JPH0230361A

JPH0230361A - 真空ダイカストマシン

Info

Publication number: JPH0230361A
Application number: JP11598288A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kawachi; 河内　裕明; Takao Nakamura; 孝夫中村
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 1987-09-03
Filing date: 1988-05-14
Publication date: 1990-01-31
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH0815649B2

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、ダイカストマシンに係り、特に固定金型と移
動金型とによって形成されるキャビティ内を減圧して、
キャビティの底部から溶湯を押し上げて充填する真空ダ
イカストマシンに関するものである。

〔従来の技術〕

通常のダイカス成形品は、例えばアルミニウム１００ｇ
当りトータルで約１５〜２５ｍＡの微細な気泡を含有し
ている。そのために、成形品の機械強度を上げる目的で
熱処理（約４３０〜５３０℃）を行なうと、前述の気泡
が膨れ上がり、成形品の品質が低下するという問題があ
る。

これに対して前述のように、キャビティ内を減圧した後
に溶湯を低速でキャビティの底部から押し上げるように
して充填すれば、例えばアルミニウムのダイカストマシ
ンの場合、アルミニウム１００ｇ当りの気泡の含有量が
トータルで約１〜５ｍ１２と極めて少量となり、前述の
ような問題がなくなり、品質の良好なダイカスト成形品
が得られるという特長を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来の真空ダイカストマシンは、溶湯を導入す
るスリーブ、ランナー、ゲートならびにキャビティのす
べてを急速に真空にしていた。そのため、スリーブの中
にある溶湯をプランジャで押し上げているにも拘ず、プ
ランジャの動きよりも速い速度で溶湯が吸い上げられ、
ゲートが詰ったり、溶湯がキャビティの全体にうまく行
きわたらず、成形不良を生じることが多々ある。

また、スリーブ内まで真空にしていたため、スリーブと
プランジャの隙間から空気がスリーブ内に吸い込まれ、
溶湯に空気が巻き込まれるなどの問題もある。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
成形品質の高い真空ダイカストマシンを提供するにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため１本発明は。

溶湯をランナーに供給する例えば油圧シリンダなどの駆
動による押込み式の溶湯供給手段と、型締めしてから溶
湯をゲートに流入させる直前までランナーの通気を遮断
する１例えばピン状の移動子と、それを遮断方向に弾性
付勢する例えばコイルスプリングなどの弾性付勢手段と
、一端がランナーの通気遮断位置よりも溶湯流通方向上
流側に位置のランナー部分と連通し、他端が金型端縁部
に臨み、ランナーから溶湯が侵入しないで押込まれた気
体（主に空気）を排出する流通断面積の小さい排気ベン
トとを備えたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図ないし第６図は第１実施例を説明するための図で
、第１図は溶湯を充填する途中の状態を示す真空ダイカ
ストマシンの要部断面図、第２図は移動金型の正面図、
第３図は第１シヤツトオフピンとランナーとの位置関係
を示す説明図、第４図は溶湯の充填が完了した状態を示
す真空ダイカストマシンの要部断面図、第５図はこの真
空ダイカストマシンにおける主な動作のタイミングチャ
ート、第６図はその真空ダイカストマシンの空気系統で
ある。

第１図ならびに第３図に示すように、固定ダイプレート
１に対して移動ダイプレート２が移動可能に配置され、
前記固定ダイプレートｌには固定金型３が、移動ダイプ
レート２には移動金型４が、それぞれ固定されている。

固定ダイプレート１の後方から固定金型３にかけてスリ
ーブ５が貫通しており、そのスリーブ５の上側壁部には
注湯口６が形成され、第１図に示すようにその注湯口６
の上方には自動給湯装置の給湯ラドル８が到来するよう
になっている。スリーブ５内には、例えば０．２〜２ｍ
／秒の速度で往動する油圧シリンダ駆動のプランジャ７
が往復動可能に挿入されている。

第２図に示すようにこの実施例では成形品２個取りの例
を示しており、１」之金型３にはランナー９（第１図参
照）を形成するためのランナー形成用凹部１０と、ゲー
ト１１　（第１図参照）を形成するためのゲート形成用
凹部１２と、キャビティ１３（第１図参照）を形成する
ためのキャビティ形成用凹部１４と、減圧のための溝の
深さが３〜４■程度の真空メインベント１５と、真空装
置（ＶＡＣ）１６を接続するための真空ポート１７が、
それぞれ所定の個所に形成されている。

さらに、一端が前記ランナー形成用凹部ｌＯと連通し、
他端が移動金型４の端縁に臨むエアベント１８が１本形
成されている。なお、このエアベント１８は、ランナー
形成用凹部１０と連通し溝の深さが約０．１〜０．２＋
ｍの浅溝部１８ａと。

移動金型４の端縁に臨み溝の深さが約１〜２ｍの深溝部
１８ｂとを有している。

また、前記各キャビティ形成用凹部１４の端部には、１
個または複数個（本実１１１例では２個）のオーバフロ
一部２０が設けられ、各オーバーフロ一部２０と真空ポ
ート１７とが、それぞれ真空サブベント１９によって連
通している。この真空サブベント１９は、オーバフロ一
部２０と連通し溝の深さが約０．１〜０．２ｍの浅溝部
１９ａと、真空ポート１７と連通し溝の深さが約１〜２
１の深溝部１９ｂとを有している。

さらに、ランナー形成用凹部１０のエアベント１８と連
通している個所より若干溶湯流れ方向の下流側で、各キ
ャビティ形成用凹部１４へ分岐する手前の位置に、第１
透孔２１が形成されている。

この第１透孔２１の径は、ランナー形成用凹部１０の溝
幅より若干大きくなっている。

また、真空ポート１７よりも若干溶湯流れ方向上流側で
真空メインベント１５が１本になっている位置に、第２
透孔２２が形成されている。この第２透孔２２の径は、
真空メインベント１５の溝幅よりも大きくなっている。

そして第１図に示すように前記第１透孔２１には第１シ
ヤツトオフピン２３が、第２透孔２２には第２シヤツト
オフピン２４がそれぞれ挿通されている。なお、透孔２
１．２２内に溶湯が侵入しないように、透孔２１．２２
とシャットオフピン２３．２４との間にはほとんどクリ
アランスがないように設計されている。

第２図に示すように移動金型４の四隅付近には、タイバ
ー（図示せず）が挿通する孔３１が形成されている。

第２シヤツトオフピン２４の頭部には抜は止めワッシャ
２５が設けられ、このワッシャ２５と移動金型４との間
にコイルスプリング２６が介在されている。第１シヤツ
トオフピン２３の頭部は揺動アーム２７の一端に当接し
、第２シヤツトオフピン２４の頭部は揺動アーム２７の
他端に当接している。この揺動アーム２７はピン２８を
介して。

支持部材２９に揺動可能に支持されている。

第６図は、この真空ダイカストマシンの空気系統図であ
る０図中の３．４は前述した固定ならびに移動金型、４
０はカプラー　４１はセパレータ、４２はフィルター　
４３は真空用バルブ、４４はプレッシャスイッチ、４５
は真空タンク、４６は真空ポンプ、４７はエアブロ−用
バ′ルブ、４８はフィルターである。

第１図に示すように、溶湯アルミニウム３０が注入され
る前の状態では、前記コイルスプリング２６の弾性力に
よって第２シヤツトオフビン２４は真空メインベント１
５から後退する方向に弾性付勢されて、真空メインベン
ト１５は開通状態になっている。

この第２シヤツトオフピン２４の後退にともない、揺動
アーム２７により第１シヤツトオフビン２３は固定金型
３に突き当るところまで前進してその位置で停止し、第
３図に示すように第１シヤツトオフビン２３によってラ
ンナー９の途中が閉塞状態となっている。このとき第１
図に示すように、第１シヤツトオフビン２３の先端面の
一部は固定金型３に当接してランナー９の途中を閉塞し
ているが、残りの先端面はランナー９内で露呈するよう
に、固定金型３の方にも凹部３２が形成されている。第
１図に示す如く固定金型３と移動金型４とを型締めする
ことによって、所定の位置にランナー９、ゲート１１な
らびにキャビティ１３がそれぞれ形成される。

さらに移動金型４には、押出板３３に連結された複数本
の押出ピン３４が挿通されている。

型締めが完了した時点では第１図に示すように。

プランジャ７は待機位置にあり、前述のように第１シヤ
ツトオフビン２３によってランナー９の一部が閉塞され
、真空メインベント１５の方は開通状態になっている。

そこで真空装置（ＶＡＣ）１６を駆動して、真空ポート
１７から吸気することにより、ゲート１１、キャビティ
１３、真空メインベント１５ならびに真空サブベント１
９などが高真空の状態に維持される。

第７図は、このようにして真空引きした際のキャビティ
１３内の減圧状態を示す特性図である。

この図に示すように、大気圧（７７０トール）から所望
の真空度（例えば７８トール）になるまでには約０．５
秒しかかつておらず、急激に高真空の状態にすることが
できる。

この状態で、給湯ラドル８によって所定量の溶湯アルミ
ニウム３０が注湯口６からスリーブ５内に注入され、プ
ランジャ７を０．２〜０．３ｍ／秒程度の低速で往動す
ることによって、溶湯アルミニウム３０は低速でランナ
ー９側に押しやられる。このプランジャ７の移動によっ
て、スリーブ５内のガス（主に空気）はエアベント１８
を通ってほとんどすべて金型外部に排出される。前述の
ようにエアベント１８のうち浅溝部１８ａは極めて浅く
、固定金型３との間に形成される隙間が微小であるため
、換言すれば流通断面積が極めて小さいため、溶湯アル
ミニウム３０はこの浅溝部１８ａに侵入することはない
、前述のようにプランジャ７を低速で往動することによ
り、エアベント１８を通しての排気が確実に行なわれる
。

なお、エアベント１８の全体を浅溝部１８ａで構成する
こともできるが、そうすると空気抵抗（流通抵抗）が高
くなり、スムーズな排気ができないため、この実施例で
は一部を深溝部１８ｂにしている。この実施例の他にエ
アベント１８の溝幅の方を広くして、空気抵抗（流通抵
抗）を軽減することも可能である。

ランナー９側内の残留ガス（残留空気）の量を可及的に
少なくするため、第２図に示すようにエアベント１８は
第１透孔２１の極く近傍に形成するとよい。

溶湯アルミニウム３０が第１シヤツトピン２３の先端面
の所まで到達すると、プランジャ７による溶湯アルミニ
ウム３０の押上げ力によって、前記コイルスプリング２
６の弾性力に抗して第１シヤツトオフビン２３が後退す
る。この第１シヤツトオフビン２３が後退することによ
り、揺動アーム２７が第１図の位置から第４図の位置ま
で揺動する。この揺動動作にともない、第２シヤツトオ
フピン２４がコイルスプリング２６の弾性に抗して固定
金型３側に移動して、真空メインベント１５の途中を遮
断する。

従って第１シヤツトオフビン２３によるランナー９の開
通と、第２シヤツトオフビン２４による真空メインベン
ト１５の遮断とは、複雑な制御手段を要することなくほ
ぼ同時にかつ正確に行なわれる、このようにして真空メ
インベント１５からの吸気は停止されるが、前述の各真
空サブベントエ９からの吸気は溶湯アルミニウム３０の
充填が完了するまで引き続き行なわれる。

また第１シヤツトオフピン２３の後退によってランナー
９が開通すると、溶湯アルミニウム３０がランナー９か
らゲート１１を通りキャビティ１３に導かれる。前にも
述べたように真空メインベント１５ならびに真空サブベ
ント１９からの減圧により、ゲート１１ならびにキャビ
ティ１３は予め高真空の状態に保たれており、しかも真
空サブベント１９からは常に吸引していることから、キ
ャビティ１３内へ溶湯アルミニウム３０を高速で射出す
ることができる。そのため気泡は真空サブベント１９か
ら逃がしながら、ｔｓ湯湯層ルミニウム３０金型の隅々
まで導くことができるとともに、射出時間の短縮が図れ
る。なお、真空サブベント１９には隙間の極めて狭い部
分があるため、溶湯アルミニウム３０が真空サブベント
１９内に侵入することはない。

このようにして射出が終了し、溶湯アルミニウム３０が
冷却、固化した後シこ型開き信号に基づいて真空装置（
ＶＡＣ）１６の駆動が停止し、それとほぼ同時に型開き
が行なわれ、押出ピン３４によってダイカスト成形品が
移動金型２から離型される。このエジェクトに伴ない第
１シヤツトオフビン２３は支えを失い、コイルスプリン
グ２６の復元力により、第１シヤツトオフビン２３が移
動金型４より所定寸法突出し、一方、第２シヤツトオプ
ピン２４は移動金型４側に引込み、図示しないストッパ
ーによってビン２３．２４の待機位置が確保される。

第５図は、前述の主な動作のタイミングチャートである
。同図に示すように真空メインベント１５が開いた状態
で真空装置（ＶＡＣ）’・、１６を駆動して減圧が行な
われ、しばらくするとプランジャ７によって溶湯アルミ
ニウム３０が低速で射出される０次に第１シヤツトオフ
オビン・２３の移動によってランナー９が開き、それと
同期して、すなわちそれと同時もしくは所定の微小時間
経過後に第２シヤツトオフピン２４の移動で真空メイン
ベント１５が閉じる。

キャビティｌ内が高真空に保持されているため溶湯アル
ミニウム３０の高速射出が行なわれ、所望の充填が行な
われると真空装置（ＶＡＣ）１６の駆動が停止し１点Ｏ
の時点で型開きがなされて。

点Ｅの時点で成形品の取り出しが行なわれ、それに伴っ
てランナー部の第１シヤツトオフピン２３ならびに真空
メインベント部の第２シヤツトオフビン２４がそれぞれ
待機位置まで移動する。

第８図は、本発明の第２実施例に係る真空ダイカストマ
シンに用いる移動金型の正面図である。

この実施例で前記第１実施例と相違する点は同図に示す
ように、第１透孔２１の近傍でかつランナー１０の両側
には、浅溝部１８ａならびに深溝部１８ｂを有するエア
ベント１８が、それぞれ設けられている点である。

このようにすれば、プランジャ７の往動速度を増しても
スリーブ５内の空気の排出がスムースに行なわれ、成形
サイクル時間の短縮が可能となる。

第９図は１本発明の第３実施例を説明するための真空ダ
イカストマシンの要部断面図である。

この実施例の場合、前記第１実施例と同様にランナー９
と対応する位置に設けられたシャットオフピン２３．は
、移動金型４に取付けられた抜は止めワッシャ３５とコ
イルスプリング３６との共働によって、常にランナー９
を遮斯する方向に弾性付勢されている。

従ってこの実施例では、スリーブ５内の溶湯アルミニウ
ム３０の圧力が所定値以上になると、コイルスプリング
３６の弾性に抗してシャットオフピンが自動的に移動し
て、ランナー９が開くようになっているだけである。

なおエアベント１８の設は方は、第２図または第８図に
示したものと同様であるのでそれらの説明は省略する。

第１０図は、前記第１実施例の真空ダイカストマシンに
おいて、真空装！！！　（ＶＡＣ）を駆動した場合（真
空鋳造）と、駆動しない場合（大気開放鋳造）とを比較
するため、それぞれの方法で得られたアルミニウム鋳造
品の平均比重を比較した図である。

同図において、０印は大気鋳造法によって得られたもの
、・印は真空鋳造法によって得られたもので、それぞれ
Ａは鋳造圧力が５８４　ｋ　ｇ／ｃｍ’、Ｂは鋳造圧力
が８４２ｋｇ／ｃｍ３の場合を示している。この図から
明らかなように、鋳造圧力が比較的低い場合も高い場合
も真空鋳造法の効果は現われているが、特に鋳造圧力が
低い場合は本発明の真空ダイカストマシンによる効果が
顕著である。

〔発明の効果〕

第１１図は、前記第１実施例の真空ダイカストマシンに
よって得られたアルミニウム鋳造品４１個中の含有ガス
量（ｍＱ／１００ｇ）を測定し、そのガス量の分布状態
を示す特性図である。この図から明らかなように、本発
明の真空ダイカストマシンによって得られた鋳造品中の
含有ガス量は３ｍα／　１００　ｇ未満がほとんどで、
゛従来の真空ダイカストマシンによって得られた鋳造品
中の含有ガス量（約１〜５　ｍ　Ｍ　／　１００　ｇ　
）に比較して、さらに少量となった。

本発明は前述のような構成になっており、ランナーとキ
ャビティとを隔離することができるから、従来のように
溶湯供給手段の動きよりも速い速度で溶湯が吸い上げら
れ、ゲート部に集中する気泡のためにゲートが詰ったり
、溶湯が、キャビティの全体にうまく行きわたらないよ
うなことがな（、前記第１１図からも明らかなように、
成形品質の高い真空ダイカストマシンを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る真空ダイカストマシ
ンの溶湯を充填する途中の状態を示す要部断面図、第２
図はその真空ダイカストマシンに用いる移動金型の正面
図、第３図は第１シヤツトオフピンランナーとの位置関
係を示す説明図、第４図は溶湯の充填が完了した状態を
示す要部断面図、第５図はその真空ダイカヌトマシンの
主な動作のタイミングチャート、第６図はその真空ダイ
カストマシンの空気系統図、第７図はその真空ダイカス
トマシンの真空引きした際のキャビティ内の減圧状態を
示す特性図である。第８図は本発明の第２実施例に係る真空ダイカストマシ
ンに用いられる移動金型の正面図、第９図は本発明の第
３実施例に係る真空ダイカストマシンの要部断面図、第
１Ｏ図は真空鋳造と大気鋳造とを比較した比重特性図、
第１１図は前記第１実施例の真空ダイカストマシンによ
って得られた鋳造品中の含有ガス量の分布状態を示す特
性図である。３・・・・・・第１シヤツトオフビン、４・・・・・・
第２シヤツトオフビン。６・・・・・・コイルスプリング、６ａ・・・・・・第１コイルスプリング。６ｂ・・・・・・第２コイルスプリング、７・・・・・
・揺動アーム。０・・・・・・溶湯アルミニウム。５・・・・・・抜は止めワッシャ。６・・・・・・コイルスプリング。３・・・・・・固定金型、　　４・・・・・・移動金型
、５・・・・・・スリーブ、　　　７・・・・・・プラ
ンジャ。９・・・・・・ランナー　　　１１・・・・・・ゲート
。１３・・・・・・キャビティ、１５・・・・・・真空メインベント、１６・・・・・・真空装置、　　１８・・・・・・エア
ベント、１９・・・・・・真空サブベント。］す１１：１０　　１ｄコ旧石図弔図第図鍔間（ｓｅｃ　）第８図第１０図餠盪返力（にｇ／ｃｒｎ２）第９図第１１図力゛ス量（ｍＬ／１００ｇｒ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶湯をランナーに供給する押込み式の溶湯供給手
段と、型締めしてから溶湯がゲートに流入する直前までランナ
ーの通気を遮断することのできる通気遮断手段と、一端がランナーの通気遮断位置よりも溶湯流通方向上流
側の位置のランナー部分と連通し、他端が金型端縁部に
臨み、ランナーから溶湯が侵入しないで押込まれた気体
のみを排出する排気ベントとを備えたことを特徴とする
真空ダイカストマシン。
（２）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記排
気ベントがランナーに対して複数設けられていることを
特徴とする真空ダイカストマシン。
（３）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記排
気ベントのランナー接合位置が前記通気遮断位置の近傍
に設けられていることを特徴とする真空ダイカストマシ
ン。
（４）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記排
気ベントのランナーと接合する近くが流通抵抗が高く、
ランナーから離れた部分では流通抵抗が低くなるように
排気ベントが構成されていることを特徴とする真空ダイ
カストマシン。
（５）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記通
気遮断手段が、ランナーの側面に密着してランナーの通
気を遮断する移動可能な移動子と、その移動子を遮断方
向に弾性付勢する弾性付勢手段とを有し、前記溶湯供給
手段からの溶湯押込み圧力が高くなると前記移動子が移
動して、ランナーが開通するように構成されていること
を特徴とする真空ダイカストマシン。
（６）溶湯をランナーに供給する押込み式の溶湯供給手
段と。型締めしてから溶湯がゲートに流入する直前までランナ
ーの通気を遮断することのできる通気遮断手段と、一端がランナーの通気遮断位置よりも溶湯流通方向上流
側の位置のランナー部分と連通し、他端が金型端縁部に
臨み、ランナーから溶湯が侵入しないで押込まれた気体
のみを排出する排気ベントと、金型キャビティと真空ポートとを連通する真空メインベ
ントと、その真空メインベントの通気を遮断することのできるシ
ャッタ手段と、前記真空メインベントとは別個に設けられて金型キャビ
ティと真空ポートとを連通し溶湯の侵入は阻止する真空
サブベントと、前記真空ポートに接続された減圧手段とを備え、型締後
、前記通気遮断手段によつてランナーの通気を遮断し、
前記シャッタ手段を開き前記減圧手段を駆動して金型キ
ャビティ内を減圧し、溶湯供給手段によつて供給された
溶湯がゲートに流入する直前に通気遮断手段を開き、そ
の通気遮断手段の開動作に同期してシャッタ手段によつ
て前記真空メインベントの通気を遮断し、前記真空サブ
ベントを通して金型キャビティ内の減圧状態を維持する
ように構成されていることを特徴とする真空ダイカスト
マシン。