JPH0527245Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は金型鋳造装置に関し、より詳しくは、
射出プランジヤの加圧力で、射出スリーブ内に収
容された溶湯を金型のキヤビテイ内に圧入するよ
うにした金型鋳造装置に関するものである。

（従来技術） 金型鋳造装置のうち、射出プランジヤが摺動自
在に嵌挿された射出スリーブを備え、該射出スリ
ーブ内に溶湯を収容した後に射出スリーブを金型
の湯口部に嵌合されて、射出スリーブ内の溶湯を
前記射出プランジヤの加圧力で金型のキヤビテイ
内に圧入し、このようにして成形された成形品の
離型を射出プランジヤの加圧力で行なうようにし
たものがある。この種の装置によれば、内部に気
泡のない品質に優れた成形品を得ることができ
る。

しかしながら、この金型鋳造においては、一旦
溶湯を射出スリーブ内に注湯することから、射出
スリーブの内壁面と接する溶湯が冷却されて、該
射出スリーブ内壁面に凝固層が形成され、この凝
固層が金型内に侵入することによつて、成形品の
金属組織が不均一になるという問題を有してい
る。

すなわち、上記凝固層は、溶湯が射出スリーブ
内壁面によつて比較的急激に冷却されて形成され
るため、粗の結晶構造となつており、一方、キヤ
ビテイ内に充填された溶湯は、徐々に冷却される
ため、密な結晶構造となることから、前記凝固層
の混在によつて成形品の金属組織の均一性が損な
われるという問題を有していた。

このような問題に対し、特開昭54−65127号公
報に見られるように、金型の成形の際に湯口部に
リングを、内周端が溶湯通路内に突出するように
して鋳ぐるみ、金型内への溶湯圧入の際の凝固層
の混入を、上記リングを障害物にすることによつ
て防止することが提案されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記手法によれば、確かに上記
凝固層の金型内への侵入を防止することができる
が、通常成形金属とは異なつた金属、例えばスチ
ールが成形品のゲート部に鋳ぐるまれてしまうこ
ととなる。このゲート部は、後処理で切落とされ
るものであるが、ゲート部に成形金属とは異なる
金属が混入していることは、その再利用が不可能
かあるいは極めて困難である。

本発明は、上記問題点を勘案してなされたもの
で、その技術的課題にするところは、上記切落し
部の再利用に支障を及ぼさないようにして、射出
スリーブ内壁面に晶出する凝固層が金型のキヤビ
テイ内に侵入することを有効に防止するようにし
た金型鋳造装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用） かかる技術的課題を達成すべく、本考案にあつ
ては、射出スリーブと、 該射出スリーブ内に摺動自在に嵌挿された射出
プランジヤと、 該射出プランジヤを駆動する第１駆動手段とを
備え、 該第１駆動手段の作動による前記射出プランジ
ヤの加圧力で、前記射出スリーブ内の溶湯を金型
のキヤビテイ内に圧入すると共に成形品の離型を
行なうようにした金型鋳造装置において、 前記金型の湯口部の周回りに分割して配置さ
れ、先端が少なくとも該湯口部の内壁面と一致す
るまで後退する引込位置と、前記先端が、少なく
とも前記射出スリーブの内壁面に晶出する凝固層
の層厚相当分、前記湯口部の内壁面の周回りの全
域にわたつて突出する作用位置との間で移動可能
とされたスライドコアと、 前記射出スリーブ内の溶湯を金型のキヤビテイ
内に圧入する工程前に前記スライドコアを作用位
置に移動させると共に、成形品の離型の際、該ス
ライドコアを作用位置から引込位置に後退させる
第２駆動手段と、 前記スライドコアの後退動作の前に前記第１駆
動手段の作動を停止させて前記射出スリーブの加
圧力を解除し、前記スライドコアが引込位置へ移
行した後に再び前記第１の駆動手段を作動させて
前記射出スリーブの加圧力を復帰させる制御手段
と、を備えた構成としてある。

このような構成とすることにより、射出スリー
ブ内壁面に晶出する凝固層は、金型の湯口部に出
没するスライドコアによつて、金型のキヤビテイ
内へ侵入が阻止されることとなる。

また、成形品の離型の際、スライドコアが作用
位置から後退動作する前に、前記制御手段によつ
て射出プランジヤの加圧力の解除がなされること
から、湯口部内に溶湯が完全に凝固することを持
たずに、離型工程に移行したとしても、スライド
コアの後退に伴う変形が防止されることとなる。
すなわち、射出プランジヤの圧力が作用している
状態でスライドコアを後退させた場合、その後退
動作に伴つて、スライドコア先端と成形品との間
に生ずる空間を埋めるようにして成形品のゲート
部が変形してしまい、その後の成形品の離型を困
難にするという問題を解消しうる。

（実施例） 以下に本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第５図は実施例に係る装置１の全体構成を示す
ものである。本図において、２は上下動する可動
プレートで、可動プレート２の下方に固定プレー
ト４が配置されて、可動プレート２には上型６が
配設され、固定プレート４には下型８が配設され
ている。

下型８には、上下方向に延びる湯口部１０が形
成され、該湯口部１０を下方から臨ませて射出ス
リーブ１２が配設されている。

射出スリーブ１２は上下方向に設けられ、傾倒
機構１４によつて、前記湯口部１０を臨む起立位
置と、軸１６を中心に傾倒した注湯位置（第５図
中、仮想線で示す位置）とに起倒動するようにな
つていると共に、起立位置において上昇し、湯口
部１０に嵌合されるようになつている。

射出スリーブ１２には、射出プランジヤ１８が
摺動自在に嵌挿されて、射出プランジヤ１８の上
端面より上方に溶湯の収容空間Ａが形成される。

射出プランジヤ１８の下端部はシリンダ２０内
に侵入するものとされ、シリンダ２０には、射出
プランジヤ１８の下端に固設されたピストン２２
によつて、下動圧力室２４と上動圧力室２６が画
成されている。下動圧力室２４、上動圧力室２６
には、夫々、圧油給排ポート２８，２９が開口さ
れ、シリンダ２０は、後に詳述するように、圧油
給排ポート２８，２９を通つて、可動圧力室２４
あるいは上動圧力室２６へ圧油が供給、排出さ
れ、これによつて、射出プランジヤ１８を駆動す
る第１駆動手段が構成されている。

前記下型８には、更に、第１図、第２図にも示
すように、湯口部１０を取り囲む短形の空間１０
ａが形成されており、この短形の空間１０ａの相
対向する辺からはそれぞれ円筒状空間１０ｂが延
びている。上記短形の空間１０ａ内部には、スラ
イドコア３０が配されており、このスライドコア
３０は、コア半部３０ａとコア半部３０ｂとに判
割りにされている。これらのコア半部３０ａおよ
び３０ｂは、湯口部１０の中心軸を中心にして互
いに対し離接できるように上記空間を１０ａ内に
摺動可能に配置されている。上記コア半部３０ａ
および３０ｂの互いに対向する部分には、それぞ
れ半円状の切欠き３０ｃおよび３０ｄが形成され
ており、この切欠き３０ｃおよび３０ｄにより、
上記コア半部３０ａ，３０ｂが、それぞれ第２図
の右半分に示されているように湯口部１０内に突
出したときに、溶湯の通路を構成するようになつ
ている。すなわち、コア半部３０ａ，３０ｂは、
第２図の右半分及び第１図に示されているように
湯口部１０内に突出する作用位置と、第２図の左
半分に示されているように湯口部１０内から引込
んだ引込み位置とに、出没可能とされている。

上記コア半部３０ａ，３０ｂには、それぞれ、
油圧シリンダ装置で構成された第２駆動手段３２
が連結され、シリンダ３２内に画成された突出圧
力室３４と引込圧力室３６への選択的な圧油の給
排によつて、コア半部３０ａ，３０ｂの駆動がな
されるようになつている。

すなわち、第１図に示すように、ポンプ３８か
らの圧油は第１ソレノイド弁４０のオン・オフ
（ON−OFF）によつて突出圧力室３４と引込圧
力室３６へ選択的に圧送され、突出圧力室３４に
圧油が供給されたときにコア半部３０ａ，３０ｂ
が湯口部１０に突出するものとされている。勿
論、このとき引込圧力室３６内の油液は油だめ４
２に排出される。逆に、引込圧力室３６に圧油が
供給され、突出圧力室３４内の油液が油だめ４２
に排出されることによつてコア半部３０ａ，３０
ｂの後退動作がなされる。

第３図は、前述した第１駆動手段２０、つまり
射出プランジヤ１８を駆動する油圧シリンダの油
圧系統を示すもので、下動圧力室２４に開口する
ポート２８とポンプ３８とを結ぶ管路には、ポン
プ３８側から順に第２ソレノイド弁４４、逆止弁
４６及び該逆止弁４６と並列に圧力調整室４８が
介装されて、ソレノイド弁４４のオン・オフ
（ON−OFF）によつて、下動圧力室２４への圧
油の供給あるいは下動圧力室２４から油だめ４２
への油液の排出がなされる。

一方、上動圧力室２６に開口するポート２９と
ポンプ３８とを結ぶ管路５０には、逆止弁５２が
介装され、該逆止弁５２には、ポンプ３８側から
取出された油圧を開弁方向に作用させる第１圧力
管５４と、同じくポンプ３８側から取出された油
圧を閉弁方向に作用させる第２圧力管５６が接続
され、第２圧力管５６には、ポンプ３８側から第
３ソレノイド弁５８と流量制御弁６０が介装さ
れ、第３ソレノイド弁５８のオン・オフ（ON−
OFF）によつて、逆止弁５２に対し開弁方向に
作用する油圧を制御し、これによつてポンプ３８
から上動圧力室２６への圧油の供給と、該圧油の
供給停止、上動圧力室２６内の油液が流量制御弁
６０を通つて油だめ４２へ還流とを選択的に許容
するようになつている。また、管路５０には、ポ
ート２９と逆止弁５２との間において分岐された
還流管６２が設けられ、還流管６２には、還流管
６２を開閉するソレノイド弁６４が介装されてい
る。このソレノイド弁６４は、前述した下動圧力
室２４に圧油が供給される際に開弁されて、上動
圧力室２６内に油液が油だめ４２に還流され、こ
れによつて、射出プランジヤ１８の下降移動が行
なわれる。そして射出プランジヤ１８が下方スト
ローク端まで移動したときに射出スリーブ１２内
に溶湯収容空間Ａが形成される。

この溶湯収容空間Ａには、射出スリーブ１２が
前述した注油位置にあるとき、溶湯の注油が行な
われ、この溶湯収容空間Ａ内に収容された溶湯
は、射出スリーブ１２が起立位置に復帰した後
に、上型６と下型８とが型閉じすることによつて
形成されるキヤビテイＢへ充填される。

すなわち、第３ソレノイド弁５８がオン
（ON）とされて、上動圧力室２６へ圧油が供給
され、その一方で、第２ソレノイド弁４４がオフ
とされて、下動圧力室２４内の油液が油だめ４２
へ排出されることにより、射出プランジヤ１８の
上昇移動が行なわれ、これに伴つて、収容空間Ａ
内の溶湯が射出プランジヤ１８の加圧力でキヤビ
テイＢ内へ圧入される。この射出プランジヤ１８
の加圧力は、圧入調整弁４８の存在により所定の
圧力に維持されるようになつている。

そして、キヤビテイＢ内へ圧入された溶湯は、
射出プランジヤ１８から加圧を受けながら凝固成
形がなされる。

ところで、キヤビテイＢ内へ溶湯の圧入に先立
つて、前述したスライドコア３０が作用位置にセ
ツトされ、成形品の離型の際に引込み位置への後
退動作がなされるようになつており、このスライ
ドコア３０の後退動作の前に、一旦射出プランジ
ヤの加圧力を解除し、スライドコア３０が引込み
位置に移行した後に再び射出プランジヤ１８の加
圧力を復帰させて、この圧力で成形品の離型がな
されるようになつている。

すなわち、コントロールユニツト（図示省略）
から第１ソレノイド弁４０と第３ソレノイド弁５
８へ出力される制御信号（ON−OFF信号）は、
タイマ制御、あるいはリレー制御によつて、スラ
イドコア３０の後退動作の前に、一旦、第３ソレ
ノイド弁５８に対し（OFF）信号が出力され、
スライドコア３０の後退動作完了後再び第３ソレ
ノイド弁５８に対しオン（ON）信号が出力され
るようになつており、前述した一連の工程と、第
３ソレノイド弁５８のオン・オフとの関係は第４
図に示すとおりである。

このような構成において、射出スリーブ１２の
収容空間Ａ内に収容された溶湯が射出スリーブ１
２の内壁面で冷却される結果、該内壁面に晶出す
る凝固層は、湯口部１０から突出するスライドコ
ア３０と係合し、キヤビテイＢ内への侵入が阻止
されることになる。このことから、上記凝固層が
キヤビテイＢ内に侵入することによる組織の不均
一化の問題を防止することができる。また、成形
品の離型に際し、スライドコア１２は湯口部１０
内から退出することから、成形品の離型が可能と
なる。

そして、スライドコア３０の後退動作の前、コ
ントロールユニツトから出力信号によつて、射出
プランジヤ１８の加圧力が一且介解除されること
から、成形品のゲート部に凝固する前にスライド
コア３０の後退動作を行なつたとしても、該ゲー
ト部が射出プランジヤ１８の加圧力よつて変形
し、前述の短形空間１０ａ内に侵入することによ
つて離型が困難となることが確実に防止されるこ
ととなる。

このことから、成形品が完全に凝固する前であ
つても離型をスムーズに行なうことができる。こ
のことは、成形品の凝固時間（チルタイム）を短
縮しうることを意味するものである。

また成形品のゲート部は切落とされて再利用に
供されるが、このゲート部には異種金属が混入し
ていないことから、その再利用に支障を及ぼすこ
とはない。

第６図は、本考案の第２実施例を示すもので、
上記第１実施例と同一の要素には同一の参照符号
を付すことにより、その説明を省略し、特徴部分
についてのみ説明を加える。

下型８の湯口部１０には、上記スライドコア３
０が設けられた部分に拡径部７０が形成されてお
り、この拡径部７０により、スライドコア３０が
第６図左半分に示すように作用位置に位置すると
き、該スライドコア３０の下部に湯溜り部あるい
は凝固層溜め７２が形成されるようになる。本実
施例においては、このような凝固層溜め７２が形
成されるため、凝固層のキヤビテイＢ内への侵入
をより確実に防止できるとともに、スライドコア
３０の先端を射出スリーブ１２の内壁面に対して
はあまり突出させる必要がないので射出プランジ
ヤ１８による溶湯の圧入の際の圧力損失を低減す
ることができる。

以上、本考案の実施例につき、射出スリーブを
傾倒させて、射出スリーブの収容空間Ａ内に注湯
するようにした金型鋳造装置を例に説明したが、
射出スリーブが、常時、金型の湯口部に嵌合され
て、射出スリーブに対し給湯手段を接続した金型
鋳造装置に対しても本考案を適用することができ
る。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、スライドコアによつて射出スリーブ内壁面に
晶出する凝固層がキヤビテイ内に侵入することを
防止することができる。また、成形品のゲート部
に異種金属が混入することがないため、該ゲート
部を切落とした後の再利用を有効に行なうことが
できる。更に、成形品の離型の際、スライドコア
が作用位置から後退動作する前に、前記制御手段
によつて射出プランジヤの加圧力の解除がなされ
ることから、完全に凝固する前であつても、離型
工程に伴つて成形品のゲート部が変形し、それに
よつて離型が困難になるという問題が解消される
ため、スムーズに成形品の離型を行なうことがで
きる。このことから成形品の完全なる凝固を待た
ずに離型を行なうことができ、チルタイムを短縮
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の要部を拡大して示す拡大
断面図、第２図は、第５図に示す−断面図、
第３図は、射出プランジヤを駆動する第１駆動手
段の油圧系統図、第４図は、各工程と射出プラン
ジヤの加圧力の作用及び解除との関係を示すタイ
ミング図、第５図は、実施例の全体構成図、第６
図は、第２実施例の要部拡大断面図である。 １……実施例に係る金型鋳造装置、６……上
型、８……下型、１０……湯口部、１２……射出
スリーブ、１８……射出プランジヤ、２０……油
圧シリンダ（第１駆動手段）、３０……スライド
コア、３２……油圧シリンダ（第２駆動手段）、
５８……第３ソレノイド弁、Ａ……溶湯収容空
間、Ｂ……キヤビテイ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 射出スリーブと、 該射出スリーブ内に摺動自在に嵌挿された射出
   プランジヤと、 該射出プランジヤを駆動する第１駆動手段とを
   備え、 該第１駆動手段の作動による前記射出プランジ
   ヤの加圧力で、前記射出スリーブ内の溶湯を金型
   のキヤビテイ内に圧入すると共に成形品の離型を
   行なうようにした金型鋳造装置において、 前記金型の湯口部の周回りに分割して配置さ
   れ、先端が少なくとも該湯口部の内壁面と一致す
   るまで後退する引込位置と、前記先端が、少なく
   とも前記射出スリーブの内壁面に晶出する凝固層
   の層厚相当分、前記湯口部の内壁面の周回り全域
   にわたつて突出する作用位置との間で移動可能と
   されたスライドコアと、 前記射出スリーブ内の溶湯を金型のキヤビテイ
   内に圧入する工程前に前記スライドコアを作用位
   置に移動させると共に、成形品の離型の際、該ス
   ライドコアを作用位置から引込位置に後退させる
   第２駆動手段と、 前記スライドコアの後退動作の前に前記第１駆
   動手段の作動を停止させて前記射出スリーブの加
   圧力を解除し、前記スライドコアが引込位置へ移
   行した後に再び前記第１の駆動手段を作動させて
   前記射出スリーブの加圧力を復帰させる制御手段
   と、 を備えていることを特徴とする金型鋳造装置。