JPH0243557Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、鋳造用金型の押出しピンに関し、鋳
造時の金型キヤビテイ内のガス圧を測定できるよ
うにしたものである。

（従来の技術） 鋳造欠陥予防対策の一環として、鋳造時におけ
る金型キヤビテイ内ガス圧を測定するために、金
型キヤビテイ内に穴をあけ、細孔を設けた多孔質
体、たとえば焼結ベントをその穴に装着し、焼結
ベントの後方から外気と隔絶した通路を設けて金
型内のガスをガス圧センサまで導きガス圧を測定
する手法が知られている。

（考案により解決すべき問題点） 従来のこの方法においては第３図に示すように
金型に特別の孔６１をあけて行なわれていた。こ
の場合の問題点は大きく分けて２つある。第１の
問題点は金型に多くのガス通路のための孔をあけ
る必要がある。通常、金型には押出しピン用の孔
及び冷却水用の孔を縦横に設ける必要がある。又
複雑な金型は入子の組み合わせで出来ており、金
型及び金型入子に対してこうした孔を縦横に設け
なければならない。その金型に対してガス通路の
ための孔を余分にあけることは金型の寿命を短か
くしてしまう。さらに、そのような孔を特別にあ
けるということは、余分な機械加工工程の増加を
伴うことになる。

第２の問題点は、製品表面に焼結ベントの痕跡
が残ることがある。美観を必要とする場合は製品
に対し後加工等を施さなければならない。

本考案は以上のような従来の金型内ガス圧測定
法の問題点を解決することが目的とし、金型に特
別な加工を施すことなく金型内ガス圧を測定する
装置を提供しようとするものである。

（考案による問題点の解決手段） 本考案の押出ピンは、ダイカスト用金型におい
て、キヤビテイを形成する側の押出しピン端部に
直径が10〜50μmで内壁面が緻密で円滑な円筒状
通気孔を多数有する焼結ベントを配設し、この焼
結ベントと押出しピンの他の端面に設けた開口部
とを連通する連通孔であつて焼結ベントの断面の
最大寸法よりも小さな直径のものを押圧しピン内
に設け、該開口部に圧力変換器を設けてなること
を特徴とする。

鋳造金型内への溶湯充填に伴なつて金型内のガ
ス圧が上昇する。特にダイカスト法においては溶
湯圧力が数100Kg／cm²以上にもなる。この圧力の
上昇したガスを、ガスは通すが溶湯は通さない様
な細い孔を多数設けた多孔質体を介し、その後方
よりガス導入路を通して、例えばピエゾ式ガス圧
センサまで導き、電気信号に変換してガス圧を測
定する方法において、本考案の上記の目的は、多
孔質体装着部とガス導入路押圧しピンに組み込む
ことにより達成することができる。

金型に注湯された溶湯が凝固して鋳物となつて
取り出される時に、通常割り型になつた金型を開
くと、鋳物は一方の金型にくつついていく。この
時鋳物を金型から離すため、金型の裏側に設けた
押し板により複数の押出しピンを押出しピン用の
孔を通して押出す。押出しピンは鋳物に過度の局
部的な力が加わらないようにするため鋳物のほぼ
全面にわたつて複数本設置される。金型キヤビテ
イ内のガス圧を知る場合も金型キヤビテイに複数
個設置することが望ましい。従つてこの様な金型
キヤビテイ全面に分布して設置されている押出し
ピンにガス導入路を組み込むことにより、金型に
ガス圧測定のための孔を特別にあける必要がなく
なり、又鋳物表面に残る痕跡も押出しピンの数の
みであり数が増すこともない。更に金型キヤビテ
イ内のガス圧を知る必要がなくなつた場合には通
常の押出しピンと容易に交換できる。なお、多孔
質体としては一般に多孔質焼結体を用いることが
できる。

これは、金属粉末、セラミツク粉末等を焼結し
たもので多数の通気孔を有する。このためガスは
通すが溶湯は通さない。通気孔は直線状並例にな
つていることが好ましく、この例として、特公昭
51−31210公報に記載のものがある。この焼結ベ
ントは直径0.01ないし0.5mmの直線状通気孔を多
数有し、その通気孔の壁面が溶浸物質によつて緻
密で円滑になつているため、ガスは容易に通すが
溶湯は通さない構造となつている。ダイカスト型
においては、金属溶湯が高圧力下に注入されるの
で、通気孔の径は0.01ないし0.05mm（10〜50μm）
とするのが望ましい。

多孔質体を押出しピンに配設するには、たとえ
ば多孔質体をこれと同一径のスリーブ内に予め嵌
着、焼結ないし溶着したものを用いる。第５図は
スリーブ９の外側にネジ１０を切り、第６図はス
リーブの内側にネジ１０′を切つて、それぞれ押
出しピン１に着脱自由にしたものである。第５図
においては、ネジは全部切らずに一部は残してお
き、その部分は、押出しピンと同一の外径をもつ
リングを嵌脱自由にしておき、スリーブを押出し
ピンに取り付けるときは、リングをはずしてネジ
込み、その後、リングをはめ込むようにする。

第７図に示したものは、多孔質体に緩いテーパ
を形成し、押出しピンの連通孔１１にも同様のテ
ーパを設け、該多孔質体を嵌合させ保持したもの
である。

第８図においては、スリーブ９と押出しピンの
外側接触端面に、ロウ付けのための溝１３を設
け、ロウ付けをしたものである。このロウは、使
用溶湯よりも高い融点を有するものを使用する。

多孔質体としては、使用目的に応じ金属粉、各
種セラミツク粉の焼結体を選択して用いる。例え
ばアルミダイカスト等の軽合金注湯に対しては鉄
（鋼）粉の焼結体でよい。

（実施例） 第１図に本考案の押出しピンの構成例を示す。
押出しピン１の中心に連通孔１１及び大径孔１２
をあけ、その孔に通じた導管３にカス圧センサ４
を設置し、ガス圧センサの信号は導線５を通つて
幅器６を経て導線７を通り計測器８に至る。押出
しピン先端の大径孔１２には溶湯は通さないがガ
スは通す細孔を設けた多孔質体としての焼結ベン
ト２を設置する。又、孔１１，１２と導管３の全
域にわたつてガスの導入経路となつており、途中
からガスがもれないように気密性をもたせてあ
る。

ガス圧センサは、例えばシリコンダイヤフラム
表面に歪ゲージ部をIC作成の手法により直接拡
散層で形成させたピエゾ抵抗効果による抵抗値変
化を利用したものがあり、圧力はこのダイヤフラ
ムに生ずる微少歪に比例した電圧として検出され
る。押出しピン１の材質は主に鋼系のものを用い
溶湯の圧力、温度及び製品取り出し時の圧力に耐
えるようにする。焼結ベント２は鉄系のもので使
用温度が700℃のものを用い、溶湯の温度及び圧
力に耐えるようにする。導管３は鋼やステンレス
等の金属製のパイプを用いると便利である。

（実験例） アルミダイカスト金型に適用した。金型全面に
分布している押出しピンのうちから重点的な６箇
所を選択して本考案の押出しピンと交換して金型
内のガス圧の測定を行なつた。押出しピンは押出
しピン本来の機能である製品取出しの作用を果
し、あわせて金型内ガスの測定も行うことが出来
た。

押出しピンの材質はステンレス鋼を用い、導管
３はステンレスパイプを用い、押出しピンと導管
の接続は銀ロウにより気密性を保つようロウ付け
接合した。

焼結ベントは第１図に示す如く、平均粒径150
メツシユの鋼粉を用い銅を溶浸物質として焼結し
たものであり、中心部に50μmの細孔を約1500個
有し、ガスは通すが溶湯は通さない構造となつて
いる。

導管３と孔１１の内径は両者共に直径３mmであ
る。導管の肉厚は0.5mmで長さは約300mmである。

ガス圧センサ４はピエゾ式圧力変換器を用い
た。

焼結ベントの外側寸法は直径が６mm、長さが10
mmであり、押出しピンの穴１２の寸法と同じに作
つてあり、クリアランスを0.1〜0.2mm程度として
大径孔１２に嵌着したものである。

アルミダイカスト実施中に、金型本体に圧力変
換器取付け用の孔をあけなくても、キヤビテイの
圧力を測定することができた。測定例を第４図に
示す。

（作用及び効果） 本考案による押出しピンはダイカスト用金型内
の鋳物を取り出す通常の押出しピンの性能をも
ち、且つ押出しピン内に組み込んだ特定の焼結ベ
ントを通し金型内のガスを導きガス圧センサによ
り金型内ガス圧を測定することが出来る。

特に、溶湯圧力が数100Kg／cm²以上になるダイ
カスト鋳造においても、長期間安定してキヤビテ
イ内のガス圧を正確に測定できる。そして、この
正確な測定結果に基づき実際の状況に即応した鋳
造条件の制御を可能とし、もつて種々の鋳造欠陥
を確実に予防できる。

従つてダイカスト用金型にガス圧測定のための
余分な孔を設ける必要がなく、金型製作工数が減
少し、金型の寿命及び製品の美観を共に低下させ
ることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す図、第２図は本
考案の押出しピンを金型に取り付けた状態を示す
断面図、第３図は従来の圧力測定状態を示す断面
図、第４図は実験例における圧力測定結果を示す
線図、第５図、第６図はスリーブを押出しピンに
取り付けた状態を示す断面図、第７図は焼結ベン
トを押出しピンに取り付けた状態を示す断面図、
第８図はスリーブを押出しピンに取り付けた状態
を示す断面図である。 １……押出しピン、２……多孔質体、焼結ベン
ト、１１……連通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイカスト用金型において、キヤビテイを形成
   する側の押出しピン端部に直径が10〜50μmで内
   壁面が緻密で円滑な円筒状通気孔を多数有する焼
   結ベントを配設し、この焼結ベントと押出しピン
   の他の端面に設けた開口部とを連通する連通孔で
   あつて焼結ベントの断面の最大寸法よりも小さな
   直径のものを押出しピン内に設け、該開口部に圧
   力変換器を設けてなることを特徴とする押出しピ
   ン。