(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯の流動を止めるチルベント部を備えるチルベントにおいて、
前記チルベント部の上流に位置し、金型のキャビティから延びる複数のオーバーフローランナーに繋がるランナー合流部を備え、
前記ランナー合流部は、各オーバーフローランナーから前記チルベント部に向けて断面積を一定に保ちながら広がる拡張部と、各拡張部から直進する直進部と、これらの直進部を合流させる合流部とを備えたことを特徴とするチルベント。
【請求項２】
キャビティ内のガスを抜くチルベントを備える鋳造用金型において、
前記チルベントは、溶湯の流動を止めるチルベント部と、このチルベント部の上流に位置し、前記キャビティから延びる複数のオーバーフローランナーに繋がるランナー合流部と、を一体に備え、
前記ランナー合流部は、各オーバーフローランナーから前記チルベント部に向けて断面積を一定に保ちながら広がる拡張部と、各拡張部から直進する直進部と、これらの直進部を合流させる合流部とを備えたことを特徴とする鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チルベント、及び、チルベントを備えた鋳造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト製品は、アルミニウム等の金属の溶湯を金型のキャビティに短時間で充填して鋳造されている。そのため、充填時にキャビティ内の空気が溶湯内に巻き込まれてしまうことがあり、ガス欠陥等の製品の品質悪化の原因となっている。
その対策として、製品部の溶湯最終充填部位に、溶湯をオーバーフローさせる複数のオーバーフローランナーを接続し、オーバーフローランナーの先に、金型中の空気のみを金型外に排出させ、溶湯の金型外への吹き出しを防止するチルベントを設け、製品への空気の巻き込みを防止し、製品品質を向上させるのが一般的である。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６４９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のオーバーフローランナーをチルベントの上流で合流させると、各オーバーフローランナーから流れてきた溶湯が合流部でぶつかり合って溶湯の圧力が高まり、金型内でバリが発生するおそれがある。
一方、オーバーフローランナーをチルベントまで独立させ、チルベントに各オーバーフローランナーから繋がる溶湯通路を独立して形成すると、チルベントが大型化してしまう。また、チルベントの大型化を抑制するために各溶湯通路を小さくすると、各溶湯通路で溶湯が固まって成形された成形片は、剛性が低く、製品を取り出す際に折れて金型内に残ったり、金型を急冷して熱処理を行うための冷却槽に落ちたりして金型の稼働率の低下につながる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、バリの発生やチルベント部に形成される成形片の剛性を向上させることが可能なチルベント及び鋳造用金型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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、溶湯の流動を止めるチルベント部を備えるチルベントにおいて、前記チルベント部の上流に位置し、金型のキャビティから延びる複数のオーバーフローランナーに繋がるランナー合流部を備え、前記ランナー合流部は、各オーバーフローランナーから前記チルベント部に向けて断面積を一定に保ちながら広がる拡張部と、各拡張部から直進する直進部と、これらの直進部を合流させる合流部とを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、溶湯がチルベント部の手前で合流するので、溶湯同士の干渉を防ぐことができるとともに、溶湯がチルベント部では合流するので、チルベント部で溶湯が固まって得られる成形片の剛性が向上する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、チルベント部の上流に位置し、金型のキャビティから延びる複数のオーバーフローランナーに繋がるランナー合流部を備えたため、溶湯がチルベント部の手前で合流するので、溶湯同士の干渉を防ぐことができるとともに、溶湯がチルベント部では合流するので、チルベント部で溶湯が固まって得られる成形片の剛性が向上する。その結果、製品を金型から取り出す際に、成形片が折れて金型に残ったり、例えば金型を急冷するために冷却層を用いた場合にも、成形片が冷却層へ落下したりすることがないので、金型の稼働率の低下を防止できる。
【０００８】
また、ランナー合流部は、各オーバーフローランナーからチルベント部に向けて断面積を一定に保ちながら広がる拡張部を備えるため、溶湯同士の干渉を防止できる。さらに、ランナー合流部は、各拡張部から直進する直進部を備えるため、各オーバーフローランナーからの溶湯が略平行に進みながら合流するので、他のオーバーフローランナーからの溶湯の流動を妨げることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る鋳造装置を示す断面図である。
【図２】可動型を合わせ面側から示す図である。
【図３】図２のチルベントを拡大して示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】図３（Ａ）のＩＶ−ＩＶ断面から見た金型を示す図である。
【図５】チルベントのランナー合流部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る鋳造装置を示す断面図である。図２は、可動型のパーティング面を示す図である。なお、図１及び図２では、図の上方が鉛直上方であり、下方が鉛直下方である。
鋳造装置１は、例えばハイプレッシャーダイカスト製品を鋳造する装置であり、図１に示すように、金型（鋳造用金型）１０と、射出機構３０と、チルベント４０とを備えて大略構成されている。金型１０は、固定型１０Ａ及び可動型１０Ｂを有し、固定型１０Ａ及び可動型１０Ｂが対向することで、所望製品の形状に対応したキャビティ１１が形成される。固定型１０Ａは固定ダイベース１３に支持され、可動型１０Ｂは、図示しない駆動機構によって駆動される可動ダイベース１５に支持され、固定型１０Ａに対して進退方向に移動するようになっている。
【００１１】
射出機構３０は、固定型１０Ａに設けた筒状の射出スリーブ３１と、射出駆動部（不図示）によって射出スリーブ３１内を進退し、射出スリーブ３１内に供給される溶湯を押し出すプランジャ３３とを有する。射出スリーブ３１には、射出スリーブ３１内に溶湯（例えば、アルミニウム等の金属）を供給するための溶湯供給口３１Ａが設けられている。射出スリーブ３１は、その先端部が固定型１０Ａに挿入され、射出スリーブ３１内と金型１０のキャビティ１１とが、キャビティ１１の下側に形成された射出口１７、ランナー１９及びゲート２１を介して連通するようになっている。
キャビティ１１には、図２に示すように、溶湯最終充填部位となる上部に、複数（本実施の形態では、３つ）のオーバーフローランナー２３が接続され、複数のオーバーフローランナー２３は、大気開放されたチルベント４０に接続されている。
【００１２】
図３は、図２のチルベント４０を拡大して示す図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は側面図である。図４は図３（Ａ）のＩＶ−ＩＶ断面から見た金型１０を示す図である。図５は、チルベント４０のランナー合流部を拡大して示す図である。
チルベント４０は、固定型１０Ａの合わせ面ＰＬに設けられる固定型ブロック（ブロック）４１と、可動型１０Ｂの合わせ面ＰＬに設けられる可動型ブロック（ブロック）４３とを備えて構成されている。固定型ブロック４１は、固定型１０Ａの合わせ面ＰＬに形成された凹み１０Ａ１に配置され、図示しない固定手段によって固定型１０Ａに固定される。また、可動型ブロック４３は、可動型１０Ｂの合わせ面ＰＬに形成された凹み１０Ｂ１に配置され、図示しない固定手段（例えば、ねじ）によって可動型１０Ｂに固定される。
【００１３】
固定型ブロック４１は、合わせ面ＰＬから突出して上下に延びる凸条部４１Ａを有し、凸条部４１Ａ間に形成される凹条部４１Ｂの溝底４１Ｂ２が合わせ面ＰＬと同一面に位置している。一方、可動型ブロック４３は、合わせ面ＰＬから凹んで上下に延びる凹条部４３Ｂを有し、凹条部４３Ｂ間に形成される凸条部４３Ａの頂部４３Ａ１が合わせ面ＰＬと同一面に位置している。
これらの固定型ブロック４１及び可動型ブロック４３を対向させることで、凸条部４１Ａと凹条部４３Ｂが噛み合う。凸条部４１Ａと凹条部４３Ｂとの噛み合い部４５は、凸条部４１Ａと凹条部４３Ｂとが隙間無く噛み合う合わせ部４５Ａと、この合わせ部４５Ａの上下に設けられ、凸条部４１Ａと凹条部４３Ｂとが隙間を空けて噛み合う波状のチルベント部４５Ｂとを有している。
【００１４】
また、可動型ブロック４３には、チルベント部４５Ｂの上流側に設けられ、オーバーフローランナー２３とチルベント部４５Ｂとを連通する上流側凹部４７Ａと、チルベント部４５Ｂの下流側に設けられ、チルベント部４５Ｂと外部に繋がる穴部４８とを連通する下流側凹部４７Ｂとが形成されている。これらのチルベント部４５Ｂ、上流側凹部４７Ａ、下流側凹部４７Ｂがチルベント４０のガス抜き通路４９を構成している。
【００１５】
可動型ブロック４３の上流側凹部４７Ａは、端部に各オーバーフローランナー２３を接続する接続口４７Ａ１を有し、固定型ブロック４１の合わせ面ＰＬと協働して、複数のオーバーフローランナー２３を合流させるランナー合流部５０を形成する。ランナー合流部５０は、各オーバーフローランナー２３からチルベント部４５Ｂに向けて断面積を一定に保ちながら広がる拡張部５１と、各拡張部５１から直進する直進部５３と、これらの直進部５３を合流させる合流部５５とを備えている。
ここで、各オーバーフローランナー２３にオーバーフローランナー２３Ａ〜２３Ｃと符号を付して各々を区別し、拡張部５１についても、オーバーフローランナー２３Ａ〜２３Ｃに対応して、拡張部５１Ａ〜５１Ｃと符号を付して各々を区別して表記するものとする。
【００１６】
中央の拡張部５１Ａは、オーバーフローランナー２３Ａの中心ＣＡから両側に同じ角度θＡ，θＢ（例えば、４０°）で広がっている。上側の拡張部５１Ｂは、オーバーフローランナー２３の中心ＣＢから異なる角度θＢ１，θＢ２で広がっている。本実施の形態では、外側（上側）の角度θＢ１は４０°、内側（下側）の角度θＢ２は角度θＢ１よりも小さい２７°に設定されている。下側の拡張部５１Ｃは、オーバーフローランナー２３Ｃの中心ＣＢから異なる角度θＢ１，θＢ２で広がっている。本実施の形態では、外側（下側）の角度θＣ１は４０°、内側（上側）の角度Ｂ２は角度θＢ１よりも小さい２７°に設定されている。
【００１７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
まず、可動ダイベース１５を前進させ、可動型１０Ｂを固定型１０Ａに当接しキャビティ１１を形成する。次に、射出スリーブ３１の溶湯供給口３１Ａより、射出スリーブ３１内に溶湯を供給する。そして、プランジャ３３を前進させ、射出口１７、ランナー１９、ゲート２１を介して、キャビティ１１内に溶湯を充填する。キャビティ１１内に充填された溶湯は、オーバーフローランナー２３を流通してチルベント４０のランナー合流部５０内に流入する。そして、溶湯は、拡張部５１で断面積を一定に保ちながら広がり、直進部５３で直進し、合流部５５で合流して、チルベント部４５Ｂに到達して流動が停止する。
【００１８】
このように、チルベント４０において、チルベント部４５Ｂの手前で溶湯を合流するので、チルベント部４５Ｂで溶湯が固まって得られる成形片の剛性が向上する。その結果、製品を金型１０から取り出す際に、成形片が折れて金型１０に残ったり、例えば金型１０を急冷するために冷却層を用いた場合にも、成形片が冷却層へ落下したりすることがないので、金型１０の稼働率の低下を防止できる。
【００１９】
これに加え、チルベント部４５Ｂの手前に合流部５５を設けたため、比較的溶湯の勢いが強いチルベント４０の上流にオーバーフローランナー２３の合流部を設ける場合に比べ、溶湯同士の干渉を防ぐことができる。また、断面積を一定に保ちながら広がる拡張部５１を設けたため、各オーバーフローランナー２３からの溶湯が広がってから合流するので、溶湯同士の干渉をより防止できる。さらに、拡張部５１と合流部５５との間に溶湯を直進させる直進部５３を設けたため、各オーバーフローランナー２３からの溶湯が略平行に進みながら合流することになるので、一のオーバーフローランナー２３からの溶湯が他のオーバーフローランナー２３からの溶湯の流動を妨げることを防止できる。したがって、溶湯が干渉して溶湯の圧力が高まることによる、金型１０内でのバリの発生を防止できる。
そして、キャビティ１１の充填が完了してキャビティ１１内の溶湯が固化した後、可動ダイベース１５を作動して可動型１０Ｂを固定型１０Ａから離し、製品を取り出す。
【００２０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、チルベント部４５Ｂの上流に位置し、金型１０のキャビティ１１から延びる複数のオーバーフローランナー２３に繋がるランナー合流部５０を備える構成とした。この構成により、溶湯がチルベント部４５Ｂの手前で合流するので、溶湯同士の干渉を防ぐことができるとともに、溶湯がチルベント部４５Ｂでは合流するので、チルベント部４５Ｂで溶湯が固まって得られる成形片の剛性が向上する。その結果、製品を金型１０から取り出す際に、成形片が折れて金型１０に残ったり、例えば急冷するために冷却層を用いた場合にも、成形片が冷却層へ落下したりすることがないので、金型１０の稼働率の低下を防止できる。
【００２１】
また、本実施の形態によれば、ランナー合流部５０は、各オーバーフローランナー２３からチルベント部４５Ｂに向けて断面積を一定に保ちながら広がる拡張部５１と、各拡張部５１から直進する直進部５３と、これらの直進部５３を合流させる合流部５５とを備える構成とした。このため、拡張部５１により、溶湯同士の干渉を防止できる。また、直進部５３により、各オーバーフローランナー２３からの溶湯が略平行に進みながら合流するので、他のオーバーフローランナー２３からの溶湯の流動を妨げることを防止できる。
【００２２】
但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【００２３】
１  鋳造装置
１０  金型（鋳造用金型）
１１  キャビティ
２３  オーバーフローランナー
４０  チルベント
４５Ｂ  チルベント部
５０  ランナー合流部
５１  拡張部
５３  直進部
５５  合流部
【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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