JPH09267161A - ダイカスト金型のランナ部構造 - Google Patents

ダイカスト金型のランナ部構造

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JPH09267161A
JPH09267161A JP8078054A JP7805496A JPH09267161A JP H09267161 A JPH09267161 A JP H09267161A JP 8078054 A JP8078054 A JP 8078054A JP 7805496 A JP7805496 A JP 7805496A JP H09267161 A JPH09267161 A JP H09267161A
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molten metal
runner
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gate
die casting
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Kazuhiko Sakai
和彦 酒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 介在物が多く含まれている充填初期の溶湯を
トラップ部で捕集してキャビティ部に流入するのを防
ぐ。 【解決手段】 ランナ部4を流れる始端部の溶湯Mが最
初に縮流部8を経て円筒状のトラップ部7に流入し、ト
ラップ部7が溶湯Mで満たされると後続の溶湯Mが初め
てゲート部5からキャビティ部6に流入するようにな
る。トラップ部7内の溶湯Mは渦流Sを生成しつつ内部
を循環するだけで、一旦トラップ部7に封じ込められた
溶湯Mが持ち出されてキャビティ部6に流入することは
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレッシャダイカ
ストやロープレッシャダイカスト等のダイカスト鋳造法
に用いられる金型の改良に関し、特に溶湯の通路となる
ランナ部の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のダイカスト金型においては、ラ
ンナ部と、このランナ部から例えば直角に分岐するゲー
ト部、およびこのゲート部に接続された製品形状部とし
てのキャビティ部以外に、そのランナ部をゲート分岐位
置よりも下流側まで延長してトラップ部(またはウェル
部)を形成したものが知られている(例えば、1990
年7月10日発行,「ダイカスト技術入門」,日刊工業
新聞社発行,P109参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のラ
ンナ部の構造においては、溶湯充填時にそのランナ部を
流れてきた溶湯が慣性による指向性のために最初にトラ
ップ部に流れ込み、トラップ部に溶湯が充満すると初め
てゲート部からキャビティ部に溶湯が流入するようにな
る。これにより、ランナ部を流れてきた溶湯の流れがト
ラップ部内の溶湯と衝突することで直角に曲がってゲー
ト部からキャビティ部に流れ込む主流と、一旦はトラッ
プ部内に押し込まれるも再びトラップ部から押し出され
た溶湯がゲート部側に流れ込む副流とが形成され、トラ
ップ部が常に溶湯で満たされていることで、上記のよう
にランナ部から直角に曲がってゲート部側に流れ込む主
流の乱れを抑制することができる。
【0004】その一方、充填初期の溶湯のうち特にラン
ナ部を流れる始端部の溶湯には、溶湯と金型との接触に
より発生する不純物や酸化生成物等の非金属を主成分と
するいわゆる介在物が多く含まれていて温度低下も著し
いことから、その始端部の溶湯については何らかのかた
ちで捕集して除去するが望ましい。
【0005】しかしながら、上記のような従来のランナ
部の構造では、介在物を多く含む始端部の溶湯が一旦は
トラップ部に流入することになるものの、前述したよう
に後から供給される溶湯によってトラップ部から徐々に
押し出されて、最終的にはその介在物を多く含んだ始端
部の溶湯までもがキャビティ部に流入してしまうことに
なる。その結果、製品の内部に介在物が混入することに
よってその材質が不均一となって品質の向上が望めな
い。
【0006】本発明は以上のような背景のもとになされ
たもので、従来のトラップ部と同様に溶湯流れの乱れの
発生を抑制しつつ、同時に介在物を多く含んでいる充填
初期の始端部の溶湯を捕集したならばそのままトラップ
部の封じ込んでキャビティ側に流入しないようにしたラ
ンナ部の構造を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ランナ部に対し該ランナ部から所定の角度で分岐し
たゲート部を介してキャビティ部が接続されているとと
もに、前記ランナ部のうちゲート部が分岐した位置より
も下流側の端末に形成されたトラップ部が、溶湯の流入
に伴ってその溶湯に渦流を生成するものであることを特
徴としている。
【0008】請求項2に記載の発明は、ランナ部に対し
該ランナ部から所定の角度で分岐したゲート部を介して
キャビティ部が接続されているとともに、前記ランナ部
のうちゲート部が分岐した位置よりも下流側の端末に、
充填初期の溶湯の流入に伴ってその溶湯に外周側から中
心部側に向かう渦流を生成するトラップ部が形成されて
いることを特徴としている。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の発明におけるトラップ部が、ランナ部の延長線と外接
する円筒状もしくは円錐形状のものとして形成されてい
て、その入口側にはランナ部よりも溶湯通路面積を狭め
る縮流部が形成されていることを特徴としている。
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明におけるトラップ部の最大直径がランナ部の幅寸
法の2倍以上の寸法に設定されていることを特徴として
いる。
【0011】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の発明におけるトラップ部の高さ寸法がランナ部の高さ
寸法の2倍以上の寸法に設定されていることを特徴とし
ている。
【0012】
【発明の効果】請求項1,2に記載の発明によれば、ラ
ンナ部の端末に形成されるトラップ部が実質的に渦流生
成部として機能することから、介在物が多くしかも湯温
低下の著しい充填初期の始端部の溶湯が一旦トラップ部
に流入して充満すると、以降は渦流を形成しながらトラ
ップ部内部を循環するもトラップ部の外部に持ち出され
ることがなく、溶湯流れの始端部の溶湯が除去されてそ
のトラップ部に封じ込められたままとなる。
【0013】その結果、溶湯流れの始端部の溶湯がキャ
ビティ部に流入することがなくなり、介在物の混入や湯
回り不良等の欠陥の発生が未然に防止されて製品の品質
が大幅に向上する。
【0014】特に、請求項3に記載の発明では、上記の
トラップ部がランナ部の延長線と外接する円筒状もしく
は円錐形状のものとして形成されていて、その入口側に
縮流部が形成されていることにより、トラップ部での渦
流生成効果が一段と顕著となって、溶湯流れの始端部の
溶湯の除去効率ひいては捕集効率が向上する。
【0015】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明におけるトラップ部の最大直径がランナ部
の幅寸法の2倍以上の寸法に設定されているため、請求
項2,3に記載の発明と同様の効果に加えて、渦流生成
効果を維持しつつトラップ部の充分なトラップ能力すな
わち溶湯の保有能力を確保できる利点がある。
【0016】請求項5に記載の発明によれば、請求項4
に記載の発明におけるトラップ部の高さ寸法がランナ部
の高さ寸法の2倍以上の寸法に設定されているため、請
求項4に記載の発明と同様の効果に加えて、製品取り出
し時におけるトラップ部での型離れが良好に行われる利
点がある。
【0017】
【発明の実施の形態】図1の(A),(B)は本発明の
代表的な実施の形態を示す図であって、上型2とともに
金型1を形成する下型3にはランナ部4が形成されてい
るほか、このストレート形状のランナ部4の端末部側か
ら直角に分岐するゲート部5が形成されていて、このゲ
ート部5に連続するようにして製品形状部の空間となる
キャビティ部6が形成されているとともに、ゲート部5
が分岐した位置よりも下流側にはあたかもランナ部4を
延長するようにして円形のトラップ部7が形成されてい
る。
【0018】より詳しくは、ランナ部4の延長線上であ
って且つゲート部5が分岐した位置よりも下流側には、
ランナ部4に連続するように下流側に向かって漸次通路
幅寸法が小さくなるテーパ状の縮流部8が形成されてい
て、この縮流部8の端末側に連続するようにしてランナ
部4の軸線方向と外接するかたちで円筒形状のトラップ
部7が形成されている。
【0019】そして、図1に示すように、ランナ部4の
幅寸法をa、高さ寸法をhとしたとき、トラップ部7の
直径Dはa寸法のおよそ2倍の寸法に、高さ(深さ)H
はh寸法のおよそ2倍の寸法にそれぞれ設定されている
とともに、縮流部8の長さRはa寸法に設定されてい
る。また、縮流部8の最小幅寸法gとトラップ部7の直
径Dとの関係は、g/D<0.5に設定されている。
【0020】したがって、以上のような構造によると、
ダイカスト金型1に対する溶湯充填によってランナ部4
に沿って流入する溶湯Mは、図2に示すようにその始端
部の溶湯Mが慣性による指向性のために最初に縮流部8
で加速されながらトラップ部7に流入し、そのトラップ
部7が溶湯Mで満たされることで初めて図3に示すよう
にランナ部4からゲート部5側に直角に曲がる溶湯Mの
流れが形成され、以降はスムーズにゲート部5からキャ
ビティ部6に溶湯Mが流入するようになる。
【0021】この時、縮流部8からトラップ部7に流入
した溶湯Mは、トラップ部7の周壁面に沿って流れるこ
とによりそのトラップ部7の外周側から中心部に向かう
渦流Sを生成する。そのため、充填初期の始端部の溶湯
Mがトラップ部7に流入してそのトラップ部7が溶湯M
で一旦満たされてしまうと、後続の溶湯Mの押圧力によ
ってトラップ部7の内部の溶湯Mが渦流Sを生成しなが
ら移動したとしても、それはあくまでトラップ部7の内
部で循環しているにすぎず、後続の溶湯Mが新たにトラ
ップ部7に流入することもなければそれによってトラッ
プ部7から該トラップ部7内に一旦流入した溶湯Mが押
し出されることもない。
【0022】その結果として、介在物が多く含まれてい
て、しかも湯温低下の著しい充填初期の始端部の溶湯M
は、実質的にトラップ部7に封じ込められたままとなっ
て従来のようにキャビティ部6に流入することがなく、
介在物の混入や湯回り不良を原因とする鋳造欠陥の発生
が未然に防止されて、品質のよい鋳物製品を得ることが
できるようになる。
【0023】ここで、上記の円筒形状のトラップ部7に
代えて、その形状を円錐形状(円錐台形状)としても同
様の効果が得られる。
【0024】また、上記の実施の形態ではトラップ部7
の直径Dをランナ部4の幅寸法aのおよそ2倍の寸法と
し、同様にトラップ部7の深さ寸法Hをランナ部4の深
さ寸法hのおよそ2倍の寸法としているのは、前述した
渦流生成機能を維持しつつ適度なトラップ能力を確保す
るためで、トラップ部7の直径Dおよび深さHをそれ以
上極端に大きくしても、溶湯Mの無駄が多くなるととも
に製品取り出し時におけるトラップ部7の離型性が悪く
なるだけであまり意味がない。
【0025】さらに、縮流部8の最小幅寸法gとトラッ
プ部7の直径Dとの関係をg/D<0.5としているの
は、g/D=0.5であったり、あるいはg/D>0.
5であると、トラップ部7の外周側から中心部に向かう
渦流Sが効果的に生成されないためである。本発明者
が、g/D=0.41およびg/D=0.14として実
験を行ったところ、いずれの場合にも必要充分な渦流S
が生成されることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のランナ部構造の代表的な実施の形態を
示す図で、(A)はランナ部が形成された下型の平面説
明図、(B)は同図(A)のb−b線に沿う断面図。
【図2】充填初期の溶湯がトラップ部に充満したときの
状態を示す説明図。
【図3】充填初期の溶湯がキャビティ部に流入し始めた
ときの説明図。
【符号の説明】
4…ランナ部 5…ゲート部 6…キャビティ部 7…トラップ部 8…縮流部 M…溶湯 S…渦流

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランナ部に対し該ランナ部から所定の角
    度で分岐したゲート部を介してキャビティ部が接続され
    ているとともに、前記ランナ部のうちゲート部が分岐し
    た位置よりも下流側の端末に形成されたトラップ部が、
    溶湯の流入に伴ってその溶湯に渦流を生成するものであ
    ることを特徴とするダイカスト金型のランナ部構造。
  2. 【請求項2】 ランナ部に対し該ランナ部から所定の角
    度で分岐したゲート部を介してキャビティ部が接続され
    ているとともに、前記ランナ部のうちゲート部が分岐し
    た位置よりも下流側の端末に、充填初期の溶湯の流入に
    伴ってその溶湯に外周側から中心部側に向かう渦流を生
    成するトラップ部が形成されていることを特徴とするダ
    イカスト金型のランナ部構造。
  3. 【請求項3】 前記トラップ部は、ランナ部の延長線と
    外接する円筒状もしくは円錐形状のものとして形成され
    ていて、その入口側にはランナ部よりも溶湯通路面積を
    狭める縮流部が形成されていることを特徴とする請求項
    2記載のダイカスト金型のランナ部構造。
  4. 【請求項4】 前記トラップ部の最大直径がランナ部の
    幅寸法の2倍以上の寸法に設定されていることを特徴と
    する請求項3記載のダイカスト金型のランナ部構造。
  5. 【請求項5】 前記トラップ部の高さ寸法がランナ部の
    高さ寸法の2倍以上の寸法に設定されていることを特徴
    とする請求項4記載のダイカスト金型のランナ部構造。
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