(57)【要約】【課題】キャビティの上部側と下部側とに略均等に溶湯が流入するダイカスト金型及びダイカスト法の提供。【解決手段】分流子４０の基端側棒状部４２は分流子挿入貫通孔３０ｂ内及びキャビティ３１内に位置しており、先端部４１はキャビティ３１からゲート２１ａを通して第１ランナー部２１内に延出して配置されている。分流子４０の略裁頭円錐形状をなす先端部４１のテーパ面の上部４１Ａは、第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａに接近して配置されており、先端部４１のテーパ面の上部４１Ａと第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａとの間の距離は、先端部４１のテーパ面の上部４１Ａ以外の部分と第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａ以外の部分との間の距離よりも短い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がゲートをなすランナーが形成された第１の金型部と、
該第１の金型部と協働して、該ゲートを介して該ランナーに接続されたキャビティを画成する第２の金型部とを備え、
該ゲートは該キャビティの略中央位置に配置され、該ランナー及び該ゲートを通して該キャビティに溶湯が充填されるダイカスト金型であって、
該第２の金型部に設けられ該キャビティ側から該ゲートを通して該ランナー内へ延出する分流子を備え、該分流子は該ランナー内において該ランナーを画成する該第１の金型部の内周面の一部に接近して配置され、該分流子と該内周面の該一部との距離は、該分流子と該内周面の該一部以外の他の部分との距離よりも短いことを特徴とするダイカスト金型。
【請求項２】
該ランナーは、略直線状をなし一端が該ゲートをなす第１ランナー部と、該第１ランナー部の他端に接続され該第１ランナー部の他端から下方へ延出する第２ランナー部とを有し、
該内周面の該一部は該第１ランナー部を画成する該第１の金型部の内周面の上部からなることを特徴とする請求項１記載のダイカスト金型。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のダイカスト金型を用いてダイカストすることを特徴とするダイカスト法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト金型及びダイカスト法に関し、特に、横射出／横型締め式のダイカストマシンに用いられるダイカスト金型、及び当該ダイカスト金型を用いて行うダイカスト法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランナーと、ゲートと、キャビティとが形成され、ランナー及びゲートを通してキャビティに溶湯が充填される金型が知られている。ランナーの一端にビスケットが形成されており、ビスケットに対向するようにスリーブの一端が開口している。スリーブ内にはプランジャーチップがスリーブの軸方向へ移動可能に設けられている。プランジャーチップを駆動させることにより、スリーブ内へ注入されたアルミニウム合金等の溶湯をビスケット、ランナー、ゲートを通してキャビティに充填する。このような構成の金型であって、ゲートがキャビティの略中央に配置されているセンターゲート構造の金型が従来より知られている。
【０００３】
特開２００６−１０３５７７号公報（特許文献１）には、重力鋳造法や低圧鋳造法で用いられ、自動車用のロードホイール等のホイール素材を成形するためのセンターゲート構造の竪型鋳造用の金型が記載されている。このようなセンターゲート構造の竪型鋳造用の金型では、ホイール素材を形成するためのキャビティは、ゲートを中心として略水平に円形をなして形成され、鉛直下方から延出するランナーの上端にゲートを介して接続される。そして、ゲートからキャビティへと流入する溶湯をキャビティ内へ均一に分散させて流入させるために、ゲートの中央位置に、キャビティ側からゲートを通してランナー内へ延出する略裁頭円錐形状をした分流子が設けられる。
【特許文献１】特開２００６−１０３５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のセンターゲート構造を横射出／横型締め式のダイカストマシンに用いられるダイカスト金型に応用してダイカストを行うと、ゲートからキャビティへと流入する溶湯は、ゲートの中央位置に略裁頭円錐形状をした分流子が設けられているにも関わらず、キャビティの上部側へ多く流入し、下部側へ流入する溶湯が少なくなり、キャビティの下部側への湯廻りが悪いという問題が生ずる。
【０００５】
そこで、本発明は、キャビティの上部側と下部側とに略均等に溶湯が流入するダイカスト金型及びダイカスト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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、一端がゲート２１ａをなすランナー１１、２１が形成された第１の金型部１０、２０と、該第１の金型部１０、２０と協働して、該ゲート２１ａを介して該ランナー２１に接続されたキャビティ３１を画成する第２の金型部３０とを備え、該ゲート２１ａは該キャビティ３１の略中央位置に配置され、該ランナー１１、２１及び該ゲート２１ａを通して該キャビティ３１に溶湯が充填されるダイカスト金型１であって、該第２の金型部３０に設けられ該キャビティ３１側から該ゲート２１ａを通して該ランナー２１内へ延出する分流子４０を備え、該分流子４０は該ランナー２１内において該ランナー２１を画成する該第１の金型部２０の内周面の一部２１Ａに接近して配置され、該分流子４０と該内周面の該一部２１Ａとの距離は、該分流子４０と該内周面の該一部２１Ａ以外の他の部分との距離よりも短いダイカスト金型１を提供している。
【０００７】
ここで、該ランナーは、略直線状をなし一端が該ゲート２１ａをなす第１ランナー部２１と、該第１ランナー部２１の他端に接続され該第１ランナー部２１の他端から下方へ延出する第２ランナー部１１とを有し、該内周面の該一部は該第１ランナー部２１を画成する該第１の金型部２０の内周面の上部２１Ａからなることが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、請求項１又は請求項２記載のダイカスト金型１を用いてダイカストするダイカスト法を提供している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１記載のダイカスト金型、請求項３記載のダイカスト法によれば、第２の金型部に設けられキャビティ側からゲートを通してランナー内へ延出する分流子を備え、分流子はランナー内においてランナーを画成する第１の金型部の内周面の一部に接近して配置され、分流子と内周面の一部との距離は、分流子と内周面の一部以外の他の部分との距離よりも短いため、分流子と当該内周面の一部との間を流れる溶湯の量を減じることができ、分流子と内周面の一部以外の部分との間を流れる溶湯の勢いをよくすることができる。このため、ゲートからキャビティへと流入する溶湯の湯廻りをキャビティにおいて略均一とすることができる。
【００１０】
また、ランナー内における分流子の位置を変えることでキャビティ内へ流入する溶湯の湯廻りを均一とすることができるため、ランナー及びゲートの形状を変えずに済み、キャビティ内へ流入する溶湯の湯廻りの均一化を比較的簡単に実現することができる。
【００１１】
また、請求項２記載のダイカスト金型、請求項３記載のダイカスト法によれば、ランナーは、略直線状をなし一端がゲートをなす第１ランナー部と、第１ランナー部の他端に接続され第１ランナー部の他端から下方へ延出する第２ランナー部とを有し内周面の一部は第１ランナー部を画成する第１の金型部の内周面の上部からなるため、下方から第２ランナー部を通して上方へと流れてきた溶湯が、第１ランナー部を画成する第１の金型部の内周面の上部を勢いよく流れてキャビティの上部へ流入してキャビティの下部への湯廻りが悪くなることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態によるダイカスト金型について図１乃至図２を参照しながら説明する。ダイカスト金型１は、円形の車両等のロードホイールを鋳造するためのものであり、横射出／横型締め式のダイカストマシンに取付けられる。図１に示されるように、ダイカスト金型１は、固定型１０と中間型２０と可動型３０とを有している。固定型１０は、中間型２０に対向し後述の中間型第１分割面２０Ａに当接可能な固定型分割面１０Ａを有しており、固定型分割面１０Ａは図１の上下方向に指向している。ここで、図１の上下方向は鉛直上下方向に一致し、図１の左右方向は水平方向に一致する。固定型分割面１０Ａの位置における固定型１０の部分には凹部からなる固定型凹部１０ａが形成されており、固定型凹部１０ａにより後述のように第２ランナー部１１が画成される。第２ランナー部１１は、図１に示されるように略鉛直方向に指向して形成されている。
【００１３】
固定型１０の図１に示される下部であって第２ランナー部１１の下端部分には、スリーブ１２の一端が開口して設けられている。スリーブ１２は略筒状をなしており、スリーブ１２の図示せぬ他端寄りの位置には、スリーブ１２の内部と外部とを連通する貫通孔からなる図示せぬ給湯孔が形成され、図示せぬ給湯孔から溶湯を図示せぬスリーブ１２内部へ供給可能である。また、スリーブ１２の図示せぬ他端寄りの部分には図示せぬプランジャが設けられている。図示せぬプランジャはスリーブ１２内を摺動可能であり、図示せぬ給湯孔からスリーブ１２内へ溶湯が給湯された後に、図示せぬプランジャを前進させることによりスリーブ１２内の溶湯を、第２ランナー部１１、後述の第１ランナー部２１及びゲート２１ａを通してキャビティ３１に充填可能である。
【００１４】
中間型２０は、固定型１０に対向し固定型分割面１０Ａに当接可能な中間型第１分割面２０Ａと、可動型３０に対向し後述の可動型分割面３０Ａに当接可能な中間型第２分割面２０Ｂとを有しており、これらはそれぞれ図１の上下方向に指向している。中間型２０が後述のように固定型１０に当接しているときの第２ランナー部１１の上端に対向する中間型２０の位置には、略直線状に略水平方向へ延出する第１ランナー部２１が形成されている。第１ランナー部２１は一端から他端へ向かって縮径するテーパ形状をなしており、第１ランナー部２１の一端は、中間型２０が可動型３０に当接しているときに、鉛直方向におけるキャビティ３１の中央位置に対向しゲート２１ａをなす。第１ランナー部２１の他端は、中間型２０が固定型１０に当接しているときに、第２ランナー部１１の上端に接続される。第１ランナー部２１及び第２ランナー部１１はランナーを構成する。固定型１０及び中間型２０は第１の金型部に相当する。
【００１５】
可動型３０は、中間型２０に対向し中間型第２分割面２０Ｂに当接可能な可動型分割面３０Ａを有しており、可動型分割面３０Ａは図１の上下方向に指向している。可動型分割面３０Ａの位置における可動型３０の部分には凹部からなる可動型凹部３０ａが形成されており、可動型凹部３０ａにより後述のようにキャビティ３１が画成される。可動型３０は、固定型１０に固定された状態の中間型２０に対して離間・接近するように略水平方向、即ち、図１の左右方向へ移動可能であり中間型２０に対して当接可能である。可動型３０は第２の金型部に相当する。
【００１６】
固定型分割面１０Ａと中間型第１分割面２０Ａとが互いに当接することにより中間型２０が固定型１０に当接しているときに、第２ランナー部１１は中間型２０と固定型１０とにより画成される。また、可動型分割面３０Ａと中間型第２分割面２０Ｂとが互いに当接することにより可動型３０が中間型２０に当接しているときに、キャビティ３１が中間型２０と可動型３０とにより画成されるように構成されている。キャビティ３１はゲート２１ａを介して第１ランナー部２１に連通するように接続される。
【００１７】
可動型３０には分流子挿入貫通孔３０ｂが形成されている。分流子挿入貫通孔３０ｂは、可動型分割面３０Ａと、可動型分割面３０Ａが設けられている側とは反対の側とを結ぶように可動型３０を貫通している。分流子挿入貫通孔３０ｂの一端はキャビティ３１の中央位置であってゲート２１ａに対向する位置において開口しており、他端は拡径する拡径開口３０ｃを有し、拡径開口３０ｃの一部には、後述の回転止め４４が係合可能な凹部３０ｄが形成されている。
【００１８】
分流子挿入貫通孔３０ｂには略棒状の分流子４０が挿入されている。分流子４０は一体に構成された先端部４１と基端側棒状部４２とを有しており、基端側棒状部４２は分流子挿入貫通孔３０ｂ内及びキャビティ３１内に位置しており、先端部４１はキャビティ３１からゲート２１ａを通して第１ランナー部２１内に延出して配置されている。基端部には拡径部４３が設けられ、拡径部４３は拡径開口３０ｃに係合している。拡径部４３には回転止め４４が拡径部４３の周面から突出して設けられており、回転止め４４は凹部３０ｄに係合し、分流子４０がその軸心を中心として回転しないように構成されている。また、分流子４０の基端は、可動型３０に設けられたホルダ３０−２に当接しており、分流子挿入貫通孔３０ｂから分流子４０が抜けてしまうことを防止する。
【００１９】
分流子４０の先端部４１は、図１に示されるように先細りした略裁頭円錐形状をなしている。略裁頭円錐形状をなす先端部４１のテーパ面の上部４１Ａは、図１に示されるように、第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａに接近して配置されており、略裁頭円錐形状をなす先端部４１のテーパ面の上部４１Ａと第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａとの間の距離は、略裁頭円錐形状をなす先端部４１のテーパ面の上部４１Ａ以外の部分と第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａ以外の部分との間の距離よりも短い。
【００２０】
分流子４０の先端部４１と基端側棒状部４２との接続位置には段部４０Ａが設けられている。段部４０Ａは、図１に示されるように下方へ１段下がるようにして設けられている。キャビティ３１内で鋳造される鋳造品は、後加工により分流子４０の基端側棒状部４２の軸心を中心として基端側棒状部４２よりも一回り径の大きな貫通孔が形成されるのであるが、段部４０Ａが設けられているため、このような貫通孔を形成するための後加工により削り取られる削り代の部分を少なくすることができる。段部４０Ａはキャビティ３１内に配置されている。
【００２１】
分流子４０は、より詳細には、段部４０Ａの部分よりも図１に示される右側の基端側棒状部４２の部分は、図２に示されるように分流子４０の基端側棒状部４２の軸方向に垂直な方向で見た形状が円形状をなしている。分流子４０の先端４１Ｂは、図２に示されるように、図１及び図２の上下方向に指向する平行な２本の同一の長さの直線の上端同士、下端同士を、それぞれ異なる半径の円弧で結んだような形状をしている。ここで上端同士を結ぶ円弧の半径の値は下端同士を結ぶ円弧の半径の値よりも大きい。段部４０Ａの部分よりも図１に示されるすぐ左側の部分から先端４１Ｂにかけての部分は、分流子４０の基端側棒状部４２の軸方向に垂直な方向で見た形状が、先端４１Ｂから段部４０Ａに向かって先端４１Ｂの形状を相似形状で除々に拡大するような、図１に示されるようなテーパ面をなしている。
【００２２】
このように拡大しているテーパ面の、下部よりも円弧の半径の大きな上部４１Ａが、分流子４０の基端側棒状部４２の軸方向に垂直な方向で見た形状が円形状をなす内周面であって第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａに接近して配置されている。従って、ゲート２１ａにおいても、当該テーパ面の上部４１Ａは、分流子４０の基端側棒状部４２の軸方向に垂直な方向で見た形状が円形状をなすゲート２１ａの上部に接近して配置されている。分流子４０の内部には、基端側棒状部４２から先端部４１に至るまで冷却水が流入可能な図示せぬ冷却流路が形成されており、図示せぬ冷却流路内に冷却水を流すことで分流子４０を冷却可能に構成されている。
【００２３】
また可動型３０には、キャビティ３１内へ突出可能な図示せぬ押出ピンが設けられており、キャビティ３１内で凝固した鋳造品に対して図示せぬ押出ピンを前進させることにより、後述のように可動型３０から鋳造品を取外すことができるように構成されている。
【００２４】
ダイカスト法では、先ず、型が開いた状態のダイカスト金型１の固定型分割面１０Ａに中間型第１分割面２０Ａを当接させて固定型１０に中間型２０をセットし、第２ランナー部１１を画成すると共に第２ランナー部１１と第１ランナー部２１とを連通させてランナーを画成する。次に、可動型３０を中間型２０及び固定型１０の方向、即ち、図１の左方向へ移動させてゆき、図１に示されるように、可動型分割面３０Ａを中間型第２分割面２０Ｂに当接させて、キャビティ３１を画成すると共にゲート２１ａを介してキャビティ３１を第１ランナー部２１に連通させる。
【００２５】
このとき、分流子４０は可動型３０と一体で固定型１０の方向へ移動してゆき、第１ランナー部２１内へ延出して配置される。第１ランナー部２１内では、先端部４１のテーパ面の上部４１Ａは、第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａに接近して配置され、分流子４０の先端部４１のテーパ面の上部４１Ａと第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａとの間の距離は、略裁頭円錐形状をなす先端部４１のテーパ面の上部４１Ａ以外の部分と第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａ以外の部分との間の距離よりも短くなる。
【００２６】
次に、図示せぬ給湯孔からスリーブ１２内へ溶湯を給湯する。そして図示せぬプランジャをスリーブ１２内で摺動させることによりスリーブ１２内の溶湯を第２ランナー部１１、第１ランナー部２１、ゲート２１ａを通してキャビティ３１に充填する。このとき、鉛直下方から上方へ向かって第２ランナー部１１内を勢いよく流れてきた溶湯は第１ランナー部２１の上部に沿って勢いよくキャビティ３１内に流入しようとするが、分流子４０の先端部４１のテーパ面の上部４１Ａが第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａに接近して配置されており、先端部４１のテーパ面の上部４１Ａと第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａとの間の距離は、略裁頭円錐形状をなす先端部４１のテーパ面の上部４１Ａ以外の部分と第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａ以外の部分との間の距離よりも短いため、分流子４０と中間型２０の内周面の上部２１Ａとの間を流れる溶湯の量を減じることができ、分流子４０と内周面の上部２１Ａ以外の部分との間を流れる溶湯の流れをよくすることができる。このため、キャビティ３１内においてゲート２１ａから流入する溶湯の湯廻りを略均一とすることができ、キャビティ３１の下部への湯廻りが悪くなることを防止することができる。
【００２７】
また、第１ランナー部２１内において分流子４０の先端部４１のテーパ面の上部４１Ａを、第１ランナー部２１を画成する中間型２０の内周面の上部２１Ａに接近して配置させることでキャビティ３１内へ流入する溶湯の湯廻りを均一とすることができるため、第１ランナー部２１及びゲート２１ａの形状を変えずに済み、キャビティ３１内へ流入する溶湯の湯廻りの均一化を比較的簡単に実現することができる。
【００２８】
次に、キャビティ３１内の溶湯を冷却凝固させ、その後に、固定型１０に対して中間型２０及び可動型３０を図１の右方向へ移動させて固定型１０から離間させると共に、第１ランナー部２１と第２ランナー部１１との接続位置において、中間型第１分割面２０Ａに沿ってランナー内で凝固した溶湯を切断する。次に、可動型３０を中間型２０に対して相対的に移動させて中間型２０から離間させる。このとき、キャビティ３１内で凝固した溶湯の部分と第１ランナー部２１内で凝固した溶湯の部分とは、一体で可動型３０に付着した状態のまま中間型２０から離間する。
【００２９】
次に、可動型３０に設けられた図示せぬ押出ピンを前進させて、キャビティ３１内で凝固した溶湯の部分及び第１ランナー部２１内で凝固した溶湯の部分を押出し、可動型３０から取外す。以上がダイカスト法である。そして、取外した鋳造品に対して後加工を行い、不要な削り代を削り取る。例えば、鋳造品の中央位置に、分流子４０の基端側棒状部４２の軸心を中心とし基端側棒状部４２よりも一回り径の大きな貫通孔を形成し、この部分に付いていたテーパ形状の部分、即ち第１ランナー部２１内で凝固した溶湯の部分を除去する。
【００３０】
本発明によるダイカスト金型及びダイカスト法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態ではダイカスト金型１は、円形のホイールを鋳造するためのものであったが、ロードホイールに限定されない。従って、キャビティの形状等のダイカスト金型の各形状は、本実施の形態によるダイカスト金型１の各形状に限定されない。
【００３１】
また、第１ランナー部２１の一端は、中間型２０が可動型３０に当接しているときに、鉛直方向におけるキャビティ３１の中央位置に対向しゲート２１ａをなしていたが、キャビティの形状によってはキャビティの略中央位置に対向してゲートをなしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のダイカスト金型及びダイカスト法は、キャビティの上部側と下部側とに略均等に溶湯が流入することが要求されるダイカスト金型の分野において極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態によるダイカスト金型を示す要部断面図。
【図２】本発明の実施の形態によるダイカスト金型に設けられた分流子を示す説明図。
【符号の説明】
【００３４】
１              ダイカスト金型
１０            固定型
１１            第２ランナー部
２０            中間型
２１            第１ランナー部
２１Ａ          内周面の上部
２１ａ          ゲート
３０            可動型
３１            キャビティ
４０            分流子
４１Ａ          テーパ面の上部
【図１】
2009148773.tif 000003
【図２】
2009148773.tif 000004