JPH034299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイカストや射出等の成形における真
空鋳造法および装置に関するものである。

従来より、ダイカスト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、製品内部
に巣のない健全性を重要視される製品には適さな
い場合があつた。

その理由は高速、高圧で溶融金属を金型のキヤ
ビテイ内に充填するため、キヤビテイ内のガスが
充分に抜けきらずに、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ためである。

このような不都合を解消するものとして、本発
明者等は鋳込製品や金型に制約されずに大量のガ
スを確実容易に抜き、ガスの巻き込みをなくして
健全なダイカスト製品を得ることができるように
した金型用ガス抜き装置を開発した。

この装置は、金型のキヤビテイから金型外に通
じるガス排出路を弁の作用で開いておいた状態で
射出を行い、キヤビテイ内の質量の小さいガスを
ガス排出路を通して排出し終わつた時点で、キヤ
ビテイ内から進んできた質量の大きな被射出溶融
物の慣性力を、前記弁に直接作用させることによ
り弁を確実に、かつ、素早く移動させて締め、ガ
ス排出路を直接しや断し、このガス排出路からの
被射出溶融物の流出を防ぎうるようにして、射出
時に金型内のガス抜きを確実に、かつ容易に行い
うるようにしたものである。

また、本発明者等は、このガス排出路を真空発
生装置と連結することによつて、金型のキヤビテ
イ内のガスを積極的に排出する減圧（または真
空）ダイカスト法及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
内へすきまを通つて流入するガス量以上にキヤビ
テイ内のガスを外部から吸引することによつて減
圧する、いわば、流入する量と排気する量とのバ
ランスの程度によつて減圧する方法である。。し
たがつて、キヤビテイ内を真空発生装置により吸
引すると、キヤビテイ内が負圧になるが、このと
き、固定金型と可動金型からなる金型合せ面、中
子がある場合はその摺動面、あるいは、射出スリ
ーブとプランジヤチツプのすきまなどには、外か
ら内へのガスの流れが発生している。この流れ
は、キヤビテイ外に存在する水分、あるいは、離
型剤、潤滑剤等をキヤビテイ内へ吸込んだり、射
出スリーブ内へ注湯した溶融物をキヤビテイ内へ
吸込み、製品に対して悪影響をおよぼすことがあ
る。

すなわち、従来より、ダイカスト等の成形法に
おいて真空鋳造を行うとき、通常の場合、低速射
出領域で真空吸引を開始し、キヤビテイ内が所定
の真空値に達した時点より高速射出を行い、キヤ
ビテイ内へ溶融物を充填するが、低速射出領域で
真空吸引を開始する時、射出スリーブ内の余剰な
潤滑剤、射出スリーブ内の余剰水分、金型合わせ
面、中子摺動面に残存する水分等をキヤビテイ内
へ吸込むことは、潤滑剤は不純物として製品内へ
混入し、水分はせつかくキヤビテイ内をある真空
値にしておきながら、水分吸込まれ残在すること
によつて充填されてきた溶融物と接触してガス化
し、製品内に残留し、巣を生じ、結果的には、真
空の効果を充分発揮することができない。また、
低速射出領域で真空吸引することにより、射出ス
リーブ内の溶融物がキヤビテイ内へ吸込まれるこ
とは、真空吸引途上にあり、キヤビテイ内が十分
な真空値に達しないうちに溶融物が入りこむこと
であり、その時の溶融物はガスを巻込み、また、
後に高速射出領域で充填されてくる溶融物との間
に十分な融和が行われにくく、製品の外観に悪影
響を及ぼす。

したがつて、従来は、作業者は、離型剤の塗
布、外冷などによる水残りに対して、キヤビテイ
内だけではなく、金型合わせ面、中子摺動面など
にも十分注意して、水残り、離型剤残り、あるい
は、プランジヤチツプ潤滑の量などに十分注意す
る必要があつた。

このような不都合を解消するものとして、本発
明者等は、射出スリーブとプランジヤチツプのす
きまなどに発生する流れをなくして鋳造する真空
鋳造装置を発明した。

以下図面に示す実施例によつて本発明を詳細に
説明する。

第１図は、真空吸引時に金型合せ面、中子摺動
面などのすきまに発生する金型の外から内へのガ
スの流れを防ぐ場合の１実施例を示す図である。
また、第２図は、第１図の〜矢視縦断面図を
示す。

１は可動側金型（固定側金型でもよい）、２は
金型のキヤビテイ、３は本発明者等が発明した金
型ガス抜き装置である。

金型ガス抜き装置３は、例えば、金型１の分離
面部に、キヤビテイ２から導かれたガス抜き溝
４、このガス抜き溝４の端部で軸線方向に摺動す
る弁５、この弁５を摺動自在に支持してそれ自体
が軸線方向に摺動しうるスプール６、および、前
記ガス抜き溝４の途中から弁５部の側面に迂回し
たガス排出路７を設け、かつ弁５を閉じる方向に
力が作用する弾性体８と、弁５をスプール６に対
して開き位置で係止させ、弁の閉動作にともなつ
て係止がはずれる係止機構９とを、スプール６と
弁５との間に備えた装置とした。そして、金型１
のキヤビテイ２から金型１外に通じるガス排出路
７を弁５の作用で開いておいた状態で射出を行
い、キヤビテイ２内の質量の小さいガスをガス排
出路７を通して排出し終わつた時点で、キヤビテ
イ２内から進んできた質量の大きな被射出溶融物
の慣性力を、前記弁５に直接作用させることによ
り弁５を確実に、かつ、素早く移動させて締め、
ガス排出路７を直接しや断し、このガス排出路７
からの被射出溶融物の流出を防ぎうるようにし
て、射出に金型１内のガス抜きを確実に、かつ容
易に行いうるようにしたものである。１０はスプ
ールの移動用のシリンダ、１１はブラケツトであ
る。

金型ガス抜き装置３のガス排出口１２は配管１
３を介して電磁切替弁１４へ連結されている。こ
の電磁切替弁１４は配管１３ａを介して真空ポン
プなどの真空発生装置１５へ連結されている。

一方、金型１の型合わせ面には、キヤビテイ２
の外周面から例えば数10mmのように所望の間隔を
もつて、所望の幅と深さをもつた溝１６を、キヤ
ビテイ２のほぼ全周または一部必要と思われる個
所に設けておく。溝１６の一方または他方の端
は、配管１７を介して電磁切替弁１８へ連結さ
れ、この電磁切替弁１８は配管１７ａを介して前
記真空発生装置１５へ連結されている。

１９は中子装置であり、金型１に中子２０が用
いられる場合は、中子の摺動面２０ａにも、中子
入れの状態で前記溝１６に通じる溝２１を設け
た。ここで、プランジヤチツプ２３はプランジヤ
ー２４を介して射出シリンダ２５に連結されてい
る。２６は射出シリンダ２５と連動して動くスト
ライカである。２７は真空吸引動作スタート用の
リミツトスイツチ、２８は高速スタート用のリミ
ツトスイツチで、これらはストライカ２６の動き
によつて働くように任意の位置にセツトされてい
る。

また、射出スリーブ２２内の溶湯２３ａのない
部分を真空発生装置１５に連結する場合に、プラ
ンジヤチツプ２３が射出スリーブ２２の注湯口２
２ａを塞いだ後の前進中に、射出スリーブ２２の
注湯口２２ａ部と射出スリーブ２２の後端開口部
２２ｂを外部と遮断しうる遮断部材４２を設け、
この遮断部材４２内を真空発生装置１５に連結し
た。

射出スリーブ２２の回りには、注湯口２２ａよ
りも金型１ａ側に、ストツパ４３とパツキン４４
を固定して設け、プランジヤ２４の先端部には、
先端が開口し、射出スリーブ２２よりも内径が大
きい円筒状の遮断部材４２を摺動自在に設けた。
遮断部材４２の後壁部と、プランジヤ２４の後端
部に固定して設けたフランジ４５との間には、圧
縮ばね４６を設けた。４７は調整ボルトであり、
圧縮ばね４６の調整により、プランジヤチツプ２
３が射出前の位置にあるときは、第２図ｂに示す
ように、遮断部材４２が注湯口２２ａ位置よりも
後方にあつて注湯の邪魔にならないようにし、プ
ランジヤチツプ２３が前進して注湯口２２ａ位置
を通過したときには、第２図ａに示すように、遮
断部材４２の先端部がストツパ４３のパツキン４
４部に当接されて、遮断部材４２の内部が外気と
遮断されるようになつている。勿論、遮断部材４
２の一部は配管３６、電磁切替弁３７を介して真
空発生装置１５に連結されている。なお、プラン
ジヤチツプ２３の後端限で、遮断部材４２を第２
図ｂに示す位置に保つには、圧縮ばね４６が伸び
きつた状態で遮断部材４２がそれ以上前に進まな
いように、プランジヤチツプ２３の後端部にスト
ツパ４８を固定して設けておいても良いし、ある
いは、このストツパ４８を設けることなく、圧縮
ばね４６が伸びきつた状態で遮断部材４２をこの
位置に保つようにしても良い。

このような装置において、溶湯２３ａをスリー
ブ２２内へ注湯し、プランジヤチツプ２３が第２
図ａに示す位置まで前進し、遮断部材４２の内部
と射出スリーブ２２の後端部が外気と遮断され、
ストライカ２６が真空吸引動作スタート用のリミ
ツトスイツチ２７をけつたとき、電磁弁１４，１
８および３７が切替えられて真空発生装置１５と
連結され、キヤビテイ２内やその外周部に設けら
れている溝１６部および射出スリーブ２２とプラ
ンジヤチツプ２３との間のすき間から射出スリー
ブ２２内にガスが入らないように真空吸引され
る。これによつて、キヤビテイ２とその外周部に
設けられている溝１６、および遮断部材４２の内
部と射出スリーブ２２の後端部は同程度の真空値
となり、この溝１６とキヤビテイ２および遮断部
材４２の内部と放出スリーブ２２の後端部のあい
だにはガスの流れはなくなる。又、かりに若干の
圧力差が生じても、溝１６を設けていない場合の
圧力差に比較して、その差は格段に小さく、ガス
流れを極端に少なくすることができる。

したがつて、前記に述べたように、射出スリー
ブ２２内に残つている余分な潤滑材、あるいは、
金型合わせ面、中子摺動面等に残つている水分な
どは、キヤビテイ２内へ吸引されることなく、射
出スリーブ２２内の溶湯も、当然、キヤビテイ２
内へ吸込まれることはなくなる。

前記に述べた真空吸引動作スタート用のリミツ
トスイツチ２７をけつた後、電磁切替弁１４，１
８および３７を切替えてキヤビテイ２内を所望な
状態まで減圧するとともに、射出スリーブ２２と
プランジヤチツプ２３との間のすき間から射出ス
リーブ２２内にガスが入らないようにして、射出
動作を続ける。この後、引続いてストライカ２６
が高速スタート用リミツトスイツチ２８をける
と、射出スリーブ２２内の溶湯２３ａの高速射出
が開始され、最後に真空吸引動作停止用のリミツ
トスイツチ２９をけることによつて、電磁切替弁
１４，１８および３７が再度切替えられて真空発
生装置１５による真空吸引はできなくなる。

なお、前記実施例においては、横型ダイカスト
マシンについてのみ説明したが、これは竪型ダイ
カストマシンや竪型射出成形機などにも用いるこ
とができる。ただし、竪型ダイカストマシンにお
いては、注湯口２２ａを射出スリーブ２２の円周
面部に設ける必要がなく、上部開口部から注湯す
れば良いので、遮断部材４２で竪型射出スリーブ
の下端開口部を塞ぐだけで良い。

なお、前記実施例において、真空発生装置１５
は１個用いたが、これは、キヤビテイ２側と射出
スリーブ２２側と別個のものを用いることもでき
る。勿論、真空発生装置１５を１個用いた場合で
も、減圧弁を用いたり配管の大きさを適宜変える
などして、キヤビテイ２側の射出スリーブ２２側
とで真空吸引する状態を適宜変えるようにするこ
ともできる。

［発明の効果］ このように、本発明においては、プランジヤチ
ツプが射出スリーブの注湯口を塞いだ後の前進中
に、遮断部材で射出スリーブの下端開口を塞ぐた
め、射出スリーブ内の溶湯をキヤビテイ内に充填
完了するまでは、空気抜き装置によつて射出スリ
ーブ２２内は真空に保たれるため、プランジヤチ
ツプ２３と射出スリーブ２２間を通つて外部から
射出スリーブ内へガスが流込むことがない。した
がつて、射出製品に巣ができたり、外面が不良肌
面になつたりすることはない。また、十分な真空
状態で低速射出から高速射出に移行するので、低
速射出時にキヤビテイ内に射出された溶湯と引続
いて高速射出時にキヤビテイ内に射出された溶湯
が十分に融和されるので、良品質の製品を確実容
易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための装置の
１実施例を示す縦断面図、第２図ａは第１図の
〜縦断面図を示し、第２図ｂは第２図ａに示す
一部の作動状態を示す縦断面図である。 １，１ａ……金型、２……キヤビテイ、３……
金型ガス抜き装置、５……弁、１４，１８，３
７，３８……電磁切替弁、１５……真空発生装
置、１６，２１……溝、１９……中子装置、２２
……射出スリーブ、２３……プランジヤチツプ、
２４……プランジヤ、２５……射出シリンダ、４
２……遮断部材、４３……ストツパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金型のキヤビテイ内を真空発生装置に連結し
   得るとともに、プランジヤよりも外径が大きいプ
   ランジヤチツプを射出スリーブ内に摺動自在に設
   けた真空鋳造装置において、射出スリーブの注湯
   口と後端開口部を外部と遮断しうる遮断部材をプ
   ランジヤの外周面に摺動自在に設け、遮断部材に
   前方方向への力を作用させておく押圧部材をプラ
   ンジヤの後端部付近と遮断部材間に設け、遮断部
   材が前進限位置で密着するストツパを射出スリー
   ブの注湯口の前方位置外周に固着して設け、前記
   遮断部材はプランジヤチツプが後退限にあるとき
   には射出スリーブの注湯口より後方に位置させ得
   るように設けるとともに、プランジヤチツプが注
   湯口を塞いだ後の前進中には、注湯口と射出スリ
   ーブの後端開口部を覆つて遮断部材の先端面が前
   記ストツパに密着した位置にあるように設け、遮
   断部材の内部を切替弁を介して真空発生装置に連
   結して設け、切替弁はプランジヤチツプが後退限
   にあるときは閉じ、プランジヤチツプが注湯口よ
   り前方位置にあつて遮断部材がストツパと接触し
   ているときは開いて、射出スリーブ内と真空発生
   装置を連結させ得るように設けた真空鋳造装置。