(57)【要約】【目的】  一般ダイカスト・新ダイカスト・付加技術でも残っている問題形状部（１３）の巣穴・圧洩れ・焼付噛り不良を低減する。【構成】  吸引溝（８）からの吸引によって、問題の原因となっているガス・カス・水を吸引除去し、負圧が出来るように前後動作をさせるスライド吸引ピン（９）、及びスライド鋳抜き吸引ピン（７）。【選択図】図４
2007210030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の型開き後の押出し完了時に、スライド吸引ピン（９）に彫り込んだ吸引溝（８）部分が金型製品面から突き出して吸引経路（１２）から吸引盤（２１）の吸引口（２２）真空ホース（１８）減圧真空タンク（１９）へと接続して吸引をし、金型の型締め時には押出しＡ板（１０）押出しＢ板（１１）セットして同時に後退し、又は直結シリンダーで鋳造品形状の位置に戻るように吸引と前後動作をするように設置した（図３）のスライド吸引ピン（９）。
【請求項２】
スライド鋳抜き吸引ピン（７）の鋳造品を型開き後の押出し棒（２９）で押出す時、スライド鋳抜き吸引ピン（７）も同時に押出し前進し、連続動作押出しの第一段階の押出しで一定距離を進んだだら補助板ストッパー（２５）及びスライド鋳抜き吸引ピン（７）が入れ子（２４）及び主型（１７）の裏側やスライド鋳抜き吸引ピン（７）の直径を太くした段差が吸引盤（２１）の裏側に当たって止まる直前にカムロック（２８）が外れて押出し補助板（２４）が止まり吸引溝（８）が金型製品面から現われ出て、更に継続して第二段階の押出しをすると、スライド鋳抜き吸引ピン（７）が鋳造品から抜ける（図４）の２段階の前後動作と請求項１の吸引が出来る吸引溝（８）を設けたスライド鋳抜き吸引ピン（７）。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】  本発明は、ダイカストでのガス吸引による品質の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、ダイカストの不良は、湯皺湯境・焼付噛り・巣穴・圧洩れが主として発生し、不良率の多くを占めていた。これらの主な不良の対策は、下記の方法が取られてそれぞれの成果をあげていた。
鋳造機械条件：溶融アルミ合金の充填を早くするために、ピストンによる射出速度を早くしたり、低速から高速への切り換え位置を変えたり、潰すための増圧のタイミングを変える。
鋳造周辺条件：離型剤や潤滑剤を絞って発生するガス量を少くしたり、エヤーブローで過剰な離型剤や潤滑剤を吹き飛ばしたりする。
充填排出方案：不良部分に向かって溶融アルミ合金の湯流れ方向をつける。
：湯流れに押されたガスが金型分割面に集めて、鋳造品の外に排出出来るようにする。
金型形状変更：巣穴部分や圧洩れ部分を金型分割面にして、ガスやガスが混合した溶融アルミを鋳造品の外側へ排出する経路を確保する。
製品形状変更：厚肉を肉ヌスミをして薄肉軽量にして形状容積を減らす。
：ボス部などは、鋳抜きピンをたてて形状容積を減らす。
：ガス抜きや溶融アルミ合金が、ダイカスト品の外部へ排出出来る形状にする。
これらの不良対策方法は、湯皺湯境不良について顕著な効果があり、焼付噛り・巣穴・圧洩れの不良対策では、或る一定の不良率迄は低減する効果があったが、それ以下に下げられない限界があった。従って、これらの対策が有効であったのは、得意先への許容納入不良率が高めで不良対策の限界を越えない時であった。
ところが、顧客満足度や製造物責任法が出てきて、得意先の要求品質がどんどん上がり、許容納入不良率下がり続けて、ことに重要保安部品に到っては、完璧な鋳造品が要求されるに到っている。これに対応して高品質を目指し更に低い不良率となる新ダイカスト法やダイカスト付加技術が開発されている。
減圧（低真空）：減圧方向に湯流れをしやすくなるので、不良部分を減圧して湯流れ方向をつけて溶融アルミ合金の充填度を高める。
高真空        ：ピストンや金型をパッキン等でリークが無いように、シールをして製品形状空間の真空度を高くして、ガス量を減らす。
部分吸引      ：不良箇所にピン等を立ててその隙間空真空吸引をして、ガスを減らす。
部分加圧      ：巣穴や圧洩れ箇所に加圧ピンを立てて、塑性変形が出来る鍛造並の圧力レベルに加圧をして潰してしまう。
高真空＋部分加圧：高真空でも残る巣穴不良部分に、部分加圧によって潰してしまう。
これらの鋳造品の高品質化の技術開発によって成果を上げて不良率は、非常に低くなっているが、それでも湯皺湯境を除いた３大不良の中で焼付噛り・巣穴・圧洩れが相対的に高い不良率となって問題として残っていた。
又、ダイカストは高速充填をするために、必ずガスを巻き込んで混入する製法となっいてるので、有効なこれらの付加技術を施した上に、細かく取り決めた作業標準を遵守しても不良率にバラツキが出て、安定して許容不良率以下に抑えて操業することは非常に難しい状態にあった。ことに鋳造品形状や金型の剛性設計に伴うダイカスト技術上の限界があり、新ダイカスト法や付加技術でも不良率が下がらなくなる不良対策の限界レベルがあった。
一般ダイカストの範囲で起きている不良箇所（位置）が、新ダイカスト方や付加技術を施して不良対策をした場合でも限界レベルに達して、不良率は当然低くなっているが残された不良として出て来る不良箇所（位置）となっている。
その主な箇所（位置）は、（図１）に示すように厚肉（１）ボス（２）袋形状（３）湯流れ先端（４）（以下、問題形状部（１３）と云う。）及び、軽量化によるに肉盗みや加工工数の低減で、これらの問題形状部（１３）に鋳抜きピンを立てた箇所（位置）に限られていた。
【本発明が解決をしようとする課題】
【０００３】  鋳造品の形状で全体を構成する一般肉厚部の欠陥は、外観検査で選別が可能な湯皺・湯境で鋳造機械条件・鋳造周辺条件・置換方案により、格別な薄肉の鋳造品以外は、殆ど解決することが出来ていた。
従って、圧倒的に問題になっいる欠陥部は、問題形状部（１３）の厚肉（１）ボス（２）袋形状（３）湯流れ先端（４）の内部に出ている巣穴不良や圧洩れ不良である。又、問題形状部（１３）に立っている鋳抜きピンには、巣穴・圧洩れに焼付噛りが発生して問題となっていた。
これら問題形状部（１３）は、離型剤や潤滑剤が高い金型温度や溶融アルミ合金と接触をして、蒸発・熱分解・燃焼を起こしたガスと製品空間に残留する空気が、多く集積して鋳造条件の鋳造圧や増圧で潰し切れない欠陥として、巣穴や圧洩れ不良になっているものである。ことに、問題形状部（１３）に鋳抜きピン等があり、その鋳抜きピン部分は、形状的にスプレーをした霧状の離型剤が付着しにくいので、離型被膜が形成しにくく焼付不良が発生する。この場合、離型被膜を形成するために、更に多くの離型剤や潤滑剤を塗布するので、離型剤や潤滑剤が金型表面に過剰に付着しガス発生量が増大したり、過剰の離型剤や潤滑剤をカスとして巻き込んでしまっている。又、これらの欠陥部に、離型剤を希釈している水滴も残りやすく、金型温度や溶融アルミ合金に接触して蒸発して、極端に大きな水蒸気容積となって巣穴や圧洩れを起こしやすい原因となっている。
【０００４】  これらのことから、問題形状部（１３）に残るガスやカスを出来るだけ多く安定的に除去することで、更に不良低減が可能になる。
これら、不良対策に必要になる要件は、
（イ）最小の離型剤のスプレー量による適切な離型被膜が形成出来ること。
（ロ）残留する水滴や水残りを無くす。
（ハ）発生してしまったガス量を減らす。
（ニ）過剰な離型剤や繰り返しショットで堆積分を除去する。
（ホ）プランジャー潤滑剤からの燃焼ガスを減らす。
となる。
その上に、得意先に納入する鋳造品の不良率を抑えて、ロットアウトを回避することが必要である。このために、ダイカストはバラツキが有るので、不良率を低くすると同時にバラツキを非常に低く抑えなければならない。
（ヘ）低い平均不良率と不良率のバラツキも抑える。
バラツキの原因には、鋳造条件的バラツキもあるが不安定な発生ガス量や巻き込みガスが圧縮性のために、その排出や加圧による潰され方が一定にならずにバラツキを生じている。
本発明は、上記（イ）〜（ヘ）の問題となる要件を確実で一定に除去をして、一般ダイカスト・新ダイカスト法・付加技術による不良対策の限界を、更に低い不良率に抑えられるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  従来、型締め後に鋳造品形状の金型空間側を、付加技術で減圧真空や部分吸引をすると、その減圧した分のガス量で（ハ）（ホ）とガス影響が減った分（ヘ）のバラツキが減少する効果は得られていた。しかし、（イ）（ロ）（ニ）の要件を充足していないために、不良率の低減に限界があった、
本発明は、一般ダイカストや付加技術を施した問題形状部（１３）の（イ）〜（ヘ）の要件除去出来るようにして、更に不良率を低減出来るようにするものである。
そのために、問題形状部（１３）に型開き後に前進し型締め前に鋳造品形状位置に戻る前後の動作をし、溶融アルミ合金が充填をするまで減圧真空で吸引することが出来るスライド吸引ピン（９）又は、スライド鋳抜き吸引ピン（７）を設置する。
具体的には、鋳抜きピンの無い問題形状部（１３）の場合、（図−３）のようにスライト吸引ピン（９）を通常の押出しピンと同じように、押出しＡ板（１０）と押出しＢ板（１１）に接続をする。
型開き後鋳造品を押出して取り出した状態になると、スライド吸引ピン（９）は前進して突き出し状態になり、吸引溝（８）が金型の鋳造品形状より現われ出るようにする。（図２）の様に側面を削るか溝加工をした吸引溝（８）は、スライド吸引ピン（９）より大きく開けた吸引経路（１２）に接続をし、リークのでないようにＯリング（２０）でシールをした吸引盤（２１）に設けた吸引口（２２）に接続をする。
吸引口（２２）に接続した真空ホース（１８）を減圧真空タンク（１９）に接続をして、直接的に減圧吸引をして吸取るものである。
減圧真空ポンプの形式やサイズは、減圧真空タンク（１９）で設定する減圧真空度や吸引容量で決めることが出来るものである。
型開き後に押出して、スライド吸引ピン（９）は突き出し状態で吸引溝（８）から減圧吸引をしながら、希釈をした離型剤をノズル（１４）から霧状態にスプレーをする。霧が流れて金型やピン表面に接触をして付着して離型被膜を形成しながら、過剰の霧は吸引溝（８）に吸い込まれて、最少量で効率良く全体に離型被膜を形成することで、（イ）最小の離型剤のスプレー量による適切な離型被膜が形成出来る。これにより、従来のように霧が中まで入らずに入り口でこもったりして付着ムラをすること無く、過剰に離型剤が付着する部分は無くほぼ均一な離型被膜を形成が出来る。
離型剤のノズル（１４）からのスプレーが止まった後も、減圧真空吸引を継続するので、エヤーが通過をしてそのエヤープロー効果により（ロ）水滴・残留水分や（ハ）付着した離型剤から発生するガス量も、（ニ）過剰に付着して堆積の元になる離型剤を吸引して除去することが出来る。
減圧吸引をしていない現状の場合スプレーエヤーが篭って背圧により、付着ムラになり、付着していない部分のために多めにスプレーをすると一般肉厚と問題形状部（１３）の接続部の一般肉厚側に過剰に離型剤が付着をし均一な離型被膜が形成出来ていなかった。
減圧吸引を継続しながら引き戻し操作をすると、押出しＡ板（１０）押出しＢ板（１１）が後退し過剰の離型剤や付着した水滴が吸い込まれながらスライド吸引ピン（９）が鋳造品形状の所定の位置に引き戻される。
更に減圧吸引を継続するので、スライド吸引ピン（９）と金型の隙間（１５）からガスや隙間（１５）付辺に溜まったカスを吸い込む事が出来る。その上、溶融アルミ合金が射出によって充填をしてくる時に、先行して入る（ホ）プランジャー潤滑剤の燃焼ガスも問題形状部（１３）付近の空間は減圧吸引されて、更に負圧になるので湯流れが生じて充填量が増加し、ガス量も減ってくるものである。
ガス量が減って一定の負圧になるので、不安定なガスの挙動による変化が減って（ヘ）不良率のバラツキも減少するものである。
従来、付加技術の部分吸引はピンの前後動作が無いので、ピンと金型に隙間を作って真空吸引をすると、０．０５ｍｍの隙間では溶融アルミ合金が染み込んでバリが詰まり、０．０３ｍｍの隙間では離型剤中の固形又は高粘性になるワックスやシリコーンが堆積し、吸引効果が無くなっていた。
スライド吸引ピン（９）は型開き時に前進をさせて金型表面から凸突き出るので、離型剤塗布中やその後のエヤーブローでバリやワックスやシリコーンが吹き飛ばして吸引することがが出来るので、隙間（１５）の詰まりが無くなり安定した一定量の減圧吸引が得られる。
減圧真空タンク（１９）の圧力設定を一定にして、吸引口（２２）に接続をするので、減圧吸引による吸引量も一定となり、残留ガス・発生ガスによるバラツキも一定になる。
【０００６】  問題形状部（１３）が１〜２箇所のように少ない場合や、金型の固定型側になる場合は、必要な位置に設置したスライド吸引ピン（９）やスライド鋳抜き吸引ピン（７）後端に小型のシリンダーをセットして前後動作させられる。
又、部分加圧を設定したものは、部分加圧用のピンに吸引溝（８）を彫って吸引経路（１２）吸引盤（２１）減圧真空タンク（１９）と接続をし、部分加圧用のシリンダーの前進距離を伸ばすこで、部分加圧＋減圧吸引となる。
【０００７】  鋳抜きピン付の問題形状部（１３）の箇所（位置）が多くなると、シリンダーを何本もセットすることは金型構造のスペースが少なくて設置が不可能となる。
この場合、押出しＡ板（１０）と押出しＢ板（１１）の裏側に押出し補助板（２４）を設け、前述と同じ吸引盤（２１）押出しＡ板（１０）押出しＢ板（１１）を貫通した鋳抜きピン部分が付いたスライド鋳抜き吸引ピン（７）の後端麺を押出し補助板（２４）と接触をさせる。型開き後押出し棒（２９）で鋳造品の押出しを始めて、或る距離を進めた第一段階押出しをすると、押出しＢ板（１１）押出し補助板（２４）金型裏板（２３）に取り付けたカムロックが外れると同時に、補助板ストッパー（２５）が入れ子（１６）主型（１７）又はスライド鋳抜き吸引ピン（７）が吸引盤（２１）に当たって押出し補助板（２４）が止まる。この時点で、鋳造品は第一段階押出しの動いた分だけ金型から抜けているが、スライド鋳抜き吸引ピン（７）の鋳抜き部分は抜けずに、吸引溝（８）が金型から現われて止まる。
更に、第二段階の押出すとスライド鋳抜き吸引ピン（７）は止まっているので、鋳造品全部が抜けていくことになる。
型締め時、リターンピン（２７）が固定型に当たるが、押出し棒（２９）で第二段階分の押出しが戻ると、カムロックがロックされて押出し補助板（２４）が連結されて元の鋳造品形状の位置に戻る。
【作用】
【０００８】  型開き後の押出しで吸引溝（８）が金型表面から少し凸に現われ出るまで、スライド吸引ピン（９）やスライド鋳抜き吸引ピン（７）を前進させて、減圧真空による吸引状態で離型剤をスプレーし、型締めや押出し引き戻しとシリンダーで元の位置に戻して、同じく減圧吸引状態のまま溶融アルミ合金を高速で充填をすることで、問題形状部（１３）のガスやカスを吸出したり負圧に吸引をして、不良率を低減するものである。
【実施例】
【０００９】  以下、本発明の実施例について説明をする。
【比較例１】
ダイカスト機  ５００ｔｏｎ×１個取り  鋳造品名  マニホールド・ロアー
鋳造品特徴：鋳造面積が大きく鋳造圧が６０ＭＰａと低い設定になっている。
巣穴不良率        ３．８％  ｛鋳抜きピン（５）×３箇所｝
湯皺              ６．１％  ｛湯流れ先端部（４）×２箇所｝
圧洩れ不良率      ２．５％  ｛圧洩れ位置は、不良位置と同じ｝
合計不良率      １２．４％  （６ヵ月平均）
バラツキ        １８．１％
（最小不良率５．２％〜最大不良率２３．３％％）
【実施例１】  比較例１の鋳造品に問題形状部（１３）の巣穴不良部にスライド鋳抜き吸引ピン（７）３本を立て、湯流れ先端（４）の湯皺不良部の先にオーバーフロー（５）を設けスライド吸引ピン（９）を２本立てた。スライド鋳抜き吸引ピン（７）とスライド吸引ピン（９）の前後動作は、カムロック設置の押出し補助板（２４）を用いた。
減圧真空タンク（１９）の設定圧を０．０７ＭＰａとし、鋳造周辺条件で離型剤と潤滑剤の使用量を少なくした。
巣穴不良率        ０．３％
湯皺不良率        １．４％
圧洩れ不良率      ０，６６％
合計不良率        ２．３６％  ｛２ケ月平均｝
バラツキ          ２．３５％
（最小不良率０．５３％〜最大不良率３．４８％）
鋳造面積が大きいためにまれにバリが金型分割面がら飛び出していたので、更に鋳造圧をバリが飛び出さなかった５０ＭＰａ迄落としてみた。
巣穴不良率        ０．４％
湯皺不良率        １．２％
圧洩れ不良率      ０．５９％
合計不良率        ２．１９％  （バリ飛びによる圧抜け分が利いた）
バラツキ          ２．１１％
（最小不良率０．４２％〜最大不良率２．５３％）
【比較例２】
ダイカスト機  ３５０ｔｏｎ×２ケ取り  鋳造品名  ファースト  アンドリバースブレーキピストン
鋳造品特徴：鋳造品は、肉厚中心部に巣穴が集まりやすい傾向があり、その一番悪い部分のリング形状の外周・内周にＯリングの入る深い溝加工がある。
湯境不良率        １．１％
湯皺不良率        ２．５％
巣穴不良率        ６．６％
圧洩れ不良率      ２．１％
合計不良率      １０．２％  ｛６ケ月平均｝
バラツキ        １６．７％
（最小不良率４．６％〜最大不良率２１．３％｝
【実施例２】  比較例２の鋳造品の不良部分近くに設置してあるオーバーフローについてる押出しピン４箇所をスライド吸引ピン（９）に入れ変えて吸引盤（２１）から減圧真空タンク（１９）に接続をした。スライド吸引ピン（９）の後端を押出しピンと同様に押出しＡ板（１０）と押出しＢ板（１１）にはさんで前後動作をするようにした。
減圧真空タンク（１６）を０．０７ＭＰａに設定をした。
湯境不良率        ０．０％  ｛出無くなった。｝
湯皺不良率        ０．６％
巣穴不良率        １．２％
圧洩れ不良率      ０．０％
合計不良率        １．８％  （３ケ月平均）
バラツキ          ２．４％
（最小不良率０．４％〜最大不良率２．７％）
【比較例３】
ダイカスト機  ３５０ＴＯＮ×２ケ取り  鋳造品名  フォークギヤーシフト
鋳造品特徴：鋳造材料が特殊な湯皺湯境・巣穴が出やすい１６％のハイシリコン材のために、巣穴不良がでる部分を部分加圧を入れて巣穴を潰している。
湯皺湯境不良率    ３．６％
巣穴不良率        ５．１％
合計不良率        ８．７％  （１２ケ月平均）
バラツキ        １０．５％
（最少不良率４．３％〜最大不良率１４．８％）
【実施例３】  比較例３鋳造品の部分加圧用のスキユーズピンの前進動作をスキューズ用シリンダーの動作距離を長くして、スキューズする距離より更に凸に突き出すようにして、吸引溝（８）を金型表面から出てくるように設けて、吸引経路（１２）吸引盤（２１）に接続をする。
型開き時、巣穴不良部から吸引が出来るので、鋳造周辺条件の離型剤は過剰に必要が無くなりスプレー量を巣穴不良部では約１／３に減らすことが出来た。
減圧真空タンク（１６）を０．０５ＭＰａに設定をした。
湯皺湯境不良率    １．３％
巣穴不良率        ０．４％
合計不良率        １．７％
バラツキ          ２．１％
（最小不良率０．５％〜最大不良率２．６％）
【比較例４】
鋳造機  ３５０ＴＯＮ×２ケ取り  鋳造品名  フロッピーディスクカバー
製品一般肉厚  １．８ｍｍ    と非常に薄肉で成形が困難な鋳造品で、加工レスによる寸法精度も要求されている。
スタート時、湯廻り＋湯境＋湯皺の合計不良率が６０％を越えていたものを、不良対策をして湯廻り不良は無くなったが、
湯境湯皺平均不良率  ２３％  からなかなか落とすことが出来なかった。
【実施例４】  置換方案や鋳造条件等はそのままにし、オーバーフロー（５）６箇所の押出しピンをスライド吸引ピン（９）にして、押出しＡ板（１０）押出しＢ板（１１）で前後動作させた。
減圧真空タンク（１７）の設定圧  ０．０７ＭＰａ
湯境不良率    ０％      （消えて無くなった。）
湯皺不良率    ５．６％
製品形状で湯皺不良が多く出る部分の肉厚を２．０ｍｍ・置換方案で湯流れ方向とガス排出断面積の拡大・鋳造条件で射出速度を上げ離型剤のスプレー量と潤滑剤の使用量を減らす対策をした上で、減圧真空タンク（１９）の設定レベルを変えて見た。
減圧真空  ０．０７ＭＰａの時、湯皺不良率    ２．２６％
減圧真空  ０．０５ＭＰａの時、湯皺不良率    ０．９２％
減圧真空  ０．０３ＭＰａの時、湯皺不良率    １．３４％
減圧真空タンク（１９）の設定圧が約０．０５ＭＰａを境に金型分割面から、逆に吸引をして返って不良率が高くなる時点が出てきた。
【発明の効果】
【００１０】  問題形状部（１３）で発生する巣穴不良や圧洩れ不良の主原因は、ガス・水・カスなのでその問題点を問題形状部（１３）から直接に吸引するので、不良率が激減をする。このためにバラツキも小さくなり安定した不良率が得られ得意先からのクレームが無くなった。
又、同じ部分に溜まるカス等も吸引出来るので、カスの堆積も減少するので金型を整備する迄の時間が伸びて、連続生産を出来る時間が伸びて生産性が向上するものである。
吸引により金型表面へのガスの影響が減って、ヒートクラックや焼付噛りが出にくくなった分金型寿命は伸びる。
ガス分子の数が減るので巣穴を低めの鋳造圧め増圧で潰れるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋳造品の問題形状部の断面図である。
【図２】スライド鋳抜き吸引ピンと問題形状部の断面を含む図である。
【図３】スライド吸引ピンと金型構造の一部断面を含む斜視図である。
【図４】スライド鋳抜き吸引ピンと金型構造の一部断面を含む斜視図である。
【符号の説明】
１  厚肉
２  ボス
３  袋形状
４  湯流れ先端
５  オーバーフロー
６  鋳抜き形状部
７  スライド鋳抜き吸引ピン
８  吸引溝
９  スライド吸引ピン
１０  押出しＡ板
１１  押出しＢ板
１２  吸引経路
１３  問題形状部
１４  ノズル
１５  隙間
１６  入れ子
１７  主型
１８  真空ホース
１９  減圧真空タンク
２０  Ｏリング
２１  吸引盤
２２  吸引口
２３  金型裏板
２４  押出し補助板
２５  補助板ストッパー
２６  押出しピン
２７  リターンピン
２８  カムロック
２９  押出し棒
【図１】
2007210030.tif 000003
【図２】
2007210030.tif 000004
【図３】
2007210030.tif 000005
【図４】
2007210030.tif 000006