の良好な成形機用ダイプレー
トを提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明にあっては、金型
取付面を耐食，耐摩耗材料にて強化した成形機用ダイプ
レートにおいて、前記耐食，耐摩耗材料をプレート母材金属にて鋳ぐる
んだことを特徴とする。

耐食，耐摩耗材料として炭素量が0.5％以下の金属材
料を用いることが好ましく、また、プレート母材金属と
して球状黒鉛鋳鉄を用いることが効果的である。

（作用）上記構成の成形機用ダイプレートにあっては、耐食，
耐摩耗材料をプレート母材金属に鋳ぐるんだ際に、両材
料の境界層が冶金的に拡散接合され耐食，耐摩耗材料が
強固に接合される。

ここで、耐食，耐摩耗材料として炭素量が0.5％以下
の金属材料を用いれば、炭素の拡散が速く接合強度を高
めることができる。

また、プレート母材金属として球状黒鉛鋳鉄を用いれ
ば鋼材並みの強度が得られ、また炭素量が2.8〜3.6％と
非常に高いために耐食，耐摩耗材料へ拡散しやすく、よ
り一層接合強度を高くすることができる。

（実施例）以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。本
発明の一実施例に係る成形機用ダイプレートを示す第１
図において、１は移動あるいは固定ダイプレートとして
用いられる成形機用ダイプレートを示している。このダ
イプレート１は、金型２が取り付けられる金型取付面３
を耐食，耐摩耗材料より成る鋳包み材４にて強化したも
ので、この鋳包み材４をプレート母材金属５にて一体的
に鋳ぐるんだ構成となっている。そして、この鋳包み材
４とプレート母材金属５との境界層には拡散接合層６が
形成されている。

ダイプレート１の成形は、第２図に示すように鋳型10
内に鋳包み材４をセットし、プレート母材金属５となる
球状黒鉛鋳鉄溶湯11を湯道12から注湯し、球状黒鉛鋳鉄
溶湯11の凝固熱を利用して鋳包み材４に拡散接合させる
ようになっている。また、鋳型10には押湯部13が設けら
れており、注湯した溶湯を押湯して組織を均質化するよ
うになっている。

拡散接合するには鋳包み材４とプレート母材金属５と
の断面積比が10％以下であることが好ましい。また、プ
レート母材金属５の鋳込み温度としては、鋳込み温度が
高過ぎると局部的に溶融され、温度が低いと拡散が不十
分となるために1300〜1350［℃］の範囲にすることが効
果的である。

また、鋳包み材４の拡散接合はプレート母材金属５の
炭素によって行なわれるため、鋳包み材４の炭素量が１
％以上であると共析組織のため拡散はゆっくりとなり、
十分な強度を得にくい。そのため、炭素量が少なく、拡
散しやすいα相とγ相の組織から構成されている0.5％
以下がよい。

また、鋳包み材４に酸化層があると拡散は悪く融着が
不十分となるので、ホーニング，酸洗い処理を施すのが
よい。さらに鋳包み面に微細な凹凸をつけるショットブ
ラスト処理は表面積を大きくするため効果的である。

また、鋳包み材４の形状は平板でもよいが、拡散を促
進するために、第３図（ａ）に示すように一方向にスリ
ット７を設けたり、また第３図（ｂ）に示すように格子
状にスリット８を設けてもよい。さらに、そりが問題に
なる場合には、第３図（ｃ）に示すように、丸棒９を溶
接して鋳型10内に固着する方法を採れば良い。

尚、プレート母材金属５として球状黒鉛鋳鉄を選択す
る理由は、鋼材並みの強度が得らること、また炭素量が
2.8〜3.6％と非常に高いため鋳包み材４に拡散しやすい
ためである。

次に実験例を説明する。

まず、第３図（ａ）に示す形状に加工したSUS430板材
をホーニング処理し、表面を活性化させて鋳包み材４を
得た。そして、第２図に示す鋳型10内にセットし、鋳型
10と共に180℃に乾燥した後、1320℃の球状黒鉛鋳鉄溶
湯を注湯し、固定ダイプレートを製造した。このダイプ
レートを超音波探傷器で調査したところ、鋳包み材４と
プレート母材金属５とが完全に拡散接合している波形が
得られた。また、表層の固さは球状黒鉛鋳鉄の炭素が拡
散して硬度Hvが300であり、プレート母材金属５より50
％高い硬度が得られた。この部材を溝加工したが、境界
部からの剥離はなかった。さらに、実際ダイカストマシ
ンに取り付けて１年以上稼動しているが、へこみや腐食
などの問題は発生していない。

次に、第３図（ｂ）に示す形状に加工したSUS304板材
をショットピーニング処理して鋳包み材４を得て、鋳型
10内にセットし、上記と同様の条件で移動ダイプレート
を鋳造した。この部材を同様に溝加工したが境界部から
のはくりはなかった。また、表層の固さはHv250であり
プレート母材金属５より25％高い硬度が得られた。そし
て、実際ダイカストマシンに取り付けて１年以上稼動し
ているが、へこみや腐食等の問題は発生していない。

（発明の効果）本発明は以上の構成および作用を有するもので、ダイ
プレートの金型取付面に設けられる耐食，耐摩耗材料を
プレート母材金属により鋳ぐるんで一体成形したので、
両者の接合層が鋳造の際の熱により拡散接合となり、接
合強度が高く、しかも耐食，耐摩耗性に優れたダイプレ
ートを実現できた。

また、耐食，耐摩耗材料を鋳ぐるむ構成なので、従来
の溶接の場合のようにプレート母材金属の制約がなく、
また製作作業も鋳包み材を鋳ぐるんで鋳造するだけです
むので作業性もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る成形機用ダイプレート
を模式的に示した断面図、第２図は第１図のダイプレー
トを鋳造するための鋳型の断面図、第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は鋳包み材の各種態様を示す斜視図、第
４図は従来のダイカスト成形機の型締部の概略図、第５
図は第４図の固定ダイプレートの平面図、第６図は第４
図の移動ダイプレートの平面図である。符号の説明１……ダイプレート、２……金型３……金型取付面４……鋳包み材（耐食，耐摩耗材料）５……プレート母材金属、６……拡散接合層 10……鋳型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者望月善一神奈川県座間市ひばりが丘４丁目5676番地東芝機械株式会社相模事業所内 (56)参考文献特開昭59−120355（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−137860（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−190321（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B30B 15/02 B21D 37/14 B22D 17/22 B29C 33/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金型取付面を耐食，耐摩耗材料にて強化し
た成形機用ダイプレートにおいて、前記耐食，耐摩耗材料をプレート母材金属にて鋳ぐるん
だことを特徴とする成形機用ダイプレート。
【請求項２】耐食，耐摩耗材料として炭素量が0.5％以
下の金属材料を用いる請求項１に記載の成形機用ダイプ
レート。
【請求項３】プレート母材金属として球状黒鉛鋳鉄を用
いる請求項１または２に記載の成形機用ダイプレート。