ダイカスト用金型及びダイカスト法
【課題】バルブ装置に押し出しピンを設けなくとも、排気ランナーにおいて凝固した溶湯が確実に固定型から分離できるようにする。
【解決手段】バルブ装置９は、開口部３７を開閉する弁体３２を備えている。排気ランナーは、キャビティに近い側に位置し、可動型の分割面１０に形成された溝により構成される可動側ランナー部８０と、インナー排気路に近い側に位置し、固定型の分割面２０に形成された溝により構成される固定側ランナー部９０とを有している。固定側ランナー部９０のうち少なくとも前記開口部３７の周辺部における抜き勾配βは、可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きい。
【解決手段】バルブ装置９は、開口部３７を開閉する弁体３２を備えている。排気ランナーは、キャビティに近い側に位置し、可動型の分割面１０に形成された溝により構成される可動側ランナー部８０と、インナー排気路に近い側に位置し、固定型の分割面２０に形成された溝により構成される固定側ランナー部９０とを有している。固定側ランナー部９０のうち少なくとも前記開口部３７の周辺部における抜き勾配βは、可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト用金型と該ダイカスト用金型を使用したダイカスト法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカストに用いられる金型として、固定型と可動型の間に形成されたキャビティからガスを金型の外部に抜くためのガス抜き路が形成されたものが知られている。該金型には、ガス抜き路を選択的に連通し遮断するためのバルブ装置が備えられ、この技術に関して、本出願人も既に提案している（下記特許文献１参照）。金型のガス抜き路は、固定型と可動型の間に形成されてキャビティと連通している排気ランナーと、固定型の内部に形成されて排気ランナーと開口部により連通しているインナー排気路を有している。該開口部は、排気ランナーの両端部のうち、キャビティから遠い側の端部付近に形成され、該開口部をバルブ装置の弁体が開閉する。即ち、弁体が開口部を閉じることでガス抜き路が遮断され、弁体が開口部を開くとガス抜き路が連通してキャビティ内のガスがガス抜き路を通って金型の外部に排出される。
【０００３】
キャビティに注入された溶湯は排気ランナーに入って弁体まで到達する。排気ランナーにおいて凝固した溶湯は、型開きの際に、キャビティにおいて凝固した溶湯と共に可動型側に付着して固定型から離れることが必要である。その後、排気ランナーにおいて凝固した溶湯は、キャビティにおいて凝固した溶湯と共に可動型の押し出しピンによって押し出されて、可動型から分離される。そのため、排気ランナーは、主として、可動型の分割面に溝を形成することによって可動型側に形成されている。即ち、排気ランナーのうちキャビティに近い部分は可動型側に形成されている。その一方、排気ランナーのうちキャビティから遠い部分は、固定型の分割面にも溝を形成することによって可動型側と固定型側の両方に形成されている。上述のように、排気ランナーにおいて凝固した溶湯は、可動型に設けられた押し出しピンによって押し出されて可動型から分離されるが、キャビティから遠い箇所に押し出しピンを配置することが金型設計上難しい場合もある。従って、下記特許文献１においては、排気ランナーのうちキャビティから遠い部分を固定型側のみに形成し、型開きの際に、バルブ装置に設けた押し出しピンで、凝固した溶湯を可動型側に押し出すようにしている。
【０００４】
このようにバルブ装置に押し出しピンを設けると、排気ランナーにおいて凝固した溶湯を型開きの際に確実に固定型から分離することができる。また、可動型においてキャビティから遠い箇所に押し出しピンを配置する必要がなくなり、可動型の構造が簡単になるという利点もある。また、金型の構造上、可動型の押し出しピンを任意の位置に配置できない場合、例えばバルブ装置に対向した可動型の部分に押し出しピンをレイアウトできない場合であっても、バルブ装置側に押し出しピンを設けることによって、凝固した溶湯を確実に固定型から分離することができるという利点もある。
【０００５】
しかしながら、バルブ装置に押し出しピンを設けるとバルブ装置の構造が複雑になり、押し出しピンのメンテナンスも必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、バルブ装置に押し出しピンを設けなくとも、排気ランナーにおいて凝固した溶湯が確実に固定型から分離できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係るダイカスト用金型は、固定型と可動型の間のキャビティからガスを抜くためのガス抜き路が形成され、該ガス抜き路を選択的に連通遮断するためのバルブ装置が前記固定型に設けられたダイカスト用金型において、ガス抜き路は、固定型と可動型の間に形成されてキャビティと連通している排気ランナーと、固定型の内部に形成されて開口部によって排気ランナーと連通しているインナー排気路とを有し、該インナー排気路はバルブ装置に形成された装置内排気路と該装置内排気路と固定型の外部とを連通する型内排気路とから構成され、バルブ装置は、前記開口部を開閉する弁体を備え、排気ランナーは、キャビティに近い側に位置し、可動型の分割面に形成された溝により構成される可動側ランナー部と、インナー排気路に近い側に位置し、固定型の分割面に形成された溝により構成される固定側ランナー部とを有し、固定側ランナー部のうち少なくとも前記開口部の周辺部における抜き勾配は、可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
該構成のダイカスト用金型にあっては、排気ランナーのうちインナー排気路に近い側の部分即ちキャビティから遠い側の部分は、固定型側に形成された固定側ランナー部である。固定側ランナー部のうち少なくとも開口部の周辺部における抜き勾配が、可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きいので、固定側ランナー部において凝固した溶湯は、型開き時に、キャビティにおいて凝固した溶湯及び可動側ランナー部において凝固した溶湯と共に可動型に保持されて、固定型からスムーズに分離する。開口部はキャビティから離れた箇所にあって弁体も存在しているので、開口部の周辺部は固定型から分離する際の抵抗が大きくなりやすい部分であるが、開口部の周辺部における抜き勾配が可動側ランナー部のそれに比して大きいので、凝固した溶湯が固定型からスムーズに分離する。
【００１０】
また、本発明に係るダイカスト法は、上記構成のダイカスト用金型を用いてダイカストを行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、固定側ランナー部のうち少なくとも開口部の周辺部における抜き勾配を可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きくしているので、型開き時に、固定側ランナー部において凝固した溶湯が固定型からスムーズに分離する。従って、固定型のバルブ装置に押し出しピンを設ける必要がなくなり、バルブ装置の構造を簡素化でき、そのメンテナンスも容易になる。また、バルブ装置に対向した可動型の部分あるいはその近傍に押し出しピンを設けなくとも、製品押し出し時に、固定側ランナー部において凝固した溶湯を可動型からスムーズに分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態におけるダイカスト用金型を示す概略断面図。
【図２】同ダイカスト用金型に使用されているバルブ装置を示す正面図。
【図３】同バルブ装置の平面図。
【図４】図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図。
【図５】（ａ）は同ダイカスト用金型における固定型の分割面の要部を示した正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図６】図５（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態にかかるダイカスト用金型とそれを使用したダイカスト法について図１〜図６を参酌しつつ説明する。図１に示すダイカスト用金型１は、固定型２と可動型３を備えている。このダイカスト装置は横型であるので、固定型２と可動型３はそれぞれの前面同士が水平方向に向かい合うように設置されている。金型１は真空ダイカスト法を行う真空ダイカスト装置に好適に使用される。金型１には、キャビティ４から空気等のガスを抜くためのガス抜き路が形成されている。該ガス抜き路の詳細については後述する。
【００１４】
可動型３は、その前面に、固定型２に対向してこれに当接可能な分割面１０を有している。可動型３は、可動ホルダー１１と可動ダイス１２とを備えている。可動ホルダー１１には、固定型２側に開口するダイス収容部が形成され、このダイス収容部に可動ダイス１２が収容されている。
【００１５】
固定型２は、その前面に、可動型３に対向してこれに当接可能な分割面２０を有している。固定型２は、固定ホルダー２１と固定ダイス２２とを備えている。また、固定ホルダー２１には、可動型３側に開口するダイス収容部が形成され、このダイス収容部に固定ダイス２２が収容されている。固定ダイス２２と可動ダイス１２との間にキャビティ４が形成される。
【００１６】
可動型３は、水平方向である図１の左右方向に進退するように構成されている。可動ホルダー１１と可動ダイス１２は一体で進退する。型締めの際に、可動型３が図１の右側へ前進して可動型３の分割面１０と固定型２の分割面２０が互いに当接することにより、可動ダイス１２と固定ダイス２２との間にキャビティ４が形成される。また、型開きの際には、可動型３が図１の左側へ後退して可動型３の分割面１０が固定型２の分割面２０から離れる。
【００１７】
なお、可動型３には、図示しない複数の押し出しピンが設けられている。複数の押し出しピンの一端は、可動ダイス１２の前面から前側に突出可能である。複数の押出しピンの他端は図示しない押し出し板に連結されており、この押し出し板を前後に駆動することにより、複数の押し出しピンは同時に進退する。型締めしてキャビティ４が形成されているときには、押し出しピンの一端は、キャビティ４の壁面である可動ダイス１２の表面と面一となり、型開きして可動型３からダイカスト品を取り出すときには、可動型３ダイスの表面から突出してダイカスト品を前側に押し出す。
【００１８】
また、固定型２にはスリーブ２３とスリーブ２３内を摺動可能なプランジャ２４とが設けられている。スリーブ２３内にはアルミニウム合金等の溶湯が供給される。この溶湯は、プランジャ２４によってスリーブ２３内からランナー５へと送られ、ランナー５からゲート６を介してキャビティ４に送られる。キャビティ４の上側にはゲート７を介して排気ランナー８が形成されている。排気ランナー８には図示しないセンサーが設けられている。ゲート７を介して排気ランナー８に流入してきた溶湯がセンサーの位置まで到達すると、センサーがその溶湯を検出して信号を発する。
【００１９】
固定ダイス２２には収容孔２５が形成されている。収容孔２５は、固定型２の分割面２０に開口している。収容孔２５は、可動ダイス１２から離れる方向である横方向に向けて延びており、固定型２の分割面２０と直交する方向の軸線を有している。尚、収容孔２５は、段付き孔であって、前側の部分が大きく、段差部２５ａを介して後側の部分が前側の部分よりも小さい。
【００２０】
収容孔２５の奥側の位置から上側に向けて貫通孔２６が形成されている。この貫通孔２６は収容孔２５から固定型２の上面２ａまで形成されている。貫通孔２６には、圧縮エアを通すためのエア供給管２７が挿入されており、流体供給源である図示しないコンプレッサからエア供給管２７に圧縮エアが送られる。また、図１に二点鎖線で示している部材は、バルブ装置９を取り外すための工具７０であり、工具７０を貫通孔２６に上側から挿入することができる。
【００２１】
また、収容孔２５の比較的前側の位置から上側に向けて排気用貫通孔２８が形成されている。排気用貫通孔２８は収容孔２５から固定型２の上面２ａまで形成されており、排気用貫通孔２８には排気管２９が挿入されている。排気管２９は図示しない真空ポンプに接続されている。また、収容孔２５の比較的前側の位置から上側に向けて図示しない冷却用貫通孔が二本形成されている。この二本の冷却用貫通孔は収容孔２５から固定型２の上面２ａまで形成されており、二本の冷却用貫通孔には冷却水を流すための図示しない冷却管がそれぞれ挿入されている。この冷却水は金型１を冷却するための冷却用媒体である。
【００２２】
収容孔２５にガス抜き路を選択的に連通遮断するためのバルブ装置９が嵌め込まれている。バルブ装置９は、収容孔２５の前側の開口から挿入されている。即ち、バルブ装置９は、収容孔２５に図１の左側から右側に向けて挿入されている。そして、バルブ装置９の前面は固定型２の分割面２０と面一になっている。
【００２３】
バルブ装置９は、図２〜図４に示すように、排気孔３０が形成されたメインボディ３１と、メインボディ３１の排気孔３０を開閉可能な弁体３２と、弁体３２を駆動するためのシリンダ３３と、シリンダ３３への圧縮エアの供給ルートを切り替える電磁切替弁３４とを備えている。
【００２４】
メインボディ３１は、一つのブロックであって、バルブ装置９の前側の部分を構成している。メインボディ３１は、固定型２と同じ材料から形成されている。この材料としては、例えば炭素鋼や熱間工具鋼等の特殊鋼が用いられる。メインボディ３１は、直方体であって、図２のように、縦方向の寸法よりも横方向の寸法が長く、また図３に示すように、前後方向の寸法は、メインボディ３１の縦方向の寸法よりも短い。メインボディ３１の前面３１ａは略長方形である。このメインボディ３１の前面３１ａはバルブ装置９の前面である。従って、バルブ装置９が収容孔２５に嵌め込まれると、メインボディ３１は収容孔２５の前側の開口を閉鎖し、メインボディ３１の前面３１ａは固定型２の分割面２０と面一となってその分割面２０の一部を構成する。収容孔２５の壁面にメインボディ３１の上面３１ｂと左右の側面３１ｃと底面３１ｄが密着し、収容孔２５の段差部２５ａにメインボディ３１の後面３１ｅが当接する。
【００２５】
メインボディ３１の前面３１ａには、図２及び図４のように、円形凹部４２と、該円形凹部４２の下部から下方に伸びてメインボディ３１の底面３１ｄに達する縦溝部４１とが形成されている。縦溝部４１の幅は円形凹部４２の直径よりも狭く、縦溝部４１の深さは円形凹部４２の深さよりも若干浅い。
【００２６】
メインボディ３１に形成された排気孔３０は、円形凹部４２に開口し、そこから後側に延びる横孔３０ａと、横孔３０ａから上方に延びてメインボディ３１の上面３１ｂに開口する縦孔３０ｂとから構成されている。排気孔３０はその前側の開口部３７を介して円形凹部４２と連通しており、排気孔３０の前側の開口部３７の周囲には、弁体３２が前側から当接可能な弁座４３が形成されている。排気孔３０の横孔３０ｂには後方から筒体５０が突出しており、該筒体５０に、弁体３２から後側に延びる弁軸５１が挿入され、該弁軸５１は筒体５０によって前後方向に摺動自在に支持されている。
【００２７】
弁軸５１の後端にはピストン５２が設けられている。ピストン５２は、シリンダ３３に収容されており、シリンダ３３の空間を前室３３ａと後室３３ｂに区画する。シリンダ３３は、メインボディ３１の後面３１ｅに固定されて後側に延びており、シリンダ３３の軸線は収容孔２５の軸線と平行である。
【００２８】
シリンダ３３の上面に電磁切替弁３４が取り付けられている。図４のように、電磁切替弁３４はメインボディ３１から後側に離れた位置に配置されており、メインボディ３１と電磁切替弁３４との間には隙間が形成されている。電磁切替弁３４は、切替弁本体３４ａと、切替弁本体３４ａに圧縮エアを供給するための接続管３４ｂとを備えている。切替弁本体３４ａはシリンダ３３の上面にネジにより取り付けられて、バルブ装置９の外部から送られてくる電気信号により、圧縮エアの供給ルートをシリンダ３３の前室３３ａと後室３３ｂに切り替える。圧縮エアはピストン５２を前後に駆動するための駆動用流体である。圧縮エアがシリンダ３３の前室３３ａに供給されるとピストン５２が後退して弁体３２が閉じた状態になり、圧縮エアがシリンダ３３の後室３３ｂに供給されるとピストン５２が前進して弁体３２が開いた状態になる。また、接続管３４ｂは、切替弁本体３４ａの後面に接続されていてその後面から後側に延び、更に上側に延びていて、上側に開口する上端開口部にエア供給管２７が接続される。
【００２９】
尚、メインボディ３１には、冷却水を流すための冷却孔が形成されている。図３及び図４に示すように、冷却孔は、二本の縦孔４４ａと、二本の縦孔４４ａの下端同士をつなぐ横孔４４ｂとから構成されている。二本の縦孔４４ａは、排気孔３０の両側に位置していて、何れもメインボディ３１の上面３１ｂに開口している。これらの縦孔４４ａの上部にはコネクタ４５が挿入されていて、このコネクタ４５に冷却管が接続される。
【００３０】
また、メインボディ３１の上面３１ｂには、図３のように、バルブ装置９を位置決めするための凹部４６が二つ形成されている。二つの凹部４６は、排気孔３０の上端開口部を中心として左右対称にある。固定型２の図示しないネジ孔に図示しないネジ棒を挿入し、そのネジ棒の先端を凹部４６に係合させることにより、収容孔２５に対するバルブ装置９の位置を決めることができる。
【００３１】
シリンダ３３の後面には、取り外し用ブロック５３が取り付けられていて後側に延びている。図４のように、取り外し用ブロック５３の後端部はバルブ装置９の最後部に位置していて、取り外し用ブロック５３の後端部には、上側に向かうほど前側となる傾斜面５３ａが形成されている。図１に二点鎖線で示すように上方から取り外し用の工具７０を金型１に挿入して傾斜面５３ａを下方に押すことにより、バルブ装置９を収容孔２５から前側に取り外すことができる。
【００３２】
後部ブロック５６の上面にはコネクタ用凹部５７が形成され、このコネクタ用凹部５７にコネクタ５８が設けられている。電磁切替弁３４に電気信号を送るための図示しない電気ケーブルは、上側からコネクタ５８に接続される。
【００３３】
後部ブロック５６の上面にカバー５９がネジにより取り付けられている。カバー５９は、図３のように、メインボディ３１よりも後側に位置する部材を上側から覆う。カバー５９の左右両端部は何れも下側に折れ曲がって延びている。従って、カバー５９は、主として、電磁切替弁３４を覆うことを目的とするものである。電磁切替弁３４は、メインボディ３１と後部ブロック５６との間に位置すると共にカバー５９によって覆われている。但し、カバー５９の上面の後部には孔５９ａが形成されており、その孔５９ａから電磁切替弁３４の接続管３４ｂの上端開口部が上側に僅かに突出している。また、カバー５９の一部が切り欠かれていて、そこからコネクタ５８が上側に露出している。
【００３４】
図１に示すように、固定ホルダー２１の上面には、第一のシールブロック１３と第二のシールブロック１４が取り付けられている。第一のシールブロック１３の後側に第二のシールブロック１４が位置している。第一のシールブロック１３を排気管２９が貫通している。第二のシールブロック１４をエア供給管２７が貫通している。第二のシールブロック１４によって貫通孔２６の上部開口が閉塞され、第二のシールブロック１４を固定ホルダー２１から外すことで貫通孔２６から工具７０を挿入できる。
【００３５】
金型１に形成されたガス抜き路は、排気ランナー８と、固定型２の内部に形成されて排気ランナー８と連通するインナー排気路とから構成される。該インナー排気路は、バルブ装置９に形成された装置内排気路と、該装置内排気路から固定型２の上面２ａまで形成された型内排気路とから構成されている。装置内排気路は、バルブ装置９に形成された排気孔３０であり、型内排気路は、排気孔３０に接続された排気管２９である。従って、インナー排気路は、排気孔３０の前側の開口部３７によって排気ランナー８と連通している。
【００３６】
排気ランナー８は、キャビティ４に近い側に位置する可動側ランナー部８０と、インナー排気路に近い側に位置する固定側ランナー部９０とから構成されている。排気ランナー８の大部分は可動側ランナー部８０である。可動側ランナー部８０は、可動型３の分割面１０に形成された溝により構成される。具体的には、可動側ランナー部８０は、図５（ａ）においては二点鎖線によって示され、図６においては断面図で示されているように可動ダイス１２に形成された溝と固定型２の分割面２０との間の空間である。可動側ランナー部８０は、複数の横溝部８１と、該横溝部８１の端部同士を連結する縦溝部８２とを有し、縦溝部８２が左右交互に配置されることで進行方向を左右交互に変更しつつ上側に向かうように形成されている。可動側ランナー部８０は、幅一定で、且つ、深さも一定に形成されている。最もキャビティ４から離れている最上位の横溝部８１は、バルブ装置９よりも低い位置にあって且つバルブ装置９の近傍に位置している。
【００３７】
固定側ランナー部９０は、固定型２の分割面２０に形成された溝により構成される。具体的には、固定ダイス２２に形成された縦溝部９１と、バルブ装置９のメインボディ３１の前面３１ａに形成された円形凹部４２及び縦溝部４１とから構成されている。固定ダイス２２の縦溝部９１とメインボディ３１の縦溝部４１とは一直線状に連続しており、両者の幅と深さは共通している。固定ダイス２２の縦溝部９１の幅及び深さは、可動ダイス１２の横溝部８１の幅及び深さと等しい。固定ダイス２２の縦溝部９１は、可動ダイス１２の最上位の横溝部８１とメインボディ３１の縦溝部４１を連通させる。固定ダイス２２の縦溝部９１は、可動ダイス１２の最上位の横溝部８１における端部８１ａから若干離れた位置に形成され、可動ダイス１２の最上位の横溝部８１の幅全体と連結している。可動ダイス１２の最上位の横溝部８１における端部８１ａは可動側ランナー部８０の端部である。尚、円形凹部４２と縦溝部４１の前方には可動型３の分割面１０が対向しており、縦溝部９１のうちバルブ装置９の縦溝部４１に近い部分の前方にも可動型３の分割面１０が対向している。即ち、縦溝部９１の前方には、最上位の横溝部８１との連結部分を除いて、可動型３の分割面１０が対向している。
【００３８】
可動側ランナー部８０の抜き勾配αは全領域において一定であり、例えば１０°〜１５°である。固定側ランナー部９０の抜き勾配βは全領域において一定であり、例えば２０°である。即ち、円形凹部４２における抜き勾配、メインボディ３１の縦溝部４１の抜き勾配、及び、固定ダイス２２の縦溝部９１の抜き勾配は共にβである。固定側ランナー部９０の抜き勾配βは、可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きい。また、弁体３２の周面３２ａは、前側に向かって小径となるテーパ面であるが、その傾斜角度γは、円形凹部４２の抜き勾配βよりも大きい。つまり、α＜β＜γという関係にある。但し、α＜β≦γであってもよい。
【００３９】
弁体３２は排気孔３０の前側の開口部３７を前側から閉じる。即ち、弁体３２は固定側ランナー部９０側に位置して該固定側ランナー部９０側から排気孔３０の前側の開口部３７を閉じる。弁体３２が前進して弁座４３から離れると、排気孔３０の前側の開口部３７が開いて固定側ランナー部９０と排気孔３０が連通し、図５（ａ）の矢印のようにキャビティ４内のガスが可動側ランナー部８０をバルブ装置９に向かって流れる。弁体３２が後退して弁座４３に当接すると、排気孔３０の前側の開口部３７が閉じて固定側ランナー部９０と排気孔３０とが遮断される。弁体３２が閉じた状態において、円形凹部４２の底面４２ａに対して弁体３２の前面３２ｂは前方に位置する。また、弁体３２は円形凹部４２よりも小径であるので、弁体３２の周面３２ａと円形凹部４２の壁面との間には隙間が存在する。
【００４０】
次に上記金型１を用いたダイカスト法について説明する。まず、可動型３を固定型２に近づける方向、即ち、図１の右側に移動させて、固定型２の分割面２０に可動型３の分割面１０を当接させて型締めを行う。バルブ装置９の弁体３２を開いた状態で、溶湯をスリーブ２３に注入する。プランジャ２４を初めのうちは図１の左方向に低速で移動させる。そのとき、真空ポンプが排気管２９、排気孔３０、排気ランナー８を介してキャビティ４内のガスを吸引する。その後、プランジャ２４を高速で移動させて溶湯をキャビティ４に充満させる。溶湯はゲート７を通って排気ランナー８に流入してセンサーに接触すると、センサーがそれを感知して信号を発し、その信号によって電磁切替弁３４が圧縮エアの供給ルートをシリンダ３３の前室３３ａに切り替える。圧縮エアがシリンダ３３の前室３３ａに供給されることにより、弁体３２が後退し、排気孔３０が遮断される。溶湯は可動側ランナー部８０と固定側ランナー部９０を通って弁体３２に達する。
【００４１】
そして、キャビティ４の溶湯が冷却して凝固した後に、可動型３を図１の左側に移動させて固定型２から離していく。固定側ランナー部９０の抜き勾配βが可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きいので、固定側ランナー部９０において凝固した溶湯は固定型２からスムーズに離れていく。円形凹部４２には弁体３２が存在しているために、円形凹部４２において凝固した溶湯は、固定側ランナー部９０の他の部分において凝固した溶湯、つまり、メインボディ３１の縦溝部４１や固定ダイス２２の縦溝部９１において凝固した溶湯よりも形状が複雑であり、また可動側ランナー部８０から最も離れているため、固定型２から分離する際の抵抗が大きい。しかしながら、円形凹部４２の抜き勾配βを可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくし、円形凹部４２の抜き勾配βよりも弁体３２の周面３２ａの傾斜角度γを大きくしているので、円形凹部４２において凝固した溶湯がスムーズに円形凹部４２及び弁体３２から分離する。また、固定側ランナー部９０の抜き勾配βを可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくしているので、固定側ランナー部９０において凝固した溶湯が、固定側ランナー部９０と可動側ランナー部８０との連結箇所近傍において切断することもない。このように、バルブ装置９に押し出しピンを設けなくても、凝固した溶湯を固定型２から確実に分離させることができる。その後、バルブ装置９に対向する可動型３の部分から離れた位置に設置されている押し出しピンによって、可動側ランナー部８０やキャビティ４において凝固した溶湯を押し出して可動型３から分離する。特に、円形凹部４２と縦溝部４１に対向した可動型３の部分には溝が形成されておらず、フラットな分割面１０が円形凹部４２や縦溝部４１と対峙しているので、バルブ装置９に対向した可動型３の部分あるいはその近傍に押し出しピンを設けなくても、凝固した溶湯を可動型３から容易に分離できる。このようにバルブ装置９の弁体３２の周囲には、可動型３と固定型２の何れにも押し出しピンが不要となる。
【００４２】
尚、固定側ランナー部９０の抜き勾配βを全領域において一定としたが、例えば、円形凹部４２の抜き勾配のみを可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくし、固定側ランナー部９０の他の部分の抜き勾配については可動側ランナー部８０の抜き勾配αと等しくしてもよい。また、固定ダイス２２の縦溝部９１及びメインボディ３１の縦溝部４１の抜き勾配を可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくすると共に、更に円形凹部４２の抜き勾配を固定ダイス２２の縦溝部９１及びメインボディ３１の縦溝部４１の抜き勾配よりも大きくしてもよい。少なくとも円形凹部４２の抜き勾配を可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくすることにより、バルブ装置９に押し出しピンを設ける必要がなくなり、バルブ装置９の構造を簡素化できる。また、バルブ装置９のメンテナンスも容易になる。
【００４３】
尚、バルブ装置９は、真空ダイカスト装置の金型１に使用される他、キャビティ内のガスを真空ポンプによって吸引しない方式のダイカスト装置の金型にも適応可能である。この方式の場合、キャビティ内のガスは、真空ポンプによって強制的に排出されることはなく、キャビティが金型の外部の外気と単に連通することによって排出される。
【００４４】
バルブ装置９を固定ダイス２２に設けたが、固定ダイス２２と固定ホルダー２１の境界部分にバルブ装置９を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 金型
２ 固定型
２ａ 上面
３ 可動型
４ キャビティ
５ ランナー
６ ゲート
７ ゲート
８ 排気ランナー
９ バルブ装置
１０ 分割面
１１ 可動ホルダー
１２ 可動ダイス
１３ 第一のシールブロック
１４ 第二のシールブロック
２０ 分割面
２１ 固定ホルダー
２２ 固定ダイス
２３ スリーブ
２４ プランジャ
２５ 収容孔
２５ａ 段差部
２６ 貫通孔
２７ エア供給管
２８ 排気用貫通孔
２９ 排気管
３０ 排気孔
３７ 開口部
３０ａ 横孔
３０ｂ 縦孔
３１ メインボディ
３１ａ 前面
３１ｂ 上面
３１ｃ 側面
３１ｄ 底面
３１ｅ 後面
３２ 弁体
３２ａ 周面
３２ｂ 前面
３３ シリンダ
３３ａ 前室
３３ｂ 後室
３４ 電磁切替弁
３４ａ 切替弁本体
３４ｂ 接続管
４１ 縦溝部
４２ 円形凹部
４２ａ 底面
４３ 弁座
４４ａ 縦孔
４４ｂ 横孔
４５ コネクタ
４６ 凹部
５０ 筒体
５１ 弁軸
５２ ピストン
５３ 取り外し用ブロック
５３ａ 傾斜面
５６ 後部ブロック
５７ コネクタ用凹部
５８ コネクタ
５９ カバー
５９ａ 孔
７０ 工具
８０ 可動側ランナー部
８１ 横溝部
８１ａ 端部
８２ 縦溝部
９０ 固定側ランナー部
９１ 縦溝部
α 可動側ランナー部の抜き勾配
β 固定側ランナー部の抜き勾配
γ 弁体の周面の傾斜角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト用金型と該ダイカスト用金型を使用したダイカスト法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカストに用いられる金型として、固定型と可動型の間に形成されたキャビティからガスを金型の外部に抜くためのガス抜き路が形成されたものが知られている。該金型には、ガス抜き路を選択的に連通し遮断するためのバルブ装置が備えられ、この技術に関して、本出願人も既に提案している（下記特許文献１参照）。金型のガス抜き路は、固定型と可動型の間に形成されてキャビティと連通している排気ランナーと、固定型の内部に形成されて排気ランナーと開口部により連通しているインナー排気路を有している。該開口部は、排気ランナーの両端部のうち、キャビティから遠い側の端部付近に形成され、該開口部をバルブ装置の弁体が開閉する。即ち、弁体が開口部を閉じることでガス抜き路が遮断され、弁体が開口部を開くとガス抜き路が連通してキャビティ内のガスがガス抜き路を通って金型の外部に排出される。
【０００３】
キャビティに注入された溶湯は排気ランナーに入って弁体まで到達する。排気ランナーにおいて凝固した溶湯は、型開きの際に、キャビティにおいて凝固した溶湯と共に可動型側に付着して固定型から離れることが必要である。その後、排気ランナーにおいて凝固した溶湯は、キャビティにおいて凝固した溶湯と共に可動型の押し出しピンによって押し出されて、可動型から分離される。そのため、排気ランナーは、主として、可動型の分割面に溝を形成することによって可動型側に形成されている。即ち、排気ランナーのうちキャビティに近い部分は可動型側に形成されている。その一方、排気ランナーのうちキャビティから遠い部分は、固定型の分割面にも溝を形成することによって可動型側と固定型側の両方に形成されている。上述のように、排気ランナーにおいて凝固した溶湯は、可動型に設けられた押し出しピンによって押し出されて可動型から分離されるが、キャビティから遠い箇所に押し出しピンを配置することが金型設計上難しい場合もある。従って、下記特許文献１においては、排気ランナーのうちキャビティから遠い部分を固定型側のみに形成し、型開きの際に、バルブ装置に設けた押し出しピンで、凝固した溶湯を可動型側に押し出すようにしている。
【０００４】
このようにバルブ装置に押し出しピンを設けると、排気ランナーにおいて凝固した溶湯を型開きの際に確実に固定型から分離することができる。また、可動型においてキャビティから遠い箇所に押し出しピンを配置する必要がなくなり、可動型の構造が簡単になるという利点もある。また、金型の構造上、可動型の押し出しピンを任意の位置に配置できない場合、例えばバルブ装置に対向した可動型の部分に押し出しピンをレイアウトできない場合であっても、バルブ装置側に押し出しピンを設けることによって、凝固した溶湯を確実に固定型から分離することができるという利点もある。
【０００５】
しかしながら、バルブ装置に押し出しピンを設けるとバルブ装置の構造が複雑になり、押し出しピンのメンテナンスも必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６９５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、バルブ装置に押し出しピンを設けなくとも、排気ランナーにおいて凝固した溶湯が確実に固定型から分離できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係るダイカスト用金型は、固定型と可動型の間のキャビティからガスを抜くためのガス抜き路が形成され、該ガス抜き路を選択的に連通遮断するためのバルブ装置が前記固定型に設けられたダイカスト用金型において、ガス抜き路は、固定型と可動型の間に形成されてキャビティと連通している排気ランナーと、固定型の内部に形成されて開口部によって排気ランナーと連通しているインナー排気路とを有し、該インナー排気路はバルブ装置に形成された装置内排気路と該装置内排気路と固定型の外部とを連通する型内排気路とから構成され、バルブ装置は、前記開口部を開閉する弁体を備え、排気ランナーは、キャビティに近い側に位置し、可動型の分割面に形成された溝により構成される可動側ランナー部と、インナー排気路に近い側に位置し、固定型の分割面に形成された溝により構成される固定側ランナー部とを有し、固定側ランナー部のうち少なくとも前記開口部の周辺部における抜き勾配は、可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
該構成のダイカスト用金型にあっては、排気ランナーのうちインナー排気路に近い側の部分即ちキャビティから遠い側の部分は、固定型側に形成された固定側ランナー部である。固定側ランナー部のうち少なくとも開口部の周辺部における抜き勾配が、可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きいので、固定側ランナー部において凝固した溶湯は、型開き時に、キャビティにおいて凝固した溶湯及び可動側ランナー部において凝固した溶湯と共に可動型に保持されて、固定型からスムーズに分離する。開口部はキャビティから離れた箇所にあって弁体も存在しているので、開口部の周辺部は固定型から分離する際の抵抗が大きくなりやすい部分であるが、開口部の周辺部における抜き勾配が可動側ランナー部のそれに比して大きいので、凝固した溶湯が固定型からスムーズに分離する。
【００１０】
また、本発明に係るダイカスト法は、上記構成のダイカスト用金型を用いてダイカストを行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、固定側ランナー部のうち少なくとも開口部の周辺部における抜き勾配を可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きくしているので、型開き時に、固定側ランナー部において凝固した溶湯が固定型からスムーズに分離する。従って、固定型のバルブ装置に押し出しピンを設ける必要がなくなり、バルブ装置の構造を簡素化でき、そのメンテナンスも容易になる。また、バルブ装置に対向した可動型の部分あるいはその近傍に押し出しピンを設けなくとも、製品押し出し時に、固定側ランナー部において凝固した溶湯を可動型からスムーズに分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態におけるダイカスト用金型を示す概略断面図。
【図２】同ダイカスト用金型に使用されているバルブ装置を示す正面図。
【図３】同バルブ装置の平面図。
【図４】図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図。
【図５】（ａ）は同ダイカスト用金型における固定型の分割面の要部を示した正面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図６】図５（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態にかかるダイカスト用金型とそれを使用したダイカスト法について図１〜図６を参酌しつつ説明する。図１に示すダイカスト用金型１は、固定型２と可動型３を備えている。このダイカスト装置は横型であるので、固定型２と可動型３はそれぞれの前面同士が水平方向に向かい合うように設置されている。金型１は真空ダイカスト法を行う真空ダイカスト装置に好適に使用される。金型１には、キャビティ４から空気等のガスを抜くためのガス抜き路が形成されている。該ガス抜き路の詳細については後述する。
【００１４】
可動型３は、その前面に、固定型２に対向してこれに当接可能な分割面１０を有している。可動型３は、可動ホルダー１１と可動ダイス１２とを備えている。可動ホルダー１１には、固定型２側に開口するダイス収容部が形成され、このダイス収容部に可動ダイス１２が収容されている。
【００１５】
固定型２は、その前面に、可動型３に対向してこれに当接可能な分割面２０を有している。固定型２は、固定ホルダー２１と固定ダイス２２とを備えている。また、固定ホルダー２１には、可動型３側に開口するダイス収容部が形成され、このダイス収容部に固定ダイス２２が収容されている。固定ダイス２２と可動ダイス１２との間にキャビティ４が形成される。
【００１６】
可動型３は、水平方向である図１の左右方向に進退するように構成されている。可動ホルダー１１と可動ダイス１２は一体で進退する。型締めの際に、可動型３が図１の右側へ前進して可動型３の分割面１０と固定型２の分割面２０が互いに当接することにより、可動ダイス１２と固定ダイス２２との間にキャビティ４が形成される。また、型開きの際には、可動型３が図１の左側へ後退して可動型３の分割面１０が固定型２の分割面２０から離れる。
【００１７】
なお、可動型３には、図示しない複数の押し出しピンが設けられている。複数の押し出しピンの一端は、可動ダイス１２の前面から前側に突出可能である。複数の押出しピンの他端は図示しない押し出し板に連結されており、この押し出し板を前後に駆動することにより、複数の押し出しピンは同時に進退する。型締めしてキャビティ４が形成されているときには、押し出しピンの一端は、キャビティ４の壁面である可動ダイス１２の表面と面一となり、型開きして可動型３からダイカスト品を取り出すときには、可動型３ダイスの表面から突出してダイカスト品を前側に押し出す。
【００１８】
また、固定型２にはスリーブ２３とスリーブ２３内を摺動可能なプランジャ２４とが設けられている。スリーブ２３内にはアルミニウム合金等の溶湯が供給される。この溶湯は、プランジャ２４によってスリーブ２３内からランナー５へと送られ、ランナー５からゲート６を介してキャビティ４に送られる。キャビティ４の上側にはゲート７を介して排気ランナー８が形成されている。排気ランナー８には図示しないセンサーが設けられている。ゲート７を介して排気ランナー８に流入してきた溶湯がセンサーの位置まで到達すると、センサーがその溶湯を検出して信号を発する。
【００１９】
固定ダイス２２には収容孔２５が形成されている。収容孔２５は、固定型２の分割面２０に開口している。収容孔２５は、可動ダイス１２から離れる方向である横方向に向けて延びており、固定型２の分割面２０と直交する方向の軸線を有している。尚、収容孔２５は、段付き孔であって、前側の部分が大きく、段差部２５ａを介して後側の部分が前側の部分よりも小さい。
【００２０】
収容孔２５の奥側の位置から上側に向けて貫通孔２６が形成されている。この貫通孔２６は収容孔２５から固定型２の上面２ａまで形成されている。貫通孔２６には、圧縮エアを通すためのエア供給管２７が挿入されており、流体供給源である図示しないコンプレッサからエア供給管２７に圧縮エアが送られる。また、図１に二点鎖線で示している部材は、バルブ装置９を取り外すための工具７０であり、工具７０を貫通孔２６に上側から挿入することができる。
【００２１】
また、収容孔２５の比較的前側の位置から上側に向けて排気用貫通孔２８が形成されている。排気用貫通孔２８は収容孔２５から固定型２の上面２ａまで形成されており、排気用貫通孔２８には排気管２９が挿入されている。排気管２９は図示しない真空ポンプに接続されている。また、収容孔２５の比較的前側の位置から上側に向けて図示しない冷却用貫通孔が二本形成されている。この二本の冷却用貫通孔は収容孔２５から固定型２の上面２ａまで形成されており、二本の冷却用貫通孔には冷却水を流すための図示しない冷却管がそれぞれ挿入されている。この冷却水は金型１を冷却するための冷却用媒体である。
【００２２】
収容孔２５にガス抜き路を選択的に連通遮断するためのバルブ装置９が嵌め込まれている。バルブ装置９は、収容孔２５の前側の開口から挿入されている。即ち、バルブ装置９は、収容孔２５に図１の左側から右側に向けて挿入されている。そして、バルブ装置９の前面は固定型２の分割面２０と面一になっている。
【００２３】
バルブ装置９は、図２〜図４に示すように、排気孔３０が形成されたメインボディ３１と、メインボディ３１の排気孔３０を開閉可能な弁体３２と、弁体３２を駆動するためのシリンダ３３と、シリンダ３３への圧縮エアの供給ルートを切り替える電磁切替弁３４とを備えている。
【００２４】
メインボディ３１は、一つのブロックであって、バルブ装置９の前側の部分を構成している。メインボディ３１は、固定型２と同じ材料から形成されている。この材料としては、例えば炭素鋼や熱間工具鋼等の特殊鋼が用いられる。メインボディ３１は、直方体であって、図２のように、縦方向の寸法よりも横方向の寸法が長く、また図３に示すように、前後方向の寸法は、メインボディ３１の縦方向の寸法よりも短い。メインボディ３１の前面３１ａは略長方形である。このメインボディ３１の前面３１ａはバルブ装置９の前面である。従って、バルブ装置９が収容孔２５に嵌め込まれると、メインボディ３１は収容孔２５の前側の開口を閉鎖し、メインボディ３１の前面３１ａは固定型２の分割面２０と面一となってその分割面２０の一部を構成する。収容孔２５の壁面にメインボディ３１の上面３１ｂと左右の側面３１ｃと底面３１ｄが密着し、収容孔２５の段差部２５ａにメインボディ３１の後面３１ｅが当接する。
【００２５】
メインボディ３１の前面３１ａには、図２及び図４のように、円形凹部４２と、該円形凹部４２の下部から下方に伸びてメインボディ３１の底面３１ｄに達する縦溝部４１とが形成されている。縦溝部４１の幅は円形凹部４２の直径よりも狭く、縦溝部４１の深さは円形凹部４２の深さよりも若干浅い。
【００２６】
メインボディ３１に形成された排気孔３０は、円形凹部４２に開口し、そこから後側に延びる横孔３０ａと、横孔３０ａから上方に延びてメインボディ３１の上面３１ｂに開口する縦孔３０ｂとから構成されている。排気孔３０はその前側の開口部３７を介して円形凹部４２と連通しており、排気孔３０の前側の開口部３７の周囲には、弁体３２が前側から当接可能な弁座４３が形成されている。排気孔３０の横孔３０ｂには後方から筒体５０が突出しており、該筒体５０に、弁体３２から後側に延びる弁軸５１が挿入され、該弁軸５１は筒体５０によって前後方向に摺動自在に支持されている。
【００２７】
弁軸５１の後端にはピストン５２が設けられている。ピストン５２は、シリンダ３３に収容されており、シリンダ３３の空間を前室３３ａと後室３３ｂに区画する。シリンダ３３は、メインボディ３１の後面３１ｅに固定されて後側に延びており、シリンダ３３の軸線は収容孔２５の軸線と平行である。
【００２８】
シリンダ３３の上面に電磁切替弁３４が取り付けられている。図４のように、電磁切替弁３４はメインボディ３１から後側に離れた位置に配置されており、メインボディ３１と電磁切替弁３４との間には隙間が形成されている。電磁切替弁３４は、切替弁本体３４ａと、切替弁本体３４ａに圧縮エアを供給するための接続管３４ｂとを備えている。切替弁本体３４ａはシリンダ３３の上面にネジにより取り付けられて、バルブ装置９の外部から送られてくる電気信号により、圧縮エアの供給ルートをシリンダ３３の前室３３ａと後室３３ｂに切り替える。圧縮エアはピストン５２を前後に駆動するための駆動用流体である。圧縮エアがシリンダ３３の前室３３ａに供給されるとピストン５２が後退して弁体３２が閉じた状態になり、圧縮エアがシリンダ３３の後室３３ｂに供給されるとピストン５２が前進して弁体３２が開いた状態になる。また、接続管３４ｂは、切替弁本体３４ａの後面に接続されていてその後面から後側に延び、更に上側に延びていて、上側に開口する上端開口部にエア供給管２７が接続される。
【００２９】
尚、メインボディ３１には、冷却水を流すための冷却孔が形成されている。図３及び図４に示すように、冷却孔は、二本の縦孔４４ａと、二本の縦孔４４ａの下端同士をつなぐ横孔４４ｂとから構成されている。二本の縦孔４４ａは、排気孔３０の両側に位置していて、何れもメインボディ３１の上面３１ｂに開口している。これらの縦孔４４ａの上部にはコネクタ４５が挿入されていて、このコネクタ４５に冷却管が接続される。
【００３０】
また、メインボディ３１の上面３１ｂには、図３のように、バルブ装置９を位置決めするための凹部４６が二つ形成されている。二つの凹部４６は、排気孔３０の上端開口部を中心として左右対称にある。固定型２の図示しないネジ孔に図示しないネジ棒を挿入し、そのネジ棒の先端を凹部４６に係合させることにより、収容孔２５に対するバルブ装置９の位置を決めることができる。
【００３１】
シリンダ３３の後面には、取り外し用ブロック５３が取り付けられていて後側に延びている。図４のように、取り外し用ブロック５３の後端部はバルブ装置９の最後部に位置していて、取り外し用ブロック５３の後端部には、上側に向かうほど前側となる傾斜面５３ａが形成されている。図１に二点鎖線で示すように上方から取り外し用の工具７０を金型１に挿入して傾斜面５３ａを下方に押すことにより、バルブ装置９を収容孔２５から前側に取り外すことができる。
【００３２】
後部ブロック５６の上面にはコネクタ用凹部５７が形成され、このコネクタ用凹部５７にコネクタ５８が設けられている。電磁切替弁３４に電気信号を送るための図示しない電気ケーブルは、上側からコネクタ５８に接続される。
【００３３】
後部ブロック５６の上面にカバー５９がネジにより取り付けられている。カバー５９は、図３のように、メインボディ３１よりも後側に位置する部材を上側から覆う。カバー５９の左右両端部は何れも下側に折れ曲がって延びている。従って、カバー５９は、主として、電磁切替弁３４を覆うことを目的とするものである。電磁切替弁３４は、メインボディ３１と後部ブロック５６との間に位置すると共にカバー５９によって覆われている。但し、カバー５９の上面の後部には孔５９ａが形成されており、その孔５９ａから電磁切替弁３４の接続管３４ｂの上端開口部が上側に僅かに突出している。また、カバー５９の一部が切り欠かれていて、そこからコネクタ５８が上側に露出している。
【００３４】
図１に示すように、固定ホルダー２１の上面には、第一のシールブロック１３と第二のシールブロック１４が取り付けられている。第一のシールブロック１３の後側に第二のシールブロック１４が位置している。第一のシールブロック１３を排気管２９が貫通している。第二のシールブロック１４をエア供給管２７が貫通している。第二のシールブロック１４によって貫通孔２６の上部開口が閉塞され、第二のシールブロック１４を固定ホルダー２１から外すことで貫通孔２６から工具７０を挿入できる。
【００３５】
金型１に形成されたガス抜き路は、排気ランナー８と、固定型２の内部に形成されて排気ランナー８と連通するインナー排気路とから構成される。該インナー排気路は、バルブ装置９に形成された装置内排気路と、該装置内排気路から固定型２の上面２ａまで形成された型内排気路とから構成されている。装置内排気路は、バルブ装置９に形成された排気孔３０であり、型内排気路は、排気孔３０に接続された排気管２９である。従って、インナー排気路は、排気孔３０の前側の開口部３７によって排気ランナー８と連通している。
【００３６】
排気ランナー８は、キャビティ４に近い側に位置する可動側ランナー部８０と、インナー排気路に近い側に位置する固定側ランナー部９０とから構成されている。排気ランナー８の大部分は可動側ランナー部８０である。可動側ランナー部８０は、可動型３の分割面１０に形成された溝により構成される。具体的には、可動側ランナー部８０は、図５（ａ）においては二点鎖線によって示され、図６においては断面図で示されているように可動ダイス１２に形成された溝と固定型２の分割面２０との間の空間である。可動側ランナー部８０は、複数の横溝部８１と、該横溝部８１の端部同士を連結する縦溝部８２とを有し、縦溝部８２が左右交互に配置されることで進行方向を左右交互に変更しつつ上側に向かうように形成されている。可動側ランナー部８０は、幅一定で、且つ、深さも一定に形成されている。最もキャビティ４から離れている最上位の横溝部８１は、バルブ装置９よりも低い位置にあって且つバルブ装置９の近傍に位置している。
【００３７】
固定側ランナー部９０は、固定型２の分割面２０に形成された溝により構成される。具体的には、固定ダイス２２に形成された縦溝部９１と、バルブ装置９のメインボディ３１の前面３１ａに形成された円形凹部４２及び縦溝部４１とから構成されている。固定ダイス２２の縦溝部９１とメインボディ３１の縦溝部４１とは一直線状に連続しており、両者の幅と深さは共通している。固定ダイス２２の縦溝部９１の幅及び深さは、可動ダイス１２の横溝部８１の幅及び深さと等しい。固定ダイス２２の縦溝部９１は、可動ダイス１２の最上位の横溝部８１とメインボディ３１の縦溝部４１を連通させる。固定ダイス２２の縦溝部９１は、可動ダイス１２の最上位の横溝部８１における端部８１ａから若干離れた位置に形成され、可動ダイス１２の最上位の横溝部８１の幅全体と連結している。可動ダイス１２の最上位の横溝部８１における端部８１ａは可動側ランナー部８０の端部である。尚、円形凹部４２と縦溝部４１の前方には可動型３の分割面１０が対向しており、縦溝部９１のうちバルブ装置９の縦溝部４１に近い部分の前方にも可動型３の分割面１０が対向している。即ち、縦溝部９１の前方には、最上位の横溝部８１との連結部分を除いて、可動型３の分割面１０が対向している。
【００３８】
可動側ランナー部８０の抜き勾配αは全領域において一定であり、例えば１０°〜１５°である。固定側ランナー部９０の抜き勾配βは全領域において一定であり、例えば２０°である。即ち、円形凹部４２における抜き勾配、メインボディ３１の縦溝部４１の抜き勾配、及び、固定ダイス２２の縦溝部９１の抜き勾配は共にβである。固定側ランナー部９０の抜き勾配βは、可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きい。また、弁体３２の周面３２ａは、前側に向かって小径となるテーパ面であるが、その傾斜角度γは、円形凹部４２の抜き勾配βよりも大きい。つまり、α＜β＜γという関係にある。但し、α＜β≦γであってもよい。
【００３９】
弁体３２は排気孔３０の前側の開口部３７を前側から閉じる。即ち、弁体３２は固定側ランナー部９０側に位置して該固定側ランナー部９０側から排気孔３０の前側の開口部３７を閉じる。弁体３２が前進して弁座４３から離れると、排気孔３０の前側の開口部３７が開いて固定側ランナー部９０と排気孔３０が連通し、図５（ａ）の矢印のようにキャビティ４内のガスが可動側ランナー部８０をバルブ装置９に向かって流れる。弁体３２が後退して弁座４３に当接すると、排気孔３０の前側の開口部３７が閉じて固定側ランナー部９０と排気孔３０とが遮断される。弁体３２が閉じた状態において、円形凹部４２の底面４２ａに対して弁体３２の前面３２ｂは前方に位置する。また、弁体３２は円形凹部４２よりも小径であるので、弁体３２の周面３２ａと円形凹部４２の壁面との間には隙間が存在する。
【００４０】
次に上記金型１を用いたダイカスト法について説明する。まず、可動型３を固定型２に近づける方向、即ち、図１の右側に移動させて、固定型２の分割面２０に可動型３の分割面１０を当接させて型締めを行う。バルブ装置９の弁体３２を開いた状態で、溶湯をスリーブ２３に注入する。プランジャ２４を初めのうちは図１の左方向に低速で移動させる。そのとき、真空ポンプが排気管２９、排気孔３０、排気ランナー８を介してキャビティ４内のガスを吸引する。その後、プランジャ２４を高速で移動させて溶湯をキャビティ４に充満させる。溶湯はゲート７を通って排気ランナー８に流入してセンサーに接触すると、センサーがそれを感知して信号を発し、その信号によって電磁切替弁３４が圧縮エアの供給ルートをシリンダ３３の前室３３ａに切り替える。圧縮エアがシリンダ３３の前室３３ａに供給されることにより、弁体３２が後退し、排気孔３０が遮断される。溶湯は可動側ランナー部８０と固定側ランナー部９０を通って弁体３２に達する。
【００４１】
そして、キャビティ４の溶湯が冷却して凝固した後に、可動型３を図１の左側に移動させて固定型２から離していく。固定側ランナー部９０の抜き勾配βが可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きいので、固定側ランナー部９０において凝固した溶湯は固定型２からスムーズに離れていく。円形凹部４２には弁体３２が存在しているために、円形凹部４２において凝固した溶湯は、固定側ランナー部９０の他の部分において凝固した溶湯、つまり、メインボディ３１の縦溝部４１や固定ダイス２２の縦溝部９１において凝固した溶湯よりも形状が複雑であり、また可動側ランナー部８０から最も離れているため、固定型２から分離する際の抵抗が大きい。しかしながら、円形凹部４２の抜き勾配βを可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくし、円形凹部４２の抜き勾配βよりも弁体３２の周面３２ａの傾斜角度γを大きくしているので、円形凹部４２において凝固した溶湯がスムーズに円形凹部４２及び弁体３２から分離する。また、固定側ランナー部９０の抜き勾配βを可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくしているので、固定側ランナー部９０において凝固した溶湯が、固定側ランナー部９０と可動側ランナー部８０との連結箇所近傍において切断することもない。このように、バルブ装置９に押し出しピンを設けなくても、凝固した溶湯を固定型２から確実に分離させることができる。その後、バルブ装置９に対向する可動型３の部分から離れた位置に設置されている押し出しピンによって、可動側ランナー部８０やキャビティ４において凝固した溶湯を押し出して可動型３から分離する。特に、円形凹部４２と縦溝部４１に対向した可動型３の部分には溝が形成されておらず、フラットな分割面１０が円形凹部４２や縦溝部４１と対峙しているので、バルブ装置９に対向した可動型３の部分あるいはその近傍に押し出しピンを設けなくても、凝固した溶湯を可動型３から容易に分離できる。このようにバルブ装置９の弁体３２の周囲には、可動型３と固定型２の何れにも押し出しピンが不要となる。
【００４２】
尚、固定側ランナー部９０の抜き勾配βを全領域において一定としたが、例えば、円形凹部４２の抜き勾配のみを可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくし、固定側ランナー部９０の他の部分の抜き勾配については可動側ランナー部８０の抜き勾配αと等しくしてもよい。また、固定ダイス２２の縦溝部９１及びメインボディ３１の縦溝部４１の抜き勾配を可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくすると共に、更に円形凹部４２の抜き勾配を固定ダイス２２の縦溝部９１及びメインボディ３１の縦溝部４１の抜き勾配よりも大きくしてもよい。少なくとも円形凹部４２の抜き勾配を可動側ランナー部８０の抜き勾配αよりも大きくすることにより、バルブ装置９に押し出しピンを設ける必要がなくなり、バルブ装置９の構造を簡素化できる。また、バルブ装置９のメンテナンスも容易になる。
【００４３】
尚、バルブ装置９は、真空ダイカスト装置の金型１に使用される他、キャビティ内のガスを真空ポンプによって吸引しない方式のダイカスト装置の金型にも適応可能である。この方式の場合、キャビティ内のガスは、真空ポンプによって強制的に排出されることはなく、キャビティが金型の外部の外気と単に連通することによって排出される。
【００４４】
バルブ装置９を固定ダイス２２に設けたが、固定ダイス２２と固定ホルダー２１の境界部分にバルブ装置９を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 金型
２ 固定型
２ａ 上面
３ 可動型
４ キャビティ
５ ランナー
６ ゲート
７ ゲート
８ 排気ランナー
９ バルブ装置
１０ 分割面
１１ 可動ホルダー
１２ 可動ダイス
１３ 第一のシールブロック
１４ 第二のシールブロック
２０ 分割面
２１ 固定ホルダー
２２ 固定ダイス
２３ スリーブ
２４ プランジャ
２５ 収容孔
２５ａ 段差部
２６ 貫通孔
２７ エア供給管
２８ 排気用貫通孔
２９ 排気管
３０ 排気孔
３７ 開口部
３０ａ 横孔
３０ｂ 縦孔
３１ メインボディ
３１ａ 前面
３１ｂ 上面
３１ｃ 側面
３１ｄ 底面
３１ｅ 後面
３２ 弁体
３２ａ 周面
３２ｂ 前面
３３ シリンダ
３３ａ 前室
３３ｂ 後室
３４ 電磁切替弁
３４ａ 切替弁本体
３４ｂ 接続管
４１ 縦溝部
４２ 円形凹部
４２ａ 底面
４３ 弁座
４４ａ 縦孔
４４ｂ 横孔
４５ コネクタ
４６ 凹部
５０ 筒体
５１ 弁軸
５２ ピストン
５３ 取り外し用ブロック
５３ａ 傾斜面
５６ 後部ブロック
５７ コネクタ用凹部
５８ コネクタ
５９ カバー
５９ａ 孔
７０ 工具
８０ 可動側ランナー部
８１ 横溝部
８１ａ 端部
８２ 縦溝部
９０ 固定側ランナー部
９１ 縦溝部
α 可動側ランナー部の抜き勾配
β 固定側ランナー部の抜き勾配
γ 弁体の周面の傾斜角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型の間のキャビティからガスを抜くためのガス抜き路が形成され、該ガス抜き路を選択的に連通遮断するためのバルブ装置が前記固定型に設けられたダイカスト用金型において、
ガス抜き路は、固定型と可動型の間に形成されてキャビティと連通している排気ランナーと、固定型の内部に形成されて開口部によって排気ランナーと連通しているインナー排気路とを有し、該インナー排気路はバルブ装置に形成された装置内排気路と該装置内排気路と固定型の外部とを連通する型内排気路とから構成され、
バルブ装置は、前記開口部を開閉する弁体を備え、
排気ランナーは、キャビティに近い側に位置し、可動型の分割面に形成された溝により構成される可動側ランナー部と、インナー排気路に近い側に位置し、固定型の分割面に形成された溝により構成される固定側ランナー部とを有し、
固定側ランナー部のうち少なくとも前記開口部の周辺部における抜き勾配は、可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きいことを特徴とするダイカスト用金型。
【請求項２】
請求項１記載のダイカスト用金型を用いてダイカストを行うことを特徴とするダイカスト法。
【請求項１】
固定型と可動型の間のキャビティからガスを抜くためのガス抜き路が形成され、該ガス抜き路を選択的に連通遮断するためのバルブ装置が前記固定型に設けられたダイカスト用金型において、
ガス抜き路は、固定型と可動型の間に形成されてキャビティと連通している排気ランナーと、固定型の内部に形成されて開口部によって排気ランナーと連通しているインナー排気路とを有し、該インナー排気路はバルブ装置に形成された装置内排気路と該装置内排気路と固定型の外部とを連通する型内排気路とから構成され、
バルブ装置は、前記開口部を開閉する弁体を備え、
排気ランナーは、キャビティに近い側に位置し、可動型の分割面に形成された溝により構成される可動側ランナー部と、インナー排気路に近い側に位置し、固定型の分割面に形成された溝により構成される固定側ランナー部とを有し、
固定側ランナー部のうち少なくとも前記開口部の周辺部における抜き勾配は、可動側ランナー部の抜き勾配よりも大きいことを特徴とするダイカスト用金型。
【請求項２】
請求項１記載のダイカスト用金型を用いてダイカストを行うことを特徴とするダイカスト法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５２７７９（Ｐ２０１２−１５２７７９Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４８９（Ｐ２０１１−１３４８９）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００６９４３）リョービ株式会社 (471)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００００６９４３）リョービ株式会社 (471)
【Ｆターム（参考）】
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