JPH0325264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金型内のガスを抜きながら金型キヤビ
テイ内へ溶湯を射出して成形を行う堅鋳込型の射
出成形装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ダイカストは精密な製品を多量に製造する方法
として普及しているが、高速、高圧で溶湯をキヤ
ビテイ内に充填するものであるため、キヤビテイ
内のガスが充分に抜け切らずに溶湯と混合して製
品中に巣として残存することがあり、製品内部に
巣のない健全性を重要視される製品には適さな
い。

そこでこのような不都合を解消するものとし
て、本出願人は、例えば、特公昭58−46386号公
報や特公昭59−309号公報に記載されているよう
に、大量のガスを確実かつ容易に抜き、ガスの巻
き込みをなくして健全なダイカスト製品を得るこ
とができるようにした金型用ガス抜き装置を開発
した。

この装置は、金型のキヤビテイからその外部ま
たは真空引き装置に通じる排出路を弁の作用で開
いておいた状態で射出を行い、キヤビテイ内の質
量の小さいガスをガス排出路を通じて排出し終わ
つた時点でキヤビテイ内から進んできた質量の大
きな溶湯の慣性力を前記弁に作用させることによ
り弁を確実かつ素早く移動させて閉じさせ、ガス
排出路を直接遮断してこの排出路からの溶湯の流
れを防いで射出時における金型内のガス抜きを確
実かつ容易に行い得るようにしたものである。

〔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金型用ガス抜き装置を
備えた射出成形装置においては、ガス抜きのため
の真空引き時に射出スリーブ内の溶湯がキヤビテ
イ内に飛散し、これが飛沫状や小粒状となつて、
きわめてまれではあるが、ガス抜き弁の弁座部に
付着して固化することによりガス抜きの弁の全閉
を阻害することがあり、溶湯が弁室内に侵入して
これを損傷させたり弁室外へ噴出したりするとい
う問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明で
は、射出スリーブ内孔と金型キヤビテイとの間に
射出スリーブ内孔よりも小径の溶融物通路を形成
し、可動金型側に上下動自在に支持されてキヤビ
テイ内を貫通し先端部を溶融物通路内へ上下動自
在に挿抜されるロツドと、このロツドを所定のタ
イミングで所定量だけ上下動させる駆動装置とを
設けるとともに、ロツドの先端部径を、溶融物通
路との間に気体のみが通過可能なすき間が形成さ
れるように溶融物通路よりもわずかに小径にし
た。

〔作用〕

射出スリーブ内へ溶融物を供給したのち射出プ
ランジヤを前進させると、射出初期においてはロ
ツドが溶融物通路内に挿入されているので、ガス
のみがロツドと溶融物通路との間のすき間を通つ
て吸引され、溶融物は金型キヤビテイ内に侵入す
ることがない。射出途中で射出スリーブ内の溶湯
が加圧され始めると、射出プランジヤの前進と連
動してロツドが後退し、溶融物通路から抜け出る
ので、溶融物は前進を続ける射出プランジヤによ
り溶融物通路を経て金型キヤビテイ内に射出され
る。溶融物が金型キヤビテイ内へ充填され終わる
と、その慣性力または他の指令でガス抜き弁が閉
じ、溶融物が弁室内へ侵入することがない。射出
開始時からプランジヤチツプの作用て溶湯に圧力
が加えられ始めるまで前進していてその後いつた
ん後退していたロツドを、溶融物の固化開始直前
または直後にふたたび前進させて溶融物通路へ挿
入すると、溶融物通路内の溶湯が排除されて押湯
作用をするとともに、ロツドと溶融物通路とのす
き間には薄肉円筒状の固化物が形成されるので、
このあと溶融物の固化後型開すると、金型キヤビ
テイ内の製品と、射出スリーブ内のビスケツトと
は、この薄肉部から切り離される。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る射出成形装
置をロータリダイカストマシンの型開閉ユニツト
に実施した例を示し、第１図はこれを実施した型
開閉ユニツトの縦断面図、第２図ａ〜ｄは射出成
形動作を説明するために示す要部の縦断面図であ
る。これらの図において、ロータリダイカストマ
シンは回転テーブルとその外周部を円周方向に３
等分する位置に搭載される３組の型開閉ユニツト
とを備えており、回転テーブルの120°間欠回転と
ともに周回する型開閉ユニツトの周回軌跡上に
は、３つの各作業ステーシヨンが円周方向を３等
分する位置にそれぞれ配設されている。そして、
各型開閉ユニツトには金型が装着されており、３
つの各ステーシヨンでは、それぞれ型締および射
出と、型開および製品の取出しと、金型の清浄お
よび離型剤のスプレーとが行なわれ、テーブルの
120°回転ごとに停止してこれら各作業を行ない、
１回転することにより１サイクルが完了する。そ
して図は型締、射出ステーシヨンで停止した型開
閉ユニツトを示しており、第１図の上方と下方と
には、図示しない型締装置と射出装置とが配設さ
れている。

図において、型開閉ユニツト１は、図示しない
回転テーブル上に固定された取付板２を備えてお
り、この取付板２の左右両側に立設された一対の
型開閉シリンダ３の油圧で昇降するピストンロツ
ド４の作用端には、水平板状のトツププレート５
が固定支持されている。そしてピストンロツド４
の進退により、トツププレート５と後述する上金
型６等が４本のガイドロツド（図示せず）に案内
されて昇降し、型開、型合わせが行われるように
構成されている。取付板２には下金型７が固定さ
れており、この下金型７には、縦方向に軸線をも
つ段付きの円筒状に形成された固定スリーブ８が
固着されている。一方、トツププレート５の下面
に固着した上金型６の下端フランジ部には、シリ
ンダ支持板９が互いに90°ずつずらした位置に固
定されており、これら各シリンダ支持板９には、
ストローク規制用のリミツトスイツチを備えた中
子シリンダ１０が取付けられている。各中子シリ
ンダ１０のピストンロツド１１の作用端には、中
子１２がそれぞれ固定されている。各中子１２
は、第１図に示す状態では下金型７の中子止めシ
リンダ部１３によつて移動を規制されているが、
上金型６全体の上昇により下面が中子止めシリン
ダ部１３の上面を越えたときには、ピストンロツ
ド１１の後退により一斉に放射方向へ開くように
構成されている。また、４個の中子１２が第１図
に示すように閉じたときには、４個の内周面によ
り真円が形成される。そして、型合わせされた上
下の金型６，７と、閉じた４個の中子１２とで、
デイスク部１４ａとリム部１４ｂとからなるキヤ
ビテイ１４が形成される。なお、第１図の左半分
と、第１図の右半分とは互いに45°ずらした位置
の断面を示しており、したがつて互いに隣接した
中子１２の接触面ないしは分割面が表われてい
る。

固定スリーブ８の内孔には、図示しない射出シ
リンダの上端面にブロツクを介して支持された円
筒状の射出スリーブ１５が下方から挿抜自在に挿
入されており、その内孔１５ａには、射出シリン
ダの油圧によつて進退するプランジヤ１６の頭部
としてのプランジヤチツプ１６ａが嵌合されてい
る。互いに同径である両スリーブ８，１５の内孔
８ａ，１５ａと、キヤビテイ１４との間には、内
孔１５ａに注入されてプランジヤチツプ１６ａの
前進によつてキヤビテイ１４内へ射出される溶湯
の通路としての湯道１７が設けられている。この
湯道１７は、キヤビテイ１４寄りに形成された内
孔８ａ，１５ａよりもかなり小径の円筒孔となつ
ている。湯道１７に続くデイスク部１４ａの下端
面は、キヤビテイ１４内で固化する製品の化粧面
となる。

キヤビテイ１４の環状リム部１４ｂの上端外方
には、リム部１４ｂと同芯の環状に形成されたラ
ンナ１８が設けられており、このランナ１８とリ
ム部１４ｂとは、放射状に形成された複数個のゲ
ート１９で連通されている。全体を符号２０で示
すものは、射出時にキヤビテイ１４内のガスを機
外へ抜くガス抜き装置であつて、第１図に示すよ
うに、隣接する中子１２間に位置して上金型６と
下金型７との間に配置されるように上金型６に移
動自在に取付けられている。このガス抜き装置２
０は、ガス抜き溝部２１と弁部２２とに分割形成
されている。そして、ガス抜き溝部２１は第１図
の手前側と紙背側とに分割形成されていて両側の
各中子１２と一体的に開くように構成されてお
り、また弁部２２は、上金型６の一部に取付けら
れたガス抜き用シリンダ２３のピストンロツド２
４の作動によつて軸線方向へ移動自在に支持され
ている。このガス抜き装置２０は、シリンダ型の
ガス抜き装置であつて、前記ランナ１８と連通す
るガス道２５と、その弁座部を開閉する弁２６と
を備えており、射出時には弁２６が開いていて溶
湯の移動または真空引き装置２７によつてガスが
排出され、溶湯の慣性力または電気信号で弁２６
が閉じて溶湯の弁座外への排出が遮断されるよう
に構成されている。また、弁２６の後部に設けた
シリンダ部２８は、電気的指令によつて弁２６を
開閉し、弁の開閉を確実にしかつ弁２６を開閉各
位置で保持する作用をする。勿論、弁２６は溶湯
の慣性力の作用のみで閉じるようにしてもよい
し、電気的信号で閉じるようにしてもよく、ある
いは両方の作用で閉じるようにしてもよい。上金
型６の開閉時には弁部２２はシリンダ２３の作動
によりガス抜き溝部２１から退去してその開閉を
許しかつ上金型６とともに上昇する。２９は弁部
２２用のガイドである。

次に型締、型開について説明する。型締は第１
図に示す型合わせ状態から図示しない型締シリン
ダによりトツププレート５を型開閉シリンダ３の
油圧に抗して下降させることによつて行われ、ま
た型開は型締シリンダが退去したのち図示の状態
から型開閉シリンダ３のピストンロツド４が前進
して上昇することによつて行われ、トツププレー
ト５と上金型６、中子１２、ガス抜き装置２０等
が一体となつて上昇する。そして、キヤビテイ１
４内で固化した製品は、型開により上金型６側に
着いて上昇する。このあと全部の中子１２を水平
方向に後退させたのち、製品を取出せるようにな
つている。

さらにトツププレート５の上面には、複数個の
製品押出シリンダ３０が固定されていて、そのピ
ストンロツド３１の上端には、トツププレート５
と平行するエジエクタプレート３２が固定支持さ
れており、このエジエクタプレート３２に固定さ
れた複数個のピン３３は、トツププレート５の孔
を貫通して下方へ突出されたのち、上金型６上部
中央の空間部内に上下動自在に設けられた押出板
３４と一体に取付けられている。上下２枚に分割
された押出板３４に頭部を挾持されて垂下する複
数個ずつの各押出ピン３５，３６，３７は、ハブ
部１４ａの上側、リム部１４ａの上端およびラン
ナ１８内固化物の上端にそれぞれ下端を当接させ
ており、型開後に製品押出シリンダ３０が作動し
てエジエクタプレート３２が下降すると、ピン３
３と押出板３４とを介し押出ピン３５，３６，３
７によつて製品およびランナ１８内固化物を下方
へ押出すように構成されている。

さらに本装置には、型開時における製品とビス
ケツトとの切り離し機能と押湯機能とを兼ね備え
たキヤビテイ内への溶湯侵入防止装置が設けられ
ているので、以下、これについて説明する。前記
トツププレート５の中心部には、ロツド移動用シ
リンダ３８が固定されており、そのピストンロツ
ド３９は、トツププレート５のロツド孔を貫通し
て下方へ突出されている。４０はピストンロツド
３９の突出ねじ部にねじ孔を螺合されて下方へ延
びる丸棒状のロツドであつて、その下段部の外径
は溶融物通路としての前記湯道１７の内径よりも
わずかに小径に形成されている。このロツド４０
は、上金型６の上部中央の孔内に挾持固定された
ガイドとしての軸受４１、上金型６内のロツド孔
４２に上下動自在に軸支されており、ロツド移動
用シリンダ３８の油圧でピストンロツド３９が進
退することにより、ロツド４０が第１図の実線位
置と鎖線位置との間で上下動するように構成され
ている。そしてロツド移動用シリンダ３８は図示
しない制御装置によりプランジヤ１６の昇降と型
開閉シリンダ３の作動とに連動して所定のタイミ
ングで作動するように構成されている。すなわ
ち、射出スリーブ１５内には、溶湯４３が注入さ
れてプランジヤ１６の上昇により溶湯４３は湯道
１７を経てキヤビテイ１４内へ射出されるが、ロ
ツド４０は、溶湯４３が湯道１７に達する射出途
中までは湯道１７内に挿入されており、溶湯４３
がロツド４０の下端面部に達してこれにプランジ
ヤ１６の圧力が加えられ始めると、プランジヤチ
ツプ１６ａの上昇に連動して湯道１７内から抜け
出すように上昇する。この場合湯道１７に挿入さ
れたロツド４０と湯道１７とのすき間が、例え
ば、0.1mmのように気体のみを通過させ溶湯を通
過させない寸法に設定されていることにより、ロ
ツド４０が湯道１７に挿入されている上記射出初
期において、真空引き装置２７でキヤビテイ１４
内と溶湯４３上方とのガスを吸引しても、このガ
スがロツド４０と湯道１７との間のすき間を通過
するだけであつて、溶湯４３が吸引されてこのす
き間からキヤビテイ１４内へ侵入することがな
い。さらに、キヤビテイ１４内に射出された溶湯
４３が固化を始める直前または直後に、上昇して
いたロツド４０が再び湯道１７内へ挿入されて湯
道１７内において固化前の溶湯を排出するように
タイミングが設定されており、この結果、キヤビ
テイ１４内の溶湯が加圧されて押湯作用が働くと
ともに、溶湯４３が固化すると、ロツド４０と湯
道１７とのすき間には、薄肉円筒状の固化物が形
成され、この状態で型開されると、上金型６に着
いて上昇する製品はこの薄肉部で切断されて射出
スリーブ２９内の固化物であるビスケツトから切
り離される。なお、ロツド４０内には冷却水用の
孔等を備えた冷却装置が設けられており、溶湯４
３で加熱されるロツド４０を冷却するように構成
されている。また前記上金型６の下端面には、凹
部４４がロツド４０の出入口に形成されており、
溶湯４３中のかすを捕獲するように構成されてい
る。

以上のように構成された射出成形装置の動作を
説明する。上流側の作業ステーシヨンで離型剤を
スプレーされて型合わせされた型開閉ユニツト１
は、回転テーブルの回転により型締、射出ステー
シヨンへ周回してきて停止するので、型締シリン
ダによりトツププレート５を下方へ押圧すること
により型締が行われる。型締と同時に溶湯４３が
注入された射出スリーブ１５を固定スリーブ８の
内孔に装入して接合する。

第２図ａはこの状態を示しており、このときロ
ツド４０は湯道１７に挿入されている。そこで真
空引き装置２７を作動させ、プランジヤチツプ１
６ａを前進させると、溶湯４３が上昇するととも
に、キヤビテイ１４内とスリーブ８，１５内との
ガスが吸引される。このとき、ロツド４０と湯道
１７とのすき間を小さく設定したことにより、こ
のすき間からはガスのみが吸引されて通過し、溶
湯４３が吸引されてキヤビテイ１４内に飛散する
というようなことがなく、したがつて弁２６部ま
で溶湯４３が飛んで来ることがない。このとき、
ロツド４０の下端面に溶湯４３が押付けられた状
態になることにより、ロツド４０の下端面に接し
て凝固層ができるが、この凝固層は、ロツド４０
が上昇するときに一緒に上昇してデイスク部１４
ａ内へは入らない。なお、ロツド４０の下端面に
皿状の凹部４４を設けておけば、ロツド４０の下
端面にできた凝固層がデイスク部１４ａ内へ入る
のが、より一層確実に防止される。

第２図ｂに示すように溶湯４３の上端面が湯道
１７に達するまではこの状態が続けられ、溶湯４
３が湯道１７に侵入してプランジヤチツプ１６ａ
で溶湯４３に圧力が加えられ始めると、プランジ
ヤチツプ１６ａの上昇に連動してロツド４０も上
昇する。

第２図ｃは溶湯４３の射出途中でロツド４０が
上昇し終つたところを示しており、射出に際して
は溶湯４３中のかすや凝固層が凹部４４内とロツ
ド４０の端面とに付着して捕獲されたのち、清浄
な溶湯４３のみがキヤビテイ１４に充填される。
また、射出スリーブ１５の内孔面とプランジヤチ
ツプ１６ａの上端面と接する溶湯４３は凝固して
有底円筒状のシエル４５が形成されるが、このシ
エル４５は固定スリーブ８と湯道１７の入口段部
とで捕獲されキヤビテイ１４内へ侵入することが
ない。

射出された溶湯４３がガス抜き装置２０の弁部
２２に達すると、質量の大きい溶湯４３の慣性力
で弁２６が閉じ、溶湯４３が弁室に侵入すること
がない。ことに前述したようにガスの吸引時に溶
湯４３がキヤビテイ１４内へ飛散していないの
で、弁部２２内に溶湯４３の固化物が挟まること
がなく、弁室への溶湯４３の侵入が確実に回避で
きる。

溶湯４３がキヤビテイ１４に充填され終つて固
化し始める直前または直後にロツド４０が下降
し、第２図ｄに示すように再び湯道１７内に挿入
されて押湯の作用をする。そして、溶湯４３が固
化すると、キヤビテイ１４内の固化物は製品４６
となり、固定スリーブ８の内孔８ａ内と湯道１７
の下部内との固化物はビスケツト４７となる。そ
して、湯道１７内にきわめて薄い薄肉円筒状の固
化物４８が形成される。固化冷却後、型開閉シリ
ンダ３が作動して型開されると、製品４６が上金
型６に着いて上昇し、製品４６とビスケツト４７
とは、薄肉の固化物４８の切断により切断され
る。型開後は、中子シリンダ１０の作用で各中子
１２を開いたのち製品押出シリンダ３０が作動し
押出ピン３５，３６，３７によつて製品４６とラ
ンナ１８内の固化物とが一体的に押出される。

なお、本実施例ではロツド４０の下端面をたい
らにした例を示したが、この下端面に凹孔を設け
れば、前記溶湯４３中のかすの捕獲作用がさらに
向上する。また、本実施例は本発明をロータリダ
イカストマシンの型開閉ユニツトに実施した例を
示したが、定置型のダイカストマシンやその他の
鋳造装置にも同様に実施できる。

〔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
れば射出成形装置において、射出スリーブの内孔
とキヤビテイとの間に射出スリーブ内孔よりも小
径の溶融物通路を形成し、可動金型側に上下動自
在に支持されてキヤビテイ内を貫通し先端部を溶
融物通路内へ上下動自在に挿抜されるロツドと、
このロツドを所定のタイミングで所定量だけ上下
動させる駆動装置とを設けるとともに、ロツドの
先端部径を、溶融物通路との間に気体のみが通過
可能なすき間が形成されるように溶融物通路より
もわずかに小径にしたことにより、射出中にキヤ
ビテイ内のガスを排出しても、ロツドと溶融物通
路とのすき間はガスが通過するだけであつて、溶
湯が通過してキヤビテイ内へ侵入飛散することが
ないので、ガス抜き弁の弁座部で溶湯が固化する
ことによる弁室内への溶湯の侵入が防止され、弁
室内の損傷や弁室からの溶湯の噴出を回避するこ
とができる。

また、キヤビテイ内の溶湯が固化される以前に
前記ロツドを再び溶融物通路内に挿入するもので
あるから、ロツドによる押湯作用により緻密な良
品質な製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る射出成形装
置の実施例を示し、第１図はこれを実施したロー
タリダイカストマシンの型開閉ユニツトの縦断面
図、第２図ａ〜ｄは射出成形動作を説明するため
に示す要部の縦断面図である。 ５……トツププレート、６……上金型、７……
下金型、８……固定スリーブ、１２……中子、１
４……キヤビテイ、１５……射出スリーブ、１６
……プランジヤ、１６ａ……プランジヤチツプ、
１７……湯道、２０……ガス抜き装置、３８……
ロツド移動用シリンダ、４０……ロツド、４３…
…溶湯、４４……凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定金型とその上方に位置して上下動自在に
   支持された可動金型とを備え、前記固定金型のス
   リーブ孔に挿入される竪型の射出スリーブ内を上
   下動するプランジヤチツプの作用により前記金型
   のキヤビテイ内へ下方から溶湯を射出する竪鋳込
   型の射出成形装置において、前記射出スリーブ内
   孔と金型キヤビテイとの間に、射出スリーブ内孔
   よりも小径で上下に開口する溶融物通路を形成
   し、前記可動金型側に上下動自在にに支持されて
   前記キヤビテイ内を貫通し先端部を前記溶融物通
   路内へ上下動自在に挿抜されるロツドと、このロ
   ツドを所定のタイミングで所定量だけ上下動させ
   る駆動装置とを設けるとともに、前記ロツドの先
   端部径を、前記溶融物通路との間に気体のみが通
   過可能なすき間が形成されるように溶融物通路よ
   りもわずかに小径にしたことを特徴とする射出成
   形装置。