JP4085537B2

JP4085537B2 - ダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法

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Publication number: JP4085537B2
Application number: JP29094599A
Authority: JP
Inventors: 浩司西川; 俊彦浜田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: JP2001047209A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型からダイカスト成型品の取り出しを容易にするための離型剤として粉体離型剤を用いるダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粉体離型剤を用いて、ダイカスト鋳造を行うダイカスト鋳造機としては、特開昭６２−１２７１５０号に示されるものがある。このダイカスト鋳造機では、固定型と可動型とからなる金型を型締めし、この型締め後に金型キャビティに連通する排気口から排気して金型キャビティ内を減圧し、この減圧状態においてスリーブを介して粉体離型剤のような離型剤を金型キャビティ内に供給して塗布する。
【０００３】
粉体離型剤を用いると、液体状の離型剤を用いた場合に比較して、種々の利点が得られる。たとえば、液体状離型剤では、金属溶湯により熱せられたときの熱分解ガスの発生量が多いため、ダイカスト成形品に比較的多くの巣の発生がみられるが、粉体離型剤では、このような巣の発生を低減できる。また、液体状の離型剤の塗布方法としては、エアーブローによる金型表面への吹き付けが一般的であるが、この方法では、ミストや騒音が発生し、作業環境を悪化させてしまう。さらに、液体状の離型剤を吹き付けると、金属溶湯によって加熱された金型の温度が急激に低下するので、ダイカスト鋳造における１サイクルの金型の温度変化幅が大きくなる。この結果、金型の寿命が低下し、ヘアークラック等が比較的早い時期に生じてしまう。
【０００４】
これに対して、上記従来例のように粉体離型剤を用い、型締め後にその離型剤を塗布することにより、金型外への離型剤の飛散が低減される。この結果、効率的に離型剤の塗布が可能となるとともに、作業環境の悪化を防止できる。さらに、鋳造サイクルにおける金型の温度変化幅を小さくすることができるので、金型の寿命の向上を図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ダイカスト鋳造を行う際には、空気の巻き込みによる巣の発生を防止するため、事前にキャビティ内を高真空状態に減圧する場合がある。このときの真空度としては、空気を十分に排気する必要があるので、例えば２０〜５０Ｔｏｒｒ程度の真空度まで真空引きされることが望まれる。
【０００６】
一方、上述のように、粉体離型剤をキャビティ内に吸引する場合には、上記のような高真空状態にする必要はないことが、本願発明者によって確認された。つまり、粉体離型剤は、キャビティ内に吸引されかつそこに留まる必要があるのに対し、過度に高い真空度で粉体離型剤を吸引すると、キャビティを通過し、真空装置まで達する粉体離型剤が増加する。粉体離型剤をキャビティ内に吸引するために必要とされる真空度は、例えば７００〜７５０Ｔｏｒｒである。
【０００７】
ここで、キャビティ内を真空状態に減圧する真空装置は、通常真空タンクと真空ポンプとによって構成される。これは、真空ポンプによってキャビティ内を直接減圧しようとすると、非常に高い能力の真空ポンプを使用しなければならず、装置のコストが増大するためである。このため、真空ポンプと真空タンクとを組み合わせ、真空ポンプによって真空タンクを除々に減圧していく。そして、真空タンクの真空度が所望の真空度となった状態で、キャビティと連通させ、キャビティ内を真空引きする。このような真空装置を用いて、上記粉体離型剤を吸引するための真空度、及び金属溶湯を射出する際の空気排気のための真空度の両方を得ようとすると、以下のような問題が生ずる。
【０００８】
すなわち、真空タンクは、一旦キャビティと連通されると、真空タンク内の真空度が大きく低下してしまう。このため、粉体離型剤を吸引するために真空タンクをキャビティに連通させた後、真空タンク内の真空度がキャビティの排気のための真空度に達するまでにかなりの時間が必要となる。この結果、ダイカスト成型品の鋳造サイクルが長くなり、生産性の低下を招く。
【０００９】
一方、真空装置の能力を上げて上記の問題に対処しようとすると（真空タンクの大容量化および真空ポンプの真空引き能力の向上）、真空装置のコストが大幅に増加してしまう。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、キャビティ内を真空引きして粉体離型剤の吸引のための真空状態及び金属溶湯の空気巻き込みを防止するための真空状態を得る場合であっても、ダイカスト成型品の鋳造サイクルの伸張を防止しつつ、真空装置のコストの上昇を極力抑えることが可能なダイカスト鋳造機及びダイカスト鋳造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載されたダイカスト鋳造機は、固定型と可動型とを有し、当該固定型と可動型とを型締めすることによってキャビティを形成する金型と、
前記キャビティ内に向けて粉体離型剤を供給する粉体離型剤供給手段と、
前記キャビティと、前記キャビティに金属溶湯を導入するスリーブを介することなくキャビティと接続する第１の真空引き通路を介して接続される、前記キャビティ内を所定の第１の真空度まで真空引きして、前記粉体離型剤供給手段から供給される粉体離型剤を前記キャビティ内に吸引する、第１の真空タンクと、この第１の真空タンクを真空引きする第１の真空ポンプとを備える第１の真空引き手段と、
前記第１の真空引き通路における前記第１の真空タンクの上流側に配置され、前記キャビティと前記第１の真空引き手段の前記第１の真空タンクとの連通／非連通を切り換える第１の開閉手段と、
前記キャビティと、前記第１の真空引き通路に連結される第２の真空引き通路を介して接続され、前記キャビティの表面に粉体離型剤が塗布された後に、前記キャビティ内を前記所定の第１の真空度よりも真空度の高い所定の第２の真空度まで真空引きする、第２の真空タンクと、この第２の真空タンクを真空引きする第２の真空ポンプとを備える第２の真空引き手段と、
前記第２の真空引き通路における前記第２の真空タンクの上流側に配置され、前記キャビティと前記第２の真空引き手段の前記第２の真空タンクとの連通／非連通を切り換える第２の開閉手段と、
前記第２の真空引き手段によって前記キャビティ内が所定の第２の真空度まで真空引きされたとき、前記キャビティ内に金属溶湯を供給する金属溶湯供給手段とを備え、
前記第１の開閉手段が開成されているときには、前記第２の開閉手段は閉成され、前記第２の開閉手段が開成されているときには前記第１の開閉手段は閉成されることを特徴とする。
【００１２】
上記のように粉体離型剤を吸引するための第１の真空度は、第１の真空引き手段によって達成し、金属溶湯への空気の巻き込みを防止すべくキャビティ内の空気を排気するための第２の真空度は、第２の真空引き手段によって達成される。すなわち、第１の真空度と第２の真空度は、別個独立に設けられた第１の真空引き手段と第２の真空引き手段とによって形成されるので、所定の真空度を得るための待ち時間を設定する必要がない。これにより鋳造サイクルの伸張が防止できる。
【００１３】
さらに、本願では、粉体離型剤を吸引するための第１の真空度と、金属溶湯への空気の巻き込みを防止すべくキャビティ内の空気を排気するための第２の真空度とのレベルの相違に着目した。つまり、上述したように、粉体離型剤をキャビティ内に吸引する場合には、金属溶湯への空気の巻き込みを防止するときのような高真空状態にする必要はない。この場合、それぞれの必要な真空度に対応して、第１の真空引き手段は第２の真空引き手段よりも低真空度を生成するように設定した。これにより、別個独立した２個の真空引き手段を設けながらも、そのためのコストの上昇を極力抑制することができる。
【００１４】
さらには、前記第１の真空引き手段は、第１の真空タンクと、この第１の真空タンクを真空引きする第１の真空ポンプと、前記第１の真空引き通路における前記第１の真空タンクの上流側に配置され、当該第１の真空引き通路を開閉することにより前記キャビティと前記第１の真空タンクとの連通／非連通を切り換える第１の開閉手段とを備え、前記第２の真空引き手段は、第２の真空タンクと、この第２の真空タンクを真空引きする第２の真空ポンプと、前記第２の真空引き通路における前記第２の真空タンクの上流側に配置され、当該第２の真空引き通路を開閉することにより前記キャビティと前記第２の真空タンクとの連通／非連通を切り換える第２の開閉手段とを備え、前記第１の開閉手段が開成されているときには、前記第２の開閉手段は閉成され、前記第２の開閉手段が開成されているときには前記第１の開閉手段は閉成されることを特徴とする。
【００１５】
上述のように、第１及び第２の開閉手段を択一的に開成状態とすることにより、キャビティ内の真空度を粉体離型剤を吸引するための第１の真空度と、金属溶湯への空気の巻き込みを防止すべくキャビティ内の空気を排気するための第２の真空度とに容易かつ正確に設定できる。
【００１６】
請求項２記載のダイカスト鋳造機においては、前記第２の真空ポンプは、前記第１の真空ポンプよりも大容量を持つことを特徴とする。
【００１７】
つまり、それぞれに必要とされる真空度のレベルを考慮し、第２の真空ポンプの容量が第１の真空ポンプの容量よりも大きくされるのである。
【００１８】
請求項３記載のダイカスト鋳造機においては、前記第１の開閉手段と前記第１の真空タンクとの間に配置され、少なくとも前記粉体離型剤の平均粒径よりも小さい濾過口径を有する第１のフィルタと、前記第２の開閉手段と前記第２の真空タンクとの間に配置され、少なくとも前記粉体離型剤の平均粒径よりも小さい濾過口径を有する第２のフィルタとを備えることを特徴とする。
【００１９】
上記のように、粉体離型剤の平均粒径よりも小さい濾過口径を有する第１及び第２のフィルタを設けたので、対応する開閉手段が開成して、第１あるいは第２の真空タンクが前記キャビティ内を真空引きしたときでも、余剰の粉体離型剤の大部分は第１あるいは第２のフィルタによって捕獲される。このため、粉体離型剤が第１あるいは第２の真空タンクまで達することがほぼ防止できるので、所望の真空度が得られない等の不具合の発生を防止できる。
【００２０】
これら第１及び第２のフィルタの濾過口径は、請求項４に記載されるように、粉体離型剤の最小粒径よりも小さく設定されることが好ましい。これにより、粉体離型剤が第１及び第２の真空タンクに達することがほぼ完全に防止できる。なお、第１及び第２のフィルタは定期的に交換されるものである。
【００２１】
請求項５記載のダイカスト鋳造機においては、前記第１の真空引き通路の前記キャビティと前記第１の開閉手段との間に、前記第１のフィルタよりも大きな濾過口径を有する第３のフィルタを設け、前記第２の真空引き通路の前記キャビティと前記第２の開閉手段との間に、前記第２のフィルタよりも大きな濾過口径を有する第４のフィルタを設けたことを特徴とする。
【００２２】
これら第３及び第４のフィルタにより、比較的大きな異物、例えばダイカスト成型品のバリ等を捕獲する。このため、比較的大きな異物の侵入による第１及び第２の開閉手段の動作不良を防止できるとともに、第１及び第２フィルタの寿命を長くすることが可能となる。
【００２３】
請求項６記載のダイカスト鋳造機においては、前記第１及び第２の開閉手段は、それぞれ電磁弁によって構成され、弁体の開弁時にその弁体に連結された摺動部が前記弁体によって前記第１または第２の真空引き経路から遮蔽されることを特徴とする。
【００２４】
もし、開弁時に第１あるいは第２の開閉手段を構成する電磁弁の摺動部が第１あるいは第２の真空引き通路に露出する状態であると、粉体離型剤がその摺動部に付着し、摺動部の摺動不良が引き起こされる可能性がある。これに対し、請求項６記載のように、弁体の開弁時にその弁体に連結された摺動部が前記弁体によって前記真空引き通路から遮蔽されるように構成すると、電磁弁の動作不良を未然に防止することが可能になる。
【００２５】
請求項７記載のダイカスト鋳造機においては、前記金属溶湯供給手段は、前記金属溶湯を前記キャビティ内に導入するためのスリーブと、当該スリーブに金属溶湯が供給されたときに、その金属溶湯を前記キャビティ内に射出するプランジャと、前記スリーブ内を摺動するプランジャの潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを備え、前記粉体離型剤供給手段は、前記スリーブを介して前記キャビティ内に粉体離型剤を供給するものであり、前記潤滑剤供給手段は、前記粉体離型剤供給手段が粉体離型剤の供給を完了した後に、前記潤滑剤を前記スリーブ内に供給することを特徴とする。
【００２６】
上述したように、粉体離型剤供給手段が、スリーブを介してキャビティ内に粉体離型剤を供給するものである場合、上述したように、スリーブ内に供給される潤滑剤によって粉体離型剤がスリーブ内に堆積される可能性がある。このため、上記のダイカスト鋳造機では、潤滑剤供給手段は、粉体離型剤供給手段が上記スリーブを介して粉体離型剤の供給を完了した後に、潤滑剤を前記スリーブ内に供給する。
【００２７】
これにより、スリーブ内がドライな状態で粉体離型剤をスリーブを介してキャビティ内に供給することができるので、スリーブ内に粉体離型剤が堆積されることが防止される。
【００２８】
請求項８記載のダイカスト鋳造機においては、前記粉体離型剤供給手段が粉体離型剤を供給する時には、前記金型の表面温度が３００℃以下まで低下した状態とするための冷却機構を備えることを特徴とする。
【００２９】
粉体離型剤は、金型温度が３００℃を超えるような高温であると、金型のキャビティ表面への付着性が低下することが、本願発明者の実験により確認された。このため、上記のようにダイカスト鋳造機に冷却機構を設け、粉体離型剤供給時には、金型温度が３００℃以下まで低下していることが好ましい。
【００３０】
請求項９記載のように、上記冷却機構は、前記金型内に形成された、内部を冷水が通過する冷却管によって構成されうる。この場合、冷却管はダイカスト成形品を前記金型内から取り出した後に前記粉体離型剤を供給するときまでに、前記金型のキャビティ表面の温度を３００℃以下まで低下できるように、その本数、設置位置が設定されるのである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態としてのダイカスト鋳造機を示している。
【００３８】
図１に示されるように、金型は、可動型１と固定型７とから構成されている。固定型７は、固定母型９と固定型入子１０とからなり、固定型入子１０は固定母型９にボルト等で固定されている。そして、それらはダイカスト鋳造機の固定盤８に取り付けられている。可動型１は可動母型４と可動型入子５とからなり、固定型入子１０との間にキャビティ４０を形成する可動型入子５は、可動母型４にボルト等で固定される。そして、それらはダイベース３を介してダイカスト鋳造機の可動盤２に取り付けられている。
【００３９】
キャビティ４０の一端は、固定母型９及び固定盤８に固定されたスリーブ１３に接続されている。スリーブ１３の上部には、粉体離型剤供給口１４及び金属溶湯給湯口１５が形成され、スリーブ１３を介して粉体離型剤及び金属溶湯がキャビティ４０内に供給される。なお、金属溶湯給湯口１５からは、後述するようにチップ潤滑剤も供給される。キャビティ４０の他端は、排気通路１２に連結され、この排気通路１２は、キャビティ４０内を減圧するために真空引き通路１７に接続されている。
【００４０】
排気通路１２とキャビティ４０との接続箇所を開閉可能であるように、カットオフピン６が設けられている。このカットオフピン６は、図示しない油圧供給源からの油圧を利用して、排気通路１２とキャビティ４０との接続箇所の開閉を切り換えるものである。
【００４１】
このカットオフピン６の摺動通路から分岐するように通路１１が形成されており、この通路１１は、ホースによって圧力計２８に接続される。この圧力計２８は、金属溶湯をキャビティ４０内に供給するときに、キャビティ４０内の真空度が所定の真空度まで達したか否かを検出するためのものである。圧力計２８の前方には開閉バルブ２９が設けられており、粉体離型剤供給時に閉成して粉体離型剤が圧力計２８まで達することを防止している。
【００４２】
キャビティ４０の排気通路１２には、真空引き通路１７を介して２系統の真空引き機構が接続されている。第１の系統の真空引き機構は主に真空タンク２１と真空ポンプ２２とからなり、粉体離型剤をキャビティ４０内に吸引するために、キャビティ４０内を所定の真空度（−２０ｍｍＨｇまたは７００〜７５０Ｔｏｒｒ）まで真空引きする。なお、真空タンク２１の容量は例えば１００Ｌに設定される。第２の系統の真空引き機構は主に真空タンク２６と真空ポンプ２７とからなり、ダイカスト成型品の形成時に空気の巻き込みによる巣の発生を防止するために、キャビティ４０内を所定の高真空度（６０Ｔｏｒｒ以下）まで真空引きする。なお、真空タンク２６の容量は、例えば４００Ｌに設定され、かつ真空ポンプ２７は真空ポンプ２２よりも能力が高いものが用いられる。
【００４３】
これら第１及び第２の真空引き機構では、ダイカスト鋳造の１サイクル毎に上記所定の真空度が得られるように、真空ポンプ２２，２７がそれぞれの真空タンク２１，２６を真空引きする。そして、真空引きされたそれぞれの真空タンク２１，２６をキャビティ４０と連結することにより、上記のそれぞれの真空度を得るのである。なお、真空タンク２１と真空タンク２６とは異なるタイミングでキャビティ４０と連結される。
【００４４】
キャビティ４０と真空タンク２１，２６との連結・遮断を制御するために、真空引き通路１７における真空タンク２１，２６の上流側には、それぞれ電磁弁１９，２４が配置されている。
【００４５】
この電磁弁１９の概略構成を図２に示す。なお、電磁弁２４も電磁弁１９と同様の構成を有している。電磁弁１９は、ハウジング４４内に略円筒状の空間が形成され、この空間内に摺動部４５が摺動可能に設けられている。この摺動部４５の先端には弁体４１が連結され、弁体４１は摺動部４５と一体となってハウジング４４内を移動する。図２に示されるように、ハウジング４４内には、真空引き通路１７の一部をなす通路４３が形成されている。さらに、図示してはいないが、ハウジング４４内には、摺動部４５を図２において下方に向かって付勢するスプリング、及び通電された時に摺動部４５が上方に向かって移動するように摺動部４５を吸引するソレノイドが設けられている。
【００４６】
図２は、電磁弁１９の開弁状態を示している。この開弁状態は、ソレノイドに通電され、摺動部４５が上方に移動することによって達成される。図２に示されるように、電磁弁１９の開弁状態においては、弁体４１が通路４３に露出するのみで、摺動部４５は通路４３から弁体４１によって遮蔽されている。このため、余剰の粉体離型剤が真空タンク２１に向かって流動した場合であっても、その粉体離型剤が摺動部４５の外周面に付着することが防止される。これにより、粉体離型剤が摺動部４５の摺動不良を引き起こすことが防止できるので、電磁弁１９の開閉動作を確実に行うことが可能となる。
【００４７】
電磁弁１９と真空タンク２１との間、及び電磁弁２４と真空タンク２６との間には、それぞれバッグフィルタ２０，２５が配置されている。このバッグフィルタ２０の概略構成を示す一部断面斜視図を図３に示す。なお、バッグフィルタ２５も同様の構成を有している。
【００４８】
図３に示すように、吸気口５１及び排気口５３を備えたハウジング５０内に、バッグ状のフィルタエレメント５２が設けられている。このバッグフィルタ２０においては、実線矢印で示すように、吸気口５１から取り入れられた粉体離型剤を含む気流が、バッグ状のフィルタエレメント５２の全面で濾過された後、排気口５３から排出される。このように、バッグフィルタ２５は大きな濾過面積を持つので、真空タンク２１による真空吸引効果の低下を抑えることができる。
【００４９】
フィルタエレメント５２の濾過口径（メッシュサイズ）は３μｍに設定されている。これは、粉体離型剤の平均粒径が８μｍであり、最小粒径は４μｍ、最大粒径は１２μｍであることを考慮したものである。つまり、フィルタエレメント５２の濾過口径が粉体離型剤の最小粒径よりも小さければ、バッグフィルタ２０によってほぼ完全に粉体離型剤を捕獲することができるので、そのような関係となるようにフィルタエレメント５２の濾過口径を選択したのである。
【００５０】
図４に、フィルタエレメント５２の濾過口径と真空タンク２１、真空ポンプ２２を含む真空装置の月当たりの故障回数との関係を調べたグラフを示す。バッグフィルタ２０を用いない場合には、真空装置は月当たり３回の故障が発生したが、バッグフィルタ２０を設け、その濾過口径を小さくするほど故障回数が少なくなることが確認された。特に、フィルタエレメント５２の濾過口径が５μｍ以下である場合には、真空装置の故障は発生しなかった。このため、フィルタエレメント５２の濾過口径は、粉体離型剤の最小粒径より小さくなくとも、十分効果を発揮することができ、少なくとも粉体離型剤の平均粒径（８μｍ）よりも小さければ実用可能であることがわかる。
【００５１】
上記電磁弁１９，２４の上流側には、さらに比較的大きな濾過口径を有するフィルタ１８，２３が設けられている。具体的には、フィルタ１８，２３として、５０〜３００μｍの濾過口径を有するフィルタを用いている。これらのフィルタ１８，２３は、例えばダイカスト成型品のバリ等の比較的大きな異物を捕獲するために設けられている。これらのフィルタ１８，２３の作用により、比較的大きな異物の侵入による電磁弁の１９，２４の動作不良を防止できるとともに、バッグフィルタ２０，２５の寿命を長くすることが可能となる。
【００５２】
本実施例によるダイカスト鋳造機は、さらに粉体供給装置３０を備える。この粉体供給装置３０は、計量排出部３１を有し、１回当たりに供給すべき量の粉体離型剤を計量し、粉体離型剤供給口１４に向けて排出する。さらに、計量排出部３１には、電磁弁３３を介して正圧供給源３４が接続されている。計量排出部３１は、所定量の粉体離型剤の排出を終了した後、正圧供給源３４からの正圧をキャビティ４０内に印加する。これにより、粉体離型剤のキャビティ４０表面全面への均一な塗布を図っている。すなわち、粉体離型剤がキャビティ４０内に充填された状態で、キャビティ４０内に正圧を印加すると、たとえキャビティ４０内が複雑な形状をしていたとしても、ほぼ均一に粉体離型剤をキャビティ４０表面全面に渡って塗布することができるのである。
【００５３】
上記の粉体供給装置３０の作動は制御盤３５によって制御される。すなわち制御盤３５は、粉体供給装置３０における計量排出部３１の作動及び電磁弁３３の開閉作動を制御する。また、制御盤３５には、真空計３６が設けられている。この真空計３６には、粉体供給装置３０を介して、キャビティ４０内の圧力が導入されており、キャビティ４０内の真空度を計測する。特に、この真空計３６は、粉体離型剤供給時のキャビティ４０内の真空度を計測するために用いられるものである。
【００５４】
さらに、ダイカスト鋳造機全体の作動を制御するための制御盤３８が設けられている。すなわち、制御盤３８は、真空引き機構における電磁弁１９，２４の開閉作動、カットオフピン６及び開閉バルブ２９の開閉作動、プランジャ１６の位置制御、及び可動盤２の型開き、型締め作動等を制御する。
【００５５】
以下、制御盤３５及び制御盤３８の制御内容を、ダイカスト鋳造機の作動とともに説明する。なお、ダイカスト鋳造機の主要な作動状態を図７（Ａ）〜図７（Ｄ）に示している。
【００５６】
図５は、これら制御盤３５，３８の制御内容を示すフローチャートである。なお、ダイカストマシンを制御する制御盤３８と、粉体離型剤を供給する装置３０を制御する制御盤３５とは、互いに通信によって制御状態に関するデータの授受を行う。
【００５７】
まず、ステップ１００において、可動型１と固定型７との型締めを行う。次に、ステップ１１０においてプランジャ１６を金属溶湯給湯口１５を塞ぐ位置まで前進させる。そして、ステップ１２０において、電磁弁１９を開いて、キャビティ４０内の減圧を開始する。
【００５８】
電磁弁１９が開弁された旨は、粉体供給装置側の制御盤３５に伝えられ、制御盤３５は、ステップ１３０において、電磁弁１９が閉弁されてからキャビティ４０内に粉体離型剤を吸引させるのに必要な真空度が得られる時間（数秒）が経過したときに、真空計３６によって真空度を計測する。このとき、真空計３６によって計測される真空度が所定の範囲（−２０ｍｍＨｇまたは７００Ｔｏｒｒ−７５０Ｔｏｒｒ）に入っていないときには、真空装置等の異常が発生したとして、ダイカスト鋳造機を停止させる（ステップ１６０）。一方、計測された真空度が所定の範囲内の値であったときには、ステップ１４０において、計量排出部３１から所定量の粉体離型剤が排出され、粉体離型剤供給口１４，スリーブ１３を介してキャビティ４０内に吸引される（図７（Ａ）参照）。
【００５９】
次にステップ１５０では、再びキャビティ４０内の真空度を計測し、この計測した真空度が所定の範囲内に入っているか否かを判定する。粉体離型剤の供給開始から終了まで、電磁弁１９は開弁状態を維持しているので、正常に粉体離型剤がキャビティ４０内に供給されたならば、その供給終了時点での真空度は、供給開始時の真空度よりも高真空度の所定の真空度範囲（３５０Ｔｏｒｒ〜４５０Ｔｏｒｒ）に入るはずである。つまり、供給終了時点においてキャビティ４０内の真空度が上記の範囲外の値であるときには、例えば、粉体離型剤の供給経路における詰まり等の異常が発生したと推測されうる。このため、ステップ１５０にて計測された真空度が所定範囲から外れていると判断された場合には、ステップ１６０においてダイカスト鋳造機を停止させる。一方、計測された真空度が所定範囲に入っているときには、ステップ１８０で電磁弁３３を開弁させる。これにより、正圧供給源３４から電磁弁３３を介してキャビティ４０内に正圧が印加され、キャビティ４０内に充填された粉体離型剤がキャビティ４０表面全面に渡ってほぼ均一に塗布される。
【００６０】
このとき、電磁弁３３の開弁と同期して、ダイカスト鋳造機側の制御盤３８では、開閉バルブ２９を閉弁させるとともに、電磁弁１９を閉弁させる。
【００６１】
開閉バルブ２９を閉弁させるのは、キャビティ４０内から余剰の粉体離型剤が排出され、圧力計２８まで達するのを防止するためである。この場合、余剰の粉体離型剤は、通路１１と開閉バルブ２９とを接続するホース内に滞留することになるが、このホースは定期的に交換されるものであり、圧力計２８による真空度の計測に影響はない。また、電磁弁１９を閉弁することにより、真空タンク２１の真空度が低下することを防止している。
【００６２】
次にステップ１９０において、所定時間が経過したか否かを判別し、所定時間が経過したならば、ステップ２００において、電磁弁３３を閉じ、正圧の印加を終了する。なお、このとき印加される正圧のレベル及び時間に関しては、例えば２〜８ｋｇ／ｃｍ²程度の正圧を数秒印加する。
【００６３】
電磁弁３３を閉弁した旨は、ダイカスト鋳造機側の制御盤３８に伝えられる。そして、制御盤３８は、ステップ２１０において、プランジャ１６を後退させて、溶湯給湯口１５を開く。この状態で、溶湯給湯口１５からチップ潤滑剤ノズル３９を介してチップ潤滑剤を噴射する（図７（Ｂ）参照）。このチップ潤滑剤は、プランジャ１６の摺動を円滑に行うためのもので、例えば商品名グラフェースＰ１２００Ｎ（花野商事）を使用することができる。このチップ潤滑剤は液状のものであり、また粘性を有するものである。従って、このチップ潤滑剤がスリーブ１３に供給された後に粉体離型剤が粉体離型剤供給口１４から供給されたとすると、粉体離型剤がチップ潤滑剤に付着しスリーブ１３内で凝集する。すると、金属溶湯をスリーブ１３からキャビティ４０へ射出する際に、金属溶湯とともに凝集した粉体離型剤もキャビティ４０内に押し出され、ダイカスト成型品内に混入されることになる。これは、ダイカスト成型品の品質を著しく低下させる要因となる。
【００６４】
このため、本実施形態例では、粉体離型剤は、チップ潤滑剤がスリーブ１３に供給される前に、キャビティ４０内に吸引されるようにしている。この結果、先にチップ潤滑剤をスリーブ１３に供給したときのスリーブ内の粉体残差量に比較して、粉体離型剤を先にキャビティ４０内に供給するようにした場合、その残差量は１／８程度に低減できた。
【００６５】
チップ潤滑剤を供給した後には、柄杓６０により溶湯給湯口１５からスリーブ１３内に金属溶湯が注入される（図７（Ｃ）参照）。そして、ステップ２２０において、プランジャ１６を溶湯給湯口１５を塞ぐ位置まで前進させ、スリーブ内を気密状態とする。
【００６６】
この状態で、電磁弁２４を開弁するとともに、開閉バルブ２９を開く。これにより、キャビティ４０内が所定の高真空度（６０Ｔｏｒｒ以下）まで真空引きされるとともに、その真空度が真空計２８により計測可能となる。電磁弁２４を開弁後、上記所定の高真空度を得るために必要な時間が経過した時点で、真空計２８によってキャビティ４０内の真空度を計測する。この時、計測した真空度が所定の高真空度に達していなければ、鋳造機に何らかの異常があるとみなして異常停止する（ステップ２５０）。一方、計測した真空度が所定の高真空度に達していれば、ステップ２６０において、カットオフピン６を、キャビティ４０と排気通路１２との接続箇所を閉じる位置まで移動させた後に、電磁弁２４を閉弁する。これにより、キャビティ４０内に射出される金属溶湯が排気通路１２等へ流出することを防止する。
【００６７】
ステップ２７０では、金属溶湯がスリーブ１３からキャビティ４０内へ射出されるようにプランジャ１６を高速に前進させる（図７（Ｄ）参照）。その後、プランジャ１６は、キャビティ４０内の溶湯が凝固するタイミングで初期位置まで後退される。
【００６８】
ステップ２８０では、可動型１を移動して金型を開き、形成されたダイカスト成型品を金型から取り出す。
【００６９】
上記の一連の手順によってダイカスト成型品が形成されるのであり、当該一連の手順は繰り返し実行される。
【００７０】
ここで、上記の一連の手順を繰り返し実行した場合、金属溶湯の温度が約７００℃度前後であるため、ダイカスト成形品の取り出し時の金型温度は約４００℃〜５００℃にもなり、次の鋳造サイクルに移行してもなお金型の温度は高温を維持する。
【００７１】
しかしながら、本実施形態における粉体離型剤は、金型温度が３００℃を超えるような高温においては、金型への付着性が低下することが本願の発明者の検討の結果明らかとなった。このため、図示されてはいないが、従来の金型と同様に可動型１及び固定型７の内部に複数の冷却管を形成し、この冷却管内に冷水を流通させることにより、金型を冷却している。
【００７２】
ここで、粉体離型剤が付着される金型のキャビティ４０表面は、金属溶湯によって最も高温に加熱される部位である。このため、本実施形態では、このキャビティ４０表面の温度が、粉体離型剤の供給される時点までに３００℃以下まで低下できる冷却能力を有するように、複数の冷却管の本数、形成位置が決定されている。これにより、粉体離型剤の付着性の低下を防止することが可能となった。
【００７３】
なお、本実施形態において使用される粉体離型剤は、タルク８０％、ワックス２０％の割合で混合した混合物である。また、金属溶湯としては、アルミニウム溶湯やマグネシウム溶湯が使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるダイカスト鋳造機の全体構成図である。
【図２】図１のダイカスト鋳造機の真空引き機構に用いられる電磁弁の概略構造を示す図である。
【図３】バッグフィルタの構造を示す一部破断斜視図である。
【図４】バッグフィルタのフィルタエレメントの濾過口径と真空装置の月当たりの故障回数との関係を示すグラフである。
【図５】制御盤３５，３８の制御内容の前半部を示すフローチャートである。
【図６】制御盤３５，３８の制御内容の後半部を示すフローチャートである。
【図７】ダイカスト鋳造機の主要な作動工程を示す作動説明図である。
【符号の説明】
１…可動型、７…固定型、１５…金属溶湯給湯口
１８…フィルタ（第３のフィルタ）、１９…電磁弁（第１の開閉手段）、
２０…バッグフィルタ（第１のフィルタ）、
２１…真空タンク（第１の真空タンク）、２３…フィルタ（第４のフィルタ）
２４…電磁弁（第２の開閉手段）、２５…バッグフィルタ（第２のフィルタ）
２６…真空タンク（第２の真空タンク）、３０…粉体供給装置

Claims

固定型と可動型とを有し、当該固定型と可動型とを型締めすることによってキャビティを形成する金型と、
前記キャビティ内に向けて粉体離型剤を供給する粉体離型剤供給手段と、
前記キャビティと、前記キャビティに金属溶湯を導入するスリーブを介することなくキャビティと接続する第１の真空引き通路を介して接続される、前記キャビティ内を所定の第１の真空度まで真空引きして、前記粉体離型剤供給手段から供給される粉体離型剤を前記キャビティ内に吸引する、第１の真空タンクと、この第１の真空タンクを真空引きする第１の真空ポンプとを備える第１の真空引き手段と、
前記第１の真空引き通路における前記第１の真空タンクの上流側に配置され、前記キャビティと前記第１の真空引き手段の前記第１の真空タンクとの連通／非連通を切り換える第１の開閉手段と、
前記キャビティと、前記第１の真空引き通路に連結される第２の真空引き通路を介して接続され、前記キャビティの表面に粉体離型剤が塗布された後に、前記キャビティ内を前記所定の第１の真空度よりも真空度の高い所定の第２の真空度まで真空引きする、第２の真空タンクと、この第２の真空タンクを真空引きする第２の真空ポンプとを備える第２の真空引き手段と、
前記第２の真空引き通路における前記第２の真空タンクの上流側に配置され、前記キャビティと前記第２の真空引き手段の前記第２の真空タンクとの連通／非連通を切り換える第２の開閉手段と、
前記第２の真空引き手段によって前記キャビティ内が所定の第２の真空度まで真空引きされたとき、前記キャビティ内に金属溶湯を供給する金属溶湯供給手段とを備え、
前記第１の開閉手段が開成されているときには、前記第２の開閉手段は閉成され、前記第２の開閉手段が開成されているときには前記第１の開閉手段は閉成されることを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項１記載のダイカスト鋳造機において、前記第２の真空ポンプは、前記第１の真空ポンプよりも大容量を持つことを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項１記載のダイカスト鋳造機において、前記第１の開閉手段と前記第１の真空タンクとの間に配置され、少なくとも前記粉体離型剤の平均粒径よりも小さい濾過口径を有する第１のフィルタと、前記第２の開閉手段と前記第２の真空タンクとの間に配置され、少なくとも前記粉体離型剤の平均粒径よりも小さい濾過口径を有する第２のフィルタとを備えることを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項３記載のダイカスト鋳造機において、前記第１及び第２のフィルタの濾過口径は、前記粉体離型剤の最小粒径よりも小さく設定されていることを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項３または請求項４記載のダイカスト鋳造機において、前記第１の真空引き通路の前記キャビティと前記第１の開閉手段との間に、前記第１のフィルタよりも大きな濾過口径を有する第３のフィルタを設け、
前記第２の真空引き通路の前記キャビティと前記第２の開閉手段との間に、前記第２のフィルタよりも大きな濾過口径を有する第４のフィルタを設けたことを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のダイカスト鋳造機において、前記第１及び第２の開閉手段は、それぞれ電磁弁によって構成され、弁体の開弁時にその弁体に連結された摺動部が前記弁体によって前記第１または第２の真空引き経路から遮蔽されることを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のダイカスト鋳造機において、前記金属溶湯供給手段は、前記スリーブと、当該スリーブに金属溶湯が供給されたときに、その金属溶湯を前記キャビティ内に射出するプランジャと、前記スリーブ内を摺動するプランジャの潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段とを備え、
前記粉体離型剤供給手段は、前記スリーブを介して前記キャビティ内に粉体離型剤を供給するものであり、
前記潤滑剤供給手段は、前記粉体離型剤供給手段が粉体離型剤の供給を完了した後に、前記潤滑剤を前記スリーブ内に供給することを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のダイカスト鋳造機において、前記粉体離型剤供給手段が粉体離型剤を供給する時には、前記金型の表面温度が３００℃以下まで低下した状態とするための冷却機構を備えることを特徴とするダイカスト鋳造機。
請求項８記載のダイカスト鋳造機において、前記冷却機構は、前記金型内に形成された、内部を冷水が通過する冷却管によって構成され、ダイカスト成形品を前記金型内から取り出した後に前記粉体離型剤を供給するときまでに、前記金型のキャビティ表面の温度を３００℃以下まで低下するように設けられていることを特徴とするダイカスト鋳造機。