JPH0156862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明では、ダイカストマシン等の鋳込成形装
置において用いられるもので、金型用ガス排出装
置を用いた金型への離型剤噴霧方法に関するもの
である。

［従来技術］ 従来より、ダイカストは精密な製品を多量に製
造する方法として広く普及しているが、製品内部
に巣のない健全性を重要視される製品には適さな
い場合があつた。

その理由は高速、高圧で溶融金属をキヤビテイ
内に充填するため、キヤビテイ内のガスが充分に
抜けきらずに、溶融金属と混合して製品中に巣と
して残存することがあるためである。

このような不都合を解消するものとして、本発
明者等は鋳込製品や金型に制約されずに大量のガ
スを確実容易に抜き、ガスの巻き込みをなくして
健全なダイカスト製品を得ることができるように
した金型用ガス排出装置を開発した。

この装置は、金型のキヤビテイから金型外に通
じる排出路を弁の作用で開いておいた状態で射出
を行ない、キヤビテイ内の質量の小さいガスをガ
ス排出路を通して排出し終わつた時点で、キヤビ
テイ内から進んできた質量の大きな被射出溶融物
の慣性力を、前記弁に直接作用させることにより
弁を確実に、かつ素早く移動させて締め、ガス排
出路を直接しや断し、このガス排出路からの被射
出溶融物の流出を防ぎうるようにして、射出時に
金型内のガス抜きを確実に、かつ容易に行ないう
るようにしたものである。

この金型用ガス排出装置は、内部に弁を摺動自
在に保持したスプールなどの弁支持部材を有して
おり、弁装置を通して外部に排出されるガスの排
出穴が弁支持部材に設けられており、弁装置を開
いた状態で、キヤビテイ内のガスを弁装置を通し
て外部に排出する。

一方、金型のキヤビテイやガス排出路に鋳込ま
れた溶湯金属の凝固物が金型と金型用ガス排出装
置の弁頭部から離れやすく、取出しやすくするた
めに、金型を金型用ガス排出装置の弁頭部には潤
滑剤を含んだ離型剤が噴霧される。

この場合、型開きして、金型用ガス排出装置の
弁と弁支持部材を金型から若干はずし、弁装置を
開いた状態で、金型と金型用ガス排出装置の弁頭
部等に離型剤を噴霧していた。

したがつて、離型剤が金型用ガス排出装置内の
弁の摺動面に付着したり、弁と弁支持部材間の摺
動面部の内に入り込むことがあり、この装置を長
く使用していると、弁の摺動面に付着した離型剤
や摺動面間に入り込んだ離型剤が固まつて弁の動
きが悪くなるか、あるいは、弁が動かなくなるお
それがあつた。

［発明が解決しようとする問題点］ 金型用ガス排出装置の離型剤噴霧方法におい
て、金型や金型用ガス排出装置の弁頭部に離型剤
を噴霧により塗布するとき、離型剤が開いている
弁頭部の回りを通つて弁装置内部に入り、弁の摺
動面に付着したり、摺動面間に入つたりすれば、
弁の開閉作動を疎外し、弁装置のその後の使用に
支障ができ、また、補修などの手間もかかる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明においては、前記したような従来の方法
における問題点を解決するために、鋳込成形装置
の金型キヤビテイに連通したガス抜き溝部にガス
排出用の開閉弁を設け、その開閉弁として、内部
に弁体を摺動により開閉自在に設け、開閉弁を通
して外部に排出されるガスの排出穴を弁支持部材
に設けた弁装置を用いた金型用ガス排出装置にお
いて、開いている開閉弁に離型剤を噴霧すると
き、前記弁支持部材に設けた穴を通じて開閉弁の
外部から内部に向けて清掃用の圧縮空気などの流
体を同時に供給し、開閉弁内の弁の摺動面に流体
を吹きかけるようにした。

［作用］ 本発明においては、前記したように、開いてい
る開閉弁に離型剤を噴霧供給しているとき、弁支
持部材に設けたガスの排出穴等を通じて開閉弁の
外部から内部に向けて清掃用の流体を同時に吹込
み、開閉弁内の弁の摺動画に付着しようとしてい
る離型剤および付着した離型剤を吹き飛ばす。そ
して、弁が摺動して閉じたときに、弁と支持部材
との間に離型剤が入り込まないようにした。

［実施例］ 以下、図面に示す１実施例に基いて本発明を詳
細に説明する。

第１図および第２図は本発明の方法を実施する
ための装置の１実施例を説明するもので、図にお
いて符号１で示すものは固定金型、２は可動金
型、１ａ，２ａは固定金型と可動金型の分割面に
それぞれはめ込んだ半割状の座である。ここで
は、座１ａ，２ａはそれぞれ固定金型１、可動金
型２の一部とする。固定金型１と可動金型２の分
割面およびその延長位置にガス抜き装置３が設け
られている。

一方、キヤビテイ４の周辺から金型の分割面に
形成されているガス抜き道５よりガス抜き溝６を
介してガス抜き装置３の下部に至る排気通路が形
成されている。

そして、ガス排出装置とも吹ぶガス抜き装置３
としては、ガス抜き溝６に対して弁頭７ａの下面
をほぼ垂直とするように弁７を設け、ガス抜き溝
６の途中から弁頭７ａの横方向へ迂回して弁頭７
ａの側方上方に至るバイパスからなるガス排出用
の通路８を設けてある。８は湯だまり部である。

弁７は、弁支持部材であるスプール９内におい
て、このスプール９に対しその軸線方向に摺動
し、第１図において上方に弁７が移動した場合に
は、スプール９の下端に設けた弁座１０に弁頭７
ａが接触し、通路８はスプール９内の弁室１１と
の連通状態が閉塞される。

弁頭７ａ部の上方には弁棒７ｂの周辺に形成さ
れる弁室１１が連続しているが、弁室１１にはガ
ス排出用の排出口１２が形成されている。

スプール９の途中で、弁棒７ｂの上端部にはば
ね受け１３が固定されており、このばね受け１３
はピストンと同様にスプール９の上端に形成され
た室１４内に摺動自在に嵌合されており、ばね受
け１３と、室１４の下面すなわちスプール９の途
中に設けた弁棒７ｂ用ガイド部材９ｂの上面との
間には圧縮ばね１５が弾装されており、弁７は常
時閉じる方向への力を与えられている。

スプール９の途中であるガイド部材９ｂには弁
棒７ｂと直交した状態で透孔９ａが形成されてお
り、この透孔９ａ内には圧縮ばね１６によつて押
圧された状態でスチールボール１７が嵌合されて
おり、このスチールボール１７は弁棒７ｂの途中
に形成された小径部７ｃに接している。また、圧
縮ばね１６は押しねじ１８によつてその押圧力を
調整できる。

スチールボール１７は、圧縮ばね１５によつて
上動されようとしている弁７を止めるもので、圧
縮ばね１６の押圧力は圧縮ばね１５の弾発力に打
勝つ程度の大きさを有する。

スプール９の上端部の両側にはそれぞれ突出部
９ｃ，９ｃが突設されてＴ形になつており、これ
ら突出部９ｃはブロツク１９に形成されたＴ溝１
９ａに弁７の軸線と直角な方向に摺動可能に嵌合
されている。このブロツク１９は、これと一体の
ブロツク１９ｃを介して、固定金型１側に固定さ
れた支持枠２０に固定されたシリンダ２１のピス
トンロツド２１ａの下端に固定されている。

１９ｄはブロツク１９，１９ｃの連結用のボル
トである。

一方、第１図に示すように、ブロツク１９の上
端部には溝１９ｂが横断して形成されており、こ
の溝１９ｂ中にはレバー２２が昇降自在に嵌合さ
れている。レバー２２の長さはブロツク１９の正
面から見た幅に等しくて良いが、ブロツク１９ｃ
の端面よりも突出した長さにしておく。

レバー２２はブロツク１９の中心部に昇降自在
に嵌合されたピン２３の上端に固定されており、
ピン２３の下端は前記室１４の上室内に臨まさ
れ、弁棒７ｂの上端に固定されたばね受け１３と
対向している。

ブロツク１９の前面には蝶ねじ２４を介して回
動レバー２５が回動自在に軸承されており、この
回動レバー２５が垂直状態にある時には、その下
端がスプール９側の上端の前面に接している。こ
の結果、回動レバー２５が垂直状態にある時には
スプール９はＴ溝１９ａから抜け出すことができ
なくなり、回動レバー２５を水平状態にしたら、
スプール９や弁７を金型１，２の上方に移動させ
た状態でスプール９は水平方向に抜けるようにな
る。

また、レバー２２の両端部とブロツク１９との
間には圧縮ばね２６が弾装されており、レバー２
２を常時上方に押し上げ、レバー２２が上昇して
いる状態でピン２３とばね受け１３とが接触しな
いようにしている。

一方、支持枠２０の途中には前記レバー２２と
接触しうる位置に突出した状態で左右一対のスト
ツパ２７，２７が設けられている。

また、前記ブロツク１９ｃはその一部に突出部
１９ｆを有し、この突出部１９ｆは支持枠２０側
に設けられたガイドロツド２８に摺動自在に嵌合
されており、後述するようにスプール９が昇降さ
れる時の案内を行う。

スプール９の上端が連結されるブロツク１９に
は、回動レバー２５と反対側の側面に、当て板２
９がその上端をボルト３０によつて固定されてい
る。当て板２９の下端は、スプール９側に延びて
おり、ブロツク１９とスプール９の連結部におい
て、当て板２９には近接センサ３１が取付けられ
ている。近接センサ３１はばね受け１３、従つ
て、弁７の位置を検出する。そして、弁７が閉じ
た状態か開いた状態かを検出でき、その検出信号
は、近接スイツチ３１の配線を介して制御装置側
へ導かれる。

また、当て板２９の下端部には圧縮空気源３４
および真空発生装置３５と接続するための連結孔
２９ａが形成されており、この連結孔２９ａはス
プール９の上端部に形成された室１４に連続する
通孔１４ａと連通している。そして、通孔１４ａ
の端縁で、連結孔２９ａの端縁と接する位置には
Ｏリング３２が取付けられており、両者の連結部
の気密を保つことができる構造とされている。

なお、ばね受け１３の上側の室は、スプール９
とブロツク１９間の通路１９ｅおよび回動レバー
２５に設けた通路２５ａを通じて外気に連結され
ている。

上述したような当て板２９を設け、連結孔２９
ａに対するスプール９との接触部に、Ｏリング３
２を設けた構造を採用すると、ガス抜き装置の清
掃時において、スプール９をＴ溝１９ａから引き
出し、スプール９や弁７のみを容易に取り外すこ
とができる。従つて、当て板２９はそのまま残
り、近接センサ３１とその配線や圧縮空気源３４
側の配管はブロツク１９側にそのまま残り、配線
や配管の着脱をしないですみ、清掃や保守に際し
て操作が極めて容易となる。勿論、スプール９を
ブロツク１９に取付ける場合は、スプール９をＴ
溝１９ａ内に押入れ、当て板２９に押付けて、回
動レバー２５でロツクするだけで極めて簡単に取
付けることができる。

通孔２９ａには配管３３の一端が接続されてお
り、この配管３３は圧縮空気源３４及び真空発生
装置である真空源３５に接続されている。

また、前記弁室１１の一部にはガス排出用の排
出口１２かまたは他の穴を介して配管３６の一端
が連結されており、この配管３６も圧縮空気源３
４と真空源３５に接続されている。

配管３３と圧縮空気源３４との間には電磁切替
弁３７が接続され、配管３３と真空源３５との間
には電磁切替弁３８が接続されている。

また、配管３６と圧縮空気源３４との間には、
電磁切替弁３９が、また、配管３６と真空源３５
との間には、電磁切替弁４０が接続されている。

型開きをした固定金型１と可動金型の間には、
従来より公知の図示していない離型剤塗布装置や
エアースプレー装置等が、進退自由に設けられて
いる。

次に、以上のように構成された本実施例の動作
を説明する。

成形装置の運転開始時においては、金型その他
が冷却されており、この冷却状態において通常の
射出動作を行うと、溶湯が金型キヤビテイの隅々
にまで行き渡らないうちに冷却してしまい、金型
に製品の一部が残るおそれがある。

射出成形時には射出初期において低速射出を行
ない、続いて高速射出に移るが、成形開始初期に
おいては、通常は、低速射出のみで２〜５シヨツ
トの試し打ちを行ない、金型の温度を上昇させる
操作を行う。

このような運転開始直後の低速試し打ちの場合
には、溶湯の慣性力が弱いため溶湯が弁頭７ａに
当つても弁７は締まらず、スプール９側に溶湯が
入り込むおそれがある。

したがつて、運転開始時においては、このガス
抜き装置を金型にセツトし、手動または自動的に
電磁切替弁３７のみを切換え、圧縮空気源３４と
室１４とを連通させ、圧縮空気を供給し、ピスト
ン構造を有するばね受け１３に対し空気圧を作用
させ、スチールボール１７の押圧力に坑して弁７
を上動させ強制的に閉じさせることができる。

このように空気圧により弁７を閉じさせる動作
をリモートコントロールにより行うことができる
構造を採用すれば、不便さや作業者におよぼす危
険を著しく低下させることができる。

以上のようにして、数シヨツトのウオームアツ
プ運転を行つた後、電磁切替弁３７をオフにした
後、通常の低速射出と高速射出の組合わせによる
射出動作が行われる。

この場合には、まず、電磁切替弁３８のみをオ
ンとし、真空源３５と室１４とを連通させ、室１
４内を真空で引く。そうすることにより、ばね受
け１３や弁７には下方向の力が作用するので、シ
リンダ２１の作用でスプール９などを下降させる
時、シヨツクで弁７が閉じることはなくなる。

この状態で、シリンダ２１を作動させて、スプ
ール９を所定位置まで下降させ、型締を行う。こ
のとき、弁７は開いているので、キヤビテイ４か
らガス抜き道５、ガス抜き溝６、通路８、弁室１
１を経てスプール９外に至る通路が形成される。

この状態で、電磁切替弁３８をオフにし、電磁
切替弁４０のみをオンとし、図示していない射出
プランジヤの始動前よりまたは動作途中より、弁
室１１内のガスを真空吸引しつつ射出成形動作を
行う。このようにして、ガスが強制的に排出され
る。

射出時に、キヤビテイ４内を充満させた溶融金
属はガス抜き道５、ガス抜き溝６を通つて進んで
行くが、キヤビテイ４内の残留ガスは通路８や弁
室１１を通り、排出口１２方向に向う。なお、ガ
スは質量が小さいため、ガスの作用で弁７が閉じ
ることはない。

一方、ガスに続いて溶融金属が弁頭７ａの下面
に激突する。この時、弁７に加わる衝撃は溶融金
属の質量がガスに比較して極めて大きく、慣性が
大であるため、ガスが弁７に与える衝撃より極め
て大きく、弁７を上方にはね上げる。この結果、
圧縮ばね１６によつて押圧されているスチールボ
ール１７の拘束力を脱し、弁７は上方に向い、圧
縮ばね１５による上方への引き上げ力をも加わ
り、弁頭７ａの上面が弁座１０に着座し、通路８
と弁室１１の間を閉塞し、溶融金属の流出を弁７
の位置で止める。

この時、溶融金属がガス抜き道５、ガス抜き溝
６内でガスと混合し、飛沫状となり、不連続に弁
体に当たる場合であつても、最初の溶融金属の衝
突により、弁体がはね上げられ、その後ガスが来
て溶融金属による上方への押圧力がなくなつて
も、弁７は圧縮ばね１５の力により上方への移動
習性が与えられているため、弁７による排気通路
の閉塞は確実に行われる。

なお、弁７が上方へ移動し、弁頭７ａが弁座１
０に着座した状態においても、弁７の上端のばね
受け１３と、ピン２３の下面との間には所定間隔
の空間が設けられているため、ピン２３がばね受
け１３に接触し、弁７を下方に押す不都合は生じ
ない。

このようにして射出が行われ、ガス抜き装置の
弁７が閉じた状態で、所定時間の加圧冷却により
鋳込み作業が終了すれば、型開きを行つた後、シ
リンダ２１を作動させ、スプール９を上昇させ
る。そして、この上昇動作に伴い、キヤビテイ
４、ガス抜き道５、ガス抜き溝６および通路８内
に充満されて凝固した金属が弁７から離れ、図示
していない製品押出装置により、成形品を可動金
型から取出す。

シリンダ２１が作動し、スプール９全体が引き
上げられる時、ブロツク１９に取付けられたレバ
ー２２の両端が支持枠２０側から突出しているス
トツパ２７と接触する。そして圧縮ばね２６によ
る弾発力に坑してレバー２２は溝１９ｂ中を下降
し、この結果、ピン２３が下降し、上動限界にあ
る弁７のばね受け１３に接続し、これを圧縮ばね
１５の力に打ち勝つて下方に押す。

この結果、弁頭７ａは弁座１０から離れ、弁は
完全に開かれる。

弁７の下降に伴い、スチールボール１７は再び
弁棒７ｂの途中に形成された小径部７ｃに嵌入
し、弁７が開いた状態を保持する。

この状態で、図示していない離型剤塗布装置を
型開きしている金型１，２間に装入させ、固定金
型１や弁頭７ａ等に、例えば、金型の正面や斜め
上から離型剤を噴霧して塗布する。このとき、電
磁切替弁３９のみオンとし、圧縮空気を弁室１１
側に導く。圧縮空気の供給は、離型剤の噴霧時間
と完全にだぶらせるか、あるいは、ほとんどだぶ
らせるか、あるいは、離型剤噴霧終了後、少し後
まで行ない、金型の上方で開いている弁７の周辺
の清掃を行うとともに、離型剤が弁棒７ｂの摺動
面に付着したりしないようにする。このとき、弁
７は開いた状態にあるため、圧縮空気により弁室
１１内及び弁頭７ａや弁座１０の周辺は空気圧に
より清掃され、仮に、金属粉等があつても充分に
除去される。したがつて、次回の弁閉じ時に、弁
７が完全に閉じることができる。勿論、弁棒７ｂ
の回りに付着した離型剤や、弁棒７ｂとガイド部
材９ｂの間に入ろうとする離型剤等は、空気圧縮
により吹飛ばされ、きれいになるので、離型剤が
固まつて弁７の動きが疎外されることはなく、弁
は常に円滑に作動する。

つぎに、前記したと同様に、電磁切替弁３８を
オンとした状態でシリンダ２１を作動させてスプ
ール９と弁７を同時に下降させ、固定金型１にセ
ツトし、型締を行ない、次の鋳込動作を行なう。

なお、第１図に示す実施例では、ガス排出用の
排出口１２と配管３６を別個に設けた例を示した
が、これは第３図に示すように一つにまとめるこ
ともできる。

第３図に示した例においては、ガス排出用の排
出口１２にテイー４１を取付け、テイー４１の水
平方向の他端に、上記のピン４２を中心にして外
側方向にのみ開くふた４３を揺動自在に取付け、
テイー４１の上側の口４１ａに配管３６を接続
し、配管３６は電磁切替弁４４を介して圧縮空気
源３４と真空発生装置３５に接続した。圧縮空気
源３４と真空発生装置３５は電磁切替弁４５を介
して配管３３と通じ、通孔２９ａにも通じるよう
になつている。そして、圧縮空気源３４を配管３
６に通じさせるときには、ソレノイド４４ａを励
磁させ、真空発生装置３５を配管３６と通じさせ
るときは、ソレノイド４４ｂを励磁させ、圧縮空
気源３４を配管３３に通じさせるときは、ソレノ
イド４５ａを励磁させ、真空発生装置３５を配管
３３に通じさせるときは、ソレノイド４５ｂを励
磁させる。なお、電磁切替弁４４，４５は四方切
替弁とし、図示したＡポート、Ｐポート、Ｔポー
トにはそれぞれ配管を接続したが、Ｂポートはブ
ロツクした。

なお、本実施例においては、清掃用の圧縮空気
源および真空吸引によるガス抜き用の真空源を利
用して弁の開閉あるいは開閉状態の保持を行なう
ことができる。

また、ガス抜き装置３全体を清掃したり、保守
したい場合には蝶ねじ２４をゆるめ、回動レバー
２５を約90度回動させ、垂直状態から水平状態に
位置させれば、スプール９の上端部に形成された
突出部９ｃはＴ溝１９ａから容易に取外すことが
でき、スプール９全体を極めて容易に取外すこと
ができる。

なお、本実施例においては、弁７とレバー２２
とは別体に設けられており、弁が閉じる状態にあ
つては、弁７のみが作動できる。

従つて、従来のように、レバー２２と一体とな
つた弁７と比較すると質量が小さく、動作時にお
ける慣性が小さく、溶湯の弁体に対する衝突時に
おける弁の閉じる速さは極めて速く、優れた応答
性を持つ。

なお、第１図に示すように弁７をセツトした状
態では、レバー２２が取付けられたピン２３の下
端とばね受け１３との間の距離は弁７のストロー
クすなわち、金型１，２に接している弁頭部７ａ
の外周上面と弁座１０との間の距離よりも幾分大
きく設定されている。

一方、ストツパ２７の位置を選定すれば、スト
ツパ２７とレバー２２が接触し、スプール９が最
大限引上げられた状態において、弁７が前記スト
ローク以上の下降を行うことができるように設定
できる。

このような構造を採用するとき、弁頭部７ａと
弁座１０との間隔を大きくとることができ、弁の
清掃時等において大きな空間を確保でき、金属粉
等を確実に除去することができる。

なお、前記実施例においては、ガス抜き装置用
の弁装置として、溶湯の慣性力によつて自動的に
閉じる弁を用いた例を示したが、これは鋳込途中
の電気的信号によつて閉じるソレノイド弁等の他
の開閉弁を用いることもできる。

また、前記実施例においては、清掃用および離
型剤吹飛ばし用の流体として、圧縮空気を用いた
が、これは潤滑剤を含んだガスを用いても良い
し、圧縮空気と潤滑剤の両方を別個に噴霧しても
良い。

［発明の効果］ 本発明においては、特許請求の範囲に示したよ
うに、金型や開いている弁の弁頭部等に離型剤を
噴霧するとき、弁支持部材に設けた穴を介して内
部に清掃用の圧縮空気などのガスを同時に供給す
るようにしたので、弁の清掃や金属粉などの除去
を充分に行うことができるとともに、弁棒の回り
等のように弁の摺動面に付着した離型剤や付着し
ようとしている離型剤を吹飛ばすことができる。
そして、弁の摺動面上で離型剤が固つたり、弁と
弁を摺動自在に保持した弁支持部材との間に離型
剤が入ろうとするのを、充分に防ぐことができ
る。したがつて、弁を常に良好に操作することが
でき、キヤビテイ内のガスを充分に排出すること
ができ、巣のない鋳込製品を確実容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の方法を実施する
ための装置の一実施例を説明するもので、第１図
は縦断面図、第２図は一部断面した正面図、第３
図は配管部分の他の実施例を示す空圧回路図であ
る。 １……固定金型、２……可動金型、３……ガス
抜き装置、４……キヤビテイ、６……ガス抜き
溝、７……弁、９……スプール、１０……弁座、
１１……弁室、１２……ガス排出穴、１３……ば
ね受け、１５，１６，２６……圧縮ばね、１７…
…スチールボール、１９……ブロツク、１９ａ…
…Ｔ溝、２１……シリンダ、２２……レバー、２
５……回動レバー、２７……ストツパ、３４……
圧縮空気源、３５……真空発生装置、３７〜４
０，４４，４５……電磁切替弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳込成形装置の金型キヤビテイに連通したガ
   ス抜き溝部にガス排出用の開閉弁を設け、その開
   閉弁として、内部に弁を摺動により開閉自在に設
   け、開閉弁を通して外部に排出されるガスの排出
   穴を弁支持部材に設けた弁装置を用いた金型用ガ
   ス排出装置において、開いている開閉弁に離型剤
   を噴霧するとき、前記弁支持部材に設けた穴を通
   じて開閉弁の外部から内部に向けて清掃用の流体
   を同時に供給するようにした金型用ガス排出装置
   を用いた金型への離型剤噴霧方法。