JPH024763Y2 - - Google Patents

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JPH024763Y2
JPH024763Y2 JP3223185U JP3223185U JPH024763Y2 JP H024763 Y2 JPH024763 Y2 JP H024763Y2 JP 3223185 U JP3223185 U JP 3223185U JP 3223185 U JP3223185 U JP 3223185U JP H024763 Y2 JPH024763 Y2 JP H024763Y2
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は金型キヤビテイ内のガス抜き装置と減
圧装置とを備えたダイカストマシンの射出装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
従来よりダイカストマシンによる鋳造は、精密
な製品を多量に製造する方法として広く普及して
いるが、この種の鋳造は溶融金属を高速・高圧で
金型のキヤビテイ内へ充填するためにキヤビテイ
内のガスが充分に抜け切らず、溶融金属と混合し
て製品中に巣として残存することがあるので、巣
のない健全性を重視される製品には適さない場合
があつた。
このような不都合を解消するものとして本出願
人は実願昭56−107265号等により鋳込中に金型キ
ヤビテイ内のガスを抜き、ガスの巻き込みをなく
して健全なダイカスト製品が得られる金型用ガス
抜き装置を開発提案した。
この装置は、金型のキヤビテイから金型外へ通
じるガス排出路内にガス抜き弁を設けてこの弁を
開いた状態で溶湯をキヤビテイ内へ射出し、キヤ
ビテイ内の質量の小さいガスがガス排出路を通つ
て排出し終つたときにキヤビテイ内からガス排出
路へ進入してきた質量の大きい溶湯の慣性力を前
記弁に作用させてこれを閉じさせることにより溶
湯の流出を遮断するようにしたものであつて、金
型内のガス抜きを確実かつ容易に行なうことがで
きる。
また、本出願人は前記ガス排出路を真空発生装
置と連結することによつて金型キヤビテイ内のガ
スを積極的に排出する減圧または真空式のダイカ
スト法およびその装置も開発している。この減圧
ダイカスト法は、金型外からキヤビテイ内へすき
間を通つて流入するガス量以上の量のガスを外部
から吸引することによつて減圧するものであつて
これにより金型内のガス抜きをより確実にするこ
とができる。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来のダイカストマ
シンにおいては、キヤビテイからの排出ガス量と
キヤビテイへの流入ガス量との差によつて射出ス
リーブとプランジヤチツプとのすき間等には外か
ら内へのガスの流れが発生していて、これが原因
で真空引きとともに、射出前に射出スリーブ内の
溶湯の一部がキヤビテイ内に発泡状態に近い状態
で乱雑に吸上げられ、キヤビテイの内面に沿つて
薄い凝固層が生じる。したがつて、この状態にな
つた後では、射出を行なつてもまともな射出製品
が得られない。また射出を行なおうとしても、キ
ヤビテイ外の水分や離型剤、潤滑剤などをキヤビ
テイ内へ吸込んだり、あるいは真空度が上がらな
いちに射出スリーブ内の溶湯をキヤビテイ内へ吸
込んだりするので、潤滑剤などの不純物が製品に
混入して製品の品質を低下させたり、あるいは水
分が射出溶湯と接触してガス化することにより巣
が発生して充分な真空効果が発揮できないことが
あるばかりでなく、所定の真空度に達しないうち
に溶湯が吸込まれることによりこれがガスを巻込
んだり、あるいはこの後の高速射出領域で射出さ
れてくる溶湯と充分融和しなかつたりして製品の
外観を損なうという不具合があつた。また、プラ
ンジヤチツプ端面に密着して形成される溶湯の凝
固層によつてエアの侵入を遮断しようとしても、
第9図にプランジヤチツプ近傍の断面図を示すよ
うに、減圧のために吸引すると断熱冷却により凝
固層1が収縮してプランジヤチツプ2の端面から
浮上つてしまい、また吸引力で薄い凝固層1の中
央部が破れるので、外部のエアがプランジヤチツ
プ2と射出スリーブ3とのすき間および破れた凝
固層1の孔から自由に金型キヤビテイ内へ侵入
し、遮断が困難であつた。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するために本考案では
プランジヤチツプの外周面に空気吸引箇所を形成
してこの環状溝内の空気を吸引する吸引装置を設
けるとともに、射出スリーブ内周面とプランジヤ
ロツドとの間に、加圧流体の供給、非供給により
膨張、収縮してプランジヤチツプに密着したりプ
ランジヤチツプから離したりする中空環状の膨張
収縮部材を射出スリーブ側に固定して設けた。
〔作用〕
このように構成することにより、金型キヤビテ
イからのエア吸引とほゞ同時にプランジヤチツプ
外周面の空気吸引箇所からエアを吸引すると外部
の空気の侵入が遮断されるとともに、これと同時
に膨張収縮部材内へ加圧流体を供給すると、この
部材がプランジヤロツドの全周に密着してこれを
すき間なく把持するので、さらに外気の侵入が遮
断されて凝固層がプランジヤチツプの端面に密着
し、金型キヤビテイへの外気の侵入が遮断され
る。
〔実施例〕
第1図ないし第7図は本考案に係るダイカスト
マシンの射出装置の実施例を示し、第1図は射出
装置の概略構成図、と空気圧配管図、第2図は射
出スリーブとプランジヤとの拡大断面図、第3図
は第2図のAA断面図、第4図は第2図のBB断
面図、第5図は第2図のCC断面図、第6図は金
型ガス抜き装置の縦断面図、第7図は第6図の
DD断面図である。図において、固定金型11と
可動金型12とは、分割面13で接合されて型締
されており、その内部にはキヤビテイ14とくび
れ部15および垂直孔部16とが分割面13の両
側に形成されていて垂直孔部16には固定スリー
ブ17が嵌着されている。本実施例のダイカスト
マシンは横型締、竪鋳込型のものであつて可動金
型12を水平方向へ移動させることにより型締、
型開が行なわれ、また射出シリンダ18は金型1
1,12の真下に配設されている。射出シリンダ
18は油圧で進退するピストンロツド19を備え
ており、その作用端には、第2図ないし第5図に
詳細を示すプランジヤ20がカツプリング21で
同心状に連結されている。22は固定スリーブ1
7と同径に形成されて図示しないシリンダで昇降
し固定スリーブ17に対して接離される射出スリ
ーブであつて、その内孔22aには、プランジヤ
20頭部のプランジヤチツプ23が摺動自在に嵌
入されており、鋳込スリーブ22を固定スリーブ
17から抜きプランジヤチツプ23を嵌入した
まゝ射出シリンダ18とともに図示しない傾転シ
リンダで傾転させて鋳込スリーブ22内へ溶湯を
注入するように構成されている。そして注湯後、
射出シリンダ18を起立させて鋳込スリーブ22
を固定スリーブ17に挿入し、油圧でピストンロ
ツド19を前進させることにより、プランジヤチ
ツプ23が溶湯をキヤビテイ14内へ射出する。
そこで、プランジヤチツプ23の詳細を説明す
る。カツプリング21でピストンロツド19に連
結されたプランジヤロツド24は、上からねじ孔
24a、減圧管支持孔24b、エア通路孔24
c、底部孔24dの順で段状に形成された内孔を
備えており、最上段のねじ孔24aには、ねじ管
25の下側ねじ部25aが段部で止まるまでいつ
ぱいに螺入されている。ねじ管25の中央ねじな
し部25bには、上下一対のアダプタ26,27
が遊装されており、ねじ管25の上側ねじ部25
cに螺合された前記プランジヤチツプ23とプラ
ンジヤロツド24とで挾持されて固定されてい
る。28は保持筒28aとこれに溶着された管2
8bとからなる減圧管であつて、底部孔24d側
から挿入されて保持筒28aを底部孔24dの上
端部に嵌合されており、管28bはエア通路孔2
4cを貫通して上部を減圧管支持孔24bに嵌合
されている。また、29は保持軸29aとこれに
溶着された管29bとからなる水冷管であつて、
保持軸29aを底部孔24dに嵌合させて前記保
持筒28aを下方から押えており、管29bは保
持筒28a、管28b、ねじ管25を貫通して先
端をプランジヤチツプ23の空間部23a内へ臨
ませている。30は各所に設けられたシール材と
しての6個のOリングである。
プランジヤチツプ23の外周部に設けた空気吸
引箇所である環状溝23bとアダプタ26に設け
た環状溝26aとはエア通路23cで連通されて
おり、またアダプタ27に設けた環状溝27a
は、金網製のフイルタ31を備えたエア通路27
bで連通されている。プランジヤロツド24のエ
ア通路孔24cと管28bとの間に形成されたエ
ア通路32と、環状溝27aとの間はエア通路3
3で連通されており、エア通路32の下端部に開
口された吸引孔34には、第1図に示す空気圧回
路(後述)の配管35が接続されている。一方、
前記水冷用の管29bは、下端開口部を冷水通路
29dと環状溝29cとを介して冷水入口29e
に連通されており、また上端開口部は、空間部2
3aと、管29bの周囲を下方へ延びる冷水通路
36および水路37、環状溝38を介して冷水出
口39に連通されている。冷水入口29eはフレ
キシブルホース等によつてポンプ等に接続されて
おり、ポンプの作動で冷水入口29eへ供給され
た冷水は、管29b内を上昇して空間部23a内
に充満し、プランジヤチツプ23を冷却したの
ち、冷水通路36を流下して冷水出口39から排
水される。
次に金型ガス抜き装置について説明する。前記
両金型11,12のキヤビテイ13外周部には、
これと連通するガス抜き道40およびガス抜き溝
41が分割面14の両側に形成されており、全体
を符号42で示す金型ガス抜き装置はこのガス抜
き溝41の真上に位置して例えば可動金型12側
に固定されている。すなわち、可動金型12に固
定されたブラケツト43の上端部にはシリンダ4
4が装着されており、その流体圧で進退するピス
トンロツド45の作用端である下端フランジ部に
は、円筒状のスプール46が下端部を両金型1
1,12の上端面円孔へ挿抜自在に係入させて固
定されている。そして、型締、型開に際しては、
シリンダ44の作動によりピストンロツド45を
介してスプール46が金型11,12に対して抜
き挿しされるように構成されている。金型11,
12に挿入されたスプール46の下方には、弁室
47と、横へ迂回して弁室47、ガス抜き道40
間を連通させるバイパス48とが設けられてお
り、また、スプール46の下端面には弁室47へ
臨む弁座49が形成されている。スプール46の
外周壁に設けた一対の長孔50には、復帰杆51
の両杆部51aが摺動自在に係合されており、復
帰杆51とピストンロツド45のフランジ部との
間には、復帰杆51を上方へ付勢する引張りばね
52やシリンダ、ソレノイド装置、重力装置など
の部材が張架されている。復帰杆51の下方に
は、円筒部53aと一対のねじ孔部53bとで一
体形成された弁ガイド53がねじ孔部53bを長
孔50に上下動自在に係合させてボルト54とナ
ツト55とで固定されており、その円筒部53a
には、上端ねじ部を復帰杆51のねじ孔に螺入さ
れた弁棒56が摺動自在に軸支さされている。弁
棒56の下端にはその上昇によつて前記弁座49
に着座する弁体56aが設けられており、キヤビ
テイ14内のガス圧で開いていた弁体56aは、
キヤビテイ14内の溶湯の圧力により着座してス
プール46の内室と、ガス抜き溝41、バイパス
48との間を遮断するように構成されている。5
7は圧縮コイルばね58の付勢によつて弁棒56
の溝56bと係合するボールであつて、これらに
よつて係止機構が形成されており、溶湯圧力でい
つたん閉じた弁体56aが外力を加えなければ再
び開かないように構成されている。なお、弁体5
6aは、復帰杆51の杆部51aを押し下げるこ
とによつて開く。59はシリンダ44の作動で上
昇するスプール46の上昇限を規制するストツパ
であつてブラケツト43に固定されている。そし
て、スプール46の下端部には、排気孔60が開
口されており、この排気孔60は第1図に示す空
気圧回路(後述)の配管61に接続されている。
さらに、射出スリーブ22の内孔22a周面と
プランジヤロツド24の外周面との間には、柔軟
性と耐熱性を有する薄い鋼板や合成樹脂、ゴム等
により断面半円弧形の環状に形成された膨張収縮
部材としての密封リング62が周縁部を射出スリ
ーブ22の内周面に固定されて設けられており、
これによつて密封リング62と射出スリーブ22
の内周面との間には、気密な空間部が形成されて
いる。そして、密封リング62の内部は、射出ス
リーブ22の壁面に穿設したエア孔22bを介し
てエア源に接続されていて、密封リング62内が
大気圧のときはその内周とプランジヤロツド24
との間にわずかなすき間が形成されており、密封
リング62内に加圧流体を供給すると、密封リン
グ62が膨張してプランジヤロツド24の全周面
に密着し、外気の流入を遮断するように構成され
ている。
次に、前記プランジヤ20とガス抜き装置42
との空気圧回路を第1図に基いて説明する。真空
ポンプ63に接続された配管64の途中からは、
配管65が分岐されており、分岐前の配管64と
分岐後の配管64とには、真空タンク66と補助
真空タンク67とがれぞれ設けられているととも
に、配管65,64は、フイルタ68,69を介
して前記配管61,35にそれぞれ接続されてい
る。そして、配管64,65上には、電磁弁7
0,71がそれぞれ配設されており、図示の状態
から電磁弁70のソレノイドを励磁するとプラン
ジヤ20内のエアが吸引され、また電磁弁71の
ソレノイドを励磁すると、ガス抜き装置42を介
してキヤビテイ14内のエアが吸引される。この
場合、図示しないタイミング規正装置からの指令
により、ガス抜き装置42側の吸引がプランジヤ
20側の吸引よりも例えば0.2秒〜1秒程度、好
ましくは0.3〜0.5秒程度遅れるように設定されて
いる。また真空度は例えばプランジヤ20側が
200〜300Torr、ガス抜き装置42側が150〜
250Torr程度に設定され、これは補助真空タンク
67を設けたことによつて達成される。補助真空
タンク67は、真空吸引時に比較的に細い配管部
や通路などで発生する抵抗を考慮してできるだけ
プランジヤ20の近くに設けておく。また、フレ
キシブルホース35aを有する配管35は、でき
るだけ短かくて管径が例えば1インチのように比
較的大きいものにし、さらに、電磁弁70,71
の他方のポートには電磁弁72,73を備えた配
管74,75がそれぞれ接続されており、これら
の配管74,75は、可変絞り弁76を備えた配
管77に合流されて例えば工場の空気圧縮機78
に接続されている。そして、電磁弁70,71を
閉じて電磁弁72,73を開くことにより高圧エ
アがプランジヤ20およびガス抜き装置42に送
られて内部清掃用のスプレーに供せられる。
そして、上記空気圧縮機78に接続された配管
からは可変絞り弁79と電磁弁80とを備えた配
管81が分岐されていて、この配管81は前記密
封リング62の内部へ開口するエア孔22bに接
続されており、プランジヤ20側のエア吸引用電
磁弁70が開くのと同時に電磁弁80が開き加圧
エアが密封リング62内へ供給されるように構成
されている。
以上のように構成されたダイカストマシンの射
出装置の動作を説明する。可動金型12を図示の
位置まで移動させて型締を行ない、ガス抜き装置
42のシリンダ44を作動させて図示のようにス
プール46を金型11,12のスプール孔に係入
させる。このとき射出シリンダ18のピストンロ
ツド19ならびに射出スリーブ22が下降してい
るので、射出シリンダ18を傾転させてプランジ
ヤ20が下降している射出スリーブ22内へ溶湯
を注入し、再び起立させたのち、射出スリーブ2
2を上昇させて図示のように固定スリーブ17と
係合させる。そして、真空引きをしたのち、射出
シリンダ18に送油してピストンロツド19を上
昇させると、プランジヤ20が上昇して第2図の
符号80で示す溶湯の射出が開始される。このと
き、プランジヤ20には冷水入口35から冷水が
供給されており、この冷水は管29b内を上昇し
たのち空間部23a内にあふれて冷水通路36内
を流下しているので、プランジヤチツプ23なら
びにプランジヤロツド24が冷却されている。ま
た、射出スリーブ22も図示しない冷却装置によ
つて外側から冷却されている。したがつてプラン
ジヤチツプ23の上端面とこれに続く射出スリー
ブ22の内壁面とには、第2図および前記第8図
に符号1で示す溶湯固化による凝固層が生成され
る。そして、真空タンク60内と補助タンク67
内とはあらかじめ真空ポンプ62で吸引すること
により減圧されているので、射出開始前において
先ず電磁弁70を開くとプランジヤロツド24の
吸引孔34に負圧が作用し、プランジヤチツプ2
3の環状溝23b内のエアは、エア通路23c、
環状溝26a、フイルタ31、エア通路27b、
環状溝27a、エア通路33、およびエア通路3
2の径路で吸引される。また、これと同時に電磁
弁80が開き、空気圧縮機78による加圧エアが
エア孔22bから密封リング62内へ供給される
ので、密封リング62が膨張してプランジヤロツ
ド24の周面に密着し、射出スリーブ22とプラ
ンジヤロツド24との間から外気が侵入しようと
するのを遮断する。
さらに、これにより例えば0.3〜0.5秒遅れて電
磁弁71が開かれると、このときガス抜き装置4
2の弁体56aが開いているので、キヤビテイ1
4内のガスはガス抜き道40、ガス抜き溝41、
バイパス48を経て排気孔60から吸引され、キ
ヤビテイ14内のガスが排出される。このように
してプランジヤ20側とガス抜き装置42側との
両方から吸引することにより、結果的にはキヤビ
テイ14内と、射出スリーブ22、プランジヤチ
ツプ23間のすき間等が同じ真空度になるが、プ
ランジヤ20側をわずかに早く吸引することと、
プランジヤ20側の真空度をガス抜き装置42側
の真空度よりも大きくしたことにより、第1図に
示すように凝固層1がプランジヤチツプ23の端
面とその周囲の環状凹部とに密着して強化される
ことともに、プランジヤチツプ23の冷却に伴な
つて300〜400℃に冷却されることにより凝固層1
が厚くなる。これにより射出スリーブ22とプラ
ンジヤチツプ23とのすき間からの外気の浸入が
遮断される。そしてこの外気の遮断は密封リング
62を設けたことによりさらに完全に近くなる。
外気の浸入が遮断されるとともに、溶湯の射出前
にキヤビテイ14内へ溶湯が差し込むことがな
い。
このようにしてキヤビテイ14内等を真空状態
にしたのち、射出動作に移り、ガス抜きを行ない
ながらプランジヤ23を前進させると、射出スリ
ーブ22内の溶湯80が固定スリーブ17とくび
れ部15とを径てキヤビテイ14内へ射出され、
キヤビテイ14内に溶湯80が充満するとこの溶
湯80がガス抜き溝41内を上昇してガスととも
に弁体56aの下面に当接する。このとき、弁体
56aに加わる衝撃は、溶湯80の質量がガスの
質量と比べてきわめて大きく慣性が大であるた
め、ガス弁体56aに与える衝撃よりも大きく、
弁体56aはボール57で圧縮コイルばね58を
圧縮させながら上昇して弁体56aが弁座49を
閉塞する。したがつて溶湯80が弁座49からの
流出を遮断されてガス抜き道40およびガス抜き
溝41内でガスと混り、飛沫状となつて不連続に
弁体56aに当る場合でも、いつたん溶湯80で
押上げられた弁体56aは引張りばね52で上方
へ引張られているので上方位置が維持され弁体5
6aによる排気通路の閉鎖が確実に行なわれる。
弁体56aが閉じた状態で所定時間加圧冷却し
たのち可動金型12を開き、ガス抜き装置42の
シリンダ44でスプール46を上昇させて可動金
型12との係合を解き、キヤビテイ14内から製
品を取り出す。
なお、スプール46の上昇に際しては弁体56
aと凝固金属との分離低抗によりスプール46の
みが上昇して弁棒56が遅れて上昇するので、こ
の結果、弁棒56の溝56bから外れていたボー
ル57が再び56bと係合し次回の鋳込準備が完
了することになる。また、スプール46の上昇限
においては、復帰杆51がストツパ59に当接し
て弁棒56を押し下げるので、弁体56aが確実
に開き、次回の鋳込準備が整えられる。
第8図は本考案の他の実施例を示す射出スリー
ブとプランジヤ頭部との断面図であつて、本実施
例では、前記実施例よりもやゝ長い目に設けたプ
ランジヤチツプ23の環状溝23dに開口する吸
引孔22cを射出スリーブ22の外壁に設けてこ
れを第1図に示す配管35によりフイルタ69と
電磁弁70を介して補助真空タンク67に接続し
た。其の他は前記実施例と同じである。こうする
ことにより、前記実施例においてプランジヤロツ
ド24の基部側から吸引していたプランジヤチツ
プ23側からのエアの吸引が、射出シリンダ22
の外壁側から行なわれる。金型ガス抜き装置側か
らのエアの吸引と、密封リング62に対する加圧
エアの供給ならびにプランジヤ冷却装置は前記実
施例と同じである。
なお、本実施例は本考案を竪鋳込型のダイカス
トマシンに実施した例を示したが、これは真空引
きのタイミングを、射出開始後に射出スリーブの
溶湯注入口が塞がれた直後から行なえば、横鋳込
型ダイカストマシンにも同様に実施することがで
きる。
〔考案の効果〕
以上の説明により明らかなように、本考案によ
れば金型ガス抜き装置と金型キヤビテイからのエ
ア吸引装置とを備えたダイカストマシンの射出装
置において、プランジヤチツプの外周面に空気吸
引箇所を設けてこの空気吸引箇所からエアを吸引
するよう構成したことにより、射出スリーブとプ
ランジヤチツプとのすき間から侵入しようとする
外気が遮断されるとともに、射出スリーブ内周面
とプランジヤロツドとの間に、加圧流体の供給、
非供給により膨張、収縮してプランジヤチツプに
密着したりプランジヤロツドから離間したりする
膨張収縮部材を射出スリーブ側に固定して設けた
ことにより、エア吸引と同時に膨張収縮部材内へ
加圧流体を供給すれば、この部材がプランジヤロ
ツドの全周に密着してこれをすき間なく把持し、
外部から侵入しようとする空気を遮断する効果
が、エア吸引による効果に加えてさらに向上する
ので、金型キヤビテイ内への溶湯のさし込みがな
くなるとともに、溶湯内への不純物の混入がなく
なり、射出が良好に行なわれ、かつ鋳込製品の品
質が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第8図は本考案に係るダイカスト
マシンの射出装置の実施例を示し、第1図は鋳込
装置の概略構成図と空気圧配管図、第2図は射出
スリーブとプランジヤとの拡大断面図、第3図は
第2図のAA断面図、第4図は第2図のBB断面
図、第5図は第2図のCC断面図、第6図は金型
ガス抜き装置の縦断面図、第7図は第6図DD断
面図、第8図は本考案の他の実施例を示す射出シ
リンダとプランジヤ頭部との断面図、第9図は従
来の射出プランジヤ装置における凝固層の状態の
説明図である。 11……固定金型、12……可動金型、14…
…キヤビテイ、20……プランジヤ、22……射
出スリーブ、22b……エア孔、22c……吸引
孔、23……プランジヤチツプ、23b,23d
……環状溝、23c……エア通路、24……プラ
ンジヤロツド、24c……エア通路孔、26a,
27a……環状溝、27b……エア通路、28…
…減圧管、32,33……エア通路、42……金
型ガス抜き装置、62……密封リング、78……
空気圧縮装置、80……電磁弁。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 金型キヤビテイ内のガス抜き装置と、このガス
    抜き装置を介して金型キヤビテイ内の空気を外部
    へ吸引する吸引装置とを備えたダイカストマシン
    の射出装置において、射出スリーブ内を進退する
    プランジヤチツプの外周面から空気を吸引する吸
    引装置を設けるとともに、前記射出スリーブの内
    周面とプランジヤロツドとの間に、内部への加圧
    流体の供給時にプランジヤロツドの軸線方向1部
    の全周面に密着し加圧流体の非供給時にこの全周
    面から離れる中空環状の膨張収縮部材を射出スリ
    ーブ側に固定して設けたことを特徴とするダイカ
    ストマシンの射出装置。
JP3223185U 1985-03-08 1985-03-08 Expired JPH024763Y2 (ja)

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