(57)【要約】【課題】従来の方法では離型剤を付着させ難い金型の内部の特定部位に対して、離型剤を良好に付着させることができる成形用装置、及び離型剤の付着方法を提供する。【解決手段】金型１と、金型１を型締めした状態において金型１の内部に供給口５２を介して離型剤を流体と共に供給し、金型１の内部の特定部位５１に対して離型剤の流れを形成させると共にまたは形成させた後に、流体の供給により金型１の内圧を上昇させる離型剤供給手段７とを備え、金型１の内圧を上昇させた後、特定部位５１に対して供給時の離型剤の流れの上流側に設けた排出口６２から流体と余剰の離型剤とを排出し、供給時の離型剤の流れとは逆の流れを形成させると共に金型１の内圧を下降させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型と、前記金型を型締めした状態において前記金型の内部に供給口を介して離型剤を流体と共に供給し、前記金型の内部の特定部位に対して前記離型剤の流れを形成させると共にまたは形成させた後に、前記流体の供給により前記金型の内圧を上昇させる離型剤供給手段とを備え、
前記金型の内圧を上昇させた後、前記特定部位に対して供給時の前記離型剤の流れの上流側に設けた排出口から前記流体と余剰の離型剤とを排出し、前記供給時の前記離型剤の流れとは逆の流れを形成させると共に前記金型の内圧を下降させる成形装置。
【請求項２】
前記金型の内部に溶湯を供給する給湯口を備え、当該給湯口を前記排出口とした請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記供給口が前記排出口を兼ねる請求項１に記載の成形装置。
【請求項４】
前記特定部位に対して前記供給時の前記離型剤の流れの下流側に、前記離型剤の供給開始時に前記流体と前記離型剤とを排出するよう開口する第２の排出口が設けてある請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項５】
金型の内部に離型剤を付着させる離型剤の付着方法であって、
前記金型を型締めした状態において前記金型の内部に前記離型剤を流体と共に供給し、前記金型の内部の特定部位に対して前記離型剤の流れを形成させると共にまたは形成させた後に、前記流体の供給により前記金型の内圧を上昇させる工程と、
前記金型の内圧を上昇させた後、前記特定部位に対して供給時の前記離型剤の流れの上流側から前記流体と余剰の離型剤とを排出し、前記供給時の前記離型剤の流れとは逆の流れを形成させると共に前記金型の内圧を下降させる工程とを備える離型剤の付着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型の内部に離型剤を付着させる成形装置、及び離型剤の付着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ダイカスト装置等の成形装置では、金型の焼き付き防止や成形品の離型性向上等のため、金型内部でキャビティ等を形成している金型表面に離型剤を付着させて用いる。近年では、離型剤として、使用後の廃水処理等の問題がある水溶性離型剤等に代えて、粉体の離型剤が多く使用されるようになってきている。このため、粉体である離型剤を満遍なく金型内部のキャビティ等を形成している金型表面に付着させる技術が検討されている。
【０００３】
この種の技術としては、鋳造作業において、離型剤を湯溜りに供給し、キャビティの内部を減圧することにより、湯溜りからキャビティの内部に流れを形成させて離型剤を行き渡らせることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、鋳造装置において、キャビティに離型剤を供給する供給口とキャビティから離型剤を吸引する吸引口とを設け、キャビティの内部に供給口から吸引口への離型剤の流れを形成させて、離型剤を付着させることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８７８４７号公報
【特許文献２】特開２００３−２７５８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、近年では、自動車部品の分野等において、成形品の形状の複雑化、高機能化が著しくなり、キャビティの形状も複雑になってきている。このため、前記従来の離型剤の付着方法のように離型剤の流れが一方向のみでは、キャビティのうち離型剤が直接当たらない部位が発生し易くなり、離型剤の付着が不十分となって、金型の焼き付き等が発生する恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、従来の方法では離型剤を付着させ難い金型の内部の特定部位に対しても、離型剤を良好に付着させることができる成形用装置、及び離型剤の付着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る成形装置の第１特徴構成は、金型と、前記金型を型締めした状態において前記金型の内部に供給口を介して離型剤を流体と共に供給し、前記金型の内部の特定部位に対して前記離型剤の流れを形成させると共にまたは形成させた後に、前記流体の供給により前記金型の内圧を上昇させる離型剤供給手段とを備え、前記金型の内圧を上昇させた後、前記特定部位に対して供給時の前記離型剤の流れの上流側に設けた排出口から前記流体と余剰の離型剤とを排出し、前記供給時の前記離型剤の流れとは逆の流れを形成させると共に前記金型の内圧を下降させる点にある。
【０００９】
本構成によれば、金型の内部の特定部位に対して離型剤の正逆の２方向の流れを形成させることができる。このため、仮に特定部位が凸状であるような場合でも当該特定部位の全面に対して離型剤が直接当たり易くなり、特定部位に良好に離型剤を付着させることができる。
したがって、本構成に係る成形装置であれば、成形時の金型の焼き付きや、成形品の金型への張り付きを防止することができる。
【００１０】
本発明に係る成形装置の第２特徴構成は、前記金型の内部に溶湯を供給する給湯口を備え、当該給湯口を前記排出口とした点にある。
【００１１】
本構成によれば、金型の内部に溶湯を供給する給湯口を備えた成形装置において、既設の給湯口を排出口とすることができ、新たに排出口を設ける必要がないため、設備コストを抑えることができる。
また、流体と共に余剰の離型剤を給湯口から排出するため、金型の内部から給湯口までの間の熱の影響を受け易い部位にも離型剤を付着させることができる。したがって、別途、金型の内部から給湯口に至る部位に離型剤を付着させる必要がなくなり、ランニングコストを抑えることもできる。
【００１２】
本発明に係る成形装置の第３特徴構成は、前記供給口が前記排出口を兼ねる点にある。
【００１３】
本構成のように、供給口が排出口を兼ねることで、金型の内部に供給口から供給した流体と離型剤とは、排出口としての供給口に戻って排出することになるため、離型剤の正逆の２方向の流れを確実に形成することができる。
【００１４】
本発明に係る成形装置の第４特徴構成は、前記特定部位に対して前記供給時の前記離型剤の流れの下流側に、前記離型剤の供給開始時に前記流体と前記離型剤とを排出するよう開口する第２の排出口を設けた点にある。
【００１５】
本構成にように、離型剤の供給開始時に開口する第２の排出口を特定部位に対して供給時の離型剤の流れの下流側に位置するように設けることで、離型剤の供給開始時に供給口から第２の排出口への特定部位を経由した離型剤の流れが形成できるようになる。このため、特定部位に対して離型剤の正逆の２方向の流れを確実に形成させることができる。
【００１６】
本発明に係る離型剤の付着方法の特徴手段は、金型の内部に離型剤を付着させる離型剤の付着方法であって、前記金型を型締めした状態において前記金型の内部に前記離型剤を流体と共に供給し、前記金型の内部の特定部位に対して前記離型剤の流れを形成させると共にまたは形成させた後に、前記流体の供給により前記金型の内圧を上昇させる工程と、前記金型の内圧を上昇させた後、前記特定部位に対して供給時の前記離型剤の流れの上流側から前記流体と余剰の離型剤とを排出し、前記供給時の前記離型剤の流れとは逆の流れを形成させると共に前記金型の内圧を下降させる工程とを備える点にある。
【００１７】
本手段によれば、金型の内部の特定部位に対して離型剤の正逆の２方向の流れを形成させることができる。仮に特定部位が凸状であるような場合でも当該特定部位の全面に対して離型剤が直接当たり易くなり、特定部位に良好に離型剤を付着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔第一の実施形態〕
以下に、本発明に係る成形装置及び離型剤の付着方法の第一の実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本発明をアルミニウム（Ａｌ）合金のダイカスト装置１００に適用した場合について説明する。
【００１９】
本実施形態に係るダイカスト装置１００は、図１に示すように、金型１と、金型１を取付ける固定盤２及び可動盤３とを備えている。金型１は固定型４と可動型５とを備えており、固定型４及び可動型５はそれぞれ固定盤２及び可動盤３に取り付けてある。ダイカスト装置１００は、固定盤２に対して可動盤３を作動させることにより、金型１を型締め、型開きできるようになっている。金型１を型締めした状態にすることで固定型４と可動型５との間にキャビティ１１が形成される。尚、本実施形態においては、可動型５に本発明における特定部位の一例としての鋳抜きピン５１が設けてあり、キャビティ１１に凹凸を形成させてある。
【００２０】
固定型４及び固定盤２には、キャビティ１１に連通するスリーブ６が設けてある。このスリーブ６の内にはプランジャ６１が挿通してあり、溶湯をスリーブ６の上部に設けた給湯口６２からスリーブ６の内に供給し、プランジャ６１を前進させることにより湯道６３を介してキャビティ１１に所定の圧力で充填できるようになっている。
【００２１】
可動型５には離型剤を金型１の内部に供給する供給口５２が設けてある。供給口５２には供給路７１を介して離型剤供給手段７が接続してある。本実施形態においては、離型剤として、黒鉛、タルク等の無機物粉体と、ワックス、樹脂、金属石鹸等の有機物粉体とからなり、平均粒径２５μｍ、嵩比重０．２８の粉体離型剤を用いている。離型剤は、本発明における流体としての空気と共に金型１の内部に供給される。
【００２２】
供給口５２には油圧シリンダ５３とシャットオフピン５４とが設けてある。油圧シリンダ５３は制御手段８と接続してあり、油圧シリンダ５３を制御することによってシャットオフピン５４を動作させて供給口５２を開閉し、金型１の内部への離型剤の供給を制御できるようになっている。制御手段８は、プランジャ６１の動作部（図示しない）とも接続してあり、供給口５２の開閉に応じてプランジャ６１の位置制御ができるようになっている。
【００２３】
次に、上記構成を備えるダイカスト装置１００を用いて金型１の内部に離型剤を付着させる方法の一例について、図２に基づいて説明する。本実施形態では、給湯口６２を本発明における「排出口」として用いている。
【００２４】
本実施形態に係るダイカスト装置１００は停止している場合では、金型１は型開きした状態であり、プランジャ６１は後退して給湯口６２が金型１の内部と連通した状態となっている。このため、まずは、可動盤３を作動させて金型１を型締めした状態にすると共に、プランジャ６１を前進させて給湯口６２を金型１の内部と遮断する。
【００２５】
このような状態にした後、図２（ａ）に示すように、離型剤供給手段７により、供給路７１を介して供給口５２から金型１の内部に離型剤を空気と共に供給する。ダイカスト装置１００では、金型１の内部に供給した空気は固定型４と可動型５との隙間等から漏れ出すため、この漏れによって、金型１の内部において鋳抜きピン５１に対して離型剤の流れが形成される。空気の時間当たりの供給量を漏れ出す量よりも多くすることで、離型剤の流れを形成する共に、金型１の内圧が上昇する。この時、離型剤はキャビティに付着するが、鋳抜きピン５１により離型剤が直接当たらない部位では離型剤の付着が不十分となる。付着しない離型剤は空気と共に金型１の外部に漏れ出るか、キャビティ１１の内の全体に浮遊したまま広がって留まる。
【００２６】
金型１の内圧が上昇した後は、図２（ｂ）に示すように、シャットオフピン５４により供給口５２を閉じ、プランジャ６１を後退させて金型１の内部と給湯口６２とを連通させる。これにより、給湯口６２から空気と余剰の離型剤とが排出されるため、鋳抜きピン５１に対して供給時の離型剤の流れとは逆の流れが形成されると共に、金型１の内圧が下降し、供給前の圧力状態に戻る。
【００２７】
このように、鋳抜きピン５１に対して離型剤の正逆の２方向の流れを形成させることで、従来の方法では離型剤が直接当たらない鋳抜きピン５１の部位に対しても、離型剤が直接当たるようになり、離型剤を付着させることができる。
したがって、本実施形態に係るダイカスト装置１００を用いれば、鋳造時の金型１の焼き付きや、鋳造品の金型１への張り付きを防止することができる。
【００２８】
本実施形態のダイカスト装置１００では、既設の給湯口６２を排出口として用いている。このため、新たに排出口を設ける必要がなく、コストを抑えることができる。
また、空気ともに余剰の離型剤を給湯口６２から排出するため、湯道６３、スリーブ６、プランジャ６１にも離型剤を付着させることができる。したがって、一度の処理で金型１の内部全体に離型剤を付着させることができ、別途、湯道６３等に離型剤を付着させる必要がなくなり、ランニングコストを抑えることができる。
【００２９】
〔第二の実施形態〕
本発明に係る成形装置及び離型剤の付着方法の第二の実施形態について説明する。本実施形態では、図３に示すように、鋳抜きピン５１に対して、供給口５２とは反対側の位置に第２の排出口４１が設けてある。第２の排出口４１には排出路９１を介して真空ポンプ等の真空手段９が接続してあり、キャビティ１１の内の空気及び離型剤を吸引して減圧できるようになっている。第２の排出口４１と真空手段９との間にはバグフィルタ９２が設けてあり、第２の排出口４１から吸引して排出された離型剤を回収できるようになっている。また、第２の排出口４１には、供給口５２と同様に、油圧シリンダ４２とシャットオフピン４３とが設けてある。油圧シリンダ４２は制御手段８と接続してあり、供給口５２のシャットオフピン５４やプランジャ６１の動作に対応させて、第２の排出口４１の開閉を制御できるようになっている。尚、その他の構成は、第一の実施形態と同様である。
【００３０】
次に、上記構成を備えるダイカスト装置１００を用いて金型１の内部に離型剤を付着させる方法の一例について、図４に基づいて説明する。本実施形態でも、第一の実施形態と同様に、給湯口６２を本発明における「排出口」として用いている。
【００３１】
まず、第一の実施形態と同様に、可動盤３を作動させて金型１を型締めした状態にすると共に、プランジャ６１を前進させて給湯口６２を金型１の内部と遮断する。
【００３２】
このような状態にした後、図４（ａ）に示すように、供給口５２からは金型１の内部に離型剤を空気と共に供給し、第２の排出口４１からは金型１の内部から空気を離型剤と共に吸引し、排出する。これにより、金型１の内部において鋳抜きピン５１に対して供給口５２から第２の排出口４１への離型剤の流れが形成される。この時、離型剤の一部はキャビティに付着し、付着しない離型剤は空気と共に第２の排出口４１から排出されてバグフィルタ９２により回収されるか、キャビティ１１の内に浮遊して留まる。その後、図４（ｂ）に示すように、第２の排出口４１をシャットオフピン４３により閉じると、供給口５２からの空気と離型剤との供給により金型１の内圧が上昇する。
【００３３】
金型１の内圧が上昇した後は、図４（ｃ）に示すように、第一の実施形態と同様の操作を行う。これにより、金型１の内部に離型剤が付着する。
【００３４】
（実施例）
以下に、本実施形態に係るダイカスト装置１００を用いた実施例を示し、本発明をより詳細に説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
（離型剤の付着量）
本実施形態に係るダイカスト装置１００に、図５に示す固定型４を用い、本実施形態の離型剤の付着方法で離型剤を付着させた場合（実施例）と、離型剤の流れとして一方向の流れのみを形成させて離型剤を付着させた場合（従来例）とについて、離型剤の付着量を測定した。
離型剤の付着量の測定は、金型１に離型剤を付着させた後、図５に示すような入り子１及び入り子２を取り外し、入り子１及び入り子２をそれぞれアセトンで洗浄し、離型剤をアセトン中に取り込んだ後、離型剤を取り込んだアセトンをろ紙（GA-200：ADVANTEC)を用いてろ過し、ろ紙のろ過前後の重量差から離型剤の付着量を測定した。
その結果、図６に示すように、入り子２の離型剤の付着量は、実施例と従来例とで差は無かったが、より凹凸に差がある入り子１の離型剤の付着量は、従来例に比べて多いことが分かった。
【００３６】
（離型抵抗）
本実施形態に係るダイカスト装置１００を用い、実施例の方法で離型剤を付着させた後に鋳造した場合と、従来例の方法で離型剤を付着させた後に鋳造した場合とで、鋳造品の金型１からの離型抵抗を調べた。
離型抵抗は、離型時に押し出しシリンダに加わる押し出し反力を離型抵抗とすることで測定した。
その結果、実施例では従来例に比べて離型抵抗自体が小さくなり、離型抵抗のバラツキも小さくなることが確認できた。
【００３７】
〔その他の実施形態〕
上記の第二の実施形態においては、第２の排出口４１から金型１の内部の空気と離型剤とを吸引して排出する場合を例として説明したが、必ずしも吸引する必要はなく、第２の排出口４１は単に外部と連通しているだけでもよい。この場合でも、供給口５２から供給した空気と離型剤とは第２の排出口４１から抜け出るため、鋳抜きピン５１に対して離型剤の流れを形成することができる。
【００３８】
上記の各実施形態においては、金型１の内圧を上昇させた後の空気と余剰の離型剤との排出を給湯口６２から行う場合を例として説明したが、これに限定されない。例えば、図８に示すように、供給管７１と、排出管７３と、供給排出管７４とを三方弁７２を介して接続し、供給と排出とを切り替えることにより、供給口５２を本発明における排出口として用いることもできる。このように、供給口５２が排出口を兼ねることで、金型１の内部に供給口５２から供給した空気と離型剤とは、排出口としての供給口５２に戻って排出することになるため、離型剤の正逆の２方向の流れを確実に形成することができる。
また、排出口は離型剤の正逆の２方向の流れが形成できれば、特に制限はなく、供給口５２とは別の任意の位置に設けることもできる。
【００３９】
上記の各実施形態においては、供給口５２をキャビティ１１に設けた場合を例として説明したが、供給口５２をスリーブ６または湯道６３に設けることもできる。
【００４０】
上記の各実施形態においては、本発明に係る成形装置をダイカスト装置１００として用いる場合を例として説明したが、本発明に係る成形装置は、ダイカストに限らず、重力鋳造等、加熱して金属を成形する装置等に用いることができる。
【００４１】
上記の各実施形態においては、Ａｌ合金を用いる場合を例として説明したが、マグネシウム（Ｍｇ）合金、亜鉛（Ｚｎ）合金、銅（Ｃｕ）合金等の他の合金やＭｇ、Ａｌ等の金属単体等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第一の実施形態に係るダイカスト装置の概略部分断面図
【図２】第一の実施形態に係るダイカスト装置を用いた離型剤の付着方法を説明する図
【図３】第二の実施形態に係るダイカスト装置の概略部分断面図
【図４】第二の実施形態に係るダイカスト装置を用いた離型剤の付着方法を説明する図
【図５】離型剤の付着量の測定に用いた固定型を示す写真
【図６】離型剤の付着量の測定結果を示すグラフ
【図７】離型抵抗の測定結果を示すグラフ
【図８】その他の実施形態に係るダイカスト装置の概略部分断面図
【符号の説明】
【００４３】
１      金型
４１    第２の排出口
５１    鋳抜きピン（特定部位）
５２    供給口
６２    給湯口（排出口）
７      離型剤供給手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009066653.tif 000007
【図６】
2009066653.tif 000008
【図７】
2009066653.tif 000009
【図８】
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