JPH0469024B2 - - Google Patents

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JPH0469024B2
JPH0469024B2 JP59095329A JP9532984A JPH0469024B2 JP H0469024 B2 JPH0469024 B2 JP H0469024B2 JP 59095329 A JP59095329 A JP 59095329A JP 9532984 A JP9532984 A JP 9532984A JP H0469024 B2 JPH0469024 B2 JP H0469024B2
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JP
Japan
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weir
molten metal
cross
cavity
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59095329A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60238075A (ja
Inventor
Motoshi Nakamura
Yoshiaki Yamamoto
Yasushi Iwata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP9532984A priority Critical patent/JPS60238075A/ja
Publication of JPS60238075A publication Critical patent/JPS60238075A/ja
Publication of JPH0469024B2 publication Critical patent/JPH0469024B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイキヤスト用金型に関し、さらに
詳しくは、ダイキヤスト用金型の堰形状に関する
ものである。 〔従来技術およびその問題点〕 ダイキヤストは、複雑な形状の製品を製造する
方法として有用なものである。この方法では、先
ず、アルミニウム合金等の溶湯を金型中へ比較的
短時間のうちに注入する。注入された溶湯は、湯
道、堰を通過して製品成形部(キヤビテイ)を満
たす。その後、溶湯は凝固し、湯道、堰およびキ
ヤビテイの形状に沿つた金属塊となる。この金属
塊を金型から取り出し、湯道に相当する凝固部を
堰凝固部において分離することにより、製品を得
ることができる。 上記堰を湯道とキヤビテイの間に設けることの
目的は、湯道からキヤビテイに注入される金属の
流量、速度を調節すること、凝固した金属塊から
製品を容易に分離できるようにするため等であ
る。 従来使用されてきた堰の形状は、第9図に示す
ように、湯道から、その断面積が、キヤビテイに
向かつて小さくなるようにし、該断面積の最小位
置を有したのち、その断面は急に広がり、キヤビ
テイに連通するものである。 このような堰であつても、前記の目的を充分に
満たすものである。しかし、アルミニウムダイキ
ヤストの場合のように溶湯が比較的高速度で注入
される場合には、得られる製品に気泡状の欠陥が
発生するという欠点がある。そこで、本発明者ら
は、金型中を溶湯が流れる状況を詳細に検討し
た。その結果、上記堰の最小断面部を通過したあ
との広がり部において、溶湯の流れが乱れ、この
とき金型中の空気を巻き込み、該空気泡が欠陥と
なることを突き止めた。この結果をもとに、本発
明者らは、溶湯が堰を通過するとき、流れの乱れ
を少なくすれば、欠陥のないダイキヤスト製品が
得られるものと考え、さらに検討を進めた結果、
本発明を成すに至つた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、溶湯を急速にキヤビテイに注
入しても、製品に気泡状欠陥を生じないような堰
を有するダイキヤスト用金型を提供することにあ
る。 〔発明の説明〕 発明の構成 すなわち、本発明のダイキヤスト用金型は、湯
道より堰を経てキヤビテイに金属溶湯を注入、凝
固せしめて鋳物製品を製造するための金型におい
て、前記堰は、前記湯道側の堰入口部と金属溶湯
が通過する部分の断面積が最小となる最小断面部
と前記キヤビテイ側の堰出口部とからなり、金型
の溶湯通過部の内壁を対向側に突出して設けら
れ、かつ前記堰出口部の長さを堰入口部の長さよ
り長くして形成するとともに、前記堰入口部が、
滑らかな形状からなる断面形状を有し、前記堰出
口部が、前記最小断面部からキヤビテイに向かつ
て除々に拡大するように直線又は曲線又は両者の
結合曲線からなる断面形状を有し、かつ前記堰
が、湯道の高さをa、最小断面部の高さをb、堰
出口部の長さをcとしたときに、 1.2≦a/b≦2.5、 および1<c/a−b<10であり、 しかも、前記堰出口部とキヤビテイ壁部が滑ら
かに接続されてなることを特徴とする。 以下に、本発明の構成をより詳細に説明する。 本発明における堰は、金型内に形成された湯道
と製品の形状をしたキヤビテイとの間に設けた狭
窄部であり、一つの金型に、1個あるいはそれ以
上設けられるものである。該堰の形状において、
重要な点は、溶湯が通過するとき、溶湯に凝固後
欠陥となるような多量の空気を巻き込む乱流を生
じさせない形状とすることである。これを実現す
るためには、堰入口側の形状よりも、出口側の形
状が重要である。 本発明における堰形状の一例を第1図に示す。
この図は、溶湯の流れ方向に沿つた面内の断面図
であり、堰1は湯道2とキヤビテイ3の間に設け
られ、堰入口部11、最小断面部12、堰出口部
13とからなる。 以下、第1図に例示した堰形状およびその近傍
を示す図に従つて、本発明を説明する。 先ず、溶湯は、アルミニウム(Al)、あるいは
Alに珪素(Si)、銅(Cu)等を添加したダイキヤ
スト用Al合金を加熱して溶融したものである。 金型は、一般に使用されているダイキヤストマ
シン(図示せず)に取り付けられている。溶湯
は、ダイキヤストマシンの一部分であるプランジ
ヤーによつて加圧され、金型中に注入される。 注入された溶湯は、湯道2から堰部1の堰入口
部11に入り、最小断面部12へ導かれる。該最
小断面部12において溶湯に適当な流れ抵抗を与
え、キヤビテイへの流入量、速度を調節する。溶
湯は、最小断面部を通過したのち、堰出口部13
に入る。 堰出口部は、直線あるいは、曲線あるいは両者
を結合した曲線で形成された断面を有し、最小断
面部からキヤビテイに向かつて溶湯の流れる断面
積が徐々に広がるようにする。溶湯は、気体と異
なり密度が極端に大きいので、乱れを生じさせな
いように溶湯の流れが徐々に広がるようにする。
この部分を溶湯が通過するとき、その流れ断面積
が徐々に広がつてゆくので、流れに乱れが起こり
にくくなる。すなわち、周囲の空気等を巻き込む
ような乱れが起こりにくい。それ故、溶湯がキヤ
ビテイ内で凝固するときにも、気泡状の欠陥は発
生しない。 堰がこのような効果を発揮するためには、堰出
口部の断面形状を直線又は曲線で構成する。該曲
線は、堰からみて主として凹なる曲線であること
が望ましい。しかし、湯道あるいはキヤビテイと
の接合部は、凸なる曲線で接続し、よりなめらか
にするのが好ましい。 本発明の堰は、湯道高さaと、最小断面部の高
さbとの関係が、1.2≦a/b≦2.5である。a/b が1.2未満の場合、鋳造後の堰折りに役立たず、
該値が2.5を超えると溶湯流れに対して堰が抵抗
となり、所定の溶湯を通過させることができなく
なる。 また、堰出口部の長さ(c)と、a−b(b′)との
関係が、1<c/a−b<10である。このようにす ることにより、比較的溶湯の流速が速くても、周
囲の空気を巻き込むことが少ない。 以上のように、周囲の空気を巻き込むことなく
堰出口部を通過した溶湯は、キヤビテイに流入
し、凝固する。このとき、空気の巻き込みが少な
いので、凝固金属中には、気泡欠陥は発生しな
い。 また、堰入口部は、滑らかな曲線などの形状か
らなる断面形状である。これより、溶湯の流れに
は乱れが生じにくくなり、堰部全体からみて、溶
湯の流れが安定し、さらに、溶湯の流速を上昇さ
せることができる。 発明の効果 本発明によれば、堰部において溶湯の流れに乱
れが生じず、例え生じたとしても金型内の空気を
巻き込むことがないので、欠陥のないダイキヤス
ト製品を得ることができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する。 実施例 1 寸法が300mm×10mm×20mmの直方体キヤビテイ
と、高さが10mm、幅が20mmの湯道と、第2図〜第
5図に示した断面形状の堰とを有するダイキヤス
ト用金型(No.1〜No.4)を用意した。金型No.1お
よびNo.2は、それぞれ第2図および第3図に示す
堰を有し、堰出口部の断面は直線で構成した。そ
れぞれの最小断面部の長さは、No.1では8mm、No.
2では2mmとした。 金型No.3は、第4図の堰を有し、堰出口部の断
面は凹なる曲線で構成した。堰入口部を構成する
曲線は、半径5mmの円弧、堰出口部は半径50mmで
ある。なお、最小断面部は両曲線の接点となるよ
うにした。 金型No.4は、第5図の堰を有し、堰の断面を構
成する曲線は、堰入口部が楕円の一部、堰出口部
はその中央部が直線、入口部との接続部が半径5
mmの円弧、キヤビテイへの接続部が半径150mmの
円弧により構成した。 また、比較のために、第6図に示す短形断面を
有する比較用金型No.C1を製作した。該比較用金
型の堰長さは、5mmである。 第1表に、前記本実施例の金型および比較用金
型における堰の寸法、使用した溶湯の種類、湯道
での溶湯流速を示す。 上記金型をダイキヤストマシンに取り付け、溶
湯を金型中に射出し、所定形状の製品を得た。 それぞれの製品を、X線透過試験により、欠陥
の存在を調査した。その結果、金型No.1〜No.4に
より得られた本実施例の製品には気泡はほとんど
見られなかつた。しかし、比較用金型No.C1には、
製品全体にわたり、直径0.3〜3mmの気泡状欠陥
が存在した。
【表】 実施例 2 第7図に示す断面形状の堰と前記実施例1と同
様のキヤビテイを有する金型No.5を使用して、前
記実施例1と同様にして640℃のADC12溶湯をダ
イキヤストした。本実施例の金型の湯道の高さa
は5mm、幅は20mm、最小断面部の高さbは2mm、
堰出口部の長さcは9mmである。なお、堰入口部
は、半径5mmの円弧、堰出口部は半径9mmの円弧
で構成した。 また、比較のために、第8図に示す堰、すなわ
ち本実施例の第7図のc=0とした堰を有する比
較用金型No.C2を用意し、前記実施例と同様の方
法でダイキヤストした。 なお、本実施例および比較例において、溶湯の
湯道での速度を、いずれの金型においても6m/
sとした。 本実施例および比較例の金型により製作した製
品をX線透過試験により検査し、気泡状欠陥の存
在を調べた。その結果、No.C2の比較用金型によ
り製作した製品には、大量の欠陥が存在した。一
方、本実施例のNo.5の場合には、欠陥の量は比較
例No.C2の約1/10に減少した。 以上、前記実施例1および実施例2より明らか
のごとく、本発明にかかるそれぞれの実施例の第
2図〜第5図および第7図のダイキヤスト用金型
において、堰出口部とキヤビテイ壁部の接触角を
約152度〜約171度として該部を滑らかに接続した
ので、いずれも気泡の巻き込みが生じず健全な鋳
物を作製することができた。
【図面の簡単な説明】
図はいずれも溶湯の流れと直角方向から見た堰
の断面図であり、第1図は、本発明を説明するた
めの堰形状を示す図、第2図〜第5図および第7
図は本発明の堰の実施例を示す図、第6図および
8図は比較例としての堰形状を示す図、第9図は
従来の堰形状を示す図である。 1……堰、2……湯道、3……キヤビテイ、1
1……堰入口部、12……最小断面部、13……
堰出口部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 湯道より堰を経てキヤビテイに金属溶湯を注
    入、凝固せしめて鋳物製品を製造するための金型
    において、 前記堰は、前記湯道側の堰入口部と金属溶湯が
    通過する部分の断面積が最小となる最小断面部と
    前記キヤビテイ側の堰出口部とからなり、金型の
    溶湯通過部の内壁を対向側に突出して設けられ、
    かつ前記堰出口部の長さを堰入口部の長さより長
    くして形成するとともに、 前記堰入口部が、滑らかな形状からなる断面形
    状を有し、 前記堰出口部が、前記最小断面部からキヤビテ
    イに向かつて除々に拡大するように直線又は曲線
    又は両者の結合曲線からなる断面形状を有し、か
    つ前記堰が、湯道の高さをa、最小断面部の高さ
    をb、堰出口部の長さをcとしたときに、 1.2≦a/b≦2.5、 および1<c/a−b<10であり、 しかも、前記堰出口部とキヤビテイ壁部が滑ら
    かに接続されてなることを特徴とするダイキヤス
    ト用金型。 2 堰出口部とキヤビテイ壁部の接触角が、152
    度〜171度であることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のダイキヤスト用金型。
JP9532984A 1984-05-11 1984-05-11 ダイキヤスト用金型 Granted JPS60238075A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9532984A JPS60238075A (ja) 1984-05-11 1984-05-11 ダイキヤスト用金型

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JP9532984A JPS60238075A (ja) 1984-05-11 1984-05-11 ダイキヤスト用金型

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JPS60238075A JPS60238075A (ja) 1985-11-26
JPH0469024B2 true JPH0469024B2 (ja) 1992-11-05

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AUPP060497A0 (en) * 1997-11-28 1998-01-08 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Magnesium pressure die casting
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JPS5934856B2 (ja) * 1982-11-22 1984-08-24 工業技術院長 転がり球と案内溝機構によるスタ−リングエンジン

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