JP3668823B2 - 鋳物の通路に対する別部材の圧入方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳物の通路に対する別部材の圧入方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、鋳物に形成された通路に別部材を圧入する場合には、その鋳物を鋳型から取り出した後に冷却して次工程まで運搬し、前記通路端を圧入できる状態にまで機械加工してからその通路端に別部材を圧入する。さらに、圧入後には、その圧入箇所を外側からかしめている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した鋳物通路に対する別部材の圧入方法によると、鋳造工程とは別に機械加工、圧入及びかしめ工程が必要であり製品の製作時間が長くなるとともに、製作コストも高くなるという問題がある。また、前記通路に別部材を確実に圧入するためには、圧入しろ、即ち、通路の内径と別部材の外径との差を大きくする必要があるが、圧入しろを大きくすると鋳物の割れや変形が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、請求項１、請求項２に記載の発明は、鋳造工程中に別部材を通路に圧入できるようにして、製品の製作コストの低減、製作時間の短縮及び圧入時の製品の割れ防止を目的とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１、請求項２に記載の発明の目的に加えて、鋳物に対する別部材圧入のための設備コスト低減を目的とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１、請求項２に記載の発明の目的に加えて、別部材の位置決めを容易にすることを目的とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１、請求項２に記載の発明の目的に加えて、別部材が管体であっても鋳造圧力による別部材の変形を防止できるようにすることを目的とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１、請求項２に記載の発明の目的に加えて、溶湯の凝固状態に応じて圧入を良好に行うことを目的とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１、請求項２に記載の発明の目的に加えて、別部材の圧入とかしめを同時に行うことを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、以下の特徴を有する鋳物の通路に対する別部材の圧入方法及びその装置によって解決される。
即ち、請求項１に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法は、鋳型内の溶湯が一定の形状を保持できる状態にまで凝固した段階で鋳抜き部材を引き抜き、型開き前に、その鋳抜き部材により形成された通路に別部材を圧入することを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、鋳造工程中に通路に対する別部材の圧入を行えるため、従来のように、前記通路の端部を圧入のために機械加工する必要がなくなり、製品の製作コストの低減及び製作時間の短縮を図ることができる。また、鋳物が高温の状態で圧入が行われるため、圧入しろを大きく設定しても鋳物が割れる等の問題は発生しない。さらに、鋳物は冷えると収縮するため、別部材は鋳物に対して堅固に固定される。
【０００６】
また、請求項２に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入装置は、鋳型内の溶湯が一定の形状を保持できる状態にまで凝固した段階で鋳抜き部材を引き抜き、型開き前に、その鋳抜き部材により形成された通路に別部材を圧入することを特徴とする。
請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の発明と同様の作用、効果を得ることができる。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入装置において、
前記鋳抜き部材によって別部材を通路に圧入することを特徴とする。
請求項３に記載の発明によると、別部材を圧入するための専用のピンを設ける必要がなくなるため、装置が複雑化することなく、設備コストが低減する。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
前記別部材は球状に成形されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明によると、別部材は球状に成形されているため、前記別部材には方向性がなく、圧入時の位置決めが容易になる。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
前記別部材は管体であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明によると、溶湯が一定の形状を保持できる状態にまで凝固した段階で管体を通路に圧入するため、前記管体に鋳造圧力が加わることがなく、その管体が薄い肉厚であっても変形等することがない。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
別部材を鋳物の通路内に圧入する際の反力が予め決められた値よりも小さいときは圧入速度を遅らせ、前記反力が予め決められた値以上になったときに所定の圧入速度で圧入を行うことを特徴とする。
請求項６に記載の発明によると、別部材を圧入する際の反力が小さいとき、即ち、鋳物の凝固が不完全なときには圧入がゆっくり行われる。これによって、圧入の過程で鋳物の凝固が進行し、その凝固の進行に伴って圧入反力が上昇する。そして、前記圧入反力が予め決められた値以上となれば、所定の圧入速度で前記別部材の圧入を行う。このため、鋳型温度や鋳物温度の影響により鋳物の凝固状況にばらつきがあっても、常に安定した圧入力でその別部材の圧入を行うことができる。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
鋳抜き部材で球状の別部材を通路に圧入する際に、前記別部材に対して前記鋳抜き部材を偏心させ、その鋳抜き部材の先端で前記通路の内壁面を押圧しながら偏肉させ、その偏肉部によって前記別部材を前記通路内に保持することを特徴とする。
請求項７に記載の発明によると、鋳抜き部材で通路の内壁面を偏肉させながら別部材を通路に圧入し、その偏肉部で別部材を通路内に保持するため、圧入と同時にかしめを行うことができ、球状の別部材であっても確実に鋳物の通路に固定できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、図１〜図６に基づいて本発明の第１の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法及びその装置の説明を行う。ここで、図１は本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部縦断面図である。また、図２から図６は本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す縦断面図である。
前記ダイカスト機１０は固定金型１２と可動金型１４とを備えており、図示されていない型締め機構によって両金型１２，１４が型締めされた状態でその内部には製品成形部であるキャビティ１６が縦に形成される。
【００１３】
前記固定金型１２の上部にはキャビティ１６の延長線上にピン用縦通路１２ｔが形成されており、このピン用縦通路１２ｔに鋳物Ｗの主通路Ｔｍ（図４参照）を形成するためのセンター鋳抜きピン１３が摺動できる状態で収納されている。前記センター鋳抜きピン１３はその上部が図示されていない昇降機構に連結されており、さらに、その先端部（下部）がピン用縦通路１２ｔからキャビティ１６内に予め決められた寸法だけ突出することができる。
即ち、前記センター鋳抜きピン１３が本発明の鋳抜き部材として機能する。
【００１４】
前記固定金型１２の上部には前記ピン用縦通路１２ｔに対して直角に栓材通路１２ｓが形成されており、その栓材通路１２ｓに栓材として機能するボールベアリング１５が収納されている。ここで、前記栓材通路１２ｓの端部にはその栓材通路１２ｓに収納されているボールベアリング１５をピン用縦通路１２ｔの方向に押圧するためのスプリング（図示されていない）が装着されている。なお、スプリングのかわりにシリンダ、弾性体、磁石等の手段で押圧しても良し、ボールベアリング１５の自重を利用する方法でも良い。
即ち、前記ボールベアリング１５が本発明の別部材に相当する。
【００１５】
さらに、固定金型１２の下部には前記栓材通路１２ｓに対して平行にピン用横通路１２ｙが形成されており、そのピン用横通路１２ｙに加圧ピン１７が摺動可能な状態で収納されている。なお、前記加圧ピン１７は図示されていない加圧シリンダによって駆動され、その先端部がキャビティ１６内に所定寸法だけ突出することにより、キャビティ１６内に位置決めされたセンター鋳抜きピン１３の先端を半径方向から支持できる。
【００１６】
また、前記可動金型１４には、鋳物Ｗの第１通路Ｔｈ（図４参照）を形成するための第１鋳抜きピン１８と、鋳物Ｗの第２通路Ｔｓを形成するための第２鋳抜きピン１９とが装着されている。前記第１鋳抜きピン１８はキャビティ１６の上部においてそのキャビティ１６内に水平に突出し、センター鋳抜きピン１３の側面に当接するようになっている。また、第２鋳抜きピン１９は前記キャビティ１６の下部においてそのキャビティ１６内に水平に突出し、加圧ピン１７の反対側からセンター鋳抜きピン１３の先端に当接する。
【００１７】
次に、本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法について説明する。
先ず、昇降機構が動作することによりセンター鋳抜きピン１３が下降してその先端部がキャビティ１６内に所定寸法だけ突出した状態で位置決めされる。さらに、加圧シリンダが動作することによって加圧ピン１７がキャビティ１６内に突出し、その先端面がセンター鋳抜きピン１３の先端側面に当接する。次に、図１に示されるように、型締め機構が動作して金型１２，１４の型締めが行われ、前記可動金型１４に装着された第１鋳抜きピン１８及び第２鋳抜きピン１９の先端面がセンター鋳抜きピン１３の側面に当接する。
【００１８】
このようにして金型１２，１４の型締めが完了すると、射出シリンダ（図示されていない）によって溶湯が高速でキャビティ１６内に圧入される（図２参照）。そして、前記キャビティ１６内に溶湯が充填されてセンター鋳抜きピン１３に対し溶湯流に起因した力がほとんど加わらなくなると、加圧ピン１７が後退してセンター鋳抜きピン１３とその加圧ピン１７との間に溶湯が補充される（図３参照）。なお、前記センター鋳抜きピン１３と加圧ピン１７との間に補充された溶湯はその加圧ピン１７によって加圧され、鋳巣等が潰されることによって組織が健全化する。
【００１９】
このようにして所定の時間が経過して前記キャビティ１６内の溶湯が凝固すると、センター鋳抜きピン１３が上昇して鋳物Ｗから引き抜かれ、図４に示されるように、その鋳物Ｗには主通路Ｔｍが形成される。さらに、前記センター鋳抜きピン１３は昇降機構によって栓材通路１２ｓよりも高い位置まで上昇させられるため、その栓材通路１２ｓ内のボールベアリング１５がスプリングによって一個だけピン用縦通路１２ｔ内に押し出される。
【００２０】
そして、この状態で、再びセンター鋳抜きピン１３が下降することにより、図５に示されるように、ピン用縦通路１２ｔ内に押し出されたボールベアリング１５がそのセンター鋳抜きピン１３によって主通路Ｔｍの端部に圧入される。これによって、主通路Ｔｍの端部がボールベアリング１５によって閉鎖される。
このようにして、前記主通路Ｔｍの閉鎖が終了すると、図６に示されるように、センター鋳抜きピン１３が若干上昇して鋳物Ｗから離れるとともに、前記栓材通路１２ｓを塞ぐ位置に保持されて、金型１２，１４の型開きが行われる。
即ち、前記センター鋳抜きピン１３、栓材通路１２ｓ、ボールベアリング１５等が本発明に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置に相当する。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法によると、鋳造工程中に主通路Ｔｍに対するボールベアリング１５の圧入を行えるため、従来のように、通路の端部を機械加工する必要がなくなり、製品の製作コストの低減及び製作工程、製作時間の短縮を図ることができる。また、鋳物Ｗを金型１２，１４から取り出す前、即ち、鋳物Ｗが高温の状態でボールベアリング１５の圧入が行われるために、圧入しろを大きく設定しても鋳物Ｗが割れたり変形する等の問題は発生しない。また、鋳物Ｗはボールベアリング１５よりも収縮率が大きいため、ボールベアリング１５は鋳物Ｗに対して堅固に固定される。
さらに、センター鋳抜きピン１３によってボールベアリング１５を主通路Ｔｍに圧入するために、ボールベアリング１５を圧入するための専用の別工程やシリンダ又はピンを設ける必要がない。したがって、装置が複雑化することがなく、設備コストが低減する。
なお、本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法では、横方向に型締め型開きが行われる横型のダイカスト機において説明したが、縦型のダイカスト機においても同様に実施できることは言うまでもない。
【００２２】
〔第２の実施の形態〕
以下、図７〜図９に基づいて本発明の第２の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法及びその装置の説明を行う。ここで、図７は本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部縦断面図である。また、図８、図９は本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す縦断面図である。
前記ダイカスト機１００は固定金型１１２と可動金型１１４とを備えており、型締め機構（図示されていない）によって両金型１１２，１１４が型締めされた状態でその内部には製品成形部であるキャビティ１１６が縦に形成される。
【００２３】
前記固定金型１１２の内部にはピン用通路１１２ｔが水平に形成されており、そのピン用通路１１２ｔがキャビティ１１６の上部にほぼ直角に接続される。前記ピン用通路１１２ｔは鋳抜きピン１１３をガイドする通路であり、その内径は鋳抜きピン１１３の外径にほぼ等しく設定されている。前記鋳抜きピン１１３は、鋳物ＷにパイプＰを接続するための開孔ｗｔを成形するとともに、その開孔ｗｔにパイプＰを圧入するピンであり、前記ピン用通路１１２ｔに摺動可能な状態で収納されている。そして、前記鋳抜きピン１１３の基端部１１３ｍが押圧シリンダー１２３に連結されている。
【００２４】
前記押圧シリンダー１２３は、固定金型１１２の側面に形成された凹部１１２ａに収納されて前記鋳抜きピン１１３と同軸に位置決めされており、その押圧シリンダー１２３が作動することにより前記鋳抜きピン１１３はピン用通路１１２ｔに倣って前進あるいは後退する。なお、図７は、前記鋳抜きピン１１３が前進限位置にある状態を表している。
【００２５】
また、前記ピン用通路１１２ｔの途中位置にはそのピン用通路１１２ｔに対して直角にパイプ供給通路１２５が接続されている。前記パイプ供給通路１２５は複数のパイプＰを鋳抜きピン１１３に対して平行に収納しておく空間であり、その幅がパイプＰの長さにほぼ等しく、また、その厚みがパイプＰの外径にほぼ等しく設定されている。このため、パイプＰは鋳抜きピン１１３に対して平行に並べられた状態で前記パイプ供給通路１２５に収納される。
【００２６】
さらに、前記パイプ供給通路１２５にはパイプＰをピン用通路１１２ｔ側に押圧するためのスプリング等（図示されていない）が収納されている。このため、鋳抜きピン１１３がパイプ供給通路１２５の位置よりも後退すると、パイプＰが自動的にピン用通路１１２ｔに供給される。ここで、パイプＰの外径は鋳抜きピン１１３の外径とほぼ等しく設定されているため、前記鋳抜きピン１１３が後退すると、一本のパイプＰがピン用通路１１２ｔに供給される。なお、前記スプリングの代わりにシリンダーや弾性体を使用したり、パイプＰの自重を利用する方法でも可能であることは言うまでもない。
即ち、前記パイプＰが本発明の別部材に相当する。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法について説明する。
先ず、金型１１２，１１４が型開きされている状態で押圧シリンダー１２３が駆動され、鋳抜きピン１１３が前進限位置に保持される。これによって、パイプ供給通路１２５は鋳抜きピン１１３によって塞がれ、パイプＰはパイプ供給通路１２５内で前記鋳抜きピン１１３と平行に保持される。そして、この状態で、型締め機構が作動することにより金型１１２，１１４の型締めが行われる。
【００２８】
前記金型１１２，１１４の型締めが行われると、前記キャビティ１１６内に溶湯が高速で充填される（図７参照）。そして、所定の時間が経過して、前記キャビティ１１６内の溶湯が半凝固状態、即ち、一定の形状を保持できる状態にまで凝固した段階で押圧シリンダー１２３が駆動され、図８に示されるように、鋳抜きピン１１３が半凝固状態の溶湯から引き抜かれて後退限位置に保持される。これによって、半凝固状態の溶湯（以後、鋳物Ｗという）には開孔ｗｔが形成されるとともにパイプ供給通路１２５が開かれて、そのパイプ供給通路１２５から一本のパイプＰがピン用通路１１２ｔに供給される。
【００２９】
次に、再び押圧シリンダー１２３が駆動されて鋳抜きピン１１３が前進し、図９に示されるように、ピン用通路１１２ｔに供給されたパイプＰがその鋳抜きピン１１３によって軸方向から押圧され、鋳物Ｗの開孔ｗｔに圧入される。この状態で所定の時間が経過して、溶湯が完全に凝固すると、型開きが行われてパイプＰが接続された鋳物Ｗが金型１１２，１１４から取り出される。そして、次の鋳造の準備のため押圧シリンダー１２３により、鋳抜きピン１１３が前進限位置に保持されて、鋳造の１サイクルが終了する。
【００３０】
このように本実施の形態によると、キャビティ１１６内の溶湯が一定の形状を保持できる状態にまで凝固した段階でパイプＰを開孔ｗｔに圧入するため、前記パイプＰに鋳造圧力が加わることがなくそのパイプＰの変形等を防止することができる。また、溶湯がパイプＰの内側へ浸入することもなくなる。このため、圧入が可能な肉厚を有するパイプＰであれば確実に鋳物Ｗに対して接続できるようになる。
【００３１】
さらに、パイプＰの圧入部分Ｐｉは円筒形であるのに対して鋳抜きピン１１３の先端部には抜き勾配が設けられているため、図９（Ｂ）に示されるように、鋳抜きピン１１３によって成形される開孔ｗｔはパイプＰの圧入部分Ｐｉよりも斜線に示す分Ｓだけ小径になっている。このため、溶湯が半凝固状態でパイプＰの圧入を行うと、そのパイプＰによって前記斜線部分Ｓが半径方向に加圧されて押し潰され組織が密になり、パイプＰと鋳物Ｗとの密着度が向上する。また、溶湯が凝固することによる収縮のため、パイプＰと鋳物Ｗとの密着度は一層向上する。さらに、従来のように機械加工した開孔にパイプを圧入する場合に比べ、パイプＰの加工精度を低下させることができる。また、型開き前にパイプＰの圧入を行うため、圧入時に鋳物Ｗが金型１１２，１１４によって周囲からバックアッブされ、圧入による鋳物の割れ等が生じ難くなる。
【００３２】
〔第３の実施の形態〕
以下、図１０、図１１に基づいて本発明の第３の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法及びその装置の説明を行う。ここで、図１０は本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部縦断面図である。
本実施の形態に係るダイカスト機２００は、第１の実施の形態に係るダイカスト機１０のセンター鋳抜きピン１３の昇降機構を改良したものであり、その他の構造については第１の実施の形態に係るダイカスト機１０と同じである。このため、同一の部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態に係るダイカスト機２００のセンター鋳抜きピン２１３は、その基端部２１４が昇降シリンダ２２０のピストンロッド２２１に連結されている。前記昇降シリンダ２２０は前記センサー鋳抜きピン２１３と同軸になるように固定金型１２の上部に装着されており、その昇降シリンダー２２０が作動することにより前記鋳抜きピン２１３はピン用縦通路１２ｔに倣って昇降する。
前記昇降シリンダ２２０は、上部油圧室２２５と下部油圧室２２６とを備えており、それぞれの油圧室２２５，２２６に第一油圧配管２２５ｐと第二油圧配管２２６ｐとが接続されている。
【００３４】
そして、第一油圧配管２２５ｐから上部油圧室２２５に油が供給されることによりセンター鋳抜きピン２１３は下降し、逆に、第二油圧配管２２６ｐから下部油圧室２２６に油が供給されることにより前記センター鋳抜きピン２１３は上昇する。
さらに、前記第一油圧配管２２５ｐには、上部油圧室２２５の圧力を検出するための圧力センサ２３０とその上部油圧室２２５に供給する油の流量を調節するための流調弁２３５が取付けられている。そして、前記圧力センサ２３０によって検出された上部油圧室２２５の圧力信号が計算機２４０に連続して入力され、さらに、前記計算機２４０からの制御信号に基づいて流調弁２３５が遠隔制御される。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法について説明する。
キャビティ１６内の溶湯が凝固すると、昇降シリンダー２２０の下部油圧室２２６に油が供給されて、センター鋳抜きピン２１３が上昇し、そのセンター鋳抜きピン２１３が鋳物Ｗから引き抜かれる。これによって、鋳物Ｗには縦に主通路Ｔｍが形成され、ピン用縦通路１２ｔ内にはその主通路Ｔｍに圧入されるボールベアリング１５が栓材通路１２ｓから一個押し出される。次に、前記昇降シリンダー２２０の上部油圧室２２５に油が供給されてセンター鋳抜きピン２１３が下降し、そのセンター鋳抜きピン２１３がピン用縦通路１２ｔ内のボールベアリング１５を押圧して圧入が開始される。
【００３６】
このとき、前記圧力センサ２３０によって検出された上部油圧室２２５の圧力が予め決められた値Ｓ以上であるときは、前記流調弁２３５が所定開度にまで開放されて通常の圧入速度でボールベアリング１５の圧入が行われる。
しかしながら、上部油圧室２２５の圧力が予め決められた値Ｓより小さい場合、即ち、前記ボールベアリング１５を鋳物Ｗの主通路Ｔｍに圧入する際の反力が小さい場合には、前記流調弁２３５が絞られ、上部油圧室２２５に供給する油が減少する。これによって、前記センター鋳抜きピン２１３の下降速度が低下し、ボールベアリング１５の圧入は極めてゆっくり行われる。
【００３７】
ここで、圧入の際の反力が小さいときは鋳物Ｗの凝固が不完全なときと考えられるため、ボールベアリング１５の圧入をゆっくり行えば、圧入の過程で鋳物Ｗの主通路Ｔｍ周辺の凝固が進行する。そして、鋳物Ｗの凝固が進行して圧入反力が予め決められた値以上に上昇すると、そのタイミングで前記流調弁２３５が所定開度まで開かれ、通常の圧入速度で前記ボールベアリング１５の圧入が行われる。
【００３８】
図１１（Ａ），（Ｂ）におけるグラフＦは上記した方法により正常に圧入が行われた場合の上部油圧室２２５内の油圧（圧入圧力）を表している。また、グラフＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は圧入タイミングをタイマーで一律に設定した場合の圧入圧力を表している。圧入圧力がＴ１〜Ｔ４の間でばらつくのは金型１２，１４の温度や溶湯温度の影響により溶湯の凝固状況がばらつくためと考えられる。したがって、圧入タイミングをタイマーで一律に設定する方法では安定した圧入力を得ることは難しい。
【００３９】
しかしながら、本実施の形態に係る方法によると、圧入圧力が小さいときはセンター鋳抜きピン２１３がゆっくり動作し、圧入圧力（圧入反力）が予め決められた値Ｓまで上昇した段階で、通常のスピードによる圧入が行われる。このため、鋳型温度や鋳物温度に影響により溶湯の凝固状況が変化しても常に一定圧力で安定した圧入を行うことができる。
図１１（Ｂ）のグラフＥはボールベアリング１５が栓材通路１２ｓからピン用縦通路１２ｔに供給されなかった場合の圧入圧力の変化を表している。この場合には、圧入圧力（圧入反力）は予め決められた値Ｓまで上昇することがなく、センター鋳抜きピン２１３はゆっくり動作するだけである。このため、速やかに圧入異常と判定できる。また、圧入が行われたときの圧力波形を正常な圧入時の圧力波形と比較すれば、容易に圧入異常と判定できる。
【００４０】
〔第４の実施の形態〕
以下、図１２〜図１４に基づいて本発明の第４の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法及びその装置の説明を行う。ここで、図１２は本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部縦断面図である。
本実施の形態に係るダイカスト機３００は、第１の実施の形態に係るダイカスト機１０のセンター鋳抜きピン１３の先端形状を改良したものであり、その他の構造については第１の実施の形態に係るダイカスト機１０と同じである。このため、同一の部材については同一番号を付して説明を省略する。
【００４１】
本実施の形態に係るダイカスト機３００のセンター鋳抜きピン３１３には、図１３に示されるように、先端部に偏心した状態で球面くぼみ３１３ｒが形成されており、その球面くぼみ３１３ｒの曲率半径が圧入部材であるボールベアリング１５の半径よりも若干大きく設定されている。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法について説明する。
キャビティ１６内の溶湯が凝固すると、センター鋳抜きピン３１３が上昇し、そのセンター鋳抜きピン３１３が鋳物Ｗから引き抜かれる。これによって、鋳物Ｗには縦に主通路Ｔｍが形成され、ピン用縦通路１２ｔ内にはその主通路Ｔｍに圧入されるボールベアリング１５が栓材通路１２ｓから一個押し出される。次に、前記センター鋳抜きピン３１３が下降しながらピン用縦通路１２ｔ内のボールベアリング１５を押圧して圧入が開始される。
【００４３】
前記ボールベアリング１５が鋳物Ｗの主通路Ｔｍに導かれるまでは、図１３に示されるように、そのボールベアリング１５はセンター鋳抜きピン３１３の球面くぼみ３１３ｒと先端面３１３ｆとの境目によって押圧される。しかしながら、ボールベアリング１５の全周が主通路Ｔｍの内壁面に接触した後は、そのボールベアリング１５は主通路Ｔｍの内壁面を塑性変形させながら内部に進入するため、反力Ｒが発生する。
【００４４】
そして、前記反力Ｒが発生すると、その反力Ｒとセンター鋳抜きピン３１３の押圧力Ｆとによって、そのセンター鋳抜きピン３１３が曲げ方向に弾性変形して球面くぼみ３１３ｒがボールベアリング１５の表面に倣う（図１４参照）。即ち、ボールベアリング１５の中心からセンター鋳抜きピン３１３の中心がずれて、そのセンター鋳抜きピン３１３の先端面３１３ｆの一部が主通路Ｔｍの内壁面からはみ出す。そして、この状態からさらにセンター鋳抜きピン３１３が下降することにより、ボールベアリング１５はセンター鋳抜きピン３１３の球面くぼみ３１３ｒで押圧され、主通路Ｔｍの内壁面はそのセンター鋳抜きピン３１３のはみ出した先端面３１３ｆによって押圧される。
【００４５】
これによって、主通路Ｔｍの内壁面は、図１４に示されるように、その主通路Ｔｍの内側に盛り上がるように塑性変形し、前記ボールベアリング１５は主通路Ｔｍに圧入されながら同時にかしめられる。なお、前述のようにボールベアリング１５に対するセンター鋳抜きピン３１３の偏心はそのセンター鋳抜きピン３１３の弾性変形によるものであり、センター鋳抜きピン３１３の連続使用には問題はない。
このように、本実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法によると、センター鋳抜きピン３１３で主通路Ｔｍの内壁面を偏肉させながらボールベアリング１５を圧入し、その偏肉部でボールベアリング１５を主通路Ｔｍ内に保持するため、ボールベアリング１５を確実に鋳物Ｗの主通路Ｔｍに固定することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この本発明の実施の形態には請求の範囲に記載した技術的事項以外に次のような技術的事項を有するものであることを付記しておく。
（１）請求項３に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
鋳型に形成された鋳抜きピンの通路に対して複数の別部材が交差する方向に並べられて位置決めされており、鋳抜きピンがその別部材の位置より後退した段階でその通路内に一個の別部材が押し出されることを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入装置。
このため、鋳抜きピンが前進することにより、別部材を鋳物の通路に圧入することができる。即ち、鋳抜きピンの前進／後退動作により、自動的に別部材を通路に圧入することができる。
（２）請求項７に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
鋳抜きピンの先端には偏心した位置に球面くぼみが形成されており、圧入の際、その球面くぼみが球状の別部材に倣うことにより、鋳抜きピンは前記別部材に対して偏心することを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入方法。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によると、従来のように、圧入前の機械加工が不要となるため、製品の製作工程及び製作時間を短縮できるとともに製作コストの低減も図ることができる。また、製品の圧入部が割れることもなく、圧入も確実に行われることから製品の品質も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部断面図である。
【図１１】圧入圧力の変化を表すグラフである。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入装置を備えるダイカスト機の要部断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る鋳物の通路に対する別部材の圧入方法を表す要部縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 鋳物
Ｔｍ 主通路（通路）
１２ 固定金型
１３ センター鋳抜きピン（鋳抜き部材）
１４ 可動金型
１５ ボールベアリング（別部材）
１６ キャビティ
Ｐ パイプ（別部材）
１１３ センター鋳抜きピン（鋳抜き部材）
１２５ パイプ供給通路
２２０ 昇降シリンダー
２２５ 上部油圧室
２３０ 圧力センサ
２３５ 流調弁
２４０ 計算機
３１３ センター鋳抜きピン
３１３ｒ 球面くぼみ

Claims (7)

1. 鋳型内の溶湯が一定の形状を保持できる状態にまで凝固した段階で鋳抜き部材を引き抜き、型開き前に、その鋳抜き部材により形成された通路に別部材を圧入することを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入方法。
2. 鋳型内の溶湯が一定の形状を保持できる状態にまで凝固した段階で鋳抜き部材を引き抜き、型開き前に、その鋳抜き部材により形成された通路に別部材を圧入することを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入装置。
3. 請求項２に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入装置において、
   前記鋳抜き部材によって別部材を通路に圧入することを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入装置。
4. 請求項１に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
   前記別部材は球状に成形されていることを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入方法。
5. 請求項１に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
   前記別部材は管体であることを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入方法。
6. 請求項１に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
   別部材を鋳物の通路内に圧入する際の反力が予め決められた値よりも小さいときは圧入速度を遅らせ、前記反力が予め決められた値以上になったときに所定の圧入速度で圧入を行うことを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入方法。
7. 請求項４に記載された鋳物の通路に対する別部材の圧入方法において、
   鋳抜き部材で球状の別部材を通路に圧入する際に、前記別部材に対して前記鋳抜き部材を偏心させ、その鋳抜き部材の先端で前記通路の内壁面を押圧しながら偏肉させ、その偏肉部によって前記別部材を前記通路内に保持することを特徴とする鋳物の通路に対する別部材の圧入方法。

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