(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な金型（２、４、８、９）と、この金型（２、４、８、９）の内部に設けられ、ダイカスト製品を成形する複数のキャビティ（１０）と、これら複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）と、この共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）から前記複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する際に、前記複数のキャビティ（１０）の背圧を所定の圧力に均一にする背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）とを備え、
前記背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）は、
前記金型（２、４、８、９）に設けられた前記複数のキャビティ（１０）のそれぞれに一端を連通するとともに、他端が外部の大気空間もしくは前記複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間にそれぞれ連通する複数のガス排出路（１７）と、
前記複数のガス排出路（１７）のガス圧力を検出する圧力検出手段（３０）と、
前記複数のガス排出路（１７）のガス流量を調節するガス流量調整手段（３２）とを有するとともに、前記圧力検出手段により前記キャビティ（１０）内に溶湯が充填されるときのガス圧力を検知し、前記ガス圧力が所定の圧力となるように前記流量調整手段を調整することを特徴とするダイカスト鋳造装置。
【請求項２】
前記複数のガス排出路（１７）は所定以上の断面積を有することを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項３】
前記溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）は、射出スリーブ（１１）と、先端に径拡大部（１２ａ）を有する射出プランジャ（１２）とを備え、
前記複数のガス排出路（１７）のそれぞれの前記所定以上の断面積Ｓ１が以下の関係を満足することを特徴とする請求項２に記載のダイカスト鋳造装置。
Ｓ１≧ｋ×Ａ×Ｖ÷Ｎ
但し、ｋ：係数１．８１×１０-4（ｓ／ｍｍ）、Ａ：前記射出プランジャ径拡大部（１２ａ）の断面積（ｍｍ2）、Ｖ：前記射出プランジャ（１２）の射出速度（ｍｍ／ｓ）、
Ｎ：前記キャビティ（１０）数。
【請求項４】
開閉可能な金型（２、４、８、９）と、この金型（２、４、８、９）の内部に設けられ、ダイカスト製品を成形する複数のキャビティ（１０）と、これら複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）と、この共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）から前記複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する際に、前記複数のキャビティ（１０）の背圧を所定の圧力に均一にする背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）とを備え、
前記背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）は、
前記金型（２、４、８、９）に設けられた前記複数のキャビティ（１０）のそれぞれに一端を連通するとともに、いずれかの他端が前記外部の大気空間もしくは前記複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間に連通する複数のガス排出路（１７）と、
前記複数のガス排出路（１７）を相互に連通する連通路（４０）と、
前記ガス排出路（１７）もしくは前記連通路（４０）の前記ガス圧力を検出する圧力検出手段（３０）と、
前記連通路（４０）より前記外部の大気空間もしくは前記複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間側のガス排出路（１７ｂ）のガス流量を調整するガス流量調整手段（３２）とを有するとともに、前記圧力検出手段により前記キャビティ（１０）内に溶湯が充填されるときのガス圧力を検知し、前記ガス圧力が所定の圧力となるように前記流量調整手段を調整することを特徴とするダイカスト鋳造装置。
【請求項５】
前記複数のガス排出路（１７）および前記連通路（４０）が所定以上の断面積を有することを特徴とする請求項４に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項６】
前記複数のガス排出路（１７）のそれぞれの前記所定以上の断面積Ｓ２が以下の関係を満足するとともに、前記連通路（４０）および前記連通路（４０）より前記外部の大気空間もしくは前記複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間側のガス排出路（１７ｂ）の前記所定以上の断面積Ｓ３が以下の関係を満足することを特徴とする請求項５に記載のダイカスト鋳造装置。
Ｓ２≧ｋ×Ａ×Ｖ÷Ｎ
Ｓ３≧ｋ×Ａ×Ｖ
但し、ｋ：係数１．８１×１０-4（ｓ／ｍｍ）、Ａ：前記射出プランジャ径拡大部（１２ａ）の断面積（ｍｍ2）、Ｖ：前記射出プランジャ（１２）の射出速度（ｍｍ／ｓ）、Ｎ：前記キャビティ（１０）数。
【請求項７】
前記複数のガス排出路（１７）のそれぞれに、前記ガス排出路（１７）を開閉する経路開閉手段（１８）を設けており、前記溶湯が前記キャビティ（１０）を充填した後の所定のタイミングにおいて、前記経路開閉手段（１８）が前記ガス排出路（１７）を遮断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項８】
前記所定のタイミングは、前記溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）が前記複数のキャビティ（１０）の容積に所定の容積を加えた量の前記溶湯を、前記複数のキャビティ（１０）に充填したときとすることを特徴とする請求項７に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項９】
前記金型（２、４，８，９）は、前記複数のキャビティ（１０）のそれぞれに前記溶湯が充填されたことを検出する充填検出手段（２０）を設けており、前記所定のタイミングは、前記溶湯が前記キャビティ（１０）に充填されたことを前記充填検出手段（２０）が検出したときとすることを特徴とする請求項７に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項１０】
前記充填検出手段（２０）は、前記経路開閉手段（１８）より前記キャビティ（１０）側の前記ガス排出路（１７ａ）付近に設けられた溶湯検知センサ（２０）であることを特徴とする請求項９に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項１１】
前記充填検出手段（２０）が検出する前記溶湯が前記キャビティ（１０）に充填された時間と予め定めた基準時間とを比較して、ダイカスト鋳造品の良否を判定することを特徴とする請求項９もしくは請求項１０に記載のダイカスト鋳造装置。
【請求項１２】
前記溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）によって供給される前記キャビティ（１０）のゲート部（１５）における前記溶湯の前記キャビティ（１０）への流入速度が０．０５〜８ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の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、共通の溶湯供給手段を用いて溶湯を金型の複数のキャビティ内に充填するようにしたダイカスト鋳造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用のアルミニウム部品を製造するためのダイカスト鋳造装置は、固定型および可動型からなり内部にキャビティを形成する金型と、キャビティ内に金属溶湯を充填するための射出装置とを備えて構成されている。そして、射出装置はキャビティ内にランナーを介して連通する射出スリーブ内を、射出プランジャを前進、後退させるように構成されている。
【０００３】
これにて、金型の型締めの工程、射出プランジャを前進させて射出スリーブ内の金属溶湯を加圧してキャビティ内に充填する射出の工程が順に実行され、キャビティ内の金属が凝固した後、金型を型開きして製品を取り出す工程が実行されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、金型に複数のキャビティを形成し、共通の射出装置から金属溶湯を供給することにより、多数個取りを行うと、キャビティ内への金属溶湯充填時の湯流れがばらつくため、鋳造品に巣が発生したり、キャビティ毎に金属溶湯の充填時間が異なるため、凝固組織にばらつきができたりして、高品質な鋳造品を安定して成形できないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明者らは、上記不具合解決のために鋭意研究の結果、充填ばらつきを発生させる主な原因が、各キャビティの背圧のばらつきにあることを突きとめた。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、各キャビティの背圧を均一にすることにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることの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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、
開閉可能な金型（２、４、８、９）と、この金型（２、４、８、９）の内部に設けられ、ダイカスト製品を成形する複数のキャビティ（１０）と、これら複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）と、この共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）から複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する際に、複数のキャビティ（１０）の背圧を所定の圧力に均一にする背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）とを備え、
背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）は、
金型（２、４、８、９）に設けられた複数のキャビティ（１０）のそれぞれに一端を連通するとともに、他端が外部の大気空間もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間にそれぞれ連通する複数のガス排出路（１７）と、
これら複数のガス排出路（１７）のガス圧力を検出する圧力検出手段（３０）と、
これら複数のガス排出路（１７）のガス流量を調節するガス流量調整手段（３２）とを有するとともに、前記圧力検出手段により前記キャビティ（１０）内に溶湯が充填されるときのガス圧力を検知し、前記ガス圧力が所定の圧力となるように前記流量調整手段を調整することを特徴としている。
【００１０】
これによると、複数のガス排出路（１７）のそれぞれにおいて、圧力検出手段（３０）が検出したガス圧力に応じて、ガス流量調整手段（３２）がガス排出路のガス流量を速やかに調整し、複数のキャビティ（１０）の背圧を所定の圧力に均一にすることができ、複数のキャビティ（１０）への溶湯の充填ばらつきを低減することができる。また、背圧を大気圧より高圧で制御できるため、彫り込みの深い形状のキャビティ（１０）の場合でも溶湯の充填性を向上することができる。このようにして、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、複数のガス排出路（１７）は所定以上の断面積を有することを特徴としている。
【００１３】
そして、請求項３に記載の発明では、複数のガス排出路（１７）のそれぞれの所定以上の断面積Ｓ１が以下の関係を満足することを特徴としている。
【００１４】
Ｓ１≧ｋ×Ａ×Ｖ÷Ｎ
但し、ｋ：係数１．８１×１０−４（ｓ／ｍｍ）、Ａ：前記射出プランジャ径拡大部（１２ａ）の断面積（ｍｍ２）、Ｖ：前記射出プランジャ（１２）の射出速度（ｍｍ／ｓ）、Ｎ：前記キャビティ（１０）数。
【００１５】
これによると、複数のキャビティ（１０）と、外部の大気空間もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間とをそれぞれ連通している複数のガス排出路（１７）のそれぞれの断面積が十分確保される。従って溶湯充填時もガス排出路（１７）中に圧力勾配が生じることがなく、複数のキャビティ（１０）の背圧を、全て外部の大気圧もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間の圧力に同一にすることができる。このようにして複数のキャビティ（１０）への溶湯の充填ばらつきを低減することにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明では、
開閉可能な金型（２、４、８、９）と、この金型（２、４、８、９）の内部に設けられ、ダイカスト製品を成形する複数のキャビティ（１０）と、これら複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）と、この共通の溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）から前記複数のキャビティ（１０）内に溶湯を充填する際に、前記複数のキャビティ（１０）の背圧を所定の圧力に均一にする背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）とを備え、
背圧調整手段（１７、３０、３１、３２）は、
金型（２、４、８、９）に設けられた複数のキャビティ（１０）のそれぞれに一端を連通するとともに、いずれかの他端が外部の大気空間もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間に連通する複数のガス排出路（１７）と、
これらの複数のガス排出路（１７）を相互に連通する連通路（４０）と、
ガス排出路（１７）もしくは連通路（４０）のガス圧力を検出する圧力検出手段（３０）と、
連通路（４０）より外部の大気空間もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間側のガス排出路（１７ｂ）のガス流量を調整するガス流量調整手段（３２）とを有するとともに、前記圧力検出手段により前記キャビティ（１０）内に溶湯が充填されるときのガス圧力を検知し、前記ガス圧力が所定の圧力となるように前記流量調整手段を調整することを特徴としている。
【００２１】
これによると、ガス排出路（１７）もしくは連通路（４０）で、圧力検出手段が検出したガス圧力に応じて、ガス流量調整手段（３２）がガス排出路（１７）のガス流量を速やかに調整し、複数のキャビティ（１０）の背圧を所定の圧力に均一することができ、複数のキャビティ（１０）への溶湯の充填ばらつきを低減することができる。また、背圧を大気圧より高圧で制御できるため、彫り込みの深い形状のキャビティ（１０）の場合でも溶湯の充填性を向上することができる。このようにして、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明では、複数のガス排出路（１７）および連通路（４０）が所定以上の断面積を有することを特徴としている。そして、請求項６に記載の発明では、複数のガス排出路（１７）のそれぞれの所定以上の断面積Ｓ２が以下の関係を満足するとともに、連通路（４０）および連通路（４０）より外部の大気空間もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間側のガス排出路（１７ｂ）の前記所定以上の断面積Ｓ３が以下の関係を満足することを特徴としている。
【００２３】
Ｓ２≧ｋ×Ａ×Ｖ÷Ｎ
Ｓ３≧ｋ×Ａ×Ｖ
但し、ｋ：係数１．８１×１０−４（ｓ／ｍｍ）、Ａ：前記射出プランジャ径拡大部（１２ａ）の断面積（ｍｍ２）、Ｖ：前記射出プランジャ（１２）の射出速度（ｍｍ／ｓ）、Ｎ：前記キャビティ（１０）数。
【００２４】
これによると、複数のキャビティ（１０）と、外部の大気空間もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間とを連通しているガス排出路（１７）および複数のガス排出路（１７）を相互に連通している連通路（４０）の断面積が十分確保される。従って溶湯充填時もガス排出路（１７）中および連通路（４０）中に圧力勾配が生じることがなく、複数のキャビティ（１０）の背圧を、全て外部の大気圧もしくは複数のキャビティ（１０）の容積の合計より大きい容積の空間の圧力に同一にすることができる。このようにして複数のキャビティ（１０）への溶湯の充填ばらつきを低減することにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明では、複数のガス排出路（１７）のそれぞれに、ガス排出路（１７）を開閉する経路開閉手段（１８）を設けており、溶湯がキャビティ（１０）を充填した後の所定のタイミングにおいて、経路開閉手段（１８）がガス排出路（１７）を遮断することを特徴としている。
【００３０】
これによると、溶湯がガス排出路（１７）の型開き後取り出し不可能な位置まで流入したり、ガス排出路（１７）から型外に流出したりすることを防止できる。
【００３１】
また、請求項８に記載の発明では、経路開閉手段（１８）がガス排出路（１７）を遮断する所定のタイミングが、溶湯供給手段（３０、３１、３２）が複数のキャビティ（１０）の容積に所定の容積を加えた量の溶湯を、複数のキャビティ（１０）に充填したときとすることを特徴としている。
【００３２】
これによると、経路開閉手段（１８）がガス排出路（１７）を遮断する以前に、ガス排出路（１７）の経路開閉手段（１８）よりキャビティ（１０）側の部分（１７ａ）を利用して、キャビティ（１０）容積に対して過剰な量の溶湯を供給することができ、溶湯がキャビティ（１０）を充填し終わるまで複数のキャビティ（１０）の背圧を均一することができ、複数のキャビティ（１０）への溶湯の充填ばらつきを低減することにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００３３】
また、請求項９に記載の発明では、複数のキャビティ（１０）のそれぞれに溶湯が充填されたことを検出する充填検出手段（２０）を設けており、経路開閉手段（１８）がガス排出路（１７）を遮断する所定のタイミングは、溶湯がキャビティ（１０）に充填されたことを充填検出手段（２０）が検出したときとすることを特徴としている。
【００３４】
これによると、溶湯がキャビティ（１０）を充填し終わるまで複数のキャビティ（１０）の背圧を均一することができ、複数のキャビティ（１０）への溶湯の充填ばらつきを低減することにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００３５】
また、請求項１０に記載の発明では、複数のキャビティ（１０）のそれぞれに溶湯が充填されたことを検出する充填検出手段（２０）は、経路開閉手段（１８）よりキャビティ（１０）側のガス排出路（１７ａ）付近に設けられた溶湯検知センサ（２０）であることを特徴としている。
【００３６】
これによると、溶湯がキャビティ（１０）に充填されたことを、溶湯検知センサ（２０）が溶湯を感知することで速やかに検出でき、検出したタイミングで経路開閉手段（１８）がガス排出路（１７）を遮断するため、溶湯がキャビティ（１０）を充填し終わるまで複数のキャビティ（１０）の背圧を均一することができ、複数のキャビティ（１０）への溶湯の充填ばらつきを低減することにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を確実に得ることができる。
【００３７】
また、請求項１１に記載の発明では、充填検出手段（２０）が検出する溶湯がキャビティ（１０）に充填された時間と予め定めた基準時間とを比較して、ダイカスト鋳造品の良否を判定することを特徴としている。
【００３８】
これによると、溶湯がキャビティ（１０）に充填された時間が予め定めた高品質な鋳造品を成形できる基準時間とずれている場合は、凝固組織にばらつきができる等の不具合が発生しているものと推定して、鋳造品を不良品と判定することができる。
【００３９】
また、請求項１２に記載の発明では、溶湯供給手段（１１、１２、１２ａ）によって供給されるキャビティ（１０）のゲート部（１５）における溶湯のキャビティ（１０）への流入速度が０．０５〜８ｍ／ｓであることを特徴としている。
【００４０】
これによると、複数のキャビティ（１０）内の溶湯の流れを層流とすることができ、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を一層確実に得ることができる。
【００４１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００４３】
（第１の実施形態）
図１は本発明における第１の実施形態のダイカスト鋳造装置を示すものであり、１は固定支持台であり、固定金型２を支持している。３は可動支持台であり、可動金型４を締付板５、６、７を介して支持している。固定金型２内には固定入れ子８が配置され、また、可動金型４内には可動入れ子９が固定入れ子８と対向するように配置されている。そして、この両入れ子８、９の間に製品部を成形する複数（本例では図３に示すように３個）のキャビティ１０を形成している。
【００４４】
また、固定支持台１の下部には、円筒状の射出スリーブ１１が支持されており、この射出スリーブ１１内に射出プランジャ１２が摺動可能に嵌合している。本例では、この射出スリーブ１１と射出プランジャ１２とにより、金属溶湯の射出機構（溶湯供給手段）を構成している。
【００４５】
この射出プランジャ１２はその先端に所定の直径（本例では９５ｍｍ）を有する径拡大部１２ａを有し、図示しない油圧駆動機構により射出スリーブ１１内を軸方向（図１左右方向）に移動するようになっている。図１に示す射出プランジャ１２の実線位置は型締め状態において射出プランジャが最も後退した状態を示し、１点鎖線位置１２ｂは最も前進した状態を示している。
【００４６】
射出スリーブ１１の上方側の部位において、射出プランジャ１２の最大後退位置近傍に金属溶湯の注入口１３が形成してあり、この注入口１３から射出スリーブ１１内にダイカスト用金属（例えばアルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金等）の溶湯を図示しない溶湯注入器にて注入するようになっている。
【００４７】
射出スリーブ１１のうち、射出プランジャ１２の最大前進位置側の空間は、ランナー部（射出通路）１４およびゲート部１５を介してキャビティ１０に連通している。ここで、ランナー部１４およびゲート部１５は互いに対向する固定入れ子８と可動入れ子９との間の空隙により形成されており、射出プランジャ１２のの前進により射出スリーブ１１内の溶湯をキャビティ１０内に圧入するものである。
【００４８】
そして、ランナー部１４は、射出スリーブ１１のうち射出プランジャ１２の最大前進位置側の空間から、複数のキャビティ１０までの溶湯の流れる距離を略同一とするよう図３に示すような形状としている。
【００４９】
可動型４側にはキャビティ１０内で成形されたダイカスト製品を成形後に押し出すための押し出しピン１６が摺動可能に支持されている。また、図２、３にも示すように、可動型４側には複数のキャビティ１０のそれぞれの上方にキャビティ１０内のガスを排出するための所定の断面積（本例では１２０ｍｍ２）を有するガス排出路１７が形成され、それぞれのガス排出路１７の上方端は可動型４の上部で外部の大気に開放されている。
【００５０】
そして、このガス排出路１７は可動型４内において水平方向に経路が形成された部分を備えており、この部分を開閉するカットオフピン（経路開閉手段）１８が可動型４側に摺動可能に支持されている。１９はこのカットオフピン１８を操作する油圧駆動機構である。また、ガス排出路１７のうち、カットオフピン１８によって開閉される部分よりキャビティ１０側（上流側）の部分は、キャビティ１０内に圧入された溶湯の一部が進入できるオーバーフロー部１７ａとなっている。
【００５１】
次に、上記したダイカスト鋳造装置においてダイカスト鋳造方法を説明すると、まず、可動金型４を図１に示すように固定金型２に対して当接させ、型締めする。この型締め状態において、射出プランジャ１２は図１の実線で示す最大後退位置に後退させておく。また、カットオフピン１８は、図１、２に示す位置に操作する。
【００５２】
次に、金属溶湯（本例ではアルミニウム合金、溶湯温度：７００〜７３０°Ｃ程度）を図示しない溶湯注入器にて注入口１３から射出スリーブ１１内に注入する。次に、この溶湯の注入完了後に、直ちに射出プランジャ１２を図１の１点鎖線で示す最大前進位置１２ｂ側へ所定の速度（本例では１００ｍｍ／ｓ）で前進させる。この射出プランジャ１２の前進により、射出スリーブ１１内の溶湯がランナー部１４へ移行し、ゲート部１５を通ってキャビティ１０内に圧入され、キャビティ１０内へ溶湯が充填される。このとき、キャビティ１０内のガス（空気および熱分解ガス）は、ガス排出路１７を通って型の外部の大気空間に放出され、キャビティ１０内の背圧は、大気圧と同圧に保持される。
【００５３】
ここで、ゲート部１５を通ってキャビティ１０内へ進入する溶湯の量が、複数のキャビティ１０の容積の合計に所定の容積（本例では、複数のキャビティ１０の容積の合計の５〜１０％の容積）を加えた量となったとき、カットオフピン１８を図１、２中右方向にに移動するよう操作し、ガス排出路１７を遮断する。
【００５４】
これにより、溶湯はガス排出路１７に設けられたオーバーフロー部１７ａにまで進入しキャビティへの溶湯の充填が完了する。ここで、ガス排出路１７を既にカットオフピン１８が遮断しているので、溶湯が、ガス排出路１７のうち、カットオフピン１８によって開閉される部分より下流側の部分へ進入することはない。
【００５５】
次に、キャビティ１０内に圧入充填された溶湯の凝固時間が経過すると、キャビティ１０内におけるダイカスト製品の成形が完了するので、金型の型開きを行う。すなわち、可動型４を固定型２から離れる方向（図１の左方向）に移動させて型開きを行うとともに、可動型４側の押し出しピン１６および固定型２側の射出プランジャ１２を前進させて、キャビティ１０内の空間で凝固したダイカスト製品をランナー部１４内およびガスは移出路１７のオーバーフロー部１７ａ内の空間で凝固した部分と一体にして押し出す。
【００５６】
その後に、可動型４を固定型２側に移動させて、型締めを行うとともに、射出プランジャ１２を図１の実線位置に後退させ、初期の状態に戻る。これにより、一連のダイカスト鋳造方法の全工程が完了する。
【００５７】
上述のダイカスト鋳造方法によると、複数のキャビティ１０を有する金型を備えたダイカスト鋳造装置を用いて多数個取りのダイカスト鋳造を行っても、複数のキャビティ１０は、所定の断面積を有するガス排出路１７によりそれぞれ金型外部の大気と連通していることにより、複数のキャビティ１０の背圧を大気圧と同圧に制御することができ、複数のキャビティ１０の背圧に差が発生せず均一となる。これにより、複数のキャビティ１０への溶湯の充填ばらつきを低減することができ、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００５８】
なお、上述の実施形態において、複数のガス排出路１７のそれぞれの断面積は最小断面積Ｓ１が、以下の関係から導かれる４２．８ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００５９】
Ｓ１≧ｋ×Ａ×Ｖ÷Ｎ
但し、ｋ：係数１．８１×１０−４（ｓ／ｍｍ）、Ａ：前記射出プランジャ径拡大部の断面積（ｍｍ２）、Ｖ：前記射出プランジャの射出速度（ｍｍ／ｓ）、Ｎ：前記キャビティ数。
【００６０】
４２．８ｍｍ２未満ではキャビティ１０への溶湯充填時にガス排出路１７中に圧力勾配が生じ、複数のキャビティ１０の背圧に差が発生し易い。複数のガス排出路１７のそれぞれの断面積を４２．８ｍｍ２以上にすることにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても、高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００６１】
また、上述の実施形態において、溶湯供給手段によって供給されるゲート部１５における溶湯のキャビティ１０への流入速度が０．０５〜８ｍ／ｓであることが好ましい。溶湯のキャビティ１０への流入速度が０．０５ｍ／ｓ未満では、溶湯がキャビティ１０の充填を完了する前に溶湯の凝固が開始されてしまい、凝固組織にばらつきが発生する。また、溶湯のキャビティ１０への流入速度が８ｍ／ｓを超える場合は、キャビティ１０内の溶湯の流れを層流にすることができない。溶湯のキャビティ１０への流入速度を０．０５〜８ｍ／ｓにすることにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を一層確実に得ることができる。
【００６２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図４に基づいて説明する。
【００６３】
上記したように、第１の実施形態では、ゲート部１５を通ってキャビティ１０内へ進入する溶湯の量が、複数のキャビティ１０の容積の合計に所定の容積を加えた量となったとき、カットオフピン１８を図２、３中右方向にに移動するよう操作し、ガス排出路１７を遮断している。
【００６４】
これに対し、本第２の実施形態は、図４に示すように、ガス排出路１７のオーバーフロー部１７ａの温度が測定できる位置に溶湯検知センサである温度センサ（充填検出手段）２０を配設し、温度センサ２０が溶湯からの熱を感知したとき、カットオフピン１８を図４中右方向にに移動するよう操作し、ガス排出路１７を遮断しようとするものである。なお、第１の実施形態と同様の部分については、第１の実施形態と同じ符号をつけてその説明を省略する。
【００６５】
溶湯検知センサとしては、溶湯の温度を検出する温度センサ２０、もしくは溶湯による電気導通を検出する電気導通センサ等を用いることができる。本例では温度センサ２０を用いている。
【００６６】
図４に示すように、温度センサ２０は、可動型４側に支持されており、ガス排出路１７のオーバーフロー部１７ａ近傍の温度を検出するようになっている。温度センサ２０には信号線２３の一端が接続されている。信号線２３の他端は制御装置２１に接続されており、温度センサ２０の検出信号を制御装置２１に伝えるものである。
【００６７】
信号線２４は一端を制御装置２１に、他端を油圧回路切換バルブ２２に接続しており、油圧回路切換バルブ２２は制御装置２１からの制御信号により制御される。
【００６８】
射出スリーブ１１内への溶湯注入後、射出プランジャ１２の前進により、キャビティ１０内へ溶湯が充填される。ここで、キャビティ１０内へ進入した溶湯がオーバーフロー部１７ａに達したとき、温度センサ２０は溶湯からの熱を感知し信号を制御装置２１に伝え、制御装置２１は溶湯がオーバーフロー部１７ａに到達したことを検出する。そして制御装置２１は速やかに油圧回路切換バルブ２２に制御信号を送り、油圧回路を切り換える。これにより、油圧駆動機構１９がカットオフピン１８を図４中右方向にに移動するよう操作し、ガス排出路１７を遮断する。
【００６９】
これにより、溶湯はガス排出路１７に設けられたオーバーフロー部１７ａにまで進入しキャビティへの溶湯の充填が完了する。ここで、ガス排出路１７を既にカットオフピン１８が遮断しているので、溶湯が、ガス排出路１７のうち、カットオフピン１８によって開閉される部分より下流側の部分へ進入することはない。
【００７０】
本第２の実施形態によると、第１の実施形態と同様に、複数のキャビティ１０の背圧を大気圧と同圧に制御することができ、複数のキャビティ１０の背圧に差が発生せず均一となる。これにより、複数のキャビティ１０への溶湯の充填ばらつきを低減することができ、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を得ることができる。
【００７１】
なお、上述の第２の実施形態において、温度センサ２０からの信号により制御装置２１が検出した溶湯がキャビティに充填された時間と、予め定めた高品質な鋳造品を成形できる基準時間とを比較して、両者が所定時間以上（本例では０．１秒以上）ずれている場合は、凝固組織にばらつきができる等の不具合が発生しているものと推定して、鋳造品を不良品と判定することができる。
【００７２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図５に基づいて説明する。
【００７３】
前記したように、第１の実施形態では、複数のキャビティ１０のそれぞれに一端を連通している複数のガス排出路１７を備え、複数のガス排出路１７の他端が、外部の大気空間にそれぞれ連通している。
【００７４】
これに対し、本第３の実施形態は、図５に示すように、複数のキャビティ１０のそれぞれに一端を連通している複数のガス排出路１７のそれぞれの出口部付近にガス排出路１７のガス圧力を検出する圧力センサ３０と、ガス流量調整弁３２とを備えているものである。なお、第１の実施形態と同様の部分については、第１の実施形態と同じ符号をつけてその説明を省略する。
【００７５】
図５に示すように、可動型４側に設けられた複数のキャビティ１０のそれぞれに一端を連通している複数のガス排出路１７は、それぞれの他端を可動型４の上部に突出しており、その先端には流量調整弁３２が配設されている。また、可動型４の上部に突出したガス排出路１７は、流量調整弁３２より上流側で分岐しており、この分岐した配管の先端に圧力センサ３０を備えている。
【００７６】
圧力センサ３０には信号線３３の一端が接続されている。信号線３３の他端は制御装置３１に接続されており、圧力センサ３０の検出信号を制御装置３１に伝えるものである。信号線３４は一端を制御装置３１に、他端を流量調整弁３２に接続しており、流量調整弁３２は制御装置３１からの制御信号により制御される。
【００７７】
このようにすることで、複数のキャビティ１０のそれぞれに設けられているガス排出路１７のそれぞれにおいて、キャビティ１０内へ溶湯が充填されるときのガス圧力を圧力センサ３０が検知し、信号を制御装置３１に伝える。そして、制御装置３１は、ガス排出路１７のガス圧力が所定の圧力（本例では大気圧より０．１気圧高い圧力）となるよう速やかに流量調整弁３２に制御信号を送り、流量調整弁３２の開度を調整する。これにより、ガス排出路１７のガス圧力が所定の圧力に調整される。
【００７８】
本第３の実施形態によると、複数のキャビティ１０の背圧を所定の同じ圧力に制御することができ、複数のキャビティ１０の背圧に差が発生せず均一となる。これにより、複数のキャビティ１０への溶湯の充填ばらつきを低減することができるばかりか、背圧を大気圧より高圧で制御できるため、彫り込みの深い形状のキャビティの場合でも溶湯の充填性を向上することができ、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を確実に得ることができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について図６に基づいて説明する。
【００８０】
上記したように、第３の実施形態では、図５に示すように、複数のキャビティ１０のそれぞれに一端を連通している複数のガス排出路１７は、それぞれの出口部付近にガス排出路１７のガス圧力を検出する圧力センサ３０とガス流量調整弁３２とを備えているものである。
【００８１】
これに対し、本第４の実施形態は、図６に示すように、複数のキャビティ１０のそれぞれに一端を連通している複数のガス排出路１７は、連通路４０により相互に連通しているとともに、この連通路４０により連通されたガス排出路１７の１つの出口部付近にガス排出路１７のガス圧力を検出する圧力センサ３０とガス流量調整弁３２とを備えているものである。なお、第１および第３の実施形態と同様の部分については、第１および第３の実施形態と同じ符号をつけてその説明を省略する。
【００８２】
図６に示すように、可動型４側に設けられた複数のキャビティ１０のそれぞれに一端を連通している所定の断面積（本例では１２０ｍｍ２）を有する複数のガス排出路１７は、可動入れ子９内において相互に所定の断面積（本例では３６０ｍｍ２）を有する連通路４０により連通している。この連通路４０により相互に連通されたガス排出路１７の中央の１つは、連通路４０に連通している部分より下流側で共通ガス排出路１７ｂを形成している。共通ガス排出路１７ｂは所定の断面積（本例では３６０ｍｍ２）を有し、その上端は可動型４の上部に突出しており、その先端には流量調整弁３２が配設されている。また、可動型４の上部に突出した共通ガス排出路１７ｂは、流量調整弁３２より上流側で分岐しており、この分岐した配管の先端に圧力センサ３０を備えている。
【００８３】
圧力センサ３０には信号線３３の一端が接続されている。信号線３３の他端は制御装置３１に接続されており、圧力センサ３０の検出信号を制御装置３１に伝えるものである。信号線３４は一端を制御装置３１に、他端を流量調整弁３２に接続しており、流量調整弁３２は制御装置３１からの制御信号により制御される。
【００８４】
このようにすることで、複数のキャビティ１０内へ溶湯が充填されるときのガス排出路１７のガス圧力が所定の圧力に調整される。
【００８５】
本第４の実施形態によると、第３の実施形態と同様に、複数のキャビティ１０の背圧を所定の同じ圧力に制御することができ、複数のキャビティ１０の背圧に差が発生せず均一となる。これにより、複数のキャビティ１０への溶湯の充填ばらつきを低減することができるばかりか、背圧を大気圧より高圧で制御できるため、彫り込みの深い形状のキャビティの場合でも溶湯の充填性を向上することができ、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を確実に得ることができる。
【００８６】
なお、上述の実施形態において、複数のガス排出路１７のそれぞれの断面積は最小断面積Ｓ２が、以下の関係から導かれる４２．８ｍｍ２以上であることが好ましく、連通路４０および共通ガス排出路１７ｂのそれぞれの断面積は最小断面積Ｓ３が、以下の関係から導かれる１２８ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００８７】
Ｓ２≧ｋ×Ａ×Ｖ÷Ｎ
Ｓ３≧ｋ×Ａ×Ｖ
但し、ｋ：係数６．０３×１０−５（ｓ／ｍｍ）、Ａ：前記射出プランジャ径拡大部の断面積（ｍｍ２）、Ｖ：前記射出プランジャの射出速度（ｍｍ／ｓ）、Ｎ：前記キャビティ数。
【００８８】
複数のガス排出路１７のそれぞれの断面積が４２．８ｍｍ２未満または連通路４０および共通ガス排出路１７ｂのそれぞれの断面積が１２８ｍｍ２未満ではキャビティ１０への溶湯充填時にガス排出路１７、連通路４０、共通ガス排出路１７ｂ中に圧力勾配が生じ、複数のキャビティ１０の背圧に差が発生し易い。複数のガス排出路１７のそれぞれの断面積を４２．８ｍｍ２以上にし、かつ連通路４０および共通ガス排出路１７ｂのそれぞれの断面積を１２８ｍｍ２以上にすることにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても、高品質で品質ばらつきのない鋳造品を確実に得ることができる。
【００８９】
（他の実施形態）
上記各実施形態において、金型内に形成されたキャビティ１０の数は３個であったが、複数であれば数はいくつであってもよい。
【００９０】
また、上記各実施形態において、キャビティ１０内のガスはガス排出路１７を通って型外の大気空間に排出されるものであったが、複数のキャビティ１０の容積の合計より大きい容積の空間に排出されるものであってもよい。
【００９１】
また、上記各実施形態において、ガス排出路１７は複数のキャビティ１０のそれぞれに１つづつ設けたものであったが、１つのキャビティ１０に対し複数のガス排出路１７を設けたものであってもよい。
【００９２】
また、上記第３の実施形態において、流量調整弁３２の開度を制御する制御装置３１を複数の流量調整弁３２それぞれに設けたが、複数の流量調整弁３２を個別に制御できるものであればいくつであってもよい。
【００９３】
また、上記第４の実施形態において、圧力センサ３０は共通ガス排出路１７ｂに設けたが、連通路４０に設けてもよい。
【００９４】
また、上記第４の実施形態において、共通ガス排出路１７ｂは１つであったが、複数設けたものであってもよい。
【００９５】
また、上記第４の実施形態において、共通ガス排出路１７ｂは、その上端に流量調整弁３２と流量調整弁３２より上流側のガス圧力を検出する圧力センサ３０を備えているが、圧力センサ３０と流量調整弁３２を省略し、共通ガス排出路１７ｂを直接大気に連通するものであってもよい。
【００９６】
また、上記第１の実施形態において、溶湯のキャビティ１０への流入速度を０．０５〜８ｍ／ｓにすることにより、多数個取りのダイカスト鋳造においても高品質で品質ばらつきのない鋳造品を一層確実に得ることができることを前述したが、他の実施形態においても同様の効果があることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すダイカスト鋳造装置の要部断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図１の可動型４側（可動金型４、可動入れ子９）の正面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示すダイカスト鋳造装置の要部断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す可動型４側（可動金型４、可動入れ子９）の正面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態を示す可動型４側（可動金型４、可動入れ子９）の正面図である。
【符号の説明】
２  固定金型
４  可動金型
８  固定入れ子
９  可動入れ子
１０  キャビティ
１１  射出スリーブ（溶湯供給手段の一部）
１２  射出プランジャ（溶湯供給手段の一部）
１２ａ  径拡大部（溶湯供給手段の一部）
１７  ガス排出路（背圧調整手段の一部）
１７ａ  オーバーフロー部
１７ｂ  共通ガス排出路
１８  カットオフピン（経路開閉手段）
２０  温度センサ（溶湯検知センサ、充填検出手段）
３０  圧力センサ（背圧調整手段、あるいは圧力調整手段の一部）
３２  流量調整弁（背圧調整手段、あるいは圧力調整手段の一部をなすガス流量調節手段）
４０  連通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004166392.tif 000004
【図４】
0004166392.tif 000005
【図５】
0004166392.tif 000006
【図６】
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