JPH02274359A - ホイール状製品成形用金型および射出成形方法 - 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］ 本発明は竪型射出成形装置におけるホイール状製品成形
用金型およびこの金型を使用する射出成形方法に関する
ものである。

［従来の技術］ 例えば、アルミニウム製の自動車用ディスクホイールの
鋳造は、溶湯射出時における射出装置部からのガスの巻
込みが少ないことなどにより竪型ダイカストマシンによ
ることが多い、第３図は従来におけるこの種ダイカスト
マシンの金型と射出装置との左半分を右半分に対し４５
１位相をずらして示す概略縦断面図であって２これを同
図に基づいて説明すると、マシンベース上に固定された
固定プラテンｌには、中心部に円筒状の凸部を有する固
定金型２が装着されており、また図示しない型締シリン
ダに支持されて上下動する可動プラテン３には、中心部
に低い凸部を有する可動金型４が装着されている。５は
両金型２，４間へ円周方向を４等分する位置から水平方
向へ移動自在に挿入された４個の中子であって、可動プ
ラテン側に支持されたシリンダ６のピストンロッド６ａ
に固定されており、油圧によるピストンロッド６ａの進
退により水平方向へ進退するように構成されている。そ
して、両方の金型２．４と、閉じられた中子５とによっ
てキャビティ８が形成されている。固定プラテン１と固
定金型２とに形成されたスリーブ孔には、射出スリーブ
９が下方から挿抜自在に挿入されており、この射出スリ
ーブ９には、図示しない射出シリンダによって進退する
プランジャチップｌＯが進退自在に嵌合されている。

１１は射出スリーブ９をスリーブ孔から抜いた状態でこ
れに注入された溶湯である。

キャビティ８は、成形品としてのディスクホイールの相
当部として、環形板状のディスク部相当部分８ａと、そ
の外周部から下方へ向かう筒状のリム部相当部分８ｂと
で形成されている。そして５本発明の発明者らは、リム
部相当部分８ｂの下端１箇所にガス抜き装置１２をガス
抜き溝１３を介し接続して成形を試みてみた。このガス
抜き装置１２は、例えば、特公昭４８−４６３８６号公
報、特公昭５９−３０９号公報、および、特公昭５９−
３１０号公報などで公知のものであって、ガス抜き溝１
３に接続された弁室を開閉する排気弁を備えたものであ
って、この排気弁は、溶湯１１の射出中、開いていてキ
ャビティ８内のガスを機外へ排出するように通過させ、
溶湯１１が排気弁に達したときには、この溶湯１１の慣
性力で閉じるように構成されている。

以上のように構成されていることにより、溶湯１１を供
給した射出スリーブ９を固定金型２のスリーブ孔に挿入
し、ガス抜き装置１２の排気弁を開いたのちプランジャ
チップ１０を前進させると、溶湯１１は射出スリーブ９
内を押上げられてディスク部相当部分８ａに達し、この
溶湯１１は、ディスク部相当部分８ａを放射状に流れた
のち。

リム部相当部分８ｂを自重で垂下する。キャビティ８内
のガスは、ガス抜き装置１２の開いている排気弁を通っ
て大気へ排出される。溶湯１１が排気弁に達すると、溶
湯１１の慣性力で排気弁が閉じ、溶ｉ？！ｉｔの流出が
遮断される。このようにして溶ｉｌｌを充填したのち、
溶湯１１の固化。

冷却を待って型開し、中子５を開いて成形品を取出す。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このようなディスクホイール成形用金型
においては、第５図にキャビティ８内の溶湯の流れを斜
視図で示すように、ディスク部相当部分８ａを放射状に
流れたのちリム部相当部分８ｂを垂下する溶湯１１は、
リム部相当部分８ｂの下端から上方へ向かって順次溜っ
て、いくことになるので、リム部相当部分８ｂに溶湯１
１の行き渡らない空間部１４が残されている間にガス抜
き溝１３の入口１５が溶湯１１で閉じてしまし空間部１
４内のガスが排出されずに封じ込められることがある。

この結果、溶湯１１がガスを巻込んだまま固化して成形
品に巣ができ、成形品の品質が低下するという問題があ
った。

さらに、キャビティ８内のガスをガス抜き装置１２で排
出する場合、固定金型２および可動金型４と各中子５、
および、隣接する中子５同士の合わせ面からキャビティ
８内へ空気が注入していた。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明では、ホイール状製品
用のキャビティのリム部相当部分の端部の外方で、中子
の水平面と金型との接触面部に環状溝を設け、隣合った
中子同士の各接触面部に前記環状溝に通ずる縦方向の縦
通孔を設けるとともに、前記縦通孔から外部に通じる蛇
行形状を有したスリット状のチルベント部を設け、さら
に、前記チルベント部の外方に冷却媒体を通す冷却路を
設けた構成にした。

さらに、この金型を用い、プランジャを前進させて溶湯
をキャビティ内に充填させながら、キャビティ、ガス抜
き溝、環状溝、縦通孔内のガスをチルベント部から溶湯
が外部に飛び出すことなく自然排気させるようにした。

［作用］ 射出スリーブ内の溶湯をプランジャチップで押上げると
、溶湯はキャビティのディスク部相当部分を充填すると
ともに、リム部相当部分の上端に向かって上昇して充填
される。このとき１キヤビテイ内のガスは、ガス抜き溝
、環状溝、縦通孔を通って、チルベント部から外部に排
出される。このとき、固定金型や可動金型と中子の合わ
せ面。

および、隣接する中子同士の合わせ面より空気が沈入す
るが、この注入空気もキャビティ内に入ることなく、最
終的にはチルベント部を通って外部へ容易に排出される
。

また、縦通孔と外部との間に設けた蛇行形状を有したス
リット状のチルベント部の抵抗で、固定金型と中”子の
合わせ面、および、隣接する中子同士の合わせ面よりの
注入空気を極力押えることができるとともに、チルベン
トが蛇行形状をしているために、ガスは慣性力が小さい
ため容易に通るが、溶湯は慣性力が大きいために確実に
捕獲され、冷却路に通した冷水によって充分冷却され、
固化されるため外部に直接飛び出すことがない。

［実施例］ 第１図は本発明に係るホイール状製品成形用金型と射出
装置との一部概略縦断面図、第２図は第１図のＩＩ　−
ＩＩからみた平面図、第３図は第２図の■−■からみた
縦断面図を示す。

第１図、第２図および第３図を用いて本実施例を説明す
る。

射出スリーブ９が接合された下金型である固定金型２と
、その上方の上金型である可動金型４と、これら両金型
２，４間には、互いに９０＠位相を違えて配設されたシ
リンダ６で進退する４個の中子５とによって、肉厚部分
からなるハブ部相当部分８ｅとディスク部相邑部分８ａ
とリム部相当部分８ｂとからなるキャビティ８が形成さ
れている。

キャビティ８のリム部相当部分上端外周部８Ｃの外方に
は、これらと同心状の環状溝１４が可動金型４側に設け
られており、環状溝１４とリム部相当部分上端外周部８
Ｃとは、円周数箇所に設けたガス抜き溝１３を介して導
通され、さらに、環状溝１４とは、隣合ったφ子５同士
の全部の合わせ面に、それぞれ少なくとも１個ずつ設け
た縦形の縦通孔１７によって導通されている。最終的に
は、縦通孔１７と同様に、中子５の合わせ面に沿って設
けられた縦形のジグザグを有したスリット状のチルベン
ト部１５を通って外部の大気に通じている。このチルベ
ント部１５は１両金型２゜４間へ円周方向を４等分する
位置から水平方向へ移動自在に挿入された４個の中子５
の各合わせ面部に形成され、例えば、第２図に示すよう
に隣り合う一方の中子５ａと他方の中子５ｂとは１図示
しない可動プラテン側に支持されたシリンダ６のピスト
ンロッド６ａに固定されており、油圧によるピストンロ
ッド６ａの進退により水平方向へ４５°の角度で進退す
るが、中子５ａ、５ｂの合わせ面に形成されたジグザグ
形状、すなわち。

方の中子５ａの凸部としての山部と、他方の中子５ｂの
凹部としての谷部とが交互に一定の隙間をもってスリッ
ト状に形成されるとともに、前記した中子５の進退角度
４５°より小さい角度の抜き勾配（角度）θ、例えば３
７〜３８′をもった形状にしである。

さらに、チルベント部１５の近傍に、例えば第３図に示
すようにコ字状を有した冷却路２４ｂに。

例えば冷却水を通水してチルベント部１５をたえず冷却
できるようになっている。また、ジグザグ形状を有し、
かつ、冷却路２４にて充分冷却されているため１慣性力
の大きい溶湯１１が外部に飛び出すことがないように設
計されている。

このように、このスリット状のチルベント部１５は、押
湯によってキャビティ８内のガスをスムースに排出する
ために設けたものであり、さらに、固定金型２および可
動金型４と中子５の合わせ面、および、隣接する中子５
同士の合わせ面より沈入する空気を極力少なくさせ、こ
こまで到達した溶湯ｌｌは、溶湯１１がこの抵抗の大き
いチルベント部を通る間に冷やされてパリを吹くように
形成されている。

すなわち、本実施例では、前記したように、溶湯１１が
射出スリーブ９内をプランジャ１０によって押上げられ
てディスク部相当部分８ａに達した後に、溶湯１１がデ
ィスク部相当部分８ａを放射方向に分かれて流れて円筒
状のリム部相当部分８ｂに達することになる。この場合
、ディスク部相当部分８ａ端部からリム部相当部分上端
外周部８Ｃとリム部相当部分下端外周部８ｄまでのそれ
ぞれの長さは異なっており、後者のディスク部相当部分
８ａ端部からリム部相当部分下端外周部８ｄまでの方が
短かいために溶湯１１は下端外周ＢＢｄ側が早く充填さ
れる。一方５溶湯１１は。

リム部相当部分８ｂを上昇していき、充填されるが、こ
のとき、キャビティ８内のガスはリム部相当部分上端外
周部８ｃ、ガス抜き溝１３．環状溝１４、縦通孔１７お
よびチルベント部１５を通って金型外に自然排出される
。

また、キャビティ８のハブ部相当部分８ｅと固定スリー
ブ２０の挿入孔との間には、固定スリーブ２０や射出ス
リーブ９の内孔よりもかなり小径で、小径円筒状に形成
された上半の小径部７ａとテーパ加工された下半部７ｂ
とからなる溶融物通路としての湯道７が、上下を連通し
て形成されている。

２３は５図示しない上方のピン突出用シリンダ側に基端
を支持された上下方向へ進退自在なピンであって、可動
金型４の中心部に設けられたビン孔４ｂに摺動自在に装
入されており、キャビティ８内に溶湯１１を充填し終る
前の通常の時は、ピン２３の先端面がキャビティ８の内
面と一致した位置にあり、溶湯充填完了時近くの押湯作
用時には、ピン２３はキャビティ８内に突出されて、そ
の先端部は前記湯道７に対して挿抜自在に設けられてい
る。このピン２３の外径は、湯道７の小径部径よりもわ
ずかに小さく形成されており１例えば小径部７ａの内径
を４０〜６０ｍｍとした場合。

ピン２３の外径は、これよりも例えば１〜５ｍｍ小さく
形成されている。また、ピン２３には、その軸心部を先
端近くまで延びる冷却水通路２３ａがその後端側を図示
していない冷水源に接続されて設けられており、ピン２
３およびその周囲を冷却するように構成されている。な
お、１２と１６は押出ピンである。

以上のように構成された竪型ダイカストマシンの動作を
説明する。

型締を行なうとともに、溶湯１１が注入された射出スリ
ーブ９を固定スリーブ２０に接合している状態で、射出
シリンダによりプランジャ１０を前進させると、溶１ｕ
ｌｌはプランジャチップ１０ａで押され、キャビティ８
内へ射出されて充填され始める。

湯道７を通ってキャビティ８内へ入ってきた溶湯１１は
、まず、キャビティ８のハブ部相当部分８ｅを充填し５
次に、ディスク部相当部分８ａを充填した後、リム部相
当部分８ｂへと至る。ここで、溶湯１１はリム部相邑部
分８ｂの下端部、すなわち、リム部相当部分下端外周部
８ｄから順次溜っていくが、ディスク部相当部分８ａ端
部からリム部相当部分下端外周部８ｄまでのキャビティ
部を占有した一部のガスは、固定金型２と中子５との合
わせ面より外部へ排出されるが、残りのガスは溶湯１１
と置抱され、他のキャビティ８内のガスと一緒に外部へ
排出される０次に、ディスク部相当部分８ａ端部からリ
ム部相当部分上端外周部８Ｃへと、順次溶湯１１が充填
され、溶湯１１がリム部相当部分上端外周部８Ｃへ到達
した時点で、製品キャビテ４８への溶湯１１の充填は一
応完了するが、この時点で、プランジャチップ１０ａは
前進限に到達していないため、プランジャ１０の前進に
より、溶湯１１が、ガス抜き溝１３、環状溝１４および
縦通孔１７に次々と充填され、最終的にはジグザグ形状
を有したスリット状のチルベント部１５から金型キャビ
ティ８内のガスを排出するとともに、溶湯１１は流通抵
抗が大きく、かつ、冷却路２４への冷却水の通水によっ
て冷却されたチルベント部１５を通る間に冷却されて固
化され、充填は完了する。

前記したように、環状溝１４を可動金型４と中子５間に
設け、これに縦通孔１７を導通させたが。

これに限定されるものでなく、環状溝を可動金型４と中
子５間、および、固定金型２と中子５間にそれぞれ設け
、この円環状溝に導通された連通管を設けて、キャビテ
ィ８内のガスをリム部相当部分８ｂの上下端から排出す
るような構造にすることもできる。

さらに、環状溝を固定金型２と中子５間に設けるととも
に、この環状溝とリム部相当部分下端外周部８ｄに通じ
るガス抜き溝を設け、さらに、環状溝から可動金型４へ
向かって縦通孔１７を設けて導通させ、この縦通孔１７
と外部間にジグザグ形状を有したスリット状のチルベン
ト部を設けた構成にしてもよい。

前記した構成よりなる金型を用いた場合、溶湯１１がキ
ャビティ８内へ充填されるに伴なってキャビティ８内の
ガスは容易に外部に排出されるが、構造が簡単なために
故障が少なく、かつ、可動金型４と中子５．および、固
定金型２と中子５間から金型内沈入する空気量も少ない
ため、キャビティ８内のガスも容易に排出されやすい。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、本発明によれば、ホ
イール製品成形用金型において、キャビティ内へ溶湯を
充填する場合、キャビティ内のガスは、中子の合わせ面
に配設されたスリット状のチルベント部から容易に自然
排出されるが、溶湯はチルベント部でジグザグ形状を有
したスリット状の通路にして流通抵抗をもたせ、かつ、
チルベント部の両側に冷水の通る冷却路を設けてチルベ
ント部周辺城を冷却しであるため、慣性力の大きい溶湯
はチルベント部内壁に衝突して固化し捕獲できるために
、外部飛散することはない、また。

真空吸引装置を用いて強制的にキャビティ内のガスを吸
引して排出することがないため、故障がなく、安価であ
り、さらに、可動金型または固定金型と中子との合わせ
面より吸引作用によりキャビティ内に沈入するガス量も
少なく、その分キャビティ内のガスが容易にチルベント
部から排出されやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の係るホイール状製品成形用金型と射出
装置との一部概略縦断面図、第２図は第１図のＩｆ　−
ＩＩかもみた平面図、第３図は第２図のｍ−■からみた
縦断面図、第３図および第４図は従来のホイール状製品
成形用金型を示し、第４図は金型と射出装置との一部展
開概略縦断面図、第５図はキャビティ内の溶湯の流れを
説明するために示す固定金型凸部の斜視図である。 ２・・・・・・固定金型、　　　　　４・・・・・・可
動金型、５・・・・・・φ子、　　　　　　７・・・・
・・湯道、８・・・・・・キャビティ、 ８ａ・・・ディスク部相当部分。 ８ｂ・・・リム部相当部分、 ８ｃ・・・リム部相当部分上端外周、 ８ｄ・・・リム部相当部分下端外周。 ９・・・・・・射出スリーブ、　　１０・・・・・・プ
ランジャ、１３・・・・・・ガス抜き溝、　　　１４・
・・・・・環状溝。 １５・・・・・・チルベント部、１７・・・・・・縦通
孔。 ２０・・・・・・固定スリーブ、　　２４・・・・・・
冷却路。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホィール状製品用のキャビティのリム部相当部分
   の端部の外方で、中子の水平面と金型との接触面部に環
   状溝を設け、隣合った中子同士の各接触面部に前記環状
   溝に通ずる縦方向の縦通孔を設けるとともに、前記縦通
   孔から外部に通じる蛇行形状を有したスリット状のチル
   ベント部を設け、さらに、前記絞り部の外方に冷却媒体
   を通す冷却路を設けたことを特徴とするホィール状製品
   成形用金型。
2. （２）請求項第１項の金型を用い、プランジャを前進さ
   せて溶湯をキャビティ内に充填させながら、キャビティ
   、ガス抜き溝、環状溝、縦通孔内のガスをチルベント部
   から自然排気させることを特徴とするホィール状製品成
   形用金型を使用する射出成形方法。