(57)【要約】【課題】ダイキャスト製品作成直後に製品に圧力を加え、塑性変形を引き起こすことで、所望の特殊な形状の製品を得るダイキャスト鋳造システムを提供すること。【解決手段】製品把持アーム７の移動が完了すると、製品４００は塑性加工用金型５、６に臨む位置に把持され、上下の塑性加工用油圧シリンダ３を押出し方向に付勢すると、塑性加工用金型５、６は移動して、製品４００塑性加工が行われる。この状態では、製品４００の完成後７から８秒ほどしか経過していないため、未だ高温を維持している。そのため、塑性加工用金型５、６による塑性加工が充分可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイキャスト鋳造を行うダイキャスト鋳造システムにおいて、
一方向に開閉可能で、鋳物の外殻を形成する１対の金型と、
前記１対の金型で形成される外殻形成する空間に挿入される中子と、
前記１対の金型を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段による、１対の金型の開く動作に連動して、前記１対の金型内で成形された製品を保持し、所定の位置に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により所定位置に搬送された製品に圧力をかけ製品に塑性変形を生じさせる塑性加工手段と、を備えたことを特徴とするダイキャスト鋳造システム。
【請求項２】
前記塑性加工手段が、製品のオーバーフロー部またはランナー部、若しくは双方を切り落とすための刃を備えていることを特徴とする請求項１記載のダイキャスト鋳造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造またはダイキャスト製品に対して、製品完成直後に荷重を加えることにより塑性変形を引き起こすことで、所望の形状の製品を得る技術に０関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ダイキャスト鋳造とは、アルミニウムなどの溶融金属を砂などで作成した鋳型に流し込み、製品を得る方法をいう。アルミニウムは、鉄に比較して約３分の１の重さであり、アルミホイール、ビールの缶、自動車の部品などに広く用いられている。
一方、ダイキャスト鋳造は、製品の寸法精度が非常に高く、且つ大量生産に適している。さらに、製品の表面が滑らかであるため、メッキや塗装等の表面処理を行い易いという特徴も備えている。
ダイキャスト鋳造技術の分野で、例えば、三次元に湾曲した製品を得る技術として、特許文献１記載の発明をあげることができる。
また、ダイキャスト製品の空孔をなくすために、圧力を加える技術として、特許文献２記載の発明をあげることができる。
【０００３】
【特許文献１】特許第２９５０４９６号
【特許文献２】特開２００６−２６０１０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ダイキャスト鋳造による円筒状の製品の形成は、円筒状の外枠に円柱状の中子を入れ、そこへアルミニウム溶液を注入して成形し、アルミニウムが固化した後、中子を引き抜くことで行っていた。
ところで、図７に示すように、円筒状の製品４００の例えば中央部分４０２を楕円形に加工を行いたい場合、楕円の長径が基本の円筒の径より長いため、中子を引き抜くことができず、結局ダイキャスト鋳造により製造することが極めて困難であった。
ダイキャスト製品は、常温時には、一般の圧延部材やグラビティ鋳造品と比較しても組織が粗く、また一般的に鋳造性を高めるために粘性の少ない合金が使用されているため、引張応力に対する延び率が破断し易いという特徴があった。
また、図６に示すように、ダイキャスト製品を製造すると不可避的に製品のオーバーフロー部またはランナー部が発生し、これらをその都度除去する手間の掛かる作業であった。
そこで、本発明の目的は、ダイキャスト製品作成直後の高温時に、製品に圧力を加えることで、塑性変形を引き起こし、所望の特殊な形状の製品を得ることができるダイキャスト鋳造システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、ダイキャスト鋳造を行うダイキャスト鋳造システムにおいて、一方向に開閉可能で、鋳物の外殻を形成する１対の金型と、前記１対の金型で形成される外殻形成する空間に挿入される中子と、前記１対の金型を駆動する駆動手段と、前記駆動手段による、１対の金型の開く動作に連動して、前記１対の金型内で成形された製品を保持し、所定の位置に搬送する搬送手段と、前記搬送手段により所定位置に搬送された製品に圧力をかけ製品に塑性変形を生じさせる塑性加工手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記塑性加工手段が、製品のオーバーフロー部またはランナー部、若しくは双方を切り落とすための刃を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１および請求項２記載の発明では、一連の処理でダイキャスト鋳造と塑性加工を行うことができ、所望の形状のダイキャスト製品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の好適な実施の形態を図１ないし図６を参照して、詳細に説明する。
図１は、本実施例に係るダイキャスト製造システムの構成を示したブロック図である。このダイキャスト製造システム５００は、ダイキャスト鋳造を行うダイキャスト鋳造装置１００と、このダイキャスト鋳造装置１００で製造されたダイキャスト製品４００に対して直ちに圧力をかけて塑性変形させる塑性加工装置２００と、ダイキャスト鋳造装置１００と塑性加工装置２００、及び両者が連動して動作するように制御するコントローラ３００とを備えている。
本実施例に係るダイキャスト製造システム５００の特徴は、ダイキャスト鋳造装置１００で製造されたダイキャスト製品４００を製造直後に搬送工程（ダイキャスト鋳造装置１００からダイキャスト製品４００を取り出す工程）において塑性加工装置２００が塑性加工を実行することである。このように、ダイキャスト製品４００の製造直後に塑性加工を行うことで、本来２段階で行う作業を短時間で完了することができ、ダイキャスト製品４００の製造時間を短縮することができる。
【０００８】
この実施例では、円柱状の形状の中央部を楕円形にしたダイキャスト製品を得る場合を説明する。
図２は、ダイキャスト鋳造装置１００の製品を押出した状態、すなわち開いた状態を示した図である。
このダイキャスト鋳造装置１００は、可動側１１０と、固定側１５０とで構成されている。そして、可動側１１０には、可動母型１１２、固定側１５０には、固定母型１５２が設けられている。可動側１１０は、図中の矢印方向に摺動可能となっており、ダイキャスト鋳造を行う際には、可動側１１０を固定側１５０と完全に接触する状態になるまで移動させ（閉じた状態）、一方、製品を取り出す際には、可動側１１０を固定側１５０から引き離すことで、ダイキャスト製品を取り出すようになっている。すなわち、可動側１１０を固定側１５０に対して矢印方向に摺動させることで、ダイキャスト鋳造装置１００の開閉を行うようになっている。
可動母型１１２と固定側１５０は、可動側１１０を固定側１５０と完全に接触する状態になったとき（閉じた状態）、同時に接触して円柱状形状の外殻を形成することとなる。また、円柱状の中空を形成するため、スライド中子Ａおよびスライド中子Ｂが可動母型１１２と固定側１５０とにより形成された空間に挿入可能となっている。
このダイキャスト鋳造装置１００が閉じた状態となり、可動母型１１２と固定側１５０とで形成された空間にスライド中子Ａおよびスライド中子Ｂが挿入されると、射出スリーブ１８０から高温のアルミ溶液が射出、注入される。
【０００９】
射出スリーブ１８０から射出された高温のアルミ溶液が、可動母型１１２と固定側１５０とで形成された空間を充たした後、２から３秒後、可動側１１０を動かすことで開放し、完成したダイキャスト製品を取り出せる状態となる。このとき、ダイキャスト製品は、固化しているが高温のままである。
【００１０】
図３から図５は、塑性加工手段（塑性加工装置２００）を備えた、ダイキャスト鋳造装置１００からの製品の取出し機構の概要を示した図である。図３は、ダイキャスト鋳造装置１００からの取出し機構の平面図、図４は、その側面図、図５は、図３のＡ方向からの側面図である。この取出し機構は、ダイキャスト鋳造装置１００が開いた状態のとき、ダイキャスト鋳造装置１００の中に進入するようになっている。
図６は、ダイキャスト製品４００の例を示した図である。
なお、説明を簡易にするために、実際には複数個の部材を組合わせて形成される部分も一体のものとして表現し、また、油圧・空圧配管等も同様の理由で省略してある。
【００１１】
図３から図５において、１は取出し装置のベースで、その一端はスカラロボット（図示省略）の先端ヘッドに結合され３次元的に任意の位置に定位し、且つ、３次元的に任意の姿勢をとり得るようスカラロボットにより制御されるようになっている。
このベース１の上下には、１対の油圧シリンダ取付座２が設けられており、それぞれに油圧シリンダ３が取り付けられている。
この油圧シリンダ３のスピンドル４の先端には塑性加工用金型５および６が装着されている。また、塑性加工用金型５、６の縁部の一部分には、製品のランナー及びオーバーフロウ切断用の刃１９、２０が形成されている。ダイキャスト製品４００は、図６に示すように、ランナー部４０４およびオーバーフロー部４０６も同時に形成されており、これらは不要部分であるので、これらを刃１９、２０で切り落とすようになっている。
このように、塑性加工用金型５および６の縁部に製品のランナー及びオーバーフロウ切断用の刃１９、２０を形成してあることで、ダイキャスト製品４００に対する塑性加工を行うと同時、または直前に製品のオーバーフロー部４０４またはランナー部４０６、若しくは双方を切り落とすことができる。従って、ダイキャスト製品４００のトータルの製造時間および手間を減縮することができる。
【００１２】
製品把持アーム７は、Ｕ字型に形成されており、その中央基部は製品移送用空圧シリンダ８のスピンドル９の先端に装着され、且つ、製品移送用空圧シリンダ８はベース１に取り付けられている。この製品把持アーム７の中間部１０は、ベース１に窄設された孔を摺動可能に貫通している。
また、製品把持アーム７の先端部は製品把持用空圧シリンダ取付座１１を形成し、製品把持用空圧シリンダ１２が取り付けられている。
製品把持用空圧シリンダ１２のスピンドル先端には、継手１３を介して把持軸１４が回動自在に係着されている。この継手１３は断熱性を備えている。
把持軸１４は、製品把持アーム７に窄設された孔に回動可能に係着されたカムフォロワブロック１５に軸方向の摺動は拘束されず回動のみ拘束される手段（例えばキー・スプライン等）によって係合している。カムフォロワブロック１５に回動可能に装着されたカムフォロワ１６は、ベース１に植設されたカム板１７に窄設された溝１８に係合している。
さらに、把持軸１４の先端には製品を容易且つ確実に把持する形状の把持片１６が把持軸１４と一体に形成されている。
【００１３】
次に、このような構成を有するダイキャスト製造システムの動作を説明する。
ダイキャスト鋳造装置１００により、製品の鋳造工程終了の直後、製品が押出しピンによって押し出された状態となった時、取出し装置はスカラロボットにより把持片２６が製品の端面に臨む位置に定位する。
そして、製品把持用空圧シリンダ１２を２個とも同時に押出し方向に付勢する。そして、把持軸１４がそれぞれ軸方向（内方）に移動し、先端の把持片２６が製品の両端部にそれぞれ当接してダイキャスト製品４００を挟持する。
この状態で、製品移送用空圧シリンダ８を押出し方向に付勢すると、製品把持アーム７は、ダイキャスト製品４００を把持した状態で製品が取出し装置に接近する方向に移動する。
【００１４】
そして、ダイキャスト製品４００が押出しピン２０から離れた直後からスカラロボットは取出し装置をダイキャスト鋳造装置１００の外方へ離脱させる動作に入る。製品把持アーム７の移動の途中、ダイキャスト製品４００のランナー部４０４またはオーバーフロー４０６若しくはその双方は、塑性加工用金型５、６に付属した刃１９、２０によって切断され、除去される。
さらに、それ以降、製品把持アーム７が移動を続けると、カムフォロワ１６がカム板１７の溝１８に沿って下方に誘導され、カムフォロワブロック１５が回動するので、把持軸１４も共に回動し、同時に把持されたダイキャスト製品４００も回動し、製品把持アーム７の移動終端において所定の回動を完了する。回動の方向および回動量については、カム板１７の設置位置及び溝１８の形状・寸法を変えることで±９０°の範囲で任意に設定できる。また、ランナーおよびオーバーフロー切断までは溝１８は製品把持アーム７の移動方向に平行しているため、回動は起こらないようになっている。
【００１５】
その後、製品把持アーム７の移動が完了すると、ダイキャスト製品４００は塑性加工用金型５、６に臨む位置に把持される。ここで上下の塑性加工用油圧シリンダ３を押出し方向に付勢すると、塑性加工用金型５、６はそれぞれ移動して、ダイキャスト製品４００の塑性加工が行われる。この状態では、ダイキャスト製品４００の完成後７秒から８秒、長くても１０秒ほどしか経過していないため、未だ高温を維持している。そのため、塑性加工用金型５、６による塑性加工が充分可能である。この実施例では、円筒状の形状の中央部に上下から塑性加工用金型５、６により、上下同一の力で押圧することで、中央を楕円形に成形している。しかし、塑性加工を行う形状はこれに限定されるものでなく、例えば、角柱状の形状の中央部を楕円状にふくらました形状とすることも可能である。
塑性加工用金型５、６による塑性加工完了後、塑性加工用の油圧シリンダ３を引込み方向に付勢することで、塑性加工用金型５、６を復帰させ、製品移送用空圧シリンダ８を引込み方向に付勢して製品把持アーム７を復帰させる。
そして、製品把持用空圧シリンダ１２を引込み方向に付勢してダイキャスト製品４００を取出し可能とする。これで、ダイキャスト製品４００の完成となる。
このように、本実施に係るダイキャスト製造システム５００では、これらの制御をコントローラ３００で行い、ダイキャスト鋳造装置１００と塑性加工機構（塑性加工装置２００）とが連動して、効率よく製品を製造するようになっている。その結果、ダイキャスト製品４００を鋳造した直後の搬送工程において、塑性加工を実行でき、製造直後の高温の状態で効率的に塑性加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例に係るダイキャスト製造鋳造システムの構成を示したブロック図である。
【図２】ダイキャスト鋳造装置の製品を押出した状態、すなわち開いた状態を示した図である。
【図３】塑性加工手段を備えたダイキャスト鋳造装置の製品の取出し機構の概要を示した図であり、その平面図である。
【図４】塑性加工手段を備えたダイキャスト鋳造装置の製品の取出し機構の概要を示した図であり、その側面図である。
【図５】塑性加工手段を備えたダイキャスト鋳造装置の製品の取出し機構の概要を示した図であり、A方向側面図である。
【図６】製品の状態を示した図である。
【図７】中央部が楕円状となった製品の例を示した図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  ベース
５、６  塑性加工用金型
１９  刃
２０  刃
１００  ダイキャスト鋳造装置
１１０  可動側
１１２  可動母型
１５０  固定側
１５２  固定母型
１８０  射出スリーブ
【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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