JP3708038B2

JP3708038B2 - 金型におけるガス抜き構造

Info

Publication number: JP3708038B2
Application number: JP2001324602A
Authority: JP
Inventors: 巖森川
Original assignee: 有限会社ダイ
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2021-10-23
Also published as: JP2003126952A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にダイカスト金型における新規なガス抜き構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト成形にあっては、キャビティでガスを発生し、そのガスが製品不良の原因となるため、製品成形金型にガス抜き装置を介して吸引装置を取付け、キャビティのガスをガス抜き装置を介して吸引することが行われている。従来のガス抜き装置は、図８の如く製品成形金型７の固定金型１０に取付ける固定型２０と、可動金型１１に取付ける可動型２１との間に、キャビティＣから吸引装置８に連続する溶湯路１を備え、図９の如く溶湯路の入口側に受圧バルブ６１を、出口側に閉鎖バルブ６２を備え、受圧バルブと閉鎖バルブとに跨る開閉レバー６３を架設し、両バルブ６１，６２の開放状態においてガスを吸引し、受圧バルブが溶湯圧により作動した時、該作動を開閉レバーを介して閉鎖バルブに伝え、閉鎖バルブを閉鎖し、吸引装置への溶湯の流れ込みを阻止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ダイカスト成形機は、成形品の大きさにより６０トンから３５００トンまで使用されている。これらの成形機に同じ機構のガス抜き装置を用いた場合、種々のトラブルが発生する問題点があった。特に大型のダイカスト成形にあっては、溶融の一部が吸引装置まで達し、吸引装置を損傷する問題点があった。また、ガス抜き装置内で個化した余剰部材を型開き時に取り出すためには、ガス抜き装置に押出しピンを設け、製品成形金型の押出板をガス抜き装置まで延長し、押出板で押出しピンを押圧しなければならない問題点もあった。
【０００４】
そこで本発明は、ガス抜き路の断面積がダイカスト成形機の大型化に伴い大きくなり、それに伴い溶融の通過が容易になることに原因していることを発見し、これを改善したもので、その目的は、ガス抜き路の断面積が大きくなっても溶融の流入を抑えることのできるガス抜き構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の金型におけるガス抜き構造は、請求項１として、キャビティから受圧バルブに至る溶湯路と、溶湯路より閉鎖バルブに至るガス抜き路とを備え、ガス抜き路は閉鎖バルブに連続する主路と、溶湯路より主路に達する枝路とから成り、枝路は溶湯路から分岐点を異にして複数分岐していることを特徴とする。
請求項２として、請求項１のガス抜き構造において、ガス抜き路は、受圧バルブと閉鎖バルブとの配置線の一方側に設ける一方側ガス抜き路と、他方側に設ける他方側ガス抜き路とに二分割され、主路は、一方側ガス抜き路において閉鎖バルブに連続する一方側主路と、他方側ガス抜き路において閉鎖バルブに連続する他方側主路とから成り、枝路は、溶湯路から一方側主路に達する一方側枝路と、溶湯路から他方側主路に達する他方側枝路とから成り、一方側枝路と他方側枝路が対を成して溶湯路から複数分岐していることを特徴とする。
【０００６】
ここで受圧バルブとは、ガス抜き装置の溶湯流入側（製品成形金型側）に備え、溶湯路に流入した溶湯圧で作動するものを言い、閉鎖バルブとは、ガス抜き装置の吸引装置接続側に備え、キャビティ内から吸引装置へのガスの吸い込みを可能にし、受圧バルブと開閉レバーとにより閉鎖作動し、溶湯の吸引装置への吸い込みを阻止するものを言う。ここでバルブ配置線とは、閉鎖バルブと受圧バルブと溶湯路とを直線的に結ぶ仮空線を言う。ここで溶湯路とは、キャビティから受圧バルブまでを言い、ガス抜き初期に溶融ガスが流れ、ガス抜き後期に溶融が流れ込むものを言い、一方側及び他方側ガス抜き路とは、バルブ配置線を中心にして左右に設けるものを言い、バルブ配置線を中心にして略左右対称に設けることが望ましい。
【０００７】
請求項３として、請求項２のガス抜き構造において、一方側枝路と他方側枝路は、ガス抜き方向に逆らった傾斜角度で各々連続している。
請求項４として、請求項２，３のガス抜き構造において、枝路の一対が、受圧バルブ位置の溶湯路から分岐している第一枝路であることを特徴とする。
請求項５として、請求項２，３，４のガス抜き構造において、第一枝路の断面積が他の枝路断面積より小さく、一方側主路の断面積は一方側枝路の総断面積と同等以上であり、他方側主路の断面積は他方側枝路の総断面積と同等以上であることを特徴とする。
【０００８】
ここでガス抜き路の枝路とは、溶湯路に分割して連続され、主に溶湯路から閉鎖バルブ側にガスを誘導するものを言い、主路とは、分割された各枝路に連続し、各枝路から閉鎖バルブ側にガスを主に誘導するものを言う。ここで傾斜角度とは、ガスの通過に影響が少なく、溶融の通過を遅らせる角度、即ち、閉鎖バルブ方向への流れに対向して流れるようにし、それにより溶融の流れを遅らせる角度を言う。
【０００９】
請求項６として、請求項２，３，４，５のガス抜き構造において、溶湯路の断面積は一方側及び他方側枝路の最初の分岐位置から受圧バルブ側に向けて小さくなる。
請求項７として、請求項２，３，４，５，６のガス抜き構造において、一方側主路と他方側主路とを、ガス抜き装置と製品成形金型とに跨って設けている。
請求項８として、請求項２，３，４，５，６，７のガス抜き構造において、一方側主路と他方側主路とに、押出しピンによる押出し部を各々備えている。
【００１０】
ここで枝路断面積、及び主路断面積とは、ガスや溶湯を最大限に流すことのできる大きさを言い、その内、枝路断面積は受圧バルブ位置に接近して設ける程、その断面積を小さくし、主路断面積は受圧バルブ側に向けて小さくすることが望ましい。ここで押出し部とは、製品成形金型内の主路に設ける部位で、製品成形金型に設けた押出板にて作動する押出しピンが当接する部位を言い、それにより余剰部材の排出を容易にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
先ず、ダイカスト成形における概略構造を図８に基づき説明すれば、製品成形金型７とガス抜き装置６と吸引装置８とから成り、製品成形金型７は固定金型１０と可動金型１１との間にキャビティＣを形成し、ガス抜き装置６は固定金型１０に取付ける固定型２０と、可動金型１１に取付ける可動型２１との間に、キャビティＣに連続する溶湯路１を備え、図９の如く溶湯路１に受圧バルブ６１と閉鎖バルブ６２、及び両バルブ６１，６２間に架設する開閉レバー６３を備え、且つ開閉レバー６３の開放機能部６４と閉鎖機能部６５とを備えており、射出成形機よりキャビティＣ内に圧入した溶湯のガスを、ガス抜き装置６を介して吸引装置８に吸引し、受圧バルブ６１は溶湯路１へ達した溶湯の圧力により作動し、開閉レバー６を介して閉鎖バルブ６２を閉作動する。
【００１２】
次いで本発明によるガス抜き構造の第一実施形態を図１に基づき説明すれば、溶湯路１より閉鎖バルブ６２に至るガス抜き路２を、バルブ配置線に略平行し閉鎖バルブ６２に達する主路３と、該主路３と溶湯路１との間に跨る複数の枝路４とから構成するものであり、溶湯路１はキャビティＣより受圧バルブ６１に達し、ガス抜き路２は溶湯路１より二方向に分岐しバルブ配置線の一方側に設ける一方側ガス抜き路２Ａと、他方側に設ける他方側ガス路２Ｂとから成り、一方側ガス抜き路２Ａと他方側ガス抜き路２Ｂは、製品成形金型７内から閉鎖バルブ６２に連続する主路３Ａ，３Ｂと溶湯路１との間に、対を成す第一枝路４ａ１，４ｂ１と第二側枝路４ａ２，４ｂ２と第三枝路４ａ３，４ｂ３とを、分岐点を異にして備え、一方側枝路４ａ１，４ａ２，４ａ３と他方側枝路４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３の各々は、ガス抜き方向に逆らった傾斜角度θで各々連続しており、第一枝路４ａ１，４ｂ１は受圧バルブ６１位置から分岐し、第三枝路４ａ３，４ｂ３は製品成形金型７内の溶湯路１から分岐している。
【００１３】
本発明によるガス抜き構造の第二実施形態を、第一実施形態と相違する点について説明すると、図２の如く溶湯路１と主路３との間に４条の枝路４を設ける点にあり、即ち、溶湯路１と一方側主路３Ａとの間に、一方側第一枝路４ａ１と一方第二側枝路４ａ２と一方側第三枝路４ａ３と一方側第四枝路４ａ４とを備え、溶湯路１と他方側主路３Ｂとの間に、他方側第一枝路４ｂ１と他方第二側枝路４ｂ２と他方側第三枝路４ｂ３と他方側第四枝路４ｂ４とを備え、第四枝路４ａ４，４ｂ４を製品成形金型７内の溶湯路１から分岐している。
【００１４】
本発明によるガス抜き構造の第三実施形態を、第一及び第二実施形態と相違する点について説明すると、図３の如く一方側主路３Ａと他方側主路３Ｂとを製品成形金型７内から設けながら、枝路４の総てをガス抜き装置７に設け、製品成形金型７内の一方側主路３Ａと他方側主路３Ｂに、押出しピンＰによる押出し部５Ａ，５Ｂを各々備える点にあり、即ち、ガス抜き装置７に対を成す第一枝路４ａ１，４ｂ１と第二側枝路４ａ２，４ｂ２と第三枝路４ａ３，４ｂ３とを、分岐点を異にして設けている。
【００１５】
本発明によるガス抜き構造の第四実施形態を、第一乃至第三実施形態と相違する点について説明すると、図４の如く主路３と枝路４の総てをガス抜き装置７に設ける点にあり、即ち、ガス抜き装置７内に一方側主路３Ａと他方側主路３Ｂとを設けると共に、対を成す第一枝路４ａ１，４ｂ１と第二側枝路４ａ２，４ｂ２と第三枝路４ａ３，４ｂ３とを、分岐点を異にして設けている。
【００１６】
本発明のガス抜き構造は上記の通りであるから、予め、ガス抜き装置６と商品成形金型７とに、溶湯路１と、ガス抜き路２の主路３、及び複数の枝路４とを設け、枝路４をガス抜き方向に逆らった傾斜角度θで設けておき、固定型２０を固定金型１０に、可動型２１を可動金型１１に取付け、最終ガス抜き路１２に吸引装置８を接続しておけば、閉鎖バルブ６２へのガスの排出を可能にしながら、溶湯の流入が少なくなる状態となる。
【００１７】
吸引装置８の作動状態においてキャビティＣに溶湯を充填すると、先ずキャビティＣのガスが溶湯路１とガス抜き路２の枝路４、主路３を経て吸引装置８に吸引される。次いで溶湯は溶湯路１に流れ込み、その溶湯圧により受圧バルブ６１を作動し、開閉レバー６を介して閉鎖バルブ６２を閉鎖する。枝路４は溶湯路１に対して傾斜角度θを有して連続しているので、溶湯路１への溶湯の流れ込みが困難になり、閉鎖バルブ６２に達することが少なくなる。
【００１８】
溶湯がキャビティＣと溶湯路１とガス抜き路２で固化し、余剰部材Ｑを形成した後、固定金型１０と可動金型１１とを型開きし、固定型２０と可動型２１とを型開きすると、開放機能部７が開閉レバー６を開方向に揺動し、その開閉レバー６の開揺動により受圧バルブ６１が溶湯路１側に、閉鎖バルブ６２が開方向に摺動復帰する。溶湯路１等で固化した余剰部材Ｑは、受圧バルブ６１や閉鎖バルブ６２の底部に付着しているので、両バルブ６１，６２の復帰に伴い固定型２０から可動型２１側に切り離される。ガス抜き装置６から切り離された余剰部材Ｑは、キャビティＣで形成された製品と一体を成しているので、製品と共に押出される。製品成形金型７内に押出し部５Ａ，５Ｂを備えたガス抜き構造にあっては、製品成形金型７の押出板１２にて押出しピンＰを作動し、該押出しピンＰにより余剰部材Ｑの押出し部５Ａ，５Ｂを押圧することができるので、余剰部材Ｑの押出しが容易である。
【００１９】
【実施例】
溶湯路１と主路３と枝路４の断面形状を、図６R>６の如く型開き時に余剰部材Ｑが簡単に抜けるようにＶ溝状、或はＵ溝状に形成すれば、溶湯路１等で個化した余剰部材Ｑを型開き時に自然に離脱することができる。一方側ガス抜き路２Ａにおける第一枝路４ａ１と第二枝路４ａ２と第三枝路４ａ３は、図５の如く路幅と路深さの少なくとも一方を受圧バルブ６１に近づくにつれて小さくするもので、その第一枝路断面積ｆと第二枝路断面積ｇと第三枝路断面積ｈは、ｆ＜ｇ＜ｈの関係、又はｆ≦ｇ≦ｈの関係に設けてあり、他方側ガス抜き路２Ｂにおける第一枝路４ｂ１と第二枝路４ｂ２と第三枝路４ｂ３も同様の関係に設ける。また、一方側主路３Ａの主路断面積ｅは、一方側の第一乃至第三枝路断面積ｆ，ｇ，ｈの総断面積と同等以上であり、他方側主路３Ｂの主路断面積ｅも同様である。更に、溶湯路１の路幅と路深さの少なくとも一方は、枝路４の分岐に応じて小さくなるもので、例えば一方側及び他方側枝路４Ａ，４Ｂの最初の分岐位置から受圧バルブ６１側の第一断面積ｊと、該分岐位置よりキャビティＣ側の第二断面積ｋとは、ｊ＜ｋの関係にある。
【００２０】
溶湯路１に対する枝路４の傾斜角度θとして採用し得る範囲は６０±２０度、望ましい範囲は６０±１０度、最適な範囲は５５〜６５度である。ガス抜き装置６の取付けは実施形態に限定されるものではなく、反対に可動型２１を固定金型１０に、固定型２０を可動金型１１に取付けても略同様の目的を達成する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のガス抜き構造は、上記の通りであるから以下の効果を発揮する。
請求項１のガス抜き構造は、溶湯路と主路との間に、分岐点を異にして複数の枝路を設けているので、ガスの排出を保ちつつ、溶湯路から主路に流れ込む溶湯を分散し、それにより主路への溶湯の流れ込みを少なくし得る。
請求項２のガス抜き構造は、請求項１の特徴に加えて、ガス抜き路をバルブ配置線の一方側と他方側とに二分割しているので、受圧バルブと閉鎖バルブの開閉バランスがよい。
請求項３のガス抜き構造は、請求項２の特徴に加えて、各枝路をガス抜き方向に逆らった傾斜角度で連続しているので、更に溶湯の吸い込みが少なくなる。その結果、成形サイクルの高速化が可能となり、しかも歩留まりも向上する。
請求項４，５のガス抜き構造は、前項の特徴に加えて、ガスの流動は枝路の断面積に左右されることは少ないが、溶湯の流動抵抗は枝路の断面積に比例するので、溶湯の吸い込みが少なくなる。
主路の断面積が枝路の総断面積と同等以上であるので、例え枝路に溶湯が流入して固化しても、主路からガスを排出することができる。
【００２２】
請求項６のガス抜き構造は、請求項２，３，４，５の特徴に加えて、溶湯路の断面積が枝路の分離に応じて小さくなるので、溶湯路から枝路へのガスの流入がスムーズになる。しかも、受圧バルブに対する溶湯圧を最少にし、受圧バルブを小型化し得る。
請求項７のガス抜き構造は、請求項２，３，４，５，６の特徴に加えて、ガス抜き路の主路を製品成形金型内から設けているので、その分、ガス抜き装置を小型軽量化し、安価に提供し得る。
請求項８のガス抜き構造は、請求項２，３，４，５，６，７の特徴に加えて、製品成形金型内の主路に押出し部を備えているので、製品成形金型の押出板により押出しピンを作動し、溶湯路等で固化した余剰部材を強制的に排除すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるガス抜き構造の第一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】本発明による第二実施形態を示す概略平面図である。
【図３】本発明による第三実施形態を示す概略平面図である。
【図４】本発明による第四実施形態を示す概略平面図である。
【図５】溶湯路とガス抜き路の断面個所、及び枝路の傾斜角度を示す平面図である。
【図６】（イ）（ロ）（ハ）（ニ）主路と枝路の断面図である。
【図７】（イ）（ロ）溶湯路の断面図である。
【図８】ダイカスト成形の概略構造図である。
【図９】ガス抜き装置の断面図である。
【符号の説明】
１溶湯路
２，２Ａ，２Ｂガス抜き路
３，３Ａ，３Ｂ主路
４，４Ａ，４Ｂ枝路
４ａ１，４ｂ１第一枝路、４ａ２，４ｂ２第二枝路
４ａ３，４ｂ３第三枝路、４ａ４，４ｂ４第四枝路、
５Ａ，５Ｂ押出し部
６ガス抜き装置、２０固定型、２１可動型
６１受圧バルブ、６２閉鎖バルブ、６３開閉レバー
７製品成形金型、１０固定金型、１１可動金型、１２押出板
８吸引装置
Ｃキャビティ
Ｐ押出しピン
Ｑ余剰部材
θ 枝路の傾斜角度

Claims

キャビティ（Ｃ）から受圧バルブ（６１）に至る溶湯路（１）と、溶湯路（１）より閉鎖バルブ（６２）に至るガス抜き路（２）とを備え、ガス抜き路（２）は閉鎖バルブ（６２）に連続する主路（３）と、溶湯路（１）より主路（３）に達する枝路（４）とから成り、枝路（４）は溶湯路（１）から分岐点を異にして複数分岐していることを特徴とする金型におけるガス抜き構造。
ガス抜き路（２）は、受圧バルブ（６１）と閉鎖バルブ（６２）との配置線の一方側に設ける一方側ガス抜き路（２Ａ）と、他方側に設ける他方側ガス抜き路（２Ｂ）とに二分割され、主路（３）は、一方側ガス抜き路（２Ａ）において閉鎖バルブ（６２）に連続する一方側主路（３Ａ）と、他方側ガス抜き路（２Ｂ）において閉鎖バルブ（６２）に連続する他方側主路（３Ｂ）とから成り、枝路（４）は、溶湯路（１）から一方側主路（３Ａ）に達する一方側枝路（４Ａ）と、溶湯路（１）から他方側主路（３Ｂ）に達する他方側枝路（４Ｂ）とから成り、一方側枝路（４Ａ）と他方側枝路（４Ｂ）が対を成し、且つ分岐点を異にして複数分岐していることを特徴とする請求項１記載の金型におけるガス抜き構造。
一方側枝路（４Ａ）と他方側枝路（４Ｂ）は、ガス抜き方向に逆らった傾斜角度（θ）で各々連続していることを特徴とする請求項２記載の金型におけるガス抜き構造。
枝路（４Ａ，４Ｂ）の一対が、受圧バルブ（６１）位置の溶湯路（１）から分岐している第一枝路（４Ａ１，４Ｂ１）であることを特徴とする請求項２または３記載の金型におけるガス抜き構造。
第一枝路（４Ａ１，４Ｂ１）の断面積（ｆ）が他の枝路断面積より小さく、一方側主路（３Ａ）の断面積（ｅ）は一方側枝路（４Ａ）の総断面積と同等以上であり、他方側主路（３Ｂ）の断面積（ｅ）は他方側枝路（４Ｂ）の総断面積と同等以上であることを特徴とする請求項２，３または４記載の金型におけるガス抜き構造。
溶湯路（１）の断面積は、一方側及び他方側枝路（４Ａ，４Ｂ）の最初の分岐位置から受圧バルブ（６１）に向けて小さくなることを特徴とする請求項２，３，４または５記載の金型におけるガス抜き構造。
一方側主路（３Ａ）と他方側主路（３Ｂ）とを、ガス抜き装置（６）と製品成形金型（７）とに跨って設けていることを特徴とする請求項２，３，４，５または６記載の金型におけるガス抜き構造。
一方側主路（３Ａ）と他方側主路（３Ｂ）とに、押出しピン（Ｐ）による押出し部（５Ａ，５Ｂ）を各々備えていることを特徴とする請求項２，３，４，５，６または７記載の金型におけるガス抜き構造。