(57)【要約】【課題】ガスの巻き込みを防止して鋳造欠陥のない高品質な成形品を鋳造できること。【解決手段】金型１１のキャビティ１２内にゲート１３を通して半凝固金属１４を射出して充填し成形品を鋳造し、また、半凝固金属が流動する流動断面積は、キャビティのゲート近傍部位２２がゲート１３よりも拡大して設定された半凝固ダイカスト装置のゲート構造であって、キャビティ１２のゲート近傍部位２２に、ゲート１３からの半凝固金属１４を衝突させる堰１６が進退可能に設けられ、ゲート近傍部位２２に進出した堰１６に、ゲート１３からの半凝固金属１４を衝突させて流動方向を変更させ、この半凝固金属１４をゲート近傍部位２２へ流動して充填させるよう構成されたものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティ内にゲートを通して半凝固金属を射出し充填して成形品を鋳造し、また、半凝固金属が流動する流動断面積は、前記キャビティの前記ゲート近傍部位が前記ゲートよりも拡大して設定された半凝固ダイカスト装置のゲート構造であって、
前記キャビティの前記ゲート近傍部位に、前記ゲートからの半凝固金属を衝突させる堰が進退可能に設けられ、
前記ゲート近傍部位に進出した堰に、前記ゲートからの半凝固金属を衝突させて流動方向を変更させ、この半凝固金属を前記ゲート近傍部位へ誘導して充填させるよう構成されたことを特徴とする半凝固ダイカスト装置のゲート構造。
【請求項２】
前記堰は、半凝固金属が前記堰に衝突してゲート近傍部位を流動する流動断面積の総和が、ゲートの流動断面積以下となるように形成され位置づけられたことを特徴とする請求項１に記載の半凝固ダイカスト装置のゲート構造。
【請求項３】
前記堰は、この堰が進出した状態でキャビティのゲート近傍部位に半凝固金属が充填を完了した時点から、前記キャビティのおける前記堰の側面側部位に半凝固金属が充填を完了するまでの間に退避し、この堰が退避した前記キャビティ内に半凝固金属が充填されることを特徴とする請求項１に記載の半凝固ダイカスト装置のゲート構造。
【請求項４】
金型のキャビティ内にゲートを通して半凝固金属を射出し充填して成形品を鋳造し、また、半凝固金属が流動する流動断面積は、前記キャビティの前記ゲート近傍部位が前記ゲートよりも拡大した半凝固ダイカスト鋳造法であって、
前記キャビティの前記ゲート近傍部位に、前記ゲートからの半凝固金属を衝突させる堰を進出させ、
この状態で、前記ゲートからの半凝固金属を前記堰に衝突させて流動方向を変更させ、この半凝固金属を前記ゲート近傍部位へ誘導して充填させることを特徴とする半凝固ダイカスト鋳造法。
【請求項５】
前記堰が進出した状態でキャビティのゲート近傍部位に半凝固金属が充填を完了した時点から、前記キャビティのおける前記堰の側面側部位に半凝固金属が充填を完了するまでの間に前記堰を退避させ、
その後引き続いて、この堰が退避した前記キャビティ内に半凝固金属を充填させることを特徴とする請求項４に記載の半凝固ダイカスト鋳造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半凝固金属を用いた半凝固ダイカスト装置のゲート構造及び半凝固ダイカスト鋳造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半凝固ダイカスト鋳造法では、半凝固金属が栓流に近い流れとなり、直進性が高いため、流動断面積が急激に拡大する部位では、この拡大部位に半凝固金属が流動せず直進してしまう。例えば、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、金型１００に形成されたキャビティ１０１におけるゲート１０２の近傍部位（ゲート近傍部位１０３）は、ゲート１０２に対して流動断面積が急激に拡大するため、図１２（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、ゲート１０２からキャビティ１０１へ流動する半凝固金属１０４は、このキャビティ１０１のゲート近傍部位１０３内を、ゲート１０２の流動断面積と略同一断面積で直進してしまう。
【０００３】
従って、キャビティ１０１のゲート近傍部位１０３にガス（特にエア）が取り残されてしまい、図１２（Ｅ）及び（Ｆ）に示すように、半凝固金属１０４が逆流してゲート近傍部位１０３側へ流動した場合にも、このゲート近傍部位１０３にガス巻き込み領域１０５が発生してしまう。この結果、成形品には、ガスの巻き込みによる半凝固金属１０４の充填不良が生じ、この充填不良が原因となって鋳造欠陥が発生してしまう。
【０００４】
このような鋳造欠陥の発生を防止するために、半凝固金属の充填完了後に加圧ピンを作動させ、この充填が完了した半凝固金属を加圧して、所望の縮小断面を部分的に形成する半凝固金属の成形方法及び装置が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０２８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の半凝固金属の成形方法は、充填完了後の半凝固金属の断面を僅かに縮小させる場合には採用できるが、充填完了後の半凝固金属の断面を大きく変更させる場合には、加圧ピンによる加圧力が過大となって採用することが困難になる。特に、金型１００におけるキャビティ１０１のゲート近傍部位１０３のように、ゲート１０２に対して流動断面積の大きな部位を用いて鋳造する成形品に対しては、特許文献１に記載の方法を採用することができない。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ガスの巻き込みを防止して鋳造欠陥のない高品質な成形品を鋳造できる半凝固ダイカスト装置のゲート構造及び半凝固ダイカスト鋳造法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半凝固ダイカスト装置のゲート構造は、金型のキャビティ内にゲートを通して半凝固金属を射出し充填して成形品を鋳造し、また、半凝固金属が流動する流動断面積は、前記キャビティの前記ゲート近傍部位が前記ゲートよりも拡大して設定された半凝固ダイカスト装置のゲート構造であって、前記キャビティの前記ゲート近傍部位に、前記ゲートからの半凝固金属を衝突させる堰が進退可能に設けられ、前記ゲート近傍部位に進出した堰に、前記ゲートからの半凝固金属を衝突させて流動方向を変更させ、この半凝固金属を前記ゲート近傍部位へ誘導して充填させるよう構成されたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係る半凝固ダイカスト鋳造法は、金型のキャビティ内にゲートを通して半凝固金属を射出し充填して成形品を鋳造し、また、半凝固金属が流動する流動断面積は、前記キャビティの前記ゲート近傍部位が前記ゲートよりも拡大した半凝固ダイカスト鋳造法であって、前記キャビティの前記ゲート近傍部位に、前記ゲートからの半凝固金属を衝突させる堰を進出させ、この状態で、前記ゲートからの半凝固金属を前記堰に衝突させて流動方向を変更させ、この半凝固金属を前記ゲート近傍部位へ誘導して充填させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る半凝固ダイカスト装置のゲート構造及び半凝固ダイカスト鋳造法によれば、ゲートからキャビティ内に流動した半凝固金属は、堰に衝突して流動方向が変更され、流動断面積の大きなゲート近傍部位へ誘導されて充填される。このため、このゲート近傍部位に半凝固金属が良好に充填されて、ガスの巻き込みによる充填不良が防止されるので、鋳造欠陥のない高品質な成形品を鋳造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る半凝固ダイカスト装置のゲート構造における一実施の形態が適用された半凝固ダイカスト装置を示す側断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。
【図３】図１及び図２の半凝固ダイカスト装置を用いた半凝固ダイカスト鋳造工程を示し、（Ａ）はキャビティ内に堰を進出させた状態を示す正面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿う断面図、（Ｃ）は半凝固金属を堰に衝突させて流動方向を変更させ、キャビティのゲート近傍部位に半凝固金属を充填完了させた状態を示す断面図、（Ｄ）は図３（Ｃ）のＩＩＩＤ−ＩＩＩＤ線に沿う断面図。
【図４】図３の半凝固ダイカスト鋳造工程の続きを示し、（Ｅ）はキャビティの堰側面側部位に半凝固金属を充填完了させた状態を示す断面図、（Ｆ）は図４（Ｅ）のＩＶＦ−ＩＶＦ線に沿う断面図、（Ｇ）は堰を退出させた状態で半凝固金属をキャビティ内に流動させている状況を示す断面図、（Ｈ）は、図４（Ｇ）のＩＶＨ−ＩＶＨ線に沿う断面図。
【図５】図１及び図２における半凝固ダイカスト装置の第１変形形態を示し、（Ａ）は、キャビティのゲート近傍部位に半凝固金属を充填完了させた後の状態を示す断面図、（Ｂ）は、図５（Ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図、（Ｃ）は半凝固金属により堰を退出させる状況を示す断面図、（Ｄ）は図５（Ｃ）のＶＤ−ＶＤ線に沿う断面図。
【図６】図１及び図２における半凝固ダイカスト装置の第２変形形態を示し、（Ａ）は、キャビティのゲート近傍部位に半凝固金属を充填完了させた状態を示す断面図、（Ｂ）は図６（Ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う断面図。
【図７】本実施の形態を解析するためのキャビティ等の解析モデルを示す斜視図。
【図８】図７の解析モデルを用いて従来の半凝固ダイカスト鋳造法を解析したときの状況を示す斜視図。
【図９】図７の解析モデルを用いて本実施の形態の半凝固ダイカスト鋳造法を解析したときの状況を示す斜視図。
【図１０】図９の半凝固ダイカスト鋳造法の続きを示す斜視図。
【図１１】図９（Ｃ）の堰を退出させるタイミングを失した場合の状態を示す斜視図。
【図１２】（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）は、従来の半凝固ダイカスト鋳造法を示す正面図、（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）は、それぞれ図１２（Ａ）のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線、図１２（Ｃ）のＸＩＩＤ−ＸＩＩＤ線、図１２（Ｅ）のＸＩＩＦ−ＸＩＩＦ線に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る半凝固ダイカスト装置のゲート構造における一実施の形態が適用された半凝固ダイカスト装置を示す側断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。これらの図１及び図２に示す半凝固ダイカスト装置１０は、金型１１のキャビティ１２内にゲート１３を通して半凝固金属１４（図３（Ｃ）参照）を加圧して射出し、充填して成形品を鋳造するものであり、前記金型１１、射出機構１５及び堰１６を有して構成される。
【００１４】
ここで、半凝固金属１４は、Ａｌ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｃｕ系等の亜共晶合金を、球状の固相と液相とが混在した半凝固状態（スラリー状態）としたものである。本実施の形態で用いられる半凝固金属１４の固相率は、２０％〜６０％が好適である。固相率が２０％未満であれば、引け巣防止やガス巻き込み防止などの半凝固金属に固有のメリットを得ることができない。また、固相率が６０％を超えた場合には、流動性が低下して鋳造が困難になる。従って、本実施の形態で用いられる半凝固金属１４は、固相率が２０％〜６０％のものが用いられるが、半凝固金属固有のメリットをより享受するために、固相率は４０％〜６０％がより好ましい。
【００１５】
前記金型１１は、図１及び図２に示すように、固定型１７と、この固定型１７に対して移動可能な可動型１８とを備えてなり、これらの固定型１７及び可動型１８に囲まれてキャビティ１２が形成される。また、これらの固定型１７及び可動型１８には、キャビティ１２を射出機構１５に連通させるゲート１３が形成されている。この射出機構１５は、固定型１７に設置された射出スリーブ１９内にプランジャ２０が摺動自在に配置されてなる。このプランジャ２０は、射出スリーブ１９の投入口２１に投入された半凝固金属１４を加圧し、ゲート１３を介してキャビティ１２内へ圧送して射出する。
【００１６】
射出機構１５により圧送された半凝固金属１４（図３（Ｃ））は、ゲート１３内を、図１及び図２の下方から上方へ向かって流動してキャビティ１２内へ至る。このとき、半凝固金属１４が流動する流動断面積は、キャビティ１２においてゲート１３近傍のゲート近傍部位２２が、ゲート１３よりも拡大して（本実施の形態では急激に拡大して）設定されている。前記堰１６は、キャビティ１２のゲート近傍部位２２に、ゲート１３からの半凝固金属１４を衝突させるべく、例えば油圧シリンダ２３により進退可能に設けられ。
【００１７】
この堰１６は、油圧シリンダ２３の収縮時には、図１の実線に示すように、キャビティ１２のゲート近傍部位２２から退出するが、油圧シリンダ２３の伸長時には、図１の２点鎖線に示すように、キャビティ１２のゲート近傍部位２２内へ進出する。この堰１６は、ゲート近傍部位２２に進出した状態で、ゲート１３からキャビティ１２内に矢印Ａ方向（図３（Ｃ）参照）に流動した半凝固金属１４を衝突させて、流動方向を矢印Ｂ方向（図３（Ｃ）参照）に略直角に変更させ、これにより、半凝固金属をキャビティ１２のゲート近傍部位２２へ流動させ、このゲート近傍部位２２に半凝固金属１４を充填させる。
【００１８】
この堰１６の形状及び配置１は、図２に示すように、半凝固金属１４が堰１６に衝突してキャビティ１２のゲート近傍部位２２を流動する流動断面積Ｓ１、Ｓ２の総和（Ｓ１＋Ｓ２）が、ゲート１３内を半凝固金属１４が流動するゲート１３の流動断面積Ｓ０以下になるように、下式の如く設定される。  
［数１］
（Ｓ１＋Ｓ２）＜Ｓ０
【００１９】
上記流動断面積Ｓ１、Ｓ２は、堰１６の下面１６Ａとキャビティ１２の下面１２Ａとの間で、半凝固金属１４の流動方向（図３（Ｃ）の矢印Ｂ方向）に直角な断面積である。流動断面積Ｓ１、Ｓ２及びＳ０が上述の如く設定されることで、ゲート１３内を流れた半凝固金属１４が、堰１６に衝突後、キャビティ１２のゲート近傍部位２２内を隙間なく流動することが可能になる。
【００２０】
堰１６の退出タイミングは、次のように設定される。つまり、堰１６がキャビティ１２のゲート近傍部位２２内に進出した状態で半凝固金属１４がゲート近傍部位２２に充填を完了した時点（図３（Ｃ）及び（Ｄ））から、半凝固金属１４がキャビティ１２における堰１６の側面側の部位（堰側面側部位２４）に充填を完了する時点（図４（Ｅ）及び（Ｆ））までの間の任意の時点であり、この時点で、堰１６が油圧シリンダ２３の収縮動作によって、キャビティ１２のゲート近傍部位２２から退出する。
【００２１】
ここで、半凝固金属１４がキャビティ１２のゲート近傍部位２２に充填を完了した時点とは、図３（Ｃ）に示すように、ゲート１３からの半凝固金属１４が堰１６に衝突して流動方向を変更し、キャビティ１２のゲート近傍部位２２内を流動して、この半凝固金属１４の流動先端がキャビティ１２の側面１２Ｂに到達した時点である。また、堰側面側部位２４は、堰１６の側面１６Ｂとキャビティ１２の側面１２Ｂとで囲まれた部位である。半凝固金属１４がキャビティ１２における堰側面側部位２４の充填を完了する時点とは、半凝固金属１４が堰側面側部位２４内を、図１、図２及び図４（Ａ）の下方から上方へ向かって流動し、半凝固金属１４の流動先端が堰１６の上面１６Ｃと略同一高さに至った時点である。
【００２２】
上述のような堰１６の退出タイミングの制御は、図１に示す射出機構１５におけるプランジャ２０のストローク（つまり射出ストローク）、または射出機構１５のプランジャ２０が半凝固金属１４の加圧を開始してからの時間（つまり射出時間）、または半凝固金属１４がゲート１３を通過してキャビティ１２のゲート近傍部位２２に流入してからの時間の少なくとも一つに基づいて、油圧シリンダ２３を作動させて堰１６を退出させる。
【００２３】
また、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、堰１６の下面１６Ａの前方側にテーパ面２５が形成され、半凝固金属１４がキャビティ１２のゲート近傍部位２２内を充填した後に堰側面側部位２４内へ流動する際に上昇する半凝固金属１４の圧力Ｐが、前記テーパ面２５に作用することによって、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、堰１６をキャビティ１２のゲート近傍部位２２から退出させるようにしてもよい。この制御を、前述の堰１６の退出タイミング制御と併用してもよい。
【００２４】
更に、図６に示すように、キャビティ１２のゲート近傍部位２２に対応する側面１２Ｂ、または堰１６の側面１６Ｂに、半凝固金属１４を検知する検知センサ２６が設置され、この検知センサ２６が、キャビティ１２のゲート近傍部位２２の充填を完了した半凝固金属１４を検知した直後、またはこの検知直後から一定時間経過後に油圧シリンダ２３を作動させて、堰１６を退出させるようにしてもよい。この制御を、前述の堰１６の退出タイミング制御と併用してもよい。
【００２５】
次に、上述の半凝固ダイカスト装置１０を用いた半凝固ダイカスト鋳造法について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２６】
まず、図１〜図３に示すように、金型１１のキャビティ１２内へ半凝固金属１４を流動させる前に、油圧シリンダ２３を作動させて、キャビティ１２のゲート近傍部位２２に堰１６を進出させる（図３（Ａ）及び（Ｂ））。そしてこの状態で、射出機構１５のプランジャ２０を押し出し動作させて、射出機構１５の射出スリーブ１９内に投入された半凝固金属１４を加圧し、ゲート１３を通してキャビティ１２内へ半凝固金属１４を射出させる。
【００２７】
射出された半凝固金属１４は、栓流に近い流れとなってゲート１３からキャビティ１２内へ直進するが、このキャビティ１２のゲート近傍部位２２に進出した堰１６に衝突して流動方向が略直角に変更され、このゲート近傍部位２２へ誘導されて、このゲート近傍部位２２を充填する（図３（Ｃ）及び（Ｄ）。
【００２８】
キャビティ１２内へ射出される半凝固金属１４は、ゲート近傍部位２２を充填した後に、キャビティ１２における堰側面側部位２４へ流動し、この堰側面側部位２４内を図４（Ｅ）及び（Ｆ）の下方から上方へ向かって流動する。
【００２９】
堰１６がキャビティ１２のゲート近傍部位２２に進出した状態でこのゲート近傍部位２２に半凝固金属１４が充填を完了した時点（図３（Ｃ）及び（Ｄ））から、キャビティ１２における堰側面側部位２４に半凝固金属１４が充填を完了する（図４（Ｅ）及び（Ｆ））までの間に、堰１６をキャビティ１２のゲート近傍部位２２から退出させる。その後、図４（Ｇ）及び（Ｈ）に示すように、射出機構１５からゲート１３を通して半凝固金属１４がキャビティ１２内へ引き続き射出されることで、この半凝固金属１４は、堰１６が退出されたキャビティ１２内へ流動し、このキャビティ１２内を充填する。
【００３０】
尚、半凝固金属１４がキャビティ１２内へ流動する際には、図１及び図２に示すように、キャビティ１２の上面１２Ｃから金型１１内へ貫通するガス抜き穴２７から、キャビティ１２内のガス（特にエア）が排出される。
【００３１】
次に、本実施の形態と従来の半凝固ダイカスト鋳造法の解析例を、図７〜図１１を用いて説明する。
【００３２】
この解析に用いられるキャビティ、ゲート及び堰の解析モデルを図７に示す。ゲート１３の解析モデル（ゲート３３）は、ゲート幅Ｌ１がＬ１＝２７ｍｍで、ゲート３３の奥行きＬ２がＬ２＝６３ｍｍである。また、キャビティ１２の解析モデル（キャビティ３２）は、下面幅Ｌ３がＬ３＝９３ｍｍで、上面幅Ｌ４がＬ４＝２７ｍｍ、高さＨ１がＨ１＝８１ｍｍである。このキャビティ３２の奥行きＬ２は、ゲート３３の奥行きＬ２と同一の値である。
【００３３】
堰１６の解析モデル（堰３６）は、堰幅Ｌ５がＬ５＝５７ｍｍで、奥行きＬ２がキャビティ３２の奥行きＬ２、ゲート３３の奥行きＬ２と同一の値である。また、堰３６におけるキャビティ３２の下面からの距離Ｈ２は、Ｈ２＝１２ｍｍである。従って、ゲート３３の流動断面積Ｓ０は、Ｓ０＝Ｌ１×Ｌ２＝１７０１ｍｍ２であり、キャビティ３２におけるゲート近傍部位３７の流動断面積Ｓ１、Ｓ２は、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｌ２×Ｈ２＝７５６ｍｍ２である。
【００３４】
また、この半凝固ダイカスト鋳造法の解析に用いられる鋳造解析プログラムは、国内で広く使用されている汎用の鋳造解析プログラムであり、具体的にはＡＤＳＴＥＦＡＮ（茨城日立情報サービス（株）製）である。この鋳造解析プログラムに、ゲート３３の寸法（ゲート幅Ｌ１、奥行きＬ２）、キャビティ３２の寸法（下面幅Ｌ３、上面幅Ｌ４、奥行きＬ２、高さＨ１）、堰３６の寸法（堰幅Ｌ５、奥行きＬ２、距離Ｈ２）、ゲート３３の流動断面積Ｓ０、キャビティ３２のゲート近傍部位３７の流動断面積Ｓ１、Ｓ２を入力し、更に、後述の半凝固金属の材質（ＡＣ４ＣＨ材）、温度（５９０℃）及び固相率５０％、半凝固金属１４がゲート３３を通過するゲート速度０．３ｍ／ｓ、堰３６の退出時期（半凝固金属がゲート３３を通過してから０．２秒後）などを入力して解析する。
【００３５】
まず、堰を用いない従来の半凝固ダイカスト鋳造法について解析し、その解析結果を図８に可視化して示す。
【００３６】
この従来のダイカスト鋳造法では、ＡＣ４ＣＨ材を５９０℃で半凝固化（固相率５０％）したスラリー状態の半凝固金属１４の解析モデル（半凝固金属３４）を、ゲート３３からキャビティ３２へ射出して鋳造した（図８（Ａ））。このときの半凝固金属３４のゲート３３における速度（ゲート速度）は０．３ｍ／ｓである。
【００３７】
図８に示すように、この従来の半凝固ダイカスト鋳造法の解析結果では、図８（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、半凝固金属３４が栓流となって直進性を呈するため、キャビティ３２においてゲート３３に対し流動断面積が急激に拡大するゲート近傍部位３７の全域に半凝固金属３４が流動せず、このゲート近傍部位３７に広範囲に及ぶガス巻き込み領域３８が発生してしまう。
【００３８】
次に、堰を用いる本実施の形態の半凝固ダイカスト鋳造法について解析し、その解析結果を図９及び図１０に可視化して示す。
【００３９】
本実施の形態の半凝固ダイカスト鋳造法では、半凝固金属３４の材料、温度、固相率及びゲート速度が、前述の従来の場合と同一であるが、鋳造開始前に堰３６がキャビティ３２のゲート近傍部位３７に進出される（図９（Ａ））。従って、ゲート３３から直進して流動した半凝固金属３４は、堰３６に衝突することでせん断力を受け、栓流が崩れて、ゲート近傍部位３７内を、図９（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ゲート３３内の流動方向に対し直交する方向に流動する。そして、半凝固金属３４は、ゲート近傍部位３７内に充填され、このゲート近傍部位３７にガス巻き込み領域３８（図８（Ｃ））の発生が防止される。
【００４０】
半凝固金属３４がゲート近傍部位３７内を流れるときの流動断面積Ｓ１、Ｓ２と、ゲート３３を流れるときの流動断面積Ｓ０との間には、
［数２］
（Ｓ１＋Ｓ２）＝１５１２ｍｍ２＜Ｓ０＝１７０１ｍｍ２
の関係がある。
【００４１】
半凝固金属３４がゲート近傍部位３７内の充填を完了した時点（つまり半凝固金属３４がゲート３３を通過してキャビティ３２内へ流動してから０．２秒後）に、キャリッジ３２のゲート近傍部位３７から堰３６を退出させる（図１０（Ｄ））。その後、半凝固金属３４をゲート３３からキャビティ３２内へ引き続き流動させて、キャビティ３２内に半凝固金属３４を充填させる（図１０（Ｅ）及び（Ｆ））。このときには、後述のガス巻き込み領域３９が発生しない。つまり、堰３６の退出タイミングが遅れた場合には、図１１に示すように、半凝固金属３４が堰３６を取り囲むように流動することになるので、堰３６の進出部位がガス巻き込み領域３９となってしまう。
【００４２】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。
【００４３】
（１）図１に示すように、金型１１におけるキャビティ１２のゲート近傍部位２２に、ゲート１３からの半凝固金属１４を衝突させる堰１６が、油圧シリンダ２３により進退可能に配置されたので、図３（Ｃ）に示すように、ゲート１３からキャビティ１２内へ流動した半凝固金属１４は、堰１６に衝突して流動方向が変更され、流動断面積の大きなゲート近傍部位２２へ流動されて充填される。このため、このゲート近傍部位２２に半凝固金属１４が良好に充填され、ガスの巻き込みによる充填不良が防止されるので、鋳造欠陥のない高品質な成形品を鋳造することができる。
【００４４】
（２）堰１６は、図２に示すように、半凝固金属１４が堰１６に衝突してキャビティ１２のゲート近傍部位２２を流動する流動断面積Ｓ１、Ｓ２の総和（Ｓ１＋Ｓ２）が、ゲート１３の流動断面積Ｓ０以下となるように形成され位置づけられている。このため、ゲート１３内を流れた半凝固金属１４が、堰１６に衝突後、キャビティ１２のゲート近傍部位２２内を隙間なく流動することができるので、このゲート近傍部位２２にガス巻き込み領域３８（図８（Ｃ）参照）の発生を確実に防止できる。
【００４５】
（３）堰１６は、この堰１６が進出した状態でキャビティ１２のゲート近傍部位２２に半凝固金属１４が充填を完了した時点（図３（Ｃ））から、キャビティ１２における堰側面側部位２４に半凝固金属１４が充填を完了する（図４（Ｅ））までの間に退出する。このため、堰１６の進出部位にガスの巻き込み領域（図１１のガス巻き込み領域３９参照）が発生せず、半凝固金属１４の充填不良が防止されて、鋳造欠陥のない高品質な成形品を鋳造できる。
【００４６】
（４）堰１６の退出タイミングを、射出ストローク、射出時間、半凝固金属１４におけるゲート１３通過後の時間、堰１６に形成されたテーパ面２５、もしくは検知センサ２６のいずれか、またはこれらを併用して制御することから、堰１６を適切な時期にキャビティ１２のゲート近傍部位２２から退出させることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  半凝固ダイカスト装置
１１  金型
１２  キャビティ
１３  ゲート
１４  半凝固金属
１６  堰
２２  ゲート近傍部位
２３  油圧シリンダ
２４  堰側面側部位
Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２  流動断面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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