JP5194820B2 - 減圧ダイカスト装置 - Google Patents
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Description
金型内の圧力を大気圧に比して減圧し、真空度を高めた状態でダイカスト成形を行うことによって、ダイカスト成形時に空気の巻き込みによって発生する鋳巣欠陥を低減したり、金型内に残留する水分等に起因して発生する水残り欠陥を低減したりすること等に効果を奏することが知られている。
係る特許文献1および特許文献2に開示されている従来の減圧ダイカスト装置では、ダイカスト品の離型手段を備えており、金型に形成されるピン孔に押し出しピンを貫装して離型手段を構成している。そして、従来の減圧ダイカスト装置では、ピン孔と押し出しピンとの隙間をOリングによって封止する構成としている。
図13に示す如く、従来構成に係る金型30にはピン孔31を形成しており、該ピン孔31に押し出しピン32を挿通している。
ピン孔31の金型面30a側の一端には縮径部31aを形成し、他端側には拡径部31bを形成している。
連結部材37は、基板37aと掛止板37bにより構成しており、ボルト38によって基板37aに対して掛止板37bを締結することにより一体化している。
図1は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置の全体構成を示す模式図、図2は本発明の一実施例に係るピン孔の全体構成を示す模式図、図3は本発明の一実施例に係る押し出しピンの全体構成を示す模式図、図4は本発明の一実施例に係る押し出しピンの掛止部を示す模式図、図5は本発明の一実施例に係るピン孔を示す模式図、図6は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置による減圧ダイカスト成形の状況(離型剤塗布工程)を示す模式図、図7は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置による減圧ダイカスト成形の状況(型閉め工程)を示す模式図、図8は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置による減圧ダイカスト成形の状況(減圧工程)を示す模式図、図9は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置による減圧性能を示す図、図10は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置による減圧ダイカスト成形の状況(減圧ダイカスト成形工程)を示す模式図、図11は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置による減圧ダイカスト成形の状況(型開き工程)を示す模式図、図12は本発明の一実施例に係る減圧ダイカスト装置による減圧ダイカスト成形の状況(離型工程)を示す模式図である。
図1に示す如く、減圧ダイカスト装置1は、金型2、スリーブ3、プランジャ4、油圧シリンダ5・6、押し出しピン7・7・・・および連結部材8等により構成している。
ピン孔10は、可動型2bの背面2eから可動側金型面2dまで貫通する孔であり、押し出しピン7・7を設ける箇所に形成している。尚、本実施例に係る減圧ダイカスト装置1では、押し出しピン7・7・・・を4本備える構成としており、それに応じて4箇所のピン孔10・10・・・を形成している例を示しているが、本発明に係る減圧ダイカスト装置1に備える押し出しピン7・7・・・およびピン孔10・10・・・の本数をこれに限定するものではない。
排気口11は、真空排気設備と接続しており、該真空排気設備によって、キャビティ9内の空気を排気することができる。本実施例では、排気口11を真空排気設備の一例である真空ポンプ12と接続し、真空ポンプ12によって、キャビティ9内の空気を排気することにより、キャビティ9内を大気圧以下の圧力に減圧するようにしている。
連結部材8は、基板8aと掛止板8bにより構成しており、基板8aを油圧シリンダ6と連結している。そして、油圧シリンダ6のストロークを変化させることにより、連結部材8を押し出しピン7・7・・・の軸心方向に往復変位させて、この連結部材8の変位量に等しいストローク量で、各押し出しピン7・7・・・を等しく往復変位させる構成としている。
つまり、連結部材8は、各押し出しピン7・7・・・を連結する機能に加えて、各押し出しピン7・7・・・を軸心方向に往復変位させる駆動部の機能も備えている。
図2に示す如く、可動型2bの背面2e側のピン孔10の端部には縮径孔部10aを形成している。また、可動側金型面2d側のピン孔10の端部には拡径孔部10bを形成している。さらに、ピン孔10の縮径孔部10aと拡径孔部10bを連通する部位には、縮径孔部10aの孔径から漸次拡径する円錐状のテーパ部であるテーパ孔部10cを形成している。
図3に示す如く、押し出しピン7は本体部7aと掛止部7bにより構成している。
本体部7aは、略棒状の部材であり、該本体部7aのキャビティ9側に位置する一端側には拡径軸部7cを形成している。拡径軸部7cの直径は、当該拡径軸部7cがピン孔10の拡径孔部10b内で摺動可能な直径としている。
図4(a)・(b)に示す如く、連結部材8は、基板8aと掛止板8bにより構成しており、ボルト14・14・・・によって基板8aに対して掛止板8bを締結することにより一体化している。
また、掛止板8bには、凹部8cから掛止板8bの基板8aと接する側の面とは反対側の面に向かって貫通する挿通孔8dを形成している。挿通孔8dには、押し出しピン7の縮径軸部7dを挿通している。
図5(a)に示す如く、図4(a)で示した押し出しピン7に付与される矢印Aの方向への張力によって、押し出しピン7が矢印Aの方向に変位し、テーパ孔部10cとテーパ軸部7eが線接触する配置となると、この線接触する位置においてシール部15を形成する。そして、このシール部15により、拡径孔部10bと拡径軸部7cが形成する隙間18と縮径孔部10aと縮径軸部7dが形成する隙間19との間で気密が保持されるようになる。
つまり、連結部材8が図4(a)中の矢印aの方向に変位すると、前記押し出しピン7・7・・・が、前記バネ部材17により前記テーパ孔部10cとテーパ軸部7eとが当接する方向へ付勢され、前述のように線接触するテーパ孔部10cとテーパ軸部7eとによりシール部15が形成される。
これにより、テーパ孔部10cとテーパ軸部7eの接触部(即ち、シール部15)における接触力を適度に保持することができ、テーパ孔部10cとテーパ軸部7eによるシール部15におけるシール性を確保するとともに、ピン孔10および押し出しピン7の摩耗を防止することができるのである。
図13に示す如く、従来の押し出しピン32は、一側端部に掛止部32bを形成している。この掛止部32bは、本発明に係る押し出しピン7の掛止部7bとは異なり、軸部32aと一体的に形成している。尚、軸部32aと掛止部32bを、本発明に係る押し出しピン7と同様に、分離可能な構成とすることも可能である。
図6に示す如く、金型2を開いた(即ち、固定型2aと可動型2bを離間させた)状態で、キャビティ9を形成する固定側金型面2cおよび可動側金型面2dに離型剤を塗布する。
図7に示す如く、可動型2bを固定型2a側に変位させて金型2を閉じ、内面に離型剤が塗布された状態のキャビティ9を形成する。
また、この状態でスリーブ3に形成された湯口3aから溶湯を投入し、スリーブ3内に溶湯が滞留した状態とする。
但し、型閉め工程において、油圧シリンダ6のストロークを短縮させて、連結部材8を介して押し出しピン7・7・・・に積極的に張力を付与し、シール部15のシール性を高めておくことも可能である。
図8に示す如く、減圧工程では、まず湯口3aの蓋3bを閉じた状態とし、キャビティ9が密閉した領域となるようにする。
そして、排気口11に設けた開閉弁13を開とし、排気口11と接続する真空ポンプ12を運転する。これにより、キャビティ9内の空気が排気されて、キャビティ9内が大気圧に比して減圧された状態となる。
これにより、キャビティ9内部の真空度が高まった場合であっても、隙間19側から隙間18側に空気が流通する(即ち、リークが起こる)ことを防止できる十分なシール性を確保するようにしている。
図10に示す如く、キャビティ9内が減圧された状態で、油圧シリンダ5を伸長させることによってプランジャ4を変位させて、スリーブ3内に滞留する溶湯をキャビティ9に圧入するようにしている。
図11に示す如く、可動型2bを固定型2a側から離間する方向に変位させて金型2を開放する。このとき、成形されたダイカスト品16は可動型2bに付着した状態で可動型2bともに変位し、固定型2aから離型される。
図12に示す如く、可動側金型面2dに付着したダイカスト品16を離型するべく、油圧シリンダ6を固定型2a側に伸長させる。これにより、連結部材8が固定型2a側に変位し、押し出しピン7・7・・・が固定型2a側に押圧されて、ピン孔10・10・・・から突出した状態となる。
そして、押し出しピン7・7・・・により、ダイカスト品16を押圧し、ダイカスト品16を可動型2bの可動側金型面2dから離型するようにしている。
このようにして、一連の減圧ダイカスト成形の工程を完了する。
これにより、Oリング33等の消耗部材を用いることなく、減圧時にキャビティ9内へのリークが発生することを防止できるのである。
2 金型
6 油圧シリンダ
7 押し出しピン
7c 拡径軸部
7d 縮径軸部
7e テーパ軸部
9 キャビティ
10 ピン孔
10a 縮径孔部
10b 拡径孔部
10c テーパ孔部
Claims (4)
- 固定型と可動型からなり、前記固定型に形成する固定側金型面と前記可動型に形成する可動側金型面によってダイカスト品の形状たるキャビティを形成する金型と、
前記可動型に形成するピン孔に摺動可能に貫装され、前記キャビティに突出して前記ダイカスト品を押圧する押し出しピンと、
前記押し出しピンと連結され、該押し出しピンを軸心方向に往復変位させる駆動部と、
を備え、
前記キャビティの内圧を大気圧に比して減圧し、減圧状態でダイカスト成形を行う減圧ダイカスト装置であって、
前記ピン孔は、前記キャビティと連通する前記可動型の一端側に形成される拡径孔部と、前記可動型の他端側に形成される縮径孔部と、前記拡径孔部と前記縮径孔部を連通するテーパ孔部と、を備え、
前記押し出しピンは、前記キャビティ側に位置する一端部に形成される拡径軸部と、他端部に形成される縮径軸部と、前記縮径軸部と前記拡径軸部を繋ぐテーパ軸部と、を備え、
前記ピン孔のテーパ孔部と、前記押し出しピンのテーパ軸部とが当接可能であり、
前記駆動部は、前記押し出しピンを往復変位させる油圧シリンダを備え、
前記押し出しピンは、前記油圧シリンダのストロークを短縮することにより、押し出しピンとピン孔とが接触する方向へ変位され、前記油圧シリンダのストロークを伸長することにより、押し出しピンがキャビティに突出する方向へ変位され、
前記油圧シリンダは、前記ダイカスト成形における離型剤塗布工程、型閉め工程、および型開き工程では、ストローク量を一定に保持して前記押し出しピンに積極的に張力を付与せず、前記ダイカスト成形における減圧工程および減圧ダイカスト工程では、ストロークを短縮して前記押し出しピンに積極的に張力を付与する、
ことを特徴とする減圧ダイカスト装置。 - 前記押し出しピンと、
前記ピン孔は、
前記テーパ軸部における、その外径が前記縮径孔部の内径と一致する部位と、テーパ孔部の縮径孔部側端部とにおいて互いに線接触する、
ことを特徴とする請求項1記載の減圧ダイカスト装置。 - 前記押し出しピンと、
前記駆動部は、
弾性部材を介して連結され、
前記キャビティ内の減圧時に、前記押し出しピンが前記弾性部材により前記テーパ孔部とテーパ軸部とが当接する方向へ付勢される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の減圧ダイカスト装置。 - 前記押し出しピンは、
前記縮径軸部と前記拡径軸部と前記テーパ軸部が形成される本体部と、
前記縮径軸部の端部に螺設される掛止部と、
を備え、
前記掛止部を前記駆動部に掛止することで、該駆動部と押し出しピンとが接続される、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の減圧ダイカスト装置。
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