JP2500863B2 - 真空ダイカスト用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，キャビティ内を真空減圧状態として射出成
形するための，気密性に優れた金型に関する。

〔従来技術〕

一般に，真空ダイカスト法は，真空状態にした金型内
に溶融金属を高速で射出圧入し鋳物をつくる方法として
知られている。この方法によれば，薄肉で複雑形状の鋳
物を精密な仕上がりで生産性良く多量に生産できる利点
がある。

しかし，その反面，この方法は鋳物内に気泡巣が生じ
易い欠点を有する。そして，この欠点を解消するため
に，金型内を可及的に真空（減圧）にするための試みが
なされている。

その試みの一つとして，第６図に示すごとく，真空ダ
イカスト用金型を用いた装置が使用されている。

即ち，この発明は，固定型４と，該固定型４に当接し
てキャビティ５及びランナー51を形成する移動可能な可
動型６と，上記キャビティ５に溶融金属を導く射出スリ
ーブ７及びスプルブッシュ70と，該射出スリーブ７及び
スプルブッシュ70内を摺動し上記キャビティ５内に溶融
金属を射出する射出プランジャ71と，該キャビティ５内
を減圧状態に吸引する真空排気路８を有する真空装置81
とよりなる。

また，上記装置において，上記固定型４及び可動型６
には冷却管９が配設され，また可動型６を貫通し上記キ
ャビティ５に通ずる押出ピン72が配設されている。な
お，同図において，符号10は固定ベース,11はその上に
配置された固定プラテン,12は可動プラテン,41は固定ブ
ロック,61は可動ブロックである。

しかして，上記装置において，上記可動型６は油圧ピ
ストン（図示略）により左右方向に移動する。そして，
該可動型６が上記固定型４と当該することによりキャビ
ティ５が形成される。また，両金型間の型締めが行われ
る。

そして，成形に当たっては，まず該キャビティ５内
が，真空排気路８を介して真空装置81により減圧状態と
される。次いで，溶融金属が射出プランジャ71により押
圧されて上記キャビティ５内に圧入される。また，上記
キャビティ５内に発生した熱分解ガスは，上記真空排気
路８を通じてキャビティ５外へ排出される。また，上記
固定型４及び可動型６は冷却管９により冷却される。そ
して，溶融金属が冷却固化した後，可動型６を後退さ
せ，固定型４と可動型６との間を開口させ，押出ピン72
によりキャビティ５内の製品鋳物を押し出す。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら，上記従来の真空ダイカスト用金型には
次の問題点がある。

即ち，上記キャビティ５内を真空状態にした後，溶融
金属が射出されるまでの間，上記押出ピン72とこれを挿
通した可動型６の挿通穴との間隙より空気がキャビティ
５内へ侵入する。また，固定型に設けた冷却管９の挿通
穴，固定プラテン11と固定型ブロック41との当接面，固
定型４とスプルブッシュ70外周との間を通じてランナー
51,キャビティ５内にも空気が侵入する。また，スプル
ブッシュ70と固定プラテン11との嵌合面，或いはスプル
ブッシュ70と射出スリーブ７との間を通って，同様に空
気が侵入する。

そのため，該キャビティ５内の真空度は低下し，ひい
ては鋳巣の発生の原因となっている。

また，上記の空気侵入に関して最も注意すべきこと
は，スプルブッシュ70と射出スリーブ７との間からの空
気侵入の問題である。この点を第７図により説明すれ
ば，スプルブッシュ70と射出スリーブ７との間の当接面
701において，この当接面から湯道702へ空気88が侵入す
ると，該空気88は真空下においてキャビティ５内へ挿入
されようとしている金属溶湯75の表面に激しく衝突す
る。

そのため，金属溶湯の表面にエアトラップが発生し，
金属溶湯の飛沫750を生ずる。そして，この飛沫750は，
いまだ金属溶湯が充填されていないキャビティ5,真空排
気路８を経て，真空装置内に侵入する。そのため，真空
装置が故障する原因となる。

また，上記当接面701における空気侵入は，キャビテ
ィ５内に充填した金属溶湯の内部にも入り，上記のごと
く鋳巣を発生させる。

このように，スプルブッシュ70と射出スリーブ７との
間の空気侵入は，湯道702及び金属溶湯５内の金属溶湯
に多大の悪影響を与えるため，特に阻止しなければなら
ない問題である。

本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもの
で，キャビティ及び湯道内の真空減圧状態を確保して，
鋳巣の発生を防止すると共に真空装置の故障を防止する
ことができる，真空ダイカスト用金型を提供しようとす
るものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、固定型と、該固定型に当接してキャビティ
及びキャビティに連通するランナーを形成する移動可能
な可動型と、前記キャビティに溶融金属を導くために前
記ランナーと連通するとともに、前記ランナーの内径よ
りも大なる内径を有するスプルブッシュと、該スプルブ
ッシュと連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ及
び前記スプルブッシュ内を摺動し前記キャビティ内に溶
融金属を射出する射出プランジャと、前記キャビティ内
を減圧状態に吸引する真空排気路とからなる真空ダイカ
ストであって、前記固定型と隣接して固定ブロックを配
設すると共に両者の間にはシール材を介設し、また前記
可動型と隣接して可動ブロックを配設するとともに、両
者の間にはシール材を介設し、前記固定型には前記固定
ブロックを貫通して挿入した冷却管を配設し、また前記
可動型には可動ブロックを貫通して挿入した冷却管を配
設し、また前記可動ブロックと前記可動型を貫通し前記
キャビティに通ずる押出ピンを配設してなり、前記スプ
ルブッシュと射出スリーブとの当接面においては、上記
両者の間にシール材を介設し、また前記スプルブッシュ
と前記固定型との間には、スプルブッシュの外周にシー
ル材を介設した真空ダイカスト用金型を提供するもので
ある。

上記シール材としては、パッキン、ガスケット等を用
いる。また、その材質としては、耐熱性弾性体、例えば
フッ素Ｏリング、シリコンゴム部材等があり、またこれ
らの組み合わせを使用することもできる。

〔作用及び効果〕

本発明においては、上記の構成の如く、上記スプルブ
ッシュと射出スリーブとの間の当接面及びスプルブッシ
ュと固定型との間にシール材を介設している。そのた
め、キャビティ及び油道内を真空減圧状態に確保して、
鋳巣の発生を防止すること共に、真空装置の故障を防止
することができる、真空ダイカスト金型を提供すること
ができる。

〔実施例〕

第１実施例 本例にかかる金型につき，第１図〜第３図を用いて説
明する。

即ち，本例の金型は，第１図に示すごとく，固定型４
と，該固定型４に当接してキャビティ５及びランナー51
を形成する可動型６と，上記キャビティ５内に溶融金属
を導く射出スリーブ７及びスプルブッシュ70と，該射出
スリーブ７及びスプルブッシュ70内を摺動し上記キャビ
ティ５内に溶融金属を射出する射出プランジャ71と，該
キャビティ５内を減圧状態に吸引する真空排気路８とよ
りなる。

そして，本金型において，上記固定型４と隣接して固
定ブロック41を配設し，また両者間にはシール材として
の当板２及びパッキン３を介設する。

更に，上記可動型６と隣接して可動ブロック61を配設
し，また両者間には上記と同様の当板２及びパッキン３
を介設する。

更にまた，上記固定型４には固定ブロック41及び当板
２を貫通して挿入した冷却管９を配設し，また可動型６
にも可動ブロック61及び当板２を貫通して挿入した冷却
管９を配設する。また，該可動ブロック61と当て板２及
び可動型６を貫通して上記キャビティ５に通ずる押出ピ
ン72を配設する。なお，同図において，符号13は真空中
に通路を遮断するカットオフピンであり，また符号91は
上記冷却管９と固定ブロック41及び可動ブロック61との
間隙，符号721は押出ピン72と可動ブロック61との間隙
である。両間隙は，図面上では大きく描いてある。

また，上記射出スリーブ７の先端部には該射出スリー
ブ７と連結したスプルブッシュ70を配設し，該スプルブ
ッシュ70と射出スリーブ７との間及び該スプルブッシュ
70と上記固定型４との間に，シール材としてＯリング31
を介設する。

そして，上記当板２は，上記固定型４と固定ブロック
41との間に設けた間隙の大きさと略同形のものを使用す
る。

また，上記パッキン３は，シリコンゴム製の薄板によ
り構成する。そして，該パッキン３は，上記当板２と上
記可動型６との間であって，上記押出ピン72の中間部ａ
等に介設する。

また，該パッキン３は，上記当板２と上記固定型との
間４及び該当板２と可動型６との間であって，上記冷却
管９の先端部近傍ｂにも介設する。

また，該パッキン３は，上記当板２と上記固定ブロッ
ク41との間及び該当板２と可動ブロック61との間であっ
て，該当板２の両端部近傍ｃにも介設する。

一方，上記スプルブッシュ70の周囲に配した上記Ｏリ
ング31は，フッ素樹脂製環状体よりなる。該Ｏリング31
は該スプルブッシュ70の外周であって，スプルブッシュ
70と固定型４との間ｄに介設する。また，該Ｏリング31
は，該スプルブッシュ70の端面と上記射出スリーブ７と
の間の当接面である連結部ｅにも介設する。

本例の金型は，上記のごとく構成されているので，次
の作用効果を有する。

即ち，本例の金型は，上記のごとく，当板２及びパッ
キン３を介設している。そのため，上記固定型4,固定ブ
ロック41,可動型6,可動ブロック61と，上記押出ピン72,
冷却管９との間隙より侵入する空気を，該当板２及びパ
ッキン３により遮断することができる。

また，本例の金型は，上記のごとく，スプルブッシュ
の周囲にもＯリング31を介設している。そのため，上記
スプルブッシュ70,固定型4,射出スリーブ７との間隙よ
り侵入する空気を,Oリング31により完全に遮断すること
ができる。

また，本例においては，上記パッキンの介設位置（a,
b,c,d,e）及び介設数（5,3,無し）を変えて，減圧時に
おける到達真空度について，実験を行った。その結果を
第１表に示す。

上記第１表より知られるごとく，パッキン３をa,b,c,
d,eの５か所に介設した場合におけるキャビティ５内の
到達真空度は,10Toorであった。また，このときの鋳物
内のガス量は２〜3ccであった。これに対し，パッキン
３をa,b,cの各位置に介設した場合（参照例）は，同真
空度は30Toorであった。また，このときの鋳物内のガス
量は４〜5ccであった。そして，パッキン３を介設しな
い場合においては，同真空度は60Torrであった。また，
このときの鋳物内のガス量は７〜8ccであった。

また，上記真空度と鋳巣（ガス量）との関係について
は，第２図に示す通りである。即ち，鋳物中のガス量を
2.5cc以下にするためには，溶融金属射出前のキャビテ
ィ内の到達真空度を25Torr以下にする必要がある。

また，上記真空度と排出経路遮断後における真空下降
度との関係は，第３図に示すごとき真空排気特性曲線で
示した通りである。即ち，到達真空度が低くなるほど，
排気経路遮断後における真空下降度合は低くなることが
知られる。

そのため，本例によれば，溶融金属射出前における溶
融金属内の到達真空度を10Torrとした後，その真空度が
一定時間内（例えば0.1秒以内に）アルミニウム等の溶
融金属をキャビティ内に射出すれば，該鋳物内のガス量
を2.5cc以下にすることができる。

したがって，本例によれば，上記キャビティ内の真空
度を確実に保持し，鋳巣の発生を防止すると共に真空装
置の故障を防止することができる，気密性に優れた真空
ダイカスト用金型を提供することができる。

第２実施例 本例にかかる金型につき，第４図を用いて説明する。

即ち，本例の金型は，上記第１実施例において，スプ
ルブッシュ70と射出スリーブ７との当接面に介設したＯ
リング31の配設位置（ｅ）を，射出スリーブ側ｆの位置
に代えたものである。そして，その他の構成は，上記第
１実施例と同様とした。

しかして，本例によれば，上記第１実施例における作
用効果のほか，シール材の耐久性が向上する。

第３実施例 本例にかかる金型につき，第５図を用いて説明する。

即ち，本例の金型は，上記第１実施例における当板２
を使用することなく，固定型４と固定ブロック41及び可
動型６と可動ブロック61との間隙に，シール材としてパ
ッキン３のみを介設したものである。そして，その他の
構成は，上記第１実施例と同様とした。

しかして，本例によれば，上記固定型4,固定ブロック
41及び可動型６と可動ブロック61との間隙が小さな場合
において，押出ピン72と可動ブロック61との間隙721よ
り侵入する空気を上記パッキン３により遮断することが
できる。また，同様にして，冷却管９と可動ブロック61
及び冷却管９と固定ブロック41との間隙91より侵入する
空気を上記パッキン３により遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は第１実施例にかかる金型及びその使用
結果を示し，第１図は金型の断面図，第２図はキャビテ
ィ内の真空度と鋳物内のガス量との関係を示すグラフ，
第３図は同真空度と真空後の真空下降度との関係を示す
グラフ，第４図は第２実施例にかかる金型の断面図，第
５図は第３実施例にかかる金型の断面図，第６図は従来
の金型の断面図，第７図は従来の金型におけるスプルブ
ッシュと射出スリーブとの間の空気侵入の問題点を説明
する説明図である。 10……固定ベース， 11……固定プラテン， ２……当板， ３……パッキン,31……Ｏリング， 32……ガスケット， ４……固定型， 41……固定ブロック， ５……キャビティ， 51……ランナー， ６……可動型， 61……可動ブロック， ７……射出スリーブ， 70……スプルブッシュ， 702……湯道， 71……射出プランジャ， 72……押出ピン， 75……金属溶湯， 750……金属溶湯の飛沫， ８……真空排気路， 81……真空装置， ９……冷却管，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹久 文隆 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 近藤 文男 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 高木 博己 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 池谷 誠治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−72463（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−50747（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭35−5408（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定型と、該固定型に当接してキャビティ
   及びキャビティに連通するランナーを形成する移動可能
   な可動型と、前記キャビティに溶融金属を導くために前
   記ランナーと連通するとともに、前記ランナーの内径よ
   りも大なる内径を有するスプルブッシュと、該スプルブ
   ッシュと連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ及
   び前記スプルブッシュ内を摺動し前記キャビティ内に溶
   融金属を射出する射出プランジャと、前記キャビティ内
   を減圧状態に吸引する真空排気路とからなる真空ダイカ
   スト用金型であって、 前記固定型と隣接して固定ブロックを配設すると共に両
   者の間にはシール材を介設し、また前記可動型と隣接し
   て可動ブロックを配設するとともに、両者の間にはシー
   ル材を介設し、前記固定型には前記固定ブロックを貫通
   して挿入した冷却管を配設し、また前記可動型には可動
   ブロックを貫通して挿入した冷却管を配設し、また前記
   可動ブロックと前記可動型を貫通し前記キャビティに通
   ずる押出ピンを配設してなり、 前記スプルブッシュと射出スリーブとの当接面において
   は、上記両者の間にシール材を介設し、 また前記スプルブッシュと前記固定型との間には、スプ
   ルブッシュの外周にシール材を介設したことを特徴とす
   る真空ダイカスト用金型。