JPS5919554Y2

JPS5919554Y2 - 金型用ガス抜き装置

Info

Publication number: JPS5919554Y2
Application number: JP4645880U
Authority: JP
Inventors: 考彦竹嶋; 光次松井; 正植木; 恒夫上野
Original assignee: 宇部興産株式会社
Priority date: 1980-04-08
Filing date: 1980-04-08
Publication date: 1984-06-06
Also published as: JPS56147956U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、ダイカストマシンや射出成形機等の成形機
において、成形時の金型のキャビティから大量のガスを
抜き取るための金型用ガス抜き装置に関するものであり
、射出時にキャビティ内よりガスを確実に抜き取って、
巣のない鋳込製品を確実容易に得ることができるように
したものである。

すなわち、この考案は、金型のキャビティから金型外に
通じるガス排出路を、弁の作用で開いておいた状態で射
出を行い、キャビティ内の質量の小さいガスをガス排出
路を通してほぼ排出し終った時点で、キャビティ内から
進んで来た質量の大きい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、前記弁を確実にかつすば
やく移動させて、前記弁で前記ガス排出路を直接遮断し
、このガス排出路からの被射出溶融物の流出を防せぐと
ともに、射出前に前記弁が確実に開いていることを確認
した状態で射出を行って、射出時に金型内のガス抜きを
確実容易に行いうる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、この考案を説明
する。

第１〜３図に示した第１の実施例において、１は固定盤
に取付けた固定金型、２は可動盤に取付けた可動金型、
３は押出ピン、４は金型１，２のキャビティである。

可動金型２において、キャビティ４の回りの固定金型１
に面する部分には、充分な面積を有する薄いガス抜き道
５を設け、ガス抜き道５の上端部に連結して上方に伸び
たガス抜き溝６を、２個の金型１，２の分割面または可
動金型２の分割面に設けた。

そして、金型１，２のキャビティ４から導かれたガス抜
き溝６の端部に、キャビティ４から進んで来る溶融金属
の作用によって、溶融金属の作用方向に直接動かされる
弁７を設けた。

弁７としては、弁７の移動方向と同一方向からの溶融金
属の作用によって直接動かされることにより、後記する
バイパス８などからなるガス排出路を同一の弁７で直接
遮断するようにしたものを１個だけ設けた。

すなわち、ガス抜き溝６に続いて、２個の金型１，２の
両分割面部に、半割にできる弁室９．弁座１０．ガス排
出穴１１を上方に向って直列に配置し、弁室９中には、
上下方向に向って摺動可能な弁７を内蔵した。

弁７は下面に皿状の凹みを有する円板状にし、上端外周
面はテーパ面とした。

そして、この弁７を摺動自在に支持して、それ自体が軸
線方向に摺動するスリーブ１２を設け、スリーブ１２の
弁側の端部に弁座１０を設けた。

また、スリーブ１２内部のガス排出穴１１を固定金型１
の外に連通させたガス排出口１３を設けた。

なお、ガス排出穴１１やガス排出口１３は、金型外部へ
のガス排出路を形成している。

１４は固定金型１にブラケット１５によって取付けたシ
リンダ、１６はピストンロッドであり、ピストンロッド
１６の下端部にはスリーブ１２を固定し、スリーブ１２
は固定金型１に設けた垂直な半割穴１７と、この半割穴
に合致した可動金型２に設けた垂直な半割穴の中で摺動
可能に設けた。

スリーブ１２の上部には室１８を設け、スリーブ１２の
下部には下方に開いたガス排出穴１１と弁度１０を設け
た。

弁７の上端中央部には垂直なロッド１９を設け、室１８
内まで貫通したロッド１９の先端部にはフランジ部２０
を取付け、室１８内におけるフランジ部２０の上面とス
リーブ１２の天井面との間に圧縮ばね２１を取付けた。

勿論、ロッド１９はスリーブ１２に対して摺動自在に設
けた。

弁室９の直前のガス抜き溝６の途中より、弁７の移動路
の側面である弁座１０の直前の弁室９の側面との間には
、弁７部を迂回したガス排出用の通路であるバイパス８
を設け、弁７の作動により、バイパス８と金型外部間の
ガス排出路の連通、遮断を直接規制しうるようにした。

第２図に示したように、左右に設けたバイパス８は、そ
れぞれ２個所の屈折部を有すをコ字形および逆コ字形に
形成した溝にしたが、それぞれの溝の屈折部の１個又は
２個所には、バイパス８部における湯まわりのタイミン
グをおくらせるために、屈折部に至る前の直線部を屈折
点よりも奥の方まで伸ばして湯だまり部を設けた。

この湯だまり部は、図示したように直線部と同じ幅にし
ても良いし、直線部よりも幅の広い部分を奥に設けても
良い。

このようにしておくと、このバイパス８内を溶融金属が
進む時、最初に進んで来る溶融金属は屈折部ですぐに曲
らずに、一度その通路の延長部である湯だまり部内に入
り、この湯だまり部が溶融金属でいっばいに満たされた
後、溶融金属は初めて屈折部を曲って次の通路中に進ん
で行く。

したがって、このバイパス８中における溶融金属の湯ま
わりはその分だけおくれ、弁７が確実に締った後に溶融
金属は締った弁７の側面部に到達するので、溶融金属が
スプール１２内のガス排出穴１１内や金型の外まで進行
することはなく、安全であり、かつ、弁作動がより確実
になる。

スプール１２はブラケット１５の一部に取付けたガイド
部２２によって摺動自在に保持した。

また、ブラケット１５の側面にはリミットスイッチや、
無接点スイッチなどのセンサー２３．２４を設け、スリ
ーブ１２の一部にはセンサー２３．２４を作動させるバ
ー２５を取付け、このセンサー２３．２４の作動でスリ
ーブ１２の下降限と上昇限を確認する。

弁７の頭部であるフランジ部２０がらは、バー２６を、
スリーブ１２の切欠部２７を通してスリーブ１２の外ま
で伸ばして設け、スリーブ１２の一部にリミットスイッ
チや無接点スイッチなどのセンサー２８を取付け、バー
２６がセンサー２８がら離れていることを確認すること
によって、弁７が溶融金属の鋳込み前に弁座１０から確
実に離れて開いていることを確認する。

そして、弁７が確実に開いていることを確認したら、溶
融金属の鋳込みを行うことができるし、また、鋳込み前
や鋳込中に、ガス排出口より真空装置の作動で、キャビ
ティ４内のガスを積極的に吸引して鋳込動作を行う減圧
ダイカスト法や、鋳込み前にキャビティ４内を酸素など
の反応性ガスで温存した後、鋳込動作を行う無孔性ダイ
カスト法によるダイカストを行うこともできる。

つぎに、この考案の前記実施例の作動順序を説明する。

まず、ピストンロッド１６を上昇させて、圧縮ばね２１
の力を弱め、かつ、弁７を弁室９の下端部から若干浮か
した状態で型締を行い、続いてピストンロッド１６を下
降させて、弁７を弁室９の下端部に確実に密着させてお
く。

この状態では、バイパス８は弁室９の上部に通じており
、バー２６がセンサー２８から離れていることにより、
弁７が確実に開いていることを知ることができ、射出が
行える。

なお、バー２５によりセンサー２３も作動していて、ス
リーブ１２が下降限にあることも知ることができる。

この状態で、溶融金属をキャビティ４内に鋳込めば、キ
ャビティ４内への溶湯充填中に、キャビティ４内のガス
はガス抜き道５．ガス抜き溝６゜バイパス８．弁室９の
上部、ガス排出穴１１を通って、ガス排出口１３より排
出される。

この間、弁７は弁室９の下部に押付けられたままの状態
を保っており、大量のガスはバイパス８を通って抜ける
。

勿論、このとき、ガスは弁７の下面にも作用するが、ガ
スは質量が極めて小さいので、弁７は上昇することはな
い。

キャビティ４内への溶融金属の充填がほぼ完了すると、
質量の大きい溶融金属がガス抜き溝６内を上昇して来て
、弁７の下面に衝突し、その結果、弁７は圧縮ばね２１
に抗して押上げられる。

そして、溶融金属は弁７を押上げるとともに、一部がバ
イパス８へ進入し始める。

やがて、溶融金属の押上作業によって、弁７は閉じられ
、溶融金属はせき止められる。

この時、バイパス８を通って抜けていったガスは、はと
んど抜けていて、弁座１０近くに若干残っているだけの
状態になるが、これは鋳込製品には何ら悪影響は及ぼさ
ない。

なお、バイパス８中に入った溶融金属は、弁７の側面部
まで進むが、この時、溶融金属は、バイパス８自体の迂
回通路およびバイパス８の途中に設けた湯だまり部の作
用で、弁７が締るまでの時間よりも充分に長い時間を要
して弁７の側面部に到達するので、溶融金属がスプール
１２内のガス排出穴１１内や金型の外まで進行すること
はない。

鋳込作業が終れば、シリンダ１４を作動させて、ピスト
ンロッド１６を上昇させてスプール１２と弁７をある程
度持ち上げた後、型開きを行う。

続いて、押出ピン３の作動により、鋳込製品を取出すと
同時に、ガス抜き溝６．弁室９下部およびバイパス８中
の凝固金属を取出す。

なお、スプール１２や弁７を掃除するときは、シリンダ
１４によって、スプール１２等を金型外まで大きく上昇
させる。

このとき、センサー２４が作動する。

この考案はガスと溶融金属との比重差、例えば、空気と
溶融アルミニウムとの比重が約１：２０００であるとい
う比重差、および、この比重差に基づく慣性力の差を利
用したものである。

この実施例においては、この考案の金型用ガス抜き装置
を、固定金型１と可動金型２の分割面部に設けたが、こ
れは、可動金型２と中子用金型とのように、その他の金
型の分離面部や接触面部に設けるようにしても良い。

第４図に示す第２の実施例は、スリーブ１２の下端部が
金型１，２の中に入ることはなく、弁７の外周面が弁室
９の内周面に直接接触して摺動するものである。

なお、弁７の外周面を軸線方向の全面において弁室９の
内周面に直接接触させて、バイパス８の端部と金型１，
２とを連通、遮断させるガス排出路を、弁７の内部また
は外周に設けるようにしても良い。

第５図に示す他の実施例は、スリーブ１２を上下動させ
るシリンダ１４を設けることなく、スリーブ１２を固定
金型１に固定し、かつ、弁７を円筒状にし、スリーブ１
２の下部にスリーブ１２の内外を連通させた穴２９を設
けたものである。

弁７が下降限にあるときは、穴２９はバイパス８の端部
に通じ、弁７が上昇すれば、弁７の外周面でバイパス８
の端部を閉鎖する。

３０はスリーブ１２固定用のボルト、３１は弁の上端部
のフランジ部２０とスリーブ１２間に取付けたスリーブ
回り止め用のすべりキーである。

なお、第４，５図において、第１〜３図に示したものと
同じような部品は、同一符号で示した。

勿論、このようなガス抜き弁装置は、これらの他にいろ
いろな構造のものが考えられるが、第４゜５図に示した
実施例などにおいても、射出前に弁７が確実に開いてい
ることを確認するための弁７に取付けたバー２６とセン
サー２８を取付けた。

このように、この考案においては実用新案登録請求の範
囲に記載したような構成にしたので、つぎのような効果
がある。

（１）ガス抜き溝を直進して来る被射出溶融物の進
行方向に、被射出溶融物で直接押される弁によって、ガ
スの排出路を遮断するようにしたので、弁の作動が早く
、かつ、確実であり、ガス抜きと、弁部からの被射出溶
融物の排出防止を確実容易に行える。

（２）各回の鋳込動作に完全に同調させて自動的にガス
抜きを行うことができる。

また、ガス抜き作動が安定しており、したがって、ガス
抜きを完全に、かつ、正確、容易に行いながら射出を行
うことができる。

（３）射出前に弁が開いていることを確認する検出装置
を設けたので、ガス抜きが確実に行える。

勿論、無孔性ダイカスト法や減圧ダイカスト法によって
射出を行うときは、これらのダイカスト法による射出を
行えることの確認がなされるので、作動が確実で、かつ
、安全である。

（４）射出時にガス抜きを充分に行えるので、射出製品
中の残存ガスが大幅に減少し、射出製品の湯まわり、耐
圧、気密性が著しく向上する。

（５）キャビティ外周のエヤベント部におけるパリの発
生が減少するので、パリをのけなくても良く、金型に傷
をつけることがない。

その結果、自動化が容易になり、金型の寿命も延びる。

（６）ガス抜きが充分に行われるので、低い射出圧力で
良い射出製品が得られる。

勿論、このために、自動化も容易になり、金型の寿命も
延びる。

（７）ガス抜きが充分に行われるので、射出条件の幅が
拡大するとともに、試打時間の短縮と射出製品の品質の
安定化がはかれる。

従来より、射出圧力、射出速度、高速射出スタート位置
の良い条件をさがし、ガス抜きの良好なところにセット
していたが、この条件を見つけるのに時間がかかり、か
つ、この条件も射出時に次第に変わっていたが、この考
案を用いれば、ガス抜きが充分に行われるので、射出条
件を選択する幅がかなり拡大する。

（８）従来より、真空装置により金型間の薄い溝を通し
てキャビティ内の空気を外に抜くことも考えられていた
が、この場合、キャビティ内の空気の抜き量が少ないと
、固定金型と可動金型の合わせ面から外の空気が入り、
キャビティが真空にならないが、この考案では、多量の
空気を抜くので、金型の合わせ面の精度はそれ程問題に
ならず、キャビティの空気を充分に抜くことができる。

したがって、減圧法と併用すれば、効果はさらに増大す
る。

（９）キャビティ内を酸素などの活性ガスの雰囲気にし
て射出する無孔性ダイカスト法と併用すれば、効果が大
きい。

この場合、この考案のガス抜き装置の開いた弁部から、
活性ガスをキャビティ内に入れた後、射出する。

射出中にも活性ガスをキャビティ内に入れることもでき
る。

（ＩＩマグネシウムのダイカストに用いれば、効果
が大きい。

すなわち、アルミニウムのダイカストでは、ゆっくり射
出して、キャビティ内のガスをベント部から抜くように
試みることもてきたが、マグネシウム合金は凝固速度が
早いので、低速射出することができず、射出開始後、す
ぐ高速射出に移る必要があった。

もともと、射出時には、キャビティの容積の約２倍の容
積を有するキャビティ内と射出スリーブ内の多量のガス
を金型外へ逃す必要があるが、マグネシウムのダイカス
トの場合は、アルミニウムのダイカストに比べて、高速
射出する必要があるので、どうしても射出製品へのガス
のまき込みが大きかった。

しかし、この考案を用いれば、ガス抜きが充分に行われ
るので、マグネシウムのダイカストでも、気泡のない良
質の射出製品を確実容易に得ることができる。

（Ｌｌ）ホットチャンバ一式ダイカストにも用いること
ができる。

（１２１従来より、型開後、金型に冷却水や水溶性の離
型剤をスプレーしていたが、型締を行ったとき、金型に
水滴が残っていると水蒸気の逃げ場がなく、そのまま射
出すると、射出製品の表面が黒くなったり、湯まわりが
悪くなり、良質の射出製品を得ることができない。

したがって、金型表面の水滴が充分に乾燥してなくなっ
た後、型締を行う必要があった。

しかし、この考案を用いれば、型締時にガス抜き装置の
開いている弁を通して、金型内に熱風を送り込み、金型
内の水蒸気を射出スリーブ内を通して外へ逃がすことも
できる。

この熱風の送り込みは型締後や給湯時にも行える。

したがって、型締時にガス抜き装置を通してキャビティ
内に熱風を送り込むようにすれば、スプレー後、す早く
型締をすることができ、サイクルが短くなる。

（１３）勿論、恒久的な弁装置として使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図のＩＩ −ＩＩ線断面図、第３図は第２図のＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線断面図、第４，５図はそれぞれのこの考案
の他の実施例を示す縦断面図である。１・・・・・・固定金型、２・・・・・・可動金型、４
・・・・・・キャビティ、５・・・・・・ガス抜き道、
６・・・・・・ガス抜き溝、７・・・・・・弁、８・・
・・・・バイパス、９・・・・・・弁室、１０・・・・
・・弁座、１１・・・・・・ガス排出穴、１２・・・・
・・スリーブ、１３・・・・・・ガス排出口、１４・・
・・・・シリンダ、２０・・・・・・フランジ部、２１
・・・・・・圧縮ばね、２２・・・・・・ガイド部、２
３．２４．２８・・・・・・センサー、２５゜２６・・・・・・ノく−

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

金型の分割面部のキャビティから導かれたガス抜き溝の
端部に、キャビティから進んで来る被射出溶融物の作用
によって直接動かされる弁を設け、前記ガス抜き溝の途
中から前記弁の移動路の側面に迂回したガス排出用の通
路を設け、前記弁の作動により、前記通路と、金型外部
間のガス排出路の連通、遮断を行ない、前記弁の開きを
確認する検出装置を備えた金型用ガス抜き装置。