JP5458311B2 - ダイキャスト装置用のダイキャスト用具 - Google Patents

Description

本発明は、金型を開閉するために相互に直線的に可動とした第１および第２金型部を有し、これら金型部の間に少なくとも１つの金型キャビティを形成した第１金型と、少なくとも１つの湯道とを備えるダイキャスト装置用のダイキャスト用具に関する。

上述した構成のダイキャスト装置用ダイキャスト用具は既知であり、金型キャビティに溶湯を充填するために、高温液状の溶湯、例えば溶融した金属や合金あるいはプラスチックを、湯道を介して流入させる。その際、第１金型部および第２金型部から構成する金型を、あらかじめ閉じた状態にしておく必要がある。溶湯が、鋳造チャンバーおよび金型キャビティにおいて硬化した後、両方の金型部を相互に引き離す。このような方法によれば、単位時間当たりに製造可能な成形品の数量は限られている。成形品の数量を増大させるために、両方の金型部に複数個の鋳造用の凹部を設け、複数個の金型キャビティを形成することも可能である。しかし、そのために利用可能なスペースは、扱う材料あるいは型閉じにおいて必要な圧力等の理由により限られている。

本発明の課題は、生産性の高い、すなわち単位時間当たりに多数の成形品を製造することができるダイキャスト装置用のダイキャスト用具を提案することである。

この課題を解決するため、本発明に係るダイキャスト用具は、冒頭に記載した構成において、さらに、金型を開閉するために第１金型の２つの金型部と同方向に相互に直線的に可動とした少なくとも第３および第４金型部を備える少なくとも１つの第２金型が設けられており、２つの金型部の間に少なくとも１つの別の金型キャビティが形成されており、第１金型２の金型部と第２金型の金型部とが、相互に背中合わせに配置され、これら金型部が相互間に、湯道を備える中間部材を有するものである。

本発明によれば、上述した構成により、いわば階層状のダイキャスト用具を製造することができる。すなわち、少なくとも２組の金型は、相互に階層状に配置し、上下あるいは並列構造にすることができる。従って、同一のダイキャスト装置により複数個の金型を同時に使用して、生産性を相応に高めることができる。本発明は、２組の金型に限定されるものでなく、３組以上の金型を相互に階層状になるよう上下および／または並列構造にして使用することもできる。上述の構造においては、それぞれの金型を開く際、対応金型部の少なくとも１つは、直線的に可動である。上述の直線運動は金型分離面に対して横方向に、好適には直角方向に行われる。従って、複数組の金型を有するダイキャスト用具の個々の階層は、型開けに際して上述のように直線的に移動し、型閉じに際しては直線的に逆方向移動する。金型の開閉および直線運動は、既述したように、金型における個々の金型部の金型分離面に対して常に横方向、好適には直角方向に行われる。これらの金型分離面は、それぞれの金型における両金型部の間に位置する。本発明におけるダイキャスト用具を溶湯、例えば液状の合金により満たすことができるように、少なくとも２組の金型の間に湯道を有する中間部材を設ける必要がある。湯道を介して、少なくとも２組以上の金型の少なくとも２以上の金型キャビティが充填される。製造した成形品を型から取り出すために、溶湯が硬化した後に２つの金型部が相互に直線的に引き離される。本発明における上述のダイキャスト用具の階層構造により、作動に際しては非常に限られたスペースしか必要としない。これは両方の金型が、ダイキャスト装置の単一の駆動装置および支援装置しか必要としないためである。従来技術においては、２組の金型を駆動するために２台のダイキャスト装置を使用する必要があり、結果的にはるかに広いスペースが必要となる。

本発明の改良形態は、湯道が両方の金型キャビティと繋がっていることを想定している。従って、１つの湯道を介して両方の金型キャビティを充填することができる。本発明は当然、２つの金型キャビティに限定されてはおらず、少なくとも２つ以上あるそれぞれの金型は、複数個の金型キャビティを備えていてもよい。

少なくとも１つのスプルー、好適には両方の金型において形成されるスプルーをせん断するためのせん断装置が中間部材に設けられる。中間部材を備える領域、すなわち、少なくとも２つの金型の間における領域に、上述のせん断装置が設けられている。このせん断装置により、湯道に形成されたスプルーをせん断する。１つのせん断装置により両方の金型に形成されたスプルーをせん断し、好適には、２つの金型において共通のスプルーが形成され、これをせん断装置で切り離すと特に効果的である。

せん断装置は、好適には、直線可動式のせん断用ブレードを備える。このせん断用ブレードの移動方向は横方向であり、特に金型部の直線の移動方向に対して、直角である。この構造により、全体構造におけるスペースを効率的に利用することが可能になり、金型部およびせん断ブレード用の可動空間が、特に相互に対して直角になる。

本発明における望ましい一実施形態では、中間部材が両方の金型用に少なくとも２つのイジェクト装置を備えている。従って、中間部材には少なくとも両方の金型から成形品を取り出すためのイジェクト手段も設けられている。上述のイジェクト装置は、スペースを最適に利用した形で両方の金型の間に備わっている。

イジェクト装置は、イジェクトシリンダ、特にブロックシリンダを備えており、中間部材に接続する金型部の側面部に配置されている。従って、中間部材に接続する金型部の側面部にイジェクト装置のイジェクトシリンダ用の取付けスペースを設ける。この部位であれば外観上の支障がなく、通常利用しないスペースを利用することができる。

中間部材は、好適には２つの中間部材素子を有しており、相互に背中合わせに配置されている。それぞれの中間部在素子は、両方の金型の一方に接続している。

本発明の改良形態は、以下の点を想定している：第１金型における第１金型部は固定式であり、第１金型の開閉用に、上述の固定式金型部に向かって、第１金型の第２金型部、中間部材および第２金型の第３金型部から構成するユニットが直線的に可動であり、さらに第２金型の開閉用に、第４金型部がこのユニットに向かって直線的に可動である。金型の開閉に際して、第１金型における第１金型部は、その位置を保持するので、この金型部は固定式である。２つの金型を開く場合、第１金型の第２金型部、中間部材および第２金型の第３金型部から構成するユニットを、直線的に移動する。同時にその前あるいは後に、第２金型を開くために第４金型部を直線的に移動する。２つ以上の金型を階層状に構成する場合には、上述と同様の実施形態が適用される。

特に第１金型部は、固定式の交換可能な金型インサートを備え、第２、第３および第４金型部は可動式の交換可能な金型インサートを備えている。様々な成形品の製造ができるように、これらの金型インサートは全て交換可能であるが、第１金型部は、ダイキャスト用具の作動時に位置が変わらないため、固定式の金型インサートを備えている。その意味において「固定式」という語は、定置の位置決めに言及している。その他の金型部は可動式の金型インサートを備えている。これはそれぞれの金型の開閉に際して、金型部、従って付属の金型インサートも移動し、位置が変わるためである。

好適には、固定式プラテンとこの固定式プラテンに対しガイドポストを介して直線的に可動する可動式プラテンを備えることを想定し、これら２つのプラテンの間に、少なくとも両方の金型および少なくとも１つの中間部材を備えるようにする。上述の２つのプラテンが、金型が閉じた状態において金型部および中間部材により構成する階層状のユニット全体を型締し、２つの金型を開くために相互に逆方向に動く。２つ以上の金型がある場合、1つ以上の中間部材が必要となる。これは２つの金型の間にそれぞれ１つの中間部材を設けているからである。

型閉じ状態におけるダイキャスト装置用のダイキャスト用具を示す側面図である。 図１のダイキャスト用具を部分的に型開き状態で示す図である。 図１のダイキャスト用具を開いた状態で示す図である。 せん断装置を備えるダイキャスト用具の下部領域を、スプルーのせん断開始状態で示す図である。 図４のスプルーをせん断後の状態で示す図である。 図１の拡大図である。 図３の拡大図である。 図７における一部を示す斜視図である。

図１は、ここでは詳細には示していないダイキャスト装置におけるダイキャスト用具１を示している。このダイキャスト用具は、第１金型２、第２金型３およびこれら両金型２，３の間に設けた中間部材４を備えている。第１金型２は、第１金型部５および第２金型部６を備え、第２金型は、第３金型部７および第４金型部８を備えている。さらに中間部材４は、２つの中間部材素子９，10から構成されている。それぞれ板状に形成した金型部５〜８および中間部材素子９，10は、直立しており、相互に平面的に隣接している。すなわち、第１金型部５が第２金型部６に隣接し、第２金型部６が中間部材素子９に隣接し、中間部材素子９が中間部材素子10に隣接し、中間部材素子10が第３金型部７に隣接し、さらに第３金型部７が第４金型部８に隣接している。上述したそれぞれの部位の間には分離面が形成され、これらの分離面は相互に平行であり、本実施例においては、垂直に延在している。第１金型部５は、固定式プラテン11によって負荷され、この固定式プラテン11からガイドポスト12，13が延在している。これらのガイドポスト12，13には、ガイドポストの長手方向に沿って直線的に変位可能な可動式プラテン14が取り付けられおり、両プラテン11，14の間に両金型２，３および中間部材４が配置されている。本実施例では、詳細に説明していない駆動装置と、プラテン11と14によって金型２，３および中間部材４が相互に重なるように締め付けられる。これにより、金型部５，６、および金型部７，８が相互に当接し、結果的に金型２，３が相互に閉じた状態になる。金型部５，６、または７，８の間には、それぞれ少なくとも１つの金型キャビティが形成されており、加熱した硬化可能な溶湯を充填スリーブ15に充填することにより、形成されている金型キャビティの数に応じた数量の成形品を製造することができる。上述の充填スリーブ15は、中間部材素子９，10の間に延在している湯道16（図２参照）に接続しているので、溶湯は対応する湯口を介して金型キャビティ内に流入することができる。上述の方法により製造した成形品の硬化後、図２に示すように金型２，３を開く。このために、金型部６、中間部材４および金型部７から構成するユニット17を、金型部５，６が相互に離れるように、ガイドポスト12，13に沿って移動させる。さらに、金型３を開くために（図２参照）、プラテン14を金型部８と共に移動させる。

図３は、金型が完全に開いた状態を示す。一方における金型部５，６の間の間隔と、他方における金型部７，８の間の間隔は、製造した成形品18を容易に取り出すことができる大きさである。

図１〜図３から明らかなように、両方の金型２，３は、中間部材４をその間に挟み、相互に重なるように構成されている。中間部材４により両方の金型２，３に溶湯を充填するため、これらの金型には、その間に位置する中間部材４により、１つの湯道16のみを介して同時に上述の溶湯を供給することができる。さらに中間部材４は、イジェクト装置19，20を有しており、イジェクト装置19は中間部材素子９に、イジェクト装置20は中間部材素子10に設けられている。図１に示すように、中間部材４の領域には（図１参照）、スプルーのせん断に使用するせん断装置21（図２，３には示していない）が設けてある。上述のスプルーは、湯道において硬化した溶湯のことである。以下にこれについてより詳細に説明する。

図４および５は、前後方向に直線的に動くスライド部22を有するせん断装置21を示している。このスライド部22の移動方向は、分離面に対して平行であり、従って、金型部５〜８および中間部材素子９，10の間の移動方向に対しては直交している。上述のスライド部22には、せん断ブレード23が設けられている。スライド部22は、せん断装置21から外側に向かって動くと、スプルー24に接触する。スプルー24は、完全に、または部分的に硬化した溶湯から形成されており、中間部材素子９，10を相互に逆方向に移動させることにより、自由に接触することができる。せん断ブレード23による動きを通して、スプルー24が切離され、図５に示すように落下する（矢印25参照）。その後、せん断ブレード23は、再びせん断装置21内に収容することができる（図５参照）。

図６〜図８は、図１〜図３をより詳細に示している。スプルー24のせん断後に、製造された成形品の取出しを行う。この目的のために、イジェクト装置19，20に備わるイジェクト板26，27を、中間部材素子９，10に備える。イジェクト装置19，20は、イジェクトシリンダ28，29を備え、イジェクトシリンダ28，29は、金型部６，７の側面部または上部に配置されており、ブロックシリンダとして形成される。図７から明らかなように、上述のブロックシリンダは、成形品18を押し出すほどのイジェクト力を生じさせることができる。図８は、図７における構造の斜視図であるが、垂直軸線を中心として180°回転させた斜視図である。金型部５〜８のそれぞれが、様々な成形品18を製造するために、交換可能な金型インサート30，31を備えていることが理解される。

図６，７の比較において示すように、第１金型２、第２金型３および中間部材４により構成する階層状のユニットは、閉じた状態においては間隔ｄを有する。図７の金型が完全に開いた状態においては、上述の間隔は２ｄとなるため、間隔はおよそ２倍となる。従って、本発明におけるダイキャスト用具１は、その作動において比較的小さなスペースしか必要としない一方で、階層構造により、時間単位当たりに多数の成形品18を製造することができる。ダイキャスト用具１が、図１〜図３における製造工程を終えると、金型２，３を再び閉じ、ダイキャスト装置による製造工程を反復することができる。

Claims (8)

1. 型閉じ／型開きのために相互に直線的に可動とした第１および第２金型部を備え、該第１および第２金型部（５，６）の間に少なくとも１つの金型キャビティを形成する第１金型（２）と、少なくとも１つの湯道（16）とを備えるダイキャスト装置用のダイキャスト用具において、
   第２金型（３）が更に配置され、該第２金型（３）が、前記型閉じ／型開きのために、前記第１および第２金型部（５，６）と同方向に相互に直線的に可動とした第３および第４金型部（７，８）を備え、該第３および第４金型部（７，８）の間に少なくとも１つの別の金型キャビティが形成されており、前記第１金型（２）における前記第１および第２金型部（５，６）のうちいずれか１つと、前記第２金型（３）における前記第３および第４金型部（７，８）のうちいずれか１つとが互いに背中合わせに配置され、互いに背中合わせに配置された前記金型部（６，７）の相互間に、前記湯道（16）を有する中間部材（４）を備え、
   前記湯道（16）が前記金型キャビティの両者と繋がっており、
   前記中間部材（４）が、前記第１および第２金型（２，３）に関わる少なくとも１つのスプルー（24）をせん断するためのせん断装置（21）と、前記第１および第２金型（２，３）のための少なくとも２つのイジェクト装置（19，20）とを、さらに備えていることを特徴とするダイキャスト用具。
2. 請求項１に記載のダイキャスト用具において、前記せん断装置（21）が、前記第１および第２金型（２，３）の両方に関わる共通のスプルー（24）をせん断することを特徴とするダイキャスト用具。
3. 請求項１又は２に記載のダイキャスト用具において、前記せん断装置（21）が、直線的に可動としたせん断用ブレード（23）を備え、該せん断用ブレード（23）の移動方向は前記金型部（５，６，７，８）の直線的移動方向に対して横方向であることを特徴とするダイキャスト用具。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のダイキャスト用具において、前記イジェクト装置（19，20）が、イジェクトシリンダ（28）を、中間部材に接続する金型部（６，７）の側面部に備えていることを特徴とするダイキャスト用具。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のダイキャスト用具において、前記中間部材（４）が、互いに背中合わせに配置した２つの中間部材素子（９，10）を備えていることを特徴とするダイキャスト用具。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載のダイキャスト用具において、前記第１金型の第１金型部（５）は固定式であり、第１金型（２）を開閉するために、前記第１金型（２）の第２金型部（６）、中間部材（４）及び第２金型（３）の第３金型部（７）から構成するユニットが前記第１金型部に対して直線的に可動とされ、さらに第２金型（３）を開閉するために、第４金型部（８）が前記ユニットに対して直線的に可動とされていることを特徴とするダイキャスト用具。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載のダイキャスト用具において、前記第１金型部（５）が、固定式の交換可能な金型インサート（30）を備え、第２、第３および第４金型部（６，７，８）は、可動式の交換可能な金型インサート（30，31）を備えることを特徴とするダイキャスト用具。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載のダイキャスト用具において、固定式プラテン（11）と、前記固定式プラテンに対しガイドポスト（12，13）を介して直線的に可動とした可動式プラテン（14）とを備え、少なくとも前記第１及び第２金型（２，３）及び少なくとも１つの中間部材（４）が、前記２つのプラテン（11，14）の間に配置されていることを特徴とするダイキャスト用具。

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