JP5528863B2 - 鋳造用金型 - Google Patents

Description

本発明は、ガス抜き装置を有する鋳造用金型に関する。

ダイカスト法等の鋳造を行うための鋳造用金型としては、固定型と、固定型に対して進退可能である可動型とを備え、内部にキャビティが形成される構成のものが従来より知られている。このような構成の鋳造用金型には、キャビティに連通しキャビティ内のガスを抜くためのガス抜き路が形成されており、キャビティに連通しているガス抜き路の一端に対する他端には、ガス抜き路を通してキャビティ内のガスを抜くためのガス抜き装置が設けられている。例えば特公平８−２８４号公報には、上述のようなガス抜き装置を備える鋳造用金型が記載されている。同公報においてはガス抜き装置は、固定型の端部に形成された収容空間に嵌合することにより固定型に設置される。
特公平８−２８４号公報

しかし、上記公報記載のガス抜き装置は固定型の端部に設置されていたため、ガス抜き装置はキャビティから離れた位置において設置されていることになり、キャビティとガス抜き装置との間に長いガス抜き路が設けられることになる。

このように固定型の端部までガス抜き路が設けられた場合には、ダイカスト１ショットあたりの溶湯の消費量が多くなるので歩留まりが悪くなる。また、ガス抜き路において凝固した金属溶湯を返り材として処理する場合の処理効率も悪くなる。更に、鋳造用金型が変形して固定型と可動型との合わせ面からのバリ吹きが生じる可能性がある。

そこで、本発明は、ガス抜き装置を固定型の内部に設置することにより、キャビティとガス抜き装置との間のガス抜き路を短くすることができる鋳造用金型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、 固定型１０と、該固定型１０に対して進退可能な可動型２０と、を有し、該固定型１０と該可動型２０とによってキャビティ１ａが画成される鋳造用金型１において、該固定型１０には嵌合穴１０ａが形成され該嵌合穴１０ａ内にガス抜き装置ユニット５０が嵌合収容されており、更に、該固定型１０の周面には該嵌合穴１０ａと連通する貫通孔５１が形成されており、該貫通孔５１から挿入されて該嵌合穴１０ａに到達すると共に、該ガス抜き装置ユニット５０と該嵌合穴１０ａを構成する壁面との間に侵入する楔部材５２によって該ガス抜き装置ユニット５０が該嵌合穴１０ａから固定型分割面側に押し出されることを特徴とする。

本発明によれば、楔部材によりガス抜き装置ユニットを押し出すことができるので、ガス抜き装置ユニットを固定型の内部に嵌合収容した場合であっても、ガス抜き装置ユニットを容易に取り出してメンテナンスをすることができる。従って、ガス抜き装置ユニットを固定型の内部に配置することが可能となり、キャビティとガス抜き装置との間のガス抜き路を短くすることができる。

本発明の実施の形態による鋳造用金型（ダイカスト用金型）について図１及び図２を参照しながら説明する。図１に示されるように鋳造用金型１は内燃機関のシリンダブロックを鋳造するための真空ダイカスト用金型であり、固定型１０と可動型２０と上スライド中子３０と下スライド中子４０と、図示せぬ左スライド中子と、図示せぬ右スライド中子と、ガス抜き装置ユニット５０とを備えている。後述する固定型１０の固定ダイス１２と可動型２０の可動ダイス２２と上スライド中子３０の上スライド中子ダイス３２と下スライド中子４０の下スライド中子ダイス４２と図示せぬ左スライド中子の左スライド中子ダイスと図示せぬ右スライド中子の右スライド中子ダイスとにより鋳造用金型１内にキャビティ１ａが画成されるように構成されている。

可動型２０は、図１に示されるように可動ホルダー２１と可動ダイス２２とを備えており、固定型１０に対向し後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な図示せぬ可動型分割面を有している。

可動ホルダー２１を備える可動型２０は、図示せぬ可動型分割面及び固定型分割面に垂直の方向、即ち、図１の左右方向へ可動ホルダー２１と可動ダイス２２とが一体で進退可能に構成されており、可動型２０が図１の右方へ前進し図示せぬ可動型分割面と後述の固定型分割面とが互いに当接し合うことにより型締めが行われてキャビティ１ａが画成される。また、可動ホルダー２１を備える可動型２０が図１の左方へ後退し図示せぬ可動型分割面と後述の固定型分割面とが互いに離間し合うことにより型開きが行われるように構成されている。

可動ホルダー２１には、可動ダイス２２を収容可能な可動ダイス収容部２１ａが形成されており、図１に示されるように、可動ダイス収容部２１ａに可動ダイス２２が収容される。また、可動型２０には、複数の図示せぬ押出しピンが設けられている。複数の図示せぬ押出しピンの先端面は、キャビティ１ａを画成する可動ダイス２２の表面から突出可能である。複数の図示せぬ押出しピンの基端は図示せぬ押出し板に接続されており、図示せぬ押出し板を駆動させることにより、図示せぬ複数の押出しピンを同時に進退することができるように構成させている。型締めされキャビティ１ａが画成されているときには、図示せぬ押出しピンの先端面はキャビティ１ａを画成する可動ダイス２２の部分の表面と面一となり、型開きして可動型２０から鋳造品を取出すときには、キャビティ１ａを画成する可動ダイス２２の表面から突出する。

上スライド中子３０は、図１に示されるように上スライド中子ホルダー３１と上スライド中子ダイス３２とを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な上スライド中子当接面を有している。上スライド中子当接面は、後述の図示せぬ固定型分割面に対向当接可能な上中子ホルダー固定型対向面３１Ａと、上中子ダイス固定型対向面３２Ａとにより構成されている。

上スライド中子ホルダー３１を備える上スライド中子３０は、図１の上下方向へ上スライド中子ホルダー３１と上スライド中子ダイス３２とが一体で進退可能に構成されており、上スライド中子３０が図１の下方へ下降し、可動型２０に対して図１に示される状態となったときに型締め可能な上スライド中子３０の位置となる。また、可動型２０に対して上スライド中子３０が図１の上方へ移動することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。上スライド中子ホルダー３１には、上スライド中子ダイス３２を収容可能な上スライド中子ダイス収容部３１ａが形成されており、上スライド中子ダイス収容部３１ａには上スライド中子ダイス３２が収容される。

下スライド中子４０は、図１に示されるように下スライド中子ホルダー４１と下スライド中子ダイス４２とを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な下スライド中子当接面を有している。下スライド中子当接面は、後述の固定型分割面に対向当接可能な下中子ホルダー固定型対向面４１Ａと、図示せぬ下中子ダイス固定型対向面とにより構成されている。

下スライド中子ホルダー４１を備える下スライド中子４０は、図１の上下方向へ下スライド中子ホルダー４１と下スライド中子ダイス４２とが一体で進退可能に構成されており、下スライド中子４０が図１の上方へ上昇し、可動型２０に対して図１に示される状態となったときに型締め可能な下スライド中子４０の位置となる。また、可動型２０に対して下スライド中子４０が図１の下方へ下降することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。下スライド中子ホルダー４１には、下スライド中子ダイス４２を収容可能な下スライド中子ダイス収容部４１ａが形成されており、下スライド中子ダイス収容部４１ａには下スライド中子ダイス４２が収容される。

図示せぬ左スライド中子は、図示せぬ左スライド中子ホルダーと図示せぬ左スライド中子ダイスとを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な左スライド中子当接面を有している。左スライド中子当接面は、後述の固定型分割面に対向当接可能な図示せぬ左中子ホルダー固定型対向面と、図示せぬ左中子ダイス固定型対向面とにより構成されている。

図示せぬ左スライド中子ホルダーを備える左スライド中子は、図１の紙面の表と裏とを結ぶ方向へ左スライド中子ホルダーと左スライド中子ダイスとが一体で進退可能に構成されており、左スライド中子が図１の紙面の表から裏へと向かう方向へ移動し可動型２０にセットされて型締め可能な状態となる。また、左スライド中子が図１の紙面の裏から表へと向かう方向へ移動することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。図示せぬ左スライド中子ホルダーには、左スライド中子ダイスを収容可能な図示せぬ左スライド中子ダイス収容部が形成されており、左スライド中子ダイス収容部には左スライド中子ダイスが収容される。

図示せぬ右スライド中子は、図示せぬ右スライド中子ホルダーと図示せぬ右スライド中子ダイスとを備えており、後述の図示せぬ固定型分割面に当接可能な右スライド中子当接面を有している。右スライド中子当接面は、後述の固定型分割面に対向当接可能な図示せぬ右中子ホルダー固定型対向面と、図示せぬ右中子ダイス固定型対向面とにより構成されている。

右スライド中子ホルダーを備える右スライド中子は、図１の紙面の表と裏とを結ぶ方向へ右スライド中子ホルダー１０と右スライド中子ダイスとが一体で進退可能に構成されており、右スライド中子が図１の紙面の裏から表へと向かう方向へ移動し可動型２０にセットされて型締め可能な状態となる。また、右スライド中子が図１の紙面の表から裏へと向かう方向へ移動することにより、キャビティ１ａ内で凝固した金属溶湯２たる製品部２Ａを可動型２０から取り外し可能な状態となるように構成されている。右スライド中子ホルダーには、右スライド中子ダイスを収容可能な図示せぬ右スライド中子ダイス収容部が形成されており、右スライド中子ダイス収容部には右スライド中子ダイスが収容される。

固定型１０は、固定ホルダー１１と固定ダイス１２とを備えており、可動型２０、上スライド中子３０、下スライド中子４０、図示せぬ左スライド中子、及び図示せぬ右スライド中子に対向しこれらに当接可能な図示せぬ固定型分割面を有している。固定型分割面は図１の略上下方向に指向している。また、固定ホルダー１１には、固定ダイス収容部１１ａが形成されている。固定ダイス収容部１１ａには固定ダイス１２を収容可能である。

また、固定型１０には給湯口１３ａが形成されたスリーブ１３とスリーブ１３内を摺動可能なプランジャチップ１４とが設けられている。プランジャチップ１４はシャフト１５によりスリーブ１３内を摺動可能であり、シャフト１５には、図示せぬストライカが設けられている。また、シャフト１５の近傍には図示せぬ真空スタートリミットスイッチが設けられており、図示せぬストライカによって図示せぬ真空スタートリミットスイッチを作動可能である。スリーブ１３内には溶融したアルミニウム合金等の溶湯２を給湯可能である。また、下スライド中子ホルダー４１の一部は分流子４１Ｂをなしている。分流子４１Ｂはスリーブ１３の一端に対向して配置されており、また、この位置はランナー１ｂの一端をなす。ランナー１ｂの他端はゲート１ｃをなし、ランナー１ｂはゲート１ｃを介してキャビティ１ａに連通している。

ゲート１ｃを介してランナー１ｂに接続されているキャビティ１ａの図１に示される下端に対する上端は、ガス抜き路とされる排気ランナー１ｄに接続されている。排気ランナー１ｄは、上スライド中子ホルダー３１及び上スライド中子ダイス３２に対向当接する固定ダイス１２の部分に溝１２ａが形成されることにより形成されている。

即ち、当該溝１２ａを画成する固定ダイス１２の部分と、溝１２ａの開口に蓋をするようにして溝１２ａが形成された固定ダイス１２の部分に面当接する上スライド中子ホルダー３１の上中子ホルダー固定型対向面３１Ａ及び上スライド中子ダイス３２の上中子ダイス固定型対向面３２Ａとによって、排気ランナー１ｄは画成されている。上中子ホルダー固定型対向面３１Ａ、上中子ダイス固定型対向面３２Ａはそれぞれ平坦をなしており排気ランナー１ｄを画成するための溝１２ａのような溝は形成されていない。排気ランナー１ｄには図示せぬ溶湯感知センサーが設けられており、排気ランナー１ｄ内の図示せぬ溶湯感知センサーが設けられている位置に金属溶湯２が流入したことを検知可能である。

ガス抜き装置ユニット５０は、固定型１０の一部であってキャビティ１ａに接続されている排気ランナー１ｄの一端に対する他端の位置に設けられている。より具体的には、図１に示される固定ダイス１２の上面に対向する固定ホルダー１１の部分には、固定型１０の分割面側に開放（開口）する略四角形状の嵌合穴１０ａが形成されており、ガス抜き装置ユニット５０はこの嵌合穴１０ａに嵌合収容されることにより設けられている。嵌合穴１０ａは、固定ダイス１２に対向する固定ホルダー１１の部分に形成された溝と、固定ダイス１２の上面とによって規定されている。嵌合穴１０ａはユニット収容空間に相当する。

ガス抜き装置ユニット５０は図１の左側から嵌合穴１０ａに挿入され、その前側部分５０Ａ（図２参照）が嵌合されることによって嵌合穴１０ａに嵌合収容されている。固定型１０の分割面と交差する固定ホルダー１１の周面には後述する楔部材５２を挿入する為の貫通孔５１が形成されている。貫通孔５１は、嵌合穴１０ａと直交する上下方向に形成されており、嵌合穴１０ａと連通している。

ガス抜き装置ユニット５０に対向する固定ホルダー１１の部分には、固定ホルダー１１を図１の上下方向へ貫通する排気用貫通孔が形成されており、排気用貫通孔内には、図１に示すように排気管１６が設けられている。排気管１６の一端は図示せぬ真空装置に接続されている。図示せぬ真空装置は図示せぬ電磁切換弁と図示せぬ真空吸引装置とを備えており、電磁切換弁を切換えることにより排気管１６と真空吸引装置とを連通、遮断することができるように構成されている。尚、図２では排気管１６の図示を省略している。

ガス抜き装置ユニット５０は上述の位置に形成された嵌合穴１０ａ内に配置されているため、キャビティ１ａからガス抜き装置ユニット５０までの距離を短くすることができ、排気ランナー１ｄの長さを短くすることができる。このため、ダイカスト１ショットあたりの溶湯２の消費量を減少させることができ、歩留まりをよくすることができる。また、排気ランナー１ｄが短くなると、排気ランナー１ｄを返り材として処理する場合の処理効率を向上させることができる。更に、鋳造用金型１が変形して固定型１０と可動型２０との合わせ面からのバリ吹きが生じることを防止できる。

ガス抜き装置ユニット５０には図示せぬ開閉弁、ピストン、電磁弁、コンプレッサ等が内蔵されている。そして、図１に示すように、ガス抜き装置ユニット５０の前面（前端）には排気ランナー１ｄの他端部分を上中子ホルダー固定型対向面３１Ａと共に画成する溝５０ａ（図２では不図示）が形成されており、該溝５０ａ内に図示せぬ開閉弁が位置している。開閉弁は上述した真空吸引装置によりキャビティ１ａを真空引きする際には図１の左方向に前進して排気ランナー１ｄと排気管１６を連通させ、排気ランナー１ｄに配置された溶湯感知センサーが金属溶湯２を検知した際には図１の右方向に後退して排気ランナー１ｄと排気管１６を遮断するように構成されている。又、図２に示すように、ガス抜き装置ユニット５０の後面（後端）には傾斜溝５０Ｂが形成されている。

ガス抜き装置ユニット５０は型開き時に嵌合穴１０ａから取り出すことが可能となっている。ガス抜き装置ユニット５０の嵌合穴１０ａからの取り出しは、図２に示す楔部材５２により行われる。取出治具としての楔部材５２は先端部分に斜面５２ａが設けられて楔状に構成されると共に、その幅がガス抜き装置ユニット５０の傾斜溝５０Ｂ内に挿入可能に構成されている。よって作業者は楔部材５２を貫通孔５１内に挿入し、さらに嵌合穴１０ａに到達させて斜面５２ａをガス抜き装置ユニット５０の傾斜溝５０Ｂに係合させ、図２中矢印Ａ方向に押し込むことにより、ガス抜き装置ユニット５０の後端と嵌合穴１０ａを構成する壁面（固定ホルダー１１）との間の隙間Ｓを広げることができる。この作業により、ガス抜き装置ユニット５０は図２中Ｂ方向に移動するので、嵌合穴１０ａから取り出すことが可能となる。

本実施形態の鋳造用金型１によれば、ガス抜き装置ユニット５０に接続されている排気管１６等を取り外しさえすれば、固定型１０の周面に形成された貫通孔５１に楔部材５２を挿入し、ガス抜き装置ユニット５０を嵌合穴１０ａから分割面側に押し出すことができるので、ガス抜き装置ユニット５０を固定型１０の内部の位置に設置することが可能となる。

本発明による鋳造用金型及び鋳造法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、上述した実施形態では、嵌合穴１０ａは、固定ホルダー１１と固定ダイス１２によって規定されていたが、嵌合穴を固定ダイスだけにより規定し、貫通孔を嵌合穴の位置まで形成することにより、楔部材をガス抜き装置ユニットの後端と固定ダイスの壁面との間に侵入させるようにしてもよい。また、上述した実施形態にでは、貫通孔５１は上下方向に形成されていたが、嵌合穴１０ａに直交する方向であればよい。

本発明の実施の形態による鋳造用金型を示す断面図。 本発明の実施の形態による鋳造用金型を示す要部断面図。

１ 鋳造用金型
１ａ キャビティ
１ｄ 排気ランナー
１０ 固定型
１０ａ 嵌合穴（ユニット収容空間）
２０ 可動型
５０ ガス抜き装置ユニット
５０Ｂ 傾斜溝
５１ 貫通孔
５２ 楔部材

Claims (1)

1. 固定型と、該固定型に対して進退可能な可動型と、を有し、該固定型と該可動型とによってキャビティが画成される鋳造用金型において、該固定型には嵌合穴が形成され該嵌合穴内にガス抜き装置ユニットが嵌合収容されており、更に、該固定型の周面には該嵌合穴と連通する貫通孔が形成されており、該貫通孔から挿入されて該嵌合穴に到達すると共に、該ガス抜き装置ユニットと該嵌合穴を構成する壁面との間に侵入する楔部材によって該ガス抜き装置ユニットが該嵌合穴から固定型分割面側に押し出されることを特徴とする鋳造用金型。
   

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