JPH08252661A - 金属射出成形方法及び装置 - Google Patents
金属射出成形方法及び装置Info
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- JPH08252661A JPH08252661A JP7056101A JP5610195A JPH08252661A JP H08252661 A JPH08252661 A JP H08252661A JP 7056101 A JP7056101 A JP 7056101A JP 5610195 A JP5610195 A JP 5610195A JP H08252661 A JPH08252661 A JP H08252661A
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- Japan
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- injection molding
- mold
- flow path
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は金属射出成形方法及び装置に関し、
特に、キャビティ部に連通して設けられた曲折流路によ
り真空引き時の溶融金属の流路への引込みを防止し、高
品質の成形を行うことを目的とする。 【構成】 本発明による金属射出成形方法及び装置は、
ベント流路(8)に連通した曲折流路(9)を介して真空引き
を行い、溶融金属の引込みを防止し、低粘度の溶融金属
の高品質成形を行う構成である。
特に、キャビティ部に連通して設けられた曲折流路によ
り真空引き時の溶融金属の流路への引込みを防止し、高
品質の成形を行うことを目的とする。 【構成】 本発明による金属射出成形方法及び装置は、
ベント流路(8)に連通した曲折流路(9)を介して真空引き
を行い、溶融金属の引込みを防止し、低粘度の溶融金属
の高品質成形を行う構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属射出成形方法及び
装置に関し、特に、キャビティ部内を真空にすることに
よって溶融金属のキャビティ内の進入抵抗を軽減すると
ともに、キャビティ内空気に含まれる酸素と金属の反応
により酸化物が生成されることを防ぎ、射出成形性能の
向上を補助することによって成形品の品質を高めると同
時に精密成形を可能にするための新規な改良に関する。
装置に関し、特に、キャビティ部内を真空にすることに
よって溶融金属のキャビティ内の進入抵抗を軽減すると
ともに、キャビティ内空気に含まれる酸素と金属の反応
により酸化物が生成されることを防ぎ、射出成形性能の
向上を補助することによって成形品の品質を高めると同
時に精密成形を可能にするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、真空成形はプラスチックの射出成
形に用いられているが、プラスチックは粘弾性流体で溶
融粘度も低粘度でも１０００ポアズ以上と金属が溶融し
た場合の約０.０１〜０.０２ポアズと比べると極めて高
い粘度を示すのでベント流路にプラスチックが進入しに
くいものである。また、金属の成形法にダイカスト鋳造
法がありプラスチックと同様真空金型が用いられている
が、溶融粘度がプラスチックに比べ非常に低いのでベン
ト流路に溶融金属が進入し流路を狭めたり、塞いだりす
るので金型キャビティ内を十分に真空にすることができ
ず、また場合によっては真空引き装置にまで溶融金属が
進入する不具合が生じている。真空引き装置あるいは途
中の配管内への溶融金属の進入を防ぐため金型ベント流
路途中にバルブ機構を設け機械と連動して作動させて溶
融金属の進入を防ぐか、進入した溶融金属を利用してバ
ルブの弁座を作動させて流路を遮断する方法がとられて
いる。
形に用いられているが、プラスチックは粘弾性流体で溶
融粘度も低粘度でも１０００ポアズ以上と金属が溶融し
た場合の約０.０１〜０.０２ポアズと比べると極めて高
い粘度を示すのでベント流路にプラスチックが進入しに
くいものである。また、金属の成形法にダイカスト鋳造
法がありプラスチックと同様真空金型が用いられている
が、溶融粘度がプラスチックに比べ非常に低いのでベン
ト流路に溶融金属が進入し流路を狭めたり、塞いだりす
るので金型キャビティ内を十分に真空にすることができ
ず、また場合によっては真空引き装置にまで溶融金属が
進入する不具合が生じている。真空引き装置あるいは途
中の配管内への溶融金属の進入を防ぐため金型ベント流
路途中にバルブ機構を設け機械と連動して作動させて溶
融金属の進入を防ぐか、進入した溶融金属を利用してバ
ルブの弁座を作動させて流路を遮断する方法がとられて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の成形方法は、以
上のように構成されていたため、次のような課題が存在
していた。すなわち、前述のバルブ機構を用いた方法で
は、バルブシート面に溶融金属が残留し機密性不良、バ
ルブ作動不良が発生し十分な真空度を得ることが困難で
ある。これらの不具合を最小限にするためには頻繁に金
型の分解清掃を行う必要があり作業能率の悪いものであ
った。さらに金型内にバルブ機構があるため構造が複雑
で高価な金型になっていた。
上のように構成されていたため、次のような課題が存在
していた。すなわち、前述のバルブ機構を用いた方法で
は、バルブシート面に溶融金属が残留し機密性不良、バ
ルブ作動不良が発生し十分な真空度を得ることが困難で
ある。これらの不具合を最小限にするためには頻繁に金
型の分解清掃を行う必要があり作業能率の悪いものであ
った。さらに金型内にバルブ機構があるため構造が複雑
で高価な金型になっていた。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、真空引きする時のベント流
路に曲折流路を設けることにより、この曲折流路の流路
抵抗を利用して溶融金属の引き込みを防止し、金型の構
造を簡素化し、低価格でかつ真空度を十分に保つことが
でき、稼動率の高い金型を有する金属射出成形方法及び
装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、真空引きする時のベント流
路に曲折流路を設けることにより、この曲折流路の流路
抵抗を利用して溶融金属の引き込みを防止し、金型の構
造を簡素化し、低価格でかつ真空度を十分に保つことが
でき、稼動率の高い金型を有する金属射出成形方法及び
装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による金属射出成
形方法は、可動側金型と固定側金型により形成されたキ
ャビティ部を前記各金型間に形成されたベント流路を介
して真空引きし、前記キャビティ部内に溶融金属を射出
して成形するようにした金属射出成形方法において、前
記ベント流路に連通した曲折流路を介し、前記各金型の
金型タッチ行程の後、射出・保圧行程終了迄前記真空引
きを行う方法である。
形方法は、可動側金型と固定側金型により形成されたキ
ャビティ部を前記各金型間に形成されたベント流路を介
して真空引きし、前記キャビティ部内に溶融金属を射出
して成形するようにした金属射出成形方法において、前
記ベント流路に連通した曲折流路を介し、前記各金型の
金型タッチ行程の後、射出・保圧行程終了迄前記真空引
きを行う方法である。
【０００６】さらに詳細には、前記溶融金属は、アルミ
ニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、鉛及びビスマスの何
れか又はこれらの何れかを基とする合金よりなる方法で
ある。
ニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、鉛及びビスマスの何
れか又はこれらの何れかを基とする合金よりなる方法で
ある。
【０００７】本発明による金属射出成形装置は、可動側
金型と固定側金型により形成されたキャビティ部を前記
各金型間に形成されたベント流路を介して真空引きし、
前記キャビティ部内に溶融金属を射出して成形するよう
にした金属射出成形装置において、前記ベント流路に連
通しかつ前記各金型間に形成された曲折流路を有し、前
記曲折流路を介して前記キャビティ部の真空引きを行う
構成である。
金型と固定側金型により形成されたキャビティ部を前記
各金型間に形成されたベント流路を介して真空引きし、
前記キャビティ部内に溶融金属を射出して成形するよう
にした金属射出成形装置において、前記ベント流路に連
通しかつ前記各金型間に形成された曲折流路を有し、前
記曲折流路を介して前記キャビティ部の真空引きを行う
構成である。
【０００８】さらに詳細には、前記曲折流路は複数個よ
りなる構成である。
りなる構成である。
【０００９】さらに詳細には、前記曲折流路はＶ形又は
凹形又はこれらを組合せた形状よりなる構成である。
凹形又はこれらを組合せた形状よりなる構成である。
【００１０】
【実施例】以下、図面と共に本発明による金属射出成形
方法及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。
図１は第１実施例の断面図、図２は回路図、図３は成形
工程ブロック図、図４は他の実施例の断面図、図５及び
図６は他の実施例の断面図である。図１は金型を主とし
て示すもので、符号１で示されるものはノズル４が接合
する固定側金型であり、この固定側金型１には、流路１
１を有する配管２２及びスプール部６が形成されると共
に、この流路１１の外側にはガスケット１３が設けられ
ている。
方法及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。
図１は第１実施例の断面図、図２は回路図、図３は成形
工程ブロック図、図４は他の実施例の断面図、図５及び
図６は他の実施例の断面図である。図１は金型を主とし
て示すもので、符号１で示されるものはノズル４が接合
する固定側金型であり、この固定側金型１には、流路１
１を有する配管２２及びスプール部６が形成されると共
に、この流路１１の外側にはガスケット１３が設けられ
ている。
【００１１】前記固定側金型１には周知のエジェクタピ
ン３０を有する可動側金型２が接離自在に設けられ、各
金型１，２間には各金型１，２が接合して形成されると
共にスプール部６と連通するキャビティ部５及びこのキ
ャビティ部５と連通するＶ形溝形状に曲折した曲折流路
９がベント流路８を介して形成されている。この曲折流
路９はベント流路８を介して前記流路１１に連通してい
る。
ン３０を有する可動側金型２が接離自在に設けられ、各
金型１，２間には各金型１，２が接合して形成されると
共にスプール部６と連通するキャビティ部５及びこのキ
ャビティ部５と連通するＶ形溝形状に曲折した曲折流路
９がベント流路８を介して形成されている。この曲折流
路９はベント流路８を介して前記流路１１に連通してい
る。
【００１２】前記配管２２は第１電磁弁１６及び第１手
動弁２０を介して真空タンク１４に接続され、この真空
タンク１４は第２手動弁２１及び第２電磁弁１７を介し
て真空ポンプ１５に接続され、第１電磁弁１６には真空
計１８及び圧力スイッチ１９が接続されている。なお、
前記曲折流路９は、図１の構成に限らず、図４に示す凹
状に曲折した構成、単体に限らず、図５及び図６で示す
ように複数個用いることもできる。
動弁２０を介して真空タンク１４に接続され、この真空
タンク１４は第２手動弁２１及び第２電磁弁１７を介し
て真空ポンプ１５に接続され、第１電磁弁１６には真空
計１８及び圧力スイッチ１９が接続されている。なお、
前記曲折流路９は、図１の構成に限らず、図４に示す凹
状に曲折した構成、単体に限らず、図５及び図６で示す
ように複数個用いることもできる。
【００１３】次に、動作について述べる。まず、射出成
形機のサイクルは通常図３に示す行程を繰り返す。サイ
クルのスタートは通常型閉し行程Ａから始まり、その後
金型は金型タッチ(Ｂ)し型締め行程Ｃに入り金型パーテ
ィング面３はガスケット１３により密閉されるが、ノズ
ル接触部は解放状態にある。ノズル４の前進後、ノズル
４は金型１に密着し(Ｄ)、金型１および２で構成される
空間、スプール部６、キャビティ部５、ベント流路７お
よび１０、曲折流路９はガスケット１３により密閉され
る。真空タンク１４はまえもって圧力スイッチ１９の指
令により電磁弁１７を開き真空タンク１４内の空気を引
き真空度を保っておく。なお、この真空度をＨ１とす
る。ノズルタッチ終了後電磁弁１６を開くと配管２２、
継ぎ手１２、流路１１を介して前記空間容積Ｖ２は空気
を抜き取られ真空になる。この時の真空度Ｈ２は真空タ
ンク１４の容積と電磁弁１６，１７間の配管容積を加え
た容積Ｖ１、前記容積Ｖ２、予め真空引きをした元の真
空タンクの真空度Ｈ１から Ｈ２＝Ｈ１×Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２） と表される。電磁弁１６を開き真空度Ｈ２を保った状態
で溶融金属をノズル４からキャビティ部５に射出成形
(Ｅ)すると本発明の効果を発揮することができる。発明
者は実験の結果Ｖ２／Ｖ１が２０倍以上であると効果が
大きいことを確かめた。すなわち、この曲折流路９によ
り溶融金属のキャビティ部５内への浸入を防止し、か
つ、真空度を上げてキャビティ部５内の酸化物の除去を
行い、高品質の金属成形を行うことができる。前述の保
圧(Ｈ)の後、冷却行程(Ｆ)完了後型開きを行いエジェク
ト(Ｇ)を行えば高品質の成形品を得ることができる。溶
融金属のキャビティ部５への射出時、溶融金属の粘度は
前記のように非常に低く、本発明を構成する曲折流路９
へ溶融金属が進入するが、曲折流路９の流路抵抗と冷却
効果により真空引き装置にまで進入することはなく、さ
らに曲折流路内の冷却固化された金属は型開き、エジェ
クト行程時成形品と一緒に容易に取り除くことが可能で
ある。曲折流路９は図４の実施例に示すように凹形溝で
も同様の効果を発揮するし、これらに類する構造も同様
である。実施例では曲折流路は１個を示したが、複数個
設けて溶融金属の真空装置への進入を一層困難なものに
しても同様の効果を得ることができる。なお、前述の成
形時のキャビティ部５の真空引きの行程としては、金型
タッチＢの後、射出Ｅ・保圧Ｈの行程終了迄が最適であ
る。
形機のサイクルは通常図３に示す行程を繰り返す。サイ
クルのスタートは通常型閉し行程Ａから始まり、その後
金型は金型タッチ(Ｂ)し型締め行程Ｃに入り金型パーテ
ィング面３はガスケット１３により密閉されるが、ノズ
ル接触部は解放状態にある。ノズル４の前進後、ノズル
４は金型１に密着し(Ｄ)、金型１および２で構成される
空間、スプール部６、キャビティ部５、ベント流路７お
よび１０、曲折流路９はガスケット１３により密閉され
る。真空タンク１４はまえもって圧力スイッチ１９の指
令により電磁弁１７を開き真空タンク１４内の空気を引
き真空度を保っておく。なお、この真空度をＨ１とす
る。ノズルタッチ終了後電磁弁１６を開くと配管２２、
継ぎ手１２、流路１１を介して前記空間容積Ｖ２は空気
を抜き取られ真空になる。この時の真空度Ｈ２は真空タ
ンク１４の容積と電磁弁１６，１７間の配管容積を加え
た容積Ｖ１、前記容積Ｖ２、予め真空引きをした元の真
空タンクの真空度Ｈ１から Ｈ２＝Ｈ１×Ｖ２／（Ｖ１＋Ｖ２） と表される。電磁弁１６を開き真空度Ｈ２を保った状態
で溶融金属をノズル４からキャビティ部５に射出成形
(Ｅ)すると本発明の効果を発揮することができる。発明
者は実験の結果Ｖ２／Ｖ１が２０倍以上であると効果が
大きいことを確かめた。すなわち、この曲折流路９によ
り溶融金属のキャビティ部５内への浸入を防止し、か
つ、真空度を上げてキャビティ部５内の酸化物の除去を
行い、高品質の金属成形を行うことができる。前述の保
圧(Ｈ)の後、冷却行程(Ｆ)完了後型開きを行いエジェク
ト(Ｇ)を行えば高品質の成形品を得ることができる。溶
融金属のキャビティ部５への射出時、溶融金属の粘度は
前記のように非常に低く、本発明を構成する曲折流路９
へ溶融金属が進入するが、曲折流路９の流路抵抗と冷却
効果により真空引き装置にまで進入することはなく、さ
らに曲折流路内の冷却固化された金属は型開き、エジェ
クト行程時成形品と一緒に容易に取り除くことが可能で
ある。曲折流路９は図４の実施例に示すように凹形溝で
も同様の効果を発揮するし、これらに類する構造も同様
である。実施例では曲折流路は１個を示したが、複数個
設けて溶融金属の真空装置への進入を一層困難なものに
しても同様の効果を得ることができる。なお、前述の成
形時のキャビティ部５の真空引きの行程としては、金型
タッチＢの後、射出Ｅ・保圧Ｈの行程終了迄が最適であ
る。
【００１４】また、実施例としては、溶融金属として鉛
合金（鉛−錫合金）を用い、次の第１表の実験結果を得
た。
合金（鉛−錫合金）を用い、次の第１表の実験結果を得
た。
【００１５】
【表１】
【００１６】なお、前述の溶融金属としては、鉛−錫合
金に限ることなく、アルミニウム、マグネシウム、亜
鉛、ビスマス等の何れか又はその何れかを基とする合金
を用いることができる。
金に限ることなく、アルミニウム、マグネシウム、亜
鉛、ビスマス等の何れか又はその何れかを基とする合金
を用いることができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため次のような効果を得ることができる。すなわち、キ
ャビティ部に連通するベント流路にＶ形、凹形又はこれ
らの組合せ形状等の曲折流路が形成されているため、流
路抵抗が大きくなり、真空引き時の溶融金属の配管側へ
の引込みをなくし、溶融金属による詰まりを防止でき
る。また、この曲折流路によって真空度を上げることが
でき、低粘度の溶融金属をキャビティ部内へ迅速に射出
することができ、キャビティ部内の空気に含まれる酸素
と金属の反応による酸化物の生成を防ぐことにより、成
形品の高品質化及び高精度成形を得ることができる。
ため次のような効果を得ることができる。すなわち、キ
ャビティ部に連通するベント流路にＶ形、凹形又はこれ
らの組合せ形状等の曲折流路が形成されているため、流
路抵抗が大きくなり、真空引き時の溶融金属の配管側へ
の引込みをなくし、溶融金属による詰まりを防止でき
る。また、この曲折流路によって真空度を上げることが
でき、低粘度の溶融金属をキャビティ部内へ迅速に射出
することができ、キャビティ部内の空気に含まれる酸素
と金属の反応による酸化物の生成を防ぐことにより、成
形品の高品質化及び高精度成形を得ることができる。
【図１】本発明による金属射出成形装置の要部を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図１の金型に対する真空系を示す構成図であ
る。
る。
【図３】成形行程を示すブロック図である。
【図４】図１の他の実施例を示す断面図である。
【図５】図１の他の実施例を示す要部の断面図である。
【図６】図５の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】 １ 固定側金型 ２ 可動側金型 ５ キャビティ部 ８ ベント流路 ９ 曲折流路
Claims (5)
- 【請求項１】 可動側金型(2)と固定側金型(1)により形
成されたキャビティ部(5)を前記各金型(1,2)間に形成さ
れたベント流路(8)を介して真空引きし、前記キャビテ
ィ部(5)内に溶融金属を射出して成形するようにした金
属射出成形方法において、前記ベント流路(8)に連通し
た曲折流路(9)を介し、前記各金型(1,2)の金型タッチ行
程の後、射出・保圧行程終了迄前記真空引きを行うこと
を特徴とする金属射出成形方法。 - 【請求項２】 前記溶融金属は、アルミニウム、マグネ
シウム、亜鉛、錫、鉛及びビスマスの何れか又はこれら
の何れかを基とする合金よりなることを特徴とする請求
項１記載の金属射出成形方法。 - 【請求項３】 可動側金型(2)と固定側金型(1)により形
成されたキャビティ部(5)を前記各金型(1,2)間に形成さ
れたベント流路(8)を介して真空引きし、前記キャビテ
ィ部(5)内に溶融金属を射出して成形するようにした金
属射出成形装置において、前記ベント流路(8)に連通し
かつ前記各金型(1,2)間に形成された曲折流路(9)を有
し、前記曲折流路(9)を介して前記キャビティ部(5)の真
空引きを行う構成としたことを特徴とする金属射出成形
装置。 - 【請求項４】 前記曲折流路(9)は複数個よりなること
を特徴とする請求項３記載の金属射出成形装置。 - 【請求項５】 前記曲折流路(9)はＶ形又は凹形又はこ
れらを組合せた形状よりなることを特徴とする請求項３
又は４記載の金属射出成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05610195A JP3228847B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 金属射出成形方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05610195A JP3228847B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 金属射出成形方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08252661A true JPH08252661A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3228847B2 JP3228847B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=13017720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05610195A Expired - Fee Related JP3228847B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 金属射出成形方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228847B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5983976A (en) * | 1998-03-31 | 1999-11-16 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| US6065526A (en) * | 1995-09-01 | 2000-05-23 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing light metal alloy |
| US6135196A (en) * | 1998-03-31 | 2000-10-24 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by injection molding from the semi-solid state |
| US6474399B2 (en) | 1998-03-31 | 2002-11-05 | Takata Corporation | Injection molding method and apparatus with reduced piston leakage |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP05610195A patent/JP3228847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6065526A (en) * | 1995-09-01 | 2000-05-23 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing light metal alloy |
| US6241001B1 (en) | 1995-09-01 | 2001-06-05 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing light metal alloy |
| US5983976A (en) * | 1998-03-31 | 1999-11-16 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| US6135196A (en) * | 1998-03-31 | 2000-10-24 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by injection molding from the semi-solid state |
| US6276434B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-08-21 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by ink injection molding from the semi-solid state |
| US6283197B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-09-04 | Takata Corporation | Method and apparatus for manufacturing metallic parts by fine die casting |
| US6474399B2 (en) | 1998-03-31 | 2002-11-05 | Takata Corporation | Injection molding method and apparatus with reduced piston leakage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3228847B2 (ja) | 2001-11-12 |
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