JP5007146B2 - ダイカスト金型 - Google Patents

Description

本発明は、摺動中子と、この摺動中子を移動させるシリンダユニットと、を備えるダイカスト金型に関する。

摺動中子と、この摺動中子を移動させるシリンダユニットと、を備えるダイカスト金型において、摺動中子のキャビテイ周辺部には、通常、摺動中子を冷却する多数の冷却路が形成されるとともに、これらの冷却路には多数の連結チューブが連結されている。

これらの連結チューブに冷却媒体を分流させ、あるいは、連結チューブからの冷却媒体を集合させるために用いる金型冷却マニーホールドが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
実用新案登録第３０９１８６５号公報（図３）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０は従来の技術の基本構成を説明する図であり、金型冷却マニーホールド１００は、水平に配置され内径が比較的太径なメイン流路を含むメイン管路１０１と、このメイン管路１０１から上方に突設しメイン管路１０１と連通する複数の枝管路１０２・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）と、これら枝管路１０２・・・にねじ込んだ管継手１０３・・・と、前記メイン管路１０１から冷却媒体を排出又は前記メイン管路１０１へ供給する連結口１０４と、を備える。この金型冷却マニーホールド１００は、ダイカスト金型１０７の上面１０７ａにブラケット１０８、１０８を介して取り付けられている。

図１１は特許文献１に係る金型冷却マニーホールドと摺動中子との間を連結チューブで連結することを説明する図である。
ダイカスト金型１０７には、キャビテイの一部を構成する摺動中子１１１がシリンダユニット１１０を介して摺動可能に設けられ、摺動中子１１１の側面１１１ａに形成する冷却媒体の供給口には、Ｌ字管１１２ａ・・・が取り付けられ、これらＬ字管１１２ａ・・・と管継手１０３ａ・・・との間には連結チューブ１０９ａ・・・が連結され、カプラ１０４ａには冷却媒体を供給する供給配管１１３が連結されている。

また、冷却媒体の排出口には、Ｌ字管１１２ｂ・・・が取り付けられ、これらＬ字管１１２ｂ・・・と管継手１０３ｂ・・・との間には連結チューブ１０９ｂ・・・が連結され、カプラ１０４ｂには冷却媒体の戻り配管１１４が連結されている。

ところで、摺動中子１１１をダイカスト金型１１７から外してメンテナンスを行う際には、通常、摺動中子１１１から連結チューブ１０９ａ・・・、１０９ｂ・・・を取り外す必要がある。連結チューブ１０９ａ・・・、１０９ｂ・・・は摺動中子１１１に多数連結されているため、取外し作業及び取付作業に時間がかかるなど、摺動中子１１１のメンテナンス性に改善の余地があった。

本発明は、摺動中子を備えるダイカスト金型において、摺動中子のメンテナンス性を高める技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、摺動中子を含み、この摺動中子をシリンダユニットで待機位置から使用位置へ移動させ、この使用位置で形成したキャビテイへ注湯することで、鋳造品を得るダイカスト金型において、シリンダユニットのピストンロッドに、摺動中子を冷却する冷却媒体の通路を形成し、ピストンロッドには、冷却通路が設けられ、冷却媒体の供給を一括して行えるようにし、摺動中子は、キャビテイを構成する中子本体と、この中子本体を支持するバックブロックと、これらの中子本体とバックブロックにわたって内挿され中子本体を冷却する冷却回路が形成され冷却通路が接続される冷却ブロックと、からなり、中子本体は、バックブロックに着脱可能に設けられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、冷却回路は、冷却路へ冷却媒体を供給する供給路と冷却媒体を戻す戻り路とを備え、この戻り路の中心軸は、供給路の中心軸と非同心に配置されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、シリンダユニットのピストンロッドには、冷却媒体の通路が形成されているので、冷却媒体の通路と摺動中子に形成されている冷却路とを連通させ、摺動中子に冷却媒体を通ずるようにすれば、摺動中子を冷却することが可能となる。
ピストンロッドに冷却媒体の通路を形成したので、従来例において、摺動中子に連結していた多数の連結チューブを減らすことができる。

連結チューブの数を減らし、ピストンロッドを摺動中子から脱着可能に構成したので、連結チューブの脱着にかかる時間を短くできる。連結チューブの脱着時間が短くなるので、摺動中子の着脱時間を大幅に短縮することができる。
摺動中子の着脱時間が大幅に短縮できるので、摺動中子のメンテナンス性を高めることができる。

また、ピストンロッドには、１つの冷却通路が設けられ、この１つの冷却通路で冷却媒体の供給をまとめて行えるようにしたので、１つのピストンロッドのみで、摺動中子へ冷却媒体の供給を行わせることができる。
従って、摺動中子の冷却通路を、１つのシリンダユニットで成立させることができ、金型費用の低減が図れる。

さらに、中子本体は、バックブロックに着脱可能に設けられているので、メンテナンス頻度が高い中子本体のみの脱着が可能となる。中子本体の脱着が容易となるので、中子のメンテナンス時間をさらに短縮することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るダイカスト金型の側面図であり、ダイカスト金型１０は、ダイカストマシンの固定側に取り付ける固定型１１と、ダイカストマシンの可動側に取り付ける可動型１２と、この可動型１２の型締め方向と直角な方向に移動可能に配置しキャビテイの一部を構成する摺動中子１５Ｔ、１５Ｂと、これらの摺動中子１５Ｔ、１５Ｂを移動させる上下のシリンダユニット１４Ｔ、１４Ｂと、を主要な構成要素とする。上下のシリンダユニット１４Ｔ、１４Ｂには、ピストンロッド１３Ｔ、１３Ｂを含む。

図２は図１の２−２部矢視図であり、可動型１２には、ベースプレートとしての左プレート１６Ｌと、この左プレート１６Ｌにピストンロッド１３Ｔ、１３Ｂ、１３Ｌ、１３Ｒが金型の中心に向くように上下左右に配置されているシリンダユニット１４Ｔ、１４Ｂ、１４Ｌ、１４Ｒと、これらシリンダユニット１４Ｔ、１４Ｂ、１４Ｌ、１４Ｒのピストンロッド１３Ｔ、１３Ｂ、１３Ｌ、１３Ｒに取り付けられる上下左右の摺動中子１５Ｔ、１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒと、これら摺動中子１５Ｔ、１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒを後述する可動型本体２５に取り付けるシリンダブラケット１８Ｔ、１８Ｂ、１８Ｌ、１８Ｒと、が設けられている。

図３は図１の３−３部矢視図であり、可動型１２と対向配置されている固定型１１には、ベースプレートとしての右プレート１６Ｒと、この右プレート１６Ｒに設ける溶湯の射出口としての湯口２１と、この湯口２１と固定型キャビテイ２２の間に配置する溶湯通路としてのランナー２３と、が設けられている。

図４は本発明に係るダイカスト金型の要部断面図である。
可動型１２には、左プレート１６Ｌと、この左プレート１６Ｌの内面１６Ｌｉに取り付ける可動型本体２５と、この可動型本体２５の表面２５ｓを金型中心に向け進退可能に配置する上下の摺動中子１５Ｔ、１５Ｂと、これら上下の摺動中子１５Ｔ、１５Ｂを待機位置Ｔと使用位置Ｓとの間で進退可能に移動させるシリンダユニット１４Ｔ、１４Ｂと、これらのシリンダユニット１４Ｔ、１４Ｂを可動型本体２５に固定するシリンダブラケット１８Ｔ、１８Ｂと、が設けられている。２６は製品形状を構成する金型の彫込部となるキャビテイ２７を有するインサート部材、２８は鋳抜きピンである。

固定型１１には、右プレート１６Ｒと、この右プレート１６Ｒの内面１６Ｒｉに取り付ける固定型本体３１と、溶湯の射出口としての湯口２１とが設けられている。３２は製品形状を構成する金型の彫込部となるキャビテイ３３を有するインサート部材である。

図１〜図４を参照して、ダイカスト金型１０は、摺動中子１５Ｔ、１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒを含み、固定型１１に可動型１２を合わせ、この可動型１２に配置される摺動中子１５Ｔ、１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒをシリンダユニット１４Ｔ、１４Ｂ、１４Ｌ、１４Ｒで待機位置Ｔから使用位置Ｓへ移動させ、この使用位置Ｓで形成したキャビテイに溶湯を射出させ、所要の形状をもつワーク（鋳造品）を得るというものである。
なお、図想像線は、摺動中子１５Ｔ、１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒが使用位置Ｓにあるときの位置を示すものである。

本実施例において、対象となる鋳造品は、エンジンのシリンダブロックであるが、その他のエンジン部品、トランスミッション部品及び車体部品などでも差し支えない。
図中、２４・・・は対向配置する可動型１２との間で位置合わせをする位置決めピン、３５・・・はダイカストマシンに設けられている型締め用のタイバー、８５は摺動中子を循環した冷却水が戻る戻り配管である。

図５は図４の５部拡大図であり、可動型本体２５には、シリンダブラケット１８Ｔを介してシリンダユニット１４Ｔが取り付けられ、このシリンダユニット１４Ｔのピストンロッド１３Ｔの先端部にはくびれ部３７が形成され、このくびれ部３７を摺動中子１５Ｔの嵌合部４０に嵌合させ、この嵌合部４０にストッパ部材４１が嵌合されている。ピストンロッド１３Ｔの先端部をストッパ部材４１を介して摺動中子１５Ｔに固定し、シリンダユニット１４Ｔによる型締め力を伝達するように構成した。３６はピストンである。

くびれ部３７は、上下のくびれ面３８ｕ、３８ｓと、これらくびれ面３８ｕ、３８ｓの間に形成する縦面３９からなる。

摺動中子１５Ｔは、キャビテイ１５Ｔｃを構成する中子本体４２と、この中子本体４２を中子本体４２の後方から支持するバックブロック４３とからなり、中子本体４２は、バックブロック４３に締結ボルト４４・・・を介して着脱可能に設けられている。

バックブロック４３と中子本体４２の接合面には、互いに対向する位置に凹部４５ｕ、４５ｓが形成され、これら２つの凹部４５ｕ、４５ｓにより形成される空間４６に冷却ブロック４７が配置され、この冷却ブロック４７とピストンロッド１３Ｔの先端部１３Ｔａには、第１シール部材４９を介してバックブロック４３に連結されているシール形状部４８が形成されている。

以下、摺動中子を冷却する冷却系について説明する。
シリンダユニット１４Ｔのピストンロッド１３Ｔには、摺動中子１５Ｔを冷却する冷却媒体の通路６１が形成され、この通路６１と連通するようにピストンロッド１３Ｔの側方には、パイプ部材６３が連結されている。

つまり、冷却媒体の通路６１は、上方から下方に、パイプ部材６３と、このパイプ部材６３に連続しピストンロッド１３Ｔが有する通路６１と、この通路６１に連続しバックブロック４３に形成されている通し孔６４と、からなる。この通し孔６４には、第２シール部材５０を介して連続するように冷却回路６５が設けられ、この冷却回路６５に冷却媒体を通すようにした。

冷却ブロック４７に形成されている冷却回路６５は、多数の冷却路を備え、これら多数の冷却路へ冷却媒体を供給する供給路６８と冷却媒体を戻す戻り路６９とを備える。
摺動中子１５Ｔを移動させるピストンロッド１３Ｔには、冷却媒体の通路６１が形成され、この通路６１は通し孔６４に連結され、この通し孔６４は冷却回路６５の供給路６８に連結されているので、摺動中子１５Ｔに多数の連結チューブを連結する必要がない。
また、戻り路６９は摺動中子１５に開けた第１戻り孔７１に連結され、この第１戻り孔７１には、管部材７４が連結されている。

そして、冷却媒体を、パイプ部材６３、通路６１、通し孔６４を介して冷却回路６５の供給路６８に供給する。また、冷却回路６５の戻り路６９から順に、第１戻り孔７１を介して管部材７４に冷却媒体を戻すようにした。

つまり、ピストンロッド１３Ｔには、通路６１が設けられ、冷却媒体の供給を一括して行えるようにした。このため、１つのピストンロッド１３Ｔのみで、摺動中子１５Ｔへ冷却媒体の供給を行わせることができる。

ピストンロッド１３Ｔに冷却回路６５につながる通路を形成すれば、摺動中子１５Ｔの冷却媒体の供給通路を、１つのシリンダユニット１４Ｔで成立させることができ、金型費用の低減が図れる。

なお、摺動中子１５Ｔからキャビテイに向け鋳抜きピンを突設し、この鋳抜きピンに冷冷却回路を連結することは差し支えない。
また、通路６１及び通し孔６４をいわゆる２重管構造にして、供給配管と戻り配管をシリンダのロッドにまとめるようにしても良い。

図６は図５の６ａ−６ａ線断面図及び図５の６ｂ−６ｂ線断面図である。
（ａ）において、バックブロック４３には、ピストンロッド１３Ｔに摺動中子１５Ｔを保持するストッパ部材４１が嵌合されている。

バックブロック４３の嵌合部４０にピストンロッド１３Ｔを挿入し、ストッパ部材４１の側面に形成する円弧状の当たり面４１ａをピストンロッド１３Ｔのくびれ部３７に当てることで、ピストンロッド１３Ｔにバックブロック４３を一体的に保持することができる。
ピストンロッド１３Ｔから摺動中子１５を外すときには、ストッパ部材４１矢印ａ方向に取り外し、ピストンロッド１３Ｔを図手前側に移動させることで摺動中子１５を取外すことができる。

（ｂ）において、バックブロック４３には、ピストンロッド１３Ｔに形成するくびれ部３７に嵌合する嵌合部４０が形成され、くびれ部３７とバックブロック４３とで形成される嵌合部４０にストッパ部材４１を嵌める。
ピストンロッド１３Ｔからバックブロック４３を外すときには、ピストンロッド１３Ｔのくびれ部３７からストッパ部材４１を矢印ｂ方向に引き抜き、前述のようにピストンロッド１３Ｔを移動させることで取外すことができる。

図７は本発明に係る摺動中子の分解斜視図であり、摺動中子１５Ｔは、キャビテイの一部を構成する中子本体４２と、この中子本体４２を締結ボルト４４・・・を介して支持するバックブロック４３と、このバックブロック４３の嵌合部４０に設けシリンダユニットのピストンロッド１３Ｔを保持するストッパ部材４１と、バックブロック４３と中子本体４２の間に形成されている空間４６に設ける冷却回路６５を含む冷却ブロック４７と、を主要な要素とする。

バックブロック４３と中子本体４２とは締結ボルト４４・・・により連結されているので、締結ボルト４４・・・を取外して、バックブロック４３から中子本体４２のみを単独で取り外すことも可能となる。
中子本体４２の脱着が容易となるので、中子のメンテナンス時間はさらに短縮される。

なお、上記説明において、摺動中子１５Ｔの詳細な構造を説明したが、この他の摺動中子１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒの構造も同様な構造であり、説明を省略する。

以上に述べた摺動中子を備えるダイカスト金型の作用を次に述べる。
図８は摺動中子の脱着作用図（ストッパ部材を取外すまで）である。
（ａ）において、摺動中子１５は待機位置にあり、ダイカスト金型１０において、可動型本体２５に摺動中子１５が組み付けられている。

（ｂ）において、摺動中子１５をダイカスト金型１０から取り外すときには、摺動中子１５を再度待機位置Ｔから使用位置Ｓへ移動させ、鋳造されたワークＷに摺動中子１５のキャビテイ面を当てた状態で、ストッパ部材４１を外す。

図９は摺動中子の脱着作用図（中子全体を取外すまで）であり、シリンダユニット１４のピストンロッド１３を使用位置Ｓからメンテ位置Ｔに矢印ｃ方向に後退させた後、摺動中子１５を矢印ｄ方向に取り外すことができる。
以上、金型から摺動中子を取り外す作用を説明したが、メンテナンス後に摺動中子を組み付ける作用は、これと逆の順序で行えば良く、説明を省略する。

なお、本説明では、摺動中子１５の下方にワークＷを配置されるように、金型の向きを上下左右に変化させれば、摺動中子１５をワークＷで支持させることができ、摺動中子１５を工具などにより支持することなく、摺動中子１５を容易に取り外すことができる。

図５に戻って、ピストンロッド１３Ｔには、冷却媒体の通路６１が形成され、冷却媒体の通路６１と摺動中子１５Ｔに設ける通し孔６４とを連通させたので、摺動中子１５Ｔに多数の連結チューブを連結することなく、摺動中子１５Ｔを冷却することができる。なお、前述のように、摺動中子１５Ｔの構造と、摺動中子１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒの構造は同様であり、同様な作用を有する。

従来例によれば、冷却回路を備えた摺動中子には、多数の連結チューブが連結されている。このため、メンテナンス時において、摺動中子を金型から脱着するときには、摺動中子に連結されている多数の連結チューブを脱着する必要があった。多数の連結チューブの脱着が必要となれば作業が煩雑となり、摺動中子のメンテナンスに時間がかかっていた。

この点、本発明によれば、ピストンロッド１３に、冷却媒体の通路６１を形成するので、従来例において、摺動中子に連結していた多数の連結チューブの数を減らすことができる。連結チューブの数を減らし、ピストンロッド１３を摺動中子１５から脱着可能に構成したので、連結チューブの脱着にかかる時間は短くなる。連結チューブの脱着時間が短くなり、ピストンロッド１３から摺動中子１５を取り外すだけで済むので、摺動中子１５の着脱時間を短縮することができる。
摺動中子１５の着脱時間が大幅に短縮されることで、摺動中子１５のメンテナンス性を高めることができる。

中子本体４２は、バックブロック４３に着脱可能に設けられているので、メンテナンス頻度が高い中子本体４２のみの脱着もできる。中子本体４２の脱着が容易となれば、摺動中子のメンテナンス時間をさらに短縮することができる。
金型メンテナンス時間が短縮されれば、鋳造が可能となる時間が増えるので、金型の稼働率を高めることが可能となる。

尚、本発明は、ダイカスト金型に適用したが、摺動中子を備える樹脂成形用金型に適用することは差し支えない。

本発明は、摺動中子を備えるダイカスト金型に好適である。

本発明に係るダイカスト金型の側面図である。 図１の２−２部矢視図である。 図１の３−３部矢視図である。 本発明に係るダイカスト金型の要部断面図である。 図４の５部拡大図である。 図５の６ａ−６ａ線断面図及び図５の６ｂ−６ｂ線断面図である。 本発明に係る摺動中子の分解斜視図である。 摺動中子の脱着作用図（ストッパ部材を取外すまで）である。 摺動中子の脱着作用図（中子全体を取外すまで）である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 特許文献１に係る金型冷却マニーホールドと摺動中子との間を連結チューブで連結することを説明する図である。

符号の説明

１０…ダイカスト金型、１４、１４Ｔ、１４Ｂ、１４Ｌ、１４Ｒ…シリンダユニット、１５、１５Ｔ、１５Ｂ、１５Ｌ、１５Ｒ…摺動中子、１５ｃ、１５Ｔｃ…摺動中子のキャビテイ、２７…可動型のキャビテイ、３３…固定型のキャビテイ、４２…中子本体、４３…バックブロック、６１…通路（冷却通路）、待機位置…Ｔ、使用位置…Ｓ。

Claims (2)

1. 摺動中子を含み、この摺動中子をシリンダユニットで待機位置から使用位置へ移動させ、この使用位置で形成したキャビテイへ注湯することで、鋳造品を得るダイカスト金型において、
   前記シリンダユニットのピストンロッドに、前記摺動中子を冷却する冷却媒体の通路を形成し、
   前記ピストンロッドには、１つの冷却通路が設けられ、この１つの冷却通路で冷却媒体の供給をまとめて行えるようにし、
   前記摺動中子は、前記キャビテイを構成する中子本体と、この中子本体を支持するバックブロックと、これらの中子本体と前記バックブロックにわたって内挿され前記中子本体を冷却する冷却回路が形成され前記冷却通路が接続される冷却ブロックと、からなり、前記中子本体及び前記冷却ブロックは、前記バックブロックに着脱可能に設けられていることを特徴とするダイカスト金型。
2. 前記冷却回路は、冷却路へ冷却媒体を供給する供給路と冷却媒体を戻す戻り路とを備え、この戻り路の中心軸は、前記供給路の中心軸と非同心に配置されることを特徴とする請求項１記載のダイカスト金型。

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