JP5695291B2 - ダイカストマシン - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属の漏れを強固に防止する可動ダイプレートを備えたダイカストマシンに関する。

従来型締め機構を持って２つの金型を型締めし、これによって形成されるキャビティに溶融合金を流し込み、鋳造品を得るダイカストマシンが用いられている。ダイカストマシンは、大きく分けて鋳造品の取り出しを行うための２つの金型の型閉じ及び型開き動作を行う型締機構と、鋳造品を構成する金属である溶融金属を金型の型閉じによって形成されるキャビティに圧入する圧入機構から構成され、型締機構は、２つの金型のうちの一方（固定金型）を固定する固定ダイプレートと、該固定ダイプレートとタイバーによって連結し金型の型厚によってその位置を調整するテールストック、タイバーによって移動をガイドされ他方の金型（可動金型）を固定する可動ダイプレート、テールストックと可動ダイプレートを連結して可動ダイプレートの移動を行うためのトグルリンク機構からなる。

ダイカストマシンの鋳造品の形成動作は、金型の型閉じ、型締め、キャビティへの溶融金属の圧入、金型の冷却、型開き、鋳造品の取り出しという一連の動作を繰り返すことで行われる。金型の型締めは、トグルリンク機構を作動させて可動ダイプレートを型閉字方向に移動させて可動金型と固定金型を当接させた後、更にトグルリンク機構によって可動ダイプレートを押圧し、固定ダイプレートとテールストックの間に発生する張力によって行う。

金型は、圧入機構によって溶融合金がキャビティ内に圧入される際、充填される前に固化することを防止するため高温となっており、キャビティ内に溶融合金が充填されてから金型を冷却し、溶融金属の固化を促進する。この際の金型の熱により、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように金型そのもの及び金型を取り付けるダイプレートが熱膨張により変形する虞がある。

これを解決するために、例えば図７に示す構造の可動ダイプレートが用いられている。この可動ダイプレートは、トグルリンク機構と連結する２つの連結部から、ダイプレート部に向けて荷重伝達部材が延設されており、トグルリンク機構によって得られる押圧力をダイプレート部に伝達し、金型の型締力とし、金型及び可動ダイプレートの熱膨張による変形を防止することができる。

また、特許文献１では、略正方形のダイプレートであって、金型取付面を有する金型取付板と、トグルリンク機構を連結する荷重受け部と、環状に形成される荷重受け部連結部材と、該荷重受け部連結部材から伝達される型締力をダイプレートの四隅から中央に亘って延設されるガイド部連結部材とを、連続して一体に形成することで、金型取付板の撓み及びそれに起因する金型取付面の変形を防止することが可能な射出成形機のダイプレートの構造が開示されている。

特開２００３−８９１３３号公報

しかしながら、図７に示すような構造の可動ダイプレートを用いた際の、ダイプレート部に係る荷重は、図８（ｃ）に示すように上下に２本の線状となり、図８（ｂ）に示すように左右方向の熱膨張による歪みは押さえることが可能であっても、図８（ａ）に示すように上下方向の熱膨張による歪みを押さえることができず、結果金型の熱膨張による変形を完全に抑えきれずに、キャビティから溶融金属が漏れてしまう虞がある。

また、特許文献１の構成は金型やダイプレート、及び熱量の高い金属溶湯を用いるダイカストマシンに適用したとしても、型締力を金型の４隅及び中央に伝達することは可能であるが、略正方形状のダイプレートの金型取付板における４辺の中点付近に型締力を均等に伝達させることができず、外周部が外側に広がるように変形し、結果として金属溶湯が外周から漏れ出す虞があった。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、熱膨張のための金型の変形による溶融金属の漏れを防止する構造を備えたダイカストマシンの可動ダイプレートを提供することを目的とする。

請求項１に係るダイカストマシンは、可動金型が取り付けられる金型取付面と、該金型取付面に取り付けられた可動金型を型開閉方向に案内するタイバーが挿通されるタイバー挿通孔と、前記可動金型を前記型開閉方向に進退させるトグルリンク機構が連結されるトグル連結部とを有する可動ダイプレートを備えたダイカストマシンであって、前記可動ダイプレートは、型開閉方向から視て、略正方形型の前記可動ダイプレートの四隅に、前記タイバー挿通孔を形成すると共に、該四隅のタイバー挿入孔の内側近傍の４箇所で且つ前記可動金型の取り付けられる金型取付面の反対側に位置する前記可動ダイプレートの背面側に延出して４本の荷重伝達部材を、前記金型取付面に対して鉛直方向に形成し、該４本の荷重伝達部材の各々を一体に連結する略ロ字状の荷重分散ブリッジを形成し、該荷重分散ブリッジの内、上方を結ぶ荷重分散ブリッジと下方を結ぶ荷重分散ブリッジの各々に、前記トグルリンク機構と連結されるトグルリンク連結部を一体に形成し、前記略ロ字状の荷重分散ブリッジによって拡散した押圧力を、前記４本の荷重伝達部材から前記可動ダイプレートを介して前記可動金型の外周部に伝達し、熱膨張による前記金型及び前記可動ダイプレートの型締め方向とは逆方向に広がる様に変形することを押さえるよう構成したことを特徴とする。

請求項１の構成によれば、トグルリンク機構によって生じる型締力が、トグルリンク機構と連結したトグルリンク連結部を介して、略ロ字状の荷重分散ブリッジに伝達する。型締力は荷重分散ブリッジと一体的に形成される４本の荷重伝達部材に均等に伝達し、更に型締力は、可動ダイプレートの四隅に形成されるタイバー挿通孔の内側近傍の４点に等しく伝達する。

請求項１に係るダイカストマシンは、可動金型が取り付けられる金型取付面と、該金型取付面に取り付けられた可動金型を型開閉方向に案内するタイバーが挿通されるタイバー挿通孔と、前記可動金型を前記型開閉方向に進退させるトグルリンク機構が連結されるトグル連結部とを有する可動ダイプレートを備えたダイカストマシンであって、前記可動ダイプレートは、型開閉方向から視て、略正方形型の前記可動ダイプレートの四隅に、前記タイバー挿通孔を形成すると共に、該四隅のタイバー挿入孔の内側近傍の４箇所で且つ前記可動金型の取り付けられる金型取付面の反対側に位置する前記可動ダイプレートの背面側に延出して４本の荷重伝達部材を、前記金型取付面に対して鉛直方向に形成し、該４本の荷重伝達部材の各々を一体に連結する略ロ字状の荷重分散ブリッジを形成し、該荷重分散ブリッジの内、上方を結ぶ荷重分散ブリッジと下方を結ぶ荷重分散ブリッジの各々に、前記トグルリンク機構と連結されるトグルリンク連結部を一体に形成し、前記略ロ字状の荷重分散ブリッジによって拡散した押圧力を、前記４本の荷重伝達部材から前記可動ダイプレートを介して前記可動金型の外周部に伝達し、熱膨張による前記金型及び前記可動ダイプレートの型締め方向とは逆方向に広がる様に変形することを押さえるよう構成したので、可動ダイプレートの中心よりも外側に型締力を掛けることに重点を置き、これにより金型にかかる型締力を金型の外側に伝達することができる。即ち金型の熱膨張による外側への歪みを型締力によって押さえることができ、キャビティから溶融金属が漏れ出すことを防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図１から図５を参照して説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反さない範囲で、実施例において説明した以外のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。

図１〜図５は、本発明の一実施例を示し、図１は本実施例におけるダイカストマシンの側面図である。図２は、本実施例における可動ダイプレートのトグルリンク連結部側から見た斜視図である。図３は可動ダイプレートの金型取付面側から見た斜視図である。図４は、可動ダイプレートを示しており、（ａ）はトグルリンク連結部側から見た正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。図５は本実施例の可動ダイプレートを用いた際の、可動及び固定ダイプレート、金型の変形の度合いを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は可動ダイプレートに係る荷重の例を示す説明図である。

本実施例におけるダイカストマシンの構成について、図１に基づいて説明する。１はダイカストマシンである。２はダイカストマシン１を設置するためのフレームである。３はフレーム２に固定され、型開閉側に後述の固定金型を取り付けるための固定金型取付部を有する固定ダイプレートである。４は型開閉方向（図１における左右方向）に移動可能であり、鋳造中は固定されるテールストックである。５は、端部を固定ダイプレート３とテールストック４とで固定されるタイバーである。６はタイバー５に対応したタイバー挿通孔が形成され、タイバー５にガイドされるように型開閉方向に摺動可能な、型開閉側に後述の可動金型を取り付けるための可動金型取付部を有する可動ダイプレートである。７は、テールストック５及び可動ダイプレート６と連結し、伸張及び屈曲によって可動ダイプレート６を型開閉方向に前後させるためのトグルリンク機構である。８は、トグルリンク機構７が伸張及び屈曲を行うための駆動源となるトグルリンク駆動用モータである。９は、トグルリンク駆動用モータ８の回転動作を、トグルリンク機構７の伸張及び屈曲動作に変換し、型締力とするためのトグルリンク駆動用ボールネジ軸である。１０は鋳造品を形成するための金型であり、可動ダイプレートに固定する可動金型１０ａと、固定ダイプレートに固定する固定金型１０ｂからなり、型締の際に可動金型１０ａ及び固定金型１０ｂによってキャビティ１０ｃが形成される。

上記のように構成されるダイカストマシンは、トグルリンク駆動用モータ８の動作によってトグルリンク機構７が伸張して可動ダイプレート６が型締方向に移動し、可動金型１０ａ及び固定金型１０ｂが当接してから更に型締方向に可動ダイプレート６に押圧力が係り、テールストック４及び固定ダイプレート３によって可動ダイプレート６に係る押圧力を型締力として金型１０の型締を行い、これによって形成されるキャビティ１０ｃに対して図示しない射出ユニットから、同じく図示しない金属容湯を射出して、キャビティ１０ｃ内に溶融金属を充填し、冷却して固化し、トグルリンク機構７を屈曲させて前述の型締動作の逆である型開動作を行う。以上の動作を繰り返し行うことによって、同一形状の鋳造品を連続して得ることができる。

本実施例の可動ダイプレートの構成について、図２〜図４に基づいて説明する。図２は可動ダイプレートのトグルリンク連結部側斜視図、図３は可動ダイプレートの金型取付面側斜視図である。図４は可動ダイプレートの（ａ）正面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）底面図である。６はダイカストマシン１のトグルリンク機構７を駆動源として連結し、タイバー５をガイドとして摺動し、金型１０を押圧して型締を行うための可動ダイプレートである。６１は金型取付面６１ａを有するダイプレート部である。６２は前述の図示しないタイバー５を挿通してダイプレート部６１の移動方向のガイドを行うタイバー挿入孔である。６３は、鋳造品を可動金型１０ａから押し出して取り出すための図示しないエジェクタを取り付けるためのエジェクタ取付部である。６４は、トグルリンク機構７を図示しないトグルピンによって連結するトグルリンク連結部である。６５は前記トグルリンク機構７によって発生する押圧力を分散する略ロ字状の荷重分散ブリッジである。６６は荷重分散ブリッジによって拡散した押圧力をダイプレート部６１に伝達する荷重伝達部材である。

以上のように構成された可動ダイプレート６を用いたダイカストマシン１によれば、従来の可動ダイプレートが、図８（ｃ）に示すようにダイプレート部の上辺及び下辺に沿った２本の線状の押圧力を加えるのに対し、４点にて押圧力を加えるので図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ダイプレート部６１の何れの方向における変形も防ぐことができ、図５（ｃ）に示すように金型１０の外周部に対して型締力を効果的に伝達することができる。即ち、可動金型１０ａ及び固定金型１０ｂの外周３６０°を強固に押さえることができるので、熱膨張による金型１０及び可動ダイプレート６の型締方向とは逆方向に広がるように変形することを押さえ、溶融金属が金型１０から漏れ出すことを防止することができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、トグルリンク機構７の駆動源をトグルリンク駆動用モータ８としたが、これに限定せず油圧シリンダ等を用いた構成で何ら問題ない。

本発明の実施例における、ダイカストマシンの側面図である。 同上、ダイカストマシンで用いられる可動ダイプレートの型開側斜視図である。 同上、ダイカストマシンで用いられる可動ダイプレートの金型取付面側斜視図である。 同上、ダイカストマシンで用いられる可動ダイプレートの三面図であり、（ａ）正面図、（ｂ）底面図、（ｃ）底面図である。 同上、型締時の可動ダイプレートの変形及び可動ダイプレートに掛かる負荷の状態を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は可動ダイプレートに係る荷重の例を示す。 可動及び固定ダイプレートの金型の熱膨張による変形例を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 従来用いられている可動ダイプレートの斜視図である。 従来の可動ダイプレートを用いた際の、可動及び固定ダイプレート、金型の変形の度合いを示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は可動ダイプレートに係る荷重の例を示す。

符号の説明

１ ダイカストマシン
３ 固定ダイプレート
４ テールストック
５ タイバー
６ 可動ダイプレート
６１ ダイプレート部
６１ａ 金型取付面
６２ タイバー挿通孔
６３ エジェクタ取付部
６４ トグルリンク連結部
６５ 荷重分散ブリッジ
６６ 荷重伝達部材
７ トグルリンク機構
１０ 金型
１０ａ 可動金型
１０ｂ 固定金型
１０ｃ キャビティ

Claims (1)

1. 可動金型が取り付けられる金型取付面と、該金型取付面に取り付けられた可動金型を型開閉方向に案内するタイバーが挿通されるタイバー挿通孔と、前記可動金型を前記型開閉方向に進退させるトグルリンク機構が連結されるトグル連結部とを有する可動ダイプレートを備えたダイカストマシンであって、
   前記可動ダイプレートは、
   型開閉方向から視て、略正方形型の前記可動ダイプレートの四隅に、前記タイバー挿通孔を形成すると共に、該四隅のタイバー挿入孔の内側近傍の４箇所で且つ前記可動金型の取り付けられる金型取付面の反対側に位置する前記可動ダイプレートの背面側に延出して４本の荷重伝達部材を、前記金型取付面に対して鉛直方向に形成し、該４本の荷重伝達部材の各々を一体に連結する略ロ字状の荷重分散ブリッジを形成し、
   該荷重分散ブリッジの内、上方を結ぶ荷重分散ブリッジと下方を結ぶ荷重分散ブリッジの各々に、前記トグルリンク機構と連結されるトグルリンク連結部を一体に形成し、前記略ロ字状の荷重分散ブリッジによって拡散した押圧力を、前記４本の荷重伝達部材から前記可動ダイプレートを介して前記可動金型の外周部に伝達し、熱膨張による前記金型及び前記可動ダイプレートの型締め方向とは逆方向に広がる様に変形することを押さえるよう構成したことを特徴とするダイカストマシン。

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