JP4794611B2 - ガス抜き装置ユニット、鋳造用金型、及び鋳造法 - Google Patents

Description

本発明は、ガス抜き装置ユニット、当該ガス抜き装置ユニットを備える鋳造用金型、及び当該鋳造用金型を用いて行う鋳造法に関する。

ダイカスト法等の鋳造を行うための鋳造用金型としては、固定型と、固定型に対して進退可能である可動型とを備え、内部にキャビティが形成される構成のものが従来より知られている。このような構成の鋳造用金型には、キャビティに連通しキャビティ内のガスを抜くためのガス抜き路が形成されており、キャビティに連通しているガス抜き路の一端に対する他端には、ガス抜き路を通してキャビティ内のガスを抜くためのガス抜き装置が設けられている。例えば特公平８−２８４号公報には、上述のようなガス抜き装置を備える鋳造用金型が記載されている。同公報においてはガス抜き装置は、固定型の端部に形成された収容空間に嵌合することにより固定型に設置される。
特公平８−２８４号公報

しかし、上記公報記載のガス抜き装置は固定型の端部に形成されていたため、ガス抜き装置はキャビティから離れた位置において設置されていることになり、キャビティとガス抜き装置との間に長いガス抜き路が配置されていることになる。

キャビティ内で凝固した金属溶湯たるダイカスト品（製品部）は、通常では型開きの際に可動型に付着した状態となる。そして、型開き後に可動型の裏側に配置される押出し板によって駆動される複数の押出しピンにより押出されることにより取り出される。

型開きの際にガス抜き路において凝固した金属溶湯の部分、特に、ガス抜き装置に対向するガス抜き路の部分において凝固した金属溶湯の部分はダイカスト品と一体で可動型側に付着するように、当該ガス抜き装置に対向する部分においては、固定型側のみならず可動型側にも溝として形成され固定型側の溝と可動型側の溝とが組合されてガス抜き路の当該部分が構成されている。ガス抜き路において凝固した金属溶湯の部分をダイカスト品と一体で可動型から取り出すためには、ガス抜き路において凝固した金属溶湯の部分を押出すための押出しピンを可動型側のガス抜き路の部分に設ける必要がある。ガス抜き装置は固定金型の端部に設置されているので、押出しピンを駆動するための押出し板の形状を歪な形状（単純な四角形状ではなく、ガス抜き装置の設置箇所まで一部を延設した形状）とする必要があった。

特に、可動型に固定されるスライド中子を有する鋳造用金型の場合には、ガス抜き路を構成する溝をスライド中子において当該スライド中子のスライド方向に交差する方向へ延出するように形成するとアンダーカットとなるので、ガス抜き装置をスライド中子に対向するように配置することができない。従って、ガス抜き装置はスライド中子のスライド箇所を避けて可動型に対向するように設置されるので、押出し板が歪な形状になり、メンテナンス性に問題があった。

そこで、ガス抜き装置に対向するガス抜き路の部分を固定型側にのみ形成することが考えられる。しかし、鋳造後キャビティ内及びガス抜き路内の金属溶湯凝固後に、可動型を固定型から離間させて型開きするときには、キャビティ内で凝固した金属溶湯は、可動型に付着した状態となって固定型から離間しようとするが、このように、ガス抜き装置に対向するガス抜き路の部分が固定型側のみに形成されている場合には、ガス抜き装置に対向するガス抜き路の部分で凝固した金属溶湯は、固定型側から離間せずに当該ガス抜き路内で凝固した金属溶湯の部分の途中で切れてしまい固定型側に付着したままとなってしまうという問題が生ずることになる。固定型側に凝固した金属溶湯が付着した場合には、次回の鋳造を行う前に当該付着した金属溶湯を除去する作業が必要になり、鋳造を行う工程が複雑になる。

そこで、本発明は、ガス抜き路内で凝固した金属溶湯が固定型に付着して残留することを防止するガス抜き装置ユニット、鋳造用金型、及び鋳造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、ガス抜き装置ユニット収容空間１０ａが形成された固定型１０と該固定型１０に相対向する可動型２０とを有し内部にキャビティ１ａが画成され該キャビティ１ａと外気とを連通するガス抜き路１ｄが形成された鋳造用金型１の該ガス抜き装置ユニット収容空間１０ａに嵌合設置されるガス抜き装置ユニット５０であって、該ガス抜き路１ｄにおいて該キャビティ１ａと外気とを連通／遮断する開閉弁５２を有する該ガス抜き装置ユニット５０において、先端部が該ガス抜き路１ｄ内で凝固した溶湯に当接可能であり型開き時に該ガス抜き路１ｄ内で凝固した溶湯２を押出す前進位置と型締め時に配置される後退位置との間で移動可能な押出しピン５３、５３と、該押出しピン５３、５３を該後退位置から該前進位置へ移動可能な駆動手段５６とを内部に備えるガス抜き装置ユニット５０を提供している。

ここで、該キャビティ１ａに接続されている該ガス抜き路１ｄの一端に対する他端部分は、上下方向に延出し該ガス抜き路１ｄの一端寄りに位置する上下方向延出ランナー部５０ｂと、水平方向に延出し延出方向における中央部が該上下方向延出ランナー部５０ｂの端部であって該ガス抜き路１ｄの一端から最も離間した端部に接続された水平方向延出ランナー部５０ａと、により構成され、該開閉弁５２は該水平方向延出ランナー部５０ａの中央部に配置され、該押出しピン５３は、少なくとも２つ設けられ該水平方向延出ランナー部５０ａであって該開閉弁５２からの距離が互いに等しい位置の部分に配置されていることが好ましい。

また、本発明は、上記ガス抜き装置ユニット５０を用いた鋳造用金型１であって、該ガス抜き装置ユニット５０は、型締め時に該可動型に対向配置される平坦面を有するか、又は該可動型２０の移動方向に交差する方向に移動可能であるスライド中子３０に対向配置される平坦面５１Ａを有し、該平坦面に対向する該可動型、又は該平坦面５１Ａに対向する該スライド中子３０は、型締め時に該押出しピン５３の先端部に対向配置される平坦な対向面３１Ａを有し、該ガス抜き路１ｄは、該平坦面５１Ａに形成された溝１２ａと、該溝１２ａの開口に蓋をするようにして配置された該対向面３１Ａとにより画成される鋳造用金型１を提供している。

また、本発明は、上記鋳造用金型１を用いて鋳造する鋳造法を提供している。

本発明の請求項１記載のガス抜き装置ユニット、請求項３の鋳造用金型、請求項４の鋳造法によれば、先端部がガス抜き路内で凝固した溶湯に当接可能であり型開き時にガス抜き路内で凝固した溶湯を押出す前進位置と型締め時に配置される後退位置との間で移動可能な押出しピンと、押出しピンを後退位置から前進位置へ移動可能な駆動手段とを備えているため、ガス抜き装置ユニットに対向する可動型の部分又はガス抜き装置ユニットに対向するスライド中子の部分にガス抜き路を画成する溝を形成しなくても、型開きの際にガス抜き装置ユニットの押出しピンが、ガス抜き装置ユニットに対向するガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分を押出して固定型側から離間させることができ、当該ガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分が可動型側に移動せずに切断されてしまうことを防止することができる。

また、本発明の請求項２記載のガス抜き装置ユニット、請求項３の鋳造用金型、請求項４の鋳造法によれば、キャビティに接続されているガス抜き路の一端に対する他端部分は、上下方向に延出しガス抜き路の一端寄りに位置する上下方向延出ランナー部と、水平方向に延出し延出方向における中央部が上下方向延出ランナー部の端部であってガス抜き路の一端から最も離間した端部に接続された水平方向延出ランナー部と、により構成され、開閉弁は水平方向延出ランナー部の中央部に配置され、押出しピンは、少なくとも２つ設けられ水平方向延出ランナー部であって開閉弁からの距離が互いに等しい位置の部分に配置されているため、ガス抜き路内で凝固した金属溶湯をスムーズに固定型側から離間させることができる。

また、本発明の請求項３の鋳造用金型、請求項４の鋳造法によれば、請求項１又は請求項２記載のガス抜き装置ユニットを用いた鋳造用金型であって、ガス抜き装置ユニットは、型締め時に可動型に対向配置される平坦面を有するか、又は可動型の移動方向に交差する方向に移動可能であるスライド中子に対向配置される平坦面を有し、平坦面に対向する可動型、又は平坦面に対向するスライド中子は、型締め時に押出しピンの先端部に対向配置される平坦な対向面を有し、ガス抜き路は、平坦面に形成された溝と、溝の開口に蓋をするようにして配置された対向面とにより画成されるため、ガス抜き装置ユニットに対向するガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分を押出すための押出しピンを可動型に設けて当該押出しピンで押出さなくとも平坦な対向面からの当該金属溶湯の部分の離間は容易であり、キャビティ内で凝固した金属溶湯の部分たる製品部を、当該製品部を押出すための可動型の押出しピンで押出すことにより、製品部及び当該ガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分を容易に可動型から離間させることができる。従って、複数の押出しピンを駆動させるための押出し板として小型で単純形状な押出し板を採用することができる。

また、本発明の請求項３の鋳造用金型、請求項４の鋳造法によれば、スライド中子は型締め時に押出しピンの先端部に対向配置されガス抜き路を画成する平坦な対向面を有するため、ガス抜き装置ユニットに対向するガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分がスライド中子に対してアンダーカットとなることを防止することができる。このため、型開き時にスライド中子を容易に可動型に対してスライドさせることができる。

また、キャビティ内で凝固した金属溶湯の部分たる製品部を、当該製品部を押出すための可動型の押出しピンで押出すことにより、製品部及びガス抜き装置ユニットに対向するガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分を容易に可動型から離間させることができる。従って、可動型に設けられる複数の押出しピンを駆動させるための押出し板として小型で単純形状な押出し板を採用することができる。

本発明の実施の形態によるガス抜き装置ユニットを備える鋳造用金型及び鋳造法（ダイカスト法）について図１乃至図６を参照しながら説明する。図１に示されるように鋳造用金型１は内燃機関のシリンダブロックを鋳造するための真空ダイカスト用金型であり、固定型１０と可動型２０と上スライド中子３０と下スライド中子４０と、図示せぬ左スライド中子と、図示せぬ右スライド中子と、ガス抜き装置ユニット５０とを備えている。後述する固定型１０の固定ダイス１２と可動型２０の可動ダイス２２と上スライド中子３０の上スライド中子ダイス３２と下スライド中子４０の下スライド中子ダイス４２と図示せぬ左スライド中子の左スライド中子ダイスと図示せぬ右スライド中子の右スライド中子ダイスとにより鋳造用金型１内にキャビティ１ａが画成されるように構成されている。

可動型２０は、図１に示されるように可動ホルダー２１と可動ダイス２２とを備えており、固定型１０に対向し後述の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。

可動ホルダー２１を備える可動型２０は、図示せぬ可動型分割面及び固定型分割面に垂直の方向、即ち、図１の左右方向へ可動ホルダー２１と可動ダイス２２とが一体で進退可能に構成されており、可動型２０が図１の右方へ前進し図示せぬ可動型分割面と後述の固定型分割面とが互いに当接し合うことにより型締めが行われてキャビティ１ａが画成される。また、可動ホルダー２１を備える可動型２０が図１の左方へ後退し図示せぬ可動型分割面と後述の固定型分割面とが互いに離間し合うことにより型開きが行われるように構成されている。

可動ホルダー２１には、可動ダイス２２を収容可能な可動ダイス収容部２１ａが形成されており、図１に示されるように、可動ダイス収容部２１ａに可動ダイス２２が収容される。また、可動型２０には、複数の図示せぬ押出しピンが設けられている。複数の図示せぬ押出しピンの先端面は、キャビティ１ａを画成する可動ダイス２２の表面から突出可能である。複数の図示せぬ押出しピンの基端は図示せぬ押出し板に接続されており、図示せぬ押出し板を駆動させることにより、図示せぬ複数の押出しピンを同時に進退することができるように構成させている。型締めされキャビティ１ａが画成されているときには、図示せぬ押出しピンの先端面はキャビティ１ａを画成する可動ダイス２２の部分の表面と面一となり、型開きして可動型２０から鋳造品を取出すときには、キャビティ１ａを画成する可動型ダイスの表面から突出する。

上スライド中子３０は、図１に示されるように上スライド中子ホルダー３１と上スライド中子ダイス３２とを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な上スライド中子当接面を有している。上スライド中子当接面は、後述の図示せぬ固定型分割面に対向当接可能な上中子ホルダー固定型対向面３１Ａと、上中子ダイス固定型対向面３２Ａとにより構成されている。

上スライド中子ホルダー３１を備える上スライド中子３０は、図１の上下方向へ上スライド中子ホルダー３１と上スライド中子ダイス３２とが一体で進退可能に構成されており、上スライド中子３０が図１の下方へ下降し、可動型２０に対して図１に示される状態となったときに型締め可能な上スライド中子３０の位置となる。また、可動型２０に対して上スライド中子３０が図１の上方へ移動することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。上スライド中子ホルダー３１には、上スライド中子ダイス３２を収容可能な上スライド中子ダイス収容部３１ａが形成されており、上スライド中子ダイス収容部３１ａには上スライド中子ダイス３２が収容される。

下スライド中子４０は、図１に示されるように下スライド中子ホルダー４１と下スライド中子ダイス４２とを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な下スライド中子当接面を有している。下スライド中子当接面は、後述の固定型分割面に対向当接可能な下中子ホルダー固定型対向面４１Ａと、図示せぬ下中子ダイス固定型対向面とにより構成されている。

下スライド中子ホルダー４１を備える下スライド中子４０は、図１の上下方向へ下スライド中子ホルダー４１と下スライド中子ダイス４２とが一体で進退可能に構成されており、下スライド中子４０が図１の上方へ上昇し、可動型２０に対して図１に示される状態となったときに型締め可能な下スライド中子４０の位置となる。また、可動型２０に対して下スライド中子４０が図１の下方へ下降することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。下スライド中子ホルダー４１には、下スライド中子ダイス４２を収容可能な下スライド中子ダイス収容部４１ａが形成されており、下スライド中子ダイス収容部４１ａには下スライド中子ダイス４２が収容される。

図示せぬ左スライド中子は、図示せぬ左スライド中子ホルダーと図示せぬ左スライド中子ダイスとを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な左スライド中子当接面を有している。左スライド中子当接面は、後述の固定型分割面に対向当接可能な図示せぬ左中子ホルダー固定型対向面と、図示せぬ左中子ダイス固定型対向面とにより構成されている。

図示せぬ左スライド中子ホルダーを備える左スライド中子は、図１の紙面の表と裏とを結ぶ方向へ左スライド中子ホルダーと左スライド中子ダイスとが一体で進退可能に構成されており、左スライド中子が図１の紙面の表から裏へと向かう方向へ移動し可動型２０にセットされて型締め可能な状態となる。また、左スライド中子が図１の紙面の裏から表へと向かう方向へ移動することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。図示せぬ左スライド中子ホルダーには、左スライド中子ダイスを収容可能な図示せぬ左スライド中子ダイス収容部が形成されており、左スライド中子ダイス収容部には左スライド中子ダイスが収容される。

図示せぬ右スライド中子は、図示せぬ右スライド中子ホルダーと図示せぬ右スライド中子ダイスとを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な右スライド中子当接面を有している。右スライド中子当接面は、後述の固定型分割面に対向当接可能な図示せぬ右中子ホルダー固定型対向面と、図示せぬ右中子ダイス固定型対向面とにより構成されている。

右スライド中子ホルダーを備える右スライド中子は、図１の紙面の表と裏とを結ぶ方向へ右スライド中子ホルダー１０と右スライド中子ダイスとが一体で進退可能に構成されており、右スライド中子が図１の紙面の裏から表へと向かう方向へ移動し可動型２０にセットされて型締め可能な状態となる。また、右スライド中子が図１の紙面の表から裏へと向かう方向へ移動することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。右スライド中子ホルダーには、右スライド中子ダイスを収容可能な図示せぬ右スライド中子ダイス収容部が形成されており、右スライド中子ダイス収容部には右スライド中子ダイスが収容される。

固定型１０は、固定ホルダー１１と固定ダイス１２とを備えており、可動型２０、上スライド中子３０、下スライド中子４０、図示せぬ左スライド中子、及び図示せぬ右スライド中子に対向しこれらに当接可能な図示せぬ固定型分割面を有している。固定型分割面は図１の略上下方向に指向している。また、固定ホルダー１１には、固定ダイス収容部１１ａが形成されている。固定ダイス収容部１１ａには固定ダイス１２を収容可能である。

また、固定型１０には給湯口１３ａが形成されたスリーブ１３とスリーブ１３内を摺動可能なプランジャチップ１４とが設けられている。プランジャチップ１４はシャフト１５によりスリーブ１３内を摺動可能であり、シャフト１５には、図示せぬストライカが設けられている。また、シャフト１５の近傍には図示せぬ真空スタートリミットスイッチが設けられており、図示せぬストライカによって図示せぬ真空スタートリミットスイッチを作動可能である。スリーブ１３内には溶融したアルミニウム合金等の溶湯２を給湯可能である。また、下スライド中子ホルダー４１の一部は分流子４１Ｂをなしている。分流子４１Ｂはスリーブ１３の一端に対向して配置されており、また、この位置はランナー１ｂの一端をなす。ランナー１ｂの他端はゲート１ｃをなし、ランナー１ｂはゲート１ｃを介してキャビティ１ａに連通している。

ゲート１ｃを介してランナー１ｂに接続されているキャビティ１ａの図１に示される下端に対する上端は、排気ランナー１ｄに接続されている。排気ランナー１ｄは、上スライド中子ホルダー３１及び上スライド中子ダイス３２に対向当接する固定ダイス１２の部分に溝１２ａが形成されることにより形成されている。

即ち、当該溝１２ａを画成する固定ダイス１２の部分と、溝１２ａの開口に蓋をするようにして溝１２ａが形成された固定ダイス１２の部分に面当接する上スライド中子ホルダー３１の上中子ホルダー固定型対向面３１Ａ及び上スライド中子ダイス３２の上中子ダイス固定型対向面３２Ａとによって、排気ランナー１ｄは画成されている。上中子ホルダー固定型対向面３１Ａ、上中子ダイス固定型対向面３２Ａはそれぞれ平坦をなしており排気ランナー１ｄを画成するための溝１２ａのような溝は形成されていない。上中子ホルダー固定型対向面３１Ａは対向面に相当する。排気ランナー１ｄには図示せぬ溶湯感知センサーが設けられており、排気ランナー１ｄ内の図示せぬ溶湯感知センサーが設けられている位置に金属溶湯２が流入したことを検知可能である。排気ランナー１ｄはガス抜き路に相当する。

ガス抜き装置ユニット５０は、固定型１０の一部であってキャビティ１ａに接続されている排気ランナー１ｄの一端に対する他端の位置に設けられている。より具体的には、図１に示される固定ダイス１２の上面に対向する固定ホルダー１１の部分には、図１の左右方向へ貫通する貫通孔１０ａが形成されている。貫通孔１０ａは、固定ダイス１２に対向する固定ホルダー１１の部分が切欠かれるような形状で形成されており、貫通孔１０ａの内面の最下端は固定ダイス１２の上面と面一をなす。貫通孔１０ａの内面の最上端は上スライド中子ホルダー３１の上中子ホルダー固定型対向面３１Ａにいたるまで図１の左方へ延出している。貫通孔１０ａの図１に示される右側の部分１０ｂは固定ホルダー１１によって画成されているが、貫通孔１０ａの図１に示される左側の部分１０ｃは固定ホルダー１１と固定ダイス１２の上面とによって規定されている。貫通孔１０ａはガス抜き装置ユニット収容空間に相当する。

ガス抜き装置ユニット５０は図の左側から貫通孔１０ａに挿入されることにより貫通孔１０ａの当該左側の部分１０ｃに嵌合配置されており、当該右側の部分１０ｂには、図の右側から貫通孔１０ａに挿入されることにより油圧シリンダー１６が配置されている。型開きの状態のときに油圧シリンダー１６を駆動させることにより、ガス抜き装置ユニット５０を貫通孔１０ａから取出すことが可能である。また、ガス抜き装置ユニット５０に対向する固定ホルダー１１の部分には、固定ホルダー１１を図１の上下方向へ貫通する排気用貫通孔が形成されており、排気用貫通孔内には、排気管１７が設けられている。排気管１７の一端は図示せぬ真空装置に接続されている。図示せぬ真空装置は図示せぬ電磁切換弁と図示せぬ真空吸引装置とを備えており、電磁切換弁を切換えることにより排気管１７と真空吸引装置とを連通させたり遮断させたりすることができるように構成されている。

ガス抜き装置ユニット５０は上述の位置に形成された貫通孔１０ａ内に配置されているため、キャビティ１ａからガス抜き装置ユニット５０までの距離を短くすることができ、排気ランナー１ｄの長さを短くすることができる。このため、ダイカスト１ショットあたりの溶湯２の消費量を減少させることができ、歩留まりをよくすることができる。また、排気ランナー１ｄが短くなると、排気ランナー１ｄを返り材として処理する場合の処理効率を向上させることができる。更に、鋳造用金型１が変形して固定型１０と可動型２０との合わせ面からのバリ吹きが生じることを防止できる。

ガス抜き装置ユニット５０は、図２乃至図６に示されるように、メインボディ５１と、開閉弁により構成される弁体５２と、２本の押出しピン５３、５３とを備えている。図１に示されるように鋳造用金型１が型締めされた状態となっているときに、上中子ホルダー固定型対向面３１Ａ（図１）に対向するメインボディ５１の前面５１Ａには、図３に示されるように、略Ｔ字状をなす排気ランナー１ｄの他端部分が形成されている。

２本の押出しピン５３、５３は、略Ｔ字状をなす排気ランナー１ｄの他端部分を水平方向延出ランナー部５０ａと上下方向延出ランナー部５０ｂとが接続されたものと考えた場合に、水平方向延出ランナー部５０ａの両端であって図３に示されるように弁体５２からの距離が互いに等しい位置に設けられている。押出しピン５３、５３は、その基端から先端へ向かう方向が、それぞれメインボディ５１の前面５１Ａに垂直の方向、即ち、図１の左方向たる可動型２０の方向へ指向しており、図１の左右方向へ進退可能である。押出しピン５３、５３の先端部はメインボディ５１の前面５１Ａから突出可能である。押出しピン５３、５３の先端部には切欠き５３ａ、５３ａが形成されており、切欠き５３ａ、５３ａは、水平方向延出ランナー部５０ａの両端を画成する。従って、切欠き５３ａ、５３ａを画成する押出しピン５３、５３の先端部の部分は、排気ランナー１ｄ内で凝固した金属溶湯２に当接可能である。

２本の押出しピン５３、５３の基端部は、図４に示されるようにそれぞれ押出しピン収容ケース５４内に収容されている。基端部は、図４に示されるように、先端部分に接続されたフランジ部５３Ａとフランジ部５３Ａよりも反先端部側に延出する延出部５３Ｂと延出部５３Ｂよりも更に反先端部側に延出する縮径延出部５３Ｃとを有している。縮径延出部５３Ｃは、ピン収容ケース５４の一端を閉塞する閉塞蓋５５に形成された貫通孔５５ａに挿入されており、フランジ部５３Ａは、メインボディ５１に接続されたピン収容ケース５４の他端においてメインボディ５１に当接可能である。フランジ部５３Ａと閉塞蓋５５との間にはバネ５６が設けられており、バネ５６の一端はフランジ部５３Ａに当接し他端は閉塞蓋５５に当接している。バネ５６は駆動手段に相当する。

押出しピン５３、５３に外部から力が作用していないときには、フランジ部５３Ａはバネ５６の付勢力によりメインボディ５１に当接する前進位置となるように構成されている。このとき、２本の押出しピン５３、５３の先端部はメインボディ５１の前面５１Ａから突出している。このように突出することにより、後述のように、排気ランナー１ｄ内で凝固した金属溶湯２を押出しピン５３、５３の先端部の部分でガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａから押出すことができる。図１に示されるように型締めされた状態のときには、上中子ホルダー固定型対向面３１Ａに２本の押出しピン５３、５３の先端が当接して図１の右方向へ押圧されることにより、２本の押出しピン５３、５３の先端はメインボディ５１の前面５１Ａと同一の位置となり、このときの押出しピン５３、５３の位置は後退位置をなす。

押出しピン収容ケース５４には、コネクター５７Ａを備えたコネクター用ケース５７が図示せぬネジにより固定されており、コネクター５７Ａに後述の電磁バルブ５９の作動のための信号を送信する線が接続されるように構成されている。

弁体５２は、前述の上下方向延出ランナー部５０ｂが接続されている水平方向延出ランナー部５０ａの部分に設けられており、押出しピン５３、５３と同一の方向へ進退可能である。図１の最も右方向へ移動することにより開閉弁が閉じた状態となり、後述の排気路５１ｃと排気ランナー１ｄとが遮断されるように構成されている。また、弁体５２が左方向へ移動することにより開閉弁が開いた状態となり、後述の排気路５１ｃと排気ランナー１ｄとが連通するように構成されている。また、メインボディ５１内には排気路５１ｃが形成されている。排気路５１ｃは、上下方向延出ランナー部５０ｂが接続された水平方向延出ランナー部５０ａの部分に連通して形成されており、図５に示されるようにメインボディ５１の上方へ延出している。排気路５１ｃの延出端５１ｄは、排気管１７の他端が接続される排気管接続孔をなす。

弁体５２の基端部はピストン５２Ａを備えている。ピストン５２Ａは図示せぬネジによりメインボディ５１に固定された弁体収容ケース５８内に収容されており、弁体収容ケース５８には、弁体５２を駆動するための電磁バルブ５９がネジ６０、６０により固定されている。電磁バルブ５９には、電磁バルブ５９に図示せぬコンプレッサからエアを供給するためのＬ字状コネクター５９Ａが取り付けられている。ピストン５２Ａによって弁体収容ケース５８内が仕切られることにより画成された後室５８ａ又は前室５８ｂに、電磁バルブ５９の位置を変えることで図示せぬコンプレッサからエアを供給することにより、弁体５２を図５の左方向へ前進させ又は図５の右方向へ後退させることができるように構成されている。

メインボディ５１の上端には、凹部５１ａが形成されている。固定ホルダー１１に形成された図示せぬネジ孔に図示せぬネジ棒を挿入し、図示せぬネジ棒の先端部を凹部５１ａに係合させることにより、ガス抜き装置ユニット５０を貫通孔１０ａ内で位置決めすることができるように構成されている。また、メインボディ５１には冷却水を流すための冷却孔５１ｂが形成されている。冷却孔５１ｂは、メインボディ５１内において図２の左右方向に延出すると共に図１の上下方向に延出し、メインボディ５１の上端において開口している。冷却孔５１ｂの開口部には、図６に示されるように、冷却水の供給と排出とを行う図示せぬ管部材を接続するためのコネクター６１が取り付けられている。

次に鋳造法について説明する。鋳造法では、先ず、上スライド中子３０を図１の上方から下方へと下降させてゆくと共に、下スライド中子４０を図１の下方から上方へ上昇させてゆく。又、図示せぬ左スライド中子を図１の紙面の表から裏へと向かう方向へと移動させてゆくと共に、図示せぬ右スライド中子を図１の紙面の裏から表へと向かう方向へと移動させてゆき、上スライド中子３０と下スライド中子４０と、図示せぬ左スライド中子と、図示せぬ右スライド中子とを可動ホルダー２１にセットする。

次に、可動型２０を固定型１０の方向、即ち、図１の右方向へ移動させてゆき、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当接させて型締めをする。

このとき、固定ダイス１２と可動ダイス２２と上スライスド中子ダイス３２と下スライド中子ダイス４２と図示せぬ左中子ダイスと図示せぬ右中子ダイスとによって鋳造用金型１内にキャビティ１ａが画成される。また、ガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａが上中子ホルダー固定型対向面３１Ａの一部に面で当接すると共に、溝１２ａが形成された固定ダイス１２の部分と、上スライド中子ホルダー３１の上中子ホルダー固定型対向面３１Ａ及び上スライド中子ダイス３２の上中子ダイス固定型対向面３２Ａとが、溝１２ａの開口に蓋をするようにして面当接することによって、排気ランナー１ｄが画成される。ガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａと上中子ホルダー固定型対向面３１Ａとの面当接の際に、２本の押出しピン５３、５３の先端は上中子ホルダー固定型対向面３１Ａに当接し、２本の押出しピン５３、５３は図４の右方向へ押圧移動させられ、２本の押出しピン５３、５３の先端位置はガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａと一致した位置となる。

次に、弁体５２（図５）を開弁させた状態で、給湯口１３ａ（図１）より溶湯２をスリーブ１３内に注入する。次に、スリーブ１３内でプランジャチップ１４を図１の左方向に低速で摺動させる。このプランジャチップ１４の摺動によって給湯口１３ａは閉鎖され、更に、図示せぬストライカが図示せぬ真空スタートリミットスイッチを作動させる。図示せぬ真空スタートリミットスイッチの作動に応答して、図示せぬ電気回路によって図示せぬ真空装置の電磁切換弁が図示せぬ真空吸引装置と排気管１７とを連通させる位置に切換わる。この図示せぬ電磁切換弁の作動によって、排気ランナー１ｄと図示せぬ真空吸引装置とが連通し、スリーブ１３、ランナー１ｂ、キャビティ１ａ内のガスは、排気ランナー１ｄ、排気管１７を通して吸引され鋳造用金型１外部に排気される。

次に、プランジャチップ１４を高速でスリーブ１３内を摺動させることにより、溶湯２がキャビティ１ａ内に充満され、更に排気ランナー１ｄ内に流入し、図示せぬ溶湯検知棒に接触する。この接触によって図示せぬ溶湯検知棒は溶湯検知信号を発生させ、この信号によって電磁バルブ５９は弁体収容ケース５８の前室５８ｂに図示せぬコンプレッサからエアを供給可能な位置となり前室５８ｂにエアが供給される。このことにより、弁体５２が図５の右方向へ移動し、閉弁状態となることで弁体５２によって排気ランナー１ｄと排気管１７とが遮断され、図示せぬ真空吸引装置によるキャビティ１ａ、排気ランナー１ｄ等からの真空引きが停止される。

次に、キャビティ１ａ内の溶湯２が冷却され凝固した後に、可動型２０、上スライド中子３０、下スライド中子４０、図示せぬ左スライド中子、図示せぬ右スライド中子、及びこれらに付着した溶湯２からなる鋳造品を固定型１０から離間させて型開きを行う。型開き中に上中子ホルダ固定型対向面はガス抜き装置ユニット５０の前面５０Ａから離間するが、このときガス抜き装置ユニット５０の２本の押出しピン５３、５３は、バネ５６の付勢力により図４の左方向へ移動し、ガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａに形成されている溝１２ａ内で凝固した金属溶湯２を溝１２ａ内から押出す。このことで、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａと一体で、排気ランナー１ｄ内で凝固した金属溶湯２の部分を固定型１０側から離間させることができる。

次に、上スライド中子３０を図１の上方へ上昇させ、下スライド中子４０を図１の下方へ下降させ、図示せぬ左スライド中子を図１の紙面の裏から表へ向かう方向へ移動させ、図示せぬ右スライド中子を図１の紙面の表から裏へ向かう方向へ移動させ、可動型２０から取外す。そして、可動型２０の図示せぬ押出しピンにより製品部２Ａを可動ダイス２２から押出し、製品部２Ａと一体で排気ランナー１ｄ内で凝固した金属溶湯２の部分を可動型２０から取外す。以上が鋳造法である。

先端部が排気ランナー１ｄ内で凝固した金属溶湯２に当接可能であり型開き時に排気ランナー１ｄ内で凝固した溶湯２を押出す前進位置と型締め時に配置される後退位置との間で移動可能な押出しピン５３、５３と、押出しピン５３、５３を後退位置から前進位置へ移動可能なバネ５６とを備えているため、ガス抜き装置ユニット５０に対向する上スライド中子３０の上中子ホルダー固定型対向面３１Ａの部分にガス抜き路を画成する溝を形成しなくても、型開きの際にガス抜き装置ユニット５０の押出しピン５３、５３が、水平方向延出ランナー部５０ａ内で凝固した金属溶湯２の部分を押出して固定型１０側から離間させることができ、水平方向延出ランナー部５０ａ内で凝固した金属溶湯２の部分が可動型２０側に移動せずに切断されてしまうことを防止することができる。

また、押出しピン５３、５３は弁体５２からの距離が互いに等しい位置に２つ設けられているため、排気ランナー１ｄ内で凝固した金属溶湯２をスムーズに固定型１０側から離間させることができる。

また、上スライド中子３０は型締め時に押出しピン５３、５３の先端部に対向配置され排気ランナー１ｄを画成する平坦な対向面たる上中子ホルダー固定型対向面３１Ａを有するため、水平方向延出ランナー部５０ａ内で凝固した金属溶湯２の部分が上スライド中子３０に対してアンダーカットとなることを防止することができる。このため、型開き時に上スライド中子３０を容易に可動型２０に対してスライドさせることができる。

本発明によるガス抜き装置ユニット、鋳造用金型、及び鋳造法は、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、押出しピン５３、５３を後退位置から前進位置に移動させるための駆動手段としてバネ５６が用いられていたがバネ５６に限定されない。例えば、駆動手段としてバネ５６に代えて油圧シリンダー１６、空庄シリンダー、モーター等を用いてもよい。この場合には駆動手段は、押出しピン５３、５３を前進位置から後退位置に移動させるためにも用いられる。

また、本実施の形態では、ガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａは上中子ホルダー固定型対向面３１Ａに面で当接する構成となっていたが、これに限定されない。例えば上スライド中子ダイス３２に面で当接するような構成を採ってもよいし、上スライド中子３２以外のスライド中子の一部に面で当接するような構成を採ってもよい。

また、押出しピン５３、５３は、水平方向延出ランナー部５０ａの両端であって弁体５２からの距離が互いに等しい位置に２本設けられていたが、この本数に限定されない。

また、ガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａは上中子ホルダー固定型対向面３１Ａに対向配置されていたが、これに限定されない。例えば、可動型２０がガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａに対向する対向面を有していても良い。更に、当該対向面が平坦面により構成されていてもよい。

このような構成とすることにより、ガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａに対向する部分に形成されたガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分を押出すための押出しピンを可動型に設けて当該押出しピンで押出さなくとも、平坦な対向面からの当該金属溶湯の部分の離間は容易であり、キャビティ内で凝固した金属溶湯の部分たる製品部を、当該製品部を押出すための可動型の押出しピンで押出すことにより製品部及び当該ガス抜き路の部分内で凝固した金属溶湯の部分を容易に可動型から離間させることができる。従って、複数の押出しピンを同時に駆動させるための押出し板として、小型で単純形状な押出し板を採用することができる。

また、本実施の形態では、当該溝１２ａを画成する固定ダイス１２の部分と、溝１２ａの開口に蓋をするようにして溝１２ａが形成された固定ダイス１２の部分に面当接する上スライド中子ホルダー３１の上中子ホルダー固定型対向面３１Ａ及び上スライド中子ダイス３２の上中子ダイス固定型対向面３２Ａとによって、排気ランナー１ｄは画成されていたが、排気ランナー１ｄの一部であって水平方向延出ランナー部５０ａ及び上下方向延出ランナー部５０ｂの部分以外の部分（キャビティ１ａ寄りのガス抜き装置ユニット５０の前面５１Ａ以外の部分）については、可動型側のみに溝が形成されることにより、又は可動型側及び固定型側に溝が形成されることにより画成されてもよい。

本発明のガス抜き装置ユニット、鋳造用金型、及び鋳造法は鋳造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鋳造用金型を示す断面図。 本発明の実施の形態によるガス抜き装置ユニットを示す平面図。 本発明の実施の形態によるガス抜き装置ユニットを示す正面図。 図２又は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。 図２又は図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図。 図２又は図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図。

符号の説明

１ 鋳造用金型
１ａ キャビティ
１ｄ 排気ランナー
１０ 固定型
１２ａ 溝
２０ 可動型
３０ 上スライド中子
３１Ａ 上中子ホルダー固定型対向面
５０ ガス抜き装置ユニット
５０ａ 水平方向延出ランナー部
５０ｂ 上下方向延出ランナー部
５２ 弁体
５３ 押出しピン
５６ バネ

Claims (4)

1. ガス抜き装置ユニット収容空間が形成された固定型と該固定型に相対向する可動型とを有し内部にキャビティが画成され該キャビティと外気とを連通するガス抜き路が形成された鋳造用金型の該ガス抜き装置ユニット収容空間に嵌合設置されるガス抜き装置ユニットであって、
   該ガス抜き路において該キャビティと外気とを連通／遮断する開閉弁を有する該ガス抜き装置ユニットにおいて、
   先端部が該ガス抜き路内で凝固した溶湯に当接可能であり型開き時に該ガス抜き路内で凝固した溶湯を押出す前進位置と型締め時に配置される後退位置との間で移動可能な押出しピンと、
   該押出しピンを該後退位置から該前進位置へ移動可能な駆動手段とを内部に備えることを特徴とするガス抜き装置ユニット。
2. 該キャビティに接続されている該ガス抜き路の一端に対する他端部分は、上下方向に延出し該ガス抜き路の一端寄りに位置する上下方向延出ランナー部と、水平方向に延出し該延出方向における中央部が該上下方向延出ランナー部の端部であって該ガス抜き路の一端から最も離間した端部に接続された水平方向延出ランナー部と、により構成され、
   該開閉弁は該水平方向延出ランナー部の中央部に配置され、
   該押出しピンは、少なくとも２つ設けられ該水平方向延出ランナー部であって該開閉弁からの距離が互いに等しい位置の部分に配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス抜き装置ユニット。
3. 請求項１又は請求項２記載のガス抜き装置ユニットを用いた鋳造用金型であって、
   該ガス抜き装置ユニットは、型締め時に該可動型に対向配置される平坦面を有するか、又は該可動型の移動方向に交差する方向に移動可能であるスライド中子に対向配置される平坦面を有し、
   該平坦面に対向する該可動型、又は該平坦面に対向する該スライド中子は、型締め時に該押出しピンの先端部に対向配置される平坦な対向面を有し、
   該ガス抜き路は、該平坦面に形成された溝と、該溝の開口に蓋をするようにして配置された該対向面とにより画成されることを特徴とする鋳造用金型。
4. 請求項３記載の鋳造用金型を用いて鋳造することを特徴とする鋳造法。

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