JPH08281406A

JPH08281406A - ダイカストマシン用ノズル

Info

Publication number: JPH08281406A
Application number: JP8917895A
Authority: JP
Inventors: Masaki Mizutani; 正希水谷
Original assignee: MIZUTANI SANGYO KK; Hanano Shoji KK
Current assignee: MIZUTANI SANGYO KK; Hanano Shoji KK
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】ノズルの温度管理を容易に且つ安定して行な
うことができ、生産性を向上でき、しかもエネルギーコ
ストを低減できる、ダイカストマシン用ノズルを提供す
ること。【構成】鉄系材料に比して熱伝導率が低い耐熱性材料
で構成されていることを特徴とするダイカストマシン用
ノズルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホットチャンバー式の
ダイカストマシンに用いられるノズルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術及びその課題】従来、ホットチャンバー式の
ダイカストマシンに用いられるノズルは、鉄合金等の鉄
系材料で構成されていた。一般に、鉄系材料は、熱伝導
率が高いため、熱放散が起こり易く、保温性が劣ってい
る。そのため、鉄系材料でできたノズルを通して溶湯を
金型内に供給すると、溶湯がノズルで急激に冷却されて
凝固し、ノズルが詰まる恐れがある。これを避けるた
め、従来では、ノズルをガスバーナーや電気ヒーターで
加熱していた。

【０００３】しかし、この加熱方式では、加熱温度が低
いと溶湯の凝固を解消できず、加熱温度が高いと溶湯の
変質が生じるため、ノズルの温度管理が困難であるとい
う問題があった。現実問題として、ノズルの詰まりは頻
繁に生じ、また、マシンの作動を一時停止すると、停止
前の状態まで復帰させるのに時間を要し、生産性が極度
に悪かった。更に、加熱のためにガスや電気等を消費す
るため、エネルギーコストが高いという問題もあった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、ノズルの温度管理を容易に且
つ安定して行なうことができ、生産性を向上でき、しか
もエネルギーコストを低減できる、ダイカストマシン用
ノズルを提供することを目的とする。

【０００５】

【目的を達成するための手段】本発明のダイカストマシ
ン用ノズルは、鉄系材料に比して熱伝導率が低い耐熱性
材料で構成されていることを特徴としている。

【０００６】上記耐熱性材料としては、チタン合金、又
はチタン合金とセラミックスとの複合材が好ましく用い
られる。

【０００７】更に、周囲に保温機構を備えてもよい。保
温機構は、例えば、温度制御可能なヒーターと断熱材と
で構成されている。

【０００８】

【作用】ノズルの熱伝導率が低いので、ノズルを通過す
る際の溶湯の温度変動は小さくなる。

【０００９】ノズルを保温機構により予め加熱しておく
と、ノズルは熱伝導率が低いため保温性が良く、しかも
断熱材により熱放散が抑制されるので、ノズルは注湯作
業中において高温状態に維持され、溶湯とノズルとの温
度差は、従来のようにノズルを外部から加熱しなくて
も、常に小さく維持される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明のノズルを備えたダイカストマシンの
縦断面図である。このダイカストマシンは、射出機構１
及び金型機構２を備えている。射出機構１は、プランジ
ャーロッド１１を往復摺動させることによって、メルテ
ィングボックス１２内の溶湯１３をグースネック１４を
通して射出するようになっている。グースネック１４の
先端には、本発明のノズル１５が後端部１５１をグース
ネック１４に嵌入して取付けられている。

【００１１】金型機構２は、固定盤２１に取付けられた
固定金型２２及び稼動盤２３に取付けられた稼動金型２
４を備えている。ノズル１５は固定盤２１を貫通してい
る。固定金型２２にはスプール２５が貫通固定されてい
る。

【００１２】図２及び図３はノズル１５及びスプール２
５の拡大縦断面図である。ノズル１５はチタン合金又は
チタン合金とセラミックスとの複合材でできており、先
端部１５２が突出した球面となっており、通路１５３が
貫通している。ノズル１５は周囲に保温機構１６を備え
ている。保温機構１６は、ノズル１５の周面に固定され
たヒーター１６１と、ヒーター１６１と共にノズル１５
を覆う断熱材１６２とで構成されている。ヒーター１６
１は制御部１７により温度制御される。制御部１７はノ
ズル１５の温度を検知してヒーター１６１の温度を制御
するようになっている。スプール２５は、ノズル１５の
先端部１５２が嵌合する球面凹部２５１と、これに連通
する小径通路２５２と、固定金型２２内面に通じる大径
通路２５３とからなる通路を有している。

【００１３】次に、上記構成のダイカストマシンの作動
について説明する。まず、図２の状態において、ヒータ
ー１６１を作動させ、ノズル１５を加熱する。次に、ヒ
ーター１６１の作動を停止し、図３に示すように、ノズ
ル１５の先端部１５２をスプール２５の球面凹部２５１
に嵌合させる。次に、この状態でプランジャーロッド１
１を作動させ、溶湯１３を、グースネック１４、ノズル
１５、及びスプール２５を通して、閉じた状態の両金型
２２，２４の内部空間に注湯する。そして、プランジャ
ーロッド１１の作動を停止して注湯を終了し、ノズル１
５をスプール２５から引離す。

【００１４】上記構成のダイカストマシンでは、チタン
合金又はチタン合金とセラミックスとの複合材からなる
ノズル１５を使用しているので、ノズル１５を通過する
際の溶湯１３の温度変動は小さくなり、溶湯１３のノズ
ル１５における凝固が防止される。即ち、チタン合金の
熱伝導率は従来のノズルの構成材料である鉄合金の１／
９と低く、チタン合金とセラミックスとの複合材の場合
は１／５と低く、ノズル１５の構成材料としていずれを
用いても、ノズル１５は熱伝導率が低く即ち保温性が良
いので、溶湯１３はノズル１５を通過する際にノズル１
５によって急激に冷やされることはない。従って、溶湯
１３の温度変動は小さくなり、溶湯１３のノズル１５に
おける凝固が防止される。

【００１５】しかも、ノズル１５は保温機構１６を備え
ており、保温機構１６により予め加熱されると、ノズル
１５が熱伝導率が低く即ち保温性が良いことに加え、断
熱材１６２により熱放散が抑制されることにより、ノズ
ル１５は注湯作業中において高温状態を維持している。
このため、溶湯１３とノズル１５との温度差は、従来の
ようにノズル１５を外部から加熱しなくても、常に小さ
く維持されることとなり、鋳造作業を連続して行なう場
合でも、溶湯１３のノズル１５における凝固は確実に防
止される。

【００１６】次に、具体例を挙げて、鋳造作業が連続し
て且つ安定して行なわれることを説明する。図４及び図
５は鋳造物の一例を示す。図４は固定金型２２をIV方向
（図１）から見た図、図５は得られた鋳造物をＶ方向
（図４）から見た図である。３１は鋳造物であるボル
ト、３２は流路にできるスケルトンである。特に、３２
１はスプール２５の小径通路２５２にできるスケルトン
先端部である。スケルトン先端部３２１は、注湯終了後
にノズル１５をスプール２５から引離した際の切断部と
なる箇所であり、スケルトン先端部３２１の状態の良・
不良により、注湯作業ひいては鋳造作業の安定度がわか
る。

【００１７】スケルトン先端部３２１の状態は、目視と
寸法Ｌの測定とにより判断した。スケルトン先端部３２
１は、安定度が良好である場合には図６の状態となり、
不良の場合には図７に示すように過熱により溶けた状態
又は図８に示すように加熱不足により先端面が破断面の
状態となる。なお、スプール２５の小径通路２５２の寸
法長さは６ｍｍである。

【００１８】ここでは、ボルト３１の鋳造条件を次のよ
うに設定した。即ち、ボルト取り数：４個、ボルト単
量：２７．５ｇ、スケルトン重量：２４０ｇ、溶湯材
料：ＺＤＣ−２、溶解温度：４２０℃、ヒーターによる
加熱温度：４００℃、ショットサイクルタイム：１０
秒、鋳造作業回数：１００回。

【００１９】図９及び図１０はそれぞれ本実施例及び従
来例による場合の安定度を示す結果である。両図におい
て、縦軸はロット数、横軸は寸法Ｌの測定値である。図
９からわかるように、本実施例による場合では、寸法Ｌ
は全て５．５ｍｍであり、スケルトン先端部３２１は略
完全に良好な状態にあった。しかし、図１０からわかる
ように、従来例による場合では、寸法Ｌの小さい不良状
態のものがあった。即ち、本実施例によれば、鋳造作業
が連続して且つ安定して行なわれた。

【００２０】なお、ノズル１５の構成材料は、上記実施
例のチタン合金等に限るものではなく、鉄系材料に比し
て熱伝導率が低い耐熱性材料であれば、他の材料でもよ
い。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載のダイカストマシン用ノズ
ルによれば、構成材料が熱伝導率の低いチタン合金又は
チタン合金とセラミックスとの複合材であるので、ノズ
ル１５を通過する際の溶湯１３の温度変動を小さくで
き、溶湯１３のノズル１５における凝固を防止できる。
従って、請求項１記載のノズルを用いたダイカストマシ
ンによれば、安定した鋳造作業を行なうことができ、生
産性を向上できる。

【００２２】請求項２記載のダイカストマシン用ノズル
によれば、請求項１記載のノズルによる効果を確実に発
揮できる。

【００２３】請求項３記載のダイカストマシン用ノズル
によれば、ノズル１５を保温機構１６によって予め加熱
することにより、注湯作業中においてノズル１５を高温
状態に維持でき、溶湯１３とノズル１５との温度差を、
従来のようにノズル１５を外部から加熱しなくても、常
に小さく維持でき、鋳造作業を連続して行なう場合で
も、溶湯１３のノズル１５における凝固を確実に防止で
きる。従って、請求項３記載のノズルを用いたダイカス
トマシンによれば、安定した鋳造作業を連続して行なう
ことができ、生産性を格段に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノズルを備えたダイカストマシンの
縦断面図である。

【図２】ノズルとスプールが引離された状態の拡大縦
断面図である。

【図３】ノズルとスプールが連結した状態の拡大縦断
面図である。

【図４】固定金型をIV方向（図１）から見た図であ
る。

【図５】得られた鋳造物をＶ方向（図４）から見た図
である。

【図６】鋳造作業の安定度が良好な場合のスケルトン
先端部の状態を示す図である。

【図７】鋳造作業の安定度が過熱により不良の場合の
スケルトン先端部の状態を示す図である。

【図８】鋳造作業の安定度が加熱不足により不良の場
合のスケルトン先端部の状態を示す図である。

【図９】本実施例による鋳造作業の安定度に関する測
定結果を示す図である。

【図１０】従来例による鋳造作業の安定度に関する測
定結果を示す図である。

【符号の説明】

１５ノズル１６保温機構１６１ヒーター１６２断熱材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄系材料に比して熱伝導率が低い耐熱性
材料で構成されていることを特徴とするダイカストマシ
ン用ノズル。
【請求項２】上記耐熱性材料が、チタン合金、又はチ
タン合金とセラミックスとの複合材である請求項１記載
のダイカストマシン用ノズル。
【請求項３】周囲に保温機構を備え、該保温機構は温
度制御可能なヒーターと断熱材とで構成されている請求
項１記載のダイカストマシン用ノズル。