(57)【要約】【課題】メンテナンス性を向上し、不稼働時間を短縮する。【解決手段】固定金型と可動金型により形成されるキャビティ内に粉体離型剤を供給する金型において、前記固定金型または前記可動金型に、前記粉体離型剤を供給する供給通路を有する離型剤供給用入子または／および前記キャビティ内のガスを吸引する吸引通路を有する吸引用入子が着脱自在に設けられていることを特徴とする金型またはその金型を用いた粉体離型剤供給方法。【選択図】  図１
2004298901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と可動金型により形成されるキャビティ内に粉体離型剤を供給する金型において、
前記固定金型または前記可動金型に、前記粉体離型剤を供給する供給通路を有する離型剤供給用入子または／および前記キャビティ内のガスを吸引する吸引通路を有する吸引用入子が着脱自在に設けられていることを特徴とする金型。
【請求項２】
前記離型剤供給用入子または／および前記吸引用入子に冷却剤通路が設けられていることを特徴とする請求項１記載の金型。
【請求項３】
前記離型剤供給用入子または／および前記吸引用入子と前記固定金型または／および前記可動金型の当接する面に断熱層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金型。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の金型を用い、所定間隔ごとに、粉体離型剤を供給する供給通路、キャビティ内のガスを吸引する吸引通路を通過するようにガスを供給することを特徴とする粉体離型剤供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉体離型剤供給方法および金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト鋳造においては、金型の焼付き防止、製品の離型性向上等を目的に離型剤が使用されている。主に使用されている離型剤として水溶性離型剤がある。しかし、型内への水残りに起因するガス巻き込み巣が生ずる製品品質問題がある。また型内水残りを除去するためのエアブロー時間確保による鋳造サイクルが延長する生産性上の問題がある。さらに型開き状態での離型剤スプレーによる離型剤の散布、エアブロー時の騒音、排水処理等の問題があり、環境面で好ましくない問題がある。
【０００３】
これら品質、生産性、環境面の問題を解決するために、最近では、水を全く用いない粉体離型剤を型締め状態で塗布する方式が採用され始めており、この粉体離型剤を塗布する方法について、各種方法が報告されている。
【０００４】
その一つの方法として、粉体離型剤を溶湯射出スリーブから充填し、湯道を通してキャビティ内に供給する方法がある。この方法の問題点として、スリーブ内壁や湯道への粉体のトラップにより、キャビティへの粉体付着量不足が生じ、焼付きや湯回り不良を誘発することがある。これらを嫌って塗布量を増加させると離型剤費用の増大につながる問題点がある。
【０００５】
このスリーブ充填方法の問題点を解決するための手段として、特許文献１のような方法が提案されている。特許文献１の方法によれば、固定金型あるいは可動金型に直接粉体供給穴を彫り込み、その穴をシャットオフピンにて開閉することで型内に粉体供給口を形成し、キャビティ内への直接粉体供給を可能にして諸問題の解決を図っている。さらに特許文献１の方法では、粉体供給口と相反する位置に粉体吸引口を同じくシャットオフピンを利用して型内に形成させている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１７０７４８号公報（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の方法では、粉体離型剤が固定金型あるいは可動金型に直接彫り込まれた穴の中を毎ショット通過することとなる。このため、シャットオフピンの動作不良時に発生する、供給および吸引口へのアルミが流れ出すアルミの差し込みに対するメンテナンス性が悪い問題点がある。また金型の熱伝導により穴の内壁も高温状態となるため、残留した粉体が熱で固着し穴径が縮小することで、粉体の塗付量およびガス抜け性が不安定になる問題点がある。この状態が長く続くと、各穴の閉塞による粉体の塗付不良およびガス抜け不良が発生する。さらに粉体固着時の穴清掃に対するメンテナンス性が悪い問題点もある。
【０００８】
本発明は上記課題を解決したもので、メンテナンス性に優れ不稼働時間を短縮できる粉体離型剤供給方法および金型を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項１において講じた技術的手段（以下、第１の技術的手段と称する。）は、固定金型と可動金型により形成されるキャビティ内に粉体離型剤を供給する金型において、前記固定金型または前記可動金型に、前記粉体離型剤を供給する供給通路を有する離型剤供給用入子または／および前記キャビティ内のガスを吸引する吸引通路を有する吸引用入子が着脱自在に設けられていることを特徴とする金型である。
【００１０】
上記第１の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１１】
すなわち、供給通路、吸引通路が着脱自在な離型剤供給用入子、吸引用入子に設けられているので、これらの通路内に粉体離型剤が固着しても、あるいは製品材料が流れ出て付着しても、入子をとりはずした状態で除去できるため、メンテナンス性が向上できる。また入子を取りはずしたら直ちに予備の入子に交換できるため、設備の不稼働時間が短縮できる。
【００１２】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技術的手段と称する。）は、前記離型剤供給用入子または／および前記吸引用入子に冷却剤通路が設けられていることを特徴とする請求項１記載の金型である。
【００１３】
上記第２の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１４】
すなわち、入子に冷却剤通路が設けられているので、残留した粉体が熱で供給通路内や吸引通路内に固着することを防止できるため、粉体離型剤の塗布量が安定でき、かつキャビティ内のガス抜け性を安定化できる。
【００１５】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技術的手段と称する。）は、前記離型剤供給用入子または／および前記吸引用入子と前記固定金型または／および前記可動金型の当接する面に断熱層が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金型である。
【００１６】
上記第３の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００１７】
すなわち、入子と金型が当接する面に断熱層が設けられているので、金型からの熱伝導を防止でき、残留した粉体が熱で供給通路内や吸引通路内に固着することを防止できるため、粉体離型剤の塗布量が安定でき、かつキャビティ内のガス抜け性を安定化できる。
【００１８】
上記技術的課題を解決するために、本発明の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技術的手段と称する。）は、請求項１〜３のいずれかに記載の金型を用い、所定間隔ごとに、粉体離型剤を供給する供給通路、キャビティ内のガスを吸引する吸引通路を通過するようにガスを供給することを特徴とする粉体離型剤供給方法である。
【００１９】
上記第４の技術的手段による効果は、以下のようである。
【００２０】
すなわち、所定間隔ごとに、供給通路や吸引通路にガスを供給するガスブローを行うので、供給通路内や吸引通路内に残留した粉体離型剤を除去できるため、粉体離型剤の塗布量が安定でき、かつキャビティ内のガス抜け性を安定化できる。これにより、入子を取りはずして供給通路内や吸引通路内を清掃する工数を低減できる。なお、ここで、所定間隔とは、あらかじめ決められた成形回数間隔やあらかじめ決められた装置の稼働時間などのことである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は実施形態を説明するアルミダイカスト鋳造装置の金型閉状態の説明図である。図２は実施形態を説明するアルミダイカスト鋳造装置の金型開状態の説明図である。図３は実施形態の供給側入子の部分を詳細に説明する説明図である。
【００２２】
本実施形態のアルミダイカスト鋳造装置は、可動型盤３にスライドベース３ａを介して取り付けられている可動金型１、固定型盤４に取り付けられている固定金型２、離型剤供給用入子５、吸引用入子６、スリーブ７、プランジャ８、エア供給機構１０、粉体離型剤供給装置２０などから構成されている。
【００２３】
可動金型１と固定金型２の当接したとき、その当接面にキャビティ９が形成される。可動金型１の固定金型２との当接面側には離型剤供給用入子５が図示しないネジにより着脱自在に固定されている。離型剤供給用入子５は粉体離型剤をキャビティ９の下方から供給するために可動金型１の下方に設けられている。また固定金型２の可動金型１との当接面側には吸引用入子６が図示しないネジにより着脱自在に固定されている。吸引用入子６は溶湯の到達をできるかぎり遅らせるために固定金型２の上方に設けられている。
【００２４】
離型剤供給用入子５には、粉体離型剤を供給する供給通路５１、この供給通路５１を冷却するため冷却水を通す冷却水通路５２、可動金型１からの伝熱を防止するために断熱層となるエアギャップ部５３、固定金型２からの伝熱を防止するために断熱層となるエアギャップ部５４、後述するシャットオフピンが摺動するとともに一部は粉体離型剤を供給する通路となるピン通路５５が設けられている。図３において右上の面５６はキャビティ９を形成する面の一部となっている。吸引用入子６は詳細図を図示しないが、離型剤供給用入子５と同様の構造であり、キャビティ９内背圧を調整したり、キャビティ９内のガスを吸引するために吸引通路６１などが設けられている。キャビティ９内のガスとは、エアや粉体離型剤などから発生するガスである。吸引通路６１は、キャビティ９内のガスを吸引するすることによって、余剰粉体離型剤を吸引したり、溶湯充填時の型内ガスを排出するなどの作用を有する。
【００２５】
可動金型１には、油圧シリンダ１３と、これにより駆動され離型剤供給用入子５の供給通路５１を開閉するシャットオフピン１４が設けられている。固定金型２には、油圧シリンダ１５と、これにより駆動され吸引用入子６の吸引通路６１を開閉するシャットオフピン１６が設けられている。
【００２６】
離型剤供給用入子５には供給通路５１に連通する三方弁２１が連結されている。三方弁２１の供給側の一方は、管路３１を介して粉体離型剤供給装置２０に連結され、他方はエア源１１とフィルタレギュレータユニット１２からなるエア供給機構１０に連結されている。三方弁２１は、供給通路５１に粉体離型剤を供給するか、エアを供給するか切り替えるバルブである。エア供給機構１０は、供給通路５１と吸引通路６１を通過するようにガスを供給する機構である。ここでは、ガスとしてエアを使用しているが、必要に応じて、窒素ガスなどの他のガスでもよい。
【００２７】
吸引用入子６には吸引通路６１に連通する吸引口１７が連結されている。吸引口１７はバルブ１８を介して、図示しない吸引装置に連結されている。この吸引装置は粉体離型剤を回収するタンクと、このタンクを減圧する真空ポンプから構成され、真空ポンプが粉体離型剤を吸い込むことなくキャビティ９を減圧できるようになっている。
【００２８】
スリーブ７は内部にプランジャ８を備え、これによりキャビティ９に金属溶湯を供給するもので、その一部が固定金型２および固定型盤４に埋め込まれ、キャビティ９の下部に連通している。スリーブ７の上部の所定位置にアルミ溶湯をスリーブ７中に供給する給湯口２２が設けられている。１９は、アルミ溶湯を給湯口２２に供給するためにアルミ溶湯を運搬するラドルである。
【００２９】
アルミダイカスト部品の製造方法を図４を用いて説明する。はじめにショット数カウンタＮを０（ゼロ）にセットする（ステップＳ０１）。ショット数とはアルミダイカストの成形回数のことである。型締め（ステップＳ０２）後、給湯口２２をふさぐことができる位置までプランジャ８を前進させる（ステップＳ０３）。このとき、シャットオフピン１４は供給通路５１閉の位置にあり、シャットオフピン１６は吸引通路６１開の位置にある。
【００３０】
次にシャットオフピン１４を後退させて供給通路５１開にし、バルブ１８を開にする（ステップＳ０４）。続いてステップＳ０５でショット数カウンタＮがあらかじめ決められたショット数ｎより小さいかどうか判断し、Ｎ＜ｎならステップＳ０６に進み、そうでないならステップＳ１５に進む。
【００３１】
ステップＳ０６では、三方弁２１を供給通路５１と管路３１が連通するように切り替える。次に、粉体離型剤供給装置２０から粉体離型剤を所定時間キャビティ９に供給する（ステップＳ０７）。なお、吸引装置は製造中は常にＯＮ状態になっている。
【００３２】
粉体離型剤の供給が終了後、シャットオフピン１４を前進させて供給通路５１閉にし、同時に給湯口２２が全開になる位置までプランジャ８を後退させる（ステップＳ０８）。この給湯口２２からスリーブ７中にラドル１９によりアルミ溶湯を供給する（ステップＳ０９）。アルミ溶湯の供給後、すぐにプランジャ８を前進させる（ステップＳ１０）。プランジャ８が、あらかじめ設定された位置にきたらシャットオフピン１６を前進させ吸引通路６１閉にする（ステップＳ１１）。あらかじめ設定された位置とは、アルミ溶湯がキャビティ９をほぼ満たすようになる位置である。この位置や上記の給湯口２２の開閉時のプランジャ８の位置は図示しないリミットスイッチにより制御されている。
【００３３】
次にショット数カウンタＮを一つ進める（ステップ１２）。アルミ溶湯が固化する所定時間後、可動金型１を動かして型開状態にし、製造された製品を取り出す（ステップＳ１３）。このとき、同時にシャットオフピン１６を前進させ吸引通路６１開にし（ステップＳ１４）、ステップＳ０２に戻り、繰り返す。
【００３４】
ステップ０５でＮ＜ｎでない場合、ショット数カウンタＮをリセットして０（ゼロ）にする（ステップ１５）。次に三方弁２１を供給通路５１と管路３２が連通するように切り替え（ステップ１６）、エア供給機構１０からエアを所定時間キャビティ９に供給する（ステップ１７）。その後、ステップ０６に進み、上記したステップＳ０６〜Ｓ１４を行い、アルミダイカスト部品を製造する。
【００３５】
万一、供給通路５１、吸引通路６１に粉体離型剤が固着する、アルミの差し込みが起こるなどにより、製品品質に影響するような異物が残っている場合、離型剤供給用入子５や吸引用入子６を取りはずし、異物を除去する。このように供給通路５１、吸引通路６１の内部に異物が付着しても、離型剤供給用入子５や吸引用入子６が脱着可能であるので、取りはずして簡単に除去できるので、メンテナンス性が向上できる。また離型剤供給用入子５や吸引用入子６を取りはずしてたら直ちに予備の入子に交換して、鋳造を再開できる。供給通路５１、吸引通路６１の内部に異物除去は別途行えばよい。この結果、設備の不稼働時間が短縮できる。
【００３６】
なお、離型剤供給用入子５、吸引用入子６を金型に固定する位置は特に限定されず、外部からキャビティ９に連通する通路が確保でき、脱着可能であればよい。離型剤供給用入子５を固定金型２に固定しても、金型の上部に固定してもよいし、吸引用入子６を可動金型１側に固定しても、金型の下部に固定してもよい。また離型剤供給用入子５と吸引用入子６を同じ金型に固定してもよい。離型剤供給用入子５、吸引用入子６はネジで金型に固定されているが、特に限定されず、脱着可能であれば、どのような方法でもよい。
【００３７】
実施形態では、可動金型１、固定金型２に直接キャビティ９の形状が形成されているが、ダイカストで一般的に行われるキャビティ９の形状を形成した中子を使用してもよい。この場合、中子を含んだ金型が、可動金型１、固定金型２となる。中子は着脱可能であるが、重量物であること、製品品質に影響するため固定時の調整が必要であることにより、頻繁に脱着することはできない。
【００３８】
離型剤供給用入子５に冷却水通路５２が設けられているので、残留した粉体が熱で供給通路５１内に固着することを防止できるため、粉体離型剤の塗布量が安定できき、かつキャビティ９内のガス抜け性を安定化できる。吸引用入子６にも、同様に、冷却水通路が設けられているので、残留した粉体が熱で吸引通路６１内に固着することを防止できるため、粉体離型剤の塗布量が安定でき、かつキャビティ９内のガス抜け性を安定化できる。なお、実施形態では、入子を冷却水で冷却しているが、冷却水でなくとも、油などの冷却剤を使用してもよい。
【００３９】
離型剤供給用入子５の可動金型１に当接する面にエアギャップ部５３が設けられ、固定金型２に当接する面にエアギャップ部５４が設けられているので、エアギャップ部５３、５４が断熱層となり、可動金型１や固定金型２からの熱伝導を防止でき、残留した粉体が熱で供給通路５１内に固着することを防止できるため、粉体離型剤の塗布量が安定でき、かつキャビティ９内のガス抜け性を安定化できる。吸引用入子６にも、同様に、エアギャップ部が設けられているので、エアギャップ部が断熱層となり、可動金型１や固定金型２からの熱伝導を防止でき、残留した粉体が熱で吸引通路６１内に固着することを防止できるため、粉体離型剤の塗布量が安定でき、かつキャビティ９内のガス抜け性を安定化できる。実施形態では、エアギャップで断熱層を形成しているが、断熱材を挟み込むなどして断熱層を形成してもよい。実施形態では、断熱層（エアギャップ部）は入子に形成されているが、入子と当接する金型側に設けてもよい。
【００４０】
ｎショットごとに、供給通路５１や吸引通路６１にエアを供給するエアブローを行うので、供給通路５１内や吸引通路６１内に残留した粉体離型剤を除去できるため、粉体離型剤の塗布量が安定でき、かつキャビティ９内のガス抜け性を安定化できる。これにより、入子を取りはずして供給通路内や吸引通路内を清掃する工数を低減できる。なお、実施形態ではｎショットごとにエアを供給しているが、あらかじめ決められた装置の稼働時間ごとにエアを供給してもよいし、毎ショットごとにエアを供給してもよい。
【００４１】
実施形態はアルミダイカスト鋳造装置で説明したが、他の金属鋳造で装置、樹脂成形装置など粉末離型剤を使用する装置には、すべて適用できる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、固定金型と可動金型により形成されるキャビティ内に粉体離型剤を供給する金型において、前記固定金型または前記可動金型に、前記粉体離型剤を供給する供給通路を有する離型剤供給用入子または／および前記キャビティ内のガスを吸引する吸引通路を有する吸引用入子が着脱自在に設けられていることを特徴とする金型またはその金型を用いた粉体離型剤供給方法であるので、メンテナンス性が向上し、不稼働時間が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態を説明するアルミダイカスト鋳造装置の金型閉状態の説明図
【図２】実施形態を説明するアルミダイカスト鋳造装置の金型開状態の説明図
【図３】実施形態の離型剤供給側入子の部分を詳細に説明する説明図
【図４】実施形態のアルミダイカスト部品の製造工程を説明するフローチャート図
【符号の説明】
１…可動金型
２…固定金型
５…離型剤供給側入子
６…吸引用入子
１０…エア供給機構（ガス供給機構）
１１…エア源（ガス源）
１２…フィルタレギュレータユニット
５１…供給通路
５２…冷却水通路（冷却剤通路）
５３、５４…エアギャップ部（断熱層）
６１…吸引通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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