JP4750141B2 - ダイカスト法 - Google Patents

Description

本発明は、キャビティを画成する可動型の部分に鋳抜きピンを貫通させるための貫通孔が形成されたダイカスト金型を用いて行うダイカスト法に関する。

ダイカスト金型としては、固定型と可動型と中子とを有する構成が従来より知られており、中子を可動型に対してスライドすることにより中子が可動型にセットされ、そして可動型が固定型に当接することにより固定型と可動型と中子とによってキャビティが形成される。鋳造後にキャビティ内で鋳造された鋳造品をキャビティから取り出すために、可動型及び中子を固定型から離間させて型開きを行い、そして可動型に対して中子をスライドさせて鋳造品から中子を後退させ鋳造品を可動型から取出す。

更に、中子としてはキャビティ内へ突出する鋳抜きピンが設けられ、可動型としてはキャビティ画成時に当該鋳抜きピンが貫通する貫通孔が形成された構成のものが従来より知られている。例えば、自動車用エンジンのバルブボディを鋳造するためのダイカスト金型がこの構成のものとして知られている。この構成のダイカスト金型では、可動型に対して中子をスライドさせて鋳造品から中子を後退させる際に、鋳抜きピンは貫通孔から引抜かれる。このような構成のダイカスト金型及びダイカスト法は、例えば、特開平７−３１４１１５号公報（特許文献１）に記載されている。
特開平７−３１４１１５号公報

しかし、上述した従来のダイカスト法では、キャビティ画成時にキャビティ内において可動型の貫通孔に鋳抜きピンが貫通した状態となっており、その状態のキャビティ内に金属溶湯が充填されて鋳造が行われるのであるが、当該金属溶湯の充填時に貫通孔を画成する可動型の部分の内周面と鋳抜きピンとの間に金属溶湯が入込みバリとなり、型開き時に鋳抜きピンが貫通孔から引抜かれた後に貫通孔内に当該バリが残留する。

バリは、次のダイカストを行うため金属溶湯をキャビティに充填するためにキャビティを画成する型締め時に、貫通孔内に鋳抜きピンが挿入された際に、鋳抜きピンによって貫通孔内から押出され、キャビティを画成する固定型又は可動型又は中子の表面に付着し、次にキャビティ内に充填された金属溶湯からなる鋳造品の表面の一部に噛込んだ状態となる。このような状態の鋳造品は不良品となる。

そこで、本発明は、バリが鋳造品の表面の一部に噛込んだ状態となることを防止するダイカスト法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも固定型１０と鋳抜きピン３１と該固定型１０に対向配置され該固定型１０に対して離接可能であり該鋳抜きピン３１を貫通可能な貫通孔２０ｂが形成された可動型２０とを有するダイカスト金型１でキャビティ１ａを画成すると共に該貫通孔２０ｂに該鋳抜きピン３１を貫通させる型締め工程と、該キャビティ１ａ内へ金属溶湯を充填する充填工程と、該キャビティ１ａ内で該金属溶湯を冷却凝固して鋳造品２とした後に、該可動型２０を該固定型１０から離間させ該鋳抜きピン３１を貫通孔２０ｂから引抜き該鋳造品２を取出す型開き工程とを繰返し行うダイカスト法において、該型開き工程の後であって型締め工程を行う前の該ダイカスト金型１が型開きの状態のときに該貫通孔２０ｂに該鋳抜きピン３１を貫通させ、該貫通孔２０ｂから該鋳抜きピン３１を引抜く工程を行うピン係脱工程を行うダイカスト法を提供している。

ここで、該可動型２０は、該キャビティ１ａを画成する該可動型２０の表面から突出可能な押出しピン２３と、該押出しピンと連動して進退可能であり先端部からエアを噴出可能なブローピン２４とを備え、該型開き工程は、該押出しピン２３を該可動型２０の該表面から突出させて該可動型２０から該鋳造品２を押出すことにより該鋳造品２を取出すと共に該ブローピン２４の先端部を該貫通孔に対向させて該先端部からエアを該貫通孔２０ｂに対して噴出させて該貫通孔２０ｂ内のエアブローを行う工程を有することが好ましい。

本発明の請求項１記載のダイカスト法によれば、型開き工程の後であって型締め工程を行う前のダイカスト金型が型開きの状態のときに貫通孔に鋳抜きピンを貫通させ、貫通孔から鋳抜きピンを引抜くピン係脱工程を行うため、型開き時に鋳抜きピンが貫通孔が引抜かれた後に貫通孔内に残留したバリを鋳抜きピンによって押出し、貫通孔内から除去することができる。このため、次のダイカストを行うためにキャビティ内に金属溶湯を充填した際に、金属溶湯からなる鋳造品の表面の一部にバリが噛込んだ状態となることを防止することができる。

本発明の請求項２記載のダイカスト法によれば、可動型は、キャビティを画成する可動型の表面から突出可能な押出しピンと、押出しピンと連動して進退可能であり先端部からエアを噴出可能なブローピンとを備え、型開き工程は、押出しピンを可動型の表面から突出させて可動型から鋳造品を押出すことにより鋳造品を取出すと共にブローピンの先端部を貫通孔に対向させて先端部からエアを貫通孔に対して噴出させて貫通孔内のエアブローを行う工程を有するため、ピン係脱工程を行う前にあらかじめ貫通孔内に対してエアブローをすることができる。このため、ピン係脱工程を行う前に貫通孔内にあるバリ等をある程度除去しておくことができ、更にピン係脱工程を行うことにより、貫通孔内にあるバリ等を確実に除去することきができる。

本発明の実施の形態によるダイカスト金型について図１乃至図３を参照しながら説明する。図１に示されるように、ダイカスト金型１は、より具体的には自動車用エンジンのバルブボディを鋳造するためのダイカスト金型１であり、固定型１０と、可動型２０と、可動中子３０とを備えており、固定型１０と可動型２０と可動中子３０とにより図１に示されるようにダイカスト金型１内にキャビティ１ａを画成する。

固定型１０は、固定ホルダ１１と固定ダイス１２とを備えており、可動型２０に対向し後述の図示せぬ可動型分割面に当接可能な図示せぬ固定型分割面を有している。図示せぬ固定型分割面は図１の左右方向に指向している。図示せぬ固定型分割面の位置における固定型１０の部分には凹部からなる固定型凹部１０ａが形成されている。固定ホルダ１１は固定ダイス１２を保持しており、固定ホルダ１１の図１に示される下面には図の下方へ突出する固定ホルダ凸部１１Ａが設けられている。

また、固定型１０には図示せぬスリーブと図示せぬスリーブ内を摺動可能な図示せぬプランジャチップとが設けられており、図示せぬスリーブ内には溶融したアルミニウム合金等の溶湯を給湯可能である。

可動型２０は、可動ホルダ２１と可動ダイス２２とを備えており、可動型２０に対向し図示せぬ固定型分割面に当接可能な図示せぬ可動型分割面を有している。図示せぬ可動型分割面は図１の左右方向に指向している。図示せぬ可動型分割面の位置における可動型２０の部分には凹部からなる可動型凹部２０ａが形成されている。可動型凹部２０ａ内には、固定型１０の方向へ互いに平行に突出する可動型凸部２０Ａ、２０Ａが設けられており、可動型凸部２０Ａ、２０Ａの突出端近傍の部分には、後述の鋳抜きピン３１が貫通可能な可動型貫通孔２０ｂ、２０ｂがそれぞれ形成されている。可動ホルダ２１は可動ダイス２２を保持している。

可動型２０には、図２に示されるように、押出しピン２３とブローピン２４とが設けられている。押出しピン２３は、キャビティ１ａ（図１）を画成する可動ダイス２２の表面から突出可能である。図１に示されるようにキャビティ１ａが画成されている後述の型締め工程及び充填工程では、押出しピン２３の先端面はキャビティ１ａ（図１）を画成する可動型２０の部分の表面と面一となり、型開き工程において可動型２０から鋳造品２（図２）を取出すときには、図２に示されるように当該可動型２０の表面から突出するように構成されている。

また、可動型２０にはブローピン２４が設けられている。ブローピン２４は、キャビティ１ａが画成されている図１に示される状態のときに後述の可動中子３０と対向当接する可動ダイス２２の表面から、押出しピン２３の突出方向と平行に突出可能である。ブローピン２４は、押出しピン２３と連動して突出／後退するように構成されており、押出しピン２３の先端面がキャビティ１ａ（図１）を画成する可動型２０の表面と面一となっているときには、ブローピン２４の先端面は、後述の可動中子３０と対向当接する可動ダイス２２の部分の表面と面一となる。

ブローピン２４の内部には、ブローピン２４の基部から先端部に至るまでエア通路２４ａが形成されている。エア通路２４ａは、図２に示されるように、ブローピン２４の先端部が可動型凸部２０Ａの可動型貫通孔２０ｂに対向しているときに、ブローピン２４の先端部において可動型貫通孔２０ｂに対して開口しており、ブローピン２４の基部側からエア通路２４ａ内へ供給されてきたエアを先端部において可動型貫通孔２０ｂ内へブローすることができるように構成されている。

また、可動型２０には図示せぬ分流子が設けられている。図示せぬ分流子は前述の図示せぬスリーブの一端に対向して配置されており、また、この位置は図示せぬ湯道の一端をなす。図示せぬ湯道の他端は図示せぬゲートを介してキャビティ１ａに連通している。

可動中子３０は可動型２０の移動方向に垂直の方向、即ち、図１の左右方向へ移動可能に構成されている。可動中子３０の図１に示される左端面の一部はキャビティ１ａを画成する。可動中子３０には可動中子３０の移動方向へ平行に延出する中子貫通孔３０ａが形成されており、中子貫通孔３０ａには図１右端から左端部のキャビティ１ａ内へ至るまで鋳抜きピン３１が貫通して設けられている。鋳抜きピン３１及び可動中子３０は図示せぬシリンダに接続されており、鋳抜きピン３１は、可動中子３０の移動方向へ可動中子３０と一体で移動可能である。図１に示されるようにキャビティ１ａが画成されているときには、鋳抜きピン３１の先端部は、キャビティ１ａ内へ至り、可動型貫通孔２０ｂ、２０ｂを貫通する。

また、可動中子３０の図１に示される上端面には固定ホルダ凸部１１Ａが係合可能な凹部３０ｂが形成されている。図１に示されるようにキャビティ１ａが画成されているときには、固定ホルダ凸部１１Ａが可動中子３０の凹部３０ｂに係合し、可動中子３０が図１の右方向へ後退してしまうことを防止することができるように構成されている。

次にダイカスト法について説明する。以下に１回のダイカストを行う工程について説明するが、本実施の形態によるダイカスト法では、当該１回のダイカストを行う工程を繰り返すことにより連続してダイカストを行う。まず型締め工程を行う。型締め工程では、型が開いた状態のダイカスト金型１の可動型２０に対して、図示せぬシリンダを駆動させることにより可動中子３０及び鋳抜きピン３１を図１の左方へ移動させてゆき、可動型貫通孔２０ｂ、２０ｂに鋳抜きピン３１を貫通させる。次に、可動型２０及び可動中子３０を固定型１０の方へ移動させてゆき、図示せぬ固定型分割面に図示せぬ可動型分割面を接近させ、図示せぬ固定型分割面に図示せぬ可動型分割面を当接させて、図１に示されるように、固定ダイス１２と可動ダイス２２と可動中子３０とでキャビティ１ａを画成する。以上が型締め工程である。

次に、図示せぬスリーブ内に金属溶湯を給湯し、図示せぬスリーブ内のプランジャチップを図示せぬスリーブ内において摺動させて、図示せぬ湯道を通して溶湯をキャビティ１ａに充填する充填工程を行う。次に、キャビティ１ａ内の溶湯を冷却凝固させて鋳造品２とし、その後に型開き工程を行う。型開き工程では、可動中子３０、可動型２０、及びこれらに付着した鋳造品２を固定型１０に対して離間させて型開きを行う。次に、図示せぬシリンダを駆動させることにより、可動中子３０及び鋳抜きピン３１を図１の右方向へ移動させ、鋳抜きピン３１を可動型貫通孔２０ｂ、２０ｂから引抜く。

次に、可動型２０に設けられた押出しピン２３を図２の上方向へ前進させて図２に示される状態とすることで、キャビティ１ａ内で凝固した溶湯からなる鋳造品２を押出し可動型２０から取外す。このとき、押出しピン２３と連動して押出しピン２３の前進方向と平行にブローピン２４が前進して、ブローピン２４の先端部は可動型凸部２０Ａの可動型貫通孔２０ｂに対向する。そして、エア通路２４ａを通してエアを供給し、エアをブローピン２４の先端部において可動型貫通孔２０ｂ内へブローする。そして、鋳造品２を取出し、押出しピン２３及びブローピン２４を図２の下方へ後退させる。以上が型開き工程である。

次に、ピン係脱工程を行う。ピン係脱工程では、図示せぬシリンダを駆動させることにより、可動中子３０及び鋳抜きピン３１を図２の左方向へ移動させて、図３に示される状態とする。次に、キャビティ１ａを画成する可動型２０、固定型１０の部分と、可動型貫通孔２０ｂ、２０ｂに貫通した状態の鋳抜きピン３１とに対して離型剤をスプレーすることにより塗布する。そして、図示せぬシリンダを駆動させることにより、可動中子３０及び鋳抜きピン３１を図３の右方向へ移動させて、可動型貫通孔貫通孔２０ｂ、２０ｂから鋳抜きピン３１を引抜く。以上がピン係脱工程である。

次に、キャビティ１ａを画成する可動型２０、固定型１０の部分に対してエアブローを行い、これらの部分に塗布された離型剤に含まれる水分やバリを吹き飛ばす。以上が１回のダイカストを行う工程であり、この次に再び型締め工程を行う。

型開き工程の後であって型締め工程を行う前のダイカスト金型１が型開きの状態のときに可動型貫通孔２０ｂに鋳抜きピン３１を貫通させ、可動型貫通孔２０ｂから鋳抜きピン３１を引抜くピン係脱工程を行うため、型開き時に鋳抜きピン３１が可動型貫通孔２０ｂから引抜かれた後に可動型貫通孔２０ｂ内に残留したバリを鋳抜きピン３１によって押出して、可動型貫通孔２０ｂ内から除去することができる。このため、次のダイカストを行う工程においてキャビティ１ａ内に金属溶湯を充填した際に、金属溶湯からなる鋳造品２の表面の一部にバリが噛込んだ状態となることを防止することができる。

また、可動型２０は、キャビティ１ａを画成する可動型凹部２０ａの表面から突出可能な押出しピン２３と、押出しピン２３と連動して進退可能であり先端部からエアを噴出可能なブローピン２４とを備え、型開き工程は、押出しピン２３を可動型凹部２０ａの表面から突出させて可動型２０から鋳造品２を押出すことにより鋳造品２を取出すと共にブローピン２４の先端部を可動型貫通孔２０ｂに対向させて先端部からエアを可動型貫通孔２０ｂに対して噴出させて可動型貫通孔２０ｂ内のエアブローを行う工程を有するため、ピン係脱工程を行う前にあらかじめ可動型貫通孔２０ｂ内に対してエアブローをすることができる。このため、ピン係脱工程を行う前に可動型貫通孔２０ｂ内にあるバリ等をある程度除去しておくことができ、更にピン係脱工程を行うことにより、可動型貫通孔２０ｂ内にあるバリ等を確実に除去することきができる。

本発明によるダイカスト法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、ダイカスト金型１は自動車用エンジンのバルブボディを鋳造するためのダイカスト金型であったが、自動車用エンジンのバルブボディに限定されない。

本発明のダイカスト法は、キャビティを画成する可動型の部分に鋳抜きピンを貫通させるための貫通孔が形成されたダイカスト金型を用いて行うダイカスト法の分野において極めて有用である。

本発明の実施の形態によるダイカスト法で用いられるダイカスト金型を示す要部断面図。 本発明の実施の形態によるダイカスト法の型開き工程を示す要部断面図。 本発明の実施の形態によるダイカスト法のピン係脱工程を示す要部断面図。

符号の説明

１ ダイカスト金型
１ａ キャビティ
１０ 固定型
２０ 可動型
２０ｂ 可動型貫通孔
２３ 押出しピン
２４ ブローピン
２４ａ エア通路
３０ 可動中子
３１ 鋳抜きピン

Claims (2)

1. 少なくとも固定型と鋳抜きピンと該固定型に対向配置され該固定型に対して離接可能であり該鋳抜きピンを貫通可能な貫通孔が形成された可動型とを有するダイカスト金型でキャビティを画成すると共に該貫通孔に該鋳抜きピンを貫通させる型締め工程と、
   該キャビティ内へ金属溶湯を充填する充填工程と、
   該キャビティ内で該金属溶湯を冷却凝固して鋳造品とした後に、該可動型を該固定型から離間させ該鋳抜きピンを貫通孔から引抜き該鋳造品を取出す型開き工程とを繰返し行うダイカスト法において、
   該型開き工程の後であって型締め工程を行う前の該ダイカスト金型が型開きの状態のときに該貫通孔に該鋳抜きピンを貫通させ、該貫通孔から該鋳抜きピンを引抜く工程を行うピン係脱工程を行うことを特徴とするダイカスト法。
2. 該可動型は、該キャビティを画成する該可動型の表面から突出可能な押出しピンと、該押し出しピンと連動して進退可能であり先端部からエアを噴出可能なブローピンとを備え、
   該型開き工程は、該押出しピンを該可動型の該表面から突出させて該可動型から該鋳造品を押出すことにより該鋳造品を取出すと共に該ブローピンの先端部を該貫通孔に対向させて該先端部からエアを該貫通孔に対して噴出させて該貫通孔内のエアブローを行う工程を有することを特徴とする請求項１記載のダイカスト法。

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