(57)【要約】      （修正有）【課題】型締め時に第１の型と第２の型との間に隙間がある（すなわちバリが発生する状態にある）状態を検出した時に、その隙間を自動的に無くして第１の型と第２の型とを密着させ、装置を停止させることなく高精度でバリ発生のない粗材を鋳造することができる金型鋳造方法及び鋳造金型を提供する。【解決手段】開閉可能な固定型と可動型とを備えた鋳造用の金型を用いて鋳造を行う金型鋳造方法であって、前記固定型と可動型とを閉じて型締めを行う工程と、閉じられた固定型と可動型との間における所定箇所の隙間を測定する工程と、前記隙間を測定した箇所の隙間が無くなるように、前記固定型と可動型との少なくとも一方の型形状を矯正する工程と、前記型形状の矯正を行った後に、前記隙間が無いことを検出する工程と、前記隙間が無いことを検出した後に、前記金型のキャビティに対して注湯する工程とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な第１の型と第２の型とを備えた鋳造用金型を用いて鋳造を行う金型鋳造方法であって、
前記第１の型と第２の型とを閉じて型締めを行う工程と、
閉じられた第１の型と第２の型との間における所定箇所の隙間を測定する工程と、
前記隙間を測定した箇所の隙間が無くなるように、前記第１の型および第２の型の少なくとも一方の型形状を矯正する工程と、
前記型形状の矯正を行った後に、前記隙間が無いことを検出する工程と、
前記隙間が無いことを検出した後に、前記金型のキャビティに対して注湯する工程と、
を備えることを特徴とする金型鋳造方法。
【請求項２】
開閉可能な第１の型と第２の型とを備えた鋳造用金型を用いて鋳造を行う金型鋳造方法であって、
前記鋳造用金型にて鋳造された粗材の所定位置に生じたバリの厚み寸法を予め測定する工程と、
前記鋳造用金型の第１の型と第２の型とを閉じて型締めを行う工程と、
型締め後に、前記測定したバリの厚み寸法に応じた大きさの力を、前記第１の型と第２の型とが閉じる方向に加えて型形状の矯正を行う工程と、
前記矯正を行った後に、前記金型のキャビティに対して注湯する工程と、
を備えることを特徴とする金型鋳造方法。
【請求項３】
開閉可能な第１の型と第２の型とを備えた鋳造用金型であって、
型締め状態にある前記第１の型と第２の型との間の隙間を測定する隙間測定手段と、
第１の型と第２の型とが閉じる方向の力を、該第１の型および第２の型の少なくとも何れか一方に付与する加圧手段とを、
備えたことを特徴とする鋳造用金型。
【請求項４】
前記隙間測定手段は、前記第１の型および第２の型の何れか一方の複数箇所に設置され、
前記加圧手段は、前記第１の型および第２の型の何れか他方における、前記測定手段の設置箇所に対応した箇所に設けられる、
ことを特徴とする請求項３に記載の鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型鋳造された粗材に発生するバリを防止するとともに、前記粗材の寸法制度を向上させることが可能な金型鋳造方法および鋳造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
開閉可能な第１の型と第２の型とを備えた鋳造用金型を用いてダイカスト鋳造等の鋳造を行う場合は、金型のキャビティ内に高速かつ高圧で溶湯を充填するため、溶湯の充填時に第１の型と第２の型との密着状態を保持するべく、前記第１の型と第２の型との型締めが非常に高圧で行われている。
しかし、前記第１の型および第２の型にはキャビティが形成されていて、場所によって型材の厚みが異なったり、温度が異なったりしているため、前記第１の型および第２の型に歪みが発生し、鋳造された粗材の寸法に影響をおよぼしたり、該第１の型と第２の型との間に隙間が生じてバリの発生原因となったりすることがある。
【０００３】
従って、特許文献１では、例えば前記第１の型を固定型に構成し、第２の型を移動型に構成して、金型の型締めの際に固定型に対する移動型の距離および傾きを測定して、測定した距離および傾きが予め設定した値を超えたときに型締め不良である（すなわち固定型と移動型との間に隙間が生じている）と判定し、金型への溶湯の充填を停止するように構成して、バリ発生の防止等を図っている。
【特許文献１】特開平９−１９２８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、バリ発生等を防止するためには、第１の型と第２の型との間の隙間の有無等の型締め不良を把握することが重要であるが、特許文献１における装置では、型締め不良を検出して装置を停止させるのみであり、装置が停止した後に、人手による型締め不良の原因の除去が行われていた。
従って、従来においては、型締め不良の原因を除去するときには、一旦装置を停止させる必要があり、生産性が低下するという問題がある。
そこで、本発明においては、型締め時に第１の型と第２の型との間に隙間がある（すなわちバリが発生する状態にある）状態を検出したときに、その隙間を自動的に無くして第１の型と第２の型とを密着させ、装置を停止させることなく高精度でバリ発生のない粗材を鋳造することができる金型鋳造方法および鋳造用金型を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する金型鋳造方法および鋳造用金型は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、開閉可能な第１の型と第２の型とを備えた鋳造用金型を用いて鋳造を行う金型鋳造方法であって、前記第１の型と第２の型とを閉じて型締めを行う工程と、閉じられた第１の型と第２の型との間における所定箇所の隙間を測定する工程と、前記隙間を測定した箇所の隙間が無くなるように、前記第１の型および第２の型の少なくとも一方の型形状を矯正する工程と、前記型形状の矯正を行った後に、前記隙間が無いことを検出する工程と、前記隙間が無いことを検出した後に、前記金型のキャビティに対して注湯する工程と、を備える。
これにより、鋳造装置を途中で停止させることなく、第１の型と第２の型との間の隙間が無い状態として鋳造を行うことができ、生産性を低下させることなく、鋳造した粗材に発生するバリを抑えることができるとともに、粗材の寸法精度を高くすることが可能となる。
【０００６】
また、請求項２記載の如く、開閉可能な第１の型と第２の型とを備えた鋳造用金型を用いて鋳造を行う金型鋳造方法であって、前記鋳造用金型にて鋳造された粗材の所定位置に生じたバリの厚み寸法を予め測定する工程と、前記鋳造用金型の第１の型と第２の型とを閉じて型締めを行う工程と、型締め後に、前記測定したバリの厚み寸法に応じた大きさの力を、前記第１の型と第２の型とが閉じる方向に加えて型形状の矯正を行う工程と、前記矯正を行った後に、前記金型のキャビティに対して注湯する工程と、を備える。
これにより、鋳造装置を途中で停止させることなく、第１の型と第２の型との間の隙間が無い状態として鋳造を行うことができ、生産性を低下させることなく、鋳造した粗材に発生するバリを抑えることができるとともに、粗材の寸法精度を高くすることが可能となる。
また、第１の型と第２の型との間の隙間を測定する手段を設ける必要がないので、金型の構成を簡単にするとともに、金型の低コスト化を図ることができる。
【０００７】
また、請求項３記載の如く、開閉可能な第１の型と第２の型とを備えた鋳造用金型であって、型締め状態にある前記第１の型と第２の型との間の隙間を測定する隙間測定手段と、第１の型と第２の型とが閉じる方向の力を、該第１の型および第２の型の少なくとも何れか一方に付与する加圧手段とを、備えた。
これにより、鋳造装置を途中で停止させることなく、第１の型と第２の型との間の隙間が無い状態として鋳造を行うことができ、生産性を低下させることなく、鋳造した粗材に発生するバリを抑えることができるとともに、粗材の寸法精度を高くすることが可能となる。
【０００８】
また、請求項４記載の如く、前記隙間測定手段は、前記第１の型および第２の型の何れか一方の複数箇所に設置され、前記加圧手段は、前記第１の型および第２の型の何れか他方における、前記測定手段の設置箇所に対応した箇所に設けられる。
これにより、隙間測定手段により第１の型と第２の型との間の隙間が測定された箇所に対して、前記隙間を無くすのに適正な力を前記加圧手段により付与することができ、確実に前記隙間を無くすことが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、鋳造装置を途中で停止させることなく、第１の型と第２の型との間の隙間が無い状態として鋳造を行うことができ、生産性を低下させることなく、鋳造した粗材に発生するバリを抑えることができるとともに、粗材の寸法精度を高くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
図１に示す鋳造用金型１は、例えばダイカスト鋳造法にてアルミ合金製のシリンダブロックに加工される粗材を鋳造するものであり、互いに開閉可能に設けられる固定型１１および可動型２１を備えており、該固定型１１は固定ダイ１２に取り付けられ、可動型２１は可動ダイ２２に取り付けられている。
なお、本説明における「粗材」とは、前記金型１により鋳造された、機械加工が施される前の鋳造物のことをいう。
【００１１】
前記固定型１１および可動型２１は、それぞれ固定ダイ１２および可動ダイ２２の対向する面に取り付けられており、前記可動型２１は前記可動ダイ２２により、固定型１１に対して離間する方向、および近接する方向へ移動可能に構成されている。
また、金型１においては、前記可動ダイ２２を型締め用のシリンダ（不図示）により固定ダイ１２の方向へ押圧することによって、前記可動型２１が固定型１１に圧接して閉じ、型締めが行われる。
【００１２】
前記固定型１１の可動型２１との合わせ面にはキャビティ形成部１１ａが形成され、前記可動型２１の固定型１１との合わせ面にはキャビティ形成部２１ａが形成されており、前記キャビティ形成部１１ａおよびキャビティ形成部２１ａとで金型１のキャビティ１ａが形成されている。
【００１３】
前記キャビティ１ａには、前記可動型２１の固定型１１とが閉じた金型１の型締め状態において溶湯を充填し、その後金型１を冷却することで、キャビティ１ａに充填された溶湯を凝固させ、粗材の鋳造を行う。
【００１４】
前記可動型２１においては、前記固定型１１との合わせ面に開口する複数のセンサ収納穴２１ｂ・２１ｂ・・・が形成されている。
図２に示すように、前記複数のセンサ収納穴２１ｂ・２１ｂ・・・は、前記可動型２１における固定型１１との合わせ面方向のキャビティ形成部２１ａよりも外側に配置されている。
本例の場合、前記センサ収納穴２１ｂ・２１ｂ・・・は４箇所に設けられており、前記可動型２１における固定型１１との合わせ面の４隅部分に配置されている。
【００１５】
前記各複数のセンサ収納穴２１ｂ・２１ｂ・・・には、前記可動型２１の固定型１１に対する合わせ面と、前記固定型１１の可動型２１に対する合わせ面との間の隙間の大きさを測定する隙間測定手段として変位センサ３１・３１・・・が埋設されている。
【００１６】
また、前記固定型１１には、該固定型１１を可動型２１側へ押圧する加圧手段として複数のシリンダ４１・４１・・・が設けられている。
前記複数のシリンダ４１・４１・・・は、例えば油圧シリンダにて構成されており、前記固定型１１の可動型２１との合わせ面方向において、前記シリンダ４１・４１・・・の配置箇所に対応した箇所に配置されている。
【００１７】
なお、前記複数のシリンダ４１・４１・・・が配置される、「前記固定型１１の可動型２１との合わせ面方向における、前記シリンダ４１・４１・・・の配置箇所に対応した箇所」とは、前記固定型１１の可動型２１との合わせ面において、前記シリンダ４１・４１・・・の配置箇所と重なる箇所のほか、前記シリンダ４１・４１・・・の配置箇所の周囲および近傍も含むものである。
【００１８】
また、前記変位センサ３１・３１・・・および前記シリンダ４１・４１・・・はコントローラ５１に接続されており、前記変位センサ３１・３１・・・の測定値がコントローラ５１に入力されるとともに、該コントローラ５１により前記シリンダ４１・４１・・・の動作が制御されるように構成している。
【００１９】
以上のように構成される金型１においては、次のようにして粗材の鋳造が行われる。
図３に示すように、まず、固定型１１と可動型２１とが離間した型開きの状態から、前記可動型１２を固定型１１に対して当接させて、金型１の型締めを行う（Ｓ０１）。
【００２０】
次に、型締めされた金型１において、固定型１１と可動型２１との間に存在する隙間を、可動型２１に設けられる前記各変位センサ３１・３１・・・にて測定する。
前記変位センサ３１・３１・・・による測定値は前記コントローラ５１に入力され、該コントローラ５１では、各変位センサ３１・３１・・・の測定値に基づいて、該変位センサ３１・３１・・・が設置される箇所の固定型１１と可動型２１との間に隙間が存在するか否かの判断を行う（Ｓ０２）。
【００２１】
固定型１１と可動型２１との間に隙間が存在するか否かの判断は、例えば、前記変位センサ３１・３１・・・の隙間寸法の測定値が０（ゼロ）であるか否かにより行い、前記測定値が０（ゼロ）であれば隙間が無く、測定値が０（ゼロ）よりも大きければ隙間が有ると判断することができる。
また、前記隙間が存在するか否かの判断は、前記変位センサ３１・３１・・・の隙間寸法の測定値が（０（ゼロ）より大きな）所定値以下であれば隙間が無く、測定値が前記所定値よりも大きければ隙間が有ると判断するように構成することもできる。
【００２２】
前記コントローラ５１にて前記変位センサ３１・３１・・・の何れか一つの測定値について隙間があると判断されると、該コントローラ５１により、隙間があると判断された箇所の変位センサ３１・３１・・・に対応する箇所のシリンダ４１・４１・・・が作動されて、該シリンダ４１・４１・・・により、前記固定型１１が該固定型１１と可動型２１とが密着する方向に押圧されて、該固定型１１の形状が矯正される。
【００２３】
すなわち、前記ステップＳ０２において、前記固定型１１と可動型２１との間に隙間が有ると判断されると、隙間が有ると判断された箇所のシリンダ４１・４１・・・により、固定型１１に対して該固定型１１と可動型とが閉じる方向の力を付与し、固定型１１と可動型２１との間の隙間を無くすようにしている（Ｓ０３）。
なお、前記隙間が有ったと判断された場合は、その隙間寸法の大きさに応じて前記シリンダ４１・４１・・・による固定型１１の押圧力を調整することが可能となっている。
【００２４】
前記ステップＳ０３にて金型１の矯正を行った後は、前記変位センサ３１・３１・・・により、該変位センサ３１・３１・・・を設置した全ての箇所で固定型１１と可動型２１との間の隙間が無いことを確認し（Ｓ０４）、隙間が無いことが確認されると金型１のキャビティ１ａ内に溶湯が充填（注湯）され（Ｓ０５）、粗材が鋳造される。
【００２５】
この場合、全ての箇所で固定型１１と可動型２１との間の隙間が無いことの確認は、全ての前記変位センサ３１・３１・・・の測定値において、隙間が無いと判断されることにより行い、例えば前記ステップＳ０４の確認工程において、何れかの変位センサ３１・３１・・・の設置箇所で隙間があると判断されると、再度前記ステップＳ０３に戻って固定型１１の矯正が行われる。
【００２６】
また、前記ステップＳ０２において、全ての変位センサ３１・３１・・・の設置箇所において、前記固定型１１と可動型２１との間に隙間が無いと判断されると、そのままキャビティ１ａ内への注湯が行われる（Ｓ０６）。
【００２７】
このように、前記金型１において鋳造を行う際には、型締め後に固定型１１と可動型２１との間の隙間の有無を測定して、隙間があった場合には金型１の形状を矯正して、固定型１１と可動型２１との間に隙間が無く、両者が密着した状態にしてからキャビティ１ａ内への注湯を行うようにしているので、前記金型１を用いて鋳造した粗材に発生するバリを抑えることができるとともに、粗材の寸法精度を高くすることが可能となっている。
また、固定型１１と可動型２１との間の隙間の有無の測定、および金型１の型矯正は、該金型１に設けられる変位センサ３１・３１・・・およびシリンダ４１・４１・・・により自動的に行われるので、固定型１１と可動型２１との間に隙間があった場合でも鋳造装置を途中で停止させる必要がなく、生産性を低下させることもない。
【００２８】
また、前記シリンダ４１・４１・・・は、前記変位センサ３１・３１・・・の設置箇所に対応した箇所に設けられているので、各変位センサ３１・３１・・・により固定型１１と可動型２１との間の隙間の有無や隙間寸法が測定された箇所に対して、前記隙間を無くすのに適正な力を該シリンダ４１・４１・・・により付与することができ、確実に前記隙間を無くすことが可能となる。
【００２９】
なお、本例においては、前記変位センサ３１・３１・・・は前記可動型２１に設けていたが、これに限るものではなく、固定型１１に設けることもできる。さらに、前記固定型１１と可動型２１との両方に設けることもできる。
また、本例においては、前記シリンダ４１・４１・・・は前記固定型１１に設けていたが、これに限るものではなく、可動型２１に設けることもできる。さらに、前記固定型１１と可動型２１との両方に設けることもできる。
【００３０】
また、前記金型１においては、次のようにして粗材の鋳造を行うこともできる。
図４に示すように、まず、鋳造開始前に、今から粗材の鋳造を行おうとしている金型１にて前回鋳造した粗材について、所定位置に生じたバリの厚み寸法を、厚み測定手段により予め測定しておく（Ｓ１１）。測定されたバリの厚み寸法は、前記コントローラ５１に入力される。
次に、前記固定型１１と可動型２１とが離間した型開きの状態から、前記可動型１２を固定型１１に対して当接させて、金型１の型締めを行う（Ｓ１２）。
【００３１】
金型１の型締めが完了すると、前記コントローラ５１は、予め測定された粗材のバリの厚み寸法に応じて、前記各シリンダ４１・４１・・・を作動させて、前記固定型１１の形状の矯正を行う（Ｓ１３）。
本例における型矯正も、前述の場合と同様に、前記固定型１１をシリンダ４１・４１・・・により、該固定型１１と可動型２１とが密着する方向に押圧することで行う。
【００３２】
この場合、バリの厚み寸法を測定した粗材の場所に対応する箇所に設置されるシリンダ４１・４１・・・がコントローラ５１により作動され、各シリンダ４１・４１・・・は、その対応する場所で測定したバリの厚み寸法に応じた作動量だけ作動される。
すなわち、鋳造された粗材にバリが生じるということは、型締めされた固定型１１と可動型２１との間に隙間が存在しているということであるので、測定したバリの厚み寸法に応じて各シリンダ４１・４１・・・を作動させて、該固定型１１と可動型２１との間の隙間が無くなるように型矯正を行うようにしている。
【００３３】
その後、固定型１１の矯正が終了すると、キャビティ１ａ内への注湯が行われ（Ｓ１４）、粗材が鋳造される。
このようにして鋳造された粗材においては、キャビティ１ａ内に溶湯が充填されるときに、前記各シリンダ４１・４１・・・による型矯正がコントローラ５１の制御により自動的に行われていて、固定型１１と可動型２１との間には隙間が無い状態となっているので、鋳造途中で鋳造装置を停止させる必要がなく、生産性を低下させることなくバリの発生を抑えることができ、粗材の寸法精度も高精度とすることができる。
【００３４】
また、本例の鋳造方法では、鋳造前に予め測定しておいたバリの厚み寸法に基づいて前記シリンダ４１・４１・・・を作動させ、固定型１１と可動型２１との間の隙間を無くすように構成しており、鋳造途中に固定型１１と可動型２１との間の隙間の有無（または隙間の寸法）を測定する必要がないため、前記変位センサ３１・３１・・・を金型１に設けることを省略することができる。
【００３５】
つまり、前記金型１を、固定型１１と可動型２１とを備えた鋳造用金型であって、前記固定型１１と可動型２１とが閉じる方向の力を、該固定型１１および可動型２１の少なくとも何れか一方に付与する加圧手段である、前記シリンダ４１・４１・・・に構成することができる。
これにより、金型１の構成を簡単にできるとともに、金型１の低コスト化を図ることができる。
【００３６】
但し、本例の鋳造方法においては、金型１に変位センサ３１・３１・・・を設けることを妨げるものではなく、前記可動型２１に変位センサ３１・３１・・・を設けて、ステップＳ１３での型矯正後に、該変位センサ３１・３１・・・を用いて固定型１１と可動型２１との間の隙間の有無を確認するように構成することも可能である。
【００３７】
また、本例のように、ステップＳ１３で型矯正を行い、固定型１１と可動型２１との間の隙間が無い状態で注湯して鋳造された粗材においては、バリの発生が抑えられているが、鋳造された粗材にバリが存在していた場合には、そのバリの厚み寸法を測定し、次回の粗材の鋳造時に、測定したバリの厚み寸法を用いて固体型１１の型矯正を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】鋳造用金型を示す側面断面図である。
【図２】可動型を示す正面図である。
【図３】金型鋳造方法の第１の実施形態のフローを示す図である。
【図４】金型鋳造方法の第２の実施形態のフローを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    金型
１ａ  キャビティ
１１    固定型
１２    固定ダイ
２１    可動型
２２    可動ダイ
３１    変位センサ
４１    シリンダ
５１    コントローラ
【図１】
2008260029.tif 000003
【図２】
2008260029.tif 000004
【図３】
2008260029.tif 000005
【図４】
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