(57)【要約】【課題】注湯時は、溶融金属が溶融状態であり、射出後は、固化状態になるようにして高品質のダイカスト鋳造品を安定して生産できるダイカスト鋳造装置を提供することを目的とする。【解決手段】固定型と可動型とを向かい合わせてキャビティおよび湯道を形成する成形金型内に溶融金属を射出スリーブを介して射出成形するダイカスト鋳造装置の前記湯道内にリリーフ弁を設ける。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型とを向かい合わせてキャビティおよび湯道を形成する成形金型内に溶融金属を射出スリーブを介して射出成形するダイカスト鋳造装置において、
前記湯道内にリリーフ弁を設けたことを特徴とする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、固定型と可動型とを向かい合わせてキャビティと湯道を形成する成形金型に射出成形するダイカスト鋳造装置に係わり、とくに高品質のダイカスト鋳造品の製造に好適なダイカスト鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽量化、低コスト化、高品質化に対する要求が一段と高まり、これらのニーズに対応するため、アルミニウム化またはアルミニウム合金化が進められ、ダイカスト鋳造が盛んに採用されるようになっている。
【０００３】
ところで、このダイカスト鋳造とは、溶融したアルミニウムやアルミニウム合金などの溶融金属を金属製の射出スリーブ内に注湯し射出プランジャで成形金型のキャビテイ内に射出し、冷却固化させることにより成形金型のキャビテイの形状どおりの鋳造品を製造する方法である。このとき、射出スリーブおよび成形金型の温度が低いと溶融金属が射出スリーブ内で急激に冷却され射出スリーブ内面にチル化した金属の凝固層ができる。
【０００４】
この結果、このチル化した凝固層は射出プランジャの射出動作によって破壊されて鋳造品と一緒に凝固する。そのため、鋳造品は破断チル層を含んだ異状ミクロ組織となり、強度が不十分なダイカスト鋳造品しか得られない。
【０００５】
そこで、従来は、特開平７−２２７６６４号公報に記載されるように、射出スリーブ７を二重構造にして、射出スリーブ内筒７ａと射出スリーブ外筒７ｂの間に熱媒流通路１５を形成させ、この熱媒流通路１５に、ダイカスト鋳造装置に備えられている金型温度調節機１３で加熱用に使用される熱媒を循環させることによって所定温度に保持される技術が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置では、二重構造の射出スリーブ７は、熱媒を循環させて所定の温度に加熱保持されるが、射出スリーブ７が固定型８に接しているため、溶湯の熱は固定型および可動型に熱を奪われる。また、注湯した溶湯が固定型および可動型に接触するため、固定型および可動型の湯道に接触する溶湯表面にチル化した凝固層が発生するという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、溶融金属の注湯時は溶融状態であり、射出後は急速に固化状態になるようにしてチル化した凝固層を含まない高品質のダイカスト鋳造品を安定して生産できるダイカスト鋳造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、固定型と可動型とを向かい合わせてキャビティおよび湯道を形成する成形金型内に溶融金属を射出スリーブを介して射出成形するダイカスト鋳造装置において、前記湯道内にリリーフ弁を設けたことを主旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、溶融金属が注湯され射出プランジャで射出するまでの間は、リリーフ弁が湯道を閉鎖する。射出時は、リリーフ弁が開くように作用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、注湯時の状態を示すダイカスト鋳造装置の要部、図２は、射出後の状態を示すダイカスト鋳造装置の要部を示す。図３は、ダイカスト鋳造装置の概略図である。図３において、ダイカスト鋳造装置の本体１上に、固定側ダイプレート２が固定され、固定側ダイプレート２には固定型５が固定される。可動側ダイプレート３には可動型６が固定され、可動側ダイプレート３が油圧を受けてタイバー４により左右方向に移動できるように本体１上に支持される。これらの固定型５と可動型６とが向かい合わさった状態で鋳造物を形成するためのキャビティ７が形成される。
【００１１】
固定型５には、固定側ダイプレート２を貫通して射出スリーブ８が接合され、キャビティ７と射出スリーブ８との間にはそれらを連通する湯道９が設けられる。湯道９の途中にリリーフ弁１０が設けられる。射出スリーブ８の右端には、射出プランジャ１２が嵌入され、射出プランジャ１２の右端は射出シリンダ１３に接続される。これらの構成部材は制御装置１４によって制御される。
【００１２】
図１において、ダイカスト鋳造装置の要部を詳細に説明する。貯留室８ａを形成する円筒状の射出スリーブ８は、その左端が固定側ダイプレート２を貫通して固定型５に設けられた凹部１５に接合され、右端は固定側ダイプレート２の後部より突出した射出プランジャ１２が嵌入される。射出スリーブ８の上部には注湯口１７が設けられる。射出スリーブ８が固定型５に接触する部分にはセラミックからなる断熱壁１９が設けられる。
【００１３】
リリーフ弁１０は、以下のように構成される。有底で円筒形のセラミックからなる弁体２０が湯道９内を横断するように挿入され、溶湯の圧力で左右方向に移動できるようになっている。可動側ダイプレート３と弁体２０間にばね２１が挿入され、その弾発力により湯道９を閉鎖している。弁体２０は、湯道９を閉鎖時に溶融金属１８が固定型５および可動型６に接触しないような長さに設定される。本実施形態では、弁体２０の先端部２０ａは貯留室８ａに一部挿入された長さになっている。
【００１４】
つぎに、以上説明した構成の作用を説明する。鋳造前は、図１に示すように、油制御装置１４によりタイバー４を右方向へ作動させ、離型剤が塗布された常温の可動型６および固定型５が向かい合わさった状態にしてキャビティ７を形成し、リリーフ弁１０の弁体２０がばね２１の弾発力により右端に移動して湯道９を閉鎖している。また、射出シリンダ１３は右方向へ移動しており、射出プランジャ１２を右端位置に維持する。この状態で溶融金属１８を柄杓２２でるつぼ（図示略）から掬い取り射出スリーブ８内に注湯する。溶湯は、射出スリーブ８と弁体２０と射出プランジャ１２とによって囲まれ放熱されにくいようになっている。
【００１５】
つぎにボタン操作により制御装置１４を作動させると、油圧が射出シリンダ１３内のピストン１３ａの右端面に作用し射出プランジャ１２が左方向へ進行する。初めに、注湯口１７が射出プランジャ１２によって閉鎖され、射出スリーブ８内は密閉となり、加圧状態となる。この時点ではまだリリーフ弁１０は作動しない。
【００１６】
さらに射出プランジャ１２が左方向へ進行すると、射出スリーブ８内は高圧力となり、図２に示すように、ばね２１の付勢力に打ち勝ってリリーフ弁１０の弁体２０が左方向へ移動する。この結果、射出スリーブ８の貯留室８ａと湯道９が連通し、加圧された溶湯が湯道９を通り、キャビティ７内に高速度で射出され、固定型および可動型は常温であるため、溶湯は急速に冷却される。この結果、キャビティ７の形状に沿って鋳造品が形成される。所定時間後、移動ダイプレート３が左方向へ移動し、可動型６と固定型５が離れて鋳造品が取り出され、一連の作動を終了する。
【００１７】
本発明の実施形態は、射出スリーブを加熱しない形態で説明したが、次に示すように変形することもできる。例えば、射出スリーブを２重管構造として内部に熱媒体を循環させて所定の温度に維持するようにしてもよい。あるいは、射出スリーブの外周に、高周波コイルより加熱して所定の温度に維持するようにしてもよい。
【００１８】
以上説明した本実施の形態のダイカスト鋳造装置によれば、注湯時にはリリーフ弁１０の作用により湯道９を閉鎖し、しかも弁体２０および固定型５の凹部１５の表面がセラミックからなる断熱壁１９で形成されているため、注湯時に溶湯が冷却されることがなく、チル化した凝固層ができにくい。射出時は、常温の成形金型１１内に溶湯が一気に射出されるので、溶湯が急速に固化する。この結果、チル化した凝固層を含まない、安定した品質の鋳造品を生産できる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明の構成によれば、注湯時は、リリーフ弁によって湯道を閉鎖し、しかも弁体および固定型の凹部の表面がセラミックで形成されているため、注湯時に溶湯が冷却されてチル化した凝固層ができにくい。射出時は、常温の金型内に溶湯が一気に射出されるので、溶湯が急速に固化し安定した品質の鋳造品を生産できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るダイカスト鋳造装置の要部拡大図である。
【図２】第１の実施形態に係るダイカスト鋳造装置の作動後の要部拡大図である。
【図３】第１の実施形態に係るダイカスト鋳造装置の概略構成図である。
【符号の説明】
５　固定型
６　可動型
７　キャビティ
８　射出スリーブ
９　湯道
１０　リリーフ弁
１１　成形金型
１６　射出プランジャ
【図１】
2004001060.tif 000003
【図２】
2004001060.tif 000004
【図３】
2004001060.tif 000005