(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型開きされた金型内の空間部に挿入され、前記金型表面に焼き付き防止剤をスプレーする鋳造用スプレーヘッドによるスプレー方法であって、型開きをした後、前記鋳造用スプレーヘッドを駆動装置により前進させて、前記鋳造用スプレーヘッドの延出部を前記金型内の空間部に挿入し、前記金型全面に前記金型の垂直方向からノズルにより水を塗布した後、前記金型表面に付着した水を吹き飛ばすべくエアーを吹き付け、次に焼き付き防止剤を塗布し、続いて前記金型表面の焼き付き防止剤を均一に延ばすために再度エアーを吹き付けることを特徴とする鋳造用スプレーヘッドによるスプレー方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋳造用スプレーヘッドによるスプレー方法に係るものであり、特に、金型の全面に渡って効率よく離型のための処置を施すことができる鋳造用スプレーヘッドによるスプレー方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように従来から、ダイキャスト等の金型には型開きした金型の表面に離型剤等を塗布するためにスプレーヘッドが使用される場合がある。このスプレーヘッドは、ワークが排出され型開きされた金型内部において、次のワーク製造のために必要不可欠のものである。とりわけ、サイクルタイムが短い自動車用のエンジン等を製造するような場合は、鋳造行程での遅れが全体の生産効率にまで影響を及ぼすため、型閉め、型開き及びその後に行なわれる製造での離型のための処置を迅速に行なうことが要求されている。
【０００３】
従来のスプレーヘッドの一例を図４によって説明する。同図に示す金型はエンジンのシリンダブロックを製造するためのものである。１は固定型を示し、この固定型１に対して可動型２が進退可能に構成されている。可動型２は上下に天コア３、地コア４、また左右に左コア５、右コア６及びボア７の５個から構成されている。
【０００４】
上記各金型内部では、型開きした状態で、スプレーヘッド８が昇降して離型剤を塗布するようになっている。スプレーヘッド８は枠状に形成されたヘッド本体９に配管類が接続され、図示しない離型剤あるいは焼き付き防止剤等の供給源に接続されている。ヘッド本体９の一側面を構成する側壁、具体的には固定型１側の側壁１０には銅パイプ等の可撓性のある材質から形成された複数のノズル１１が設けられている。一方、ヘッド本体９の他側面を構成する側壁１２にも複数のノズル１１が設けられている。この類似構造は、例えば、特公平７−５５３６１号公報に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の鋳造用スプレーヘッドにあっては、とりわけ複数の金型が５つの方向に対してスライドする可動型２に対して、ヘッド本体９の他側面から一様に離型剤を塗布するためには、各ノズル１１を曲げ互いにクロスさせる等によりその噴出方向を調整してセットしなくてはならないという問題がある。
また、可撓性のあるノズル１１であるため、ある程度は目的とする部位に指向させることはできるが、どうしても塗布角度が金型表面に対して斜めになる箇所が多く、離型剤の付着率が低下するという問題がある。
そこで、この発明は、確実かつ短時間で離型処理を施すことができる鋳造用スプレーヘッドによるスプレー方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、型開きされた金型内の空間部（例えば、実施形態における空間部Ｋ）に挿入され、前記金型表面に焼き付き防止剤をスプレーする鋳造用スプレーヘッド（例えば、実施形態におけるスプレーヘッド１４）によるスプレー方法であって、型開きをした後、前記鋳造用スプレーヘッドを駆動装置（例えば、実施形態におけるエアシリンダ１６）により前進させて、前記鋳造用スプレーヘッドの延出部（例えば、実施形態における上面スプレーボード１９、下面スプレーボード２０、左面スプレーボード２１、右面スプレーボード２２）を前記金型内の空間部に挿入し、前記金型全面に前記金型の垂直方向からノズル（例えば、実施形態におけるノズルＮ１）により水を塗布した後、前記金型表面に付着した水を吹き飛ばすべくエアーを吹き付け、次に焼き付き防止剤を塗布し、続いて前記金型表面の焼き付き防止剤を均一に延ばすために再度エアーを吹き付けることを特徴とする。
このように構成することで、スプレーヘッドの延出部を、金型内の空間部に挿入することで、金型の表面に近接しかつ対向する位置までノズルを案内し、このノズルにより金型面に対して垂直方向から水・焼き付き防止剤を塗布することが可能となる。
また、離型剤を廃止して、焼き付き防止剤を離型剤として機能させることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１はこの発明の一実施形態を示す概略構成図、図２は一実施形態を具体的に示す部分斜視図である。
【０００９】
図１において、この固定型１に対して可動型２が進退可能に構成されている点、及び可動型２が上下に天コア３、地コア４、また左右に左コア５、右コア６及びボア７の５個から構成されている点は前記従来と同様である。ここで、固定型１と可動型２との間には、この発明の実施形態に係る鋳造用スプレーヘッドＳが図示しない昇降装置を介して昇降可能に支持されている。鋳造用スプレーヘッドＳは大きくはヘッド本体１３とスプレーヘッド１４とで構成されている。ヘッド本体１３は枠状に構成されたものである。図２には図示都合上配管類は示していないが、このヘッド本体１３には図示しない水、エアー、焼き付き防止剤を外部の供給源から取り入れ、後述するスプレーヘッド１４に送給する供給装置が設けられている。
【００１０】
へッド本体１３のフレーム１５の一側面にはエアシリンダ１６を介してスプレーヘッド１４が可動型２に向かって水平にスライド可能に支持されている。尚、このエアシリンダ１６の伸縮方向に沿ってヘッド本体１３とスプレーヘッド１４との間には複数のガイド１７が設けられエアシリンダ１６によるスプレーヘッド１４の動きを案内している。
【００１１】
スプレーヘッド１４は図２に示すように箱型形状のもので、図１に示すように断面コの字形状に形成されている。つまり、背面スプレーボード１８の各辺から上面スプレーボード１９、下面スプレーボード２０、左面スプレーボード２１、右面スプレーボード２２が各々可動型２、すなわち可動型２の空間部Ｋに挿入されるように延出し、各面が金型表面に対して直角になるように互いに接続されて箱型に形成されている。
つまり、上面スプレーボード１９は天コア３とボア７との間の空間部Ｋに、下面スプレーボード２０は地コア４とボア７との間の空間部Ｋに、左面スプレーボード２１は、左コア５とボア７との間の空間部Ｋに、右面スプレーボード２２は右コア６とボア７との間の空間部Ｋに延出して挿入される。
【００１２】
ここで、上面スプレーボード１９、下面スプレーボード２０、左面スプレーボード２１、右面スプレーボード２２は先端に行くほど全体としてやや先細り形状にされ、噴出する材料の拡散を抑えるようになっている。
【００１３】
そして、このように構成されたスプレーヘッド１４の背面スプレーボード１８には内面側に、また、上面スプレーボード１９、下面スプレーボード２０、左面スプレーボード２１、右面スプレーボード２２には各々内外面、つまり金型表面に対向する位置に複数のノズルＮ１が設けられている。つまり、金型の表面に対向する部位に金型表面に指向して複数のノズルＮ１が配置されている。
ここで、このノズルＮ１は、全長が短く形成されている。また、製造される機種に応じて最適なノズルＮ１を適宜選択することでスプレーヘッド１４に汎用性を持たせることができる。
【００１４】
一方、フレーム１５の他側面には、固定型１用のスプレーボード２３が固定され、このスプレーボード２３は周縁が内側に向いた形状に形成されている。このスプレーボード２３には、霧状でかつ広角に噴霧できる複数のノズルＮ２が配置されている。
【００１５】
ここで、上記スプレーヘッド１４、スプレーボード２３によって噴霧される離型剤について説明する。
通常、金型に湯（６００〜７００℃）を流し込み、冷却し型開きした後、ワークを取り出し、次の鋳造を行なう前に金型表面に離型剤を塗布するが、離型剤塗布前においては金型表面は内部冷熱を行なっているものの、サイクルタイムが短いと３００〜３５０℃になっている場合がある。
しかし、離型剤は一般に２７０℃以上では金型に付着しないといわれているので、このような金型温度で使用される離型剤は外部冷却効果を発揮するに過ぎないと考えられる。実験によれば、実際の離型効果は次に使用される焼き付き防止剤により行なわれるということが判明した。つまり、焼き付き防止が確実になされれば、ほとんどの場合金型からワークが確実に離型するのである。したがって、あえて離型剤を使用しないで水に替え以下に示すような金型のスプレー方法を採用している。
【００１６】
その手順を図３に示すブロック図により説明する。
先ず、型開きをした後、前記スプレーヘッド１４から金型表面に水を吹き付ける。これにより外部冷却効果を付与する。次に、同じくスプレーヘッド１４からエアーを吹き付けて、前記工程で金型表面に付着した水を吹き飛ばす。次に、焼き付き防止剤をスプレーヘッド１４により塗布する。そして、再度エアーを吹き付けて前工程で吹き付けた焼き付き防止剤を均一に延ばす。このとき、金型表面に付着している水は完全に飛ばされる。
【００１７】
次に、前記鋳造用スプレーヘッドＳの作用について説明する。
鋳造の１サイクルが終了すると、可動型２が固定型１に対して後退すると共に、天コア３、地コア４、左コア５、右コア６が後退する。これに対応して、鋳造用スプレーヘッドＳが固定型１と可動型２の間に下降して所定の位置で停止する。そして、スプレーヘッド１４がエアシリンダ１６により前進し、ボア７を取り囲む位置で停止する。この状態で、図示しない水供給源からヘッド本体１３に水が供給され、この水がスプレーボード２３及び上面スプレーボード１９、下面スプレーボード２０、左面スプレーボード２１、右面スプレーボード２２に供給される。ここで可動型２側では、金型表面に全体に垂直に水が吹き付けられる。これにより金型の表面全域に渡って確実に外部冷却が行なわれる。
【００１８】
次に、エアーを吹き付けてある程度の水を吹き飛ばす。尚、この場合も可動型２側では金型表面に対して垂直にエアーを吹き付けることができるため、確実に水を吹き飛ばすことができる。そして、次に、焼き付き防止剤を塗布し、再度エアーを吹き付けて焼き付き防止剤を均一に延ばす。これにより、金型の表面に対して垂直に吹き付けられた焼き付き防止剤は金型全面に渡って吹き付けられるため、塗布不良が生ずることはなく、その後に行なわれるエアーの吹き付けにより、焼き付き防止剤は均一に延ばされると同時に金型表面に残っている水は完全に除去されるのである。
そして、上記作業が終了したら、鋳造用スプレーヘッドＳを上昇させて退避し、固定型１と可動型２を型閉めして次の鋳造作業を行ない、同様の作業を繰り返す。
【００１９】
したがって、この実施形態によれば、金型表面に垂直に、水、焼き付き防止剤、エアーを吹き付けることができるため、塗布むらや吹き付け不良により、型開き時においてアルミ付着による不良が生じる確立を著しく低下できる。したがって、製品品質と歩留りを向上することができる。
また、金型温度に対して制約のある離型剤を使用しなくてもよいため、離型剤及び作業工数を削減できる。したがって、サイクルタイムが短く、金型温度の低下までの冷却時間が確保し難いエンジンのような鋳造品を製造する場合に好適である。また、確実に噴霧を行なえるためノズル数を削減できる。
【００２０】
ここで、上記実施形態においてはスプレーノズル１４を図３に示すように、型開き−金型内への水の吹き付け−エアーの吹き付け−焼き付き防止剤の吹き付け−エアーの吹き付け−型締めという工程に使用した場合について説明したが、通常の工程、つまり型開き−離型剤塗布−焼き付き防止剤塗布−エアーの吹き付け−型締めという工程においても勿論使用できる。このような通常の工程で使用した場合は、金型表面に対して垂直方向から水・離型剤・焼き付き防止剤を塗布できるため冷却効果の向上を図ることができる。
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、上記実施形態では固定型１を冷却するスプレーボード２３にも可動型２側のスプレーボードを用いることができる。また、上記鋳造用スプレーヘッドＳをロボットに支持させて使用することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、スプレーヘッドの延出部を金型内の空間部に挿入することで、金型の表面に近接しかつ対向する位置までノズルを案内し、このノズルにより金型面に対し垂直方向から水・焼き付き防止剤を塗布することが可能となるため、冷却効果の向上を図ることができ、また、確実に焼き付き防止剤を塗布することができるという効果がある。
更に、焼き付き防止剤を離型剤として機能させることが可能となるため、離型剤が必要なくなり、離型剤及び作業工数を削減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態の概略構成図である。
【図２】  この発明の実施形態の要部斜視図である。
【図３】  この発明の実施形態の工程図である。
【図４】  従来技術の図１に相当する概略構成図である。
【符号の説明】
１３  ヘッド本体
１４  スプレーヘッド
１６  エアシリンダ（駆動装置）
１９  上面スプレーボード（延出部）
２０  下面スプレーボード（延出部）
２１  左面スプレーボード（延出部）
２２  右面スプレーボード（延出部）
Ｋ  空間部
Ｎ１  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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