JPH09314300A - ダイカストマシン及びダイカスト法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】タイマーによって時間だけを計測し、キャビテ
ィが活性ガスで満たされているか否かを正確に判断する
ことは困難であり、キャビティ内の空気が活性ガスと完
全に置換される前に、溶湯がキャビティへ射出され、気
孔のある鋳物ができてしまうおそれがある。 【解決手段】金型２３に形成されたキャビティ４１と、
キャビティ４１に溶湯を射出する射出装置と、キャビテ
ィ４１に活性ガスを供給する活性ガス供給装置と、キャ
ビティ４１に連通し金型２３に開口４５をもつエアベン
ト４３と、エアベント４３の開口４５に対応する位置
で、開口４５から漏れる活性ガスを検知するセンサ部４
９と、センサ部４９によって活性ガスが検知されると、
センサ部４９を開口４５に対応する位置から、退避する
位置に動作させるセンサ部作動手段とが設けられている
ことを特徴とするダイカストマシン１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカストマシン
及びダイカスト法にかかり、特にキャビティ内の空気を
酸素等の活性ガスに置換した状態で溶湯を射出し、アル
ミニウムや亜鉛合金の鋳物を製作するためのダイカスト
マシン及びダイカスト法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、アルミニウムや亜鉛合金によって
鋳物を製作する場合、スリーブ内の溶湯を射出ロッドの
先端に設けられたプランジャチップによって押出し、キ
ャビティへ射出するダイカスト法が行われる。スリーブ
やキャビティに存在する窒素等の不活性ガスは、溶湯と
反応しないため鋳物の中に気孔を生じる原因となり、鋳
物の品質を著しく低下させることになる。そこで近年、
キャビティの空気を酸素等の活性ガスに置換して、アル
ミニウムや亜鉛合金の鋳物を製作するダイカスト法が行
われている。このダイカスト法はＰＦダイカスト法と呼
ばれている。

【０００３】ＰＦダイカスト法では、活性ガス供給装置
によりキャビティに活性ガスを送り込み、キャビティの
空気を活性ガスに置換する。そして溶湯をキャビティに
射出して、活性ガスと溶湯とを反応させ鋳物の中に気孔
が生じるのを防止している。このダイカストマシンには
活性ガス供給装置が作動し始めてからの時間を計測する
タイマーが設けられている。ダイカストマシンでは、キ
ャビティに対する活性ガスの供給量を考慮して、キャビ
ティに活性ガスが満たされる時間を予測し、この時間が
タイマーによって計測されてから、プランジャチップに
よりキャビティに溶湯が射出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらキャビテ
ィは製作する鋳物に対応して形状、大きさが異なるの
で、活性ガスでキャビティが満たされる時間はまちまち
であり、タイマーによって時間だけを計測し、キャビテ
ィが活性ガスで満たされているか否かを正確に判断する
ことは困難である。したがってキャビティ内の空気が活
性ガスと完全に置換される前に、溶湯がキャビティへ射
出され、気孔のある鋳物ができてしまうおそれがある。
またキャビティの形状、大きさに対応して、キャビティ
が活性ガスで満たされる時間を予測し、活性ガス供給装
置が作動してから、射出装置が作動を開始するまでの時
間設定をいちいち変更しなければならないという問題も
ある。さらにキャビティに供給される活性ガスの通路が
つまっていたり、活性ガス供給装置が故障していたりし
て、活性ガスが供給されないまま、鋳物を製作してしま
う事故が発生するおそれがあるという問題もある。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたものであり、キャビティ内の空気が活性ガスと完全
に置換されてから溶湯がキャビティへ射出され、気孔の
ある鋳物ができるのを確実に防止でき、しかも活性ガス
供給装置が作動してから、射出装置が作動を開始するま
での時間設定をいちいち変更する必要がなく、さらに活
性ガスが供給されないまま鋳物を製作してしまう事故の
発生を完全に防止できるダイカストマシン及びダイカス
ト法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、金型
に形成されたキャビティと、前記キャビティに溶湯を射
出する射出装置と、前記キャビティに活性ガスを供給す
る活性ガス供給装置と、前記キャビティに連通し前記金
型に開口をもつエアベントと、前記エアベントの開口に
対応する位置で、前記キャビティから前記エアベントを
通り、前記開口から漏れる活性ガスを検知するセンサ部
と、前記センサ部によって活性ガスが検知されると、前
記センサ部を前記開口に対応する位置から、退避する位
置に動作させるセンサ部作動手段とが設けられているこ
とを特徴とするダイカストマシンである。具体的に、溶
湯とはアルミニウム、亜鉛合金等である。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、セ
ンサ部が開口から退避すると、キャビティに溶湯が射出
するように射出装置を駆動させる射出装置駆動命令手段
が備えられていることを特徴とするダイカストマシンで
ある。

【０００８】請求項３の発明は、鋳物を製作するダイカ
ストマシンに設けられた活性ガス供給装置により金型の
キャビティに活性ガスを供給する活性ガス供給工程と、
前記キャビティからエアベントを通り、前記エアベント
の開口から漏れる活性ガスをセンサ部により検知する活
性ガス検知工程と、前記活性ガス検知工程により前記セ
ンサ部が活性ガスを検知すると、前記センサ部が前記開
口に対応する位置から、退避する位置に動作するセンサ
部退避工程と、射出装置により前記キャビティ内に溶湯
を射出する溶湯射出工程とを有することを特徴とするダ
イカスト法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１から図
４によって説明する。図１に本発明の実施の形態にかか
るダイカストマシン１を示す。このダイカストマシン１
はアルミニウムの鋳物を製作するものである。符号３は
ベースを示し、このベース３には一対の固定盤５、７と
が対向して取り付けられている。固定盤５、７の四隅に
はそれぞれタイバー９が挿通されて固定されている。

【００１０】タイバー９には可動盤１１が摺動自在に備
えられており、この可動盤１１はベース３の滑り板１３
に設置されている。固定盤５には型締シリンダ１５が取
り付けられており、この型締シリンダ１５のピストンロ
ッドにはガイドバー１７が連結され、このガイドバー１
７の先端は可動盤１１に連結されている。型締シリンダ
１５によって可動盤１１が固定盤７に近接離間する方向
へ動作される。

【００１１】可動盤１１の前面には雌金型１９が取り付
けられ、また固定盤７の前面には雄金型２１が取り付け
られている。この雌金型１９と雄金型２１とは互いに対
向している。雌金型１９と雄金型２１により金型２３が
構成されている。図２によって金型２３を詳細に説明す
る。雌金型１９の前面には溶湯が通る図示しない流路が
形成された凸部２５が設けられており、この凸部２５の
流路は流路凹部２７を介してキャビティ凹部２９に連通
している。キャビティ凹部２９にはエアベント凹部３１
が連通しており、エアベント凹部３１は雌金型１９の上
面まで延びている。エアベント凹部３１の途中には複数
の凹凸部２４が設けられている。雌金型１９の四隅には
穴３３がそれぞれ形成されており、雌金型１９の前面に
は長穴２０が形成されている。

【００１２】雄金型２１には凸部２５と対応する位置に
貫通穴３５が形成されている。この貫通穴３５には流路
凹部２８が連通されており、流路凹部２８はキャビティ
凹部３０に連なっている。キャビテイ凹部３０にはエア
ベント凹部３２が連通しており、このエアベント凹部３
２は雄金型２１の上面まで延びている。エアベント凹部
３２の途中には複数の凹凸部２６が設けられている。流
路凹部２７、２８と、キャビティ凹部２９、３０と、エ
アベント凹部３１、３２と、凹凸部２４、２６とがそれ
ぞれ互いに対向して位置している。また雄金型２１の前
面には、穴３３と長穴２０とに対応する位置にピン３７
とピン２２とがそれぞれ設けられている。

【００１３】雌金型１９と雄金型２１とが閉じられる
と、流路凹部２７、２８と、キャビティ凹部２９、３０
と、エアベント凹部３１、３２とがそれぞれ合わさり、
流路３９と、キャビティ４１と、エアベント４３とが形
成される。さらに金型２３の上面にはエアベント４３の
開口４５が形成されることになる。凹凸部２４、２６と
が合わさることにより、エアベント４３を通って、溶湯
が開口４５から勢いよく吹き出すのを防止している。

【００１４】雄金型１９の上面にはセンサ部作動手段と
してのアクチュエータ４７が設けられている。このアク
チュエータ４７には、酸素を検知するセンサ部としての
活性ガス検知センサ４９が取り付けられている。アクチ
ュエータ４７により活性ガス検知センサ４９は開口４５
に対応する位置と、開口４５から退避する位置とに動作
させられる。アクチュエータ４７はコントローラ５１に
接続されており、このコントローラ５１は制御盤５２に
接続されている。コントローラ５１によりアクチュエー
タ４７の動作が制御される。

【００１５】可動盤１１の背面には押出シリンダ５３が
取り付けられており、この押出シリンダ３３のピストン
ロッドにはロッド部材５５が連結されている。ロッド部
材５５の先端は雌金型１９を貫通している。符号５７は
油圧シリンダを示し、この油圧シリンダ５７はベース３
に固定された台フレーム５９に取り付けられている。油
圧シリンダ５７にはタイロット状の又はフレーム状の連
結部材６１が取り付けられており、この連結部材６１は
固定盤７の背面に連結されている。

【００１６】油圧シリンダ５７のピストンロッドには、
射出ロッド６３が連結され、この射出ロッド６３の先端
にはプランジャチップ６５が設けられている。油圧シリ
ンダ５７の図示しない切換弁は、制御盤５２に設けられ
た図示しない射出装置駆動命令手段、コントローラ５１
に接続されており、コントローラ５１が作動してアクチ
ュエータ４７により活性ガス検知センサ４９が開口４５
から退避すると、油圧シリンダ５７のピストンロッドが
突出すように設定されている。スリーブ６７は固定盤７
を貫通して取り付けられており、このスリーブ６７の先
端は雄金型２１の貫通穴３５に嵌まり込んでいる。射出
ロッド６３の先端に設けられたプランジャチップ６５は
スリーブ６７に入り込んでいる。射出装置６９は油圧シ
リンダ５７、射出ロッド６３、プランジャチップ６５及
びスリーブ６７により構成されている。

【００１７】ダイカストマシン３によるダイカスト法に
ついて説明する。アクチュエータ４７により活性ガス検
知センサ４９がエアベント４３の開口４５と対応する位
置に動作させられている。型締シリンダ１５に油圧が供
給され、型締シリンダ１５のピストンロッドが突出し
て、可動盤１１が固定盤７に近ずく方向に動作し、ピン
３７が穴３３に、ピン２２が長穴２０にそれぞれ嵌まり
込み、そして凸部２５が貫通穴３５に嵌まり込んで、雌
金型１９と雄金型２１とが閉じられる。活性ガス供給工
程について説明する。図示しない活性ガス供給装置によ
り活性ガスとしての酸素をキャビティ４１に供給し、キ
ャビティ４１の空気を酸素に置換する。

【００１８】活性ガス検知工程について説明する。酸素
が満たされたキャビティ４１に、さらに酸素を供給する
と、酸素がエアベント４３を通り、開口４５から噴出
し、この噴出した酸素を活性ガス検知センサ４９が検知
する。センサ部退避工程について説明する。噴出した酸
素を活性ガス検知センサ４９が検知すると、コントロー
ラ５１が作動し、アクチュエータ４７が動作して、活性
ガス検知センサ４９が開口４５に対応する位置から退避
する。

【００１９】溶湯射出工程について説明する。活性ガス
検知センサ４９が開口４５から退避すると、制御盤５２
の射出装置命令駆動回路が作動し、油圧シリンダ５７の
切換弁が動作して、油圧シリンダ５７のピストンロッド
が突出し、プランジャチップ６５によりスリーブ６７内
の溶湯が押し出される。スリーブ６７から押し出された
溶湯は凸部２５に形成された流路、さらに流路３９を通
り、キャビティ４１に射出される。射出された溶湯は酸
素と反応して、キャビティ４１に溜る。活性ガス検知セ
ンサ４９は開口４５に対応する位置から退避しているの
で、溶湯が開口４５から吹き出しても、活性ガス検知セ
ンサ４９にかかるのを防止することができる。そして図
示しないブースト機構によって射出ロッド６３とともに
プランジャチップ６５が進行させられ、スッリーブ６７
内の溶湯を押圧して、キャビティ４１内の溶湯に圧力を
かける。

【００２０】キャビティ４１内の溶湯が固化してから、
型締シリンダ１５のピストンロッドが引っ込み、可動盤
１１が固定盤７から離れる方向に動作して、金型２３が
開かれる。そして押出シリンダ５３のピストンロッドが
突出して、ロッド部材５５により鋳物を押し出し、図示
しない取り出しロボットにより鋳物が取り出される。ダ
イカストマシン１は上記動作を繰り返し、鋳物が製作さ
れる。

【００２１】このようにダイカストマシン１では、キャ
ビティに酸素が満たされたことを直接に検知するので、
従来例と異なり、キャビティ４１に酸素が満たされたこ
とを確実に検出できるようになる。したがって鋳物に気
孔が生じるのを完全に防止でき、鋳物の品質を一定に保
つことが可能となる。またキャビティ４１に酸素が供給
されないまま、鋳物が製作されることを防止できるよう
になる。さらにどのような形状、大きさのキャビティで
あっても、必ず酸素が満たされてから、溶湯が射出され
るように設定されているので、キャビティの形状、大き
さによって、活性ガス供給装置が作動してから射出装置
６９が作動を始めるまでの時間の設定をいちいち変更す
る必要もなくなる。

【００２２】以上、本発明の実施の形態について詳述し
てきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設
計の変更などがあっても本発明に含まれる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、キャビテ
ィ内の空気が活性ガスと完全に置換されてから溶湯がキ
ャビティへ射出され、気孔のある鋳物ができるのを確実
に防止できるようになる。また活性ガス供給装置が作動
してから、射出装置が作動を開始するまでの時間設定を
いちいち変更する必要がなくなる。活性ガスが供給され
ないまま鋳物を製作してしまう事故の発生を完全に防止
できるようになる。さらにキャビッティに溶湯が射出さ
れる際には、活性ガスを検知するセンサ部が必ず開口か
ら退避した位置にあるので、開口から吹き出した溶湯が
活性ガス検知センサにかかり、センサ部が破損するのを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるダイカストマシン
の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態にかかるダイカストマシン
の金型の斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかるダイカストマシン
に搭載されたセンサの動作を説明するための側面図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態にかかるダイカストマシン
に搭載されたセンサの動作を説明するための側面図であ
る。

【符号の説明】

１ ダイカストマシン ３ ベース ５、７ 固定盤 ９ タイバー １１ 可動盤 １３ 滑り板 １５ 型締シリンダ １７ ガイドバー １９ 雌金型 ２０ 長穴 ２１ 雄金型 ２２ ピン ２３ 金型 ２４、２６ 凹凸部 ２５ 凸部 ２７、２８ 流路凹部 ２９、３０ キャビティ凹部 ３１、３２ エアベント凹部 ３３ 穴 ３５ 貫通穴 ３７ ピン ３９ 流路 ４１ キャビティ ４３ エアベント ４５ 開口 ４７ シリンダ ４９ 活性ガス検知センサ ５１ コントローラ ５２ 制御盤 ５３ 押出シリンダ ５５ ロッド部材 ５７ 油圧シリンダ ５９ 台フレーム ６１ 連結部材 ６３ 射出ロッド ６５ プランジャチップ ６７ スリーブ ６９ 射出装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型に形成されたキャビティと、前記キャ
   ビティに溶湯を射出する射出装置と、前記キャビティに
   活性ガスを供給する活性ガス供給装置と、前記キャビテ
   ィに連通し前記金型の外部と連なる開口をもつエアベン
   トと、前記エアベントの開口に対応する位置で、前記キ
   ャビティから前記エアベントを通り、前記開口から漏れ
   る活性ガスを検知するセンサ部と、前記センサ部によっ
   て活性ガスが検知されると、前記センサ部を前記開口に
   対応する位置から、退避する位置に動作させるセンサ部
   作動手段とが設けられていることを特徴とするダイカス
   トマシン。
2. 【請求項２】請求項１において、センサ部が開口から退
   避すると、キャビティに溶湯が射出するように射出装置
   を駆動させる射出装置駆動命令手段が備えられているこ
   とを特徴とするダイカストマシン。
3. 【請求項３】鋳物を製作するダイカストマシンに設けら
   れた活性ガス供給装置により金型のキャビティに活性ガ
   スを供給する活性ガス供給工程と、前記キャビティから
   エアベントを通り、前記エアベントの開口から漏れる活
   性ガスをセンサ部により検知する活性ガス検知工程と、
   前記活性ガス検知工程において前記センサ部が活性ガス
   を検知すると、前記センサ部が前記開口に対応する位置
   から、退避する位置に動作するセンサ部退避工程と、前
   記センサ部退避工程において前記センサ部が前記開口か
   ら退避すると、射出装置により前記キャビティ内に溶湯
   を射出する溶湯射出工程とを有することを特徴とするダ
   イカスト法。