JPS642469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二段減圧ダイカスト法および装置に関
するものである。

一般に、ダイカストマシンによる射出成形時に
おいては、金型キヤリビテイ内のガスの存在が問
題となる。即ち、金型キヤリビテイ内にガスが存
在すると、供給される溶湯金属がガスを巻き込
み、成形されたダイカスト製品に巣ができて、良
好なダイカスト製品を得ることができない。

そこで、従来においては、射出直前において、
金型キヤリビテイ内のガスを抜き、真空状態のも
とで射出動作を行う減圧ダイカスト法が採用され
ている。

ところで、一般に射出動作は、第１図の線図に
示すように、最初は射出速度を低速にして、Ａ点
から射出を開始し、所定の時間経過したＤ点から
高速射出がスタートする。そして、射出完了点で
あるＥ点において急速に制動がかかり、溶湯金属
の充填が完了する。

一方、上記のような射出速度の変化をもつて行
なわれる射出動作に対応して、キヤビテイ内のガ
スの圧力の変化を各種のダイカスト法を採用した
場合を例にとり表わしてみると、第２図に示すよ
うなキヤビテイ内の圧力状態を示す曲線が得られ
る。

すなわち、第２図において曲線１は減圧法を採
用しない一般的な従来のダイカスト法を採用した
場合を示すもので、金型キヤビテイ内のガス圧は
射出スタート時点であるＡ点から射出スリーブの
注湯口をチツプが塞ぐＢ点迄は圧力は上昇しない
が、Ｂ点以降においては低速射出の進行に伴い、
圧力が次第に上昇し、高速射出時にさらに急上昇
し、射出終了時に最大圧力となる。

これは、キヤビテイ内に多量のガスが存在する
ことを意味し成形条件としては最も悪い。

第２図において符号２で示す曲線は、減圧は行
なわないが、オートエアーベントバルブを備えた
ダイカスト法を採用した場合の圧力変化を示すも
ので、高速射出開始時点まではキヤビテイ内の圧
力の上昇はないが、高圧射出開始時点であるＤ点
から、キヤビテイ内の圧力は上昇し始め、ガスが
残存することを示しており、やはり成形条件とし
ては悪い状態である。オートエアーベントバルブ
とは、射出作動中、最初は開いていて、キヤビテ
イ内のガスを外部に逃すが、溶融金属が進んでき
たら、その溶融金属の作動によつて弁が自動的に
締まるようになつている金型内のガス抜き用の弁
である。

第２図において符号３で示す曲線は、従来一般
に知られている減圧ダイカスト法を採用した場合
の圧力変化を示し、高速射出の途中まではキヤビ
テイ内は負圧であるが、高速射出の途中から圧力
の上昇が始まり、この方法も成形条件としては不
都合なものである。

又、第２図に符号４で示す曲線は、オートエア
ーベントバルブを採用し、かつ、一段減圧法を採
用した場合のガス圧の変化を示す。この方法で
は、高速射出開始時点であるＤ点の直前のC₁の
時点で減圧が開始される。

この方法を採用すると、高速射出直前から減圧
を開始するため、高速射出速度を適当に選べば、
比較的良好な状態で成形が行なわれるが、低速射
出行程中にスリーブの中で溶湯金属に混入したガ
スは減圧されないため、充分に抜くことはできな
い。

一方、符号５で示す曲線は、オートエアーベン
トバルブを使用しかつ減圧法を採用したものであ
るが、スリーブの注湯口をチツプが塞いだ時点か
ら、高い真空度で減圧を開始している。しかし、
このような方法を採用すると射出スリーブとチツ
プの間には隙間があり、最初から高い真空度で減
圧を行なうと、その隙間から高速で空気が吸いこ
まれ、その結果、スリーブ中で波立つている溶湯
金属の一部が飛沫状態になつてキヤビテイ内に入
りこみ、他の溶湯金属より先に凝固して製品の品
質を悪くするおそれがある。

又、溶湯金属の飛沫がオートエアーベントバル
ブ又は減圧配管に吸いこまれ、排管が詰まる恐れ
がある。

本発明は以上のような従来の欠点を除去するた
めになされたものであり、高品質のダイカスト製
品を得られるようにした二段減圧ダイカスト法お
よび装置を提供するものである。

なお、第２図に符号６で示す曲線が本発明の二
段減圧ダイカスト法による圧力変化を示すもので
ある。

以下、図面に示す実施例と共に、本発明の方法
および装置を説明する。

第３図は本発明方法を採用したダイカスト装置
の一実施例を説明するもので、図において、符号
１で示すものは固定金型、符号２で示すものは可
動金型で、両者間にはキヤビテイ３が形成されて
いる。キヤビテイ３は湯道４ａを介して射出スリ
ーブ４に連通しており、射出スリーブ４には溶融
金属の注湯口５が形成されている。

符号６で示すものは射出シリンダで、そのピス
トンロツドの先端には射出プランジヤ７が接続さ
れており、射出プランジヤ７の先端にはプランジ
ヤチツプ８が固定され、このプランジヤチツプ８
が射出スリーブ４中に摺動自在に嵌合されてい
る。

射出シリンダ６のロツドにはストライカ９が設
けられており、このストライカ９の先端が接触し
得る位置において、低真空の一次減圧開始用リミ
ツトスイツチLS−１、高真空の二次減圧開始用
リミツトスイツチLS−２、および高速射出用リ
ミツトスイツチLS−３が配置されている。

一方、固定金型１と、可動金型２との突き合わ
せ面の一部にはガス抜き溝１０が形成されてお
り、このガス抜き溝１０の先端はバイパス１０
ａ，１０ａに分岐しており、固定金型１側に固定
され、可動金型２との合わせ面に設けられたオー
トエアーベントバルブ１１の弁１２の両側にバイ
パス１０ａ，１０ａの先端が開口している。第３
図において、わかりやすいように、バイパス１０
ａは金型１，２の中に画いたが、実際は、バイパ
ス１０ａは可動金型２の分離面に溝状に加工され
ている。１１ａは圧縮ばね、１１ｂはシリンダで
ある。

すなわち、オートエアーベントバルブ１１は、
第３図に示すように、金型１，２の分離面部に、
キヤビテイ３から導かれたガス抜き溝１０、キヤ
ビテイ３から進んで来る被射出溶融物の直接作用
によりガス抜き溝１０の端部でガス抜き溝１０の
軸線方向に摺動する弁１２、および、ガス抜き溝
１０の途中から弁１２部の側面に迂廻したバイパ
ス１０ａを設け、このバイパス１０ａと外部との
連通、遮断を前記弁１２の軸線方向への移動によ
つて直接規制しうる通路を弁部に設けた金型用ガ
ス抜き装置とした。オートエアーベントバルブ１
１は、ガスと溶融金属との比重差、例えば、空気
と溶融アルミニウムとの比重が約１：2000である
という比重差、および、この比重差に基づく慣性
力の差を利用したものである。弁１２は、最初に
進行してくる比重の小さいガスの作用では閉じる
ことがなく、ガスに続いて進行してくる比重の大
きい溶融金属が弁１２の下面に直接当たることに
よつて、自動的に閉ざされる。その結果、キヤビ
テイ３内のガスは充分に排出されるが、溶融金属
は弁１２部やバイパス１０ａ部を越えて外部に排
出されることはない。

オートエアーベントバルブ１１の途中からは配
管１３が導き出されており、この配管１３の先端
は更に、第１および、第２の配管１４，１５に分
岐しており、第１の配管１４は逆止弁１６および
電磁切替弁１７を介して低真空用の真空タンク１
８に接続されている。真空タンク１８はモータＭ
によつて駆動される低真空用の真空ポンプ１９に
接続されている。電磁切替弁１７は一次減圧開始
用のリミツトスイツチLS−１からの信号によつ
て切り変わる。

一方、第２の配管１５は逆止弁２０、電磁切替
弁２１を介して、高真空用の真空タンク２２に接
続され、真空タンク２２はモータＭによつて駆動
される高真空用の真空ポンプ２３に接続されてい
る。符号２４は圧力計を示す。

次に、以上のように構成された本実施例の動作
につき説明する。

まず、型締して、弁１２が開いている状態で、
射出スリーブ４の溶融金属の注湯口５から所定量
の溶融金属を供給し、射出シリンダ６を作動し、
射出プランジヤ７の前進を開始する。そして、プ
ランジヤチツプ８が注湯口５を塞ぐと、同時にス
トライカ９が一次減圧開始用のリミツトスイツチ
LS−１を作動させ、その信号により、電磁切替
弁１７を切替え、低真空用の真空ポンプ１９の作
動により、キヤビテイ３内のガスを、ガス抜き溝
１０、バイパス１０ａ、開いている弁１２部を通
して吸引する。ただし、この場合は、低い真空状
態であるため、射出スリーブ４とプランジヤチツ
プ８との間の隙間から高速で空気が吸引されるこ
とはなく、射出スリーブ４中で波立つている溶融
金属の飛沫がキヤビテイ３内に導かれることはな
い。

やがて、射出プランジヤ７の前進に伴ない、ス
トライカ９が二次減圧開始用のリミツトスイツチ
LS−２を作動させ、その信号によつて、電磁切
替弁２１が切替わり、高真空の真空ポンプ２２の
作動により、キヤビテイ３内のガスを、ガス抜き
溝１０、バイパス１０ａ、開いている弁１２部を
通して吸引し、キヤビテイ３内を高真空にする。

その直後に高速射出用のリミツトスイツチLS
−３がストライカ９によりたたかれ、高速射出が
行われる。したがつて、ガスのまき込みのない巣
のない射出製品が得られる。キヤビテイ３内に溶
融金属が充満した後、ガス抜き溝１０中を上昇し
て来た溶融金属が弁１２の下面に直接作動し、弁
１２を押上げて閉ざす。溶融金属はバイパス１０
ａ中にも入るが、弁１２が自動的に閉じるので、
バイパス１０ａから出ることはない。

上記の動作時に生じるキヤビテイ内の圧力変化
を示すものが第２図に示す曲線６で、Ｂ点がリミ
ツトスイツチLS−１がたたかれた時点に相当し、
C₂点がリミツトスイツチLS−２がたたかれた時
点に相当する。Ｄ点は高速射出開始時、Ｅ点に射
出完了時を示す。そして、第２図からも明らかな
ように、最初は低速射出時に合わせて低真空に減
圧し、高速射出寸前で高真空に減圧する二段減圧
法を採用しているため、溶湯金属の飛沫をキヤビ
テイ３内に吸引することがなく、オートエアーベ
ントバルブ１１をつまらせたりすることもなく、
良好な減圧ダイカストが行われる。

第４図は本発明の他の実施例を説明するもの
で、本実施例にあつては、オートエアーベントバ
ルブ１１の後の配管１３に続いて、２個の電磁切
替弁１７，２１を並列に配置して、１個の高真空
用の真空タンク２２に接続し、低真空用の電磁切
替弁１７側には絞り２５を設け、電磁切替弁１７
が切替わつたとき、キヤビテイ３内が低真空とな
るように構成されている。もちろん、リミツトス
イツチLS−１と電磁切替弁１７が連動し、LS−
２と電磁切替弁２１とが連動関係にある。このよ
うな装置を採用しても、第３図に示す実施例と全
く同様の効果が期待できる。

第５図は本発明のさらに他の実施例を説明する
もので、本実施例にあつてはオートエアーベント
バルブ１１の後の配管１３に減圧シリンダ２６を
接続し、この減圧シリンダ２６を作動させるシリ
ンダ２７に低真空用の電磁切替弁１７を接続し、
この電磁切替弁１７と直列に高真空用の電磁切替
弁２１を接続し、高真空用の電磁切替弁２１をバ
イパスしてバイパス通路２８を設け、その途中に
は絞り２９を介装し、油圧源又は圧縮空圧源など
のシリンダ駆動源３０と電磁切替弁１７を接続し
てある。絞り２９の存在により、電磁切替弁１７
が通じていて、電磁切替弁２１が閉じている時に
キヤビテイ３内が低真空となり、電磁切替弁１
７，２１の両方が通じているとき、キヤビテイ３
内は高真空となる。もちろん、本実施例にあつて
もリミツトスイツチLS−１と電磁切替弁１７が、
また、LS−２と電磁切替弁２１とが連動関係に
ある。このような構造を採用しても、上記各実施
例と同様の効果が得られる。なお、前記実施例で
は、電磁切替弁１７，２１の切替をリミツトスイ
ツチLS−１，LS−２の作動で行つたが、これ
は、無接点スイツチや光電管などの他の位置検出
センサや、あるいは、射出開始時から計時し始め
るタイマからの信号によつて行つても良い。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、低速射出時には金型に取付けたオートエアー
ベントバルブを介して低真空で、高速射出の直前
はオートエアーベントバルブを介して高真空でキ
ヤビテイ内を減圧し、射出した溶湯金属がオート
エアーベントバルブのガス排出口部に到達する前
に溶湯金属の作用でオートエアーベントバルブを
自動的に閉じるようにしてダイカストを行うよう
にしたため、溶湯金属をキヤビテイ内に飛沫とし
て吸引したり、オートエアーベントバルブ内に吸
引してつまらせたりする不都合は全く生じること
がなく、かつ、充分にキヤビテイ内が減圧された
状態で良好な減圧ダイカストが行われ、巣のない
良質の射出製品を確実容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は射出開始後の時間と射出速度との関係
を説明する線図、第２図は射出開始後の時間とキ
ヤビテイ内の圧力変化を示す線図、第３図〜第５
図はそれぞれ本発明の異なつた実施例を示す概略
構成図である。 １……固定金型、２……可動金型、３……キヤ
ビテイ、６……射出シリンダ、８……プランジヤ
チツプ、１１……オートエアーベントバルブ、１
２……弁、１７，２１……電磁切替弁、１８，２
２……真空タンク、１９，２３……真空ポンプ、
２６……減圧シリンダ、２７……シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コールドチヤンバダイカストマシンの低速射
   出行程において、射出スリーブの注湯口をプラン
   ジヤチツプが塞ぐ附近から最初は金型に取付けた
   オートエアーベントバルブを介して低い真空度で
   金型内の減圧を開始し、高速射出行程に移る附近
   からオートエアーベントバルブを介して高い真空
   度に減圧し、溶湯金属がオートエアーベントバル
   ブのガス排出口部に到達する前にオートエアーベ
   ントバルブを閉じるようにして残存ガスの極めて
   少い高品質のダイカスト製品を製造することを特
   徴とする二段減圧ダイカスト法。 ２ 低真空と高真空の二系統の減圧ラインを、金
   型に取付けたオートエアーベントバルブを介して
   金型に接続し、ダイカストマシンの低速射出開始
   附近で作動する位置検出センサ又はタイマ信号に
   よつて開いて低真空の減圧を開始する弁を真空度
   の低い減圧ラインに装着し、高速射出開始附近で
   作動する位置検出センサ又はタイマの信号によつ
   て開いて高真空の減圧を行う弁を他方の真空度の
   高い減圧ラインに装着し、オートエアーベントバ
   ルブとして、溶湯金属がオートエアーベントバル
   ブのガス排出口部に到達する前にガス排出口を閉
   じうる構造のバルブ装置を備え、残存ガスの極め
   て少い高品質のダイカスト製品を製造しうるよう
   にした二段減圧ダイカスト装置。