JP4281887B2 - ダイカストマシンにおける分流子の接続方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダイカストマシンにおける分流子の接続方法(以下単に分流子の接続方法という)に係り、特に、ダイカスト製品に巣穴が発生し難く、溶湯の流れを円滑にして安定した鋳造を可能にする分流子の接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
分流子1は、図1に示すように、ダイカストマシン2の可動ダイプレート3の例えば下方に装着され、鋳造時、図2に示すように、固定ダイプレート10側の射出スリーブ4の出力端に装着された型スリーブ5と接合して、ランナーを接続すると共に、溶湯の方向を上方の金型6方向に偏向させるものである。
【0003】
この分流子1の機能は、上記したものの他に、ダイカスト鋳造後型を開いたとき、分流子1と製品を一体的に射出スリーブ4から切り離すことである。
【0004】
そして、この分流子1の接続方法は、図3及び図4に詳細に示すように、大体の形状が段付きの短円柱体で、鋳造時その小径の先端部を型スリーブ5の開口端に嵌合させるようにして金型6と射出スリーブ4とを接続する。
【0005】
なお、型スリーブ5の開口端部の内周面は内側ほど小径になるテーパ面となっており、これに対応して、分流子1の小径先端部は、先細のテーパ面となっている。
【0006】
上記分流子1の上方には、型スリーブ5側から見て例えば一定の幅で切り欠かれており、ランナー7が形成されている。このランナー7は、分流子1と型スリーブ5との接続時、図3に示すように、型スリーブ5の開口端縁部が挿入されているため断面L字形で幅がW(図4参照)の空隙である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
通常のダイカストマシンは、図5に示すように、給湯口8から射出スリーブ4内に潤滑油を注入し、溶融したアルミ合金9を給湯した後、ピストン11によってアルミ合金9を前記金型6(図2参照)方向に圧送する。
【0008】
なお、潤滑油は射出スリーブ4の内面に施し、アルミ合金の離型とピストン11の潤滑に用いるものである。
【0009】
従来のダイカストマシンは、潤滑油がアルミ合金9の熱により蒸発し或いは燃焼し、ガスとなってアルミ合金と共に金型内に流入するので、製品に巣穴が生じる、という不都合があった。
【0010】
また、注入されたアルミ合金が図5のa、b部及びc部(射出スリーブ4の内周面)で凝固し、これが邪魔になってピストン11の圧力を金型空洞内に伝達し難かった。
【0011】
更にまた、ショットサイクル(ピストン11の作動サイクル)を短縮して作業能率を向上させようとすると、主に図5のd部で破裂が起こり、作業上の危険、アルミ合金が分割面に残る、ショットサイクルの短縮ができない、等の不都合があるばかりでなく、製品に悪影響を及ぼしていた。
【0012】
それは、大量に巻き込んでいる潤滑油の蒸発ガスの背圧が、まだ完全に凝固していない、或いは凝固していても高温で強度が小さいアルミ合金の強度を越えるからである。
【0013】
加えて、射出時ピストン11の圧力が型スリーブ5のテーパ部内周面に印加され(図3及び図5参照)、その状態で離型、すなわち分流子1が型スリーブ5から離れるので、凝固アルミ合金とテーパ部内周面との間に齧りが生じて型スリーブの摩耗が早く、摩耗が進むとピストンの隙間からアルミ合金が射出スリーブ4側に飛出す所謂バックフラッシュが生じていた。
【0014】
そこで、この発明は、上記した種々の不都合を解消できる分流子の接続方法を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるダイカストマシンにおける分流子の接続方法は、開口部内周面にすりばち形のテーパ面を形成した射出スリーブの型スリーブに、このテーパ面の内端に接続される段部を形成し、一方、鋳造時この型スリーブに接続される分流子の、上記テーパ面と接合する先細のテーパ面を形成した先端部端面に、周囲に環堤部を残して凹陥部を形成して、接続時この環堤部を型スリーブの段部に突き当てるようにし、他方、分流子の環提部の上方及び型スリーブの先端部の上方を所定の幅で切り欠いてランナーを形成すると共に、このランナーの上記凹陥部底面との交差部を少なくとも凹陥部底面の中心より下方に設定し、この交差部とランナーの背面とを滑らかな曲面で接続したことを特徴とする。
【0016】
【実施例】
以下、図6乃至図9を参照して本発明の実施例について説明する。
図6において符号5はこの発明の一実施例による分流子の接続方法における型スリーブを示し、この型スリーブ5は、従来のものと異なりその開口端内周面のすり鉢形のテーパ面12の内端に段部13が接続されている。
【0017】
一方、鋳造時この型スリーブに接続される分流子1の、上記テーパ面12と接合する先細のテーパ面を形成した先端部端面に、周囲に環堤部14を残して凹陥部15が形成されている。
【0018】
そして、分流子1が型スリーブ5に接続されるとき、図6に示すように、環堤部14が型スリーブの段部13に突き当たり、また、凹陥部15と型スリーブ5の内筒部16の径が同じになるように各部の寸法が設定されている。
【0019】
他方、分流子のテーパ部の上方及び型スリーブ5の先端部の上方が所定の幅で切り欠かれてランナー7が形成されている。
【0020】
そして、このランナー7の上記凹陥部15の底面との交差部17は、少なくとも凹陥部底面の中心より下方に設定されており、また、この交差部18とランナーの背面18とは滑らかな曲面で接続されている。
【0021】
上記した本発明の一実施例による分流子の接続方法においては、図3に示す従来のものと比較して、ピストンが往復する型スリーブの内筒部16の出口上方に環堤部14を切り欠いた結果のガス抜き空間19が形成される。
【0022】
上記のように構成されたこの発明の一実施例による分流子1は、従来のものと比較して、製品に巣穴が生じる度合いが格段に減少する。
【0023】
その理由は、一口で言うと、射出スリーブ4内に開口するランナー7の開度が大きくなると共に、ランナー7の内方(図6で右方)にガス抜き空間19が存在するからである。
【0024】
すなわち、従来の分流子1のランナー7の開口は、図4に示すように、その接続部17が分流子の内面の中心よりかなり上方に設定されているため、射出スリーブ4側から見ると小さな扇面形の穴になる。
【0025】
そのため、図7に示すように、最初射出スリーブ4の下方に位置していた溶融アルミ合金9は、ピストンに押されてその液面を上昇させつつ左方に移動する過程において、先ず分流子1の内面に衝突した溶融アルミ合金9の一部が上向きに力を受ける。
【0026】
このとき、一部の溶融アルミ合金9はランナー7の開口を通って金型(製品キャビティ)方向に移動するが、残部は勢いでランナーの開口をかすめて射出スリーブ4内に還流する方向に力を受けるため、前記潤滑油の蒸発・燃焼ガス15をかなり大きなガス泡として巻き込んでしまう。
【0027】
更にピストンが前進すると、図8に示すように、潤滑油のガス15を泡として金型に送ってしまうので、ダイカスト製品に巣穴が生じるのである。
【0028】
一方、図6に示すようにランナー7の射出スリーブ4内における開口を大きくすると共に、ランナー7の開口の内方にガス抜き空間19が存在すると、上記したガスを巻き込む溶融アルミ合金9の還流が生じないばかりでなく、比重の小さなガスはガス抜き空間19に抜け、溶融アルミ合金の液面とランナー7の上面との間の間隙を通って金型に流入することになる(所謂先行逃がし)。
【0029】
しかしながら、金型(製品キャビティ)には通常オーバーフロー(ガス抜き孔)が開口しているので、ガスが湯の中に泡となって混入していない限りガスはこのガス抜き孔から外部空間に排出される。
【0030】
すなわち、ガスが先に逃げて後からアルミ合金が金型に入るので、図7或いは図8に示すようにアルミ合金がガスを巻き込んで一緒に金型に流入することが無いのである。
【0031】
また、この発明による分流子においても図5のb部に相当する箇所に凝固部が同様に発生するが、従来のものと比較してピストンが凝固皮の内側の溶融部を押すので剥離し易く、したがってこの凝固部が無くなるのでダイカストの圧力伝達が効率良く行われる。
【0032】
更にまた、従来図5のd部に残っていたガスがこの発明による分流子を用いると外部空間に排出されるので、従来生じていた破裂が皆無となり、d部における湯が完全に凝固するまで待っていたために長くなっていたショットサイクルを短くする。
【0033】
加えて、型スリーブ5の開口端縁部の上方を切り欠いてランナー7を形成したことにより、ランナー7が従来のものと比較して冷却水管21に近接するので、従来破裂が頻発していたd部の冷却が効率良く行われるようになり、このことが破裂の度合いを小さくしてショットサイクルの増大に寄与している。
【0034】
また、射出時のピストンの圧力が型スリーブ5のテーパ面にではなく分流子1の環堤部14及び凹陥部15に印加される構造になっているので(図6参照)、ピストン11の摺動が円滑になり、従来のものと比較して離型時における型スリーブ5のテーパ面の齧りが皆無となって型スリーブの寿命も長くなる。
【0035】
図9はこの発明の変形実施例を示し、この実施例は、交差部17を環堤部14の内側にまで下げたものである。
【0036】
図9に示すものは、図6に示す実施例と比較してガス抜き空間19が更に大きくなるので、ガスが溶融アルミ合金に巻き込まれる度合いが更に減少する。
【0037】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明は、開口部内周面にすりばち形のテーパ面を形成した射出スリーブの型スリーブに、このテーパ面の内端に接続される段部を形成し、一方、鋳造時この型スリーブに接続される分流子の、上記テーパ面と接合する先細のテーパ面を形成した先端部端面に、周囲に環堤部を残して凹陥部を形成して、接続時この環堤部を型スリーブの段部に突き当てるようにし、他方、分流子のテーパ部の上方及び型スリーブの先端部の上方を所定の幅で切り欠いてランナーを形成したので、ランナーの内方にガス抜き空間が形成されることになり、潤滑油の燃焼、蒸発によって生じるガスが泡となって湯の中に混入しないので、製品に巣穴が生じることを効果的に防止できる。
【0038】
また、ガスが湯の中に混入しないので、従来ランナー内に残存するガスの為に生じていた破裂が無くなり、ショットサイクルを短くして生産効率を向上させることができる。
【0039】
更にまた、型スリーブの開口端縁部の上方を切り欠いてランナーを形成したことにより、ランナーが従来のものと比較して冷却水管に近接するので、従来破裂が頻発していたランナー内部の冷却が効率良く行われるようになり、破裂の度合いを更に小さくしてショットサイクルの増大させることができる。
【0040】
また、ランナーの凹陥部底面との交差部を少なくとも凹陥部底面の中心より下方に設定し、この交差部とランナーの背面とを滑らかな曲面で接続したから、射出スリーブ内部から見たランナーの開口が大きくなり、湯とガスの分離が更に効率良くなる、等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ダイカストマシンの側面図で、可動ダイプレートが後退した状態を示す。
【図2】 図1と同様のダイカストマシンの側面図で、ダイカストを形成した直後の状態を示す。
【図3】 従来の分流子の接続方法の一例を示す断面図。
【図4】 従来の分流子の正面図。
【図5】 従来の射出スリーブと分流子との接続方法の一例を示す断面図。
【図6】 この発明の一実施例による分流子の接続方法の一例を示す断面図。
【図7】 従来の分流子の接続方法におけるガスの混入を説明するための線図的断面図。
【図8】 図7と同様の線図的断面図。
【図9】 この発明の他の実施例による分流子の接続方法の一例を示す断面図。
【符号の説明】
1 分流子
2 ダイカストマシン
3 可動ダイプレート
4 射出スリーブ
5 型スリーブ
6 金型
7 ランナー
11 ピストン
12 テーパ面
13 段部
14 環堤部
15 凹陥部
16 内筒部
17 交差部
18 背面
19 ガス抜き空間
21 冷却水管
Claims (1)
- 開口部内周面にすりばち形のテーパ面を形成した射出スリーブの型スリーブに、このテーパ面の内端に接続される段部を形成し、一方、鋳造時この型スリーブに接続される分流子の、上記テーパ面と接合する先細のテーパ面を形成した先端部端面に、周囲に環堤部を残して凹陥部を形成して、接続時この環堤部を型スリーブの段部に突き当てるようにし、他方、分流子の環提部の上方及び型スリーブの先端部の上方を所定の幅で切り欠いてランナーを形成すると共に、このランナーの上記凹陥部底面との交差部を少なくとも凹陥部底面の中心より下方に設定し、この交差部とランナーの背面とを滑らかな曲面で接続したことを特徴とするダイカストマシンにおける分流子の接続方法
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