JP6912081B2 - Die-cast chill vent - Google Patents
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Description
本発明は溶湯がキャビティに入った際に発生するガスが、効率良く外部へ排出することが出来るダイキャスト用チルベントに関する。 The present invention relates to a die-cast chill vent capable of efficiently discharging the gas generated when the molten metal enters the cavity to the outside.
一般にダイキャスト鋳造を行う場合、金型の内部に残された空気や離型剤などによって発生する高温・高圧になったガスが溶湯内部に巻き込まれると、ピンホール等の欠陥が発生し、その鋳造品に気密性がなくなって漏れを生じると共に、該鋳造品を機械加工すると、切削面にもピンホールなどが生じ易かった。これらの欠点を解決するためにチルベントが使用される。このチルベントは金型のキャビティに連通され、成形の時にはキャビティ内の空気やガスをチルベントが介在されて金型の外部へ排出すると共に、キャビティ内に流入されたアルミニウムなどの溶湯が金型の外部へ流出する前に、このチルベントの内部でアルミニウムなどの溶湯を固化させるものである。この結果、前記空気やガスが略完全に抜かれて、ピンホールなどが生じない良い成形品が得られるのである。 Generally, when die-casting is performed, if the high-temperature and high-pressure gas generated by the air left inside the mold or the mold release agent is caught inside the molten metal, defects such as pinholes occur. The cast product loses airtightness and leaks, and when the cast product is machined, pinholes and the like are likely to occur on the cut surface. Chilvent is used to solve these shortcomings. This chill vent is communicated with the cavity of the mold, and at the time of molding, the air and gas in the cavity are discharged to the outside of the mold through the chill vent, and the molten metal such as aluminum flowing into the cavity is discharged to the outside of the mold. The molten metal such as aluminum is solidified inside the chill vent before flowing out to. As a result, the air and gas are almost completely evacuated, and a good molded product without pinholes and the like can be obtained.
又、市販されている従来のチルベントは、固定型と可動型から成るチルブロックの対向面に連続する波形状のガス抜き経路を設けた構造であり、このガス抜き経路の隙間は、一般に０．６ｍｍ未満のものが殆どである。 Further, the conventional chill vent on the market has a structure in which a continuous wave-shaped degassing path is provided on the facing surfaces of the chill block composed of a fixed type and a movable type, and the gap of the degassing path is generally 0. Most of them are less than 6 mm.
しかしながら、チルベントを取付けた金型で鋳造しても、チルベントは図５に示すようにキャビティから離れていると共に金型の外側寄りに取付けられているので、キャビティの温度よりもチルベントの温度が低くなり、熱膨張量に差が生じる。この結果、チルベント側に隙間が生じ、チルベントから溶湯が外部へ漏れ出てしまうことがあった。 However, even when casting with a mold to which the chill vent is attached, the temperature of the chill vent is lower than the temperature of the cavity because the chill vent is separated from the cavity and attached to the outside of the mold as shown in FIG. Therefore, there is a difference in the amount of thermal expansion. As a result, a gap is formed on the chill vent side, and the molten metal may leak from the chill vent to the outside.
本発明は鋳造中に生じるキャビティの温度とチルベントの温度に差が生じ、熱膨張量の差によって発生するチルベントの機能低下を防止するダイキャスト用チルベントを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a die-casting chill vent in which a difference occurs between the temperature of the cavity generated during casting and the temperature of the chill vent, and the functional deterioration of the chill vent caused by the difference in the amount of thermal expansion is prevented.
本発明は上記現状に鑑み成されたものであり、つまり、固定チルブロックと可動チルブロックの対向面に連続する波形状のガス抜き経路を備えたチルベントに於いて、一方のチルブロックを、基台と摺動ブロックとに分離し、該摺動ブロックが他方のチルブロック側に押圧力を付勢させて、鋳造中に固定チルブロックと可動チルブロックの型合せ面が密着状態を確保できるための押圧手段を設け、該押圧手段として皿バネを用い、それを摺動ブロックと基台の間に装着させた構造とする。 The present invention has been made in view of the above situation, that is, in a chill vent provided with a continuous wavy degassing path on the facing surfaces of the fixed chill block and the movable chill block, one chill block is used as a base. Because it is separated into a base and a sliding block, and the sliding block urges a pressing force on the other chill block side, so that the mold matching surface of the fixed chill block and the movable chill block can be in close contact with each other during casting. A disc spring is provided as the pressing means, and the countersunk spring is mounted between the sliding block and the base.
請求項１のように固定チルブロック（１）と可動チルブロック（２）の対向面に連続する波形状のガス抜き経路（３）を備えたチルベントに於いて、固定チルブロック（１）を、基台（11）と摺動ブロック（12）とに分離し、該摺動ブロック（12）が可動チルブロック（２）側に押圧力を付勢させて、鋳造中に固定チルブロック（１）と可動チルブロック（２）が密着状態に確保されるための押圧手段（４）を設け、該押圧手段（４）として皿バネ（４）を用い、それを摺動ブロック（12）と基台（11）の間に装着させることにより、固定チルブロック（１）の摺動ブロック（12）が、可動チルブロック（２）の接触面（型合せ面）に適宜な押圧力を付勢し続けて密着するため、常にチルベントの隙間を一定に確保でき、鋳造中に生じるチルベントの機能低下を防止できるため、生産性の高いダイキャスト作業が可能となる。
特に皿バネ（41）を装着することにより、構造が簡単となるので製造コストを抑えることが可能となると共に安定したガス排気量が確保されるため、バラツキのない品質の良い製品が作れる。
In a chill vent having a wave-shaped degassing path (3) continuous on the facing surface of the fixed chill block (1) and the movable chill block (2) as in
In particular, by installing a disc spring (41), the structure is simplified, so that the manufacturing cost can be suppressed and a stable gas displacement is secured, so that a product with good quality without variation can be produced.
請求項２のように固定チルブロック（１）と可動チルブロック（２）の対向面に連続する波形状のガス抜き経路（３）を備えたチルベントに於いて、可動チルブロック（２）を、基台（21）と摺動ブロック（22）とに分離し、該摺動ブロック（22）が固定チルブロック（１）側に押圧力を付勢させて、鋳造中に固定チルブロック（１）と可動チルブロック（２）の型合せ面が密着状態に確保されるための押圧手段（４）を設け、該押圧手段（４）として皿バネ（４）を用い、それを摺動ブロック（22）と基台（21）の間に装着させることにより、可動チルブロック（２）の摺動ブロック（22）が固定チルブロック（１）の接触面に適宜な押圧力を付勢し続けて密着するため、常にチルベントの隙間を一定に確保でき、鋳造中に生じるチルベントの機能低下を防止できるため、生産性の高いダイキャスト作業が可能となる。
In a chill vent having a wave-shaped degassing path (3) continuous on the facing surface of the fixed chill block (1) and the movable chill block (2) as in
図１は本発明の実施形態を示す図である。（１）はダイキャスト用の工具鋼製で形成した固定チルブロックであり、該固定チルブロック（１）には、長方形の基台（11）と、該基台（11）と略同じ大きさで上下移動可能な摺動ブロック（12）とがある。前記基台（11）には、摺動ブロック（12）を取付けるための取付ネジ用の複数の座グリ付き取付穴（111）と、ガイドピン用の複数の挿入穴（112）と、コイルバネ（42）をセットする複数の有底な装着穴（113）と、が穿設されている。また基台（11）の端部には段部（114）が形成されている。尚、前記装着穴（113）は必ずしも必要ではない。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. (1) is a fixed chill block made of tool steel for die casting, and the fixed chill block (1) has a rectangular base (11) and substantially the same size as the base (11). There is a sliding block (12) that can be moved up and down. The base (11) has a plurality of mounting holes (111) with counterbore for mounting screws for mounting the sliding block (12), a plurality of insertion holes (112) for guide pins, and a coil spring ( There are multiple bottomed mounting holes (113 ) for setting 42). Further, a step portion (114) is formed at the end portion of the base (11). The mounting hole (113) is not always necessary.
前記摺動ブロック（12）の裏面側（チルベントの連続波形状を有した面と反対側）には、図２に示すように取付ネジ用の複数の有底なネジ穴（121）と、コイルバネ用の複数の有底な装着穴（122）とが穿設され、且つ、後述する複数枚の皿バネ（41）を装着するための複数の凹部（123）が形成され、また摺動ブロック（12）の端部には、前記段部（114）と係合する段部（124）が形成されている。尚、前記装着穴（122）は必ずしも必要ではない。 On the back surface side of the sliding block (12) (the side opposite to the surface having the continuous wave shape of the chill vent), as shown in FIG. 2, a plurality of bottomed screw holes (121) for mounting screws and a coil spring A plurality of bottomed mounting holes (122) for mounting are formed, and a plurality of recesses (123) for mounting a plurality of disc springs (41) described later are formed, and a sliding block (sliding block) At the end of 12), a step portion (124) that engages with the step portion (114) is formed. The mounting hole (122) is not always necessary.
（２）は工具鋼製で形成した可動チルブロックである。（３）は固定チルブロック（１）と可動チルブロック（２）の対向面に設けた連続する波形状のガス抜き経路であり、該ガス抜き経路（３）は後述するキャビティ（９）に連通している。 (2) is a movable chill block made of tool steel. (3) is a continuous wave-shaped degassing path provided on the opposite surface of the fixed chill block (1) and the movable chill block (2), and the degassing path (3) communicates with the cavity (9) described later. is doing.
（４）は摺動ブロック（12）が可動チルブロック（２）側に押圧力を付勢するために設けた押圧手段であり、該押圧手段（４）としては皿バネ（41）を用い、それを摺動ブロック（12）と基台（11）の間に装着させる。尚、前記皿バネ（41）は複数枚を重ねて使用するが、コイルバネ（42）を装着させて用いても良い。また前記皿バネ（41）は、安定して押圧できるように２箇所以上に装着させると良く、この時、前記皿バネ（41）を厚く製作すると作動力（撓み強さ）が大きくなるので、複数枚の皿バネ（41）を重ねて使用すれば、作動力が余り大きくならずに所定の縮み代が得られる。 (4) is a pressing means provided by the sliding block (12) for urging the pressing force on the movable chill block (2) side, and a disc spring (41) is used as the pressing means (4). It is mounted between the sliding block (12) and the base (11). Although a plurality of the disc springs (41) are used in layers, a coil spring (42) may be attached and used. Further, the disc spring (41) should be mounted at two or more places so that it can be pressed stably. At this time , if the disc spring (41) is made thick, the operating force (flexibility) becomes large. When a plurality of disc springs (41) are stacked and used, a predetermined shrinkage allowance can be obtained without increasing the operating force too much.
（５）は摺動ブロック（12）から突出して取付けられると共に挿入穴（112）に挿入されるガイドピンである。（６）は取付穴（111）の下方から挿入し、ネジ穴（121）に螺合させる取付ネジであり、該取付ネジ（６）の先端にはネジ山を削り、その先端が確実にネジ穴（121）の底面に当接させると共に、取付ネジ（６）を締め付けた際に、摺動ブロック（12）と基台（11）の間に若干の隙間が出来るように、取付ネジ（６）の長さが調節されている。前記若干の隙間は、皿バネ（41）の種類によって決定される。（７）は固定側の金型で、（８）は可動側の金型であり、（９）はキャビティである（図５参照）。 Reference numeral (5) is a guide pin that is mounted so as to project from the sliding block (12) and is inserted into the insertion hole (112). (6) is a mounting screw that is inserted from below the mounting hole (111) and screwed into the screw hole (121). A screw thread is cut at the tip of the mounting screw (6), and the tip is securely screwed. The mounting screw (6) is brought into contact with the bottom surface of the hole (121) and a slight gap is created between the sliding block (12) and the base (11) when the mounting screw (6) is tightened. ) Is adjusted. The slight gap is determined by the type of disc spring (41). (7) is a fixed mold, (8) is a movable mold, and (9) is a cavity (see FIG. 5).
図４は別発明の実施形態を示す図であり、これは前記実施形態と比べ、押圧手段（４）を可動チルブロック（２）側に装着した点が異なる。つまり、固定チルブロック（１）は分離せず、可動チルブロック（２）が、長方形の基台（21）と、該基台（21）と略同じ大きさの摺動ブロック（22）とに分離する。前記基台（21）には、摺動ブロック（22）を取付けるための取付ネジ用の複数の座グリ付き取付穴（211）と、ガイドピン用の複数の挿入穴（212）と、コイルバネ（42）を用いる場合用の複数の有底な装着穴（213）と、が穿設されている。また基台（21）の端部には段部（214）が形成されている。また前記摺動ブロック（22）の裏面側（チルベントの連続波形状を有した面と反対側）には、図２に示すように取付ネジ用の複数の有底なネジ穴（221）と、コイルバネ（42）を用いる場合用の複数の有底な装着穴（222）とが穿設され、且つ、後述する複数枚の皿バネ（41）を装着するための複数の凹部（223）が形成され、また摺動ブロック（22）の端部には、前記段部（214）と係合する段部（224）が形成されている（図２参照）。尚、前記装着穴（213），（222）は図中に記入されているが、必ずしも穿設しなくても良い。 FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of another invention, which is different from the above-described embodiment in that the pressing means (4) is mounted on the movable chill block (2) side. That is, the fixed chill block (1) is not separated, and the movable chill block (2) is divided into a rectangular base (21) and a sliding block (22) having substantially the same size as the base (21). To separate. The base (21) has a plurality of mounting holes (211) with counterbore for mounting screws for mounting the sliding block (22), a plurality of insertion holes (212) for guide pins, and a coil spring ( A plurality of bottomed mounting holes (213) for the case of using 42) are bored. Further, a step portion (214) is formed at the end portion of the base (21). Further, on the back surface side of the sliding block (22) (the side opposite to the surface having the continuous wave shape of the chill vent), as shown in FIG. 2, a plurality of bottomed screw holes (221) for mounting screws are provided. A plurality of bottomed mounting holes (222) for using a coil spring (42) are bored, and a plurality of recesses (223) for mounting a plurality of disc springs (41) described later are formed. A step portion (224) that engages with the step portion (214) is formed at the end of the sliding block (22) (see FIG. 2). Although the mounting holes (213) and (222) are shown in the figure, they do not necessarily have to be drilled.
次に本発明の作用を図３に基づいて説明する。尚、図中にコイルバネ（42）が記載されているが、必ずしも必要ではない。
先ず鋳造を行なっていくと、キャビティ（９）とチルベント側に温度差を生じ、その温度差による熱膨張量の違いによって、チルベントの型合せ面に隙間が徐々に広がり、溶湯の固化位置がチルベントの前側から後方へ移っていく。しかしながら、場合によってチルベントから溶湯が外部へ出てしまう原因となっていた。このようにチルベント側のガス抜き経路（３）の隙間が設定隙間よりも大きくなって、固定チルブロック（１）と可動チルブロック（２）の密着面（型合せ面）に隙間を生じ、ガス抜き経路（３）が図３（ａ）から図３（ｂ）のように広がる。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG . Although the coil spring (42) is shown in the figure, it is not always necessary.
When casting is performed first, a temperature difference is generated between the cavity (9) and the chill vent side, and due to the difference in the amount of thermal expansion due to the temperature difference , a gap gradually expands on the mold matching surface of the chill vent, and the solidification position of the molten metal is the chill vent. It moves from the front side to the back side. However, in some cases, it has been a cause of molten metal coming out from the chill vent. In this way, the gap of the gas vent path (3) on the chill vent side becomes larger than the set gap, and a gap is created on the contact surface (mold matching surface) between the fixed chill block (1) and the movable chill block (2), and the gas The punching path (3) extends from FIG. 3 (a) to FIG. 3 (b).
この結果、通常であれば、可動チルブロック（２）は固定チルブロック（１）から浮き上がり、チルベントの機能低下を生じるが、本発明に於いては、固定チルブロック（１）が、基台（11）と摺動ブロック（12）とに分離し、該摺動ブロック（12）が可動チルブロック（２）側に押圧力を常時付勢させるため、可動チルブロック（２）が浮き上がるのに伴って、摺動ブロック（12）も図３（ｃ）のよう浮き上がり、摺動ブロック（12）の型合せ面は可動チルブロック（２）の型合せ面と密着した状態が常時確保される。この時、摺動ブロック（12）が浮き上がるため、基台（11）と摺動ブロック（12）との間に、図中の如き隙間が生じる。 As a result, normally, the movable chill block (2) is lifted from the fixed chill block (1), resulting in a decrease in the function of the chill vent. However, in the present invention, the fixed chill block (1) is used as a base (1). It is separated into 11) and a sliding block (12), and the sliding block (12) constantly urges a pressing force toward the movable chill block (2), so that the movable chill block (2) floats up. Te, the sliding block (12) is also lifted as shown in FIG. 3 (c), the mold face of the sliding block (12) is a state of close contact with the mold face of the movable chill block (2) is secured at all times. At this time, since the sliding block (12) is lifted, a gap as shown in the figure is generated between the base (11) and the sliding block (12).
尚、押圧手段（４）を可動チルブロック（２）側に設ける別発明の実施形態の場合は、可動チルブロック（２）を、基台（21）と摺動ブロック（22）とに分離し、該摺動ブロック（22）が固定チルブロック（１）側に押圧力を常時付勢するので、可動チルブロック（２）が浮き上がるが、摺動ブロック（22）が固定チルブロック（１）を押圧し、可動チルブロック（２）は固定チルブロック（１）と密着した状態が常時確保され、上記同様に作用する。 In the case of the embodiment of another invention in which the pressing means (4) is provided on the movable chill block (2) side, the movable chill block (2) is separated into a base (21) and a sliding block (22). Since the sliding block (22) constantly urges the pressing force toward the fixed chill block (1), the movable chill block (2) floats, but the sliding block (22) holds the fixed chill block (1). When pressed, the movable chill block (2) is always in close contact with the fixed chill block (1), and operates in the same manner as described above.
このように本発明は、固定チルブロック（１）と可動チルブロック（２）の型合せ面が密着状態になり、ガス抜き経路（３）の設定隙間が確実に確保出来るので、溶湯はガス抜き経路（３）の途中で止まり、湯吹き（フラッシュ）が発生する恐れが殆どなくなる。尚、本発明品を用いて、従来通りの方法でダイキャスト品を１００００個生産したが、湯吹き（フラッシュ）の発生は見られなかった。特に、真空仕様の場合、真空装置の中に湯が入ることなく、且つ、真空装置を中断することなく続行して使用することが出来た。この結果、本発明は生産性が向上することが確認できた。 As described above, in the present invention, the mold mating surfaces of the fixed chill block (1) and the movable chill block (2) are in close contact with each other, and the set gap of the degassing path (3) can be surely secured, so that the molten metal is degassed. It stops in the middle of the route (3), and there is almost no possibility that a hot water blow (flash) will occur. Although 10,000 die-cast products were produced by the conventional method using the product of the present invention, no hot water blowing (flash) was observed. In particular, in the case of the vacuum specification, it was possible to continue using the vacuum device without hot water entering the vacuum device and without interrupting the vacuum device. As a result, it was confirmed that the present invention improves productivity.
１ 固定チルブロック
11 基台
12 摺動ブロック
２ 可動チルブロック
21 基台
22 摺動ブロック
３ ガス抜き経路
４ 押し圧手段
41 皿バネ
1 Fixed chill block
11 base
12 Sliding
21 base
22 Sliding
41 Belleville spring
Claims (2)
In a chill vent provided with a continuous wave-shaped degassing path (3) on the facing surfaces of the fixed chill block (1) and the movable chill block (2), the movable chill block (2) is used as a base (21). And the sliding block (22), and the sliding block (22) urges the pressing force toward the fixed chill block (1) side to urge the fixed chill block (1) and the movable block (1) during casting. the pressing means because chill block (2) is secured in close contact (4) is provided, using the disc spring (41) as a push pressure means (4), the base it with the sliding block (22) A die-cast chill vent characterized by being installed between (21).
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