JP2000052017A - 低速充填ダイカスト法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各キャビティにおける空気抜きの通路を同じ
状態に保持し、各キャビティの空気圧力を均一にできる
低速充填ダイカスト法及び装置を提供する。 【解決手段】 複数個取り金型のキャビティ２内に溶湯
を低速充填した時、キャビティ２内の空気を押し出すた
めのガス抜き溝５を、各キャビティ２を囲繞するよう金
型３の分割面４内に連結して形成し、該ガス抜き溝５に
複数の押出ピン７を配設して、押出ピン７とその挿着孔
６との隙間８からキャビティ２内の空気を排出すること
で、ガス抜き溝５により各キャビティ２が連通して空気
圧力が均一となり、ガス抜き溝５に溶湯を充満させた
り、押出ピン７によりガス抜き溝５に溶湯の凝固物等を
残さず、隙間８を調整して空気抜き量を調節し溶湯に背
圧を加え、各キャビティ２の下型１１への湯回りを円滑
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低速充填ダイカス
ト法及び装置、特に溶湯鍛造、層流ダイカスト等の低速
充填ダイカスト法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の低速充填ダイカスト法において
は、多数個取り金型、例えば図５、６に示すような４個
取り金型５０を使用する場合、上型１０と下型１１によ
り金型３を形成し、傾斜ピン１６に沿ってスライドコア
１５を装着して、形成された金型のキャビティ５１内に
射出ピストン１２により、溶湯を注入する際、キャビテ
ィ５１内の空気を速やかに外部に排出するために、各キ
ャビティ５１毎に外部に通ずるガス抜き溝５２を有して
いる。４は金型の分割面、７は鋳造された製品を押出す
ための押出ピン、６は押出ピン７の挿着孔である。

【０００３】４個のキャビティ５１及びランナー５３内
の空気は、溶湯により押されるから、ガス抜き溝５２、
すなわち、各キャビティ５１にある連絡部５４からエア
ーベントランナー５５を通過してチルベント５６に入
り、更に空気抜きスリット５７を通過して金型５０の外
部に４個のキャビティ５１毎に排出される。ガス抜き溝
５２にシャットオフ弁（不図示）が使用されることもあ
る。

【０００４】しかしながら、ガス抜き溝５２にチルベン
ト５６を使用する場合、空気は通すが溶湯を通してはな
らないから、そのクリアランスが大から小に絞られてい
るため、溶湯はチルベント５６の途中で止まるが、全て
のチルベント５６について溶湯は一定の位置では止めら
れず、ばらつきが生じ、空気抜きに不均一が生じてい
た。キャビティ５１に通ずるチルベント５６の途中で溶
湯が凝固し、凝固した鋳片が、製品押し出し時にチルベ
ント５６に残存することもあり、鋳片が残存したままで
は空気抜きの役目を果たすことができない。

【０００５】また、ダイカストにおいては離型剤が使用
されるが、低速射出層流鋳造で使用する離型剤は保温性
が必要で、このため離型剤は固形分を含むため、溶湯が
充満しない部分ではその固形分が堆積することとなる。
従って、ガス抜き溝５２にチルベント５６を使用した場
合には、その先端部に溶湯が充満しないから、チルベン
ト５６の先端部に離型剤の固形分が堆積し、チルベント
５６の断面積を変化させる（減少させる）ので、各キャ
ビティ５１の空気抜きにアンバランスが生じ、各キャビ
ティ５１の空気圧力、すなわち空気残圧に差を生じる。

【０００６】各キャビティ５１の空気抜きにアンバラン
スが生じ、各キャビティ５１の空気残圧に差が生じる
と、各キャビティ５１への溶湯の流入速度に差が生じる
こととなる。低速充填ダイカスト法ではこの溶湯の流入
速度を一定以下にすることにより、空気の巻き込みを起
こさないようにして鋳物品質を保持しているが、各キャ
ビティ５１の空気抜きがアンバランスであれば、キャビ
ティ５１毎に溶湯の流入速度が変化し、湯回り不良や乱
流による空気の巻き込みを生じ、鋳物品質の不良をもた
らす。

【０００７】ガス抜き溝５２にシャットオフ弁を使用し
た場合には、弁部に鋳バリが残りその作動に不具合が生
じることが少なくなく、各キャビティ５１の空気抜きに
アンバランスが生じ、上記のように各キャビティ５１の
空気残圧に差を生じさせることになる。

【０００８】このように、上記従来の方法では、ガス抜
き溝５２がキャビティ５１毎に独立していることに起因
して、各キャビティ５１のガス抜き溝５２を常に同じ状
態に保持することが難しく、各キャビティ５１の空気圧
力を均一にすることができなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低速充填ダ
イカストにおける上記従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、その目的は、各キャビティにおける
空気抜きの通路内に離型剤に含まれる固形物の堆積や鋳
バリの残存を無くし、空気抜きの通路を同じ状態に保持
することができ、かつ各キャビティの空気圧力を均一に
して、鋳物品質を良好に保ち、かつ稼働率を上げること
が出来る低速充填ダイカスト法及び装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による低速充填ダイカスト法および装置は、
下記の構成からなることを特徴とする。すなわち、請求
項１の低速充填ダイカスト法は、複数個取り金型のキャ
ビティ内に溶湯を低速充填するダイカスト法において、
溶湯がキャビティ内に充填されたとき、キャビティ内の
空気を押し出すためのガス抜き溝を、各キャビティを囲
繞するよう金型の分割面内に連結して形成し、該連結し
て形成されたガス抜き溝に複数の押出ピンを配設して、
押出ピンと該押出ピンの挿着孔の隙間から各キャビティ
内の空気を排出するようにしたことを特徴とする。

【００１１】この構成では、ガス抜き溝が各キャビティ
を囲繞するように接続されているから、各キャビティの
空気圧力が均一となり、ガス抜き溝に溶湯を充満させて
も支障を生じることがなく、離型剤の固形物の堆積がな
くなり、しかもガス抜き溝に複数の押出ピンが配設され
ているから、ガス抜き溝に溶湯の凝固片や離型剤に由来
する固形物が残らず、押出ピンとその挿着孔との隙間を
調整すれば、空気抜き量を調節でき、これにより溶湯に
背圧を加えて、背圧を一定に保ちながらキャビティ内の
空気を排出することができ、また各キャビティの下型部
への湯回りをスムーズにすることができる。

【００１２】請求項２の低速充填ダイカスト装置は、複
数個のキャビティを有する金型と、各キャビティに連絡
し各キャビティを囲繞するよう金型の分割面内に連結し
て形成したガス抜き溝と、ガス抜き溝に連続して設けた
複数の押出ピンの挿着孔及び挿着孔内で往復動可能な押
出ピンを備えてなり、溶湯がキャビティ内に充填された
とき、キャビティ内の空気を押出ピンと押出ピンの挿着
孔の隙間から排出するようにすることを特徴とする。従
って、上記した低速充填ダイカスト法を効率良く実現で
きる。

【００１３】請求項３の低速充填ダイカスト装置は、ガ
ス抜き溝とキャビティとの連絡部が、キャビティ内への
溶湯の最終充填部に設けられることを特徴とするもので
あり、連絡部が溶湯の最終充填部に設けられているか
ら、溶湯に伴い押される空気はキャビティ内に残ること
はない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１〜４に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態
を示す低速充填ダイカスト装置の縦断面図、図２は、本
発明の実施形態を示す低速充填ダイカスト装置の平面配
置図である。従来と同じ構成要素には同一の符号を付し
た。

【００１５】図１〜４において、低速充填ダイカスト装
置１は、複数個のキャビティ２を有する金型３と、各キ
ャビティ２に連絡し各キャビティ２を囲繞するよう金型
３の分割面４内に連結して形成したガス抜き溝５と、ガ
ス抜き溝５に連続して設けた複数の押出ピンの挿着孔６
（以下単に挿着孔６という）及びその挿着孔６内で往復
動可能な押出ピン７を備えてなり、溶湯が射出ピストン
１２によりキャビティ２内に充填されたとき、キャビテ
ィ２内の空気を押出ピン７と挿着孔６との隙間８から排
出するよう構成する。

【００１６】前記金型３は、分割面４で上型１０と下型
１１とに分割されている。この実施形態においては、金
型３には４個のキャビティ２が設けられているが、キャ
ビティ２は２個でも、６個でも、あるいは８個でも良
く、個数に限定されることなく、本発明を適用すること
ができる。

【００１７】下型１１には、溶湯を金型３に注入する射
出ピストン１２がビスケット１３に臨んで摺動自在に設
けられている。また、この金型３にはビスケット１３と
４個のキャビティ２との間を連絡するランナー１４があ
り、更にスライドコア１５が、下型１１に設けられた傾
斜ピン１６に沿って摺動自在に設けられ、金型３に装着
できるようになっている。

【００１８】前記ガス抜き溝５は、キャビティ２のゲー
ト、すなわち、連絡部２０を介して各キャビティ２にル
ープ状に接続している。従って、４個全てのキャビティ
２は連通しているから、溶湯は各キャビティ２内に充填
され、最終充填部を充填した後、連絡部２０に達するか
ら、各キャビティ２内の空気圧力は均一になる。

【００１９】なお、このガス抜き溝５は、厚みが３〜１
０ｍｍ、幅が４〜１０ｍｍの範囲が好ましい。また、連
絡部２０は、キャビティ２内への溶湯の最終充填部に位
置して設けられ、単数でも複数でも良い。連結部２０は
断面矩形状で、その寸法は、厚みが０．３〜１．５ｍ
ｍ、幅が３〜３０ｍｍ、長さが５〜２０ｍｍの範囲が好
ましい。

【００２０】また、上型１０には製品を取り出すための
押出ピン７、７ａが挿着する挿着孔６、６ａが明けられ
ており、この押出ピン７、７ａは、挿着孔６、６ａ内に
おいて、押出し盤２１により上下作動できるようになっ
ている。挿着孔６は、上記連絡部２０及びガス抜き溝５
のループ状部分５ａの任意位置に直接会合しており、ま
た、挿着孔６ａは、上記４個のキャビティ２及びランナ
ー１４に直接会合している。

【００２１】これら挿着孔６、６ａに挿着した押出ピン
７、７ａはいずれも、金型３内で鋳造された製品を外す
役割を有しているが、その内、挿着孔６及びそれに挿着
した押出ピン７は、上記役割以外に、その隙間８が空気
抜きの役割を有する。従って、挿着孔６は溶湯の充填時
に外部に開放されて、キャビティ２内の空気を排出して
いる。（図３〜４）

【００２２】なお、挿着孔６及び押出ピン７の設置数は
適宜変えることができ、且つ両者間の隙間８は、挿着孔
６の内径寸法及び押出ピン７の外径寸法を変えることに
よって自在に変えられるから、これにより、空気抜き量
を調節でき、溶湯に背圧をかけることも可能となる。従
って、本発明の低速充填ダイカスト装置においては、溶
湯の射出過程では下型１１には重力しかかけることがで
きないが、溶湯に背圧をかけることにより、キャビティ
２の下型１１部位の湯回りを良くすることが可能とな
る。

【００２３】次に、上記構成の低速充填ダイカスト装置
１による低速充填ダイカスト法について説明すると、製
品の材質、目的に対応して挿着孔６及び押出ピン７の設
置数を変えた低速充填ダイカスト装置１を選定し、離型
剤を金型表面に塗布する等の溶湯射出準備を行った後、
金型３を閉じる。

【００２４】次いで、射出ピストン１２により、給湯口
から溶湯を低速充填して行くと、溶湯がビスケット１３
から各ランナー１４を経由して各キャビティ２内に入
り、同時に各ランナー１４内及び各キャビティ２内の空
気は溶湯により押され、各連絡部２０を介してループ状
のガス抜き溝５に入り、そのループ状部分５ａにより、
各連絡部２０を通じて各キャビティ２内は連通状態とな
る。

【００２５】その際、空気の一部は、連絡部２０に直接
会合している挿着孔６及び押出ピン７の隙間８から外部
に排出され、残りの空気は、ループ状部分５ａに会合し
ている挿着孔６及び押出ピン７の隙間８から外部に排出
される。従って、各キャビティ２内にかかる空気圧力は
均一となり、キャビティ２毎に溶湯の流入速度は一定と
なって、湯回不良や乱流による空気の巻き込みが生じる
ことがない。

【００２６】溶湯は、各キャビティ２内を円滑に充填し
た後、溶湯の最終充填部に位置している連絡部２０内に
達し、更に充分な断面積を有する空気抜き溝５に充満し
て凝固するから、空気抜き溝５に離型剤の固形物が堆積
することはない。鋳造終了後、冷却して金型を開き、押
出し盤２１を下降させて押出ピン７、７ａを挿着孔６、
６ａ内で下降させて、金型３から製品を外す。

【００２７】この際、空気抜きの通路となる押出ピン７
と挿着孔６の間の隙間８は、押出ピン７、７ａの下降に
より清掃されることになり、離型剤に由来する固形物の
堆積や鋳バリはなくなり、隙間８の断面積は一定に保持
される。なお、隙間８の寸法調整により空気抜き量を調
節して、溶湯に背圧をかけキャビティ２の下型１１部位
の湯回りを良くすることもできる。

【００２８】以下、本発明の効果を確認するための実施
例について説明する。 実施例１ 溶湯としてＡｌ−Ｃｕ系のアルミニウム合金を使用し、
離型剤として保温性を与えるための固形物を含むものを
選択して、図１〜４に示す低速充填ダイカスト装置を１
０回使用し、マニホールドを４０個鋳造した。

【００２９】比較例１ 図５、６に示す従来の低速充填ダイカスト装置を使用し
て、実施例１と同じアルミニウム合金及び離型剤を使用
し、マニホールドを４０個鋳造した。実施例１および比
較例１で生じた製品の不良状況、稼働率を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１に示すように、本発明方法により鋳造
したマニホールドは、いずれも、従来方法により鋳造し
たマニホールドに比べて、各キャビティへの充填時間が
一定となり、空気背圧が均一化して充填バランスが良く
なることに起因して、湯回り不良及びフクレ不良の発生
率が従来の１／１０〜１／３に減少している。また、稼
働率についても、本発明方法では、チルベントやガス抜
き溝の定期清掃が不要となるなどのため、従来方法に比
べて１０％程低くなり、本発明方法の優位性が確認され
た。

【００３２】以上、本発明の好ましい実施形態について
説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、本発明
の要旨を逸脱しない範囲での変更、追加は本発明の範囲
内である。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、ガス抜き溝が各キャビティを囲繞するように接
続されているから、各キャビティの空気圧力が均一とな
り、ガス抜き溝に溶湯を充満させても支障が生じること
なく、離型剤の固形物の堆積がなくなり、しかもガス抜
き溝に複数の押出ピンが配設されているから、ガス抜き
溝に溶湯の凝固片や離型剤に由来する固形物が残らず、
押出ピンとその挿着孔との隙間を調整することにより、
空気抜き量を調節でき、これにより溶湯に背圧を加え
て、各キャビティの下型部への湯回りをスムーズに行う
ことができる。従って、鋳造された製品については、湯
回り不良やフクレ不良等による不良品の発生が極端に減
少し、かつ稼働率も大幅に向上する。

【００３４】請求項２の発明によれば、上記した低速充
填ダイカスト法を効率良く実現することができ、不良品
の発生の極端な減少、稼働率の大幅向上を達成すること
が可能となる。

【００３５】請求項３の発明によれば、連絡部が溶湯の
最終充填部に設けられているから、溶湯に伴い押される
空気はキャビティ内に残ることはなく、従って、上記の
効果がなお一層確実に達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す低速充填ダイカスト装
置の縦断面図である。

【図２】本発明の実施形態を示す低速充填ダイカスト装
置の平面配置図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う低速充填ダイカスト装置
における空気抜き溝の配置図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う低速充填ダイカスト装置
における空気抜き溝の配置図である。

【図５】従来例を示す縦断面図である。

【図６】従来例を示す平面配置図である。

【符号の説明】

１ 低速充填ダイカスト装置 ２ キャビティ ３ 金型 ４ 分割面 ５ ガス抜き溝 ５ａ ループ状部分 ６、６ａ 押出ピンの挿着孔 ７、７ａ 押出ピン ８ 隙間 １０ 上型 １１ 下型 １２ 射出ピストン １３ ビスケット １４ ランナー １５ スライドコア ２０ 連絡部 ２１ 押出し盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個取り金型のキャビティ内に溶湯を
   低速充填するダイカスト法において、溶湯がキャビティ
   内に充填されたとき、キャビティ内の空気を押し出すた
   めのガス抜き溝を、各キャビティを囲繞するよう金型の
   分割面内に連結して形成し、該連結して形成されたガス
   抜き溝に複数の押出ピンを配設して、押出ピンと該押出
   ピンの挿着孔の隙間から各キャビティ内の空気を排出す
   るようにしたことを特徴とする低速充填ダイカスト法。
2. 【請求項２】 複数個のキャビティを有する金型と、各
   キャビティに連絡し各キャビティを囲繞するよう金型の
   分割面内に連続して形成したガス抜き溝と、ガス抜き溝
   に連続して設けた複数の押出ピンの挿着孔及び挿着孔内
   で往復動可能な押出ピンを備えてなり、溶湯がキャビテ
   ィ内に充填されたとき、キャビティ内の空気を押出ピン
   と押出ピンの挿着孔の隙間から排出するようにすること
   を特徴とする低速充填ダイカスト装置。
3. 【請求項３】 ガス抜き溝とキャビティとの連絡部が、
   キャビティ内への溶湯の最終充填部に設けられることを
   特徴とする請求項２記載の低速充填ダイカスト装置。