JPH02211962A - ダイカストスリーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダイカスト鋳造やスクイズ鋳造などに使用さ
れるダイカストマシンのダイカストスリーブに関するも
のであり、詳しくはスリーブ内面にセラミックを使用し
た多層構造のダイカストスリーブに関する。

［従来の技術］ 従来、ダイカストマシンの射出スリーブ（ダイカストス
リーブ）は一体の円筒形状の金属。

例えばＳＫＤ・６や５ＫＤ６１などの熱間金型用合金工
具鋼が使用されていた。これらの金属は、急熱、急冷の
熱サイクルに伴なう膨張収縮の繰返しによって表面に亀
裂を生ずるヒートチエツクを防止するため比較的炭素量
が少なく、６００℃近辺の高温に長くさらされても硬度
や耐摩耗性を維持し、高温酸化にも耐えられるようなり
ロム量を高めたＭｏ−Ｃｒ−Ｖ鋼である。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ しかしながら、これら一体の金属性のグイカストスリー
ブで鋳造を行なうと、注入した高温の溶湯のうちスリー
ブ内面に接した溶湯は、金属の良好な熱伝導性の故に早
急に冷却して凝固層が成長し、この凝固層が製品の中に
混在して鋳造欠陥を生成させる。一方、この現象を防止
するため、金属よりもはるかに保温性の良いセラミック
をスリーブの内面に使用すると、凝固層の発生の防止の
点では改善されるが、繰返しのヒートショックのために
セラミックが変形や破損を起こし、操業上大きな支障を
招来する。

また、スリーブ内に生じる不均一な温度分布のためにス
リーブが樽状変形（中ぶくれ）し、このため変形したス
リーブとプランジャチップとの間に溶湯が差し込み、プ
ランジャチップとスリーブとの間でかじりが生じ１円滑
な射出動作を阻害していた。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するため、本発明のダイカストスリー
ブにおいては、 ダイカストスリーブを半径方向に分割した３層構造とし
、最内層（第１層）を保温性の良いセラミックとし、中
間層（第２層）と最外層（第３層）を金属とし、中間層
の熱膨張率が最外層の熱膨張率よりも大きい金属とし、
中間層を軸方向に複数分割したうえ、各々の中間層に軸
方向にすきまを形成し、各すきまに圧縮ばねを収納して
該すきま間隔を保持し、これら３層を焼ばめによって組
み立てて構成した。

［作用］ 本発明のダイカストスリーブ内に高温の溶湯を注入して
も、第２層の金属の熱膨張率は、第１層のセラミック、
第３層の金属にくらべて大きいので、第１層や第３層と
の熱膨張差によるすきまの発生を抑止する。そして、熱
間時に最も熱膨張の大きな第２層は軸方向に複数分割し
、かつ、軸方向にすきまを形成するように配列されてい
るため、軸方向への変形代があるので軸方向の熱応力に
よる無理な変形が防止される。また１組立時に大きな焼
ばめ代を必要とせず、小さな焼ばめ代によって組み立て
ても、溶湯注入の高温時には第１層と第２層とは密着し
、第１層のセラミックの皮うや曲がりなどの不均一な変
形が極力抑えられるので、セラミックの破損や不均一な
変形に起因するかじり現象を避けることができる。

［実施例］ 以下１図面に基づいて１本発明のダイカストスリーブに
ついて詳細に説明する。

第１図は本発明に係るダイカストスリーブの実施例を示
す縦断面図である。第２図は第１図の部分拡大縦断面図
である。

図において、ｌは第１層１ａ、第２層ｌｂおよび第３層
１ｃからなる３層構造のダイカストスリーブである。第
１層１ａは、材質として保温性の良いセラミック、例え
ば窒化硅素を円筒形に成形したものである。第２層ｌｂ
は、第３層１ｃよりも熱膨張率の大きな金属、例えば第
３層１ｃを５ＫＤ６や５ＫＤ６１などの熱間合型用合金
工具鋼を採用した場合、第２層ｔｂの金属としてステン
レス鋼や銅合金、鉛合金などを採用するものとする。た
だし、溶湯温度は約６５０℃であるので。

少なくとも７００℃以下では溶解しないものであること
が望ましい、そして、第２層ｌｂは軸方向に複数分割さ
れ（第１図では５分割）、かつ１円周方向にも２〜４分
割される。各々の第２層ｌｂの軸方向には高温時に熱膨
張代に相当するすきまｌχが形成されるよう配列するた
めに、第２図に示すように、円周方向に数個宛圧縮コイ
ルばね２を収納し、このすきまｌχを保持する。第３層
ｌｃは前述した材質の金属とする。

第１層１ａと第３層１ｃはいずれも円筒形状で一体的に
製作する。そして、第３層１ｃは、第１図に示すように
、第１層１ａ、第２層ｌｂを収納するために内面に円筒
状空間を形成される。

一方、第２層ｌｂは軸方向に複数分割（第１図の例では
５段の分割）すると同時に、円周方向にも２〜４分割さ
れる。そして、この複数段の第２層ｌｂの間には、高温
時の第２層の軸方向膨張代に相当するすきまｌχを形成
するため１円周複数個の圧縮ばね（圧縮コイルばね）２
が各々の第２層間に嵌装されている。

第１層１ａ、第２７１１ｂ（７）第３層ｌＣへの組込手
順は、第３層１ｃへ軸方向および円周方向に分割された
第２層ｌｂを、軸方向にすきまｌχを形成するよう圧縮
コイルばね２を所定個所へ嵌装しつつ収納する。その後
、第３層１ｃを第２層ｔｂとともに加熱膨張させて、一
体の円筒状の第１層ｌａを焼ばめ状態で第３層１ｃの最
内面へ収納する。第２図は圧縮コイルばね２が所定個所
へ嵌装された状態を示している。

次に、以上のように構成された本発明の実施例における
作用について説明する。

第１図のように組み立てられた本発明のダイカストスリ
ーブに、高温の溶湯を給湯したとき、ダイカストスリー
ブ内に入った溶湯からの熱伝達によりダイカストスリー
ブｌａ、ｌｂ、ｌｃはいずれも膨張しようとするが、最
内層のセラミックは一般にその外側にある金属よりも熱
膨張率が小さいので、第１層１ａとその外側の金属との
間にすきまを生じるが、本発明では、第２層ｌｂの材質
を第３層１ｃの材質にくらべて熱膨張率の大きいものを
選定しであるので、第２層ｔｂは自由に膨張することが
できず、外側への膨張を第３層１ｃの内面により抱束さ
れ、第２層ｌｂの内面の膨張は自由膨張（第２層単独で
膨張）のときに比べてはるかに小さい、したがって、高
温時にも第１層ｌａの外面と第２層ｌｂの内面とは密着
する。

以上が高温時における径方向の膨張の状況である。

一方、軸方向の伸びについては、第２層ｌｂは第１　ｆ
ｆｊ　ｌ　ａや第３層１ｃに比較してはるかに大きい伸
びを示すが、第２層ｔｂに軸方向の過度の熱応力を発生
させないために、各段の第２層ｌｂの間にはすきまｌχ
があるので軸方向の伸びはこのすきまｌχにより吸収さ
れる。すなわち、予めこのすきまｌχに複数個配設しで
ある圧縮コイルばね２を圧縮して第２層ｌｂはこのすき
ま１χを縮めて伸長する。

以上説明した高温時のダイカストスリーブ各層の挙動に
より、第１層１ａは低温時においても高温時においても
、第２層」ｂとの間にクリアランスを生じず、３層は一
体的に焼ばめ状態が保持されるので１分離することなく
一体化しており、第１層１ａのセラミックは第２層ｌｂ
と密着し。

反りや曲がりなどの不均一な変形が極力回避される。し
たがって、セラミックの破損や不均一な変形に起因する
溶湯のかじり現象を防止する。

したがって、保温性の良好なセラミックをダイカストリ
ーブの内面に安全確実に繰返しで使用できる。

［発明の効果１ 本発明のダイカストスリーブでは。

保温性の良いセラミックをダイカストスリーブ内面に使
用できるとともに、異常変形や破損が防止されるので、
長期連続安定運転が確実容易に実施され、メインテナン
ス性が向上するとともに、キャビティへ充填される溶湯
の冷却・凝固ができるだけ排除されるので、高品質の鋳
造品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は第１
図の部分拡大縦断面図である。 ｌ・・・・・・ダイカストスリーブ、 ｌａ・・・第１層、　　　１ｂ・・・・・・第２層、ｌ
ｃ・・・第３層、　　　　ｌχ・・・すきま、２・・・
・・・圧縮ばね（圧縮コイルばね）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）注入した溶湯を射出プランジャで金型内に充填す
   るダイカストスリーブにおいて、 該ダイカストスリーブを半径方向に分割した３層構造と
   し、 最内層（第１層）を保温性の良いセラミックとし、 中間層（第２層）と最外層（第３層）を金属とし、 中間層の熱膨張率が最外層の熱膨張率よりも大きい金属
   とし、中間層を軸方向に複数分割したうえ、各々の中間
   層に軸方向にすきまを形成し、各すきまに圧縮ばねを収
   納して該すきま間隔を保持し、 これら３層を焼ばめによって組み立てた、ことを特徴と
   するダイカストスリーブ。