(57)【要約】【課題】湯道からダイカスト型内のキャビティに溶融金属を注入する際に生じる膜バリの粗材からの除去と後処理を簡素化して鋳造作業の効率を高める新たな構造の湯道を備えたダイカストマシン金型を提供する。【解決手段】ダイカストマシン金型は、キャビティを備えた第１型部と、これと型締する第２型部と、第１型部または第２型部に形成され溶融金属をキャビティに供給する供給流路部とを備えるダイカストマシンにおいて、供給流路部は、主流路部と、主流路から分岐部を経てキャビティへ接続する複数の分岐流路部を備え、分岐部はキャビティ側に向けて突設する突設部を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを備えた第１型部と、前記第１型部と型締する第２型部と、前記第１型部または前記第２型部に形成され溶融金属をキャビティに供給する供給流路部とを備えるダイカストマシンにおいて、
前記供給流路部は、主流路部と、前記主流路から分岐部を経て前記キャビティへ接続する複数の分岐流路部とを備え、
前記分岐部は、前記分岐部から前記キャビティ側に向けて突設する突設部を備える
ことを特徴とするダイカストマシン金型。
【請求項２】
溶融金属が前記突設部の内部に流入する請求項１に記載のダイカストマシン金型。
【請求項３】
前記突設部の前記キャビティ側の先端部と前記キャビティとの間が、所定の間隔で離間する請求項１または２に記載のダイカストマシン金型。
【請求項４】
前記複数の分岐流路部が、前記主流路部に対して垂直方向に延在する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のダイカストマシン金型。
【請求項５】
前記突設部が、前記主流路部に対して垂直方向に延在する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のダイカストマシン金型。
【請求項６】
前記供給流路部に溶融金属を押出するプランジャ部が備えられる請求項１ないし５のいずれか１項に記載のダイカストマシン金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストマシン金型に関し、特に粗材に生じる余分なバリの除去を容易にする湯道の構造を備えたダイカストマシン金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
横型ダイカストマシンにおいては、溶融したアルミニウム等の金属がダイカスト金型同士により形成されるキャビティ内に射出注入される。溶融金属は金型の下方からキャビティ内へ供給される。キャビティへ通じる流路は湯道等である。成形を終えてキャビティ内部が冷却された後、ダイカスト金型同士は開放され、粗材または粗形材等と称されるダイカスト成形品は型より取りだされる（特許文献１、２等参照）。
【０００３】
成形直後の粗材は前出の湯道の部分にも金属の詰まった状態として生じる。そこで、最終的に不必要な湯道部分の金属塊はハンマー等により取り除かれる。ところが、余分な湯道部分の金属塊を取り除く場合、金型の合わせ部分に薄いバリが残り、後工程においてバリを除去する作業が発生することがある。
【０００４】
このように生じる余分なバリ残りをなくすため、強制的に湯道部分における型の合わせ部分に膜状の金属、いわゆる膜バリを形成して、中途半端なバリ残りを防ごうとしていた。しかしながら、強制的に形成された膜バリであっても強度が足りない。そのため、ダイカスト型から粗材を離型する際に膜状の余分な金属（膜バリ）は完全に除去されず、中途半端に粗材側に残存していた。この場合、粗材からの膜バリの除去が必須であり、改善の余地が指摘されていた。
【０００５】
図７（ａ）は鋳造後の粗材１００であり、湯道部分の金属塊１０１が接続された状態である。粗材１００と金属塊１０１の間に膜バリ１０２が存在する。図７（ｂ）のとおり、粗材１００から湯道部分の金属塊１０１を除去する際、残留した膜バリ１０２はやすりがけ等により除去される。このように、膜バリは広がって生じているため、その除去に時間を要する。
【０００６】
そこで、粗材からの膜バリの除去と後処理を簡素化して鋳造作業の効率を高める新たなダイカストマシンにおける金型の構造が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１７４１４０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５０３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、湯道からダイカスト型内のキャビティに溶融金属を注入する際に生じる膜バリの粗材からの除去と後処理を簡素化して鋳造作業の効率を高める新たな構造の湯道を備えたダイカストマシン金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明の第１の形態は、キャビティを備えた第１型部と、前記第１型部と型締する第２型部と、前記第１型部または前記第２型部に形成され溶融金属をキャビティに供給する供給流路部とを備えるダイカストマシンにおいて、前記供給流路部は、主流路部と、前記主流路から分岐部を経て前記キャビティへ接続する複数の分岐流路部とを備え、前記分岐部は、前記分岐部から前記キャビティ側に向けて突設する突設部を備えることを特徴とするダイカストマシン金型に係る。
【００１０】
また、前記キャビティに供給された溶融金属が前記第１型部と前記第２型部の型締部位より漏洩して、前記溶融金属により膜バリが形成されるダイカストマシン金型に係る。
【００１１】
第２の形態は、溶融金属が前記突設部の内部に流入する第１の形態に記載のダイカストマシン金型に係る。
【００１２】
第３の形態は、前記突設部の前記キャビティ側の先端部と前記キャビティとの間が、所定の間隔で離間する第１または２の形態に記載のダイカストマシン金型に係る。
【００１３】
第４の形態は、前記複数の分岐流路部が、前記主流路部に対して垂直方向に延在する第１ないし３のいずれかの形態に記載のダイカストマシン金型に係る。
【００１４】
第５の形態は、前記突設部が、前記主流路部に対して垂直方向に延在する第１ないし４のいずれかの形態に記載のダイカストマシン金型に係る。
【００１５】
第６の形態は、前記供給流路部に溶融金属を押出するプランジャ部が備えられる第１ないし５のいずれかの形態に記載のダイカストマシン金型に係る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の形態のダイカストマシン金型によると、キャビティを備えた第１型部と、前記第１型部と型締する第２型部と、前記第１型部または前記第２型部に形成され溶融金属をキャビティに供給する供給流路部とを備えるダイカストマシンにおいて、前記供給流路部は、主流路部と、前記主流路から分岐部を経て前記キャビティへ接続する複数の分岐流路部とを備え、前記分岐部は、前記分岐部から前記キャビティ側に向けて突設する突設部を備えるため、湯道からダイカスト型内のキャビティに溶融金属を注入する際に生じる膜バリの粗材からの除去と後処理の簡素化が図られ鋳造作業の効率が高められる。
【００１７】
本発明の第２の形態のダイカストマシン金型によると、溶融金属が前記突設部の内部に流入するため、膜バリは突設部の内部に生じた金属塊と接合して膜バリの引き寄せが可能となる。
【００１８】
本発明の第３の形態のダイカストマシン金型によると、前記突設部の前記キャビティ側の先端部と前記キャビティとの間が、所定の間隔で離間するため、突設部からキャビティ側への溶融金属の流入は回避され、キャビティ内の溶融金属Ｍの流れの乱れは生じにくくなる。
【００１９】
本発明の第４の形態のダイカストマシン金型によると、前記複数の分岐流路部が、前記主流路部に対して垂直方向に延在するため、横型ダイカストマシンに対応しキャビティ内の下方から溶融金属を充填できる。
【００２０】
本発明の第５の形態のダイカストマシン金型によると、前記突設部が、前記主流路部に対して垂直方向に延在するため、分岐流路部の方向と対応し、突設部に由来する金属塊と膜バリとの接合が進む。
【００２１】
本発明の第６の形態のダイカストマシン金型によると、前記供給流路部に溶融金属を押出するプランジャ部が備えられるため、横型ダイカストマシンにおいて溶融金属をキャビティの下方から流入させて鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のダイカストマシンの全体断面図である。
【図２】キャビティ及び供給流路部の部分斜視図及びＸ−Ｘ横断面図である。
【図３】キャビティ内への溶融金属の流入を示す模式図である。
【図４】粗材の全体斜視図及び上面図である。
【図５】粗材の背面図及びＹ−Ｙ縦断面図である。
【図６】粗材の仕上げ時の概略図である。
【図７】従来の粗材を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明のダイカストマシン１について、図１の断面図を用い全体構造から説明する。ダイカストマシン１は溶融金属を型内に導入して所定形状の鋳造物を形成するための装置である。そこで、ダイカストマシン１には、第１型部１１と第２型部１２が備えられる。図示の実施形態では第１型部１１にキャビティ１５が形成される。このキャビティ１５に溶融状態のアルミニウム等の溶融金属が供給流路部２０（湯道）を通じて供給される。そこで、ダイカストマシン金型１Ｋは第１型部１１及び第２型部１２となる。
【００２４】
第１型部１１に可動盤部１３（可動プラテン）が接続され、第２型部１２に固定盤部１４（固定プラテン）が接続される。従って、第１型部１１は可動型部であり、第２型部１２は固定型部である。第１型部１１（可動盤部１３）にはロッド部１６が接続されており、油圧またはサーボ制御等によりロッド部１６は前進または後退して第１型部１１と第２型部１２の型の開閉は制御される。
【００２５】
そして、溶融金属をキャビティに供給するための供給流路部２０が第２型部１２に備えられる。第２型部１２及び固定盤部１４内には供給流路部２０に至るまでの円筒形状の型内流路部２１が形成されている。この型内流路部２１内に溶融金属Ｍは注入される。図示は一般に横型ダイカストマシンと称される装置の形態であり、供給流路部２０よりも上方にキャビティ１５が備えられる。
【００２６】
溶融金属はプランジャ部２９の押圧により型内流路部２１から供給流路部２０に強制的に押し出され、最終的に溶融金属はキャビティ１５内に流入可能となる。なお、実施形態の配置は例示であり、キャビティの形成される型、可動と固定の型、供給流路部の形成される側等は図示の例に限られない。また、図中、供給流路部内への溶融金属の供給装置、溶融金属の保温装置等は省略している。
【００２７】
図２（ａ）の斜視図はキャビティ１５と供給流路部２０の概要を示す。供給流路部２０には、型内流路部２１と接続された主流路部２２と、この主流路部２２から分岐部２３を経てキャビティ１５へ接続する複数の分岐流路部２４が備えられる。図示の例では、分岐流路部２４は２本である。分岐部２３はＹ字形状である。なお、主流路部２２に型内流路部２１が含まれる形態も許容される。キャビティ１５は鋳造品である粗材と対応する形状である。例えば、粗材はエンジン等の部品として加工される。分岐流路部２４の本数はキャビティ１５の形状、大きさ等に合わせて適宜である。ただし、後述するように、分岐流路部２４は粗材に付着する膜バリを伴って引き剥がす便宜から２本以上である。
【００２８】
分岐部２３には、当該分岐部２３からキャビティ１５側に向けて突設する突設部２５が備えられる。図示から理解されるように、突設部２５は分岐部２３において２本の分岐流路部２４の中間部分に配置される。そして、この突設部２５の内部にも溶融金属は流入する。後述するとおり、膜バリ９（図４等参照）と突設部２５の内部に生じた金属塊を接合させて膜バリ自体を補強するとともに膜バリを引き寄せるためである。
【００２９】
図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ線部分の横断面図である。実施形態の突設部２５は分岐流路部２４よりも薄く形成されている。突設部２５は膜バリとの接合とその補強の目的で足りるためである。ここで再び図２（ａ）から把握されるように、突設部２５のキャビティ１５側の先端部２６とキャビティ１５（キャビティ下端部１５ｅ）との間は、間隙部２７として所定の間隔で離間している。実施形態のようには突設部２５とキャビティ１５は直接接続されていないため、突設部２５を通じて溶融金属はキャビティ１５内に流入しない（図３参照）。
【００３０】
また、主流路部２２及び複数の分岐流路部２４の冷却後に生じる余分な金属塊を粗材から切除する際、突設部２５までもキャビティ１５と接続していると、同突設部２５の粗材との接合部分の切除に手間を要する場合もある。そこで、好ましくは突設部２５とキャビティ１５は直接接続されない。
【００３１】
図２に示されるとおり、複数の分岐流路部２４は主流路部２２に対して垂直方向に延在する。同様に、突設部２５も主流路部２２に対して垂直方向に延在する。つまり、複数の分岐流路部２４も突設部２５も、主流路部２２（型内流路部２１）側からキャビティ下端部１５ｅに向けて、湯道から粗材に向かって垂直に延在する。複数の分岐流路部２４の配置構成は、実施形態の横型ダイカストマシンに対応した流路配置である。当該流路配置の構成とすることにより、キャビティ内の下方から溶融金属は充填される。そのため、キャビティ内の空気の巻き込みは減少してより複雑な形状の成形品の鋳造も可能となる。また、突設部２５は分岐流路部２４の方向と対応し、突設部２５に由来する金属塊と膜バリ９（図４等参照）との接合が進む。
【００３２】
図３の模式図は、溶融金属Ｍが複数の分岐流路部２４を経由してキャビティ１５内に流入する様子である。図３（ａ）は本実施形態に対応しており、溶融金属Ｍは複数の分岐流路部２４からキャビティ１５内に流入する。ただし、突設部２５はキャビティ１５と接続されておらず、突設部２５からのキャビティ１５内への溶融金属Ｍの流入はほとんどない。従って、キャビティ１５内に流入した溶融金属Ｍの流れの乱れは生じにくい。キャビティ１５と分岐流路部２４の接続箇所は出来上がる粗材の形状、大きさ等を考慮して最適に設計される。そのため、極力溶融金属の流れに影響を与える余分な要因を排除する必要があり、分岐流路部２４の接続のみに限られる。
【００３３】
これに対し、図３（ｂ）は突設部２５をキャビティ１５と接続させた場合の溶融金属Ｍの流れとなる。突設部２５自体も分岐流路部２４として作用してしまうことから、図示のとおり、分岐流路部２４から流入する溶融金属Ｍと突設部２５より流入する溶融金属Ｍの双方がキャビティ１５内において衝突するおそれがある。そうすると、キャビティ１５内において空気の巻き込み、溶融金属の流入不足等の鋳造不良の要因となり得る。このことから、突設部２５はキャビティ１５に対し間隙部２７として所定の間隔で離間しており、突設部２５はキャビティ１５と接続されない構造として形成される。
【００３４】
次に、図４ないし図６を用い、鋳造により生じる粗材２とその加工について説明する。図４（ａ）の斜視図、同（ｂ）の上面図、図５（ａ）の背面図、同（ｂ）のＹ−Ｙ縦断面図に示される鋳造して冷却後に生じる粗材２には、図２に開示の主流路部２２及び分岐流路部２４内の溶融金属が冷却して生じた流路由来金属塊３が付属している。
【００３５】
流路由来金属塊３は、型内流路部２１に由来する型内流路金属塊４、主流路部２２に由来する主流路金属塊５、分岐流路部２４に由来する分岐流路金属塊６、及び突設部２５に由来する突設部金属塊７から形成される。図４中、符号８は分岐流路金属塊６及び突設部金属塊７の周囲部である。
【００３６】
溶融金属のキャビティ１５内への注入時、分岐流路部２４とキャビティ１５の接合部位から溶融金属は漏洩する。分岐流路部２４とキャビティ１５の接合の精度は第１型部１１及び第２型部１２の摩耗等により影響されるためである。そこで、液だれのように溶融金属は粗材２のキャビティ１５の下端部から液だれのように広がる。この金属の広がりが、いわゆる、膜バリ９である（図４ないし図６の灰色部分参照）。本発明にあっては敢えて溶融金属は漏出された膜バリに接するように突設部金属塊７を配置した。なお、突設部２５はキャビティ１５に接続されていないため、ここからの漏洩に起因する膜バリは生じない。
【００３７】
続いて図６のとおり、流路部に由来する流路由来金属塊３の２本の分岐流路金属塊６がハンマー等により粗材２から切除される。併せて、粗材２はやすり等により研磨されて仕上げられる。このとき、余分な膜バリ９は突設部金属塊７の周囲部８に付着する。突設部２５に由来する突設部金属塊７も膜バリ９も同種の金属であることから、漏洩した膜バリ９は分岐流路金属塊６及び突設部金属塊７側に接合して、同時に突設部金属塊７に引き寄せられる。そこで、膜バリ９は流路由来金属塊３とともに引き剥がされる。図示から把握されるように、突設部金属塊７は膜バリ９の間隔を埋める補強部材（リブ状の部材）として作用する。このため、突設部金属塊７を粗材２から分離する際、粗材２側に中途半端に残留する膜バリ９の量は少なくなり、粗材２の研磨等の作業は軽減される。
【００３８】
このように、キャビティ１５に供給された溶融金属Ｍが第１型部１１と第２型部１２の型締部位より漏洩して、溶融金属Ｍにより膜バリ９が形成される。このため、複数の分岐流路部２４の間に意図的に形成された膜バリ９が突設部２５と接合されることにより膜バリ９は補強される。そこで、粗材から膜バリを除去する際の中途半端な膜バリの残留が抑制される。
【００３９】
仮に、突設部金属塊７を省略するとしても、膜バリ９は分岐流路金属塊６と接合して一体化する。しかしながら、分岐流路金属塊６同士の間隔は離れている。たとえ膜バリ９が分岐流路金属塊６に接合したとしても、流路由来金属塊３の切除時、分岐流路金属塊６同士の間の膜バリ９までも十分に引き寄せて粗材２側から分離できない場合がある。つまり、膜バリの粗材側への残留となる。また、分岐流路金属塊６側への膜バリ９の接合量を多くして接合部位の強度を高めようとすると、否応なく粗材２と膜バリ９の付着量も多くなることから、円滑な膜バリ９の除去はより困難となる。
【００４０】
これに対し、本実施形態の突設部金属塊７は分岐流路金属塊６同士の間隔を埋め合わせる存在となる。そこで、膜バリ９は分岐流路金属塊６と突設部金属塊７の双方に接合可能となる。このため、流路由来金属塊３の除去時に膜バリ９は分岐流路金属塊６と突設部金属塊７の双方に引っ張られるようにして分離、除去される。結果として、粗材２から膜バリ９は円滑に除去可能である。
【００４１】
加えて、実施形態の突設部金属塊７は、キャビティ１５側（粗材２側）から間隙部２７の距離が離されて形成される（図２、図４参照）。確かに、突設部金属塊７も分岐流路金属塊６と同様にキャビティ１５側（粗材２側）に接続することも可能である。しかしながら、このように両方とも接続させる場合、キャビティ１５内に流入する溶融金属の流れ方に変化が生じキャビティ１５内への溶融金属の充填に不具合を生じさせるおそれがある（図３参照）。
【００４２】
さらに、突設部２５に由来する突設部金属塊７はキャビティ１５から所定の間隙部２７をおいて形成され、突設部金属塊７は粗材２と結合していないため、流路由来金属塊３の切除の負荷は少ない。また、切除時の粗材２の欠損のおそれも生じさせにくくなる。その上で、膜バリ９は分岐流路金属塊６と突設部金属塊７の周囲の周囲部８へ接合可能となり、大半の膜バリ９は分岐流路金属塊６と突設部金属塊７に接合して粗材２側から剥がれやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のダイカストマシン金型は、成形後の粗材からの膜バリ等の余分な部分を除去する後処理加工の負担が軽減される。このため、作業効率が良く既存の金型を装備したダイカストマシンの代替として有望である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ダイカストマシン
２  粗材
３  流路由来金属塊
４  型内流路金属塊
５  主流路金属塊
６  分岐流路金属塊
７  突設部金属塊
８  周囲部
９  膜バリ
１Ｋ  ダイカストマシン金型
１１  第１型部
１２  第２型部
１３  可動盤部
１４  固定盤部
１５  キャビティ
２０  供給流路部
２１  型内流路部
２２  主流路部
２３  分岐部
２４  分岐流路部
２５  突設部
２７  間隙部
２９  プランジャ部
Ｍ  溶融金属
【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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