(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の入子の対向壁面間の隙間について、新たな構造を採用することにより、バリに関する問題を解決する。【解決手段】金型内部に複数の入子２・３が設けられ、前記複数の入子２・３によりキャビティ８が構成される金型構造であって、隣り合う入子２・３の対向壁面１０・１１の間に形成される規定幅Ｗ０の隙間９において、キャビティ表面８ａから第一規定深さＤ１までの第一範囲について、前記規定幅Ｗ０よりも広い第一幅Ｗ１に構成される微小流路１２が形成され、前記第一規定深さＤ１から、前記キャビティ８側とは反対の方向に位置する第二規定深さＤ２までの第二範囲について、前記微小流路１２の第一幅Ｗ１よりも広い第二幅Ｗ２に構成される滞留部１３が形成される、金型構造とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内部に複数の入子が設けられ、前記複数の入子によりキャビティが構成される金型構造であって、
隣り合う入子の対向壁面の間に形成される規定幅の隙間において、
キャビティ表面から第一規定深さまでの第一範囲について、
前記規定幅よりも広い第一幅に構成される微小流路が形成され、
前記第一規定深さから、前記キャビティ側とは反対の方向に位置する第二規定深さまでの第二範囲について、
前記微小流路の第一幅よりも広い第二幅に構成される滞留部が形成される、金型構造。
【請求項２】
前記微小流路の前記第一幅は、キャビティに射出された溶湯を前記滞留部へ導くことを可能とする寸法に設計される、ことを特徴とする、請求項１に記載の金型構造。
【請求項３】
前記滞留部について、前記微小流路と前記滞留部の境界部に、前記滞留部に滞留し、凝固した凝固物と係止する係止部が形成される、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の金型構造。
【請求項４】
前記第一規定深さは、脱型後の成形品の品質基準を満足するためのバリ高さ寸法よりも、小さい深さ寸法に設計される、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の金型構造。
【請求項５】
前記滞留部は、隣り合う入子の内、一方の入子の対向壁面に形成される、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の金型構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト用等の金型の構造に関し、より詳しくは、金型に存在する隙間に溶湯が侵入することにより、脱型後の成形品に形成されるバリに関する問題を解決するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダイカスト用金型の構造は、特許文献１に開示されるごとく、可動金型と固定金型との組み合わせによるものが一般的なものとされている。即ち、この可動金型と固定金型の間の内部空間にキャビティを構成し、このキャビティ内にアルミニウム合金等の溶湯を射出する構成とするものである。
【０００３】
また、このようなダイカスト用金型において、複数の入子からなる分割式の型を構成し、複雑な成形形状の実現や、キャビティ表面の摩耗等の際における交換の容易性を図る技術も提案されている。例えば、可動金型において、主型に二つの入子を設置する構成とするものである。
【０００４】
ここで、前述のように、複数の入子から分割式の型を構成する場合では、隣り合う入子の対向壁面間に生じる隙間に溶湯が侵入することになり、侵入した溶湯が凝固して脱型後の成形品にバリとなって残ることになる。従来は、このバリの高さ寸法については、予測を行うことが難しく、製品品質に悪影響が与えられ、また、バリを除去するための専用の工程が必要となる場合もあった。
【０００５】
また、成形品からバリが脱落して前記隙間に残ってしまうと、以降の成形において、凹欠陥を形成してしまうことになる。
【０００６】
また、特に高圧高速で射出鋳造が行われるような場合では、前記隙間が微細なものであっても、溶湯は侵入しやすいこととなる。
【０００７】
また、熱膨張や収縮が繰り返されたり、高圧の溶湯の衝突が繰り返されたりすることで、前記隙間は次第に拡大し、特に、隙間の開口部の角がなだらかになって、発生するバリの大きさも拡大することになる。
【０００８】
以上のように、前記隙間に溶湯が侵入することに起因して発生するバリの取り扱いが問題となっており、また、この解決が課題となっている。
【０００９】
ところが、複数の入子の対向壁面間の隙間は、主型への組み付け、取り外しの観点から必ず必要とされるものであり、この隙間を完全に無くすという方向での課題の解決を図ることはできないものとなる。
【特許文献１】実開平２−５３８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、複数の入子の対向壁面間の隙間について、新たな構造を採用することにより、バリに関する問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１２】
即ち、請求項１に記載のごとく、
金型内部に複数の入子が設けられ、前記複数の入子によりキャビティが構成される金型構造であって、
隣り合う入子の対向壁面の間に形成される規定幅の隙間において、
キャビティ表面から第一規定深さまでの第一範囲について、
前記規定幅よりも広い第一幅に構成される微小流路が形成され、
前記第一規定深さから、前記キャビティ側とは反対の方向に位置する第二規定深さまでの第二範囲について、
前記微小流路の第一幅よりも広い第二幅に構成される滞留部が形成される、金型構造とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載のごとく、
前記微小流路の前記第一幅は、キャビティに射出された溶湯を前記滞留部へ導くことを可能とする寸法に設計される、こととするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載のごとく、
前記滞留部について、前記微小流路と前記滞留部の境界部に、前記滞留部に滞留し、凝固した凝固物と係止する係止部が形成される、こととするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載のごとく、
前記第一規定深さは、脱型後の成形品の品質基準を満足するためのバリ高さ寸法よりも、小さい深さ寸法に設計される、こととしている。
【００１６】
また、請求項５に記載のごとく、
前記滞留部は、隣り合う入子の内、一方の入子の対向壁面に形成される、こととしている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１８】
即ち、請求項１に記載の発明においては、脱型後の成形品に形成されるバリ部位の高さは、一定となることになるため、バリ部位についての管理が容易となり、また、常に一定の品質を得ることが可能となる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明においては、溶湯を滞留部まで確実に導くことが可能となる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明においては、凝固物とバリ部位の境界部において応力集中を発生させることが可能となり、境界部における分断がより容易に行うことが可能となる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明においては、バリ部位を除去するための専用の加工を施さずに、規定の品質基準を満足することができ、ひいては、加工時間の短縮化を図ることが可能となる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明においては、隣り合う入子が、それぞれ単独で、取り外し交換可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、ダイカスト用金型において、複数の入子からなる分割式の型を構成するものについて、本発明は適用可能である。
図１に示す構成において、主型となる可動型１には、二つの入子２・３が組み付けられている。また、もう一方の主型となる固定型４には、入子５が組み付けられている。前記可動型１は、固定型４に対し、図において上下方向に移動すべく構成されており、型閉状態において、前記入子２・３・５の間に所定のキャビティ８が構成され、固定型４に設けたスリーブ６内にて摺動するチップ７にて、図示せぬ溶湯がキャビティ８内に射出されるようになっている。
【００２４】
図２（ａ）は、前記入子２・３のそれぞれの対向壁面１０・１１間に形成される隙間９の部位を拡大して示すものである。
この隙間９の存在によって、成形時に隙間９に溶湯が侵入して脱型後の製品にバリが生じたり、凝固後に隙間９に残ったものが不純物として製品に混入したり、といった不具合が発生することになるものであり、本来は、隙間９を形成しないのが好ましい。
しかし、仮に隙間９を存在させないこととすると、両入子２・３の対向壁面１０・１１の加工精度や、入子２・３の主型（可動型１）に対する取付精度について、非常に高精度なものが要求されることになり、現実的には不可能といえる。また、入子２・３を個別に交換可能とするためには、隙間９を形成して対向壁面１０・１１間に摩擦を生じさせることなく、スムーズに取外し、組み付けが可能となることが望ましい。このような観点から、あえて隙間９が設けられ、その設計が行われるものである。
【００２５】
そして、図２（ａ）に示すごとく、金型内部に複数の入子２・３が設けられ、前記複数の入子２・３によりキャビティ８が構成される金型構造であって、隣り合う入子２・３の対向壁面１０・１１の間に形成される規定幅Ｗ０の隙間９において、キャビティ表面８ａから第一規定深さＤ１までの第一範囲Ａ１について、前記規定幅Ｗ０よりも広い第一幅Ｗ１に構成される微小流路１２が形成され、前記第一規定深さＤ１から、前記キャビティ８側とは反対の方向に位置する第二規定深さＤ２までの第二範囲Ａ２について、前記微小流路１２の第一幅Ｗ１よりも広い第二幅Ｗ２に構成される滞留部１３が形成される、こととするものである。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すごとく、前記各幅ＷＯ・Ｗ１・Ｗ２の設計について、まず、前記規定幅Ｗ０は、前述のように入子２・３の交換可能性等の要求を満たすものであって、かつ、前記隙間９について、前記滞留部１３よりも深くに溶湯が侵入しないような寸法に設計される。尚、前記隙間９の規定幅Ｗ０の具体的な値については、溶湯の特性（素材・温度）や、入子の大きさ等によって適宜設計される。
【００２７】
また、図２（ａ）に示すごとく、前記第一幅Ｗ１は、第一範囲Ａ１の微小流路１２について設計されるものであり、キャビティ８に射出された溶湯を、該微小流路１２を通して前記滞留部１３へ導くことを可能とする寸法に設計される。尚、微小流路１２の第一幅Ｗ１の具体的な値については、溶湯の特性（素材・温度）や、入子の大きさ等によって適宜設計される。
【００２８】
また、図２（ａ）に示すごとく、前記第二幅Ｗ２は、第二範囲Ａ２の滞留部１３について設計されるものであり、前記微小流路１２を通って侵入した溶湯を滞留させ、滞留後に凝固した凝固物１４が前記微小流路１２に抜け出ないことを可能とする寸法に設計される。尚、滞留部１３の第二幅Ｗ２の具体的な値については、溶湯の特性（素材・温度）や、入子の大きさ等によって適宜設計される。
【００２９】
また、図２（ａ）に示すごとく、前記滞留部１３について、前記微小流路１２と前記滞留部１３の境界部に、前記滞留部１３に滞留し、凝固した凝固物１４と係止する係止部１３ａが形成されることとしている。本実施例では、前記微小流路１２と前記滞留部１３の間に形成される天面１３ｂが、略水平となるようにして、前記係止部１３ａにおいて、いわゆるアンダーカット部が構成されることとしている。この係止部１３ａによって、後述するように、該係止部１３ａに凝固物１４が引っかかることになり、前記微小流路１２に形成されるバリ部位１５が凝固物１４と分断されるとともに、凝固物１４のキャビティ８への抜けが防止できるようになっている。
【００３０】
尚、本実施例においては、前記天面１３ｂについて、略水平となるようにして、図２（ａ）の断面視において記天面１３ｂと前記微小流路１２によって形成される角度が略直角となる係止部１３ａが構成されることとしたが、前記天面１３ｂと前記微小流路１２によって形成される角度が鋭角となる係止部１３ａが構成されることとしてもよい。このように鋭角に構成することとによれば、前記凝固物１４とバリ部位１５の境界部において応力集中を発生させることが可能となり、境界部における分断がより容易に行うことが可能となる。
【００３１】
また、図２（ａ）（ｂ）に示すごとく、前記第一規定深さＤ１は、脱型後の成形品３０の品質基準を満足するためのバリ高さ寸法Ｒ１よりも、小さい深さ寸法に設計されることとしている。これにより、脱型後の成形品３０に形成されるバリ部位１５の高さを、前記バリ高さ寸法Ｒ１よりも小さい高さ寸法Ｒ２とすることが可能となる。これにより、前記バリ部位１５を除去するための専用の加工を施さずに、規定の品質基準を満足することができ、ひいては、加工時間の短縮化を図ることが可能となる。また、前記係止部１３ａの設計等により、前記係止部１３ａにおいて、バリ部位１５が凝固物１４から確実に分断されることによれば、バリ部位１５について、常に一定の高さ寸法Ｒ２を得ることが可能となり、バリ部位１５についての管理が容易となり、また、常に一定の品質を得ることが可能となる。
【００３２】
また、図３に示すごとく、本実施例では、前記滞留部１３は、隣り合う入子２・３の内、一方の入子２の対向壁面１０に形成されることとしている。
これは、隣り合う入子２・３を、それぞれ単独で、取り外し交換可能とするためであり、仮に、図３の右図に示すように、隣り合う入子２Ａ・３Ａの両方の対向壁面１０・１１について、滞留部１３Ａを形成してしまうこととすると、いずれか一方の入子２Ａ・３Ａを単独で図において上側方向へ移動させようとしても、凝固物１４Ａが引っかかることによって移動ができないことになるため、いずれか一方の入子２Ａ・３Ａの単独の取り外しが不可能となるものである。この点、本実施例では、図３の左図に示すように、一方の入子２の対向壁面１０にのみ滞留部１３が形成されるため、入子２を図において上方にスライドさせて単独で取り外すことが可能となり、これに伴って凝固物１４の除去も可能となる。
【００３３】
そして、これにより、いずれか一方の入子の単独の交換が可能となり、例えば、一方の入子２のキャビティ表面の摩耗が激しい場合で交換が必要な場合等において、入子２の単独の交換が可能となり、もう一方の入子３については使用を継続することができる。そして、このことによって、入子２・３（金型）の長期間の使用が可能となり、メンテナンス頻度の削減や、交換作業の容易化を図ることができる。また、単独交換可能とすることで、一方の入子を別形状のキャビティ表面を有する入子に交換することによって、交換した入子の部位について別形状となる成形品を製作することも可能となる。
【００３４】
次に、以上のような隙間９を構成する入子２・３を用いた射出成形を行った場合における、前記バリ部位１５の形成について説明する。
図４に示すごとく、初回の溶湯の射出時において、その射出が開始される前においては、前記隙間９や、前記滞留部１３には、溶湯及び凝固物が存在しない状態となっている（状態Ｓ１）。そして、溶湯２０が射出されると、前記微小流路１２から溶湯２０が侵入し、滞留部１３に溶湯２０が満たされる（状態Ｓ２）。そして、凝固後に、成形品３０の脱型が行われる際には、前記係止部１３ａ（図２参照）によって、前記滞留部１３に形成された凝固物１４と、前記微小流路１２に形成されたバリ部位１５が分断され、該バリ部位１５が成形品３０と一体となって隙間９から取り除かれる（状態Ｓ３）。
【００３５】
このように、初回の射出成形が行われると、状態３に示すごとく、前記滞留部１３には、凝固物１４が残ったままとなる。そして、二回目以降の射出成形においては、溶湯２０は、前記凝固物１４によって微小流路１２まで侵入することが許容され（状態Ｓ４）、この微小流路１２に侵入した溶湯２０は、凝固後、バリ部位１５となって、成形品３０と一体となって隙間９から取り除かれる（状態Ｓ５）。
【００３６】
以上のように、初回の射出成形によって、まず、前記滞留部１３を凝固物１４で埋めることにより、二回目以降の射出成形においては、溶湯２０の侵入が前記微小流路１２が形成される範囲に許容されることになる。そして、これにより、脱型後の成形品３０に形成されるバリ部位１５の高さは、一定となることになるため、上述のように、バリ部位１５についての管理が容易となり、また、常に一定の品質を得ることが可能となる。
【００３７】
尚、以上の例においては、射出成形での例を用いて説明したが、本発明は、液体物質の凝固による成形加工において、分割式の入子が用いられる金型装置の一般に適用可能であり、その適用範囲は広いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用した鋳造装置の金型の構造例について示す図。
【図２】（ａ）は、溶湯が射出される前において、隙間の各部位の構成について示す図。（ｂ）は、溶湯の凝固後において滞留部に形成される凝固物と、成形品に形成されるバリ部位について示す図。
【図３】隣り合う入子の一方について、滞留部を構成する実施例における単独の交換可能性について示す図。
【図４】本発明を適用した入子において行う射出成形の様子を段階的について示す図。
【符号の説明】
【００３９】
１    可動型
２    入子
３    入子
４    固定型
５    入子
６    スリーブ
７    チップ
８    キャビティ
８ａ  キャビティ表面
９    隙間
１０    対向壁面
１１    対向壁面
１２  微小流路
１３    滞留部
１３ａ    係止部
１４    凝固物
１５    バリ部位
【図１】
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【図２】
2008168298.tif 000004
【図３】
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【図４】
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