(57)【要約】【課題】主型のフレッチング摩耗が抑制された、寿命が長いダイカスト型を提供する。【解決手段】ダイカスト型１１、１５は、主型１２、１６と、主型１２、１６に取付けられるとともにダイカスト鋳物の成形面１４ａ、１８ａを持つ入子１４、１８とを備えている。主型１２、１６は、成形面１４ａ、１８ａの裏面と接触する主型接触面１２ｂに黒染め処理が施されている。主型接触面１２ｂ、１６ｂに黒染め処理を施すと、主型接触面１２ｂ、１６ｂに黒染め被膜が形成される。黒染め被膜は、硬度が大きい（硬い）。このため、ダイカスト成形が繰返し実施され、入子１４、１８が主型接触面１２ｂ、１６ｂを繰り返し押圧したときに、主型接触面１２ｂ、１６ｂに生じるフレッチング摩耗を抑制することができる。従って、ダイカスト型１１、１５の寿命を長くすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主型と、主型に取付けられるとともにダイカスト鋳物の成形面を持つ入子とを備えており、
主型は、前記成形面の裏面と接触する面に黒染め処理が施されていることを特徴とするダイカスト型。
【請求項２】
主型と、主型に取付けられるとともにダイカスト鋳物の成形面を持つ入子と、主型よりも硬度が大きく、主型に固定手段で固定されて前記成形面の裏面と第１面で面接触するとともに第１面の裏面の第２面で主型と面接触する固定ブロックとを備えていることを特徴とするダイカスト型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカスト型に関するものである。詳しくは、ダイカスト型の寿命を向上させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】主型と、主型に取付けられた入子を備えるダイカスト型が知られている（例えば、特許文献１参照）。入子は、ダイカスト鋳物の成形面を有している。一対のダイカスト型入子とを備えるダイカスト型が知られている（例えば、特許文献１）どうしが組合わされると、入子の成型面がダイカスト鋳物を成形する成形空間（キャビティ）を画定する。ダイカスト成形を行う際には、組合わされたダイカスト型のキャビティに、溶融したアルミニウム等の金属（溶湯）を高圧で射出する。そして、キャビティ内の温度が低下し溶湯が凝固してから、組合わされたダイカスト型を分割して成形されたダイカスト鋳物を取出す。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−１００６６７号公報
【０００４】
ダイカスト型に高圧の溶湯を射出すると、その射出圧力が入子に作用する。主型には、入子に作用する射出圧力を受け止めるために、入子の成形面の裏面（以下「入子裏面」と言う）と接する接触面（以下「主型接触面」と言う）が設けられている。入子に射出圧力が作用すると、入子裏面が主型接触面を押圧し、入子裏面と主型接触面との間に微少な相対移動が生じる。主型は、コスト低減等の観点から、入子よりも硬度が小さい（柔らかい）鋳鋼等から製造されている。このため、ダイカスト成形が繰返され、入子裏面が主型接触面を繰返し押圧すると、主型接触面にフレッチング摩耗が生じる。ここでフレッチング摩耗とは、接触する２面間に微少な相対移動が繰返し加わったときに、それらの面に生じる摩耗を意味する。主型接触面がフレッチング摩耗すると、入子が主型に沈み込み、入子どうしの密着度が低下する。入子どうしの密着度が低下すると、キャビティに射出された溶湯が外に漏れ、成形されたダイカスト鋳物にバリが生じてしまう。
主型接触面がフレッチング摩耗してバリが発生するようになると、ダイカスト型を修理しなければならない。ダイカスト型の修理にあたっては、主型から入子を取外し、フレッチング摩耗した主型接触面に対応する入子の面に溶接肉を盛上げ（盛金）、摩耗分を補うようにする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、主型接触面がフレッチング摩耗する毎に主型から入子を取外し、入子に盛金してダイカスト型を修理するのでは、多大な手間を必要とする。また、ダイカスト型を修理している間は、そのダイカスト型を用いてダイカスト鋳物を製造することができない。このため、ダイカスト鋳物の生産効率が低下する。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、主型のフレッチング摩耗が抑制された、寿命が長いダイカスト型を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用と効果】請求項１に記載のダイカスト型は、主型と、主型に取付けられるとともにダイカスト鋳物の成形面を持つ入子とを備えている。主型は、前記成形面の裏面と接触する面に黒染め処理が施されている。
ダイカスト型どうしが組合わされ、入子の成形面によって画定されるキャビティに溶湯が射出されると、射出圧力が入子の成形面に作用し、成形面の裏面が接触する面（主型接触面）が押圧される。ここで言う黒染め処理とは、表面に四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の被膜（以下「黒染め被膜」と言う）が形成されることを意味する。黒染め被膜は、硬度が大きい（硬い）。硬度が大きいと、フレッチング摩耗が生じにくくなる。このため、主型接触面に黒染め被膜を形成すると、ダイカスト成形が繰返し実施され、入子が主型接触面を繰り返し押圧したときの主型接触面のフレッチング摩耗を抑制することができる。従って、ダイカスト型の寿命を長くすることができる。
【０００８】
請求項２に記載のダイカスト型は、主型と、主型に取付けられるとともにダイカスト鋳物の成形面を持つ入子と、主型よりも硬度が大きく、主型に固定手段で固定されて前記成形面の裏面と第１面で面接触するとともに第１面の裏面の第２面で主型と面接触する固定ブロックとを備えている。
ダイカスト型どうしが組合わされ、入子の成形面によって画定されるキャビティに溶湯が射出されると、射出圧力が入子の成形面に作用し、成形面の裏面と面接触する固定ブロックの第１面が入子に押圧される。固定ブロックの第１面が入子に押圧されると、固定ブロックの第２面が主型の主型接触面を押圧する。
固定ブロックは、固定手段によって主型に固定されている。このため、入子が固定ブロックを押圧し、固定ブロックが主型接触面を押圧するときに、固定ブロックと主型接触面との相対移動が禁止される。よって、主型接触面のフレッチング摩耗を抑制することができる。また、固定ブロックは主型よりも硬いので、その第１面や第２面にフレッチング摩耗が生じても、その摩耗量は固定ブロックが設けられていない場合に主型接触面に生じる摩耗量よりも少ない。主型と固定ブロックのフレッチング摩耗が抑制されると、ダイカスト型の寿命を長くすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１実施形態）
入子の入子裏面と接触する主型の主型接触面に四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の被膜が形成されている。
（第２実施形態）
入子の入子裏面と第１面で接触するとともに、第１面の裏面の第２面で主型の主型接触面と面接触する固定ブロックを備えている。固定ブロックは、主型よりも硬く、入子よりも柔らかいか硬さが等しい材料から成形され、ボルトによって主型に固定されている。
【００１０】
【実施例】
（第１実施例）
本発明の第１実施例に係るダイカスト装置１０について、図面を参照しながら説明する。
図１に示されているように、ダイカスト装置１０は、固定側ダイカスト型１１、可動側ダイカスト型１５、ダイベース１９、スライドコア２４等から構成されている。可動側ダイカスト型１５は、型駆動装置（図示省略）に駆動されて、図１に示されている固定側ダイカスト型１１と組合わされた位置と、固定側ダイカスト型１１から離れた位置との間を移動する。
固定側ダイカスト型１１は、主型１２、主型１２に形成された凹部１２ａに取付けられた入子１４、主型１２と入子１４を貫通する円筒状のスプールブッシュ２６等を有している。入子１４は、その外周部に配置されたボルト（図示省略）によって主型１２に固定されている。
【００１１】
入子１４には、ダイカスト鋳物を成形する成形面１４ａが形成されている。成形面１４ａの裏側の面（以下「入子裏面１４ｂ」と言う）は、主型１２に形成されていている接触面（以下「主型接触面１２ｂ」と言う）と面接触している。スプールブッシュ２６内には、シャフト２２と、シャフト２２の一端に取付けられたピストン２８が配置されている。シャフト２２の他端は、シャフト２２を伸縮させる射出装置（図示省略）と連結されている。図１は、シャフト２２が伸展し、ピストン２８が前進位置に配置された状態を図示している。スプールブッシュ２６には、円筒状のスリーブ３０が接続されている。
【００１２】
可動側ダイカスト型１５は、主型１６、主型１６に形成された凹部１６ａに
取付けられた入子１８等を有している。入子１８は、入子１４と同様に外周部に配置されたボルト（図示省略）によって主型１６に固定されている。入子１８には、ダイカスト鋳物を成形するための成形面１８ａが形成されている。成形面１８ａの入子裏面１８ｂは、主型１６に形成されている主型接触面１６ｂと面接触している。
主型１２、１６は鋳鋼から形成されており、入子１４、１８は鋳鉄よりも硬い工具鋼（ＳＫＤ６１）から形成されている。
【００１３】
ダイベース１９内には、ガイドブロック３２が固定されている。ガイドブロック３２内には、押出板３４が配置されている。ガイドブロック３２に棒状のガイド３６が固定されている。ガイド３６は、押出板３４に形成されているガイド穴３４ａに挿通されている。押出板３４には、駆動ピン３８の一端が連結されている。駆動ピン３８の他端は、ピン駆動装置（図示省略）に連結されている。駆動ピン３８は、ピン駆動装置に駆動されて、前進／後退する。（図１は、駆動ピン３８が後退した状態を図示している）。駆動ピン３８が後退すると、押出板３４は引込位置（図１に示されている状態）に配置される。駆動ピン３８が前進すると、押出板３４は、図１に示されているよりも左側の押出位置に移動する。４本の押出ピン４０は、入子１８、主型１６、ガイドブロック３２に形成されている貫通穴に挿通されている。押出ピン４０の一端は、押出板３４に取付けられている。押出板３４が引込位置に配置された状態では、押出ピン４０の他端が入子１８の成形面１８ａと一致するように、押出ピン４０の長さが調整されている。
可動ダイカスト型１５の上部には、油圧シリンダ３３が装着されている。スライドコア２４は、油圧シリンダ３３に駆動されて伸縮するシャフト４２の先端に取付けられている。スライドコア２４の下半分には、ダイカスト鋳物を成形する成形面２４ａが形成されている。
【００１４】
図２に示されているように、主型１２の主型接触面１２ｂには、黒染め処理が施されている。黒染め処理が施されると、主型１２の主型接触面１２ｂに四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）の被膜が形成される（以下、四酸化三鉄の被膜を「黒染め被膜」と言う）。黒染め被膜は、例えば、５００〜５５０℃の水蒸気で主型接触面１２ｂを加熱することにより形成することができる。黒染め被膜が形成された主型接触面１２ｂは、硬度が大きくなる（硬くなる）。可動側ダイカスト型１５の主型１６の主型接触面１６ｂにも、黒染め被膜が形成されている。形成された黒染め被膜の硬度は、入子１４、１８よりも小さいか、等しくなるように調整される。
【００１５】
ダイカスト鋳物を成形するときには、型駆動装置に駆動されて可動側ダイカスト型１５が固定側ダイカスト型１１に組合わされるとともに、油圧シリンダ３３のシャフト４２を伸展してスライドコア２４が降下する。駆動ピン３８は後退し、押出板３４が引込位置に配置される。このように、固定側ダイカスト型１１と可動側ダイカスト型１５が組合わされ、スライドコア２４が降下すると、入子１４、１８、スライド２４の各成形面１４ａ、１８ａ、２４ａがダイカスト鋳物を成形するキャビティ３１を画定する。
【００１６】
射出装置がシャフト２２を収縮させると、ピストン２８は、図１に示されている前進位置からピストン２８がスリーブ３０内に配置される後退位置まで移動する。ピストン２８が後退位置まで移動した状態で、スリーブ３０内にアルミニウム等の溶融金属である溶湯を注入する。そして、ピストン２８を後退位置から高速で前進位置まで移動させ、溶湯をキャビティ３１内に射出する。キャビティ３１内の温度が低下して溶湯が凝固し、ダイカスト鋳物が成形されてから、固定側ダイカスト型１１から可動側ダイカスト型１５が離される。ダイカスト鋳物は可動側ダイカスト型１５に残ることにより、固定側ダイカスト型１１から取出される。
次いで、油圧シリンダ３３のシャフト４２が収縮することにより、スライドコア２４は成形されたダイカスト鋳物の上端をクリアする位置まで上昇する。そして、駆動ピン３８が前進することにより押出板３４が押出位置に移動すると、押出ピン４０の他端がダイカスト鋳物を押出し、ダイカスト鋳物が入子１８から離型される。
【００１７】
ダイカスト成形が行われる毎に、溶湯の射出圧力や射出衝撃、固定側ダイカスト型１１と可動側ダイカスト型１５を組合わせて締付けるときの型締め力、入子１４、１８の熱変形等が生じ、それにともなって入子１４、１８の入子裏面１４ｂ、１８ｂが主型１２、１６の主型接触面１２ｂ、１６ｂを押圧する。このため、入子裏面１４ｂと主型接触面１２ｂ、および入子裏面１８ｂと主型接触面１６ｂとの間に微少な相対移動が起きる。上述したように、主型１２、１６の主型接触面１２ｂ、１６ｂは、黒染め被膜が形成され、硬度が大きくなっている。硬度が大きいと、フレッチング摩耗が起きにくくなる。よって、入子１４、１８が主型接触面１２ｂ、１６ｂを繰返し押圧しても、主型接触面１２ｂ、１６ｂがフレッチング摩耗してしまうことが抑制される。従って、固定側ダイカスト型１１と可動側ダイカスト型１５の寿命を長くすることができる。
【００１８】
（第２実施例）
第１実施例のダイカスト装置１０と重複する説明は省略し、本第２実施例として特徴的な部分のみを説明する。
図３は、固定側ダイカスト型５１の縦断面を示している。固定側ダイカスト型５１は、主型５２、入子１４、固定ブロック５３等を有している。主型５２には、入子用凹部５２ａ、固定ブロック用凹部５２ｃが形成されている。主型５２は、鋳鋼から形成されている。入子１４は、主型５２よりも硬い工具鋼から形成されている。固定ブロック５３は、固定ブロック用凹部５２ｃに装着される。図３、図４に良く示されているように、固定ブロック５３には、４つの座ぐり穴５３ａが形成されている。固定ブロック５３は、その硬度が主型５２よりも大きく（硬く）、入子１４よりも小さい（柔らかい）か等しい工具鋼（例えば、ＳＫＤ６１）から形成されている。固定ブロック５３は、４本のボルト５６によって主型５２に固定されている。固定ブロック５３の第２面５３ｂは、主型５２の主型接触面５２ｂと面接触する。ボルト５６のボルト頭は、座ぐり穴５３ａ内に配置される。
【００１９】
入子１４は、固定ブロック５３の第１面５３ｃを覆うようにして入子用凹部５２ａに装着される。入子１４は、その外周部に配置されたボルト（図示省略）によって主型５２に固定されている。ボルトが入子１４の外周部に配置されているのは、入子１４の中央部分には冷却用配管等が通っており、ボルト装着用の貫通穴を設けるスペースが無いためである。入子１４の入子裏面１４ｂは、固定ブロック５３の第１面５３ｃと面接触する。
【００２０】
入子１４に射出圧力等が作用すると、入子１４の入子裏面１４ｂが固定ブロック５３の第１面５３ｃを押圧する。入子１４と固定ブロック５３は硬度が大きいので、入子裏面１４ｂが第１面５３ｃを繰返し押圧しても、入子裏面１４ｂや第１面５３ｃがフレッチング摩耗してしまうことが抑制される。
入子１４が固定ブロック５３を押圧すると、固定ブロック５３の第２面５３ｂが主型５２の主型接触面５２ｂを押圧する。固定ブロック５３は、ボルト５６によって主型５２に固定されている。このため、第２面５３ｂが主型接触面５２ｂを押圧したときの、第２面５３ｂと主型接触面５２ｂとの相対的移動が禁止され、主型接触面５２ｂがフレッチング摩耗するのが抑制される。よって、固定側ダイカスト型５１の寿命を長くすることができる。
可動側ダイカスト型についても、上記の固定側ダイカスト型５１と同様な構成を適用することにより、寿命を長くすることができる。
【００２１】
固定ブロック５３を設けない場合の主型接触面の状態を観察すると、フレッチング摩耗は、主型接触面の中央部分に多く生じる。これは、上述したように、入子１４がその外周部でのみ主型５２に固定されているためと考えられる。すなわち、入子１４の中央部と主型接触面の中央部とが固定されていないので、その部分で入子１４が主型接触面を押圧したときに相対移動が起こり、フレッチング摩耗が生じるのである。従って、図３、図４に示されている程度の大きさの固定ブロック５３であっても、主型接触面５２ｂのフレッチング摩耗を十分に抑制することができる。すなわち、固定ブロック５３は、フレッチング摩耗しやすい部分に配置されていればよい。
【００２２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るダイカスト装置の縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】第２実施例に係る固定側ダイカスト型の縦断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【符号の説明】
１０：ダイカスト装置
１１：固定側ダイカスト型
１２：主型、１２ａ：凹部、１２ｂ：主型接触面
１４：入子、１４ａ：成形面、１４ｂ：入子裏面
１５：可動側ダイカスト型
１６：主型、１６ａ：凹部、１６ｂ：主型接触面
１８：入子、１８ａ：成形面、１８ｂ：入子裏面
１９：ダイベース
２２：シャフト
２４：スライドコア
２６：スプールブッシュ
２８：ピストン
３０：スリーブ
３１：キャビティ
３２：ガイドブロック
３３：油圧シリンダ
３４：押出板、３４ａ：ガイド穴
３６：ガイド
３８：駆動ピン
４０：押出ピン
４２：シャフト
５１：固定側ダイカスト型
５２：主型、５２ａ：入子用凹部、５２ｂ：主型接触面、５２ｃ：固定ブロック用凹部
５３：固定ブロック、５３ａ：座ぐり穴、５３ｂ：第２面、５３ｃ：第１面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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