JP3518227B2 - 低融点合金鋳造方法 - Google Patents
低融点合金鋳造方法Info
- Publication number
- JP3518227B2 JP3518227B2 JP03363697A JP3363697A JP3518227B2 JP 3518227 B2 JP3518227 B2 JP 3518227B2 JP 03363697 A JP03363697 A JP 03363697A JP 3363697 A JP3363697 A JP 3363697A JP 3518227 B2 JP3518227 B2 JP 3518227B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- mold
- gate valve
- injection
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂の射出成形に
用いられる低融点金属中子等を成形する低融点合金鋳造
方法に係り、特に、金型キャビティ内に溶湯を射出充填
し冷却工程が終了した後に、金型キャビティ内の未凝固
溶湯を射出装置の射出ポンプによって吸引する未凝固溶
湯回収工程を追加して、冷却工程の時間短縮を図った低
融点合金鋳造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、たとえば、自動車用エンジンへガ
ソリンを噴射するインテークマニホールド等を樹脂材料
で射出成形する際には、インテークマニホールド用中子
が必要であり、インテークマニホールドを樹脂で射出成
形した後に中子を溶解するため、融点の低い、たとえ
ば、Ｓｎ−Ｂｉ合金等の低融点合金で製作する必要があ
った。この場合、これらの低融点合金の溶湯を、たとえ
ば、溶解炉や保持炉等に保持された溶湯を溶湯管路を経
由して移送し、ダイカストマシンなどの成形装置の金型
キャビティへ射出して鋳造し、成形品として製作してい
た。この場合の鋳造作業の作業工程は、型閉工程、ゲー
トバルブ・ドッキング工程、射出工程、保圧工程、冷却
工程、ゲート遮断工程、ゲートバルブ・離脱工程、型開
工程、製品取出工程を順次実施していた。すなわち、保
持炉と溶湯管路で接続され溶湯を連通・遮断自在なゲー
トバルブを、型閉した金型の金型キャビティのランナ部
へ当接してドッキングして、保持炉に貯蔵された溶湯を
金型キャビティへ射出した後保圧（加圧）し、一定時間
の冷却時間保持し、ゲートバルブを遮断状態にしてゲー
トバルブをランナ部より離脱後退させ、型開してから製
品を取出していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような作業工程では、金型キャビティ内に射出し保圧さ
れた溶湯が完全に凝固するまでは、金型を開いて鋳造品
を取り出すことができず、このため冷却工程に多くの時
間を要し、１ショットの作業時間が多くなり、生産性が
低いという問題があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明における低融点金属中子の低融点合金鋳造
方法は、型締装置によって開閉自在な金型装置の金型を
型締して保持炉に貯蔵した低融点合金の溶湯を、溶湯の
連通・遮断が自在で該保持炉へ逆流可能なゲートバルブ
を金型キャビティのランナ部に当接してドッキングした
うえ、ピストンポンプ式の射出ポンプを用いた射出装置
で射出して加圧し、冷却固化した後に型開して成形品を
取り出す低融点合金鋳造方法であって、型閉工程、ゲー
トバルブ・ドッキング工程、射出工程、保圧工程、冷却
工程、ゲート遮断工程、ゲートバルブ・離脱工程、型開
工程、製品取出工程からなる鋳造作業工程のうち、冷却
工程とこれに後続するゲート遮断工程との間に、ピスト
ンポンプ式の射出ポンプを用いた射出装置により溶湯の
逆流吸引作用を働かせて金型キャビティ内に残存する未
凝固溶湯を射出ポンプへ吸引する未凝固溶湯回収工程を
追加した。 【０００５】 【発明の実施の形態】本発明の低融点合金鋳造方法は、
型閉工程、ゲートバルブ・ドッキング工程、射出工程、
保圧工程、冷却工程、ゲート遮断工程、ゲートバルブ・
離脱工程、型開工程、製品取出工程からなる鋳造作業工
程のうち、冷却工程とこれに後続するゲート遮断工程と
の間に、射出装置により溶湯の逆流吸引作用を働かせて
金型キャビティ内に残存する未凝固溶湯を回収する未凝
固溶湯回収工程を追加したため、金型キャビティの全溶
湯が完全に冷却固化する長時間を待たずに次工程の未凝
固溶湯回収工程へ移り、冷却時間が、たとえば、半分に
なるなど、大幅に短縮される。その結果、比較的冷却固
化の速い金型表面付近を残し中心部が未凝固溶湯を抜き
取られて空洞化した中空状製品が出来上がるが、この製
品は樹脂の射出成形の中子として使用し、射出成形後は
加熱により溶解するだけであるから、ある程度の強度が
あればこと足り、支障はない。 【０００６】 【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図４はいずれも本発明の実施例
に係り、図１は低融点合金鋳造装置の縦断面図、図２は
低融点合金鋳造装置の全体構成図、図３はゲートバルブ
の油圧回路図、図４はゲートバルブの動作説明図であ
る。 【０００７】図１や図２に示すように、低融点合金鋳造
装置３００は、溶融金属Ｍを貯溜し保持する保持炉１０
と保持炉１０内に浸漬された射出装置（射出ポンプ２０
Ａおよびポンプ切替弁３０、連通遮断弁７０等）２０と
保持炉１０内の溶融金属Ｍの供給ラインとなる溶湯管路
４０と溶融金属Ｍの連通・遮断を制御するゲートバルブ
５０とゲートバルブ５０から保持炉１０へ溶融金属Ｍを
戻す戻り管路６０と金型装置１００と金型装置の開閉お
よび型締を行なう図示しない型締装置とで構成され、付
属装置として、溶湯管路４０および戻り管路６０を保温
する温度調節装置８０と保持炉１０や上述の管路４０、
６０を保温する温調ユニット８０Ａならびに射出装置２
０やゲートバルブ５０を操作制御する制御装置２００と
で構成される。 【０００８】保持炉１０は、金属容器に溶融金属Ｍの溶
湯を貯溜し、上部の開口部を被覆したうえ熱媒体で周囲
を加熱保温するようになっており、この保持炉１０内に
射出ポンプ２０Ａ、ポンプ切替弁３０および１つの連通
遮断弁７０からなる射出装置２０が収納される。射出装
置２０の射出ポンプ（給湯ポンプ）２０Ａは、この保持
炉１０内の溶融金属Ｍに浸漬されて配置され、上方が開
口され下端面が密閉された筒状のシリンダ２０ａ内にピ
ストン２０ｂがサーボモータ２１とボールねじ２２ａを
介して上下方向摺動自在に配設され、シリンダ２０ａの
下端面の穿設された透孔２０ｃはポンプ切替弁３０に接
続される。ポンプ切替弁３０は、保持炉１０に連通する
ポートと前記透孔２０ｃに接続するポートと溶湯管路４
０へ連通するポートを有するボデイ３０ａの内部に、流
体圧シリンダ３２の作動により上下方向に昇降する弁棒
３４の下端の弁体３６を昇降してこれらの各ポートを連
通遮断するよう構成されたものである。 【０００９】ポンプ切替弁３０のボデイ３０ａのポート
のひとつに接続された溶湯管路４０は、固定配管とこれ
に接続されるフレキシブル管を経由してゲートバルブ５
０に連絡される。 【００１０】ゲートバルブ５０は、図２〜図３に示すよ
うに、円筒状のバルブ本体５１の内部の透孔に、加圧シ
リンダ５０ｂのピストンロッドに連結された加圧プラン
ジャ５０ａが嵌装され軸方向に摺動自在に形成され、一
方、バルブ本体５１に連結されたドッキングシリンダ５
２の作動によってゲートバルブ５０全体が前進（上昇方
向）あるいは後退（下降方向）できるように構成されて
いる。そして、図３に示すように、バルブ本体５１上部
の側面に２つの開口部が設けられ、それぞれ溶湯管路４
０と戻り管路６０に接続されている。 【００１１】ゲートバルブ５０は、固定金型１１０Ａの
下端面に図示しないベースブロックを介して着脱自在に
固設されたドッキングシリンダ５２のピストンロッドの
先端に連結され、ドッキングシリンダ５２のピストンロ
ッドの上下進退動に応じてバルブ本体５１全体が昇降自
在に配設される。また、加圧プランジャ（プランジャと
もいう）５０ａをバルブ本体５１に対して上下昇降させ
る加圧シリンダ５０ｂが備えられる。このようにして、
ゲートバルブ５０は、金型１のランナ部３へのドッキン
グや離脱が可能で、かつ、加圧プランジャ５０ａの昇降
が自在であり、バルブ本体５１内に軸線方向と直角に設
けられた溶湯通路とランナ部３との連通・遮断が可能と
なる。 【００１２】一方、ゲートバルブ５０のもうひとつの開
口部には、フレキシブル管とこれに接続された固定配管
からなる溶融金属Ｍの戻り管路６０が接続され、保持炉
１０内に浸漬された連通遮断弁７０を経由して保持炉１
０内の溶融金属に連通している。ゲートバルブ５０には
温調ユニット８０Ａによって供給される熱媒体が通過す
る温度調節配管８０ａが備えられる。ゲートバルブ５０
は、図３に示す油圧回路によって制御される。 【００１３】溶湯管路４０の最上部付近と最下部には、
それぞれ、大気と連通・遮断自在なストップバルブかま
たはプラグを設けておくことが望ましい。その理由は、
長期休転の際に、溶湯管路４０内の溶湯を外部に排出す
るためである。 【００１４】連通遮断弁７０は、上述したポンプ切替弁
３０と同様に、ボデイ３０ａに固設されたボデイ７０ａ
内に戻り管路６０に接続されるポートと保持炉内の溶融
金属に連通するポートを穿設し、その途中に流体圧シリ
ンダ７２の作動により上下方向に昇降する弁棒７４の下
端の弁体７６を昇降してこのポートを連通遮断するよう
構成されている。また、溶湯管路４０や戻り管路６０
は、固定配管は内部に溶融金属を通し外側を熱媒体を通
過させる二重管とし、二重管とするには困難なフレキシ
ブル管は単管としたままその外側をフレキシブルヒータ
８０ｂで加熱保温する。なお、流体圧シリンダ３２と流
体圧シリンダ７２は、通常は油圧シリンダよりも空気圧
シリンダを使用する。 【００１５】一方、制御装置２００は、図２に示すよう
に、パーソナルコンピュータで形成されたコントローラ
２１０と、コントローラ２１０とサーボモータ２１との
中間に接続されたコンバータ２２０ａ、カウンタボード
２２０ｂ、ＰＩＯボード２２０ｃおよびサーボアンプ２
２０と、コントローラ２１０〜ゲートバルブ５０間なら
びにコントローラ２１０〜温度調節装置８０間に配設さ
れたＡＤコンバータ２３０、複数個のトランスミッタ２
３０ａ、熱電対２４０とで構成され、サーボモータ２１
やゲートバルブ５０に操作指令を発振して制御するとと
もに、溶融金属Ｍの温度管理を司る。 【００１６】図３は、ゲートバルブ５０を駆動操作する
油圧系統図で、加圧プランジャ５０ａの動作用の加圧シ
リンダ５０ｂとゲートバルブ５０の全体を昇降させるド
ッキングシリンダ５２の両方に、それぞれ流量調整弁５
４ａ、５４ｂ、電磁弁５６ａ、５６ｂ、減圧弁５８ａ、
５８ｂを介して油圧源５９および油タンク５９ａが油圧
配管で接続される。 【００１７】このように構成された本発明の低融点合金
鋳造装置３００の作動について、図４を参照しながら、
以下に順を追って説明する。 まず、ポンプ切替弁３０内の弁体３６を下降限まで下
げ、供給管路４０のポートを閉じ保持炉内と透孔２０ｃ
を繋ぐポートを開いてから、サーボモータ２１を駆動し
てボールネジ機構２２を介して射出ポンプ（給湯ポン
プ）２０Ａのピストン２０ｂを上昇させてシリンダ２０
ａ内に規定量の溶融金属Ｍを吸引し取り込む。このと
き、連通遮断弁７０も弁体７６を下降限まで下げ、戻り
管路６０と保持炉１０内の連通を遮断しておく。 【００１８】次に、ゲートバルブ５０を金型方向に前
進させ、ゲートバルブ５０の先端（上端）を金型キャビ
ティ１１０ａのランナ部へ押圧し、金型１１０にゲート
バルブ５０を密着させる（この工程が、図４のドッキン
グ工程である）。 ゲートバルブ５０の加圧プランジャ５０ａを後退させ
る。 ポンプ切替弁３０の弁体３６を上昇限まで上げ、給湯
ポンプ２０Ａのピストン２０ｂを下げてシリンダ２０ａ
内の溶融金属Ｍを供給管路４０ならびにゲートバルブ５
０を経由して金型キャビティ内へ充填する（図４の射出
工程）。 充填完了後は一定時間サーボモータ２１のトルク制御
を行ない溶融金属の加圧力を制御する（図４の保圧工
程）。 【００１９】次に、一定時間の冷却工程に入る。この
冷却時間は、従来の冷却時間よりも大幅に短縮された時
間であり、金型キャビティ表面付近の溶湯が凝固し、中
心部は未だ完全に凝固していない半流動状態をしている
時点である。この時点で、直ちに、次工程の未凝固溶湯
回収工程に移行する。この工程における金型キャビティ
部やランナ部の未凝固金属を回収する方法は、連通遮断
弁７０を閉じ、ポンプ切替弁３０の弁体３６を上昇させ
て供給管路４０と給湯ポンプ２０を連通し、加圧プラン
ジャ５０ａを下げてピストン２０ｂを上昇して溶湯管路
４０に吸引力を働かせて溶湯管路４０を通じて射出装置
２０の射出ポンプ２０Ａ内に吸引する（図４の未凝固金
属回収工程）。 【００２０】未凝固金属回収工程がタイマアウトした
後は、ゲートバルブ５０の加圧プランジャ５０ａを前進
限まで上昇させ、溶湯管路４０や戻り管路６０にある溶
融金属Ｍがゲートバルブ５０より漏れ出さないようにす
る（図４のゲート遮断工程）。 １回のショットが完了し、金型を開いて製品を取り出
したり、次ショットのための離型剤塗布などの待時間に
も、溶融金属Ｍを循環させたいときには、ゲートバルブ
５０を金型から後退退避させてから、加圧プランジャ５
０ａを前進位置に保持して、溶融金属Ｍを溶湯管路４０
→ゲートバルブ５０→戻り管路６０の順に保持炉１０内
へ流す。なお、において、ピストン２０ｂが下降限に
達して輸送能力がなくなったときには、溶融金属Ｍの循
環を一時ストップしてと同様な手順により、ピストン
２０ｂを上昇させてシリンダ２０ａ内に溶融金属Ｍを取
り込む。その後、今までランナ部３にドッキング状態の
ゲートバルブ５０を後退（下降）して、ランナ部３から
離脱状態とし、型開して製品を取り出す。 【００２１】以上説明したように、本発明の低融点合金
鋳造装置３００は、金型キャビティ２のランナ部３にゲ
ートバルブ５０をドッキングさせ、射出ポンプ２０Ａを
速度制御して射出し、射出後の保圧工程の後、冷却工程
を短く切り上げて、直ちに未凝固溶湯回収工程を実施す
ることによって、従来の冷却時間を大幅に短縮した。ま
た、従来技術のように、保持炉１０の溶湯液面よりラン
ナ部の高さ位置を高くしなくとも、ゲートバルブ５０の
離脱の際にゲートバルブ先端部から溶湯が漏出すること
がない。したがって、高さ位置の制約がなく、高さの異
なる金型を自由に変更できる。そして、ゲートバルブ５
０を固定金型１Ａの下端面に昇降自在の取り付ける構造
としたので、ゲートバルブ周辺の省スペース化を図るこ
ともできる。 【００２２】 【発明の効果】以上述べたように、本発明の低融点合金
鋳造方法においては、冷却工程とこれに後続するゲート
遮断工程との間に、射出装置により溶湯の逆流吸引作用
を働かせて金型キャビティ内に残存する未凝固溶湯を回
収する未凝固溶湯回収工程を追加したので、冷却工程の
時間を大幅に短縮でき、その結果、１サイクル所要時間
（鋳造サイクルタイム）が短縮されるので、生産性が大
幅に向上する。
用いられる低融点金属中子等を成形する低融点合金鋳造
方法に係り、特に、金型キャビティ内に溶湯を射出充填
し冷却工程が終了した後に、金型キャビティ内の未凝固
溶湯を射出装置の射出ポンプによって吸引する未凝固溶
湯回収工程を追加して、冷却工程の時間短縮を図った低
融点合金鋳造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、たとえば、自動車用エンジンへガ
ソリンを噴射するインテークマニホールド等を樹脂材料
で射出成形する際には、インテークマニホールド用中子
が必要であり、インテークマニホールドを樹脂で射出成
形した後に中子を溶解するため、融点の低い、たとえ
ば、Ｓｎ−Ｂｉ合金等の低融点合金で製作する必要があ
った。この場合、これらの低融点合金の溶湯を、たとえ
ば、溶解炉や保持炉等に保持された溶湯を溶湯管路を経
由して移送し、ダイカストマシンなどの成形装置の金型
キャビティへ射出して鋳造し、成形品として製作してい
た。この場合の鋳造作業の作業工程は、型閉工程、ゲー
トバルブ・ドッキング工程、射出工程、保圧工程、冷却
工程、ゲート遮断工程、ゲートバルブ・離脱工程、型開
工程、製品取出工程を順次実施していた。すなわち、保
持炉と溶湯管路で接続され溶湯を連通・遮断自在なゲー
トバルブを、型閉した金型の金型キャビティのランナ部
へ当接してドッキングして、保持炉に貯蔵された溶湯を
金型キャビティへ射出した後保圧（加圧）し、一定時間
の冷却時間保持し、ゲートバルブを遮断状態にしてゲー
トバルブをランナ部より離脱後退させ、型開してから製
品を取出していた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような作業工程では、金型キャビティ内に射出し保圧さ
れた溶湯が完全に凝固するまでは、金型を開いて鋳造品
を取り出すことができず、このため冷却工程に多くの時
間を要し、１ショットの作業時間が多くなり、生産性が
低いという問題があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明における低融点金属中子の低融点合金鋳造
方法は、型締装置によって開閉自在な金型装置の金型を
型締して保持炉に貯蔵した低融点合金の溶湯を、溶湯の
連通・遮断が自在で該保持炉へ逆流可能なゲートバルブ
を金型キャビティのランナ部に当接してドッキングした
うえ、ピストンポンプ式の射出ポンプを用いた射出装置
で射出して加圧し、冷却固化した後に型開して成形品を
取り出す低融点合金鋳造方法であって、型閉工程、ゲー
トバルブ・ドッキング工程、射出工程、保圧工程、冷却
工程、ゲート遮断工程、ゲートバルブ・離脱工程、型開
工程、製品取出工程からなる鋳造作業工程のうち、冷却
工程とこれに後続するゲート遮断工程との間に、ピスト
ンポンプ式の射出ポンプを用いた射出装置により溶湯の
逆流吸引作用を働かせて金型キャビティ内に残存する未
凝固溶湯を射出ポンプへ吸引する未凝固溶湯回収工程を
追加した。 【０００５】 【発明の実施の形態】本発明の低融点合金鋳造方法は、
型閉工程、ゲートバルブ・ドッキング工程、射出工程、
保圧工程、冷却工程、ゲート遮断工程、ゲートバルブ・
離脱工程、型開工程、製品取出工程からなる鋳造作業工
程のうち、冷却工程とこれに後続するゲート遮断工程と
の間に、射出装置により溶湯の逆流吸引作用を働かせて
金型キャビティ内に残存する未凝固溶湯を回収する未凝
固溶湯回収工程を追加したため、金型キャビティの全溶
湯が完全に冷却固化する長時間を待たずに次工程の未凝
固溶湯回収工程へ移り、冷却時間が、たとえば、半分に
なるなど、大幅に短縮される。その結果、比較的冷却固
化の速い金型表面付近を残し中心部が未凝固溶湯を抜き
取られて空洞化した中空状製品が出来上がるが、この製
品は樹脂の射出成形の中子として使用し、射出成形後は
加熱により溶解するだけであるから、ある程度の強度が
あればこと足り、支障はない。 【０００６】 【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図４はいずれも本発明の実施例
に係り、図１は低融点合金鋳造装置の縦断面図、図２は
低融点合金鋳造装置の全体構成図、図３はゲートバルブ
の油圧回路図、図４はゲートバルブの動作説明図であ
る。 【０００７】図１や図２に示すように、低融点合金鋳造
装置３００は、溶融金属Ｍを貯溜し保持する保持炉１０
と保持炉１０内に浸漬された射出装置（射出ポンプ２０
Ａおよびポンプ切替弁３０、連通遮断弁７０等）２０と
保持炉１０内の溶融金属Ｍの供給ラインとなる溶湯管路
４０と溶融金属Ｍの連通・遮断を制御するゲートバルブ
５０とゲートバルブ５０から保持炉１０へ溶融金属Ｍを
戻す戻り管路６０と金型装置１００と金型装置の開閉お
よび型締を行なう図示しない型締装置とで構成され、付
属装置として、溶湯管路４０および戻り管路６０を保温
する温度調節装置８０と保持炉１０や上述の管路４０、
６０を保温する温調ユニット８０Ａならびに射出装置２
０やゲートバルブ５０を操作制御する制御装置２００と
で構成される。 【０００８】保持炉１０は、金属容器に溶融金属Ｍの溶
湯を貯溜し、上部の開口部を被覆したうえ熱媒体で周囲
を加熱保温するようになっており、この保持炉１０内に
射出ポンプ２０Ａ、ポンプ切替弁３０および１つの連通
遮断弁７０からなる射出装置２０が収納される。射出装
置２０の射出ポンプ（給湯ポンプ）２０Ａは、この保持
炉１０内の溶融金属Ｍに浸漬されて配置され、上方が開
口され下端面が密閉された筒状のシリンダ２０ａ内にピ
ストン２０ｂがサーボモータ２１とボールねじ２２ａを
介して上下方向摺動自在に配設され、シリンダ２０ａの
下端面の穿設された透孔２０ｃはポンプ切替弁３０に接
続される。ポンプ切替弁３０は、保持炉１０に連通する
ポートと前記透孔２０ｃに接続するポートと溶湯管路４
０へ連通するポートを有するボデイ３０ａの内部に、流
体圧シリンダ３２の作動により上下方向に昇降する弁棒
３４の下端の弁体３６を昇降してこれらの各ポートを連
通遮断するよう構成されたものである。 【０００９】ポンプ切替弁３０のボデイ３０ａのポート
のひとつに接続された溶湯管路４０は、固定配管とこれ
に接続されるフレキシブル管を経由してゲートバルブ５
０に連絡される。 【００１０】ゲートバルブ５０は、図２〜図３に示すよ
うに、円筒状のバルブ本体５１の内部の透孔に、加圧シ
リンダ５０ｂのピストンロッドに連結された加圧プラン
ジャ５０ａが嵌装され軸方向に摺動自在に形成され、一
方、バルブ本体５１に連結されたドッキングシリンダ５
２の作動によってゲートバルブ５０全体が前進（上昇方
向）あるいは後退（下降方向）できるように構成されて
いる。そして、図３に示すように、バルブ本体５１上部
の側面に２つの開口部が設けられ、それぞれ溶湯管路４
０と戻り管路６０に接続されている。 【００１１】ゲートバルブ５０は、固定金型１１０Ａの
下端面に図示しないベースブロックを介して着脱自在に
固設されたドッキングシリンダ５２のピストンロッドの
先端に連結され、ドッキングシリンダ５２のピストンロ
ッドの上下進退動に応じてバルブ本体５１全体が昇降自
在に配設される。また、加圧プランジャ（プランジャと
もいう）５０ａをバルブ本体５１に対して上下昇降させ
る加圧シリンダ５０ｂが備えられる。このようにして、
ゲートバルブ５０は、金型１のランナ部３へのドッキン
グや離脱が可能で、かつ、加圧プランジャ５０ａの昇降
が自在であり、バルブ本体５１内に軸線方向と直角に設
けられた溶湯通路とランナ部３との連通・遮断が可能と
なる。 【００１２】一方、ゲートバルブ５０のもうひとつの開
口部には、フレキシブル管とこれに接続された固定配管
からなる溶融金属Ｍの戻り管路６０が接続され、保持炉
１０内に浸漬された連通遮断弁７０を経由して保持炉１
０内の溶融金属に連通している。ゲートバルブ５０には
温調ユニット８０Ａによって供給される熱媒体が通過す
る温度調節配管８０ａが備えられる。ゲートバルブ５０
は、図３に示す油圧回路によって制御される。 【００１３】溶湯管路４０の最上部付近と最下部には、
それぞれ、大気と連通・遮断自在なストップバルブかま
たはプラグを設けておくことが望ましい。その理由は、
長期休転の際に、溶湯管路４０内の溶湯を外部に排出す
るためである。 【００１４】連通遮断弁７０は、上述したポンプ切替弁
３０と同様に、ボデイ３０ａに固設されたボデイ７０ａ
内に戻り管路６０に接続されるポートと保持炉内の溶融
金属に連通するポートを穿設し、その途中に流体圧シリ
ンダ７２の作動により上下方向に昇降する弁棒７４の下
端の弁体７６を昇降してこのポートを連通遮断するよう
構成されている。また、溶湯管路４０や戻り管路６０
は、固定配管は内部に溶融金属を通し外側を熱媒体を通
過させる二重管とし、二重管とするには困難なフレキシ
ブル管は単管としたままその外側をフレキシブルヒータ
８０ｂで加熱保温する。なお、流体圧シリンダ３２と流
体圧シリンダ７２は、通常は油圧シリンダよりも空気圧
シリンダを使用する。 【００１５】一方、制御装置２００は、図２に示すよう
に、パーソナルコンピュータで形成されたコントローラ
２１０と、コントローラ２１０とサーボモータ２１との
中間に接続されたコンバータ２２０ａ、カウンタボード
２２０ｂ、ＰＩＯボード２２０ｃおよびサーボアンプ２
２０と、コントローラ２１０〜ゲートバルブ５０間なら
びにコントローラ２１０〜温度調節装置８０間に配設さ
れたＡＤコンバータ２３０、複数個のトランスミッタ２
３０ａ、熱電対２４０とで構成され、サーボモータ２１
やゲートバルブ５０に操作指令を発振して制御するとと
もに、溶融金属Ｍの温度管理を司る。 【００１６】図３は、ゲートバルブ５０を駆動操作する
油圧系統図で、加圧プランジャ５０ａの動作用の加圧シ
リンダ５０ｂとゲートバルブ５０の全体を昇降させるド
ッキングシリンダ５２の両方に、それぞれ流量調整弁５
４ａ、５４ｂ、電磁弁５６ａ、５６ｂ、減圧弁５８ａ、
５８ｂを介して油圧源５９および油タンク５９ａが油圧
配管で接続される。 【００１７】このように構成された本発明の低融点合金
鋳造装置３００の作動について、図４を参照しながら、
以下に順を追って説明する。 まず、ポンプ切替弁３０内の弁体３６を下降限まで下
げ、供給管路４０のポートを閉じ保持炉内と透孔２０ｃ
を繋ぐポートを開いてから、サーボモータ２１を駆動し
てボールネジ機構２２を介して射出ポンプ（給湯ポン
プ）２０Ａのピストン２０ｂを上昇させてシリンダ２０
ａ内に規定量の溶融金属Ｍを吸引し取り込む。このと
き、連通遮断弁７０も弁体７６を下降限まで下げ、戻り
管路６０と保持炉１０内の連通を遮断しておく。 【００１８】次に、ゲートバルブ５０を金型方向に前
進させ、ゲートバルブ５０の先端（上端）を金型キャビ
ティ１１０ａのランナ部へ押圧し、金型１１０にゲート
バルブ５０を密着させる（この工程が、図４のドッキン
グ工程である）。 ゲートバルブ５０の加圧プランジャ５０ａを後退させ
る。 ポンプ切替弁３０の弁体３６を上昇限まで上げ、給湯
ポンプ２０Ａのピストン２０ｂを下げてシリンダ２０ａ
内の溶融金属Ｍを供給管路４０ならびにゲートバルブ５
０を経由して金型キャビティ内へ充填する（図４の射出
工程）。 充填完了後は一定時間サーボモータ２１のトルク制御
を行ない溶融金属の加圧力を制御する（図４の保圧工
程）。 【００１９】次に、一定時間の冷却工程に入る。この
冷却時間は、従来の冷却時間よりも大幅に短縮された時
間であり、金型キャビティ表面付近の溶湯が凝固し、中
心部は未だ完全に凝固していない半流動状態をしている
時点である。この時点で、直ちに、次工程の未凝固溶湯
回収工程に移行する。この工程における金型キャビティ
部やランナ部の未凝固金属を回収する方法は、連通遮断
弁７０を閉じ、ポンプ切替弁３０の弁体３６を上昇させ
て供給管路４０と給湯ポンプ２０を連通し、加圧プラン
ジャ５０ａを下げてピストン２０ｂを上昇して溶湯管路
４０に吸引力を働かせて溶湯管路４０を通じて射出装置
２０の射出ポンプ２０Ａ内に吸引する（図４の未凝固金
属回収工程）。 【００２０】未凝固金属回収工程がタイマアウトした
後は、ゲートバルブ５０の加圧プランジャ５０ａを前進
限まで上昇させ、溶湯管路４０や戻り管路６０にある溶
融金属Ｍがゲートバルブ５０より漏れ出さないようにす
る（図４のゲート遮断工程）。 １回のショットが完了し、金型を開いて製品を取り出
したり、次ショットのための離型剤塗布などの待時間に
も、溶融金属Ｍを循環させたいときには、ゲートバルブ
５０を金型から後退退避させてから、加圧プランジャ５
０ａを前進位置に保持して、溶融金属Ｍを溶湯管路４０
→ゲートバルブ５０→戻り管路６０の順に保持炉１０内
へ流す。なお、において、ピストン２０ｂが下降限に
達して輸送能力がなくなったときには、溶融金属Ｍの循
環を一時ストップしてと同様な手順により、ピストン
２０ｂを上昇させてシリンダ２０ａ内に溶融金属Ｍを取
り込む。その後、今までランナ部３にドッキング状態の
ゲートバルブ５０を後退（下降）して、ランナ部３から
離脱状態とし、型開して製品を取り出す。 【００２１】以上説明したように、本発明の低融点合金
鋳造装置３００は、金型キャビティ２のランナ部３にゲ
ートバルブ５０をドッキングさせ、射出ポンプ２０Ａを
速度制御して射出し、射出後の保圧工程の後、冷却工程
を短く切り上げて、直ちに未凝固溶湯回収工程を実施す
ることによって、従来の冷却時間を大幅に短縮した。ま
た、従来技術のように、保持炉１０の溶湯液面よりラン
ナ部の高さ位置を高くしなくとも、ゲートバルブ５０の
離脱の際にゲートバルブ先端部から溶湯が漏出すること
がない。したがって、高さ位置の制約がなく、高さの異
なる金型を自由に変更できる。そして、ゲートバルブ５
０を固定金型１Ａの下端面に昇降自在の取り付ける構造
としたので、ゲートバルブ周辺の省スペース化を図るこ
ともできる。 【００２２】 【発明の効果】以上述べたように、本発明の低融点合金
鋳造方法においては、冷却工程とこれに後続するゲート
遮断工程との間に、射出装置により溶湯の逆流吸引作用
を働かせて金型キャビティ内に残存する未凝固溶湯を回
収する未凝固溶湯回収工程を追加したので、冷却工程の
時間を大幅に短縮でき、その結果、１サイクル所要時間
（鋳造サイクルタイム）が短縮されるので、生産性が大
幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る低融点合金鋳造装置の縦
断面図である。 【図２】本発明の実施例に係る低融点合金鋳造装置の全
体構成図である。 【図３】本発明の実施例に係るゲートバルブの油圧回路
図である。 【図４】本発明の実施例に係るゲートバルブの動作説明
図である。 【符号の説明】 １ 金型 ２ 金型キャビティ ３ ランナ部 １０ 保持炉 １０ａ るつぼ ２０ 射出装置プ ２０Ａ 射出ポンプ（給湯ポンプ） ２０ａ シリンダ ２０ｂ ピストン ２０ｃ 透孔 ２１ サーボモータ ２２ ボールネジ機構 ２２ａ ボールねじ ２２ｂ ボールナット ３０ ポンプ切替弁 ３０ａ ボデイ ３２ 流体圧シリンダ ３４ 弁棒 ３６ 弁体 ４０ 溶湯管路 ５０ ゲートバルブ ５０ａ 加圧プランジャ（プランジャ） ５０ｂ 加圧シリンダ ５１ バルブ本体 ５２ ドッキングシリンダ ５４ａ、５４ｂ 流量調整弁 ５６ａ、５６ｂ 電磁弁 ５８ａ、５８ｂ 減圧弁 ５９ 油圧源 ５９ａ 油タンク ６０ 戻り管路 ７０ 連通遮断弁 ７２ 流体圧シリンダ ７４ 弁棒 ７６ 弁体 ８０ 温度調節装置 ８０Ａ 温調ユニット ８０ａ 温度調節配管 ８０ｂ フレキシブルヒータ １００ 金型装置 ２００ 制御装置 ３００ 低融点合金鋳造装置 Ｍ 溶融金属（溶湯）
断面図である。 【図２】本発明の実施例に係る低融点合金鋳造装置の全
体構成図である。 【図３】本発明の実施例に係るゲートバルブの油圧回路
図である。 【図４】本発明の実施例に係るゲートバルブの動作説明
図である。 【符号の説明】 １ 金型 ２ 金型キャビティ ３ ランナ部 １０ 保持炉 １０ａ るつぼ ２０ 射出装置プ ２０Ａ 射出ポンプ（給湯ポンプ） ２０ａ シリンダ ２０ｂ ピストン ２０ｃ 透孔 ２１ サーボモータ ２２ ボールネジ機構 ２２ａ ボールねじ ２２ｂ ボールナット ３０ ポンプ切替弁 ３０ａ ボデイ ３２ 流体圧シリンダ ３４ 弁棒 ３６ 弁体 ４０ 溶湯管路 ５０ ゲートバルブ ５０ａ 加圧プランジャ（プランジャ） ５０ｂ 加圧シリンダ ５１ バルブ本体 ５２ ドッキングシリンダ ５４ａ、５４ｂ 流量調整弁 ５６ａ、５６ｂ 電磁弁 ５８ａ、５８ｂ 減圧弁 ５９ 油圧源 ５９ａ 油タンク ６０ 戻り管路 ７０ 連通遮断弁 ７２ 流体圧シリンダ ７４ 弁棒 ７６ 弁体 ８０ 温度調節装置 ８０Ａ 温調ユニット ８０ａ 温度調節配管 ８０ｂ フレキシブルヒータ １００ 金型装置 ２００ 制御装置 ３００ 低融点合金鋳造装置 Ｍ 溶融金属（溶湯）
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−225757（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−216916（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−202354（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−351246（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−174963（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−143607（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 17/02,17/30
B22C 9/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】型締装置によって開閉自在な金型装置の金
型を型締して保持炉に貯蔵した低融点合金の溶湯を、溶
湯の連通・遮断が自在で該保持炉へ逆流可能なゲートバ
ルブを金型キャビティのランナ部に当接してドッキング
したうえ、ピストンポンプ式の射出ポンプを用いた射出
装置で射出して加圧し、冷却固化した後に型開して成形
品を取り出す低融点合金鋳造方法であって、型閉工程、
ゲートバルブ・ドッキング工程、射出工程、保圧工程、
冷却工程、ゲート遮断工程、ゲートバルブ・離脱工程、
型開工程、製品取出工程からなる鋳造作業工程のうち、
冷却工程とこれに後続するゲート遮断工程との間に、ピ
ストンポンプ式の射出ポンプを用いた射出装置により溶
湯の逆流吸引作用を働かせて金型キャビティ内に残存す
る未凝固溶湯を回収する未凝固溶湯回収工程を追加した
ことを特徴とする低融点金属中子の低融点合金鋳造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03363697A JP3518227B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 低融点合金鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03363697A JP3518227B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 低融点合金鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225758A JPH10225758A (ja) | 1998-08-25 |
| JP3518227B2 true JP3518227B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=12391950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03363697A Expired - Fee Related JP3518227B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 低融点合金鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3518227B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10316758A1 (de) * | 2003-04-10 | 2004-10-28 | Bühler AG | Warmhalteofen und Dosiervorrichtung für Metallschmelzen |
| KR20030091924A (ko) * | 2003-11-17 | 2003-12-03 | 이현식 | 문 손잡이의 제조방법 |
| US9699876B2 (en) * | 2013-03-14 | 2017-07-04 | Asml Netherlands, B.V. | Method of and apparatus for supply and recovery of target material |
-
1997
- 1997-02-18 JP JP03363697A patent/JP3518227B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10225758A (ja) | 1998-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101070972B1 (ko) | 다이 캐스팅에 의해 금속 부품들을 제조하기 위한 방법 및장치 | |
| JP2546077B2 (ja) | 金型鋳造装置 | |
| US5181551A (en) | Double acting cylinder for filling dies with molten metal | |
| CA2453170A1 (en) | Lateral gating injection molding apparatus | |
| EP0527747B1 (en) | Valve mechanism for casting metal alloys with low melting temperatures | |
| JP3518227B2 (ja) | 低融点合金鋳造方法 | |
| US4991641A (en) | Method of and apparatus for metal casting | |
| US4958675A (en) | Method for casting metal alloys with low melting temperatures | |
| JP2008179061A (ja) | 射出成形機および射出成形機の制御方法 | |
| EP2658664B1 (en) | Die casting machine and method | |
| JP4007422B2 (ja) | ダイカストマシン | |
| JP3536570B2 (ja) | 低融点合金鋳造装置 | |
| JPH10225756A (ja) | 低融点合金鋳造方法 | |
| JPH10225755A (ja) | 低融点合金鋳造装置および方法。 | |
| CA1324873C (en) | Method and apparatus for casting metal alloys with low melting temperatures | |
| JPH10225757A (ja) | 低融点合金鋳造装置 | |
| JP4123396B2 (ja) | ロストワックス法用ろう模型成形装置 | |
| US5031686A (en) | Method for casting metal alloys with low melting temperatures | |
| JPH10216916A (ja) | 低融点合金の射出装置 | |
| KR100307908B1 (ko) | 냉가압실다이캐스팅기계주탕시스템 | |
| JPH0569105A (ja) | 低圧鋳造方法及びその装置 | |
| JPH09239510A (ja) | 給湯装置 | |
| US5090470A (en) | Apparatus for casting metal alloys with low melting temperatures | |
| JP3815294B2 (ja) | 低圧鋳造方法および低圧鋳造装置 | |
| JPH0478510A (ja) | 中空樹脂製品の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040119 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |