JPH0715661Y2 - ホイール状製品成形用金型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は竪型射出成形装置におけるホイール状製品成形
用金型に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、アルミニウム製の自動車用ディスクホイールの
鋳造は、溶湯鋳込時における鋳込装置部からのガスの巻
込みが少ないことなどにより竪型ダイカストマシンによ
ることが多い。第３図は従来におけるこの種のダイカス
トマシンの金型と鋳込装置との左半分を右半分に対し45
°位相をずらして示す概略縦断面図であって、これを同
図に基づいて説明すると、固定プラテン１に装着された
固定金型２の凸部と、可動プラテン３に装着された可動
金型４の凸部と、互いに90°位相を違えて配設されてシ
リンダ６で進退する４個の中子５とによってキャビティ
８が形成されており、このキャビティ８は、環形円板状
のディスク部8aと、ほぼ円筒状のリム部8bとで形成され
ている。隣接する一組の中子５の接合面部で中子５と固
定金型２の接合面部には、排気弁と真空吸引装置を備え
たガス抜き装置12が、例えば固定金型２側に支持されて
設けられている。

キャビティ８のリム部上端外周8cとリム部下端外周8dと
の外方には、これらと同心状の環状溝14,15がそれぞれ
可動金型４側に設けられており、これらの環状溝14,15
とリム部上下端外周8c,8dとは、その円周方向をほぼ等
分する位置に設けられた複数個の排気通路13によって連
結されている。また、ガス抜き装置12の弁室に接続され
た前記ガス導通孔18aは、上部の環状溝14に開口されて
いる。さらに、このガス導通孔18aと下部の環状溝15と
は、固定金型２に設けた連通孔17によって連通されてい
る。なお、固定金型２は、加工の都合上、連通孔17の貫
通部を別体で形成されている。18はガス導通孔18aと弁
室とを連通して設けられた迂回状のバイパスである。

以上のように構成された金型と鋳込装置とによるディス
クホイールの成形動作を説明する。溶湯11を供給した鋳
込スリーブ９を固定金型２のスリーブ孔に挿入し、ガス
抜き装置12の排気弁を開いたのちプランジャチップ10a
を前進させると、溶湯11は鋳込スリーブ９内を押上げら
れてディスク部8aに達し、ディスク部8aを放射方向に分
かれて流れたのち、円筒状のリム部8bに達してこのリム
部8b内に充填され始める。このときディスク部8aおよび
リム部8b内はガス抜き装置12に接続された真空吸引装置
によって減圧されるので、ディスク部8aおよびリム部8b
内のガスのうち上部のものは排気通路8c,ガス抜き溝13,
環状溝14,ガス導通孔18aおよびバイパス18を経て真空吸
引装置で吸引されてキャビティ８から排出される。また
下部のガスは、排気通路8d,ガス抜き溝13,環状溝15,連
通孔17,ガス導通孔18aおよびバイパス18を経て真空吸引
装置で吸引されてキャビティ８から排出される。この場
合、ガスはリム部8bの上下両端部から同時に吸引される
ので、溶湯11がリム部8bの下端部から順次溜っていって
も、ガスが溶湯11に閉じ込められることがない。

このようにして溶湯11が充填されてガス抜き装置12の排
気弁に達すると、溶湯11の慣性力で排気弁が閉じ、溶湯
11の流出が遮断される。このようにして溶湯11を充填し
たのち、溶湯11の固化，冷却を待って型開し、中子５を
開いて成形品を取出す。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、このようなホイール状製品成形用金型に
おいては、鋳込シリンダによりプランジャ10を前進させ
て溶湯11をキャビティ８内に充填する場合、ガス抜き装
置12側に近いガス抜き溝13および環状溝14への溶湯11の
流入で閉じてしまい、反ガス抜き装置12側近傍のキャビ
ティ内のガスが排出されずに封じ込められることがあっ
た。この結果、溶湯11がガスを巻込んだまま固化するた
め、成形品に巣ができ、成形品の品質が低下するという
問題があった。

［課題を解決するための手段］ このような問題点を解決するために本考案では、ホイー
ル状製品用のキャビティのリム部相当部分の外方で、中
子の水平面と、固定金型および可動金型の少なくとも一
方の金型との接触面部に環状溝を設け、金型と中子との
接触面部の一部に付設したガス抜き装置にこの環状溝を
連通させたホイール状製品成形用金型において、前記環
状溝とリム部相当部分間の水平距離を、反ガス抜き装置
設置側がガス抜き装置設置側よりも短くなるように、環
状溝をリム部相当部分に対して偏心させて設けた構成に
した。

［作用］ 鋳込スリーブ内の溶湯をプランジャチップで押上げる
と、溶湯はキャビティのディスク部相当部分を放射状に
流れたのち、リム部相当部分の下端部分を充填するとと
もに、リム部相当部分の上端に向かって上昇して充填さ
れる。このとき、環状溝とリム部相当部分間の水平距離
は、反ガス抜き装置設置側がガス抜き装置設置側よりも
短くなるように、環状溝はリム部相当部分に対して偏心
しているので、ガス抜き装置設置側よりも反ガス抜き装
置設置側の方で、キャビティ内のガスが、抵抗の小さい
リム部相当部分の端部からガス抜き溝および環状溝を通
ってガス抜き装置に付随した排気弁から外部へスムース
に排出されるので、排気弁が閉じる前にガスがキャビテ
ィ内に封じ込められることがない。

［実施例］ 第１図は本考案に係るホイール状製品成形用金型と射出
装置との一部概略縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
横断面図を示す。

第１図および第２図を用いて本実施例を説明する。

鋳込スリーブ９が接合された下金型である固定金型２
と、その上方の上金型である可動金型４と、これら両金
型2,4間には、互いに90°位相を違えて配設されたシリ
ンダ６で進退する４個の中子５とによって、肉厚部分か
らなるハブ部相当部分8eとディスク部相当部分8aとリム
部相当部分8bとからなるキャビティ８が形成されてい
る。また、隣合った一組の中子５間に排気弁12a,切替弁
12bと真空吸引装置12cを備えたガス抜き装置12が少なく
とも１ヶ所設けられている。

キャビティ８のリム部相当部分上下端外周部8c,8dの外
方に、これらと偏心状の環状溝14,15を設け、これらの
環状溝14,15は、平面形状的には反ガス抜き装置12設置
側においてリム部相当部分上下端外周部8c,8dで最も近
接させ、かつ、ガス抜き装置12設置側で最も離間して設
けられている。

また、上，下の環状溝14,15とリム部相当部分上下端外
周部8c,8dとは、円周数箇所に設けたガス抜き溝13を介
して導通され、最終的にはガス抜き装置12の弁室に接続
されている。さらに、上部の環状溝14と下部の環状溝15
とは、隣合った中子５同士の全部の合わせ面にそれぞれ
少なくとも１個ずつ設けた縦形の連通孔17によって連通
されている。

この連通孔17の途中には、連通孔17の軸方向に沿って１
部分のみ0.1〜0.4mmの縦形スリットの絞り部21を設けて
いる。これは、押湯によってキャビティ８内のガスをス
ムースに排出するために設けたものである。すなわち、
ガス抜き装置12によってキャビティ８内のガスを抜く場
合に、一方で、固定金型２および可動金型４と中子５の
合わせ面、および、隣接する中子５同士の合わせ面より
洩入する空気を極力少なくするために抵抗をもたせ、他
方で、ガス抜き装置12によるガス抜きの過程で、ガス抜
き溝13から環状溝14に至るルートのものはガスの流通抵
抗が小さく、キャビティ８内のガスおよび金型外部から
浸入した空気をスムースに排出できるため前記した金型
へ外部から空気が洩入した場合でも、キャビティ８内へ
浸入して溶湯11中へガスを巻込んだりすることがない。

さらに、前記したように、環状溝14とリム部相当部分上
端外周部8cを偏心させて配設したため、連通孔17へ設け
た縦形スリットの絞り部21との相乗的な効果により、反
ガス抜き装置12側の残余ガスをスムースに全て抜出すこ
とがより可能となった。18はガス抜き溝13と弁室とを連
通して設けられた迂回状のバイパスである。

また、キャビティ８のハブ部相当部分8eと固定スリーブ
20の挿入孔との間には、固定スリーブ20や鋳込スリーブ
９の内孔よりもかなり小径で、小径円筒状に形成された
上半の小径部7aとテーパ加工された下半部7bとからなる
溶融物通路としての湯道７が、上下を連通して形成され
ている。

23は、図示しない上方のピン突出用シリンダ側に基端を
支持された上下方向へ進退自在なピンであって、可動金
型４の中心部に設けられたピン孔4bに摺動自在に装入さ
れており、キャビティ８内に溶湯11を充填し終る前の通
常の時は、ピン23の先端面がキャビティ８の内面と一致
した位置にあり、溶湯充填完了時近くの押湯作用時に
は、ピン23はキャビティ８内に突出されて、その先端部
は前記湯道７に対して挿抜自在に設けられている。この
ピン23の外径は、湯道７の小径部径よりもわずかに小さ
く形成されており、例えば小径部7aの内径を40〜60mmと
した場合、ピン23の外径は、これよりも例えば１〜5mm
小さく形成されている。

また、ピン23には、その軸心部を先端近くまで延びる冷
却水通路23aがその後端側を図示していない冷水源に接
続されて設けられており、ピン23およびその周囲を冷却
するように構成されている。なお、12と16は押出ピンで
ある。

以上のように構成された竪型ダイカストマシンの動作を
説明する。

型締を行うとともに、溶湯11が注入された鋳込スリーブ
９を固定スリーブ20に接合し、ガス抜き装置12の排気弁
を開いて真空吸引している状態で、鋳込シリンダにより
プランジャ10を前進させると、溶湯11はプランジャチッ
プ10aで押され、キャビティ８内へ射出されて充填され
始める。これと同時に、キャビティ８内のガスは、ガス
抜き装置12に接続された真空吸引装置によって減圧され
るが、リム部相当部分上下端外周8c,8dと環状溝14,15の
水平距離を反ガス抜き装置12設置側が、ガス抜き装置12
設置側より小さくなるように偏心しているため、キャビ
ティ８としてのディスク部相当部分8aおよびリム部相当
部分8b内のガスのうち、上部のものはリム部相当部分上
端外周部8cから、ガス抜き溝13,環状溝14およびバイパ
ス18を経て真空吸引装置で吸引されてキャビティ８から
排出される。

また、下部のガスは、リム部相当部分下端外周部8dから
固定金型２と中子５の間のすき間，環状溝15,連通孔17
およびバイパス18を経て真空吸引装置で吸引されてキャ
ビティ８から排出される。この場合、ガスはリム部相当
部分8bの上下両端部から同時に吸引されるので、溶湯11
がリムぶ相当部分8bの下端部から順次溜っていっても、
ガスが溶湯11に閉じ込められることがない。

なお、前記したガス抜き装置12の排気弁を溶湯11の慣性
力で閉じることを述べたが、これに限定されるものでな
く、例えば、環状溝14などに設置した検知器で溶湯11が
来たことを検知するか、または、鋳込ストロークを検知
して電気的に排出弁を閉めることも可能である。

なお、環状溝14、15は、第１図や第３図に示すように、
中子５の水平面と固定金型２および可動金型４の両方の
金型との接触面部に設けることもできるが、中子５の水
平面と固定金型２および可動金型４のどちらか一方の金
型との接触面部に設けることもできる。この場合、中子
５の水平面と固定金型２および可動金型４の両方の金型
との接触面部である上下両方に環状溝14、15を設けた方
が、ガス抜き効果は一番あり、中子５の水平面と可動金
型４との接触面部である上方のみに環状溝14を設けた場
合がその次に効果がある。なお、中子５の水平面と固定
金型２との接触面部である下方のみに環状溝15を設けた
場合は、ガス抜き効果は一番劣るとは言え、それなりに
効果はある。

［考案の効果］ 以上の説明により明らかなように、本考案によれば、ホ
イール状製品成形用金型において、リム部相当部分上下
端外周8c,8dと環状溝14,15の水平距離を反ガス抜き装置
12設置側が、ガス抜き装置12設置側より小さくなるよう
に偏心したため、反ガス抜き装置12設置側で、キャビテ
ィ８内のガスを、ガス抜き溝13から環状溝14を通ってガ
ス抜き装置12でスムースに排出することができる。この
ため、キャビティ８内のガスが溶湯11に閉じ込められる
ことがなく、巣のない鋳造製品が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るホイール状製品成形用金型と鋳込
装置との一部概略縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
横断面図、第３図は従来におけるダイカストマシンの金
型と鋳込装置との左半分を右半分に対し45°位相をずら
して示す概略縦断面図を示す。 ２……固定金型、４……可動金型、５……中子、７……
湯道、８……キャビティ、8a……ディスク部相当部分、
8b……リム部相当部分、8c……リム部相当部分上端外
周、8d……リム部相当部分下端外周、９……鋳込スリー
ブ、10……プランジャ、12……ガス抜き装置、13……ガ
ス抜き溝、14,15……環状溝、17……連通孔、20……固
定スリーブ、21……絞り部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ホイール状製品用のキャビティのリム部相
   当部分の外方で、中子の水平面と、固定金型および可動
   金型の少なくとも一方の金型との接触面部に環状溝を設
   け、金型と中子との接触面部の一部に付設したガス抜き
   装置にこの環状溝を連通させたホイール状製品成形用金
   型において、前記環状溝とリム部相当部分間の水平距離
   を、反ガス抜き装置設置側がガス抜き装置設置側よりも
   短くなるように、環状溝をリム部相当部分に対して偏心
   させて設けたホイール状製品成形用金型。