JP3615203B2 - 金属製品の成形用金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定側金型と可動側金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側にキャビティが形成され、前記固定側金型にはスプルブッシュが、前記可動側金型にはスプルコアがそれぞれ取り付けられ、前記スプルブッシュには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径された孔が、そして前記スプルコアには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径されたコア部が形成され、前記スプルブッシュの孔と、前記スプルコアのコア部とにより構成されるスプル穴から、ランナ溝およびゲート溝を介して、前記キャビティに溶湯が充填されるようになっている金属製品の成形用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マグネシウム合金、アルミニウム合金、亜鉛合金、銅合金、鉛合金等のような低融点の金属製品は、射出成形法によっても成形されている。この射出成形方法の実施に使用される金型の例が図５の（イ）に示されている。すなわち、図５の（イ）に示されている従来の金属製品の成形用金型は、概略的には固定側金型５０に取り付けられている固定側入れ子５１と、可動側金型５２に取り付けられている可動側入れ子５３とから構成されている。これらの入れ子の５１、５３は、一般にＳＫＤ６など耐熱工具鋼から構成され、そのパーティングラインＰ’側には金属製品を成形するためのキャビティ５５が形成されている。
【０００３】
固定側金型５０の方にはスプルブッシュ７０が、そして可動側金型の方にはスプルコア７５がそれぞれ設けられている。スプルブッシュ７０には、可動側金型５２に向かって拡径された孔が形成され、スプルコア７５は、固定側金型５０に向かって縮経された台形状の凸部からなっている。また、スプルコア７５の頂部には、射出装置５７の射出ノズル５８内に形成されるコールドプラグを受けるプラグキャッチャ７６が設けられている。このようなスプルブッシュ７０とスプルコア７５により、型締めされるとき従来周知の形態をしたスプル穴６０が構成される。このスプル穴６０は、固定側入れ子５１と可動側入れ子５３のパーティングラインに沿って形成されているランナ溝６１およびゲート溝６２を介してキャビティ５５に連通している。ゲート６２’は、金属製品を取り出した後、金属製品をランナ６１’から切り離す部分でもあり、そのために金属製品の肉厚すなわちキャビティ５５の厚さよりも薄く、例えば射出金属材料がマグネシウム合金の場合は０．５〜３ｍｍ程度の厚さになっている。なお、図５の（イ）中の他の数字５９は、ヒータ等からなる温調手段を、５６は金型ガイドピンを、そして６３〜６６はエジェクタピンをそれぞれ示している。
【０００４】
従来の金属製品の成形用金型は、上記のように構成されているので、次のようにして低融点の金属製品を成形することができる。図５の（イ）に示されている型締め状態から、可動側金型５２を所定間隔に開く。このとき、可動側金型５２は金型ガイドピン５６により案内される。型開き状態で、必要に応じて水溶性の離型剤をキャビティ５５の表面に噴霧する。圧縮空気を噴霧して余剰分の離型剤を蒸発させる。次いで、可動側金型５２を固定側金型５０に対して型締めする。そうすると、固定側入れ子５１と可動側入れ子５３とにより、図５の（イ）に示されているように、キャビティ５５が構成される。そこで、射出成形機５７の射出ノズル５８から溶融状態の金属材料を射出する。金属材料は、スプル穴６０、ランナ溝６１およびゲート溝６２を通ってキャビティ５５に充填される。冷却固化を待って可動側金型５２を所定量開く。そうすると、エジェクタピン６３〜６６が突き出て金属製品が可動側入れ子５３から突き出される。これにより、低融点の金属製品が得られる。このようにして突き出された金属製品ＭＳは、図５の（ロ）に示されているように、スプル６０’、コールドプラグＣＰ’、ランナ６１’およびゲート６２’が付いた状態で突き出される。以下同様にして金属製品を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の金型によっても金属製品を成形することはできるが、色々な欠点もある。例えば、バリの発生の問題、可動側金型５２を開くときスプル６０’が固定側金型５０の方へ残る問題等がある。さらに説明すると、低融点の金属材料は、樹脂材料に比較して熱伝導が大きいので、溶湯は金型内で極短時間で凝固する。例えば、融点が６００℃のマグネシウム合金ＡＺ９１Ｄを、キャビティの厚みが１ｍｍ、２００℃に加熱された金型に充填して成形する場合、およそ１０ｍｓすなわち１／１００秒で凝固してしまう。したがって、溶融金属材料は高速で射出するのが一般的で、スクリュの射出方向の速度では１〜４ｍ／ｓで射出され、金型内での溶湯の速度は数十〜数百ｍ／ｓのように大きくなっている。金属材料の射出成形では、上記のように高速で射出される結果、溶湯が金型のキャビティの末端部に達し射出充填が完了すると、充填の衝撃によるサージ圧が生じ、金属製品の周りに薄くバリが発生することがある。このようなバリは、特に溶湯の通路の断面積が急激に狭くなるゲート溝６２のランナ溝６１側に発生しやすい。このようなバリが発生した状態が、図５の（ロ）において６２”、６２”で示されている。バリ６２”、６２”がゲート溝近傍に発生すると、ゲート溝近傍の金型はバリ６２”、６２”の分だけ開いたことになり、ゲート溝近傍の金属製品の肉厚が設計値よりも厚くなってしまう恐れがある。
【０００６】
また、金属射出成形における成形材料の温度も金型温度も共に、樹脂の射出成形におけるそれらに比較して高いこと、成形品を得る金型も成形材料も共に金属であること等の理由により、金属製品は金型に焼き付く傾向がある。特に、スプル穴６０は、射出ノズル５８から常に高温の溶湯が入ってくる箇所であり、またスプル６０’は型開き方向に長く、しかもスプル６０’がスプルブッシュ７０に接する面積は、図５の（イ）からも明らかなように、スプルコア７５に接する面積よりも大きいので、金属製品ＭＳごと固定側金型５０の方に残ってしまうことがある。残ると、その都度射出成形機の運転を中止し、作業者の手により金属製品ＭＳを取り除く必要がある。このように、連続成形中に中断すると、生産効率が低下するばかりか金属製品ＭＳの品質にバラツキが生じる恐れもある。すなわち、中断すると、加熱シリンダ５７内で加熱される溶湯の滞留時間が変わることになり、溶融温度がバラツキ、ひいては金属製品ＭＳの品質にバラツキが生じる。
【０００７】
本発明は、上記したような従来の問題点を解決した金属製品の成形用金型を提供することを目的とし、具体的にはバリの発生がなく、したがってバリ取りなどの後処理の問題が少なく、また肉厚品質に優れた金属製品を得ることができる成形用金型を提供することを目的とし、さらには可動金型を開くとき金属製品が可動側金型の方に付いた状態で開かれ、したがって金属製品の手作業による取り除きを必要としない金属製品の成形用金型を提供することも目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、溶湯の充填完了時に溶湯に生じるサージ圧を吸収する吸収手段を設けることにより達成される。吸収手段は、型締め時に溶湯が流れ込む隙間として構成され、その位置はスプル穴の近傍である。前記隙間は、望ましくはスプルブッシュとスプルコアとの間に形成され、スプルコアの外周部に略環状の隙間として構成される。また、前記隙間の大きさは、キャビティに、スプル穴、ランナ溝およびゲート溝を介して溶湯を充填するときは、前記隙間には流れ込まず、大きなサージ圧が作用すると流れ込む大きさに選定されている。具体的には、前記隙間の間隔は、キャビティおよびゲート溝の間隔より狭くなるように構成される。換言すると、前記隙間への溶湯の流れ抵抗が、キャビティおよびゲート溝の流れ抵抗よりも大きいように構成される。ゲートは、従来の技術の箇所で説明したように金属製品から切り離す部分で、その断面積は小さいが、ランナの断面積は一般に大きい。また、スプルの断面積も大きい。これにより、通常の射出充填完了までは、溶湯は流れ抵抗の小さい、あるいは通路断面積の大きいゲート溝を通ってキャビティに充填され、充填完了時にサージ圧が生じると、抵抗の大きい隙間に充填されることになる。
【０００９】
このようにサージ圧が吸収されるので、バリの発生が抑制される。したがって、可動側金型の、特にゲート溝近傍が開いて金属製品の肉厚が設計値よりも厚くなることが防止される。また、溶湯が隙間に流れ込み固化し、円環状のものはその中心方向に凝固収縮するので、固化した金属はスプルコアのコア部の方に抱くように作用する。したがって、可動側金型を開くと、スプル穴、ランナ溝およびゲート溝で成形されるスプル、ランナおよびゲートは、一体となって可動側金型の方に付いて開かれる。金属製品を突き出すエジェクタピンは、従来周知のように可動側金型の方に設けられているので、可動側金型の方に付いて開かれると、金属製品は容易に突き出される。
【００１０】
本発明によると、スプルブッシュには、溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径された孔が、そしてスプルコアには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径されたコア部が形成される。このように、孔とコア部はテーパ状になっているので、望ましくは同じテーパ角度になっているので、孔とコア部との間に型締め時に構成される上記隙間の間隔は、スプルブッシュとスプルコアとの相対的な位置により、すなわちスプルブッシュの方へスプルコアが入り込む大きさにより決まることになる。上記の相対的な位置は、スプルブッシュの固定側金型への取り付け位置を変えることにより変えることもできるが、構造上スプルコアの可動側金型への取り付け位置を変えるように実施するのが望ましい。したがって、既存の金属製品の成形用金型に上記したような隙間を構成するときは、スプルコアの方を再加工することになる。このとき、スプルコアのコア部分を細くする加工よりも、底部を所定厚さだけ削除して、所定間隔の隙間を構成するのが望ましい。隙間で構成される容積は、サージ圧を生じる溶湯を吸収できるほどよい大きさが望ましく、容積が小さいときは隙間に充填される溶湯の充填完了により同様なサージ圧が生じ、バリを発生させる可能性があり、容積が大きすぎるときは徒にスクラップ量を増やすからである。このような隙間あるいは隙間の容積は、得ようとする金属製品の厚さ、形状、溶湯の設定温度等により変化するので、調節可能に実施するのが望ましい。すなわち、スプルコアの底部と、該スプルコアが取り付けられる可動側金型との間に装着する薄板の枚数で調節することが望ましい。このような薄板としては、厚さが０．１ｍｍ程度の不錆鋼の薄板を挙げることができる。上記のようにして決定される隙間の間隔は、ちなみにマグネシウム合金用の金型の場合は、０．１〜１ｍｍである。
【００１１】
上記したように、隙間で成形される薄肉部が冷却され体積が減少すると、スプルコアの方へ付きやすくなり、またスプル穴で成形されるスプルは体積が減少してスプルブッシュから離れやすくなるので、これらの部分を積極的に冷却する冷却手段が設けられる。冷却手段として、スプルブッシュおよびスプルコアの周りにジャケットを設け、これらのジャケットに温度調節された冷却水、油、エアー等の流体を流すように構成することができる。
【００１２】
サージ圧を吸収する手段としては、大きな圧力が作用するとき容積あるいは体積が大きくなるような手段も採用することもできる。すなわち、ランナあるいはスプルの容積が大きくなるように実施することもできる。このとき、構造上の理由からスプルコアを可動側金型に取り付けるとき、スプルコアの底部と、取り付けられる可動金型の部位との間に弾性体を介在させるのが望ましい。弾性体としては、発泡金属、バネ材等のように衝撃的な圧力を吸収する金属材料が望ましい。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、具体的には上記目的を達成するために、固定側金型と可動側金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側にキャビティが形成され、前記固定側金型にはスプルブッシュが、前記可動側金型にはスプルコアがそれぞれ取り付けられ、前記スプルブッシュには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径された孔が、そして前記スプルコアには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径されたコア部が形成され、前記スプルブッシュの孔と、前記スプルコアのコア部とにより構成されるスプル穴から、ランナ溝およびゲート溝を介して、前記キャビティに溶湯が充填されるようになっている金型であって、前記スプルブッシュの孔と前記スプルコアのコア部との間には、前記可動側金型が固定側金型に対して型締めされるとき前記スプル穴またはランナ溝に連通した隙間が形成され、前記隙間の大きさは、該隙間に流れ込む溶湯の流れ抵抗が前記キャビティおよび前記ゲート溝を流れる流れ抵抗よりも大きい、大きさになるように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の隙間が、スプルコアのコア部の基端部近傍から頂部にかけて形成されている。請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の隙間が、スプルコアのコア部の基端部近傍に形成され、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の隙間が、スプルコアの可動側金型への取付け位置を変えることにより調節されるように構成され、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの項に記載の金型が、マグネシウム合金用の金型であって、前記隙間が０．２〜１ｍｍであるように構成される。
請求項６に記載の発明は、固定側金型と可動側金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側にキャビティが形成され、前記固定側金型にはスプルブッシュが、前記可動側金型にはスプルコアがそれぞれ取り付けられ、これらのスプルブッシュとスプルコアとにより構成されるスプル穴から、ランナ溝およびゲート溝を介して、前記キャビティに溶湯が充填されるようになっている金型であって、前記スプルコアは、弾性体を介して前記可動側金型に取り付けられ、それによって溶湯の充填完了時のサージ圧が作用すると、前記弾性体が圧縮されてスプル穴の容積が大きくなるように構成される。請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のスプルブッシュには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径された孔が、そしてスプルコアには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径されたコア部が形成され、前記スプルブッシュの孔と、前記スプルコアのコア部とによりスプル穴が構成され、請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の弾性体が、発泡金属であり、請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかの項に記載のキャビティは、固定側金型と可動側金型のそれぞれに組み込まれている入れ子に形成され、スプルコアのコア部の頂部にはプラグキャッチャが設けられ、そして請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれかの項に記載のスプルブッシュとスプルコアの周囲に、冷却手段が設けられている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、主としてマグネシウム合金成形品の成形用金型および射出成形機を使用した成形例について説明する。本実施の形態に係わる金属製品の成形用金型は、図１に示されているように、固定側金型１に着脱自在に取り付けられている固定側入れ子２と、可動側金型２０に同様に着脱自在に取り付けられている可動側入れ子２２とを備えている。
【００１５】
固定側金型１が取り付けられている固定側取付板７には、その略中心部にロケートリング８が取り付けられ、このロケートリング８に対向して固定側金型１には、スプルブッシュ９が設けられている。スプルブッシュ９には、図１の（ロ）に拡大して示されているように、溶湯の流れ方向あるいは可動側金型２０に向かって略テーパ状に拡径した所定大きさの孔９ａが形成されている。そして、固定側入れ子２を貫通しパーティングラインＰに達している。スプルブッシュ９の外周部には、水、空気等の冷却媒体が流されるジャケット９ｊが形成されている。このように構成されているスプルブッシュ９に対向して可動側金型２０にはスプルコア２３が取り付けられている。
【００１６】
スプルコア２３は、溶湯の流れ方向に向かって略テーパ状に拡径あるいは固定側金型１の方に向かってテーパ状に縮経された略円錐台形を呈するコア部２３ａからなっている。そして、可動側金型２０に複数本のボルト２３ｂ、２３ｂ、…により、次のようにして取り付けられている。すなわち、図１は可動側金型２０が固定側金型１に対して型締めされた状態を示す図であるが、この図に示されているように、型締めされたとき、スプルブッシュ９の孔９ａと、スプルコア２３の頂部との間にスプル穴６が構成され、スプルブッシュ９の孔９ａとスプルコア２３のコア部２３ａとの間に所定の隙間Ｓが構成されるように取り付けられている。スプル穴６とランナ溝５は「管状の湯路６ａ」で連通しているので、上記隙間Ｓは本実施の形態では「管状の湯路６ａ」と重複して形成されされていることになる。あるいは「管状の湯路６ａ」も隙間Ｓの一部を構成していると見ることもできる。
【００１７】
スプルブッシュ９の孔９ａも、スプルコア２３のコア部２３ａも共に同じ角度のテーパ角度に形成されているので、スプルブッシュ９とスプルコア２３の軸方向の位置関係により、上記隙間Ｓの間隔が決まる。したがって、既存のスプルコア２３の基端部を所定量だけ削り取って、可動側金型２０にボルト２３ｂ、２３ｂ、…で取り付けると、既存の金型に上記のような隙間Ｓを形成することができる。また、図１の（ロ）に示されているように、スプルコア２３の基端部すなわち底部と可動側金型２０の取付部面との間に、厚さが０．１ｍｍ程度の不錆鋼の薄板Ｍ、Ｍ、…を装着する枚数で、隙間Ｓの間隔を調節することもできる。
【００１８】
上記の隙間Ｓは、溶湯の射出充填完了時に生じるサージ圧を吸収するためのものであるので、射出充填時には充填されない間隔に選定されている。すなわち、溶湯は抵抗の小さい箇所へ流れるので、一般に流れ抵抗の大きいゲート溝あるいはキャビティの間隔よりもさらに抵抗は大きく、すなわち厚さは小さくなっている。このように構成されているスプルコア２３の頂部には、射出ノズル４２内に形成されるコールドプラグを受ける、従来周知のプラグキャッチャ２３ｃが形成され、またスプルコア２３の外周部には、水、油、空気等の冷却媒体が流されるジャケット２３ｊが形成されている。
【００１９】
スプル穴６に対応してエジェクタピン２７が設けられている。これにより、図１に示されている型締め状態では、スプルブッシュ９、スプルコア２３およびプラグキャッチャ２３ｃ等により、前述したスプル穴６が形成される。このスプル穴６は、後述するランナ溝５およびゲート溝４に連通している。このように構成されている固定側金型１の金型パート面に、耐熱性材質例えばＳＫＤ６など耐熱工具鋼からなる固定側入れ子２が着脱自在に取り付けられ、そしてそのパーティングラインＰの固定側には凹部が形成されている。この凹部の一方の可動側部には、詳しくは後述する可動側入れ子２２と協働してゲート溝４およびランナ溝５の一部が構成されている。固定側金型１には、ヒータ等からなる加熱体ｈ、ｈ、…が設けられているが、固定側入れ子２にも、この加熱体ｈ、ｈ、…と独立して発熱温度が制御される例えばカートリッジヒータあるいは高温の油が供給される油配管等からなる発熱体Ｈ１、Ｈ１、…が設けられている。
【００２０】
可動側金型２０は、可動側取付板２１に従来周知のようにして取り付けられている。そして、この可動側金型２０を横断する形で、複数本のエジェクタピン２４〜２７が抜き差し自在に設けられている。これらのエジェクタピン２４〜２７の端部は、２枚のエジェクタプレート２８で固定されている。また、可動側金型２０の側部にはガイドブッシュ２９、２９、…が装着され、これらのガイドブッシュ２９、２９、…により固定側金型１に取り付けられている金型ガイドピン１１、１１、…が案内されて、可動側金型２０が型開閉されるようになっている。なお、可動側金型２０にもヒータ等からなる加熱体ｈ、ｈ、…が設けられている。
【００２１】
このように構成されている可動側金型２０の金型パート面に、前述した可動側入れ子２２が着脱自在に取り付けられ、そしてそのパーティングラインＰの固定側にはコア部が形成されている。このコア部と前述した固定側入れ子２の凹部とによりマグネシウム合金成形品を成形するためのキャビティ３が構成される。キャビティ３は、ゲート溝４およびランナ溝５を介して前述したスプル穴６に連通している。可動側入れ子２２にも、可動側金型２０の加熱体ｈ、ｈ、…と独立して発熱温度が制御される、前述したような発熱体Ｈ２、Ｈ２、…が設けられている。
【００２２】
射出成形機４０は、従来周知のように、加熱シリンダ４１を備えている。この加熱シリンダ４１の先端部には射出ノズル４２が取り付けられ、この射出ノズル４２内に、本実施の形態によると、コールドプラグが形成されるようになっている。加熱シリンダ４１の内部には、従来周知のように回転方向と軸方向とに駆動可能なスクリュが設けられている。
【００２３】
次に、上記金属製品の成形用金型を使用した成形例を説明する。射出成形機４０のスクリュを回転駆動して例えばマグネシウム合金を従来周知のようにして溶融計量する。あるいは、加熱シリンダ４１の外周部に設けられている温度調節装置を駆動して、加熱シリンダ４１をマグネシウム合金の固相線温度以上に加温し、加温後は固相線温度以上、液相線温度以下になるように制御することもできる。これにより、溶融合金材料中にデンドライドが発生することが阻止されて、チクソ状態が保持されて加熱シリンダ４１内に、従来周知のようにして計量される。
【００２４】
固定側入れ子２と可動側入れ子２２の温度が例えば１８０〜２３０℃になるように発熱体Ｈ１、Ｈ１、…、Ｈ２、Ｈ２、…の発熱温度を設定する。可動側金型２０を開いた状態で、従来周知の水溶性の離型剤をキャビティ３の表面に噴霧する。噴霧した離型剤の余剰分が蒸発するのを待つ。このとき、蒸発を促進させるために必要に応じて圧縮空気によりブローする。可動側金型２０を固定側金型１に対して型締めする。そうすると、図１の（イ）に示されているように固定側入れ子２と可動側入れ子２２とによりキャビティ３が構成される。射出成形機４０の射出ノズル４２をスプルブッシュ９にタッチさせ、そうしてスクリュを軸方向に駆動して計量された溶融マグネシウム合金を射出する。溶融マグネシウム合金はスプル穴６、ランナ溝５およびゲート溝４を通ってキャビティ３に充填される
。
【００２５】
このとき、隙間Ｓの間隔は、キャビティ３およびゲート溝４の間隔よりも小さく、またスプル穴６およびランナ溝５の溶湯の通路断面積は大きいので、射出される溶湯は抵抗の大きい隙間Ｓに充填されることなく、キャビティ３に充填される。充填完了後にサージ圧が生じると、このサージ圧は大きいので、今度は隙間Ｓに充填される。これにより、サージ圧が逃され、バリの発生が抑制される。バリが生じないので、肉厚品質の高いマグネシウム合金成形品ＭＳが得られる。上記のようにして、マグネシウム合金成形品ＭＳにゲート４Ｂとランナ６Ｂとスプル６Ｂとが一体的に成形された状態が、図２に示されている。このとき、隙間Ｓにより環状の薄膜ＳＢも成形される。
【００２６】
所定時間保圧をかけ、冷却固化を待って可動側金型２０を開く。このとき、環状の薄膜ＳＢは、凝固により収縮するのでスプルコア２３のコア部２３ａに付き易く、一方スプル６Ｂは体積が減少してスプルブッシュ９の孔９ａから離れやすくなっている。また、ジャケット９ｊ、２３ｊに冷却媒体を流すことにより、前述した収縮効果が一層促進される。マグネシウム合金成形品ＭＳの形状等により、マグネシウム合金成形品ＭＳは、可動側入れ子２２のコア部の方に着いた状態で、ゲート４Ｂとランナ５Ｂとスプル６Ｂと一体的に開かれる。可動側金型２０が所定量開くと、従来周知のようにエジェクタプレート２８が駆動されエジェクタピン２４〜２７が突き出て、バリのない厚さ品質に優れた高品質のマグネシウム合金成形品ＭＳが得られる。以下、同様にして成形する。
【００２７】
得られるマグネシウム合金製品ＭＳのバリの発生状態等により、隙間Ｓの間隔を調節する。すなわち、スプルコア２３を取り外し、その底部を切削等により削り取る。あるいは薄板Ｍの装着枚数を調節する。
【００２８】
図３により、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、図１に示されている実施の形態の構成要素と同じような要素には同じ参照文字を付け、あるいは同じ参照文字にダッシュ「’」を付け重複説明はしない。本実施の形態によると、隙間Ｓ’は、スプルコア２３のコア部２３ａの基端部近傍、より正確には基端部と頂部との間に環状の隙間Ｓ’として形成されている。この隙間Ｓ’もスプル穴６あるいはランナ溝５に連通している。したがって、前述した実施の形態と略同様に作用する。この実施の形態により成形されるマグネシウム合金成形品ＭＳが図４に示されている。なお、図４には、薄膜部Ｓ’Ｂが略リング状に成形されているので、コールドプラグＣＰも現れている。
【００２９】
第２の実施の形態によっても、隙間Ｓ’の側断面形状は、図３に示されているように略三角形を呈しているので、スプルブッシュ９とスプルコア２３との間の相対的位置関係により、隙間Ｓ’の容積は変わる。したがって、前述した実施の形態と同様にして、隙間Ｓ’の容積の調節ができることは明らかである。なお、スプルコア２３の、スプルブッシュ９に対する差し込み量が小さくなると、前述した実施の形態と同様に、スプルブッシュ９とスプルコア２３との間に隙間が形成されるが、このようにして形成される隙間も同様に作用することは明らかである。
【００３０】
図３には、隙間Ｓ’の間隔調節用の薄板も、取り付けボルトもは示されていない。また、冷却用のジャケットも示されていない。しかしながら、上記したような薄板、ジャケット等を設けることができることは明らかである。
【００３１】
本実施の形態によると、隙間Ｓ’は、スプルコア２３の基端部近傍に設けられているので、すなわちランナ溝５と対向した位置に設けられているので、サージ圧を生じる溶湯は、隙間Ｓ’に入りやすく、より効率的にサージ圧を吸収することができる。また、隙間Ｓ’で成形される薄膜Ｓ’Ｂはリング状になって途切れているので、マグネシウム合金成形品ＭＳを含んだ薄膜Ｓ’Ｂは、スプルコア２３の方に残りやすくなっている。
【００３２】
上記実施の形態では、低融点金属材料に関しては、半溶融マグネシウム合金により成形する例について説明したが、単なる溶融マグネシウム合金でも同様にして成形できることは明らかである。また、マグネシウム合金以外の前述したようなアルミニウム合金、亜鉛合金、銅合金、鉛合金等の低融点金属材料から同様にして金属製品を成形できることも明らかである。また、本発明は、射出装置の形態には限定されず、プリプラタイプの射出装置でも実施可能であることも明らかである。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、固定側金型と可動側金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側にキャビティが形成され、前記固定側金型にはスプルブッシュが、前記可動側金型にはスプルコアがそれぞれ取り付けられ、前記スプルブッシュには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径された孔が、そして前記スプルコアには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径されたコア部が形成され、前記スプルブッシュの孔と、前記スプルコアのコア部とにより構成されるスプル穴から、ランナ溝およびゲート溝を介して、前記キャビティに溶湯が充填されるようになっている金型であって、前記スプルブッシュの孔と前記スプルコアのコア部との間には、前記可動側金型が固定側金型に対して型締めされるとき前記スプル穴またはランナ溝に連通した隙間が形成され、前記隙間の大きさは、該隙間に流れ込む溶湯の流れ抵抗が前記キャビティおよび前記ゲート溝を流れる流れ抵抗よりも大きい、大きさになっているので、サージ圧のような通常の充填圧力より大きな圧力が生じると、溶湯が隙間に吸収される。したがって、本発明によると、大きな射出速度で粘性の小さい溶融金属を射出充填しても、バリの発生を抑制できるという本発明に特有の効果が得られる。バリの発生が抑制されるので、バリ取りなどの後処理も必要としない。バリが発生すると、金属製品の肉厚が設計値よりも厚くなることもあるが、本発明によると、バリが発生しないので厚さ精度の高い高品質の金属製品を得ることができる効果も得られる。
また、充填された溶融金属が冷却固化され、そして可動側金型を開くときは、隙間により成形される薄い膜状部分は、容積が減少してスプルコアの方に付きやすく、スプル穴により成形されるスプルはスプルブッシュから剥離するように作用するので、可動側金型を開くと金属成形品は、可動側金型の方に付いて開かれる。エジェクタ装置は、従来周知のように可動側金型の方に設けられているので、金属製品を容易に取り出せる効果も得られる。
スプルブッシュとスプルコアの周囲に、冷却手段が設けられている発明によると、上記したような効果すなわち金属成形品が可動側金型の方に付いて開かれる効果がさらに高めされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係わる金属製品の成形用金型を示す図で、その（イ）は金型を閉じた状態で示す断面図、その（ロ）は要部の拡大断面図である。
【図２】第１実施の形態に係わる金属製品の成形用金型により成形される金属製品の例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係わる金属製品の成形用金型の要部を示す断面図である。
【図４】第２実施の形態に係わる金属製品の成形用金型により成形される金属製品の例を示す斜視図である。
【図５】従来例を示す図で、その（イ）は従来の金属製品の成形用金型を示す断面図、その（ロ）は従来の成形用金型により成形される金属製品の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 固定側金型 ２ 入れ子
３ キャビティ ４ ゲート溝
５ ランナ溝 ６ スプル穴
９ スプルブッシュ ２０ 可動側金型
２２ 入れ子 ２３ スプルコア
２３ａ コア部 ２３ｃ プラグキャッチャ
Ｓ、Ｓ’ 隙間

Claims (10)

1. 固定側金型と可動側金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側にキャビティが形成され、前記固定側金型にはスプルブッシュが、前記可動側金型にはスプルコアがそれぞれ取り付けられ、前記スプルブッシュには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径された孔が、そして前記スプルコアには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径されたコア部が形成され、前記スプルブッシュの孔と、前記スプルコアのコア部とにより構成されるスプル穴から、ランナ溝およびゲート溝を介して、前記キャビティに溶湯が充填されるようになっている金型であって、
   前記スプルブッシュの孔と前記スプルコアのコア部との間には、前記可動側金型が固定側金型に対して型締めされるとき前記スプル穴またはランナ溝に連通した隙間が形成され、前記隙間の大きさは、該隙間に流れ込む溶湯の流れ抵抗が前記キャビティおよび前記ゲート溝を流れる流れ抵抗よりも大きい、大きさになっていることを特徴とする金属製品の成形用金型。
2. 請求項１に記載の隙間が、スプルコアのコア部の基端部近傍から頂部にかけて形成されている金属製品の成形用金型。
3. 請求項１に記載の隙間が、スプルコアのコア部の基端部近傍に形成されている金属製品の成形用金型。
4. 請求項１〜３のいずれかの項に記載の隙間が、スプルコアの可動側金型への取付け位置を変えることにより調節される金属製品の成形用金型。
5. 請求項１〜４のいずれかの項に記載の金型が、マグネシウム合金用の金型であって、前記隙間が０．２〜１ｍｍである、金属製品の成形用金型。
6. 固定側金型と可動側金型とからなり、これらの金型のパーティングライン側にキャビティが形成され、前記固定側金型にはスプルブッシュが、前記可動側金型にはスプルコアがそれぞれ取り付けられ、これらのスプルブッシュとスプルコアとにより構成されるスプル穴から、ランナ溝およびゲート溝を介して、前記キャビティに溶湯が充填されるようになっている金型であって、
   前記スプルコアは、弾性体を介して前記可動側金型に取り付けられ、それによって溶湯の充填完了時のサージ圧が作用すると、前記弾性体が圧縮されてスプル穴の容積が大きくなることを特徴とする金属製品の成形用金型。
7. 請求項６に記載のスプルブッシュには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径された孔が、そしてスプルコアには溶湯の流れ方向に略テーパ状に拡径されたコア部が形成され、前記スプルブッシュの孔と、前記スプルコアのコア部とによりスプル穴が構成されている金属製品の成形用金型。
8. 請求項６または７に記載の弾性体が、発泡金属である金属製品の成形用金型。
9. 請求項１〜８のいずれかの項に記載のキャビティは、固定側金型と可動側金型のそれぞれに組み込まれている入れ子に形成され、スプルコアのコア部の頂部にはコールドプラグキャッチャが設けられている金属製品の成形用金型。
10. 請求項１〜９のいずれかの項に記載のスプルブッシュとスプルコアの周囲に、冷却手段が設けられている金属製品の成形用金型。

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