JPH07112614B2 - ダイカスト装置及びダイカスト方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイカスト装置およびダイカスト方法に関し、
特に複雑形状を有する製品のダイカストに用いて有効で
ある。

〔従来の技術〕

従来より複雑形状をした製品のダイカストを行う方法と
して、製品キャビティ内に充填された溶湯を、その溶湯
が凝固する前にスクイズプランジャにより加圧を行い、
溶湯内の巣の発生を抑制するものが知られていた（特公
昭59-13942号公報、特公昭59-30503号公報、特公昭58-5
5858号公報および特公昭60-2947号公報）。

この従来方法は第15図に示すように固定型101もしくは
可動型100のいずれか一方にスクイズプランジャ103を配
設し、このスクイズプランジャ103により溶湯の押圧を
行う。

この第15図図示の従来方法は、厚肉製品の複雑な形状の
鋳造には優れたものであり、かつひけ巣等の発生も抑制
できるものである。

しかしながら、近年ダイカスト製品の用いられる環境の
変化により、この従来方法によるダイカスト製品であっ
ても、防止出来ない巻き込み巣の発生が問題となること
が生じてきた。特に、ダイカスト品を熱処理した場合
に、ダイカスト品中に閉じ込められた微少の巻き込み巣
が加熱に伴い膨張し、それによって製品の外形が大きく
変形するという問題、又、精密な制度を要求するもので
ある場合には、熱処理後の寸法が安定しない問題が発生
した。

本発明者らが、この従来方法によるダイカスト品につ
き、特にその巻き込み巣発生状況について検討したとこ
ろ、スクイズプランジャ103に対向する部位周辺に巻き
込み巣200が発生していることが認められた。第16図は
スクイズプランジャで溶湯を押圧する前の状態を示す、
スクイズプランジャ103に対向する部位周辺に巻き込み
巣200が発生している。これは、スクイズプランジャ103
の摺動性確保のためにスクイズプランジャ103先端側に
向けて吹きつけられた離型剤201が巻き込み巣200発生を
大きな影響を及ぼしているものであると認められる。

そこで、本発明者らはこのスクイズプランジャ103に吹
きつけられる離型剤201が巻き込み巣200に及ぼす影響を
実験により測定した。本発明者らは潤滑剤を第15図のよ
うにスクイズプランジャ103側に多量に吹きつけるので
はなく、最小限の離型剤をスクイズプランジャ103先端
に塗布し、その状態でダイカストを行うこととした。そ
の結果、このように離型剤の量を最少としたものにおい
ては、ダイカスト品に生ずる巻き込み巣200は大幅に減
少し、ダイカスト品を熱処理しても、その精密性には何
ら悪影響を及ぼさないことが認められた。しかしながら
スクイズプランジャ103に摺動不良が生じることが認め
られた。また、離型剤をスクイズプランジャ103先端に
刷毛塗りするものとした場合には、ダイカスト工程を15
乃至20回繰り返した後、スクイズプランジャ103に摺動
不良が生じることが認められた。しかも、ダイカスト工
程を20回程度行うたびにスクイズプランジャ103に離型
剤を刷毛塗りし、スクイズプランジャ103に摺動不良が
生じないようにして、ダイカストを行うようにした場合
であっても、スクイズプランジャは300回から700回のダ
イカスト工程によりその寿命がつきることが認められ
た。

このように、本発明者らの実験検討によれば、スクイズ
プランジャに塗布される離型剤の量は巻き込み巣200発
生に多くの影響を及ぼすものであるものの、離型剤はス
クイズプランジャ103の寿命を保つ上で特に重要である
ことが確かめられた。

ここで、離型剤はスクイズプランジャ103のみならず、
固定型101および可動型100の内面にも必要とされるもの
である。しかしながら、スクイズプランジャ103の先端
部及びスクイズシリンダー107の先端の径大部は狭い空
隙をリング状に形成しておりこの両面に離型剤を十分付
着させるために供給される離型剤の量は、他の固定型10
1および可動型100に供給される離型剤の量に比べて大幅
に多くしなければならない。スクイズプランジャ103の
先端部及びスクイズシリンダー107の先端の径大部に供
給される離型剤の量を、他の固定型101及び可動型100に
供給される離型剤の量と同程度としたのでは、スクイズ
プランジャ103は直ちに摺動不良を生ずることが認めら
れている。これは、スクイズプランジャ103は製品キャ
ビティ105内に高圧かつ高温の溶湯を充填させた状態
で、溶湯側に押し出されるものであるため、その潤滑性
が特に要求されるものであるからである。

換言すれば、ダイカスト方法において、スクイズプラン
ジャ103の使用をやめれば、特別な量の離型剤吹きつけ
が不要となる。ただこの場合、スクイズプランジャによ
る押圧が行なわれないため、ダイカスト品全体の製品密
度は低下してしまうことになる。

第17図に、スクイズプランジャによる押圧を行った効果
の一例を示す。第17図より明らかなように、スクイズプ
ランジャ103による押圧を受けないダイカスト品300はス
クイズプランジャ103による押圧を受けたダイカスト品3
01に比べて、その製品密度が低下していることが確かめ
られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、ダイカスト
においてスクイズプランジャによる溶湯押圧を行いつ
つ、スクイズプランジャに供給される潤滑剤の量を的確
に制御し、スクイズプランジャの摺動性を確保し、かつ
潤滑剤に伴う巻き込み巣発生等の抑制を行うようにする
ことを目的とする。

この目的を達成するため、本発明者らはまずスクイズプ
ランジャに潤滑剤が確実に吹きつけられるようにするこ
とに着目した。第18図は本発明者らが提案した内容を示
すが、この図ではスクイズシリンダ107に環状溝310を形
成し、この環状溝310より潤滑剤をスクイズプランジャ1
03先端に向けて吹き出すようにしたものである。これに
より、スクイズプランジャ103の先端部には潤滑膜311が
形成される。

しかしながら、この第18図図示装置では、スクイズシリ
ンダ107先端部308において潤滑が必ずしも十分になされ
ず、焼付きが発生しダイカスト品がスクイズシリンダ10
7より押し出しが困難となりダイカストマシンが停止す
るという問題がある。

第19図も、本発明者らが提案した内容を示し、この第19
図図示例ではスクイズシリンダ107の先端部分に潤滑剤
吹き付け孔312を形成し、この吹き付け孔312より潤滑剤
をスクイズプランジャ103の先端に向けて吹き出すよう
にしたものである。しかしながら、この第19図図示例で
は潤滑剤吹き付け通路312の先端部分に溶湯が流入し、
通路312を閉塞してしまうという不具合が認められた。

本発明は上記検討結果に基づき、潤滑剤をスクイズプラ
ンジャ先端部に導く潤滑剤通路をスクイズプランジャの
内部に形成するという構成を採用する。スクイズプラン
ジャ内に形成された潤滑通路よりスクイズプランジャ先
端とスクイズシリンダ先端の径大部との間に形成される
所定の円環状空間の奥より潤滑剤を吹き付けるようにす
る。

〔作用〕

上記構成により、潤滑剤はスクイズシリンダ先端の径大
部とスクイズプランジャの双方に直接吹き付けられるこ
とになり、その吹き付け性が向上する。すなわち、潤滑
剤はスクイズプランジャ先端外周面とスクイズシリンダ
先端の大径部内面との間の狭い円環状空間の奥より先端
部に向けて吹き出されるため、その空隙内を潤滑剤が確
実に充満することとなり、スクイズプランジャおよびス
クイズシリンダ先端の大径部の双方に確実に潤滑剤が付
着し、潤滑剤の使用量を少量に保つことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。

第１図はダイカスト装置を示し、図中401は固定プラテ
ンで、図示しない装置ベース上に固定されている。400
は可動プラテンで、装置ベース上を図中左右方向に移動
可能となっている。固定プラテン401には固定型101が固
定されており、一方可動プラテン400には可動型100が固
定されている。本実施例においては、固定型101側に射
出シリンダ120が設けられており、かつ射出シリンダ120
内に射出プランジャ121が摺動自在に配設されている。
射出プランジャ121が後端側（図中右側）に変位した状
態の位置に溶湯注入口122が開口している。

可動型100側には図示してない複数の押出ピンが製品キ
ャビティ105に向けて突出可能に配設されている。ま
た、可動型100にはスクイズシリンダ107が製品キャビテ
ィ105に直接露出するように配設されており、かつこの
スクイズシリンダ107内にスクイズプランジャ103が摺動
自在に配設されている。スクイズプランジャ103の後端
部には加圧ピストン410が形成されており、この加圧ピ
ストン410は加圧シリンダ411内に摺動自在に配設され
る。そして、加圧シリンダ411に供給される油圧は制御
弁420によって切換制御される。なお、製品キャビティ1
05と真空排気装置500とを結ぶ通路501を開閉するカット
オフピン130の後端部にも同様に加圧ピストン421が形成
され、この加圧ピストンも加圧シリンダ422内に摺動自
在に配設される。そして、制御弁420からの油圧に応
じ、カットオフピン130の前進後退が切換制御される。

可動型100のうち射出シリンダ120と対向する位置にはス
プールコア140が射出シリンダ120側に向けて突出形成さ
れている。このスプールコア140は射出シリンダ120より
射出された溶湯を製品キャビティ105側へ導くものであ
る。従って、スプールコア140は溶湯が直接衝突する部
位となり、固定型100の中でも最も高温となる部位であ
る。このスプールコア140に潤滑ピン150が配設されてい
る。この潤滑ピン150は潤滑剤を高圧空気とともに、ス
プールコア140側に吹きつけるものである。本例におい
て、この潤滑ピンはスプールコア140を取り囲むように
３箇所配設されている（第１図には潤滑ピン150は１本
のみ記載）。

第２図に示すようにスクイズプランジャ103の内部にも
潤滑剤通路153が形成されている。この潤滑剤通路153は
スクイズプランジャ103の側面に６箇所に分岐してお
り、スクイズプランジャが前進すると（第２図の状態）
先端部の径大部155とスクイズプランジャ103にて形成さ
れる1mm程度の空隙156に開口するように開口端154を配
設する。そして、第３図に示すように潤滑剤通路153の
開口端154は空隙156の奥よりスクイズ径大部155及びス
クイズプランジャ103先端に向けて潤滑剤及びエアーを
吹き出すようになっている。また、潤滑剤通路開口端15
4の径ｄ（第６図図示）は本例において2mm程度としてい
る。ここで、2mm程度としたのは径ｄが小さすぎる場合
に、潤滑剤の残渣により通路開口端154がつまる恐れが
あるからである。また、この径ｄをあまり大きくしたの
では空隙156側に噴き出される潤滑剤の流速が小さくな
るからである。

なお、上述のように開口端154はスクイズプランジャ103
の周面に周方向に等間隔離れて６箇所形成されている。
これは、開口端154より吹き出される潤滑剤がスクイズ
プランジャ103の外面全面に渡って均一に分布すること
ができるようにするためである。開口端154より吹き出
される潤滑剤には十分な流速が必要とされるが、この流
速を確保しようとすれば、開口端154より吹き出される
潤滑剤の分布角度が狭くなってしまう。そこで、本例で
は開口端154の数を６箇所とし、開口端より吹き出され
る潤滑剤の流速と、潤滑剤の分布とをともに達成できる
ようにしている。

潤滑剤通路153は、第１図に示すように通路160と連通
し、本通路160を介し潤滑剤タンク170内の潤滑剤が供給
されるようになっている。潤滑剤通路160へ供給される
潤滑剤の量は調量バルブ161により調節される。本例に
おいてスクイズプランジャ103より吹き出される潤滑剤
の量は１回当たり0.1cc程度としているため、この調量
バルブはバラツキ0.005cc/回程度の高精度のものとして
いる。

潤滑ピン150に供給される潤滑剤も調量バルブ162により
高精度に調量される。潤滑ピン150は潤滑通路163を介し
て潤滑剤が供給される。この潤滑ピン150側に供給され
る潤滑剤の量は本例では１回当たり2.5ccから3cc程度と
している。タンク170の上面部にはポンプ171が配設さ
れ、このポンプによりタンク170内の潤滑剤201が調量バ
ルブ161,162側へ供給されるようになっている。

また、図示しないが潤滑ピン150およびスクイズプラン
ジャ103には高圧空気通路が連通しており、従って、潤
滑剤通路160,163より供給される潤滑剤は、高圧の空気
とともにスクイズプランジャー103および潤滑ピン150の
開口端より吹き付けることになる。

次に、上記構成よりなる装置を用いたダイカスト方法を
説明する。

まず、潤滑工程を説明する。この潤滑工程においては、
可動型100が可動プラテン400とともに、第１図中左方向
に移動し、製品キャビティ105が開かれる。この状態で
第３図に示すようにスクイズプランジャ103が加圧シリ
ンダ411内の油圧を受けて前進してくる。スクイズプラ
ンジャ103は潤滑剤通路153の開口端154が空隙156の奥に
開口する位置まで前進することとなる（第２図の状
態）。この状態で図示しない高圧空気通路が開かれ、４
気圧程度の空気が潤滑剤通路153内を開口端154に向けて
吹き出されることになる。このとき、調量バルブ161に
より調量された所定量（0.1cc）の潤滑剤が潤滑剤通路1
53に供給され、従って、高圧空気とともに開口端154か
ら吹き出されることになる。なお、本例において、潤滑
剤201はシリコンオイル等を含む液状の潤滑剤である。

潤滑剤は開口端154よりスクイズプランジャ103先端部お
よびスクイズシリンダ先端径大部115に吹き付けられる
とともに、空隙156内を充満することになる。この際、
スクイズシリンダ107およびスクイズプランジャ103は前
回行われたダイカストの熱を受けて高温となっているた
め、潤滑剤中の油分および水分はこのスクイズプランジ
ャ103およびスクイズシリンダ107の熱を受けて、蒸発す
ることになる。そして、蒸発された成分は高圧空気の吹
き出しの影響を受けて、外部へ吹き出されることなる。
この状態では、固定型101と可動型100とは引き離されて
いるため、蒸発された成分は製品キャビティ105の外部
に吹き出されることになる。

この潤滑工程においては、潤滑ピン150も可動型100より
突出し、潤滑剤201をスプールコア140に向けて吹きつけ
ることとなる。潤滑ピン150も上記スクイズプランジャ1
03と同様に高圧空気の空気流れを受けて潤滑剤が吹き出
される。本例では潤滑ピン150が３本配設され、この３
本の潤滑ピン150からの吹き出し潤滑剤量は総量で2.5cc
〜3.0cc程度となっている。このように、潤滑ピン150か
ら吹き出される潤滑剤の量はスクイズプランジャ103に
吹き出される潤滑剤に比べて多くなっているが、スプー
ルコア140が加圧プランジャ103部分に比べて高温となっ
ていることから、この潤滑剤も良好に蒸発させることが
できる。したがって、潤滑剤201より油分および水分が
蒸発し、シリコンオイル等の潤滑剤成分が潤滑剤の膜と
なり、スプールコア140上に塗布されることになる。こ
の際、蒸発した油分および水分が型外に吹き出されるこ
とは上述のスクイズプランジャ103側の潤滑剤と同様で
ある。

潤滑が終了した後、スクイズプランジャ103は加圧ピス
トン410および加圧シリンダ411の油圧を受けて、スクイ
ズシリンダ107の内部に引き込まれる。また、同時に潤
滑ピン150およびカットオフピン130も加圧シリンダ422
内の加圧を受けて可動型100内に引き込められる。ま
た、この潤滑工程途中にあっては射出プランジャ121が
第１図中右方向に引き込められる。

次に、キャビティ形成工程について説明する。

図示しない油圧シリンダの押圧力を受けて、可動プラテ
ン400および可動型100が第１図中右方向に変位する。こ
の変位により可動型100が固定型101と当接し、両者間に
製品キャビティ105が形成される。

製品キャビティ105が形成された後、射出プランジャ121
は第１図中右方向に後退しており、その状態では溶湯注
入口122が開口している。従って、この注入口122よりア
ルミニウム合金等の溶湯を射出シリンダ120内に注入す
る。そして、直ちに射出プランジャ121を図示しない油
圧シリンダにより前進させ、所定の位置まで前進した所
で射出プランジャ121を停止させる。射出プランジャ121
が停止した状態で真空排気装置（真空ポンプ）500が作
用し、排気通路501を介して製品キャビティ105内の空気
が排気される。この真空ポンプの作用により、製品キャ
ビティ内の圧力は所定の圧力まで真空引きされる。

この真空引きが終わった後、射出工程に移る。直ちに射
出プランジャ121を図示しない油圧シリンダにより高速
前進させる。この前進により射出シリンダ120内の溶湯
がスプールコア140にむけて射出される。従って射出さ
れた溶湯は、まずスプールコア140に衝突し、次いで製
品キャビティ105側へ流れることになる。

ここで、スプールコアには前述の潤滑工程により吹きつ
けられた潤滑剤が塗布されているため、この潤滑剤が溶
湯衝突時に巻き上げられ、次いで溶湯に先立って製品キ
ャビティ105側へ流入することになる。従って、スピー
ルコア140に塗布された潤滑剤は溶湯に先立って製品キ
ャビティに供給され、固定型101および可動型100の内面
に塗布されることになる。このようにして、潤滑剤を供
給しつつ、製品キャビティ105内を溶湯にて充填させる
ことができる。

次にスクイズ工程について説明する。

第２図に示すように、スプールコア140部分と製品キャ
ビティ105との間にはその断面積が狭くなった入口部471
が形成されている。この入口部471により溶湯の射出通
路を狭めることにより、溶湯を高速で製品キャビティ10
5内に射出するためである。

製品キャビティ105内に溶湯が充填された後は、この通
路面積が小さくなっている入口部471での溶湯の凝固が
最初になされることになる。

スクイズプランジャ103はこの入口部471での凝固が完了
する前に製品キャビティ105側に押し出される。すなわ
ち、射出プランジャ121の変位を受け、その所定時間後
に制御弁420が油圧を切換え、加圧ピストン410を第１図
中右方向に押し出す。

このスクイズプランジャ103の押し出し位置では、第４
図に示すように、製品キャビティ105内に溶湯550が充満
していることとなるが、製品キャビティ105内の溶湯550
は表面において、凝固層551が形成されている。従っ
て、スクイズプランジャ103はこの凝固層551を巻き込む
ようにして製品キャビティ105側に押し出されることに
なる。いずれにせよ、溶湯550が存在する状態で、スク
イズプランジャ103が前進するため、溶湯550が良好に押
圧される。しかも、このスクイズプランジャ103による
加圧は第５図に示すように溶湯550の凝固が完了するま
で継続されるため、凝固時に発生するひけ巣の抑制が極
めて良好になされる。また、第５図に示すようにスクイ
ズプランジャ103は潤滑剤通路の開口端154がスリット15
5内に露出しない状態までで前進量が指定される。これ
により、空隙156内の合金により開口端154が閉塞させら
れることがなくなる。

なお上述の潤滑工程にて説明したように、スクイズプラ
ンジャ103の先端部には適正な潤滑剤の膜が形成されて
いるため、このスクイズ工程および次工程である取り出
し工程においてスクイズプランジャ103の摺動変位は良
好になされることになる。なお本例では、このようにス
クイズプランジャ103の摺動変位が良好になるだけでな
く、潤滑剤による巻き込み巣等の発生が抑制されるもの
であるが、この効果については後述する。

次に取り出し工程について説明する。製品キャビティ10
5内で溶湯の凝固が完了した後、図示しない油圧シリン
ダの駆動力を受け、可動プラテン400および可動型100が
第１図中に左方向に変位する。また、同時にスクイズプ
ランジャ103は加圧ピストン410の変位を受け、スクイズ
シリンダ107の内部に引き戻されることになる。その後
図示しない押出ピンおよび潤滑ピン150を製品キャビテ
ィ105側へ突き出させる。この押出ピンおよび潤滑ピン1
50の移動により、可動型100よりダイカスト品を取り外
すことができ、取り外されたダイカスト品は図示しない
搬送装置により製品キャビティ105より外部に取り出さ
れる。

以上の各工程を一連に行うことにより、ダイカスト工程
がなされ、しかる後次回のダイカスト工程に引き継がれ
る。第20図は本法の１サイクル工程に示した図である。

次に、本発明の要部であるスクイズプランジャ103に供
給される潤滑剤について説明する。上述のごとく、本例
においては、１回当たり0.1ccの潤滑剤をスクイズプラ
ンジャ103とスクイズシリンダ107先端の径大部との間の
空隙156の奥部より吹きつけるようにしている。この0.1
ccは本発明者らの実験検討に基づいて定められた値であ
る。

第７図に潤滑剤の量とスクイズプランジャ摺動力および
ダイカスト品のうちスクイズプランジャ対向部に形成さ
れた巻き込み巣の量を表わすガス量との関係を示す。図
中実線Ｘがダイカスト品中に含まれるガス量を示し、実
線Ｙはスクイズプランジャ摺動抵抗を示す。この図より
明らかなように、潤滑剤の使用量を増やせば、ダイカス
ト品中に含まれるガス量が増大することになる。ここ
で、ダイカスト品中存在するガス量が2.5cc/100gAl以上
となれば、巻き込み巣発生量が顕著となり、特にダイカ
スト品に熱処理等を加える場合には、その巻き込み巣部
の膨張等によりダイカスト品の寸法精度を保障できない
ことになる。したがって、ダイカスト品を熱処理する場
合には、限界ガス量として2.5cc/100gAl以下にしなけれ
ばならない。この基準を十分に満足できる値としてスク
イズプランジャ103に供給される潤滑剤の量は0.25cc/回
以下とすることが望まれる。

ただ、潤滑剤201の使用量をあまり減少させすぎると、
スクイズプランジャ103の摺動に要する力が急増し、ス
クイズ加圧を安定して行う事が不可能となる。第７図よ
り明らかなように潤滑剤201の使用量を0.075cc/回以下
とした状態では、スクイズプランジャ103の摺動に要す
る抵抗力が急増し、実用的でないことが確かめられた。
この摺動抵抗力が増大した状態では、スクイズプランジ
ャ103の摺動不良に伴いダイカスト品にひけ巣が発生す
ることになり、さらにスクイズプランジャ103のかじり
つき等の不具合が生じるものである。従って、本例にお
いては限界摺動力100kgf以下とするためにも、スクイズ
プランジャ103に供給される潤滑剤201の量は0.08cc/回
以上とすることが望まれる。

上記各要因に基づいて、本例においては潤滑剤201の使
用量を0.1cc/回としているのであるが、このように潤滑
剤使用量を定めた場合には長期間のダイカストの使用に
係わらずガス量および摺動力を限界値以下に保持できる
ことが確かめられた。第８図は鋳造回数の増加に伴うガ
ス量および摺動力の推移を示すが、この第８図に示すよ
うに鋳造回数を重ねてもスクイズプランジャ103の摺動
力およびダイカスト品に含まれるガス量はほとんど変化
しないことが確かめられた。

なお、本発明者らの使用実績によれば、ダイカストプラ
ンジャ103は２万回以上のダイカストに耐えられること
が確かめられている。

さらにスクイズプランジャ103の摺動力が軽減できたこ
とにより、スクイズプランジャ103の前進量が確実に制
御できることになる。第９図はこの前進量制御の効果を
示す。第９図（Ａ）は本例の潤滑剤の吹き付け工程を用
いたダイカストにおける、スクイズプランジャ103の前
進量を示す。この場合、スクイズプランジャ103はその
前進量が17mmとなるように加圧ピストン410により制御
される。そしてこの第９図（Ａ）に示すようにスクイズ
プランジャ103の前進量はほとんど全ての場合において1
7mm±1mmに納められ、17mm±1mmより大きく外れる前進
量をした場合は、100回のダイカスト工程中１回も認め
られなかった。

一方、第９図（Ｂ）は第15図図示の従来のダイカスト方
法における、スクイズプランジャ103の前進量を示した
ものである。この第15図図示例では、上述したように潤
滑剤201の吹きつけが直接的ではないため、スクイズプ
ランジャ103に供給される潤滑剤の付着量も一定には保
持されないことになる。第９図（Ｂ）に示すように、ス
クイズプランジャ103の前進量を15mmとなるように加圧
ピストン410が制御した場合であっても、実際の変位量
は10mmから19mmまで幅広くばらついてしまうことにな
る。

このように、本例のダイカスト装置によれば、スクイズ
プランジャ103に供給される潤滑剤の量が常に一定に制
御され、その結果、良好なスクイズ工程が達成されるこ
とが認められる。

さらに、本発明者らはスクイズプランジャ103外面およ
びスクイズシリンダ先端径大部115内面に確実に潤滑油
が保持されているか否かを調べるべくダイカスト品のう
ちスクイズプランジャ103に対向する部位の成分分析を
行った。この成分分析は第５図における凝固層表面555
の成分分析をフーリエ変換赤外分光法（Fourier-trans-
form Infrared Spectroscopy）（FT-IR）で行ったもの
である。第10図にこの実験結果を示す。第10図中横軸は
吸収スペクトルの波長を示し、縦軸には透過率がとって
ある。また、第10図中実線Ｋは凝固層表面555部分の潤
滑皮膜の成分を示し、実線Ｌは潤滑剤を350度に加熱し
た場合における波長分布状態を示し、実線Ｍ潤滑剤の現
状態におなる波長分布状態を示す。この第10図実線L,M
より明らかなように、潤滑剤201にはCH₃基（図中ａ）、
SiCH₃基（図中ｂ）、CO基（図中ｃ）およびCH基（図中
ｄ）が認められ、これと同じ波長ピークが凝固層表面か
らも認められている。従ってこの成分分析結果よりもス
クイズプランジャ103外面およびスクイズシリンダ設定
径大部115内面には潤滑剤が確実に付着していることが
確かめられる。

このように、本例のダイカスト装置ではスクイズプラン
ジャ103とスクイズシリンダ先端径大部115との間の空隙
156に潤滑剤201を的確に供給することができるが、この
ことはまたスクイズシリンダ107における先端の径大部1
55の形状にも影響される。ここで、本例においては空隙
156の幅は1mm程度としてあるが、このスリット部形状も
本発明者らの実験検討により定められたものである。第
11図ないし第13図はスクイズシリンダ径大部155の形状
を種々変更したスクイズシリンダ107を示す。そして、
これら各形状のスクイズシリンダ107を用いてダイカス
トを行った場合の連続使用可能回数を第14図に示す。第
14図中形状としたのは、第１図図示形状のスクイズシ
リンダ107であり、形状としたのは、第12図図示形状
のスクイズシリンダ107であり、また形状としたの
は、第13図図示形状のスクイズシリンダ107である。

この第14図より明らかなように、空隙156の厚さを1.0mm
としたものは5000回以上のダイカスト工程においても十
分な耐久性が確認されたが、スリット厚さを0.5mmおよ
び0.1mmとしたものでは、50回以内のダイカスト回数で
スクイズプランジャ103に摺動不良が発生した。これは
空隙156の厚さが薄い場合にはこの空隙156を介して、潤
滑剤201が十分にゆきわたらなくなるからであると考え
られる。

従って、本例におけるダイカスト装置では上述のように
空隙156の厚さを1.0mmと規定しているのである。なお、
この空隙156をあまり大きくしたのでは潤滑剤がスクイ
ズプランジャ103の先端部外面およびスクイズシリンダ1
07先端の径大部内面に付着しにくくなり、スクイズプラ
ンジャ103の加圧工程が良好になされないことになる。
また、上述したようにスクイズプランジャ103は凝固層5
51を押圧しつつ前進するものであるため（第４図図
示）、空隙156の厚さが大きくなりすぎ、凝固層551が発
生しないような状態では、スクイズプランジャ103の前
進が良好に制御できないことになるからである。

もっとも、本発明においては、空隙156の厚さは1.0mmの
限定されるべきものではなく、スクイズプランジャ103
の変位に影響を与えない範囲適宜設定することができ
る。

また、本発明は上述の例に限らず、種々の態様があるこ
とはもちろんである。

たとえば、潤滑剤通路開口端154の形状も、上述の円形
に限ることなく楕円形や三角形状と他の形状にしてよい
ことはもちろんである。また、潤滑剤通路開口端154は
同一面内に開口する必要はなく、スクイズプランジャ10
3の軸方向に多少ずれた位置に開口するようにしてもよ
い。

さらに第11図図示例ではスクイズシリンダ107のスリッ
ト155に傾斜に設けたが、この傾斜は必ずしも必要とし
ない。

また、第３図乃至第６図図示例ではスクイズプランジャ
103の先端面を球形したが、この先端面は平面としても
よくまた必要に応じ凹面としてもよい。

また、上述の例ではスクイズシリンダ107を可動型100に
配設したが、これは固定型101皮に配設するようにして
もよい。また、上述の例ではスクイズシリンダ107を可
動型100とは別体に形成したが、このスクイズシリンダ1
07は可動型100の一部として一体に形成してよい。また
必要に応じ、スクイズシリンダ径大部155にリブ等を形
成してもよい。

さらに上述の例では射出シリンダ120を固定型101側に配
設したが、この射出シリンダ120を可動型100側に配設す
るようにしてもよい。

また上述の例ではスクイズプランジャ103および潤滑ピ
ン150から供給される潤滑剤は、液体の潤滑剤を高圧空
気と混合したものとしていたが、例えば、固体潤滑剤の
微粒子を供給するようにしたり、もしくは潤滑剤の蒸気
を供給するようにしてもよい。

さらにまた上述の例では第３図に示すように、スクイズ
プランジャ103を前進を停止させ、その状態で潤滑を行
うようにしていたが、潤滑剤通路開口端154からの潤滑
剤の吹き出しをスクイズプランジャ103の前進途中もし
くは後進途中または、前進時、後退時の中間停止中のよ
うに任意の状態で行うようにしてもよい。

さらに上述の例では固定型101と可動型100への離型剤の
供給をスプールコア140に潤滑剤を吹きつけることによ
り行ったが、固定型101および可動型100の型面に直接離
型剤を吹きつけるようにしてもよい。

また、上述の例では製品キャビティ105の真空排気を行
うようにしたが、この真空排気は必ずしも必須のもので
はなく、必要に応じて停止してよい。

また、上述の例ではスクイズプランジャ103と潤滑ピン1
50には同じ潤滑剤を供給しているが別々の潤滑剤をそれ
ぞれ独立した装置で供給してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のダイカスト装置およびダ
イカスト方法によれば、スクイズプランジャ加圧に必要
な潤滑剤を確実に供給することができるため、スクイズ
プランジャの摺動不良等が防止でき、かつ潤滑剤の量を
極少量化出来る。結果、潤滑剤に起因する巻き込み巣の
発生を極めて良好に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるダイカスト装置の一実施例を示
す断面図、第２図は第１図の可動型および固定型部分を
模式的に示す断面図、第３図乃至第５図はスクイズプラ
ンジャの変位を示す断面図、第６図は第１図図示スクイ
ズプランジャの断面図、第７図は第１図図示装置におけ
る潤滑剤使用量とスクイズプランジャの摺動抵抗力およ
びダイカスト品に含まれるガス量の関係を示す説明図、
第８図は鋳造の回数とスクイズプランジャの摺動抵抗力
の経時変化およびダイカスト品に含まれるガス量の経時
変化の関係を示す説明図、第９図は本潤滑法と従来法と
の間におけるスクイズプランジャ前進量の変化割合を示
す説明図、第10図は潤滑剤およびスクイズ部潤滑皮膜の
成分分析を示す説明図、第11図乃至第13図はそれぞれス
クイズシリンダの先端の径大部を示す断面図、第14図は
第11図乃至第13図図示スクイズシリンダと連続使用回数
との関係を示す説明図、第15図は従来のダイカスト装置
を示す断面図、第16図は第15図図示ダイカスト装置によ
る巻き込み巣発生状態を示す断面図、第17図はスクイズ
の有無がダイカスト品の比重に及ぼす影響を示す図、第
18図および第19図はそれぞれ本発明完成にいたる途中で
本発明者らの考案したダイカスト装置の要部を示す断面
図、第20図は本法の１サイクル工程を示す説明図であ
る。 100……可動型,101……固定型,103……スクイズプラン
ジャ,105……製品キャビティ,107……スクイズシリン
ダ,120……射出シリンダ,121……射出プランジャ,150…
…潤滑ピン,153……潤滑通路。

フロントページの続き (72)発明者 吉川 澄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 高木 博己 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 横井 光義 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−20654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−220265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−238074（ＪＰ，Ａ) 実公 昭49−29215（ＪＰ，Ｙ１) 特公 昭60−2947（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭50−4610（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−6824（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭58−28687（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定型と、 この固定型に当接し固定型とともに製品キャビティを形
   成する可動型と、 前記固定型および前記可動型の少なくともいずれか一方
   に形成され、前記製品キャビティと連通する射出シリン
   ダと、 この射出シリンダ内に摺動自在に配設され、射出シリン
   ダ内の溶湯を前記製品キャビティ側へ射出する射出プラ
   ンジャと、 前記固定型および前記可動型の少なくともいずれか一方
   に形成され、前記製品キャビティに直接対向する円筒状
   のスクイズシリンダと、 このスクイズシリンダ内に摺動自在に配設され、スクイ
   ズシリンダ内に流入した溶湯を前記製品キャビティ側に
   押圧するスクイズプランジャとを備え、 前記スクイズシリンダは、前記スクイズプランジャの外
   径と略同値の内径を有し、且つ前記スクイズプランジャ
   の外壁面と摺動する摺接部と、前記スクイズシリンダの
   外径より微少量大きな内径を有し、且つ前記製品キャビ
   ティ側の開口端から一定距離に渡って形成される径大部
   とからなり、 前記スクイズプランジャは、潤滑剤が流れる潤滑剤通路
   を内部に有し、 この潤滑剤通路は前記スクイズプランジャの外周壁にそ
   の一端が開口し、この開口端は前記スクイズプランジャ
   が前記製品キャビティ側に突出した際に、前記スクイズ
   シリンダの径大部内壁と前記スクイズプランジャ外壁と
   の間に形成される円環状空間の反製品キャビティ側の部
   位にて開口することを特徴とするダイカスト装置。
2. 【請求項２】前記固定型に前記製品キャビティ内の空気
   を排出する真空排気装置を配設したことを特徴とする請
   求項１記載のダイカスト装置。
3. 【請求項３】潤滑剤が流れる潤滑剤通路を内部に有し、
   この潤滑剤通路の一端が前記射出シリンダと前記製品キ
   ャビティとを結ぶ通路途中に向けて開口する潤滑ピンを
   前記可動型に設けたことを特徴とする請求項１もしくは
   請求項２記載のダイカスト装置。
4. 【請求項４】固定型と、 この固定型と当接して、固定型とともに製品キャビティ
   を形成する可動型と、前記製品キャビティに溶湯を射出
   する射出プランジャと、 前記製品キャビティに向けて開口するスクイズシリンダ
   内を摺動し、前記製品キャビティ内に充填された溶湯を
   加圧するスクイズプランジャとを用いるダイカスト方法
   であって、 前記固定型と前記可動型とを引き離した状態で前記スク
   イズプランジャを前記製品キャビティ側へ前進させ、前
   記スクイズシリンダの開口端面部において前記スクイズ
   プランジャ外壁と前記スクイズシリンダ内壁との間に円
   環状空間を形成し、この円環状空間の反製品ギャビティ
   側より前記スクイズプランジャの先端部に向けて、前記
   スクイズプランジャの外周壁に開口する潤滑剤通路の開
   口部を介して潤滑剤を吹きつける潤滑工程と、 前記可動型と前記固定型とを当接させて、前記製品キャ
   ビティを形成し、前記スクイズプランジャを前記製品キ
   ャビティとは反対側の方向へ引き込めるキャビティ形成
   工程と、 溶湯を前記射出プランジャにより前記製品キャビティ側
   へ射出する射出工程と、 前記スクイズプランジャを前記製品キャビティ側へ前進
   させ、前記製品キャビティ内の溶湯を押圧するスクイズ
   工程と、 前記固定型と前記可動型とを引き離し、前記製品キャビ
   ティ内で凝固した製品を前記製品キャビティより取り出
   す取出工程とを、この順序にて経時的に行うことを特徴
   とするダイカスト方法。
5. 【請求項５】前記キャビティ形成工程中に前記製品キャ
   ビティ内の空気を排気する真空排気工程を有する請求項
   ４記載のダイカスト方法。
6. 【請求項６】前記潤滑工程中に、内部に潤滑剤通路を有
   する潤滑ピンを、前記射出プランジャと前記製品キャビ
   ティとを結ぶ通路中に突出させ、この通路にも前記潤滑
   剤通路を介して潤滑剤を吹き付ける工程を有する請求項
   ４もしくは請求項５記載のダイカスト方法。