JPS5855859B2 - 横型締，竪鋳込型ダイカスト法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、横型締、竪鋳込型のダイカスト法および装
置に関するものである。

従来より、巣のない健全なダイカスト製品を得るための
基本条件としては、つぎのことか考えられている。

（１） ガスと溶湯とが混合しないように、溶湯を金
型内にゆっくりと充填させること。

したがって、射出中に溶湯の凝固が起らないような、湯
温像の少ない構造であること。

（２）キャビティ以外のゲートや鋳込スリーブなどの空
間部分におけるガスの絶対量が少ない構造であること。

（３）鋳込スリーブ内のチャンバからキャビティ内に溶
湯が流入する前の段階でガスと溶湯とが混合しない構造
であること。

（４）チャンバ内で溶湯の凝固した部分がキャビティ内
に入らないか、または、入ってもできるだけ少ない構造
であること。

（５）チャンバ内の溶湯は、高湿部よりキャビティ内に
流入する構造であること。

（６）躊湯充填後は、高い圧力がキャビティに効率良く
伝えられる構造であること。

（７）溶湯の酸化化成度合の少ない構造であること。

しかしながら、現在使用されている横型締、横鋳込型の
ダイカストでは、これらの条件を充分に満足し得ない。

すなわち、横型締、横鋳込型ダイカスト装置では、鋳込
スリーブへの注湯位置は固定プラテンの後方となるため
、射出前に鋳込スリーブ内にある溶湯の長さが極めて長
く、溶湯はチャンバ内でかまぼこ状となり、鋳込スリー
ブとの接触表面積が広く、溶湯の温度低下も大きくなる
。

したがって、必然的に射出速度を上げなければならなく
なり、前記した基本条件の（１）に反する。

また、チャンバ内の溶湯の開口面も広いので、溶湯の酸
化度合も太きい。

また、一般的に、鋳込スリーブ内の陪湯の占める割合、
すなわち、充填率は５０％前後であり、ガスの絶対量も
多い。

そして、キャビティ内では、充填開始時点において、ガ
スと溶湯が混り合った状態となり巣の発生の一因となる
。

さらに、凝固した部分もキャビティに入るため、健全な
ダイカスト製品が得られない。

また、充填完了時点における射出プランジャの力の方向
がキャビティへ向っていないので、圧力の伝達が有効に
行ろれない。

これらの欠点を少なくするために、従来より、竪型締、
竪鋳込型のダイカストが開発されているが、充分に満足
のいくものではない。

すなわち、竪型締、竪鋳込では、つぎのような欠点があ
る。

（１）水平な固定盤の上に固定金型を取付けるので、キ
ャビティ下端部から固定盤下端部までの間の空間部の容
積が大きく、ガスの絶対量が多い。

（２）この空間部をできるだけ少なくするために、鋳込
スリーブの上端部を固定盤部内で揺動させることも考え
られるが、その場合は、固定盤に横方向の長穴かまたは
切欠きを設ける必要があるので、固定盤の剛性が不足す
ることになる。

この剛性を補うためには、固定盤の厚みをさらに厚くす
る必要があり、鋳込スリーブが金型に接触するまでの上
下方向のドツキングストロークも長くなる。

（３）製品のセンターから鋳込めるもののダイカストに
限られる。

すなわち、製品渦流方向が水平方向であることと、これ
に対し、射出力を加える方向が直角であるため、良好な
鋳込製品を得るには、製品形状が限定される。

なお、１個取りで、製品のセンターから鋳込めないもの
のダイカストでは、鋳込位置をずらすことは不可能なの
で、鋳込位置が偏心する。

（４）２個取り以上のダイカストを行う場合は、垂直に
上昇してきた溶湯をキャビティの横から鋳込む必要があ
り、射出プランジャの力の方向がキャビティへ向わない
ので、充填完了時点における圧力の伝達が有効に行われ
ない。

そして、この場合は、竪型にしたメリットがなくなる。

（５）垂直に上昇してきた溶湯をキャビティの横から鋳
込む場合は、製品の大きさ、形状によっては、垂直方向
の鋳込位置を変える必要がある。

（６）鋳込スリーブの内径に応じた大径のビスケットが
タイカスト製品の下部に直接くつついた状態でダイカス
トされるので、射出後、ビスケットをダイカスト製品か
ら切離すとき、機械加工で切断する必要がある。

（７）前記（１）〜（５）の理由により、装置のメーカ
ーとしては、マシンスペックの標準化ができない。

（８）上下に型開きしたプラテンの間で金型を水平方向
に移動させて交換する必要があるので、金型交換の作業
性が極めて悪い。

（９）鋳込スリーブ側壁面部で固化した材料や離型剤が
製品中に混入しないような特別の対策が必要である。

例えば、鋳込スリーブの上方にシェルと呼ばれる藩湯凝
固物の侵入を防止するストッパリングを鋳込毎に入れる
必要があり、また、鋳込後にそのストッパリングをビス
ケットから取除く必要があり、作業が煩雑である。

この発明は、これらの欠点をなくすためのもので、型締
を横型にし、鋳込を竪型にしたものである。

つぎに図面に示した１実施例によって、この発明を説明
する。

本発明装置の１実施例を示す第１，２図において、Ａは
横型締ユニット、Ｂは竪鋳込ユニットである。

横型締ユニットＡにおいて、１は固定盤、２は可動盤、
３は固定金型、４は可動金型、５は型締型開用のトラブ
ルリング機構、６は製品押出装置、７はコラム、６はマ
シンベース、９は固定金型３と可動金型４をそれぞれ固
定盤１と可動盤２に連結しておくためのキーであり、図
示していない通常の型締シリンダの作動によって可動盤
２と可動金型４を第１図において左右に移動させて型締
型開きしつるようにした。

なお、金型３，４に対しては、型締力の作動方向と直角
な方向から鋳込力が作用するが、鋳込時には金型３，４
と固定盤１、可動盤２間は型締力で押えつけられている
のでキー９の保持力は型締力の約１０分の１で良い。

１０は金型３，４のキャビティ、１１は金型３，４の垂
直な分割面、１２はキャビティ１０下部のくびれ部、１
３は後記する鋳込スリーブ１５を連結する比較的に大き
な垂直穴部である。

くびれ部１２の周囲でかつ垂直穴部１３の上壁面部は、
鋳込スリーブ１５等の内壁面に沿ってできた溶湯の薄膜
状の凝固部であるシェルがキャビテイ１０内に入らない
ようにするほぼ水平なシェル侵入防止部２９とした。

金型３，４の分離面１１で互いに離合する半割状のシェ
ル侵入防止部２９は金型３，４と一体的に設けた。

シェル侵入防止部２９は金型３，４と完全に一体に設け
ても良いし、あるいは、所望の厚みの半割リング状の板
とし、それを金型３，４にそれぞれ固定的に取付けてお
いても良い。

くびれ部１２の穴の形状や寸法は適宜決めて良いが、穴
の回りに水平状態かほぼ水平状態の部分を設けておく必
要がある。

くびれ部１２の穴の径は、例えば、垂直穴部１３の内径
の約半分とした。

くびれ部１２の周囲にシェル侵入防止部２９を設けたの
で、垂直穴部１３の上壁面のすぐ下付近は鋳込時におけ
るシェル溜め部３０となる。

１４は固定盤１の下部中央部に設けた切欠き部である。

竪鋳込ユニツｌ−Ｂにおいて、１５は鋳込スリーブ、１
６は射出プランジャ、１７は射出シリンダ、１８は給湯
用のひしやくである。

射出プランジャ１６の下端は、射出シリンダ１７のピス
トンロッド１７ａに連結されている。

鋳込スリーブ１５は、型締したときの金型３゜４の垂直
な分割面１１の直下で、金型３，４の下部の垂直穴部１
３に垂直方向に着脱自在に設け、射出プランジャ１６を
鋳込スリーブ１５中に装入した状態で、金型３，４の下
面から離した鋳込スリーブ１５を、横方向に移動可能に
設けた。

金型３，４の垂直穴部１３の下面と鋳込スリーブ１５の
上端面は着脱容易となるようにいんろうを形成している
。

鋳込スリーブ１５の下端部は、シリンダ１９を形成して
いるブロック２０と一体になっており、射出シリンダ１
γの上部に固定したラム２１をシリンダ１９内に配置し
、シリンダ１９とラム２１の作動により、鋳込スリーブ
１５を上下動させつるようにした。

シリンダ１９とラム２１は、射出シリンダ１７のピスト
ンロッド１７ａと平行に設け、ブロック２０の下端部は
ピストンロッド１７ａに対しても摺動自在に設けた。

射出シリンダ１７は軸２２を中心に傾転可能な構造とし
、傾転用シリンダ２３により操作し、射出位置はストッ
パー２４により規制する。

鋳込スリーブ１５や射出シリンダ１Ｔを軸２２によって
揺動自在に保持した鋳込フレーム２５から垂直に数本の
支持棒２６を設け、支持棒２６の上端部を下コラム７に
取付けた。

支持棒２６の途中にはブラケット２７を取付け、ブラケ
ツ）２７に傾転用シリンダ２３の本体を軸２８によって
揺動自在に取付けた。

射出時および射出シリンダ傾転時には鋳込フレーム２５
や支持棒２６は一定位置に固定しつるようにしておく。

特に、固定金型３の厚みが常に一定のものを使用する場
合には、支持棒２６の上端部を下コラム１に常に固く固
定させておいて良い。

しかし、鋳込製品によって固定金型３の厚みが変る場合
は、鋳込フレーム２５や支持棒２６を下コラムＩに沿っ
て水平移動できるようにしておくと良い。

その場合は、勿論、図示していない水平移動用のシリン
ダや、鋳込フレーム２５移動用のガイド部を鋳込フレー
ム２５の下に設ける。

なお、図示した実施例においては、鋳込スリーブ１５を
いったん下降させた後、軸２２を中心として揺動させて
横方向に移動させるようにしたが、これは揺動させる代
りに水平横方向にそのままの状態で移動させるようにし
ても良い。

つぎに以上の様に構成された本実施例の動作について説
明する。

鋳込スリーブ１５中に射出プランジャ１６を装入した状
態で鋳込スリーブ１５を第１図に２点鎖線で示す位置に
おき、ひしやく１８により溶湯を鋳込スリーブ１５へ注
ぐ。

次に傾転用シリンダ２３を作動させ、軸２２を中心に回
転し、竪鋳込ユニツｌ−Ｂを垂直状態にひきおこす。

さらに、シリンダ１９とピストンロッド１７ａを同時に
作動させて鋳込スリーブ１５と射出プランジャ１６を第
１図に実線で示す位置まで上昇させ、鋳込スリーブ１５
を型締完了後の金型３，４の分割面１１の下面に押付け
る。

一方ではこの動作以前に横型締ユニツｌ−Ａの型締動作
が完了していて、鋳込スリーブ１５押し付は完了後、直
ちに射出シリンダ１７へ圧油を導き、金型３，４の垂直
な分割面１１の直下から金型３゜４内に溶湯の射出を行
う。

この場合、溶湯が射出される前に、鋳込スｌＪ、ｘブ１
５内では、鋳込スリーブ１５の内周壁面に沿った溶湯の
一部が固まり出して、いわゆる死んだ湯やかすが生じる
が、これらきれいな溶湯の外周面部に薄く生じた完全円
筒状のシェルと呼ばれる凝固物は、溶湯の射出時に、金
型キャビティ１０の下部のくびれ部１２と垂直穴部１３
との間に形成されている段部、すなわち。

シェル侵入防止部２９のすぐ下のシェル溜り部３０にた
まる。

シェルは薄く、シかも形状は完全円筒状であり、射出プ
ランジャ１６が前進した際、シェルは円筒状を保持して
側壁面に沿って上昇し、シェル侵入防止部２９に当り、
ジャバラ状に圧縮され、ビスケットとして完全に射出プ
ランジャ１６の先端付近に残溜する。

一方、溶湯はこのシェルから最も遠い部分、すなわち、
中央上部の湿度の高い部分からくびれ部１２の穴内およ
びキャビティ１０内へ順次送り込まれる。

このように、溶湯の充填方法としては、はゾ理想の形態
をたどる。

したがって、キャビティ１０内にはこれら凝固物が射出
されることはなく、きれいな溶湯のみが中央上部の高温
部から先に射出され、良好な鋳込製品が得られる。

射出が完了し製品の冷却が終了すると、鋳込スリーブ１
５を金型３，４から離し、製品を取出す為に可動金型４
を開く。

製品と押湯部分は製品押出装置６で押出す。

一方、前記したように、射出プランジャ１６は下降し、
シリンダ１９の作動により鋳込スリーブ１５も同時に下
降する。

双方の下降が完了すれば傾転用シリンダ２３が作動し、
竪鋳込ユニットＢは２点鎖線で示す給湯位置へ傾転し、
■サイクルを終了する。

このように、この発明においては、横型締機構で型締し
た金型の垂直な分割面の直下から金型分離面部のくびれ
部を介して金型内に溶湯を鋳込むような横型締、竪鋳込
でダイカストを行うようにしたので、つぎに示すような
効果を有する。

（イ）横型締自体の効果をそのまま維持している効果。

（１）製品が垂直方向に長い姿勢を保持出来、充填を下
部から順次上に進めることが出来る。

（２）製品とビスケットの分離が容易である。

（３）適合製品形状が豊富である。

（４）金型着脱が容易である。

（ロ）竪鋳込自体の効果をそのまま維持している効果。

（５）ガスと溶湯が混合しにくい。

（６ン 溶湯温度低下が少ない。

（７）溶湯高温部から充填される。

（８）溶湯酸化度が少ない。

（９）鋳込スリーブの開口部が比較的に大きくとれ、ホ
ッパレスの自動給湯を容易に行える。

（１０） 給湯を型締動作と関係なく行える。

０υ プランジャチャツプや鋳込スリーブの交換を傾斜
位置で容易に行える。

（ハ）この発明によってのみ達成できる新たな効果。

（１２）シェルと呼ばれる酸湯凝固部が製品内部に入ら
ないようなくびれ部を、金型と一体的に設置可能である
。

この発明を用いれば、シェルは薄く、シかも形状は完全
円筒となり、射出プランジャが前進した際、シェルは円
筒状を保持して側壁面に沿って上昇し、シェル侵入防止
部に当り、ジャバラ状に圧縮され、ビスケットとして完
全に射出プランジャの先端付近に残溜する。

一方、溶湯はこのシェルから最も遠い部分、すなわち、
中央上部の湿度の高い部分からくびれ部の穴内およびキ
ャビティ内へ順次送り込まれる。

このように、溶湯の充填方法としては、はマ理想の形態
をたどる。

したがって、キャビティ１０内にはこれら凝固物が射出
されることはなく、きれいな溶湯のみが中央上部の高渦
部から先に射出され、良好な鋳込製品が得られる。

また、くびれ部を金型と一体的に設けつるので、操作性
が非常に良い。

（１３）キャビティ内の溶湯に射出圧力を伝えやすい。

横方綿、横鋳込型および竪型績、竪鋳込型とも、製品の
湯流れ方向と直角の方向に射出力を与えている。

このような状態では、容易が完全流体でないため、プラ
ンジャチップの対向面の金型の壁面が射出力の伺％かの
力を受持って受けることになり、鋳込プランンヤ出力の
キャビティへの圧力伝達は悪くなる。

また、ガスの巻込み量も多くなる。

これに対して、この発明においては、垂直上方に向けて
射出力を作用させ、キャビティ内での湯流れ方向もそれ
と同方向の垂直上方向であるので、鋳込プランジャ出力
のキャビティへの圧力伝達状態は極めて良く、効率的で
、また、ガスの巻込みも少なく、良品質の製品を容易に
得ることができる。

０４）鋳込スリーブを金型下部に接触させるためのドツ
キングストロークと射出ストロークを合計したものを、
おなり小さくできる。

横鋳込型では、固定金型と固定盤の剛性、たわみの関係
と、鋳込スリーブの給湯口の位置の問題で鋳込スリーブ
を必然的に長くする必要がある。

また、竪型締、竪鋳込型では、やはり下金型や固定盤の
剛性、たわみの関係で、射出ストロークが比較的に大き
くなる。

すなわち、固定金型と固定盤の厚みを厚くする必要があ
るので、鋳込前の鋳込スリーブ内の鼎湯面からキャビテ
ィまでの距離が長く、シたがって、射出ストロークが太
きい。

なお、射出ストロークが小さくするために、鋳込スリー
ブの上端部を固定盤の中まで上昇させて固定金型の下面
に接触させるようにしたら、今度は鋳込スリーブのドツ
キングストロークが大きくなる。

このように、ドツキングストロークや射出ストロークが
大きくなれば、その分だけ、鋳込時間がかかり、躊湯渦
度も低下してキャビティ内での湯流れも悪くなり、ゲー
トや鋳込スリーブなどの空間部分におけるガスの絶対量
も多くなってガスの巻込量も多く、また、摺動部に塗布
する潤滑剤の量も多くなり、その分だけかすが多くなり
、それが製品の中に入って製品の品質を低下させる原因
になり、好ましくない。

これに対して、この発明では、以上のような欠点がなく
、ドツキングストロークや射出ストロークをより小さく
とれるので、サイクルタイム、耐湿低下防止、鋳込スリ
ーブ等の空間部分におけるガスの絶対量の減少、ガスの
巻込み防止、シェルやかすの発生防止、操作性、マシン
の高さなどの点で、より良い効果を得ることができる。

０５）製品の大きさ、形状、個数によって、特に鋳込位
置を変えなくてすむ場合が多く、極めて多種類の製品の
鋳込みが可能となる。

横鋳込型のものでは、鋳込製品の大きさや種類等が変わ
れば、鋳込スリーブの上下方向の水平位置を何段かに変
える必要があったり、竪型締、竪鋳込型のものでは、例
えば、自動車の車輪用ホイルのように、丸くて左右対称
で、中央下部から鋳込みつるような製品の成形には適し
ているが、非対称や複雑な形状の製品の成形には、水平
方向への湯流れの不確実さともあいまって、適しておら
ず、良好に成形できる製品がかなり限られる。

これに対して、この発明では、下から上方に向けて射出
し、キャビティ内でも上方に向けて貯湯が流れるので、
重力に対向して貯湯を鋳込む状態になり、比較的に良好
な湯流れ状態やガス排出状態を得ることができる。

（１６）固定金型と固定盤の厚さや形状力相由にとれ、
剛性優先の設計が行える。

すなわち、固定盤の厚みには、射出ストロークによる制
限がなくなったので、固定盤はどれだけ厚くしても良く
、剛性を上げることができ、金型のたわみも小さく抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するための装置の１実施
例を示す縦断面図、第２図は第１図の■−■線断面図で
ある。 Ａ・・・・・・横型締ユニット、Ｂ・・・・・・竪鋳込
ユニット、１・・・・・・固定盤、２・・・・・・可動
盤、３・・・・・・固定金型、４・・・・・・可動金型
、７・・・・・・コラム、１０・・・・・・キャビティ
、１１・・・・・・分割面、１２・・・・・・くびれ部
、１３・・・・・・垂直穴部、１５・・・・・・鋳込ス
リーブ、１６・・・・・・射出プランジャ、１７・・・
・・・射出シリンダ、１８・・・・・・ひしや＜、１９
・・・・・・シリンダ、２１・・・・・・ラム、２３・
・・・・・傾転用シリンダ、２５・・・・・・鋳込フレ
ーム、２６・・・・・・支持棒、２９・・・・・・シェ
ル侵入防止部、３０・・・・・・シェル溜め部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金型を水平方向に型締型開きさせ、型締した可動金
   型と固定金型の垂直な分割面の直下から金型内に溶湯を
   鋳込むようにし、前記分割面部において金型キャビティ
   下部に設けられた周囲にシェル侵入防止部を有するくび
   れ部分を通して金型キャビティ内に溶湯を鋳込むように
   した横型締、竪鋳込型ダ・イカスト法。 ２ 水平方向に型締型開きする型締装置を設け、型締し
   たときの金型の垂直の分割面の直下で、上方向に向けて
   いる鋳込スリーブを垂直方向に金型に着脱自在に設け、
   金型の金型分割面部において、金型キャビティの下部に
   、周囲にシェル侵入防止部を有するくびれ部とこのくび
   れ部の下に鋳込スリーブを連結しつる大径の垂直穴部を
   設け、射出プランジャを鋳込スリーブ中に装入した状態
   で、金型の下面から離した鋳込スリーブを横方向に移動
   可能に設けた横型締、竪鋳込型ダイカスト装置。 ３ 鋳込スリーブや射出シリンダを揺動自在に保持した
   鋳込フレームを、型締装置のコラムに沿って水平移動可
   能に設けた特許請求の範囲第２項記載の横型締、竪鋳込
   型ダイカスト装置。