(57)【要約】【課題】プランジャースリーブ内のガスや酸化膜が製品に巻き込むのを効果的に防止でき、高品質の製品を得ることができるダイカスト金型及び鋳造方法の提供を目的とする。【解決手段】プランジャースリープ内に注湯し、プランジャーで金型内に溶湯を射出するダイカスト鋳造用金型であって、金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の少なくとも下端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあり、注湯した溶湯の湯面より上部にガス抜き口が位置し、プランジャースリーブ内からのガス抜き部を形成してあることを特徴とする。【選択図】  図１
2008055487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャースリープ内に注湯し、プランジャーで金型内に溶湯を射出するダイカスト鋳造用金型であって、
金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の少なくとも下端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあり、
注湯した溶湯の湯面より上部にガス抜き口が位置し、プランジャースリーブ内からのガス抜き部を形成してあることを特徴とする金型。
【請求項２】
金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の上端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあることを特徴とする請求項１記載の金型。
【請求項３】
ガス抜き口が注湯した溶湯の湯面より上部であって、溶湯をキャビティ内に射出した際に押湯部となる位置に配置してあることを特徴とする請求項１又は２記載の金型。
【請求項４】
プランジャースリーブ内からのガス抜き部とキャビティ内からのガス抜き部とを連通させてあることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金型。
【請求項５】
プランジャースリーブ内からのガス抜き部又は／及びキャビティ内からのガス抜き部とに吸引減圧装置を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金型。
【請求項６】
キャビティ部分と押湯部を形成する部分とを分割型としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の金型。
【請求項７】
請求項５に記載の金型を用いて、
プランジャースリーブ内に注湯口から注湯する工程と、
プランジャーにて溶湯を射出する際に低速スタートし、高速に切り換える工程を有し、プランジャーが低速スタートし、プランジャーの先端に設けたプランジャーチップが注湯口を通過し、高速に切り換わるまでの間にプランジャースリーブ内を吸引減圧する工程を有することを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金の溶湯を用いたコールドチャンバーダイカストにおいて製品品質の向上に効果的な金型方案及び鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コールドチャンバーダイカストの一般的な鋳造方法を図４に示した模式図に基づいて説明する。
ダイカスト金型は固定型１０ｂに対して可動型１０ａを対向して配置し、タイバー等にて型締め、型開き可能になっている。
固定型１０ｂに対して可動型１０ａが前進して型締め状態になると、製品形状に合致したキャビティ１０ｅを形成する。
固定型１０ｂ側にはプランジャースリーブ３を備え、プランジャースリーブ３とキャビティ１０ｅとはランナー１０ｃで連通していて本明細書にては、ランナー１０ｃのキャビティ側をランナーゲートといい、プランジャースリーブ側を湯口（スリーブ側湯口）と称する。
アルミニウム合金、マグネシウム合金等を溶解した溶解保持炉等からラドル１にて溶湯を汲み上げ、注湯口３ａからプランジャースリーブ３内に注湯する。
注湯された溶湯２はプランジャースリーブ３内に流れ込み、湯面２ａを形成するが湯面２ａの上部には空間５ができる。
【０００３】
このようなコールドチャンバーダイカストにおいて、従来の金型方案の例を図５に示す。
キャビティ１１０とプランジャースリーブ３内とをランナー１０９で連通し、製品へのガス巻き込みや、湯じわを低減するためにキャビティ１１０の先にはオーバーフロー部１１２を形成してあるのが一般的である。
また、オーバーフロー部１１２と共に、あるいはこのオーバーフロー部１１２の替わりに、チルベントブロック等のエアーベントを用いる方法やキャビティ内を吸引減圧するいわゆる真空ダイカスト法も公知である。
【０００４】
しかし、このような従来の金型方案であってはプランジャー４が前進して、プランジャーの先端に取り付けたプランジャーチップが注湯口３ａを塞いだ状態ではプランジャースリーブ３内空間５にエアーが残留した状態になるとともに溶湯の湯面２ａが波立つ。
このよな状態でプランジャーが溶湯を射出すると製品にガス（エアー）が巻き込んだガス巣が発生しやすく、またアルミニウム合金等の軽合金は表面部に酸化膜を形成しやすく、この酸化膜が製品に混入すると湯じわや内部不良の原因ともなる。
【０００５】
ダイカスト鋳造においては、図６に示すように、キャビティ１０ｅ内に溶湯が充填し、凝固する直前に製品部を充分に加圧し、ひけ巣を防止するために押湯部２０を形成するのが一般的であり、その後に可動型１０ａが開いて、製品とともに押ピン等の突出により離型する。
【０００６】
従って従来の方案であっては、仮にキャビティ内を真空装置等により吸引減圧しても、押湯部の厚みを厚く設定するには限界がありプランジャースリーブ内のエアーや酸化物が製品に巻き込むのを防止することが困難であった。
【０００７】
プランジャースリーブ内のエアー巻き込みを防止する方法として特開２００６−１１６５９８号公報等が公知である。
しかし、同公報に開示する技術は、プランジャースリーブ内に下から加圧注湯するものであり、専用の加圧注湯装置が必要で汎用性に劣るのみならず加圧調整が大変である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１１６５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、プランジャースリーブ内のガスや酸化膜が製品に巻き込むのを効果的に防止でき、高品質の製品を得ることができるダイカスト金型及び鋳造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る金型は、プランジャースリープ内に注湯し、プランジャーで金型内に溶湯を射出するダイカスト鋳造用金型であって、金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の少なくとも下端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあり、注湯した溶湯の湯面より上部にガス抜き口が位置し、プランジャースリーブ内からのガス抜き部を形成してあることを特徴とする。
ランナーのスリーブ側湯口の下端をプランジャースリーブ内に注湯する溶湯の湯面より下にしたので従来の湯口が湯面より上にあったのと異なり、湯面の酸化膜の巻き込みを防止する。
従って理想的には、金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側湯口の上端がプランジャースリーブ内に注湯した溶湯の湯面より下に位置するように配置してあるのがよい。
また、ガス抜き部のガス抜き口がプランジャースリーブ内溶湯の湯面より上部に配置してあることにより射出時にプランジャースリーブ内のガス（エアー）が外部に排出されるので製品へのガス巻き込みを防止するがこのガス抜き口に溶湯の一部が流れ込むので可動型が開き、押湯部とともに離型する観点からはガス抜き口は押湯部となる位置に配置してあるのが望ましい。
【００１１】
なお、キャビティ部からのガス抜き部を形成する場合にはプランジャースリーブ内からのガス抜き部と連通することも可能である。
プランジャースリーブ内からのガス抜き部は特許第３５０８０１４号、特許第３７０８０３８号に記載のガス抜き装置を用いることができ、チルベントブロック等のエアーベントでもよい。
また、真空装置に連結した吸引バルブ等を用いた吸引減圧装置にて吸引減圧するとさらに品質の向上を図ることができる。
この場合に吸引バルブはプランジャースリーブ内からのガス抜き部に配置する他にキャビティ内からのガス抜き部にも配置するのがよい。
また、その場合には両方からの吸引減圧を一台の真空装置で兼用してもよい。
【００１２】
また、可動型はキャビティ部分と押湯部を形成する部分とを一体的に設けた一体型でもよいが分割型にすると押湯部分の共通化を図ったり、型溝のメンテナンスが容易になる。
【００１３】
本発明に係る金型を用いた鋳造方法としては、請求項５に記載の金型を用いて、プランジャースリーブ内に注湯口から注湯する工程と、プランジャーにて溶湯を射出する際に低速スタートし、高速に切り換える工程を有し、プランジャーが低速スタートし、プランジャーの先端に設けたプランジャーチップが注湯口を通過し、高速に切り換わるまでの間にプランジャースリーブ内を吸引減圧する工程を有することを特徴とする。
低速から高速切り換えの間に密閉状態になったプランジャースリーブ内のエアーを吸引減圧するタイミングはマシンの大きさ、鋳造条件等によっても異なるが高速切り換え前０．３〜０．６秒の間が好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るダイカスト金型においては、金型キャビティ内に連通するランナーのスリーブ側の湯口の少なくとも下端がプランジャースリーブ内に注湯する溶湯の湯面より下に配置したことにより、湯面に発生した酸化膜の製品への巻き込みを効果的に防止する。
また、プランジャースリーブ内からのガス抜き部を設けたことによりプランジャースリーブ内に有したガスの寄因によるガス巣の発生を効果的に防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ダイカスト金型は固定型１０ｂで可動型１０ａとから構成されるがその可動型１０ａの型方案図の例を図１〜図３に示す。
図１は射出鋳込みに対してキャビティ１０ｅの先にオーバーフロー部１２を形成し、押湯部２０となる部分にガス抜き溝８ａとガス抜き装置１４を設けた例を示し、図２はキャビティ１０ｅの先にもガス抜き装置１４ａを配置した例を示す。
なお、ガス抜き溝８ａは固定型に型締めした際にガス抜き孔となる。
【００１６】
図１及び図２において、プランジャースリーブ３に注湯した場合の溶湯の湯面を２点鎖線２ｂで示し、図１はランナー９ａのスリーブ側湯口６の下端６ａがこの湯面の高さより低い位置にあるが上端７は湯面の上にある例で、この場合にＡ−Ａ線断面図でａ寸法は１５ｍｍ以内が好ましい。
ａ寸法が１５ｍｍを超えると酸化膜を巻き込みやすくなる。
図２はＢ−Ｂ線断面図に示すように湯口６の上端７が湯面２ｂの上になる場合で、この場合のｂ寸法は１５ｍｍ以内が好ましい。
ｂ寸法が１５ｍｍを超えるとランナーへの供給抵抗が大きくなる。
このような方案を採用したことにより溶湯がランナー９ａを経由してキャビティ１０ｅ内に射出される際に湯面に形成した酸化膜の製品への巻き込みを防止する。
【００１７】
図１及び図２においてガス抜き装置１４、１４ａを設けた例を示したが吸引口１５及び吸引バルブ等を設けて真空装置等に連結した吸引減圧装置を備えるとさらにガス巣の発生を防止できる。
可動型１０ａはキャビティ１０ｅ部分と押湯２０部分とを一体にした一体型でも、例えば分割線ｄで分割した分割型でもよい。
分割型にするとプランジャースリーブ内のガス抜き部の共通化を図ることができ、ガス抜き部のメンテナンスもしやすくなる。
【００１８】
図３に示した方案の例は、キャビティ１０ｅの先に特許第３７０８０３８号記載のガス抜き装置１３を設けて真空装置に接続し、キャビティに連通したガス抜き溝１１ａ、１１ｂでつないだ例である。
この場合にはキャビティ１０ｅのガス抜き溝にプランジャースリーブ内からのガス抜き溝８ａを連通させるとよい。
また、この場合にも分割線ｄによる分割型でもよい。
なお、本発明においては公知の各種ガス抜き装置を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る可動型の方案例を示す。
【図２】キャビティ側にもガス抜き装置を設けた方案例を示す。
【図３】真空ダイカスト用方案例を示す。
【図４】コールドチャンバーダイカストの模式図を示す。
【図５】従来の金型方案例を示す。
【図６】押湯部の構造例を示す。
【符号の説明】
【００２０】
３      プランジャースリーブ
３ａ    注湯口
４      プランジャー
４ａ    プランジャーチップ
６      湯口
８ａ    ガス抜き溝
９ａ    ランナー
１０ａ  可動型
１０ｂ  固定型
１０ｅ  キャビティ
１４    ガス抜き装置
１５    吸引口
２０    押湯部
【図１】
2008055487.tif 000003
【図２】
2008055487.tif 000004
【図３】
2008055487.tif 000005
【図４】
2008055487.tif 000006
【図５】
2008055487.tif 000007
【図６】
2008055487.tif 000008