(57)【要約】【課題】成形材料の回収を好適にできる成形方法を提供する。【解決手段】金型１０１の分割面間に連通する供給路ＳＲに設けられた給湯口５ａから供給路ＳＲに溶湯を供給し、供給路ＳＲにおいて射出プランジャ７を分割面間側へ前進させて溶湯をキャビティＣａに充填し、ビスケット空間ＢＳの溶湯を介して射出プランジャ７によりキャビティＣａの溶湯に圧力を付与しつつキャビティＣａの溶湯を凝固させる成形方法は、ビスケット空間ＢＳの溶湯を溶融状態としたまま、キャビティＣａの成形材料を凝固させ、ビスケット空間ＢＳの溶湯を給湯口５ａとは別個に供給路ＳＲに設けられた回収口５ｂから回収する。【選択図】図３
2009166056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型の分割面間に連通する供給路に設けられた供給口から前記供給路に溶融状態の成形材料を供給し、前記供給路において射出プランジャを前記分割面間側へ前進させて成形材料を前記分割面間のキャビティに充填し、前記供給路の前記分割面間への連通部の成形材料を介して前記射出プランジャにより前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させる成形方法であって、
前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、
前記キャビティの成形材料を凝固させ、
前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する
成形方法。
【請求項２】
型の分割面間に連通する供給路を摺動可能な射出プランジャと、
前記射出プランジャを駆動する射出プランジャ駆動部と、
前記供給路に設けられた供給口から前記供給路に供給された溶融状態の成形材料を、前記射出プランジャを前進させて前記分割面間のキャビティに充填し、前記供給路の前記分割面間への連通部の成形材料を介して前記射出プランジャにより前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させるように前記射出プランジャ駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、
前記キャビティの成形材料を凝固させ、
前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する
成形機。
【請求項３】
前記供給路の前記射出プランジャが摺動する部分を構成し、水平方向若しくは水平方向に傾斜する方向に延び、上面に前記供給口が開口し、下面且つ前記供給口よりも前記キャビティとは反対側に前記回収口が開口しているスリーブを有し、
前記制御部は、
前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、
前記成形材料が凝固した後、前記射出プランジャを前記回収口よりも前記キャビティとは反対側へ後退させて前記連通部の成形材料が前記回収口に回収される
ように前記射出プランジャ駆動部を制御する
請求項２に記載の成形機。
【請求項４】
前記スリーブ内において前記射出プランジャに対向する補助プランジャと、
前記補助プランジャを駆動する補助プランジャ駆動部と、
を有し、
前記制御部は、
前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置し、且つ、前記補助プランジャが前記供給口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、
前記補助プランジャが前記連通部を挟んで前記射出プランジャと対向した状態で、前記連通部における成形材料を介して前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させ、
前記補助プランジャを前記キャビティとは反対側へ移動させて前記連通部の成形材料を前記回収口の位置まで押し戻す
ように前記射出プランジャ駆動部及び前記補助プランジャ駆動部を制御する
請求項３に記載の成形機。
【請求項５】
前記供給口へ溶融状態の成形材料を供給するラドルを有する
請求項３又は４に記載の成形機。
【請求項６】
コールドチャンバダイカストマシンである
請求項２〜５のいずれか１項に記載の成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト法等の成形方法、及び、ダイカストマシン等の成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形機においては、分割面間に成形材料を供給する供給路の、分割面間への連通部（先端）においても、分割面間の成形材料と共に成形材料が凝固して成形品の一部として取り出される。その凝固した部分は、例えば、コールドチャンバダイカストマシン（例えば特許文献１〜３）ではビスケットといわれ、ホットチャンバダイカストマシン（例えば特許文献４及び５）ではスプルーと呼ばれる。
【０００３】
このような部分は、素材の無駄ともいえる部分であることから、特許文献４及び５では、スプルーを溶融状態に保ったまま、キャビティ（製品となる部分を形成する空間）の溶湯（溶融状態の金属）を凝固させ、鋳造を終了している。なお、特許文献１〜３は、スリーブ内において前進してスリーブ内の溶湯をキャビティに充填する射出プランジャに対向して、他のプランジャが設けられる技術を開示している。
【特許文献１】特開昭５８−１４８０６７号公報
【特許文献２】特開平１１−１２３５２０号公報
【特許文献３】特開２００３−２９０９００号公報
【特許文献４】特開平９−３８７６０号公報
【特許文献５】特表２００３−５０９２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
引用文献４及び５の方法を応用した新たな技術として、スプルー又はビスケットとなるべき溶湯を溶融状態に保ちつつ、キャビティの溶湯を凝固させた後、そのビスケット等になるべき溶湯を供給口から回収することが考えられる。しかし、給湯口に成形材料を回収することが困難な構成の成形機も存在する。例えば、特許文献１〜３のコールドチャンバダイカストマシンでは、水平方向に延びるスリーブの上面に形成された給湯口にラドルにより溶湯を供給している。このような構成のダイカストマシンでは、溶湯の自重に反して給湯口から溶湯を回収することは極めて困難である。
【０００５】
本発明の目的は、成形材料の回収を好適にできる成形方法及び成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の成形方法は、型の分割面間に連通する供給路に設けられた供給口から前記供給路に溶融状態の成形材料を供給し、前記供給路において射出プランジャを前記分割面間側へ前進させて成形材料を前記分割面間のキャビティに充填し、前記供給路の前記分割面間への連通部の成形材料を介して前記射出プランジャにより前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させる成形方法であって、前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、前記キャビティの成形材料を凝固させ、前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する。
【０００７】
本発明の成形機は、型の分割面間に連通する供給路を摺動可能な射出プランジャと、前記射出プランジャを駆動する射出プランジャ駆動部と、前記供給路に設けられた供給口から前記供給路に供給された溶融状態の成形材料を、前記射出プランジャを前進させて前記分割面間のキャビティに充填し、前記供給路の前記分割面間への連通部の成形材料を介して前記射出プランジャにより前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させるように前記射出プランジャ駆動部を制御する制御部と、を有し、前記連通部の成形材料を溶融状態としたまま、前記キャビティの成形材料を凝固させ、前記連通部の成形材料を前記供給口とは別個に前記供給路に設けられた回収口から回収する。
【０００８】
好適には、前記供給路の前記射出プランジャが摺動する部分を構成し、水平方向若しくは水平方向に傾斜する方向に延び、上面に前記供給口が開口し、下面且つ前記供給口よりも前記キャビティとは反対側に前記回収口が開口しているスリーブを有し、前記制御部は、前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、前記成形材料が凝固した後、前記射出プランジャを前記回収口よりも前記キャビティとは反対側へ後退させて前記連通部の成形材料が前記回収口に回収されるように前記射出プランジャ駆動部を制御する。
【０００９】
好適には、前記スリーブ内において前記射出プランジャに対向する補助プランジャと、前記補助プランジャを駆動する補助プランジャ駆動部と、を有し、前記制御部は、前記射出プランジャのプランジャチップが、前記供給口よりも前記キャビティとは反対側であって、前記回収口を塞ぐ位置若しくは前記回収口よりも前記キャビティ側に位置し、且つ、前記補助プランジャが前記供給口よりも前記キャビティ側に位置している状態において前記供給口から前記供給路へ成形材料が供給され、前記補助プランジャが前記連通部を挟んで前記射出プランジャと対向した状態で、前記連通部における成形材料を介して前記キャビティの成形材料に圧力を付与しつつ前記キャビティの成形材料を凝固させ、前記補助プランジャを前記キャビティとは反対側へ移動させて前記連通部の成形材料を前記回収口の位置まで押し戻すように前記射出プランジャ駆動部及び前記補助プランジャ駆動部を制御する。
【００１０】
好適には、前記供給口へ溶融状態の成形材料を供給するラドルを有する。
【００１１】
好適には、コールドチャンバダイカストマシンである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、成形材料の回収を好適にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る成形機としてのダイカストマシン（コールドチャンバダイカストマシン）１の要部を示す断面図である。
【００１４】
ダイカストマシン１は、全体の図示は省略するが、固定金型１０３及び移動金型１０５を含む金型１０１の型開閉及び型締を行う型締装置、型締装置により型締された金型１０１に形成されたキャビティＣａに溶湯を供給する射出装置、並びに、溶湯が固化して形成された成形品を固定金型１０３又は移動金型１０５から押し出す押出装置等を含んで構成されている。
【００１５】
型締装置は、固定金型１０３を保持する固定ダイプレート３と、移動金型１０５を保持する不図示の移動ダイプレートとを有している。移動ダイプレートは、固定ダイプレート３に対して近接又は離間する方向に移動可能に構成されており、移動ダイプレートの固定ダイプレート３に対する移動により、金型１０１は型開閉がなされる。型締装置は、例えば、横型締式のものであり、固定金型１０３及び移動金型１０５は、水平方向（図１の紙面左右方向）において対向している。
【００１６】
なお、型締装置は、油圧シリンダや電動機などの動力源において発生する力を型開閉や型締に直接的に利用する直圧式のものであってもよいし、動力源において発生する力をトグル機構を介して型開閉や型締に利用するトグル式のものであってもよいし、型開閉と型姫とを別々の動力源によって行う複合式のものであってもよい。
【００１７】
また、金型１０１は、型閉されることにより、分割面１０３ａと分割面１０５ａとの間に、製品となる部分を形成するキャビティＣａ、キャビティＣａに連通するゲートＧｔ、及び、ゲートＧｔに連通するランナＲｎが形成される。
【００１８】
射出装置は、キャビティＣａに連通するスリーブ５と、スリーブ５内を摺動可能な射出プランジャ７と、射出プランジャ７を駆動する射出プランジャ駆動部９とを有している。射出プランジャ駆動部９の駆動力により射出プランジャ７がキャビティＣａ側に前進することにより、スリーブ５内の溶湯がキャビティＣａに充填される。射出装置は、例えば、横射出式のものである。
【００１９】
スリーブ５は、例えば、全体として概ね円筒状に形成されており、固定ダイプレート３に対して水平方向に挿通されて固定されている。スリーブ５の先端側（金型１０１側、紙面左側）には、固定金型１０３に挿通されて固定された、概ね円筒状の湯口ブシュ１１が配置されており、スリーブ５は、湯口ブシュ１１を介してキャビティＣａに連通されている。スリーブ５は、例えば、低熱伝導率のサーミット材により形成されている。また、湯口ブシュ１１は、例えば、セラミック材により形成されている。
【００２０】
スリーブ５及び湯口ブシュ１１の内部空間は、金型１０１の分割面間に連通する供給路ＳＲを構成している。供給路ＳＲは、スリーブ５から湯口ブシュ１１に亘って、同一の径及び断面形状に形成されるとともに、直線状に延びるように接続されており、射出プランジャ７は、湯口ブシュ１１の内部空間まで前進可能である。換言すれば、射出プランジャ７は、金型１０１内部まで前進可能である。なお、スリーブ５及び湯口ブシュ１１は一体化されていてもよい。
【００２１】
スリーブ５の上面には、スリーブ５内に溶湯を供給するための給湯口５ａが形成されている。給湯口５ａには、例えば、ラドル１３により溶湯が供給される。ラドル１３は、例えば、不図示のアームにより駆動され、不図示の保温炉に保持された溶湯を汲み上げて給湯口５ａに注ぐ。
【００２２】
射出プランジャ７は、スリーブ５及び湯口ブシュ１１を摺動する射出プランジャチップ１５と、射出プランジャチップ１５に固定された射出プランジャロッド１７とを有している。射出プランジャチップ１５は、例えば、給湯口５ａを塞ぐことが可能な大きさに形成されている。
【００２３】
射出プランジャ駆動部９は、例えば、油圧シリンダにより構成され、特に図示しないが、射出プランジャロッド１７に対して直線状に連結されたシリンダロッドと、シリンダロッドに固定されたピストンと、ピストンが摺動するシリンダチューブとを有しており、シリンダチューブのピストンにより区画された２つのシリンダ室に選択的に圧油が供給されることにより、射出プランジャ７をキャビティＣａ側に前進又はその反対側へ後退させる。
【００２４】
射出プランジャ駆動部９、型締装置及びラドルを駆動するアームの制御は、制御部１９によって行われる。制御部１９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等を含むコンピュータにより構成されており、予め定められたプログラムやユーザの操作に基づく電気信号を不図示のドライバや油圧回路等を介して射出プランジャ駆動部９等の駆動源へ出力する。
【００２５】
供給路ＳＲの金型１０１の分割面間への連通部は、従来技術においてビスケットが形成されたビスケット空間ＢＳである（図２参照）。本実施形態では、射出プランジャ７を前進させてキャビティＣａに溶湯を充填した後、ビスケット空間ＢＳの溶湯を溶融状態としたまま、キャビティＣａの溶湯を凝固させて成形品を形成し、鋳造を終了する。ダイカストマシン１は、そのような鋳造を好適に行うために、以下のような構成を有している。
【００２６】
ダイカストマシン１は、スリーブ５内の溶湯を加熱するためのスリーブ用ヒータ２３と、湯口ブシュ１１内（ビスケット空間ＢＳを含む）の溶湯を加熱するための湯口ブシュ用ヒータ２５とを有している。また、金型１０１には、ビスケット空間ＢＳとキャビティＣａとを連通する部分（ランナＲｎ及びゲートＧｔ）の溶湯の温度を調整するための温調穴ＴＨが形成されている。
【００２７】
スリーブ用ヒータ２３は、例えば、スリーブ５の周囲に配置されたコイルにより構成されており、スリーブ用ヒータ２３の発熱した熱により、又は、誘導加熱により、印加された電圧に応じた加熱量でスリーブ５内の溶湯を加熱する。スリーブ用ヒータ２３は、例えば、スリーブ５の、固定ダイプレート３の背後に突出した部分に亘って配置されている。
【００２８】
湯口ブシュ用ヒータ２５は、例えば、湯口ブシュ１１の周囲に配置されたコイルにより構成されており、湯口ブシュ用ヒータ２５の発熱した熱により、又は、誘導加熱により、印加された電圧に応じた加熱量で湯口ブシュ１１内の溶湯を加熱する。湯口ブシュ用ヒータ２５は、例えば、湯口ブシュ１１全体に亘って配置されている。
【００２９】
温調穴ＴＨは、例えば、ランナＲｎ及びゲートＧｔ（主としてランナＲｎ）の周囲に、固定金型１０３及び移動金型１０５のそれぞれに独立して設けられている。温調穴ＴＨには冷媒（例えば水）が流れ、冷媒はランナＲｎ及びゲートＧｔの溶湯を冷却して溶湯の凝固を促す。温調穴ＴＨを流れる冷媒の温度や流量は、不図示のポンプや凝縮器等により制御される。
【００３０】
また、ビスケット空間ＢＳにおける温度を検出する温度センサ２９と、ランナＲｎの温度を検出する温度センサ３１とを有している。温度センサ３１は、例えば、ビスケット空間ＢＳに隣接して湯口ブシュ１１に固定されている。温度センサ３１は、例えば、ランナＲｎに隣接して固定金型１０３に固定されている。
【００３１】
温度センサ２９及び３１は、これらの周囲の温度に応じた電気信号を制御部１９に出力する。制御部１９は、これらの温度センサからの信号に基づいて、スリーブ用ヒータ２３及び湯口ブシュ用ヒータ２５、並びに、温調穴ＴＨに冷媒を流すポンプ等の動作を制御する。
【００３２】
例えば、制御部１９は、スリーブ５、及び、湯口ブシュ１１内に溶湯があるときは、当該溶湯が凝固しないように、当該溶湯の温度が一定の閾値以上に保たれるようにスリーブ用ヒータ２３及び湯口ブシュ用ヒータ２５を制御する。また、制御部１９は、ランナＲｎ及びゲートＧｔに溶湯が供給されたときは、当該溶湯が凝固するように、当該溶湯の温度が一定の閾値以下になるように温調穴ＴＨに流れる冷媒の流量等を制御する。ただし、制御部１９は、ランナＲｎ及びゲートＧｔの溶湯が、キャビティＣａの溶湯よりも先に凝固しないように当該溶湯の温度を調整する。
【００３３】
さらに、ダイカストマシン１は、上記のようにキャビティＣａの溶湯が凝固するまで溶融状態に保たれた、ビスケット空間ＢＳの溶湯の回収を好適に行うために、以下の構成を有している。
【００３４】
スリーブ５の下面には、給湯口５ａよりもキャビティＣａとは反対側において、回収口５ｂが開口している。回収口５ｂには、例えば、回収管１４が接続されており、回収管１４は、例えば、ラドル１３が溶湯を汲み出す保温炉まで延びている。回収口５ｂに流れ込んだ溶湯は、例えば、自重により回収管１４を介して保温炉へ流れ、又は、電磁ポンプやメカニカルポンプ等により保温炉へ送出される。
【００３５】
回収管１４の周囲には、回収管１４内の溶湯を加熱するための回収管用ヒータ２２が設けられている。回収管用ヒータ２２は、例えば、回収管１４の周囲に配置されたコイルにより構成されており、回収管用ヒータ２２の発熱した熱により、又は、誘導加熱により、印加された電圧に応じた加熱量で回収管１４内の溶湯を加熱する。回収管用ヒータ２２は、例えば、保温炉から回収口５ｂに亘って配置されている。
【００３６】
回収口５ｂの隣接する位置には、温度センサ２４が設けられている。温度センサ２４は、温度センサ２９等と同様に、周囲の温度に応じた信号を制御部１９に出力する。制御部１９は、温度センサ２４の検出した回収口５ｂにおける温度に基づいて、回収途中の溶湯が凝固しないように、回収管用ヒータ２２やスリーブ用ヒータ２３の制御を行う。
【００３７】
ダイカストマシン１は、回収した溶湯を回収口５ｂに押し戻す等の種々の用途に用いられる補助プランジャ３３と、補助プランジャ３３を駆動する補助プランジャ駆動部３５とを有している。
【００３８】
補助プランジャ３３は、移動金型１０５に設けられた摺動穴ＳＨを摺動可能に構成されている。摺動穴ＳＨは、供給路ＳＲ（スリーブ５及び湯口ブシュ１１の内部空間）と同一の径及び断面形状に形成されるとともに供給路ＳＲに連続している。すなわち、スリーブ５、湯口ブシュ１１及び移動金型１０５（金型１０１）には、射出プランジャ７及び補助プランジャ３３の移動方向に延びる１本の連続した穴部が形成されている。
【００３９】
補助プランジャ３３は、上記の１本の連続した穴部内を摺動可能な補助プランジャチップ３７と、補助プランジャチップ３７に固定された補助プランジャロッド３９とを有している。補助プランジャチップ３７の径及び断面形状は射出プランジャチップ１５と同一である。
【００４０】
補助プランジャ駆動部３５は、例えば、油圧シリンダにより構成される。なお、油圧シリンダの構成は、射出プランジャ駆動部９の説明において説明したとおりである。補助プランジャ駆動部３５は、固定ダイプレート３に対して固定的に設けられていても、移動ダイプレートに対して固定的に設けられていてもよく、また、具体的な固定箇所は、固定ダイプレート３、移動ダイプレート、これらが載置されるベース等の適宜な部材から選択されてよい。補助プランジャ駆動部３５は、制御部１９によって制御される。
【００４１】
以上の構成を有するダイカストマシン１の動作を説明する。
【００４２】
図１〜６は、ダイカストマシン１の動作を時系列順に説明する図となっている。以下、図１〜図６に沿って順に説明する。
【００４３】
図１は、ラドル１３によりスリーブ５へ溶湯を供給している状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部１９は、射出プランジャ７を給湯口５ａよりもキャビティＣａとは反対側の原位置Ｐ０へ移動させる。原位置Ｐ０は、例えば、射出プランジャチップ１５の前面が給湯口５ａのキャビティＣａとは反対側の端部に一致するとともに、射出プランジャチップ１５が回収口５ｂを塞ぐ位置である。また、制御部１９は、補助プランジャ３３をビスケット空間ＢＳよりも給湯口５ａ側の受給位置Ｐ１１に移動させる。
【００４４】
次に、制御部１９は、不図示のアーム等の制御により、ラドル１３により保温炉の溶湯を汲み出して給湯口５ａに注ぐ。これにより、図１に示す状態となる。ラドル１３は、予め定められた角度まで傾斜することにより一定量（１回の成形に使用される量）の溶湯を給湯口５ａに注ぐ。
【００４５】
ここで、補助プランジャ３３はビスケット空間ＢＳよりも給湯口５ａ側に位置していることから、補助プランジャ３３が原位置Ｐ１０（図２）に位置したまま給湯口５ａに溶湯が供給される場合に比較して、補助プランジャ３３と射出プランジャ７との間の空間の容積に対する、１回の成形に使用される溶湯の量の比率（充填率）は高くなる。換言すれば、補助プランジャ３３と射出プランジャ７との間の空間における空気の割合が小さくなる。その結果、溶湯の冷却や射出プランジャ７の前進時の空気の巻き込みが抑制される。受給位置Ｐ１１は、例えば、充填率が７０〜１００％になるように設定されている。このような受給位置Ｐ１１は、例えば、成形品の情報、換言すれば、金型１０１の情報に基づいて、ユーザ又は制御部１９により演算される。
【００４６】
図２は、キャビティＣａに溶湯が充填された状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部１９は、射出プランジャ７及び補助プランジャ３３を共にキャビティＣａ側に移動させる。そして、射出プランジャ７と補助プランジャ３３との間の空間がランナＲｎ等を介してキャビティＣａと連通されると、当該間の空間の溶湯のキャビティＣａへの供給が可能となる。補助プランジャ３３が原位置Ｐ１０において停止され、射出プランジャ７が引き続き前進していくと、キャビティＣａに溶湯が供給されていく。
【００４７】
図２の状態において、キャビティＣａの溶湯は、射出プランジャ７によりビスケット空間ＢＳの溶湯を介して圧力が付与されつつ、凝固していく。ただし、ビスケット空間ＢＳの溶湯は、制御部１９が温度センサ２９の検出値に基づいて湯口ブシュ用ヒータ２５を制御することにより、一定の温度以上に保たれ、凝固しない。すなわち、ビスケット空間ＢＳの溶湯は、溶融状態に保たれる。一方、ランナＲｎの溶湯は、制御部１９が温度センサ３１の検出値に基づいて温調穴ＴＨを流れる冷媒の流量等を制御することにより、一定の温度以下にされ、凝固する。
【００４８】
なお、射出プランジャ７の前進位置Ｐ１及び補助プランジャ３３の原位置Ｐ１０により決定されるビスケット空間ＢＳの厚さＴは、ランナＲｎの溶湯がビスケット空間ＢＳの溶湯よりも凝固しやすいように、ランナＲｎの厚さｔよりも大きく設定されていることが好ましい。例えば、厚さＴは、厚さｔの２〜４倍であることが好ましい。
【００４９】
また、上述した、充填率に基づく受給位置Ｐ１１を決定する１回の成形に必要十分な湯量は、金型１０１の分割面間の空間（キャビティＣａ、ゲートＧｔ及びランナＲｎ）の容積と、ビスケット空間ＢＳの容積との和に相当し、分割面間の空間の形状、スリーブ５（湯口ブシュ１１）の内径、及び、厚さＴにより決定される。
【００５０】
図３は、溶湯の凝固により成形品が形成され、ビスケット空間ＢＳの溶湯の回収を開始した状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部１９は、温度センサ３１の検出値に基づいて、キャビティＣａ、ゲートＧｔ及びランナＲｎの溶湯が凝固したか否か確認する。例えば、制御部１９は、温度センサ３１の検出値が所定の温度以下に到達したか否か、温度センサ３１の検出値が所定の温度以下になってから所定の時間が経過したか否か等の判定を行う。
【００５１】
ランナＲｎ等の溶湯が凝固したことが確認されると、制御部１９は、補助プランジャ３３及び射出プランジャ７を共にキャビティＣａとは反対側へ移動させる。これにより、ビスケット空間ＢＳの溶湯は、補助プランジャ３３によりキャビティＣａとは反対側へ押し戻される。そして、射出プランジャ７と補助プランジャ３３との間の空間が回収口５ｂを介して回収管１４と連通されると、ビスケット空間ＢＳの溶湯の回収管１４への回収が可能となる。射出プランジャ７は原位置Ｐ０において停止され、補助プランジャ３３は回収位置Ｐ１２において停止され、回収口５ｂは射出プランジャ７と補助プランジャ３３との間に位置する。
【００５２】
補助プランジャ３３の回収位置Ｐ１２は、例えば、補助プランジャ３３と、原位置Ｐ０に位置する射出プランジャ７との間に、ビスケット空間ＢＳと同一の体積の空間が形成される位置である。補助プランジャ３３は、回収位置Ｐ１２において、給湯口５ａを塞いでいる。
【００５３】
なお、補助プランジャ３３と射出プランジャ７との間の空間が給湯口５ａに到達するまでは、溶湯がスリーブ外に漏れたり、空気の巻き込みが生じることはないから、補助プランジャ３３の前進は比較的高速に行われてよいし、また、射出プランジャ７は、溶湯を介して補助プランジャ３３により押し戻されてよい。
【００５４】
図４は、回収管１４に溶湯が回収された状態を示している。補助プランジャ３３と射出プランジャ７との間の溶湯は、自重により回収管１４に流れ込む。そして、回収管１４の溶湯は、保温炉における液面と同等の液位に、若しくは、溶湯が保温炉等において空圧機構等から受ける圧力により決定される適宜な液位になるまで回収管１４に流れ込む。
【００５５】
なお、この際、補助プランジャ３３と射出プランジャ７との間の空間には、例えば、不図示のガス供給手段から不活性ガスが供給される。また、回収口５ｂは、溶湯が自重により回収管１４に速やかに流れ込むように、スリーブ５の内部側において、補助プランジャ３３と射出プランジャ７との隙間と同等の大きさに拡径する拡径部が設けられるとともに、当該拡径部の底面は、内側が下方側に傾斜するように形成されている。
【００５６】
図５は、型開を行った状態を示している。この状態になるまでに、まず、制御部１９は、射出プランジャ７及び補助プランジャ３３をキャビティＣａ側へ移動させる。射出プランジャ７は、給湯口５ａ及び回収口５ｂを塞ぐ密閉位置Ｐ２において停止される。補助プランジャ３３は、ビスケット空間ＢＳに位置する密閉位置Ｐ１３において停止される。従って、スリーブ５の内部は補助プランジャ３３及び射出プランジャ７により密閉される。次に、制御部１９は、移動ダイプレートを駆動して型開を行う。
【００５７】
その後、ダイカストマシン１では、押出装置により金型１０１から成形品が押し出され、次サイクルのために、金型１０１に離型剤等がスプレーされる。この際、射出プランジャ７や補助プランジャ３３は、図６に示す位置に保持されており、離型剤等がスリーブ５に侵入することを防止し、また、スリーブ５の内部の放熱をする。そして、次サイクルにおいては、型閉じ、型締めが行われ、再度、図１〜図６の工程が行われる。なお、補助プランジャ３３は、図１の位置へ、型閉の前及び後のいずれにおいて復帰してもよい。
【００５８】
回収管用ヒータ２２、スリーブ用ヒータ２３、湯口ブシュ用ヒータ２５は、図１〜図６に示す工程全体に亘って加熱動作を行っていてもよいし、特定の工程においてのみ加熱を行ってもよい。例えば、湯口ブシュ用ヒータ２５は、スリーブ５からキャビティＣａへの溶湯の充填が開始されてからビスケット空間ＢＳの溶湯が回収口５ｂへ向かって押しもどされ始めるまでの間（図２及び図３参照）においてのみ加熱動作を行ってもよいし、スリーブ用ヒータ２３は、スリーブ５への溶湯の供給が開始されてから、スリーブ５からキャビティＣａへの溶湯の充填が開始されるまでの間（図１及び図２参照）、及び、ビスケット空間ＢＳの溶湯が回収口５ｂへ向かって押し戻され始めてから回収管１４に回収されるまでの間（図３及び図４参照）においてのみ加熱動作を行ってもよい。
【００５９】
以上の実施形態によれば、金型１０１の分割面間に連通する供給路ＳＲに設けられた給湯口５ａから供給路ＳＲに溶湯を供給し、供給路ＳＲにおいて射出プランジャ７を分割面間側へ前進させて溶湯をキャビティＣａに充填し、供給路ＳＲの分割面間への連通部（ビスケット空間ＢＳ）の溶湯を介して射出プランジャ７によりキャビティＣａの成形材料に圧力を付与しつつキャビティＣａの成形材料を凝固させる成形方法であって、ビスケット空間ＢＳの溶湯を溶融状態としたまま、キャビティＣａの溶湯を凝固させ、ビスケット空間ＢＳの溶湯を給湯口５ａとは別個に供給路ＳＲに設けられた回収口５ｂから回収することから、ビスケット空間ＢＳの溶湯を凝固させずに素材の無駄等を抑制する効果に加え、単純に給湯口へ溶湯を回収する場合に比較して種々の効果を得ることができる。例えば、給湯口５ａがスリーブ５の上面に設けられたものであり、換言すれば、給湯口５ａが溶湯の自重によりスリーブ５内への溶湯の流入を許容するものであり、給湯口５ａからの溶湯の回収が困難な場合でも溶湯を回収することができる。その結果、例えば、一般に多用されているラドル式のコールドチャンバダイカストマシンへの溶湯回収技術の適用も可能となる。また、保温炉へ戻す前に溶湯を濾過するなどの処理を行うことも容易となる。
【００６０】
ダイカストマシン１は、供給路ＳＲの射出プランジャ７が摺動する部分を構成し、水平方向に延び、上面に給湯口５ａが開口し、下面且つ給湯口５ａよりもキャビティＣａとは反対側に回収口５ｂが開口しているスリーブ５を有し、制御部１９は、射出プランジャチップ１５が給湯口５ａよりもキャビティＣａとは反対側であって、回収口５ｂを塞ぐ位置に位置している状態において給湯口５ａから供給路ＳＲへ溶湯が供給され、溶湯が凝固した後、射出プランジャ７を回収口５ｂよりもキャビティＣａとは反対側へ後退させてビスケット空間ＢＳの溶湯が回収口５ｂに流れ込むように射出プランジャ駆動部９を制御することから、射出プランジャ７の位置制御だけで、給湯口５ａからの流入及び回収口５ｂへの流出を制御することができ、構成が簡素である。
【００６１】
ダイカストマシン１は、スリーブ５内において射出プランジャ７に対向する補助プランジャ３３と、補助プランジャ３３を駆動する補助プランジャ駆動部３５と、を有し、制御部１９は、射出プランジャチップ１５が給湯口５ａよりもキャビティＣａとは反対側であって、回収口５ｂを塞ぐ位置に位置し、且つ、補助プランジャ３３が給湯口５ａよりもキャビティＣａ側に位置している状態において給湯口５ａから供給路ＳＲへ溶湯が供給され、補助プランジャ３３がビスケット空間ＢＳを挟んで射出プランジャ７と対向した状態で、ビスケット空間ＢＳにおける成形材料を介してキャビティＣａの溶湯に圧力を付与しつつキャビティＣａの溶湯を凝固させ、補助プランジャ３３をキャビティＣａとは反対側へ移動させてビスケット空間ＢＳの溶湯を回収口５ｂの位置まで押し戻すように射出プランジャ駆動部９及び補助プランジャ駆動部３５を制御することから、上述の射出プランジャ７の位置制御のみにより給湯口５ａからの流入及び回収口５ｂからの流出を制御できる効果に加え、補助プランジャ３３により確実にビスケット空間ＢＳの溶湯を回収口５ｂから回収することができる。
【００６２】
なお、以上の実施形態において、ダイカストマシン１は本発明の成形機の一例であり、金型１０１ほ本発明の型の一例であり、溶湯は本発明の溶融状態の成形材料の一例であり、給湯口５ａは本発明の供給口の一例であり、ビスケット空間ＢＳは本発明の連通部の一例である。
【００６３】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００６４】
成形機は、ダイカストマシンに限定されず、例えば、射出成形機であってもよい。ダイカストマシンは、コールドチャンバダイカストマシンに限定されず、ホットチャンバダイカストマシン等であってもよい。成形機は、横型締式や横射出式のものに限定されず、縦型締式のものであってもよいし、縦射出式のものであってもよい。スリーブは水平方向に延びるものに限定されず、水平方向に対して傾斜する方向に延びるものであってもよい。
【００６５】
連通部（実施形態ではビスケット空間ＢＳ）の成形材料を加熱するヒータは、本発明の必須要件ではない。例えば、実施形態において説明したように、ビスケット空間の厚さＴをランナの厚さｔよりも大きくし、ビスケット空間の周囲を断熱性の高い部材により囲むなどすれば、ビスケット空間の成形材料を溶融状態としたまま、キャビティの成形材料を凝固させて成形サイクルを終了することは可能である。特に、キャビティが薄型のものである場合には、急速にキャビティの成形材料を凝固させて成形サイクルを終了することができる。
【００６６】
補助プランジャは、本発明の必須要件ではない。補助プランジャが無くても、ビスケット空間の成形材料を回収することは可能である。例えば、スリーブが、回収口が下側になるように傾斜していれば、ビスケット空間の成形材料を、その自重により回収口から回収することができる。
【００６７】
供給口への溶湯の供給は、ラドルにより行われるものに限定されず、例えば、供給口に連通された供給管を介して、電磁ポンプ、メカニカルポンプ、空圧機構等により溶湯が供給口へ送出されるものであってもよい。また、ラドルにより行われる場合、ラドルは、保温炉から溶湯を汲み上げるものに限定されない。例えば、１回の成形に必要な量の金属材料を１回の鋳造毎に溶解する溶解炉から溶湯が注がれるものであってもよい。
【００６８】
供給口からスリーブへ成形材料を供給するときの射出プランジャのプランジャチップの位置は、回収口を塞ぐ位置に限定されず、回収口よりもキャビティ側の位置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態のダイカストマシンの要部をスリーブへ溶湯を供給している状態において示す断面図。
【図２】図１のダイカストマシンの要部をキャビティに溶湯が充填された状態において示す断面図。
【図３】図１のダイカストマシンの要部をビスケット空間の溶湯を回収する過程の状態において示す断面図。
【図４】図１のダイカストマシンの要部をビスケット空間の溶湯の回収が終了した状態において示す断面図。
【図５】図１のダイカストマシンの要部を型開状態において示す断面図。
【符号の説明】
【００７０】
１…ダイカストマシン（成形機）、５…スリーブ、５ａ…給湯口、５ｂ…回収口、７…射出プランジャ、９…射出プランジャ駆動部、１９…制御部、１０１…金型（型）、Ｃａ…キャビティ、ＢＳ…ビスケット空間（連通部）。
【図１】
2009166056.tif 000003
【図２】
2009166056.tif 000004
【図３】
2009166056.tif 000005
【図４】
2009166056.tif 000006
【図５】
2009166056.tif 000007