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1. WO2004004949 - MOULE POUR MOULAGE SOUS PRESSION

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[ JA ]
明細書

ダイカスト用金型

技術分野

本発明は、 P F法に用いられるダイカスト用金型に関するものである。

背景技術

通常、アルミニウム等で錶物を製作する場合、スリーブ内の溶湯を射出ロッド の先端に設けられたプランジャチップによって押し出し、キヤビティへ射出する ダイカスト法が用いられる。

図 7に特閧平 9— 9 9 3 5 4号公報に開示された従来のダイカスト法に用いら れるダイカスト用金型を示す。ダイカスト用金型 1は、雄金型 2と雌金型 3とを 備えている。図 7に示されるように、雄金型 2と雌金型 3が閉じられると、雄金 型 2に形成された凹部 4と雌金型 3に形成された凹部 5とによってキヤビティ 6 が形成される。キヤビティ 6にはゲート 7が連通し、このゲート 7は流路 8を介 してスリープ 9の内部に連通している。スリーブ 9内には、射出ロッド 1 0の先 端に設けられたプランジャチヅプ 1 1がストローク可能に収容されている。また 、雌金型 3には、ゲ一トシリンダ 1 2が設けられている。ゲ一トシリンダ 1 2内 には、出入部材 1 3がゲート 7に対して突入 ·退出可能に収容されている。 以上のように構成されたダイカスト用金型を用いたダイカスト法においては、 スリープやキヤビティ内に存在する窒素(空気に含まれる)などの不活性ガスが 溶湯と反応せず錶物の中に気泡として残存することに起因した鎵物の品質低下を 防止すべく、いわゆる法と呼ばれる方法が採用されている。すなわち、 P F 法とは、キヤビティ内の空気を酸素などの活性ガスに置換した後、アルミニウム などの溶湯をキヤビティ内に流し込むダイカスト法である。具体的には、キヤビ ティ 6内に活性ガスとして酸素を送り込み、キヤビティ 6内の空気を酸素に置換 し、プランジャチヅプ 1 1をストロークさせてスリーブ 9内の溶湯を流路 8に送 り込む。このとき、ゲート 7には出入部材 1 3を突出させておき、ゲート 7の流 路面積を小さくしておくことにより、ゲート 7からキヤビティ 6内に噴射される 溶湯は霧状となって酸素と反応する。これにより、錡物中に気泡が残存するのを 防止することができる。そして、キヤビティ 6やゲート 7内の溶湯の圧力が増加 し、さらにスリーブ 9内の溶湯の圧力が一定値以上になったときに、出入部材 1 3をゲ一ト 7から退出させてゲ一ト 7の流路面積を拡大させ、スリーブ 9内の溶 湯を押圧してさらにキヤビティ 6内の溶湯に十分な圧力をかける。このようにし て、溶湯に十分な圧力をかけることにより、弓 ίけ巣が生じない錡物を製作するこ とができるようになつている。

上述したような P F法においては、ゲ一ト Ίの流路面積を所期のとおりに実現 することが引け巣が生じない錶物を製作する上で重要である。しかしながら、上 述した従来のダイカスト用金型においては、ゲート 7の流路面積の確定、特に最 少流路面積の確定は、出入部材 1 3のストローク動作に因る。このため、ゲート 7の流路面積の確定精度を良好に維持するためには、出入部材 1 3の位置決め精 度を高める必要があった。

発明の概要

本発明は、出入部材の位置決め精度を高めゲートの流路面積を正確に確定する ことができる、ダイカスト用金型を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項 1に記載の本発明は、キヤビティ内の空気 を活性ガスで置換した状態で、ゲートから溶湯を前記キヤビティに射出して鎢物 を製作するダイカスト用金型において、ゲートが貫通しているシリンダと、前記 シリンダ内に可動に収容され前記ゲートの流路面積を調節する口ッドとを備え、 前記口ッドの端面と前記シリンダの底面とが突き当たったときに該端面及び該底 面の間に前記ゲートの最小流路が形成されるように、該端面及び該底面に最小流 路画定部が設けられていることを特徴とするものである。

このダイカスト用金型においては、ゲートの最小流路は、ロッドの端面とシリ ンダの底面とが突き当たったときに確定される。

また、請求項 2に記載の本発明は、請求項 1に記載のダイカスト用金型におい て、金型が第 1金型及び第 2金型を備え、前記シリンダの側面は前記第 1金型及 び第 2金型の一方に形成されており、前記シリンダの底面は前記第 1金型及び第 2金型の他方における合せ面であることを特徴とするものである。

このダイカスト用金型においては、シリンダが第 1金型及び第 2金型の双方の 部分を用いて形成されている。

請求項 3に記載の本発明は、請求項 2に記載のダイカスト用金型において、前 記最小流路画定部が、前記ロッドの端面と前記合せ面に形成された凹面とからな ることを特徴とするものである。

このダイカスト用金型においては、ゲートの最小流路は、ロッドの端面が合せ 面に突き当たったときに、ロッドの端面と合せ面の凹面とにより形成される。 請求項 4に記載の本発明は、請求項 2に記載のダイカスト用金型において、前 記最小流路画定部が、前記ロッドの端面に形成された凹面と前記合せ面とからな ることを特徴とするものである。

このダイカスト用金型においては、ゲートの最小流路は、ロッドの端面が合せ 面に突き当たったときに、ロッドの端面における凹面と合せ面とにより形成され る。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1に係るダイカスト用金型のゲート部分の断面図

図 2は、図 1の矢印 I Iから見た第 2金型の端面図、

図 3は、図 1の矢印 I I Iから見た第 1金型の端面図、

図 4は、本発明の実施の形態 1に係るダイカスト用金型に関しゲートが最小流 路になっている状態を概略的に示す図、

図 5は、本発明の実施の形態 1に係るダイカスト用金型に関しゲートが最大流 路になっている状態を概略的に示す図、

図 6は、本発明の実施の形態 2に係るダイカスト用金型のゲート部分の断面図

図 7は、従来のダイカスト法に用いられるダイカスト用金型の断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

実施の形態 1 .

図 1にこの発明の実施の形態 1に係るダイカスト用金型のゲート部分の流路方 向断面を示す。ダイカスト用金型 2 1は、第 1金型 2 2と第 2金型 2 3とを備え ている。第 2金型 2 3には、シリンダ 2 4の環状の側面 2 5が形成されている。 また、第 1金型 2 2と第 2金型 2 3との合せ面 P Lを成す第 1金型 2 2の外面は 、シリンダ 2 4の底面 2 6を構成する。シリンダ 2 4内には、プッシュ 2 7が嵌 入されている。さらに、ブッシュ 2 7の内側には、後述するゲートの流路面積を 調節するために駆動装置 2 8によってストロークするロヅド 2 9が挿入されてい る。駆動装置 2 8は、本実施の形態では、ピストン 3 0の前後に作用する圧力差 P 1 - P 2によって駆動力を発生させる装置が用いられている。

図 1〜図 3に示されるように、シリンダ 2 4には、溶湯が収容された図示しな ぃスリーブとキヤビティとを連通するゲ一ト 3 1が貫通している。ゲ一ト 3 1は

、流路断面が台形状のメイン流路部分 3 2と、流路断面が蒲鋅状の最小流路部分

3 3とからなる。また、シリンダ 2 4の底面が第 1金型 2 2の合せ面 P Lからな り、シリンダ 2 4の側面が第 2金型 2 3に形成されていることで、ゲート 3 1を 合せ面 P Lに沿って形成することが可能となっている。メイン流路部分 3 2は、 第 2金型 2 3におけるシリンダ 2 4の前後部分において、合せ面 P Lから図 1の 断面において見て下方に延長している。また、メイン流路部分 3 2の幅は、合せ 面 P Lから下方になるほど、狭くなるように変化している。一方、最小流路部分

3 3は、第 1金型 2 2における合せ面 P Lから図 1の断面において見て上方に延 長している。この最小流路部分 3 3は、ロッド 2 9が図 1においてみて上昇し第

1金型 2 2の合せ面 P Lと突き当たった際に、ロッド 2 9の上端面 3 4と、第 1 金型 2 2の合せ面 P Lに下向きに開口するように形成された凹面 3 5との間に形 成され、すなわち、上端面 3 4と凹面 3 5とによって画定される。また、第 1金 型 2 2の合せ面 P Lに凹面 3 5を形成するだけなので、既存の金型を用いて容易 に最小流路部分 3 3を形成することができる。

次に以上のように構成されたダイカスト用金型の作用について説明する。まず 、図示しないキヤビティ内に活性ガスとして酸素を送り込み、キヤビティ内の空 気を酸素に置換し、その後、図示しないスリーブ内の溶湯をゲ一ト 3 1を介して キヤビティ内へと送り込む。このとき、シリンダ 2 4内のロッド 2 9を図 1にお いてみて最上位置まで上昇させておき第 1金型 2 2の'合せ面 P Lと突き当てる。 これにより、メイン流路部分 3 2はロッド 2 9の側面により塞がれ、図 4に示さ れるようにゲート 3 1は最小流路部分 3 3のみからなる最小流路となる。よって 、ゲート 3 1を通る溶湯は絞られ、霧状となって、キヤビティ内の酸素と良好に 反応する。これにより、錶物中に気泡が残存するのを防止することができる。ま た、このときロッド 2 9は、従来のようにストローク動作の中間位置で維持され るのではなく、第 1金型 2 2の合せ面 P Lと突き当たつた状態で維持されるので 、位置決め精度を向上させることができ、且つ、その位置決めされた状態を安定 的に保つことができる。よって、ゲートの流路面積を正確に確定することができ 、溶湯の噴射状態を酸素との反応にとって好適な状態にすることができる。 その後、キヤビティやゲート内の溶湯の圧力が増加し、さらにスリーブ内の溶 湯の圧力が一定値以上になった際には、ロッド 2 9をその上端面 3 4が合せ面 P Lから離隔する方向にストローク量 Sだけスライドさせる。これにより、メイン 流路部分 3 2が新たに開放され、図 5に示されるように、ゲート 3 1は、溶湯の 流路として最小流路部分 3 3に加えてメイン流路部分 3 2も有することなり、流 路面積が増加する。そして、スリーブ内の溶湯を押圧することによって、このよ うに流路面積が増大したゲート 3 1を介して、キヤビティ内の溶湯に十分な圧力 をかけることができる。以上のようにして、ゲートの流路面積を正確に確定して 溶湯と酸素とを良好に反応させ、溶湯に十分な圧力をかけることにより、引け巣 が生じない錶物を製作することができる。

実施の形態 2 .

図 6にこの発明の実施の形態 2に係るダイカスト用金型のゲート部分を示す。 本実施の形態に係るダイカスト用金型 4 1も、上記実施の形態 1と同様に第 1金 型 4 2と第 2金型 4 3とを備えている。第 2金型 4 3に形成されたシリンダ 2 4 内には、プッシュ 2 7を介してロヅド 4 9が挿入されている。また、シリンダ 2 4には、ゲート 5 1が貫通している。ゲート 5 1は、流路断面が台形状のメイン 流路部分 3 2と、流路断面が蒲鋅状の最小流路部分 5 3とからなる。メイン流路 部分 3 2は、実施の形態 1と同様に形成されている。一方、最小流路部分 5 3は 、ロッド 4 9の上端面 5 4に形成されており、上端面 5 4から図 6の断面におい て見て下方に延長している。この最小流路部分 5 3は、ロッド 4 9が図 6におい てみて上昇し第 1金型 4 2の合せ面 P Lと突き当たった際に、ロッド 4 9の上端 面 5 4に上向きに開口するように形成された凹面 5 5と、第 1金型 4 2の合せ面 P Lとによって画定される。

以上のように構成されているダイカスト用金型においても、上記実施の形態 1 の場合と同様に、ロッド 4 9は、従来のようにストローク動作の中間位置で維持 されるのではなく、第 1金型 4 2の合せ面 P Lと突き当たった状態で維持される ので、位置決め精度を向上させることができ、且つ、その位置決めされた状態を 安定的に保つことができる。よって、ゲートの流路面積を正確に確定することが でき、溶湯の噴射状態を酸素との反応にとって好適な状態にすることができる。 また、ロッド 4 9の上端面 5 4に凹面 5 5を形成するだけなので、既存の口ッド を用いて容易に最小流路部分 5 3を形成することができる。さらに加えて、本実 施の形態 2では、ゲートの最小流路部分を画定する凹面を第 1金型 4 2に形成す る必要がなくなるので、実施条件に応じて最小流路部分の大きさを変更する場合 にも、金型は変更せずに済み、それよりも小型であるロッドを変更すれば足りる 。従って、最小流路部分の大きさの変更がより簡単且つ安価に行える。

以上説明したように、請求項 1に記載の本発明のダイカスト用金型によれば、 ゲートの最小流路が生じる際、ロッドはシリンダの底面と突き当たった状態で維 持されるので、ロッドの位置決め精度を向上させることができ、且つ、その位置 決めされた状態を安定的に保つことができ、ゲートの流路面積を正確に確定して

、溶湯の噴射状態を酸素との反応にとって好適な状態にすることができる。

請求項 2に記載のダイカスト用金型によれば、請求項 1に記載のダイカスト用 金型に関する効果に加え、ゲートを合せ面に沿って形成することが可能となって いる。

請求項 3及び 4に記載のダイカスト用金型によれば、請求項 2に記載のダイ力 スト用金型に関する効果に加え、ロッドの端面及び合せ面のいずれかに凹面を形 成するだけでそれらの間に最小流路を形成することができるので、既存の金型や ロヅドでも容易に実施することができる。

さらに、請求項 4に記載のダイカスト用金型によれば、ゲートの最小流路を画 定する凹面を金型に形成する必要がなくなるので、実施条件に応じて最小流路部 分の大きさを変更する場合にも、金型は変更せずに済み、それよりも小型である 口ッドを変更すれば足りる。