JPH06278139A - 簡易型の製造方法及び製造装置 - Google Patents

簡易型の製造方法及び製造装置

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JPH06278139A
JPH06278139A JP9055193A JP9055193A JPH06278139A JP H06278139 A JPH06278139 A JP H06278139A JP 9055193 A JP9055193 A JP 9055193A JP 9055193 A JP9055193 A JP 9055193A JP H06278139 A JPH06278139 A JP H06278139A
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JP
Japan
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mold
master
plate
cavity
surface plate
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Application number
JP9055193A
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English (en)
Inventor
Noboru Matsunaga
昇 松永
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Janome Corp
Original Assignee
Janome Sewing Machine Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】鋳造欠陥がなく寸法精度及び強度に優れた合成
樹脂成形用の鋳造型の提供。 【構成】ヒータ4及び冷却管5が埋設された定盤3の上
にマスター14を型枠6で囲んで取り付け、型枠をシー
ル板10で密閉し溶湯15を注入口11から注入する圧
搾空気で加圧しつつヒータで加熱したマスターを型取り
し、次いでマスターを冷却管に流す冷却水で冷却しなが
ら溶湯をマスターとの境界面側から冷却凝固させ、型ブ
ロツクを作る。 【効果】型取り面には、型取り時に溶湯が加圧されてい
るのでガスの発生に伴うきらいが生じず、また冷却凝固
がマスターとの境界面側からなの凝固収縮に伴う面引け
や引け巣の発生もない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂の射出成形に
利用する金型の製造方法及び製造装置に係り、特に試作
或いは多品種少量生産において利用するのに好適な金属
製簡易型の製造方法及び製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から合成樹脂成形用の型としては、
金属ブロツクを加工しキヤビテイ又はコアを形成した金
型が利用されている。
【0003】金型加工においては、凸形状をしたコア型
はエンドミルによる切削加工で容易に製造できるので特
に問題はないが、凹形状のキヤビテイ型は加工が容易で
なく製造に多くの費用と時間が掛かる。
【0004】金属ブロツクをエンドミルで凹形状に削る
と、エンドミルの直径より小さいコーナを持つ形状には
加工できず、この問題を解決するために放電加工が多く
利用されている。
【0005】放電加工によると、小さなコーナの加工や
切削しにくい材料の加工も容易にできるので、精密で寿
命の長い金型を製造でき便利であるが、一つの型の加工
に複数の放電用の電極が必要なので、電極の製作に多く
の時間と費用が掛かり、さらに加工にも時間が掛かる。
【0006】したがって、金型の製造には多くの費用と
時間が掛かり量産用としては良いが、試作或いは多品種
少量生産の型としては全く向いていない。
【0007】このため最近は、試作或いは多品種少量生
産の型としては、金属粉入りの注型樹脂を用い注型によ
り製造した合成樹脂型や、亜鉛合金のような低融点合金
で鋳造により製造した鋳造型のような簡易型の利用が種
々検討されている。
【0008】なかでも鋳造型は、簡易型としては耐久性
が優れていると同時に精密な成形ができるので、試作或
いは多品種少量生産に多く利用されている。
【0009】従来の鋳造型は、切削加工により形成され
定盤の上に取り付けられたキヤビテイもしくはコア型取
り用の金属製マスターを型枠で囲み、この型枠に亜鉛合
金のような型取り用金属の溶湯を流し込んだ後冷却固化
させマスター形状を型取りしたキャビテイもしくはコア
型ブロツクを形成し、この型ブロツクに成形機取付面の
加工等を施してキヤビテイもしくはコア型を製造してい
た。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鋳造法では鋳造欠陥の発生により余り良好な鋳造型が製
造できなかった。
【0011】型取りのためのマスターは、耐熱性が良
く、しかも寸法精度が良いと同時に表面が平滑でなけれ
ばならないので金属で作らなければならず、マスターに
は通気性が全くない。
【0012】このため、鋳造の際にマスターとの境界面
で発生したガスは抜けないでマスターとの境界面に気泡
となって溜まり、溶湯がマスター表面から弾かれて付着
しない鋳造用語でいうきらいが型取り面に発生して、マ
スターの表面形状を忠実に型取りできない。
【0013】さらに型枠に流し込まれた溶湯は表面側か
ら冷却されて凝固するので、マスターとの境界面の凝固
は最も遅くなる。
【0014】溶湯が凝固する際には1.1〜1.2%程
度の寸法収縮が発生し、この収縮が引け巣、反り歪み等
の鋳造欠陥の原因となり、凝固が表面側から行われると
このような鋳造欠陥は凝固が最後に行われるマスターと
の境界面に集中して発生する。
【0015】この結果、型のマスターとの境界面であっ
た型取り面には面引けが生じたり引け巣が生じていたり
して、マスターの形状が忠実に型取りされていないと同
時に表面強度が弱くなってしまう。
【0016】本発明は、前記したような従来技術の欠点
を解消し、鋳造欠陥を発生させずにマスターの形状を精
度良く型取りできる鋳造型の製造方法と、この製造方法
に基づいて型を製造するのに最適の鋳造装置を提供する
のを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ヒー
タ及び冷却管が埋設された定盤上に取り付けられたキヤ
ビテイもしくはコア形状型取り用のの金属マスターを囲
んで型枠内に前記定盤のヒータで金属マスターを加熱し
つつ型取り用金属の溶湯を注入し、型枠内を上面の開口
を密封した後加圧用気体で加圧し、この加圧状態の下で
前記定盤の冷却管に冷却水を流し溶湯を金属マスター境
界面側から冷却しマスター形状を型取りしたキヤビテイ
もしくはコア型ブロツクを形成し、この型ブロツクに取
付面加工その他の所定の加工を施して型を形成すること
を特徴とする簡易型の製造方法であり、ヒータ及び冷却
管が埋設された定盤と、この定盤の表面上に固定された
製品マスターを収納するための筒状の型枠と、型枠上方
に型枠上面の開口を密閉するため上下動自在に配備され
加圧用気体注入口が設けられたシール板とより成り、定
盤は基台に立設された支持棒に水平に取り付けられ、シ
ール板は定盤下面に取り付けられたプランジヤー装置に
取り付けられ定盤の下方を上下動する可動板に定盤を貫
通して立設された支持棒に水平に取り付けられているこ
とを特徴とする簡易型製造装置である。
【0018】
【発明の作用】本発明は以上のように構成され、溶湯を
型枠の中に流し込んだ後、溶湯を加圧用気体で加圧しな
がらマスターの型取りするので、マスターとの境界面で
発生したガスは圧し潰されていわゆるきらいの発生がな
い。
【0019】また溶湯を型枠に流し込んで型取りする際
にはマスターが加熱されているので溶湯の流動性が良く
型取りが円滑にでき、型取りが終わって溶湯を冷却する
際にはマスターが冷却されるので凝固はマスターとの境
界面側から始まり凝固収縮は凝固が遅れる型の表面側で
起きるので、型取り面に面引け、引け巣等は発生しな
い。
【0020】以上のように本発明の製造方法によると型
取り面に鋳造欠陥を全く発生させずに鋳造できるので、
マスターの形状が忠実に型取りできると同時に巣の発生
もなく、精度が良くしかも強度の強い型が製造される。
【0021】さらに、以上のような製造方法に基づく鋳
造は、前記したような構成の製造装置を用いると容易に
短時間で行える。
【0022】
【実施例】次に本発明の実施例につき図面に基づいて説
明する。
【0023】図1には鋳造装置を用いて鋳造を開始する
前の状態が示されているが、まず鋳造装置の構成から説
明すると、基台1に立てられた複数本の支持棒2の上端
に表面が平滑に仕上げられた定盤3が水平に取り付けら
れている。
【0024】定盤3のマスター取り付け位置にはマスタ
ーを加熱するためのヒータ4及び同じくマスターを冷却
するための冷却水を流す冷却管5が埋められている。
【0025】6は上下の両端面が平滑に仕上げられた筒
状の型枠で、定盤3の表面に下端面を密着させて取り付
けてある。
【0026】7は定盤3の裏面に取り付けられたプラン
ジヤー装置であり、このプランジヤー装置7には可動板
8が取り付けてあり、この可動板8はプランジヤー装置
7の駆動によって定盤3の下方を上下に動く。
【0027】可動板8には複数本の支持棒9が定盤3を
貫通して立てられており、この支持棒9の先端に裏面が
平滑に仕上げられ、可動板8の上下動に伴って上下動し
型枠6の上面の開口を塞ぐためのシール板10が水平に
取り付けられている。
【0028】シール板10には圧搾空気のような加圧用
流体を型枠6の中に注入するための加圧用気体注入口1
1が設けられ、図示しない、コンプレツサーのような加
圧用気体発生装置で発生した加圧用気体が加圧用気体注
入口11に接続するホース12から送られてくる。
【0029】また、可動板8には、鋳造の終わった型を
型枠6から取り出すのに便利なように、複数本の突出し
ピン13が先端を定盤3に摺動自在に嵌めて立てられて
いる
【0030】次に型の製造方法を説明すると、快削黄銅
のような切削加工性に優れると同時に型取り用金属での
鋳造に耐えられる耐熱性を持った金属材料ブロツクをエ
ンドミル等で切削加工し、表面がキヤビテイ形状をし、
裏面を平滑に仕上げたキャビテイー用のマスターをまず
作る。
【0031】次に、このキヤビテイ用マスター14を型
枠6の中心部に裏面を定盤3の表面と密着させて収め、
定盤3に埋められたヒータ4に通電して鋳造温度よりや
や低い温度、すなわち鋳造温度が410℃程度の場合で
300℃程度まで予熱する。
【0032】キヤビテイ用マスター14が所定温度まで
予熱されたなら、キヤビテイ用マスター14の表面等の
溶湯が接触する総ての面に二硫化モリブデンのような離
型剤を塗り、型枠3内に型取り用金属の溶湯15を流し
込む。
【0033】型取り用金属としては比較的融点が引くく
鋳造性が良く、しかも強度の強い金属の利用が好ましい
が、例えばZnベースのAl、Cuとの合金で、通常Z
ASと呼ばれる融点380℃の亜鉛合金を利用する。
【0034】したがつて、型枠6内には、収納したキヤ
ビテイ用マスター14を380℃に予熱した後、410
℃のZAS合金の溶湯を流し込んで鋳造が行われる。
【0035】型枠6内に溶湯15を所定量流し込んだな
ら、図2の鋳造状態に示すように、プランジヤー装置7
の駆動によりシール板10を型枠6の上端面に密着する
まで下げ上面の開口を塞ぐ。
【0036】型枠6の上面の開口がシール板10で塞が
れたなら、加圧用気体注入口11から1平方cm当たり
5〜6Kgの圧力の圧搾空気を流し込み型枠6内を加圧
し、キヤビテイ用マスター14との境界面で発生するガ
スを圧し潰しつつ型取りする。
【0037】境界面でのガスの発生が止まるまでの時間
は予め実験により求めておき、この時間だけ溶湯15を
加圧して型取りしたなら、定盤3のヒータ4を切り、代
わって冷却管5に冷却水を流し、1分当たり55℃程度
の冷却速度でキヤビテイ用マスター14を冷やし、溶湯
15をキヤビテイ用マスター14との境界面側から順次
冷却凝固させる。
【0038】溶湯15の凝固が終わったなら、加圧用気
体注入口11からの圧搾空気の注入を止め、プランジャ
ー装置7の駆動によりシール板10を上の方に動かす。
【0039】すると、図1から明らかなように、型枠6
の上面の開口が開かれると同時に、突出しピン13によ
り溶湯の凝固物がキヤビテイ用マスター14を離型しつ
つ型枠6から突き出され、図3(a)に示すような、キ
ヤビテイ17を型取りしたキヤビテイブロツク16が得
られる。
【0040】キヤビテイブロツク16は、前記したよう
に、溶湯をキヤビテイ用マスター14の冷却によりキヤ
ビテイ17を形成する面側から順次これと反対の底面を
形成する面側に向かって凝固させたので凝固収縮は底面
に集中している。
【0041】したがって、このキヤビテイブロツク16
の凸凹した底面を加工により点線で示すように平滑にす
れば、(b)図に示すように平滑な成形機への取付面が
形成されたキヤビテイ型18が得られる。
【0042】勿論このキヤビテイ型18のキヤビテイ1
7の形成面には、きらい、面引け、引け巣等の鋳造欠陥
は全く発生していないので、マスター形状が精度が良く
型取りされているとともに強度も強い型が得られる。
【0043】コア型は、コア型用マスターを用いて前記
したキヤビテイ型と同様に鋳造により容易に製造できる
が、(c)図に示すように、前記キヤビテイ型の製造に
用いたコア形状をしたキヤビテイ用マスター14を成形
する製品の肉厚分だけ切削加工したコアブロツク19を
取付板20に取り付けて容易に製造できる。
【0044】
【発明の効果】本発明は以上のような構成及び作用のも
のであり、鋳造により、極めて短時間で安価にしかも鋳
造欠陥の発生がないので寸法精度が良いとともに強度も
強い簡易型が製造できるようになる。
【0045】これにより、合成樹脂の試作或いは多品種
少量生産を安いコストで容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 簡易型鋳造準備状態、
【図2】 簡易型鋳造状態
【図3】 簡易型。
【符号の説明】
1 基台 2 支持棒 3 定盤 4 ヒータ 5 冷却管 6 型枠 7 プランジヤー装置 8 可動板 9 支持棒 10 シール板 11 加圧用気体注入口 13 突出しピン 14 マスター 15 溶湯

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒータ及び冷却管が埋設された定盤上に取
    り付けられたキヤビテイもしくはコア形状型取り用の金
    属マスターを囲んで型枠内に前記定盤のヒータで金属マ
    スターを加熱しつつ型取り用金属の溶湯を注入し、型枠
    内を上面の開口を密封した後加圧用気体で加圧し、この
    加圧状態の下で前記定盤の冷却管に冷却水を流し溶湯を
    金属マスター境界面側から冷却しマスター形状を型取り
    したキヤビテイもしくはコア型ブロツクを形成し、この
    型ブロツクに取付面加工その他の所定の加工を施して型
    を形成することを特徴とする簡易型の製造方法。
  2. 【請求項2】ヒータ及び冷却管が埋設された定盤と、こ
    の定盤の表面上に固定されたキヤビテイもしくはコア形
    状型取り用の金属マスターを収納するための筒状の型枠
    と、型枠上方に型枠上面の開口を密閉するため上下動自
    在に配備され加圧用気体注入口が設けられたシール板と
    より成り、定盤は基台に立設された支持棒に水平に取り
    付けられ、シール板は定盤下面に取り付けられたプラン
    ジヤー装置に取り付けられ定盤の下方を上下動する可動
    板に定盤を貫通して立設された支持棒に水平に取り付け
    られていることを特徴とする簡易型製造装置。
JP9055193A 1993-03-26 1993-03-26 簡易型の製造方法及び製造装置 Pending JPH06278139A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005532920A (ja) * 2002-07-12 2005-11-04 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニー 型を形成しマイクロデバイスを成形する方法
EP1685939A1 (en) 2005-01-31 2006-08-02 Denso Corporation Method for efficiently manufacturing various molded products
WO2009154332A1 (en) 2008-06-19 2009-12-23 Unibell Co., Ltd. Method of rapidly heating mold apparatus
CN108437386A (zh) * 2018-03-06 2018-08-24 杨秀波 一种用于家电制造的注塑机

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