JPH0761534B2 - ダイカスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ダイカスト装置の改良に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、ダイカスト装置によって製造する製品であっ
て、局部内に肉厚部を有する製品の場合には該肉厚部に
鋳巣が発生し易い。この対策の１つとして従来、射出プ
ランジャ以外に加圧プランジャを設けて前記肉厚部を加
圧する方法が採用されている。

しかしながら、このような従来装置においては、加圧プ
ランジャと加圧スリーブとの隙間に入り込んだバリによ
って生じる“カジリ”現象が生じ易く、加圧プランジャ
と加圧スリーブとを含む加圧装置の寿命が短いという欠
点が生じていた。また前記加圧プランジャによる加圧作
用が働いているかどうかの判別が難しいことから製品の
品質に悪影響を与え易い等の欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の欠点に鑑み加圧プランジャと加圧
スリーブとのカジリの原因となるバリを極力除去するこ
とによって高品質の製品が得られ、また装置の小型化，
メインテナンスの容易化をも達成しうるようなダイカス
ト装置を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

本発明は、固定型と可動型とからなる一対の金型と、両
金型によって形成される型空間に溶湯を供給する射出プ
ランジャとを有し、前記可動型には、前記型空間に連通
する加圧通路を形成した加圧スリーブを圧入して、該加
圧スリーブの加圧通路には加圧シリンダにより駆動され
る加圧プランジャを摺動可能に嵌挿し、一端が前記型空
間へ突出可能な押出しロッドを駆動する押出しシリンダ
を、前記可動型を支持する可動型支持体に内装するとと
もに、前記押出しロッドによる成形品の取出し後、離型
剤を散布するスプレー具を備えたダイカスト装置におい
て、前記加圧シリンダと前記押出しロッドとを一体移動
可能に連結固定したことを特徴とする。

〔発明の効果〕

本発明装置では、成形品を押出しロッドで押し出しだ
時、加圧シリンダとともに加圧プランジャが押出しロッ
ドと一体に移動する。このため、成形品を取出してから
離型剤を散布する際に、加圧プランジャは、加圧ピスト
ンが加圧シリンダ内で前進した分に加えて、押し出しロ
ッドが前進した分だけ余分に前進しており、該加圧プラ
ンジャの先端部が加圧通路から十分に突出する。したが
って、加圧通路及び加圧プランジャの間隙に進入した溶
湯によるバリが排出され易く、また加圧プランジャに離
型剤を吹きかけた際に容易にバリが剥離するので、加圧
通路及び加圧プランジャ間に溜まったバリによるカジリ
が生じにくくなり、加圧スリーブ及び加圧プランジャの
寿命をのばすことができる。

また上記のようにプランジャ先端の突出状況により加圧
シリンダの正常な作動を外部から確認することができ
る。

また上記構成としたことからメインテナンスが容易であ
る。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。第
１図において、１は装置の固定台で、工場の床面等に図
示しない埋め込みボルトを介して固定されている。2,3
はこの固定台１に固定された射出シリンダ保持台で、射
出シリンダ４を固定保持するものである。射出シリンダ
４の円筒状内面には射出ピストン５が摺動自在に保持さ
れており、前記射出シリンダ４の両端に開口した第1,第
２信号油圧パイプ6,7よりの油圧を受けて、射出ピスト
ン５が射出シリンダ４内を図中左右方向に変位できるよ
うになっている。

信号油圧は図示しない油圧ポンプより入力パイプ８を介
して導入され、電磁方式の油圧切替バルブ９によって第
1,第２のいずれか一方の信号油圧パイプ6,7に選択供給
されるようになっている。射出ピストン５によって押し
出された射出シリンダ４内の油は、信号圧力の供給され
なかった側の信号油圧パイプ6,7および油圧切替バルブ
９を介して出力パイプ10より図示しない油槽側へ送り出
されるようになっている。また、11は第１信号油圧パイ
プ６の途中に配設された圧力スイッチで、第１信号パイ
プ６内の油圧が所定圧（例えば後述する射出圧力の最大
値に対して５〜６割程度の大きさとなる圧力）以上とな
った時に、後述する油圧切替バルブ42へ電気信号を印加
するようになっている。

そして、前記射出ピストン５の変位は射出棒12を介して
射出プランジャ13に伝えられ、射出プランジャ13は射出
スリーブ14内を図中左右方向に摺動するようになってい
る。15は溶湯の給湯口で、射出スリーブ14の上方側面の
うち、射出プランジャ13が最も後退した時（第１図図示
の状態）に開口する位置に設けられており、図示しない
溶湯注入器を用いて、アルミニウム合金、マグネシウム
合金、亜鉛合金等の溶湯がこの給湯口15より射出スリー
ブ14内に供給されるようになっている。したがって射出
スリーブ14は溶湯の射出通路の一部をなしている。16は
固定台１に固定された固定型支持体で、固定型18を固定
保持するものであり、第１図では緊締棒22の左端部にし
か示されていないが、実際には緊締棒22の右端部にも設
けられている。前記固定型18は精密な型形状を得るた
め、および保全性を高める等の理由により、ダイタイル
鋳鉄製の固定ブロック19と熱間工具鋼製の固定中子20と
に分割成形されている。この固定ブロック19と固定中子
20とは六角穴付ボルト21によって連結されている。な
お、前述した射出スリーブ14は固定型支持体16および固
定ブロック19を貫通して固定ブロック19の端面に開口す
るようになっている。

また、固定型支持体16の上下面側には緊締棒22が２本づ
つ固定されており、この緊締棒22は可動型支持体23を貫
通している。可動型支持体23は緊締棒22に緊密かつ摺動
可能な状態で支持されて固定台１上を図中左右方向に摺
動できるようになっており、図示しないピストンの駆動
力を受けて変位可能となっている。

可動型支持体23には上下の締付板25,25を介して可動型2
6が固定してあり（押出板24は可動型支持体23に固定さ
れていない）この可動型26も上記固定型18と同じくダイ
タイル鋳鉄製可動ブロック27と熱間工具鋼製可動中子28
とをボルト29によって連結することによって形成されて
いる。

そして図示しないピストンの駆動力により可動型支持体
23を左右方向に変位させることによって可動型26を固定
型18に密接させ、この両型18,26により製品鋳造用の型
空間30と、この型空間30へ溶湯を射出する射出通路31
と、この射出通路31とは別の位置で型空間30に連通する
加圧通路17とを形成するようになっており、また、固定
型18と可動型26との接合面のうち所定箇所には、0.1mm
から0.5mm程度の隙間が設けてあって、射出通路31より
射出された溶湯によって押し出された型空間30内の空気
を逃がすエアベント33が形成されている。また、射出通
路31の型空間30側の端部は通路径を絞るべく湯口34が形
成してあって、射出通路31より供給された溶湯が高速と
なって型空間30内へ射出されるようになっている。

35は型空間30の略中心となる位置に対向すべく前記可動
中子28の中心部に圧入固定された加圧スリーブで、熱間
工具鋼を円筒形状に成形してなる。また、この加圧スリ
ーブ35の中空部が型空間30に連通する加圧通路17を形成
し、この加圧通路17には熱間工具鋼製の加圧プランジャ
36が緊密かつ摺動可能に挿入されている。そして加圧プ
ランジャ36によって加圧通路17内に充填された溶湯が型
空間30内の湯溜り部32側へ押し出されるようになってい
る。なお、加圧プランジャ36は保全のために、加圧スリ
ーブ35内を摺動する部位のみを交換すべく、２部材36a,
36bより構成され、この両部材36a,36bは結合リング37に
よって連結されている。

38は加圧プランジャ36の後端部に設けられた加圧ピスト
ンで、加圧シリンダ39のボア39A内を摺動して、加圧プ
ランジャ36に前進・後退の変位量を伝えるものである。
加圧シリンダ39には、射出シリンダ４と同様に、第3,第
４信号油圧パイプ40,41が開口しており、電磁方式の油
圧切替えバルブ42によって、油圧ポンプ（図示せず）よ
り入力された信号油圧を制御して加圧ピストン38の前進
・後退を行なえるようになっている。そして、加圧シリ
ンダ39は押出板24に固定されており、可動型26とは別個
に移動できるようになっている。

46は複数個の押出しロッドで、一端が押し出しプレート
47に固定され、他端は空間30又は通路31に突出しうる構
成となっている。また該ロッド46の中央部は押出板24又
は加圧シリンダ39に固定されて一体移動可能となってい
る。前記プレート47の中央部には押し出し棒48が固定さ
れ、該押し出し棒48にはピストン49が固定されている。
50は押し出しピストン49を変位させる押し出しシリンダ
で、射出シリンダ４や加圧シリンダ39と同様に、第5,第
６信号油圧パイプ51,52が開口しており、油圧ポンプ
（図示せず）より入力された信号油圧を電磁方式の油圧
切替えバルブ53によって制御し、押し出しピストン49の
前進・後退を行なうものである。

次に本実施例装置の作用について工程順に説明する。

（第１工程） 図示しないピストンを駆動させることによって可動型支
持体23を第１図中左方向に摺動させ、可動型26を固定型
18に密接させて、製品鋳造用の型空間30,射出通路31,加
圧通路17,およびエアベント33を形成する。

（第２工程） 図示しない溶湯注入機を用いて、溶湯を給湯口15より射
出スリーブ14,および射出通路31の一部内に流し込み、
その後、油圧切替えバルブ９によって信号油圧を第１信
号油圧通路６側に流して射出ピストン５（即ち射出プラ
ンジャ13）を信号油圧によって定められる所定の圧力で
前進させる。そして、この射出プランジャ13の前進によ
って、射出スリーブ14内に流し込まれた溶湯を射出通路
31側へ押し出し、湯口34通過時に加速させて、型空間30
および加圧通路17内へ溶湯を射出し、型空間30および加
圧通路17内を溶湯で充填する。なお、この時点での溶湯
に加わる圧力（射出圧力）は500〜1500気圧程度となっ
ている。ここで、型空間30や湯溜り部32に存在していた
空気は、この射出時に溶湯内に巻き込まれて鋳巣の発生
原因となるので、可動型26と固定型18との接触部分のう
ち所定箇所に設けたエアベント33によって、型空間30内
に存在していた空気の一部を逃がすようにしている。

（第３工程） 溶湯を充填させた後、湯口34部の溶湯が凝固してしまわ
ないうちに、加圧プランジャ36を移動させて加圧通路17
内の溶湯を湯溜り部32側へ押し出し始める。

ここで溶湯の充填後押し湯開始時点までの時間（以下タ
イムラグと呼ぶ）が長くなりすぎると、型空間30内に充
填された溶湯に凝固が生じてしまい、この間に生じた凝
固層は加圧がなされていないので鋳巣が発生し、従って
ダイカスト後の製品に強度や気密性の劣る部分ができて
しまうことになる。そして、一端鋳巣が発生すると、そ
れをなくすためには凝固層を押しつぶすようにしなけれ
ばならず、加圧圧力を大きな値に設定しなければならな
くなる。換言すれば、加圧圧力を同一とした場合にはタ
イムラグを長くすると充分な押し湯ができなくなるとい
うことになる。

さらに、タイムラグが長い時には、一旦生成した凝固層
が加圧によりせん断されることになって、ダイカストに
よって作られる製品に面欠陥を生じやすくなり、この面
欠陥はダイカスト品の機械的強度を劣化させるので望ま
しくない。また、加圧前に結晶した金属が加圧により一
箇所に集められることになって偏析を生じやすくなり、
この偏析はダイカスト品の加工性（切削性）に悪影響を
与えることになって精密加工がしにくくなる。

従って、このような面欠陥や偏析をなくすためには、タ
イムラグをできる限り短くすることが望ましい。

本実施例ではこのタイムラグを短くするため、次のよう
にして加圧プランジャ36の移動開始を制御している。即
ち、型空間30および加圧通路17への溶湯の充填が終了す
ると射出プランジャ13の前進は止まることになり、その
ため射出プランジャ13を前進さすべく信号油圧供給用の
第１信号油圧通路６の油圧は急激に上昇する。そこでこ
の第１信号圧力通路６内の油圧の上昇を圧力スイッチ11
で検出し、通路６内の圧力が定められた圧力以上に上昇
した時には圧力スイッチ11より油圧切替バルブ42へ電気
信号を印加するようにしておき、この電気信号が印加さ
れると、油圧切替バルブ42は信号油圧を第３信号油圧通
路40へ供給するようにしておくことによって、射出終了
後すみやかに（通常は0.5秒程度）加圧プランジャ36を
前進させることができるようにしている。

ここで、上記構成よりなるダイカスト装置では、湯口34
部の溶湯が凝固完了するまでに通常5,6秒はかかるの
で、本実施例のタイムラグは湯口34部の溶湯の凝固完了
時間に比して十分に短い時間で加圧プランジャ36が前進
し始めることになる。

（第４工程） 加圧プランジャ36がすみやかに前進することによって、
加圧通路17内の溶湯は湯溜り部32内に押しだされ、それ
により、型空間30内の湯溜り部32に充填された溶湯が押
し湯されることになる。そして、この加圧時には湯口34
がまだ凝固していないので、溶湯に対する加圧は型空間
30のみでなく、射出通路31や射出スリーブ14内の溶湯に
も加わることになる。

従って、この加圧に必要な押し湯量は、単に型空間30と
加圧通路17内に充填された溶湯の凝固収縮量に相当する
量のみの加圧に要する量よりある程度多くしないことに
は不足することになる。

（第５工程） 湯口34より型空間30側の凝固が完了すれば、図示しない
ピストンを駆動させて、可動型支持体23を第１図中右方
向に移動させ、第２図の如くに可動型26を固定型18より
引離す。

型空間30内の溶湯の凝固にかかる時間は、型空間30の容
量や空間高さ等によって変動するため、あらかじめ凝固
にかかる時間を測定しておき、この測定より求めた時間
に所定の付加時間（1,2秒程度）を加えた時間経過後
に、タイマーによって可動支持体23の移動を開始するよ
うにしておく。

そして、この可動型26引き離し時には、依前信号油圧を
第１信号パイプ６側へ流すようにしておいて、射出スリ
ーブ14内で凝固したダイカスト品を射出スリーブ14から
押し出せるようにする。

その後、信号油圧を油圧切替バルブ９で切り替えて第２
信号パイプ７側へ流すことによって、射出プランジャ13
を後退させ、次に油圧切替バルブ53を作動させることに
よって信号油圧を第５信号油圧パイプ51側へ流し、押し
出しピストン49を第１図中左方へ移動させ、この押し出
しピストン49の移動を押し出し棒48,押し出しプレート4
7を介して押し出しロッド46に伝え、該ロッド46によっ
て型空間30,射出通路31、および加圧通路17内で凝固し
たダイカスト品Ｄを第３図の如くに押し出し、外部に取
出す。なおこのとき押出板24に固定された加圧シリンダ
39も一体的に移動するため加圧プランジャ36自体も押出
しロッドとしての働きをする。

次に固定支持体16と可動型26との間の空間にスプレー具
60を延在させて離型剤を噴射させ、可動型26や支持体1
6,加圧プランジャ36の先端，ロッド46の先端に該離型剤
を吹きかける。この場合、プランジャ36の先端はまだ突
出した状態となったままのため、離型剤は該先端部に十
分に吹きかかる。

次にピストン38,49を最右方位置まで後退させるとプラ
ンジャ36の先端はスリーブ35の略中央部まで没してしま
う。この状態でさらに前記のように離型剤を吹きかける
ことにより、スリーブ35の内周面にまで離型剤を吹きか
けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図，第
３図，第４図は第１図の作動状況を示す部分断面図であ
る。 13……射出プランジャ、18……固定型 23……可動型支持体、24……押出板 26……可動型、30……型空間 35……スリーブ、36……加圧プランジャ 39……加圧シリンダ、46……押出しロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定型と可動型とからなる一対の金型と、
   両金型によって形成される型空間に溶湯を供給する射出
   プランジャとを有し、前記可動型には、前記型空間に連
   通する加圧通路を形成した加圧スリーブを圧入して、該
   加圧スリーブの加圧通路には加圧シリンダにより駆動さ
   れる加圧プランジャを摺動可能に嵌挿し、一端が前記型
   空間へ突出可能な押出しロッドを駆動する押出しシリン
   ダを、前記可動型を支持する可動型支持体に内装すると
   ともに、前記押出しロッドによる成形品の取出し後、離
   型剤を散布するスプレー具を備えたダイカスト装置にお
   いて、前記加圧シリンダと前記押出しロッドとを一体移
   動可能に連結固定したことを特徴とするダイカスト装
   置。