JPS63192548A - 射出成形装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金型内のガスを抜きながら金型キャビティ内へ
溶湯を射出して成形を行う射出成形装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

ダイカストは精密な製品を多量に製造する方法として普
及しているが、高速、高圧で溶湯をキャビティ内に充填
するものであるため、キャビティ内のガスが充分に抜は
切らずに溶湯と混合して製品中に巣として残存すること
があシ、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。

そこでこのような不都合を解消するものとして、本出願
人は、例えば、特公昭５８−４６３８６号公報や特公昭
５９−３０９号公報に記載されているように、大量のガ
スを確実かつ容易に抜き、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、金型のキャピテイからその外部または真空
引き装置に通じる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
排出路を通じて排出し終わった時点でキャビティ内から
進んできた質量の大きな溶湯の慣性力を前記弁に作用さ
せることによシ弁を確実かつ素早く移動させて閉じさせ
、ガス排出路を直接遮断してこの排出路からの溶湯の流
れを防いで射出時における金型内のガス抜きを確実かつ
容易に行い得るようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのような金型用ガス抜き装置を備えた射
出成形装置においては、ガス抜きのための真空引き時に
射出スリーブ内の溶湯がキャビティ内に飛散し、これが
飛沫状や小粒状となって、きわめてまれではあるが、ガ
ス抜き弁の弁座部に付着して固化することによシガス抜
き弁の全閉を阻害することがあシ、溶湯が弁室内に侵入
してこれを損傷させた９弁室外へ噴出したシするという
問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明では、射出ス
リーブ内孔と金型キャビティとの間に射出スリーブ内孔
よりも小径の溶融物通路を設け、可動金型側に支持させ
た溶融物通路よりもわずかに小径のロッドをこの溶融物
通路に挿入して射出を開始し、射出途中からはこのロッ
ドを射出プランジャの前進とともに溶融物通路から抜く
ように構成した。

〔作用〕

射出スリーブ内へ溶融物を供給したのち射出プランジャ
を前進させると、射出初期においてはロッドが溶融物通
路内に挿入されているので、ガスのみがロッドと溶融物
通路との間のすき間を通って吸引され、溶融物は金型キ
ャビティ内に侵入することがない。射出途中で射出スリ
ーブ内の溶湯が加圧され始めると、射出プランジャの前
進と連動してロッドが後退し、溶融物通路から抜は出る
ので、溶融物は前進を続ける射出プランジャによシ溶融
物通路を経て金型キャビティ内に射出される。溶融物が
金型キャビティ内へ充填され終わると、その慣性力また
は他の指令でガス抜き弁が閉じ、溶融物が弁室内へ侵入
することがない。溶融物の同化開始直前または直後にロ
ッドを前進させて溶融物通路へ挿入すると、ロッドと溶
融物通路とのすき間には薄肉円筒状の固化物が形成され
るので、このあと溶融物の固化後型間すると、金型キャ
ビティ内の製品と、射出スリーブ内のビスケットとは、
この薄肉部から切シ離される。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る射出成形装置をロー
タリダイカストマシンの型開閉ユニットに実施した例を
示し、第１図はこれを実施した型開閉ユニットの縦断面
図、第２図（ａ）〜（ｄ）は射出成形動作を説明するた
めに示す要部の縦断面図である。これらの図において、
ロータリダイカストマシンは回転テーブルとその外周部
を円周方向に３等分する位置に搭載される３組の型開閉
ユニットとを備えており、回転テーブルの１２０°間欠
回転とともに周回する型開閉ユニットの周回軌跡上には
、３つの各作業ステーションが円周方向を３等分する位
置にそれぞれ配設されている。そして、各型開閉ユニッ
トには金型が装着されておシ、３つの各ステーションで
は、それぞれ型締および射出と、型開および製品の取出
しと、金型の清浄および離型剤のスプレーとが行なわれ
、テーブルの１２００回転ごとに停止してこれら各作業
を行ない、１回転することによυ１サイクルが完了する
。そして図は型締、射出ステーションで停止した型開閉
ユニットを示しておシ、第１図の上方と下方とには、図
示しない型締装置と射出装置とが配設されている。

図において、型開閉ユニット１は、図示しない回転テー
ブル上に固定された取付板２を備えておシ、この取付板
２の左右両側に立設された一対の型開閉シリンダ３の油
圧で昇降するピストンロッド４の作用端には、水平板状
のトッププレート５が固定支持されている。そしてピス
トンロッド４の進退によシ、トッププレート５と後述す
る上金型６等が４本のガイドロッド（図示せず）に案内
されて昇降し、型開、型合わせが行われるように構成さ
れている。取付板２には下金型Ｔが固定されておシ、こ
の下金型７には、段付きの円筒状に形成された固定スリ
ーブ８が固着されている。一方、トッププレート５の下
面に固着した上金型６の下端フランジ部には、シリンダ
支持板９が互いに９０°ずつずらした位置に固定されて
おシ、これら各シリンダ支持板９には、ストローク規制
用のリミットスイッチを備えた中子シリンダ１０が取付
けられている。各中子シリンダ１０のピストンロッド１
１の作用端には、中子１２がそれぞれ固定されている。

各中子１２は、第１図に示す状態では下金型Ｔの中子止
めリング部１３によって移動を規制されているが、上金
型６全体の上昇により下面が中子止めリング部１３の上
面を越えたときには、ピストンロッド１１の後退によシ
ー斉に放射方向へ開くように構成されている。また、４
個の中子１２が第１図に示すように閉じたときには、４
個の内周面によシ真円が形成される。そして、型合わせ
された上下の金型６，７と、閉じた４個の中子１２とで
、ディスク部１４ｍとリム部１４ｂとからなるキャビテ
ィ１４が形成される。なお、第１図の左半分と、第１図
の右半分とは互いに４５°ずらした位置の断面を示して
おシ、シたがって互いに隣接した中子１２の接触面ない
しは分割面が表われている。

固定スリーブ８の内孔には、図示しない射出シリンダの
上端面にブロックを介して支持された円筒状の射出スリ
ーブ１５が挿抜自在に挿入されておシ、その内孔１５ｍ
には、射出シリンダの油圧によって進退するプランジャ
１６の頭部としてのプランジャチップ１６ｍが嵌合され
ている。互いに同径である両スリーブ８，１５の内孔８
ｍ　、　１５ａと、キャビティ１４との間には、内孔１
５＆に注入されてプランジャチップ１６＆の前進によっ
てキャビティ１４内へ射出される溶湯の通路としての湯
道１７が設けられている。この湯道１７は、キャビティ
１４寄シに形成された内孔８ｍ　、　１５ａよりもかな
シ小径の円筒孔となっている。湯道１Ｔに続くディスク
部１４ｍの下端面は、キャビティ１４内で固化する製品
の化粧面となる。

キャビティ１４の環状リム部１４ｂの上端外方には、リ
ム部１４ｂと同志の環状に形成されたランチ１８が設け
られておシ、このランナ１８とリム部１４ｂとは、放射
状に形成された複数個のゲート１９で連通されている。

全体を符号２０で示すものは、射出時にキャビティ１４
内のガスを機外へ抜くガス抜−き装置であって、第１図
に示すように、隣接する中子１２間に位置して上金型６
と下金型Ｔとの間に配置されるように上金型６に移動自
在に取付けられている。このガス抜き装置２ｏは、ガス
抜き溝部２１と弁部２２とに分割形成されている。

そして、ガス抜き溝部２１は第１図の手前側と紙背側と
に分割形成されていて両側の各中子１２と一体的に開く
ように構成されておシ、また弁部２２は、上金型６の一
部に取付けられたガス抜き用シリンダ２３のピストンロ
ッド２４の作動によって軸線方向へ移動自在に支持され
ている。このガス抜き装置２０は、シリンダ型のガス抜
き装置であって、前記ランナ１８と連通するガス道２５
と、その弁座部を開閉する弁２６とを備えておシ、射出
時には弁２６が開いていて溶湯の移動または真空引き装
置２７によってガスが排出され、溶湯の慣性力または電
気信号で弁２６が閉じて溶湯の弁座外への排出が遮断さ
れるように構成されている。

また、弁２６の後部に設けたシリンダ部２８は、電気的
指令によって弁２６を開閉し、弁の開閉を確実にしかつ
弁２６を開閉各位置で保持する作用をする。勿論、弁２
６は溶湯の慣性力の作用のみで閉じるようにしてもよい
し、電気的信号で閉じるようにしてもよく、あるいは両
方の作用で閉じるようにしてもよい。上金型６の開閉時
には、弁部２２はシリンダ２３の作動によシガス抜き溝
部２１から退去してその開閉を許しかつ上金型６ととも
に上昇する。２９は弁部２２用のガイドである。

次に型締、型開について説明する。型締は第１図にパす
型合わせ状態から図示しない型締シリンダによシトツブ
プレート５を型開閉シリンダ３の油圧に抗して下降させ
ることによって行われ、また型開は型締シリンダが退去
したのち図示の状態から型開閉シリンダ３のピストンロ
ッド４が前進して上昇することによって行われ、トップ
プレート５と上金型６．中子１２．ガス抜き装置２０等
が一体となって上昇する。そして、キャビティ１４内で
固化した製品は、型開により上金型６側に着いて上昇す
る。このあと余部の中子１２を水平方向に後退させたの
ち、製品を取出せるようになつている。

さらにトッププレート５の上面には、複数個の製品押出
シリンダ３０が固定されていて、そのピストンロッド３
１の上端には、トッププレート５と平行するエジェクタ
プレート３２が固定支持されておシ、このエジェクタプ
レート３２に固定された複数個のビン３３は、トッププ
レート５の孔を貫通して下方へ突出されたのち、上金型
６上部中央の空間部内に上下動自在に設けられた押出板
３４と一体に取付られている。上下２枚に分割された押
出板３４に頭部を挾持されて垂下する複数個ずつの各押
出ピン３５．３６．３７は、ハブ部１４＆の上側、リム
部１４ｂの上端およびランチ１Ｂ内固化物の上端にそれ
ぞれ下端を当接させておシ、型開後に製品押出シリンダ
３０が作動してエジェクタプレート３２が下降すると、
ビン３３と押出板３４とを介し押出ビン３５．３６．３
７によって製品およびランナ１８内固化物を下方へ押出
すように構成されている。

さらに本装置には、型開時における製品とビスケットと
の切シ離し機能を兼ね備えたキャビティ内への溶湯侵入
防止装置が設けられているので、以下、これについて説
明する。前記トッププレート５の中心部には、ロッド移
動用シリンダ３８が固定されておシ、そのピストンロッ
ド３９は、トッププレート５のロッド孔を貫通して下方
へ突出されている。４０はピストンロッド３９の突出ね
じ部にねじ孔を螺合されて下方へ延びる丸棒状のロッド
であって、その下段部の外径は溶融物通路としての前記
湯道１７の内径よりもわずかに小径に形成されている。

このロッド４０は、上金型６の上部中央の孔内に挟持固
定されたガイドとしての軸受４１．上金型６内のロッド
孔４２に上下動自在に軸支されておシ、ロッド移動用シ
リンダ３８の油圧でピストンロッド３９が進退すること
によシ、ロッド４０が第１図の実線位置と鎖線位置との
間で上下動するように構成されている。そしてロッド移
動用シリンダ３８は図示しない制御装置によシブランジ
ャ１６の昇降と型開閉シリンダ３の作動とに連動して所
定のタイミングで作動するように構成されている。すな
わち、射出スリーブ１５内には、溶湯４３が注入されて
プランジャ１６の上昇によシ溶湯４３は湯道１７を経て
キャピテイ１４内へ射出されるが、ロッド４０は、溶湯
４３が湯道１Ｔに達する射出途中までは湯道１７内に挿
入されておシ、溶湯４３がロッド４０の下端面部に達し
てこれにプランジャ１６の圧力が加えられ始めると、プ
ランジャチップ１６ｍの上昇に連動して湯道１Ｔ内から
抜は出すように上昇する。この場合湯道１７に挿入され
たロッド４０と湯道１Ｔとのすき間が、例えば、０．１
ｚｍのように気体のみを通過させ溶湯な通過させ々い寸
法に設定されていることによシ、ロッド４０が湯道１７
に挿入されている上記射出初期において、真空引き装置
２７でキャビティ１４内と溶湯４３上方とのガスを吸引
しても、このガスがロッド４０と湯道１Ｔとの間のすき
間を通過するだけであって、溶湯４３が吸引されてこの
すき間からキャピテイ１４内へ侵入することがない。さ
らに、キャビティ１４内に射出された溶湯４３が固化を
始める直前または直後に、上昇していたロッド４０が再
び湯道１７内へ挿入されて湯道ＩＴ内において固化前の
溶湯を排出するようにタイミングが設定されておシ、こ
の結果、溶湯４３が固化すると、ロッド４０と湯道１Ｔ
とのすき間には、薄肉円筒状の固化物が形成され、この
状態で型開されると、上金型６に着いて上昇する製品は
この薄肉部で切断されて射出スリーブ２９内の固化物で
あるビスケットから切シ離される。なお、ロッド４０内
には冷却水用の孔等を備えた冷却装置が設けられておシ
、溶湯４３で加熱されるロッド４０を冷却するように構
成されている。また前記上金型６の下端面には、凹部４
４がロッド４０の出入口に形成されておシ、溶湯４３中
のかすを捕獲するように構成されている。

以上のように構成された射出成形装置の動作を説明する
。上流側の作業ステーションで離型剤をスプレーされて
型合わせされた型開閉ユニット１は、回転テーブルの回
転によシ型締、射出ステーションへ周回してきて停止す
るので、型締シリンダによシトツブプレート５を下方へ
押圧することによシ型締が行われる。型締と同時に溶湯
４３が柱入された射出スリーブ１５を固定スリーブ８の
内孔に装入して接合する。

第２図（、）はこの状態を示してお）、このときロッド
４０は湯道１７に挿入されている。そこで真空引き装置
２７を作動させ、プランジャチップ１６ｍを前進させる
と、溶湯４３が上昇するとともに、キャビティ１４内と
スリーブ８．１５内とのガスが吸引される。このとき、
ロッド４ｏと湯道１７とのすき間を小さく設定したこと
にょシ、このすき間からはガスのみが吸引されて通過し
、溶湯４３が吸引されてキャビティ１４内に飛散すると
いうようなことがなく、シたがって弁２６部まで溶湯４
３が飛んで来ることがない。このとき、ロッド４０の下
端面に溶湯４３が押付けられた状態になることによシ、
ロッド４ｏの下端面に接して凝固層ができるが、この凝
固層は、ロッド４゜が上昇するときに一緒に上昇してデ
ィスク部り４ａ内へは入らない。なお、ロッド４０の下
端面に皿状の凹部４４を設けておけば、ロッド４ｏの下
端面にできた凝固層がディスク部り４ａ内へ入るのが、
より一層確実に防止される。

第２図（ｂ）に示すように溶湯４３の上端面が湯道１Ｔ
に達するまではこの状態が続けられ、溶湯４３が湯道１
Ｔに侵入してプランジャチップ１６１Ｌで溶湯４３に圧
力が加えられ始めると、プランジャチップ１６ｍの上昇
に連動してロッド４０も上昇する。

第２図（ｅ）は溶湯４３の射出途中でロッド４ｏが上昇
し終ったところを示しておシ、射出に際しては溶湯４３
中のかすや凝固層が凹部４４内とロッド４０の端面とに
付着して捕獲されたのち、清浄な溶湯４３のみがキャビ
ティ１４に充填される。

また、射出スリーブ１５の内孔面とプランジャチップ１
６ｍの上端面と接する溶湯４３は凝固して有底円筒状の
シェル４５が形成されるが、このシェル４５は固定スリ
ーブ８と湯道１１の入口段部とで捕獲されキャビティ１
４内へ侵入することがない。

射出された溶湯４３がガス抜き装置２０の弁部２２に達
すると、質量の大きい溶湯４３の慣性力で弁２６が閉じ
、溶湯４３が弁室に侵入すること　−がない。ことに前
述したようにガスの吸引時に溶湯４３がキャビティ１４
内へ飛散していないので、弁部２２内に溶湯４３の固化
物が挾まることがなく、弁室への溶湯４３の侵入が確実
に回避できる。

溶湯４３がキャビティ１４に充填され終って固化し始め
る直前または直後にロッド４ｏが下降し、第２図（ｄ）
に示すように再び湯道１１内に挿入されて押湯の作用を
する。そして、溶湯４３が固化すると、キャビティ１４
内の固化物は製品４６となシ、固定スリーブ８の内孔８
ａ内と湯道１７の下部内との固化物はビスケット４Ｔと
なる。そして、湯道ＩＴ内にきわめて薄い薄肉円筒状の
固化物４８が形成される。固化冷却後、型開閉シリンダ
３が作動して型開されると、製品４６が止金型６に着い
て上昇し、製品４６とビスケット４７とは、薄肉の固化
物４８の切断によシ切断される。型開後は、中子シリン
ダ１００作用で各中子１２を開いたのち製品押出シリン
ダ３０が作動し押出ピン３５゜３６．３７によって製品
４６とランナ１８内の固化物とが一体的に押出される。

なお゛、本実施例ではロッド４０の下端面をたいらにし
た例を示したが、この下端面に凹孔を設ければ、前記溶
湯４３中のかすの捕獲作用がさらに向上する。また、本
実施例は本発明をロータリダイカストマシンの型開閉ユ
ニットに実施した例を示したが、定置型のダイカストマ
シンやその他の鋳造装置にも同様に実施できる。

〔発明の効果〕

以上の説明によシ明らかなように、本発明によれば射出
成形装置において、射出スリーブの内孔とキャビティと
の間に射出スリーブ内孔よりも小径の溶融物通路を設け
、可動金型側に支持させた溶融物通線よりもわずかに小
径のロッドを、との溶融物通路に挿入して射出を開始し
、射出途中からはとのロッドを射出プランジャの前進と
ともに溶融物通路から抜くように構成したことによ如、
射出中にキャビティ内のガスを排出しても、ロッドと溶
融物通路とのすき間はガスが通過するだけであって、溶
湯が通過してキャビティ内へ侵入飛散することがないの
で、ガス抜き弁の弁座部で溶湯が固化するととＫよる弁
室内への溶湯の侵入が防止され、弁室内の損傷や弁室か
らの溶湯の噴出を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図拡本発明に係る射出成形装置の実施
例を示し、第１図はとれを実施したロータリダイカスト
マシンの型開閉ユニットの縦断面図、第２図（ａ）〜（
ｄ）は射出成形動作を説明するために示す要部の縦断面
図である。 ５・・・・トッププレート、６・・・・止金型、Ｔ・・
・畳下金型、８・・・拳固定スリーブ、１２・拳・・中
子、１４・舎Φ・キャビティ、１５＠・・・射出スリー
ブ、１６・・・・プランジャ、１６ｍ＝・會プランジャ
チップ、１７・［相］・・湯道、２０・・・・ガス抜き
装置、３８・・・−ロッド移動用シリンダ、４０・・・
・ロッド、４３・・・・溶湯、４４・・・・凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 射出スリーブ内孔と金型キャビティとの間に、射出スリ
   ーブ内孔よりも小径の溶融物通路を設け、射出途中まで
   はこの溶融物通路に挿入されていて射出途中からはこの
   溶融物通路から抜けるように射出プランジャの前進とと
   もに移動するロッドを可動金型側に支持させるとともに
   、このロッドの径を、溶融物通路との間に気体のみが通
   過可能なすき間が形成されるように溶融物通路よりもわ
   ずかに小径にしたことを特徴とする射出成形装置。