JP4378010B2 - ダイカストマシン - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属溶湯をダイカスト金型内のキャビティに供給するダイカストマシン、特には、ホットチャンバダイカストマシンに関する。
【0002】
【従来の技術】
湯道入口部に形成されたノズル受け部に溶湯供給ノズルの先端部を当接させ、金属溶湯を溶湯供給ノズルよりダイカスト金型内のキャビティに供給するホットチャンバダイカストマシンでは、溶湯供給ノズル内で金属溶湯が凝固して目詰まりしないよう、溶湯供給ノズル内の金属溶湯を所定温度以上に保持する工夫がなされている。
例えば、溶湯供給ノズルの外周部にヒーターを装着し、又は溶湯供給ノズルの近傍にバーナーを配置して、ヒーター又はバーナーによって溶湯供給ノズルを加熱することにより、溶湯供給ノズル内の金属溶湯を所定温度以上に保持することは、従来より一般的になされている。
【0003】
しかし、成形時にあっては、溶湯供給ノズルはダイカスト金型内の湯道入口部に形成されたノズル受け部に当接しているので、溶湯供給ノズルの熱がダイカスト金型に伝達することは避けられず、溶湯供給ノズルの先端部で温度降下が大きかった。又、ヒーターを溶湯供給ノズルの先端部まで装着することができず、バーナーの火炎も溶湯供給ノズルの先端部まで到達しないため、溶湯供給ノズルの先端部まで十分に加熱することができなかった。よって、この部分で金属溶湯が凝固する虞れがあった。
【0004】
かかる事態を防止するため、特開平11−33694号公報には、ノズル受け部、ノズル先端部を熱伝導度の低い金属材料により形成し、ノズル先端部に温度検出器を配置し、ノズル先端部の温度を制御するようにしたダイカストマシンが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ダイカストマシンは、ノズル受け部、ノズル先端部を熱伝導度の低い金属材料により形成し、溶湯供給ノズルの熱がダイカスト金型に伝達することを極力防止したものであるが、従来同様、溶湯供給ノズルの外周部に装着したヒーターによって溶湯供給ノズルを加熱するものであるから、溶湯供給ノズル内において大きな温度勾配が生じる上、ノズル先端部を所定温度以上に保持するためには、溶湯供給ノズルを相当程度高温に加熱する必要があった。
よって、溶湯供給ノズル内における大きな温度勾配により、製品品質の不均一化を招いたり、溶湯供給ノズルを相当程度高温に加熱することにより、エネルギーの非効率化を招いたりする。
【0006】
本発明は、かかる従来における問題点を解決すべく為されたものであって、その目的とするところは、溶湯供給ノズル内における温度勾配を極小化することにより、製品品質の均一化を図り、溶湯供給ノズルを適当な温度で加熱することにより、エネルギーの効率化を図ることができるダイカストマシンを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のダイカストマシンは、周壁部にガス流入口及び複数のガス流出口を穿設したノズル被覆筒体と、前記ガス流入口に一端部を固着したガス供給管とを設け、溶湯供給ノズルの略全外周面を所定間隙離隔して前記ノズル被覆筒体により被覆し、前記ガス供給管より前記ガス流入口を介して前記ノズル被覆筒体内に燃焼ガスを流入するようにしたことを特徴とする。
【0008】
ここで、前記ノズル被覆筒体の周壁部の長さ方向中央部に前記ガス流入口を穿設し、周壁部の前記ガス流入口に対向する位置に前記複数のガス流出口を穿設するのが好ましい。
【0009】
さらに、前記ノズル被覆筒体の周壁部の長さ方向両端部に複数列状に前記複数のガス流出口を穿設すれば、燃焼ガスはノズル被覆筒体内の両端部に迅速に流動し易く、溶湯供給ノズル中央部、両端部の温度は均一になり易い。
【0010】
又、前記ノズル被覆筒体の周壁部に円周方向所定間隔で螺子孔を形成し、前記螺子孔にボルトを螺合させ、前記ボルトの先端を前記溶湯供給ノズルの外周面に当接、押圧することにより、前記ノズル被覆筒体を前記溶湯供給ノズルに所定間隙離隔して被覆するようにしてもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のダイカストマシンの好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0012】
図1において、1は固定ダイプレート、2は移動ダイプレート、3は固定金型、4は移動金型を示し、移動ダイプレート2を移動して移動金型4を固定金型3に当接させることにより、キャビティ5が画成されるようになっている。又、固定金型3には湯道6が形成されており、湯道6の入口部にはノズル受け部7が形成されている。
【0013】
本発明のダイカストマシン11は、図1乃至3に示すように、溶湯供給ノズル12、ポンプハウジング13、ノズル被覆筒体14、ガス供給管15、及び温度検出器16,17とから構成される。
【0014】
溶湯供給ノズル12は、図示しない保温炉のポンプハウジング13に固定されており、溶湯供給ノズル12、ポンプハウジング13には湯道18が形成されている。そして、ノズル先端部19は、前記ノズル受け部7に当接するようになっている。
【0015】
ノズル被覆筒体14は、炭素鋼、ステンレス鋼、鋳鉄等からなる円筒体であり、その内径は溶湯供給ノズル12の外径より適宜径だけ大としてあり、溶湯供給ノズル12の略全外周面を所定間隙離隔して被覆するようにしてある。
ノズル被覆筒体14には、周壁部の長さ方向中央部にガス流入口20を穿設し、周壁部のガス流入口20に対向する位置には、図4に示すような複数のガス流出口21,22,23を穿設してある。又、周壁部の長さ方向両端部に、円周方向120°間隔で螺子孔24,25を形成してある。
【0016】
ガス流入口20にはガス供給管15の一端部を固着し、ガス供給管15を流通してきたガスがガス流入口20よりノズル被覆筒体14内に流入するようにしてある。
【0017】
螺子孔24,25にはボルト26,26,・・・を螺合させ、ボルト26,26,・・・の先端を溶湯供給ノズル12の外周面に当接、押圧することにより、ノズル被覆筒体14を溶湯供給ノズル12に所定間隙離隔して被覆するようにしてある。
又、複数の螺子孔24,25に螺合させた、何れか同位相上にあるボルト26,26の頭部には温度検出器16,17を設置してあり、溶湯供給ノズル12の先端部及び後端部の温度を検出できるようにしてある。温度検出器16,17としては、熱電対を使用することができる。
【0018】
ガス流出口21,22,23は、ノズル被覆筒体14内の燃焼ガスをノズル被覆筒体14外に流出させるものであるが、その配置、直径、個数等によってノズル被覆筒体14各部の温度を適宜調整することができる。
例えば、図4(A)に示すように、同一直径のガス流出口21,21,・・・を同一間隔で同一列状に形成してもよい。かかる場合には、通常、燃焼ガスはノズル被覆筒体14内の中央部に滞留し易いから、溶湯供給ノズル12中央部の温度は両端部よりやや高くなり易い。
又、図4(B)に示すように、ガス流出口22を中央部に1個、これと同一直径のガス流出口22,22,・・・を両端部に同一間隔で同一列状に形成し、さらに、両端部にガス流出口23,23,23をガス流出口22,22,・・・に2列並行状に、各3個形成してもよい。かかる場合には、通常、燃焼ガスはノズル被覆筒体14内の両端部に迅速に流動し易いから、溶湯供給ノズル12中央部、両端部の温度は均一になり易い。
【0019】
次に、本発明のダイカストマシン1の作用、効果について、その操作方法とともに説明する。
【0020】
先ず、溶湯供給ノズル12の略全外周面を被覆するようにノズル被覆筒体14を配置し、螺子孔24,25にボルト26,26,・・・を螺合させ、ボルト26,26,・・・の先端を溶湯供給ノズル12の外周面に当接、押圧させて、ノズル被覆筒体14を溶湯供給ノズル12に所定間隙離隔して被覆する。
【0021】
そして、何れか同位相上にあるボルト26,26の頭部に温度検出器16,17を設置し、それらの導線コードを図示しない制御装置に接続し、溶湯供給ノズル12の温度を検出するとともに、ガス流量、空気流量を適宜調整して、溶湯供給ノズル12の温度を制御できるようにする。
又、ガス供給管15の他端部を図示しないガスホースに連結し、図示しないガスボンベ等からガスを供給するとともに、ガス流量調整バルブ27、空気流量調整バルブ28により燃焼ガスの温度を適宜調整できるようにする。
【0022】
次に、ガス流量調整バルブ27を開放して、ガス供給管15にガスを供給し、着火後、空気流量調整バルブ28を開放して、ガス供給管15に空気を供給し、燃焼ガスの温度を適宜調整する。
尚、制御装置を自動にしておいた場合には、燃焼ガスの温度を適宜設定しておけば、上記操作はガス流量調整バルブ27、空気流量調整バルブ28を作動させる図示しないアクチュエータが実行することになる。
【0023】
ガス供給管15からガス流入口20を介してノズル被覆筒体14内に流入してきた燃焼ガスは、溶湯供給ノズル12の外周面、ノズル被覆筒体14の内周面に沿ってノズル被覆筒体14の両端部へと流動し、図4(A)の場合には、ノズル被覆筒体14の両端開口及びガス流出口21,21,・・・から、図4(B)の場合には、ノズル被覆筒体14の両端開口及びガス流出口22,22,・・・、ガス流出口23,23,・・・からノズル被覆筒体14外へと流出する。
この時、ノズル被覆筒体14内では溶湯供給ノズル12に沿って燃焼ガスが流動するから、ノズル被覆筒体14で被覆された溶湯供給ノズル12は略均一に加熱される。又、ノズル被覆筒体14の両端開口から噴出した燃焼ガスは火炎となってノズル先端部19を直接加熱するから、ノズル先端部19も十分に加熱される。
【0024】
以上のように、本発明のダイカストマシン1によれば、溶湯供給ノズル12内において大きな温度勾配が生じることはなく、ノズル先端部19を所定温度以上に保持するために溶湯供給ノズル12をそれ程高温に加熱する必要もない。よって、溶湯供給ノズル12内における大きな温度勾配により、製品品質の不均一化を招いたり、溶湯供給ノズル12を相当程度高温に加熱することにより、エネルギーの非効率化を招いたりすることがない。
【0025】
さらに、本発明のダイカストマシン1を使用した実験例によって、その作用、効果をより具体的に説明する。
【0026】
[実験例]
図5に示すように、外径58mm、長さ299mm、湯道径18mmの溶湯供給ノズル12に内径82.7mm、長さ170mmのノズル被覆筒体14を被覆した。ノズル被覆筒体14には、周壁部の長さ方向中央部にガス流入口を穿設し、対向する周壁部に円周方向18°間隔で5列並行状に、口径2.5mmのガス流出口をピッチ4.5mmで合計30個穿設してある。
溶湯供給ノズル12内に金属溶湯としてマグネシウムを流動させ、ガス流入口を介してノズル被覆筒体14内に燃焼ガスを0.9m3 /hr又は1.2m3 /hrで流入させ、その時の燃焼ガスの温度、溶湯供給ノズル12のA及びB点の温度を測定した。
【0027】
【表1】
Figure 0004378010
【0028】
測定結果は表1に示す通りであり、何れの場合にも、A点とB点との温度差は10℃程度であり、溶湯供給ノズル12内において大きな温度勾配は生じなかった。又、燃焼ガスとA点又はB点との温度差も20〜40℃程度であり、溶湯供給ノズル12をそれ程高温に加熱する必要がないことも理解できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のダイカストマシンの使用状態を示す断面図である。
【図2】本発明のダイカストマシンの外観斜視図である。
【図3】本発明のダイカストマシンにおいて、溶湯供給ノズルを除いた状態を示す外観斜視図である。
【図4】本発明のダイカストマシンのノズル被覆筒体の平面図である。
【図5】(A)は実験において使用したノズル被覆筒体の平面図、(B)は実験において使用した溶湯供給ノズル及びノズル被覆筒体の断面図である。
【符号の説明】
3 固定金型
4 移動金型
5 キャビティ
11 ダイカストマシン
12 溶湯供給ノズル
14 ノズル被覆筒体
15 ガス供給管
20 ガス流入口
21,22,23 ガス流出口
24,25 螺子孔
26 ボルト

Claims (3)

  1. 金属溶湯をダイカスト金型内のキャビティに供給するダイカストマシンにおいて、周壁部の長さ方向中央部にガス流入口を穿設し、該ガス流入口に対向する位置に複数のガス流出口を穿設したノズル被覆筒体と、前記ガス流入口に一端部を固着したガス供給管とを設け、溶湯供給ノズルの略全外周面を所定間隙離隔して前記ノズル被覆筒体により被覆し、前記ガス供給管より前記ガス流入口を介して前記ノズル被覆筒体内に燃焼ガスを流入するようにしたことを特徴とするダイカストマシン。
  2. 金属溶湯をダイカスト金型内のキャビティに供給するダイカストマシンにおいて、周壁部にガス流入口を穿設し、かつ、該周壁部の長さ方向両端部に複数列状に複数のガス流出口を穿設したノズル被覆筒体と、前記ガス流入口に一端部を固着したガス供給管とを設け、溶湯供給ノズルの略全外周面を所定間隙離隔して前記ノズル被覆筒体により被覆し、前記ガス供給管より前記ガス流入口を介して前記ノズル被覆筒体内に燃焼ガスを流入するようにしたことを特徴とするダイカストマシン。
  3. 前記ノズル被覆筒体の周壁部に円周方向所定間隔で螺子孔を形成し、前記螺子孔にボルトを螺合させ、前記ボルトの先端を前記溶湯供給ノズルの外周面に当接、押圧することにより、前記ノズル被覆筒体を前記溶湯供給ノズルに所定間隙離隔して被覆するようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のダイカストマシン。
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