JP3271678B2 - ダイカストマシーン - Google Patents

ダイカストマシーン

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JP3271678B2
JP3271678B2 JP21558593A JP21558593A JP3271678B2 JP 3271678 B2 JP3271678 B2 JP 3271678B2 JP 21558593 A JP21558593 A JP 21558593A JP 21558593 A JP21558593 A JP 21558593A JP 3271678 B2 JP3271678 B2 JP 3271678B2
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勝海 川野
具哉 今村
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属溶湯を金型に加圧
・注入して鋳造を行うためのダイカストマシーンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム又はその合金等の金属溶湯
を加圧して金型に注入する加圧鋳造法の一つとしてダイ
カスト鋳造法が知られている。このダイカスト鋳造法で
は、内部にキャビティを有する金型とキャビティに連通
するスリーブとスリーブ内に摺動自在に配置されたプラ
ンジャーチップを有するダイカストマシンを使用し、プ
ランジャーチップを高速(1〜2m/sec)で移動さ
せることにより金属溶湯(以下単に溶湯という)をキャ
ビティ内に注入し次いで凝固させることにより鋳造を行
うのが一般的である。
【0003】上記のダイカスト鋳造法においては、鋳造
欠陥の発生を防ぐために、金型のキャビテイを排気する
ための真空吸引装置を有するダイカストマシーンを使用
して、キャビティ内の空気を金型内に排出してから、プ
ランジャーチップを作動させてキャビティ内に溶湯を注
入することも行われている(特公平3−80576号参
照)。またスリーブに電磁ポンプを設けて、その負圧で
溶湯を自動的に供給することも行われている。
【0004】またダイカスト鋳造法を含む金型鋳造法に
おいては、焼付を防止するために金型の内周面に離型剤
が塗布される。離型剤は有溶溶媒に分散させてから、例
えばスプレー装置を用いて金型キャビティの内周面に塗
布するので一般的であった。しかしこの方法では、外部
環境の汚染や騒音等の問題があり、これの対策として粉
体離型剤を使用することが提案されている(例えば特開
平5−92232号参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の粉体離型
剤を、上述した真空吸引装置と電磁ポンプとを有するダ
イカストマシーンによるダイカスト鋳造法に適用しよう
とすると次のような問題がある。すなわち、粉体離型剤
はキャビティ内を減圧した後に供給する必要がある。と
ころが電磁ポンプを用いてスリーブ内に溶湯を供給する
場合は、キャビティ内とスリーブ内とが連通しているた
め、スリーブの電磁ポンプ側と金型側とで圧力差が生じ
る。この圧力差に基因して、溶湯がスリーブ内に引き込
まれて、スリーブに設けられた給湯口を詰らせてしまう
といった不具合が生じる。またこのダイカスト鋳造法を
実施する場合の課題として、スリーブ内への溶湯の供給
量を均一に行うこと及び連続運転が可能であることが要
求されるが、このような要求を満足しうるダイカストマ
シーンは実用化されていなかった。
【0006】したがって、本発明の目的は、スリーブか
らキャビティまで離型剤を容易に塗布できると共に溶湯
の均一供給が可能でかつ連続運転が可能であるダイカス
トマシーンを提供することである。本発明の他の目的
は、給湯口の詰りを防止することのできるダイカストマ
シーンを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、固定金型と可動金型と両者の間に形
成されたキャビティを有する金型装置と、前記キャビテ
ィに連通するスリーブとこのスリーブ内に摺動自在に設
けられたプランジャーチップとを有する溶湯加圧手段
と、前記スリーブの供給口に溶湯を供給する電磁ポンプ
と、前記スリーブの離型剤供給口からスリーブ内部を介
して前記キャビティ内に粉体離型剤を供給する離型剤供
給手段と、前記キャビティ内を減圧する減圧手段と、前
記減圧手段と前記キャビティとの間に設けられた第1の
電磁弁と、前記キャビティ及び前記減圧手段とに連通す
る圧抜き手段と、前記圧抜手段を開閉する第2の電磁弁
と、前記キャビティと前記減圧手段及び前記圧抜き手段
との間に設けられた第3の電磁弁と、前記各電磁弁の開
閉を制御する手段と前記離型剤供給手段の作動を制御す
る手段と前記電磁ポンプの作動を制御する手段と前記加
圧手段の作動を制御する手段を含み、前記第3の電磁弁
が開放している間に前記キャビティ内の減圧と前記キャ
ビティ内への粉体離型剤の供給と前記キャビティ内のガ
ス抜きと前記キャビティ内への溶湯の供給を行う制御手
段とで、ダイカストマシーンを構成するという技術的手
段を採用した。第1の発明においては、プランジャーチ
ップの摺動方向の幅は前記スリープの離型剤供給口の端
部から前記スリーブの給湯口の端部までの幅よりも小さ
いようにプランジャーチップの形状を設定することが好
ましい。上記目的を達成するために、固定金型と可動金
型との間にキャビティを形成し、前記キャビティに連通
するスリーブとその内部に設けられたプランジャーチッ
プを含む溶湯加圧手段により前記キャビティ内に溶湯を
供給するダイカスト鋳造法において、前記キャビティ内
を減圧し、その後前記スリーブに設けられた離型剤供給
口からスリーブ内を介して前記キャビティ内に粉体離型
剤を供給し、次いで前記キャビティ内のガス抜きを行
い、そして前記スリーブ内に電磁ポンプにより溶湯を注
入する、という技術的手段を採用することが好ましい。
【0008】
【作用】金型のキャビティと連通して2つの電磁弁を設
け、キャビティ内を減圧してからスリーブ内を介してキ
ャビティ内に粉体離型剤を供給するので、キャビティ内
のみならず、スリーブ内も均一に粉体離型剤を塗布する
ことができる。また、その後キャビティ内のガス抜きを
行い、そして電磁ポンプによりキャビティ内に溶湯を注
入するので、キャビティ内の減圧に影響されずキャビテ
ィ内への溶湯の供給量を略一定にすることができる。ま
たプランジャーチップを特定の形状とすることにより、
給湯口の詰りを防止することができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の詳細を図面により説明する。図
1は本発明の一実施例に係るダイカストマシーンの概略
断面図である。図1において、1は金型であり、固定型
11と可動型12及び両者の間に形成されたキャビティ
13を有する。キャビティ13は、ランナー14および
湯道15を介して加圧装置2に接続されている。加圧装
置2は、固定型11に接続されたスリーブ21とその内
部に摺動自在に配置されたプランジャーチップ22とフ
ランジ部93と駆動部94とを有する。
【0010】スリーブ21には、粉体離型剤の供給口2
3が設けられ、供給口23には粉体離型剤供給装置3が
接続されている。またスリーブ21には、金属溶湯(以
下単に溶湯という)を供給するための給湯口24が設け
られている。給湯口24は電磁ポンプ4を介して溶湯を
収容する保持炉5に接続されている。
【0011】キャビティ13は、通路16を介して減圧
装置6に接続されている。通路16は途中で2つの通路
17、18に分岐され、一方の通路17は、減圧装置6
を構成する真空タンク61及び真空ポンプ62に接続さ
れ、他方の通路18は大気に連通している。通路17の
途中には減圧用電磁弁72が設けられ、通路18の途中
には大気開放用電磁弁71が設けられており、また通路
16とキャビティ13との間にシャット用電磁弁73が
設けられている。更に各電磁弁71、72及び73並び
に電磁ポンプ4は制御装置8に接続されている。この制
御装置8には、プランジャーチップの位置を検出するリ
ミットスイッチ81、82及び83が接続されており、
リミットスイッチがオンすることにより、その信号に基
づき各電磁弁の開閉と電磁ポンプの作動を制御する。
【0012】また、上記の粉体離型剤供給装置3の構成
を図2により説明する。図2において、図1と同一部分
は同一の参照符号で示す。粉体離型剤30は、エアー供
給管31に接続された容器32内に収容され、容器32
は供給管33を介して静電ノズル34に接続され、ノズ
ルの先端はスリーブ21に接続されている。また供給管
33の途中には定量吐出器35が設けられ、又供給管3
3にはエアー供給管36が接続されている。更に静電ノ
ズル34と固定型11との間に高圧発生器37が電気的
に接続されている。粉体離型剤30としては、例えばカ
ーボンブラック、ワックス、二硫化モリブデン等の固体
潤滑剤を用い得る。
【0013】上記構成による動作を説明する。可動型1
2を図示しない駆動手段により図1に示すように移動さ
せて型締めを行った後、プランジャーチップ22を図1
に破線で示す位置まで前進させる。ここでリミットスイ
ッチ81がオンしてシャット用電磁弁73を開放し、大
気開放用電磁弁71が閉鎖し、減圧用電磁弁72が開放
することにより、キャビティ13を真空タンク61と連
通し、真空ポンプ62を作動させて、キャビティ13を
所定圧力まで減圧する。次いでこの減圧を図示しない手
段により検出しその信号に基づいて制御装置8により離
型剤供給装置3を作動させて、粉体離型剤30をスリー
ブ21の内部を介してからキャビティ13内に供給す
る。ここで、粉体離型剤30は、容器32内にエアーを
吹き込み、定量吐出器35により所定量だけ供給され、
高電圧の印加された静電ノズル34からスリーブ21内
に吐出される。
【0014】キャビティ13内に所定量の粉体離型剤を
供給した後に、減圧用電磁弁72を閉鎖し、大気開放用
電磁弁71を開放して背圧ガス抜きを行う。しかる後プ
ランジャーチップ22を図1の実線で示す位置まで後退
させ、リミットスイッチ82をオンすることにより前進
電磁ポンプ4を作動させて、保持炉5内の溶湯をスリー
ブ21内に供給する。次いでプランジャーチップ22を
所定位置まで前進させることにより、溶湯をキャビティ
13内に注入して鋳造を行なう。
【0015】上記の鋳造過程において、粉体離型剤の供
給は、一回の鋳造作業毎に行ってもよいが、通常は数回
の鋳造作業を行なってから実施することでよい。粉体離
型剤の供給を行わない場合の動作は次の通りである。型
締め後プランジャーチップ22を図1の実線に示す位置
まで前進させ、シャット用電磁弁73を開放し、減圧用
電磁弁72を閉鎖し、次いで大気開放用電磁弁71を開
放して背圧ガス抜きを行った後に、電磁ポンプ4を作動
させてスリーブ21内に溶湯を供給する。そして前述し
たようにプランジャーチップ22を前進させることによ
りキャビティ13内に溶湯を注入する。1回の鋳造作業
が終了するとプランジャーチップ22をリミットスイッ
チ83がオンするまで後退させ、次の鋳造作業に備え
る。
【0016】上述したように、図1に示すダイカストマ
シンによれば、2つの電磁弁を併用することにより、電
磁ポンプによりスリーブ内に給湯する際のキャビティ内
の背圧ガス抜きと減圧を行うことが可能となる。
【0017】従来のダイカスト鋳造法によれば、電磁ポ
ンプ側と金型側とで圧力差が生じるので、これに基因し
て溶湯がスリーブ内に引き込まれ、給湯口(図1の2
3)を詰まらせるといった不具合が発生することがあ
る。そこでこのような給湯口の詰まりを防ぐために、本
発明においては、加圧装置を次のように構成することが
望ましい。
【0018】まず図3〜7に示すように、プランジャー
チップ22のスリーブ21との摺動部(長さL1)を、
離型剤供給口22と給湯口23との間(距離L2)に位
置するような長さ又は形状とすればよい。図3はスリー
ブの長さ(Lで示す、以下同様)を大きくすることによ
り、L1<L2としたものである。図4はスリーブの長さ
を大きくできない場合で、プランジャーチップ22を短
くしてL1=L2としたものである。図5は、プランジャ
ーチップ22を段付形状としてL1<L2としたものであ
る。図6は、プランジャーチップ22にスパイラル状の
溝25を形成することにより、L1<L2としたものであ
り、この形状によれば、鋳造時のバックラッシュを防止
することができる。図7はプランジャーチップ23の一
部に切欠き26を設けることにより、L1<L2としたも
のである。また、図3〜7の構成の場合、粉体離型剤を
スリーブ内に供給するためのノズルは短い方がよいの
で、図8に示すように、スリーブ21に細長い切欠き穴
27を設けてやることが望ましい。
【0019】次に、図9に示すようにプランジャーチッ
プ22にシャットオフ弁28を設けて、この弁を介して
スリーブ21内に直接吹き込むようにしてもよい。ま
た、シャットオフ弁は、プランジャーチップに設ける代
りにスリーブに設けてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、キ
ャビティ内を減圧後、スリーブの粉体供給口からスリー
ブ内を介してキャビティ内に粉体離型剤を供給し、次い
でキャビティ内の背圧ガス抜きをしながら電磁ポンプに
より給湯を行なうので、スリーブからキャビティまで離
型剤を容易に塗布できると共にスリーブ内への溶湯の供
給量を安定化することができ、もって高品質の鋳造品を
高能率で鋳造することができる。また、加圧装置を特定
の構造とするので、給湯口の詰りを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るダイカストマシーンの
概略図である。
【図2】図1における粉体離型剤供給装置の概略断面図
である。
【図3】加圧装置の一例を示す断面図である。
【図4】加圧装置の他の例を示す断面図である。
【図5】加圧装置の他の例を示す断面図である。
【図6】加圧装置の他の例を示す断面図である。
【図7】加圧装置の他の例を示す断面図である。
【図8】加圧装置の細部を示す平面図である。
【図9】加圧装置の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 金型、 2 加圧装置、 3 粉体離型剤供給装置、 4
電磁ポンプ 5 保持炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−128157(JP,A) 特開 昭62−127150(JP,A) 特開 平2−127955(JP,A) 特開 平3−146250(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 17/14 B22D 17/20 B22D 17/30

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定金型と可動金型と両者の間に形成さ
    れたキャビティを有する金型装置と、前記キャビティに
    連通するスリーブとこのスリーブ内に摺動自在に設けら
    れたプランジャーチップとを有する溶湯加圧手段と、前
    記スリーブの供給口に溶湯を供給する電磁ポンプと、前
    記スリーブの離型剤供給口からスリーブ内部を介して前
    記キャビティ内に粉体離型剤を供給する離型剤供給手段
    と、前記キャビティ内を減圧する減圧手段と、前記減圧
    手段と前記キャビティとの間に設けられた第1の電磁弁
    と、前記キャビティ及び前記減圧手段とに連通する圧抜
    き手段と、前記圧抜手段を開閉する第2の電磁弁と、前
    記キャビティと前記減圧手段及び前記圧抜き手段との間
    に設けられた第3の電磁弁と、前記各電磁弁の開閉を制
    御する手段と前記離型剤供給手段の作動を制御する手段
    と前記電磁ポンプの作動を制御する手段と前記加圧手段
    の作動を制御する手段を含み、前記第3の電磁弁が開放
    している間に前記キャビティ内の減圧と前記キャビティ
    内への粉体離型剤の供給と前記キャビティ内のガス抜き
    と前記キャビティ内への溶湯の供給を行う制御手段と、
    を有することを特徴とするダイカストマシーン。
  2. 【請求項2】 前記プランジャーチップの摺動方向の幅
    は前記スリープの離型剤供給口の端部から前記スリーブ
    の給湯口の端部までの幅よりも小さい請求項1記載のダ
    イカストマシーン。
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