JPH01215451A - ダイカスト鋳造装置および溶湯不純物の除去方法 - 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］ 一本発明はダイカスト鋳造装置および溶湯不純物の除去
方法に関し、−層詳細には、溶湯を射出プランジャで押
し上げて金型のキャビティに充填するに際して、−旦所
定位置で前記射出プランジャを停止させ、次いで、別途
設けた水平方向に変位するプランジャを作動させて溶湯
表面に浮遊するスラグ等の不純物を外部に排出すること
により、鋳造に先立って溶湯中に含まれる前記スラグ等
の不純物を良好に排出し、これにより鋳造欠陥のない健
全な組織の製品を鋳造することを可能とするダイカスト
鋳造装置および溶湯不純物の除去方法に関する。

［発明の背景コ 一般に、機械部品等を大量生産する際にダイカスト鋳造
法が広く利用され、このダイカスト鋳造法によって比較
的精密度の高い部品を大量に生産することが出来る。

こうしたダイカスト鋳造法では、−旦溶湯を金型の湯溜
まり部に貯留した後、射出プランジャを駆動して前記湯
溜まり部内の溶湯を高圧で　　　　　′金型キャビティ
内に充填し、鋳造品を製造する。

そこで、第１図に従来技術に係る一般的なダイカスト鋳
造装置の概略構成を示す。すなわち、ダイカスト鋳造装
置２は上型４と、下型６と、給湯機構８とから基本的に
構成され、前記上型４と下型６によりキャビティ９が画
成される。

前記給湯機構８は下型６の下方に配設される射出スリー
ブ１０と、この射出スリーブ１０に摺動自在に嵌合する
射出プランジャ１２と、前記射出スリーブ１０内の湯溜
まり部１４に臨むよう配設される給湯スリーブ１６と、
この給湯スリーブ１６に摺動自在に嵌合する給湯プラン
ジャ１８とから構成される。この場合、当該給湯スリー
ブ１６に設けられた給湯部１９から供給された溶湯Ｍは
湯溜まり部１４内に給湯プランジャ１８により注湯され
、その後、射出プランジャ１２を上昇変位させ、この湯
溜まり部１４の溶湯Ｍをキャビティ９内に高圧で押し出
して製品を鋳造するものである。

同図に示すように、給湯プランジャ１８を介して湯溜ま
り部１４に注湯される溶湯Ｍは溶湯原料に含有されてい
る酸化物等のスラグＳを含み、このスラグＳはその比重
の相違により溶湯Ｍ表面に浮遊する。そして、射出プラ
ンジャ１２の上昇変位と共に、このスラグＳが共にキャ
ビティ９内に充填されてしまい、鋳造される製品の組織
にこのスラグＳを原因とする鋳造欠陥を生じさせ、強度
が低下する等の品質上の問題が発生する。また、スラグ
Ｓが射出スリーブ１０の内面や給湯スリーブ１６と射出
スリーブ１０を連通させる孔部等に付着し、次第に肥厚
し当該ダイカスト鋳造装置２の作動が阻害される原因に
もなる。

このように溶湯に含まれるスラグをキャビティ内に溶湯
と一緒に充填することを回避するために、例えば、特開
昭５５−１１６７６４号右よび特開昭５５−１２９５５
０号公報に開示されているように、キャビティと湯溜ま
り部とを連通させる湯口部にスラグ等の酸化物を収容す
る室を設けた鋳造金型が提案されている。

然しなから、これらのスラグを収容する室を設けた従来
技術にあっては、射出プランジャの鋳込速度によっては
確実に溶湯からスラグを除去出来るとは限らず、溶湯と
共にキャビティ内に押し出されてしまう可能性が高いと
いう欠点がある。また、金型内の酸化物収容部に溜まっ
たスラグを除去する作業が繁雑であり、部品の大量生産
を目的とするダイカスト鋳造法においては、さほど実効
的な効果を挙げるに至っていない。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、ダイカスト鋳造装置に水平方向に変位自在なプ
ランジャを設け、給湯スリーブを介して供給された溶湯
を射出プランジャでキャビティ内に充填させる際に、前
記射出プランジャを所要距離蛯位させた後一旦停止させ
、前記プランジャを変位させて溶湯の表面に浮遊するス
ラグ等を前記給湯スリーブの排出口から外部に効果的に
排出させることにより、鋳造品の品質を向上させ、高品
質の鋳造品を得ることを可能とするダイカスト鋳造装置
および溶湯不純物の除去方法を提供することを目的とす
る。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は金型内に画成さ
れたキャビティに連通ずる湯溜まり部に対して鉛直方向
に配設された射出スリーブと、前記射出スリーブに摺動
自在に嵌合する射出プランジャと、前記湯溜まり部に対
して略水平方向に配設されると共に溶湯が注湯される給
湯口と溶湯の不純物が外部に排出される排出口が形成さ
れた給湯スリーブと、前記給湯スリーブに摺動自在に嵌
合する給湯プランジャとを備え、さらに前記湯溜まり部
において溶湯面に浮遊する不純物を前記給湯スリーブの
排出口に向かって排出させるべく水平方向に変位自在な
不純物除去手段とを設けたことを特徴とする。

また、本発明は不純物除去手段が給湯スリーブの開口部
側へ当該湯溜まり部から水平方向に突出して変位自在な
プランジャから構成されることを特徴とする。

また、本発明は給湯プランジャがその先端部に傾斜面を
有し、前記給湯プランジャが給湯スリーブ内の所定位置
で停止する時、給湯口と湯溜まり部とを連通させ、一方
、給湯口と排出口との連通を遮断するよう構成すること
を特徴とする。

さらに、本発明は給湯スリーブに設けた給湯口から金型
内の湯溜まり部に溶湯を給湯し、射出プランジャを所要
距離だけ上昇させた後一旦停止させ、次いで、前記給湯
スリーブに向かって水平方向に変位自在なプランジャを
前記湯溜まり部内に突出させ、溶湯表面に浮遊する不純
物を給湯スリーブ側に押し出し、前記不純物を当該給湯
スリーブに設けた排出口から外部に排出させることを特
徴とする。

［実施態様コ 次に、本発明に係るダイカスト鋳造装置および溶湯不純
物の除去方法について好適な実施態様を挙げ、添付の図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

第２図乃至第４図において、参照符号２０は本実施態様
に係るダイカスト鋳造装置を示す。このダイカスト鋳造
装置は下型２２と、この下型２２の上方に配設され図示
しない駆動手段により昇降自在に構成される上型２４と
、射出機構部２６とから基本的に構成される。この場合
、前記下型２２と上型２４の対向面により溶湯が充填さ
れるキ十ヒ゛ティ２８が画成される二 先ず、前記下型２２の一端側には前記キャビティ２８と
連通ずる湯溜まり部３０が画成され、この湯溜まり部３
０に対して前記射出機構部２６が配設される。

すなわち、前記湯溜まり部３０の位置に対応するように
下型２２の下方には射出スリーブ３２が鉛直方向に配設
され、この射出スリーブ３２に射出プランジャ３４が摺
動自在に嵌合する。この射出プランジャ３４は図示しな
いシリンダに連結され、その駆動作用下に鉛直上下方向
に変位し、上昇した際に高圧で当該湯溜まり部３０内の
溶湯をキャビティ２８に押し出すよう構成される。

また、前記湯溜まり部３０の上部に給湯スリーブ３６の
先端が臨むように略水平に装着され、この給湯スリーブ
３６には給湯プランジャ３８が摺動自在に嵌合する。図
から容易に諒解されるように、給湯プランジャ３８の先
端部には傾斜面３８ａが設けられている。そして、この
給湯プランジャ３８は図示しないシリンダの作用下に当
該給湯スリーブ３６内を摺動変位自在に構成される。こ
の場合、当該給湯スリーブ３６の所定部位には給湯口４
０が画成され、この給湯口４０に臨むようにロート４１
が配設される。一方、当該給湯スリーブ３６において前
記給湯口４０の反対側には排出口４２が画成され、これ
ら給湯口４０、排出口４２は前記給湯プランジャ３８の
位置に応じて開口あるいは閉塞される。すなわち、第２
図に示すように、給湯プランジャ３８の傾斜面３８ａは
所定位置において湯溜まり部３０と給湯口とを連通させ
、同時に排出口４２を閉塞する機能を達成する。前記排
出口４２からは溶湯の不純物であるスラグが排出され、
このスラグはスラグ処理系に導出される（図示せず）。

なお、前記給湯口４０、排出口４２の位置は出来るだけ
当該下型２２側に近づけて当該給湯スリーブ３６に設け
るのが好適である。そして、第２図に示すように、前記
給湯プランジャ３８の先端部を斜めに形成しておけば、
当該給湯口４０、排出口４２を夫々開口、閉塞させるの
に好都合である。

次いで、下型２２の側方、前記射出機構部２６の反対側
にはシリンダ４４が配設され、このシリンダ４４のピス
トンロッド４６の先端には当該下型２２に水平方向を指
向して画成される室４８内を摺動自在な不純物除去手段
としてのサイドプランジャ５０が連結される。この場合
、前記サイドプランジャ５０は湯溜まり部３０にその先
端が臨んだ位置を定位置として前記シリンダ４４の駆動
により前方に変位した場合、湯溜まり部３０内の溶湯表
面に浮遊するスラグを給湯スリーブ３６の開口部側へ除
去することが可能な位置に構成されるものである。なお
、サイドプランジャ５０の形状は湯溜まり部３０の断面
形状に対応させておく。

本発明に係るダイカスト鋳造装置は基本的には以上のよ
うに構成されるものであり、次にその作用ならびに効果
について説明する。

まず、第２図にふいて、当該ダイカスト鋳造装置の射出
機構部２６を構成するロート４１から図示しない給湯装
置を介して溶湯を供給して湯溜まり部３０に溶湯を注湯
する作業に先立ち、給湯スリーブ３６内の給湯プランジ
ャ３８を排出口４２が閉塞され且つ給湯口４０を開口す
べく同図に示す位置に停止させておく。一方、サイドプ
ランジャ５０はその先端が湯溜まり部３０に臨む位置で
停止させておく。また、射出プランジャ３４は下方に後
退した位置で停止させておく。

以上のような各プランジャ、すなわち、射出プランジャ
３４、給湯プランジャ３８、サイドプランジャ５０の位
置を初期定位置として湯溜まり部３０内に溶湯Ｍを給湯
した後、この溶湯Ｍの表面に浮遊する酸化物等の不純物
からなるスラグＳを除去すると共に、外部に排出させる
作業を行う。

すなわち、第３図に示すように、射出プランジャ３４を
予め定めた距離Ｌ１だけ若干上方に変位させた後、−旦
停止させる。この結果、溶湯Ｍの液面が上昇する。次い
で、給湯プランジャ３８を距離Ｌ２だけ後退させ、排出
口４２を開口させる。これと並行させてシリンダ４４を
付勢しサイドプランジャ５０を矢印Ａ方向に変位させれ
ば、溶湯Ｍ表面に浮遊していたスラグＳは給湯スリーブ
３６の側部下方に画成された排出口４２を介して図示し
ないスラグ処理系に確実に排出されることになる。この
場合、前記射出プランジャ３４の変位する距離Ｌ１　は
溶湯量に対して含有されるスラグ量に基づいて設定すれ
ばよく、予め同じ鋳造条件に基づいて試験的なデータか
ら設定しておけば溶湯を無駄にスラグＳと一緒に外部へ
排出することがなく、その歩留まり率を向上させると共
に、確実にスラグＳを外部に排出させることが可能とな
る。

次に、スラグＳを外部に排出した後、第４図に示すよう
に、シリンダ４４を付勢させてサイドプランジャ５０を
後退させ、第２図に示した当該サイドプランジャ５０の
初期定位置まで後退させる。そして、給湯プランジャ３
８を距離Ｌ　２　＋　Ｌ　３だけ前進させ、給湯スリー
ブ３６の給湯口４０並びに排出口４２を閉塞し、これと
同時に射出プランジャ３４を射出スリーブ３２内におい
て上昇変位させ、湯溜まり部３０内の溶湯Ｍをキャビテ
ィ２８に所定の圧力で加圧充填する。これにより、前述
のスラグ排出作業によりスラグ分が除去された純粋な溶
湯のみがキャビティ２８内に加圧充填されることになる
。そして、所定時間加圧状態を保持し、当該キャビティ
２８内の溶湯Ｍを凝固させて製品を鋳造する。溶湯Ｍが
凝固して所定温度に下降した後、上型２４を下型２２か
ら離間変位させ、鋳造品を得る。こうして鋳造サイクル
が終了する。

鋳造サイクルの終了と共に射出プランジャ３４、給湯プ
ランジャ３８の夫々を第２図に示した初期定位置に後退
させて、次回の鋳造サイクルを同様にして連続的に行え
ばよい。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、溶湯中に含まれる酸化
物等の不純物からなるスラグを除去し、さらにそのスラ
グを外部に排出させるに際して、下型に設けた不純物除
去手段としてのサイドプランジャを湯溜まり部内を変位
させて鋳造スリーブに設けた排出口から外部に排出させ
るようにしている。また、スラグを外部に排出させる動
作を夫々、射出プランジャ、給湯プランジャ、サイドプ
ランジャの連続的な連係動作で行っているため、溶湯中
のスラグ分を確実に且つ溶湯を無駄にすることなく外部
に排出させることが可能となる。従って、キャビティ内
にはスラグが効果的に除去された純粋な溶湯のみが充填
されることになり、強度等において優れ、結局、高品質
の鋳造品が得られるという効果が得られる。また、前述
のような夫々のプランジャの動作を自動的に行うことは
容易であり、実際上、鋳造工程への適用性が高いという
効果がある。

て説明したが、本発明はこの実施態様に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係るダイカスト鋳造装置の概略的な
構成を示す断面図、 第２図乃至第４図は本発明に係るダイカスト鋳造装置に
おいて、溶湯不純物の除去方法の一連の工程の動作説明
図である。 ２０・・・ダイカスト鋳造装置　２２・・・下型２４・
・・上型　　　　　　　　２６・・・射出機構部２８・
・・キャビティ　　　　　３０・・・湯溜まり部３２・
・・射出スリーブ　　　　３４・・・射出プランジャ３
６・・・給湯スリーブ　　　　３８・・・給湯プランジ
ャ４０・・・給湯口　　　　　　　４１・・・ロート４
２・・・排出口　　　　　　　４４・・・シリンダ５０
・・・サイドプランジャ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型内に画成されたキャビティに連通する湯溜ま
   り部に対して鉛直方向に配設された射出スリーブと、前
   記射出スリーブに摺動自在に嵌合する射出プランジャと
   、前記湯溜まり部に対して略水平方向に配設されると共
   に溶湯が注湯される給湯口と溶湯の不純物が外部に排出
   される排出口が形成された給湯スリーブと、前記給湯ス
   リーブに摺動自在に嵌合する給湯プランジャとを備え、
   さらに前記湯溜まり部において溶湯面に浮遊する不純物
   を前記給湯スリーブの排出口に向かって排出させるべく
   水平方向に変位自在な不純物除去手段とを設けたことを
   特徴とするダイカスト鋳造装置。
2. （２）請求項１記載の装置において、不純物除去手段は
   給湯スリーブの開口部側へ当該湯溜まり部から水平方向
   に突出して変位自在なプランジャから構成することを特
   徴とするダイカスト鋳造装置。
3. （３）請求項１または２記載の装置において、給湯プラ
   ンジャはその先端部に傾斜面を有し、前記給湯プランジ
   ャが給湯スリーブ内の所定位置で停止する時、給湯口と
   湯溜まり部とを連通させ、一方、給湯口と排出口との連
   通を遮断するよう構成することを特徴とするダイカスト
   鋳造装置。
4. （４）給湯スリーブに設けた給湯口から金型内の湯溜ま
   り部に溶湯を給湯し、射出プランジャを所要距離だけ上
   昇させた後一旦停止させ、次いで、前記給湯スリーブに
   向かって水平方向に変位自在なプランジャを前記湯溜ま
   り部内に突出させ、溶湯表面に浮遊する不純物を給湯ス
   リーブ側に押し出し、前記不純物を当該給湯スリーブに
   設けた排出口から外部に排出させることを特徴とする溶
   湯不純物の除去方法。