JPH03155444A - 竪型鋳造方法および装置 - 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〕 本発明は金型キャビティ内へ溶湯を真下から射出して鋳
造を行う竪型鋳造方法および装置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部品など、精密な製品
を多量に鋳造する場合には、製品に空気の巻込みが少な
くて巣が発生せず空気洩れがないばかりでなく強度およ
び伸びの大きい鋳造品が得られるところから、竪型ダイ
カストマシンによることが多い。

第６図は例えば本出願人会社が提案して特開昭６３−１
９２５４３号公報に開示されているこの種竪型鋳造装置
の金型と射出装置とを第７図の■■線で破断して示す概
略横断面図、第７図は同じく概略縦断面図であって、こ
れを同図に基づいて説明すると、マシンベースｌ上に固
定された固定プラテン２上には、下金型３が着脱自在に
固定されており、また固定プラテン２の上方にあって図
示しない型締シリンダにより上下動する可動プラテン４
には、上金型５が着脱自在に固定されている。固定プラ
テン２のスリーブ孔２ａには、円筒状の固定スリーブ６
が嵌着されており、この固定スリーブ６の内孔には、図
示しない射出装置本体側に支持された射出スリーブ７が
挿抜自在に挿入されている。射出スリーブ７の内孔には
、図示しない射出シリンダに駆動されて上下動するプラ
ンジャ８の頭部であるプランジャチップ８ａが摺動自在
に嵌合されており、射出スリーブ７内には溶湯９が注入
されている。

ｌＯは断面をＨ字状に形成され平面視を矩形状に形成さ
れた製品と同形状の空間部としてのキャビティであって
、一部を下金型３に臨ませ大部分を上金型５に臨ませて
形成されており、このキャビティ１０と射出スリーブ７
の内孔とは、この内孔と同径の通路１１と、３条に分岐
されて上金型側に形成された通路１２とで連通されてい
る。通路１１の上方には、円柱状の湯溜り１３が形成さ
れていて、この湯溜り１３には、図示しない加圧シリン
ダで駆動されて昇降する加圧ピン１４が下端部を臨ませ
ており、これを湯溜り１３内へ下降させることにより、
射出スリーブ７からキャビティ１０内へ射出される溶湯
９を加圧するように構成されている。また、キャビティ
１０の上方には、図示しない押出シリンダで駆動されて
昇降する複数個の押出ピン１５がキャビティｌＯの４隅
に位置して設けられており、これを下降させることによ
り、キャビティ１０内の溶湯９が固化して形成された製
品を押出す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、固定スリーブ
６から抜かれて傾動している状態で溶湯９を注入された
射出スリーブ７は、図示のように起立して固定スリーブ
６に挿入され、射出シリンダでプランジャチップ８ａを
前進させると、プランジャチップ６ａで押された溶湯９
は、通路１１゜１２を通ってキャビティ１０内へ射出充
填される。

キャビティ１０内の溶湯９が固化して冷却されると、可
動プラテン４が上昇し、製品を保持した可動金型５が上
昇して型開されるので、押出シリンダによる押出ピン１
５の下降により、キャビティ１０内の製品が可動金型５
から押出される。

このような竪型鋳造方法における溶湯９の射出に際して
は、溶湯９がキャビティ１０内に充満したのちさらにプ
ランジャチップ８ａが前進して溶湯９が加圧されるが、
時間の経過とともに射出スリーブ７の内壁に接触する溶
湯９が冷却されて凝固し、これが加圧力を受は持って溶
湯９への加圧力が低下することにより、キャビティ１０
内の溶湯９の凝固収縮に対応した溶湯９の補充が困難に
なる。そこで本装置においては溶湯通路１１．１２の途
中に湯溜り１３が設けられており、溶湯９の凝固収縮タ
イミングに対応してこの湯溜り１３内へ加圧ピン１４が
進入し、溶湯９を押し退けるいわゆる押湯作用が発生す
ることにより製品のひけ巣を防止することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の竪型鋳造方法および装
置においては、加圧ピン１４がキャビティｌＯ内製品の
中央部に１本設けられているだけであり、加圧ピン１４
から製品の端までの距離が長く圧力伝達が不充分である
ことにより製品に歪が発生して満足した効果が期待でき
ないばかりでなく、押湯効果が少ないという問題がある
。特に中子として砂型などの置中子を用いる場合には、
製品の寸法が出にくい。

本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、溶湯の
射出充填時におけるキャビティ内溶湯への圧力伝達を均
一にすることを可能にした竪型鋳造方法および装置を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明では、竪型鋳造
方法として、金型を上型、中型、下型の３個に分割し、
下型側射出スリーブ内の溶湯を、プランジャチップの上
昇により下型上端と中型上端との型合わせ面部に設けた
水平状通路と、この水平状通路に連通ずる複数個の垂直
状通路と、これら各垂直状通路に連通して上型下端と中
型上端との型合わせ面部にキャビ゛ティに対し左右対称
となるように設けた複数個の各水平状通路とを経てキャ
ビティ内へ射出充填するとともに、この射出充填の終期
に、前記各垂直状通路の上方に設けた湯溜り内へ加圧ピ
ンを進入させて押湯を行ない、型開後この加圧ピンをさ
らに前記垂直状通路の上端部に設けたゲート内へ進入さ
せて通路内固化物を切断落下させたのち製品を押出すと
いう方法を採用した。

また竪型鋳込装置として、金型を、固定プラテンに固定
された下型と、固定プラテン上方の可動プラテンに固定
された下型と、これら下型と上型との間に位置して上下
動自在に支持された中型とに分割するとともに、前記下
型上端と中型下端との型合わせ面部に形成され前記下型
へ下方から挿入される射出スリーブの内孔と溶湯通路を
介して連通ずる水平状通路と、前記中型に形成され前記
水平状通路と連通ずる複数個の垂直状通路と、前記上型
下端と中型上端との型合わせ面部にキャビティに対し左
右対称となるように形成され前記各垂直状通路と連通す
る水平状通路と、前記各垂直状通路上方の上型内に形成
された複数個の湯溜りと、これら各湯溜り内へ挿抜自在
に挿入され前記湯溜りおよび垂直状通路上端部のゲート
よりもや＼小径の複数個の加圧ピンとを設けた。

〔作　用〕

上中下３段の金型が型締され、溶湯を注入された射出ス
リーブが固定金型に挿入されたのちプランジャチップが
前進すると、プランジャチップで押された溶湯は、下型
の水平状通路と、中型の複数個の垂直状通路と、上型の
複数個の水平状通路とを経てキャビティ内へ射出充填さ
れる。射出充填の終期には、加圧ピンが下降して湯溜り
内へ進入し溶湯が押し退けられてキャビティ内の溶湯に
押湯作用が働く、キャビティ内の溶湯が固化して冷却さ
れると、可動プラテンが上昇して製品を保持した上型が
中型を伴って上昇し型開されるので、加圧ピンがさらに
下降して垂直状通路に進入し、通路内固化物は加圧ピン
周囲の薄肉部から切断されて落下する。このあと中型が
下降し、押出シリンダによる押出ピンの下降によりキャ
ビティ内の製品が可動金型５から押出される。

このような竪型鋳造方法における溶湯の射出に際しては
、溶湯がキャビティ内に充満したのちさらにプランジャ
チップが前進して溶湯が加圧される。このとき複数個の
加圧ピンがいうせいに前進して各湯溜り内へ進入して押
湯作用が発生するが、溶湯が湯溜りへ真下から侵入する
ので、加圧ピンは高温の溶湯を押すことになり、充分な
押湯が行われる。また複数個の湯溜りとキャビティの複
数箇所とは、短い溶湯通路で連結されているので、キャ
ビティの各箇所へ均一な押湯が行われる。

（実施例〕 第１図ないし第５図は本発明に係る竪型鋳造方法を説明
するために示す本発明に係る竪型鋳造装置の実施例を示
し、第１図はその金型と射出装置とを第２図の１−１線
で破断して示す概略横断面図、第２図は同じ（概略縦断
面図、第３図、第４図および第５図は動作を説明するた
めに示す金型と射出装置との概略縦断面図である。図に
おいてマシンベースｌ上に固定された固定プラテン２上
には、上中下の３個に分割された金型のうちの下型２０
が着脱自在に固定されており、また固定プラテン２の上
方にあって図示しない型締シリンダにより上下動する可
動プラテン４には、上中下の３個に分割された金型のう
ちの上型２１が着脱自在に固定されている。固定プラテ
ン２のスリーブ孔２ａには、円筒状の固定スリーブ６が
嵌着されており、この固定スリーブ６の内孔には、図示
しない射出装置本体側に支持された射出スリーブ７が挿
抜自在に挿入されている。射出スリーブ７の内孔には、
図示しない射出シリンダに駆動されて上下動するプラン
ジャ８の頭部であるプランジャチップ８ａが摺動自在に
嵌合されており、９はこの射出スリーブ７を固定スリー
ブ６から下方へ抜いて傾動させた状態でプランジャチッ
プ８ａの上方に注入された溶湯である。

上型２１と下型２０との間には、上中下の３個に分割さ
れた金型のうちの中型２２が、図示しないサイドシリン
ダ装置により、上下動自在に支持されて設けられており
、可動プラテン４が下降することにより、これらの金型
２０．２１．２２が圧着されて型締されるように構成さ
れている。下型２０の上端部には、溶湯通路１１を介し
て射出スリーブ７の内孔と連通する水平状通路２３が形
成されており、一方、上型２１の中央部には、断面をＨ
字状に形成され平面視を矩形状に形成された製品と同形
状の空間部としてのキャビティＩＯが、一部を下型２０
に臨ませ大部分を上金型５に臨ませて形成されている。

さらに中型２２には、水平状通路２３と連通し上方へ向
うにしたがって小径となるようにテーパ加工された複数
個の垂直状通路２４が、キャビティ１０の４隅に近接し
て設けられており、これら各垂直状通路２４の上方には
、これら°とそれぞれ連通する複数個の円筒状湯溜り２
５が上型２１の下端部に設けられている。さらに、上型
２１の下端部には、各湯溜り２５とキャビティ１０とを
連通させる複数個の水平状通路２６が、キャビティｌＯ
に対し左右対称状態で設けられている。

各湯溜り２５には、湯溜り２５の径および垂直状通路２
４の上端部に形成されたゲート２４ａの径よりもや＼小
径に形成され図示しない加圧シリンダで駆動されて昇降
する加圧ピン２７が下端部を挿抜自在に臨ませており、
これを湯溜り２４内へ進入させることにより、湯溜り２
４内の溶湯９を押し退け、射出スリーブ７からキャビテ
ィ１０内へ射出される溶湯９を加圧するとともに、さら
に下降して垂直状通路２４のゲート２４ａ内へ進入させ
ることにより、通路内固化物を押して切断し落下させる
ように構成されている。また、キャビティ１０の上方に
は、図示しない押出シリンダで駆動されて昇降する複数
個の押出ピン１５がキャビティ１０の４隅に位置して設
けられており、これを下降させることにより、キャビテ
ィ１０内の溶湯９が固化して形成された製品を押出すよ
うに構成されている。

以上のように構成された竪型鋳造装置を用いて行われる
竪型鋳造方法を説明する。固定スリーブ６から抜かれて
傾動している状態の射出スリーブ７には溶湯９が注入さ
れ、この射出スリーブ７は図示のように起立して固定ス
リーブ６に挿入される。そこで射出シリンダでプランジ
ャチップ８ａを前進させると、プランジャチップ８ａで
押された溶湯９は、溶湯通路１１と水平状通路２３とを
経たのち複数個の垂直状通路２４に分かれて上昇し、湯
溜り２５と水平状通路２６とを通ってキャビティ１０内
へ射出充填される。

この射出充填の終期には、上昇を続けるプランジャチッ
プ８ａによってキャビティ１０内の溶湯９が加圧される
とともに、加圧シリンダが作動して加圧ピン２７が湯溜
り２５内へ進入してゲート２４ａの手前まで下降し、湯
溜り２５内部の溶湯９を押し退けるので、キャビティ１
０内の溶湯９はこの押湯作用によってさらに加圧されキ
ャビティ１０の隅々に行き渡る。この場合、湯溜り２５
には溶湯９が真下から入ることにより垂直状通路２４中
央部の温度の高い溶湯９が溜まり、加圧ピン２７は溶湯
９の高温部を押すことになるので、射出中に巻き込んだ
エアは湯溜り２４の上部に集まり、製品における巣の発
生が防止される。なお加圧ピン２７は、押湯時にゲート
２４ａ内まで下降させてもよく、この場合には加圧ピン
２７のゲ−ト２４　ａ内挿入部の周囲には、薄い円筒状
の固化物が形成される。そして、溶湯９の射出に際して
は、湯溜り２４からキャビティ１０に向う水平状通路２
６が短（て通過抵抗が小さく、かつキャビティ１０複数
箇所に対称状に接続されているので、キャビティ１０の
各箇所に均一した押湯作用が働く。

キャビティ１０内の溶湯９が固化して冷却されると、可
動プラテン４が上昇するとともにプランジャチップ８ａ
がさらに上昇し、第３図に示すように、溶湯９が固化す
ることにより形成された製品２８と、通路１１．２３．
２４内で固化してプランジャチップ８ａで押出される固
化物２９とを保持した上型２Ｉと下型２２が上昇して型
開される。型開後は第４図に示すように加圧ピン２７が
さらに下降して垂直状通路２４上端部のゲート２４ａに
進入するので、固化物２９は加圧ピン２７先端周囲の薄
肉部から切断され、下型２０から押出されて落下する。

このあと、第５図に示すように中型２２が下降するとと
もに、押出シリンダによる押出ピン１５の下降により、
キャビティ１０内の製品２８が、湯溜り２５．水平状通
路２６内の固化物３０を伴って上型２１から押出され、
固化物３０を、薄肉部から切断することにより１回の鋳
造作業が完了する。

〔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竪型鋳
造方法として、金型を上型、中型、下型の３個に分割し
、下型側射出スリーブ内の溶湯を、プランジャチップの
上昇により下型上端と中型上端との型合わせ面部に設け
た水平状通路と、この水平状通路に連通させて設けた複
数個の垂直状通路と、これら各垂直状通路に連通して上
型下端と中型上端との型合わせ面部にキャビティに対し
左右対称状態に設けた複数個の各水平状通路とを経てキ
ャビティ内へ射出充填するとともに、この射出充填の終
期に、前記各垂直状通路の上方に設けた湯溜り内へ加圧
ピンを進入させて押湯を行ない、型開後この加圧ピンを
さらに前記垂直状通路の上端部に設けたゲート内へ進入
させて通路内固化物を切断落下させたのち製品を押出す
という方法を採用し、また、竪型鋳造装置として、金型
を、固定プラテンに固定された下型と、固定プラテン上
方の可動プラテンに固定された下型と、これら下型と上
型との間に位置して上下動自在に支持された中型とに分
割するとともに、前記下型上端と中型下端との型合わせ
面部に形成され前記下型へ下方から挿入される射出スリ
ーブの内孔と溶湯通路を介して連通ずる水平状通路と、
前記中型に前記水平状通路と連通して形成された複数個
の垂直状通路と、前記上型下端と中型上端上の型合わせ
面部にキャビティに対し左右対称となるように形成され
前記各垂直状通路と連通する水平状通路と、前記各垂直
状通路上方の上型内に形成された複数個の湯溜りと、こ
れら各湯溜り内へ挿抜自在に挿入され前記湯溜りおよび
垂直状通路上端部のゲートよっもや一小径の複数個の加
圧ピンとを設けたことにより、各キャビテｉへの溶湯の
射出充填終期においては、加圧ピンが湯溜り内へ進入し
て溶湯を押し退けることによりキャビティ内の溶湯が加
圧されるが、このとき湯溜りへは垂直状通路内の高温の
溶湯が真下から入って溜るとともに、湯溜りを適当な高
さにすることにより通路の流れの間で巻き込んだエアが
上部に集まるので１、製品に発生するガスによる巣の発
生を防止することができる。また加圧ピンが溶湯の中央
高温部を押すことになるので、充分な押湯が行われ製品
のひけ巣発生量が大幅に減少して鋳造品の品質が向上す
る。

また、加圧ピンと湯溜りおよびキャビティへ向う溶湯通
路が複数個設けられており、かつ溶湯通路が短くキャビ
ティに対して左右対称位置に設けられていることにより
、通過抵抗が小さく低い圧力で溶湯の加圧が可能になり
、キャビティ内溶湯には各箇所に対して均一な押湯作用
が働くとともに、中子などの変形が少なく、寸法精度の
高い製品が得られ鋳造品の品質がより向上する。さらに
加圧ピンを用いて溶湯通路内固化物を切断して押出すこ
とができるので、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係る竪型鋳造方法を説明
するために示す本発明に係る竪型鋳造装置の実施例を示
し、第１図はその金型と射出装置とを第２図のＩ−［線
で破断して示す概略横断面図、第２図は同じく概略縦断
面図、第３図、第４図および第５図は動作を説明するた
めに示す金型と射出装置との概略縦断面図、第６図は従
来における竪型鋳造装置の金型と射出装置とを第７図の
ＶＩ−ＶＩ線で破断して示す概略横断面図、第７図は同
じく概略縦断面図である。 ２・・・・固定プラテン、４・・・・可動プラテン、７
・・・・射出スリーブ、８ａ・・・・プランジャチップ
、９・・・・溶湯、ＩＯ・・・・キャビティ、１５・・
・・押出ピン、２０・・・・下型、２１・・・・上型、
２２・・・・中型、２３・・・・水平状通路、２４・・
・・垂直状通路、２４ａ・・・・ゲート、２５・・・・
湯溜り、２６・・・・水平状通路、２７・・・・加圧ピ
ン、２８・・・・製品、２９゛・・・・固化物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型を上型、中型、下型の３個に分割し、下型側
   射出スリーブ内の溶湯を、プランジャチップの上昇によ
   り下型上端と中型上端との型合わせ面部に設けた水平状
   通路と、この水平状通路に連通して設けた複数個の垂直
   状通路と、これら各垂直状通路に連通して上型下端と中
   型上端との型合わせ面部にキャビティに対し左右対称と
   なるように設けた複数個の各水平状通路とを経てキャビ
   ティ内へ射出充填するとともに、この射出充填の終期に
   、前記各垂直状通路の上方に設けた湯溜り内へ加圧ピン
   を進入させて押湯を行ない、型開後この加圧ピンをさら
   に前記垂直状通路の上端部に設けたゲート内へ進入させ
   て通路内固化物を切断落下させたのち製品を押出すこと
   を特徴とする竪型鋳造方法。
2. （２）金型を、固定プラテンに固定された下型と、固定
   プラテン上方の可動プラテンに固定された下型と、これ
   ら下型と上型との間に位置して上下動自在に支持された
   中型とに分割するとともに、前記下型上端と中型下端と
   の型合わせ面部に形成され前記下型へ下方から挿入され
   る射出スリーブの内孔と溶湯通路を介して連通する水平
   状通路と、前記中型に形成され前記水平状通路と連通す
   る複数個の垂直状通路と、前記上型下端と中型上端との
   型合わせ面部にキャビティに対しほゞ左右対称となるよ
   うに形成され前記各垂直状通路と連通する水平状通路と
   、前記各垂直状通路上方の上型内に形成された複数個の
   湯溜りと、これら各湯溜り内へ挿抜自在に挿入され前記
   湯溜りおよび垂直状通路上端部のゲートよりもやゝ小径
   の複数個の加圧ピンとを設けたことを特徴とする竪型鋳
   造装置。