JPH02220756A - 金型用ガス抜き装置 - 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、ダイカストマシンや射出成形機等の射出成
形装置による射出成形時に、金型キャビティからガスを
抜き取る金型用ガス抜き装置に関するものである。

［従来の技術］ 真空ダイカストを行なう場合には、射出プランジャが所
定の位置に到達したことをリミットスイッチ等により検
出し、単に電磁弁を動作させ真空タンクと金型キャビテ
ィを連通させることにより金型キャビティ内のガス抜き
を行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術においては、一般に溶湯が金型キャビティ
内に射出される以前に射出プランジャが所定の位置に到
達すると電磁弁が全開するため。

金型キャビティおよび射出スリーブの空間部は急速に減
圧される。このため、プランジャーチップと射出スリー
ブの隙間から吸い込まれた空気により、射出スリーブ内
の溶湯に空気が巻き込まれたり空気の流れにより飛沫化
した溶湯が金型キャビティに入り込んだりするため、成
形品中に多数の巣ができたり鋳肌を劣化させるなどして
強度や気密性を低下させることがあった。

また、竪型スリーブを用いた低速充填方式の鋳造法にお
いては、プランジャチップと射出スリーブの隙間から吸
い込まれた空気は全て溶湯を攪拌するため、真空ダイカ
ストにより成形品の品質が劣化する場合があった。

［課題を解決するための手段１ このような問題点を解決するために、本発明においては
、金型キャビティからのガス抜き用通路の終端部にガス
抜き用の弁を備え、このガス抜き弁を通して真空装置と
連通させ、射出プランジャが溶湯を金型キャビティに圧
入する動作に併行して、射出スリーブおよび金型キャビ
ティ内のガスを前記真空装置により吸引して金型キャビ
ティ内を減圧する金型用ガス抜き装置において、金型キ
ャビティ内の真空度を制御する制御弁を前記ガス抜き弁
と真空装置の間に設けるとともに、金型キャビティの射
出速度に応じて金型キャビティ内の真空度を制御するコ
ントローラとを併設した構成にした。

［作用］ 金型キャビティの真空吸引開始時には緩やかに金型キャ
ビティおよび射出スリーブ内を減圧していくことにより
、射出スリーブ内のガスは型外に排出される。このとき
射出スリーブ内の減圧は緩やかなため、射出プランジャ
ーと射出スリーブの隙間から流入す・る空気の量は少な
く抑えられる。

つぎに、高速射出時には、可変絞りの開度を大きくし、
金型キャビティ内の減圧度をあげることにより、成形品
中に残存するガス量を減らすことが可能である。すなわ
ち、真空吸引の前半では真空の過度特性を制御し、後半
では到達真空度を制御する。

［実施例］ 第１図はガス抜き装置とこれを実施した金型の一部破断
側面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線断面図、第３
図は低速射出のみの場合の射出開始後の時間と射出速度
および可変絞り開度との関係を説明する線図、第４図は
低速射出ならびに高速射出の場合の射出開始後の時間と
射出速度および可変絞り開度との関係を説明する線図を
示す。

つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

本発明のガス抜き装置を実施する場合には、第１図に示
すように、金型装置部４０とガス抜き装置部４１から構
成される。

まず、金型装置部４０の構成を説明する。

第１図および第２図において、２は可動金型、３は固定
金型、７は金型キャビテ仁９は溶湯、１０は押出板、１
１は押出ビンであって、可動金型２の上部の四部にはガ
ス抜き弁１がはめ込まれ、可動金型２とともに前後摺動
可能になっている。

また、金型キャビティ７の上部には、ガス抜き溝８を経
由してガス抜き弁１が取付けられており、ガス抜き溝８
は第２図に示すように、折れ曲がっており、その途中に
、溶湯９の衝突時に発生する音波の振幅の大きさを検出
することによって溶湯９が到達したことを検出する検出
装置１９が配設されている。ガス抜き弁ｌは、弁体４．
弁棒５゜ガス排出孔６．弁座１２．ガス排出室１３．コ
ア２０、継手２１．圧縮コイルばね２２およびソレノイ
ド２３から構成されており、コア２０は継手２１を介し
て弁棒５の後部に連結され、弁棒５の前部には弁体４が
連結されている。また、コア２０の周辺に沿ってソレノ
イド２３が設けてあり。

通電するとコア２０が第１図の左方向に移動することで
、第１図に示すように、弁体４が弁座１２から離れてガ
ス抜き弁１は開き、ツレ／イド２３への通電を停止、す
なわち、電気回路を遮断することにより、圧縮コイルば
ね２２の伸び作用で弁体４が弁座１２に密着してガス抜
き弁１は閉じるように形成されている。溶ｉ９が到達し
たことを検出する検出装置１９はセンサブロック２４と
音波センサ２５から形成され、検出装置１９で検出され
たデータ、すなわち、溶湯９の衝突時に発生する音波の
振幅の大きさは、基準音波設定装置であらかじめ設定し
である基準数値、すなわち５あらかじめ経験ないしはテ
ストによって求めておいた溶湯９が到達したことを検知
できる最低限の音波の振幅の大きさと、比較器２６で比
較されて、前記データが基準数値以上の場合、溶湯９が
到達したと判断し、弁閉の指令信号をソレノイド２３に
出すように形成されている・ つぎに、金型装置部４０のガス排出室１３と管路３１で
継がれたガス抜き装置４１から、金型キャビティ７から
のガスが真空ポンプによって排除されることになる。こ
こで、ガス抜き装置４１の構成について説明する。

第１図に示されるように、ガス抜き装置４１は、特殊フ
ィルタ３２．真空タンク３４．電磁弁３５゜真空ポンプ
３６．排気清浄器３７．可変絞り３８およびコントロー
ラ３９からなっている。

３６はモータによって伝達駆動される真空ポンプであり
、空気パイロット駆動の電磁弁３５を切り替えることに
より真空タンク内の排気を行なう。

金型キャビティ７は、ガス抜き弁１および可変絞り３８
の動作により管路３１，３３を通じて真空タンク３４と
連通し、減圧される。３２は異物が真空ポンプ３６．真
空タンク３４．可変絞り３８、および５電磁弁３５に入
るのを防止する特殊フィルタである。また、３８は可変
絞り、および、３９は可変絞り３８を制御するコントロ
ーラであって、図示されない射出プランジャの一端ｔこ
固設されて一体に動くストライカ上に薄板状の磁気記録
媒体に一定間隔で磁化して磁気目盛を施した磁気スケー
ル上の所定の位置に検知器を設け２ストライカの移動量
を検知する仕組みになっている。

この移動量で射出プランジャが溶湯９を金型キャビティ
７内に圧入するタイミングをキャッチしてコントローラ
３９に伝達され、さらに、コントローラ３９からの信号
を可変絞り３８に送られるようになっている。

また、可変絞り３８はバルブ型にし、弁部がスピンドル
の上下に伴なってガス流通部の開度を変更させるような
形にし、このときスピンドル部は方イド部に噛合するか
、あるいは、電磁的に摺動して弁部を上下させることで
ガス流通部の開度を変更させてもよい。

なお、３７は本発明の金型用ガス抜き装置の最終段に配
設された排気清浄器である。

以上のように構成された金型用ガス抜き装置を。

横型締竪鋳込みの場合を例にとって動作を説明する。

射出に先立って真空ポンプ３６およびモータは運転され
ており、電磁弁３５も通電されて、真空タンク３４はあ
らかじめ減圧されている０図示しない射出スリーブ内に
給湯され、射出プランジャが前進するより前から、比較
器２６によりソレノイド２３は通電され、その作用力は
圧縮コイルばね２２のそれより大きく、ガス抜き弁１は
開いている。さらに、移動金型２は図示しない型締装置
によって移動グイプレートと協動して型締め（図示の状
態）の状態にされる。この状態で固定金型３と移動金型
２が一体になり金型キャビティ７が形成され、同時にそ
の接触面に型締力が発生する。

この状態で射出プランジャは低速射出を開始する。

射出プランジャは、所定位置まで低速で前進する際、射
出プランジャと係合したストライカの移動量をストライ
カ上に貼付けた磁気スケールで検知し、可変絞り３８の
コントローラ３９を電圧でコントローラできるように電
気信号として伝達され、さらに、コントローラ３９から
の信号に応じて可変絞り３８部の開度（絞り程度）を適
宜変更させることが可能なようになっている。所定位置
まで低速で前進した後、高速度射出される。

このように、低速射出中は可変絞り３８を絞った状態に
し、金型キャビティ７内の減圧度を小さくまたその変化
を緩やかにすることにより、射出プランジャと射出スリ
ーブの隙間から流入する空気の量を少なく抑え、射出ス
リーブ内の溶湯９に巻き込まれる空気の量を減らすこと
になる。

つぎに、高速射出時には可変絞り３８の開度を大きくし
、金型キャビティ７内の減圧度をあげることにより、成
形品中に残存するガス量を減らす。

以上の動作時に、射出プランジャは溶湯９を金型キャビ
ティ７内に圧入するのに最も理想的な速度および圧力に
制御されて前進を続け、これと関連しながら可変絞り３
８の開度をコントロールし。

金型キャビティ７からスムースにガスが排出される。

この時、可変絞り３８の開度制御は、例えば、第３図に
示すように、射出開始から終了まで低速射出のみが行な
われる場合は、可変絞り３８を真空吸引開始時になると
徐々に開き、その後、金型キャビティ７内が所定の真空
度になるような開度まで開く、この場合、可変絞りの開
度が、例えば、Ｓ字型応答を示すように制御する。これ
により、真空吸引開始時の射出スリーブ内の減圧は緩や
かなため、射出プランジャと射出スリーブの隙間から流
入する空気の量は少なく抑えられるまた、第４図に示す
ように、射出開始から終了まで低速射出と高速射出が行
なわれる場合は、高速射出開始の直前に、可変絞り３８
の開度を大きくし金型キャビティ７からの排気能力を大
きくし射出の高速化により金型キャビティ７内のガスが
抜けにくくなることが無いようにする。この場合、高速
射出開始時の可変絞り３８の開度はＳ字型応答を示すよ
うに制御しても良いし、しなくても良い。

・こうして、金型キャビティ７内に溶湯９の充填が完了
した後、ガス抜き溝８に到達する、つぎに、ガス抜き溝
８内を直進する溶湯９はセンサブロック２４に衝突する
。音波センサ２５はこの衝突音を検出し、信号を比較器
２６に送る。比較器２６は、音波センサ２５の検出信号
レベルをあらかじめ定めておいた基準レベルと比較し、
基準レベルよりも大きい場合には、ソレノイド２３への
電流を遮断し、したがって、ガス抜き弁ｌは圧縮コイル
ばね２２の作用により閉じる。この時、ガス抜き弁ｌが
閉じた後に溶湯９がガス抜き弁１部に到達するように、
ガス抜き溝８の長さを設定することにより、溶湯９はガ
ス抜き弁ｌ内に侵入しない。

ガス抜き弁１内に侵入してもさしつかえのない程度の溶
湯９のフレークや粒がセンサブロック２４に衝突する時
の最大の検出信号レベルを基準レベルとすれば、溶湯９
がガス抜き弁ｌ内へ侵入することなしに、常に安定して
金型キャビティ７内に残留するガス量を少なくするよう
にガス抜きができる。

前記実施例においては、横型締竪鋳込みについて述べた
が、これに限定されるものでなく、横型締横釣込み、竪
型締竪鋳込みおよび竪型締横鋳込みの装置においても容
易に実施できる。

また、金型キャビティ７からのガスの排出は、射出ブ、
ランジャと係合したストライカの移動量をストライカ上
に貼りつけた磁気スケールで検知して行なったが、前記
ストライカが射出プランジャの前進に伴なって移動する
とき、ストライカ上部に配設されたリミットスイッチを
けることで検知し、コントローラ３９を介して可変絞り
３８の開度を制御してもよいし、さらに、金型キャビテ
ィ７の上部域にセンサを取付けておき、射出プランジャ
が溶湯９を金型キャビティ７内に圧入するタイミングを
キャッチしてコントローラ３９に伝達し、可変絞り３８
の開度制御を行なうことも可能である０以上述べたよう
に、溶湯金属や射出成形装置の種類によって最適の操作
条件を容易に設定したり変更できる。

実施例においては、ソレノイドによって操作されるガス
抜き弁で本発明を説明したが、流体圧により操作される
ガス抜き弁を用いてもよい、また、特願昭６２−２８８
５１５号の公報にあるように溶湯の衝突力によっても閉
じ得る構造としてもよい、また、ガス抜き弁は固定金型
に取り付けることもできる。さらには、ガス排出孔６を
大気に開放している状態のものを図示して説明したが、
ガス排出孔６に真空吸引装置を連結し金型キャビティ７
内を減圧状態にして溶湯を射出することもできる。

また、コントローラ３９に図示しない射出プランジャの
位置情報を入力し、射出プランジャの速度が多段に変化
する場合でも可変絞り３８の開度をこれに追従させるこ
ともできる。また、本実施例においては、流量調整形で
ある可変絞り３８を用いて金型キャビティ７内の減圧度
を調整するものを示したが、圧力調整形のものを用いて
も良い。

さらに、可変絞りによらず、弁体４の開度を例えばパル
スモータ等により制御して金型キャビティ内の真空度を
調整しても良い。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように本発明によれば。

金型用ガス抜き装置において、金型キャビティの真空吸
引開始時には緩やかに金型キャビティおよび射出スリー
ブ内を減圧していくことにより、射出スリーブ内のガス
は型外にスムースに排出され、射出プランジャと射出ス
リーブの隙間から流入する空気の量は少なく抑えられる
。そのため、成形品中に多数の巣ができたり鋳肌を劣化
させるなどして強度や気密性を低下させることが無くな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は本発明に係る金
型用ガス抜き装置の１実施例を示し、第１図はガス抜き
装置とこれを実施した金型の一部破断側面図、第２図は
第１図のＩＩ　−ＩＩ線断面図、第３図は低速射出のみ
の場合の射出開始後の時間と射出速度および可変絞り開
度との関係を説明する線図、第４図は低速射出ならびに
高速射出の場合の射出開始後の時間と射出速度および可
変絞り開度との関係を説明する線図を示す。 １・・・ガス抜き弁、　　　２・・・可動金型、３・・
・固定金型。 ５・・・弁棒。 ７・・・金型キャビティ。 ２４・・・センサブロック、 ２６・・・比較器、 ３４・・・真空タンク、 ３６・・・真空ポンプ、 ３８・・・可変絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金型キャビティからのガス抜き用通路の終端部にガス抜
   き用の弁を備え、このガス抜き弁を通して真空装置と連
   通させ、射出プランジャが溶湯を金型キャビティに圧入
   する動作に併行して、射出スリーブおよび金型キャビテ
   ィ内のガスを前記真空装置により吸引して金型キャビテ
   ィ内を減圧する金型用ガス抜き装置において、金型キャ
   ビティ内の真空度を制御する制御弁を前記ガス抜き弁と
   真空装置の間に設けるとともに、金型キャビティの射出
   速度に応じて金型キャビティ内の真空度を制御するコン
   トローラとを併設したことを特徴とする金型用ガス抜き
   装置。