JPS6138767A - 円形状鋳物のダイカスト用鋳型 - Google Patents

円形状鋳物のダイカスト用鋳型

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JPS6138767A
JPS6138767A JP15914084A JP15914084A JPS6138767A JP S6138767 A JPS6138767 A JP S6138767A JP 15914084 A JP15914084 A JP 15914084A JP 15914084 A JP15914084 A JP 15914084A JP S6138767 A JPS6138767 A JP S6138767A
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cavity
casting
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die
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Yoshiaki Yamamoto
山本 善章
Yasushi Iwata
靖 岩田
Katsutoshi Tozawa
戸沢 勝利
Motoshi Nakamura
元志 中村
Mitsuyuki Isogai
磯貝 光之
Koji Sasaoka
笹岡 晃次
Satoru Murakami
哲 村上
Takumi Nakayama
中山 卓美
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Aisin Keikinzoku Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
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Aisin Keikinzoku Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/14Machines with evacuated die cavity
    • B22D17/145Venting means therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は溶融金属を高速で金型内に射出し、製品に仕上
げるダイカスト鋳造方法に関し、特に円形鋳物を鋳造す
るにあたっての最適ガス抜き取付は位置に関する。
[従来技術] 一般にダイカスト鋳物の鋳造欠陥は溶融金属がキャビテ
ィ内に射出充填される際、キャビティ内空気を巻きこむ
ことに起因する。従来、円形鋳物を鋳造する場合、第6
図に示すように良く行なわれるゲート6の取付けはタン
ジェント方向で、そのときの溶湯の充填状態は矢印で示
すようにキャビティ内を円周方向に回ると言われている
。したがって、キャビティ内の最適ガス抜き位置が明瞭
でなく、経験的に鋳物の縁にあたる外周の金型分離面に
オーバーフロー7を介して薄い隙間溝8を設け、この溝
よりキャビティ内のガスを抜く手法が実施されている。
[発明が解決しようとしている問題点及び目的]しかし
、上述の方法ではしばしばガスが残存し、鋳巣を発生さ
せている。
本発明は投影した形状が略円形状のダイカスト鋳型のガ
ス抜孔の最適位置を明確にし、ガス巻込のない鋳造欠陥
のない鋳物を得る鋳型を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明は投影した形状が略円形であるキャビティを有す
るダイカスト用鋳型であって、キャビティの中心点を通
り湯道からキャビティへ溶湯が流入する方向に平行する
基準半径と、湯口を通る半径とのなす角度をα(06≦
α<90” )としたとき、 該基準半径から角度(180” + 3/2α−10’
 )をなす半径と(180’ + 3/2α+106)
をなす半径にはさまれた扇形投影面内にあるとともに、
キャビティ分離線から(o、ix半径)以上離れ、かつ
分離線を含まないガス抜孔を形成したことを特徴とする
ダイカスト用鋳型である。
本発明は投影した形状が略円形であるキャビティの鋳型
に関するが、必ずしも厳密に円形であることを要せず楕
円状のものや一部に突出部や凹入部を含むものであって
よい。例えばキャビティの周辺部および中央部に半径γ
に対し高さを0.1γ以子、幅を0.3γ以下の凸部を
又凹部を囲りに1個以上有していてもよい。また円形の
長径をγ1、短径なγ2としたとき0.8≦γ2/γ1
≦1.0の範囲内であればキャビティ内の溶湯の充填順
次は同じである為、略円形状キャビティと見做す。
本発明は特に比較的肉薄の製品を得るのに好適であり、
直径が50〜300 m m 、高さ5〜50mm、平
均肉厚が2〜15mm程度の円形ダイカスト鋳物に特に
有効である。
本発明で定義した基準半径、角度αを以下第9図に従っ
て説明する。
第9図(イ)の湯口の状態では基準半径Aと湯口を通る
半径Bは一致することになる。円半径のなす角度αはO
oである。この状態をせき位置O″と呼ぶ。
第9図(ロ)はせき位置を456ずらしてとりつけた状
態を示す。基準半径Aと湯口を通る半径のなす角度αは
45°である。
第4図(ハ)はせき位置をさらに80°までずらせて射
出する場合を示す。角度αは80″である。
それぞれのせき位置に対して望ましいガス抜設置最適位
置は(180’ +3/2α)をなす半径上にある。
この半径上から離れるほど同じ大きさのガス抜でも効果
が低下するが、実用上両側10”程度は有効に働くこと
が認められる。
従って実用上の好適な位置は(180°+3 / 2 
α −106)  と  (180’   +3/2 
 α +10°)の2つの半径ではさまれた扇形の投影
面上であれば良い。
ガス抜孔の位置に関して他の重要な要件は分離線を含ま
ず、分離線から一定距離離れた位置にあることである。
ここに分離線とは金型分離面とキャビティ周面との交線
を言う。
従来のガス抜は鋳型の分割面に設置されるのが通常であ
った。従って本発明の扇形投影面上に偶々、ガス抜孔が
設置される場合も、分離線に位置することになる。その
場合、本発明によって達成される様な有効なガス抜効果
は期待できない。ガス抜孔の好適な位置は分離線から(
O,tX半径)以上の距離を離れる必要がある。
これ以上分離線に近いと溶湯によってガス抜孔がキャビ
ティ内の最終充填部よりも早く閉塞されるために全部の
ガスを排出しきれないことがある。
例えば0.05〜0.15秒の期間中に1〜4m/sの
速度で射出プランジャを作動させる高速射出において円
形鋳物の溶湯充填と鋳造欠陥の関係を調査研究した結果
、溶湯はキャビティの外周(分離面部)を優先的に流れ
充填することが判明した。したがってオーバーフローか
ら金型の合せ面を通してキャビティ内のガスを抜く目的
でとりつけられているオーバーフローは、キャビティよ
り先に溶湯が充填し、ガス抜き溝はふさがって役にはた
っていない。このためキャビティ内に残存したガスは、
溶湯に差込まれ、凝固し、鋳造欠陥となる。
本発明のガス抜孔の位置はこのような新しい知見にもと
すき限定されたものである。
[作用] 以下、図面に従って本発明のガス抜孔の作用を従来法と
対比しつつ説明する。
第7図は従来のダイカスト装置の金型および射出室部の
概略構造断面図で、図中1は固定金型。
1aは移動金型で、図示してない型開閉装置によは射出
室、5は射出室4とキャビティ3とを連通ずる湯道、6
は湯流れに方向性と速度を与えるためのゲート、7はオ
ーバーフローである。8はガス抜で、気体は通過出来る
が溶湯は通過出来ない程度の寸法に刻設されている。9
は射出スリーブで、射出室4と同−芯で同一内径に作ら
れその突出部には溶湯注入口10が設けられている。1
1は射出プランジャで図示していない射出装置によって
往復動する様になっている。14は射出スリーブ9の溶
湯注入口10から注湯された溶湯で、一般のダイカスト
法で溶湯14は射出室4の内容積に100%注入される
ことはなく通常、射出室4の内容積の20〜90%が注
湯される。
このようなダイカスト装置を用い、キャビティ形状が第
8図に示す円形状鋳物を作製した。金型内に射出された
溶湯の到達時間を0.1m秒の感度で計測できる湯流れ
センサを1cm間隔にネット状に配置し、キャビティ内
の溶湯充填状態を計測できるようにした。
用いたキャビティ形状は直径りを50mm。
150mm、300mm、内径dをDが50mmのとき
25mm、Dが150,300mmのとき50mmとし
、高さhを5mm、25mm、50mmとし、平均肉厚
を5mm〜10mmとした9種類の形状である。この形
状の第9図に示す06.45’  、80’の位置にゲ
ート6を取付は射出を行った。射出条件は普通、横型ダ
イカストマシンで採用されているのと同じ範囲を用いた
射出プランジ+”速度は、低速から高速へと切替位置に
よって変更され、低速プランジャ速度および高速プラン
ジャ速度が作用する区間がことなるが、低速プランジャ
速度を0.5秒間で0.1m/s、0.6m/s、2秒
間で0.1m/s、0.6m/sと変化させ、高速プラ
ンジャ速度を0.05秒間でin/s 、2m/s 。
0.15秒間でim/s 、2m/sと変化させた16
条件を行った。ガス抜きは、第10.11図に示すよう
に円形鋳物の囲りの分離線にオーバーフロ一部に続いて
隙間0.01−0.15mm。
幅15〜20mmで金型外へ通じさせるようにもうけた
キャビティ内の溶湯充填は円形鋳物の直径り。
内径d、高さhおよび肉厚tによって変ることなく、ゲ
ート取付は位置によって異なる充填状態を示した。代表
例としテD= 150mm 、 d = 5’Omm、
h=5mm、t=5mmのキャビティ形状2個を低速プ
ランジャ速度0.5秒で0.1m / s 、高速プラ
ンジャ速度0.15秒間で2m/sの条件で500 )
ンの横型ダイカストマシンによりADC12溶湯を射出
した。
ゲート取付は角度をO@のときの充填状態を第11図、
ゲート取付は角度80″のとき第12図、ゲート取付は
角度45@のときの充填状態を第13図に示す。
ゲート取付は角度O″のときのキャビティ内溶湯充填は
、キャビティ下部より、外周に沿って充填し180’の
位置で合流し最終充填部となり、キの部位に多くの巻込
み欠陥(鋳巣15)が存在した。
ゲート取付は角度80@のときキャビティ内溶湯充填は
キャビティ上部側を優先しながら外周に沿って充填し、
300°の位置で合流し最終充填部となり、その部位に
多くの巻込み欠陥が存在した。
ゲート取付は角度45″のとき、キャビティ内溶湯充填
はキャビティ上部側、下部側にほぼ均等に流れ、外周に
沿って充填し、ゲート取付は位置と反対側の247 、
5°の位置で合流し、最終充填部となり、その部位に多
くの巻込み欠陥が存在した。
同じ条件で本発明に従ってガス抜孔を設置した場合を第
1図〜第4図に示す。
ガス抜孔は、分離面2を含まない位置で溶湯の合流部で
ある最終溶湯充填部に、キャビテイ面に直角にキャビテ
ィ内のガスのみを鋳型外へ排出し、溶湯は流出しない隙
間0.1〜0.15mmによる隙間の空洞総断面が3.
14mm’以上のガス抜き8を取りつけた。
角度αが00のときには、ガス抜き位置は180°±1
0°の位置に、角度αが45°のときには247.5’
±106の位置に、ゲート取付は位置が角度806のと
きに300±10″の位置に、第1図に示すような形状
のガス抜きを先の9種類の形状すべてに取りつけた。射
出条件は前記と同様、普通、横型ダイカスト機で用いら
れている低速−高速の2段射出方式で行った。キャビテ
ィ内溶湯充填は、第11〜13図に示したのと同様の充
填状態を示した。しかし、前記で見られた最終充填部で
の巻込み欠陥は全く存在しなかった。
確認のため、従来使用されている分離面のオーバーフロ
ーならびにオーバーフローに連ナル見切り部のガス抜き
を除去し、最終充填部のみに図1Oに示す形状のガス抜
きをD=150mm。
d=50mm、h=5mm、t=5mmのキャビティに
外周より15mm内側に取付けた。
低速プランジャ速度を0.5秒間で091m/s、高速
プランジャ速度を0.15秒間で2m/sの条件で溶湯
を射出した。
ゲート取付は角度0’  、80’  、45°のとき
のキャビティ内の溶湯充填状態は第2図〜第4図に示す
ようにキャビティ内に巻込み欠陥のない健全なダイカス
ト鋳物を得ることができた。
なお、第1図に示すような形状のガス抜きで、最終充填
部に直径2mm未満(隙間の空洞総断面が3mrn’未
満)のガス抜きとすると、最終充填部のガスが充分に排
出されず、多くの巻込み欠陥が存在し、約2mmの直径
以上即ち約3mrn’以上のガス抜孔給断面が必要であ
る。
この場合、ガス抜孔は1個の貫通孔であってもよいし、
より孔径の小さい複数個の孔の群であつてもよい。この
場合でも開孔部の総断面積は3mrn’以上とする必要
がある。ガス抜孔部材としては焼結ベント、押出ピン(
2重シェルタイブ及び/又は、外周に溝又は細隙を有す
るもの)等が有効に使用できる。
[発明の効果1 本発明のガス抜孔により、ガスの巻きこみがなくなるこ
とから、 ・気泡欠陥のない高品質のダイカスト鋳物・熱処理が可
能となり高強度のダイカスト鋳物が工業的に生産できる
また、ガス抜が順調になり、射出速度が大きくできるこ
とから ・薄肉のダイカスト鋳物が得られ ・流れ難い溶湯によるダイカスト鋳物が容易に生産でき
る、 等の工業的有用性がある。
【図面の簡単な説明】
第1図aは本発明に使用できる好ましいガス抜孔の一実
施例を示す断面図とその取付位置を示す平面図、及び第
1図すは第1図BB断面図。 第2〜第4図(イ)〜(ホ)は本発明の場合の湯流れを
示す概念図、 第5図は本発明の一実施例の斜視図、 第6図はダイカスト射出鋳造機の概念平面図、。 第7図はダイカスト射出鋳造機の断面図、第8図a、b
はキャビティの形状を示す平面図と断面図、 第9図(イ)〜(ハ)はせき位置と基準半径の関係を示
す概念図、 第10図a、bは従来のガス抜きの部分拡大図、第11
図〜第13図(イ)〜(ホ)は従来法の場合の湯流れと
ガス残留状態を示す概念図、を夫々示す。 出願人  株式会社豊田中央研究所 アイシン軽金属株式会社 代理人  弁理士  加 藤 朝 道 第1図〇 −B 第1図す 第 イ          ロ         ハ第 イ            ロ 第41 バ ー       屯 閃 −オ、 第5図 第6図 !−B −B 第9 第10図O′ B ハ 容10図b

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 投影した形状が略円形であるキャビティを有するダイカ
    スト用鋳型であって、 キャビティの中心点を通り湯道からキャビティへ溶湯が
    流入する方向に平行する基準半径と、湯口を通る半径と
    のなす角度をa(0°≦a<90°)としたとき、 該基準半径から角度(180°+3/2α−10°)を
    なす半径と(180°+3/2α+10°)をなす半径
    にはさまれた扇形投影面内にあるとともに、キャビティ
    分離線から(0.1×半径)以上離れ、かつ分離線を含
    まないガス抜孔を形成したことを特徴とするダイカスト
    用鋳型。
JP15914084A 1984-07-31 1984-07-31 Enkeijoimononodaikasutoyoigata Expired - Lifetime JPH0235626B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0660105U (ja) * 1992-06-01 1994-08-19 ファイン電子株式会社 可変抵抗器
JP2009248119A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Ube Machinery Corporation Ltd 半溶融金属成形用金型

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0660105U (ja) * 1992-06-01 1994-08-19 ファイン電子株式会社 可変抵抗器
JP2009248119A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Ube Machinery Corporation Ltd 半溶融金属成形用金型

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