JPH0815648B2 - 真空ダイカストマシンの運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイカストマシンに係り、特に固定金型と
移動金型とによつて形成されるキヤビテイ内を減圧し
て、キヤビテイの底部から溶湯を押し上げて充填する真
空ダイカストマシンに関するものである。

〔従来の技術〕

通常のダイカス成形品は、例えばアルミニウム100g当
りトータルで約15〜25mlの微細な気泡を含有している。
そのために、成形品の機械強度を上げる目的で熱処理
（約430〜530℃）を行なうと、前述の気泡が膨れ上が
り、成形品の品質が低下するという問題がある。

これに対して前述のように、キヤビテイ内を減圧した
後に溶湯を低速でキヤビテイの底部から押し上げるよう
にして充填すれば、例えばアルミニウムのダスカスト成
形品の場合、アルミニウム100g当りの気泡の含有量がト
ータルで約１〜5mlと極めて少量となり、前述のような
問題がなくなり、品質の良好なダイカスト成形品が得ら
れるという特長を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来の真空ダイカストマシンは、例えば特開
昭62−104659号公報や特開昭60−250867号公報に記載さ
れているような運転方法を採用している。

すなわち前者の場合、射出スリーブ内に注湯口から溶
湯を流し込み、射出プランジヤが射出スリーブ内を注湯
口を閉じたら、真空引きを開始するようになつている。

しかしこの方法では、射出プランジャが射出スリーブ
の注湯口を閉じた時点で射出スリーブ内に大きな空間が
存在する。そのため、真空装置はキヤビテイ内の他にこ
の大きな空間までも真空引きしなければならず、装置の
大型化、コスト高などを招く。

また、真空引きのときに、射出スリーブと射出プラン
ジヤの隙間から射出スリーブ内に空気を吸い込み、気泡
混入の原因となり、真空引きに時間がかかり能率が悪い
などの問題点を有している。

後者の方法は、キャビテイを大気と連通した状態で射
出スリーブ内に溶湯を流し込み、射出プランジヤを低速
前進させて射出スリーブと射出プランジヤで形成される
空間が溶湯で充填されるまで射出プランジヤを前進させ
る。その後射出プランジヤの前進を停止し、真空装置に
よつて真空引きする方法である。

しかしこの方法では、真空引きの際に射出プランジヤ
からキヤビテイ内までが連通しており、しかも溶湯の先
端はライナー内まで来ている。そのため、真空引きによ
り溶湯の一部がライナーゲートやキヤビテイ内まで吸い
上げられ、その部分で固着して、溶湯の円滑な供給が阻
害され、成形品の品質に悪影響を与えたり、成形品の不
良率が高くなるなどの欠点を有している。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消
し、成形品質が高く、生産効率の良い真空ダイカストマ
シンの運転方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明は、 溶湯をキヤビテイ内に送給する例えば射出スリーブと
射出プランジャなどからなる溶湯送給手段と、 その溶湯送給手段とキヤビテイの間に設けられたラン
ナーと、 そのランナーに密着して通気を遮断するとともに、前
記溶湯送給手段からランナーに押しやられる溶湯の圧力
により移動する第１シヤツトオフピンと、 前記ランナー上でかつ第１シヤツトオフピンよりも給
湯方向上流側に設けられて、溶湯の侵入は阻止するエア
ベントと、 キヤビテイと真空ポートを連通する真空メインベント
と、 前記真空ポートに接続された減圧手段と、 前記真空メインベントの通気を遮断することのできる
移動可能でかつ前記第１シヤツトオフピンと連動する第
２シヤツトオフピンとを備え、 前記第１シヤツトオフピンをランナーに密着して通気
を遮断するとともに、 前記第２シヤツトオフピンを真空メインベントから離
して通気可能として、 前記減圧手段を駆動してキヤビテイ内を減圧状態にし
て、 前記第１シヤツトオフピンをランナーに密着した状態
で、溶湯送給手段により溶湯をランナー側に送給しなが
ら、溶湯送給手段内ならびにランナー内のガスを前記エ
アベントから外部に排気し、 その溶湯の圧力により前記第１シヤツトオフピンを移
動して溶湯をキヤビテイ内に流入するとともに、前記第
２シヤツトオフピンを移動して真空メインベントの通気
を遮断することを特徴とするとするものである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面とともに説明する。第１図
ないし第５図は第１実施例を説明するための図で、第１
図は溶湯を充填する途中の状態を示す真空ダイカストマ
シンの要部断面図、第２図は移動金型の側面図、第３図
は第１シヤツトオフピンとランナーとの位置関係を示す
説明図、第４図は溶湯の充填が完了した状態を示す真空
ダイカストマシンの要部断面図、第５図はその真空ダイ
カストマシンにおける主な動作のタイミングチャートで
ある。

第１図ならびに第３図に示すように、固定ダイプレー
ト１に対して移動ダイプレート２が移動可能に配置さ
れ、前記固定ダイプレート１には固定金型３が、移動ダ
イプレート２には移動金型４が、それぞれ固定されてい
る。固定ダイプレート１の後方から固定金型３にかけて
スリーブ５が貫通しており、そのスリーブ５の上側壁部
には注湯口６が形成され、第１図に示すようにその注湯
口６の上方には自動給湯装置の給湯ラドル８が到来する
ようになつている。スリーブ５内には、例えば0.2〜2m/
秒の速度で往動する油圧シリンダ駆動のプランジヤ７が
往復動可能に挿入されている。

第２図に示すようにこの実施例では成形品２個取りの
例を示しており、移動金型４にはランナー９（第１図参
照）を形成するためのランナー形成用凹部10と、ゲート
11（第１図参照）を形成するためのゲート形成用凹部12
と、キヤビテイ13（第１図参照）を形成するためのキヤ
ビテイ形成用凹部14と、減圧のための溝の深さが３〜4m
m程度の真空メインベント15と、真空装置（VAC）16を接
続するための真空ポート17が、それぞれ所定の個所に形
成されている。

さらに、一端が前記ランナー形成用凹部10と連通し、
他端が移動金型４の端縁に臨むエヤベント18が１本また
は２本（本実施例では１本）形成されている。なお、こ
のエアベント18は、ランナー成形用凹部10と連通し溝の
深さが約0.1〜0.2mmの浅溝部18aと、移動金型４の端縁
に臨み溝の深さが約１〜2mmの深溝部18bとを有してい
る。

また、前記キヤビテイ形成用凹部14の端部には、１個
または複数個（本実施例では２個）のオーバフロー部20
が設けられ、各オーバーフロー部20と真空ポート17と
が、それぞれ真空サブブベント19によつて連通してい
る。この真空サブベント19は、オーバフロー部20と連通
し溝の深さが約0.1〜0.2mmの浅溝部19aと、真空ポート1
7と連通し溝の深さが約１〜2mmの深溝部19bとを有して
いる。

さらに、ランナー成形用凹部10のエアベント18と連通
している個所より若干溶湯流れ方向の下流側で、各キヤ
ビテイ形成用凹部14へ分岐する手前の位置に、第１透孔
21が形成されている。この第１透孔21の径は、ランナー
用凹部10の溝幅より若干大きくなつている。

また、真空ポート17よりも若干溶湯流れ方向上流側で
真空メインベント15が１本になつている位置に、第２透
孔22が形成されている。この第２透孔22の径は、真空メ
ンインベント15の溝幅よりも大きくなつている。そして
第１図に示すように前記第１透孔21には第１シヤツトオ
フピン23が、第２透孔22には第２シヤツトオフピン24が
それぞれ挿通されている。なお、透孔21,22内に溶湯が
侵入しないように、透孔21,22とシヤツトオフピン23,24
との間にはほとんどクリアランスがないように設計され
ている。

第２図に示すように移動金型４の四隅付近には、タイ
バー（図示せず）が挿通する孔31が形成されている。

第２シヤツトオフピン24の頭部には抜け止めワツシヤ
25が設けられ、このワツシヤ25と移動金型４との間にコ
イルスプリング26が介在されている。第１シヤツトオフ
ピン23の頭部は揺動アーム24の一端に当接し、第２シヤ
ツトオフピン24の頭部は揺動アーム24の他端に当接して
いる。この揺動アーム27はピン28を介して、支持部材29
に揺動可能に支持されている。

第１図に示すように、溶湯アルミニウム30が注入され
る前の状態では、前記コイルスプリング26の弾性力によ
つて第２シヤツトオフピン24は真空メインベント15から
後退する方向に弾性付勢されて、真空メインベント15は
開通状態になつている。

この第２シヤツトオフピン24の後退にともない、揺動
アーム27により第１シヤツトオフピン23は固定金型３に
突き当るところまで前進してその位置で停止し、第３図
に示すように第１シヤツトオフピン23によつてランナー
９の途中が閉塞状態となつている。このとき第１図に示
すように、第１シヤツトオフピン23の先端面の一部は固
定金型３に当接してランナー９の途中を閉塞している
が、残りの先端面はランナー９内で露呈するように、固
定金型３の方にも凹部32が形成されている。第１図に示
す如く固定金型３と移動金型４とを型締めすることによ
つて、所定の位置にランナー９、ゲート11ならびにキヤ
ビテイ13がそれぞれ形成される。

さらに移動金型４には、押出板33に連結された複数本
の押出ピン34が挿通されている。

型締めが完了した時点では第１図に示すように、プラ
ンジヤ７は待機位置にあり、前述のように第１シヤツト
オフピン23によつてランナー９の一部が閉塞され、真空
メインベント15の方は開通状態になつている。そこで真
空装置（VAC）16を駆動して、真空ポート17から吸気す
ることにより、ゲート11、キヤビテイ13、真空メインベ
ント15ならびに真空サブベント19などが高真空の状態に
維持される。

給湯ラドル８によつて所定量の溶湯アルミニウム30が
注湯口６からスリーブ５内に注入され、プランジヤ７を
0.2〜0.3m/秒程度の低速で往動することによつて、溶湯
アルミニウム30は低速でランナー９側に押しやられる。
このプランジヤ７の移動によつて、スリーブ５内のガス
（主に空気）はエアベント18を通つてほとんどすべて金
型外部に排出される。前述のようにエアベント18のうち
浅溝部18aは極めて浅く、固定金型３との間に形成され
る隙間が微小であるため、換言すれば流通断面積が極め
て小さいため、溶湯アルミニウム30はこの浅溝部18aに
侵入することはない。前述のようにプランジヤ７の低速
で往動することにより、エアベント18を通しての排気が
確実に行なわれる。

なお、エアベント18の全体を浅溝部18aで構成するこ
ともできるが、そうすると空気抵抗（流通抵抗）が高く
なり、スムーズな排気ができないため、この実施例では
一部を深溝部18bにしている。この実施例の他にエアベ
ント18の溝幅の方を広くして、空気抵抗（流通抵抗）を
軽減することも可能である。

ランナー10内の残留ガス（残留空気）の量を可及的に
少なくするため、第２図に示すようにエアベント18は第
１透孔21の極く近傍に形成するとよい。

溶湯アルミニウム30が第１シヤツトピン23の先端面の
所まで到達すると、プランジヤ７による溶湯アルミニウ
ム30の押上げ力によつて、前記コイルスプリング26の弾
性力に抗して第１シヤツトオフピン23が後退する。この
第１シヤツトオフピン23が後退することにより、揺動ア
ーム27が第１図の位置から第４図の位置まで揺動する。
この揺動動作にともない、第２シヤツトオフピン24がコ
イルスプリング26の弾性に抗して固定金型３側に移動し
て、真空メインベント15の途中を遮断する。

従つて第１シヤツトオフピン23によるランナー９の開
通と、第２シヤツトオフピン24による真空メインベント
15の遮断とは、複雑な制御手段を要することなくほぼ同
時にかつ正確に行なわれる。このようにして真空メイン
ベント15からの吸気は停止されるが、前述の各真空サブ
ベント19からの吸気は溶湯アルミニウム30の充填が完了
するまで引き続き行なわれる。

また第１シヤツトオフピン23の後退によつてランナー
９が開通すると、溶湯アルミニウム30がランナー９から
ゲート11を通りキヤビテイ13に導かれる。前にも述べた
ように真空メインベント15ならびに真空サブベント19か
らの減圧により、ゲート11ならびにキヤビテイ13は予め
高真空の状態に保たれており、しかも真空サブベント19
からは常に吸引していることから、キヤビテイ13内へ溶
湯アルミニウム30を高速で射出することができる。その
ため溶湯アルミニウム30を金型の隅々まで導くことがで
きるとともに、射出時間の短縮が図れる。なお、真空サ
ブベント19には隙間の極めて狭い部分があるため、溶湯
アルミニウム30が真空サブベント19内に侵入することは
ない。

このようにして射出が終了し、溶湯アルミニウム30が
冷却、固化した後に型開き信号に基づいて真空装置（VA
C）16の駆動が停止し、それとほぼ同時に型開きが行な
われ、押出ピン34によつてダイカスト成形品が移動金型
２から離型される。このエジエクトに伴ない第１シヤツ
トオフピン23は支えを失い、コイルスプリング26の復元
力により、第１シヤツトオフピン23が移動金型４より所
定寸法突出し、一方、第２シヤツトオプピン24は移動金
型４側に引込み、図示しないストツパーによつてピン2
3、24の待機位置が確保される。

第５図は、前述の主な動作のタイミングチヤートであ
る。同図に示すように真空メインベント15が開いた状態
で真空装置（VAC）16を駆動して減圧が行なわれ、しば
らくするとプランジヤ７によつて溶湯アルミニウム30が
低速で射出される。次に第１シヤツトオフオピン23の移
動によつてランナー９が開き、それと同期して、すなわ
ちそれと同時もしくは所定の微小時間経過後に第２シヤ
ツトオフピン24の移動で真空メインベント15が閉じる。

キヤビテイ１内が高真空に保持されているため溶湯ア
ルミニウム30の高速射出が行なわれ、所望の充填が行な
われると真空装置（VAC）16の駆動で停止し、点Ｏの時
点で型開きがなされて、点Ｅの時点で成形品の取り出し
が行なわれ、それに伴つてランナー部の第１シヤツトオ
フピン23ならびに真空メインベント部の第２シヤツトオ
フピン24がそれぞれ待機位置まで移動する。

第６図は、本発明の第２実施例に係る真空ダイカスト
マシンの要部断面図で、溶湯がキヤビテイ内に射出され
る前の状態を示している。

この実施例の場合、第１シヤツトオフピン23は第１コ
イルスプリング26aによつて、ランナー９の通路を遮断
する方向に常に弾性付勢されている。また、第２シヤツ
トオフピン24は第２コイルスプリング26bによつて、真
空メインベント15の通路を開く方向に常に弾性付勢され
ている。

また前記第１シヤツトオフピン23の頭部にはピン位置
センサ35が当接しており、そのセンサ35からのオン，オ
フ信号に基づいてパイロツト作動切替バルブ36を駆動す
るようになつている。このパイロツト作動切替バルブ36
には油圧源37が接続されているとともに、バルブ36の出
力端は前記第２シヤツトオフピン24を駆動するための作
動シリンダ38に接続されている。

他の構成、機能などは前記第１実施例とほぼ同様であ
るので、それらの説明は省略する。

この実施例に係る真空ダイカストマシンの場合、型締
めが終了した時点では作動シリンダ38には圧力がかかつ
ておらず、従つて第２シヤツトオフピン24は第２コイル
スプリング26bの弾性によつて後退位置にあり、真空メ
インベント15は開いた状態にある。一方、第１シヤツト
オフピン23は第１コイルスプリング26aの弾性によつ
て、その先端面が固定金型３の面に密着して、ランナー
９の一部を遮断している。

型締め完了の信号に基づいて、真空装置（VAC）16が
駆動してゲート11ならびにキヤビテイ13内が高真空に減
圧される。しかる後プランジヤ７の駆動で溶湯30が下方
から押し上げられ、それによつて第１シヤツトオフピン
23が第１コイルスプリング26aの弾性に抗して図面に向
かつて左側に移動する。

この第１シヤツトオフピン23の移動をピン位置センサ
35で検知し、それを溶湯到来信号としてパイロツト作動
切替バルブ36に伝達し、その信号に基づき作動シリンダ
38を駆動して、第２シヤツトオフピン24を第２コイルス
プリング26bの弾性に抗して固定金型３の方に移動し
て、真空メインベント15を遮断する。真空サブベント19
からは引き続いて吸気がなされ、溶湯アルミニウム30は
キヤビテイ13内に高速射出される。

射出、冷却後に型開きならびにエジエクトが行なわれ
ると、それに伴い第１コイルスプリング26aの復元力に
よつて第１シヤツトオフピン23が待機位置まで前進す
る。この第１シヤツトオフピン23の前進によつてピン位
置センサ35がオフとなり、それに基づいてパイロツト作
動切替バルブ36が切り替わり、第２コイルスプリング26
bの復元力により第２シヤツトオフピン24が待機位置ま
で後退するようになつている。

なお、第２シヤツトオフピン24の駆動手段として前記
第１実施例ではコイルスプリング26を、第２実施例では
油圧の作動シリンダ38を用いたが、例えばエアシリンダ
や電磁ソレノイド等他の駆動手段を用いることも可能で
ある。

〔発明の効果〕

本発明は前述したように、キャビテイ内を真空引きす
る際は、第１シヤツトオフピンをランナーに密着して通
気を遮断した状態で行うから、真空引きの効率がよく、
従来のように溶湯の一部がキヤビテイ内に吸い上げられ
て固着するようなことがない。

また、第１シヤツトオフピンをランナーに密着した状
態で溶湯送給手段により溶湯をランナー側に送給するか
ら、溶湯送給手段内ならびにランナー内のガスはキヤビ
テイ側に移行することなく、しかも第１シヤツトオフピ
ンは溶湯の先端が当接して始めて移動するのであるか
ら、それまでのほとんどすべてのガスを前記エアベント
から外部に排気することができる。

このようなことから、成形品質が高く、効率の良い真
空ダイカストの運転方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明の実施例を説明するためのもので、第
１図は第１実施例に係る真空ダイカストマシンの溶湯を
充填する途中の状態を示す要部断面図、第２図はその真
空ダイカストマシンに用いる移動金型の側面図、第３図
は第１シヤツトオフピンとランナーとの位置関係を示す
説明図、第４図は溶湯の充填が完了した状態を示す要部
断面図、第５図はその真空ダイカストマシンの主な動作
のタイミングチヤート、第６図は本発明の第２実施例に
係る真空ダイカストマシンの要部断面図である。 ３……固定金型、４……移動金型、５……スリーブ、７
……プランジヤ、９……ランナー、11……ゲート、13…
…キヤビテイ、15……真空メインベント、16……真空装
置、18……エアベント、19……真空サブベント、23……
第１シヤツトオフピン、24……第２シヤツトオフピン、
26……コイルスプリング、26a……第１コイルスプリン
グ、26b……第２コイルスプリング、27……揺動アー
ム、30……溶湯アルミニウム、35……ピン位置センサ、
38……作動シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶湯をキヤビテイ内に送給する溶湯送給手
   段と、 その溶湯送給手段とキヤビテイの間に設けられたランナ
   ーと、 そのランナーに密着して通気を遮断するとともに、前記
   溶湯送給手段からランナーに押しやられた溶湯の圧力に
   より移動する第１シヤツトオフピンと、 前記第１シヤツトオフピンよりも溶湯送給方向上流側で
   かつその通気遮断位置近傍のランナー部分に設けられ
   て、溶湯の侵入は阻止するエアベントと、 キヤビテイと真空ポートを連通する真空メインベント
   と、 前記真空ポートに接続された減圧手段と、 前記真空メインベントの通気を遮断することのできる第
   ２シヤツトオフピンと、 一端が前記第１シヤツトオフピンに係止され、他端が前
   記第２シヤツトオフピンに係止された揺動アームと、 前記第１シヤツトオフピンをランナーに密着させる方向
   に、かつ前記第２シヤツトオフピンを真空メインベント
   から離す方向に、それぞれ付勢する弾性付勢手段とを備
   え、 前記第１シヤツトオフピンをランナーに密着して通気を
   遮断するとともに、 前記第２シヤツトオフピンを真空メインベントから離し
   て通気可能として、 前記減圧手段を駆動してキヤビテイ内を減圧状態にし
   て、 前記第１シヤツトオフピンをランナーに密着した状態
   で、溶湯送給手段により溶湯をランナー側に送給しなが
   ら、溶湯送給手段内ならびにランナー内のガスを前記エ
   アベントから外部に排気し、 その溶湯の圧力により前記第１シヤツトオフピンを移動
   して溶湯をキヤビテイ内に流入するとともに、前記揺動
   アームを介して前記第２シヤツトオフピンを移動して真
   空メインベントの通気を遮断して、溶湯をキヤビテイ内
   に充填して成形を行い、 成形品のエジエクトにともなって、前記弾性付勢手段に
   よって第１シヤツトオフピンと第２シヤツトオフピンを
   それぞれ待機位置に戻すことを特徴とする真空ダイカス
   トマシンの運転方法。