JPS60250867A - ダイカスト方法及びダイカスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイカスト方法及びダイカスト装置に関するも
ので、例えばアルミニウム製品のダイカストに用いて有
効である。

〔従来技術〕

一般にダイカスト鋳造では、固定型と可動型とで形成さ
れる製品キャビティ内や、射出スリーブ内の空気あるい
は熱分解ガスが溶湯内に巻き込まれ、ダイカスト製品に
鋳巣が生じるという問題がある。

従来、このような問題を解決するため、製品キャビティ
内や射出スリーブ内を真空引きして空気や熱分解ガスを
除去する真空ダイカスト方法及び装置が考え出されてい
る。しかしながら、このようなものでは、射出スリーブ
内に注入口から溶湯を流し込み、射出プランジャが射出
スリーブ内を前進して注入口を閉じたら、真空引きを開
始している。つまり、射出プランジャと射出スリーブと
によって形成される空間に、多くの残余空間が存する時
から真空引きを開始しているため、真空引き装置は製品
キャビティ内の他にこの残余空間も真空引きせねばなら
ず、結果として大型の真空引き装置が必要となる。

また、必要な真空度を得るに、この残余空間の分だけ長
く時間が必要となる。

また、従来のものでは射出プランジャが射出スリーブ内
を前進して注入口を閉じてから、溶融金属を完全に射出
し終わるまでの間に製品キャビティ内を減圧しτいる。

つまり、製品キャビティ内を減圧する時間は、射出プラ
ンジャが射出スリーブ内を前出している間の時間に依存
しており、この時間が短い場合には充分な減圧時間がと
れないという問題がある。

さらにまた、製品キャビティ内を真空にしても、溶湯が
射出されるまでの間に可動型と固定型との当接面におけ
る隙間や、可動型を貫通する製品押出ピンと可動型との
隙間から空気が侵入して真空度が低下するという問題が
ある。

尚、先行技術文献として実開昭５５−１２９５４８号公
報なるものがある。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑み、減圧容積を減少させるとと
もに必要減圧度を得るに要する時間を確保し、減圧され
た製品キャビティ内に空気が侵入してくるのを防止する
ことを目的とする。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を図に基づいて説明する。第１図、第２
図および第３図は本発明方法を用いるダイカスト装置の
一実施例を示すものである。第１図はダイカスト装置の
可動型４と固定型５を閉じた状態の断面図、第２図は第
１図におけるｎ−ｎ断面図、第３図は第２図における■
−■断面図を示すものである。

図中２は固定ヘース１に配された可動プラテンで、この
可動プラテン２は図示しない油圧ピストンにより図中左
右方向に摺動自在である。この可動プラテン２の一側面
にはダイベース６が固定され、さらにこのダイベース６
には可動型４が固定されている。

３は前記固定ベース１に固定された固定プラテンで、こ
の固定プラテン３には固定型５が固定されている。そし
て、前記可動型４が図中右方向に摺動して前記固定型５
に当接することにより可動型４と固定型５との間にキャ
ビティ７が形成される。キャビティ７は製品を形成する
製品キャビティ８、この製品キャビティ８に溶湯を導く
ランナー９、製品キャビティ８とランナー９とを結ぶラ
ンナーゲート１２、製品キャビティ８から溢流した溶湯
を受け入れるオーバーフロー１０、製品キャビティ８と
オーバーフロー１０を結ぶオーバーフローゲート１３、
製品キャビティ８を真空源と結ぶためのバキュームラン
ナー１１、製品キャビティ８とバキュームランナー１１
とを結ぶバキュームランナーゲート１４とから構成され
ている。

ランナー９は、前記固定型５及び固定プラテン３内に固
定された円筒状の射出スリーブ１５の一端側に開口して
おり、この射出スリーブ１５の他端側からは射出プラン
ジャ１６が摺動自在に挿入されている。そして、この射
出スリーブ１５の他端近傍に設けた溶湯注入口１５ａよ
り溶湯が注入され、射出プランジャ１６が図示しない油
圧機構により図中左方向に前進して射出スリーブ１５内
の溶湯が前記ランナー９、前記ランナーゲート１２を介
して製品キャビティ８内に至り、さらにオーバーフロー
ゲート１３からオーバーフロー１０へ、またバキューム
ランナーゲート１４からバキュームランナー１１に至る
。

前記固定型５内には前記バキュームランナー１１に一端
が連通し、他端が減圧装置である真空装置１００に連通
するカットオフ吸引通路１７が形成されている。そして
、このカットオフ吸引通路１７の通路途中には、このカ
ットオフ吸引通路１７を前記真空装置１００に連通させ
る連通状態か、大気に開放させる開放状態かに切替る電
磁弁１０５（切替弁）が配されている。前記真空装置１
００は真空ポンプ１０１、この真空ポンプト０１からの
負圧を貯える真空タンク１０２、前記真空ポンプと前記
電磁弁１０５とを結ぶ通路を開閉する手動バルブ１０３
、前記カットオフ吸引通路１７中を流れる空気内の不純
物を取り除くエアーフィルター１０４、真空ポンプ１０
１を駆動するモータ１０６とから構成されている。

前記カットオフ吸引通路１７と前記バキュムランナー１
１との合流点には、前記可動型４を摺動自在に貫通する
カットオフピン１８　（開閉手段）の一端１８ａが位置
し、このカントオフピン１８の他端１８ｂはシリンダ１
９内に配されたピストン２０にカンプリング２１を介し
て連結されている。そして、このピストン２０はシリン
ダ１９内を油圧によって摺動自在であり、このピストン
２０の摺動により前記カットオフピン１８の一端１８ａ
が前記バキュームランナ１１と前記カットオフ吸引通路
１７間との連通開閉を行う。

前記カントオフピン１８の略中央部にはカントオフピン
１８より径の大きなロッド２２が固定されており、前記
ダイベース６に固定された後進位置リミットスイッチ２
３および前進位置リミットスイッチ２４にロッド２２が
当接することによりカントオフピン１８の位置を検出し
ている。

前記可動型４の当接面には、第２図にも示すように前記
製品キャビティ８を囲むようにして吸引溝２７が形成さ
れており、この吸引溝２７と前記オーバーフロー１０と
は第１の吸引ベント２８ａ１第２の吸引ベント２８ｂ、
’第１の吸引ベント２８ａと第２の吸引ペン）２８ｂと
の間に位置する吸引ベント留り２９とによって連通して
いる。

第３図は第２図の■−■断面図であるが、この図からも
わかる様に製品キャビティ８は、オーバーフローゲート
１３、オーバーフロー１０、第１の吸引ベント２８ａ、
吸引ベント留り２９、第２の吸引ヘン）２８ｂを順番に
介して前記吸引溝２７に６ケ所で連通している。また、
オーバーフローゲート１３、第１の吸引ベント２８ａ、
第２の吸引ペン）２８ｂの深さは、オーバーフローゲー
ト１３、第１の吸引ベント２８ａ１第２の吸引ベント２
８ｂの順で浅くなっており、オーバーフロー１０、吸引
ベント留り２９、吸入ａ２１もこの順番で浅くなってい
る。

前記吸引溝２７は、前記固定型５に形成した連通路２６
によって前記カットオフ吸引通路１７に連通しており、
この連通路２６、カットオフ吸引通路１７、電磁弁１０
５を介して前記真空装置１００に連通している。

前記キャビティ７内および前記射出スリーブ１５内の空
気および潤滑剤より発生する熱分解ガスは、前記真空装
置１００の作動により前記バキュームランナー１１を通
じてカットオフ吸引通路１７に至り、電磁弁１０５を介
して真空装置１００に吸引される。また、さらにオーバ
ーフローゲート１３、オーバ′−フロー１０、吸引ベン
ト２８ａ１吸引ヘント留り２９、吸引ペン）２８ｂを介
し、吸引溝２７から通路２６、カットオフ吸引通路１７
を通って真空装置１００に吸引される。

前記可動型４の前記固定型５と当接する面には、前記キ
ャビティ７、前記吸引溝２７、前記射出スリーブ１５を
包囲するシールゴム３０が、可動型４に固定されたシー
ルゴム固定板３１により固定され、前記可動型４と前記
固定型５とが当接した時、両型間のシールを行っている
。

第１図中３２は型外に設けられた中間停止りミントスイ
ッチ（検知手段）で、前記射出プランジャ１６に設けら
れたロッド１６ａがこのリミットスイッチ３２をたたく
ことにより、射出プランジャ１６の中間停止位置を検出
している。３３は前記リミットスイッチ３２に結線され
た中間停止タイマーで、前記射出プランジャ１６の中間
停止時間を制御している。３４は前記電磁弁１０５に結
線された吸引タイマーで、前記電磁弁１０５の開閉時間
を制御している。

前記キャビティ７に対向する位置には、前記可動型４を
貫通する押出ピン３６が配され、この押出ピン３６は油
圧機構（省図示）によって前後動する押出板３５に固定
されている。そして、前記可動型４と固定型５が開くと
、この押出ピン３６がキャビティ７内に突出し、製品を
押し出している。

次に本実施例の作動を説明する。

まずピストン２０を図中左方向に摺動させることにより
カットオフピン１８を後退させ、後進位置リミットスイ
ッチ２３によりカントオフピン１８の後退を確認した後
、可動型４を前進させて固定型５に当接させ型締めを行
う。

次に射出スリーブ１５内に溶湯注入口１５ａより溶湯を
注入し、射出スリーブ１５内の空気が溶湯中に巻き込ま
れないよう、かつランナー１１まで溶湯が侵入しないよ
う０．２〜０，１ｍ／ｓｅｃの速度で低速前進させる。

射出プランジャ１６が溶湯注入口１５ａを閉塞し、射出
スリーブ１５と射出プランジャ１６の先端とで形成され
る空間が溶湯で８０〜１００％充填される位置まで射出
プランジャ１６が前進すると、その位置に予め設置され
た前記リミットスイッチ３２が射出プランジャ１６の位
置を検知し、射出プランジャ１６はその位置で一旦停止
する。この状態を第４図に示すが、この図からもわかる
様に本実施例では溶融金属は射出スリーブ１５が対向す
るランナー９内にも流入している。

この射出プランジャ１６の前進過程において、カントオ
フピン１８は後退したままであり、電磁弁１０５は内気
開放されているので、キャビティ７および射出スリーブ
１５内の空気および潤滑剤から発生する嫌悪な熱分解ガ
スの一部は、射出プランジャ１６の前出に伴いバキュー
ムランナーゲート１４、バキュームランナー１１、カッ
トオフ吸引通路１７、電磁弁１０５を通って大気に放出
される。

そして、前述した如く中間停止りミツトスイッチ３２が
射出プランジャ１６の中間停止位置を検知して射出プラ
ンジャ１６が中間停止すると、それと同時に中間停止タ
イマー３３、吸引タイマー３４が作動する。そしてこの
中間停止りミントスイッチ３２からの検知信号により電
磁弁１０５が作動され、大気開放側１０５ｂから真空装
置側１０５ａに切換えられる。このことによりキャビテ
ィ７内及び射出スリーブ１５内の空気、熱分解ガスはバ
キュームランナーゲート１４、バキュームランナー１１
、カットオフ吸引通路１７、電磁弁１０５を通って真空
装置１００に吸引される。この時、射出スリーブ１５と
射出プランジャ１６とによって形成される空間は８０％
以上ｆ４湯で満たされているので、残余空間はほとんど
ない。従って、真空装置１００によって真空に引かれる
空間はほとんどキャビティ７のみでよく、射出スリーブ
１５内を真空に引かなくてよい分だけ真空装置の負荷は
小さく、小型の真空装置で充分な真空度を得ることかで
きる。

また、射出プランジャ１６と射出スリーブ１５との間に
は微少クリアランスが存在しているため、真空装置１０
０でキャビティ７を真空にしてもこのクリアランスから
空気が侵入する恐れがある。

しかし、前述した如く射出スリーブ１５内が８０〜１０
０％溶湯で満たされてから真空引きを開始するので、射
出スリーブ１５内の溶湯が射出プランジャ１６と射出ス
リーブ１５とのクリアランスをほとんど覆ってしまい、
空気が侵入するのを防いでいる。

また、射出スリーブ１５内を満たす溶湯が１００％以上
だと、真空装置１００で真空に引かれることにより、こ
の溶湯がランナー９から、ランナーゲート１２に至り、
そこで凝固する恐れがあるが、本実施例ではその心配は
ない。

尚、本発明において射出プランジャと射出スリーブとに
よって形成される空間が溶融金属で充填されるというこ
とは、この空間が溶融金属で８０〜１００％占められる
ことを言う。

次に、中間停止タイマー３３によりあらかしめ設定され
た所定時間後（本実施例では約１秒）、ピストン２０を
図中右方向に摺動させることによりカットオフピン１８
を前進させ、バキュームランナー１１とカットオフ吸引
通路１７との間を遮断する。この遮断したことを前進位
置リミットスイッチ２４により検出することにより射出
プランジャ１６を高速前進させて射出スリーブ１５内の
溶湯をキャビティ７内に射出する。このため溶湯がカッ
トオフ吸引通路１７に侵入することは確実に防止できる
。

なお、カットオフピン１８によりバキュームランナー１
１とカットオフ吸引通路１７の間を遮断してから射出が
完了するまでの時間内も真空装置１００は作動しつづけ
ているので、製品キャビティ８内はオーバーフローゲー
ト１３、オーバーフロー１０、吸引ベント２８ａ、吸引
ベント２９、吸引ベント２８ｂ、吸引溝２７を介して常
に減圧されつづけている。従って、射出中のキャビティ
７内の残留空気とガスおよび金型外よりキャビティ７内
に侵入する空気は真空装置１００に吸引され、キャビテ
ィ７内を減圧度の高い状態に保つことができる。

前記電磁弁１０５は、吸引タイマー３４により所定時間
（本実施例では３秒〜４秒）連通状態に保たれ、所定時
間経過後開放状態となり力・ノドオフ吸引通路１７が大
気に連通ずる。この電磁弁１０５が連通状態に保たれて
いる間に溶融金属の製品キャビティ７への射出が完了す
る。

その後、キャビティ７内に注入された溶湯が凝固し終っ
たら可動型を図中左方向に移動させて型を開き、押出ピ
ン３６を押し出ずことにより製品を取り出す。

以上のような作動を順次繰り返してダイカスト鋳造がな
される。

以上説明した様な本実施例を用いれば以下の様な効果を
得ることができる。

（１）潤滑剤が溶湯に接することにより発生する嫌悪な
熱分解ガスの一部は大気に開放されるので、真空装置１
００に吸引される量が減少し真空装置の寿命が向上する
。

（２）射出プランジャ１６は０．１〜０．２ｍ／　ｓ　
ｅ　ｃで低速前進するので吸引前に射出スリーブ１５内
の空気および熱分解ガスが／８湯中に巻き込まれるのを
防止できる。

（３）射出スリーブ・１５内が８０〜１００％／８湯で
充填された後吸引されるので減圧容積を小さくでき、真
空装置１００を小型化できると共に短時間で吸引できる
。

（４）バキュームランナーゲート１４から真空装置１０
０に至る吸引系の流路断面積は充分大きく設計されてい
るので通路抵抗が少なく短時間に高い減圧作用が得られ
る。

（５）射出プランジャ１６を中間停止することにより、
吸引時間を任意に設定できる。

（６）カントオフピン１８が前進しハキュームランナー
１１とカントオフ吸引通路１７間を遮断したことをＲ認
した後、射出が行われるので、吸引系への溶湯の侵入は
確実に防止できる。

（７）カン１〜オフピン１８によりバキュームランナー
１１とカントオフ吸引通路１７間を遮断後から射出完了
まで吸引ベント２８により吸引を継続できるので、その
間の型外から流入する空気とキャビティ７内の残留空気
および熱分解ガスの吸引が可能となり減圧効果を維持で
きる。なお吸引ベント２８は溶湯が侵入しない程度に薄
く　（本実施例では０．１＋ｒｍ）、かつ多数個設け、
さらに吸引ベント２８の通路抵抗を減らし、かつ溶湯が
多少侵入したとしても吸引溝に侵入しないよう吸引ベン
ト２８の途中に吸引ヘント留り２１を設けているので、
従来の例えば押出ピン孔のすきまから吸引する方法より
、吸引能力を大きくできると共に目づまりを起こすこと
がない。またキャビティの外周をおおうように吸引ａ２
７が設けられているので可動型４と固定型５の微少な型
スキマからも吸引が可能である。

なお、本発明者等が実験検削したところ、従来の装置で
ダイカスト鋳造した製品は比重が２．７０ｇ／＝ｉ、１
００ｇ／Ａ／当りに含まれるガス量は２０ＣＣであるの
に対し、本実施例の装置でダイカスト鋳造した製品は比
重が２．７４　ｇ／ｃＡ、　１００ｇ／Ａ１．当りに含
まれるガス量は３　ｃｃであった。

比重が高いということは製品内に発生している鋳巣が少
ないということを示している。またＴ６熱処理を実施し
たところふくれはほとんど発生しなかった。

また肉厚１韻のダイカスト製品を従来の装置でダイカス
ト鋳造した製品は面粗度３０μ２で製品押出し時に割れ
が発生したのに対し、本実施例の装置でダイカスト鋳造
した製品ば面粗度９μ２で問題なく良品の鋳造が可能で
あった。面粗度が小さいということは湯回りが向上して
いることを示している。

尚、本実施例では吸引ベント２８の一端をオーバーフロ
ー１１内に開口させたが、直接製品部８に開口させても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明のダイカスト方法を用いれば、
射出プランジャと射出スリーブとによって形成される空
間が溶融金属で充填されてから製品キャビティ内及び射
出スリーブ内の減圧を開始しているので、減圧容積を小
さくすることができ、ひいては減圧装置の小型化、減圧
時間の短縮化を図ることができる。

さらに、射出プランジャを一時停止させて減圧作動を行
っているので、射出プランジャの一時停止時間を調整す
れば減圧時間を充分確保することができる。

さらにまた、製品キャビティ内を吸引溝を介して減圧さ
せながら射出プランジャを高速前進させて溶融金属を射
出しているので、製品キャビティ内を常に減圧状態に保
ちつづけることができるので、製品内への空気、熱分解
ガスの巻き込みを少なくすると共に湯回りを促進し、鋳
巣や湯じわのない良好なダイカスト製品を得ることがで
きる。

また、本発明のダイカスト方法を用いれば、本発明のダ
イカスト方法を容易に遂行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の実施例を示す断面図、第２図は第
１図装置の可動型の正面図、第３図は第２図のｎｒ−ｍ
断面図、第４図は第１図装置の作動を示すに供する部分
断面図である。 ４・・・可動型、５・・・固定型、８・・・製品キャビ
ティ。 １５・・・射出スリーブ、１６・・・射出プランジャ、
１８・・・カットオフピン（開閉手段）、２７・・・吸
引溝。 ３２・・・中間停止りミツトスイッチ（検知手段）。 １００・・・真空装置（減圧装置）、１０５・・・電磁
弁（切替弁）。 代理人弁理士　岡　部　隆

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）可動型を固定型に当接させて両型間に製品キャビ
   ティを形成し、この製品キャビティ内に射出スリーブ内
   の溶融金属を射出プランジャにより射出するダイカスト
   方法において、 前記射出プランジャと前記射出スリーブとによって形成
   される空間が溶融金属で充填されるまで、前記製品キャ
   ビティが大気に連通されながら前記射出プランジャは前
   記射出スリーブ内を低速前進し、 その後前記射出プランジャの前進を停止させて前記製品
   キャビティ内と大気との連通を断つと同時にこの製品キ
   ャビティ内を減圧装置に連通させて前記製品キャビティ
   内及び前記射出スリーブ内を減圧させ、 所定時間経過後前記製品キャビティと前記減圧装置との
   連通を断ち、前記製品キャビティと連通し製品キャビテ
   ィを囲むように配される吸引溝に前記減圧装置を連通さ
   せ、そして前記製品キャビティ内を吸引溝を介して減圧
   させながら前記射出プランジャを高速前進させることに
   より前記射出スリーブ内の溶融金属を前記製品キャビテ
   ィ内に射出するダイカスト方法。
2. （２）固定型と、この固定型に当接して製品キャビティ
   を形成する摺動自在な可動型と、前記製品キャビティ内
   に溶融金属を導くための射出スリーブと、この射出スリ
   ーブ内に摺動自在に配され前記溶融金属を前記キャビテ
   ィ内に押し出す射出プランジャと、前記射出プランジャ
   と前記射出スリーブとによって形成される空間が溶湯で
   充填された時の射出プランジャの位置を検知する検知手
   段と、前記固定型と前記可動型とが当接した際に前記製
   品キャビティを囲むようにして形成される吸引溝と、こ
   の吸引溝と前記製品キャビティとを連通させ溶融金属の
   通過を阻止するに充分小さい通路断面積の吸引ベントと
   、前記製品キャビティ内及び前記吸引溝内を各々通路を
   介して減圧させる減圧装置と、前記製品キャビティ内と
   前記減圧装置とを結ぶ通路の開閉を行う開閉手段と、前
   記製品キャビティ内と前記減圧装置とを結ぶ通路及び前
   記吸引溝内と前記減圧装置とを結ぶ通路を連通させるか
   連通状態か、あるいは前記減圧装置との連通を断って大
   気に開放させる開放状態かに切替える切替弁とを備え、
   前記検知手段が前記射出プランジャの位置を検知するま
   では前記切替弁は開放状態で、前記検知手段が前記射出
   プランジャの位置を検知すると前記切替弁が連通状態に
   なり、所定時間経過後前記開閉手段が閉し、そして前記
   射出プランジャが前記射出スリーブ内を前進して溶融金
   属を前記製品キャビティ内に射出するダイカスト装置。
3. （３）前記吸引ヘントの通路途中には、この吸引ヘント
   の通路面積より通路面積の大きい吸引ベント留りが形成
   されている特許請求の範囲第２項記載のダイカスト装置
   。