JPS60247452A - 金型への溶湯鋳込方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はダイカストマシンにおいて型締めされた金型の
キャビティ内へ溶湯を射出する金型への溶湯鋳込方法に
関するものである。

〔従来技術〕

ダイカストマシンは従来、截締方向と射出方向とが同方
向のものが多かったが、近年、水平方向に型締した金型
のキャビティ内へ下方から溶湯を射出するようにした横
型締、竪鋳込型のダイカストマシンが開発されている。

この種のダイカストマシンは、射出前に鋳込スリーブ内
にある溶湯の長さが短かくて溶湯の温度低下が少ないこ
とや、溶湯と空気との接触面積が少なくて鋳込スリーブ
内のガスに起因する巣の発生量が少ないこと、充填完了
時に射出プランジャがキャビティに対向しているので圧
力が有効的に伝達されることなど、多くの優れた点を有
しているが、射出時の温度低下により鋳物スリーブの側
壁面部で固化した溶湯凝固物がキャビティ内へ侵入して
製品の品質を低下させるという問題があった。

これを防止するために従来、鋳込スリーブ内にストッパ
リングを設けて凝固物の侵入を防止していたが、この場
合には１回の鋳込ごとにストッパリングを入れたシ出し
たシしなければならず、作業が煩雑であってこのために
作業能率が低下するという欠点があった。

そこで本出願人はこの凝固物の侵入を防止するものとし
て特公昭５８−５５８５９号公報に示すダイカスト法お
よび装置を提案した。これは、金型キャビティと鋳込ス
リーブとの間の連結部に、くびれ部とその下方に続く大
径の垂直孔部とを設け、プランジャが鋳込スリーブ内を
上昇する射出時に垂直孔部の内周面に沿って形成された
シェルと呼ばれる薄膜円筒状の凝固物を、プランジャと
くびれ部平前の段部平面との間で蛇腹状に圧縮しながら
射出を行なうことによシ、シェルを垂直孔部に残留させ
てキャビティ内への侵入を防止するようにしたものであ
る。

しかしながら、このような方法および装置においては、
ビスケットと呼ばれる垂直孔部内残留の溶湯による固化
物を少なくしようとしてプランジャをくびれ部に近接す
るまで大きく前進させると、シェルが残留せずにキャビ
ティ内へ侵入することがあシ、満足した効果を期待する
ことができなかった。

〔発明の概要〕

本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、横型締
、竪鋳込型ダイカストマシンにおいて、同心軸状に配し
たアウタプランジャとインナプランジャからなる二重構
造のプランジャを鋳込スリーブ内で前進させて金型キャ
ピテイ下方のくびれ部とプランジャチップとの間に薄膜
円筒状の凝固物を形成させながら射出を行ない、射出の
途中で小径のインナプランジャチップを前進させて金型
下部の垂直孔部内に形成された空間部内に凝固物を残留
させ、溶湯のみを射出することによυ、凝固物のキャビ
ティ内への侵入を完全に防止して製品の品質向上を計っ
た金型への溶湯鋳込方法を提供するものでおる。以下、
本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る金型への溶湯鋳込方法を説明する
ために示す横型締、竪鋳込型ダイカストマシンの縦断面
図、第２図は同じく第１図のＡＡ断面図、第３図は同じ
く金型キャビティへの溶湯鋳込部の拡大断面図である。

図において、ダイカストマシン１は、横型締ユニット２
と竪鋳込ユニット３とを備えており、横型締ユニット２
には、床面に固定されたマシンペース４と、その一端に
固定された固定盤５と、マシンペース４の他端部に移動
調節自在に固定された固定盤（図示せず）とが設けられ
ている。６は両回定盤の４隅を連結してナツト７で固定
されたコラムであって、このコラム６には、可動盤８が
固定盤５に対する遠近方向へ進退自在に支持されておシ
、この可動盤８と１９図示しない固定盤側の型締シリン
ダとの間は、トンゲル機構９によって連結されている。

１０は固定盤、５に装着されてキー１１により上下方向
への移動を規制された固定金型、１２は可動盤８に装着
されてキー１３により上下方向への移動を規制された可
動金型であって、これら両金型１０゜１２ｉｉ：、分割
面１４を境にして水平方向へ開閉自在に接合されている
。

そして、両金型１０．１２には、鋳込製品と同形状のキ
ャビティ１５と、その下方に続くくびれ部１６と、その
下方に続いて下側に開口を有する大径の垂直孔部１７と
が、分割面１４で分割されてそれぞれ設けられておシ、
くびれ部１６と垂直孔部１７との境界部には、軸芯と直
交する平面であるシェル当接面１８が形成されている。

また垂直孔部１７には、半割状の固定スリーブ１９バ′
嵌着されでいる。２０は鋳込製品をキャピテイ１５内か
ら押出す製品押出装置である。

このような横型締ユニット２においては、図示しない固
定盤側に固定した型締シリンダのピストンロンドを進退
させることにより、トンゲル機構９を介し可動盤８が進
退して両金型１０．１２の型締め、型開きが行々われ、
型締め後は、竪鋳込ユニット３によってキャビティ１５
内へ溶％が鋳込まれる。

竪鋳込ユニット３のフレーム２１は、型締ｍＦ’方に設
けられたビット２２内に立設され−Ｃマシンベース４の
端部を支持［、ておシ、このフレーム２１の内側には、
Ｆ側のコラム６との間を４個の支持棒２３で連結された
鋳込フレーム２４がピット２２の底面に近接１２て設け
られている。２５は鋳込フレ・−ム２４に回動自在に枢
支された射出シリンダであって、そのピストンロンド２
６には、プシンジャ２７がカンプリング２Ｂを介して連
結されており、射出シリンダ２５の油圧によりプランジ
ャ２７が引降するように構成されている２、２９は射出
シリンダ２５の上端面に植接された　対のラノ、３０を
ジム孔に嵌合させることにより支持きれたブロックであ
って、下端部の孔をピストンロンド２６と係合されてお
り、このブロック２９に設け゛　たシリンダ３１内へ導
入される圧油およびピストンロンド２６の下降によって
ブロック２９が昇降するように構成されている３、ブロ
ック２９の上端部には、固定スリーブ１９と同窓同径の
円筒状に形成された鋳込スリーブ３２が固定されておシ
、シリンダ３１の油圧でブロック２９が上昇することに
より＠込スリーブ３２ど固定スリーブ１９とが同心状に
圧接され、ブロック２９がＦ降することによシ、両スリ
ーブ３２．１９が離間するように構成きれている。

そｊ７て、齢記プランジャ２Ｔは、後述する傾転装置で
傾転する竪鋳込ユニット３の鋳込スリーブ３２内へ注入
された溶湯を、上昇によってキャビティ１５内へ射出す
るものであって、その上端部には、鋳込スリーブ３２の
内径と＃ｔｙ同径でプランジャ２７の進退により鋳込ス
リーブ３２と固定スリ　プ１９の・部との内部を摺動す
るアウタプシンジャチップ′３３が　体形成されている
。また、アウタプシンジャチップ３３とプランジャ２γ
とにはともに内孔が設けられていてこの内孔にはインナ
プシンジャ３４が進退自在に嵌合されており、このイン
ナグランジャ３４の上端部には、アウタプシンジャチッ
プ３３よシも小径の円柱状に形成されたインナプランジ
ャナツプ３５が　体形成されている。インナプランジャ
テップ３５Ｆｉ通常これが後退限にあるときにその上端
平面がアクタグランジャテップ３３の上端平面と同一平
面に位置するようにしておる。プランジャ２７の内孔下
方には、圧油が導入される油室３６が設けられており、
この油室３６内へ圧油を送入したり、油室３６から圧油
を抜いたシすることによシインナプランジャ３４が昇降
してインナプランジャテップ３５がアウタプランジャチ
ップ３３に対して出没するように構成されている。なお
、インナプランジャテップ３５は、プランジャ２７によ
る溶湯鋳込の途中においてアウタプシンジャテップ３３
がら突出するようにそのタイミングが設定されている。

そしてインナプランジャテップ３５が突出した結果、こ
れと固定スリップ１９の内周面との間には、円筒状の空
間部１Ｓａが形成される。

符号３７で示すものは、フレーム２１側に枢支された傾
転用シリンダであって、そのピストンロンドの作用端を
射出シリンダ２５に枢着されておシ、ブロック２９を下
降させて両スリーブ１９゜３２を離間させた状態で傾転
シリンダ３７を作動させることによシ竪鋳込ユニット３
全体が、図に示す鋳込位置と、傾斜した注湯位置との間
で起立。

傾動するように構成されている。３８は射出シリンダ２
５を当接させて鋳込位置側への回動限を規制する調節自
在なストッパである。

以上のように構成されたダイカストマシンによる金型へ
の溶湯鋳込方法を説明する。固定盤５と可動盤８とに固
定金型１０と可動金型１２とをそれぞれ装着し、図示し
ない型締シリンダのピストンロンドを前進させると、型
開き位置にあった可動盤８が、トラブル機構９を介して
図示の型締め位置へ移動し、型締めが打力われる。この
型締め時には、射出シリンダ２５のピストンロンド２６
が図示の位置へ下降しておシ、またブロック２９が図示
の位置よシも下降していて両スリーブ１９゜３２が離間
しているので、傾転シリンダ３４のピストンロンドを前
進させると、竪鋳込ユニット３全体が傾動し、鋳込スリ
ーブ３２が固定盤５の下方よシ外１１ｔｌ（第１図にお
いては右側）に出る。モして鋳込スリーブ３２内へひし
ゃくなどで溶湯を注入したのち再び傾転シリンダ３４を
作動させて竪鋳込ユニット３を垂直状態に起立させ、ブ
ロック２９のシリンダ３１内へ圧油を送入すると、ブロ
ック２９が上昇して鋳込シリンダ３２が固定スリーブ１
９の下面へ同心状に圧接される。

こうしたのち、射出シリンダ２５へ圧油を導いてピスト
ンロンド２６を上昇させ、カンプリング２８を介してプ
ランジャ２７を上昇させて、金型１０．１２の垂直分割
面１４の真下から金型１０゜１２のキャビティ１５内へ
鋳込スリーブ３２内の溶湯な鋳込む。この場合、溶湯の
鋳込に先だって鋳込スリーブ３２内ではその内壁面に沿
った溶湯の一部が固化し始め、薄膜円筒状の凝固物、い
わゆるシェル３９が発生する。このシェル３９は、プラ
ンジャ２７の上昇とともに円筒状態を保持したま＼アウ
タプシンジャチップ３３で押上げられ、シェル３９の上
端がシェル当接面１８に当接したのちはアウタプシンジ
ャチップ３３の上昇によって圧縮される。そこでこのシ
ェル３９の圧縮開始後にプランジャ２７内の油室３６内
へ圧油を送入すると、インナプランジャ３４が上昇して
インナプランジャテップ３５がアウタプシンジャチップ
３３の上端面から突出し、その上端面で溶湯を射出し、
アウタプシンジャチップ３３はシェル３９の圧縮のみの
作用をするようになる。この場合、溶湯はシェル３９か
ら最も遠い部分、すなわち中心上部の温度の高い部分か
らくびれ部１６を経てキャビティ１５内へ順次送シ込ま
れる。このようにして両プランジャチップ３３．３５が
上昇し終った状態では、第３図において明らかなように
、圧縮されたシェル３９はインナプランジャテップ３５
と固定スリーブ１９の内周面との間の空間部１９８によ
って捕捉される。したがって鋳込製品に付属する余分な
固化物であるビスケットの量を少なくしようとしてプラ
ンジャ２Ｔを最大限上昇させても、シェル３９が空間部
１Ｓａで捕捉されてその内部に残留し、キャビティ１５
内へ侵入することが表い。

射出が終了し、キャビティ１５内の溶湯が固化。

冷却されて製品になると、まず、油室３６の上側に圧油
を供給してインナプランジャチップ３５を下降させてア
ウタプシンジャテップ内に引っ込める。なお、インナプ
ランジャテップ３５とアウタプシンジャチップ３３とを
同時に下降させると、シェル３９がインナプシンジャテ
ップ３５の上端部のところで切れたシ、あるいはシェル
３９全体がインナプランジャチップ３５等に付いて下降
するおそれがある。したがってプランジャチップを下降
させるときには、まずインナプランジャチップ３５をア
ウタプシンジャテップ３３と同一・位置になるまで下降
させたのちに両プランジャチップ３３．３５を同時に下
降させるようにする。インナプランジャテップ３５を下
降させたらシリンダ３１内の圧油を抜いてブロック°２
９を下降させることによシ鋳込スリーブ３２を固定スリ
ーブ１９から離間させるとともに、射出シリンダ２５の
圧油を抜いてプランジャ２γを下降させる。そして型締
シリンダのピストンロンドを後退させることによシ、可
動盤８を固定盤５から遠ざける方向へ移動させて型開き
を行ない、製品押出装置２ｏで鋳込製品を押出すことに
よって１サイクルが終了する。金型１０，１２から取り
出した製品には、第３図の空間部１Ｓａと同形の固形物
、いわゆるビスケットが付属するが、くびれ部１６に相
当する箇所を折ることによってこれを容易に除去するこ
とができる。そして本方法では前述したようにシェル３
９がキャビティ１５内へ侵入する虞がないことからプラ
ンジャ２７を最大限上昇できるので、ビスケットの厚み
を薄くすることができる。

なお、前記実施例においては、インナプランジャテップ
３５を引っ込めたときにインナプランジャテンプ３５の
上端平面がアウタプシンジャテップ３３の上端平面と同
一平面に位置するようにしたが、これはインナプランジ
ャチップ３５を引っ込めたときでも、インナプランジャ
テップ３５がアウタプシンジャチップ３３よりも常に突
出しているようにしておくこともできる。この場合、後
退限におけるインナプランジャテップ３５の突出量は、
インナプランジャチップ３５の直径と大体同じ程度にし
ておくことができる。このようにしておくと、鋳込後半
においてインナプランジャテップ３３のみを上昇させる
前であっても、プランジャの上昇に伴なって突出してい
るインナプランジャテップ３３の周囲にシェル３９が残
る状態になシ、シェル３９がキャビティ１５内に入ろう
とするのを防止することができる。

第４図は本発明の他の実施例を説明するため第３図に対
応して示す金型キャビティへの溶湯鋳込部の拡大断面図
であって、本実施例においてはアウタプシンジャチップ
３３の上半部３３Ａを小径にしてこれに例えば３〜５°
のテーパ加工を施し、また、くびれ部１６と垂直孔部１
Ｔとの間にインナプランジャテップ３５Ａを係入させる
係入孔１９ｂを設けた。そしてアウタプシンジャテップ
３３の上半部３３Ａを前記実施例におけるインナプラン
ジャチップ３５の突出位置まで上昇させるようにして、
この位置からインナプランジャテップ３５をさらに突出
させて係入孔１９ｂ内へ係入させるようにした。こうす
ることによシ、アウタプランジャチップ３３の上半部３
３　Ａ−ｅｓ前記インナプランジャテップ３５の役目を
し、これと鋳込スリーブ１９との間の空間部へシェル３
９を捕捉して残留させるものであって、テーパ加工を施
したことにょシ、プランジャを下降させるときの抜き具
合をよくし、シェル３９の捕捉が容易である。また固定
スリーブ１９内の溶湯は、インナプランジャテップ３５
の突出によシ、ハとんど余すところなくキャビティ１５
内へ射出されるので、ビスケットＯｊＬ；４１＞なくな
シ製品の歩留シがさらに向上する。

第５図はさらに本発明の他の実施例を説明するために第
３図に対応して示す金型キャビティへの溶湯鋳込部の拡
大断面図であって、本実施例においては垂直孔部１７の
上端部に大径の段部１７＆を設けたものであって、こう
することによりシェル３９の溜シ部が広くなシ、第３図
に示すものよシもシェル３９を固定スリーブ１９内へ残
留させる作用がさらに向上する。

〔発明の効果〕

以上の説明にょシ明らかなように本発明によれば横型締
、竪鋳込型ダイカストマシンにおける金型への溶湯鋳込
方法において、プランジャを鋳込スリーブ内で前進させ
て金型キャビティ下方のくびれ部とプランジャチップと
の間に薄膜円筒状の凝固物を形成させながら射出を行な
ったのち、小径のインナプランジャを前進させてその周
辺空間部内に凝固物を残留させ、溶湯のみを射出するこ
とによシ、溶湯射出時に鋳込スリーブの内周面に沿って
形成される円筒状凝固部は、くびれ部と垂直孔部との境
界段部に当接してアウタプランジャテップで圧縮される
とともに、この凝固物は、インナプランジャチップをく
びれ部にきわめて近接するまで上昇させても、インナプ
ランジヤチツプと垂直孔部の内周面との間の円筒状空間
部内に残留し、金型キャビティ内へ侵入することがない
ので、鋳込製品の品質が著しく向上するとともに、凝固
物侵入の虞がなくてプランジャを最大限上昇させること
が可能となるので、鋳込製品に付属する無駄なビスケッ
ト量が減少し、製品の歩留シが向上する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る金型への溶湯鋳込方法を説明する
ために示す横型締、竪鋳込型ダイカストマシンの縦断面
図、第２図は同じく第１図のＡＡ断面図、第３図は金型
キャビティへの溶湯鋳込部の拡大断面図、第４図および
第５図はそれぞれ本発明の他の実施例を説明するために
第３図に対応して示す金型キャビティへの溶湯鋳込部の
拡大断面図である。 １・拳・・ダイカストマシン、２・・・・横型締ユニッ
ト、３＊・・―竪鋳込ユニット、１ｏ・・・・固定金型
、１２・・・拳可動金型、１４・・・・分割面、１５・
・・・キャピテイ、１６・・・・くびれ部、１γ・・・
・垂直孔部、１８・・・・シェル当接部、１９・・・・
空間部、２７・舎・・プランジャ、３２・・・・鋳込ス
リーブ３３・・・・アウタプランジャテップ、３５・・
・・インナプランジャチップ、３９・・・・シェル０ 特許出願人　宇部興産株式会社 代　理　人　山川政樹Ｃほか２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 竪型の鋳込スリーブ内とその上方の垂直孔内でアクタプ
   ランジャチップを上昇させることによシ、前記垂直孔の
   上方に位置する横締式金型のキャビティ内へ、垂直孔と
   その上方のくびれ部を介して鋳込スリーブ内の溶湯を射
   出し、鋳込時に生じた円筒状の溶湯凝固物を、上昇する
   アクタプランジャチップと前記垂直孔・くびれ部間の段
   部水平面との間で圧縮するとともに、溶湯射出の途中で
   前記アウタプシンジャチップの上端面からこれよりも小
   径のインナプランジャテップを突出させ、前記垂直孔内
   に形成される円筒状空間部内へ前記円筒状の溶湯凝固物
   を導いて捕捉残留させ表から射出を完了することを特徴
   とする金型への溶湯鋳込方法。