(57)【要約】【課題】キャビティに破断チルが混入する恐れを確実に防止することのできるダイカスト金型を提供する。【解決手段】射出スリーブ３０の外周面と固定型１０の貫通穴１１ａの内周面との間に径方向隙間７０を設ける。これにより、射出スリーブ３０と固定型１０との間を断熱することができ、射出スリーブ３０から固定型１０への熱移動を妨げ、射出スリーブ３０の内部の溶湯が凝固することを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と、可動型と、固定型及び可動型で形成されるキャビティと、固定型に形成され、キャビティに通じる貫通穴と、貫通穴に先端部を挿入した射出スリーブと、射出スリーブ内でスライド可能に設けられ、射出スリーブ内に供給された溶湯をキャビティ内に押し込むプランジャチップとを備え、
射出スリーブの外周面と貫通穴の内周面との間に隙間を設けたダイカスト金型。
【請求項２】
溶湯を側方から供給する横型ダイカスト金型であって、射出スリーブの上方部分と固定型との接触面積を、射出スリーブの下方部分と固定型との接触面積よりも小さくした請求項１記載のダイカスト金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト金型による成形は、金型に取り付けられた射出スリーブに溶湯を注ぎ込む工程と、射出スリーブの内部の溶湯をプランジャチップでキャビティへ向けて押し込む工程と、金型を冷却して溶湯を冷却・固化する工程とを経ることにより行われる。例えば、特許文献１に示されているダイカスト金型では、金型に貫通穴が形成され、この貫通穴の内周に射出スリーブの先端部が固定されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５１８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のダイカスト金型のように、金型の貫通穴の内周に固定された射出スリーブに溶湯を供給すると、溶湯の熱が射出スリーブを介して金型に奪われ、射出スリーブ内の溶湯が部分的に固化する恐れがある。この状態のままプランジャチップを押し込むと、射出スリーブの内部で凝固した金属層（破断チル）がキャビティ内に混入する恐れがある。
【０００５】
本発明の課題は、キャビティに破断チルが混入する恐れを確実に防止することのできるダイカスト金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明のダイカスト金型は、固定型と、可動型と、固定型及び可動型で形成されるキャビティと、固定型に形成され、キャビティに通じる貫通穴と、貫通穴に先端部を挿入した射出スリーブと、射出スリーブ内でスライド可能に設けられ、射出スリーブ内に供給された溶湯をキャビティ内に押し込むプランジャチップとを備え、射出スリーブの外周面と貫通穴の内周面との間に隙間を設けたものである。
【０００７】
このように、射出スリーブの外周面と貫通穴の内周面との間に隙間を設けることで、射出スリーブと固定型との間を断熱することができる。これにより、射出スリーブから固定型への熱移動を妨げることができ、射出スリーブの内部に供給された溶湯が凝固することを防止できる。
【０００８】
射出スリーブを略水平方向に配置して金型の側方から溶湯を供給する、いわゆる横型ダイカスト金型の場合、射出スリーブの内部に注ぎ込まれた溶湯は、射出スリーブの内部空間の下方部分に溜まる（図１参照）。このため、射出スリーブの下方部分は溶湯との接触時間が長く、比較的高温の状態が維持される。一方、射出スリーブの上方部分は、プランジャで溶湯を押し込んだときだけ溶湯と接触し（図２参照）、それ以外の時は溶湯と接触しない。このため、射出スリーブの上方部分は溶湯との接触時間が短く、温度が低下しやすい。射出スリーブの上方部分と下方部分の温度差が大きくなる、熱膨張量差が大きくなって射出スリーブの円筒度が低下し、プランジャを押し込む際に射出スリーブの内周面とプランジャとが干渉する、いわゆる「かじり」が生じる恐れがある。そこで、射出スリーブの上方部分では、射出スリーブと固定型との接触面積を大きくして断熱効果を高め、射出スリーブの下方部分では、射出スリーブと固定型との接触面積よりも小さくして断熱効果を比較的小さくすることにより、射出スリーブの上方部分と下方部分との温度差を小さくして、射出スリーブの円筒度の維持することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明のダイカスト金型では、射出スリーブと金型とを断熱して射出スリーブの温度を維持することにより、射出スリーブの内部に供給された溶湯の凝固を防止し、これによりキャビティ内への破断チルの混入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すダイカスト金型１は、固定型１０と、可動型２０と、射出スリーブ３０と、固定プラテン４０と、プランジャチップ５０とを有する。このダイカスト金型１は、射出スリーブ３０の中心軸を略水平方向に配し、側方から溶湯を供給する横型ダイカスト金型である。尚、以下では、説明の便宜上、射出スリーブ３０の中心軸方向（図１にＭで示す）において、可動型２０側（図１の左側）を前方、その反対側（図１の右側）を後方と言う。
【００１２】
固定型１０は、おも型１１と、おも型１１の前方端面に固定された入れ子型１２と、入れ子型１２の内周に固定された金型スリーブ１３とを有する。おも型１１には貫通穴１１ａが形成され、この貫通穴１１ａの内周に射出スリーブ３０の先端が挿入・固定される。入れ子型１２には穴１２ａが形成され、この穴１２ａの内周に金型スリーブ１３が固定される。固定型１０と可動型２０とを型締めした状態（図１に示す状態）では、入れ子型１２と可動型２０との間に、湯道６０、ゲート、及びキャビティ（共に図示省略）が形成される。
【００１３】
射出スリーブ３０は、一端をおも型１１の貫通穴１１ａに挿入し、他端をおも型１１から後方に突出させた状態で、固定型１０に取り付けられる。射出スリーブ３０の後方端には、射出スリーブ３０の内部に溶湯を注ぎ込むための注湯口３１が形成される。射出スリーブ３０の下方部分３０ｂには、軸方向に延びた冷却路３２が形成され、図示例では射出スリーブ３０のほぼ全長に亘って冷却路３２が形成されている。射出スリーブ３０の前方端部は、固定型１０の金型スリーブ１３と当接し、射出スリーブ３０の内径寸法Ｒ１は、金型スリーブ１３の後方端部の内径寸法Ｒ２よりも若干小さく設定される（Ｒ１＜Ｒ２）。これにより、射出スリーブ３０と金型スリーブ１３との位置が少しずれた場合でも、アンダーカットが生じないようになっている。
【００１４】
射出スリーブ３０の内周面３３は円筒面状に形成される。射出スリーブ３０の内周にはプランジャチップ５０が軸方向で摺動可能に配され、このプランジャチップ５０で射出スリーブ３０の内部に供給された溶湯をキャビティへ向けて押し込むようになっている。射出スリーブ３０は、プランジャチップ５０を最も押し込んだ位置よりもさらに前方に延びている（図２参照）。換言すれば、プランジャチップ５０の摺動領域全域において、プランジャチップ５０との摺動面が射出スリーブ３０の内周面３３で一体に形成される。このため、摺動面の途中に部材同士のつなぎ目が形成されることはなく、プランジャチップ５０をスムーズに摺動させることができる。
【００１５】
射出スリーブ３０の外周面３４は、前方端部に設けられた第１外周面３４ａと、第１外周面３４ａの後方に設けられ、第１外周面３４ａよりも大径な第２外周面３４ｂと、第２外周面３４ｂの後方に設けられ、第１外周面３４ａよりも僅かに小径な第３外周面３４ｃとからなる。第１外周面３４ａと第２外周面３４ｂとの間には、後方へ向けて漸次拡径したテーパ面３５が形成される。第２外周面３４ｂと第３外周面３４ｃとの間には、径方向の肩面３６が形成される。
【００１６】
射出スリーブ３０の先端部（前方端部）は、おも型１１の貫通穴１１ａの内周に挿入される。図示例では、射出スリーブ３０の第１外周面３４ａ、第２外周面３４ｂ、及びテーパ面３５がおも型１１の貫通穴１１ａの内周に配され、第２外周面３４ｂがおも型１１の貫通穴１１ａの内周面に嵌合固定される。射出スリーブ３０の外周面と固定型１０との間には隙間が形成され、図示例では、射出スリーブ３０の第１外周面３４ａあるいはテーパ面３５と、おも型１１の貫通穴１１ａの内周面との間に、径方向隙間７０が形成される。詳しくは、径方向隙間７０のうち、中心軸Ｍよりも上方の領域（以下、上方領域７１）は、射出スリーブ３０の前方端からテーパ面３５まで達しており、中心軸Ｍよりも下方の領域（以下、下方領域７２）は、射出スリーブ３０の前方端から第１外周面３４ａの途中まで延びている。すなわち、径方向隙間７０の上方領域７１の軸方向寸法Ｌ１は、下方領域７２の軸方向寸法Ｌ２よりも大きくなっている（Ｌ１＞Ｌ２）。これにより、射出スリーブ３０の上方部分３０ａとおも型１１との接触面積は、下方部分３０ｂとおも型１１との接触面積よりも小さくなっている。また、径方向隙間７０の上方領域７１の径方向寸法Ｄ１は、下方領域７２の径方向寸法Ｄ２よりも小さくなっている（Ｄ１＜Ｄ２）。
【００１７】
射出スリーブ３０の第３外周面３４ｃは、おも型１１から後方に突出し、固定プラテン４０の内周面４１に嵌合固定されている。また、射出スリーブ３０の肩面３６は、固定プラテン４０の前方端部４２と当接している。すなわち、射出スリーブ３０は、金型スリーブ１３と固定プラテン４０とで前方端部及び肩面３６を挟持されることで、軸方向に位置決めされている。
【００１８】
次に、上記構成のダイカスト金型１による成形工程を説明する。
【００１９】
まず、プランジャチップ５０を射出スリーブ３０の注湯口３１よりも後方に配した状態（図１参照）で、注湯口３１から射出スリーブ３０の内部に溶湯を注ぎ込む。このとき、上記のように射出スリーブ３０と固定型１０との間、詳しくは、射出スリーブ３０の第１外周面３４ａとおも型１１の貫通穴１１ａの内周面との間に径方向隙間７０が形成されているため、射出スリーブ３０と固定型１０との接触面積を小さくすることができる。これにより、射出スリーブ３０と固定型１０との間の断熱効果を高めることができ、射出スリーブ３０の内部に供給された溶湯の凝固を防止することができる。
【００２０】
また、溶湯は射出スリーブ３０の下方部分３０ｂに溜まるため、下方部分３０ｂの温度が上方部分３０ａに対して高くなる傾向にある。下方部分３０ｂと上方部分３０ａの温度差が大きくなると、これらの膨張量の差が大きくなるため、射出スリーブ３０が変形する恐れがある。上記のように、射出スリーブ３０と固定型１０との間に形成される径方向隙間７０の上方領域７１の軸方向寸法Ｌ１を下方領域７２の軸方向寸法Ｌ２よりも大きくすれば、射出スリーブ３０の上方部分３０ａと固定型１０との接触面積を、下方部分３０ｂと固定型１０との接触面積よりも小さくすることができる。これにより、溶湯との接触が少ない上方部分３０ａの断熱効果を高めて上方部分３０ａの温度低下を抑えると共に、溶湯との接触が多い下方部分３０ｂの断熱効果を低減することができる。従って、射出スリーブ３０の上方部分３０ａと下方部分３０ｂの温度差を小さくして、これらの円周方向における膨張量差を小さくすることができ、射出スリーブ３０の内周面の円筒度の低下を抑制できる。
【００２１】
また、上記のように、射出スリーブ３０の下方部分３０ｂに軸方向に延びた冷却路３２を設け、下方部分３０ｂのみを冷却することで、上方部分３０ａと下方部分３０ｂとの温度差を小さくすることができる。これにより、射出スリーブ３０の上方部分３０ａと下方部分３０ｂとの軸方向における膨張量（伸び）の差を小さくすることができ、射出スリーブ３０の後方端部が上方に反り上がる恐れを防止することができる。
【００２２】
その後、プランジャチップ５０を前方に押し込み、射出スリーブ３０の内部に供給された溶湯を、湯道６０及びゲートを介してキャビティ内に射出する（図２参照）。そして、プランジャチップ５０で溶湯を加圧しながら、金型に形成された冷却路（図示省略）内に冷却水を流し、金型を冷却する。これにより、キャビティ、ゲート、及び湯道６０内の溶湯が順次固化し、最後に射出スリーブ３０の前方端部の溶湯が固化する。固化後、型開きをして製品を金型から分離する。
【００２３】
本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記では径方向隙間７０の上方領域７１と下方領域７２との軸方向寸法を異ならせているが、これに限らず、例えば射出スリーブ３０と固定型１０との断熱効果を高めたい場合は、図３に示すように、射出スリーブ３０の全周に亘って径方向隙間７０の軸方向寸法を大きく取れば良い。
【００２４】
一方、射出スリーブ３０の上方部分３０ａと下方部分３０ｂとの温度差が大きい場合は、径方向隙間７０の上方領域７１と下方領域７２との軸方向寸法の差を大きくして、射出スリーブ３０と固定型１０との接触面積の差を大きくすればよい。例えば、図４に示すように、上方領域７１のみを形成して下方領域７２を省略すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ダイカスト金型の射出スリーブ付近の断面図である（プランジャ後退位置）。
【図２】ダイカスト金型の射出スリーブ付近の断面図である（プランジャ押し込み位置）。
【図３】他の例に係るダイカスト金型の射出スリーブ付近の断面図である。
【図４】他の例に係るダイカスト金型の射出スリーブ付近の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１     ダイカスト金型
１０   固定型
１１   おも型
１１ａ 貫通穴
１２   入れ子型
２０   可動型
３０   射出スリーブ
３０ａ 上方部分
３０ｂ 下方部分
３１   注湯口
３２   冷却路
３３   内周面
３４   外周面
４０   固定プラテン
５０   プランジャチップ
６０   湯道
７０   径方向隙間
７１   上方領域
７２   下方領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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