JPH06312252A - 鋳造装置の金型構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶湯のガスの巻き込みを防止し、巣の発生を
有効に防止できるとともに、当該部位における金型の保
温性を高めて湯回りの状態を良好にすることのできるア
ルミ製品の鋳造金型構造を得る。 【構成】 固定金型と分割された複数の可動金型とから
なり、型締めした状態の前記金型内に形成されたキャビ
ティ内に金属溶湯を充填して所定形状の鋳造製品を成形
するための鋳造装置の金型構造において、可動金型２，
５が摺接する可動金型２の摺接面２ａの上部に一または
複数の湯溜まり部１０を形成し、前記キャビティ３から
前記湯溜まり部１０に通じる溶湯通路１２を前記可動金
型２（又は５）に設け、前記湯溜まり部からキャビティ
３内のガスを大気中に放出するガスベント１１を前記湯
溜まり部１０の幅と略等しい幅で、かつ、前記湯溜まり
部の深さに比して極めて小さい深さで可動金型５（又は
２）に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属などの溶湯を金型
に形成されたキャビティ内に射出して所定形状の鋳造製
品を成形する鋳造装置の金型構造に関し、特に、自動車
用エンジンのシリンダブロックのように大型で比較的複
雑な形状の鋳造製品を射出成形するにあたり、キャビテ
ィ内からのガスの放出を良好にし、かつ、キャビティの
全体に渡って良好に溶湯を行き渡らせることにより、巣
の発生や成形不良を効果的に防止することのできる鋳造
装置の金型構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術】自動車用エンジンのシリンダブロックのよ
うに、大型で比較的複雑な形状の鋳造製品を射出成形す
る鋳造装置（ダイカスト機）の金型は、前記鋳造装置の
本体に固定された固定金型と、鋳造製品を金型内から取
り出しやすくするために複数に分割され、前記固定金型
に対して進退移動可能な可動金型とからなるのが一般的
である。そして、型締め状態で金型に形成されたキャビ
ティに、固定金型に設けられた湯口から高圧で溶湯を射
出し、所定時間放置して冷却した後、型開きを行って所
定形状に成形された鋳造製品を取り出すものである。

【０００３】ところで、シリンダブロックのように、大
型で比較的複雑な形状の鋳造製品を射出成形する場合に
は、溶湯がキャビティ内のガスを巻き込んで鋳造製品に
巣が生じやすいという問題がある。また、キャビティ内
に射出された溶湯は、金型に冷やされて湯温が下がり湯
回りが悪化するが、この湯回りの悪化が成形不良や巣の
発生の原因となるという問題がある。

【０００４】このような問題を解決するために、キャビ
ティ内のガスを大気中に放出するためのガスベントを湯
口からできるだけ離れた位置に設け、キャビティ内の溶
湯が湯口側から一方向にスムースに流れるようにすれば
よい。そして、湯口は固定金型の下方に設けられるのが
一般的であることから、ガスベントは湯口から十分離れ
た可動金型の上方に設けることが望ましい。しかしなが
ら、金型の構造上、可動金型同士が摺り合う可動金型の
摺動面にガスベントを設けると、ガスベントに浸入して
固化した金属が摺動面に付着して型開きあるいは型締め
の際にカジリの原因となるという不都合がある。そのた
め、ガスベントは固定金型に設けているのが現状で、シ
リンダブロックのような特に大型かつ複雑な形状の鋳造
製品の射出成形においては、上述したような問題点は十
分に解決されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点を解決すべくなされたもので、湯口から十分離れた可
動金型にガス抜き用のガスベントを設けることを可能に
し、キャビティ内において溶湯が湯口からガスベントに
向けて一定方向に流れるようにして溶湯のガスの巻き込
みを防止し、かつ、キャビティ内の全体にわたって良好
に湯を行き渡らせることにより、巣の発生や成形不良の
生じにくい鋳造装置の金型構造を得ようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために本発明の鋳造装置の金型構造は、固定金型と複数
に分割された可動金型とからなり、型締めした状態で前
記金型に形成されたキャビティ内に溶湯を射出して所定
形状の鋳造製品を成形する鋳造装置の金型構造におい
て、分割された可動金型同士が摺接する前記可動金型の
摺接面に設けられた複数個の湯溜まり部と、前記可動金
型の摺接面に形成され、前記キャビティと前記湯溜まり
部とを連通状にして前記キャビティから前記湯溜まり部
に溶湯を案内する溶湯通路と、前記摺接面の上下方向に
スリット状に形成され、前記湯溜まり部と連通してキャ
ビティ内のガスを大気中に放出するためのガスベントと
からなり、前記ガスベントの深さを前記湯溜まり部の深
さに比して極めて浅く形成するとともにガスベントの幅
を前記湯溜まり部の幅に近似して形成したことを特徴と
する。

【０００７】

【作用】本発明は上記のように構成されているので、以
下のように作用する。型締め状態で湯口から金型のキャ
ビティ内に射出された溶湯により、キャビティ内のガス
は複数設けたガスベントから大気中に放出されるので、
キャビティ内の溶湯は湯口からガスベントに向けて一定
方向に流れる。溶湯の一部は、可動金型に形成された湯
溜まり部に流入するが、湯溜まり部内に流入した溶湯に
より可動金型が温められるので、金型に冷却されること
による湯回りの悪化が低く抑えられ、キャビティの全体
に渡って溶湯が行き渡ることになる。従って、キャビテ
ィ内に残存したガスの巻き込みや湯回りの悪化による巣
の発生や成形不良を有効に防止することができる。

【０００８】

【実施例】本発明の好適な一実施例を図面に従って詳細
に説明する。図１および図２は本発明をコールドチャン
バ式のダイカスト機（鋳造装置）に適用した一実施例に
かかり、図１は型締め状態を示す断面図、図２は型開き
状態を示す断面図、図３はこの実施例で射出成形する自
動車用エンジンのシリンダブロックの平面図、図４は湯
溜まり部の拡大断面図である。図１および図２に示すよ
うに、固定金型１に対して図２中矢印Ｘ₁ の方向に進退
移動する可動金型２は、油圧シリンダ等の駆動体４，６
により可動金型２に沿って図２中矢印Ｘ₂ ，Ｘ₃ の上下
方向に摺動される上部可動金型５と下部可動金型７とを
有していて、射出成形されたシリンダブロックＷを金型
内から取り出しやすいようになっている。そして、型締
め状態（図１の状態）において固定金型１と可動金型２
および上部可動金型５，下部可動金型７で囲まれた部位
にシリンダブロックＷを形作るためのキャビティ３が形
成されている。アルミ合金等の金属溶湯は、図示しない
プランジャロッドにより加圧されて固定金型１の下方に
形成された湯口８からキャビティ３内に高圧で射出され
る。

【０００９】キャビティ３に連通してオーバフローの溶
湯を貯溜する湯溜まり部１０は、上部可動金型５と摺接
する可動金型２の摺接面２ａに、適宜の間隔で図１の紙
面と直交する方向に５個配置，形成されている。この湯
溜まり部１０は、図４に示すように断面がテーパ状に形
成されていて、湯溜まり部１０内で固化した溶湯がシリ
ンダブロックＷとともに型抜けできやすいようになって
いる。

【００１０】次に湯溜まり部１０を設ける位置について
図３を使って説明する。図３において、符号１５はシリ
ンダヘッドを取り付けるシリンダヘッドの取付面、１６
はシリンダ、符号１０′および符号１１′は、湯溜まり
部１０およびガスベント１１内に浸入して固化したオー
バフローである。湯溜まり部１０を設ける位置は、成形
しようとするシリンダブロックＷの形状や大きさにもよ
るが、この実施例では、シリンダブロックＷのシリンダ
ヘッド取付面１５の両端近傍と、各シリンダ１６，１６
・・間に相当する位置に設けられる。なお、湯溜まり部
１０は、可動金型２に形成された溶湯通路１２によりキ
ャビティ３に連通しているが、上部可動金型５の保温性
を考慮してキャビティ３からできるだけ近い位置に設け
ることが望ましい。

【００１１】キャビティ３内のガスを大気中に放出する
ためのスリット状のガスベント１１は、可動金型２の上
部可動金型５との摺動面２ａに設けられている。このガ
スベント１１は、湯溜まり部１０に注湯された溶湯が容
易にガスベント１１内に浸入しないように、湯溜まり部
１０の深さよりもできるだけ浅くなるように形成すると
ともに、その断面積をできるだけ大きくとれるようにす
るために、湯溜まり部１０の幅寸法に近似した幅寸法を
有するように形成されている。

【００１２】一方、溶湯通路１２は、キャビティ３内の
溶湯を迅速に湯溜まり部１０に注湯するとともに、湯溜
まり部１０内で固化した金属が型開きの際に折落するこ
となくシリンダブロックＷと一体となって型外に取り出
されるようにするために、ある程度の幅と深さを有する
ように形成されている。また、溶湯通路１２は、溶湯が
キャビティから湯溜まり１０内にスムースに流れるよう
に、略扇状に形成されている。なお、本願出願人は図３
に示すようなシリンダブロックＷの射出成形において、
図４に示すように、ガスベント１１の深さ寸法Ａを０．
１５ｍｍ、溶湯通路１２の深さ寸法Ｂを約２ｍｍとした
ところ、ガスベント１１に浸入する溶湯の量を少なくす
ることができ、良好な結果を得ることができた。

【００１３】上述した構成の本実施例の金型構造の作用
を説明する。型締め状態で図示しないプランジャロッド
を前進させて湯口８よりキャビティ３内に溶湯を射出す
ると、キャビティ３内のガスはガスベント１１を通って
大気中に放出される。これにより、溶湯はキャビティ３
内を湯口８側からガスベント１１に向けて一定方向に向
かって流れることになる。すなわち、図３で示すシリン
ダブロックＷの成形において、溶湯は湯口８が設けられ
た図３の紙面右下側から紙面左上の方向に流れることに
なる。

【００１４】ところが、溶湯は湯口８から遠ざかるほど
金型によって冷却され、溶湯先端の流れ（湯回り）が湯
口８近傍の溶湯の流れに比して悪くなるので、溶湯の一
部が湯口８に近い側の湯溜まり部１０に流入することに
なる。湯溜まり部１０に溶湯が流入すると、湯溜まり部
１０内の溶湯が上部可動金型５を温めるので、溶湯の急
激な温度低下による湯回りの悪化を防止することができ
る。従って、溶湯は迅速にキャビティ３内に拡がること
ができ、湯溜まり部１０からガスベント１１に浸入する
溶湯の量も少なくすることができる。

【００１５】溶湯の射出完了後は、型締め状態で所定時
間放置してキャビティ３内の溶湯を冷却，固化させる。
この後、可動金型２を移動させて型開きを行い、次いで
駆動体４，６を駆動して上下可動金型５，７を可動金型
２に沿って摺動，分離させる。射出成形されたシリンダ
ブロックＷは、スタットピン９に嵌装された押し棒１３
の前進により容易に金型から離脱する。この際、ガスベ
ント１１に浸入して固化したオーバフロー１１′もシリ
ンダブロックＷおよびオーバフロー１０′とともに金型
から離脱するので、摺動面５ａにオーバフロー１１′が
残余付着することがなく、上部可動金型５の摺動の際に
カジリが生じることもない。上記手順により、金型から
離脱されたシリンダブロックＷは、ロボット等の図示し
ない搬送装置に把持されて次の工程に搬送される。

【００１６】本発明の好適な実施例について説明してき
たが、本発明は上述の実施例に何ら限定されるものでは
ない。例えば、上述の実施例においてガスベント１１は
可動金型２の摺動面２ａに設けるものとしたが、上部可
動金型５の摺動面５ａに設けるものとして構成してもよ
い。

【００１７】

【考案の効果】本発明は上述したように構成されている
ので、可動金型の湯口から十分に離れた部位にガスベン
トを設けることが可能となり、以下のような効果を奏す
る。キャビティ内に射出された溶湯によりキャビティ内
のガスが複数設けたガスベントを通って大気中に放出さ
れるため、溶湯は湯口からガスベントに向けて一定方向
に流れることができ、かつ、ガスの放出を効率よく行え
るので、ガスの巻き込みによる巣の発生を効果的に防止
することができる。また、可動金型に設けた湯溜まり部
に溶湯が流入して可動金型を温めるので、金型に冷却さ
れることによるによる溶湯の湯回りの悪化を低く抑える
ことができ、キャビティの全体にわたって溶湯が行き渡
ることができ、巣の発生や成形不良を防止することがで
きる。従って、本発明によれば、大型で比較的複雑な形
状の鋳造製品を射出成形する場合において、巣や成形不
良などの不良品を少なくして不良率を低下させることが
でき、製造コストの大幅な削減を期待することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかり、型締め状態を示す
金型の断面図である。

【図２】本発明の一実施例にかかり、型開き状態を示す
金型の断面図である。

【図３】この実施例で射出成形するシリンダブロックの
平面図である。

【図４】湯溜まり部およびガスベントの詳細を説明する
断面図である。

【符号の説明】

１ 固定金型 ２ 可動金型 ３ キャビティ ４，６ 駆動体 ５ 上部可動金型 ７ 下部可動金型 ８ 湯口 １０ 湯溜まり部 １１ ガスベント １０′，１１′ オーバフロー １２ 溶湯通路 １３ 押し棒 Ｗ シリンダブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定金型と複数に分割された可動金型と
   からなり、型締めした状態で前記金型に形成されたキャ
   ビティ内に溶湯を射出して所定形状の鋳造製品を成形す
   る鋳造装置の金型構造において、 分割された可動金型同士が摺接する前記可動金型の摺接
   面に設けられた複数個の湯溜まり部と、 前記可動金型の摺接面に形成され、前記キャビティと前
   記湯溜まり部とを連通状にして前記キャビティから前記
   湯溜まり部に溶湯を案内する溶湯通路と、 前記摺接面の上下方向にスリット状に形成され、前記湯
   溜まり部と連通してキャビティ内のガスを大気中に放出
   するためのガスベントとからなり、 前記ガスベントの深さを前記湯溜まり部の深さに比して
   極めて浅く形成するとともに、ガスベントの幅を前記湯
   溜まり部の幅に近似して形成したことを特徴とする鋳造
   装置の金型構造。