(57)【要約】【課題】溶湯注入時に低品質化した溶湯が製品キャビティ部に流れ込むのを確実に防止する。【解決手段】成形型の製品キャビティ部３に至る湯道５の入口部と射出スリーブ６との間の溶湯通路部７に、この溶湯通路部を開閉するシャッタ装置１１を設けると共に、前記湯道入口部よりも下方に開口するように所定容積を有する溶湯トラップ部９を設ける。プランジャ摺動面に塗布した潤滑油成分の混入により低品質化した初期溶湯を湯道入口部よりも下方に設けた溶湯トラップ部に確実に捕捉し、品質の高い溶湯のみを製品キャビティ部に導入して良質な鋳物を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型の製品キャビティ部に至る湯道の入口部と射出スリーブとの間の溶湯通路部に、この溶湯通路部を開閉するシャッタ装置を設けると共に、前記湯道入口部よりも下方に開口するように所定容積を有する溶湯トラップ部を設けたことを特徴とするダイカスト鋳造装置。
【請求項２】
前記シャッタ装置は、開放位置では前記溶湯通路部を全開し、閉鎖位置では前記溶湯通路部をその上部にエア抜き通路を残して閉鎖するように設定されている請求項１に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項３】
前記シャッタ装置は、前記溶湯通路部を横断するように上下方向に摺動可能に支持されたストッパプレートを備え、このストッパプレートには下降位置にて前記溶湯通路部を開放して溶湯の流れを許容する開口部が形成され、ストッパプレートの上昇位置では前記開口部の下端部のみがエア抜き通路として前記溶湯通路部に臨んで溶湯の流れを規制するように設定されている請求項１に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項４】
前記溶湯トラップ部は、その入口部が前記射出スリーブに対向するように、かつその開口面積が前記湯道入口部よりも大に設定されている請求項１から請求項３の何れかに記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項５】
前記シャッタ装置は、プランジャチップの最大ストローク時に該プランジャチップが前記ストッパプレートの開口部を貫通するように設けられている請求項３に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項６】
前記湯道入口部は前記製品キャビティ部よりも下方に位置するように設けられている請求項１から請求項３の何れかに記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項７】
成形型の製品キャビティ部に至る湯道の入口部と射出スリーブとの間の溶湯通路部に、この溶湯通路部を開閉するシャッタ装置を設けると共に、前記湯道入口部よりも下方に開口するように所定容積を有する溶湯トラップ部を設けたダイカスト鋳造装置による鋳造方法であって、
前記シャッタ装置を前記溶湯通路部の上部にエア抜き用の通路を残して閉鎖した状態で前記射出スリーブに溶湯を注入する工程と、
前記溶湯注入後に前記シャッタ装置を開く工程と、
前記シャッタ装置開放に伴いプランジャチップの押し出しストロークにより前記射出スリーブ内の溶湯を前記製品キャビティ部に押し出す工程と
を有することを特徴とするダイカスト鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造装置および鋳造方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト鋳造では射出スリーブ内に充填したアルミ合金等の溶湯をプランジャチップにより成形型内の製品キャビティ部へと高速・高圧で注入することで製品を得る。高品質ダイカストでは射出条件も高速となり、射出スリーブおよびプランジャチップに相応の負担がかかり、互いの摺動面に磨耗やかじりを発生するおそれを生じる。この対策として摺動面には主に黒鉛系の潤滑油が塗布されるが、この塗布された潤滑油が射出の際に溶湯に巻き込まれて注入初期の溶湯の品質が低下するという問題が生じる。従来はこの低品質化した初期溶湯を製品キャビティ部の下流側に設けたオーバフロー部または押湯口側に追いやることで鋳物製品の品質悪化を回避していた。
【特許文献１】特開平５−８４５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このように低品質化した初期溶湯を製品キャビティ部の下流側に導く構成にあっては、初期溶湯が必ず製品キャビティ部を通過するため、溶湯の一部が製品キャビティ内で凝固してしまうことがあり、高品質の鋳造製品を安定して製造できないという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題に着目してなされたもので、溶湯注入時に低品質化した溶湯が製品キャビティ部に流れ込むのを確実に防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るダイカスト鋳造装置は、成形型の製品キャビティ部に至る湯道の入口部と射出スリーブとの間の溶湯通路部に、この溶湯通路部を開閉するシャッタ装置を設ける。加えて、前記湯道入口部よりも下方に開口するように所定容積を有する溶湯トラップ部を設ける。
【０００６】
本発明に係るダイカスト鋳造方法は、前記ダイカスト鋳造装置を用いた鋳造方法であって、次の工程を有することを特徴としている。
・前記シャッタ装置を前記溶湯通路部の上部にエア抜き用の通路を残して閉鎖した状態で前記射出スリーブに溶湯を注入する工程。
・前記溶湯注入後に前記シャッタ装置を開く工程。
・前記シャッタ装置開放に伴いプランジャチップの押し出しストロークにより前記射出スリーブ内の溶湯を前記製品キャビティ部に押し出す工程。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るダイカスト鋳造装置または鋳造方法によれば、スリーブ摺動面に塗布した潤滑油成分の混入により低品質化した初期溶湯を湯道入口部よりも下方に設けた溶湯トラップ部に捕捉することができ、これにより品質の高い溶湯のみを製品キャビティ部に注入して良質な鋳物を得ることができる。
【０００８】
また射出スリーブに溶湯を注入するにあたり、シャッタ装置により射出スリーブ出口の溶湯通路部を閉鎖できるので、溶湯注入の過程で射出スリーブから溶湯トラップ部へと溶湯が流れ込んでしまう不都合を回避して、射出スリーブから成形型内へと溶湯を射出する際の溶湯の性状をより安定させて、低品質の初期溶湯を確実に溶湯トラップ部へと導入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１において、１，２は成形型であり、１は雄型として形成された固定型、２は雌型として形成された可動型である。１ａ，２ａは前記各成形型１，２を支持する固定プラテン、可動プラテンである。可動プラテン２ａを図示しないアクチュエータにより固定型１に向かって移動させて各型１，２を型締めすることで内部に目的となる製品と同形状の製品キャビティ部３が画成される。
【００１０】
５は前記製品キャビティ部３に溶湯を導入するための湯道であり、固定プラテン１ａおよび固定型１の下部に結合した射出スリーブ６からの溶湯が流入する溶湯通路部７に連通している。８は前記製品キャビティ部３の上端部から上方に向けて延設されたオーバフロー部である。
【００１１】
前記溶湯通路部７の下流端には、その上方に前記湯道５の入口部５ａが、下方に溶湯トラップ部９の入口部９ａが、それぞれ射出スリーブ６に対向するように開口している。前記溶湯トラップ部９は低品質の初期溶湯を補足するために各型１，２の間に型締め状態で画成されるように設けた所定容積の空間部であり、前記初期溶湯の捕捉をより確実にするために、その入口部９ａの開口面積は図２にも示したように前記湯道入口部５ａよりも大きくしてある。
【００１２】
前記射出スリーブ６は鋳造作業にあたり溶湯を注入するための溶湯注入口６ａを備え、該注入口６ａからスリーブ内へと注入された溶湯を押し出すためのプランジャチップ１０が背後から挿入されている。前記プランジャチップ１０は図示しない油圧シリンダ装置によりスリーブ内で進退摺動するように駆動制御される。
【００１３】
前記射出スリーブ６と湯道入口部５ａとの間の溶湯通路部７には、シャッタ装置１１を介装してある。前記シャッタ装置１１は、開放位置では前記溶湯通路部７を全開し、閉鎖位置では前記溶湯通路部７をその上部にエア抜き用通路を残して閉鎖する機能を有する。この実施形態では、前記機能を備えたシャッタ装置として、前記溶湯通路部７を横断するように上下方向に摺動可能に固定型１にストッパプレート１１ａを支持する。
【００１４】
前記ストッパプレート１１ａには図３の(a)に示したように下降位置にて前記溶湯通路部７を開放して溶湯の流れを許容する開口部１１ｂを形成し、図３の(b)または図４に示したようにストッパプレート１１ａの上昇位置では前記開口部１１ｂの下端部のみがエア抜き通路１２として前記溶湯通路部７に臨んで溶湯の流れを規制するようにしてある。前記開口部１１ｂの内径は射出スリーブ６の内径と略同一に設定し、図５にも示したように溶湯射出時のプランジャチップ１０の最大ストローク時に該プランジャチップ１０の先端部が前記ストッパプレート開口部１１ｂを貫通するようにしてある。
【００１５】
前記ストッパプレート１１ａの開閉作動は図４または図５に示したように油圧シリンダ装置１３を介して制御する。前記油圧シリンダ装置１２によるストッパプレート１１の開放作動タイミングは射出スリーブ６に対する溶湯の注入容積割合（スリーブ充填率）に基づいて計算する。なお１４は溶湯通路部７とストッパプレート１１ａとの間の摺動間隙に介装したシール部材である。
【００１６】
前記ダイカスト鋳造装置を用いて製品を鋳造するには、まずシャッタ装置１１のストッパプレート１１ａを油圧シリンダ装置１３により図４に示した閉鎖位置に移動させた状態で溶湯注入口６ａから射出スリーブ６内に溶湯ｃを注入する。このときの溶湯注入量は、プランジャチップ１０を図５に示した最大ストローク位置まで駆動したときに、成形型内の溶湯トラップ部９と、製品キャビティ部３およびオーバフロー部８が過不足なく溶湯ｃで満たされる量に設定する。
ストッパプレート１１ａにより溶湯通路部７の下方部分は閉鎖されているので、溶湯が射出スリーブ６から溶湯通路部７および溶湯トラップ部９へと慣性で流れ込んでしまう不都合を防止することができる。
【００１７】
射出スリーブ６への溶湯注入を完了したのち、油圧シリンダ装置１３によりシャッタ装置１１のストッパプレート１１ａを開放位置に移動させると共に、プランジャチップ１０を押圧駆動して射出スリーブ６内に注入した溶湯ｃを溶湯通路部７を経て型内へと高速で押し出す。この射出当初に型内に流入する溶湯には潤滑油成分やガスが混入しているが、この低品質化した初期溶湯は溶湯通路部７下流の低位置に開口した溶湯トラップ部９に捕捉される。特にこの実施形態では製品キャビティ部３へと連通する湯道５の入口部５ａに比較して溶湯トラップ部９の入口部９ａの開口面積を大きくしてあるので、流入抵抗の少ない溶湯トラップ部９へと確実に初期溶湯を導入できる。
【００１８】
溶湯トラップ部９が初期溶湯で満たされると、以後は比較的品質のよい溶湯のみが湯道入口部５ａから湯道５へと流入し、さらに製品キャビティ部３およびオーバフロー部８へと流れ込み、プランジャチップ１０が最大ストローク位置に達したときにこれら型内の空間部は溶湯で満たされる。
【００１９】
この実施形態では、前述したように最大ストローク位置でプランジャチップ１０の先端部が図５に示したようにストッパプレート１１ａの開口部１１ｂを貫通するようにしてある。こうすることにより、ストッパプレート開口部１１ｂよりも下流側にプランジャチップ１０が介在して溶湯通路部７とストッパプレート１１aとの間の摺動隙間に溶湯の高圧が直接的に作用するのを阻止するため、前記摺動隙間からの溶湯の漏れ出しを防止することができる。
【００２０】
射出スリーブ６からの溶湯の射出を完了した後は、溶湯の凝固を待って型１，２を開き、製品キャビティ部３から製品を取り出すと共に、湯道５、オーバフロー部８、溶湯トラップ部９から鋳物を除去して次の鋳造に備える。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るダイカスト鋳造装置の実施形態の概略構成を示す側面断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】前記実施形態に係るシャッタ装置の構成および作動状態を図１のＢ−Ｂ断面にて示した断面図であり、図中の(a)は開放位置、(b)は閉鎖位置を示す。
【図４】前記実施形態の溶湯射出前のシャッタ装置付近の様子を示す要部断面図。
【図５】前記実施形態の溶湯射出後のシャッタ装置付近の様子を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１    固定型（雄型）
２    可動型（雌型）
３    製品キャビティ部
５    湯道
５ａ  湯道入口部
６    射出スリーブ
７    溶湯通路部
８    オーバフロー部
９    溶湯トラップ部
９ａ  溶湯トラップ部入口部
１０    プランジャチップ
１１    シャッタ装置
１１ａ  シャッタ装置のストッパプレート
１１ｂ  ストッパプレートの開口部
１２    エア抜き通路部
１３    油圧シリンダ装置
【図１】
2005288522.tif 000003
【図２】
2005288522.tif 000004
【図３】
2005288522.tif 000005
【図４】
2005288522.tif 000006
【図５】
2005288522.tif 000007