(57)【要約】【課題】複雑な機構を用いることなく、簡便な構造により半溶融金属の射出スリーブ内で発生する凝固層の製品中への混入を防止する半溶融金属の成形方法およびその成形用金型を提供する。【解決手段】射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けた成形用金型を用い、該アルミニウム合金の半溶融金属を成形用金型に供給して加圧成形するようにした。【選択図】　　　　図１
2004082210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けた成形用金型を用い、該アルミニウム合金の半溶融金属を成形用金型に供給して加圧成形するようにしたことを特徴とする半凝固金属の成形方法。
【請求項２】
射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けた成形用金型であって、該リング状空間部の体積を半溶融金属の鋳込み体積で除した値を２％〜２０％とする構造にしたことを特徴とする半溶融金属の成形用金型。
【請求項３】
該リング状空間と該製品部キャビティ間を連結するランナ部の入口断面積（Ａ２）を該射出スリーブ内径の断面積（Ａ１）で除した値を１０％〜４０％とする構造にしたことを特徴とする請求項２記載の半溶融金属の成形用金型。
【請求項４】
射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けるとともに、該製品キャビティと該ビスケット部間に位置するランナ部を該ランナ部の中心軸線に対して左右対称または左右非対称となるように配設したことを特徴とする請求項３記載の成形用金型。
【請求項５】
該ランナ部の断面積を半溶融金属の充填方向に向かって漸減するようにしたことを特徴とする請求項３乃至４記載の成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半溶融金属の成形方法に係り、特に、凝固層が製品中に混入し、周囲の健全な半溶融金属部分と完全に融合することができず、湯境と同様の欠陥を生じることなく加圧成形するようにした半凝固金属の成形方法および成形用金型に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】
特許第３２４６３６３号公報
【従来の技術】
従来は、特許第３２４６３６３号公報に記載のように、微細化剤を添加した液相線温度に対する過熱度が５０℃未満のアルミニウム合金溶湯を、冷却治具を使用することなく直接保持容器内に注湯し、該合金の７５％未満の液相率ほ示す成形温度まで冷却しつつ３０秒〜３０分間保持した後、微細な球状の初晶を多数発生させることにより、簡便容易に、微細な初晶ほ有する半溶融金属を得て、加圧成形できることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半溶融金属が持つ潜熱量が少ないために、射出スリーブ内へ半溶融金属を供給した際に、射出スリーブ内壁面に接触した半溶融金属の表層部分は急激に冷却され、いわゆる凝固層を形成しやすい。このような凝固層が製品中に混入されると、周囲の健全な半溶融金属部分と完全に融合できず、湯境と同様の欠陥を生じることとなる。
【０００４】
本発明は、上述の凝固層発生の問題点に着目し、複雑な機構を用いることなく、簡便な構造により半溶融金属の射出スリーブ内で発生する凝固層の製品中への混入を防止する半溶融金属の成形方法およびその成形用金型を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解決するために、本発明に係る第１の発明では、射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けた成形用金型を用い、該アルミニウム合金の半溶融金属を成形用金型に供給して加圧成形するようにした。
【０００６】
また、第２の発明では、射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けた成形用金型であって、該リング状空間部の体積を半溶融金属の鋳込み体積で除した値を２％〜２０％とした。
【０００７】
第２の発明を主体とする第３の発明では、該リング状空間と該製品部キャビティ間を連結するランナ部の入口断面積（Ａ２）を該射出スリーブ内径の断面積（Ａ１）で除した値を１０％〜４０％とする構造にした。
【０００８】
第３の発明を主体とする第４の発明では、射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けるとともに、該製品キャビティと該ビスケット部間に位置するランナ部を該ランナ部の中心軸線に対して左右対称または左右非対称となるように配設した。第３乃至４の発明を主体とする第５の発明では、該ランナ部の断面積を半溶融金属の充填方向に向かって漸減するようにした。
【０００９】
【作用】
射出スリーブ内に供給された半溶融金属は、射出チップの前進と共に射出スリーブから製品部キャビティへ充填されるが、その途中で凝固層を含む半溶融金属の表層部は射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部に捕獲される。また、ランナ部の入口断面積が射出スリーブ内径の断面積よりも小さいために、ランナ部の壁面周辺部分を流れる半溶融金属が中央部分の半溶融金属の流れより悪くなり、半溶融金属の中央部が優先的にランナ部を通過することになる。このため、凝固層を含む半溶融金属の表層部はリング状空間部あるいはその周辺に取り残された後に、製品部キャビティへ充填されることを防ぐことができる。
【００１０】
リング状空間部の体積が大きいほど凝固層捕獲の効果が大きいが、鋳込み体積に対する割合が大きすぎると製品歩留まりを低下させるので、その大きさの割合を鋳込み体積の２〜２０％とした。２％より小さい場合は、十分な量の凝固層を捕獲することができず、２０％よりも大きくなると製品歩留まりが鋳込み体積の５０％以下になる可能性が高いので生産効率上好ましくない。凝固層捕獲効果と製品歩留まりを同時に考慮すると、リング状空間部の体積を鋳込み体積で除した最も好ましい値は７〜１５％である。
【００１１】
なお、このリング状空間部の横断面形状については、一般的には円形形状が好ましいが、これに限定されるものではなく、矩形形状や多角形など他の形状でもよい。ただし、リング状空間部の好ましい位置はビスケット部の上端すなわちランナ部の直下であって、射出スリーブの中心軸とほぼ同軸上に位置し、リング状空間部の全ての方向に空間が形成されるように配置されることが好ましい。
【００１２】
縦断面形状が台形形状（入口部分は出口部分に比べて拡径されている）を有しビスケット部と隣接するランナ部の入口断面積は、小さいほど凝固層の混入を防止する効果は高いが、小さすぎると半溶融金属の製品部キャビティへ充填する際の充填抵抗が大きくなる。このため、充填完了後に射出チップによる加圧圧力が製品部キャビティへ充填された半溶融金属に十分伝わらなくなるので、そのことも考慮してランナ部の入口断面積を射出スリーブの内径基準の断面積で除した値を１０〜４０％とした。
【００１３】
この場合、１０％よりも小さいと、凝固層がリング状空間部で捕獲されやすくなるものの、射出チップの押圧力により半溶融金属はランナ部を通って製品部キャビティへ充填する時の充填抵抗がえられないので健全な半溶融金属の製品が得られない。
【００１４】
また、逆に４０％以上よりも大きいと、射出チップの押圧力により半溶融金属はランナ部を通って製品部キャビティへ充填する時の充填抵抗が小さくなり過ぎて、凝固層がリング状空間部で捕獲され難くなり、半溶融金属の表面層が製品部キャビティへ混入しやすくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる半凝固金属の成形方法および成形用金型の具体的な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る横型締め竪鋳込み方式による左右対称のランナ部を有する成形用金型構造の縦断面図、図２は本発明に係る横型締め縦鋳込み方式に用いられた成形用金型構造の縦断面図、図３は横型締め横鋳込み方式に用いられた成形用金型構造の縦断面図、図４は本発明に係る横型締め竪鋳込み方式に用いられた左右非対称のランナ部を有する成形用金型構造の縦断面図である。
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明のランナ部が左右対称の場合の成形用金型構造について説明する。符号２１はビスケット部、２２はリング状空間部、２３はランナ部、２４は製品キャビティ、３１は可動金型、３２は固定金型である。なお、半溶融金属４１を成形するためは射出装置が必要である。この射出装置は、射出スリーブ１１と射出チップ１２とから構成されている。
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明のランナ部が左右対称の場合の実施例について説明する。図１は、横型締め竪鋳込み方式を採用した場合の金型構造を示すものである。射出スリーブ１１内に投入された半溶融金属４１を射出チップ１２にて可動金型３１と固定金型３２間で形成される製品部キャビティ２４へ充填し高圧を負荷することで製品をなす成形体を得るものである。具体的には次のようになる。
【００１８】
すなわち、液相線に対する過熱度が５０℃未満の、微細化剤を添加したアルミニウム合金溶湯を、冷却治具を使用することなく直接保持容器内に注湯し、該合金の７５％未満の液相率を示す成形温度まで冷却しつつ３０秒〜３０分間保持し、微細な球状の初晶を多数発生させ、該アルミニウム合金を成形用金型に供給して加圧成形する際に、リング状空間部２２の体積が、鋳込み体積の２〜２０％の体積を有するようなリング状空間部２２をビスケット部２１の上部域に設けるのである。
【００１９】
さらに、リング状空間部２２と製品部キャビティ２４間を連結するランナ部２３の入口基準の断面積（Ａ２）を該射出スリーブ１１の内径基準の断面積（Ａ１）で除した値を、１０〜４０％とした構成にすることにより、射出スリーブ１１内で発生する半溶融金属表層部の凝固層の製品部キャビティ２４への混入を防止し、微細かつ均一な組織を有する優れた製品が得られる。
【００２０】
上述のように、鋳込み体積の２〜２０％の体積を持つリング状空間部２２がビスケット部２１の上部域に形成されており、またランナ部２３の入口部断面積Ａ２は射出スリーブ１１の内径面積Ａ１の１０〜４０％になるように半溶融金属４１の通路が絞ってある。
【００２１】
さらに、ランナ部２３の入口部断面積（リング状空間部２２とランナ部２３との当接部）Ａ２と、ランナ部２３の出口部断面積（リング状空間部２２と製品キャビティ２４との当接部）Ａ３の両断面積を比較した場合、Ａ２＜Ａ３の状態が最も好ましいが、Ａ２＝Ａ３としてもよい。なお、ランナ部２３の軸線については、入口と出口を必ずしも同一直線上になるように設ける必要はなく、同一曲線上に設けてもよい。
【００２２】
図２は、横型締め竪鋳込み方式の成形用金型構造であって、射出チップ１２が前進し、半溶融金属４１を充填する途中の状態である。半溶融金属４１はランナ部２３の入口部分の壁に当たると抵抗を受けて横方向へ広がっていくが、この時射出スリーブ１１の内壁面に接触する部分（傾斜部）は急冷されて凝固相を形成する。この凝固層をリング状空間部２２で捕捉するとともに、ランナ部２３入口が射出スリーブ１１の内径よりも狭くなっているために、半溶融金属４１がランナ部２３を通るとき、ランナ部２３の壁面抵抗を受けて壁面と接していない半溶融金属４１の内部の金属が流れ易くなるとともに、逆に壁面と接している半溶融金属４１の外部の金属部分が流れ難くなって、凝固層の部分がリング状空間部２２で捕捉されるため、凝固層が製品部キャビティ２４へ流入することがない。
【００２３】
図３は、横型締め横鋳込み方式の成形用金型構造であって、図１の横型締め竪鋳込み方式と射出の方向が９０度異なるが基本構造は同一である。ここに示すように、本発明は型締め方向および鋳込み方向の組合わせに限定されるものではなく、他の方式においても鋳込み体積の２〜２０％の体積を持つリング状空間部２２をビスケット部２１上部に設け、またランナ部２３の入口部断面積Ａ２を射出スリーブ１１の内径面積Ａ１の１０〜４０％になるようにすることで、半溶融金属４１の表層部に形成される凝固層が製品部キャビティ２４へ流入することが防止できる。
【００２４】
【表１】
2004082210.tif 000003
【００２５】
表１に示すように、形状および鋳込み重量の異なる４種類の製品について、リング状空間部２２の大きさおよびランナ部２３断面積を変化させた場合の、製品中に混入した凝固層の量を比較した結果を示す。
成形条件は下記のとおり。
合金：ＡＣ４ＣＨ
成形温度：５８０℃
金型温度：１４０〜１９０℃
スリーブ温度：１７０〜１８０℃
【００２６】
凝固層の混入度は、成形体を適当なサイズに分割して曲げ破断させ、破断面の目視観察により凝固層の大きさを測定した。一つの成形体について、観察した破断面の面積に対する凝固層の面積の比率を計算し、凝固層混入度で表した。
【００２７】
実施例１〜７は、いずれも本発明に基づき適正なサイズのリング状空間部２２とランナ部２３の断面積を形成した金型方案であり、凝固層混入度は０．０４〜０．３９％と低い値を示す。例えば、凝固層混入度０．２０％の実施例２では、成形体１個当たり約１００断面の観察を行い、総破断面積１６３ｃｍ３中に３２ｍｍ２の凝固層が見つかった結果を示している。これは４ｍｍ×４ｍｍの凝固層が２個に相当する。
【００２８】
実施例１〜７の中でも、実施例１〜３は特に凝固層混入度が小さい。このことからリング状空間部２２の大きさは、２〜２０％であれば凝固層混入防止に十分な効果を発揮するが、鋳込み量の７％以上であることがさらに好ましく、また歩留まり向上の観点からは１５％以下に抑えることがさらに好ましい。ランナ部２３の入口基準の断面積については、射出スリーブ１１の内径基準の断面積の１０〜４０％であれば凝固層混入防止に十分な効果を発揮するが、さらに大きな効果を発揮させるためには、１５〜３０％であることが好ましい。
【００２９】
一方、比較例１ではリング状空間部２２が鋳込み量に対する体積比で１．６％と小さいために凝固層捕獲効果が小さく、０．８７％という大きな凝固層混入度を示した。また、比較例４および比較例５も比較例１と同様である。比較例２については、リング状空間部２２が小さくかつランナ部２３の入口断面が大きいため、凝固層混入度０．９８％という大きな値を示した。
【００３０】
比較例６では、リング状空間部２２の大きさは十分であるが、ランナ部２３の入口断面積が大きいために凝固層が混入しやすい。比較例３は凝固層混入防止については十分な対策を施された金型方案であるが、ランナ部２３の入口断面積が小さすぎるために、成形体に湯廻り不良が発生した。このことから、ランナ部２３の絞り込みは凝固層捕獲のために必要であるが、射出スリーブ１１の内径基準の断面積の１０％以下に絞り込むと充填不良が発生する可能性が高いことを示している。
【００３１】
次に、図４を用いて本発明のランナ部２３が左右非対称となった成形用金型を用いた場合について説明する。
【００３２】
ランナ部２３の入口部断面積（リング状空間部２２とランナ部２３との当接部）Ａ２と、ランナ部２３の出口部断面積（リング状空間部２２と製品キャビティ２４との当接部）Ａ３の両断面積を比較した場合、Ａ２＜Ａ３の状態が最も好ましい形と言えるが、これに限定されるものではなく、ランナ部２３を左右非対称とした場合はＡ２＝Ａ３としてもＡ２＜Ａ３と類似の効果は得られる。
【００３３】
射出チップ１２の前進に伴って半溶融金属４１は上昇し、最後は製品キャビティ２４内に装填されるが、半溶融金属４１がランナ部２３を流通する際に、もしＡ２＜Ａ３の状態であれば、断面積は半溶融金属４１の前進方向に漸減された形を呈しており、このため半溶融金属４１とランナ部２３との壁面間に充填抵抗が生じてランナ部２３の壁面周辺部分を流れる半溶融金属４１が中央部分の半溶融金属４１の流れより悪くなり、半溶融金属４１の中央部が優先的にランナ部２３を通過することとなる。このため、凝固層を含む半溶融金属４１の表層部はリング状空間部２２に取り残されることとなり、凝固層が確実に捕獲されてこれらの凝固層が製品キャビティ２４中に混入することはない。
【００３４】
これらの条件に加えて、さらに、ランナ部２３を恣意的に可動金型３１側に偏った形となっている。すなわち、可動金型３１側のランナ部２３は固定金型３２側のランナ部２３の形状は、保持容器から射出スリーブ１１に装填された半溶融金属４１がランナ部２３を介して製品キャビティ２４に装填され難いように略垂直形状を有しており、恣意的に充填抵抗が増えるような構造となっている。
【００３５】
ランナ部２３の断面形状としては、ランナ部２３の入口部断面を円形形状とし、ランナ部２３の出口部断面を矩形形状あるいは正方形形状としてもよい。なお、その逆の形状、すなわち、ランナ部２３の入口部断面を矩形形状あるいは正方形形状とし、ランナ部２３の出口部断面を円形形状としてもよい。
【００３６】
図４に示す左右非対称のランナ部２３を用いた場合の成形方法について説明する。
【００３７】
まず、前述した形で半溶融金属４１を作った後、保持容器内にある半溶融金属４１を図４の右側に傾転した状態（図示略）にある射出スリーブ１１側に装填される。この時、半溶融金属４１は傾転している射出スリーブ１１の内壁面に接触しながら保持されているため、射出スリーブ１１の内壁面に接触している半溶融金属４１側の面は急冷されて凝固層が生成する。
【００３８】
この後、射出スリーブ１１を起立して両金型３１、３２の下部に当接し、射出チップ１２を前進させる。半溶融金属４１はビスケット部２１を経由してランナ部２３を通過するが、この時射出スリーブ１１の内壁面と接触した側に生成した凝固層は、基本的には、半溶融金属４１がランナ部２３を通過するとき、図４を正面から見て右側のランナ部２３側の流通抵抗が左側の流通抵抗よりも大きくなるようにすることにより、凝固層をより一層効率的に捕獲できる。
【００３９】
半溶融金属４１が製品キャビティ２４内に充填されると、引続き両金型３１、３２を冷却し、半溶融金属４１を冷却・固化し製品を得るのである。なお、本発明では、レオキャストやチクソキャストなど半溶融金属であれば同様の効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明では、ビスケット部の上部域に射出スリーブより大径を有したリング状空間部を配設するとともに、ランナ部の断面積を充填方向に漸減するようにしたことにより、凝固層が製品中に混入しないため、機械的強度の高い製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る横型締め竪鋳込み方式による左右対称のランナ部を有する成形用金型構造の縦断面図である。
【図２】本発明に係る横型締め縦鋳込み方式に用いられた成形用金型構造の縦断面図である。
【図３】本発明に係る横型締め横鋳込み方式に用いられた成形用金型構造の縦断面である。
【図４】本発明に係る横型締め竪鋳込み方式に用いられた左右非対称のランナ部を有する成形用金型構造の縦断面図である。
【符号の説明】
１１　　射出スリーブ
１２　　射出チップ
２１　　ビスケット部
２２　　リング状空間部
２３　　ランナ部
２４　　製品キャビティ
３１　　可動金型
３２　　固定金型
４１　　半溶融金属
【図１】
2004082210.tif 000004
【図２】
2004082210.tif 000005
【図３】
2004082210.tif 000006
【図４】
2004082210.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月25日(2003.8.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域または前方域に設けた成形用金型を用い、アルミニウム合金の半溶融金属を成形用金型に供給して加圧成形するようにしたことを特徴とする半溶融金属の成形方法。
【請求項２】
射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域または前方域に設けた成形用金型であって、該リング状空間部の体積を半溶融金属の鋳込み体積で除した値を２％〜２０％とする構造にしたことを特徴とする半溶融金属の成形用金型。
【請求項３】
該リング状空間部と該製品部キャビティ間を連結するランナ部の入口断面積（Ａ２）を該射出スリーブ内径の断面積（Ａ１）で除した値を１０％〜４０％とする構造にしたことを特徴とする請求項２記載の半溶融金属の成形用金型。
【請求項４】
射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けるとともに、該製品部キャビティと該ビスケット部間に位置するランナ部を該ランナ部の中心軸線を通る断面でみたとき、該ランナ部の中心軸線に対して左右対称または左右非対称となるように配設したことを特徴とする請求項３記載の半溶融金属の成形用金型。
【請求項５】
該ランナ部の断面積を半溶融金属の充填方向に向かって漸減するようにしたことを特徴とする請求項３乃至４記載の半溶融金属の成形用金型。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は半溶融金属の成形方法および成形用金型に係り、特に、凝固層が製品中に混入し、周囲の健全な半溶融金属部分と完全に融合することができず、湯境と同様の欠陥を生じることなく加圧成形するようにした半溶融金属の成形方法および成形用金型に関するものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解決するために、本願発明においては、第１の発明では、射出スリー
ブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティと
の間に配設されたビスケット部の上部域または前方域に設けた成形用金型を用い、アルミ
ニウム合金の半溶融金属を成形用金型に供給して加圧成形するようにした。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、第２の発明では、射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域または前方域に設けた成形用金型であって、該リング状空間部の体積を半溶融金属の鋳込み体積で除した値を２％〜２０％とする構造にした。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
さらに、第２の発明を主体とする第３の発明では、該リング状空間部と該製品部キャビティ間を連結するランナ部の入口断面積（Ａ２）を該射出スリーブ内径の断面積（Ａ１）で除した値を１０％〜４０％とする構造にした。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第３の発明を主体とする第４の発明では、射出スリーブ内径よりも大きい外径を有するリング状空間部を該射出スリーブと製品部キャビティとの間に配設されたビスケット部の上部域に設けるとともに、該製品部キャビティと該ビスケット部間に位置するランナ部を該ランナ部の中心軸線を通る断面でみたとき、該ランナ部の中心軸線に対して左右対称または左右非対称となるように配設した。また、第３乃至第４の発明を主体とする第５の発明では、該ランナ部の断面積を半溶融金属の充填方向に向かって漸減するようにした。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
以下、本発明に係わる半溶融金属の成形方法および成形用金型の具体的な実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る横型締め竪鋳込み方式による左右対称のランナ部を有する成形用金型構造の縦断面図、図２は本発明に係る横型締め竪鋳込み方式に用いられた成形用金型構造の縦断面図、図３は横型締め横鋳込み方式に用いられた成形用金型構造の縦断面図、図４は本発明に係る横型締め竪鋳込み方式に用いられた左右非対称のランナ部を有する成形用金型構造の縦断面図である。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
さらに、ランナ部２３の入口部断面積（リング状空間部２２とランナ部２３との当接部）Ａ２と、ランナ部２３の出口部断面積（リング状空間部２２と製品部キャビティ２４との当接部）Ａ３の両断面積を比較した場合、Ａ２＞Ａ３の状態が最も好ましいが、Ａ２＝Ａ３としてもよい。なお、ランナ部２３の軸線については、入口と出口を必ずしも同一直線上になるように設ける必要はなく、同一曲線上に設けてもよい。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図３は、横型締め横鋳込み方式の成形用金型構造であって、図１の横型締め竪鋳込み方式と射出の方向が９０度異なるが基本構造は同一である。ここに示すように、本発明は型締め方向および鋳込み方向の組合わせに限定されるものではなく、他の方式においても鋳込み体積の２〜２０％の体積を持つリング状空間部２２をビスケット部２１の前方部に設け、またランナ部２３の入口部断面積Ａ２を射出スリーブ１１の内径面積Ａ１の１０〜４０％になるようにすることで、半溶融金属４１の表層部に形成される凝固層が製品部キャビティ２４へ流入することが防止できる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
実施例１〜７は、いずれも本発明に基づき適正なサイズのリング状空間部２２とランナ部２３の断面積を形成した金型方案であり、凝固層混入度は０．０４〜０．３９％と低い値を示す。例えば、凝固層混入度０．０２％の実施例２では、成形体１個当たり約１００断面の観察を行い、総破断面積１６３ｃｍ２中に３２ｃｍ２の凝固層が見つかった結果を示している。これは４ｍｍ×４ｍｍの凝固層の２個に相当する。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したことからも明らかなように、本発明では、ビスケット部の上部域または前
方域に射出スリーブより大径を有したリング状空間部を配設するとともに、ランナ部の断
面積を充填方向に漸減するようにしたことにより、凝固層が製品中に混入しないため、機
械的強度の高い製品が得られる。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】本発明に係る横型締め竪鋳込み方式に用いられた成形用金型構造の縦断面図である。