(57)【要約】【課題】金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分が金型製品部へと吸い出され、ガス欠陥等の成形不良を誘発することを防ぐ。【解決手段】射出スリーブ４の給湯口６への給湯前に、射出チップ７で給湯口６を密閉して金型製品部３を加圧する。このため、金型分割部10と主型11との微小隙間12に残留する水分（離型剤等）は、金型製品部３の圧力増加によって、主型11と押え板13との微小な隙間から金型２の外部へと排出される。その後、射出チップを後退させて給湯口６から溶湯を受け、再度射出チップ７を前進させかつ金型製品部３を減圧する。この際には、金型分割部10と主型11との微小隙間12から水分が金型製品部３へと吸い出されることがなくなる。【選択図】      図１
2004202543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法において、前記金型製品部を加圧し、その後、前記金型製品部を減圧して該金型製品部へと溶湯を射出することを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【請求項２】
給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法において、前記射出チップで前記給湯口を密閉して金型製品部を加圧し、その後、前記金型製品部を減圧して該金型製品部へと溶湯を射出することを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【請求項３】
給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法において、前記給湯口への給湯前に前記射出チップで前記給湯口を密閉して金型製品部を加圧し、その後、前記射出チップを後退させ前記給湯口から溶湯を受け、再度前記射出チップを前進させかつ前記金型製品部を減圧し、該金型製品部へと溶湯を射出することを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【請求項４】
給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造装置において、前記金型製品部の気体の加圧および減圧を行う気体圧制御手段を備えることを特徴とするダイカスト鋳造装置。
【請求項５】
前記射出チップを前進させて前記給湯口をふさいだ状態で停止させ、前記気体圧制御手段を駆動して金型製品部を加圧した後、前記気体圧制御手段を駆動して金型製品部を減圧する作動制御手段を備えることを特徴とする請求項４記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項６】
前記給湯口への給湯前に前記射出チップを前進させて前記給湯口をふさぎ、その状態で前記射出チップを停止させ、前記気体圧制御手段を駆動して金型製品部を加圧した後、前記給湯口から溶湯を受けるために前記射出チップを後退させ、再度前記射出チップを前進させかつ前記金型製品部を減圧する作動制御手段を備えることを特徴とする請求項４記載のダイカスト鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法およびダイカスト鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４には、金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法、すなわち減圧ダイカスト方法に用いられる、従来のダイカスト鋳造装置１を概略図示している。ダイカスト鋳造装置１は、金型２の製品部３に、射出スリーブ４からアルミニウム合金の溶湯５を高圧・高速で注入し、一定形状のアルミ成形品を得るものである。溶湯５は、射出スリーブ４の後端部側に設けられた給湯口６から射出スリーブ４内に給湯される。そして、射出スリーブ４に摺動可能に配置された射出チップ７の前進により、金型製品部３へと充填される。この際、金型製品部３の残存空気が、ブローホール等溶湯の充填不良の原因となることがある。そこで、射出チップ７の前進により給湯口６を密閉した後溶湯５の射出を完了するまでの間、減圧バルブ８を開放して金型製品部３の空気を矢印Ａで示すように排気管路９へと排気する。そして、金型製品部３の空気を排気管路９の先に設けた減圧タンクへと吸引、回収することで、金型製品部３を減圧することを可能としている。
【０００３】
ところで、金型製品部３の一部に入子等の金型分割部10を有する場合には、金型２の主型11に形成された金型分割部10の挿入孔との微小隙間12に残留する水分Ｗ（例えば離型剤等）が、上記減圧を行うことによって金型製品部３へと吸い出され、かかる水分Ｗが溶湯５に悪影響を及ぼしてガス欠陥等の成形不良を誘発することがあった。そこで、かかる課題を解決するために、図５に示すようなダイカスト鋳造装置14を用いた例がある。このダイカスト鋳造装置14は、金型２の裏面にチャンバー15を設け、金型製品部３の減圧と同時にチャンバー15内の空気も矢印Ｂで示すように排出する。そして、チャンバー15内も金型製品部３と同様に減圧し、微小隙間12に残留する水分が、金型製品部３へと吸い出されることを防いでいる。また、ダイカスト鋳造装置14は、金型製品部３への離型剤の塗布時に、チャンバー15内の圧力を高めて微小隙間12からエアを噴出させることで、微小隙間12への水分の侵入自体を防ぐことも可能である（例えば、特許文献１参照。）。
なお、図４、図５中、符号13で示す部分は、金型分割部10が主型11から脱落することを防止するための押え板である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−７１１０６号公報（〔００３４〕、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のダイカスト鋳造装置14は、図４に示すダイカスト鋳造装置１に対し、チャンバー15およびチャンバー15内の空気圧を制御する制御手段を付加するものであることから、型構造及び付帯設備の複雑化、高コスト化を避けることが困難であった。また、金型２の大きさ、構造によっては、チャンバー15および制御手段を設置することが不可能な場合があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、型構造及び付帯設備の複雑化、高コスト化を避け、かつ、金型の大きさ、構造に影響されることなく、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合であっても、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分が金型製品部へと吸い出され、ガス欠陥等の成形不良を誘発することを確実に防ぐことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係るダイカスト鋳造方法は、給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法において、前記金型製品部を加圧し、その後、前記金型製品部を減圧して該金型製品部へと溶湯を射出することを特徴とするものである。
本発明によれば、金型製品部を減圧して該金型製品部へと溶湯を射出する前に、前記金型製品部を加圧することにより、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合であっても、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分は、金型製品部の圧力増加によって金型外部へと排出されることとなる。したがって、その後に前記金型製品部を減圧しても、前記金型分割部と主型との微小隙間から水分が金型外部へと排出され、前記金型製品部内へと吸い出されてくることもなくなり、前記金型製品部に射出される溶湯が水分の影響を受けることを防ぐことが可能となる。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係るダイカスト鋳造方法は、給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法において、前記射出チップで前記給湯口を密閉して金型製品部を加圧し、その後、前記金型製品部を減圧して該金型製品部へと溶湯を射出することを特徴とするものである。
本発明によれば、金型製品部を減圧して該金型製品部へと溶湯を射出する前に、前記射出チップで前記給湯口を密閉して金型製品部を加圧することにより、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合であっても、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分は、金型製品部の圧力増加によって金型外部へと排出されることとなる。したがって、その後に前記金型製品部を減圧しても、前記金型分割部と主型との微小隙間から水分が金型外部へと排出され、前記金型製品部内へと吸い出されてくることもなくなり、前記金型製品部に射出される溶湯が水分の影響を受けることを防ぐことが可能となる。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係るダイカスト鋳造方法は、給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造方法において、前記給湯口への給湯前に前記射出チップで前記給湯口を密閉して金型製品部を加圧し、その後、前記射出チップを後退させ前記給湯口から溶湯を受け、再度前記射出チップを前進させかつ前記金型製品部を減圧し、該金型製品部へと溶湯を射出することを特徴とするものである。
本発明によれば、前記給湯口への給湯前に前記射出チップで前記給湯口を密閉して金型製品部を加圧することにより、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合であっても、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分は、金型製品部の圧力増加によって金型外部へと排出されることとなる。そして、その後、前記射出チップを後退させ前記給湯口から溶湯を受け、再度前記射出チップを前進させかつ前記金型製品部を減圧する際には、前記金型分割部と主型との微小隙間から水分が金型外部へと排出され、前記金型製品部内へと吸い出されてくることもなくなり、前記金型製品部に射出される溶湯が水分の影響を受けることを防ぐことが可能となる。しかも、前記金型製品部を加圧する時点では、前記射出スリーブ内には溶湯が未供給であることから、前記金型製品部を比較的高圧で加圧する必要がある場合であっても、加圧に伴う湯吹き、バリ張りの問題を回避することができる。
【０００９】
また、上記課題を解決するための、本発明の請求項４に係るダイカスト鋳造装置は、給湯口から射出スリーブ内に給湯された溶湯を、前記射出スリーブに摺動可能に配置された射出チップの前進により金型製品部へと充填する間、前記金型製品部の減圧を行うダイカスト鋳造装置において、前記金型製品部の気体の加圧および減圧を行う気体圧制御手段を備えることを特徴とするものである。
本発明によれば、前記気体圧制御手段によって、金型製品部を減圧して該金型製品部へと溶湯を射出する前に、前記金型製品部を加圧することにより、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合であっても、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分は、金型製品部の圧力増加によって金型外部へと排出されることとなる。したがって、その後に前記気体圧制御手段によって前記金型製品部を減圧しても、前記金型分割部と主型との微小隙間から水分が金型外部へと排出され、前記金型製品部内へと吸い出されてくることもなくなり、前記金型製品部に射出される溶湯が水分の影響を受けることを防ぐことが可能となる。
【００１０】
また、本発明の請求項５に係るダイカスト鋳造装置は、請求項４記載のダイカスト鋳造装置において、前記射出チップを前進させて前記給湯口をふさいだ状態で停止させ、前記気体圧制御手段を駆動して金型製品部を加圧した後、前記気体圧制御手段を駆動して金型製品部を減圧する作動制御手段を備えるものである。
本発明に係るダイカスト鋳造装置は、前記作動制御手段によって、該金型製品部へと溶湯を射出する前に、前記射出チップで前記給湯口を密閉して、前記気体圧制御手段で金型製品部を加圧することができる。そして、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合であっても、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分は、金型製品部の圧力増加によって金型外部へと排出されることとなる。その結果として、その後に前記金型製品部を減圧しても、前記金型分割部と主型との微小隙間から水分が金型外部へと排出され、前記金型製品部内へと吸い出されてくることもなくなり、前記金型製品部に射出される溶湯が水分の影響を受けることを防ぐことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の請求項６に係るダイカスト鋳造装置は、請求項４記載のダイカスト鋳造装置において、前記給湯口への給湯前に前記射出チップを前進させて前記給湯口をふさぎ、その状態で前記射出チップを停止させ、前記気体圧制御手段を駆動して金型製品部を加圧した後、前記給湯口から溶湯を受けるために前記射出チップを後退させ、再度前記射出チップを前進させかつ前記金型製品部を減圧する作動制御手段を備えるものである。
本発明に係るダイカスト鋳造装置は、前記作動制御手段によって、前記給湯口への給湯前に前記射出チップで前記給湯口を密閉して、前記気体圧制御手段で金型製品部を加圧することができる。そして、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合であっても、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分は、金型製品部の圧力増加によって金型外部へと排出されることとなる。その結果として、その後に前記射出チップを後退させ前記給湯口から溶湯を受け、再度前記射出チップを前進させかつ前記金型製品部を減圧する際には、前記金型分割部と主型との微小隙間から水分が金型外部へと排出され、前記金型製品部内へと吸い出されてくることもなくなり、前記金型製品部に射出される溶湯が水分の影響を受けることを防ぐことが可能となる。しかも、前記金型製品部を加圧する時点では、前記射出スリーブ内には溶湯が未供給であることから、前記金型製品部を比較的高圧で加圧する必要がある場合であっても、加圧に伴う湯吹き、バリ張りの問題を回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
【００１３】
図１には、本発明の実施の形態に係る減圧ダイカスト方法に用いられるダイカスト鋳造装置16を概略図示している。ダイカスト鋳造装置16は、前記金型製品部の気体（エアを一例とする気体全般）の加圧および減圧を行う気体圧制御手段を備えている。この気体圧制御手段は、減圧タンクへとつながる排気管路９と、加圧タンクへとつながる給気管路17とを、給排気管路18で金型製品部３に連通させ、かつ、各管路の連結部に排気管路９と給気管路17との切換えを行う切替弁19を設けたものである。また、ダイカスト鋳造装置は、後述する手順で、切替弁19の駆動アクチュエータ20と、チップ７を駆動する油圧駆動手段21とを制御するための、作動制御手段22を備えている。なお、作動制御手段22は、ダイカスト鋳造装置が通常備える制御用コンピュータに、その機能を担持たせることができる。
【００１４】
次に、図１および図２を参照しながら、ダイカスト鋳造装置16を用いた減圧ダイカスト鋳造手順の一例を説明する。
（１）離型剤塗布のため、型開き状態にある金型２の製品面に、スプレー・エアブローを施す。
（２）スライドコアを主型に納める。
（３）可動型を固定型に密着させて型締めを行う。
（４）作動制御手段22により油圧駆動手段21を制御し、チップ７を駆動（前進）する。そして、チップ７により給湯口６を密閉した状態で、チップ７を停止させる。
（５）作動制御手段22により駆動アクチュエータ20を制御し、切替弁19を、図１に示すように、給気管路17側が、給排気管路18および金型製品部３と連通するように切替える。そして、金型製品部３を大気圧以上（Ｐ）に加圧する。すると、金型製品部３の一部に入子等の金型分割部10を有する場合であっても、金型分割部10と主型11との微小隙間12に残留する水分は、金型製品部３の圧力増加によって金型外部へと排出される。
（６）金型製品部の気体の加圧を終了し、作動制御手段22により油圧駆動手段21を制御し、チップ７を駆動（後退）する。そして、チップ７により密閉されていた給湯口６を開放する。
（７）給湯口６から射出スリーブ４内へと溶湯を注湯する。
（８）作動制御手段22により油圧駆動手段21を制御し、チップ７を駆動（前進）する。
（９）作動制御手段22により駆動アクチュエータ20を制御し、切替弁19を図１に示す状態とは逆に、排気管路９側が、給排気管路18および金型製品部３と連通するように切替える。そして、金型製品部３を減圧する。
（10）チップ７を前進限度位置まで駆動し、溶湯の射出を完了する。また、金型製品部３の減圧を止める。
（11）金型２を型開きして、ダイカスト製品を離型する。
以降、上記の（１）〜（11）のステップを繰り返す。
【００１５】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、本発明の実施の形態では、射出スリーブ４の給湯口６への給湯前（ステップ（７）以前）に、射出チップ７で給湯口６を密閉して金型製品部３を加圧する。このため、金型製品部３の一部に入子等の金型分割部10を有する場合であっても、金型分割部10と主型11との微小隙間12に残留する水分（離型剤等）は、金型製品部３の圧力増加によって、主型11と押え板13との微小な隙間から金型２の外部へと排出されることとなる。したがって、その後、射出チップを後退させ（ステップ（６））給湯口６から溶湯を受け（ステップ（７））、再度射出チップ７を前進させ（ステップ（８））かつ金型製品部３を減圧する（ステップ（９））際には、金型分割部10と主型11との微小隙間12から水分が金型製品部３へと吸い出されることがなくなる。よって、金型製品部３に射出される溶湯が水分の影響を受けて、ガス欠陥等の成形不良を誘発することを防止し、または、その影響を減少させることが可能となる。
【００１６】
しかも、金型製品部３を加圧する時点（ステップ（５）、（６））では、射出スリーブ４内には溶湯が未供給であることから、金型製品部３の加圧が比較的高圧であっても、それに伴う湯吹き、バリ張りの問題を回避することができる。したがって、成形不良の発生を抑え、高品質のダイカスト鋳造製品を得ることが可能となる。
【００１７】
なお、本発明の実施の形態の応用例として、射出スリーブ４の給湯口６を必要に応じて密閉する扉を設けることとすれば、上述の如く、射出チップ７を前進させることなく給湯口６を密閉し、金型製品部３の加圧を行うことが可能となる。また、射出スリーブ４の給湯口６への給湯前に、射出チップ７を前進させることのみによって、金型製品部３を加圧することが可能な場合には、図１に示す給気管路17および切替弁19を持たず、排気管路９のみを備える従来のダイカスト鋳造装置１（図４）によっても、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
ところで、求められる金型製品部３の加圧力が比較的低圧であり、それに伴う湯吹き、バリ張りの問題が生じない場合には、ダイカスト鋳造装置16を用いた減圧ダイカスト鋳造手順を、図３に示す手順することも可能である。
（ｉ）離型剤塗布のため、型開き状態にある金型２の製品面に、スプレー・エアブローを施す。
（ii）スライドコアを主型に納める。
（iii）可動型を固定型に密着させて型締めを行う。
（iv）給湯口６から射出スリーブ４内へと溶湯を注湯する。
（ｖ）作動制御手段22により油圧駆動手段21を制御し、射出スリーブ４から金型製品部３へと溶湯を射出するための、チップ７の前進を開始する。
（vi）チップ７により給湯口６を密閉した時点で、作動制御手段22により駆動アクチュエータ20を制御し、切替弁19を図１に示すように、給気管路17側が、給排気管路18および金型製品部３と連通するように切替える。そして、金型製品部３を大気圧以上（Ｐ）に加圧する。すると、金型製品部３の一部に入子等の金型分割部10を有する場合であっても、金型分割部10と主型11との微小隙間12に残留する水分は、金型製品部３の圧力増加によって金型外部へと排出される。
（vii）金型製品部の気体の加圧を終了し、作動制御手段22により駆動アクチュエータ20を制御し、切替弁19を図１に示す状態とは逆に、排気管路９側が、給排気管路18および金型製品部３と連通するように切替える。
（viii）そして、金型製品部３を減圧する。
（ix）チップ７を前進限度位置まで駆動し、溶湯の射出を完了する。また、金型製品部３の減圧を止める。
（ｘ）金型２を型開きして、ダイカスト製品を離型する。
以降、上記の（ｉ）〜（ｘ）のステップを繰り返す。
【００１９】
図３に示す手順は、スリーブ４に溶湯を供給した後に金型製品部３を加圧しているが、かかる加圧に伴う湯吹き、バリ張りの問題が生じない程度の比較的低い圧力で、金型分割部10と主型11との微小隙間12に残留する水分を、金型製品部３の圧力増加によって金型外部へと排出することが可能な場合に有効なものである。そして、図３に示す手順は、図２に示す手順により得られる効果に加え、成形サイクルを短縮できるといった効果がある。
【００２０】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、型構造及び付帯設備の複雑化、高コスト化を避け、かつ、金型の大きさ、構造に影響されることなく、金型製品部の一部に入子等の金型分割部を有する場合に、当該金型分割部と主型との微小隙間に残留する水分が金型外部に排出され、金型製品部内へと吸い出されてくることがなくなる。よって、減圧ダイカスト方法において、ガス欠陥等の成形不良を誘発することを確実に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るダイカスト鋳造装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るダイカスト鋳造方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るダイカスト鋳造方法の別例を示す説明図である。
【図４】従来のダイカスト鋳造装置を示す概略図である。
【図５】従来の、ガス欠陥等の成形不良を防止するための対策を施した、ダイカスト鋳造装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１、16  ダイカスト鋳造装置
２  金型
３  製品部
４  射出スリーブ
６  給湯口
７  射出チップ
９  排気管路
10  金型分割部
11  主型
12  微小隙間
17  給気管路
18  給排気管路
19  切替弁
20  駆動アクチュエータ
21  油圧駆動手段
22  作動制御手段
【図１】
2004202543.tif 000003
【図２】
2004202543.tif 000004
【図３】
2004202543.tif 000005
【図４】
2004202543.tif 000006
【図５】
2004202543.tif 000007