JP5062611B2 - Die casting apparatus, chill vent and die casting method - Google Patents
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Description
本発明は、アルミニウム合金、等の金属を用いたダイカスト鋳造技術に係り、特に、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金または銅合金のダイカスト鋳造に用いられるダイカスト鋳造装置、スリーブ、チルベントおよびダイカスト鋳造方法に関する。 The present invention relates to a die casting technique using a metal such as an aluminum alloy, and more particularly to a die casting apparatus, a sleeve, a chill vent and a die casting method used for die casting of an aluminum alloy, a zinc alloy, a magnesium alloy or a copper alloy. .
ダイカスト鋳造方法は、金型に溶湯注入口を備えたスリーブを取り付け、溶湯注入口からスリーブ内に溶湯を注入し、スリーブ内の溶湯をプランジャーで金型内に圧入する鋳造方法である。 The die-casting method is a casting method in which a sleeve having a molten metal injection port is attached to a mold, molten metal is injected into the sleeve from the molten metal injection port, and the molten metal in the sleeve is press-fitted into the mold with a plunger.
溶湯注入口からスリーブ内に溶湯を供給する際、溶湯は、通常、スリーブ内の内部空間の容積の20%〜60%程度の充填率になるように供給される。このため、スリーブ内の溶湯をプランジャーで金型内に圧入すると、スリーブ内の内部空間の容積の40%〜80%程度を占める空気も金型内に圧入されるため、製品内にガスや空気が残留して製品不良が発生するおそれがある。 When the molten metal is supplied into the sleeve from the molten metal inlet, the molten metal is normally supplied so as to have a filling rate of about 20% to 60% of the volume of the internal space in the sleeve. For this reason, when the molten metal in the sleeve is pressed into the mold with a plunger, air occupying about 40% to 80% of the volume of the internal space in the sleeve is also pressed into the mold. Air may remain and cause product defects.
これに対し、従来、真空ポンプを用いて金型内を真空にした上で、溶湯を圧入する真空ダイカスト法が知られている。しかし、真空ダイカスト法は、真空ポンプ等の設備に費用がかかるわりに、歩留まりが悪く、製品不良の抑制効果が十分でないという問題がある。 On the other hand, a vacuum die casting method in which a molten metal is press-fitted after a mold is evacuated using a vacuum pump is known. However, the vacuum die casting method has a problem in that although the cost of equipment such as a vacuum pump is high, the yield is poor and the effect of suppressing product defects is not sufficient.
ダイカスト鋳造装置に関しては、特許文献1(特開2006−239766号公報)に、ダイカスト鋳造装置のキャビティ等の内部空間と外気の連通部に静磁場を発生させる静磁場発生手段が配されるダイカスト鋳造装置が開示されている。 With respect to the die casting apparatus, a die casting process in which a static magnetic field generating means for generating a static magnetic field in an internal space such as a cavity of the die casting apparatus and the outside air is arranged in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-239766). An apparatus is disclosed.
特許文献1に開示されたダイカスト鋳造装置によれば、空気に発生させた擬似浮力を用いて空気がキャビティ内に浸入することを抑制するとともに溶湯の流れを減速することにより、溶湯の吹き出しを抑制でき、かつガス巣のような鋳造欠陥のない製品を鋳造することができる。
According to the die-casting apparatus disclosed in
しかし、特許文献1に開示されたダイカスト鋳造装置は、静磁場発生手段を設けるため装置が高価になる上、キャビティ内への空気の浸入の抑制が十分でない。
本発明は、低コストの設備で、金属溶湯へのガスや空気の混入による製品不良の発生を抑制し、歩留まりを向上させることができるダイカスト鋳造装置、スリーブ、チルベントおよびダイカスト鋳造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a die-casting apparatus, a sleeve, a chill vent, and a die-casting method that can suppress the occurrence of product defects due to gas and air mixing into molten metal and improve the yield with low-cost equipment. With the goal.
本発明に係るダイカスト鋳造装置は、上記課題を解決するものであり、内部空間内を摺動するプランジャーと協働して金型の溶湯取入口に金属溶湯を押し出すスリーブと、前記金型のキャビティの先端部側の金型ガス抜き口に設けられ、前記キャビティ内のガスを抜くチルベントとを備えるダイカスト鋳造装置において、前記スリーブは、金属溶湯が注入される溶湯注入口と先端に開口し金属溶湯を押し出す溶湯押出口とを有するスリーブ本体の内部空間を構成する内壁面の一部に、前記溶湯注入口に通じるガス抜き溝が刻設され、前記チルベントは、第1のチルベント部材本体に第1の通路形成凹部が刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第1のチルベント部材と、前記第1のチルベント部材と組み合わせたときに前記第1の通路形成凹部と協働して両端が外部に開口した前記ガス冷却通路を形成する第2の通路形成凹部が第2のチルベント部材本体に刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第2のチルベント部材とからなり、前記第1および第2のチルベント部材は、それぞれ、前記第1および第2の通路形成凹部の近傍の前記高熱伝導部材収納凹部内に、前記第1および第2のチルベント部材本体よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材が埋設され、前記第1および第2のチルベント部材本体の材質は鋼であり、前記高熱伝導部材の材質は銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックであることを特徴とする。 A die-casting apparatus according to the present invention solves the above-described problem, and cooperates with a plunger sliding in an internal space to push a molten metal into a molten metal inlet of the mold, In a die casting apparatus provided with a chill vent for venting the gas in the cavity, provided in a mold gas vent on the tip end side of the cavity, the sleeve opens at the tip and a metal inlet into which the molten metal is poured. A gas vent groove leading to the molten metal inlet is formed in a part of the inner wall surface of the sleeve body having a molten metal extrusion port for extruding the molten metal, and the chill vent is formed in the first chill vent member main body. wherein when the first passage forming recesses in combination with the first chill vent member Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess is engraved is recessed, and the first chill vent member first The second passage forming recesses inscribed by Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess in the second chill vent member body is recessed at both ends to the passage forming recess cooperating to form the gas cooling passages open to the outside The first and second chill vent members are respectively disposed in the high heat conduction member housing recesses in the vicinity of the first and second passage forming recesses. The high heat conductive member made of a material having a higher thermal conductivity than the chill vent member main body 2 is embedded , the material of the first and second chill vent member main bodies is steel, and the material of the high heat conductive member is silver, gold, It is characterized by being aluminum, silicon carbide or ceramic .
さらに、本発明に係るチルベントは、上記課題を解決するものであり、第1のチルベント部材本体に第1の通路形成凹部が刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第1のチルベント部材と、前記第1のチルベント部材と組み合わせたときに前記第1の通路形成凹部と協働して両端が外部に開口した前記ガス冷却通路を形成する第2の通路形成凹部が第2のチルベント部材本体に刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第2のチルベント部材とからなり、前記第1および第2のチルベント部材は、それぞれ、前記第1および第2の通路形成凹部の近傍の前記高熱伝導部材収納凹部内に、前記第1および第2のチルベント部材本体よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材が埋設され、前記第1および第2のチルベント部材本体の材質は鋼であり、前記高熱伝導部材の材質は銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックであることを特徴とする。 Furthermore, chill vent according to the present invention is to solve the above problems, first the first passage forming recess is engraved Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess in the first chill vent member body is recessed When the chill vent member is combined with the first chill vent member, the second passage forming recess that forms the gas cooling passage having both ends opened to the outside in cooperation with the first passage forming recess is the second. chill vent member body is engraved on Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess consists of a second chill vent member is recessed, said first and second chill vent members each said first and second passage forming the high thermal conductivity member accommodating recess in the vicinity of the recess, said first and thermal conductivity than the second chill vent member body is embedded high thermal conductivity member composed of a material with high, the first and second The material of the Rubento member body is steel, the material of the high thermal conductivity member is characterized silver, gold, aluminum, is silicon carbide or ceramic.
また、本発明に係るダイカスト鋳造方法は、上記課題を解決するものであり、内部空間内を摺動するプランジャーと協働して金型の溶湯取入口に金属溶湯を押し出すスリーブと、前記金型のキャビティの先端部側の金型ガス抜き口に設けられ、前記キャビティ内のガスを抜くチルベントとを備えるダイカスト鋳造装置を用いたダイカスト鋳造方法において、前記ダイカスト鋳造装置のスリーブは、金属溶湯が注入される溶湯注入口と先端に開口し金属溶湯を押し出す溶湯押出口とを有するスリーブ本体の内部空間を構成する内壁面の一部に、前記溶湯注入口に通じるガス抜き溝が刻設され、前記ダイカスト鋳造装置のチルベントは、第1のチルベント部材本体に第1の通路形成凹部が刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第1のチルベント部材と、前記第1のチルベント部材と組み合わせたときに前記第1の通路形成凹部と協働して両端が外部に開口した前記ガス冷却通路を形成する第2の通路形成凹部が第2のチルベント部材本体に刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第2のチルベント部材とからなり、前記第1および第2のチルベント部材は、それぞれ、前記第1および第2の通路形成凹部の近傍の前記高熱伝導部材収納凹部内に、前記第1および第2のチルベント部材本体よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材が埋設され、前記第1および第2のチルベント部材本体の材質は鋼であり、前記高熱伝導部材の材質は銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックであるダイカスト鋳造装置を用い、前記内部空間内でプランジャーを摺動させて金属溶湯を金型に押し出す際に、前記プランジャーで圧縮された内部空間内のガスを前記ガス抜き溝から前記溶湯注入口に抜くとともに、前記金型内に圧入された金属溶湯中に含まれるガスを前記チルベントのガス冷却通路から大気中に放出させることを特徴とする。 Further, the die casting method according to the present invention solves the above-mentioned problem, and cooperates with a plunger sliding in the internal space to push out the molten metal into the molten metal inlet of the mold, In a die-casting method using a die-casting apparatus provided at a mold gas vent on the tip end side of a mold cavity and extracting a gas in the cavity, a sleeve of the die-casting apparatus is made of a molten metal. A degassing groove leading to the molten metal inlet is engraved on a part of the inner wall surface of the sleeve main body having a molten metal inlet and a molten metal outlet opening at the tip and pushing out the molten metal, The chill vent of the die-casting apparatus has a first chill vent member body in which a first passage forming recess is engraved and a high heat conductive member storage recess is recessed. When the second chill vent member is combined with the first chill vent member, the second passage forming recess that forms the gas cooling passage having both ends opened to the outside in cooperation with the first passage forming recess is the second. And a second chill vent member which is engraved in the chill vent member main body and is provided with a recessed portion for accommodating a high heat conduction member, wherein the first and second chill vent members are respectively the first and second passages. A high heat conductive member made of a material having a higher thermal conductivity than the first and second chill vent member main bodies is embedded in the high heat conductive member housing recess in the vicinity of the forming recess, and the first and second chill vent members are embedded. the material of the body is steel, said high thermal material of conductive member using silver, gold, aluminum, a die-casting apparatus is a silicon carbide or ceramic, the internal space When extruding a plunger sliding the molten metal in a mold, press-fitting the gas in the space is compressed by the plunger with disconnect rather from the gas vent groove on the melt inlet, into the mold The gas contained in the molten metal is released into the atmosphere from the gas cooling passage of the chill vent .
本発明に係るダイカスト鋳造装置、スリーブ、チルベントおよびダイカスト鋳造方法によれば、低コストの設備で、金属溶湯へのガスや空気の混入による製品不良の発生を抑制し、歩留まりを向上させることができる。 According to the die casting apparatus, the sleeve, the chill vent, and the die casting method according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of product defects due to mixing of gas or air into the molten metal and improve the yield with low-cost equipment. .
本発明に係るダイカスト鋳造装置、スリーブおよびチルベントの実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a die casting apparatus, a sleeve and a chill vent according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[ダイカスト鋳造装置]
図1は、本発明に係るダイカスト鋳造装置の断面図である。
[Die-casting equipment]
FIG. 1 is a sectional view of a die casting apparatus according to the present invention.
ダイカスト鋳造装置1は、金型10の溶湯取入口14に金属溶湯80を押し出すスリーブ20と、金型10のキャビティ15の先端部側の金型ガス抜き口17に設けられ、キャビティ15内のガスや空気を抜くチルベント40とを備える。
The
ダイカスト鋳造装置1は、大気開放ダイカスト法で用いられる鋳造装置であり、スリーブ20およびチルベント40が大気に開放されている。なお、ダイカスト鋳造装置1は、真空ポンプ等の設備を用い、真空下で用いる真空ダイカスト法で使用することもできる。しかし、ダイカスト鋳造装置1は、キャビティ15内の金属溶湯80中にガスが混入しにくいため、真空ポンプ等の設備を用いない大気開放ダイカスト法でも、製品内に空気や他のガスが残留する製品不良を十分に抑制し、歩留まりを向上させることができる。
The die
金属溶湯80としては、たとえば、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金または銅合金が用いられる。
As the
[スリーブ]
スリーブ20について、図面を参照して説明する。図2は、スリーブ20の斜視図である。
[sleeve]
The
スリーブ20は、内部空間28内を摺動するプランジャー30と協働して、ダイカスト鋳造装置1の金型10の溶湯取入口14に取り付けられ、溶湯取入口14に金属溶湯80を押し出すものである。スリーブ20は、金型10の溶湯取入口14に、たとえば横向きに取り付けられる。
The
スリーブ20は、スリーブ本体21からなる。スリーブ本体21は、内部にプランジャー30が摺動する内部空間28を備え、通常筒状である。
The
プランジャー30は、プランジャーヘッド31とプランジャーロッド32とからなる。プランジャー30は、図示しない油圧シリンダ等で、プランジャーロッド32を駆動し、プランジャーロッド32の先端に設けられたプランジャーヘッド31をスリーブ20の内部空間28内に押し込む。
The
プランジャー30は、スリーブ20のプランジャー挿入口24から内部空間28内に挿入され、内部空間28内を摺動する。
The
スリーブ本体21は、金属溶湯80が注入される溶湯注入口22と先端に開口し金属溶湯80を押し出す溶湯押出口23とを有する。ここで、スリーブ20の先端とは、金型10の溶湯取入口14に接続される部分を意味する。溶湯注入口22は、通常、スリーブ本体21の上方に開口する。
The sleeve
スリーブ20は、スリーブ本体21の内部空間28を構成する内壁面27の一部に、溶湯注入口22に通じるガス抜き溝25が刻設される。ガス抜き溝25は、通常、スリーブ本体21の内部空間28を構成する内壁面27の最上部に形成される。
In the
ここで、溶湯注入口22に通じるとは、ガス抜き溝25の端部が溶湯注入口22に開口していることを意味する。このため、内部空間28をプランジャー30が摺動し内部空間28の断面の大部分をプランジャー30が占める状態でも、ガス抜き溝25は溶湯注入口22に常に通気可能になっている。
Here, to communicate with the
スリーブ本体21は、低速摺動部分Lと高速摺動部分Hとからなる。ここで、低速摺動部分Lとは、スリーブ本体21のうち、リンダ状空間28内をプランジャー30が低速で摺動する部分を意味する。また、高速摺動部分Hとは、スリーブ本体21のうち、リンダ状空間28内をプランジャー30が高速で摺動する部分を意味する。
The
低速摺動部分Lにおけるプランジャー30の低速での摺動は、内部空間28内の金属溶湯80を金型10内に圧入する準備操作であり、低速摺動部分Lは、スリーブ本体21の溶湯注入口22側の部分に設けられる。
Sliding the
高速摺動部分Hにおけるプランジャー30の高速での摺動は、内部空間28内の金属溶湯80を金型10内に圧入する操作であり、高速摺動部分Hは、スリーブ本体21の溶湯押出口23側の部分に設けられる。
Sliding the
ガス抜き溝25は、低速摺動部分Lに刻設される。ガス抜き溝25は、スリーブ本体21の低速摺動部分Lの長さ方向の全体に刻設される必要はなく、長さ方向の一部分のみに刻設されていてもよい。
The
ガス抜き溝25の断面形状は、特に限定されないが、通常、半円状、矩形状等に形成される。このうち、半円状であると、金属溶湯80が付着してガス抜き溝25が詰まることが少ないため好ましい。
The cross-sectional shape of the
ガス抜き溝25の内壁面27からの深さは、スリーブ本体21の強度(余肉の強度)が保持される限り深いほど内部空間28内のガスや空気を効率よく抜くことができるため好ましい。
The depth of the
ガス抜き溝25の内壁面27からの深さは、ガス抜き溝25の断面形状が半円状である場合、通常、3mm〜10mm、好ましくは4mm〜7mmである。ガス抜き溝25の深さがこの範囲内にあると、内部空間28内のガスや空気を効率よく抜くことができるため好ましい。
The depth of the
ガス抜き溝25は、スリーブ本体21の強度の保持のため、スリーブ本体21の壁面の厚さ(余肉の厚さ)が通常10mm以上残るように形成する。
The
内部空間28の断面積に対するガス抜き溝25の断面積の比率は、通常1%〜10%、好ましくは3%〜6%である。断面積の比率がこの範囲内にあると、内部空間28内のガスや空気を効率よく抜くことができるため好ましい。
The ratio of the cross-sectional area of the
ガス抜き溝25の深さは、ガス抜き溝25の断面形状が半円状である場合、スリーブ本体21の壁面の厚さに対し、通常、10%〜50%、好ましくは15%〜35%である。ガス抜き溝25の深さの比率がこの範囲内にあると、スリーブ本体21の強度を低下させずに、内部空間28内のガスや空気を効率よく抜くことができるため好ましい。
The depth of the
スリーブ20は、スリーブ本体21の内部空間28を構成する内壁面27のうち、プランジャー30を押し込んだときに金属溶湯80が逆流しない位置であれば、最上部以外の場所に設けてもよい。
The
また、ガス抜き溝25は、複数本形成されていてもよい。
Further, a plurality of
[チルベント]
チルベント40について、図面を参照して説明する。図3は、チルベント40の斜視図である。
[Chill vent]
The
チルベント40は、ダイカスト鋳造装置1の金型10の金型ガス抜き口17に取り付けられ、金型10のキャビティ15内のガスや空気を抜くものである。
The
チルベント40は、第1のチルベント部材本体47に第1の通路形成凹部43が刻設された第1のチルベント部材41と、第2のチルベント部材本体48に第2の通路形成凹部44が刻設された第2のチルベント部材42とからなる。
The
第1のチルベント部材41と第2のチルベント部材42とは、組み合わせたときに、第1の通路形成凹部43と第2の通路形成凹部44とが協働して両端45、46が外部に開口したガス冷却通路49を形成する。
When the first
ガス冷却通路49の形状は、ジグザグ形状が好ましいが、特に限定されず、波型形状等であってもよい。
The shape of the
ガス冷却通路49の間隔、すなわち第1の通路形成凹部43と第2の通路形成凹部44との間の最小距離は、通常、0.4mm〜0.7mmである。
The interval between the
通常の全体が鋼からなるチルベントは、冷却効率が低いため、ガス冷却通路の間隔が0.2mm〜0.3mm程度になり、金型10から発生したガスが排出されにくい。これに対し、チルベント40は、高熱伝導部材55、56により冷却効率が高いため、ガス冷却通路49の間隔を大きくすることができ、金型10から発生したガスが円滑かつスムーズに排出される。
Since the ordinary chill vent made entirely of steel has low cooling efficiency, the interval between the gas cooling passages is about 0.2 mm to 0.3 mm, and the gas generated from the
第1のチルベント部材41は、第1の通路形成凹部43の近傍に、第1のチルベント部材本体47よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材55が埋設される。
In the first
高熱伝導部材55は、両表面が平坦な板状であり、第1のチルベント部材本体47の上部から凹設された高熱伝導部材収納凹部51内に埋設される。
The high
なお、高熱伝導部材55は、両表面が平坦な板状でなく、第1の通路形成凹部43側の表面を、第1の通路形成凹部43と同様の形状、たとえば断面がジグザグ形状になる階段状の平面にしてもよい。高熱伝導部材55をこの形状にし、高熱伝導部材55を第1の通路形成凹部43側の表面が第1の通路形成凹部43と平行になるように埋設すると、ガス冷却通路49内の冷却効率を向上させることができる。
The high
高熱伝導部材55の第1の通路形成凹部43側の表面を第1の通路形成凹部43と同様の形状にする場合、高熱伝導部材収納凹部51は第1のチルベント部材本体47の側面から凹設され、高熱伝導部材55は第1のチルベント部材本体47の側面から高熱伝導部材収納凹部51内に挿入して埋設される。
When the surface on the first
また、高熱伝導部材55は、第1の通路形成凹部43側の表面に加えて、第1の通路形成凹部43と反対側の表面も、第1の通路形成凹部43と同様の形状、たとえば断面がジグザグ形状になる階段状の平面にしてもよい。
In addition to the surface on the first
高熱伝導部材55をこの形状にし、高熱伝導部材55を第1の通路形成凹部43側の表面が第1の通路形成凹部43と平行になるように埋設すると、ガス冷却通路49内の冷却効率を向上させるとともに、ガス冷却通路49の冷却にあまり効果がない第1の通路形成凹部43と反対側の表面の材料の使用量を減らして低コスト化することができる。
When the high
高熱伝導部材55の第1の通路形成凹部43側および反対側の表面をともに第1の通路形成凹部43と同様の形状にする場合、高熱伝導部材収納凹部51は第1のチルベント部材本体47の側面から凹設され、高熱伝導部材55は第1のチルベント部材本体47の側面から高熱伝導部材収納凹部51内に挿入して埋設される。
When both the first
高熱伝導部材55は、高熱伝導部材収納凹部51内に、粉体含有シリコングリス等で固定される。ここで、粉体含有シリコングリスとは、シリコングリスに、ダイヤモンドパウダー、銀パウダー、銅パウダーおよびアルミナパウダー等から選択される少なくとも一種の粉体を含有させたものを意味する。
The high heat
粉体含有シリコングリスを用いて高熱伝導部材55を固定すると、高熱伝導部材55と第1のチルベント部材本体47との間の熱伝導が高く、第1のチルベント部材本体47の冷却効率が高いため好ましい。
When the high
第2のチルベント部材42とは、第2の通路形成凹部44の近傍に、第2のチルベント部材本体48よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材56が埋設される。
In the second
高熱伝導部材56は、第2のチルベント部材本体48に凹設された高熱伝導部材収納凹部52内に埋設される。
The high
高熱伝導部材56は、高熱伝導部材収納凹部52内に、粉体含有シリコングリス等で固定される。粉体含有シリコングリスを用いる理由は、高熱伝導部材55を固定する場合と同じであるため説明を省略する。
The high heat
高熱伝導部材55、56は、それぞれ冷却管57、58が設けられる。冷却管57、58内には、冷却水等が流され、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42を冷却する。
High
第1のチルベント部材本体47および第2のチルベント部材本体48の材質としては、通常、鋼、好ましくは熱間金型用鋼(熱間ダイス鋼)が用いられる。熱間金型用鋼としては、たとえば、JIS鋼であるSKD61等が挙げられる。ここで、鋼とは、鉄に炭素が0.3質量%〜2.0質量%含まれる金属を意味する。
As a material of the first chill vent member
高熱伝導部材55、56の材質は、たとえば銅、銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックが用いられる。銅、銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックは鋼よりも熱伝導率が高いため、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42全体を鋼で構成するよりも、高熱伝導部材55、56の部分だけ、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42の熱伝導がよくなる。
For example, copper, silver, gold, aluminum, silicon carbide, or ceramic is used as the material of the high heat
なお、銅、銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックは鋼よりも材料費が高いため、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42全体を銅、銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックで作製すると、高価になりすぎるが、高熱伝導部材55、56の部分だけ、銅、銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックで作製することにより、材料費を必要以上に高価にすることなく、熱伝導の高いチルベント40を作製することができる。
Since copper, silver, gold, aluminum, silicon carbide or ceramic has a higher material cost than steel, the entire first
また、銅、銀、金またはアルミニウムは鋼よりも柔らかい。このため、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42全体または表面を銅、銀、金またはアルミニウムで作製すると、ガス冷却通路49にアルミニウム凝固片を噛み込んで、ガス冷却通路49を形成する第1の通路形成凹部43や第2の通路形成凹部44の表面に陥没やめくれが生じるおそれがある。
Copper, silver, gold or aluminum is softer than steel. For this reason, when the whole or the surface of the first
第1の通路形成凹部43や第2の通路形成凹部44の表面に陥没やめくれが生じると、ガス冷却通路49内のガスや空気の流れが不均一になり、製品の品質が低下するおそれがある。
If the surface of the first
チルベント40は、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42の表面が銅、銀、金またはアルミニウムより硬い鋼であるため、第1の通路形成凹部43や第2の通路形成凹部44の表面に陥没やめくれが生じにくく、製品の品質を高く保つことができる。
Since the surfaces of the first
さらに、銅は鋼よりも腐食されやすい金属であるため、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42全体または表面を銅で作製すると、チルベント40の寿命が短くなるおそれがある。
Furthermore, since copper is a metal that is more easily corroded than steel, if the entire or surface of the first
チルベント40は、第1のチルベント部材41および第2のチルベント部材42の表面が銅より耐食性の高い鋼であるため、寿命が長い。
The
[金型]
金型10は、固定型11および可動型12からなる二つ割りの割型構造に形成される。金型10は、固定型11に可動型12が進退自在に押し付けられて、内部にキャビティ15が形成される。
[Mold]
The
固定型11は、ダイカストマシンの固定ダイプレート61に取り付けられる。
The fixed
可動型12は、ダイカストマシンの可動ダイプレート62に、ダイブロック63、64を介して取り付けられる。
The
ダイカストマシンの可動ダイプレート62と可動型12との間には、図示しない貫通孔を備えたピンプレート65、66が配置される。ピンプレート65、66の図示しない貫通孔には、ダイカストマシンの可動ダイプレート62と可動型12との間に掛け渡されたリターンピン69、70が挿通される。これにより、ピンプレート65、66は、リターンピン69、70に案内されて移動可能になっている。
Between the
ピンプレート65の可動型12側の表面からはイジェクターピン67、68が突設される。イジェクターピン67、68は可動型12に設けた貫通孔71、72に挿入される。
Ejector pins 67 and 68 project from the surface of the
イジェクターピン67、68は、ピンプレート65の可動型12側への移動により、可動型12のキャビティ15側に突出可能になっている。
The ejector pins 67 and 68 can project to the
次に、ダイカスト鋳造装置1の作用について図1および図4を参照して説明する。
Next, the operation of the
図4は、本発明に係るダイカスト鋳造装置の作用を説明する断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the operation of the die casting apparatus according to the present invention.
初めに、スリーブ20の溶湯注入口22から内部空間28内に、図示しないラドル等を用いて金属溶湯80を注入する。内部空間28内の金属溶湯80は、内部空間28の全容積に対して、通常20%〜60%程度になる量とする。
First, the
次に、プランジャー30を矢印Fの方向に押し込む。プランジャー30は、プランジャーヘッド31の先端部がスリーブ本体21の低速摺動部分Lにある段階では、10cm/s〜30cm/s程度の速度で押し込まれる。
Next, the
このとき、内部空間28内では、金属溶湯80が押し込まれるとともに、ガスが圧縮される。圧縮されたガスは、スリーブ20のガス抜き溝25を通り矢印Gに示す方向で溶湯注入口22側に抜ける。このため、押し込まれる金属溶湯80中にガスが混入しにくくなる。
At this time, in the
プランジャーヘッド31の先端部がスリーブ本体21の高速摺動部分Hに達すると、プランジャー30は、100cm/s〜1000cm/s程度の速度で押し込まれ、金属溶湯80は、溶湯取入口14から金型10内に圧入される。
When the tip of the
金型10内に圧入された金属溶湯80は、キャビティ15内に充填されるとともに、金属溶湯80の先端部が金型ガス抜き口17を経てチルベント40のガス冷却通路49の端部45からガス冷却通路49内に入り、ガス冷却通路49内で冷却され固まる。
The
金属溶湯80中にガスが含まれる場合、チルベント40のガス冷却通路49から大気中に放出される。チルベント40は、高熱伝導部材55、56により冷却効率が高いため、ガス冷却通路49の間隔を大きくすることができ、金型10から発生したガスが円滑かつスムーズに排出される。
When a gas is contained in the
ダイカスト鋳造装置1によれば、キャビティ15内で冷却されて出来上がったダイカスト製品は、ガス抜き溝25を備えたスリーブ20を用いているため、金属溶湯80中にガスが巻き込まれにくくなり、鋳造巣等の不良が生じにくく、製品歩留まりが向上する。
According to the die-casting
また、ダイカスト鋳造装置1によれば、冷却効率が高く、ガス冷却通路49の間隔の大きいチルベント40を用いているため、ガス冷却通路49の間隔を大きくすることができ、金型10から発生したガスが円滑かつスムーズに排出される。これにより、ダイカスト製品に、鋳造巣等の不良が生じにくく、製品歩留まりが向上する。
Moreover, according to the die-casting
さらに、ダイカスト鋳造装置1によれば、チルベント40は、必要な部分にのみ高熱伝導部材55が用いられ、他の部分は鋼等の汎用材料を用いるため、低コストで作製することができる。
Furthermore, according to the
なお、ダイカスト鋳造装置1は、スリーブ20またはチルベント40の一方のみを用いる構成であってもよい。この場合の作用は、スリーブ20またはチルベント40の一方のみを用いた場合の作用と同じになる。
The
1 ダイカスト鋳造装置
10 金型
11 固定型
12 可動型
14 溶湯取入口
15 キャビティ
17 金型ガス抜き口
20 スリーブ
21 スリーブ本体
22 溶湯注入口
23 溶湯押出口
24 プランジャー挿入口
25 ガス抜き溝
26 ガス抜き溝の端部
27 内壁面
28 内部空間
30 プランジャー
31 プランジャーヘッド
32 プランジャーロッド
40 チルベント
41 第1のチルベント部材
42 第2のチルベント部材
43 第1の通路形成凹部
44 第2の通路形成凹部
45 ガス冷却通路の端部
46 ガス冷却通路の端部
47 第1のチルベント部材本体
48 第2のチルベント部材本体
49 ガス冷却通路
51、52 高熱伝導部材収納凹部
55、56 高熱伝導部材
57、58 冷却管
61 固定ダイプレート
62 可動ダイプレート
63、64 ダイブロック
65、66 ピンプレート
67、68 イジェクターピン
69、70 リターンピン
71、72 貫通孔
80 金属溶湯
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記金型のキャビティの先端部側の金型ガス抜き口に設けられ、前記キャビティ内のガスを抜くチルベントとを備えるダイカスト鋳造装置において、
前記スリーブは、金属溶湯が注入される溶湯注入口と先端に開口し金属溶湯を押し出す溶湯押出口とを有するスリーブ本体の内部空間を構成する内壁面の一部に、前記溶湯注入口に通じるガス抜き溝が刻設され、
前記チルベントは、第1のチルベント部材本体に第1の通路形成凹部が刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第1のチルベント部材と、前記第1のチルベント部材と組み合わせたときに前記第1の通路形成凹部と協働して両端が外部に開口した前記ガス冷却通路を形成する第2の通路形成凹部が第2のチルベント部材本体に刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第2のチルベント部材とからなり、前記第1および第2のチルベント部材は、それぞれ、前記第1および第2の通路形成凹部の近傍の前記高熱伝導部材収納凹部内に、前記第1および第2のチルベント部材本体よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材が埋設され、前記第1および第2のチルベント部材本体の材質は鋼であり、前記高熱伝導部材の材質は銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックであることを特徴とするダイカスト鋳造装置。 A sleeve for pushing the molten metal into the molten metal inlet of the mold in cooperation with the plunger sliding in the internal space;
In a die-casting apparatus provided with a mold gas vent on the tip side of the cavity of the mold, and a chill vent that vents the gas in the cavity,
The sleeve has a gas communicating with the molten metal inlet on a part of an inner wall surface of the sleeve main body having a molten metal inlet into which the molten metal is injected and a molten metal outlet opening at the tip to push out the molten metal. Ditch is engraved,
The chill vent has a first chill vent member first passage forming recess is engraved Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess in the first chill vent member body is recessed, when combined with the first chill vent member the first passage forming recess in cooperation with the second passage forming recesses inscribed by Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess in the second chill vent member body forming the gas cooling passage having both ends open to the outside in And the first and second chill vent members are respectively disposed in the high thermal conductive member housing recesses in the vicinity of the first and second passage forming recesses. high thermal conductivity members thermal conductivity than the first and second chill vent member body is made of a material with high embedded, the material of the first and second chill vent member body is steel, said high thermal heat transfer The material of the member is silver, gold, aluminum, die casting apparatus which is a silicon carbide or ceramic.
前記第1のチルベント部材と組み合わせたときに前記第1の通路形成凹部と協働して両端が外部に開口した前記ガス冷却通路を形成する第2の通路形成凹部が第2のチルベント部材本体に刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第2のチルベント部材とからなり、
前記第1および第2のチルベント部材は、それぞれ、前記第1および第2の通路形成凹部の近傍の前記高熱伝導部材収納凹部内に、前記第1および第2のチルベント部材本体よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材が埋設され、
前記第1および第2のチルベント部材本体の材質は鋼であり、前記高熱伝導部材の材質は銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックであることを特徴とするチルベント。 A first chill vent member first passage forming recess is engraved Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess is recessed into the first chill vent member body,
When combined with the first chill vent member, the second chill vent member main body has a second passage formation recess that forms the gas cooling passage having both ends opened to the outside in cooperation with the first passage formation recess. Rutotomoni high thermal conductivity member housing recess engraved consists a second chill vent member is recessed,
The first and second chill vent members have thermal conductivity higher than that of the first and second chill vent member bodies in the high thermal conductive member housing recesses in the vicinity of the first and second passage forming recesses, respectively. Embedded with a high thermal conductivity member made of a high material ,
The first and second chill vent member bodies are made of steel, and the high heat conduction member is made of silver, gold, aluminum, silicon carbide, or ceramic .
前記金型のキャビティの先端部側の金型ガス抜き口に設けられ、前記キャビティ内のガスを抜くチルベントとを備えるダイカスト鋳造装置を用いたダイカスト鋳造方法において、
前記ダイカスト鋳造装置のスリーブは、金属溶湯が注入される溶湯注入口と先端に開口し金属溶湯を押し出す溶湯押出口とを有するスリーブ本体の内部空間を構成する内壁面の一部に、前記溶湯注入口に通じるガス抜き溝が刻設され、
前記ダイカスト鋳造装置のチルベントは、第1のチルベント部材本体に第1の通路形成凹部が刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第1のチルベント部材と、前記第1のチルベント部材と組み合わせたときに前記第1の通路形成凹部と協働して両端が外部に開口した前記ガス冷却通路を形成する第2の通路形成凹部が第2のチルベント部材本体に刻設されるとともに高熱伝導部材収納凹部が凹設された第2のチルベント部材とからなり、前記第1および第2のチルベント部材は、それぞれ、前記第1および第2の通路形成凹部の近傍の前記高熱伝導部材収納凹部内に、前記第1および第2のチルベント部材本体よりも熱伝導率が高い材質からなる高熱伝導部材が埋設され、前記第1および第2のチルベント部材本体の材質は鋼であり、前記高熱伝導部材の材質は銀、金、アルミニウム、シリコンカーバイドまたはセラミックであるダイカスト鋳造装置を用い、
前記内部空間内でプランジャーを摺動させて金属溶湯を金型に押し出す際に、前記プランジャーで圧縮された内部空間内のガスを前記ガス抜き溝から前記溶湯注入口に抜くとともに、
前記金型内に圧入された金属溶湯中に含まれるガスを前記チルベントのガス冷却通路から大気中に放出させることを特徴とするダイカスト鋳造方法。 A sleeve for pushing the molten metal into the molten metal inlet of the mold in cooperation with the plunger sliding in the internal space;
In a die-casting method using a die-casting apparatus provided at a die gas vent on the tip side of the die cavity, and a chill vent that vents gas in the cavity,
The sleeve of the die casting apparatus has a molten metal pouring portion on a part of an inner wall surface constituting an internal space of a sleeve body having a molten metal injection port into which a molten metal is injected and a molten metal extrusion port that is open at the tip and extrudes the molten metal. A venting groove leading to the entrance is engraved,
The chill vent of the die casting apparatus includes a first chill vent member in which a first passage forming recess is formed in the first chill vent member main body and a high heat conductive member housing recess is provided, and the first chill vent member. In combination with the first passage forming recess, a second passage forming recess that forms the gas cooling passage having both ends opened to the outside is engraved in the second chill vent member body and high heat A second chill vent member having a conductive member housing recess formed therein, wherein the first and second chill vent members are respectively located in the vicinity of the first and second passage forming recesses. A high thermal conductivity member made of a material having a higher thermal conductivity than the first and second chill vent member bodies is embedded therein, and the material of the first and second chill vent member bodies is , And the material of the high thermal conductivity member is used silver, gold, aluminum, a die casting apparatus is silicon carbide or ceramic,
When extruding said sliding the plunger within the inner space molten metal into the mold, with rather disconnect the gas the gas vent from said groove molten metal inlet of said inner space which is compressed by the plunger,
A die casting method , wherein the gas contained in the molten metal press-fitted into the mold is released into the atmosphere from the gas cooling passage of the chill vent .
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