(57)【要約】【課題】安価に精度よく所定のガス抜きを再現できると共に金型キャビティ内を十分な真空度にする。【解決手段】制御装置は、プランジャチップが溶湯を金型キャビティに圧入する動作の前半の期間では、ガス抜き用弁を低真空タンクと接続し、後半の期間では、ガス抜き用弁を真空タンクと接続するように切り替え弁を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型キャビティからのガス抜き用通路にガス抜き用弁を備え、このガス抜き用弁を介して前記ガス抜き用通路によって前記金型キャビティと真空タンクとを連通させ、プランジャチップが溶湯を前記金型キャビティに圧入する動作に併行して、前記金型キャビティ内のガスを真空ポンプによって真空引きされた前記真空タンクにより吸引して前記金型キャビティ内を減圧する金型用ガス抜き装置において、
前記真空ポンプにより前記真空タンクを介して前記真空タンクよりも低真空に真空引きされる低真空タンクと、
前記ガス抜き用弁と前記真空タンクとの間のガス抜き通路に設けられ、前記真空タンク及び前記低真空タンクのいずれか一方を前記ガス抜き用弁に接続する切り替え弁と、
前記プランジャチップが溶湯を前記金型キャビティに圧入する動作の前半の期間では、前記ガス抜き用弁を前記低真空タンクと接続し、後半の期間では、前記ガス抜き用弁を前記真空タンクと接続するように前記切り替え弁を制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする金型用ガス抜き装置。
【請求項２】
前記切り替え弁は、前記ガス抜き用弁に接続される対象を、前記真空タンク、前記低真空タンク及び大気開放の３通りのうちの１つに切り替える
ことを特徴とする請求項１記載の金型用ガス抜き装置。
【請求項３】
前記低真空タンクの圧力を設定するための圧力スイッチと、
前記低真空タンクと前記真空タンクとを接続する接続弁とを更に備え、
前記制御装置は、前記真空ポンプによって前記真空タンクを介して前記低真空タンクを真空引きする動作中に、設定された圧力を前記圧力スイッチが検出したら、前記接続弁を遮断する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の金型用ガス抜き装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記後半の期間では、溶湯の圧入速度を増加させるように前記プランジャチップの速度を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の金型用ガス抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金型キャビティ内を減圧する金型用ガス抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空ダイカストを行う場合、プランジャチップが所定の位置に到達したことを検出し、電磁弁を動作させて真空タンクと金型キャビティを連通させることにより金型キャビティ内のガス抜きが行われる。
【０００３】
特許文献１に開示された装置では、電磁弁と金型キャビティとの間に金型キャビティの真空度を制御する制御弁が設けられている。この制御弁の開度により、電磁弁が全開した場合であっても、急速にガス抜きされることがない。したがって、溶湯に空気が巻き込まれることはなく、成形品の品質劣化を抑制できる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１において、制御弁による真空度制御自体が難しく、その動作に時間を要する。また、制御弁の応答時間のバラツキによって繰り返し精度よく所定のガス抜きを再現することが困難である。さらに、低速射出工程及び高速射出工程を一つの真空タンクで賄うため、高速射出工程の開始時の真空タンクが高真空状態にならず、金型キャビティ内を十分な真空度にできない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２２０７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、精度よく所定のガス抜きを再現できると共に金型キャビティ内を十分な真空度にすることができる金型用ガス抜き装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る金型用ガス抜き装置は、金型キャビティからのガス抜き用通路にガス抜き用弁を有する。金型用ガス抜き装置は、ガス抜き用弁を介してガス抜き用通路によって金型キャビティと真空タンクとを連通させ、プランジャチップが溶湯を金型キャビティに圧入する動作に併行して、金型キャビティ内のガスを真空ポンプによって真空引きされた真空タンクにより吸引して金型キャビティ内を減圧する。金型用ガス抜き装置は、低真空タンク、切り替え弁、及び制御装置を有する。低真空タンクは、真空ポンプにより真空タンクを介して真空タンクよりも低真空に真空引きされる。切り替え弁は、ガス抜き用弁と真空タンクとの間のガス抜き通路に設けられ、真空タンク及び低真空タンクのいずれか一方をガス抜き用弁に接続する。制御装置は、プランジャチップが溶湯を金型キャビティに圧入する動作の前半の期間では、ガス抜き用弁を低真空タンクと接続し、後半の期間では、ガス抜き用弁を真空タンクと接続するように切り替え弁を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プランジャチップが溶湯を金型キャビティに圧入する動作の前半の期間では、ガス抜き用弁を低真空タンクと接続し、後半の期間では、ガス抜き用弁を真空タンクと接続するように切り替え弁によって切り替え制御するだけであるため、制御が容易である。また、低真空タンクと真空タンクとを設け、真空タンクを、予め高真空に維持させた状態から後半の期間が始まるので、金型キャビティ内を十分な真空度にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る金型用ガス抜き装置を示す概略図である。
【図２】圧入動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して実施の形態に係る金型用ガス抜き装置を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、第１の実施の形態に係る金型用ガス抜き装置を示す概略図である。金型用ガス抜き装置は、図１に示すように、鋳造製品を形成する鋳造装置１０、及び鋳造装置１０の金型キャビティ１１内を減圧するガス抜き装置２０、及び鋳造装置１０及びガス抜き装置２０を制御する制御装置３０を有する。
【００１２】
鋳造装置１０は、図１に示すように、固定金型１３、固定金型１３に対して相対的に移動可能な可動金型１５、固定金型１３と可動金型１５により形成される金型キャビティ１１に溶湯Ａを射出する射出部１４から構成されている。固定金型１３と可動金型１５の接合面には、射出部１４から溶湯Ａを金型キャビティ１１に供給するための給湯用通路１２１及び金型キャビティ１１からガスを抜くためのガス抜き用通路１２２が設けられている。可動金型１５には、型開時に製品を押し出す押出板ピン１６及び押出ピン１６が固定された押出板１７が装着されている。
【００１３】
射出部１４は、溶湯Ａが供給される筒状の射出スリーブ１４１、射出スリーブ１４１内で進退されるプランジャチップ１４２を有する。射出スリーブ１４１は、給湯口１４１ａから溶湯Ａを供給され、固定金型１３の給湯用通路１２１に連結されている。プランジャチップ１４２は、射出スリーブ１４１内の溶湯Ａを押し出して、給湯用通路１２１を介して金型キャビティ１１に供給する。
【００１４】
また、射出部１４は、プランジャチップ１４２に連結されたプランジャロッド１４３、プランジャロッド１４３を駆動させる駆動機構１４４、及び射出ストローク（プランジャチップ１４２の移動距離）を検出するセンサ１４５を有する。
【００１５】
ガス抜き装置２０は以下のように構成されている。すなわち、図１に示すように、ガス抜き用通路１２２にガス抜き用弁２１が設けられている。ガス抜き用弁２１はガス抜き用通路Ｌ１を介してソレノイドバルブ２２ａ、２２ｂに接続される。ガス抜き用通路Ｌ１にはフィルタ２３、エアーブローライン２４が設けられている。
【００１６】
ソレノイドバルブ２２ａはガス抜き用通路Ｌ２を介して真空タンク２５ａに接続されている。ソレノイドバルブ２２ａはガス抜き用通路Ｌ１，Ｌ２の間を連通又は遮断可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ２２ａを制御することにより、ガス抜き用弁２１を介して金型キャビティ１１と真空タンク２５ａが連通し、金型キャビティ１１内のガスは真空タンク２５ａにより吸引される。
【００１７】
真空タンク２５ａはガス抜き用通路Ｌ３を介して真空ポンプ２６ａに接続されている。ガス抜き用通路Ｌ３にはソレノイドバルブ２２ｃが設けられている。ソレノイドバルブ２２ｃはガス抜き用通路Ｌ３を連通又は遮断可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ２２ｃを制御することにより、真空タンク２５ａは真空ポンプ２６ａに連通して真空引きされる。なお、真空ポンプ２６ａはモータ２６ｂにより駆動される。
【００１８】
一方、ソレノイドバルブ２２ｂはガス抜き用通路Ｌ４を介して低真空タンク２５ｂに接続されている。低真空タンク２５ｂは真空タンク２５ａよりも低真空に真空引きされている。ガス抜き用通路Ｌ４にはソレノイドバルブ２２ｄが設けられている。ソレノイドバルブ２２ｄはガス抜き用通路Ｌ４を連通又は大気開放可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ２２ｂ、２２ｄを制御することにより、ガス抜き用弁２１を介して金型キャビティ１１と低真空タンク２５ｂが連通し、金型キャビティ１１内のガスは低真空タンク２５ｂにより吸引される。また、ソレノイドバルブ２２ｂ、２２ｄを制御することにより、ガス抜き用弁２１を介して金型キャビティ１１は大気開放される。
【００１９】
低真空タンク２５ｂには、低真空タンク２５ｂ内の圧力を計測する圧力計２７ａ、及び低真空タンク２５ｂ内を所定の圧力に設定するための圧力スイッチ２７ｂが設けられている。また、低真空タンク２５ｂはガス抜き用通路Ｌ５を介して真空タンク２５ａに接続されている。ガス抜き用通路Ｌ５には絞り２８、及びソレノイドバルブ２２ｅが設けられている。絞り２８は低真空タンク２５ｂから真空タンク２５ａに流れるガスの流量を調整可能に構成されている。ソレノイドバルブ２２ｅはガス抜き用通路Ｌ５を連通又は遮断可能に構成されている。したがって、ソレノイドバルブ２２ｃ，２２ｅを制御することにより、低真空タンク２５ｂは真空タンク２５ａを介して真空ポンプ２６ａに連通して真空引きされる。
【００２０】
また、真空ポンプ２６ａによって真空タンク２５ａを介して低真空タンク２５ｂを真空引きする動作（低真空引き動作）は、溶湯Ａを金型キャビティ１１に射出する期間以外で実行される。低真空引き動作中に、設定された圧力を圧力スイッチ２７ｂが検出したら、制御装置３０によってソレノイドバルブ２２ｅは閉じられる。これにより、低真空タンク２５ｂ内は低真空に保持される。
【００２１】
制御装置３０は、駆動機構１４４を制御してプランジャチップ１４２を進退させる。制御装置３０は、センサ１４５に検知された射出ストロークを読み取る。制御装置３０は、ソレノイドバルブ２２ａ〜２２ｅの駆動を制御する。また、制御装置３０は、圧力スイッチ２７ｂの状態を読み取る。例えば、制御装置３０はコンピュータにより構成される。
【００２２】
次に、図１及び図２を参照して、プランジャチップ１４２が溶湯Ａを金型キャビティ１１に圧入する圧入動作を説明する。図２（ａ）の横軸は射出ストロークを示す。図２（ａ）の縦軸は、射出速度（プランジャロッド１４３の速度）、又は金型キャビティ１１内の圧力を示す。図２（ｂ）は射出ストロークに対するソレノイドバルブ２２ａ〜２２ｅの状態を示すタイミングチャートである。なお、図２（ｂ）において、”ＯＮ”はバルブの開放状態を示し、”ＯＦＦ”はバルブの閉鎖状態を示す。
【００２３】
図２に示すように、圧入動作の前半の期間で射出ストロークはｌ２まで達し、圧入動作の後半の期間で射出ストロークはｌ４まで達する。
【００２４】
先ず、圧入動作の前半の期間を説明する。図２に示すように、射出ストロークがｌ１に達すると、プランジャチップ１４２により給湯口１４１ａが塞がれる。このとき、制御装置３０はガス抜き用弁２１を低真空タンク２５ｂと接続する。これにより、金型キャビティ１１内の圧力は圧力Ｐ１まで下降する。一方、圧入動作の前半の期間において、制御装置３０は射出速度を略一定の速度Ｖ１とする。すなわち、溶湯Ａの圧入速度は一定とされる。
【００２５】
次に、圧入動作の後半の期間を説明する。図２に示すように、射出ストロークがｌ２に達すると、制御装置３０はガス抜き用弁２１を真空タンク２５ａと接続する。これにより、金型キャビティ１１内の圧力は圧力Ｐ２まで下がる。一方、圧入動作の後半の期間において、射出ストロークがｌ３に達すると、制御装置３０は射出速度を速度Ｖ２まで上げる。すなわち、溶湯Ａの圧入速度は上げられる。なお、プランジャチップ１４２がｌ３に到達する０．３秒前の位置がｌ２に設定される。したがって、ｌ２は速度Ｖ１により決まる位置とされる。上記においては、一例として「０．３秒」としたが、この時間は金型や鋳造条件によって変わる。
【００２６】
以上、本実施の形態は、真空タンク２５ａと低真空タンク２５ｂにより金型キャビティ１１内のガスを抜く。したがって、バルブの開度で金型キャビティ１１のガス抜きを制御する場合よりも、本実施の形態は安価に精度よく所定のガス抜きを再現できる。
【００２７】
また、本実施の形態においては、先ず、低真空タンク２５ｂにより緩やかに金型キャビティ１１内のガスを抜く。したがって、本実施の形態によれば、溶湯Ａに空気が巻き込まれることはなく、成形品の品質劣化を抑制できる。更に、本実施の形態は、圧入動作の後半の期間において、真空タンク２５ａにより金型キャビティ１１内のガスを抜くと共に射出速度を上げる。したがって、本実施の形態は、金型キャビティ１１内を十分な真空度にすることができ、成形品の品質劣化を抑制できる。
【００２８】
以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…鋳造装置、  １１…金型キャビティ、  １３…固定金型、  １４…射出部、  １４１…射出スリーブ、  １４２…プランジャチップ、  １４３…プランジャロッド、  １４４…駆動機構、  １４５…センサ、  １５…可動金型、  １６…押出ピン、  １７…押出板、  ２０…ガス抜き装置、  ２１…ガス抜き用弁、  ２２ａ〜２２ｅ…ソレノイドバルブ、  ２３…フィルタ、  ２４…エアーブローライン、  ２５ａ…真空タンク、  ２５ｂ…低真空タンク、  ２６ａ…真空ポンプ、  ２６ｂ…モータ、  ２７ａ…圧力計、  ２７ｂ…圧力スイッチ、  ２８…絞り、  Ｌ１〜Ｌ５…ガス抜き用通路、  ３０…制御装置。
【図１】
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【図２】
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