JP4990356B2 - 鋳物を製造するための成形方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば２〜８のシリンダを備えたエンジンブロックなどの特に複雑な形状の鋳物を製造するための成形装置に関するものである。この成形装置は、特に圧力ダイカスト機内で使用可能である。

特許文献１には、固定成形型半部及び可動成形型半部を備えた鋳型内でＶ型エンジンブロックを製造するための圧力ダイカスト機が開示されている。この可動成形型半部は、中空部以外に、柱状部材によって案内された成形ブロックを含んで構成されている。また、取付板上には成形ボックスが配置されており、この成形ボックスは、二重式の成形シリンダによって該成形シリンダから持ち上げて取り外せるようになっている。なお、この成形シリンダは、取付板における鋳型の反対側に突出して設けられている。

さらに、中空部の高さ方向両側に複数の他のシリンダが前記成形シリンダに対して垂直に設けられている。これら複数の他のシリンダは、スライダの出し入れに使用されるものとなっている。

ところで、成形ボックスは前記成形シリンダの一部を収容する板であり、その断面は台形状に形成されている。エンジンブロックにおけるＶ型部と同角度となっている成形ボックスの傾斜した壁面部上には、それぞれエンジンのシリンダ用の中子を備えた二重式の成形シリンダが設けられている。また、この成形シリンダの仮想の軸中心線は、中空室内で交差する。

上記シリンダが傾斜した壁面部に固定されていることにより、成形時に、水平方向及び鉛直方向の力成分が成形ボックスに対して作用する。なお、この場合、鋳型を開閉するために更なるシリンダが必要となる。

上記のようなものに類似した鋳型及び圧力ダイカスト機が特許文献２に記載されており、ここでは、可動成形型半部を移動させるための更なるシリンダが設けられている。このシリンダも可動成形型半部における鋳型の反対側に突出して設けられている。

米国特許第５８６５２４１号明細書 国際公開第２００４／０３３１３１号

しかしながら、このような鋳型はその構造が複雑であるとともに大型であるため、圧力ダイカスト機内で大きな質量を移動させなければならない。また、内部の薄肉部を迅速に冷却するための冷却用ジャケットを備えた、多気筒エンジンのエンジンブロックの鋳造用の鋳型が知られているが、これによれば、ウォータジャケットあるいはその中子が溶融金属に長時間さらされるため、その寿命が短縮されたり不規則なものとなってしまい、これを５０００〜１５０００回の成形で交換しなければならなくなってしまう。そして、これにより、時間及びコストが大きなものとなってしまうという問題がある。

本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、例えばウォータジャケット中子のような特殊な中子を短時間で交換することが可能な、多気筒エンジンのエンジンブロックのような特に複雑な形状の鋳物を製造するための成形装置を提供することにある。

本発明の更なる課題は、多気筒エンジンなどに用いる鋳型におけるウォータジャケット中子の取外し方法を提供することでもある。これにより、ウォータジャケット中子の交換を迅速に行うことが可能である。

上記目的は、請求項１記載の発明の特徴によって達成される。すなわち、（スリーブを備えた）ウォータジャケット中子が、成形装置に取外し可能に結合されたスライダとして機能する。なお、他の実施形態は従属請求項に記載されている。

本発明は、溶融金属との接触時間が短い場合にのみウォータジャケット中子の寿命を長くすることができ、これにより改修コストを抑えることが可能であるという周知事項に基づくものであるが、これは、単純な装置構成及び短い処理時間により達成される。そして、これは、同時に短いサイクル時間及び高い生産性を生み出すものにもなっている。

閉鎖された状態の鋳型を示す図である。 開放された状態の鋳型を示す図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

圧力ダイカスト機内で垂直に設けられた成形装置は、固定成形型半部０２を有する固定取付板０１及び可動成形型半部０４を有する可動取付板０５を備えて構成されている。なお、可動成形型半部０４には、可動の中子１１に合わせて凹部０３が形成されている。

また、圧力ダイカスト機の排出ユニット０７が可動成形型半部０４へのジョイントロッド０８と、可動成形型半部０４と可動取付板０５の間にロックピン１０とを備えている。さらに、可動取付板０５には、鋳型の油圧式急速締付システムのシリンダ０９が設けられている。そして、中子１１と排出ユニット０７の間には更に接続部０６が設けられている。

スリーブを備えたウォータジャケット中子（中子１１）は、スライダとして動作しつつ、排出ユニット０７に結着されている。このスライダとしてのウォータジャケット中子は、４つのジョイントロッド０８（案内用柱状部材）と共に銘板（可動取付板０５）内で動作するようになっている。そして、この銘板内においては、スライダ支持部材としての硬化されたプレートが設けられている。

しかして、エンジンブロックの鋳造のために、溶解した軽金属を鋳型に圧入し、第１の凝固時間が経過した後、鋳型の油圧式急速締付システムがＯＦＦされ、可動取付板０５が約１０ｃｍ移動し、排出ユニットが前方へ移動される。つづいて、油圧式急速締付システムがＯＮされ、かつ、排出ユニット０７が後方へ移動される。その後、中子１１がスリーブと共に取り出され、第２の凝固時間が経過した後、鋳型が開放される。

そして、不図示の上方及び下方のスライダが開放され、不図示の取出し装置が鋳型内へと進入し、該取出し装置によって鋳物が把持される。次に、側方部に設けられた不図示のスライダが開放され、取出し装置によって鋳物が取り出される。したがって、中子１１（ウォータジャケット中子）が早い時期に冷却され、手間が軽減される。

その後、通常、鋳型は洗浄され、排出ユニット０７が前方へ移動し、シリンダ（中子）がセットされ、鋳型が閉鎖され、油圧式急速締付システムがＯＮされ、次の射出成形が行われる。

また、可動の中子１１を取り外したり、交換することも可能である。ここで、鋳型が閉鎖されている場合には、まず、油圧式急速締付システムがＯＦＦされ、排出ユニット０７が前方へ移動し、可動取付板０５が（固定取付板０１と）当接する。そして、すべてのスライダが取り外され、新しい中子１１が取り付けられる。

０１ 固定取付板
０２ 固定成形型半部
０３ 凹部
０４ 可動成形型半部
０５ 可動取付板
０６ 接続部
０７ 排出ユニット
０８ ジョイントロッド
０９ シリンダ
１０ ロックピン
１１ 中子

Claims (2)

1. 固定成形型半部（０２）を有する固定取付板（０１）及び可動成形型半部（０４）を有する可動取付板（０５）を備え、スリーブを備えたウォータジャケット中子用の凹部（０３）が前記可動成形型半部に設けられ、該凹部内に前記ウォータジャケット中子が摺動可能に設けられ、前記可動取付板に結合された排出ユニット（０７）が設けられ、該排出ユニットに前記ウォータジャケット中子との連結部材が設けられている成形装置による多気筒エンジンのエンジンブロックの成形方法において、
   所定の第１の凝固時間経過後に前記可動取付板（０５）を前記可動成形型半部を伴わずに開放し、前記排出ユニット（０７）を前方へ制御しつつ移動させ、つづいて該排出ユニットを後方へ制御しつつ移動させて前記ウォータジャケット中子を取り外し、所定の第２の凝固時間経過後に鋳型を開放することを特徴とする成形方法。
2. 請求項１記載の成形方法を実施する成形装置であって、固定成形型半部（０２）を有する固定取付板（０１）及び可動成形型半部（０４）を有する可動取付板（０５）を備え、スリーブを有するウォータジャケット中子用の凹部（０３）を前記可動成形型半部に設け、該凹部内に前記ウォータジャケット中子を摺動可能に設け、前記可動取付板に結合された排出ユニット（０７）を設け、該排出ユニットに前記ウォータジャケット中子との連結部材を設けたことを特徴とする成形装置。

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