JPH09323143A - ダイカスト用金型装置 - Google Patents

ダイカスト用金型装置

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Publication number
JPH09323143A
JPH09323143A JP16063696A JP16063696A JPH09323143A JP H09323143 A JPH09323143 A JP H09323143A JP 16063696 A JP16063696 A JP 16063696A JP 16063696 A JP16063696 A JP 16063696A JP H09323143 A JPH09323143 A JP H09323143A
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JP
Japan
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mold
runner
nozzle
plate
die
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Pending
Application number
JP16063696A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kanayama
淳 金山
Kenzo Ikumi
健三 井汲
Hide Kurasawa
秀 倉沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawaguchiko Seimitsu KK
Original Assignee
Kawaguchiko Seimitsu KK
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Publication date
Application filed by Kawaguchiko Seimitsu KK filed Critical Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority to JP16063696A priority Critical patent/JPH09323143A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲート折り作業を不要とすると共にゲートを
小さくしたダイカスト用金型装置を提供することを課題
とする。 【解決手段】 ノズル本体11と金型20はそれぞれ温
度調節可能な加熱手段を備えている。ノズル本体11及
び金型20内の溶湯は流動し易い状態に保たれるため、
ランナーゲート部22と製品部21の境界のくびれたゲ
ート部においても良好な流動性を保ちながら通過する。
この結果、溶湯はスムースに金型20内に充填され、冷
却されて凝固する。その後、金型20が開くと、くびれ
たゲート部より破断して、ランナーゲート部22と製品
部21が分かれて取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属のスプル
ーレス射出成形において、型開時に成形品のランナーゲ
ート部と製品部とを分離した状態で取り出すことが可能
なダイカスト用金型装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図25はダイカスト成形装置の一般的な
構造を示す断面図である。図25において、ダイカスト
機械の機械ノズル4及び金型7は、水平に対して、約1
0度の傾きを持っており、更に、機械ノズル4の溶湯射
出部4aが溶解炉1内の溶融金属(溶湯9)の溶湯面9
aの高さより高い位置に配置されており、溶湯射出部4
aからの湯だれを防止する構造になっている。
【0003】このダイカスト成形装置により製品を成形
する場合には、はじめに、溶解炉1内で溶かされた溶湯
9を、スリーブ2の中で往復運動するプランジャー3で
送り出し、機械ノズル4内を通過させて金型7内に射出
する。この金型7は固定プレート7aと可動プレート7
bとからなり、機械ノズル4から射出された溶湯は固定
プレート7a内のスプルーブッシュ6を通過し、固定プ
レート7aと可動プレート7bで形成された製品成形部
8’に供給される。この製品成形部8’に供給された溶
湯は金型7により冷却され凝固する。その後、可動プレ
ート7bを矢印Aの方向に動かして金型7を開き、図2
7に示すような製品部8a、ゲート部8b、ランナー部
8c、スプルー部8dとが一体となった成形品8を取り
出す。
【0004】取り出された成形品8の製品部8aは、ゲ
ート部8bから折り取られることにより製品となる。こ
のときに、製品の折られた部分の出張りが許容されない
場合や、製品の折られた部分の形状精度が要求される場
合には、この部分にヤスリ加工、切削加工等が施され、
形状が整えられる。
【0005】また、上記ダイカスト成形装置におけるス
プルーブッシュ6は、図26に示すように、外周部を循
環する冷却水31により冷却されていて、金型7が開い
たときの冷却不足によるスプルー部8dの中途切断を防
止するように構成されていた。一方、機械ノズル4は、
溶湯が機械ノズル4内で凝固しないように外周部が機械
ノズルヒーター5により加熱されていた。また、この機
械ノズル4の射出部4aは、溶湯が漏れないようにスプ
ルーブッシュ6の機械ノズルタッチ部6aに押し当てら
れた状態にセットされているものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、成形
品8を取り出すと、製品部8a、ゲート部8b、ランナ
ー部8c、スプルー部8dが一体となった状態で取り出
されるため、製品部8aをゲート部8bから分離するゲ
ート折り等の作業が必要となるという課題があった。
【0007】また、製品の折られたゲート部の出張りが
許容されない場合や、製品の折られた部分の形状精度が
要求される場合には、この部分にヤスリ加工や切削加工
を施し、形状を整える必要があった。特に、ゲート折り
は一般に手作業で行われているため極めて作業効率が悪
いものであった。
【0008】本発明は、上記従来例の課題に鑑み、製品
部8aとランナー部8cの分離がダイカスト成形サイク
ル内の型開時に行われれば、成形後のゲート折り作業が
不要となり、また、ゲートを小さくできれば、ヤスリ加
工や切削加工を廃止することができ、コストダウンを図
ることができる点に着目しなされたものである。そし
て、このようにしてなされた本発明の目的は、ゲート折
り作業を不要とすると共にゲートを小さくしたダイカス
ト用金型装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明におけるダイカス
ト用金型装置の金型と金型に取り付けられたノズル装置
は、断熱材で断熱されており、それぞれ温度調節可能な
加熱手段を備えている。また、ノズル装置におけるノズ
ル本体の温度は、溶湯の溶融温度を維持することができ
るようになっている。更に、金型のランナー部と製品部
との境界部に、くびれたゲート部が設けられている。こ
のような金型装置において、金型の型開時に、金型の動
きにより、くびれたゲート部が破断され、製品部がラン
ナー部からゲート部で分離されるように構成されてい
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明におけるダイカスト用金型
装置においては、ノズル装置と金型が断熱されると共に
それぞれ温度調節可能な加熱手段を備えている。このた
め、ノズル本体は溶湯を溶融状態に保つことができ、ま
た、金型は溶湯充填時には溶湯が流動し易く、溶湯充填
後は短時間で凝固する金型温度に保つことができる。こ
のような構造を有する金型装置において、ノズル本体内
の溶湯は溶融状態に保たれ、また、金型温度は溶湯が流
動し易い状態に保たれているため、ランナー部と製品部
の境界の大きくくびれたゲート部においても溶湯は良好
な流動性を保ちながら通過することになる。この結果、
溶湯はスムースに金型内に充填され、金型により冷却さ
れて凝固した後、金型が開くと、この大きくくびれたゲ
ート部に応力が集中しこの部分より破断して、ランナー
部と製品部が分かれて取り出される。
【0011】
【実施例】図4は本発明のダイカスト用金型の第1の実
施例を示す断面図であり、図1は図4に示すダイカスト
用金型装置をダイカスト機械に取り付けて溶湯を充填さ
せた状態を示している。また、ノズル部の詳細は図11
乃至図14に図示している。
【0012】はじめにノズル部の構成を説明する。図1
1乃至図14に示すように、金型20のノズルプレート
20aには略円筒形の取付穴20dが設けられており、
この取付穴20d内にノズル本体11が収容されてい
る。このノズル本体11は、耐熱鋼又は耐熱鋼よりも熱
伝導率の高い、例えば熱伝導率0.25cal/sec
・cm・℃以上のタングステン合金からなるもので、略
円筒形をなし、その先端部11a付近の外周と機械ノズ
ルタッチ部11c付近の外周にそれぞれ段部11d、1
1eを有する。即ち、このノズル本体11の中央部11
bは、先端部11aと機械ノズルタッチ部11cの近傍
よりも直径が大きくなるように設定されている。
【0013】断熱リング12は、セラミックなどの耐熱
性の良い熱伝導率の低い材料で、しかも押圧に耐え得る
機械的強度を持った材料で形成されている。この断熱リ
ング12は、取付穴20dの流出側開口部20eに適合
する径小部12aと、流出側開口部20eの内側に設け
られた段部20fに当接する径大部12bと、この径大
部12bの端面に設けられた環状の凹部12cと、から
構成されている。また、この断熱リング12の内径は、
ノズル本体11の先端部11aに外嵌可能に設定されて
いる。この断熱リング12は、図11等に示すように、
その径小部12aがノズルプレート20aの取付穴20
dの流出側開口部20eに嵌合し、また、径大部12b
が取付穴20dの段部20fとノズル本体11の段部1
1dとの間に挟まれるように設置されている。
【0014】耐熱ガスケット14は、ある程度耐熱性の
ある金や銅等の柔らかい材料、ステンレスOリング等の
金属Oリング、ステンレスCリング等の金属Cリング等
からなるものであり、断熱リング12の凹部12c内に
収めることが可能な大きさで、図14に示すように、押
圧されていない状態でわずかに凹部12cから突出する
厚みを有するように形成されている。
【0015】ガイドリング13は耐熱性を有し、ノズル
本体11に外嵌され、その段部11eに係止して位置決
めされるものであり、その外周が取付穴20dの内面に
当接してノズル本体11を支えて、その機械ノズルタッ
チ部11cを適正な位置に位置決めするものである。
尚、このガイドリング13は取付穴20d内を軸方向に
摺動可能な状態で取付穴20d内に嵌め込まれている。
【0016】バックプレート15は、ノズル本体11及
びガイドリング13が取付穴20dから脱落することを
防ぐため、ノズルプレート20aにネジ16で固定され
ているものである。このバックプレート15には、ノズ
ル本体11の機械ノズルタッチ部11cの外径よりもわ
ずかに大きい穴15aが設けられており、この穴15a
からノズル本体11の機械ノズルタッチ部11cがわず
かに突出するように設定されている。
【0017】ヒーター18はノズル本体11を加熱する
ための加熱手段としてノズル本体外周部に取り付けられ
たものである。このヒーター18は内部に温度検出部を
備えていて、ノズル本体11の温度コントロールを行っ
ている。図13に示す18aはヒーター18のリード線
であり、温度制御装置(図示せず)に接続されているも
のである。
【0018】図14に示すように、ノズル本体11の機
械ノズルタッチ部11cが機械ノズルにタッチしていな
い状態においては、耐熱ガスケット14は押圧されてお
らず、圧縮されていない状態となっている。ここで、図
1及び図11に示すように、ノズル本体11の機械ノズ
ルタッチ部11cに機械ノズル4がノズルタッチし、更
に、機械ノズル4によりノズル本体11が押圧される
と、耐熱ガスケット14は断熱リング12とノズル本体
11との間で圧縮され、溶湯が断熱リング12とノズル
本体11の隙間17aを通過できないようにシールす
る。尚、金型温度は溶湯の温度よりもはるかに低い温度
であるため、金型に溶湯が触れると固まって断熱リング
12と金型との隙間17bには流れ込むことがない。従
って、この間にガスケットを設けなくても、隙間を小さ
くするだけで溶湯の流れ込みを防止することができる。
【0019】また、図15乃至図17に示すように、断
熱リング12の内周面にネジ部12eを設け、このネジ
部12eをノズル本体11の先端部11a付近の外周に
設けたネジ部11fに螺合することによりノズル本体1
1に固定しても良い。このノズル装置においては、ノズ
ル本体11の段部11d上に環状の凹部11gが設けら
れており、ここに耐熱ガスケット14が収められてい
る。この構造の場合には、ノズルタッチにより押圧しな
くても耐熱リング12とノズル本体11との間のガスケ
ット14を圧縮することができる。また、ノズル本体1
1は取付穴20d内に設けられた段部20gに、ここに
係止するガイドリング32とこれと同径のガイドリング
33でノズル本体の外周に設けられた突出部11hが挟
み込まれて支持されている。
【0020】次に、金型20の構成を説明する。この金
型20は、図1及び図4に示すように、上記ノズル装置
が取り付けられるノズルプレート20aと、このノズル
プレート20aに当接するランナープレート20bと、
更にこのランナープレート20bに当接するキャビティ
ープレート20cとから構成されている。ノズルプレー
ト20aには、前述したように、取付穴20dが設けら
れており、ここにノズル装置が取り付けられている。ま
た、このノズルプレート20aには、押し出しピン25
が挿入される貫通穴20hが設けられており、この貫通
穴20hのランナープレート20b側の開口部20i
は、その外側の径が小さくなるような円錐台状をなすよ
うに形成されている。また、ランナープレート20bに
は、ノズルプレート20a側の面に形成され且つノズル
本体11の先端及び貫通穴20hの開口部20hに連通
する凹状の金型ランナー平面部22a’と、この金型ラ
ンナー平面部22a’に連通する円錐形状をなす金型ラ
ンナー円錐部22b’と、その先端のくびれた金型ゲー
ト部22c’と、キャビティープレート20c側の面に
形成されると共に金型ゲート部22c’に連通し且つ本
実施例においてはカップ形状をなす金型製品部21’
と、を有するものである。尚、金型ランナー平面部22
a’と金型ランナー円錐部22b’が金型ランナー部を
構成している。更に、キャビティープレート20cは、
ランナープレート20bの金型製品部21’内に突出し
本実施例における製品の内面を形成する金型突出部21
a’と、製品を金型から押し出す押し出しピン26が挿
入される貫通穴26’と、を有するものである。
【0021】また、この金型20は、図9及び図10に
示すように、金型内における溶湯の流動性を確保するた
め、加熱手段としての金型ヒーター23を外側面に備え
ている。この金型ヒーター23は、金型20に取り付け
られた温度検出器24と温度制御装置(図示せず)によ
りコントロールされている。
【0022】次に、上記構成からなる金型装置によりダ
イカスト成形を行う場合の工程を説明する。はじめに図
1及び図4に示す状態において、ダイカスト成形を開始
すると、ノズルヒーター18により加熱されて一定温度
に保たれているノズル本体11内を溶湯が通過し、金型
ランナー平面部22a’、金型ランナー円錐部22b’
及びくびれた金型ゲート部22c’を通過して金型製品
部21’に充填される。このように金型20の金型製品
部21’内に充填された溶湯は、冷却されて凝固する。
【0023】その後、図5に示すように、ランナープレ
ート20bとキャビティープレート20cが一体的に矢
印Aの方向に動き、ランナープレート20bとノズルプ
レート20aの間が開く。このときに、くびれた金型ゲ
ート部22c’内で凝固したくびれたゲート部22cは
引張応力により破断され、金型ランナー平面部22a’
及び金型ランナー円錐部22b’内で凝固したランナー
ゲート部22はノズルプレート20a側に残った状態と
なる。尚、このランナーゲート部22は、ノズルプレー
ト20aの貫通穴20hの開口部20i内で凝固した部
分が、この開口部20iから抜けない形状になっている
ので、ランナープレート20bとキャビティープレート
20cの移動時にノズルプレート20a側に残ることに
なる。
【0024】また、図6に示すように、ランナープレー
ト20b及びキャビティープレート20cが一体的に更
に矢印Aの方向に動くと共に、押し出しピン25が矢印
Bの方向に動くと、ランナーゲート部22は押し出しピ
ン25によりノズルプレート20aより押し出される。
そして、ランナーゲート部22は自重により金型外に落
下する。
【0025】その後、図7に示すように、キャビティー
プレート20cが矢印Aの方向に動き、ランナープレー
ト20bとキャビティープレート20cの間が開く。更
に、図8に示すように、キャビティープレート20cが
矢印Aの方向に動くと共に押し出しピン26が矢印Cの
方向に動き、製品部21はキャビティープレート20c
から押し出され、自重により金型外に落下する。
【0026】上記のように、成形品は、従来例のように
製品部とランナーゲート部とが一体となったまま取り出
されるのではなく、それぞれ切り離されて別々に落下す
ることになる。落下した製品部21とランナーゲート部
22は図2及び図3に示すようになり、成形品、即ち製
品部21には従来例のようなスプルー部は形成されな
い。
【0027】上記のように、成形品が取り出されると、
ノズル本体11の先端部11aの温度はノズル本体11
の中央部11bの熱により急激に成形可能な適正温度に
回復すると共にノズル本体11の外周部のノズルヒータ
ー18により熱供給される。尚、ノズル本体11に熱伝
導率の良い材料を用いると、更に急激な熱供給が可能と
なる。
【0028】図18は本発明における金型装置の第2の
実施例に係る金型装置を示すものであり、ランナーゲー
ト部22が製品部21の側面に位置するように構成した
金型装置を示している。この実施例においても成形工程
は前記実施例と同様の工程になる。即ち、図18に示す
状態において、ダイカスト成形を開始すると、ノズルヒ
ーター18により加熱されて一定温度に保たれているノ
ズル本体11内を溶湯が通過し、金型ランナー平面部2
8a’、金型ランナー円錐部28b’及びくびれた金型
ゲート部28c’を通過して金型製品部27’に充填さ
れ、更に冷却されて凝固する。
【0029】その後、図19に示すように、ランナープ
レート20bとキャビティープレート20cが一体的に
矢印Aの方向に動き、ランナープレート20bとノズル
プレート20aの間が開く。このときに、くびれた金型
ゲート部28c’内で凝固したくびれたゲート部28c
は引張と剪断により破断され、金型ランナー平面部28
a’及び金型ランナー円錐部28b’内で凝固したラン
ナーゲート部28はノズルプレート20a側に残った状
態となる。この時に、金型ランナー円錐部28b’内で
凝固したランナー円錐部28bは、ランナープレート2
0bからの無理抜きとなるため、金型ランナー円錐部2
8b’の角度θ’を90度に近い角度に設定することが
好ましい。また、ランナー円錐部28bの角度θは、無
理抜き時の変形により、金型ランナー円錐部28b’の
角度θ’よりもわずかに大きくなっている。尚、ランナ
ーゲート部28は、ノズルプレート20aの貫通穴20
hの開口部20i内で凝固した部分が、この開口部20
iから抜けない形状になっているので、ランナープレー
ト20bとキャビティープレート20cの移動時にノズ
ルプレート20a側に残ることになる。
【0030】また、図20に示すように、ランナープレ
ート20b及びキャビティープレート20cが一体的に
更に矢印Aの方向に動くと共に、押し出しピン25が矢
印Bの方向に動くと、ランナーゲート部22は押し出し
ピン25によりノズルプレート20aより押し出され
る。そして、ランナーゲート部28は自重により金型外
に落下する。
【0031】その後、図21に示すように、キャビティ
ープレート20cが矢印Aの方向に動き、ランナープレ
ート20bとキャビティープレート20cの間が開く。
更に、図22に示すように、キャビティープレート20
cが矢印Aの方向に動くと共に押し出しピン26が矢印
Cの方向に動き、製品部27はキャビティープレート2
0cから押し出され、自重により金型外に落下する。
【0032】上記のように、成形品は、第1の実施例と
同様に、従来例のように製品部とランナーゲート部とが
一体となったまま取り出されるのではなく、それぞれ切
り離されて別々に落下することになる。落下した製品部
27とランナーゲート部28は図23及び図24に示す
ようになり、この製品部27にも従来例のようなスプル
ー部は形成されない。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、従来使用されていたス
プルーブッシュを廃止し、金型から断熱されると共に温
度調節されたホットノズルを用い、更に金型を適正な流
動性が維持できるように温度調節しているため、製品部
近辺にくびれたゲート部を設けても、溶湯をくびれたゲ
ート部を通過させて製品部に充填することができる。こ
の結果、くびれたゲート部を金型の開きにより破断する
ことで、従来方法では不可欠なゲート切りの作業を不要
とすることができたものである。また、ゲートを小さく
することができるので、製品部にゲート残りが殆どなく
なり、ヤスリ加工や切削加工等の仕上げ加工が不要とな
るものである。
【0034】また、従来の装置による小物部品の成形に
おいては、成形品のスプルー部が占める割合が多く、製
品部が占める割合が少なくなり、製品部の品質が不安定
となりがちであるが、本発明によれば、スプルー部がな
くなるため、非常に安定した成形が可能となる。更に、
リターン材もスプルー部の分だけ少なくなり、再溶解の
コストも削減することができる。尚、本発明においては
ランナー円錐部が形成されるが、このランナー円錐部は
スプルー部に比べてはるかに小さな体積にすることがで
きるものであり、リターン材を大幅に削減することがで
きるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係るダイカスト用金型
装置をダイカスト機械に取り付けた状態を示す断面図で
ある。
【図2】図1に示すダイカスト用金型装置で成形した製
品部の断面図である。
【図3】図1に示すダイカスト用金型装置で成形される
ランナーゲート部の側面図である。
【図4】図1に示すダイカスト用金型装置のみを示す断
面図である。
【図5】図4に示すダイカスト用金型装置のランナープ
レートとキャビティープレートを移動させた状態を示す
断面図である。
【図6】図5に示す押し出しピンを移動させた状態を示
す断面図である。
【図7】図6に示すキャビティープレートを移動させた
状態を示す断面図である。
【図8】図7に示す押し出しピンを移動させた状態を示
す断面図である。
【図9】図4に示すダイカスト用金型装置の正面図であ
る。
【図10】図4に示すダイカスト用金型装置の側面図で
ある。
【図11】図1に示すノズル装置がノズルタッチしてい
る状態を示す要部拡大断面図である。
【図12】図11に示すノズル装置の背面図である。
【図13】図11に示すノズル装置の正面図である。
【図14】図11に示すノズル装置がノズルタッチして
いない状態を示す要部拡大断面図である。
【図15】図11に示すノズル装置の一部変更例を示す
要部拡大断面図である。
【図16】図15に示すノズル装置の背面図である。
【図17】図15に示すノズル装置の正面図である。
【図18】図4に示すダイカスト用金型装置の第2の実
施例を示す断面図である。
【図19】図18に示すダイカスト用金型装置のランナ
ープレートとキャビティープレートを移動させた状態を
示す断面図である。
【図20】図19に示す押し出しピンを移動させた状態
を示す断面図である。
【図21】図20に示すキャビティープレートを移動さ
せた状態を示す断面図である。
【図22】図21に示す押し出しピンを移動させた状態
を示す断面図である。
【図23】図18に示すダイカスト用金型装置で成形し
た製品部の断面図である。
【図24】図18に示すダイカスト用金型装置で成形さ
れるランナーゲート部の側面図である。
【図25】従来のダイカスト用ノズル装置を示す断面図
である。
【図26】図25に示すスプルーブッシュの断面拡大図
である。
【図27】図25に示すダイカスト用ノズル装置にて成
形した成形品を示す側面図である。
【符号の説明】
1 溶解炉 2 スリーブ 3 プランジャー 4 機械ノズル 5 機械ノズルヒーター 6 スプルーブッシュ 7 金型 8 成形品 9 溶湯 11 ノズル本体 12 断熱リング 13 ガイドリング 14 断熱ガスケット 15 バックプレート 18 ヒーター 20 金型 20a ノズルプレート 20b ランナープレート 20c キャビティープレート 21、27 製品部 21’、27’ 金型製品部 22、28 ランナーゲート部 22a、28a ランナー平面部 22b、28b ランナー円錐部 22c、28c ゲート部 22a’、28a’ 金型ランナー平面部 22b’、28b’ 金型ランナー円錐部 22c’、28c’ 金型ゲート部 23 金型ヒーター 24 温度検出器 25、26 押し出しピン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 温度調節可能な加熱手段を備えた金型
    と、該金型と断熱材を介して断熱状態で該金型に取り付
    けられた温度調節可能な加熱手段を備えた、溶湯を溶融
    状態に保てるノズル装置とを備えた金型装置において、 この金型で形成した成形品に設けられたランナー部と製
    品部の間のくびれたゲート部が、金型の型開時に金型の
    動きにより破断し、ランナーゲート部と製品部が分離し
    て取り出されることを可能としたダイカスト用金型装
    置。
  2. 【請求項2】温度調節可能な加熱手段を備えたノズル装
    置が断熱材を介して断熱状態で取り付けられたノズルプ
    レートと、 該ノズルプレートに当接し、前記ノズル装置に連通する
    金型ランナー部と該金型ランナー部に連通する金型製品
    部を有し、前記金型ランナー部と金型製品部との間にく
    びれた金型ゲート部を有するランナープレートと、 該ランナープレートに当接するキャビティープレート
    と、 前記ノズルプレート、ランナープレート及びキャビティ
    ープレートの温度を調節する加熱手段と、 を備えたことを特徴とするダイカスト用金型装置。
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