JP2004074167A

JP2004074167A - 真空ダイカスト法における給湯方法及びそれに用いる給湯装置

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Publication number: JP2004074167A
Application number: JP2002233412A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Umemura; 梅村　晃由
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP3900422B2

Abstract

【課題】コールドチャンバー方式の真空ダイカスト装置に適し、溶湯をスリーブ中へ給湯する前に十分な時間をかけてスリーブおよびキャビティー内の真空引きを行い、高真空を達成した後に、スリーブ内に溶湯を給湯でき、かつ、構造上十分な寿命が期待できる給湯方法及びそれに用いる給湯装置を提案する。
【解決手段】ダイカスト装置のスリーブに設けた給湯部を含んで密閉可能なチャンバー内に配置したラドル内に１ショット分の溶湯を満たすか、または１ショット分の溶湯を満たしたラドルを配置する段階と１ショット分の溶湯を満たしたラドルを配置する段階と、該密閉チャンバー内をダイカスト装置のスリーブ及びキャビティーとともに真空引きする段階と、前記ラドルを傾動させて溶湯をスリーブ内に注入する段階と、を順次行う。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はコールドチャンバーダイカスト法に係り、特にラドル内に満たした溶湯を減圧下でスリーブ内、さらにはキャビティー内へ導くことのできる真空ダイカスト法に用いる給湯方法及び給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト製品中のガス欠陥を減らすために、真空を利用する試みは古くから行われてきた。図４には、現在多用されるコールドチャンバー方式の真空ダイカスト装置の要部を示す。この方式では、ラドル１から溶湯２をスリーブ３に給湯後、プランジャー６を進め、プランジャー６が給湯口７を塞いだときに、キャビティー４の先に設けられた真空排気弁５を開いて真空引きを始める。
【０００３】
この方式では、真空引きが始まるとき、既に溶湯がスリーブ中に存在するため、真空引き時間中に溶湯の冷却が進む。したがって、プランジャーが給湯口を塞いでから、ストローク終端に至るまでの僅かな時間を真空引き時間とし、この間になるべく高い真空度を得るように、大容量の真空排気系８を用いる。しかし、真空引き時間が短いため、達成される真空度は、高品質製品を作るには十分ではない。
【０００４】
真空引き時間をより長く取ることのできる方法として比較的最近に実用化された方法（Ｖａｃｕｒａｌ法）に用いる装置の概要を図５に示す。この方法では、ホットチャンバーに準ずる方式で、溶湯保持炉１１とスリーブ３を給湯管１２で連結し、プランジャー６を待機位置に置いたまま、真空引きを始めることができる。
【０００５】
この方法では、溶湯が給湯管中を移動している時間だけ、真空排気時間を延ばすことができるので、給湯管にオリフィス１３を設けて、溶湯流量が絞られる。しかしこれもあまりに絞ると給湯速度が遅くなり、給湯管やスリーブ中での凝固が起こるので限度があり、十分な真空引き時間を取ることは難しい。なお、真空排気系の容量を大きくして、オリフィス口径を大きすると、真空度は向上するが、１ショット分の給湯量のバラツキが大きくなるという欠点も現われる。また、給湯量の定量はプランジャーの移動によって行われ、プランジャーが給湯口を通過すると給湯が停止するようになっている。この際、スリーブに流入する溶湯とプランジャーの側面が一部接触して凝固し、その殻が給湯口に残ったり、塞いだりするトラブルが発生する可能性がある。
【０００６】
本発明者等はこの問題を解決するために、図６に示すように、給湯口７の周りを真空シールされた覆い２１で囲い、その上部から導入された給湯管１２を導き、溶湯保持炉１１中の溶湯２を吸引する方法を特開平１−３１５６２号公報（特公平８−１１２８１号公報）において提案している。この場合、給湯管１２には、保温された給湯弁２３を置き、十分な真空引きを行った後に給湯弁２３を開いて、給湯することとしている。
【０００７】
この方法では、溶湯をスリーブ中に給湯する前に十分な真空引き時間をとることができ、小さな容量の真空排気系で高い真空度が達成できる。しかし、ここで用いられる給湯弁２３は溶融アルミニウムに接するため、極めて寿命が短いという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来技術の有する問題点を解決することを目的とし、特にコールドチャンバー方式の真空ダイカスト装置に適し、溶湯をスリーブ中へ給湯する前に十分な時間をかけてスリーブおよびキャビティー内の真空引きを行い、高真空を達成した後に、スリーブ内に溶湯を給湯でき、かつ、構造上十分な寿命が期待できる給湯方法及びそれに用いる給湯装置を提案するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空ダイカスト法における給湯方法は、ダイカスト装置のスリーブに設けた給湯部を含んで密閉可能なチャンバー内に配置したラドル内に１ショット分の溶湯を満たすか、または１ショット分の溶湯を満たしたラドルを配置する段階と、該密閉チャンバー内をダイカスト装置のスリーブ及びキャビティーとともに真空引きする段階と、前記ラドルを傾動させて溶湯をスリーブ内に注入する段階と、を順次行うものである。
【００１０】
上記発明は、１ショット分の溶湯を満たすラドルを内部にセット可能であり、かつダイカスト装置のスリーブに設けた給湯部を含む扉付き密閉チャンバーと、前記密閉チャンバー内をダイカスト装置のスリーブ及びキャビティーとともに真空引きすることのできる真空系と、前記ラドルを傾転して真空引きした状態で溶湯をスリーブ内に注湯するラドル傾転機構と、を備えるた真空ダイカスト装置の給湯装置によって実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明では、真空引き前に、溶湯をスリーブに注ぎこんだり、給湯管で吸引したりせずに、真空引き後にスリーブ中に給湯する。そのため、まず、スリーブ給湯口と連通し、かつ開閉扉の付いた密閉チャンバーを設ける。その中に１ショット分の溶湯を受けるラドルを用意し、１ショット分の溶湯をここに注湯する。あるいは１ショット分の溶湯を満たしたラドルをセットする。しかる後、開閉扉を閉めて真空シールし、キャビティー及びスリーブとともに真空に引く。十分な真空に達した後、ラドルを適当な手段で傾転し、溶湯をスリーブの給湯口に注ぐ。以下、実施例に基づき本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明を実施するのに用いられる真空ダイカスト装置の第一実施例の断面図である。スリーブ３の給湯口７の周りには、ラドル１を保持し、その状態で回転する保持器４１と覆い４２が設置され、これにより扉付き密閉チャンバー４３が構成されている。保持器４１は円周角度の一部が切り取られたドーナツ状で、切り口４４の部分にラドル１が予めセットされているか、または溶湯を搬送してきたラドル１を載置して固定できる構造となっている。覆い４２は、保持器４１の外側を覆うドーナツ形で、その円周角度は保持器４１の切り取り部分が余裕をもって覆われる大きさとする。保持器４１と覆い４２は、それぞれ独立にスリーブ３の周りを回転できるように、回転軸受け４５を介してスリーブ３にセットされている。そして、スリーブ３と保持器４１と覆い４２の接触部には、摺動パッキン４６がはめられ、覆い４２が保持器４１を覆う位置に来たとき、スリーブ３と保持器４１と覆いの３者の内部が真空シールされ、密閉チャンバー４３ができるようにしている。
【００１３】
図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にこの装置の運転プロセスを示す。図１の状態で、公知のロボットハンドなどで運ばれた１ショット分の溶湯が、ラドル１に注がれる。あるいは溶湯を満たして搬送されたラドル１がそのまま保持器４１に保持される。ついで、覆い４２を駆動機構（図示しない）によって回転させ、図２（Ａ）のように、保持器４１の開放部を覆うようにする。これによって、スリーブ３と保持器４１と覆いの３者は摺動パッキン４６によってシールされ密閉チャンバー４３が完成する。
【００１４】
この段階で真空引きを始める。真空引きは密閉チャンバー４３内とスリーブ３の内部及びキャビティー４の内部にわたって、個別にあるいは共通に設けられた真空系８によって行う。所定の時間真空吸引したのち、また高度に品質を管理する場合にはさらに所定の真空度に達したことを確認して、保持器４１の駆動機構（図示しない）によって、保持器４１と覆い４２を一体化させた状態で図の左方向に回転する。それにより、図２（Ｂ）に示すように、ラドル１は傾転され、内部の溶湯２はスリーブ給湯口７に注がれ、給湯が完了する。給湯完了後、ダイカスト作業の射出、冷却を行った後、保持器４１と覆い４２を逆方向に回転して図２（Ａ）の位置に戻す。これで１ショットのサイクルを終え、次のショットに移る。
【００１５】
なお、保持器４１と覆い４２の駆動機構は、たとえば保持器４１の端面に歯車箱とモータを設け、小規模なファン冷却又は蛇管水冷を行うことによって、耐久性あるものとすることができる。
【００１６】
【実施例２】
図３は本発明を実施するのに用いられる真空ダイカスト装置の第二実施例に係る断面図である。真空ダイカスト装置のスリーブ３の給湯口７の上には、ラドル１を内蔵する密閉チャンバー４３が設けられている。
【００１７】
この例においては、ラドル１はとっくり形をなし、密閉チャンバー４３は、スリーブ３の給湯口７に連通する中空の支柱５１及び上記とっくり形のラドル１を覆う扉５３付きの覆い５２によって構成される。覆い５２はその先端に円筒形の軸部分を有し、この軸部分が支柱５１に設けた半円筒形の軸受け部分に回転自在に嵌めこまれてその周りに数十度上下に回動し傾転できるようになっている。支柱５１と覆い５２と扉５３の接触部には、パッキンがはめられ真空シールされ、これにより密閉チャンバー４３が形成される。
【００１８】
図３に示す装置の運転に当たっては、先ず、覆い５２を図中時計方向に回動してその内部に設けたラドル１を溶湯受け入れ可能な状態にする。すなわち、溶湯を受け入れたとき、ラドル１の注ぎ口が溶湯面より上になるように覆い５２の傾き角度が決めて回動するのである。ついで、扉５３を開き、公知のロボットハンドなどで運ばれた１ショット分の溶湯をラドル１内に注入する。注入完了後、扉５３を閉め、これによって密閉チャンバーを完成する。
【００１９】
ついで、真空引きを行う。真空引きは第一実施例と同様、密閉チャンバー４３内とスリーブ３の内部及びキャビティー４の内部にわたって行う。真空度が所定の値に達したら、駆動機構によって、覆い５２を図中反時計方向に回動して傾転する。これによりラドル１内の溶湯２は支柱５１の中空部を通ってスリーブ３に注入される。この傾転はラドル１の底部が注出口よりも上方となる位置になるまで行い、ラドル１内の溶湯を完全にスリーブ３内に給湯する。給湯完了後、ダイカスト作業の射出、冷却を行う。この間に、覆い５２を下方に傾転し元の位置に戻す。これで１ショットのサイクルを終え、次のショットに移る。
【００２０】
なお、覆い５２を傾転する駆動機構は、支柱５１の軸受け部分の端面に歯車箱とモータを設け、小規模なファン冷却又は蛇管水冷を行うことによって、耐久性あるものとすることができる。
【００２１】
以上２つの実施例に基づき本発明を説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。要するに、ダイカスト装置のスリーブに設けた給湯部を含んで密閉可能なチャンバー内に１ショット分の溶湯を満たしたラドルを配置し、該密閉チャンバー内をダイカスト装置のスリーブ及びキャビティーとともに真空引きした後、ラドルを傾転させて溶湯をスリーブ内に注入する工程を順次行うものを広く包含する。
【００２２】
本発明に使用する装置も上記実施例に限定されるものではなく、１ショット分の溶湯を満たすラドルを内部にセット可能であり、ダイカスト装置のスリーブに設けた給湯部を含む、あるいはこれに連通する密閉チャンバーと、前記密閉チャンバー内をダイカスト装置のスリーブ及びキャビティーとともに真空引きすることのできる真空系と、前記ラドルを傾転して真空引きした態で溶湯をスリーブ内に注湯するラドル傾転機構と、を備える給湯装置を広く含む。それらの形状寸法は、現在多用されているアルミニウムダイカストマシン、スリーブおよび取鍋にあわせて設計され、作製すればよい。本発明装置は、現在使われているダイカストマシンに、直接取り付けられ、広く利用されうる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明を真空ダイカストに適用することにより、スリーブ給湯前に十分な真空引き時間をとることができるようになり、高品質の製品の供給が可能になる。また、本発明装置は給湯機構に給湯管や給湯弁を要しないので寿命の延長が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するのに用いられる真空ダイカスト装置の第一実施例の断面図である。
【図２】図１に示す真空ダイカスト装置の作動状態を示す運転プロセス図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）である。
【図３】本発明を実施するのに用いられる真空ダイカスト装置の第二実施例の断面図である。
【図４】コールドチャンバ方式の真空ダイカスト装置の要部を示した説明図である。
【図５】吸引給湯方式のＶａｃｕｒａｌ法を示した説明図である。
【図６】吸引給湯方式に係る改良発明の説明図である。
【符号の説明】
１：ラドル、２：溶湯、３：スリーブ、４：キャビティ、５：真空排気弁、６：プランジャ、７：給湯口、８：真空排気系：１１：溶湯保持炉、１２：給湯管、１３：オリフィス、２１：覆い、２２：給湯管、２３：給湯弁、４１：保持器、４２：覆い、４３：密閉チャンバー、４４：切り口、４５：軸受け、４６：パッキン、５１：支柱、５２：覆い、５３：扉

Claims

ダイカスト装置のスリーブに設けた給湯部を含んで密閉可能なチャンバー内に配置したラドル内に１ショット分の溶湯を満たすか、または１ショット分の溶湯を満たしたラドルを配置する段階と、
該密閉チャンバー内をダイカスト装置のスリーブ及びキャビティーとともに真空引きする段階と、
前記ラドルを傾動させて溶湯をスリーブ内に注入する段階と、を順次行うことを特徴とする真空ダイカスト法における給湯方法。
ダイカスト装置のスリーブに設けた給湯部を含み、１ショット分の溶湯を満たすラドルを内部にセット可能な扉付き密閉チャンバーと、
前記密閉チャンバー内をダイカスト装置のスリーブ及びキャビティーとともに真空引きすることのできる真空系と、
前記ラドルを傾転して真空引きした状態で溶湯をスリーブ内に注湯するラドル傾転機構と、を備えることを特徴とする真空ダイカスト装置の給湯装置。