JPS5985354A - 金型用ガス抜き装置 - 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マシン等の成形機に用いる金型用ガ
ス抜き装置に係り、さらに詳しくは金型に取付は得るス
プール内部に弁を摺動自在に設（〕、このススプルをシ
リンダによって弁の摺動方向に移動自在に設りた構造の
金型用ガス抜き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用に製造する方
法として広く普及しているが、製品内部に巣のない健全
性を重要視される製品には適さない場合があっｔｃ　６ その理由は高速、高圧で溶融金属を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、本発明者等は
鋳込製品や金型に制約されずに天吊のガスを確実容易に
抜き、ガスの巻き込みをなく、シ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ぎ装置を
開発した。

この装置は、金型のキャビディから金型外に通じる排出
路を弁の作用で開いておいＩ（状態で射出を行ない、キ
ャビティ内の質ｍの小さいガスをガス排出路を通してｌ
／ｌ出し終わった時点で、」：ヤビテイ内から進んでき
た質量の大きな被射出溶融物の慣性）ｊ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艷断し、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、かつ容易に行ないうる
ようにしたものである。

この金型用ガス抜き装置番よ内部に弁を摺動自在に！！
Ｒ番ノだスプールをシリンダによって弁の１習動方向に
移動自在に設け、射出し、型開きした後のスプールの後
退途中°で、弁の後退を１１二めて弁を開くためのスト
ッパ機構を段重プ、このストッパ機構の作用ににっで弁
のみの後退を止めるように作用する部材をスプールの後
端部に設【プだ構造を採用しでいる。したがって、ガス
抜ぎ装置自体の高さも高くなり、構造も複雑になってい
た。

なお、割出成形の開始時には金型は冷えており、通常の
運転時のように射出初期には低速で次に高速で射出成形
する方式をそのまま適用づるど不都合が生じる。

すなわち、金型が冷えている場合には溶湯が金型キ１２
ビティの隅に至る前に凝固してしまい、完全な成形品は
得られない。そこで、通常は低速のみで数ショットの射
出を行い、金型を高めてから通常の割出成形を行う。

どころが、運転開始時に低速のみで運転すると溶湯の慣
性力は弱いため、弁が閉じず、バルブ内に溶湯が入り込
むおそれがあった。

バルブ内に溶湯が入り込むと、そこで凝固してしまい、
ガスｊｕき装置は機能を発揮できず、ガス抜き装置を取
出して修理や交換を行わな（）ればならず、その間、運
転を停止せざるを４’：Ｉｆ、操業効率が低下すること
になる。

また、型開時にはスプール全体が１胃され、スプールの
後退途中で弁の後退を止め、ス１−ツバ機横により弁を
開き、型締時には弁が開いた状態で所定位置に下降させ
ている。どころが、スプールを下降さ１ｉるシリンダの
始動時には急激に作動油の圧力が作用Ｊるため、ショッ
クが生じ、弁間状態を保持づる保持１幾構がもつ保持能
ノコ＠超えたカが作用し、弁が閉じてしまうことがある
。そうプ”ると装置がガス抜き機能を失い、キャビティ
内のガスが逃げることがで遜ず製品中に気泡として残り
、いわゆる栄ができてしまう。

本発明は以」−のような従来の欠点を除去するために成
されたｂので、金型に取付けるスプールの内部に弁を摺
動自在に段重プ、弁の弁棒部の後端部をビスｊ・ンにし
てスプール内に摺動自在に設り、ビス１〜ンの後面部に
圧力を作用さｌ！得る装置を設け、かつ、弁に弁を閉じ
るｈ向のカを作用させる力発生装置をビス１〜ンの前面
側に設【ノることにＪ：す、装置を比較的にコンバク１
−にするとともに、スプールの下降時にお番ノる弁がυ
ｊじることを防止し、低速Ｑ＝Ｉ出時にお１フる弁の確
実な閉じ動作を実現し得るにうにした。

以下、図面に示ず実施例に基いて本発明の詳細な説明す
る。

第１図および第２図は本発明の１実施例を説明するもの
で、図において符号１で示ずものは固定金型、２は可動
金型、１ａ、２ａは固定金型と可動金型の分ｖＩＷＪに
それぞれ畔め込んだ半割状の座である。ここでは、座ｉ
ａ、２ａはそれぞれ固定金型１、可動金型２の一部とす
る。固定金型１と可動金型１ど可動金型２の分割面およ
びその延長位置にガス抜き装置３が設りられている。

一方、キャビティ４０周辺から金型の分割面に形成され
ているガス抜き道５よりガス抜き溝６を介してガス抜き
装置３の下部に至るＪｌｌｌ通気が形成されている。

そして、ガス抜き装置３どしては、ガス抜き溝６に対し
て弁頭７ａの下向とをほぼ垂直とするように弁７を設け
、ガス抜き溝６の途中から弁ｒｆｎ７ａの横方向へ迂回
して弁＠７ａの側方」一方に至るバイパスからなるガス
１ｕｌｌ出用の通路８を設りである。８ａは湯だまり部
である。

弁７は、弁支持部材であるスプール９内にＪ３いて、こ
のスプール９に対しぞの軸線方向に摺動し、第１図にお
いてＬ方に弁７が移動した場合には、スプール９の下端
に設【ノた弁座１０に弁頭７ａが接触し、通路Ｅ３はス
プール９内の弁室１１との連通状態が閉塞される。

弁頭７ａ部の、■方には弁棒７１）の周辺に形成される
弁室１１が連続しているが、弁室１１には排出口１２が
形成されている。

スプール９の途中で、弁棒７ｂの上端部にはばね受り１
３が固定されてａｊす、このばね受け１３はビス１−ン
と同様にスプール９の上端に形成されｌ、：室１４内に
摺動自在に嵌合されており、ばね受け１３と、室１４の
下面すなわちスプール９の途。

中に設けた弁棒７１）用ガイド部材９　ｂの上面との間
には圧縮ばね１５が弾装されており、弁７は常時閉じる
方向への力を与えられ−Ｃいる。

スプール９の途中であるガイド部ｔｔＡ９ｂには弁棒７
１）と直交した状態で透孔９ａが形成されており、この
透孔９ａ内には圧縮ば′ね１６によって押汗された状態
でスチールボール１７が嵌合されており、このスチール
ボール１７は弁棒７１）の途中に形成された小径部７Ｃ
に接している。−また、圧縮ばね１６は押しねじ１８に
よってその押圧力を調整できる。

スチールボール１７は、圧縮ばね１５ににつて上動され
ようとしている弁７を止めるもので、圧縮ばね１６の押
圧力は圧縮ばね１５の弾発力に打勝つ程度の大ぎさを右
する。

スプール９の上端部の両側にはそれぞれ突出部９ｃ　、
９ｃが突設されてＴ形になっており、これら突出部９Ｇ
はブロック１．９に形成されたＴ溝１９ａに摺動可能に
１？！合されている。このブ１コック１９は、固定金型
１側に固定された支持枠２０に固定されたシリンダ２１
のビス１−ンロツド２１ａの下端に固定されている。

ブロック１９の前面には虹ねじ２４を介して回動レバー
２５が回動自在に軸承されてＪ３す、この回動レバー２
５が垂直状態にある時には、その下端がスプール９側の
上端の前面に接している。この結果、回動レバー２５が
垂直状態にある時に（１１スプール９は−ｒｉｍ１９ａ
がら抜は出すことができなく＜’にり、回動レバー２５
を水平状態にしたら、スプール９や弁７を金型１．２の
」二方に移動させた状態でスプール９は水平方向に抜【
ｊるようになる。

また、前記ブロック１９はその一部に突出部１９ｄを有
し、この突出部１９ａは支持枠２ｏ側に段重）られ１＝
ガイドロツド２８に摺動自在に嵌合されており、後述り
るようにスプール９が昇降される時の案内を行う。

スプール９の上端が連結されるブロック１９には、回動
レバー２５と反対側の側面に、当て板２９がその上端を
ポルｌ−３０によって固定されている。当て板２９の下
端は、スプール９側に延びでいる。

Ｊ、た、当て板２９の下端部と中央部には空気源と接続
７るためのｉ！結孔２９ａ　、２９Ｆ＋が形成されてお
り、この連結孔２９ａ　、２９ｂはスプール９の、１下
端部に形成されｌζ室１４の下部と上部に連続りる通孔
１４ａ、１４１１と連通している。そして、通孔１４ａ
、１４ｂ（７）端縁で、連結孔２９ａ１２９ｂの端縁と
接する位置にはＯリング２２が取付けられており、両者
の連結部の気密を保つことができる構造とされている。

連結孔２９ａには配管３１、電磁切替弁３３．３４のＡ
ポートを介して圧縮空気源３５が接続されており、連結
部２９ｂには配管３２を介して電磁切替弁３３のＢボー
１−が接続されている。

上述したＪ：うな当で板２９を設ｉノ、連結孔２９ａ、
２９ｂに対するスプール９どの接触部に、０リング２２
を設けた構造を採用すると、ガス抜き装置の清掃時にお
いて、スプール９をＴ溝１９８から引き出し、スプール
９や弁７のみを容易に取り外すことができる。従って、
当て板２９はそのまま残り、空気源３５側の配管３１．
３２はブロック１９側にそのまま残り、配管の着脱をし
ないでずみ、清掃や保守に際して操作が極めて容易どな
る。勿論、スプール９をブロック１９に取（＝ｊける場
合は、スプール９を１′満１９ａ内に押入れ、当て板２
９に押（ｑ（］て、回動レバー２５で［１ツクするだ（
）で極めて簡単に取（＝ｊ　４）ることかできる。

次に、以」−のにうに構成された実施例の作動を説明り
る。

θ１出成形装置の始動開始時には、まず、金型側から離
れた位置に上昇している状態のガス扱き袋間にり・１し
、電磁切替弁３４をオンどし、空気源３５からの空気圧
を電磁切替弁３３を介して室１４の下室内にう９く。そ
うすると、ばね受け１３の下側の圧力が増大し、スチー
ルボール１７による押圧ツノに抗して弁７が−に打され
、弁７は閉じる。

なお、ばね受１３の上側の空気圧は電磁弁３３のエギゾ
ース１〜ボートへとＪＨプ出Ｊため弁７の−１−背はス
ムーズに行なわれる。

この状態でシリンダ２１を作動さ【！てスプール９全体
を下降させる。

この状態で固定金型１ど可動金型２の型締を行うと、弁
７が閉じＩこ状態で、低速射出を行うことができる。低
速射出時に溶湯の慣性力は小さいが、弁７【よあらかじ
め閉じているため、溶湯が弁室１′１側にまわり込むこ
とはない。

このにうにして金型が渇たまるまでの数ショットが行わ
れる。

一方、金型が渇たまつＩこ後には、低速９４出と高速射
出の組合わせによって射出動作が行われるが、この時に
は溶湯は大きなｌＩ′１１１力を持つため、弁７を閉じ
る力は十分にあり、今ｐＸｌ；Ｌ逆にスプール９の下降
詩に弁７がショックにより閉じないＪ：うにしなければ
ならない。

この場合には、電磁切替弁３３．３４の両方を共にオン
とする。この結果、ピストン構造を有するば１ａ受り１
３の−り側に空気圧が導かれ、この空気圧により弁７は
圧縮ばね１５のノ〕に抗して下降し、弁７は開いた状態
を保つ。従って、シリンダ２１が作動してスプール９が
下降する時、ショックが生じでも弁７が閉じることはな
い。この時、弁７の下降に伴い、スチールボール１７は
弁棒７１）の途中に形成された小径部７Ｃ中に１矢人し
、弁７が聞いた状態を保持する。

続いて、型開きの状態で、かつ弁棒７１〕の小径部７０
下端段部にスチールボール１７を押圧させ、弁頭７ａが
弁座１０から離れた状態で、ｔＪなわち、弁が開いた状
態でスプール９全体をシリンダ２１を作動さＵることに
Ｊ、り下降さＵる。スプール９の下降後途中において、
電磁切替弁３３．３４をＡフにしておく。

この状態で固定金型１ど可動金型２の型締を行゛）と、
キＩ７ビデイ４からガス抜き道５、ガス抜き）ｒ４６、
通路８、弁室１１を経でスプール９外に至る通路が形成
される。

そして、この状態で図示していない射出プランジャが作
動し溶融金属がキャビティ４内に供給される。この時、
キャビティ４内を充満させた溶融金属はガス抜き通５、
ガス抜き溝６を通って進んぐ行くが、−１−ヤピーフイ
４内のガスは通路８や弁室１１を通り、排出口１２方向
に向う。なお、ガスは賀ｎ１が小さいため、ガスの作用
で弁７が開しることはない。

一方、ガスに続いて溶融金属が弁頭７ａの下面に激突覆
る。この１１Ｎ、弁７に加わるｌｌｊ撃は溶融金属の％
ｎ　ｆｆｉがガスに比較して極めて大きく、慣性が人で
あるため、ガスが弁７に与える衝撃Ｊ、り槓めて大きく
、弁７を−［ニガにはね、Ｆげる。この結果、圧縮ばね
１６によって押圧されているスチールボール１７の拘束
ツノを脱し、弁７は上方に向い、圧縮ばね１５ににる一
Ｌ方への引き上げ）ｊをも加わり、弁頭７ａの１−面が
弁座１０に肴座し、通路８ど弁室１１の間をＩＩ塞し、
溶融金属の流出を弁７の位置で止める。

この時、溶融金属がガス抜き道５、ガス］友き溝６内で
ガスと混合し、飛沫状となり、不連続にブを体に当たる
場合であっても、最初の溶融金属のｌｉｉ突により、弁
体がはね、Ｆげられ、その後ガスが米１溶融金属にＪζ
る上刃への押圧力がなくなっても、弁７は圧縮ばね１５
の力により上方への移動習性が与えられているため、弁
７ににる排気通路の用塞は確実に行われる。

また、第１図からも明らかなＪ、うにブｒ頭７ａはその
下面に極めて深い四部７（１が形成されでいる／ｊめ、
溶湯金属や金属粉等はほどんどがこの凹部７ｄ内に激突
−４るため、溶Ｍ１（金属等が弁１１Ｊｊ　７　ａの周
囲を通・りて弁頭７の上方にまわり込む不都合はなくな
り、弁頭７ａは確実に弁座゛１０にス＝ｊして着Ｐ１う
りることができる。

、　このＪ、うにしで射出が行われ、ガス抜き装置の弁
７が閉じた状態ひ、所定時間の加圧冷却により鋳込み作
業が終了づ−れば、５１１開きを行った後、シリンダ２
１を作動さｕ１スプール９を上昇させる。

ぞしＣ１この上昇動作に伴い、キＩｚビディ４、ガス１
友き道５、ガス抜き溝６および通路８内に充満されて凝
固した金属が弁７から離れ、図示していない製品押出装
置ににす、成形品を可動金型から取出り。

シリンダ２１が作動１ノ、スプール９全体が引き、にげ
られたら、前記したようにばね受（）１３の上に空気圧
を作用さ１！、ばね受り１３を圧縮ばね１５の力に打勝
って下方に押して弁７を開き、圧縮空気で弁頭７ａ部や
弁座１０部などを掃除覆る。

また、ガス扱き装置３全体を掃除したり、保守したい場
合には劃！、　：１ｗじ２４をゆるめ、回動レバー２５
を約９０度回動さゼ、垂直状態から水平状態に位置させ
れば、スプール９の上端部に形成された突出部９Ｃは１
’Ｗ＆１９ａから容易に取外すことができ、スプール９
全体を極めて容易に取外りことかできる。

本実施例は以上のにうに構成されているため、従来のよ
うな機械的なストッパ機構を用いることなく、空気圧を
用いて弁の開閉を遠隔操作することができ、装置をコン
パクトにできるだけでなく、作業者による弁の調節等の
煩わしく危険な動作を伴わずに弁の開閉を行える。

第３図は本発明の他の実施例を説明するもので、説明に
必要な部分を除いて＠酪化して示しくある。

本実施例にあってはビス１−ン構造を０覆る前記ばね受
１３を常時上方に押圧するスプリング１５をなくし、通
孔２９ａ　、２９ｂに配管３１．３２を介して電磁切替
弁３３を接続し、電磁切替弁３３ど空気源３５との間に
電磁切替弁３３側から順に電磁切替弁３６および減圧弁
３７を設けである。

本実施例は以上のような構造を採用しでいるため、割出
成形装跨の運転開始初期にａ３りる低速射出時において
は電磁切替弁３３．３６をオフとして一３番ノば、減圧
弁３７によ−）で所定の圧力に減圧された空気圧が室１
４のばね受け１３の下側に供給される。

そして、この時の圧力をスヂームボール１７による押圧
力よりも若干小さな崎にセラ１−シてお１ブば弁７を開
いた状態に保つことができる。そして、弁７に上方への
力を作用させておくとともに、弁７が閉じｔｓ後に弁７
が聞かないようにしている。

すなわら、減圧弁３７を介し′Ｃ導がれる空気圧が第１
図Ｊｊ　Ｊ、び第２図に示す実施例にＪハブるスプリン
グ１５の役割を果たすこの場合、射出時に弁７に溶湯の
慣性力が作用寸れば、弁は開じる。

な（１３、ｒｉ磁切替弁３６をオンにすれば、圧縮空気
源３５の圧力によって、ばね受り１３は強制的に押上げ
られ、弁７は閉じる。このように、弁７を空気圧ににっ
て閉じ１＝状態で金型側にセラ１−シ、低速射出により
運転初期のためし打ちを行えば、溶湯の１０１１力が小
さく弁７を閉じる程のカがない場合に、１ｊいても、ｒ
ｄ渇が弁室側にまわり込むことはない。

一方、金型が湿Ｊ、す、低速射出と高速射出の絹合わせ
により通常の射出成形を行う場合には、シリンダ２１に
よってスプール９が上昇位置にあり、金型が開いている
状態で、電磁切替弁３３．３６をオンとすれば、空気源
３５の圧力はビスｔ・ン椙造のばね受番）１３の上側に
至る。この結果、ブ↑７は強制的に聞かれた状態となる
。従′って、シリンダ２１によっでスプール９が［ζ降
されるＩＩ；’ｉのシ二１ツクににっで弁７が閉じてし
Ｊ、うことがない。

本実施例は以上のように構成されているＩζめ、前述し
ｌｃ実施例と同様の効果が得られるどＪｔに、圧縮ばね
１５を設けなくても良く部品点数が減少さ４′ξ紺立で
が容易となる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば空気圧
に１っで弁の開閉を強制的に行え、がっ、遠隔操作が可
能な構造とされているため、従来のように弁をＵｎかぼ
るために機械的なス１〜ツバ機４Ｍは不要で、構造が簡
略化される。

また、操作者が弁の開閉を手動操作により行わなくでも
良いため煩わしさや危険を伴わず、しかもＩｌｌ「実な
操作が可能となる。

そして、ス１〜ツバ機構用のレバー等を弁に取付（）る
必要もないので、弁の質量を小さくし、弁の１１性力を
小さくすることができるため、弁の開閉動作の応答性を
蔦しく向上させることができる。

また、弁棒の上端をピストン構造とし、その前室に空気
圧を作用さ「る構成を採用しているので、運転開始時の
試し打ちの場合に、リモコン操作にＪ、す、弁を閉じさ
けることができ、低速射出時にＪ３いて弁が閉じないで
溶湯が弁室側に入り込むという不都合な事故を生じるこ
とがなく、その時に弁部に溶湯がいかないように通路を
人的に遮断する必要もない。また、ビス１〜ン構造の後
室に空気圧を作用させる構造を採用しているので、スプ
ール下降時のショックがあっても弁は閉じず、弁を聞い
たままでスプールを下降さぜ、正常なガス抜きＩｊ１能
を保持さけることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の１実施例を示り′縦断側
面図および一部断面した正面図、第３図は本発明の他の
実施例を示す空気回路図である。 １・・・固定金型、２・・・可動金型、３・・・ガス抜
き装置、４・・・キャビティ、７・・・弁、９・・・ス
プール、１０゛・・・弁座、１１・・・弁室、１３・・
・ばね受（）、１５．１６・・・圧縮ばね、１７・・・
スチールボール、１９・・・ブロック、１９ａ・・パ「
溝、２１・・・シリンダ、２５・・・回動レバー、３ａ
、３４．３６・・・電磁切替弁、３５・・・圧縮空気源
、３７・・・減圧弁。 特Ｖ］出願人　　　宇部興産株式会ネ１第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１〉金型に取イ」【プうるスプールの内部に弁を摺動
   自在に設け、弁の弁棒部の後端部をピストンにしで前記
   スプール内に摺動自在に段重）、ピストンの後面部に作
   動圧を作用させうる装置を設り、かつ、弁に弁を閉じる
   方向の力を作用させる力発生装置を前記ピストン前面側
   に設けた金型用ガス抜き装置。 （２）弁に弁を閉じる方向の力を作用させる力発生装置
   として、ピストン前面側に圧縮ばねを設【プ、かつ、ピ
   ストン前面部に作動圧を作用させうる装置を設けた特許
   請求の範囲第１項記載の金型用ガス抜き装置。 （３）弁に弁を閉じる方向の力を作用さ［する力発生装
   置として、ピストン前面部に所望の２段階の作動圧を作
   用させうる装置を段重プた特許請求の範囲第１項記載の
   金型用ガス扱き装置。