JPH01224156A - 竪型鋳込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は金型キャビティ内へ下側から溶湯を鋳込んで製
品を成形する竪型鋳込装置に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば低圧鋳造やスクイズキャスティング等に用いられ
る竪型鋳込装置は、ベース上に固定された固定金型と、
この固定金型に対して進退するように上下動する可動金
型とを備えていて、これら両全型の接合部には、キャビ
ティが形成されており、固定金型にはキャビティへ下方
から開口する溶ｔＡｔ鋳込口が設けられている。この溶
湯鋳込口の下方に接合された固定スリーブの下端には、
射出装置側の可動スリーブが着脱自在に接合されており
、この可動スリーブ内へ供給された溶湯は、可動スリー
ブ内で−Ｆ、昇する射出シリンダのプランジャチップに
より溶湯鋳込口からキャビティ内へ鋳込まれ、この溶湯
が固化することにより製品が得られる。

また、この種の竪型鋳込装置は、高速、高圧で溶湯をキ
ャビティ内に充填するものであるため、キャビティ内の
ガスが充分に抜は切らずに溶湯と混合し製品内部に巣と
して残存することがあるので、従来から金型に真空ガス
抜き装置が付設されており、大量のガスを金型外へ抜（
ことが行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の竪型鋳込装置において
は、可動スリーブに注湯するときに溶渇の表面が酸化し
、この酸化物やその他の浮遊体が溶湯とともにキャビテ
ィ内に射出され、これがガス抜き装置の真空吸引により
キャビティ内を溶湯とともに移動してそのま一溶湯が固
化することにより成形品の品質を低下させることがあっ
た。これは例えば、アルミニウム製自動車用ディスクホ
イルの鋳造のように溶湯鋳込口とガス抜き吸引口との間
が薄肉のディスク部である場合には、この酸化物の閉塞
による弊害が大きかった。

そこで従来、注湯時に可動スリーブの上端部に金網を設
けて酸化物を除去することが行われているが、この場合
、溶湯の鋳込時には毎回この金網を除去しなければなら
ず、ｌショット毎に金網を着脱することは作業が面倒で
サイクルタイムが長引くばかりでなく、溶湯が冷えて鋳
造製品の品質が低下するという問題があった。また金網
とその着脱機構のために構造がｍ雑になっていた。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明においては、金
型の下側に設けられている溶湯鋳込口の上方に、金型キ
ャビティへ開口する湯溜まり用の凹部を設け、この凹部
内へ下端部が進退するように金型のロッド孔に摺動自在
に軸支された加圧ロッドを設けて、この加圧ロッドの摺
動面を真空吸引装置に連結した。

〔作　用〕

加圧ロッドの摺動面から真空吸引を行いながら溶湯鋳込
口から金型キャビティ内へ溶湯を射出すると、溶湯に浮
遊する酸化物等は湯溜まり用の凹部へ吸込まれてその一
ヒ部に溜まり、溶湯はわずかに凹部内へ流入するが大部
分はキャビティ内へ流れるので、ガス抜き装置による真
空引きを開始するとともに、加圧ロッドを凹部内へ前進
させると、ガスが吸引されると同時に加圧ロフトが押湯
作用をし、緻密な製品が得られる。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る竪型鋳込装置をロー
タリダイカストマシンの型開閉ユニットに実施した例を
示し、第１図はこれを実施した型開閉装置の縦断面図、
第２図（ａ）〜（ｄ）は鋳込動作を説明するために示す
湯溜まり用凹部近傍の部分拡大縦断面図である０図にお
いて、ロータリダイカストマシンは回転テーブルとその
外周部を円周方向に３等分する位置にｒ６！Ｉｉされる
３組の型開閉ユニットを備えており、回転テーブルの１
２０°間欠回転とともに周回する型開閉ユニットの周回
軌跡上には、３つの各作業ステーションが円周方向を３
等分する位置にそれぞれ配設されている。型開閉ユニッ
トには金型が装着されており、３つの各ステーションで
は、それぞれ型締および射出と、型開および製品の取出
しと、金型の清浄および離型材のスプレーとが行われ、
テーブルの１２０゜回転ごとに停止してこれらの各作業
を行い、１回転することによりｌサイクルが完了する０
図は型締、射出ステーションで停止した型開閉ユニット
を示しており、第１図の上方と下方とには、図示しない
型締装置と射出装置とが配設されている。

図において型開閉ユニットｌは、図示しない回転テーブ
ル上に固定された取付板２を備えており、この取付板２
の左右両側に立設された一対の型開閉シリンダ３の油圧
で昇降するピストンロッド４の作用端には、水平板状の
トッププレート５が固定支持されている。そして、ピス
トンロッド４の進退により、トッププレート５と後述す
る可動金型６等が４本のガイドロッド（図示せず）に案
内されて昇降し、型開、型合わせが行われるように構成
されている。取付板２には固定金型７が固定されており
、この固定金型７には、段付きの円筒状に形成された固
定スリーブ８が嵌着されている。

一方、トッププレート５の下面に固着された可動金型６
の下端フランジ部には、複数個のシリンダ支持板９が互
いに９０°ずつ円周方向に位相をずらして固定されてお
り、これら各シリンダ支持板９には、ストローク規制用
のリミットスイッチを備えた中子シリンダ１０が取付け
られている。各中子シリンダＩＯのピストンロッド１１
の作用端には、中子１２が固定されていて、これら各中
子１２は、第１図に示す型締状態において固定金型７の
中子ｌ［二めリング部１３により移動を規制されており
、可動金型６が上昇してその下面が中子止めリング部１
３の上面を越えた型開状態では、ピストンロッド１１の
後退により一斉に放射方向へ開くように構成されている
。そして、４個の中子１２が第１図に示すように閉じた
ときには、これら４個の中子１２の内周面により真円が
形成され、また、型合わせされた上下の金型６，７と、
閉じた４個の中子１２とで、ディスク部１４ａとリム部
１４ｂとからなるキャビティ１４が形成される。

なお、第１図の右半分と左半分とは、互いに円周方向へ
４５°位相をずらした位置の断面を示しており、したが
って、中子１２は互いに隣接したものの破断面と、破断
されない端面とで表されている。

固定スリーブ８の内孔には、図示しない射出シリンダの
上端面にブロックを介して支持された円筒状の射出スリ
ーブ１５が挿抜自在に挿入されており、その内孔１５ａ
には、射出シリンダの油圧によって進退するプランジャ
１６の頭部としてのプランジ中チップ１６ａが嵌合され
ている。金型６．７の下側である固定金型６の中心部に
は、上方へ向って細くなるようなテーパを有する溶湯鋳
込口１７が両スリーブ８，１５の内孔と同心状に穿設さ
れており、その上端部には大径と小径の皿孔１７ａ、１
７ｂが形成されている。

キャビティ１４の環状リム部１４ｂの上端外方には、リ
ム部１４ｂと同芯の環状に形成されたランナ１８が設け
られており、このランチ１８とリム部１４ｂとは、放射
状に形成された複数個のゲート１９で連通されている。

全体を符号２０で示すものは、射出時にキャビティ１４
内のガスを機外へ抜くガス抜き装置であって、円周方向
に隣接する中子１２間に位置して両全型６，７間に配置
されるように可動金型６に移動自在に取付けられている
。このガス抜き装置２０は、ガス抜き溝部２１と弁部２
２とに分割形成されているとともに、ガス抜き溝部２１
は第１図の手前側と紙背側とに分割形成されており、両
側の各中子１２と一体的に開くように構成されている。

また、弁部２２は可動金型６の一部に取付けられたガス
抜き用シリンダ２３のピストンロッド２４の作動によっ
て軸線方向へ移動自在に支持されている。このガス抜き
装置２０は、シリンダ型のガス抜き装置であって、前記
ランナ１８と連通するガス抜き道２５と、その弁座部を
開閉する弁２６とを備えており射出時には弁２６が開い
ていて溶湯の移動または真空吸引装置２７によってガス
が排出され、溶湯の慣性力または電気信号で弁２６が閉
じて溶湯の弁座外への排出が遮断されるように構成され
ている。

２７ａは電気信号により真空引き回路を開閉する電磁弁
である。また、弁２６の後部に設けたシリンダ部２８は
、電気的指令によって弁２６を開閉し、弁２６の開閉を
確実にし、かつ、弁２６を開閉各位置で保持する作用を
する。勿論、弁２６は溶湯の慣性力の作用のみで閉じる
ようにしてもよいし、電気的信号で閉じるようにしても
よく、あるいは両方の作用で閉じるようにしてもよい、
可動金型６の開閉時には、弁部２２はシリンダ２３の作
動によりガス抜き溝部２１から退去してその開閉を許し
、かつ、可動金型６とともに上昇する。

２９は弁部２２用のガイドである。

次に型締、型開について説明する。型締は第１図に示す
型合わせ状態から図示しない型締シリンダによりトップ
プレート５を型開閉シリンダ３の油圧に抗し゛ζ下降さ
せることによって行われる。

また型開は型締シリンダが退去したのち図示の状態から
型開閉シリンダ３のピストンロッド４が前進して上昇す
ることによって行われ、これによりトッププレート５と
可動金型６．中子１２．ガス抜き装置２０等が一体とな
って上昇する。このあと全部の中子１２を水平方向に後
退させるようになっている。

さらにトッププレート５の上面には、複数個の製品押出
シリンダ３０が固定されていて、そのピストンロッド３
１の上端には、トッププレート５と平行するエジェクタ
プレート３２が固定支持されており、このエジェクタプ
レート３２に固定された複数個のビン３３は、トッププ
レート５の孔を貫通して下方へ突出されたのち、可動金
型６１部中央の空間部内に上下動自在に設けられた押出
板３４と一体に取付けられている。上下２枚に分割され
た押出板３４に頭部を挟持されて垂下する複数個ずつの
各押出ピン３５，３６．３７は、ディスク部１４ａの上
側、リム部１４ｂの上端およびランナ１８内固化物の上
端にそれぞれ下端を当接されており、型開後に製品押出
シリンダ３０が作動してエジェクタプレート３２が下降
すると、ビン３３と押出板３４とを介し押出ピン３５，
３６．３７によって製品およびランナ１８内固化物を下
方へ押出すように構成されている。

さらに本装置には金型キャビティ１４への溶湯鋳込時に
酸化物等がキャビティ１４内の溶湯に混入するのを防止
する装置が設けられているので、以下この装置について
説明する。すなわち、前記溶湯鋳込口１７の上方に位置
する可動金型６の下面中心部には、キャビティ１４へ開
口する皿孔状の湯溜まり用凹部３８が、溶湯鋳込口１７
と同芯状に設けられており、溶湯鋳込口１７からキャビ
ティ１４へ射出された溶湯の一部とこれに浮遊する酸化
物等を、この凹部３８内へ充填させるように構成されて
いる。一方、前記トッププレートの中心部には、加圧シ
リンダ３９が固定されており、その油圧で進退するピス
トン４０には中空管状に形成された加圧ロッド４１が溶
湯鋳込口１７と同芯状に固７？されている。この加圧ロ
ッド４１は、トッププレート５と、押出板３４に嵌着さ
れたブツシュ４２と、可動金型６とに設けられたロッド
孔に摺動自在に嵌合されていて、ピストン４０の前進に
よりこの加圧ロッド４１の下端部が凹部３８内へ下降し
、凹部３８内の溶湯を排除してキャビティ１４内の溶湯
に押湯作用を加えるように構成されている。４３は加圧
ロッド４１が嵌合する可動金型６のロッド孔下部に設け
られた環状孔であって、可動金型６に設けたエア通路４
４と、電磁弁４５を備えた配管４６とにより前記真空吸
引装置２７に接続されており、電磁弁を開くことにより
、凹部３８内のエアを吸引し、前記酸化物等を凹部３８
内へ吸引して流し込むように構成されている。

さらに加圧シリンダ３９上には、閉塞シリンダ４７が同
芯状に固定されていて、そのピストン４８にはピストン
ロッドとしての閉塞ロッド４９が一体形成されており、
この閉塞ロフト４９は加圧ロッド４１の内孔に摺動自在
に嵌合されている。

そし°ζ、閉塞ロッド４９を前進させることによりその
下端傾斜面が前記皿孔１７ａと嵌合し、溶湯鋳込口１７
を閉塞してキャビティ１４への溶湯の射出を遮断するよ
うに構成されている。

以上のように構成された溶湯鋳込装置の動作を説明する
。上流側の作業ステーションで離型剤をスプレィされて
型合わせされた型開閉ユニットｌは、回転テーブルの回
転により型締、射出ステーションへ周回してきて停止す
るので、型締シリンダによりトッププレート５を下方へ
押圧することにより型締が行われる。型締と同時に符号
５０で示す溶湯が射出スリーブ１５に注入され、第１図
に示すように固定スリーブ８に接合される。第２図（ａ
）はこの状態を示していて、閉塞ロッド４９が凹部３８
内へ突出している。この状態で射出シリンダによりプラ
ンジャチップ１６ａを上昇させると、溶湯５０が溶湯鋳
込口１７を経てキャビティ１４のディスク部１４ａに射
出される。このとき電磁弁４５が開かれて真空吸引装置
２７が作動し、その吸引エアがエア通路４４と環状溝４
３、および加圧ロッド４１と可動金型６との間に形成さ
れた例えば０．１−以下程度のすき間ｔを経て凹部３８
に作用するので、キャビティ１４内へ射出された溶湯５
０は、第２図（ロ）に示すようにディスク部１４ａへ向
う前に先ず凹部３８内へ吸引されて流れ込み、溶湯５０
に混入する酸化物５０ａや浮遊物も凹部３８へ吸引され
てその上部に集中して溜まる。キャビティ１４への溶湯
５０の射出が続けられると、この溶湯５０はディスク１
４ａへ流れ始めるので、電磁弁４５が閉じて電磁弁２７
ａが開き、吸引力がリム部１４ｂに作用するため、キャ
ビティ１４内のガスが吸引されて機外へ排出される。キ
ャビティ１４内に溶湯５０が充填し終わると、閉塞シリ
ンダ４７のピストン４８が前進してこれと一体の閉塞ロ
ッド４９が前進し、第２図（Ｃ）に示すように皿孔１７
ｂを閉じて溶湯５０の射出を遮断する。この状態で加圧
シリンダ４７が作動じてそのピストン４８が前進するの
で、これと一体の加圧ロッド４１が前進し、第２図（ｄ
）に示すようにその下端部が凹部３８内へ下降して凹部
３８内の溶湯５０を加圧ロフト４１の突出部体積分だけ
排除するので、キャビティ１４内の溶湯５０が凹部３８
からの排除骨だけ圧縮されて、いわゆる押湯が行われ、
溶湯５０がキャビティ１４の隅々にまで行きわたり、こ
のあと溶湯５０が固化して得られる製品が緻密になる。

なお、図示しないが閉塞ロッド４９の内部に図示しない
水冷式の冷却装置が設けられていて両ロッド４１．４９
が冷却されており、また凹部３８の容積が小さいので、
凹部３８内の溶湯５０は速やかに固化してシールリング
の役目をすることになり、外部からのエアの侵入が遮断
され、キャビティ１４内が確実に真空になる。

射出された溶湯５０がガス抜き装置２ｏの弁部２２に達
すると、質量の大きい溶湯５０の慣性力で弁２６が閉じ
、溶湯５０が弁室に侵入することを防ぐ。とくに前述し
たようにガスの吸引時に酸化物等が四部３８に残されて
いるので、弁部２２内に溶湯５０中の固化物が挟まるこ
とがなく、弁２６が確実に閉じ弁室内へ溶湯５ｏが侵入
することがない。

溶湯５０が固化すると、キャビティ１４内の固化物は製
品となり、固定スリーブ８内と溶湯鋳込口１７内との固
化物はビスケットとなる。また凹部３８内の固化物は加
圧ロッド４１の下降によりきわめて薄い薄肉円筒状の固
化物となる。

溶湯５０の同化冷却後、型開閉シリンダ３が作動して型
開されると、製品は可動金型６に着いて上昇し、製品と
ビスケットとは、小径の皿孔１７ｂの箇所から切断され
る。型開後は中子シリンダ１０の作用で各中子１２を開
いたのち製品押出シリンダ３０が作動し、ピン３５，３
６．３７によって製品が押出される。

第３図は本発明の他の実施例を第２図（ａ）に対応して
示す湯溜まり用凹部近傍の部分拡大縦断面図であって、
前記実施例と同構成の部材には、これと同符号を付して
その説明を省略する０本実施例におては、前記実施例と
同じく環状溝４３と金型外とを連通させるエア通路５１
が閉塞ロッド４９に沿って設けられており、このエア通
路５１はＥ方の空間部に設けた配管を介して前記真空吸
引装置２７に接続されている。また加圧ロシド４１の内
周面に環状溝５２が設けられていて、この環状溝５２と
前記環状溝４３とは、複数個の孔５３で連通されており
、環状溝５２と凹部３８との間には、図に符号ｔで示す
０．ｌ■以下程度のすき間が形成されている。このよう
に構成されていることにより前記実施例と同じ作用効果
が得られる。

なお、前記各実施例は低圧鋳造であって、必ず閉塞ロッ
ドで閉塞してからでないと加圧ロッドで加圧できないの
で、加圧ロッド４１を中空管状にして、その内孔と嵌合
する閉塞ロッド４９を設けたが、中圧鋳造や高圧鋳造の
場合には閉塞ロッドを必ずしも設ける必要がなく加圧ロ
ッドのみでよい。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明によれば、溶
湯鋳込装置において、金型の下側に設けられている溶湯
鋳込口の上方に、金型キャビティへ開口する湯溜まり用
の凹部を設け、この凹部内へ下端部が進退するように金
型のロッド孔に摺動自在に軸支された加圧ロッドを設け
てこの加圧ロッドの慴動面を真空吸引装置に連結したこ
とにより、溶湯に浮遊して金型キャビティへ射出される
酸化物や浮遊体は、真空吸引装置の吸引により凹部へ直
進してその上端部に集まり、キャビティ内へ移動するこ
とがないので、従来と比べて製品の品質が大幅に向上す
るとともに、従来射出スリーブ内に設けていた酸化物排
除用のフィルタや金網。

リング等を設ける必要がなく、サイクルタイ１１が短縮
されて生産効率が向上し、また構造が簡素化される。さ
らに、加圧ロッドが凹部の溶湯内へ進入してその容積骨
だけ溶湯を排除しキャビティ内の溶湯に押湯作用が加え
られるので、溶湯がキャビティの隅々にまで行きわたり
、巣のない緻密な製品が得られて製品の品質がさらに向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る溶湯鋳込装置の実施
例を示し、第１図はこれを実施した型開閉装置の縦断面
図、第２図（ａ）〜（ｄ）は鋳込動作を説明するために
示す湯溜まり用凹部近傍の部分拡大縦断面図、第３図は
本発明の他の実施例を示す湯溜まり用凹部近傍の部分拡
大縦断面図である。 ６・・・・可動金型、７・・・・固定金型、１４・・・
・キャビティ、１７・・・・溶湯鋳込口、２７・・・・
真空吸引装置、３８・・・・湯溜まり用凹部、３９・・
・・加圧シリンダ、４０・・・・ピストン、４１・・・
・加圧ロッド、４３・・・・環状孔、４４・・・・エア
通路、　４７・・・・閉塞シリンダ、４９・・・・閉塞
ロッド、５０・・・・溶湯、５０ａ・・・・酸化物、５
１・・・・エア通路、５２・・・・環状溝、５３・・・
・連通孔。 特許出願人　　　宇部興産株式会社 代　理　人　　　山川政樹（ほか２名）第２図 （Ｃ）　　　　　　　　　（ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金型の下側に設けられている溶湯鋳込口の上方に、金型
   キャビティへ開口する湯溜まり用の凹部を設け、この凹
   部内へ下端部が進退するように金型のロッド孔に摺動自
   在に軸支された加圧ロッドを設けて、この加圧ロッドの
   摺動面を真空吸引装置に連結したことを特徴とする竪型
   鋳込装置。