JPH044961A - ダイカスト鋳造方法 - 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方法に関し、さらに詳しくはア
ルミニウム等の複雑形状部品を寸法精度良く、かつ効率
的に鋳造するためのダイカスト鋳造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般にアルミニウム合金、マグネシウム合金等の鋳造に
おいては、第１２図（Ａ）、（Ｂ）に示すように可動型
１１２、固定型１１１、スリーブ１１３及びプランジャ
１１４、可動中子１１５、押し出しピン１１６とを備え
たダイカスト機のスリーブ１１３内に溶湯１１７を注入
し、プランジャ１１４を介してゲー）１１８を経てキャ
ビティ１１９内に溶湯を射出している。

次に第１２図（Ｃ）に示すように可動中子１１５を抜き
出すと同時に可動型１１２を開き、その後、第１２図（
Ｄ）に示すように押し出しビン１１６を固定型１１１側
に押し出してパイプ状の製品１２０を取り出す。

このようなダイカスト鋳造方法では、製品を金型から容
易に抜き出すことができるように、一方の金型に抜は勾
配を設けていた。この抜は勾配は、例えば、外径Φ２７
、内径Φ２４、長さ２２のパイプ状の製品の場合に、最
小ｆ＝２０ｍｍで０．　５以上である。

また、従来はキャビティ１１９への溶湯１１７の充填不
良の対策として、射出速度を速くし、かつ射出圧力を高
くしていた。

聾 〔発明が解決しようとする髪題〕 従来は、金型の一方に抜勾配を設けていたため、型から
取り出された製品の抜勾配に相当する部位を切削加工す
る必要があり、製造工程が煩雑化する。さらに、射出速
度を速くし、かつ射出圧力を高くしていたために、射出
製品に焼付、かじり、変形等が発生しやすく、これらの
弊害を回避するために抜は勾配を大きくし金型寸法通り
製造を確保するため型締約タイマーを長くし、製品を取
出していた。しかし、金型温度分布の不均衡のだ給充填
不良の発生寸法精度のバラツキを発生させる要因を増加
させることになる。

本発明の目的は、射出成形後の製品の切削加工等の工程
を要することな（、かつ、充填不良、焼付、かじり、変
形等の発生を防止して、精度よく、複雑形状の成形品を
得ることができるダイカスト鋳造方法を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成させるたぬに、本発明は、溶湯を固
定型及び可動型により形成されるキャビティ内に注入し
、型開き後、射出製品を取り出すダイカスト鋳造方法に
おいて、型に抜き勾配を形成することなく、かつ、キャ
ビティ内の製品が半凝固状態の時に型開きを行なって製
品を取り出すことを特徴とするものである。

また、溶湯を固定型及び可動型により形成されるキャビ
ティ内に注入する際に、キャビティ内を減圧し、低速射
出速度で、かつ低射出圧力とすると、本発明の目的はよ
り確実に達成される。

〔作用〕

型に抜き勾配を形成することなく、かつ、キャビティ内
の製品が半凝固状態の時に型開きを行なって製品を取り
出す場合、製品の型に対する噛合がなく、型に抜き勾配
を形成する必要がない。このため、製品の抜き勾配に相
当する部位の切削加工が省略される。

溶湯を固定型及び可動型により形成されるキャビティ内
に注入する際に、キャビティ内を減圧すると、低速射出
速度で、かつ低射出圧力の場合にも、湯回りがよく、充
填不良等の支障が生じない。

したがって、高速射出速度、高射出圧力を回避できるか
ら、焼付、かじり、変形等の発生を防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説−明する。

第１図は本発明のダイカスト鋳造方法における金型の温
度分布（Ａ）を従来例（Ｂ）と対比して示す金型温度分
布である。

本発明（Ａ）においては、固定型１と可動型２にそれぞ
れ破線で示すヒータ３を配設し、固定型１には断熱材が
使用されている。一方、従来のダイカスト鋳造方におけ
る金型（Ｂ）では、固定型４及び可動型５に対し、固定
型４のみに図中、破線で示すような冷却水流路６が形成
されている。

第１図に示すように、本発明（Ａ）においては、キャビ
ティ周辺の金型の温度は、従来例（Ｂ）に比較して、大
略、６°０℃〜８０℃高く維持されている。

第２図は本発明のダイカスト鋳造方法における温調オイ
ル回路（Ａ）を従来例（Ｂ）と対比して示す温調回路及
び冷却回路図である。

本発明（Ａ）においては、金型を加熱するための加熱オ
イルを流動させるための温調オイル回路７　（図中、破
線で示す）がキャビティ８に近接して設けられており、
従来の金型においては冷却水を流動させるための冷却水
回路６がキャビティ８に近接して設けられている。

第３図は本発明のダイカスト鋳造方法におけるダイカス
トのランナー、ゲート、オーバーフローの形状（Ａ）を
従来例（Ｂ）と対比して示す形状図である。

本発明においては、スプール９．ランナー１０゜ゲート
１１が設けられ、このゲー）１１に対応する面側にキャ
ビティー１２内を減圧するための減圧用流路１３が設け
られている。一方従来のダイカストにおいてはスプール
９．ランナー１０が設けられ、溶湯が注入した時のキャ
ビティ１２内の空気を外部に放出するためのオーバーフ
ロー１４が設けられている。

第４図（Ａ）、（Ｂ）は第３図（Ａ）、（Ｂ）の金型を
側面から見たものである。

本発明のダイカスト鋳造方法は、上記した図面で示すよ
うな金型において、製品を金型から容易に抜き出すこと
ができるような抜は勾配を設けることなく、低速、低圧
で成形すると共に、温調オイル回路図で示すような手段
によってキャビティ周辺の金型の領域を所定の温度に加
熱し、型開きの際に製品が半凝固状態の時に型を開くこ
とによって抜は勾配が形成されていない金型の場合にお
いても、製品を容易に抜は出すことができる。

また、本発明においてはキャビティ内に溶湯に注入する
際、キャビティ１２内を減圧用流路１３を介して減圧し
、遅い射出速度で、かつ低い射出圧力にて鋳造すること
ができる。この結果、製品の焼きつき、カジリ、変形等
の発生が防止される。

したがって、本発明におけるダイカストの鋳造条件は、
（１）抜は勾配を有しないダイカストを用いること、（
２）金型を高温度域に維持し型開きの際に製品が半凝固
状態とすること、（３）キャビティ内に溶湯を注入する
際にキャビティ内を減圧すること、（４）射出速度を遅
く、射出圧力を低くして鋳造することが望ましい。

抜は勾配は製品の形状に関わらず可動型又は固定型のい
ずれにも形成されるが、特に寸法精度に要求される部位
に相当する部分に抜は勾配を零とする。また、金型は、
鋳造する製品の合金組成等により異なるが、少なくとも
型開きの際に製品が半凝固状態に維持しろる程度になる
ように第１図（Ａ）及び第２図（Ａ）に示されるような
ヒータ３、温調オイル回路７を介して加熱される。この
温度は、例えば、アルミニウム合金の場合、３８０℃〜
１５０℃とすることが望ましくマグネシウム合金の場合
、２００℃〜７５℃とすることが望ましい。

上記のようにして型開きの際に製品が半凝固状態に維持
しろる程度に維持すると、例えば、型開きタイムを約０
．７秒程度とすることができる。

因に従来例のように凝固に製品を取り出す場合、型開き
タイムは、約５秒程度と遅くなる。

次にキャビティ８．１２内を減圧する際は、ゲートに対
応する面側に減圧用流路１３を形成すれば、キャビティ
内を効率良く減圧することができる。このようにしてキ
ャビティ内を減圧すると射出速度を遅くし、かつ、射出
圧力を低くして−も溶湯の湯廻りを維持することができ
る。また、射出速度を遅くし、かつ、射出圧力を低くす
ると製品の焼きつけ、カジリ、変形等の発生が未然に防
止される。

特に射出速度としては、射出工程の前段において低速射
出速度とし、射出工程の後段においては高速射出速度と
することが望ましい。

第５図はアキュムレータの圧力と射出圧力との関係を示
す圧力換算表であり、この表から所定射出圧力とするた
めのアキュムレータの圧力を選定することができる。

第６図は低速バルブ開度と低速射出速度との関係を示す
。本発明における低速射出速度としては、合金等の組成
によって異なるが、０．０１〜０．４ｍ／ｓｅｃが望ま
しい。

したがって第６図のグラフに基づいて０．０１〜０．　
４ｍ／ｓｅｃの範囲の低速射出速度に対応するバルブ開
度とすることができる。

第７図はバルブ開度と高速射出速度との関係を示す。本
発明における高速射出速度としては、合金等の組成等に
よって異なるが、０．０１〜２ｍ／ｓｅｃが望ましい。

したがって、第７図のグラ。

に基づいて０．０１〜２ｍ／ｓｅｃに対応するバルブ開
度とすることができる。

また、本発明において、射出圧力は、１１０〜１９０ｋ
ｇ／ｃｍ’　とすることが望ましい。

第８図は増圧時間調整バルブ開度と増圧立ち上がり時間
との関係を示している。

射出機構においてイン絞り法、アウト絞り法、立型方法
、ＦＥ法等が有るが、射出機構は変化しているが、本発
明はイン絞り法を基礎としている。

チエツクバルブ等に改造を行ない低速安定の方向付けを
行っている。増圧立上り時間は各部品により異なるが、
その−例は第８図に示す通りである。

次に具体的な実施例によって本発明のダイカスト鋳造方
法と従来のダイカスト鋳造方法における鋳造条件及び得
られた製品の精度等につき説明する。

実施例１及び従来例１ 第９図に示すアルミニウム合金からなる製品２１を第１
表の実施例１及び従来例１に示す条件で鋳造を行った。

第１表に示すように実施例１は射出速度が従来例１より
も遅く、かつ金型温度は従来例１よりも約Ｌｏｏｔ高く
維持されている。また、実施例１は抜き勾配がなく、従
来例１のような抜き勾配の加工代を要することなく寸法
精度が維持される。また、実施例１は金型温度が高くキ
ャビティ内が減圧されているために薄肉部においても湯
廻りが良く外観が良好な製品が得られた。

実施例２及び従来例２ 第１０図に示すアルミニウム合金からなる製品２２を第
２表の実施例２及び従来例２に示す条件で鋳造を行った
。第２表に示すように実施例２の条件で鋳造した場合、
抜き勾配の加工代を要することなく寸法精度及び外観の
優れた製品が得られた。

実施例３及び従来例３ 第１１図に示すアルミニウム合金からなる製品２３を第
３表の実施例３及び従来例３の条件で鋳造を行った。第
３表に示すように実施例３の条件で鋳造した場合、抜き
勾配の加工代を要することなく寸法精度及び外観の優れ
た製品が得られた。

第１表 第２表 第 表 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、型開きの際に製品が半凝
固状態に維持され、抜は勾配を要することなく鋳造でき
るために抜は勾配に対応した加工代を省略できるので加
工工程が簡略化され、また、金型が高温域に保持され、
キャビティ内が減圧した状態で溶湯がキャビティ内に注
入されるた於、射出速度を遅く、かつ射出圧力を低くし
て鋳造できるため焼きつき、カジリ、変形等の発生がな
く高精度鋳造製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金型温度分布を従来例と対比して示す
温度分布図、第２図は本発明における金型加温手段を従
来例と対比して示す説明図、第３図及び第４図は本発明
における金型のランナーゲート、オーバーフローの形状
を従来例と対比して示す形状図、第５図はアキニムレー
ク圧力と射出圧力との関係図、第６図は低速バルブ開度
と低速射出速度との関係図、第７図は高速バルブ開度と
高速射出速度との関係図、第８図は増圧時間調整バルブ
開度と増圧立ち上がり時間と関係図、第９図、第１０図
及び第１１図は各々実施例１〜実施例３及び従来例１〜
従来例３で得られた製品の形状を示す断面図、第１２図
はダイカスト鋳造方法の概要を示す工程図である。 ｌ、４・・・可動型、 ２．５・・・固定型、 ３・・・ヒータ、 ６・・・冷却水流路、 ７・・・温調オイル流路、 ８・・・キャビティ、 ９・・・スプール、 １０・・・ランナー １１　・　・　・ゲート、 １２・・・キャビテ仏 １３・・・真空抜き用流路、 １４・・・オーバーフロー 第 第 層 図 図 （Ａ） （Ｂ） 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） 第 図 （Ａ） 第 図 （Ｂ） ４オーバーフロー 第 図 フ坪ユムし一タ７１カ ＰＡｃｃ　（ｋｇ／ｃｍ２） Ａｃ５Ｊ訃出ｔ’ｌ（ｍ／５ｅｃ） 第 図 ５増、７ｆＷテ間瞑去賢八゛ルヲ開友 （回鯵叙） ｊＦＪｔＪｔ　主’ｓｔＡ　（ｍ／ｓｅｃ　）第 図 （Ａ） （Ｃ） 第 ＣＢ） （Ｄ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶湯を固定型及び可動型により形成されるキャビ
   ティ内に注入し、型開き後、射出製品を取り出すダイカ
   スト鋳造方法において、前記型に抜き勾配を形成するこ
   となく、かつ、前記キャビティ内の製品が半凝固状態の
   時に型開きを行なって製品を取り出すことを特徴とする
   ダイカスト鋳造方法。
2. （２）前記溶湯を固定型及び可動型により形成されるキ
   ャビティ内に注入する際に、このキャビティ内を減圧す
   ることを特徴とする請求項（１）記載のダイカスト鋳造
   方法。
3. （３）前記溶湯を固定型及び可動型により形成されるキ
   ャビティ内に注入する射出速度を０．０１〜２ｍ／ｓｅ
   ｃとすることを特徴とする請求項（１）記載のダイカス
   ト鋳造方法。
4. （４）前記溶湯を固定型及び可動型により形成されるキ
   ャビティ内に注入する射出圧力を１１０〜１９０ｋｇ／
   ｃｍ＾２とすることを特徴とする請求項（１）記載のダ
   イカスト鋳造方法。