JPH03254346A

JPH03254346A - 無孔質ダイキャスト装置

Info

Publication number: JPH03254346A
Application number: JP5060290A
Authority: JP
Inventors: Takeo Maeda; 武夫前田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-13
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0716778B2

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、油圧機器、自動車などを始め、各種産業分野
の部品製作に広く利用可能な無孔質ダイキャスト装置に
関するものである。

［従来の技術］ダイキャスト装置は、固定型と可動型からなる精密な金
型同士を型締めすることによって金型キャビティを閉或
し、このキャビティ内に溶湯を充填して凝固させること
で短時間のうちに高精度で鋳肌のすぐれた鋳物を大量生
産できる製造装置である。そのプロセスは、基本的に次
の４つからなっている。

■固定型と可動型を型締めし、注湯口から溶融した金属
を注湯する。

■スリーブ内でプランジャを作動させることにより、溶
湯を押し込みキャビティに充填する。

■溶湯を凝固させる。

■固定型と可動型を型開きし、可動型に付着した鋳物を
取り出す。

しかして、これらのうち■、■は鋳物の品質を決定づけ
る最も重要なプロセスであるが、従来から■においてガ
スの巻き込みによるピンホールを生じ、■において溶湯
の凝固収縮時に引は巣を生じるという課題を抱えていた
。

これに対し、近時のダイキャスト技術は、金型減圧、層
流充填、局部加圧などの新たな手法を導入することで製
品をより無孔質に近づける成果を上げることができるよ
うになってきた。金型減圧はキャビティ内を真空排気手
段によって排気することで湯回りをよくしてガスの巻き
込みの防止を図り、層流充填はプランジャの作動を通じ
て低速で溶湯の打ち込みを行い且つ湯口形状を工夫する
ことで溶湯を層流状態としてガスの巻き込み及びピンホ
ールの防止を図り、局部加圧はキャビティ内において溶
湯が最終的に凝固する部分を加圧することで引は巣の防
止を図ることができるものである。

［発明が解決しようとする課題］しかし、局部加圧に関しては未だ改善の余地が大である
と言える。すなわち、局部加圧の必要な最終凝固部分は
大抵が金型キャビティ内であり、加圧用のピンは該キャ
ビティに向かって適正に挿入されなければならないにも
拘らず、従来ではピンを含めた局部加圧機構を金型の冷
却に必要な冷却水パイプ等が設けられている母型の面に
入れるようにしているため、組付は上の制約が大きく、
適正な部位に取り付けることが困難である場合が非常に
多い。このような制約は製品が小さい程、また製品が複
雑な程より顕著となる傾向にある（可動金型においても
多数の押出し用ピン等が設けられているため同様の事情
がある）。この結果、適正なピン位置、或いは十分なピ
ン径、ストローク等が確保されなければ、加圧圧力が不
足して引は巣防止の効果を実効ならしめることができな
いという不都合を生じることになる。また、既存の設備
を利用して加圧機構を組み込もうとする場合、従来では
ダイプレートの大改造が必要であり、コスト、工数的に
極めて大きな負担を強いられているのが実状である。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであ
って、既存の設備を容易に改造できて局部加圧の効果を
有効に発揮させることのできる無孔質ダイキャスト装置
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］本発明は、かかる目的を達成するために、固定型と可動
型とによって閉成される金型キャビティ内に溶湯を充填
して凝固させるように構成されたものにおいて、前記両
全型の分割面に沿って側方から局部加圧用のピンを挿入
するようにしたことを特徴とする。

［作用］この種のダイキャスト装置では金型の側方に特に主だっ
た構成要素は設けられないため、この位置に局部加圧機
構を構成するようにすれば、ピンの適正な位置、十分な
径、ストローク等を容易に確保することができる。この
結果、局部加圧の条件が充実し、引は巣やピンホール等
を圧潰し内部欠陥のない鋳物をつくるという所期の効果
を存分に発揮させ得るものとなる。

［実施例コ以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は、本発明を実施するにあたって、既
存のダイキャスト装置に若干の改造を施したものを示し
ている。当初のダイキャスト装置について説明すると、
金型は固定型１と可動型２とからなっており、両型１．
２の分割面９間に中子１ａ、２ａを入れてキャビティ３
が形成されるようになっている。このキャビティ３には
ランチ４を経てスリーブ５ａが連設してあり、該スリー
ブ５ａに設けた注湯口５ｂから溶湯を充填することがで
きるようにしである。また、スリーブ５ａには進退可能
にプランジャ６が嵌合してあり、注湯口５ｂから注湯し
た後に作動させて溶湯をキャビティ３内に押込み得るよ
うになっている。

一方、前記両金型１．２の上部には、バルブ機能を発揮
する強制冷却路７が一体に構成されている。この強制冷
却路７は、本発明者が特願平１−２２９６４号において
提案したもので、キャビティ３と図外の真空排気手段と
の間に介在され、通常は通路を開通しておき、溶湯がキ
ャビティ３を満たして上がってきたら溶湯を凝固させ通
路を塞ぐことで溶湯が真空排気手段へ侵入するのを有効
に防止できるものである。図では、固定型１と可動型２
との分割面ｐに櫛歯状の迷路をなして形成され、図示し
ないウォータジャケットにより冷却されている。

このような従来装置に対して、本実施例では、前記両全
型１．２の分割面ｐに沿って局部加圧用のピン１１を側
方より挿入するようにしている。

具体的に説明すると、金型１．２には型締めした状態で
分割面ｐの面方向に沿ってキャビティ３の中心部へ向か
う一対のピン挿通孔１２が閉成されるようにしてあり、
これらの金型１．２を保持する母型１ｂ、２ｂにもそれ
らの挿通孔１２に対応した挿通孔１３が閉成されるよう
になっている。

一方、局部加圧ピン１１は、母型１ｂ、２ｂの側面に取
り付けた駆動機構１４によって進退可能とされている。

駆動機構１４は、前記ピン１１に連結された第１のピス
トン１５と、このピストン１５を付勢する第１のシリン
ダ１６と、前記シリンダ１６内に先端を挿入した第２の
ピストン１７と、このピストン１７を付勢する第２のシ
リンダ１８と、前記第２のピストン１７の進退位置を検
出するリミットスイッチ機構１９とを備えてなる。そし
て、両シリンダ１６．１８に適宜圧液を導入することで
、第１のピストン１５を通じてピン１１を２段階に駆動
し得るようにしている。詳述すると、第２のシリンダ１
８に圧液が導入されないときは第１のピストン１５はキ
ャビティ３から後退して第２のピストン１７の先端に当
接されるようになっており、この第２のピストン１７は
第２のシリンダ１８に圧液が導入されないときにキャビ
ティ３から後退するようになっている。すなわち、両シ
リンダ１６．１８ともに圧液が導入されないときは前記
ピン１１が最大後退位置に保持されるようにしている。

また、第２のシリンダ１８に先に圧液が導入されること
により、第２のピストン１７が前進し、その先端により
第１のピストン１５を付勢してピン１１を中間位置にま
で駆動するようにしている。さらに、第１のシリンダ１
６に圧液が導入されることにより、第１のピストン１５
を付勢して第２のピストン１７から離反させ、ピン１１
を最大前進位置にまで駆動するようにしている。

ピン１１の最大後退位置はその先端を中子１ａ、２ａよ
りも外に保持する位置（便宜上、第１図中左半分に図示
）に対応し、中間位置は先端を中子ｌａ、２ａ内に僅か
に挿入する位置（図示せず）に対応し、最大前進位置は
局部加圧によってそれが最大に駆動される位置（第１図
中左半部に図示）に対応している。２０ａ、２０ｂは鋳
物を可動型２ｂから取り出すために設けられている押出
し用のピン及びその挿通孔であり、２１はこれらのピン
２０ａを進退させる駆動部である。

次に、この実施例による鋳物の製造プロセスを略述する
。先ず、可動型２を移動させ、固定型１この間に中子１
　ａ　ｓ　２　ａを介設した状態で型締めする。そして
、第２のシリンダ１８に圧液を導入して局部加圧ピン１
１を中間位置にまで挿入するとともに、駆動部２１を操
作して押出し用のピン２０ａをピン挿通孔２０ａに挿入
しておく。次に、注湯口５ｂからアルミニウム合金等の
溶湯を注入し、プランジャ６を移動させて前記注湯口５
ｂを塞ぎ、しかる後、図外の真空排気手段によってキャ
ビティ３内を真空排気しながら該プランジャ６を駆動し
て射出を行う。これにより、注入した溶湯はランナ４を
通ってキャビティ３内に送り込まれる。プランジャ６の
動作終了前には、キャビティ３内に充填された溶湯はさ
らに上昇して強制冷却路７に入り、ここで急速に冷却さ
れである程度進んだところで凝固し溶湯の出口を塞ぐ。

その前後に溶湯はプランジャ６によって最後の高圧加圧
がかけられる。そして、これとほぼ時を同じくしてシリ
ンダ１６に圧液を導入し、ピン１１を最大前進位置にま
で駆動して、周辺の溶湯に対し例えば２５００　ｋｇｆ
／ｍｍ２程度の局部加圧（スクイズ）を加える。この状
態で溶湯は次第に凝固し、最後に局部加圧が加えられた
周辺が加圧凝固することになる。鋳造が完了したら、可
動型２を移動させて型を開き、当該可動型２の内面から
鋳物を取り出す。

しかして、このような装置によると、局部加圧機構を金
型１．２の側方に設けるという新たな着想により、図示
のように押出し用のピン挿通孔２１ｂが数多く設けられ
ているようなものでも局部加圧ピン１１の適正な位置、
十分な径、ストローク等を容易に確保することができる
ようになる。

このため、局部加圧の条件が充実し、引は巣やピンホー
ル等を効果的に圧潰して内部欠陥のない高品質の鋳物を
安定して作ることが可能になる（歩留りを従来の８０〜
９０％から９９．５％にまで向上させることができた）
。また、このような局部加圧機構であれば、既存のダイ
キャスト装置の母型側面及び金型側面にピン挿通孔１２
．１３を穿設し、駆動機構１４を装着するだけで簡単且
つ安価に装置を構成できるため、極めて利用価値の高い
ものとなり得る。

以上、本発明の一実施例について説明したが、各部の断
面形状等は図示例に限定されるものではない。例えば、
局部加圧ピンは必ずしも一対に設ける必要はなく、片押
しであってもよい。

［発明の効果］本発明の無孔質ダイキャスト装置は、以上のように局部
加圧用のピンを制約の少ない金型側面から挿入するよう
にしたため、ピンの位置や径、ストローク等を予定した
通りに設定する上での支障が少なくなり、この結果、局
部加圧の効果を十分に活かして内部欠陥の少ない高品質
の鋳物を安定して製作できる効果が得られる。また、こ
のようなものであるから、コスト高を招くことなく既存
のダイキャスト装置をも容易に改造できるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は全体側断面図
、第２図は第１における■−■線断面図である。１・・・固定金型　　　　　２・・・可動金型３・・・
キャビティ　　　　１１・・・ピンｐ・・・分割面

Claims

【特許請求の範囲】

固定型と可動型とによって閉成される金型キャビティ内
に溶湯を充填して凝固させるように構成されたものにお
いて、前記両金型の分割面に沿って側方から局部加圧用
のピンを挿入するようにしたことを特徴とする無孔質ダ
イキャスト装置。