JPH02182364A

JPH02182364A - 鋳物の高圧鋳造方法

Info

Publication number: JPH02182364A
Application number: JP33499388A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Harada; 雅行原田; Koichi Ozaki; 幸一尾崎
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1990-07-17

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］本発明はダイカスト鋳造法又は溶湯鍛造法等の鋳物の高
圧鋳造方法に関し、特に耐圧性及び強度が優れた高品質
の鋳物の製造に好適の局部加圧を併用した鋳物の高圧鋳
造方法に関する。

［従来の技術］ダイカスト鋳造法はアルミニウム合金等の鋳物部品を大
量に、且つ高精度で製造できると共に、生産性が優れた
鋳物の製造方法である。このダイカスト鋳造法において
は、溶湯を金型の固定型及び可動型の各四部により形成
されるキャビティ内に加圧注入して鋳物を製造する。

しかし、溶湯をキャビティ内に高速で加圧注入するため
に、キャビティ内のガスが十分に排出されず、このガス
が製品鋳物の内部に巻込まれて、そのまま気泡として残
留し、ガス欠陥が発生しゃずいという問題点がある。ま
た、湯道に設けられた堰のために、この部分では湯道が
狭くなっており、このため、ビスケット部から製品部へ
の押湯効果が小さく、引は巣が発生しやすい。このガス
欠陥又は引は巣欠陥が発生した鋳物を耐圧用の部品又は
強度を要する部品として使用すると、圧洩れ又は破損等
の不都合が発生する。これらの不都合を回避するために
、局部加圧を併用したダイカスト鋳造法が開発されてい
る。

第２図は局部加圧を併用したダイカスト鋳造機を示す断
面図である。

ダイカスト金型は可動型１ａ及び固定型１ｂからなり、
両者は水平方向に対向して設置されている。そして、可
動型１ａ及び固定型１ｂの合わせ面には凹所が設けられ
ており、両者の凹所によりキャビティ２が形成されてい
る。また、固定型１ｂの合わせ面の後方には孔が設けら
れており、この孔に嵌入して局部加圧ピン７が設けられ
ている。

この加圧ビン７は駆動装置（図示せず）により孔の軸方
向に移動してキャビティ２内の溶湯を局部的に加圧する
。

金型の下方にはスリーブ６がその軸方向を水平にして設
置されており、このスリーブ６の内部に嵌入してチップ
４が液密的に配置されている。このチップ４の後面には
プランジャロッド５が固定されており、プランジャロッ
ド５に接続された駆動装置（図示せず）により、チップ
４はスリーブ６内を水平方向に移動する。スリーブ６の
内部とキャビティ２とは湯道により連結されており、こ
の湯道のキャビテイ２側端部には堰３が設けられている
。また、プランジャロッド５又はこのプランジャロッド
と連動する部分には、プランジャチップ４が特定の位置
に到達したことを検出するリミットスイッチ（図示せず
）が取付けられている。

次に、上述の如く構成されたダイカスト鋳造機を使用し
た鋳物の製造方法について説明する。

先ず、スリーブ６内にアルミニウム合金の溶湯を注湯す
る。そして、駆動装置によりスリーブ６内のチップ４を
高速又は低速で前進させることにより、この溶湯を堰３
を介してキャビティ２に加圧注入し、キャビティ２内を
溶湯で充填する。この溶湯の充填はリミットスイッチの
作動により検出する。

次いで、製品部に巻込まれたガス気泡を取り除くと共に
、鋳塊９に引は巣８が発生することを防止するために、
局部加圧ピン（中子）７を駆動してキャビティ２内の溶
湯を局部的に加圧する。そして、一定時間後にキャビテ
ィ２内の溶湯が凝固すると、この加圧ビン７を戻して局
部加圧を終了する。この局部加圧ピン７の加圧効果によ
り鋳塊９中にガス気泡又は引は巣８等の欠陥が発生する
ことを抑制することができる。

しかし、この効果を得るためには局部加圧のタイミング
、局部加圧スピード及び局部加圧力を適正に制御する必
要がある。特に局部加圧のタイミング、即ち、局部加圧
ビン７による局部加圧の開始時間及び局部加圧ビン７の
後退（戻し）の開始時間め制御は重要である。

第３図は横軸に製品重量をとり、縦軸にキャビデイ内へ
の溶湯の充填が完了した時点から局部加圧を開始する迄
の時間をとって、製品の欠陥の有無を示したグラフ図で
ある。この図において、Ｏ印は欠陥が無い良好な製品を
示し、Ｘ印は引は巣等の欠陥が発生したことを示してい
る。この第３図から明らかなように、製品の重量に対し
て局部加圧開始時間が斜線で示す範囲に入る場合は欠陥
の発生が抑制される。

また、第４図は横軸に製品重量をとり、縦軸に溶湯の充
填が完了した時点から局部加圧ビンの後退を開始して局
部加圧を停止する迄の時間をとって製品の欠陥の有無を
示したグラフ図である。この図において、Ｏ印は欠陥が
無い良好な製品を示し、ｘ印は引は巣等の欠陥が発生し
たことを示している。この第４図から明らかなように、
加圧ピンの後退開始時間が斜線で示す範囲内である場合
は欠陥が発生しない。

このように、欠陥の発生の有無に及ぼす影響については
、キャビティ内に溶湯を注入した後、局部加圧ピンによ
り局部加圧を開始する迄の時間と、加圧ピンの後退を開
始する迄の時間とが重要な因子であることがわかる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この局部加圧ビンの前進開始のタイミン
グをとるなめのリミットスイッチの位置を設定する場合
、キャビティ２に対する溶湯の注入が完了した時点での
プランジャロッド５の位置を決定することが困難である
ため、この溶湯注入完了時点で正確にリミットスイッチ
が作動するようにリミットスイッチを設置することが困
難であるという問題点がある。また、スリーブ６に注入
される溶湯量にバラツキがあるため、キャビティ２内に
対する溶湯の注入を完了した時点でのプランジャロッド
５の位置が各チャージについて一定ではないという問題
点もある。このため、常に最適のタイミングで局部加圧
を開始し、また、加圧ビンを戻すことが困難であり、製
品に引は巣等の不良が発生しやすいという欠点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたちのであって、
常に最適なタイミングで局部加圧の開始及び終了を行な
うことを可能にして、引は巣等の欠陥の発生を回避でき
る鋳物の高圧鋳造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係る鋳物の高圧鋳造方法は、スリーブ内に溶湯
を注入する工程と、スリーブ内でプランジャチップを前
進させて溶湯を前記スリーブからキャビティ内に加圧注
入する工程と、前記プランジャチップの前進速度を検出
してこの前進速度が所定の設定速度以下に低下した時点
で所定時間前記キャビティ内の溶湯を局部加圧する工程
とを有することを特徴とする。

［作用コ本発明においては、例えばプランジャロッド又はプラン
ジャロッドと連動する部分の速度を検出してプランジャ
チップの速度を検出する。そして、プランジャチップを
スリーブ内で前進させて溶湯をスリーブからキャビティ
内に加圧注入する過程で、キャビティへの溶湯の充填が
完了すると、スリーブ内のプランジャチップの速度が著
しく低下する。そうすると、前述の如く検出されている
プランジャチップの速度は０又はＯに近いものになる。

このため、プランジャチップの速度を測定することによ
り、キャビティ内への溶湯充填が完了した時点を正確に
知ることができる。そして、この充填完了時点を前記検
出速度が予め設定した所定速度以下に低下する時点とし
て把握し、この時点から所定時間後に局部加圧を開始し
、更に所定時間後に局部加圧を停止する。この各所定時
間はタイマ等に設定することができる。これにより、最
適なタイミングで局部加圧がなされるため、引は巣等の
欠陥の発生を回避することができる。

なお、プランジャロッド又はプランジャロッドと連動す
る部分の速度を検出する方法は速度を直接検出する方法
の外に、特定の部分の位置を検出して、この位置信号を
時間で微分することにより速度に換算することもできる
。

［実施例］次に、本発明の実施例について、添付の図面を参照して
説明する。

第１図は本発明の実施例方法を示す模式図である。本実
施例において使用するダイカスト鋳造機の射出部１０は
従来技術で説明したもの（第２図）と同一であるので、
第１図及び第２図を参照して本実施例方法について説明
する。射出部１０の例えばプランジャロッド５には速度
センサ１３が設置されており、この速度センサ１３には
第１のタイマ１１及び第２のタイマ１２が接続されてい
る。

速度センサ１３はプランジャロッド５の速度を検出して
おり、この速度が予め設定された所定値（例えば、ｉｃ
ｍ／秒）以下に低下すると、タイマ１１１２に溶湯充填
完了信号１４を出力する。この速度センサ１３としては
、射出プランジャロッド５に取付られな位置検出用の磁
気センサと、この磁気センサにより検出したプランジャ
ロッド位置信号を微分して射出速度に換算する微分計と
により構成されるものがある。タイマ１１及びタイマ１
２は夫々第３図及び第４図により示される最適な局部加
圧開始時間及び局部加圧停止時間が設定されている。こ
のタイマ１１．１２としては、最少設定単位が１／１０
秒又は１／１００秒のデジタル式タイマが好ましい。例
えばタイマｌｌの設定時間は２秒、タイマ１２の設定時
間は２０゜０秒である。

本実施例においては、先ず溶湯をスリーブ６に注入し、
プランジャロッド５を介してプランジャチップ４を前進
移動させて溶湯をスリーブ６からキャビティ２内に加圧
注入する。そして、速度センサ１３はプランジャロッド
５の前進速度が溶湯の充填完了により例えば１ｃ＠／秒
以下に低下した時点で、溶湯充填完了信号１４をタイマ
１１，１２に出力する。タイマ１１．１２はこの信号１
４を入力すると起動される。そして、タイマ１１は例え
ばこの信号１１が入力された時点から２秒経過した時点
で局部加圧開始信号１５を局部加圧ビン７の駆動装置（
図示せず）に伝達し、この駆動装置により局部加圧ビン
７を駆動して局部加圧を行なう。次いで９、信号１４の
入力時点から例えば２０．０秒経過すると、タイマ１２
が局部加圧停止信号１６を前記駆動装置に出力し、局部
加圧ビン７の後退を開始し、局部加圧を停止する。この
ようにして、第３図及び第４図に示す最適のタイミング
でキャビティ２内の溶湯に対する局部加圧が実施される
。

実際に、アルミニウム合金（ＪＩＳ　Ｈ５３０２ＡＤｅ
１２　）を溶融し、上述の各条件で本実施例方法により
シリンダブロックを鋳造した結果、得られたシリンダブ
ロックは、耐圧試験においていずれの欠陥も発生せず、
良好な鋳造製品を得ることができた。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、プランジャチップ
の速度を検出し、この速度が予め定められた所定の速度
以下となった時点を、キャビティ内への溶湯充填完了時
点として把握するから、この時点を基に局部加圧のタイ
ミングをとることにより、常に最適のタイミングで局部
加圧を行うことができる。これにより、ガス欠陥及び引
は巣欠陥等の欠陥の発生を回避して、耐圧性及び強度が
優れた鋳物を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方法を示す模式図、第２図は局
部加圧を併用したダイカスト鋳造機を示す断面図、第３
図は局部加圧開始時間と欠陥の有無との関係を示すグラ
フ図、第４図は局部加圧停止時間と欠陥の有無との関係
を示すグラフ図である。１ａ；可動型、１６；固定型、２；キャビティ、３；堰
、４；チップ、５；プランジャロッド、６：スリーブ、
７；局部加圧ビン、８；引は巣、９；鋳塊、１１，１２
：タイマ、１３；速度センサ、１４；溶湯充填完了信号
、１５；局部加圧開始信号、１６；局部加圧停止信号

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スリーブ内に溶湯を注入する工程と、スリーブ内
でプランジャチップを前進させて溶湯を前記スリーブか
らキャビティ内に加圧注入する工程と、前記プランジャ
チップの前進速度を検出してこの前進速度が所定の設定
速度以下に低下した時点で所定時間前記キャビティ内の
溶湯を局部加圧する工程とを有することを特徴とする鋳
物の高圧鋳造方法。
（２）前記プランジャチップの速度の検出は、このプラ
ンジャチップの位置を測定し、この位置を時間で微分す
ることにより行うことを特徴とする請求項１に記載の鋳
物の高圧鋳造方法。