JP4257956B2 - ダイカスト装置及びダイカスト鋳造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型に溶湯を高圧で射出して鋳造するダイカスト装置及びダイカスト鋳造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ダイカスト装置による鋳造の生産効率を向上させることを目的として、複数組(一般には二組)の金型を交互に入れ替えて鋳造を行う金型交換式生産システムが提案されている。このような例は、例えば特開平6−190526号公報に記載されている。上記公報に記載されたダイカスト装置は、型締め及び溶湯射出を行うダイカスト本体と、製品取り出し及び離型剤塗布のための型開きを行う型開閉装置とを横並びに配置するとともに、両装置を挟んで両側方に、それぞれ金型移送用の移送装置を配置したものである。これは、シャトル式のダイカスト装置であって、二組の金型を二組の移送装置を用いてダイカスト本体と型開閉装置との間で往復移動させて交互に入れ替えるようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなシステムのダイカスト装置においては、複数の金型をダイカスト本体に入れ替える、いわゆる金型交換方式のため、鋳造サイクルごとに給湯装置の給湯スリーブを金型の給湯口に挿入及び抜き取る必要がある。このため、従来装置では、給湯スリーブを進退移動させることで金型の給湯口に挿入及び抜脱する方式を採用していた。すなわち、型締め装置による金型の型締め後、給湯スリーブを給湯口に差し込み、型締め解放に先立って抜き取るという操作を行うものであり、従って、そのための特別の駆動を必要としていた。
【0004】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金型に対する型締めから給湯開始までの一連の動作を合理的に行うことが可能なダイカスト装置及びダイカスト鋳造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係るダイカスト装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の通りの構成を備えた。
請求項1に記載のダイカスト装置においては、金型を型締め装置の型締め動作に関連して型締め方向へ移動可能に設ける一方、型締め装置の型締め動作に関連した金型の移動動作によって該金型の湯口に給湯スリーブが差し込まれる構成としている。従って、請求項1に記載の発明によれば、金型に対する給湯スリーブの差し込みを特別の駆動装置を用いることなく行うことができる。
【0006】
また、請求項2に記載のダイカスト装置においては、複数組の金型が準備され、それら複数組の金型が前記型締め装置に対して型締め方向と交差する方向から搬入及び搬出されることで金型の入れ替えが行われる構成としている。これにより、請求項2に記載の発明によれば、複数の金型を用いて鋳造を連続的に行う金型交換式のダイカスト装置において、金型の型締め動作と、金型に対する給湯スリーブの差し込み動作とを合理的に行うことができる。
【0007】
この場合、請求項3に記載したように、金型の給湯スリーブに対する移動方向は、横方向であることが好ましい。ここでいう横方向は、水平成分を含む方向である。このような構成によれば、横型締め・横給湯システムを構築することが可能となり、型締め装置、金型及びそれを型締め装置へ搬入及び搬出させる金型移送機構との相互関連を考慮した設計をする上で極めて都合がよい。
【0008】
請求項4に記載のダイカスト装置においては、金型の搬入及び搬出は、金型を乗せて移動する金型移送台を介して行われるとともに、その金型移送台上の金型が、型締め装置の型締め方向と同方向に移動可能とされている。これによれば、型締め装置による金型の型締め時において、金型移送台を移動させずに、金型のみを移動させて該金型の給湯口に給湯スリーブを差し込むことができる。
【0009】
請求項5に記載のダイカスト装置においては、金型の搬入及び搬出は、金型を乗せて移動する金型移送台を介して行われるとともに、その金型移送台は、搬入された位置では、型締め装置の型締め方向と同方向に移動可能とされている。これによれば、型締め装置による金型の型締め時において、金型移送台と共に金型を移動させて該金型の給湯口に給湯スリーブを差し込むことができる。
【0010】
請求項6に記載の発明によれば、金型の型締めから給湯開始までの一連の動作を合理的に行うことが可能なダイカスト鋳造方法を提供することができる。
【0011】
【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。図1〜図3はそれぞれ本実施の形態に係る金型交換式のダイカスト装置の概要を示す平面図である。図4及び図5はそれぞれダイカスト本体及び該ダイカスト本体に金型を搬入及び搬出する金型移送装置を示す正面図、図6は金型移送装置の側面図、図7はダイカスト本体の型締め機構を示す斜視図である。
本実施の形態に係るダイカスト装置1は、2組の金型D1,D2を交互に入れ替えてダイカスト本体10で連続的に鋳造する一方、鋳造後の製品取り出しや金型潤滑をダイカスト本体10の外側で行い得るように構成される。
【0012】
本実施の形態に用いられる金型D1,D2は、横開き式であって、図1に示すように、対をなす左型D1a,D2aと、右型D1b,D2bが、2本の型開閉用の低圧シリンダ3によって両側部を相互に連結されている。また、各型D1a,D2a,D1b,D2bは、両側面部にそれぞれスライダー4を備えており、ダイカスト本体10の外側において、そのスライダー4を介して後述するレール31,41,23上に載置されている。このことについては、後述する。
【0013】
ダイカスト装置1は、二組の金型D1,D2をダイカスト本体10に対して交互に搬出入させるための金型移送装置20と、ダイカスト本体10の外側において、一方(図示左側)の金型D1の開閉及び移送を行う第1金型開装置30と、他方(図示右側)の金型D2の開閉及び移送を行う第2金型開装置40とを主体に構成される。
【0014】
ダイカスト本体10は、金型移送装置20によって搬入された金型D1,D2を型締め後、該金型D1,D2内に溶湯を射出するものであり、図7に示すように、閉状態の金型D1,D2の両背面を横方向から加圧して型締めする型締め装置11及び溶湯を金型D1,D2のキャビティ内に横方向から射出する給湯装置12を備えている。型締め装置11は、横向きで対向し合う固定ダイプレート11a及び可動ダイプレート11bと、その可動ダイプレート11bの移動を案内するタイバー11cを備えている。可動ダイプレート11bは、図示省略の型締めシリンダによってリンク機構を介して駆動され、固定ダイプレート11aに対して進退移動されるように構成されている。
なお、給湯装置12は、図では給湯スリーブのみが示されており、この給湯スリーブに符号12を付してある。給湯スリーブ12は、固定ダイプレート11aに対して、先端が該固定ダイプレート11aの加圧面側から所定量突き出た貫通状態(図1、あるいは図4、図5参照)で取り付けられ、突出端部が金型D1,D2の給湯口13に横方向から挿入可能となっている。すなわち、金型D1,D2の横方向(水平方向)の移動によって差し込まれる。
【0015】
金型移送装置20は、ダイカスト本体10に対して、二組の金型D1及びD2を交互に搬入及び搬出させる共通の2本の天井側レール21と、その天井側レール21に吊り下げ状に支持されるハンガータイプの金型移送台22とを有する。2本の天井側レール21は、ダイカスト本体10の内側上方と、該ダイカスト本体10の一側方の外側上方に設定された金型移載位置(又は金型待機位置、図1に符号Aで示す)との間を水平方向にかつ相互に平行に延在している。そして、金型移送台22は電動モータ24を駆動源とするボールネジ機構25によって移動され、これにより金型D1,D2をダイカスト本体10の内の鋳造位置と、ダイカスト本体10外の金型移載位置Aとの間を移送させる。また、金型移送台22は、天井側レール21に直交するように配置された2本の中継レール23を備えている。なお、ボールネジ機構25は、機台側に取り付けられるネジ軸25aと、該ネジ軸25aに螺合されるとともに、金型移送台22側に取り付けられるナット25bとから構成される。
【0016】
ダイカスト本体10の外側において、天井側レール21の金型移載位置Aを挟んで左右両側には、金型D1,D2の開閉及び移送に用いられる左右各2本の地上側レール31,41が水平状にかつ相互に平行に配設されている。すなわち、天井側レール21と地上側レール31,41とは平面視でT字形をなすように配設されている。そして、金型移送台22が金型移載位置Aへ移動されたとき、該金型移送台22に備えられた中継レール23が地上側レール31,41と同一直線上で一致する構成とされ、ここで金型D1,D2の移載(乗せ替え)が行われるようになっている。
【0017】
一方の地上側レール31側(図示左側)には、第1金型開装置30が配置され、他方の地上側レール41側(図示右側)には、第2金型開装置40が配置されている。両金型開装置30,40は、それぞれが地上側レール31,41よりも低い位置に配置されるとともに、機台に図示省略の適宜支持部材を介して地上側レール31,41と平行な方向に移動可能に支持されている。そして、第1金型開装置30は、電動モータ32を駆動源とするボールネジ機構33によって移動されるように構成されており、図1に実線で示す型開き位置と、図2に実線で示す金型移載位置Aとの間を移動する。なお、ボールネジ機構33は、機台側に取り付けられるネジ軸33aと、該ネジ軸33aに螺合されるとともに、第1金型開装置30側に取り付けられるナット33bとから構成される。
【0018】
また、第2金型開装置40は、電動モータ42を駆動源とするボールネジ機構43によって移動されるように構成されており、図1に実線で示す型開き位置と、図3に実線で示す金型移載位置Aとの間を移動する。なお、ボールネジ機構43は、機台側に取り付けられるネジ軸43aと、該ネジ軸43aに螺合されるとともに、第1金型開装置40側に取り付けられるナット43bとから構成される。
【0019】
第1金型開装置30及び第2金型開装置40は、それぞれシリンダを駆動源とする金型クランプ装置34,44(図1〜図3において、簡略に示す)を備えており、金型移載位置Aにおいて、金型D1,D2をクランプ又はアンクランプする。また、第1金型開装置30及び第2金型開装置40は、型開き用の高圧シリンダ35,45(図1〜図3において、簡略に示す)を備えている。この高圧シリンダ35,45は、型開き時において、前記型開閉用の低圧シリンダ3の開放作動に先立って作動し、左右の型D1a,D2a,D1b,D2bに対して離型方向に強い力を付加することで、初期離型を行う。
【0020】
次に、上記のように構成されたダイカスト装置1の作動サイクルを説明する。なお、以下の説明では、図1の左側の金型D1を第1金型といい、右側の金型D2を第2金型という。図1には、第1及び第2金型D1,D2がそれぞれ型開きされた状態で示されている。第1金型D1については、主として図2に基づいて説明し、第2金型D2については、主として図3に基づいて説明する。
図1の実線状態において、第1金型D1は、型開閉用の低圧シリンダ3によって閉じられる。その後、ボールネジ機構33の作動によって第1金型開装置30が移動し、地上側レール31上にスライダー4を介して載置された閉じ状態の第1金型D1を図2に実線で示す金型移載位置Aへ移送する。金型移載位置Aには、金型移送台22が待機しており、第1金型D1は、スライダー4を介して地上側レール31上から金型移送台22の中継レール23上へ乗り移る。その後、第1金型開装置30の金型クランプ装置34がアンクランプ側に作動して第1金型D1のクランプを解放する。
【0021】
かくして、第1金型D1が移載されると、金型移送台22がボールネジ機構25の作動によって天井側レール21に案内されて移動し、図2の仮想線及び図4に示すように、第1金型D1がダイカスト本体10の内側、つまり型締め装置11の両ダイプレート11a,11b間に搬入される。そして、第1金型D1の搬入後、型締め装置11が作動する。
すなわち、型締めシリンダによって可動ダイプレート11bが固定ダイプレート11aに向かって移動され、金型移送台22上の第1金型D1を押す。これにより、第1金型D1は中継レール23上を固定ダイプレート11aに当接されるまで移動され、この移動によって図5に示すように、金型D1の給湯口13に給湯スリーブ12が差し込まれる。と同時に可動タイプレート11bと固定ダイプレート11aとによって第1金型D1が横方向から加圧されて型締めされる。
【0022】
つづいて、溶湯が給湯スリーブ12を経てキャビティ内に射出され、所定の冷却期間を経た後、型締め装置11による第1金型D1の型締めが解放される。この型締め解放時において、可動ダイプレート11bが後退するとき、第1金型D1は、該可動ダイプレート11bに設置された図示省略の金型掴み装置によって把持され、可動ダイプレート11bと共に引き戻される。この引き戻し動作によって給湯口13から給湯スリーブ12が引き抜かれる。そして、可動ダイプレート11bが規定位置まで後退した時点で金型掴み装置による第1金型D1の把持が解放される。
【0023】
次いで、金型移送台22がボールネジ機構25の作動によって天井側レール21に沿ってダイカスト本体10の外側へ移動し、鋳造後の第1金型D1を金型移載位置Aへ搬出する。この金型移載位置Aにおいて、待機中の第1金型開装置30の金型クランプ装置34が作動し、第1金型D1をクランプする。その後、第1金型開装置30が型開き位置へ移動し、第1金型D1を型開き位置へ移送する。この第1金型D1の移送中において、型開き用の高圧用シリンダ35が作動して左型D1aから右型D1bを突き離し、それに引き続いて型開閉用の低圧シリンダ3が作動し、左型D1aと右型D1bとを所定の間隔に型開きする。すなわち、第1金型D1はその移送中に型開き動作を完了する。
型開き後において、第1金型D1からの製品の取り出しが行われ、更に製品取り出し後は、第1金型D1に対してスプレーによる離型剤の塗布が行われる。かくして、図1に実線で示す説明当初の状態に戻る。
【0024】
上記のようにして、第1金型D1が第1金型開装置30によって金型移送台22から引き出されると、待機中の第2金型開装置40が作動する。すなわち、第2金型D2をクランプした第2金型開装置40がボールネジ機構43の作動によって移動し、図3に点線で示すように、地上側レール41上の金型D2を金型移載位置Aへ移送する。金型移載位置Aには、上述した第1金型D1を送り出した金型移送台22が待機しており、第2金型D2はスライダー4を介して地上側レール41上から金型移送台22の中継レール23上へ乗り移る。この場合、第2金型開装置40は、金型移送台22の下方を潜り抜ける。これは第1金型D1及び第2金型D2を同一の向きでダイカスト本体10へ搬入させたいという要請に基づくものである。
【0025】
その後における第2金型D2の動作は、前述した第1金型D1の場合と同様である。すなわち、第2金型D2は、図3に仮想線で示すように、金型移送台22によりダイカスト本体10へ搬入されて鋳造され、鋳造後は、再び金型移送台22により金型移載位置Aへ搬出される。その後、第2金型D2は、待機中の第2金型開装置40によってクランプされたのち、型開き位置へ移送され、その移送途中で型開き用の高圧シリンダ45及び型開閉用の低圧シリンダ3によって横方向に型開きされる。その後、製品取り出し及び離型剤塗布が行われる。
【0026】
以上説明したように、本実施の形態においては、第1と第2の二組の金型D1,D2を単一のダイカスト本体10に対して交互に入れ替えて連続的に鋳造する構成としたものであり、これにより単一の金型を用いて鋳造するタイプのものに比べて高能率で生産できる。なお、第1金型D1と第2金型D2とは、同種製品の生産あるいは異種製品の生産いずれであっても適用できる。
【0027】
この場合において、本実施の形態では、ダイカスト本体10に対する金型D1,D2の搬入、搬出は、その経路を兼用する、つまり往復動作を行うシャトル式であり、しかも第1金型D1と第2金型D2との二組が1つの経路を用いて入れ替えを行う構成であり、経路の共通化が図られている。このため、図1からも明らかなように、ダイカスト本体10の一側方、すなわち金型D1,D2の搬出入経路がレイアウトされる側の反対側に、平面方向に関して広い空きスペースSを確保することが可能となる。この空きスペースSは、ダイカスト本体10に対する作業者のアクセスを容易化するものであり、保守点検、修理等の保全作業用スペースとして有効に利用できる。
【0028】
また、本実施の形態においては、鋳造後の第1及び第2の金型D1,D2をダイカスト本体10から外へ搬出してから横方向に型開きする構成のため、製品取り出し時において、金型D1,D2内におけるバリ等の金属屑が自然に落下し易い。このため、例えば製品取り出し後に行われるスプレーによる離型剤の塗布によって成型面を掃除することが可能となる。なお、必要であれば、金型D1,D2の成形面にエアーを吹き付けることで成形面を掃除するといった、簡単な掃除装置を付設することでも対応することが可能である。
【0029】
また、本実施の形態では、型締め装置11の型締め動作を利用して給湯スリーブ12を金型D1の給湯口13に差し込むことができる。このため、給湯スリーブ12を固定した構造とすることができ、給湯装置において、給湯スリーブ12を移動させるための構造が不要となる。一方、給湯スリーブ12を差し込むための金型D1の移動は、型締め動作を利用するので、そのための駆動装置を設定する必要がない。また、金型D1,D2の戻り動作については、型締めの解放動作、すなわち、可動ダイプレート11bの戻り動作を利用することができる。すなわち、本実施の形態によれば、合理的な給湯スリーブ12の抜き差しシステムを構成できる。
【0030】
また、本実施の形態では、ダイカスト本体10の外側において、型の開閉と移送とを行う経路を金型ごとで備えているため、例えば第1金型D1を異種の金型と交換(取り替える)する場合、第2金型D2については、運転を継続することができる。
【0031】
次に本発明の他の実施形態を図8〜図11に基づいて説明する。この実施形態は、前述した実施の形態において、金型移送台22の移動を案内する天井側レール21をダイカスト本体10の内側と外側で分割し、内側レール21aをその延在方向と直交する横方向、つまり型締め装置11の可動ダイプレート11bの移動方向と同方向へ移動できるように構成したものである。なお、内側レール21aは、金型移送台22を移動させるボールネジ機構25と共に、例えば図示省略のクロスレールによって横移動可能に支持される。
すなわち、他の実施形態では、型締め装置11の型締め時及び型締め解放時において、可動ダイプレート11bの移動によって、金型D1,D2を金型移送台22と共に移動させることで、該金型D1,D2の給湯口13に対する給湯スリーブ12の抜き差しを行うように構成したものである。なお、その他の構成については、前述の実施の形態と同様に構成されるものであり、同一構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
上記のように構成されたダイカスト装置1によれば、前述した実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能であり、特に金型移送台22を金型D1,D2と一体的に移動する構成のため、金型移送台22として金型D1,D2を載置可能な範囲で最小限のサイズに設定できる。すなわち、金型移送台22の小型化が可能になる。
【0032】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。
例えば、実施の形態では金型移送経路をT字形配置によって構成したが、これを平面視でI字形をなす配置、すなわちダイカスト本体10に対して一側方から第1金型D1を搬出入させ、それに対向する他側方から第2金型D2を搬出入させる構成に変更してもよい。
また、金型D1,D2を移送させる移動手段としてのボールネジ機構25,33,43については、チェーンやベルト等による巻き掛け伝動機構あるいはラック・ピニオンによる歯車機構等に変更してもよい。また、金型D1,D2がスライダー4を介して地上側レール31,41上を摺動する構成としたが、スライダー4に変えて車輪を用いてもよい。さらには、金型D1,D2をダイカスト本体10に対して搬入及び搬出させる金型移送台22は、ハンガー(吊り下げ)タイプからレール上を摺動又は転動するタイプに変更してもよい。
【0033】
また、金型D1,D2の戻り動作については、掴み装置によるとしたが、この掴み装置については、適宜変更することが可能である。例えば、固定ダイプレート11a側にプッシュシリンダを設け、これにより金型D1,D2を原位置へ押し戻す構成に変更したり、あるいは可動ダイプレート11bに電磁石を取り付け、これにより金型D1,D2を吸着して原位置へ引き戻すといった変更例が考えられる。
また、給湯スリーブ12の抜き差し方向は、横方向に限らず、上下方向でもよい。すなわち、縦型締め式のダイカスト装置に適用してもよい。また、本実施の形態では、給湯スリーブ12を固定的に設けたが、金型D1,D2のみならず、該給湯スリーブ12をも移動させることで、給湯口13に対する差し込み、引き抜きを行う構成に変更してもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、金型に対する型締めから給湯開始までの一連の動作を合理的に行うことが可能なダイカスト装置及びダイカスト鋳造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るダイカスト装置を示す平面図である。
【図2】第1金型の移送を説明するためのダイカスト装置の平面図である。
【図3】第2金型の移送を説明するためのダイカスト装置の平面図である。
【図4】ダイカスト本体の型締め装置及び金型移送装置を示す正面図であり、型締め前の状態を示す。
【図5】ダイカスト本体の型締め装置及び金型移送装置を示す正面図であり、型締め時を示す。
【図6】金型搬出入用の移送装置を示す側面図である。
【図7】ダイカスト本体の型締め機構を示す斜視図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係るダイカスト装置の要部平面図であり、型締め前の状態を示す。
【図9】同じくダイカスト装置の要部平面図であり、型締め時を示す。
【図10】ダイカスト本体の型締め装置及び金型移送装置を示す正面図であり、型締め前の状態を示す。
【図11】ダイカスト本体の型締め装置及び金型移送装置を示す正面図であり、型締め時を示す。
【符号の説明】
1 ダイカスト装置
10 ダイカスト本体
11 型締め装置
11a 固定ダイプレート
11b 可動タイプレート
11c タイバー
12 給湯スリーブ
13 給湯口
22 金型移送台
30 金型開装置
40 金型開装置
D1,D2 金型
Claims (6)
- 鋳造用の金型を型締めするための型締め装置と、その型締め装置にて型締めされた金型の給湯口に給湯スリーブを差し込んで溶湯を射出するための給湯装置とを備えたダイカスト装置であって、
前記金型を前記型締め装置の型締め動作に関連して型締め方向へ移動可能に設ける一方、前記型締め装置の型締め動作に関連した前記金型の移動動作によって該金型の給湯口に前記給湯スリーブが差し込まれる構成としたことを特徴とするダイカスト装置。 - 請求項1に記載のダイカスト装置であって、複数組の金型が準備され、それら複数組の金型が前記型締め装置に対して型締め方向と交差する方向から搬入及び搬出されることで金型の入れ替えが行われる構成としたことを特徴とするダイカスト装置。
- 請求項2に記載のダイカスト装置であって、前記金型の前記給湯スリーブに対する移動方向は、水平成分を含む方向であることを特徴とするダイカスト装置。
- 請求項3に記載のダイカスト装置であって、前記金型の搬入及び搬出は、前記金型を乗せて移動する金型移送台を介して行われるとともに、その金型移送台上の前記金型が、前記型締め装置の型締め方向と同方向に移動可能とされていることを特徴とするダイカスト装置。
- 請求項3に記載のダイカスト装置であって、前記金型の搬入及び搬出は、前記金型を乗せて往復移動する金型移送台を介して行われるとともに、その金型移送台は、搬入された位置では、前記型締め装置の型締め方向と同方向に移動可能とされていることを特徴とするダイカスト装置。
- 鋳造用の金型を型締めするための型締め装置と、その型締め装置にて型締めされた金型の給湯口に給湯スリーブを差し込んで溶湯を射出するための給湯装置とを準備し、前記金型を前記型締め装置の型締め動作に関連して型締め方向へ移動可能に設ける一方、前記給湯スリーブを固定的に設け、前記型締め装置によって前記金型を型締めする際、その型締め動作に関連して前記金型を型締め方向へ移動させ、その移動動作によって該金型の給湯口に前記給湯スリーブを差し込み、その後、前記給湯スリーブを経て溶湯を前記金型内に射出することを特徴とするダイカスト鋳造方法。
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