JPS5913941B2 - 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
温低下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、高温部よりキャビティ内に
流入する構造であること。

（６）溶湯充填後は、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）溶湯の酸化形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反かまぼこ状となり、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、鋳込スリーブ内の溶湯の占める割合、
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
行われない。

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
積が太き（、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。

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
ダイカスト製品の下部に直接くっ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。

また、従来より、竪型ダイカストマシンの竪鋳込装置に
おいて、射出シリンダの前方にある鋳込スリーブを固定
金型の下面から離して横方向の給湯位置まで傾転する場
合は、鋳込スリーブ上下動用の駆動源と、射出シリンダ
とともに鋳込スリーブを傾転させるための駆動源とを別
個に設けており、鋳込スリーブの揺動と固定金型部への
ドツキング動作も２動作で行っていた。

したがって、構造や油圧回路や電気シーケンスが比較的
に複雑であり、また、給湯より射出スタートまでの時間
も比較的に長く、溶湯の温度低下、ひいては、ダイカス
ト製品の品質にも悪影響を及ぼすことがあった。

この発明は、これらの欠点をなくすためのものであり、
型締を横型にし、鋳込を竪型にするとともに、１個の駆
動源によって、鋳込スリーブの揺動と固定金型部へのド
ツキング動作を１動作によって行うようにしたものであ
る。

つぎに、図面に示した実施例によって、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
ルリンク機構、６は製品押出装置、７はコラム、８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
型開きしうるようにした。

なお、金型３，４に対しては、型締力の作用方向と直角
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を連結する比較的大きな
垂直穴部である。

竪鋳込ユニットＢにおいて、１６は固定金型３の下方に
設けた水平な固定盤で、この固定盤１６とコラム７との
間はコラム１７によって連結されている。

固定金型３の厚みが変わり、鋳込スリーブ１５の水平位
置を変える必要がある場合は、コラム７に取付けたコラ
ム１７の上端部の半割連結具１７ａを若干ゆるめ、図示
していないシリンダによって竪鋳込ユニットＢ自体をコ
ラム７に沿って水平移動させることができる。

１８は射出シリンダ、１９はピストンロッド、２０はピ
ストンロッド１９と一体に設けた射出プランジャで、そ
の先端にはプランジャチップ２１が設けられている。

このプランジャチップ２１は、フレーム１５ａを介して
射出シリンダ１８と一体に取付けた鋳込スリーブ１５内
に常に位置している。

射出シリンダ１８の上部の両側面にはピン２２を固定し
、射出シリンダ１８の後方において、固定盤１６に取付
けたブラケット２３に固定ピン２４を取付けた。

ピン２２にはリンク２５の一端部を回動自在に取けけ、
固定ピン２４にはリンク２６の一端部を回動自在に取け
け、リンク２５゜２６の他端部同志をピン２７によって
回動自在に取付けた。

第１図における左側２本のコラム１７間には、ブラケッ
ト２８を橋渡して固定し、ブラケット２８には、リンク
２５．２６からなるリンク機構を駆動させるための駆動
源であるトラニオン型のシリンダ２９を取付け、シリン
ダ２９のピストンロッド３０の先端部をリンク２６の一
部にピン３１を介して回動自在に取付けた。

すなわち射出シリンダ１８の側面のピン２２と射出シリ
ンダ１８の後方の固定ピン２４との間に、駆動源で伸縮
するリンク機構を設け、リンク２５．２６が第１，２図
において実線で示すように一直線に伸びきったときには
、射出シリンダ１８が垂直な状態にあり、射出位置にあ
るようにした。

３２は第２図における右同志および左同志の２本のコラ
ム１７間にそれぞれ橋渡して固定したブラケットであり
、ブラケット３２の中央部付近、すなわち、射出シリン
ダ１８の側方にはそれぞれカム板３３を固定して取付け
た。

カム板３３には第１図に実線で示すように、射出位置に
ある射出シリンダ１８の軸線方向と平行な縦みぞ３４と
、この縦みぞ３４と円弧部を介して一連に続いていて、
シリンダ２９と反対側の下方に向けて傾斜している傾斜
みぞ３５とからなる案内みぞ３６を設けた。

一方、射出シリンダ１８の側面のピン２２の先端部には
第１のローラ３７を取付け、ローラ３７をカム板３３の
案内みぞ３６部で移動可能に設けた。

なお、図示した実施例においては、ローラ３７をリンク
２５用のピン２２に取付けたが、これは、ローラ３７を
図示していない別のピンに取付けるようにしても良い。

案内みぞ３６の縦みぞ３４の幅とローラ３７の外径は大
体同じ寸法にした。

射出シリンダ１８のヘッド部の下にはブラケット３８を
固定し、ブラケット３８には、射出シリンダ１８のヘッ
ド部を射出位置にある射出シリンダ１８の軸線方向へ移
動させるように作動する直線状のガイド溝３９を有する
ガイド部を設けた。

このガイド溝３９は上端を行き止りとし、この行き止り
部が射出シリンダ１８の揺動中心となるようにした。

一方、固定盤１６のブラケット２３に取付けたリンク２
６用の固定ピン２４の内側先端部には、第２のローラ４
０を取付け、ローラ４０をガイド溝３９中に位置させた
。

そして、ローラ４０は、射出シリンダ１８のガイド溝３
９の上端に位置した所で、揺動中心となるように配置し
た。

なお、第１，２図においては、ローラ４０を固定し、ガ
イド溝３９を有するガイド部を射出シリンダ１８のヘッ
ド部に固定したが、これは、第３図に示すようにするこ
ともできる。

第３図に示した他の実施例において、射出シリンダ１８
のヘッド部の下には第２のローラ４０のみを設け、固定
盤１６に固定したブラケット２３に垂直なガイド溝３９
を有するガイド部を設け、ガイド溝３９中にローラ４０
を位置させた。

この場合も、ローラ４０が射出シリンダ１８の揺動中心
となる。

そして、リンク２６用の固定ピン２４は、ブラケット２
３のガイド溝３９の真下に設けた。

なお、第３図において、第１，２図に示した構造と同じ
部分には、第１，２図に示した符号と同一の符号を付し
た。

ただし、第１図と第３図では、射出シリンダ７やリンク
機構２５．２６等の実線と２点鎖線による表示は、互い
に逆にした。

第１図において実線で示した射出位置にある射出シリン
ダ１８や鋳込スリーブ１５を、２点鎖線で示した給湯位
置まで傾転させる場合は、リンク機構駆動用のシリンダ
２９のピストンロッド３０を前進させる。

そうすると、一直線に伸びていたリンク２５，２６が曲
げられる。

この時、射出シリンダ１８の側面のローラ３７は、カム
板３３の垂直な縦みぞ３４中にあって、縦みぞ３４で運
動を規制されているし、また、下方のローラ４０も射出
シリンダ１８の下のブラケット３８に設けた垂直状態に
あるガイド溝３９中にあって、ガイド溝３９で運動を規
制されているので、射出シリンダ１８は初期において垂
直状態を保って真下に降下する。

そして、鋳込スリーブ１５の金型３，４の分割面１１の
下部へのドツキングは解除される。

ピストンロッド３０の前進およびリンク機構２５．２６
の折曲によって射出シリンダ１８が若干降下すれば、射
出シリンダ１８は自重で真下に降下を続ける。

そして、ローラ３７が案内みぞ３６の曲率部へ入ったら
、射出シリンダ１８は傾転運動に移り、ローラ３１がカ
ム板３３の下側のガイド面より外れる位置の近くに来た
時、ガイド溝３９の上端部がローラ４０の位置にあるの
で、射出シリンダ１８は、ローラ４０部を揺動中心とし
て傾斜し、第１図において２点鎖線で示す位置き状態ま
で移行する。

その時、ローラ３７の中心点と、鋳込スリーブ１５の先
端面の中心点は、それぞれ第１図に２点鎖線Ｃ，Ｄで示
したような軌跡を画いて移動する。

射出シリンダ１８や鋳込スリーブ１５が傾転を終れば、
鋳込スリーブ１５内に金属溶湯を給湯する。

射出シリンダ１８を元の状態に戻し、鋳込スリーブ１５
を金型３，４の分割面１１の下部にドツキングさせる場
合は、型締の状態で、シリンダ２９の前進限にあるピス
トンロッド３０を後退させる。

そうすると、前記した動作と逆の動作をたどり、射出シ
リンダ１８はローラ４０部を中心として、第１図におい
て反時計回り方向に回動し、ローラ３１はカム板３３の
傾斜みぞ３５部に案内されて移行し、やがて縦みぞ３４
部まで移行する。

このとき、ピストンロッド３０は連続して後退を続けて
いるので、ローラ３７は縦みぞ３４部内番垂直方向に上
昇し始めるとともに、垂直状態に戻ったガイド溝３９部
もローラ４０に案内されて垂直方向に上昇し始める。

その結果、射出シリンダ１８や鋳込スリーブ１５は垂直
状態を保って、垂直方向に上昇し、やがて、鋳込スリー
ブ１５が金型３，４の分割面１１の下部とドツキングし
、射出可能な状態となる。

一方では、この動作以前に横型締ユニット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１８へ圧油を導き、金型３，４の垂直
な分割面１１の真下から金型３，４内に溶湯の射出を行
う。

射出が完了し製品の冷却が終了すると、前記したように
、鋳込スリーブ１５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。

このように、この発明においでは、特許請求の範囲に記
載したような構成にしたので、つぎに示すような効果が
ある。

まず、横型締機構で型締した金型の垂直な分割面の真下
から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、（１）鋳込スリーブ内の
チャンバに溶湯が接触する面積が少ないので、溶湯の温
度低下が少ない。

（２）鋳込スリーブの開口部の面積が少ないので、酸化
物の形成が少ない。

（３）鋳込スリーブ内の溶湯面からキャビティ下端部ま
での距離が極めて短くなるので、この間の空間部の容積
も小さく、ガスの量も少なくなる。

（４）溶湯とガスの分割が完全に行える。

（５）溶湯の温度の高い部分からキャビティ内に充填さ
れる。

（６）鋳込スリーブの内面に生じる凝固した部分は、鋳
込時に、キャビティの下のくびれ部の前にある垂直穴の
頂部外用部にぶち当るので、凝固した部分はキャビティ
内に入りにくい。

（７）特に、射出プランジャの力の方向がキャビティへ
直接向いているので、射出プランジャの圧力が伝わりや
すい。

などのように、巣のない健全なダイカスト製品を得るた
めの基本的な条件を備えている他に、（８）従来のダイ
カスト装置の持っている汎用性や、金型交換、鋳造作業
などの作業性を損なわない。

（９）給湯は型締動作と関係なく行えるので、従来より
ハイサクルである。

（１０）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。

αυ 固定盤に従来程の大きな切欠きを必要としないの
で、剛性を保てるとともに、鋳込スリーブを金型に接触
させるまでのドツキングストロークも極めて短くなる。

α２）垂直に上昇してきた溶湯を上方向に向けたまま直
接キャビティ内に鋳込むので、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もすむ場合が
多く、極めて多種類の製品の鋳込みが可能となる。

０３）鋳込後のビスケットの取出しも極めて簡単に行え
るし、製品からのビスケットの分離も簡単に行える。

０４）鋳込スリーブの開口部を比較的大きくとれるので
、ホッパレスの自動給湯が容易に行える。

（１５１射出プランジャ先端部のプランジャチップや鋳
込スリーブの交換は傾斜位置で行えるので、作業が容易
である。

（１６）金型の交換も容易に行える。

など、ダイカスト本来の高生産性、作業性も充分に維持
している。

さらに、給湯可能な位置にある鋳込スリーブと射出プラ
ンジャを、射出シリンダ自体を回動と上昇とからなる一
連の動作によって移動させるワンモーションで鋳込位置
に移動させて、溶湯を鋳込むようにしたので、つぎに示
すような効果がある。

すなわち、 （１７） 射出シリンダの揺動と鋳込スリーブの金型
分割面下部へのドツキングが、従来は揺動用と垂直移動
用の別個の、駆動源を用いて、２動作で行われていたも
のが、この発明では１種類のみの駆動源によって１動作
で行われるので、油圧回路と電気シーケンスが極めて簡
単になる。

吐 鋳込スリーブを射出シリンダに常に一体に連結して
おくことができ、鋳込スリーブと射出シリンダのロンド
エンド部間の構造が極めて簡単になる。

０９）注湯より射出スタートまでの時間が短くなり、溶
湯の温度低下が少なく、高品質のダイカスト製品が得ら
れる。

（２０） ドツキング終了時には、リンクの特性によ
り自然に減速するため、ショックが発生しないし湯こぼ
れもない。

（４）射出シリンダが垂直状態にある射出位置では、リ
ンクが伸び切った状態（こなり、メカニカルロックした
ことになるので、鋳込スリーブの後退は起らず、安全で
あり、作動が確実である。

（（転）ドツキング時において、リンクの倍力作用が有
効に働くので、シリンダの出力が小さくてすむ。

（２３）鋳込スリーブやプランジャチップの交換は、傾
斜位置で行えるので、金型を取りはずすことなく、容易
に行える。

なお、従来の装置では、プランジャチップを突出すと、
鋳込スリーブもいっしょに動いていたが、この発明では
、鋳込スリーブが射出シリンダと一体に連結されている
ので、そのようなことはない。

（財）射出ユニットがコンパクトになり、射出装置を設
置するためのピットを比較的に浅くできる。

（５）鋳込スリーブの取付部分がコンパクトになるので
、固定金型取付用の固定盤のぬすみが小さくてすみ、固
定盤の剛性も増す。

【図面の簡単な説明】

第１，２図はこの発明の１実施例を示すもので、第１図
は正面図（１部所面図）、第２図の右半分は第１図のＥ
−Ｅ線断面図、第２図の左半分は第１図のＦ−Ｆ線断面
図、第３図はこの発明の他の実施例を示す正面図である
。 Ａ・・・・・・横型締ユニット、Ｂ・・・・・・竪鋳込
ユニット、１．１６・・・・・・固定盤、２・・・・・
・可動盤、計・・・・・固定金型、４・・・・・・可動
金型、７，１γ・・・・・・コラム、１０・・・・・・
キャビティ、１１・・・・・・分割面、１５・・・・・
・鋳込スリーブ、１８・・・・・・射出シリンダ、２０
・・・・・・射出プランジャ、２１・・・・・・プラン
ジャチップ、２２．２４，２γ、３１・・・・・・ピン
、２５，２６・・・・・・リンク、２９・・・・・・シ
リンダ、３３・・・・・・カム板、３４・・・・・・縦
みぞ、３５・・・・・・傾斜みぞ、３６・・・・・・案
内みぞ、３７・・・・・・第１のローラ、３９・・・・
・・ガイド溝、４０・・・・・・第２のローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金型を水平方向に型締型開させ、型締した可動金型
   と固定金型の垂直な分割面の下部の鋳込位置から射出シ
   リンダの作動によって金型内に溶湯を鋳込むようにし、
   かつ、射出シリンダ自体を回動と上昇とからなる一連の
   動作によって移動させることによって、給湯可能な位置
   にある鋳込スリーブと射出プランジャを前記鋳込位置に
   移動させ、つぎ番と、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する型締装置と、竪鋳込ユニッ
   トを設け、竪鋳込ユニットにおいて、型締した時の金型
   の分割面の下で鋳込スリーブを下方向から金型に着脱自
   在に設け、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給湯可能な
   位置に移動可能に設け、鋳込スリーブに連結した射出シ
   リンダの側面に取付けたピンと射出シリンダの後方に設
   けた固定ピンとの間に、駆動源で伸縮するリンク機構を
   設け、鋳込位置にある射出シリンダの軸線方向と平行な
   縦溝と、この縦溝に続く傾斜溝からなる案内溝を有する
   カム板を射出シリンダの側方で固定して設け、射出シリ
   ンダの側面に取付けた第１のローラをカム板の案内溝部
   で移動可能に設け、射出シリンダのヘッド部を鋳込位置
   にある射出シリンダの軸線方向へ移動させる直線状のガ
   イド溝からなるガイド部と、このガイド部に位置してい
   て射出シリンダの揺動中心となる第２のローラを設けた
   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設けた竪
   鋳込ユニット自体を、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。