JPS59144566A - 真空鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダイカストや射出等の成形における真空鋳造法
および装置に関するものである。

従来より、ダイカストは精密な製品を多量に製に巣のな
い健全性を重要視される製品には適さない場合があった
。

その理由は高速、高圧で溶融金属を金型のキャビティ内
に充填するため、キャビティ内のガスが充分に抜けきら
ずに、溶融金属と混合して製品中に巣として残存するこ
とがあるためである。

このような不都合を解消するものとして２本発明者等は
鋳込製品や金型に制約されずに大量のガスを確実容易に
抜き、ガスの巻き込みをなくして健全なダイカスト製品
を得ることができるようにした金型用ガス抜き装置を開
発した。

この装置は、金型のキャビティから金型外に通じるカス
排出路を弁の作用で開いておいだ状態で射出を行い、キ
ャビティ内の質量の小さいガスをガス排出路を通して排
出し終わった時点で、キャビテイ外から進んできた質量
の大きな被射出溶融物の慣性力を、前記弁に直接作用さ
せることにより弁を確実に、かつ、素早く移動させて締
め、ガス排出路を直接しゃ断し、このガス排出路からの
被射出溶融物の流出を防ぎうるようにして、射出時に金
型内のガス抜きを確実に、かつ容易に行いうるようにし
たものである。

寸だ５本発明者等は、このガス排出路を真空発生装置と
連結することによって、金型のキャビティ内のガスを積
極的に排出する減圧（捷たけ真空）ダイカスト法及びそ
の装置も開発している。この減圧ダイカスト法は、金型
外からキャビティ内へすきまを通って流入するガス量以
上にキャビティ内のガスを外部から吸引することによっ
て減圧する。いわば、流入する量と排気する量とのバラ
ンスの程度によって減圧する方法である。したがって、
キャビティ内を真空発生装置により吸引すると、キャビ
ティ内が負圧になるが、このとき、固定金型と可動金型
からなる金型合せ面、中子がある場合はその摺動面、あ
るいは、射出スリーブとプランジャチップのすきまなど
には、外から内へのガスの流れが発生している。この流
れは、キャビテイ外に存在する水分、あるいは、離型剤
、潤滑剤等をキャビティ内へ吸込んだり、射出スリーブ
内へ注湯した溶融物をキャビティ内へ吸込み。

製品に対して悪影響をおよぼすことがある。

すなわち、従来より、ダイカスト等の成形法において真
空鋳造を行うとき１通常の場合、低速射出領域で真空吸
引を開始し、キャビティ内が所定の真空値に達した時点
より高速射出を行い、キへ・ビティ内へ溶融物を充填す
るが、低速射出領域で真空吸引を開始する時、射出スリ
ーブ内の余剰な潤滑剤、射出スリーブ内の余剰水分、金
型合わせ面、中子摺動面に残存する水分等をキャビティ
内へ吸込むことは、潤滑剤は不純物として製品内へ混入
し水分はせっかくキャビティ内をある真空値にしておき
ながら、水分が吸込捷れ残在することによって充填され
てきた溶融物と接触してガス化し、製品内に残留し、巣
を生じ、結果的には。

真空の効果を十分発揮することができない。また。

低速射出領域で真空吸引することにより、射出スリーブ
内の溶融物がキへ・ビテイ内へ吸込まれることは、真空
吸引途上にあり、キャビティ内が十分な真空値に達しな
いうちに溶融物が入りこむことであり、その時の溶融物
はガスを巻込み、また。

後に高速射出領域で充填されてくる溶融物との間に十分
な融和が行われに＜＜、製品の外観に悪影響を及ぼす。

したがって、従来は２作業者は、離型剤の塗布。

外部などによる水残りに対して、キャビティ内だけでな
く、金型合わせ面、中子摺動面などにも十分注意して、
水残り、離型剤残り、あるいは、プランジャチップ潤滑
の量などに十分注意する必要があった。

このような不都合をＦｌ’にするものとして２本発明者
等は、金型外と金型キャビティ内、射出スリーブとプラ
ンジャチップのすきまなどに発生する流れをなくして鋳
造する真空鋳造法およびその装置を発明した。

以下図面に示す実施例によって本発明の詳細な説明する
。

第１図は、真空吸引時に金型合せ面、中子摺動面などの
すき捷に発生する金型の外から内へのガスの流れを防ぐ
場合の１実施例を示す図である。

１は可動側金型（固定側金型でもよい）、２は金型のキ
ャビティ、ろは本発明者等が発明した金型ガス抜き装置
である。

金型ガス抜き装置乙は２例えば、金型１の分前面部に７
キヤビテイ２から導かれたガス抜き溝４゜このガス抜き
溝４の端部で軸線方向に摺動する弁５、この弁５を摺動
自在に支持してそれ自体が軸線方向に摺動しうるスプー
ル６、および、前記ガス抜き溝４の途中から弁５部の側
面に迂回したガス排出路７を設け、かつ、弁５を閉じる
方向に力が作用する弾性体８と、弁５をスプール乙に対
して開き位置で係止させ、弁の閉動作にともなって係止
がはずれる係止機構９とを、スプール６と弁５との間に
備えた装置とした。そして、金型１のキャビティ２から
金型１外に通じるガス排出路７を弁５の作用で開いてお
いた状態で射出を行い。

キャビティ２内の質量の小さいガスをガス排出路７を通
して排出し終わった時点で、キャビティ２内から進んで
きた質量の大きな被射出溶融物の慣性力を、前記弁５に
直接作用させることにより弁５を確実に、かつ、素早く
移動させて締め、ガス排出路７を直接しゃ断し、このガ
ス排出路７からの被射出溶融物の流出を防ぎうるように
して、射出時に金型１内のガス抜きを確実に、か、つ容
易に行いうるようにしたものである。１０はゝスプール
６移動用のシリンダ、１１はブラダ）トで−ある。

金型ガス抜き装置乙のガス排出口１２は配管１己を介し
て電磁切替弁１４へ連結されている。

この電磁切替弁１４は配管１３ａを介して真空ポンプな
どの真空発生装置１５へ連結されている。

一方、金型１の型合わせ面には、キャビティ２の外周面
から例えば数１０ｍｍのように所望の間隔をもって、所
望の幅と深さをもった溝１６を、キャビティ２のほぼ全
周″！または一部必要と思われる個所に設けておく。溝
１６の一方または他方の端は、配管１７を介して電磁切
替弁１８へ連結され。

この電磁切替弁１８は配管１７ａを介して前記真空発生
装！＃１５へ連結されている。

１９は中子装置であり、金型１に中子２０が用いられる
場合は、中子の摺動面２０五にも、中子入れの状態で前
記溝１６に通じる溝２１を設けた。

このような装置において、溶湯をスリーブ内へ／−１゛
湯し、プランジャチップが射出スリーブの注湯１」を塞
ぐ任意の位置まで前進してきた時、電磁切替弁１４．１
８を開き、キャビティ２内およびその夕１周部に設けて
いる溝１６部と真空発生装置１５を連結し、真空に吸引
すると１キヤビテイ２とその外周部に設けられている溝
１６部は同程度の真空値となり、この溝１６部とキャビ
ティ２のあいだにはガスの流れはなくなる。又、かりに
若干の汗力差が牛しても、溝１６部を設けていない場合
の圧力差に比較して、その差は格段に小さく、ガスの流
れを極端に少なくすることができる。

したがって、前記記載のように金型合わせ１１１ｉ　。

中子摺動面等に残っている水分などはキャビティ２内へ
吸引されることがなくなる。なお、前記溝１６部は型締
完了時点から真空に吸引しておいてもよい。

第２図は真空吸引時に発生するプランジャチップと射出
スリーブｍ］のカスの流れを防ぐ場合で。

射出スリーブ内の溶湯のない部分を真空発生装置に連結
した場合の１実施例である。

第２図において、１は可動側金型、１ａは固定側金型、
ろは前記したような金型ガス抜き装置で。

この装置ろは、配管１ろを介して電磁切替弁１４に連結
され、この電磁切替弁１４は配管１３４を介して真空発
生装置１５へ連結されている。

一方、２２は射出スリーブ、２２ａは注湯口。

２ろはプランジャチップ、２乙ａは溶湯で、プランジャ
チップ２３０部分は２例えば、第ろ図に示す構造をして
いる。プランジャチップ２３はプランジャー２４を介し
て射出シリンダ２５に連結されている。２６は射出シリ
ンダ２５と連動して動くストライカである。２７は真空
吸引動作スクート用のりミツトスイッチ、２８は高速ス
クート用のりミツトスイッチで、これらｔ：［ストライ
カ２６の動きによって働くように任意の位置にセットさ
れｔいる。２９は真空吸引動作停市川のりミツトスイッ
チであり、リミットスイッチ２７．２９の作動により電
磁切替弁１４等を作動させるようになっている。

プランジャチップ２ろの冷却は、プランジャ２４の中心
部に設けたパイプ乙Ｏより水を流入し。

パイプ３０の外側の空間３０ａより流出して行われる。

水はプランジャ２４の内部を通っており。

その流出口は記載してい身い配管へとつながれている。

３１はパイプ、ろ１ａは冷却水の漏水を防ぐためのＯリ
ングである。

プランジャチップ２ろは、補助チップろ２とねじ等によ
り連結されている。プランジャチップ２ろと補助チップ
ろ２の最外周部、すなわち、射出スリーブ２２内壁を摺
動する部分の外径は同程度にし、プランジャチップ２３
と補助チップ３２の間には、所望の幅をもった溝部ろろ
を設け、この溝部ろろには２円１司方向に数個設けた孔
ろ４が中部に向けてあけてあり、この孔ろ４はプランジ
ャチップ冷却水の流出側の空間７）Ｏａを形成するパイ
プろ１の外側に設けられた空間部ろ５につながり、真空
ラインとなるこの空間部ろ５はプランジャ２４内部を通
り７プランジヤ２４の後端部よりフレキシブルな配管ろ
６を介して、電磁切替弁ろ７に連結されている。電磁切
替弁３７は配管３６ａを介して真空発生装置に連結する
とともに。

配管３６ｂ、電磁切替弁３８を介して工場エアである圧
縮空気源３９［連結した。この場合の圧縮空気はスプレ
ーによる掃除、用として用いる。

このような装置において゛、溶湯２ろａを射出スリーブ
２２内へ注湯し、プランジャチップ２′５が射出シリン
ダ２５の前進により注湯１コ２２ａを通過後、所望の位
置にセントされた真空用のリミットスイッチ２７が働い
て、電磁切替弁１４．３７が開き、真空発生装置１５に
より、金型ガス抜装置ろを通ってキャビティ２内、およ
び、プランジャチップ２３に設けられている溝部ろろを
各々真空に吸引すると、射出スリーブ２２の内空間部４
０と射出スリーブ２２とプランジャチップ２３のあいだ
のすきま４１は同程度の真空値となり。

すきま４１にはガスの流れはなくなる。したがって、前
記に述べたように、射出スリーブ２２内に残っている余
分な潤滑剤、あるいは、水分などは。

キャビティ２内へ吸引されることなく、射出スリーブ２
２内の溶湯も、当然、キャビティ２内へ吸込寸れること
はなくなる。勿論、この場合、金型ガス抜き装置ろとプ
ランジャチップ２３部から真空吸引するときに、キャビ
ティ２の回りに溝１６を設けておき、この溝１６からも
同時に真空吸引することができる。

第４図（ａ）、　（ｂ）は本発明の他の実施例を示す。

第４図（ａ）、　（ｂ）において、第１，２図に示すも
のと同じ部分は同じ符号で示し、その説明は省略する。

ここでは、射出スリーブ２２内の溶湯２３ａのない部分
を真空発生装置１５に連結する場合に。

プランジャチップ２ろが射出スリーブ２２のｌコＥ湯ｌ
］２２　ａを塞いだ後の前進中に、射出スリーブ２２の
注湯口２２ａ部と射出スリーブ２２の後端開口部２２ｂ
を外部と遮断しうる遮断部月４２を設け、この遮断部材
４２内を真空発生装置１５に連結した。

射出スリーブ２２の回りには、注湯口２２ａよりも金型
１ａ側に、ストッパ４３とパツキン４４を固定して設け
、プランジャ２４の先端部には。

先端が開口し、射出スリーブ２２よりも内径が大きい円
筒状の遮断部材４２を摺動自在に設けた。

遮断部材４２の後壁部と、プランジャ２４の後端部に固
定して設けたフラン゛ン４５との間には、圧縮ばね４６
を設けた。４７は調整ボルトであり。

圧縮ばね４６の調整により、プランジャチップ２ろが射
出前の位置にあるときは、第４図（ｂ）に示すように、
遮断部材４２が注湯［コ２２ａ位置よりも後方にあって
注湯の邪魔にならないようにし。

プランジャチップ２ろが前進して注湯口２２ａ位置を通
過したときには、第４図（ａ、）に示すように。

ａ断部材４２の先端部がストッパ４３のパツキン４４部
に当接されて、遮断部月４２の内部が外気と遮断される
ようになっている。勿論、遮断部月４２の一部は配管ろ
６．電磁切替弁３７を介して真空発生装置１５に連結さ
れている。なお、プランジャチップ２ろの後端限で、遮
断部材４２を第４図（ｂ）に示す位置に保つには、圧縮
はね４６が伸びきった状態で遮断部月４２がそれ以上前
に適寸ないように、プランジャチップ２ろの後端部にス
］・ツバ４８を固定して設けておいても良いし、あるい
は、このストッパ４８を設けることなく、圧縮はね４６
が伸びきった状態で遮断部材４２をこの位置に保つよう
にしても良い。

この実施例においては７　プランジャチップ２乙が第４
図（ａ）に示す位置寸で前進し、遮断部材４２の内部と
射出スリーブ２２の後端部が外気と遮断されたとき、電
磁切替弁３７．１４を切替えて。

この部分とキャビティ２内を真空吸引する。そして、キ
ャビティ２内を所望な状態まで減圧するとともに、射出
スリーブ２２とプランジャチップ２ろとの間のすき間か
ら射出スリーブ２２内にガスが入らないようにして、射
出動作を続ける。

なお、前記実施例においては、横型ダイカストマシンに
ついてのみ説明しだが、これは竪型ダイカストマシンや
竪型射出成形機などにも用いることができる。ただし、
竪型ダイカストマシンにおいては、注湯口２２ａを射出
スリーブ２２の円周面部に設ける必要がなく、上部開口
部から注湯すれは良いので、遮断部材で竪型射出スリー
ブの下端開口部を塞ぐだけで良い。

なお、前記実施例において、真空発生装置は１個用いだ
が、これは、キャビティ倶１と射出ネリーブ側と別個の
ものを用いることもできる。勿論。

真空発生装置を１個用いた場合でも、減圧弁を用いたり
配管の大きさを適宜変えるなどして、キャビティ側と射
出スリーブ側とで真空吸引する状態を適宜変えるように
することもできる。

このように１本発明においては、特許請求の範囲に記載
したように、キャビティ内を真空吸引すると同時に、金
型合わせ面や、射出スリーブとプランジャチップの間の
すき間等から真空吸引するなどして、金型合わせ面、中
子摺動面、あるいは。

射出スリーブとプランジャチップとの間のすき間に、金
型外から金型キャビディ内へガスが流込まない状態にし
て鋳造するようにしたので、キャビティや射出スリーブ
内等を十分に真空にして射出することができるとともに
、キャビティや射出スリーブ内、ひいては溶湯内に水分
や離型剤などが入らないようにすることができる。した
がって・射出製品に巣ができたり、外面が不良肌面にな
っだりすることはない。また、十分な真空状態で低速射
出から高速射出に移行するので、低速射出時にキャビテ
ィ内に射出された溶湯と引続いて高速射出時にキャビテ
ィ内に射出された溶湯が十分に融和されるので、良品質
の製品を確実容易に得ることができる。

また２作業者が、離型剤の塗布、外部などによる水残り
に対して、従来はど気を使うことはなく。

特に、金型合わせ面や中子摺動面などでの水残り。

離型剤残り、あるいは、プランジャチップ潤滑量などに
も、必要以上に注意をはらう必要はなく。

作業がやりやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本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図は他の実施例を示す縦断面図
、第６図は第２図の一部拡大断面図。 第４図（ａ）はさらに他の実施例を示す縦断面図、第４
図（ｂ）は第４図（ａ５）に示す一部の作動状態を示す
縦断面図である。 １．１ａ・・・・金型＋２・・・・キャビティ、ろ・・
・・金型ガス抜き装置、５・・・・弁、　　１．４．　
１８．　３７゜３８・・・・電磁切替弁、１５・・・・
真空発生装置１１６．２１・・・・溝、１９・・・・中
子装置、２２・・・・射出スリーブ、２３・・・・プラ
ンジャチップ。 ２４・・・・プランジャ、２５・・・・射出シリンダ。 ４２・・・・遮断部材、４ろ・・・・ストッパ特許出願
人　宇部興産株式会社 手続補正書 昭和５８年〆月、、）７日 特許庁長官　殿 １　事件の表、示 特願昭５８−１８２１８号 ２　発明の名称 真空鋳造法および装置 己　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 郵便番号　７５５ 山口県宇部市西本町１丁目１２番３２号４　補正命令の
口利 補正命令はない。 ５　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ６、補正の内容 （１）明細書の第１５頁第１３行の「射出動作を続ける
。」と同頁第１４行の１なお、−１との間に下記のとお
り加入する。 記 ［なお、この実施例においては、プランジャ２４とプラ
ンジャチップ２ろ自体の前後進動作および圧縮ばね４６
の作用等によって遮断部利４２を開閉しうるようにした
が、これは、フランシャ４５゜圧縮ばね４６．調整ボル
ト４７およびストッパ４８を設けるととなく、遮断部材
４２を図示していないシリンダの作用によって直接開閉
しつるようにしても良い。その場合、シリンダは固定盤
等に固定した状態でプランジャ２４の軸線と平行に設け
、シリンダのピストンロッドの先端部をレバーを介して
遮断部材４２の一部と連結しておき。 給湯中は遮断部拐４２を射出シリンダ２５側に後退させ
て開いておき、射出時に、プラ／／ヤチソプ２３が射出
スリーブ２２の注湯Ｄ　２２　ａを塞いだ後は２図示し
ていないタイマやリミットスイッチ等からの指令により
、すみやかに前記−／リングを作用させ、遮断部月４２
を前進させてストッパ４３にあてて閉じ、注湯口２２ａ
と射出スリーブの後退開口部２２ｂを外部と遮断し、そ
こを真空状態にする。そうすると、前記したものと同様
な効果を得ることができる。 また、前記実施例においては、金型ガス抜き装置口から
真空発生装置１５への配管１３．１３　ａ中に電磁切替
弁１４を設け、プランツヤ２４後端部や遮断部月４２部
から真空発生装置１５への配管３６．３６　ａ中に電磁
切替弁３７を設けたが、これは、場合によっては、２個
の電磁切替弁１４．３７を１個の電磁切替弁に置きかえ
て使用することもできる。」 以　　−上 ３８３

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型のキャビティ内を真空に吸引して鋳造する真
   空鋳造法において、金型合わぜ面、中子摺動面、あるい
   は、射出スリーブとプランジャチップとの間のすき間で
   、金型外からキャビティ内へガスが流込１ない状態にし
   て鋳造するようにした真空鋳造法。
2. （２）金型合わせ面、中子摺動面、あるいは、射出スリ
   ーブとプランジャチップとの間のすき間α、゛；金型外
   からキャビティ内へガスが流込−！ない状態にするのに
   、キャビティ内を真空に吸引すると同時に、前記金型合
   わせ面等から真空に吸引するようにした特許請求の範囲
   第１項記載の真空鋳造法。
3. （３）金型のキャビティ内を真空発生装置に連結すると
   ともに、キャビティの外周面から所望の間隔をもって金
   型に設けた溝、この溝に連通した中い部分を真空発生装
   置に連結した真空鋳造装置。
4. （４）射出スリーブ内の溶湯のない部分を真空発生装置
   に連結する場合に、射出スリーブ内を摺動するプランジ
   ャチップの外周面に、プランジャチップの先端面から所
   望の間隔をもって設けた溝を真空発生装置に連結した特
   許請求の範囲第６項記載の真空鋳造装置。
5. （５）射出スリーブ内の溶湯のない部分を真空発生装置
   に連結する場合に、射出スリーブ内を摺動するプランジ
   ャチップが射出スリーブの注湯口を塞いだ後の前進中に
   、前記射出スリーブの′／＋Ｅ湯口部と射出スリーブの
   後端開口部を外部と遮断しうる遮断部材を設け、この遮
   断部材内を真空発生装置に連結した特許請求の範囲第ろ
   項記載の真空鋳造装置。