JPH07171666A - 無孔質ダイキャスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スクイズピンおよびバルブを構造上共通化する
ことによって、装置の簡略化、コストパフォーマンスの
向上、段取りの改善等を図る。 【構成】スライダ６をスクイズピンとして機能させると
ともに、そのスライダ６とスライダ孔１ａとの間に、金
型キャビティ３内を真空排気手段８に対して選択的に断
接するバルブ機構９を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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
ャビティを閉成し、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。

【０００３】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。

【０００４】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内に充填する。

【０００５】溶湯を凝固させる。

【０００６】固定型と可動型を型開きし、可動型に付
着した鋳物を取出す。

【０００７】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け巣を生じるという課題
を抱えていた。

【０００８】これに対して、近時のダイキャスト技術
は、金型減圧、局部加圧（スクイズ）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
ティ内をポペット弁を介して真空排気手段に接続し、溶
湯の注湯時における湯回りをよくしてガスの巻き込みの
防止を図るとともに、注湯に同期してポペット弁を閉じ
真空排気手段への溶湯の侵入を阻止するようにしたもの
である。また、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け巣の防止を
図ることができるようにしたものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
金型減圧用のポペット弁と、局部加圧用ピンとが各々別
途に構成、配置されており、コスト的に高価につき、構
造も複雑であり、タイミングの同期を図るための制御も
むつかしく、段取り時間にも長時間を要するという難点
があった。その上、ポペットと加圧用ピンでは構造を全
く異にするため、共通化を図ることも困難であった。

【００１０】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、スクイズピンおよびバルブを構造上
共通化することによって、装置の簡略化、コストパフォ
ーマンスの向上、段取りの改善等を図った新規有用な無
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。

【００１１】

【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、次のような構成を採用したものであ
る。

【００１２】すなわち、本発明に係る無孔質ダイキャス
ト装置は、金型の固定側と可動型とを型締めすることに
よって閉成される金型キャビティ内を真空排気手段によ
って排気した後、該キャビティ内に溶湯を充填して加圧
凝固させるように構成したものにおいて、前記金型に局
部加圧用のスライダ孔を穿設し、このスライダ孔に摺動
可能にスライダを嵌装して該スライダを駆動機構により
初期待機位置およびスクイズ位置に選択的に保持し得る
ように構成するとともに、スライダとスライダ孔との間
に、該スライダが初期待機位置に在るときにキャビティ
内を真空排気手段に接続しキャビティ内に溶湯が導入さ
れたときに該スライダを溶湯充填位置に後退させてキャ
ビティ内を真空排気手段から遮断するバルブ機構を構成
したことを特徴とする。

【００１３】バルブ機構の具体的な実施の態様として
は、スライダのスライド方向に離間させて金型のスライ
ド孔に開設した一対のポートと、一方のポートを金型キ
ャビティ内に連通させるとともに他方のポートを真空排
気手段に接続する金型内部通路と、スライダの外周に設
けられスライダが初期待機位置にあるときに前記両ポー
トを連通させるスライダ溝と、同じくスライダの外周に
設けられスライダが溶湯充填位置に後退したときに前記
両ポート間を遮断するランド部とを具備してなるものが
挙げられる。

【００１４】駆動機構の具体的な実施の態様としては、
スライダに対して進退可能に第１、第２ピストンを直列
に配設し、スライダの後端側にある第２ピストンの背面
に圧液が導入されたときに該第２ピストンが第１ピスト
ンを介しスライダを付勢して該スライダを初期待機位置
にまで移動させ、第１ピストンの背面に圧液が導入され
たときに該第１ピストンがスライダを付勢してスクイズ
位置にまで移動させ、さらに第１ピストンの前面に圧液
が導入されたときに第１ピストンがスライダを牽引して
最後退位置に移動させるように構成したものが挙げられ
る。

【００１５】また、この場合には、第１ピストン先端と
スライダ後端との間にスプリングやエア等を介設し、初
期待機位置にあるスライダに溶湯が突入したときにスラ
イダがスプリングやエア等を圧縮しつつ溶湯充填位置に
まで後退するように構成されているものが有効となる。

【００１６】

【作用】このような構成において、スライダを駆動機構
により初期待機位置に保持している状態では、バルブ機
構がＯＮとなって真空排気手段によりキャビティ内が減
圧される。次に、キャビティ内に溶湯が充填されると、
溶湯の突入によりスライダが溶湯に付勢されて溶湯充填
位置にまで後退する。このときバルブ機構がＯＦＦとな
り、真空排気手段がキャビティから遮断される。そし
て、最後に駆動機構によりスライダをスクイズ位置に移
動させ、局部加圧を行う。

【００１７】しかして、このものはスライダおよびスラ
イダ孔を通じて同軸上にバルブ機構とスクイズピンが同
時に構成されることになる。そのため、ポペット弁とス
クイズピンを別途に構成、配置していた従来装置に比べ
て、コスト的に安価になり、構造的に簡略となり、タイ
ミングの同期を図るための制御も容易となって段取り時
間の短縮化も図れるものとなる。また、ポペット弁を用
いる場合に比べて真空通路を大きく設定できるため、金
型減圧速度や到達真空度を向上させる上でも有効とな
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【００１９】図１は、このダイキャスト装置の金型１の
固定側と可動側の分割面ｐを示している。金型１は母型
２に保持され、金型１内にはキャビティ３を形成する中
子４が装着されている。キャビティ３にはゲート３ａが
設けられ、そのゲート３ａがランナ５を経て図示しない
スリーブに連設されていて、該スリーブ内に嵌装される
図示しないプランジャにより溶湯をキャビティ３内に押
し込み得るようになっている。

【００２０】このような装置に対して、本実施例は、前
記金型１および母型２にそれらの分割面ｐに沿ってキャ
ビティ３の中心部へ向かう局部加圧用のスライダ孔１
ａ、２ａを穿設し、それらのスライダ孔１ａ、２ａに摺
動可能にスライダ６を嵌装するとともに、該スライダ６
を駆動機構７によって進退駆動するようにしている。

【００２１】駆動機構７は、母型２の上面に定着したハ
ウジング７０内に構成されてなるもので、スライダ６に
一定範囲の突没動作を許容した状態で連結され該スライ
ダ６との間に介設したスプリング７１ａによって該スラ
イダ６を突出位置に弾性偏倚させてなる第１ピストン７
１と、このピストン７１を付勢する複動式の第１シリン
ダ７２と、前記シリンダ７２内に先端を挿入した第２ピ
ストン７３と、このピストン７３を付勢する単動式の第
２シリンダ７４と、前記第２ピストン７３の進退位置を
検出するリミットスイッチ機構７５とを備えてなる。そ
して、両シリンダ７２、７４に適宜圧液を導入すること
で、第１ピストン７１を通じてスライダ６を３段階に駆
動し得るようにしている。

【００２２】詳述すると、第２シリンダ７４に圧液が導
入されその液圧が第２ピストン７３の背面に作用したと
きに該第２ピストン７３が第１ピストン７１を介しスラ
イダ６を付勢して該スライダ６を初期待機位置（図２参
照）にまで移動させ、その位置から第１シリンダ７２に
圧液が導入されその液圧が第１ピストン７１の背面に作
用したときに該第１ピストン７１が第２ピストン７３か
ら離反するとともにスライダ６を付勢してスクイズ位置
（図５参照）にまで移動させ、さらに第１シリンダ７２
に圧液が導入されその液圧が第１ピストン７１の前面に
作用したときに第１ピストン７１が第２ピストン７３と
ともに後退しながらスライダ６を牽引して最後退位置
（図６参照）に移動させるようになっている。すなわ
ち、図２の初期待機位置はスライダ先端をキャビティ３
の僅か外方に保持する位置に対応し、図５のスクイズ位
置は溶湯を所定圧力に圧縮した結果移動し得る位置に対
応し、図６の最後退位置はスライダ先端をキャビティ３
よりも遥か外方に保持する位置に対応している。

【００２３】なお、第２ピストン７３の先端とスライダ
６の後端との間にはスプリング７１ａが介設してあるた
め、初期待機位置にあるスライダ６に溶湯が突入する
と、スライダ６が溶湯に付勢されてスプリング７１を圧
縮しつつ第１ピストン７１により規制される溶湯充填位
置（図３参照）にまで後退するようになっている。

【００２４】また、この実施例では、前記スライダ６と
前記スライダ孔１ａとの間に、キャビティ６内を選択的
に真空排気手段８に対して弾接するバルブ機構９を構成
している。このバルブ機構９は、スライダ６のスライド
方向に離間させて金型１のスライド孔１ａに開設した一
対のポート９１、９２と、一方のポート９１を金型キャ
ビティ３内に連通させるとともに他方のポート９２を真
空排気手段８に接続する金型内部通路９１ａ、９２ａ
と、スライダ６の外周に設けられスライダ６が初期待機
位置にあるときに前記両ポート９１、９２を連通させる
スライダ溝９３と、同じくスライダ６の外周に設けられ
スライダ６が溶湯充填位置に後退したときに前記両ポー
ト９１、９２間を遮断するランド部９４とを具備してい
る。

【００２５】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、中子４を装入した状態で金型１の
可動側を固定側に当接させ、型締めする。そして、第２
シリンダ７４に圧液を導入してスライダ６を図２に示す
初期待機位置に保持する。次に、注湯口からアルミニウ
ム合金等の溶湯を注入し、プランジャを移動させて注湯
口を塞ぐとともに、真空排気手段８を作動させて、プラ
ンジャを駆動し中速で射出を行う。当初、バルブ機構９
はＯＮになっており、キャビティ３内が減圧されるた
め、注入した溶湯はランナ５を通ってゲート３ａに到達
した後、キャビティ３内に引き上げられる。そして、こ
れに伴ない、溶湯がスライダ６の先端に突入するため、
スライダ６はその静圧力とバランスする図３の溶湯充填
位置までスプリング７１ａを圧縮しつつ後退する。その
結果、バルブ機構９がＯＦＦになって、内部通路９１ａ
から回り込んだ溶湯が図４に示すようにスライダ６のラ
ンド部９４によってブロックされ、溶湯の真空排気手段
８への流入が阻止される。さらに、ランナ５が凝固後
（０．１〜０．５ｓ）、第１シリンダ７２に圧液を導入
してスリーブ６を図５のスクイズ位置に移動させ（移動
量ｄ）、キャビティ３内に全体圧力（２００ＭＰａ〜４
０００ＭＰａ）を加えながら凝固させる。凝固後、第１
シリンダ７２に圧液を導入してスリーブ６を図６の最後
退位置に移動させ、金型１の可動側と固定側とを開い
て、鋳物を取り出す。そして、スリーブ孔１ａに離型剤
を吹き付け、エアブロー後に次の工程に入る。

【００２６】以上のような無孔質ダイキャスト装置であ
ると、局部加圧用のスライダ６が、スライダ孔１ａとの
間に同時にバルブ機構９をも構成することになる。その
ため、ポペット弁とスクイズピンを別途に構成、配置し
ていた従来装置に比べて、コスト的に安価になり、構造
的に簡略となり、タイミングの同期も自動的に図られる
ため段取り時間の短縮化も果たせるものとなる。また、
ポペット弁を用いる場合に比べて真空通路を大きく設定
できるため、金型減圧速度や到達真空度を向上させる上
でも有効となる。さらに、スリーブ６を最後退位置に保
持することによって、離型材の吹き付け等を適切に行う
ことができ、またスクイズ時にスリーブ６の先端に侵出
したバリａ（図６参照）から該スリーブ６を確実に離脱
させることができるため、スライダ６等の焼き付き防止
効果も奏され、また、このようにバリａを許容できるこ
とにより、スライダ６とスライダ孔１ａ、２ａとの間に
高い嵌合精度を要求されなくなり、加工、組立上の便宜
も図れるものとなる。

【００２７】なお、スライダやバルブ機構の具体的な断
面形状などは、図示例に限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明の無孔質ダイキャスト装置は、以
上説明したように、スライダをスクイズピンとして機能
させるとともに、そのスライダとスライダ孔との間にバ
ルブ機構を構成したものである。そのため、ポペット弁
とスクイズピンを別途に構成、配置していた従来装置に
比べて、コスト的に安価に構成でき、構造的に簡略とな
り、タイミングの同期を図るための制御も容易となって
段取り時間の短縮化も果たせるものとなる。また、ポペ
ット弁を用いる場合に比べて真空通路を大きく設定でき
るため、金型減圧速度や到達真空度を向上させる上でも
有用なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、金型の分割面に沿っ
て切断した全体断面図。

【図２】同実施例のスライダが初期待機位置にあるとき
の状態を示す部分拡大図。

【図３】同実施例のスライダが溶湯充填位置に後退した
ときの状態を示す図２に対応した作用説明図。

【図４】同実施例のスライダが溶湯充填位置にあるとき
の状態を示す図２および図３に対応した作用説明図。

【図５】同実施例のスライダがスクイズ位置に前進した
ときの状態を示す図２に対応した作用説明図。

【図６】同実施例のスライダが最後退位置に後退したと
きの状態を示す図２に対応した作用説明図。

【符号の説明】

１…金型 １ａ…スライダ孔 ３…金型キャビティ ６…スライダ ７…駆動機構 ８…真空排気手段 ９…バルブ機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型の固定側と可動型とを型締めすること
   によって閉成される金型キャビティ内を真空排気手段に
   よって排気した後、該キャビティ内に溶湯を充填して加
   圧凝固させるように構成したものにおいて、前記金型に
   局部加圧用のスライダ孔を穿設し、このスライダ孔に摺
   動可能にスライダを嵌装して該スライダを駆動機構によ
   り初期待機位置およびスクイズ位置に選択的に保持し得
   るように構成するとともに、スライダとスライダ孔との
   間に、該スライダが初期待機位置に在るときにキャビテ
   ィ内を真空排気手段に接続しキャビティ内に溶湯が導入
   されたときに該スライダを溶湯充填位置に後退させてキ
   ャビティ内を真空排気手段から遮断するバルブ機構を構
   成したことを特徴とする無孔質ダイキャスト装置。