JP4421964B2 - Casting mold - Google Patents
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Description
本発明は、固定型と可動型などの一対構成の型や、この両型間に嵌着されるキャビティ型などの金型を備えて構成される鋳造金型に関し、特に、型締めしたときに構成金型間を気密にするシール部材を備えた鋳造金型に関する。 The present invention relates to a casting mold configured to include a pair of molds such as a fixed mold and a movable mold, and a mold such as a cavity mold fitted between both molds. The present invention relates to a casting mold including a sealing member that hermetically seals between constituent molds.
砂型の替りに金型を用いて行う鋳造方法は、高圧ダイカスト法や低圧ダイカスト法、スクイーズ法、真空鋳造法をはじめ、多種類に亘っている。そして、金型内を減圧する鋳造装置に共通して要求されるのは、型締めをしたときの装置内部で高い気密性を確保することである。 There are a wide variety of casting methods using a mold instead of a sand mold, including a high pressure die casting method, a low pressure die casting method, a squeeze method, and a vacuum casting method. A common requirement for a casting apparatus that decompresses the inside of a mold is to ensure high airtightness inside the apparatus when the mold is clamped.
一般的に鋳造においては、溶湯(溶融金属)中に溶存する水素等のガス、金型中に存在する大気ガス等が鋳造時に気泡となり、成形を阻害したり鋳物内部に巣を形成したりして、機械的性質を低下させる。そこで、金型内を減圧して種々のガスを除去することが効果的であるが、そのためには気密性の高い金型での真空排気が重要となる。このように、いずれの鋳造法を採用する場合も、高い気密性を確保することにより、精度良く鋳物製品を量産することができる点で共通する。 In general, in casting, gas such as hydrogen dissolved in molten metal (molten metal) and atmospheric gas present in the mold become bubbles during casting, which inhibits molding and forms a nest inside the casting. Reducing mechanical properties. Therefore, it is effective to remove various gases by reducing the pressure in the mold. For this purpose, it is important to evacuate the mold with high airtightness. As described above, when any casting method is adopted, it is common in that a cast product can be mass-produced with high accuracy by ensuring high airtightness.
ところで、オイルシールなどの気密性を確保する手段として、O-リングに代表されるシール部材を用いるのが一般的である。例えば、低圧鋳造装置に関する特許文献1は、その図1において、固定型(ベースプレート3)及び可動型(下型2)の間や、上下両型(上型1及び下型2)間に、それぞれO-リングのようなシール部材13を介在させて、金型間の気密性を確保する。
By the way, as a means for ensuring airtightness such as an oil seal, it is general to use a seal member typified by an O-ring. For example,
また、真空鋳造装置に関する特許文献2は、その図1において、キャビティ16の気密性確保のために、上型12と下型14との型合せ面の端縁に、耐熱ゴム製のO-リング13aを搭載している。
Further,
さらに、ダイカスト装置に係る特許文献3の図1は、固定型10と可動型11との接合面13をシールするシール部材17を示している。
上記したO-リングにより得られる気密性は、O-リングを収容するシール溝の形状に左右されることが知られている。 It is known that the airtightness obtained by the O-ring described above depends on the shape of the seal groove that accommodates the O-ring.
例えば図1(a)に示すシール溝は、「四角溝」と称されるものである。このものは、O-リング1を上型2と下型3との接合面4に設置し、この接合面4がO-リング1を紙面上下方向に圧接するときに、気密性が最も得られることになる。しかしながら、四角溝内に収容したときのO-リング1に対する規制手段が殆どないため、O-リング1に対する保持能力に欠ける。
For example, the seal groove shown in FIG. 1A is referred to as a “square groove”. In this case, when the O-
また、図1(b)のシール溝は、「あり溝」と呼ばれ、図1(a)に示す四角溝形状ではO-リング1に対する保持能力が得られない、という欠点を補うものである。即ち、O-リング1を収容する凹部5の開口部6a、6bを底面7より縮径して、シール溝内にO-リング1が嵌合するようにしたものである。
Moreover, the seal groove of FIG. 1B is called “the dovetail groove”, and compensates for the disadvantage that the holding ability for the O-
さらに、図1(c)のシール溝は、「三角溝」と呼ばれ、上型8の角部9を面取りし、斜面10を形成するものである。この面取りにより、型締めしたときの上型8と下型11との間に断面三角形状の空隙12(「三角溝」)が生じ、この空隙12内にO-リング1を収容する。この三角溝を用いる場合、上下両型8、11による型締めは紙面上下方向に行われ、一方、O-リング1に対する圧接は斜面10の法線方向に行われる。したがって、両者がほぼ角度45°で乖離してしまい、最大限の効率で気密性を得ることができないという問題がある。また、この角度乖離に起因してO-リング1に対する均等な圧力が得られず、O-リング1の位置がずれ易くなる。そして、このために、O-リング1に対する保持能力が限定的となり、本来の気密性確保の目的よりも、両型8、11の単純な固定用に機能が限られるのが実状である。
Further, the seal groove in FIG. 1C is called a “triangular groove”, and the corner portion 9 of the
ところで、可動型と固定型のような一対の型と、製品形状を転写するキャビティ型とを備えた鋳造金型での製造は、次の手順で行われるのが一般的である。 By the way, manufacturing with a casting mold including a pair of molds such as a movable mold and a stationary mold and a cavity mold for transferring a product shape is generally performed by the following procedure.
1)外枠として機能する型本体に対して、製品形状を刻設した入れ子構造のキャビティ型を嵌装する。 1) A cavity mold having a nested structure in which a product shape is engraved is fitted into a mold body that functions as an outer frame.
2)キャビティ型と一体化した型本体を可動型または固定型として、互い同士を型合せすることによりキャビティ型を両型間に嵌着させる。 2) The mold body integrated with the cavity mold is used as a movable mold or a fixed mold, and the cavity mold is fitted between both molds by matching each other.
3)可動型と固定型との間で型締めを行う。 3) Clamping is performed between the movable mold and the fixed mold.
4)型締めした鋳造金型内に溶湯を注入して鋳物製品を得る。 4) The molten metal is poured into the mold that has been clamped to obtain a cast product.
このような鋳造工程を行う鋳造金型において、精度良く鋳物製品を量産するために、O-リングなどのシール部材が重要であることは既述の通りであるが、図1に示した3種類のシール溝は、この鋳造金型の気密性を確保するうえで一長一短があり、理想的なものとはならない。 As described above, in order to mass-produce cast products with high precision in such a casting mold, the sealing member such as an O-ring is important. As shown in FIG. This seal groove has advantages and disadvantages in securing the airtightness of the casting mold, and is not ideal.
例えば、図2(a)は、四角溝20を設置した型本体21と、これに嵌装するキャビティ型22の相対位置を示すものである。キャビティ型22を型本体21に嵌装する際に、キャビティ22を上下方向にスライドさせるが、このとき、四角溝20内に設置されたO-リング1に対して、キャビティ22の接合面22aにより剪断応力が作用して、O-リング1が破断し易くなる。
For example, FIG. 2A shows the relative positions of the
また、図2(b)は、型本体21に設けた「あり溝」23aと、キャビティ型22に設けた「あり溝」23bとで、O-リング1を保持するようにしたものである。しかしながら、型本体21とキャビティ型22とが異種材料である場合に、互いの熱膨張率の差異に起因して、「あり溝」23a及び「あり溝」23bの両者間で上下方向位置がずれてしまい、O-リング1を確実に保持することが難しくなる。
FIG. 2 (b) shows the O-
さらに、図2(c)は、型本体21の角部24を面取りして得られる断面三角形状の空隙を利用した「三角溝」25を示すものである。三角溝25を備えた型本体21に対してキャビティ型22を嵌装する場合に、O-リング1の上方部分を規制するものがないため、O-リング1に対する保持が不可能である。そして、型本体21とキャビティ型22とを型開きするときにO-リング1が脱落するなどの不具合が生じる。
Further, FIG. 2 (c) shows a “triangular groove” 25 using a space having a triangular cross section obtained by chamfering the
このように、いずれのシール溝を利用した場合も、O-リング1に対する保持能力の点で信頼度が低く、確実な気密性を得ることが難しい。
As described above, even when any seal groove is used, the reliability is low in terms of the holding ability with respect to the O-
本発明は、上記問題点に鑑み、金型同士の接合面で、確実に保持されたシール部材により気密性を確保し得る鋳造金型を提供することを課題としている。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a casting mold that can ensure airtightness by a sealing member that is securely held at a joint surface between the molds.
上記課題を解決するため、本発明の鋳造金型は、一対の型と、該一対の型の間に嵌着されるキャビティ型とを含む少なくとも3個の型を備え、前記一対の型のうちの少なくとも一方の型に対して前記キャビティ型を嵌装して、前記一方の型及びキャビティ型の両型を一体化した後に、前記一方の型と他方の型とにより型締めするようにし、前記3個の型の間を気密にするシール部材を備える鋳造金型であって、型締めしたときに、前記他方の型と対向するとともに前記キャビティ型に対向する前記一方の型の角部に面取りするか、又は型締めしたときに、前記他方の型に対向するとともに前記一方の型に対向する前記キャビティ型の角部に面取りし、該面取りにより落とされた斜面と、該斜面の両端のうち前記他方の型側の一端部分に設けた突起部分とをカール形状に連接して、前記シール部材用のシール溝を形成し、前記シール溝に前記シール部材を設置したときに、前記シール部材を前記突起部分で保持するようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a casting mold of the present invention includes at least three molds including a pair of molds and a cavity mold fitted between the pair of molds. The cavity mold is fitted to at least one of the molds, and both the one mold and the cavity mold are integrated, and then the mold is clamped by the one mold and the other mold, A casting mold having a sealing member that hermetically seals between three molds, and chamfers at a corner of the one mold that faces the other mold and faces the cavity mold when the mold is clamped Or when the mold is clamped, the corner of the cavity mold facing the other mold and facing the one mold is chamfered, and the inclined surface dropped by the chamfering and both ends of the inclined surface Provided at one end of the other mold side The raised portion is connected in a curled shape to form a seal groove for the seal member, and when the seal member is installed in the seal groove, the seal member is held by the protruding portion. Features.
これによれば、三角溝の一端に設けた突起部分が、シール部材のフック機構として機能するため、単純な三角溝の場合に不足していたシール部材の保持能力が向上し、型締めしたときに気密性を確実に得ることができる。 According to this, since the protruding portion provided at one end of the triangular groove functions as a hook mechanism of the sealing member, the holding ability of the sealing member which is insufficient in the case of a simple triangular groove is improved, and the mold is clamped Airtightness can be reliably obtained.
本発明の鋳造金型は、三角溝部分と、この三角溝部分の両端のうち他方の型側の一端部分に設けた突起部分とが連接した形状のシール溝を備えるため、突起部分により、シール部材に対する保持能力が強化される。したがって、このシール溝に設置されたシール部材により、金型同士の接合面で確実な気密性が得られ、鋳物製品の製造工程における歩留り低下を防ぐことができる。 The casting mold of the present invention includes a sealing groove having a shape in which a triangular groove portion and a protruding portion provided at one end portion on the other mold side of both ends of the triangular groove portion are connected. The holding capacity for the member is enhanced. Therefore, by the sealing member installed in the sealing groove, reliable airtightness can be obtained at the joint surface between the molds, and the yield reduction in the manufacturing process of the cast product can be prevented.
また、本発明の鋳造金型に設けたシール溝は、型締めを行う一対の型及びキャビティ型を含む少なくとも3個の金型に同時に対面する位置に設けられるため、すべての金型の接触面に対して確実な気密性を確保できる。このため、必要なシール部材の点数削減が可能になるという効果も得られる。 Further, since the seal groove provided in the casting mold of the present invention is provided at a position that simultaneously faces at least three molds including a pair of molds to be clamped and a cavity mold, contact surfaces of all the molds Assured airtightness can be secured. For this reason, the effect that the number of required sealing members can be reduced is also obtained.
図3は、本発明の鋳造金型を用いた工程の一部を示すものであり、図外の固定型に型合せする前に、外枠として機能する型本体31に対して、製品形状を刻設した入れ子構造のキャビティ型32を嵌装する直前の様子が示されている。型本体31の角部33を面取りし、この面取りにより落とされた斜面34から成る三角溝部分34を形成する一方、この三角溝部分34において固定型と当接すべき側の一端部分35に突起部分36を形成する。そして、三角溝部分34と突起部分36とが連接したカール形状部分34-36がシール溝として用いられる。このような形状のシール溝を用いると、シール溝34-36に対してO-リング1が設置されたときに、突起部分36によりO-リング1がフックされる。したがって、キャビティ型32を型本体31に嵌装したときに、O-リング1が上方へ位置ズレする事態を回避でき、三角溝だけの形状のシール溝を使用したときに見られたO-リング1の脱落を防止できる。
FIG. 3 shows a part of the process using the casting mold of the present invention. Before the mold is aligned with the fixed mold outside the figure, the product shape is shown with respect to the
図4は、上記したシール溝34-36を備えた型本体31を用い、一般の鋳造工程にしたがって、キャビティ型32と型本体31とを一体化したうえで固定型41に型合せした状態を示す。このとき、キャビティ型32が、型本体31に嵌入した状態となる。この後に、可動型たる型本体31と固定型41とにより型締めを行い、型締めした鋳造金型内に高温の溶湯を注入して鋳物製品を得る。
FIG. 4 shows a state in which the
図4に示されるように、型本体31とキャビティ型32とが当接する際に、シール溝34-36内に収容されたO-リング1に対して、紙面上方方向の応力が作用する。しかしながら、O-リング1は突起部36に係止され、さらに、固定型41からの圧接が加わり、シール溝34-36内にO-リング1が確実に保持される。そして、これにより、高い気密性が確保されて、品質の高い鋳物製品を精度良く製造することが可能となるのである。
As shown in FIG. 4, when the
なお、本形態では、カール形状シール溝34-36を型本体31に設けたが、図3の配置から明らかなように、キャビティ型32の角部に設けても同様の効果が得られることは明らかである。なお、本形態では、キャビティ型32とカール形状シール溝34-36とを、型本体(可動型)31に設けたが、図4の配置から明らかなように、固定型41に設けても同様の効果が得られ、また、型本体(可動型)31と固定型41との双方に同時に設けても同様の効果が得られることが明らかである。
In this embodiment, the curl-shaped seal grooves 34-36 are provided in the
また、シール溝34-36は、型締めを行う型本体31及び固定型41、さらに、キャビティ型の3個の金型に同時に接触するように設けられるため、すべての金型の接触面に対して確実な気密性を確保できる。このように構成金型に対して効率的に接触できる部分に位置することから、このシール溝34-36を利用することにより、鋳造金型装置内に必要なO-リング部品の点数削減と金型の製作工数の削減が可能になる。
Further, since the
本発明の鋳造金型に設けたシール溝は、鋳造金型用途のみにとどまらず、気密性確保が必要な真空処理装置、例えば、真空成膜装置に活用することが可能である。 The seal groove provided in the casting mold of the present invention can be used not only for the casting mold application but also for a vacuum processing apparatus that needs to ensure airtightness, for example, a vacuum film forming apparatus.
1 O-リング(シール部材)
31 型本体(可動型)
32 キャビティ型
41 固定型
33 角部
34 斜面
36 突起部分
1 O-ring (seal member)
31 type body (movable type)
32
Claims (1)
型締めしたときに、前記他方の型と対向するとともに前記キャビティ型に対向する前記一方の型の角部に面取りするか、又は型締めしたときに、前記他方の型に対向するとともに前記一方の型に対向する前記キャビティ型の角部に面取りし、
該面取りにより落とされた斜面と、該斜面の両端のうち前記他方の型側の一端部分に設けた突起部分とをカール形状に連接して、前記シール部材用のシール溝を形成し、
前記シール溝に前記シール部材を設置したときに、前記シール部材を前記突起部分で保持するようにした、
ことを特徴とする鋳造金型。 At least three molds including a pair of molds and a cavity mold fitted between the pair of molds, and the cavity mold is fitted to at least one of the pair of molds. Then, after both the one mold and the cavity mold are integrated, the mold is clamped by the one mold and the other mold, and the casting is provided with a seal member that hermetically seals between the three molds. Mold,
When the mold is clamped, the corner of the one mold facing the other mold and facing the cavity mold is chamfered, or when the mold is clamped, the other mold is opposed to the one mold. Chamfer the corner of the cavity mold facing the mold,
Connecting the inclined surface dropped by the chamfering and a protruding portion provided at one end portion on the other mold side of both ends of the inclined surface to form a seal groove for the seal member;
When the seal member is installed in the seal groove, the seal member is held by the protruding portion.
A casting mold characterized by that.
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