JPH1094868A - 加圧鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイカスト鋳造法により高精度の製品を多量
生産できるようにする。 【解決手段】金型装置のキャビティ４に臨む位置に設け
られた収納部６に、鋳造する製品の一部となる金属部品
５を、その一部分が前記キャビティ４内に突出するよう
に収納した後、このキャビティ４に溶湯を加圧注入装置
９によって加圧注入し、更に、溶湯が半溶融状態となっ
た時に、第３金型３を前進駆動してキャビティ４内の溶
湯を二次加圧することによって、キャビティ４内の溶湯
を高圧に加圧した状態で金属部品５と一体鋳造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、製品の一部とな
る金属部品をキャビティ内に配置して一体に鋳造する鋳
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のダイカスト鋳造法は、金型のキャ
ビティ内に溶湯金属を加圧注入手段を用いて高圧で注入
して成形するため、短時間で注湯できるとともに、薄肉
の製品を成形できる。また、金型を分割型として脱型し
易くしており、同じ金型を繰り返し使用して鋳造できる
ため、多量生産に適している。また、高圧で注湯して鋳
造するため、薄肉で比較的複雑な形状の製品を高精度に
成形できるという特徴を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
のダイカスト鋳造法においては、薄肉でかつ比較的複雑
な形状の製品を成形することができるが、鋳造する製品
が余り入り組んだ形状をしている場合には、脱型可能と
するために金型の分割数が多くなり、そのため、型精度
が低下するとともに、型組み、型締め、脱型にそれぞれ
手間がかかるという問題があった。また、鋳造する製品
の一部に薄い板状あるいは小径の棒状等の溶湯の通路と
なる部位に狭い部分がある場合には、この板状の部分あ
るいは棒状の部分への溶湯の充填が難しく欠肉や巣が生
じ易いという問題があった。

【０００４】したがって、通常のダイカスト鋳造法は、
形状が複雑で高精度が要求されるもの、形状が複雑で脱
型し難いもの、あるいは溶湯の通路を広く形成できない
もの等の鋳造には不向きであった。

【０００５】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、形状が複雑か、広い湯通路を形成できない等の通
常のダイカスト鋳造法には不向きな場合でも、鋳造欠陥
を生じることなくダイカスト鋳造できる加圧鋳造法を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の課
題を解決するための手段としてこの発明の加圧鋳造方法
は、ダイカスト用金型のキャビティに臨む位置に凹設さ
れた収納部に、このダイカスト用金型で鋳造する製品の
一部となる金属部品を、その一部分が前記キャビティ内
に突出するように収納した後、このキャビティに溶湯を
加圧して注入し、この注入した溶湯をエア抜きし、かつ
冷却して半溶融状態となった時に、前記キャビティの容
積を縮小させることによって溶湯を二次加圧して前記金
属部品と一体に鋳造することを特徴としている。

【０００７】また、前記加圧鋳造法において、前記二次
加圧の際に、キャビティ内の溶湯の圧力が過大とならな
いように圧力調整することを特徴としている。

【０００８】したがって、上記したように、ダイカスト
用金型のキャビティに臨む位置に形成された収納部に、
鋳造する製品の一部となる金属部品を収納して、その一
部分を前記キャビティ内に突出させ、この状態でキャビ
ティに溶湯を加圧注入する。そして、この注入した溶湯
が半溶融状態となった時に、キャビティの容積を縮小さ
せることによって半溶融状態の溶湯を二次加圧すると、
高圧に加圧された溶湯は、キャビティ内に突出している
金属部品と隙間なく確実に密接して一体かつ精密に鋳造
される。

【０００９】また、前記加圧鋳造方法において，二次加
圧の際に、キャビティ内の圧力が過大とならないように
圧力調整すれば、型変形による製品の精度低下を防止で
き、また型寿命が延びる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の加圧鋳造方法の
実施例を、図１および図２を参照して説明する。

【００１１】図１は、この発明の第１実施例の加圧鋳造
方法を行うダイカスト用金型装置を示すもので、この金
型装置においては、鋳造する製品の一部を構成する金属
部品５を、別途成形しておき、ダイカスト鋳造する際に
一体に成形するようにすることことによって型抜きを容
易にし、金型分割を単純化している。

【００１２】したがって、この金型装置は、第１金型１
と第２金型２と第３金型３とで構成され、この３つの金
型１，２，３のほぼ中央にキャビティ４が形成されてい
る。そして、第１金型１には、この金型装置によって鋳
造される製品の一部となる板状あるいはブロック状等の
金属部品５を収納する収納部６が、前記キャビティ４に
臨む位置に凹設されている。また第２金型２には、前記
第３金型３が摺動可能に嵌合するとともに、嵌合した第
３金型３と前記第１金型１との間に形成されるキャビテ
ィ４と、前記第１金型１との間に形成された湯道７を介
して連通する湯口８が設けられている。

【００１３】また、湯口８には、油圧によって駆動され
る加圧注入装置９のピストン９ａが摺動可能に嵌合して
おり、湯口８から溶湯をピストン９ａにて押圧すること
によってキャビティ４に加圧注入できるようになってい
る。さらに、第２金型２に摺動可能に嵌合している前記
第３金型３は、図示してない油圧シリンダ、トグル機構
あるいはクランク機構等によって前進させると、第１金
型１に接近する方向（図１において左方向）に摺動し
て、キャビティ４の容積を減少させ、このキャビティ４
内の溶湯を更に加圧するようになっている。

【００１４】次に、上記のように構成されるダイカスト
用金型装置を使用して行うこの実施例の作用を説明す
る。

【００１５】先ず、第３金型３を後退させてキャビティ
４を開放、キャビティ４に面して形成されている収納部
６に、板状あるいはブロック状等の金属部品５を収納し
固定する。このとき、金属部品５が収納部６より大きく
形成されているため、金属部品５の一端側（図１におい
て右端側）がキャビティ４内に突出した状態となる。

【００１６】次に、第３金型３を前進させて第２金型２
のキャビティ４に嵌合させた後、第１，第２，第３の３
っの金型１，２，３に囲まれたキャビティ４に、溶湯を
注入する。注湯は湯口８から行われ、加圧注入装置９に
よって所定の圧力で加圧注入されて、短時間でキャビテ
ィ４内全体に充満する。

【００１７】この注湯時に、キャビティ４内の空気を円
滑に排出させるとともに、溶湯が巻き込んだ空気を金型
外に抜くことによって気泡巣等のガス欠陥の発生を防止
する。

【００１８】そして、加圧注入装置９のピストン９ａに
よって湯口８内の溶湯を所定の圧力で加圧しながら自然
冷却させ、キャビティ４内の溶湯が半溶融状態となった
時点で、第３金型３を前進駆動させて半溶融状態の溶湯
を二次加圧する。

【００１９】この二次加圧の際には、前記加圧注入装置
９による加圧力を、所望の圧力に設定し直すことによ
り、第２金型２による二次加圧力が過大となった際にリ
リーフ弁として作動させ、二次加圧力が大き過ぎると生
じる、型変形による成形精度の低下、型寿命の短縮、型
破損等を防止することができる。

【００２０】したがって、この実施例の加圧鋳造方法に
よれば、加圧注入された溶湯が半溶融状態となったとこ
ろで第３金型３を前進駆動して二次加圧することによ
り、キャビティ４内の溶湯を更に高圧にして鋳造するた
め、例えば板状の金属部品５を狭い間隔で複数枚並列さ
せた状態で、その一辺を結束するように一体に鋳造する
ような場合には、キャビィティ４内に突出した部分の各
板間に溶湯が隙間なく充填される。その結果、欠肉や巣
等の鋳造欠陥の発生を確実に防止して、板状の各金属部
品をその一辺において強固に一体化した状態に鋳造する
ことができる。

【００２１】また、図２はこの発明の第２実施例の加圧
鋳造方法を行うダイカスト用金型装置を示すもので、上
記第１実施例においては、半溶融状態となったキャビテ
ィ４内の溶湯を二次加圧する方法として、摺動可能に配
設された第３金型３を前進駆動してキャビティ４の容積
を減少させて加圧したのに対して、この実施例において
は、キャビティ１４内にピストン１７を設けて、このピ
ストン１７を駆動してキャビティ１４内の溶湯を加圧し
ており、以下、この実施例を図面に基いて説明する。

【００２２】この金型装置は、第１金型１１と第２金型
１２と第３金型１３とで構成され、この３つの金型１
１，１２，１３のほぼ中央にキャビティ１４が形成され
ている。そして、第１金型１１には、この金型装置によ
って鋳造される製品の一部となる板状あるいはブロック
状等の金属部品１５を収納する収納部１６が、前記キャ
ビティ１４に臨む位置に凹設されている。また第２金型
１２には、前記第３金型１３が摺動可能に嵌合するとと
もに、嵌合した第３金型１３と前記第１金型１１との間
にキャビティ１４が形成されている。また第２金型１２
には、図示してないが湯口が設けられるとともに、この
湯口から湯道を経由してキャビティ１４に溶湯を加圧注
入する加圧注入装置が設けられている。

【００２３】そして、第３金型１３のキャビティ１４に
面する側には前記ピストン１７が、キャビティ１４の内
側面に摺接して図２において上下方向に移動可能に配設
されるとともに、第３金型１３のほぼ中央を上下方向に
貫通するピストンロッド１７ａの下端に連結されて、図
示していない油圧シリンダによって下方ヘ前進駆動され
るようになっている。

【００２４】次に、上記のように構成されるダイカスト
用金型装置を用いて行うこの実施例の作用を説明する
と、第３金型１３を金型装置に組み付ける前に、先ず、
収納部１６に金属部品１５を、その一部分がキャビティ
１４内に突出するように収納し固定した後、第３金型１
３を組みつけてキャビティ１４を密閉する。

【００２５】加圧注入装置によって密閉されたキャビテ
ィ１４に溶湯を加圧注入すると、キャビティ１４内の空
気が型外へ排出されるとともに、溶湯に巻き込まれた空
気も分離されて排出される。そして、溶湯が自然に冷却
されて半溶融状態となったとき、ピストン１７を前進駆
動してキャビティ４内の溶湯を二次加圧する。

【００２６】したがって、この実施例の加圧鋳造方法に
よれば、加圧注入された溶湯が半溶融状態となったとこ
ろでピストン１７を前進駆動して二次加圧することによ
り、キャビティ１４内の溶湯を更に高圧に加圧すること
ができるので、前記第１実施例の場合と同様に溶湯を高
圧にして鋳造するため、金属部品１５のキャビティ１４
内に突出した部分が、例えば複雑な形状であっても、巣
等の鋳造欠陥を発生することなく、金属部品１５と一体
となった製品を鋳造することができる。

【００２７】なお、上記両実施例においては、製品の一
部を構成する板状あるいはブロック状の金属部品５，１
５を、製品として一体に加圧鋳造する場合について説明
したが、他に、例えば棒状金属部品、メタルラスやエキ
スパンドメタル等の網状金属部品や、パンチングメタル
等の穿孔板や波板等を１枚あるいは複数枚まとめて一体
に鋳造する場合にも好適に実施することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の加熱鋳造
方法によれば、鋳造する製品の一部を構成する金属部品
を別途成形しておき、ダイカスト鋳造する際にこの金属
部品を一体に鋳造するので、型抜きが容易となり金型分
割を単純化できる。また、キャビティ内の溶湯が半溶融
状態となった時に二次加圧して更に高圧にして鋳造する
ため、精密鋳造法でなければ鋳造できなったものを、ダ
イカスト鋳造法によって高精度に成形でき、更にコスト
ダウンが図れる。また、鋳造のサイクルタイムが短縮で
きるため多量生産に適し、製造コストを低減することが
できる。

【００２９】また、二次加圧時に、加圧注入手段によっ
てキャビティ内の圧力が過大とならないように圧力調整
すれば、圧力過大による型変形、成形精度の低下、型寿
命の短縮等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の加圧鋳造方法の第１実施例で使用す
るダイカスト用金型装置を示す断面側面図である。

【図２】同じく第２実施例で使用するダイカスト用金型
装置を示す断面正面図である。

【符号の説明】

４，１４…キャビティ、 ５，１５…金属部品、 ６，
１６…収納部、 ７…湯道、 ８…湯口、 ９…加圧注
入装置、 １７…ピストン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 永木 祥弘 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイカスト用金型のキャビティに臨む位
   置に凹設された収納部に、このダイカスト用金型で鋳造
   する製品の一部となる金属部品を、その一部分が前記キ
   ャビティ内に突出するように収納した後、このキャビテ
   ィに溶湯を加圧して注入し、この注入した溶湯をエア抜
   きし、かつ冷却して半溶融状態となった時に、前記キャ
   ビティの容積を縮小させることによって溶湯を二次加圧
   して前記金属部品と一体に鋳造することを特徴とする加
   圧鋳造方法。
2. 【請求項２】 前記二次加圧の際に、キャビティ内の溶
   湯の圧力が過大とならないように圧力調整することを特
   徴とする請求項１に記載の加圧鋳造方法。