(57)【要約】【課題】スライドコアを用いた真空鋳造において、より簡易な構成でシール性能が向上した真空鋳造用金型を提供する。【解決手段】一対の主型２，３と、主型２，３の間に形成される閉空間の周囲の分割面２ｆ，３ｆ間を継ぎ目無しに連続的に密封するシール部材３５と、シール部材３５によって密封された主型２，３の間に形成される密封空間内に収容されるスライドコア６０とを有する。【選択図】図４
2004337933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主型と、
前記主型の間に形成される閉空間の周囲の分割面間を継ぎ目無しに連続的に密封するシール手段と、
前記シール手段によって密封された前記主型の間に形成される密封空間内に収容されるスライドコアと
を有する真空鋳造用金型。
【請求項２】
前記主型の外部に設けられ、前記スライドコアをスライドさせる駆動手段と、
前記駆動手段と前記スライドコアとを連結する連結部材と、
前記主型に形成され、前記連結部材が貫通する貫通孔と、
前記貫通孔と前記連結部材との間をシールする第２のシール手段と
を有する請求項１に記載の真空鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空鋳造に用いられる金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト製品の品質のばらつきによる信頼性低下の原因の一つとして、ダイカスト製品へのガスの含有がある。すなわち、高速、高圧で射出、充填された溶湯は射出スリーブと金型のキャビティ内で乱流となり、空気や気化した金型に塗布された離型剤等を巻き込む。
上記のような問題を克服するため、真空ダイカスト法によるダイカストマシンを用いて鋳造することによって、ダイカスト製品へのガスの含有を抑制し、ダイカスト製品のガスの含有による品質のばらつきを低減する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
真空ダイカスト法を用いたダイカストマシンにおいては、高い強度、品質の製品を鋳造するためには、金型内をより高真空化でき、減圧状態を維持できることが求められている。金型内が高真空化されていないと、鋳造された製品にガスが含有し、鋳造後の焼きなまし等の熱処理を製品に施した際に、製品に歪みや変形が生じやすく、真空ダイカスト法による十分な効果を得ることが難しいからである。
たとえば、特許文献２には、キャビティの周囲の金型分割面を継ぎ目無しに連続的にシールすることにより、金型内をより高真空化し、減圧状態を維持する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許２，７８５，４４８号
【特許文献２】
特開２００２−２３９７０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鋳造品が金型の開閉方向では成形することができない凹部や中空部をもつ場合には、いわゆるスライドコア（可動中子）を金型間に挿入して鋳造する必要がある。鋳造前に金型間に挿入したスライドコアは、鋳造後に金型の分割面に沿った方向に引き抜かれ、その後に鋳造品が金型から取り出される。
スライドコアを用いて真空鋳造を行う場合、スライドコアを移動させるときに、スライドコアとシール部材とが干渉しないようにしなければならない。このため、スライドコア周辺におけるシール構造が複雑となるとともに、シール性能の信頼性が低下しやすいという利益が存在した。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、その目的は、スライドコアを用いた真空鋳造において、より簡易な構成でシール性能が向上した真空鋳造用金型を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空鋳造用金型は、一対の主型と、前記主型の間に形成される閉空間の周囲の分割面間を継ぎ目無しに連続的に密封するシール手段と、前記シール手段によって密封された前記主型の間に形成される密封空間内に収容されるスライドコアとを有する。
【０００７】
好適には、本発明の真空鋳造用金型は、前記主型の外部に設けられ、前記スライドコアをスライドさせる駆動手段と、前記駆動手段と前記スライドコアとを連結する連結部材と、前記主型に形成され、前記連結部材が貫通する貫通孔と、前記貫通孔と前記連結部材との間をシールする第２のシール手段とを有する。
【０００８】
本発明では、一対の主型の分割面間がシール手段によってシールされた状態において、スライドコアがシール手段によってシールによって密封された密封空間に収容される。すなわち、主型の分割面間は継ぎ目無しに連続的にシールされるため、シール性能が高い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る真空鋳造用金型の構造を示す断面図である。また、図２は固定金型の金型分割面の構造を示す図であり、図３は移動金型の金型分割面の構造を示す図であり、図４は図１のＣ−Ｃ線方向のスライドコア周辺の拡大断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る真空鋳造用金型１は、本発明の一対の主型の一実施態様としての固定金型２と移動金型３とを有する。
【００１０】
固定金型２は、図示しない型締装置の固定ダイプレートに固定されている。
移動金型３は、上記の固定ダイプレートに対して移動可能に設けられた図示しない移動ダイプレートに固定される。
固定金型２の分割面２ｆに移動金型３の分割面３ｆが接触し型閉すると、固定金型２の凹部２ａおよび移動金型３の凹部３ａによりキャビティＣａが形成される。
【００１１】
移動金型３の背面側には、押出機構部４１が設けられている。
この押出機構部４１は、複数の押出ピン４２と、押出ピン４２の一端を保持する可動板４５と、可動板４５を移動金型３に対して移動可能に案内する案内軸４６とを備えている。
【００１２】
可動板４５は、矢印Ｅ１およびＥ２の向きに移動可能に案内されている。この可動板４５は、図示しない駆動手段によって、矢印Ｅ１およびＥ２の向きに所定の範囲で移動させられる。矢印Ｅ２の向きに可動板４５を移動させることにより、押出ピン４２の先端部が移動金型３の分割面３ｆから突出し、鋳造品を押し出す。
【００１３】
固定金型２の背面側には、射出装置９５が設けられている。この射出装置９５は、円筒状のスリーブ９６と、このスリーブ９６の内周に嵌合するプランジャチップ９７と、プランジャチップ９７と一端が連結されたプランジャロッド９８と、プランジャロッド９８の他端部と連結されたシリンダ９９とを備えている。
【００１４】
スリーブ９６は、供給口９６ａを備えており、この供給口９６ａからラドル１００によってスリーブ９６内に金属溶湯ＭＬが供給される。
シリンダ９９は、ピストンを内蔵しており、このピストンに連結されたピストンロッド９９ａとプランジャロッド９８とがカップリング９９ｂによって連結されている。このシリンダ９９は、油圧によって駆動され、ピストンロッド９９ａを伸縮する。
【００１５】
プランジャチップ９７は、プランジャロッド９８に連結されており、シリンダ９９の駆動により、スリーブ９６内を移動する。プランジャチップ９７が金属溶湯ＭＬが供給されたスリーブ９６内を固定金型２側に向けて移動することにより、金属溶湯ＭＬが固定金型２と移動金型３との間に形成され、キャビティＣａに連通するランナー部Ｒｎを通じてキャビティＣａに充填される。
なお、プランジャロッド９８の外周に軸方向に対し一定ピッチで磁極Ｎ，Ｓが形成されており、センサ９８ａはこの磁極の通過数をパルス列として検出し、プランジャチップ９７の位置および速度を計測する。センサ９８ａの検出信号は、マシンコントローラ５２に入力される。マシンコントローラ５２は、検出されたプランジャチップ９７の位置および速度に基づいて、射出装置９５の駆動制御を行う。
【００１６】
図１に示すように、移動金型３内には、排気路２５が形成されている。この排気路２５には、排気管５５が接続されている。この排気管５５は、真空ポンプ５０と接続されている。
排気路２５は、キャビティＣａと連通しており、真空ポンプ５０によって排気することにより、キャビティＣａ内は減圧される。
【００１７】
図１に示すように、移動金型３にはバルブ機構部２１が一体的に設けられている。バルブ機構部２１は、電磁アクチュエータ２２と、電磁アクチュエータ２２に連結されたバルブ軸２３と、バルブ軸２３の先端に一体に形成されたバルブ２４を備える。
【００１８】
電磁アクチュエータ２２は、バルブコントローラ５１により駆動される。電磁アクチュエータ２２の駆動により、バルブ２４が固定金型２側に移動すると、排気路２５は開放される。バルブ２４が移動金型３側へ移動し、弁座面に当接すると、排気路２５は閉塞される。
バルブコントローラ５１は、マシンコントローラ５２からの指令に応じて、電磁アクチュエータ２２を駆動する。
マシンコントローラ５２は、射出装置９５、図示しない型締装置や給湯装置等を総合的に制御する。
【００１９】
図２に示すように、固定金型２の分割面２ａには、シール部材３５をはめ込む溝２ｂが形成されており、この溝３ｂにシール部材３５がはめ込まれている。
移動金型３の分割面３ａと固定金型２の分割面２ａを合わせたときに、移動金型３の分割面３ａにシール部材３５接触し、分割面２ａと分割面３ａとの間をシールする。シール部材３５は、本発明のシール手段の一実施態様である。
このシール部材３５および溝３ｂは、上記したキャビティＣａの周囲を包囲している。また、シール部材３５および溝３ｂは、継ぎ目が無く、連続的に形成されている。シール部材３５により、キャビティＣａは密封される。
【００２０】
また、図２に示すように、固定金型２の分割面２ａには、移動金型３の分割面３ｆとともに排気路を形成するための溝部Ｅｐｂとバルブ２４の可動範囲を確保するための凹部Ｓａが形成されている。溝部Ｅｐｂと凹部Ｓａとを通じてキャビティＣａと排気路２５とは連通する。
【００２１】
さらに、図２に示すように、固定金型２の分割面２ａには、補強部材７０が設けられている。この補強部材７０は、鋳造時に後述するスライダコアに作用する鋳造圧力を支持し、固定金型２を保護する等の目的で設けられている。
【００２２】
図３に示すように、移動金型３には、スライドコア６０がスライド可能に設けられている。
スライドコア６０は、移動金型３の分割面３ｆに水平方向に沿って形成された案内溝３ｔに沿ってスライド可能に設けられている。案内溝３ｔは、スライドコア６０のスライドに必要な距離だけ形成されている。
図４に示すように、スライドコア６０の先端部には、キャビティＣａにおいて鋳造される鋳造品の中空部あるいは凹部を形成するための複数の突出部６０ａ、６０ｂが形成されている。
【００２３】
図４に示すように、スライドコア６０の突出部６０ａ、６０ｂとは反対側の後端部には、連結ロッド６１が接続されている。この連結ロッド６１は、カップリング６２を介してシリンダ６４のピストンロッド６５に接続されている。なお、ピストンロッド６５は本発明の連結部材の一実施態様である。
シリンダ６４は、移動金型３の一側面３ｋに固定されている。ピストンロッド６５は、シリンダ６４へ作動油を供給することにより、図４に示す押込方向Ａ１および引抜方向Ａ２に伸縮する。
このピストンロッド６５は、移動金型３に形成された貫通孔３ｇに挿入されている。この貫通孔３ｇの中途には、溝３ｋが形成されている。この溝３ｋにシール部材７２が装着されている。シール部材７２、本発明の第２のシール手段の一実施態様である。
シール部材７２は、貫通孔３ｇとピストンロッド６５との間を密封する。
なお、固定金型２と移動金型３とが閉じられた状態において、スライドコア６０は、補強部材７０に接触することにより、所定の位置に拘束されており、押込方向Ａ１および引抜方向Ａ２へ移動することができない。
【００２４】
次に、上記構成の真空鋳造用金型１を用いた真空鋳造の一例について説明する。
まず、図１に示したように、移動金型３と固定金型２とを型締したのち、射出装置９５のスリーブ９６へラドル１００によって所定量の金属溶湯ＭＬを供給する。
この状態において、図１に示したキャビティＣａ内の圧力Ｐは、大気圧に等しい。
なお、真空ポンプ５０を起動し、排気可能な状態にしておく。また、バルブ２４によって排気路２５を閉じた状態としておく。
【００２５】
ラドル１００による金属溶湯ＭＬのスリーブ９６への供給完了後、低速でプランジャチップ９７を前進させる。プランジャチップ９７を前進させると、スリーブ９６の供給口９６ａがプランジャチップ９７によって閉塞される。
プランジャチップ９７により供給口９６ａが閉塞されると、キャビティＣａは密封され、外部とは遮断される。また、スライドコア６０もこの密封空間内に収容された状態となる。
【００２６】
この状態で、バルブ２４を開き、キャビティＣａ内の排気を開始する。
排気の開始とともに、低速で前進するプランジャチップ９７が所定の位置へ移動したところで、バルブ２４を閉じて、排気路２５を閉塞する。この所定の位置へプランジャチップ９７が到達したときには、キャビティＣａ内は所望の圧力まで減圧されている。
バルブ２４を閉じることにより、キャビティＣａ内の減圧状態を維持する。
【００２７】
次いで、プランジャチップ９７が所定の速度切換位置へ到達したところで、プランジャチップ９７の速度を高速に切り換える。これにより、図５に示すように、減圧されたキャビティＣａ内に金属溶湯ＭＬが射出、充填される。
【００２８】
減圧されたキャビティＣａ内に金属溶湯ＭＬが充填されたのち、プランジャチップ９７が所定の位置に到達したところで、速度制御から圧力制御に切り換えて、鋳造圧力を所定の大きさまで上昇させる。この昇圧工程が完了すると、鋳造品の成形が完了する。
【００２９】
この後、バルブ２４を開いたのち、図６に示すように、移動金型３を型開する。これにより、スライドコア６０の拘束が解かれる。
シリンダ６４を駆動し、スライドコア６０を引抜方向Ａ２に移動すると、鋳造品Ｗからスライドコア６０の突出部６０ａ、６０ｂが引き抜かれる。
移動金型３に保持された鋳造品Ｗは、上記した押出ピン４２により、移動金型３から押し出される。
【００３０】
本実施形態によれば、固定金型２の分割面２ｆに移動金型３の分割面３ｆを合わせた状態において、スライドコア６０はシール部材３５によって密封された密封空間に収納される。シール部材３５は、平面からなる分割面２ｆと分割面３ｆとの間を密封し、かつ、継ぎ目無く連続的に密封するため、シール性能が非常に高い。このため、キャビティＣａ内を高真空化でき、かつ、減圧状態を確実に維持することができる。
また、本実施形態によれば、移動金型３の分割面３ｆにスライドコア６０のスライドに必要なだけの溝３ｔを形成し、固定金型２の分割面２ｆと移動金型３の分割面３ｆとの間に不要な空間を形成しない。このため、型締後に、キャビティＣａ内を排気したときに、排気に要する時間が長時間化せず、速やかに排気して所望の圧力に減圧することができる。
【００３１】
本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、シリンダを用いてスライドコア６０のスライドを行う構成について説明したが、傾斜ピンを用いて型開閉動作に連動させてスライドコアのスライドを行う金型の場合には、シール部材３５によって密封される空間内に傾斜ピンを収容する構成とすればよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、より簡易な構成でシール性能が向上したスライドコアを用いた真空鋳造用金型が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空鋳造用金型の構造を示す断面図である。
【図２】固定金型の金型分割面の構造を示す図である。
【図３】移動金型の金型分割面の構造を示す図である。
【図４】スライドコア周辺の水平方向の拡大断面図である。
【図５】金属溶湯をキャビティ内に充填したときのスライドコア周辺の水平方向の拡大断面図である。
【図６】図５に続く状態を示すスライドコア周辺の水平方向の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…真空鋳造用金型
２…固定金型
２ｆ…分割面
３…移動金型
３ｆ…分割面
３５…シール部材
６０…スライドコア
ＭＬ…金属溶湯
【図１】
2004337933.tif 000003
【図２】
2004337933.tif 000004
【図３】
2004337933.tif 000005
【図４】
2004337933.tif 000006
【図５】
2004337933.tif 000007
【図６】
2004337933.tif 000008