JP2007283371A - ダイカスト鋳造機のスプールブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】型開き時、プランジャーチップがスプールブッシュ内を円滑に前進して製品ビスケットを押し出せるように改良されたダイカスト鋳造機のスプールブッシュを提供する。
【解決手段】本スプールブッシュ１は、溶湯の充填及び凝固時におけるプランジャーチップ７の前端面７ａよりも後側で、且つ、型開き時におけるプランジャーチップ７の後端面７ｂよりも前側の所定位置１８からスプールブッシュ１の前端部１ａまでの内周面に、プランジャーチップ７の前端部の外周面と接触しない非接触部１２を設けているので、型開き時、プランジャーチップ７の前端部７ａの周縁部がスプールブッシュ１の内周面に食い込むことなく、その摺動抵抗を小さくすることができ、プランジャーチップ７がスプールブッシュ１内を円滑に前進でき製品ビスケットを押し出すことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部をプランジャーチップが摺動する、ダイカスト鋳造機のスプールブッシュに関するもので、詳しくは、型開き時、プランジャーチップの溶湯を押圧する前端面の周縁部がスプールブッシュの内周面に食い込むことがなく、円滑に前進して製品ビスケットを押し出せるように改良されたスプールブッシュに関するものである。

一般に、ダイカスト鋳造機において、図１に示すように、固定金型２には、溶湯をキャビティ４内へ供給する円筒状のスプールブッシュ５１（図６参照）が嵌挿されている。このスプールブッシュ５１の後端には、円筒状のプランジャースリーブ５が接続されており、このプランジャースリーブ５の後部の周壁部には、溶湯を供給するための注湯口６が設けられている。また、円柱状のプランジャーチップ７がプランジャースリーブ５内からスプールブッシュ５１内に亘って摺動可能に設けられている。

そして、図１及び図６（ａ）に示すように、固定金型２と可動金型３との型締め後に、プランジャースリーブ５の注湯口６から溶湯（図６（ａ）の斑点部分）が注湯される。続いて、プランジャーチップ７が、図６（ａ）の位置から前進して、その前端面７ａによって、溶湯をプランジャースリーブ５からスプールブッシュ５１に導き、流路１０を経由して固定金型２の固定入れ子２ｂと、可動金型３の可動入れ子３ｂとの間に形成されたキャビティ４内に充填させる。充填後、プランジャーチップ７は、溶湯がキャビティ４内で凝固するまでの間さらに低速で前進し、キャビティ４内の溶湯に圧力を付与して、図６（ｂ）に示す位置で停止される。
その後、図１及び図６（ｃ）に示すように、キャビティ４内の溶湯が凝固して、可動金型３が固定金型２から離脱して型開きされると、鋳造成形品１５（図１のキャビティ４内の斜線部）は可動金型３の可動入れ子３ｂに張り付いた状態で固定金型２から離脱すると共に、プランジャーチップ７も図６（ｂ）の位置から前進して、製品ビスケット１５ａ（図６（ｃ）においてプランジャーチップ７とスプールコア３ｃとの間で溶湯が凝固されたもの）を、スプールブッシュ５１内から押し出すように離脱させる。
なお、従来のスプールブッシュ５１には、図６に示すように、その内周面とその前端部５１ａとの間にテーパ部５３が設けられており、充填時、溶湯をキャビティ４内へ流動し易くすると共に、型開き時、スプールブッシュ５１からの製品ビスケット１５ａの離脱を容易にしている。

しかしながら、上述した鋳造工程において、図７（ａ）に示すように、スプールブッシュ５１の前端部５１ａの下方にバリ等の異物５２が付着した状態で、型締めが行われると、図７（ｂ）に示すように、スプールコア３ｃが異物５２に衝突することにより、スプールブッシュ５１のスプールコア３ｃ側の周壁部の下部が上方に押し上げられ、スプールブッシュ５１のスプールコア３ｃ側の部分が、図８の実線で示すような横長の楕円筒状に変形した状態となる。

このように、スプールブッシュ５１のスプールコア３ｃ側の部分が楕円筒状に変形した状態で、型開き時、プランジャーチップ７が、図６（ｂ）の位置から図６（ｃ）の位置まで製品ビスケット１５ａを押し出しながら前進すると、プランジャーチップ７の前端面７ａの周縁部がスプールブッシュ５１の内周面に食い込むようにして摺動するため、その摺動抵抗が大きくなってしまう。
そのために、プランジャーチップ７の前端面７ａが円滑に製品ビスケット１５ａを押し出すことができず、プランジャーチップ７が製品ビスケット１５ａの移動に追従不能となり、キャビティ４内の鋳造成形品１５（図１参照）と製品ビスケット１５ａとの間で切断されることがあり、この時期にスプールブッシュ５１を交換するようにしている。

また、ダイカスト鋳造機のスプールブッシュの従来技術として、特許文献１には、スプールブッシュを、そのブッシュ本体の内周面にインサートライナーを嵌合させて構成し、ブッシュ本体とインサートライナーとの嵌合面であるインサートランナーの外周面に冷却用流体を流す冷却溝を設けており、スプールブッシュは、冷却水による冷却効果が十分で、金属溶湯が通過する際の温度上昇に伴う熱応力による割れが生じ難いことが開示されている。
特開２００３−１０９５３号公報

しかしながら、特許文献１の発明は、スプールブッシュに冷却溝を設け、金属溶湯が通過する際の温度上昇に伴う熱応力による割れを生じ難くしたもので、上述した問題点、すなわち、型開き時に、プランジャーチップがスプールブッシュ内を製品ビスケットを押し出しながら前進する際、プランジャーチップの前端面の周縁部がスプールブッシュの内周面に食い込むようにして摺動するため、その摺動抵抗が大きくなってしまい、プランジャーチップが円滑に前進して製品ビスケットを押し出すことができない、という問題点を解決できるものではない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、型開き時、プランジャーチップがスプールブッシュ内を円滑に前進して製品ビスケットを押し出せるように改良されたダイカスト鋳造機のスプールブッシュを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載したダイカスト鋳造機のスプールブッシュの発明は、ダイカスト鋳造機に備えられた、内部をプランジャーチップが摺動するスプールブッシュであって、該スプールブッシュは、キャビティ内への溶湯の充填及び凝固時における前記プランジャーチップの前端面よりも後側で、且つ、型開き時における前記プランジャーチップの後端面よりも前側の所定位置から前記スプールブッシュの前端部までの内周面に、前記プランジャーチップの前端部の外周面と接触しない非接触部を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載したダイカスト鋳造機のスプールブッシュの発明は、請求項１に記載した発明において、前記非接触部は、前記スプールブッシュの内周面に、前記所定位置よりも前側の位置から前記スプールブッシュの前端部に向かって漸次拡開するテーパ部を形成すると共に、前記所定位置から前記スプールブッシュの前端部に向かって、前記プランジャーチップの外周面よりも大径の略同一径で延びる大径凹設部を形成して構成されたことを特徴とするものである。
請求項３に記載したダイカスト鋳造機のスプールブッシュの発明は、請求項１に記載した発明において、前記非接触部は、前記スプールブッシュの内周面に、前記所定位置から前記スプールブッシュの前端部に向かって漸次拡開するテーパ部を形成して構成されたことを特徴とするものである。

従って、請求項１に記載したダイカスト鋳造機のスプールブッシュの発明では、型開き時、プランジャーチップがスプールブッシュ内で製品ビスケットを押し出しながら前進する際、仮に、スプールブッシュのスプールコア側の部分が横長の楕円筒状に変形している状態であっても、プランジャーチップの前端面の周縁部がスプールブッシュの内周面に食い込むことがなくその摺動抵抗が小さいので、プランジャーチップが円滑に前進して製品ビスケットを押し出すようになる。
請求項２及び３に記載したダイカスト鋳造機のスプールブッシュの発明では、型開き時、プランジャーチップの前端面の周縁部がスプールブッシュの内周面に食い込むことがなく、プランジャーチップが円滑に前進して製品ビスケットを押し出し、しかも、スプールブッシュの前端部側の内周面が、その前端部に向かって漸次拡開するテーパ状に形成されていることから、充填時、溶湯がキャビティ内へ流動し易くなると共に、型開き時、製品ビスケットがスプールブッシュ内から離脱し易くなる。

本発明によれば、型開き時、プランジャーチップがスプールブッシュ内を円滑に前進して製品ビスケットを押し出せるように改良されたダイカスト鋳造機のスプールブッシュを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図５に基いて詳細に説明する。なお、従来例と同一部材は、同一符号を使用して説明する。
一般に、ダイカスト鋳造機の主要部の構成は、図１に示すように、固定金型２と、固定金型２に対して略水平方向に移動して、型締め及び型開きをする可動金型３とを備えている。固定金型２は、固定主型２ａに固定入れ子２ｂが保持されて構成されている。一方、可動金型３も、可動主型３ａに可動入れ子３ｂが保持されて構成されており、可動入れ子３ｂには、後述するプランジャーチップ７と対向する部位に、可動入れ子３ｂと同期して可動するスプールコア３ｃが連設されている。そして、型締め時には、固定入れ子２ｂと可動入れ子３ｂとの間にキャビティ４が形成される。

また、固定金型２の固定主型２ａには、溶湯をキャビティ４内へ供給するべく、キャビティ４と連通する円筒状のスプールブッシュ１が嵌挿されている。このスプールブッシュ１の後端部には、内径が同一の円筒状のプランジャースリーブ５が接続されている。このプランジャースリーブ５の後部の周壁部に、溶湯を注湯するための注湯口６が形成されている。
さらに、スプールブッシュ１内及びプランジャースリーブ５内には、円柱状のプランジャーチップ７が摺動可能に設けられている。また、このプランジャーチップ７の後端面７ｂには、プランジャーロッド８が接続されている。このプランジャーロッド８には、射出シリンダ（図示略）が接続されており、射出シリンダの駆動により、プランジャーチップ７が、スプールブッシュ１内及びプランジャースリーブ５内を往復摺動する。

そして、本発明の実施の形態に係るダイカスト鋳造機のスプールブッシュ１は、図２に示すように、キャビティ４内への溶湯の充填及び凝固時（図２（ａ）の状態）におけるプランジャーチップ７の前端面７ａよりも後側で、且つ、型開き時（図２（ｂ）の状態）におけるプランジャーチップ７の後端面７ｂよりも前側の所定位置１８からスプールブッシュ１の前端部１ａまでの内周面に、プランジャーチップ７の前端部の外周面と接触しない非接触部１２を設けて構成されている。

本スプールブッシュ１の非接触部１２、１２ａ、１２ｂは、以下に説明する３形態のいずれかで構成される。
まず、第１の実施形態に係る非接触部１２は、次のように構成されている。
すなわち、非接触部１２は、図２及び図３に示すように、スプールブッシュ１の内周面に、非接触部１２の起点となる所定位置１８よりもやや前側の位置からスプールブッシュ１の前端部１ａに向かって漸次拡開するテーパ部１３を形成している。また、該テーパ部１３の起点部分に、所定位置１８からスプールブッシュ１の前端部１ａに向かって、プランジャーチップ７の外径よりも大径の略同一径で延びる大径凹設部１４を形成して構成されている。

次に、第２の実施形態に係る非接触部１２ａは、図４に示すように、スプールブッシュ１の内周面に、非接触部１２ａの起点となる所定位置１８からスプールブッシュ１の前端部１ａに向かって漸次拡開するテーパ部１３を形成して構成されている。

次に、第３の実施形態に係る非接触部１２ｂは、図５に示すように、スプールブッシュ１の内周面に、非接触部１２ｂの起点となる所定位置１８からスプールブッシュ１の前端部１ａの手前までの範囲において、プランジャーチップ７の外径よりも大径の略同一径で延びる大径凹設部２０を形成すると共に、その大径凹設部２０とスプールブッシュ１の前端部１ａとの間にテーパ部２１を設けて構成されている。
なお、この第３の実施形態に係る非接触部１２ｂにおいて、第１の実施形態に係る非接触部１２との相違点は、大径凹設部２０が形成される長さ及びテーパ部２１の角度が相違点となる。

そして、本スプールブッシュ１を採用したダイカスト鋳造機の作用を説明する。
まず、固定金型２側に可動金型３が移動して型締めが行われた後、プランジャースリーブ５の注湯口６から溶湯が注湯される。続いて、プランジャーチップ７が前進して、その前端面７ａにより溶湯をプランジャースリーブ５からスプールブッシュ１に導き、キャビティ４内へ充填させる。充填後、プランジャーチップ７は、溶湯がキャビティ４内で凝固するまでの間さらに低速で前進し、キャビティ４内の溶湯に圧力を付与して、図２（ａ）に示す位置で停止される。

その後、型開き時には、可動入れ子３ｂ及びスプールコア３ｃが、固定入れ子２ｂ及びスプールブッシュ１内から離脱するように移動すると同時に、プランジャーチップ７も図２（ａ）の位置から前進する。すると、鋳造成形品１５が可動入れ子３ｂに張り付いた状態で固定入れ子２ｂから離脱すると共に、プランジャーチップ７が、スプールブッシュ１内に張り付いた製品ビスケット１５ａを押し出すようにして円滑に前進して、製品ビスケット１５ａをスプールブッシュ１内から離脱させて、図２（ｂ）に示す位置で停止される。
この型開き時、プランジャーチップ７が、図２（ａ）の充填・凝固時の位置から図２（ｂ）の型開き時の位置まで前進する際には、プランジャーチップ７の前端面７ａの周縁部がスプールブッシュ１の内周面（非接触部１２、１２ａ、１２ｂ）に食い込むことがないので、その摺動抵抗が小さくなり、プランジャーチップ７がスプールブッシュ１内を円滑に前進でき製品ビスケット１５ａを押し出すことが可能となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るダイカスト鋳造機のスプールブッシュ１には、その長さ方向の所定位置１８からスプールブッシュ１の前端部１ａまでの内周面に、プランジャーチップ７の前端部の外周面と接触しない非接触部１２、１２ａ、１２ｂを設けているので、仮に、スプールブッシュ１のスプールコア３ｃ側の部分が、横長の楕円筒状に変形していた場合でも、型開き時、プランジャーチップ７が、図２（ａ）の充填・凝固時の位置から図２（ｂ）の型開き時の位置まで前進する際、プランジャーチップ７の前端面７ａの周縁部がスプールブッシュ１の内周面（非接触部１２、１２ａ、１２ｂ）に食い込むことがなく、その摺動抵抗を小さくでき、プランジャーチップ７がスプールブッシュ１内を円滑に前進して製品ビスケット１５ａを押し出すことができる。
しかも、プランジャーチップ７が、図２（ｂ）の型開き時の位置から後退する際にも、プランジャーチップ７の外周面がスプールブッシュ１のスプールコア３ｃ側の内周面（非接触部１２、１２ａ、１２ｂ）に干渉することがないので、円滑に後退することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るスプールブッシュを採用したダイカスト鋳造機の主要部を示す図である。 図２は、本スプールブッシュの第１の実施形態に係る非接触部を示し、（ａ）は充填・凝固時、（ｂ）は型開き時における、プランジャーチップのスプールブッシュ内での位置を示した図である。 図３は、図２（ａ）のＡ部の拡大図である。 図４は、本スプールブッシュの第２の実施形態に係る非接触部を示した図である。 図５は、本スプールブッシュの第３の実施形態に係る非接触部を示した図である。 図６は、ダイカスト鋳造時のプランジャーチップの動きを段階的に示した図である。 図７は、スプールブッシュのスプールコア側が変形する際の過程を示した図である。 図８は、スプールブッシュのスプールコア側の変形形状を示した図である。

符号の説明

１ スプールブッシュ，１ａ 前端部，２ 固定金型，３ 可動金型，４ キャビティ，７ プランジャーチップ，７ａ 前端面，７ｂ 後端面，１２、１２ａ、１２ｂ 非接触部，１３ テーパ部，１４ 大径凹設部，１５ 鋳造成形品，１５ａ 製品ビスケット，１８ 所定位置，２０ 大径凹設部，２１ テーパ部

Claims (3)

1. ダイカスト鋳造機に備えられた、内部をプランジャーチップが摺動するスプールブッシュであって、
   該スプールブッシュは、キャビティ内への溶湯の充填及び凝固時における前記プランジャーチップの前端面よりも後側で、且つ、型開き時における前記プランジャーチップの後端面よりも前側の所定位置から前記スプールブッシュの前端部までの内周面に、前記プランジャーチップの前端部の外周面と接触しない非接触部を設けたことを特徴とするダイカスト鋳造機のスプールブッシュ。
2. 前記非接触部は、前記スプールブッシュの内周面に、前記所定位置よりも前側の位置から前記スプールブッシュの前端部に向かって漸次拡開するテーパ部を形成すると共に、前記所定位置から前記スプールブッシュの前端部に向かって、前記プランジャーチップの外周面よりも大径の略同一径で延びる大径凹設部を形成して構成されたことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造機のスプールブッシュ。
3. 前記非接触部は、前記スプールブッシュの内周面に、前記所定位置から前記スプールブッシュの前端部に向かって漸次拡開するテーパ部を形成して構成されたことを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造機のスプールブッシュ。
   

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