JP6727914B2 - Hot chamber casting equipment - Google Patents

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本発明は、アルミ等のダイキャスト製品を製造するホットチャンバ鋳造装置に関する。 The present invention relates to a hot chamber casting apparatus for manufacturing die cast products such as aluminum.

アルミ合金を材料として製造されるダイキャスト製品の鋳造法としては、比較的高温の溶湯(溶融金属材料)内で射出を行うホットチャンバ方式と、スリーブ内に溶湯を供給しながら射出を行うコールドチャンバ方式に大別される。これらのうちホットチャンバ方式においては、比較的融点が高い例えば純アルミの鋳造が可能であり鋳造金属材料の選択範囲が広いなどのメリットがある。 As a casting method for die-cast products manufactured using aluminum alloy as a material, there are a hot chamber method in which injection is performed in a relatively high temperature molten metal (molten metal material), and a cold chamber in which injection is performed while supplying the molten metal into the sleeve. The methods are roughly classified. Among these, the hot chamber method has the advantage that it is possible to cast, for example, pure aluminum having a relatively high melting point, and has a wide selection range of cast metal materials.

従来のホットチャンバ方式のアルミダイキャスト装置としては、例えば図10に示されるように縦型の射出チャンバが一般的である(例えば特許文献1、2参照)。この種の縦型チャンバは、主筒91内をプランジャ92が上下に摺動することにより、ポッド93に貯留する金属材料を、枝筒94を経由して鋳型95に加圧供給する構造である。 As a conventional hot chamber type aluminum die casting apparatus, for example, a vertical injection chamber is generally used as shown in FIG. 10 (see, for example, Patent Documents 1 and 2). This type of vertical chamber has a structure in which the metal material stored in the pod 93 is pressurized and supplied to the mold 95 via the branch cylinder 94 by the plunger 92 sliding up and down in the main cylinder 91. ..

特開2010−058131号公報JP, 2010-058131, A 特開2011−110566号公報JP, 2011-110566, A

しかし、従来の縦型チャンバは、プランジャ92を垂直に押圧して金属材料を射出する構造であること、また主筒と枝筒との間にグースネックと称される湯路が鋭角に曲がる部分(例えば図10に示す湯路96)が存在することなどから、比較的高い射出圧力を必要とする。そのため、構造上、チャンバへの機械的負荷が大きく、耐久性や装置寿命において課題があった。また、主筒およびプランジャの摺動部分にアルミ溶湯表面に浮かぶ酸化物が付着する虞もあり、それが射出金属材への不純物の混入やチャンバ装置の破損等の要因にもなっている。 However, the conventional vertical chamber has a structure in which the plunger 92 is pressed vertically to inject a metal material, and a portion where a runner called a gooseneck bends between the main cylinder and the branch cylinder at an acute angle ( A relatively high injection pressure is required, for example, because of the presence of the runway 96) shown in FIG. Therefore, structurally, the mechanical load on the chamber is large, and there are problems in durability and device life. Further, there is a possibility that oxides floating on the surface of the molten aluminum adhere to the sliding parts of the main cylinder and the plunger, which also causes contamination of the injection metal material and damage to the chamber device.

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、チャンバの構造を簡素化することにより、従来よりも耐久性に優れ、長寿命である等の鋳造装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and by providing a casting apparatus having a more durable and longer life than the conventional one by simplifying the structure of the chamber. Has an aim.

上述した課題を解決するため、本発明のホットチャンバ鋳造装置は、溶融金属材料である溶湯を貯留するためのポッドと、前記ポッド内に貯留された溶湯を鋳型に射出する湯路が形成されたプランジャノズルと、前記プランジャノズルの基端部側がチャンバ室に挿入され、少なくとも前記チャンバ室の全体が前記溶湯内に浸漬した状態で往復動することにより、溶湯を前記チャンバ室に導入しおよび前記湯路を介して鋳型に射出する可動シリンダと、前記可動シリンダを往復動させるための押圧力を出力する駆動装置と、前記駆動装置及び前記可動シリンダを連結する連結部材であって、前記駆動装置が出力する前記押圧力を前記可動シリンダに伝達する連結部材と、を備え、前記連結部材が前記可動シリンダに点接触して該可動シリンダに前記押圧力を作用させるように構成されたホットチャンバ鋳造装置である。 In order to solve the above-mentioned problems, the hot chamber casting apparatus of the present invention is provided with a pod for storing a molten metal which is a molten metal material, and a molten metal channel for injecting the molten metal stored in the pod into a mold. a plunger nozzle base end side of the plunger nozzle is inserted into the chamber chamber, by reciprocating in a state where at least the entire said chamber chamber is immersed in the molten metal, and introducing the molten metal into the chamber chamber and said A movable cylinder for injecting into a mold through a molten metal channel, a drive device for outputting a pressing force for reciprocating the movable cylinder, and a connecting member for connecting the drive device and the movable cylinder, the drive device And a connecting member for transmitting the pressing force output by the movable cylinder to the movable cylinder , wherein the connecting member is in point contact with the movable cylinder to apply the pressing force to the movable cylinder. It is a device.

上記構成において、ホットチャンバ鋳造装置は、前記可動シリンダの動線と前記プランジャノズルの中心軸の方向とが一致しており、前記中心軸の線上に前記押圧力の作用点が存在することが好ましい。 In the above-mentioned configuration, in the hot chamber casting device, it is preferable that the flow line of the movable cylinder and the direction of the central axis of the plunger nozzle are coincident with each other, and the point of action of the pressing force exists on the line of the central axis. ..

また、ホットチャンバ鋳造装置は、前記連結部材が円柱状部を有し、その円柱状部の外周方向に沿って環状に延び且つ断面が略半円状の曲面を有する突起部が形成され、前記突起部の頂点が前記可動シリンダに点接触することが好ましい。 Further, in the hot chamber casting apparatus, the connecting member has a cylindrical portion, and a projection portion having a curved surface with a semi-circular cross section that extends annularly along the outer peripheral direction of the cylindrical portion is formed. It is preferable that the apex of the protrusion is in point contact with the movable cylinder.

また、ホットチャンバ鋳造装置は、前記連結部材の前記円柱状部が前記可動シリンダの溝孔に挿嵌されていることが好ましい。特に、前記可動シリンダの動線方向に対して直交する方向に溝孔が形成され、前記連結部材の前記円柱状部が前記可動シリンダの溝孔に挿嵌されていることが好ましい。 Further, in the hot chamber casting apparatus, it is preferable that the columnar portion of the connecting member is fitted into the slot of the movable cylinder. Particularly, it is preferable that a groove hole is formed in a direction orthogonal to the flow line direction of the movable cylinder, and the cylindrical portion of the connecting member is inserted into the groove hole of the movable cylinder.

また、ホットチャンバ鋳造装置は、前記可動シリンダの溝孔と前記連結部材の前記円柱状部との間にギャップが生じていることが好ましい。 Further, in the hot chamber casting apparatus, it is preferable that a gap be formed between the groove hole of the movable cylinder and the cylindrical portion of the connecting member.

また、ホットチャンバ鋳造装置は、チャンバの中心軸が水平に対し所定の角度をなし、前記プランジャノズル側を上にして前記可動シリンダが、前記ポッド内に貯留された溶湯内に浸漬した状態で設置されている好ましい。特に前記所定の角度が水平に対して10〜40°の範囲内であることが好ましい。
Further, the hot chamber casting apparatus is installed with the center axis of the chamber forming a predetermined angle with respect to the horizontal, and with the plunger nozzle side facing upward, the movable cylinder is immersed in the molten metal stored in the pod. Has been preferred. Particularly, it is preferable that the predetermined angle is within the range of 10 to 40 with respect to the horizontal.

本発明のホットチャンバ鋳造装置によれば、その主要な構造を簡素化し、耐久性の向上や長寿命化等を図ることができる。特に、連結部材が可動シリンダに点接触して押圧力を作用するように構成したので、寸法誤差等により生じる虞があった可動部の破損やかじり等の発生を効果的に防ぐことができる。 According to the hot chamber casting apparatus of the present invention, its main structure can be simplified, and durability can be improved and life can be extended. In particular, since the connecting member is configured to make point contact with the movable cylinder and exert a pressing force, it is possible to effectively prevent the occurrence of damage or galling of the movable portion which may occur due to dimensional error or the like.

本発明の一実施形態によるホットチャンバ鋳造装置の側面図である。1 is a side view of a hot chamber casting apparatus according to an embodiment of the present invention. ホットチャンバ鋳造装置のチャンバ構造を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the chamber structure of a hot chamber casting apparatus. ノズル先端部および鋳型断面の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a nozzle tip part and a mold cross section. 連結部材およびジョイントアームの構造を説明するための側面図である。It is a side view for explaining the structure of a connecting member and a joint arm. 駆動装置の構造およびその動作を説明するための平面図である。It is a top view for explaining the structure of a drive, and its operation. ホットチャンバ鋳造装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation|movement of a hot chamber casting apparatus. ホットチャンバ鋳造装置の動作を更に説明するための図である。It is a figure for further explaining operation of a hot chamber casting device. ホットチャンバ鋳造装置の動作を更に説明するための図である。It is a figure for further explaining operation of a hot chamber casting device. ホットチャンバ鋳造装置の動作を更に説明するための図である。It is a figure for further explaining operation of a hot chamber casting device. 従来技術による縦型チャンバの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the vertical chamber by a prior art.

以下、図面を参照して、本発明に係るホットチャンバ鋳造装置の好適な実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態によるホットチャンバ鋳造装置10の構成を示す側面図である。図2は、図1に示したホットチャンバ鋳造装置10の主要部であるチャンバ構造を示す断面図である。 Hereinafter, preferred embodiments of a hot chamber casting apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a configuration of a hot chamber casting apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a chamber structure which is a main part of the hot chamber casting apparatus 10 shown in FIG.

ホットチャンバ鋳造装置10は、ポッド60内に貯留した溶融金属材料(以下、「溶湯」という。)を、鋳型内の空間であるキャビティ73に加圧射出することにより、所望形状の鋳造品を製造する装置である。ポッド60は、例えば700℃以上の一定温度に溶湯Wを加熱保持することが可能な槽である。また、ポッド60には、公知の溶解炉から高温の溶湯が適宜に補給され、溶湯レベルが一定に保持されている。 The hot chamber casting apparatus 10 manufactures a cast product having a desired shape by pressurizing and injecting a molten metal material (hereinafter, referred to as “molten metal”) stored in the pod 60 into a cavity 73 which is a space in a mold. It is a device that does. The pod 60 is a tank capable of heating and holding the molten metal W at a constant temperature of 700° C. or higher, for example. Further, the pod 60 is appropriately replenished with a high temperature molten metal from a known melting furnace to keep the molten metal level constant.

ホットチャンバ鋳造装置10により製造される鋳造品の金属材料としては、アルミ、アルミ合金(例えば、Al‐Si系、Al‐Si‐Cu系)、銅合金、マグネシウム合金、亜鉛合金などがある。特に、本実施形態によるホットチャンバ鋳造装置10は、不純物の混入を防ぐことができ、また高温低圧での射出成型が可能である点において、例えば熱伝導率が高い純アルミを材料とする精密部品の鋳造に適している。 Examples of metal materials of cast products manufactured by the hot chamber casting apparatus 10 include aluminum, aluminum alloys (for example, Al-Si system, Al-Si-Cu system), copper alloys, magnesium alloys, zinc alloys, and the like. In particular, the hot chamber casting apparatus 10 according to the present embodiment can prevent impurities from being mixed in and can be injection-molded at a high temperature and a low pressure. Therefore, for example, a precision component made of pure aluminum having high thermal conductivity is used. Suitable for casting.

ホットチャンバ鋳造装置10は、鋳型(固定金型71、可動金型72)に溶湯Wを射出するプランジャノズル20と、駆動装置40により往復動するように設けられる可動シリンダ30とを備える。なお、鋳型は、固定金型71と可動金型72とが突き合わされて形成される。 The hot chamber casting apparatus 10 includes a plunger nozzle 20 that injects the molten metal W into a mold (fixed mold 71, movable mold 72), and a movable cylinder 30 that is reciprocated by a drive device 40. The mold is formed by a fixed mold 71 and a movable mold 72 abutting against each other.

プランジャノズル20は、耐熱性のあるセラミックにより形成され、ストレートに伸びる略円柱状を有している。プランジャノズル20には、その長手方向の軸中心を貫通して湯路21が形成されている。 The plunger nozzle 20 is made of heat-resistant ceramic and has a substantially columnar shape that extends straight. The plunger nozzle 20 is formed with a molten metal passage 21 penetrating the longitudinal center of the plunger nozzle 20.

なお、本実施形態では、可動シリンダ30のチャンバ室31にプランジャノズル20が相対的に進退可能に挿入されることから、プランジャノズル20の中心を貫通する「中心軸」は、チャンバ室31の中心を通る軸線に一致している。更には、この中心軸は、往復動する可動シリンダ30の動線にも一致している。つまり、「チャンバの中心軸」とは、プランジャノズル20および可動シリンダ30の中心を通るこの軸を意味する。 In the present embodiment, since the plunger nozzle 20 is relatively movably inserted into the chamber chamber 31 of the movable cylinder 30, the “center axis” penetrating the center of the plunger nozzle 20 is the center of the chamber chamber 31. It coincides with the axis passing through. Furthermore, this central axis also coincides with the flow line of the reciprocating movable cylinder 30. That is, the “center axis of the chamber” means this axis passing through the centers of the plunger nozzle 20 and the movable cylinder 30.

プランジャノズル20の先端側にはフランジ22が一体に形成され、このフランジ22に固定金型71が取り付けられる。なお、様々な形状寸法仕様のダイキャスト製品に対応できるようにするため、固定金型71が例えばボルト74,74によりフランジ22に着脱・交換可能に取り付けられることが好ましい。 A flange 22 is integrally formed on the tip end side of the plunger nozzle 20, and a fixed mold 71 is attached to the flange 22. It is preferable that the fixed mold 71 is detachably/removably attached to the flange 22 by, for example, bolts 74 and 74 so as to be compatible with die-cast products having various shape and dimension specifications.

また、プランジャノズル20のノズル先端部23は球面状であり、固定金型71内部の凹面部71aに圧接している。プランジャノズル20から射出される溶湯は、注入路71bを通してキャビティ73に注入される(図3参照)。一方、プランジャノズル20の基端側の一部は、可動シリンダ30に形成されたチャンバ室31に挿入されている。 Further, the nozzle tip portion 23 of the plunger nozzle 20 has a spherical shape, and is in pressure contact with the concave surface portion 71 a inside the fixed mold 71. The molten metal injected from the plunger nozzle 20 is injected into the cavity 73 through the injection path 71b (see FIG. 3). On the other hand, a part of the plunger nozzle 20 on the base end side is inserted into a chamber chamber 31 formed in the movable cylinder 30.

可動シリンダ30も耐熱性のあるセラミックにより形成される。図2に示すように、可動シリンダ30のチャンバ室31は、プランジャノズル20を相対的に進退可能に嵌挿できるように、プランジャノズル20の直径よりも若干が大きい直径を有する円形でストレートの深孔として形成されている。また、チャンバ室31と外部とを連通する溶湯孔32,32が、チャンバ室31の中心軸に対し直交する方向に形成されている。 The movable cylinder 30 is also made of heat resistant ceramic. As shown in FIG. 2, the chamber chamber 31 of the movable cylinder 30 has a circular and straight depth with a diameter slightly larger than the diameter of the plunger nozzle 20 so that the plunger nozzle 20 can be relatively retractably inserted. It is formed as a hole. Further, molten metal holes 32, 32 that communicate the chamber chamber 31 with the outside are formed in a direction orthogonal to the central axis of the chamber chamber 31.

また、可動シリンダ30には、その長手方向の中心軸(つまり動線方向)に対して直交する方向に溝孔35が形成されている。この溝孔35は、正方形の開口を有して可動シリンダ30を貫通している。 Further, the movable cylinder 30 is formed with a slot 35 in a direction orthogonal to the central axis in the longitudinal direction (that is, the flow line direction). The slot 35 has a square opening and penetrates the movable cylinder 30.

プランジャノズル20および可動シリンダ30を備えてなるチャンバは、鋳型に接続しているプランジャノズル20側を上にし、可動シリンダ30が溶湯W内に浸漬した状態で斜めに設置されている。このように、チャンバの中心軸が水平に対し所定の角度をなしており、その所定の角度が10〜40°の範囲内であることが好ましい。これにより、鋳造動作中に溶湯Wの表面に浮かぶ金属酸化物等がチャンバ室31に導入されず、溶融金属材料への不純物の混入を防止することができる。また、チャンバの中心軸を斜めに配置することで、従来の縦型チャンバに比較して射出圧力を小さくすることがきる。これによりチャンバ20,30の機械的負荷が減り、装置の寿命向上を図ることができる。また、比較的肉薄の精密部品の鋳造を可能にしている。 The chamber provided with the plunger nozzle 20 and the movable cylinder 30 is installed diagonally with the side of the plunger nozzle 20 connected to the mold facing upward and the movable cylinder 30 being immersed in the molten metal W. As described above, it is preferable that the center axis of the chamber forms a predetermined angle with respect to the horizontal, and the predetermined angle is within the range of 10 to 40°. As a result, metal oxides or the like floating on the surface of the molten metal W during the casting operation are not introduced into the chamber 31, and it is possible to prevent impurities from mixing into the molten metal material. Moreover, by arranging the center axis of the chamber obliquely, the injection pressure can be made smaller than that of the conventional vertical chamber. As a result, the mechanical load on the chambers 20 and 30 is reduced, and the life of the device can be improved. It also enables the casting of relatively thin precision parts.

プランジャノズル20はその位置を固定して設けられる。可動シリンダ30がプランジャノズル20に対し相対的に離間する方向に移動(後退)することにより、溶湯がチャンバ室31に導入される。他方、可動シリンダ30がプランジャノズル20に接近する方向に移動(前進)することにより、チャンバ室31の溶湯がプランジャノズル20の湯路21を介して鋳型に射出される。 The plunger nozzle 20 is provided with its position fixed. By moving (retracting) the movable cylinder 30 in a direction in which it is relatively separated from the plunger nozzle 20, the molten metal is introduced into the chamber 31. On the other hand, when the movable cylinder 30 moves (forwards) in a direction approaching the plunger nozzle 20, the molten metal in the chamber 31 is injected into the mold through the molten metal passage 21 of the plunger nozzle 20.

なお、プランジャノズル20のフランジ22付近にヒータ27を設けることが好ましい。ポッド60の溶湯Wのレベルよりも上に配置されるプランジャノズル20の一部をヒータ27が加熱することにより、鋳型に近いノズル部分を流れる金属材料の溶融状態を維持することができる。また、鋳造後に湯路21内に残留する金属材料の湯抜きを良好にすることができる。 A heater 27 is preferably provided near the flange 22 of the plunger nozzle 20. The heater 27 heats a part of the plunger nozzle 20 arranged above the level of the molten metal W in the pod 60, so that the molten state of the metal material flowing through the nozzle portion near the mold can be maintained. Further, it is possible to improve the removal of the metal material remaining in the melt passage 21 after casting.

耐熱性のセラミックからなる連結部材51は、駆動装置40に連結して、可動シリンダ30を往復動させるための押圧力を伝達する部材である。例えば図2に示すように、連結部材51は、その下部に円柱状部51aを有しており、この円柱状部51aが上述した可動シリンダ30の溝孔35に嵌挿される。連結部材51の円柱状部51aには、その外周方向に沿って環状に延び、そして縦方向に円弧状の曲面を有する環状突起部51bが一体に形成されている。要するに、環状突起部51bの縦断面が半円状または略半円状となっている。 The connecting member 51 made of heat-resistant ceramic is a member that is connected to the drive device 40 and transmits a pressing force for reciprocating the movable cylinder 30. For example, as shown in FIG. 2, the connecting member 51 has a columnar portion 51a at the bottom thereof, and the columnar portion 51a is fitted into the groove hole 35 of the movable cylinder 30 described above. The cylindrical protrusion 51b of the connecting member 51 is integrally formed with an annular protrusion 51b extending in an annular shape along the outer peripheral direction thereof and having an arcuate curved surface in the vertical direction. In short, the vertical cross section of the annular protrusion 51b is semicircular or substantially semicircular.

可動シリンダ30の溝孔35は、正方形の開口を有しており、円柱状部51aが溝孔35に嵌合すると、環状突起部51bの何れかの頂点が溝孔35の内壁面に点接触することとなる(図2の矢視A参照)。この環状突起部51bの頂点が溝孔35に接触する箇所が、可動シリンダ30に押圧力を作用する加芯点(作用点)に相当する。 The slot 35 of the movable cylinder 30 has a square opening, and when the columnar portion 51a is fitted into the slot 35, any vertex of the annular protrusion 51b comes into point contact with the inner wall surface of the slot 35. (See arrow A in FIG. 2). The point where the apex of the annular protrusion 51b contacts the slot 35 corresponds to a centering point (point of action) that exerts a pressing force on the movable cylinder 30.

なお、可動シリンダ30に嵌合して押圧力を作用させる連結部材51の突起部は、本実施形態のように必ずしも全体が環状でなくてもよい。可動シリンダ30を前進および後退させることを可能にするために、例えば溝孔35の前後の内壁面に点接触可能な半球状の突起が、円柱状部51aの前後面の少なくとも2箇所に形成されてもよい。このような半球状の突起は、上記加芯点を通る任意の線で切断した断面プロファイルが円弧状であればよい。また、このような環状突起部51bまたは半球状突起は、溝孔35の前後の内壁面に同時に接触する必要はなく、部材の熱膨張や製造時の寸法誤差等を考慮すると、むしろ多少のクリアランスを有しているほうが好ましい。さらに環状突起部51bまたは半球状突起の頂点(作用点または加芯点)が、チャンバの中心軸である可動シリンダ30の動線上に存在することが、なお好ましい。 Note that the projection of the connecting member 51 that is fitted into the movable cylinder 30 and exerts a pressing force does not necessarily have to be annular as a whole as in the present embodiment. In order to allow the movable cylinder 30 to move forward and backward, for example, hemispherical projections capable of making point contact with the front and rear inner wall surfaces of the slot 35 are formed at least at two positions on the front and rear surfaces of the cylindrical portion 51a. May be. Such a hemispherical projection may have a circular arc-shaped cross-sectional profile taken along an arbitrary line passing through the centering point. Further, such an annular protrusion 51b or a hemispherical protrusion does not need to be in contact with the inner wall surfaces of the front and rear of the groove hole 35 at the same time, and in consideration of thermal expansion of the member, dimensional error during manufacturing, etc. It is preferable to have Furthermore, it is more preferable that the apex (point of action or centering point) of the annular protrusion 51b or the hemispherical protrusion exists on the flow line of the movable cylinder 30, which is the central axis of the chamber.

このように可動シリンダ30と連結部材51とは、特に図2の拡大した円内に示すように、溝孔35と円柱状部51aとの間にギャップδを有して結合している。このクリアランスが存在することにより、可動シリンダ30が往復動する際の機械的な誤差等に起因して生じる、望まない曲げ応力等が吸収されるので、特に連結部材51のネック部分などへの応力集中が無くなり、それら可動部の破損を防ぐことができる。 As described above, the movable cylinder 30 and the connecting member 51 are coupled with each other with a gap δ between the groove hole 35 and the columnar portion 51a as shown in the enlarged circle of FIG. The presence of this clearance absorbs an undesired bending stress or the like caused by a mechanical error or the like when the movable cylinder 30 reciprocates, so that the stress particularly on the neck portion of the connecting member 51 or the like is absorbed. Concentration is eliminated, and damage to these movable parts can be prevented.

図4に示すように、連結部材51の上部は、例えばT字型のジョイントアーム50の下部に形成した嵌合孔50bに嵌合して固定されている。また、ジョイントアーム50には、2本のガイドロッド45,45を貫通させて固定するための貫通孔50a,50aが左右に形成されている。なお、本発明に係る「連結部材」を、図4に示すジョイントアーム50および連結部材51を一体化した1つの部材により形成してもよい。 As shown in FIG. 4, the upper portion of the connecting member 51 is fitted and fixed in a fitting hole 50b formed in the lower portion of the T-shaped joint arm 50, for example. Further, the joint arm 50 is formed with through holes 50a, 50a for penetrating and fixing the two guide rods 45, 45 on the left and right. The “connecting member” according to the present invention may be formed by a single member in which the joint arm 50 and the connecting member 51 shown in FIG. 4 are integrated.

図5は、可動シリンダ30を往復動させる駆動装置40の平面図である。駆動装置40は、ベースプレート41上に、油圧シリンダ42、ジョイントアーム50、ガイドロッド45、スライド軸受46,47などを備えている。2本のガイドロッド45,45は、長さと直径が同じであり、互いに平行にして、ジョイントアーム50の貫通孔50a,50aに固定されている。スライド軸受46,47は、ガイドロッド45の軸方向への自由な滑り移動を許容する軸受である。つまり、各ガイドロッド45は、前後のスライド軸受46,47によりスライド自在に支持されており、ジョイントアーム50がガイドロッド45,45によりガイドされる方向が、チャンバ20,30の中心軸の方向に対して平行となるように設計されている。 FIG. 5 is a plan view of a drive device 40 that reciprocates the movable cylinder 30. The drive device 40 includes a hydraulic cylinder 42, a joint arm 50, a guide rod 45, slide bearings 46, 47 and the like on a base plate 41. The two guide rods 45, 45 have the same length and diameter, are parallel to each other, and are fixed to the through holes 50 a, 50 a of the joint arm 50. The slide bearings 46 and 47 are bearings that allow the guide rod 45 to freely slide in the axial direction. That is, the guide rods 45 are slidably supported by the front and rear slide bearings 46 and 47, and the joint arm 50 is guided by the guide rods 45 and 45 in the direction of the central axes of the chambers 20 and 30. It is designed to be parallel to each other.

ジョイントアーム50の一側面には、油圧シリンダ42のロッド43が接続している。油圧シリンダ42へ供給する圧油を切り換えてロッド43を伸長および縮退させることで、ガイドロッド45,45に案内されながらジョイントアーム50が往復動する。 The rod 43 of the hydraulic cylinder 42 is connected to one side surface of the joint arm 50. By switching the pressure oil supplied to the hydraulic cylinder 42 to extend and retract the rod 43, the joint arm 50 reciprocates while being guided by the guide rods 45, 45.

このように、ホットチャンバ鋳造装置10は、駆動装置40による可動シリンダ30の往復動作に連動して、プランジャノズル20の後端部がチャンバ室31内で進退動作するように構成されている。これら主要なチャンバ構造が簡素化されることで、可動部のかじり等の機械的な故障が少なく、耐久性が増し、ひいては装置の長寿命化を図ることができる。 As described above, the hot chamber casting apparatus 10 is configured such that the rear end portion of the plunger nozzle 20 moves forward and backward in the chamber 31 in association with the reciprocating movement of the movable cylinder 30 by the driving device 40. By simplifying the structure of these main chambers, mechanical failure such as galling of the movable part is reduced, durability is increased, and eventually the life of the device can be extended.

特に本実施形態では、駆動装置40の油圧シリンダ42と、チャンバの可動シリンダ30とが、連結部材51を介して並進動作する構造を有している。設計上は、駆動装置40とチャンバとが平行に配置されるが、実際にはこれら製造時の機械的な寸法誤差等により、可動部に曲げ応力やかじり等が発生する虞がある。
しかし、本実施形態では、上述したように連結部材51が可動シリンダ30に点接触して押圧力を作用させるように構成されているので、可動シリンダ30と連結部材51との結合部に十分なクリアランスを確保することができる。これにより、連結部材51および可動シリンダ30を含む可動部に生じる虞があった不要な曲げ応力等が吸収され、部材の破損やかじり等の発生を防ぐことができる。
Particularly, in this embodiment, the hydraulic cylinder 42 of the drive device 40 and the movable cylinder 30 of the chamber have a structure in which the hydraulic cylinder 42 moves in translation via the connecting member 51. By design, the drive device 40 and the chamber are arranged in parallel, but in reality, mechanical stress in manufacturing may cause bending stress or galling in the movable part.
However, in the present embodiment, as described above, the connecting member 51 is configured to make point contact with the movable cylinder 30 to exert a pressing force, so that the connecting portion between the movable cylinder 30 and the connecting member 51 is sufficient. Clearance can be secured. As a result, unnecessary bending stress or the like that may occur in the movable portion including the connecting member 51 and the movable cylinder 30 is absorbed, and damage to the members and galling can be prevented.

かかる構成のホットチャンバ鋳造装置10による鋳造動作は次のとおりである。まず、チャンバ室31に溶湯Wを導入するため、図6に示すように、油圧シリンダ42のロッド43を縮退させ可動シリンダ30を引き下げる。このときチャンバ室31の容積が増し減圧されることにより、溶湯がチャンバ室31内面とプランジャノズル20の外面との間の隙間を介してチャンバ室31に導入される。 The casting operation by the hot chamber casting apparatus 10 having such a configuration is as follows. First, in order to introduce the molten metal W into the chamber 31, the rod 43 of the hydraulic cylinder 42 is retracted and the movable cylinder 30 is pulled down, as shown in FIG. At this time, the volume of the chamber chamber 31 is increased and the pressure is reduced, so that the molten metal is introduced into the chamber chamber 31 through the gap between the inner surface of the chamber chamber 31 and the outer surface of the plunger nozzle 20.

次に、図7に示すように、油圧シリンダ42のロッド43を伸長させ可動シリンダ30を押し上げる。これにより、チャンバ室31内が加圧され、溶湯がプランジャノズル20の湯路21を介して鋳型内のキャビティ73に射出される。そして、キャビティ73内の溶湯が冷却固化した後、図8に示すように、油圧シリンダ75を縮退させ、可動金型72を固定金型71から分離することで、所定形状の鋳造品Mが得られる。 Next, as shown in FIG. 7, the rod 43 of the hydraulic cylinder 42 is extended to push up the movable cylinder 30. As a result, the inside of the chamber chamber 31 is pressurized, and the molten metal is injected into the cavity 73 in the mold via the molten metal passage 21 of the plunger nozzle 20. Then, after the molten metal in the cavity 73 is cooled and solidified, as shown in FIG. 8, the hydraulic cylinder 75 is retracted and the movable mold 72 is separated from the fixed mold 71 to obtain a cast product M having a predetermined shape. To be

なお、駆動装置40の油圧シリンダ42は、プランジャノズル20と可動シリンダ30とを分離するのに十分なストロークを有していることが好ましい。そうすることにより、溶湯Wにチャンバ20,30を浸漬させたまま、プランジャノズル20と可動シリンダ30の分離が可能となる。また、図9に示すように、昇降手段80を下降させることでポッド60の溶湯Wからチャンバを取り出し可能な構成としてもよい。これにより、可動シリンダ30のチャンバ室31やプランジャノズル20の湯路21に残る金属材料の湯抜きを簡単且つ十分に行うことができる。 The hydraulic cylinder 42 of the drive device 40 preferably has a stroke sufficient to separate the plunger nozzle 20 and the movable cylinder 30. By doing so, the plunger nozzle 20 and the movable cylinder 30 can be separated while the chambers 20 and 30 are immersed in the molten metal W. Further, as shown in FIG. 9, the chamber may be taken out from the molten metal W of the pod 60 by lowering the elevating means 80. Accordingly, the metal material remaining in the chamber chamber 31 of the movable cylinder 30 and the melt passage 21 of the plunger nozzle 20 can be easily and sufficiently drained.

上述したように本実施形態のホットチャンバ鋳造装置10によれば、チャンバ20,30の構造を簡素化し、耐久性の向上や長寿命化を図ることができる。特に、互いに並進動作する駆動装置40とチャンバ20,30とを連結する連結部材51が可動シリンダ30に点接触して押圧力を作用するように構成したので、従来これら可動部の機械的な寸法誤差等に起因して生じる虞があった部材への応力集中、破損、かじり等を効果的に防ぐことができる。 As described above, according to the hot chamber casting apparatus 10 of the present embodiment, the structures of the chambers 20 and 30 can be simplified, and durability and life can be improved. In particular, since the connecting member 51 connecting the drive device 40 and the chambers 20 and 30 that move in parallel with each other is configured to make point contact with the movable cylinder 30 to exert a pressing force, the mechanical dimensions of these movable portions are conventionally. It is possible to effectively prevent stress concentration, damage, galling, etc. on a member that may occur due to an error or the like.

また、チャンバ20,30の中心軸を斜めに配置することで、従来の縦型チャンバに比較して射出圧力を小さくすることができる。これにより、チャンバの機械的負荷を減らし、耐久性の向上や長寿命化を図ることができる。また、比較的肉薄の精密部品の鋳造を可能にする。 Further, by arranging the central axes of the chambers 20 and 30 obliquely, it is possible to reduce the injection pressure as compared with the conventional vertical chamber. As a result, the mechanical load on the chamber can be reduced, and the durability can be improved and the life can be extended. It also enables the casting of relatively thin precision parts.

また、少なくとも可動シリンダ30のチャンバ室31全体が溶湯W内に浸漬した状態で往復動するようにしたため、溶湯Wの表面に浮かぶ金属酸化物等がチャンバ室31に浸入しない。これにより、溶融金属材料への不純物の混入を防ぎ、ダイキャスト製品の純度を確保することができる。 Further, at least the entire chamber chamber 31 of the movable cylinder 30 is made to reciprocate while being immersed in the molten metal W, so that metal oxides or the like floating on the surface of the molten metal W do not enter the chamber chamber 31. As a result, it is possible to prevent impurities from mixing into the molten metal material and ensure the purity of the die-cast product.

また、プランジャノズル20と可動シリンダ30とを分離した状態で、チャンバ20,30を溶湯Wから取り出すことができる。これにより、チャンバ20,30内に残留する金属材料の湯抜きを良好にすることができ、またメンテナンス作業性を向上させることができる。 Further, the chambers 20 and 30 can be taken out from the molten metal W in a state where the plunger nozzle 20 and the movable cylinder 30 are separated. This makes it possible to drain the metal material remaining in the chambers 20 and 30 well and improve the maintenance workability.

10 ホットチャンバ鋳造装置
20 プランジャノズル
21 湯路
22 フランジ
30 可動シリンダ
31 チャンバ室
35 溝孔
40 駆動装置
41 ベースプレート
42 油圧シリンダ
43 ロッド
45 ガイドロッド
50 ジョイントアーム
51 連結部材
51a 円柱状部
51b 環状突起部
60 ポッド(溶湯槽)
71 固定金型
72 可動金型
73 キャビティ
80 昇降手段
W 溶湯
M 鋳造品
10 Hot Chamber Casting Device 20 Plunger Nozzle 21 Hot Water Channel 22 Flange 30 Movable Cylinder 31 Chamber Chamber 35 Groove Hole 40 Drive Unit 41 Base Plate 42 Hydraulic Cylinder 43 Rod 45 Guide Rod 50 Joint Arm 51 Connecting Member 51a Cylindrical Part 51b Annular Protrusion 60 Pod (molten bath)
71 Fixed mold 72 Movable mold 73 Cavity 80 Lifting means W Molten metal M Cast product

Claims (8)

溶融金属材料である溶湯を貯留するためのポッドと、
前記ポッド内に貯留された溶湯を鋳型に射出する湯路が形成されたプランジャノズルと、
前記プランジャノズルの基端部側がチャンバ室に挿入され、少なくとも前記チャンバ室の全体が前記溶湯内に浸漬した状態で往復動することにより、溶湯を前記チャンバ室に導入しおよび前記湯路を介して鋳型に射出する可動シリンダと、
前記可動シリンダを往復動させるための押圧力を出力する駆動装置と、
前記駆動装置及び前記可動シリンダを連結する連結部材であって、前記駆動装置が出力する前記押圧力を前記可動シリンダに伝達する連結部材と、を備え、
前記連結部材が前記可動シリンダに点接触して該可動シリンダに前記押圧力を作用させるように構成されたホットチャンバ鋳造装置。
A pod for storing molten metal that is a molten metal material ,
A plunger nozzle having a molten metal passage for injecting the molten metal stored in the pod into a mold;
The base end of the plunger nozzle is inserted into the chamber chamber, by reciprocating in a state where at least the entire said chamber chamber is immersed in the molten metal, and introducing the molten metal into the chamber chamber and through said water passage And a movable cylinder that injects into the mold
A drive device that outputs a pressing force for reciprocating the movable cylinder ;
A connecting member for connecting the drive device and the movable cylinder, the connecting member transmitting the pressing force output by the drive device to the movable cylinder ,
A hot chamber casting apparatus configured such that the connecting member comes into point contact with the movable cylinder to exert the pressing force on the movable cylinder.
前記可動シリンダの動線と前記プランジャノズルの中心軸の方向とが一致しており、前記中心軸の線上に前記押圧力の作用点が存在する、請求項1に記載のホットチャンバ鋳造装置。 The hot chamber casting apparatus according to claim 1, wherein a flow line of the movable cylinder and a direction of a central axis of the plunger nozzle coincide with each other, and an action point of the pressing force exists on a line of the central axis. 前記連結部材が円柱状部を有し、その円柱状部の外周方向に沿って環状に延び且つ断面が略半円状の曲面を有する突起部が形成され、
前記突起部の頂点が前記可動シリンダに点接触する、請求項1または2に記載のホットチャンバ鋳造装置。
The connecting member has a columnar portion, a protrusion portion is formed that extends annularly along the outer peripheral direction of the columnar portion and has a curved surface with a substantially semicircular cross section,
The hot chamber casting apparatus according to claim 1, wherein the apex of the protrusion is in point contact with the movable cylinder.
前記連結部材の前記円柱状部が前記可動シリンダの溝孔に挿嵌されている、請求項3に記載のホットチャンバ鋳造装置。 The hot chamber casting apparatus according to claim 3, wherein the cylindrical portion of the connecting member is fitted into the slot of the movable cylinder. 前記可動シリンダの動線方向に対して直交する方向に溝孔が形成され、前記連結部材の前記円柱状部が前記可動シリンダの溝孔に挿嵌されている、請求項3に記載のホットチャンバ鋳造装置。 The hot chamber according to claim 3, wherein a groove hole is formed in a direction orthogonal to a flow line direction of the movable cylinder, and the columnar portion of the connecting member is fitted into the groove hole of the movable cylinder. Casting equipment. 前記可動シリンダの溝孔と前記連結部材の前記円柱状部との間にギャップが生じている、請求項4または5に記載のホットチャンバ鋳造装置。 The hot chamber casting apparatus according to claim 4, wherein a gap is formed between the groove hole of the movable cylinder and the cylindrical portion of the connecting member. チャンバの中心軸が水平に対し所定の角度をなし、前記プランジャノズル側を上にして前記可動シリンダが、前記ポッド内に貯留された溶湯内に浸漬した状態で設置されている、請求項1〜6の何れか1項に記載のホットチャンバ鋳造装置。 The central axis of the chamber forms a predetermined angle with respect to the horizontal, and the movable cylinder is installed with the plunger nozzle side facing upward so as to be immersed in the molten metal stored in the pod . The hot chamber casting apparatus according to any one of 6 above. 前記所定の角度が水平に対して10〜40°の範囲内である、請求項7に記載のホットチャンバ鋳造装置。 The hot chamber casting apparatus according to claim 7, wherein the predetermined angle is within a range of 10 to 40° with respect to the horizontal.
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