JP2000237860A - ダイカスト法におけるガス抜き方法及びその金型構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡便にキャビティ内空気を確実に効率良く排
気することが出来るダイカスト法におけるガス抜き法を
提供する。 【解決手段】 溶湯最終充填部以外に設けたシャットオ
フ弁を介して真空減圧装置または外部に連通してガス抜
きするとともに、少なくとも溶湯最終充填部のキャビテ
イ周囲の金型分割面にガス抜き孔を常時外部に通じるよ
うに形成し、溶湯射出開始時には、シャットオフ弁を開
いてガス抜きするとともに、射出途中でシャットオフ弁
を閉じるダイカスト法におけるガス抜き方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
等の鋳物のダイカスト法におけるガス抜き方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト鋳造法は鋳造部品を大量に精
度良く鋳造できる生産性の高い鋳造方法であるが、溶湯
を金型キャビティ内に高速で射出されるため金型キャビ
テイ内のガスが十分排気されず、製品内に残留し、製品
欠陥となる問題がある。

【０００３】このような問題を解決するため、従来より
エアベントあるいはチルベントなどのガス抜き孔を金型
見切り面に設け、キャビティ内空気を外部へ排気できる
ようにする方法がとられている。しかしながら、溶湯を
金型外へ飛び出させないためには見切り面の隙間は０．
２ｍｍ程度以下である必要があり、見切り面の面積にも
限界があり、製品体積が金型見切り面に設けられたベン
ト総断面積に対して大きすぎる場合十分キャビティ内空
気を排気することができない。これに対してＰ．Ｆ．ダ
イカスト法、Ｇ．Ｆ．ダイカスト法及び真空ダイカスト
法が開発され、製品品質は向上するようになった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｇ．Ｆ．ダイ
カスト法、真空ダイカスト法はシャットオフ弁を使用し
ているため、ガス抜き部であるシャットオフ弁へ溶湯が
吸引されて詰まるという問題がある。あるいは予測の難
しい溶湯最終充填部にシャットオフ弁を設けなければ十
分な空気排気ができない。更にはスライド中子等がある
場合にはスライド側面に生じる隙間より空気が流入しキ
ャビティの真空度が十分下がらない等の問題がある。

【０００５】近年、ガス抜きをより効率的に行うための
方法として、大気解放系と真空系を切り替えてガス抜き
するという特許（特開昭６３−１３２７６０号)も報告
されているが、大気解放系と真空系を切り替えるタイミ
ング、大気開放系の設定が難しい等の問題がある。本発
明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされた
ものであって、ダイカスト法において、簡便にキャビテ
ィ内ガスを確実に効率良く排気する方法を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるダイカス
ト法におけるガス抜き方法は、金型キャビティの溶湯最
終充填部以外に設けたシャットオフ弁を介して真空減圧
装置または外部に連通するとともに、少なくとも溶湯最
終充填部のキャビテイ周囲の金型見切り面にガス抜き孔
を常時外部に通じるように形成し、溶湯射出開始時に
は、前記シャットオフ弁を開きガス抜きを行い、射出途
中で前記シャットオフ弁を閉じることを特徴とするダイ
カスト法におけるガス抜き方法である。

【０００７】また、本発明に係わるダイカスト法に用い
られる金型構造は、金型キャビティの溶湯最終充填部以
外に設けたシャットオフ弁を介して真空減圧装置又は外
気に連通するとともに、少なくとも溶湯最終充填部のキ
ャビテイ周囲の金型見切り面にガス抜き孔を常時外部に
通じるように形成した金型構造である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるもの
ではない。図１は本発明の実施に用いられるダイカスト
装置の一例を示し、図2は図１の金型の見切り面を示
す。

【０００９】まず、図１のダイカスト装置について説明
する。可動金型８と固定金型９を組み合わせることによ
り、製品を鋳造するための金型キャビティ７が形成され
る。図２は可動金型８の見切り面を示しており、可動金
型８には可動入子１１が配置され、可動入子１１には金
型キャビティ７、射出スリーブ１からの溶湯が接触する
分流子１２、分流子１２から金型キャビティ７に溶湯を
供給する湯道１５、真空減圧装置あるいは外部に連通し
たシャットオフ弁１４、金型キャビティ７の周囲の見切
り面にガス抜き用のエアベント１３が形成されている。
図２の湯道と金型キャビティ形状から、天側のエアベン
ト部分が溶湯の最終充填部になり、シャットオフ弁１４
が設置される部位は最終充填部以外となる。

【００１０】次ぎに具体的な真空減圧装置を用いたダイ
カスト鋳造の工程について説明する。可動金型８と固定
金型９を組み合わせることにより、製品を鋳造するため
の金型キャビティ７が形成される。射出スリーブ１に
は、注湯口２から図示しないトリベにより、溶湯Ｍが注
湯される。溶湯Ｍの注湯に伴い射出スリーブ１内のチッ
プ３が前進する。チップ３の前進により注湯口２を塞ぐ
と同時に、図示しない真空減圧装置を作動させるととも
にシャットオフ弁１４が開き、金型キャビティ７内を減
圧することにより、金型キャビティ１及び湯道１５，分
流子１２を経由して射出スリーブ１の空気を排気する。

【００１１】この時、金型見切り面に設けられたガス抜
きである外部に連通されたエアベント１３から多少大気
が流入するが、エアベント１３の隙間は小さいため圧損
が大きく、主に金型キャビティ７、射出スリーブ１内の
空気の排出の方が多くなる。

【００１２】チップ３は射出初期には０．３ｍ／ｓ前後
で前進し、金型キャビテイ７、射出スリーブ１内空気を
圧縮し、真空装置の排気能力を越え、金型キャビティ７
内の圧力が大気圧を越えるとエアベント１３からも金型
キャビテイ７内の空気が排気される。チップ３がさらに
１．５ｍ／ｓ前後の高速速度に変わると同時にシャット
オフ弁１４を閉じる。この時点でシャットオフ弁１４ま
で溶湯は充填されておらず、シャットオフ弁１４に溶湯
が詰まることはない。シャットオフ弁１４が閉じてから
は、溶湯Ｍは、金型キャビティ７に充填されるが、エア
ベント１３より金型キャビテイ７内の空気が排出され
る。

【００１３】なお、このときエアベント１３が溶湯最終
充填部に設置されているため、空気が取り残されること
は軽減される。見切り面に形成されたエアベント１３の
隙間は０．２ｍｍ以下であるため、空気は排出するが、
溶湯は通過できない。なお、溶湯最終充填部は湯流れシ
ミュレーション、水モデル実験あるいはショートショッ
トにより知ることができる。ガス抜きについては、エア
ベントの代わりにチルベントを用いることもできる。

【００１４】次ぎにシャットオフ弁１４が外部に連通さ
れている場合のダイカスト鋳造の工程について説明す
る。外部に連通されているとは、金型外部の大気に連通
されていることをいう。可動金型８と固定金型９を組み
合わせることにより、製品を鋳造するための金型キャビ
ティ７が形成される。射出スリーブ１には、注湯口２か
ら図示しないトリベにより、溶湯Ｍが注湯される。溶湯
Ｍの注湯に伴い射出スリーブ１内のチップ３が前進す
る。

【００１５】チップ３の前進により注湯口２を塞ぐと同
時に、シャットオフ弁１４が開き、チップ３は射出初期
には０．３ｍ／ｓ前後で前進し、射出スリーブ１内、金
型キャビテイ７内の空気を圧縮し、シャットオフ弁１４
から排気される。金型キャビティ７内の圧力が大気圧を
越えるとエアベント１３からも金型キャビテイ７内の空
気が排気される。チップ３がさらに１．５ｍ／ｓ前後の
高速速度に変わると同時にシャットオフ弁１４を閉じ
る。この時点でシャットオフ弁１４まで溶湯は充填され
ておらず、シャットオフ弁１４に溶湯が詰まることはな
い。シャットオフ弁１４が閉じてからは、溶湯Ｍは、金
型キャビティ７に充填されるが、エアベント１３より金
型キャビテイ７内の空気が排出される。なお、このとき
エアベント１３が溶湯最終充填部に設置されているた
め、空気が取り残されることは軽減される。見切り面に
形成されたエアベント１３の隙間は０．２ｍｍ以下であ
るため、空気は排出するが、溶湯は通過できない。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を以下説明する。図２に示す
ようなエアベント総断面積１００ｍｍ²の金型にシャッ
トオフ弁１４（サイズ２４０ｍｍ²）を最終充填部以外
に設置し、シャットオフ弁１４を真空減圧装置に連通し
た場合を実施例１とし、大気に連通した場合を実施例２
とし、ＡＤＣ１２合金の溶湯を高圧鋳造法により鋳造し
てオイルパンを製造した。

【００１７】比較のため、従来の普通ダイカスト法（エ
アベント総断面積１００ｍｍ²、シャットオフ弁なし）
を従来例１とし、真空ダイカスト法（２４０ｍｍ²のバ
ルブ２ケ使用つまり、シャットオフ弁１４を溶湯の最終
充填部近傍に２箇所配置した。）を従来例２とし、上記
溶湯を鋳造してそれぞれオイルパンを製造した。図２に
おいて、シャットオフ弁１４を設けずに、エアベント１
３のみを設けるのが普通ダイカストであり、シャットオ
フ弁１４を設けて真空減圧装置に連通させ、エアベント
１３を設けないのが真空ダイカストである。

【００１８】鋳造後、それぞれの製品のガス分析を行っ
た。それぞれの製品の１００ｇ中のガス分析結果は本発
明の実施例１は１０ｃｃ、実施例２は１５ｃｃであり、
従来例１は４０ｃｃであり、従来例２は１２ｃｃであっ
た。この結果から、本発明のダイカスト法におけるガス
抜き方法を用いることにより、従来の普通ダイカストに
比べて製品中のガス量を４分の１にすることが出来る。
さらにその製品中のガス量は、真空ダイカスト法で得ら
れる製品程度まで低いものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係わるダイカスト法におけるガ
ス抜き法を用いることにより、簡便にキャビティ内空気
を確実に効率良く排気することが出来た。そのため得ら
れる製品中のガス量は従来の普通ダイカスト法で鋳造し
た製品より低減され、真空ダイカスト法で得られる製品
程度にまで低減されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に用いるダイカスト装置の一例を
示す説明図である。

【図２】本発明に用いる金型見切り面の説明図である。

【符号の説明】

１ 射出スリーブ、２ 注湯口、３ チップ、７ 金型
キャビテイ、８ 可動金型、９ 固定金型、Ｍ 溶湯、
１１ 可動入子、１２ 分流子、１３ エアベント、１
４ シャットオフ弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイカスト法におけるガス抜き方法であ
   って、金型キャビティの溶湯最終充填部以外に設けたシ
   ャットオフ弁を介して真空減圧装置に連通するととも
   に、少なくとも溶湯最終充填部のキャビテイ周囲の金型
   見切り面にガス抜き孔を常時外部に通じるように形成
   し、溶湯射出開始時には、前記シャットオフ弁を開きガ
   ス抜きを行い、射出途中で前記シャットオフ弁を閉じる
   ことを特徴とするダイカスト法におけるガス抜き方法。
2. 【請求項２】 ダイカスト法におけるガス抜き方法であ
   って、金型キャビティの溶湯最終充填部以外に設けたシ
   ャットオフ弁を介して外部に連通するとともに、少なく
   とも溶湯最終充填部のキャビテイ周囲の金型見切り面に
   ガス抜き孔を常時外部に通じるように形成し、溶湯射出
   開始時には、前記シャットオフ弁を開きガス抜きを行
   い、射出途中で前記シャットオフ弁を閉じることを特徴
   とするダイカスト法におけるガス抜き方法。
3. 【請求項３】 ダイカスト法に用いられる金型構造であ
   って、金型キャビティの溶湯最終充填部以外に設けたシ
   ャットオフ弁を介して真空減圧装置又は外気に連通する
   とともに、少なくとも溶湯最終充填部のキャビテイ周囲
   の金型見切り面にガス抜き孔を常時外部に通じるように
   形成したことを特徴とする金型構造。