JPH0157986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶湯鋳込装置、特に、ダイカストマシ
ンにおける溶湯鋳込装置に関するものである。

［従来の技術］ ダイカストマシンは従来、型締方向と射出方向
とが同方向のものが多かつたが、近年、水平方向
に型締した金型内へ下方から溶湯を射出するよう
にした横型締、竪鋳込型のダイカストマシンが開
発されている。

この種のダイカストマシンは、射出前に鋳込ス
リーブ内にある溶湯の長さが短かくて溶湯の温度
低下が少ないこといことや、溶湯と空気との接触
面積または射出時における溶湯、空気の混り合い
が少なくて鋳込スリーブ内のガスに起因する巣の
発生量が少ないこと、充填完了時に射出プランジ
ヤがキヤビテイに対向していることにより圧力が
有効的に伝達されることなど、多くの優れた点を
有しているが、射出時の温度低下により鋳込スリ
ーブの側壁面部で固化した溶湯凝固物がキヤビテ
イ内へ侵入して製品の品質を低下させるという問
題があつた。

そこで本出願人はこの凝固物の侵入を防止する
ものとして特公昭58−55859号公報に示すダイカ
スト法および装置を提案した。

この装置においては、固定金型と可動金型と
に、半割円筒状の固定スリーブが嵌着されてお
り、この固定スリーブの下端と、下方から上昇し
てきた鋳込スリーブとが接合する。鋳込スリーブ
内には、竪鋳込型の射出シリンダによつて上下方
向に進退するプランジヤが嵌合されている。そし
て、金型のキヤビテイと固定スリーブの内孔との
間には、小径のくびれ部が形成されている。

このように構成されていることにより、下降位
置にある鋳込スリーブ内に注湯してこれを上昇さ
せて固定スリーブと接合させたのち、プランジヤ
を前進させると、鋳込スリーブ内の溶湯は固定ス
リーブの内孔とくびれ部とを経てキヤビテイ内へ
鋳込まれる。そして、鋳込時に固定スリーブ内孔
の内周面に沿つて形成された薄膜円筒状の凝固物
であるシエルを、プランジヤとくびれ部手前の段
部平面との間で蛇腹状に圧縮しながら鋳込を行な
うことにより、シエルが固定スリーブ内孔に残留
し、キヤビテイ内への侵入を大体において防止す
ることができる。鋳込完了後固化してキヤビテイ
内から取り出された製品には、プランジヤ上方に
残された固形物であるいわゆるビスケツトが、く
びれ部内の固形物を介して付属するが、くびれ部
に相当する細い固形物を折ることによつて容易に
これを除去することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の溶湯鋳込装置
においては、鋳込完了後に鋳込スリーブとプラン
ジヤとを下降させると、プランジヤの上端面とビ
スケツトが密着していることによりビスケツトが
鋳込スリーブに付いて下がり、固形物がくびれ部
に相当する細い箇所から切れてビスケツトを鋳込
スリーブ側に残したまま製品が取り出されること
があつた。特に、鋳込中におけるキヤビテイ内で
の湯流れ状態を見ることにより良好な鋳造条件を
得ることを目的としたパーシヤルシヨツト法にお
いては、鋳込時に鋳込動作を途中で止めようとし
てキヤビテイ内に溶湯が途中まで鋳込まれた適当
な位置でプランジヤを下降させるが、この場合に
はプランジヤの下降時にビスケツトがくびれ部か
ら切れ易かつた。そして、特にプランジヤを鋳込
スリーブの途中で止めた場合、ビスケツトのうち
鋳込スリーブの中に残つている部分の長さが、固
定スリーブの長さよりも長いと、必ずと言つてよ
い程、ビスケツトが鋳込スリーブに付いて下降し
ていた。

このようにしてビスケツトが鋳込スリーブ側に
残るために、次の注湯ができないばかりでなく、
くびれ部で切れたビスケツトが鋳込スリーブから
突出したままの状態で射出シリンダを傾転させる
と、鋳込スリーブから突出したビスケツトの先端
部が固定盤の下端切欠端縁に衝突して傾転できな
いことになる。そこで、ビスケツトの鋳込スリー
ブからの突出部をガスで切断し、このあと、鋳込
スリーブを溶湯供給位置まで傾転させてプランジ
ヤを上昇させることにより鋳込スリーブ内に残つ
ているビスケツトを押出して除去しなければなら
ず、作業能率を著しく低下させるという不具合が
あつた。またビスケツトが鋳込スリーブから突出
している場合、鋳込スリーブを下降させた状態で
プランジヤを上昇させてビスケツトを鋳込スリー
ブから押出そうとしても、鋳込スリーブの下降量
が小さいためにビスケツトの先端が固定金型のく
びれ部下端平面に当るので、やはりガスで切断し
ないとビスケツトを鋳込スリーブから取出せな
い。

なお、従来の固定スリーブ内面は完全な円周面
になつていたので、シエルの溜り部の面積がまだ
充分でなく、場合によつては、シエルがくびれ部
から金型キヤビテイの中に入り込むこともあつ
た。

また、従来の固定スリーブ内面が完全な円周面
になつているものを用いて、溶湯を射出した場合
は、比較的に大きな凝固層が金型キヤビテイの中
に入つたときなど、鋳込製品の表面や内部にそれ
が残つて不良品ができたり、また、流れず、溶湯
が金型キヤビテイ内に充分にいきわたらないこと
があつた。

本発明の主目的は、溶湯凝固物を鋳込スリーブ
内にできるだけ残留させることによる、作業能力
を向上させ、かつ、良品質の鋳込製品を得ること
ができるようにした溶湯鋳込装置を提供すること
である。

本発明の他の目的は、溶湯凝固物がキヤビテイ
内へ侵入することを防止しつつ、溶湯凝固物の大
きさをできるだけ小さくする溶湯鋳込装置を提供
することである。

本発明の更に他の目的は、溶湯凝固物の型離れ
がよい溶湯鋳込装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 前記の問題点を解決し、かつ、前記の目的を達
成するために、本発明による溶湯鋳込装置は、固
定金型と可動金型とを備え、これ等が水平方向に
型締めされたとき金型キヤビテイと金型キヤビテ
イの下方へ連なる小径のくびれ部とくびれ部の更
に下方へ連なる大径の垂直孔とを形成し垂直鋳込
スリーブから溶湯が鋳込まれるようにした溶湯鋳
込装置であつて、垂直孔の内面の上部に凸部を設
けた構造にした。ここで、垂直孔の内面とは、そ
の部分に固定スリーブを設けた場合は固定スリー
ブの内面のことを言い、固定スリーブを設けない
場合は、金型の一部の垂直孔部の内面を言う。

［作用］ 本発明においては、鋳込動作を行つたとき、溶
湯は固定スリーブである垂直孔部を上昇すると
き、凸部を越えて、また、凸部同士の間を通つて
上昇し、くびれ部から金型キヤビテイ内に鋳込ま
れる。この場合、溶湯の外周面に生じた凝固層
は、凸部を通過するとき、凸部に当つて小さくく
だかれ、小片になる。凝固層が小片になれば、こ
れが凸部の下側や、くびれ部の前の天井部に残
る。そして、凝固層がくびれ部を通つて金型キヤ
ビテイ内に入つても、凝固層は小片なので、湯流
れや鋳込製品の品質には悪影響を及ぼさない。

また、プランジヤを凸部の少し下まで上昇させ
て鋳込動作を終つたときは、固定スリーブ内の凸
部の下まで溶湯が残り、その溶湯が固まつて、ビ
スケツトとして残る。そうすると、プランジヤを
下降させるとき、凸部の作用で、ビスケツトが折
れるのが防止され、ビスケツトは常に金型内に鋳
込製品とともに残る。

［実施例］ つぎに、図面に示した実施例によつて、本発明
をさらに詳細に説明する。

第１図ないし第４図は本発明に係る溶湯鋳込装
置の１実施例を示し、第１図は金型下部の拡大断
面図、第２図は第１図の−線断面図、第３図
は本発明を実施した横型締、竪鋳込型ダイカスト
マシンの縦断面図、第４図は第３図の−線断
面図である。

図において、ダイカストマシン２１は、横型締
ユニツト２２と竪鋳込ユニツト２３とを備えてお
り、横型締ユニツト２２には、床面に固定された
マシンベース２４と、その一端に固定された固定
盤２５と、マシンベース２４の他端部に移動調節
自在に固定されたエンドプラテン（図示せず）と
が設けられている。２６は固定盤２５とエンドプ
ラテンとの４隅を連結してナツト２７で固定され
たコラムであつて、このコラム２６には、可動盤
２８が固定盤２５に対する遠近方向へ進退自在に
支持されており、この可動盤２８と、図示しない
エンドプラテン側の型締シリンダとの間は、トツ
グル機構２９で連結されている。３０は固定盤２
５に装着されてキー３１により上下方向への移動
を規制されかつ固定盤２５の中心部において垂直
方向に設けたキー３１ａにより紙面と直角方向に
位置決めされた固定金型、３２は可動盤２８に装
着されてキー３３により上下方向への移動を規制
された可動金型であつて、これら両金型３０，３
２は、分割面３４を境にして水平方向へ開閉自在
に接合されている。ここで、固定盤２５の中心部
において固定盤２５と固定金型３０との間に垂直
なキー３１ａを設けたのは、固定金型３０と可動
金型３２との分割面３４の下方に設けた竪鋳込ユ
ニツト２３の鋳込スリーブ５２などと、固定金型
３０横方向の芯を簡単に合わせるようにしたため
である。

両金型３０，３２には、鋳込製品と同形状のキ
ヤビテイ３５と、その下方に続くくびれ部３６
と、その下方に連続し下方へ開口する大径の垂直
孔部３７とが、分割面３４で分割されてそれぞれ
設けられており、くびれ部３６と垂直孔部３７と
の境界部には、分割面３４と直交する平面である
シエル当接面３８が形成されている。また、垂直
孔部３７には、半割状の固定スリーブ３９が嵌着
されている。

そして、例えば、第１，２図に示したように、
固定スリーブ３９の内周面上端付近には、これに
溶湯が満たされたときに、この溶湯の外周付近お
よび凝固層の上昇をさまたげる凸部３９ａが、全
周にわたりいくつか設けられており、溶湯が固化
後にプランジヤ４７が下降しても、この固形物で
あるビスケツトの一部が凸部３９ａに引つ掛かつ
てプランジヤ４７とともに下降しないように構成
されている。

この場合、円周方向に数個設けた凸部３９ａは
角形の突起だけでなく、丸形の突起でもよい。ま
た、凸部３９ａは１段だけでなく、千鳥状に配し
て２〜３段にすることも可能である。また、凸部
３９ａは、リング片の凸部だけでなく、完全なリ
ング状にすることもできる。ただし、本装置では
凸部３９ａを設けたので、プランジヤチツプ４７
ａの前進限は、第１図に二点鎖線で示すように、
凸部３９ａよりも下にあるようにする。

また、くびれ部３６は、第１，２図に示すよい
に、截頭角すい状にすることもできる。

４０は鋳込製品をキヤビテイ３５内から押出す
製品押出装置である。

竪鋳込ユニツト２３のフレーム４１は、型締部
下方に設けられたピツト４２内に立設されてマシ
ンベース２４の端部を支持しており、このフレー
ム４１の内側には、下側のコラム２６との間を４
個の支持棒４３で連結された鋳込フレーム４４が
ピツト４２の底面に近接して設けられている。４
５は鋳込フレーム４４に回動自在に枢支された射
出シリンダであつて、ピストンロツド４６にはプ
ランジヤ４７がカツプリング４８を介して連結さ
れており、射出シリンダ４５の油圧によりプラン
ジヤ４７が昇降するように構成されている。

そして、プランジヤ４７は、後述する傾転装置
で傾転する竪鋳込ユニツト２３の鋳込スリーブ５
２内へ注入された溶湯を、上昇によつてキヤビテ
イ３５内へ射出するものである。プランジヤ４７
の上端部には、鋳込スリーブ５２の内径とほぼ同
径でプランジヤ４７の進退により鋳込スリーブ５
２と固定スリーブ３９の一部との内部を摺動する
プランジヤチツプ４７ａが一体形成されている。
このプランジヤ４７は、通常のプランジヤでも良
く、また、アウタプランジヤとインナープランジ
ヤからなる二重プランジヤでも良い。

４９は、射出シリンダ４５の上端面に植設され
た一対のラム５０をラム孔に嵌合させることによ
り支持されたブロツクであつて、下端部の孔はピ
ストンロツド４６に係合しており、このブロツク
４９に設けたシリンダ５１内へ導入される圧油に
よつてブロツク４９は上昇し、ピストンロツド４
６の下降によつてブロツク４９が下降するように
構成されている。

ブロツク４９の上端面には、固定スリーブ３９
と同芯同径の円筒状に形成された鋳込スリーブ５
２が固定されており、シリンダ５１の油圧でブロ
ツク４９が上昇することにより鋳込スリーブ５２
と固定スリーブ３９とが同心状に圧接され、ブロ
ツク４９が下降することにより、両スリーブ５
２，３９が離間するように構成されている。

符号５３で示すものは、フレーム４１側に枢支
された傾転シリンダであつて、そのピストンロツ
ドの作用端を射出シリンダ４５に枢着されてお
り、ブロツク４９を下降させて両スリーブ３９，
５２を離間させた状態で傾転シリンダ５３を作動
させることにより、竪鋳込ユニツト２３全体が、
図に示す鋳込位置と、傾斜した注湯位置との間で
起立、傾動するように構成されている。５４は射
出シリンダ４５を当接させて鋳込位置側への回動
限を規制する調節自在なストツパである。

以上のように構成されたダイカストマシンの鋳
込動作を説明する。

固定盤２５と可動盤２８とに固定金型３０と可
動金型３２とをそれぞれ装着し、図示しない型締
シリンダのピストンロツドを前進させると、型開
き位置にあつた可動盤２８が、トツグル機構２９
を介して図示の型締め位置へ移動し、型締めが行
なわれる。この型締め時には、射出シリンダ４５
のピストンロツド４６が図示の位置へ下降してお
り、またブロツク４９が図示の位置よりも下降し
ていて両スリーブ３９，５２が離間しているの
で、傾転シリンダ５３のピストンロツドを前進さ
せると、竪鋳込ユニツト２３全体が傾動し、鋳込
スリーブ５２が固定盤２５の下方より外側（第２
図においては右側）に出る。そして鋳込スリーブ
５２内へひしやくなどで溶湯を注入したのち再び
傾転シリンダ５３を作動させて竪鋳込ユニツト２
３を垂直状態に起立させ、ブロツク４９のシリン
ダ５１内へ圧油を送入すると、ブロツク４９が上
昇して鋳込スリーブ５２が固定スリーブ３９の下
面へ同心状に圧接される。

こうしたのち、射出シリンダ４５へ圧油を導い
てピストンロツド４６を上昇させ、カツプリング
４８を介しプランジヤ４７を上昇させて金型３
０，３２の垂直分割面３４の真下から金型３０，
３２のキヤビテイ３５内へ鋳込スリーブ５２内の
溶湯を鋳込む。この場合、溶湯を固定スリーブ３
９内において各凸部３９ａ間を通つて上昇する。
また、溶湯鋳込に先だつて鋳込スリーブ５２内で
はその内壁面に沿つた溶湯の一部が固化し始め、
薄膜円筒状の凝固物、いわゆるシエルが発生す
る。そして、固定スリーブ３９の内周面に生じた
凝固層（シエル）の上端部は、射出動作が進むに
つれて上昇して凸部３９ａの下面に当つて止めら
れ圧縮される。そして、ここでシエルは折れ、多
くの小片となつて残る。また、シエルの一部は折
れた状態で凸部３９ａを越え、くびれ部３６の前
の平面部３８に当つて止まる。なお、シエルの小
片が、仮に、くびれ部３６から金型キヤビテイ３
５内に入つても、鋳込製品の品質には、ほとんど
悪影響を及ぼさない。

また、射出時には、溶湯はシエルから最も遠い
部分、すなわち中心部の温度の高い部分からくび
れ部３６を経てキヤビテイ３５内へ順次送り込ま
れる。鋳込が終了し、キヤビテイ３５内の溶湯が
固化、冷却されて製品となると、まず、プランジ
ヤ４７を下降させる。そして、シリンダ５１内の
圧油を抜いてブロツク４９を下降させることによ
り鋳込スリーブ５２を固定スリーブ３９から離間
させる。そして、型締シリンダのピストンロツド
を後退させることにより、可動盤２８を固定盤２
５から遠ざける方向へ移動させて型開きを行な
い、製品押出装置４０で鋳込製品を押出すことに
よつて１サイクルが終了する。

なお、型開前のプランジヤ４７の下降に際して
は、プランジヤチツプ４７ａの上端面と、その上
方における溶湯の固化で形成されたビスケツト５
５が密着し、このビスケツト５５がプランジヤ４
７に伴なわれて下降しようとするが、凸部３９ａ
の作用によりビスケツト５５に凸部３９ａがくい
込んだ状態に形成されるので、ビスケツト５５が
製品側に残り、プランジヤ４７のみが下降する。
この結果、キヤビテイ３５から押出された製品に
は、くびれ部２６に相当する細いつなぎとビスケ
ツト５５とが付属するので、細いつなぎ部をハン
マなどで折ることによりビスケツト５５が製品か
ら容易に切離される。

第５図は、固定スリーブ３９の途中に凸部３９
ａがない従来のものと凸部３９ａがある本発明の
ものの、射出作動中におけるプランジヤチツプ位
置と負荷との関係を示すグラフである。ただし、
プランジヤチツプ位置Ｓは、金型のくびれ部３６
の下端位置すなわちシエル当接面３８に、溶湯の
先端が当るプランジヤチツプ４７ａの位置を０と
し、上方をプラス、下方をマイナスとして表わし
た。また、負荷Ｔは、射出シリンダの出力で表わ
した。

第５図からわかるように、本発明のように、固
定スリーブ３９に凸部３９ａがある場合には、金
型キヤビテイ３５内に溶湯が充分に充填される直
前までは、プランジヤチツプにほとんど負荷がか
からず、充填完了直前から負荷が急激に上昇し、
溶湯が完全に充填されて鋳込みが完了するという
理想的な負荷曲線と充填状態を示す。

これに対して、従来のように、固定スリーブ３
９に凸部３９ａがない場合は、溶湯が金型キヤビ
テイ３５内に入りはじめたら、じわじわと負荷が
かかり出し、早く負荷が増える。そして、プラン
ジヤチツプ４７ａが充填完了位置まで上昇してい
ない状態で、負荷が最大値に達する。これは、溶
湯が、金型キヤビテイ３５内に充分に充填されて
いないことを示す。すなわち、欠けた部分がある
不良な鋳込製品ができたことを示す。このような
状態は、凝固層が、くびれ部３６より前で充分に
捕獲されず、比較的に大きなかたまりとしてキヤ
ビテイ３５内に入り、スムースな湯流れと力の伝
達を阻止するためと考えられる。

このように、固定スリーブ３９に凸部３９ａな
どの段部を設けると、湯まわりも良く、大きな凝
固層も入らず、良品質、高強度の鋳込製品を確実
容易に得ることができる。

［効果］ このように、本発明においては、金型キヤビテ
イの前のくびれ部の前において、固定スリーブの
内周面に凸部を設けたので、射出時に凝固層を捕
獲したり、小片にしたりすることができ、凝固層
が金型キヤビテイ内に入ろうとするのを極力おさ
えることができる。そして、仮に、凝固層が金型
キヤビテイ内に入つても、その凝固層は小片であ
るので、湯流れや鋳込製品の品質を低下させるこ
とはなく、良品質の鋳込製品を容易に得ることが
できる。

また、射出終了時には凸部の作用によつて、ビ
スケツト部は固定スリーブの内面にがつちりとく
つついているので、プランジヤチツプを下降させ
るとき、ビスケツト部が金型キヤビテイの前の細
いくびれ部で折れることがなく、その後の鋳込製
品とビスケツト部の取出しを円滑に確実に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面の本発明の１実施例を示すもので、第１図
は溶湯鋳込装置のスリーブ部の縦断面図、第２図
は第１図の−線断面図、第３図は本発明を用
いたダイカストマシンの縦断面図、第４図は第３
図の−線断面図、第５図は固定スリーブの内
面に凸部がある場合と無い場合の射出時における
プランジヤチツプの位置と負荷（射出シリンダの
出力）との関係を示す線図である。 ２２……横型締ユニツト、２３……竪鋳込ユニ
ツト、３０……固定金型、３２……可動金型、３
５……金型キヤビテイ、３６……くびれ部、３７
……垂直孔部、３８……シエル当接面、３９……
固定スリーブ、３９ａ……凸部、４７……プラン
ジヤ、４５……射出シリンダ、４９……ブロツ
ク、５２……鋳込スリーブ、５３……傾転シリン
ダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定金型と可動金型とを備え、これ等が水平
   方向に型締めされたとき金型キヤビテイとこの金
   型キヤビテイの下方へ連なる小径のくびれ部とこ
   のくびれ部の更に下方へ連なる大径の垂直孔とを
   形成し、垂直鋳込スリーブから溶湯を鋳込まれる
   ようにした横型締竪鋳込型の溶湯鋳込装置であつ
   て、前記垂直孔の内面の上部に凸部を設けた溶湯
   鋳込装置。