(57)【要約】【課題】  外筒と内筒からなる複合構造ダイカスト用スリーブにおいて、内筒に発生する熱変形を抑制してプランジャチップの摺動を円滑にすることにより、内周面の摩耗を軽減して耐用ショット数の向上を図る。【解決手段】  外筒内にダイカスト用スリーブとしての特性が適合した材質からなる内筒をはめ合わせた複合構造にてなり、溶融金属注入口がある後端側部分ではすきまを設けて固定せず、溶融金属をキャビティへ送る先端側部分ではしまりばめにより固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒内にダイカスト用スリーブとしての特性が適合した材質からなる内筒をはめ合わせた複合構造にてなり、溶融金属注入口がある後端側部分ではすきまを設けて固定せず、溶融金属をキャビティへ送る先端側部分ではしまりばめにより固定してなることを特徴とするダイカスト用スリーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はアルミニウム合金等の非鉄金属用ダイカストマシンの溶融金属をキャビティへ送るダイカスト用スリーブの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  ダイカスト用スリーブの溶融金属と接する部分には、耐摩耗性、強靭性、耐溶損性、耐焼付き性、耐熱衝撃性等の耐用性に優れた材質が必要で、その使用条件に適合した合金鋼系、合金鋳鉄系、合金とセラミックスとの混合材質系、セラミックス等の材質が用いられている。【０００３】  そして、これらの材質からなる内筒を鋼系材質からなる外筒の中にはめ込んだ複合構造のスリーブが普及している。ダイカスト用スリーブは注入される溶融金属により加熱されて昇温するが、溶融金属が落下して直接に当たる注入口下部は特に昇温する。このため、注入口下部付近をさらに耐熱性に優れた材質で構成するスリーブもある。また、昇温を軽減するため、スリーブの本体内或いはスリーブの外周に冷却機構を設けたものもある。【０００４】  複合構造のスリーブの例として、特許文献１は、鋼製の外筒と、この外筒に嵌入されたチタン又はチタン合金とセラミックスとの複合材料からなる内筒とを有し、注入溶湯が当たる内筒の湯当たり部におけるセラミックスの含有率が残部のセラミックス含有率に比して高いダイカストマシン用スリーブを開示している。そして、湯当たり部におけるセラミックスの含有率は残部に比して高いので、局所的に溶損を生じることもなく、残部のセラミックス含有率は低いので、脆くなることもない。従って、湯当たり部における優れた耐溶損性、耐摩耗性及び溶湯保温性を有すると共に、耐衝撃性も優れている。また、スリーブの交換頻度も低減できて、作業性が向上するとしている。【０００５】  昇温を軽減する例として、特許文献２は、溶湯注湯口から給湯される溶湯の落下部分近傍において射出スリーブの本体内に冷却媒体通路を形成した構造を開示している。そして、従来の射出スリーブでは、その内部に注湯された溶湯は射出スリーブの内周下面に位置するので、射出スリーブの下側と上側とでは大きな温度差が発生し、それに基づく熱膨張差による熱変形のため弓形状となり、プランジャチップの射出スリーブ内周面との摺動特性が悪化し、射出スリーブ内周面摩耗の原因ともなっていることに鑑み、射出スリーブ自体の熱変形を低く抑えることが可能な構造を提供するとしている。【０００６】  特許文献３も昇温を軽減する例であって、スリーブの外面に着脱自在に装着された冷却装置を備えるダイカスト装置を開示している。そして、従来のスリーブにおいては、注湯口と対向する部分（受湯部）に高温の溶湯が最初に当たることとなり、受湯部が熱損傷を受けやすいので、スリーブに直接溝を形成して冷却液路を構成し、受湯部を冷却するようにしていた。しかし、溝が形成された部分はスリーブの肉厚が薄くなって剛性が低下し、変形が生じやすかった。変形が生じると、スリーブ内に挿入された射出プランジャの摺動性が損なわれると共に、溝を有する特別なスリーブが必要なためコスト高でもあったが、これらの問題を解決したとしている。【０００７】
【特許文献１】特許第３１２６４７１号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６２１３号公報
【特許文献３】特開２００５−３４８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  ダイカスト用スリーブにおいては、注入される溶融金属により加熱されて昇温するのは不可避であり、材質特性の低下と熱変形が発生する。【０００９】  材質特性の低下対策として、特許文献１は、外筒と内筒からなる複合構造ダイカスト用スリーブ内筒の改善材質を開示している。熱変形に対しては、特許文献２及び特許文献３にも開示しているように、弓形状の熱変形が生じると、ダイカスト用スリーブ内周面はプランジャチップとの摺動性が悪化して摩耗が進み、結果的にダイカスト用スリーブの耐用ショット数が低下する。【００１０】  本発明では、外筒と内筒からなる複合構造ダイカスト用スリーブにおいて、内筒に発生する熱変形を抑制してプランジャチップの摺動を円滑にすることにより、内周面の摩耗を軽減して耐用ショット数の向上を図った。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明を図面に基づき説明する。図１は本発明による実施例ダイカスト用スリーブの軸方向要部拡大断面図、図２は同じく軸方向概略断面図である。本発明の範囲はこれら実施例図に限るものでなく、本発明要件を満たすものであれば、他の態様であっても含まれる。【００１２】  本発明は、外筒２内にダイカスト用スリーブとしての特性が適合した材質からなる内筒３をはめ合わせた複合構造にてなり、溶融金属注入口５がある後端１１側部分ではすきま４を設けて固定せず、溶融金属をキャビティへ送る先端１２（図２参照）側部分ではしまりばめにより固定してなることを特徴とするダイカスト用スリーブ１である。【００１３】  ここで、ダイカスト用スリーブとしての特性が適合した材質とは、耐摩耗性、強靭性、耐溶損性、耐焼付き性等、耐熱衝撃性等の諸特性が、その使用条件に耐えるに好ましい材質のことである。【００１４】  図２において、ダイカスト用スリーブ１内の後端１１に近い部分にはプランジャチップ（図示せず）が挿入されている。溶融金属注入口５へ注入され、内筒３の内面３１の注入口５直下の部分に落下した溶融金属は、内面３１の先端１２方向へ摺動するプランジャチップ（図示せず）により、すかさず先端１２側へ送られると共に加圧され、キャビティ（図示せず）内へ送られて鋳造が完了する。【００１５】  外筒２と内筒３の間のすきまは、図２では狭すぎて明示できないので、図１に拡大して示す。図１において、外筒２と内筒３の間に、すきま４がすきま始まり位置４１から後端１１までの部分の全周に設けてある。すきま始まり位置４１から先端１２（図２参照）側の部分は、外筒２と内筒３がしまりばめにより固定してある。【００１６】  すきま始まり位置４１の位置は、ダイカスト用スリーブ１の寸法、溶融金属注入口５の位置、溶融金属の注入量と温度等の諸条件により、ある程度経験的に決める。要するに、すきま４は、注入される溶融金属の熱影響が著しく及ぼされる部分から始まる。すきま４の間隔もある程度経験的に決める。そして、ダイカスト用スリーブ１が、使用されて温度が定常状態になった時でも、すきまが僅かに存在する程度にするのが好ましい。【００１７】  図１の実施例では、内筒３の外面側を減径してすきまを設けたが、外筒２の内面側、或いは外筒２の内面側と内筒３の外面側の両方に設けてもよい。また、すきま面の形状も実施例形状に特定しない。本発明はこれらすきまの細部に限るものでなく、すきまを存在させることそのものを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】  本発明のダイカスト用スリーブ１は、すきま４が存在し、しかも後端１１まで続いているので、注入された溶融金属の熱は外筒２まで伝達され難くなる。この結果、従来の外筒と内筒が全長にわたって密着した複合スリーブ、又は、外筒と内筒を区分けしない単一材質スリーブに発生していたような、上側と下側との大きな温度差に基づく弓形状の熱変形が防止される。【００１９】  そして、内筒３は外筒２に拘束されておらず、軸方向の熱歪は後端１１側へ解放されるので、障害となるような大きな弓形状の熱変形は起らない。また、内筒３は外筒２と断熱されているので、溶融金属注入口５へ注入されて落下した溶融金属を保温する。【００２０】  この結果、本発明のダイカスト用スリーブ１は、熱変形を抑制してプランジャチップの摺動を円滑にするので、ダイカスト用スリーブ内面の摩耗を軽減する。また、溶融金属を保温して高い温度の溶融金属をキャビティへ送れるので、湯回り不良を防止する。したがって、ダイカスト用スリーブの耐用ショット数を向上させると共に、鋳造不良の低減に効果がある。【００２１】  ただし、溶融金属注入口５付近の内筒３は、保温性が良いので温度上昇しやすく、すきま４があるので外筒２による補強もされていない。これらの点を考慮して、内筒３の材質は、なるべく高温の耐摩耗性、強靭性に優れた材質にするのが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２２】  図１及び図２の本発明実施例ダイカスト用スリーブ１を型締力８００ｔｏｎの横型ダイカストマシンに装着して、アルミニウム合金の実用試験に供した。比較のための従来の比較例ダイカスト用スリーブは、外筒と内筒に区分けした複合スリーブでなく、全体が単一材質のスリーブである。各スリーブの諸元を次に示す。【００２３】  本発明実施例ダイカスト用スリーブの諸元
呼称寸法：全長６００ｍｍ、プランジャ部内径１００ｍｍ、プランジャ部外径１６０ｍｍ
外筒肉厚：１５ｍｍ
材質：熱間金型用鋼（ＳＫＤ６１）
内筒肉厚：１５ｍｍ
材質：熱間金型用鋼（ＳＫＤ６１）
すきま４：０．０６ｍｍ（常温時）
すきま始まり位置４１：溶融金属注入口５の中心相応位置から先端１２側へ１５０ｍｍ
すきま始まり位置４１から先端１２側部分のしまりばめ代：０．０５ｍｍ（直径表示、常温時）【００２４】  比較例ダイカスト用スリーブの諸元
呼称寸法：全長６００ｍｍ、プランジャ部内径１００ｍｍ、プランジャ部外径１６０ｍｍ
肉厚：３０ｍｍ
材質：本発明実施例材質と同一の熱間金型用鋼（ＳＫＤ６１）【００２５】  上記各例のダイカスト用スリーブをアルミニウム合金（ＡＤＣ６）のダイカストに試用し、注入温度７００℃、鋳造サイクルタイム４０秒の条件で試験した。試験の結果、従来の比較例ダイカスト用スリーブの耐用は５，０００ショットであったが、本発明実施例ダイカスト用スリーブは３０，０００ショットまで使用できた。【００２６】  この結果から、本発明のダイカスト用スリーブは、複合化してプランジャチップの円滑な摺動を図ったので、従来の同一材質ダイカスト用スリーブに比べて、耐用ショット数が６倍に増えており、ダイカスト用スリーブの耐用寿命の延長に著しい効果のあることが明らかになった。さらに、保温性が向上しているので、鋳造不良低減に効果のあることが期待される。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による実施例ダイカスト用スリーブの軸方向要部拡大断面図
【図２】本発明による実施例ダイカスト用スリーブの軸方向概略断面図
【符号の説明】
【００２９】  １  ；本発明ダイカスト用スリーブ        １１；後端
１２；先端                              ２  ；外筒
３  ；内筒                              ３１；内面
４  ；すきま                            ４１；すきま始まり位置
５  ；溶融金属注入口
【図１】
2009113113.tif 000003
【図２】
2009113113.tif 000004