JPH11156521A - 縦射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給湯量の多少に拘わらず縦射出スリーブ及び
キャビティへの溶湯の層流充填が可能で、これにより高
品質のダイカスト製品を得ることができること。 【解決手段】 縦射出スリーブ６は、プランジャチップ
１０の移動により該プランジャチップ１０の給湯開始時
の下限位置Ｔ1で最大に開口すると共に同上限位置Ｔ2で
最小に開口する開口部２１ａを有して縦射出スリーブ６
の内側面に縦溝状に形成され、かつ下端部に給湯口６ａ
を連通させてなる導湯路２１を備えて構成されており、
給湯量の多少に伴う給湯開始時のプランジャチップ１０
の位置の変更を容易に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば縦型締・縦
射出ダイカストマシンや横型締・縦射出ダイカストマシ
ンに適用される縦射出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の縦射出装置１００を示
す。この縦射出装置１００は、金型２のキャビティ５に
連通する縦射出スリーブ６の途中に開口した給湯口６ａ
を有し、この給湯口６ａに給湯管９が接続され、給湯口
６ａより縦射出スリーブ６に溶湯（溶融金属）Ｍを供給
し、縦射出スリーブ６内を前，後進するプランジャチッ
プ１０の前進移動によって、縦射出スリーブ６内の溶湯
Ｍを金型２のキャビティ５に圧入するように構成されて
いる。

【０００３】このとき金型２は、図外の移動ダイプレー
トに取り付けられた移動金型３と、図外の固定ダイプレ
ートに取り付けられた固定金型４とからなり、この移動
金型３と固定金型４とが横方向に型締めされてキャビテ
ィ５を形成する横型締・縦射出ダイカストマシンを構成
している。また縦射出スリーブ６は、移動金型３と固定
金型４との分割面にそれぞれ取り付けられ金型３，４の
型締めで筒体を形成する分割スリーブ片７及び８とから
構成されている。給湯口６ａは分割スリーブ片８の固定
金型４から下方に突出する部分に形成されている。

【０００４】給湯管９は、一端が給湯口６ａに接続さ
れ、他端が定湯面保持炉１１の吐出孔１１ａに接続され
て取り付けられている。この給湯管９には電磁ポンプ１
２が付設されており、この電磁ポンプ１２の駆動により
定湯面保持炉１１内の溶湯Ｍを縦射出スリーブ６に供給
できるようになっている。定湯面保持炉１１は、昇降手
段１４を介して昇降可能に設けられ溶湯Ｍ中に浸漬され
る浸漬体１３と、昇降手段１４と制御装置１６を介して
接続され溶湯Ｍの基準設定レベルＬ0 との接離を検出す
る湯面検出器１５とを備えて構成されており、湯面検出
器１５の信号により、離間時には浸漬体１３を下降させ
ると共に接触時には浸漬体１３を上昇させて基準設定レ
ベルＬ0を維持できるようになっている。

【０００５】またプランジャチップ１０は、プランジャ
ロッド１７の先端に設けられており、このプランジャロ
ッド１７の後端をカップリング１８を介してシリンダロ
ッド１９に連結させることによって射出シリンダ２０に
連結している。このプランジャチップ１０は、給湯開始
時には縦射出スリーブ６の給湯口６ａより下側部分に嵌
入して縦射出スリーブ６の下端部を閉塞しており、射出
シリンダ２０の駆動により縦射出スリーブ６内を前，後
進するように構成されている。

【０００６】そしてこの縦射出装置１００によれば、電
磁ポンプ１２の駆動により縦射出スリーブ６への溶湯Ｍ
の供給後は射出シリンダ２０の駆動により縦射出スリー
ブ６内をプランジャチップ１０が前進移動して溶湯Ｍを
キャビティ５に圧入するようになっている。図５中、溶
湯Ｍは給湯量Ｖで縦射出スリーブ６内に供給され、かつ
プランジャチップ１０は射出ストロークＳで縦射出スリ
ーブ６内を前，後進する。なお射出ストロークＳはカッ
プリング１８に一体的に設けた磁気スケール２１の動き
をストロークセンサ２２で検出することにより制御する
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら縦射出装
置１００では、給湯量Ｖの変更に伴う給湯開始時のプラ
ンジャチップ１０の位置の変更は定湯面保持炉１１の基
準設定レベルＬ0 の変更及び縦射出スリーブ６の給湯口
６ａの設置位置の変更等を伴うため困難であり、このた
め給湯量Ｖの多少に拘わらず射出ストロークＳは殆ど変
えることができない。

【０００８】従って縦射出装置１００では、少量給湯時
に溶湯Ｍの固化を避けるため、縦射出の本来の目的であ
る溶湯Ｍの層流充填を犠牲にして射出速度を早くしてい
る場合があり、この場合ガス含有量が多くなって熱処理
・溶接性の低下をきたし、あるいはひけ巣が多くなって
耐圧・気密性の低下をきたし、さらには破断チル層の混
入により機械的強度・靱性の低下をきたし、総じてダイ
カスト製品の品質の低下を招くという課題を有してい
る。

【０００９】また他の縦射出装置として、給湯口を縦射
出スリーブの上部に配設した傾倒射出方式の縦射出装置
があるが、このものは給湯時のプランジャチップの先端
が給湯口より大分下になるため給湯時にガスを巻込み易
く、結果としてダイカスト製品の品質の低下を招くとい
う課題を有している。

【００１０】そこでこの発明は、給湯量の多少に拘わら
ず縦射出スリーブ及びキャビティへの溶湯の層流充填が
可能で、これにより高品質のダイカスト製品を得ること
ができる縦射出装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記した目的を解決する
ため請求項１に記載の発明は、金型のキャビティに連通
する縦射出スリーブの途中に開口した給湯口を有し、前
記給湯口に給湯管が接続され、前記給湯口より前記縦射
出スリーブに溶湯を供給し、前記縦射出スリーブ内を
前，後進するプランジャチップの前進移動によって、前
記縦射出スリーブ内の溶湯を前記金型のキャビティに圧
入する縦射出装置において、前記縦射出スリーブは、前
記プランジャチップの移動により前記プランジャチップ
の給湯開始時の下限位置で最大に開口すると共に同上限
位置で最小に開口する開口部を有して前記縦射出スリー
ブの内側面に縦溝状に形成され、かつ下端部に前記給湯
口を連通させてなる導湯路を備えて構成されていること
を特徴としている。

【００１２】このため請求項１に記載の発明では、給湯
量の多少に伴う給湯開始時のプランジャチップの位置の
変更を容易に行うことができる。すなわち給湯開始時の
プランジャチップは、給湯量が少ないときはプランジャ
チップを前進させて縦射出スリーブの上部に位置させる
ことができ、給湯量が多いときはプランジャチップを後
進させて縦射出スリーブの下部に位置させることができ
る。このとき溶湯は導湯路の開口部のプランジャチップ
で閉塞されていない開口部分から縦射出スリーブ内に供
給される。これにより縦射出スリーブへの溶湯の供給口
は導湯路の開口部の開口部分によりプランジャチップの
先端と同一レベルで形成されると共に、プランジャチッ
プの射出ストロークは給湯量が少ないときは短く、給湯
量が多いときは長くなり、給湯量の少ないときにも射出
速度を速めることなく溶湯をキャビティに圧入すること
ができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１乃至図３は横型締・縦射出ダイカスト
マシンに適用した本発明の一実施形態としての縦射出装
置１を示す。この縦射出装置１は、基本構造が従来の縦
射出装置１００と同様に、金型２のキャビティ５に連通
する縦射出スリーブ６の途中に開口した給湯口６ａを有
し、この給湯口６ａに給湯管９が接続され、給湯口６ａ
より縦射出スリーブ６に溶湯（溶融金属）Ｍを供給し、
縦射出スリーブ６内を前，後進するプランジャチップ１
０の前進移動によって、縦射出スリーブ６内の溶湯Ｍを
金型２のキャビティ５に圧入するように構成されてい
る。

【００１５】そしてこの縦射出装置１は、前記した基本
構造において縦射出スリーブ６を導湯路２１を備えて構
成した点が縦射出装置１００と相違している。このため
以下同一構成要素は同一符号を付して詳細な説明を省略
する。

【００１６】すなわち縦射出スリーブ６は、プランジャ
チップ１０の縦射出スリーブ６内の移動によりプランジ
ャチップ１０の給湯開始時の下限位置（図１のＴ1位
置）で最大に開口すると共に同上限位置（図２のＴ2位
置）で最小に開口する開口部２１ａを有して縦射出スリ
ーブ６の内側面に縦溝状に形成され、かつ下端部に給湯
口６ａを連通させてなる導湯路２１を備えて構成されて
いる。

【００１７】縦射出スリーブ６は、２分割されそれぞれ
移動金型３と固定金型４とに取り付けられた分割スリー
ブ片７及び８とから構成されており、導湯路２１は固定
金型４に取り付けられた分割スリーブ片８に形成されて
いる。

【００１８】この導湯路２１は、上部がプランジャチッ
プ１０の給湯開始時の上限位置Ｔ2よりもやや上部の分
割スリーブ片８の内壁内に塞き止められ、下部が給湯口
６ａの開口部位となるプランジャチップ１０の給湯開始
時の下限位置Ｔ1と同一位置の分割スリーブ片８の内壁
内に塞き止められて断面略コ字形（図３参照）の縦溝状
に形成されている。このとき導湯路２１は、その断面積
をｄ1とし、金型２のゲート２４及びランナ２５（図１
参照）の最小断面積をｄ2としたときｄ1＜ｄ2となるよ
うに形成される。

【００１９】このように形成された導湯路２１にはその
上部から下部まで連続する開口部２１ａが形成されてお
り、この開口部２１ａにより導湯路２１が全長に亘って
縦射出スリーブ６の内部に連通している。この開口部２
１ａは縦射出スリーブ６内のプランジャチップ１０の側
面１０ａで部分的に閉塞されるようになっており、この
閉塞される部分はプランジャチップ１０の前進で拡大
し、その後進で縮小する。つまり導湯路２１の開口部２
１ａはプランジャチップ１０の給湯開始時の下限位置Ｔ
1（図１）で閉塞される部分が無く最大に開口すると共
に、同上限位置Ｔ2（図２）で大部分が閉塞されて最小
に開口する。

【００２０】また導湯路２１は好ましくは加熱手段を備
えて構成される。本実施形態では図３に示すように導湯
路２１の両側に位置して分割スリーブ片８に穿設した孔
内に挿入したカートリッジヒータ２２で前記加熱手段を
構成している。

【００２１】さらにプランジャチップ１０は好ましくは
本実施形態のようにその接湯部を断熱層２３で被覆して
形成される。この断熱層２３は、縦射出スリーブ６及び
プランジャチップ１０が熱間ダイス鋼ＳＫＤ６１（熱伝
導率３４w/mk（０．０８cal/cm.sec.℃)）で形成される
関係で、熱伝導率が１３w/mk（０．０３cal/cm.sec.
℃）以下の耐熱性物質で形成される。このような耐熱性
物質としては、例えばチタン合金セラミックス（熱伝導
率９w/mk（０．０２cal/cm.sec.℃)）や硼化物サーメッ
ト（熱伝導率１３w/mk（０．０３cal/cm.sec.℃)）があ
る。

【００２２】なお、図１及び図２中符号３０は分割スリ
ーブ片７及び８をそれぞれ移動金型３及び固定金型４に
取り付けるためのキーである。また従来技術と同様に、
移動金型３及び固定金型４はそれぞれ図外の移動ダイプ
レート及び固定ダイプレートに取り付けられており、給
湯管９の他端は定湯面保持炉１１（図５参照）に連通し
ており、プランジャチップ１０はプランジャロッド１７
を介して連結する射出シリンダ２０（図５参照）により
駆動するように構成されており、かつ溶湯Ｍは給湯管９
に付設した電磁ポンプ１２の駆動により縦射出スリーブ
６へ供給されるように構成されている。

【００２３】このように構成された縦射出装置１は次の
ように作動する。

【００２４】まず縦射出スリーブ６内のプランジャチッ
プ１０の給湯開始時の位置決めを行う。この位置決めは
溶湯Ｍの給湯量の多少に拘わらず縦射出スリーブ６内の
溶湯Ｍの上面ｍが略同一レベルになるように、プランジ
ャチップ１０の先端面１０ｂを下限位置Ｔ1と上限位置
Ｔ2との間の適当な位置に位置決めして行う。

【００２５】次ぎに電磁ポンプ１２の駆動により縦射出
スリーブ６へ溶湯Ｍを供給する。この溶湯Ｍの供給は、
給湯管９，給湯口６ａ，及び導湯路２１の開口部２１ａ
のプランジャチップ１０で閉塞されていない開口部分を
介して行われる。このとき導湯路２１の開口部２１ａの
開口部分はプランジャチップ１０の先端面１０ｂと同一
レベルで形成されるので、縦射出スリーブ６への溶湯Ｍ
の供給時のガスの巻き込みを極力抑制することができ
る。しかして溶湯Ｍは、給湯開始時にプランジャチップ
１０の先端面１０ｂが下限位置Ｔ1にあるときの最大給
湯量Ｖ1（図１参照）と、同先端面１０ｂが上限位置Ｔ2
にあるときの最小給湯量Ｖ2（図２参照）との間の給湯
量で縦射出スリーブ６へ供給することができる。

【００２６】この給湯量は縦射出スリーブ６内のプラン
ジャチップ１０の前，後進により容易に変更することが
でき、このときの変更幅を図２中可変ストローク量Ｓ0
で示す。例えば最大給湯量Ｖ1から最小給湯量Ｖ2へ切り
替えるときは下限位置Ｔ1にあるプランジャチップ１０
を前進させて上限位置Ｔ2に位置決めすることにより行
うことができ、逆に最小給湯量Ｖ2から最大給湯量Ｖ1へ
切り替えるときは上限位置Ｔ2にあるプランジャチップ
１０を後進させて下限位置Ｔ1に位置決めすることによ
り行うことができ、かつ中間の給湯量に切り替えるとき
は下限位置Ｔ1あるいは上限位置Ｔ2にあるプランジャチ
ップ１０を前進あるいは後進させて下限位置Ｔ1と上限
位置Ｔ2との間に位置決めすることにより行うことがで
きる。

【００２７】溶湯Ｍの供給後、プランジャチップ１０を
前進させて縦射出スリーブ６内の溶湯Ｍをキャビティ５
に圧入する。この圧入の際のプランジャチップ１０は、
最大給湯量Ｖ1及び最小給湯量Ｖ2のときそれぞれ射出ス
トロークＳ1及びＳ2で前，後進する。すなわちプランジ
ャチップ１０は、給湯量が多いときは長い射出ストロー
クＳ1で駆動し、給湯量が少ないときは短い射出ストロ
ークＳ2で駆動するようになっており、給湯量の少ない
ときにも射出速度を速めることなく溶湯Ｍをキャビティ
５に圧入することができる。

【００２８】またこのときの電磁ポンプ１２の給湯運転
パターンの一例を示すと図４の通りとなる。この図４は
給湯開始時のプランジャチップ１０が下限位置Ｔ1（図
１参照）にあるときの電磁ポンプ１２の給湯運転パター
ンを示す。図４に示すように電磁ポンプ１２は給湯時間
ｔ1，導湯路閉時間ｔ2，湯切り時間ｔ3の３区分に分け
て電圧（周波数）を制御することにより運転される。

【００２９】すなわち給湯時間ｔ1区分において電磁ポ
ンプ１２はその初期段階では直線ａに沿って緩やかに電
圧を上げて給湯電圧値ｆ1に達するまで運転される。こ
の運転により給湯の初期段階におけるガスの巻き込みを
極力抑制することができる。給湯電圧値ｆ1に達した後
は電磁ポンプ１２はその電圧値ｆ1を維持して電圧一定
で運転される（直線ｂ）。しかして給湯開始時から給湯
時間ｔ1後に縦射出スリーブ６への溶湯Ｍの給湯が完了
する。なお給湯時間ｔ1区分においては導湯路２１の開
口部２１ａは全開されており、かつ金型ガス抜け弁が開
となってキャビティ５の内圧が０となっている。

【００３０】給湯完了後直ちに導湯路閉時間ｔ2区分に
移行する。すなわち給湯完了後直ちに電圧を下げて湯面
保持電圧値ｆ2にし、電磁ポンプ１２はその電圧値ｆ2を
維持して導湯路閉時間ｔ2区分全体を電圧一定で運転さ
れる（直線ｃ）。またプランジャチップ１０は導湯路閉
時間ｔ2区分へ移行後直ちに前進し、導湯路閉時間ｔ2区
分の終点で導湯路２１の開口部２１ａをその側面１０ａ
で全閉する。このときのプランジャチップ１０の導湯路
閉ストロークはＳ3となる。なお金型ガス抜け弁は給湯
時間ｔ1区分から引き続いて導湯路閉時間ｔ2区分におい
ても開となっており、導湯路閉時間ｔ2区分の終点で閉
じる。この導湯路閉時間ｔ2区分では電磁ポンプ１２を
湯面保持電圧値ｆ2で継続運転することにより、プラン
ジャチップ１０の前進にも拘わらず溶湯Ｍの逆流を防ぐ
ことができる。

【００３１】導湯路閉時間ｔ2区分経過後直ちに湯切り
時間ｔ3区分に移行する。すなわち導湯路閉時間ｔ2区分
の終点で直ちに電圧を逆相に切り替えて湯切り電圧値ｆ
3にし、電磁ポンプ１２はその電圧値ｆ3を維持して湯切
り時間ｔ3区分全体を電圧一定で運転される（直線
ｄ）。これによりプランジャチップ１０の側面１０ａで
開口部２１ａを閉塞された導湯路２１内の溶湯Ｍを回収
することができる。なおプランジャチップ１０は導湯路
閉時間ｔ2区分から引き続いて湯切り時間ｔ3区分におい
ても継続して前進し、その先端面１０ｂが射出時の上限
位置Ｔ3（図１参照）に到達することによって縦射出ス
リーブ６内の溶湯Ｍをキャビティ５に圧入する。溶湯Ｍ
の回収後は電圧を０にして電磁ポンプ１２の運転を停止
すると共に、圧入後のプランジャチップ１０を下限位置
Ｔ1に後退させることにより当初の給湯時間ｔ1区分に移
行することができる。このときの縦射出装置１は給湯量
Ｖ1，射出ストロークＳ1で駆動する。

【００３２】また給湯開始時のプランジャチップ１０が
上限位置Ｔ2（図２参照）にあるときの縦射出装置１
は、給湯量Ｖ2（＜Ｖ1），射出ストロークＳ2（＜Ｓ1）
で駆動する相違があるが、電磁ポンプ１２の給湯運転パ
ターンは前述したと同様のパターンを呈する。

【００３３】このように縦射出装置１は、給湯量の多少
に伴う給湯開始時のプランジャチップ１０の位置の変更
を容易に行うことができる。これによりプランジャチッ
プ１０の射出ストロークは給湯量が少ないときは短く
（射出ストロークＳ2）、給湯量が多いときは長く（射
出ストロークＳ1）なり、給湯量の少ないときにも射出
速度を速めることなく溶湯Ｍをキャビティ５に圧入する
ことができる。またプランジャチップ１０の位置の変更
にも拘わらず縦射出スリーブ６への溶湯Ｍの供給口を導
湯路２１の開口部２１ａの開口部分により常にプランジ
ャチップ１０の先端面１０ｂと同一レベルに設定するこ
とができるので、ガスの巻き込みを極力抑制した状態で
溶湯Ｍの縦射出スリーブ６への供給が可能となる。

【００３４】これにより縦射出装置１は、給湯量の多少
に拘わらず縦射出スリーブ６及びキャビティ５への溶湯
Ｍの層流充填が可能で、これにより高品質のダイカスト
製品を得ることができる。

【００３５】その上縦射出装置１は、導湯路２１の側部
にカートリッジヒータ２２を設け、かつプランジャチッ
プ１０の接湯部に断熱層２３を設けて溶湯Ｍの固化防止
対策を施したので、特に給湯量が少ないときの溶湯Ｍの
固化を有効に防止して作動の円滑化を図ることができ
る。

【００３６】また本実施形態は横型締・縦射出ダイカス
トマシンへの適用例であるが、本発明に係る縦射出装置
は縦型締・縦射出ダイカストマシンにも同様に適用され
るものである。

【００３７】さらに給湯移送手段は、本実施形態では電
磁ポンプ１２を用いたが他に加圧，吸引（真空）等の手
段をも用いることができ、この場合圧力（真空度）を時
間制御する運転パターンとなる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば次の効果を奏することができる。

【００３９】すなわち請求項１記載の発明によれば、縦
射出スリーブを、プランジャチップの移動により開口部
分が広狭する開口部を有する導湯路を備えて構成したの
で、（１）給湯量の多少に伴う給湯開始時のプランジャ
チップの位置の変更を容易に行うことができ、これによ
りプランジャチップの射出ストロークを給湯量が少ない
ときは短く、給湯量が多いときは長くなるように設定す
ることができるため、給湯量の少ないときにも射出速度
を速めることなく溶湯をキャビティに圧入することがで
きること、及び（２）プランジャチップの位置の変更に
も拘わらず縦射出スリーブへの溶湯の供給口を導湯路の
開口部の開口部分により常にプランジャチップの先端面
と同一レベルに設定することができるので、ガスの巻き
込みを極力抑制した状態で溶湯の縦射出スリーブへの供
給が可能となること、により給湯量の多少に拘わらず縦
射出スリーブ及びキャビティへの溶湯の層流充填が可能
で、これにより高品質のダイカスト製品を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての縦射出装置の要部
断面図で、給湯開始時のプランジャチップを下限位置に
セットした状態を示す。

【図２】図１の縦射出装置の要部断面図で、給湯開始時
のプランジャチップを上限位置にセットした状態を示
す。

【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】図１の縦射出装置の電磁ポンプの給湯運転パタ
ーンを示すグラフである。

【図５】従来の縦射出装置を備えた横型締・縦射出ダイ
カストマシンの要部断面図である。

【符号の説明】

１ 縦射出装置 ２ 金型 ５ キャビティ ６ 縦射出スリーブ ６ａ 給湯口 ９ 給湯管 １０ プランジャチップ ２１ 導湯路 ２１ａ 開口部 Ｍ 溶湯 Ｔ1 下限位置（プランジャチップの給湯開始時の） Ｔ2 上限位置（プランジャチップの給湯開始時の）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のキャビティに連通する縦射出スリ
   ーブの途中に開口した給湯口を有し、前記給湯口に給湯
   管が接続され、前記給湯口より前記縦射出スリーブに溶
   湯を供給し、前記縦射出スリーブ内を前，後進するプラ
   ンジャチップの前進移動によって、前記縦射出スリーブ
   内の溶湯を前記金型のキャビティに圧入する縦射出装置
   において、 前記縦射出スリーブは、前記プランジャチップの移動に
   より該プランジャチップの給湯開始時の下限位置で最大
   に開口すると共に同上限位置で最小に開口する開口部を
   有して前記縦射出スリーブの内側面に縦溝状に形成さ
   れ、かつ下端部に前記給湯口を連通させてなる導湯路を
   備えて構成されていることを特徴とする縦射出装置。