JP2004268067A

JP2004268067A - Plunger tip for pressure casting

Info

Publication number: JP2004268067A
Application number: JP2003059566A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Kobayashi; 範久小林; Yutaka Kojima; 豊小島
Original assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Current assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plunger tip for pressure casting with which while securing a prescribed gap between the inner peripheral surface of a sleeve and the outer peripheral slid-contact surface of the tip, the development of burr caused by invasion of molten metal into the gap at the extrusion operation of the molten metal can be prevented. <P>SOLUTION: The plunger tip has almost a columnar state tip body 11. On the outer peripheral part of the tip body 11, a annular groove 15 extended in a peripheral direction and a molten metal introducing groove 16 extended in an axial direction for connecting the tip end 11a side of the tip body and the above annular groove 15, are formed. In the molten metal introducing groove 16, a communicating cross sectional area S1 at the inlet of the introducing groove positioned at the tip end 11a side of the tip body is made to be smaller than the communicating cross sectional area S2 at the outlet of the introducing groove positioned at the annular groove 15 side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力鋳造装置における金属溶湯の射出供給機構の一構成要素であるプランジャーチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に圧力鋳造装置における金属溶湯の射出供給機構は、シリンダとしてのスリーブと、ピストンを構成するプランジャーロッド及びプランジャーチップとを備える。プランジャーチップはプランジャーロッドの先端に取り付けられ、該ロッドの往復動に呼応してスリーブ内を前後摺動する。スリーブの内周面とチップの外周摺接面との間には、チップの熱膨張等に起因して摺動抵抗が過大とならないようにする目的で所定の隙間（クリアランス）が確保される。従来、プランジャーチップの外周部に一つ又は複数のリング部材を装着して隙間調整を行うことが提案されている（例えば特許文献１参照）。かかるリング部材は、スリーブの内周面とチップの外周摺接面との間に所定の隙間を確保しながらも、金属溶湯の押出し操作時に前記隙間に金属溶湯が進入してバリが生じるのを防止する。バリはカジリ等の原因になるため、その発生を極力抑制すべきものである。
【０００３】
【特許文献１】実公昭４１−２１１５２号公報（図中の摺動環又は摺接環６）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
チップ本体とは別部材として準備される上記リング部材が前記隙間のシール手段として有効に機能するためには、リング部材自体が所定の拡径力又は拡径弾性を持続してスリーブ内周面に緊密に接する必要がある。しかしながら、金属溶湯の熱（高温）の影響により、リング部材の拡径力又は拡径弾性は次第に低下する傾向にあるため、リング部材のシール機能はさほど長くは続かず、連続使用に十分耐え得るものではなかった。
【０００５】
他方、リング部材が機能劣化又は破損した場合にはそのリング部材だけを交換すれば済むという点を利点として捉える考え方もないではない。しかし、近年チップの構成材料自体が非常に安価になりチップ全体の交換がさほどコストに影響しないという状況にあり、リング部材だけを交換するのは手間や部品コストを総合的に勘案すると、却ってコスト高になるのが実状である。つまり、シール目的のリング部材を特別に準備し、そのリング部材をチップ本体に対して付加するという設計は、プランジャーチップ全体としての構造を複雑にして分解及び交換の作業負担を増大させるばかりか、コスト面でもむしろ不利に働く。
【０００６】
本発明の目的は、従来例におけるリング部材のような別部材を必要とせず、スリーブの内周面とチップの外周摺接面との間に所定の隙間を確保しながらも、金属溶湯の押出し操作時に前記隙間に金属溶湯が進入してバリが生じるのを防止することができる圧力鋳造用プランジャーチップを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、略円柱状のチップ本体を備え、該チップ本体の外周部には、周方向に延びる環状溝と、チップ本体の先端側と前記環状溝とをつなぐべく軸方向に延びる溶湯導入溝とが形成されていることを特徴とする圧力鋳造用プランジャーチップである。
【０００８】
本発明のプランジャーチップを初めて使用するとき、射出供給機構を構成するスリーブ内をチップが前進してスリーブ内の金属溶湯を押出すに伴い、金属溶湯が溶湯導入溝を経由して環状溝内に導かれる。更にチップが金属溶湯を加圧することの反作用により、環状溝が金属溶湯で満たされる。環状溝内に充填された金属溶湯はチップ本体との温度差に基づき除熱されて凝固し、一種のシールリングとなる。このように最初の押出し操作時に自動形成されたシールリングは、チップの外周摺動面とスリーブの内周面との間に確保される隙間に金属溶湯が進入するのを防止するシール手段として機能する。このシールリングは、チップをスリーブに装着した状態での最初の押出し操作時に自動形成されることから、熱膨張状態にあるチップ本体の外径とスリーブの内径との寸法差を過不足無く埋め尽くす最も理想的な形状のシールリングとなる。即ち、そのシールリング自体が殊更に拡径力や拡径弾性を持たずとも、実際の押出し操作時には当該スリーブに最も適合したシール手段になり得る。従って本発明のプランジャーチップによれば、スリーブの内周面とチップの外周摺接面との間に所定の隙間を確保して摺動抵抗の低減を図りながらも、金属溶湯の押出し操作時に前記隙間に金属溶湯が進入してバリが生じるのを防止することができる（摺動抵抗低減とバリ発生防止の両立）。また、従来例におけるリング部材のような別部材を準備しチップ本体に予め装着する必要がないため、部品交換の手間も生じず、初期費用及び保守管理費用の両面でコスト低減を図ることができる。
【０００９】
本発明では環状溝内にシールリングを自動形成する際に溶湯導入溝を介してスリーブ内の金属溶湯を環状溝内に導く構成としたので、金属溶湯の凝固時には、チップ先端側のスリーブ内又は金型内で凝固した金属（即ち製品や方案）と、環状溝内で凝固した金属（即ちシールリング）とは、当初、溶湯導入溝内で凝固した金属で相互につながる。ただし、溶湯導入溝はチップ本体の軸方向に延びる溝として構成されその断面積は比較的小さいので、溶湯導入溝内の金属をそのいずれかの位置で断ち切ることは極めてたやすい。このため、金属溶湯の凝固後に金型から製品を取り外す際に、製品又は方案部分とチップ環状溝内のシールリングとの切り離しを容易に行うことができ、製品取り外し時の引っ張りによってプランジャーチップが破損することはない。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の圧力鋳造用プランジャーチップにおいて、前記溶湯導入溝は、チップ本体先端側に位置する導入溝入口における連通断面積が前記環状溝側に位置する導入溝出口における連通断面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、溶湯導入溝におけるチップ本体先端側入口の連通断面積が環状溝側出口における連通断面積よりも小さいため、金型からの製品の取り外し時に溶湯導入溝内で凝固した金属が断ち切られる場合には、連通断面積が小さいチップ本体先端側の入口位置で切断が選択的に生じる。このため、２回目以降の金属溶湯の押出し操作では、溶湯導入溝内に金属溶湯が新たに進入する余地がなく、その後の製品取り外し時には、溶湯導入溝におけるチップ本体先端側入口位置が常に金属分離の境界となる。このため、溶湯導入溝内で凝固した金属が製品取り外し時にバリとして製品側に一体化されることがなく、チップ本体に設けられた溶湯導入溝が製品の成形性に悪影響を及ぼすことがない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の圧力鋳造用プランジャーチップにおいて、前記溶湯導入溝は、その入口から出口に向かって溝深さが次第に深くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、請求項２の発明の構成及び作用を簡易に実現できる。加えて、溶湯導入溝の各位置における連通断面積の調整を溝深さのみに依拠し、溝幅には依拠しないこととしたため、溶湯導入溝内で凝固した金属（の最外部）がスリーブ内周面に接触し得る面積を小さくでき、溶湯導入溝の形成がチップの摺動抵抗の増大をもたらすことがない。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の圧力鋳造用プランジャーチップにおいて、前記溶湯導入溝は、チップ本体の中心軸線を取り囲むような配置にて複数条設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、複数条の溶湯導入溝を設けたことで、チップによる金属溶湯の押出し操作時に、短い押出しストロークでも複数条の溶湯導入溝を介して金属溶湯を環状溝内に確実に充填可能となる。また、溶湯導入溝の一つ一つの連通断面積を小さくでき、製品取り外し時における溶湯導入溝内金属の切断容易性を十分に確保することができる。
【００１６】
（付記）請求項１〜４において、前記チップ本体の内部には、冷却室が設けられていること。この構成によれば、冷却室の冷却作用に基づき、金属溶湯の押出し操作時におけるチップ本体の過度な熱膨張を防止できると共に、溶湯導入溝及び環状溝を満たした金属の凝固を促進することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、圧力鋳造用プランジャーチップは、ほぼ円柱形状をなすチップ本体１１を備える。チップ本体１１の内部には冷却室（冷却チャンバー）１２が設けられ、その冷却室１２はチップ本体の後端部に形成されたネジ孔１３を介して外部と連通している。チップ本体１１の外周部（より具体的には外周摺接面１４上）には、一条の環状溝１５と、複数条の溶湯導入溝１６（本例では三条）とが形成されている。環状溝１５は、周方向に延び且つチップ本体外周部を一周するような環形状に形成されると共に、横断面矩形状（図２参照）をなしている。環状溝１５はチップ本体の先端１１ａ寄りに位置している。
【００１８】
前記三条の溶湯導入溝１６は、チップ本体１１の中心軸線Ｘを取り囲むように等角度間隔（本例では１２０°間隔）で設けられている。溶湯導入溝１６の各々は、前記中心軸線Ｘと平行な方向（軸方向）に延び、チップ本体の先端１１ａ側と前記環状溝１５とをつないでいる。溶湯導入溝１６の各々は、その入口から出口に向かって溝深さが次第に深くなるような後ろ下がりのテーパーな形状に形成されている。具体的には図２に示すように、チップ本体先端１１ａ側の導入溝入口位置における溝深さｄ１が最も浅くなり、環状溝１５側の導入溝出口位置における溝深さｄ２が最も深くなるように溝深さが設定されている。各溶湯導入溝１６の幅ｗは溝の長手方向の全体にわたり一定であることから、各溶湯導入溝１６にあっては、チップ本体先端１１ａ側の導入溝入口位置における連通断面積Ｓ１が最も小さくなり、環状溝１５側の導入溝出口位置における連通断面積Ｓ２が最も大きくなっている。
【００１９】
図３は圧力鋳造装置における射出供給機構の主要部及びその周辺構造を示す。図３に示すように、圧力鋳造装置は、固定プラテン２１及びそれに保持された固定型２２、可動プラテン（図示略）及びそれに保持された可動型２３、並びに、金属溶湯Ｍの射出供給機構を有し、その射出供給機構は、スリーブ２４、プランジャーロッド２５及び上記プランジャーチップから構成されている。
【００２０】
スリーブ２４は、固定プラテン２１によって略水平に支持され、その先端部分は固定型２２の内部に進入している。スリーブ２４は射出供給機構におけるシリンダを構成する。スリーブ２４には、図示しないラドルに準備された金属溶湯を当該スリーブ２４内に導入するための注湯口２４ａが形成されている。シリンダとしてのスリーブ２４内には、プランジャーロッド２５及びその先端に取り付けられたプランジャーチップが配設され、図示しない駆動機構によって往復動されるロッド２５により、チップがスリーブ２４内を前後摺動可能となっている。
【００２１】
プランジャーチップは、そのネジ孔１３とプランジャーロッド２５先端部の雄ネジ部との螺合関係に基づきロッド先端部に固定される。このチップ及びロッド２５により、スリーブ２４内の金属溶湯Ｍを固定型２２及び可動型２３間に区画されるキャビティ（成形空間）内に加圧供給するためのピストンが構成される。尚、チップ及びロッド２５からなるピストンをスリーブ２４内に配置したときのスリーブの内周面２４ｂとチップの外周摺接面１４との間には、チップの熱膨張等に起因して摺動抵抗が過大とならないようにする目的で所定の隙間（図４のクリアランスＣ１）が確保されている。また、一般にスリーブ内周面２４ｂには潤滑剤が塗布され、チップの前後摺動時には潤滑剤が前記クリアランスＣ１内に進入してチップの動きを円滑化させる。
【００２２】
更に図３に示すように、プランジャーロッド２５の中心にはその軸方向に延びる内部通路２５ａが形成され、その内部通路２５ａ内には導水パイプ２６が設けられている。その内部通路２５ａ及び導水パイプ２６は、プランジャーチップ内の冷却室１２と外部のポンプＰとをつなぐ冷却水の循環経路を構成する。即ち、ポンプＰから圧送された冷却水は導水パイプ２６を通ってチップの冷却室１２に導かれ、更に導水パイプ２６と内部通路２５ａとの間に確保された排水通路を通ってポンプＰに戻される。このような冷却水循環式の冷却機構は、プランジャーチップをその内部から冷却することにより、チップ本体先端１１ａから受ける金属溶湯の熱でチップ本体１１が過度に膨張するのを防止する。
【００２３】
さて、未使用状態では、プランジャーチップの環状溝１５及び溶湯導入溝１６には何も満たされていない。かかるチップを射出供給機構に装着して金属溶湯の押出し操作に初めて使用するとき（初回使用時）、チップ本体１１がスリーブ２４内を前進してスリーブ内に予め入れられた金属溶湯Ｍを押出すに伴い、金属溶湯Ｍが各溶湯導入溝１６を経由して環状溝１５内に導かれる。そして、図３に示すようにチップをスリーブ２４の先端付近まで前進させ、金型キャビティ内の金属溶湯Ｍに所定の鋳造圧力をかけたとき、加圧の反作用により環状溝１５及び溶湯導入溝１６内に金属溶湯Ｍが満たされる。これらの溝１５，１６内に充填された金属溶湯Ｍはチップ本体１１との温度差に基づき除熱されて凝固する。特に環状溝１５内で固まった金属Ｍは一種のシールリング１７となる。図４に示すように、環状溝１５内に形成されたシールリング１７の外周摺接面とスリーブ内周面２４ｂとの間の隙間（クリアランスＣ２）は、前記チップ外周摺接面１４とスリーブ内周面２４ｂとの間の隙間（クリアランスＣ１）よりも小さくなる。故に、最初の押出し操作時に自動形成されたシールリング１７は、チップ外周摺接面１４とスリーブ内周面２４ｂとの間に意図的に確保されたクリアランスＣ１に金属溶湯Ｍが進入するのを防止するシール手段として機能する。
【００２４】
このシールリング１７は、チップをスリーブ２４に装着した状態での最初の押出し操作時に自動形成されることから、熱膨張状態にあるチップ本体１１の外径とスリーブ２４の内径との寸法差を過不足無く埋め尽くす最も理想的な形状のシールリングとなる。それ故、シールリング１７自体が殊更に拡径力や拡径弾性を持たずとも、実際の押出し操作時にはスリーブ２４に最も適合したシール手段となり得る。従って、本実施形態のプランジャーチップによれば、スリーブ内周面２４ｂとチップ外周摺接面１４との間に所定のクリアランスＣ１を確保して摺動抵抗の低減を図りながらも、金属溶湯Ｍの押出し操作時に前記クリアランスＣ１に金属溶湯Ｍが進入してバリが生ずるのを防止することができる。
【００２５】
図３に示すように、チップによって金型キャビティ内の金属溶湯Ｍに所定の鋳造圧力を付与した状態で所定時間が経過すると、金属溶湯Ｍが凝固する。このとき、スリーブ２４内及び金型キャビティ内で凝固した金属Ｍ（即ち製品や方案）と環状溝１５内で凝固した金属（即ちシールリング１７）とは、当初、溶湯導入溝１６内で凝固した金属を介して相互につながっている。ただし、各溶湯導入溝１６はチップ本体１１の軸方向に延びる溝として構成されその断面積は比較的小さく、又、各溶湯導入溝１６におけるチップ本体先端側入口の連通断面積Ｓ１が他部位の連通断面積よりも小さく設定されている。このため、金型からの製品の取り外し時に各溶湯導入溝１６内で凝固した金属が切断されるとき、その切断位置はほとんどの場合、最小の連通断面積Ｓ１を有するチップ本体先端側の入口位置となる。
【００２６】
２回目以降の金属溶湯の押出し操作では、溶湯導入溝１６内に金属溶湯Ｍが新たに進入する余地はなく、その後の製品取り外し時には、各溶湯導入溝１６におけるチップ本体先端側入口位置が常に金属分離の境界となる。従って、溶湯導入溝１６内で凝固した金属が製品取り外し時にバリとして製品側に一体化されるということがなく、チップ本体１１に設けられた各溶湯導入溝１６が製品の成形性に悪影響を及ぼすことがない。また、金型から製品を取り外す際、製品又は方案部分とチップ環状溝１５内のシールリング１７との切り離しが容易であるため、製品取り外し時の引っ張りによってチップが破損することがない。
【００２７】
本実施形態のプランジャーチップは、環状溝１５内にシールリング１７を一旦自動形成した後は、チップ本体１１の寿命が続く限りそのまま使い続けることができる。そして、チップ本体１１が寿命に達したときには、シールリング１７が付いたチップごと交換すればよい。
【００２８】
このように本実施形態によれば、従来例におけるリング部材のような別部材を準備しチップ本体１１に予め装着する必要がないため、部品交換の手間も生じず、初期費用及び保守管理費用の両面でコスト低減を図ることができる。
【００２９】
また、本実施形態のプランジャーチップによれば、環状溝１５内に自動形成されるシールリング１７のシール性が極めて高いので（理由：Ｃ２＜Ｃ１）、金型キャビティ内を減圧吸引する真空鋳造のためのチップとして極めて優れた適性を有する。
【００３０】
（変更例）上記実施形態では、プランジャーチップの各溶湯導入溝１６をその入口から出口に向かって溝深さが次第に深くなるような後ろ下がりのテーパーな形状に形成したが、溶湯導入溝１６の全体にわたり溝深さを均一にしてもよい。即ち、チップ本体先端１１ａ側の導入溝入口位置における連通断面積Ｓ１と、環状溝１５側の導入溝出口位置における連通断面積Ｓ２とを等しくしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のプランジャーチップによれば、最初の押出し操作時に環状溝内に自動形成されるシールリングにより、スリーブの内周面とチップの外周摺接面との間に所定の隙間を確保して摺動抵抗の低減を図りながらも、金属溶湯の押出し操作時に前記隙間に金属溶湯が進入してバリが生じるのを防止することができる（摺動抵抗低減とバリ発生防止の両立）。また、従来例におけるリング部材のような別部材を準備しチップ本体に予め装着する必要がないので、部品交換の手間も生じず、初期費用及び保守管理費用の両面でコスト低減を図ることができる。加えて、金属溶湯の凝固後に金型から製品を取り外す際に、製品又は方案部分とチップ環状溝内のシールリングとの切り離しを容易に行うことができ、製品又は方案部分に引っ張られてプランジャーチップが破損することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に従うプランジャーチップの正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線におけるプランジャーチップの断面図。
【図３】圧力鋳造装置の射出供給機構とその周辺を示す断面図。
【図４】最初の押出し操作によりシールリングが自動形成された後のプランジャーチップの要部断面図。
【符号の説明】
１１…プランジャーチップ本体、１１ａ…チップ本体の先端、１２…冷却室、１４…チップ本体の外周摺接面、１５…環状溝、１６…溶湯導入溝、１７…シールリング、２４…スリーブ、２４ｂ…スリーブ内周面、２５…プランジャーロッド、Ｍ…金属溶湯、ｄ１，ｄ２…溝深さ、Ｓ１，Ｓ２…連通断面積。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plunger tip which is one component of a metal injection and supply mechanism in a pressure casting apparatus.
[0002]
[Prior art]
Generally, an injection supply mechanism of molten metal in a pressure casting device includes a sleeve as a cylinder, a plunger rod and a plunger tip that constitute a piston. The plunger tip is attached to the tip of the plunger rod and slides back and forth within the sleeve in response to the reciprocating movement of the rod. A predetermined gap (clearance) is provided between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral sliding contact surface of the chip for the purpose of preventing the sliding resistance from becoming excessive due to thermal expansion of the chip. Conventionally, it has been proposed to mount one or a plurality of ring members on an outer peripheral portion of a plunger tip to adjust a gap (for example, see Patent Document 1). Such a ring member secures a predetermined gap between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral sliding contact surface of the chip, but prevents the molten metal from entering the gap during the extrusion operation of the molten metal to generate burrs. To prevent. Since burrs cause galling and the like, their generation should be minimized.
[0003]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Publication No. 41-21152 (sliding ring or sliding ring 6 in the figure)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order for the ring member prepared as a member separate from the tip body to function effectively as a sealing means for the gap, the ring member itself maintains a predetermined radial expansion force or radial expansion elasticity on the inner peripheral surface of the sleeve. You need to be in close contact. However, since the expanding force or expanding elasticity of the ring member tends to gradually decrease due to the influence of the heat (high temperature) of the molten metal, the sealing function of the ring member does not continue so long and can sufficiently withstand continuous use. It was not something.
[0005]
On the other hand, it is not unnecessarily conceived that the advantage that the ring member only needs to be replaced when the function member is deteriorated or damaged is taken as an advantage. However, in recent years, the material of the chip itself has become very inexpensive, and the replacement of the entire chip does not significantly affect the cost. The reality is that it becomes high. In other words, a design in which a ring member for sealing purpose is specially prepared and the ring member is added to the tip body not only complicates the structure of the entire plunger tip but increases the disassembly and replacement work load. It works rather disadvantageously in terms of cost.
[0006]
An object of the present invention is to eliminate the need for a separate member such as a ring member in the conventional example, and to extrude molten metal while securing a predetermined gap between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral sliding contact surface of the tip. It is an object of the present invention to provide a pressure casting plunger tip capable of preventing a molten metal from entering the gap during operation and generating burrs.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a substantially cylindrical chip main body, and an annular groove extending in a circumferential direction on an outer peripheral portion of the chip main body, and an axial groove extending in an axial direction to connect a tip end side of the chip main body and the annular groove. A plunger tip for pressure casting, wherein a molten metal introduction groove is formed.
[0008]
When the plunger tip of the present invention is used for the first time, as the tip advances in the sleeve constituting the injection supply mechanism and pushes out the molten metal in the sleeve, the molten metal flows through the molten metal introduction groove into the annular groove. Is led to. Further, the annular groove is filled with the molten metal due to the reaction of the tip pressing the molten metal. The molten metal filled in the annular groove is heat-removed and solidified based on the temperature difference from the chip body, forming a kind of seal ring. Thus, the seal ring automatically formed at the time of the first extrusion operation functions as a sealing means for preventing the molten metal from entering the gap secured between the outer peripheral sliding surface of the tip and the inner peripheral surface of the sleeve. I do. Since this seal ring is automatically formed at the time of the first extrusion operation in a state where the chip is mounted on the sleeve, it completely fills the dimensional difference between the outer diameter of the chip body and the inner diameter of the sleeve in a thermally expanded state. The seal ring has the most ideal shape. That is, even if the seal ring itself does not particularly have the expanding force or the expanding elasticity, it can be the sealing means most suitable for the sleeve during the actual pushing operation. Therefore, according to the plunger tip of the present invention, a predetermined gap is secured between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral sliding contact surface of the tip to reduce the sliding resistance, but at the time of the extrusion operation of the molten metal. It is possible to prevent burrs from being generated by the molten metal entering the gap (both reducing sliding resistance and preventing burrs). Further, since it is not necessary to prepare a separate member such as a ring member in the conventional example and mount it on the chip body in advance, there is no need to replace parts, and it is possible to reduce costs in both initial costs and maintenance management costs. .
[0009]
In the present invention, when the seal ring is automatically formed in the annular groove, the metal melt in the sleeve is guided into the annular groove via the molten metal introduction groove. The metal solidified in the mold (i.e., product or plan) and the metal solidified in the annular groove (i.e., the seal ring) are interconnected by the metal initially solidified in the molten metal introduction groove. However, since the molten metal introduction groove is configured as a groove extending in the axial direction of the chip body and has a relatively small cross-sectional area, it is extremely easy to cut off the metal in the molten metal introduction groove at any position. Therefore, when the product is removed from the mold after solidification of the molten metal, the product or the plan portion can be easily separated from the seal ring in the annular groove of the chip, and the plunger tip is pulled by pulling when removing the product. No damage.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the pressure casting plunger tip according to the first aspect, the molten metal introduction groove has an introduction cross-sectional area at an introduction groove entrance located at a tip end side of the chip body located at the annular groove side. It is characterized in that it is formed so as to be smaller than the communication sectional area at the groove outlet.
[0011]
According to this configuration, since the communication cross-sectional area of the tip body tip side entrance in the molten metal introduction groove is smaller than the communication cross-sectional area of the annular groove side exit, the metal solidified in the molten metal introduction groove when the product is removed from the mold. When the cutting is performed, the cutting is selectively generated at the entrance position on the tip end side of the tip body having a small communication cross-sectional area. For this reason, in the second and subsequent operations of extruding the molten metal, there is no room for the molten metal to newly enter the molten metal introducing groove, and when the product is subsequently removed, the entrance position of the tip main body tip end side in the molten metal introducing groove is always metal separated. Is the boundary of For this reason, the metal solidified in the molten metal introduction groove is not integrated into the product side as burrs when the product is removed, and the molten metal introduction groove provided in the chip body does not adversely affect the formability of the product.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the plunger tip for pressure casting according to the first or second aspect, the molten metal introduction groove is formed so that a groove depth gradually increases from an inlet to an outlet. It is characterized by.
[0013]
According to this configuration, the configuration and operation of the invention of claim 2 can be easily realized. In addition, since the adjustment of the communication cross-sectional area at each position of the molten metal introduction groove depends only on the groove depth and not on the groove width, (the outermost part) of the solidified metal in the molten metal introduction groove is reduced in the sleeve. The area that can contact the peripheral surface can be reduced, and the formation of the molten metal introduction groove does not increase the sliding resistance of the chip.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure casting plunger tip according to any one of the first to third aspects, a plurality of the molten metal introduction grooves are provided so as to surround a center axis of the tip body. It is characterized by the following.
[0015]
According to this configuration, by providing a plurality of molten metal introduction grooves, during the operation of extruding the molten metal by the tip, even in a short extrusion stroke, the molten metal is reliably filled into the annular groove through the plurality of molten metal introduction grooves. It becomes possible. Further, the communication cross-sectional area of each of the molten metal introduction grooves can be reduced, and the ease of cutting the metal in the molten metal introduction groove at the time of product removal can be sufficiently ensured.
[0016]
(Supplementary note) A cooling chamber according to any one of claims 1 to 4, wherein a cooling chamber is provided inside the chip body. According to this configuration, based on the cooling action of the cooling chamber, it is possible to prevent excessive thermal expansion of the chip body during the operation of pushing out the molten metal, and to promote solidification of the metal filling the molten metal introduction groove and the annular groove. It becomes possible.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the plunger tip for pressure casting includes a tip body 11 having a substantially cylindrical shape. A cooling chamber (cooling chamber) 12 is provided inside the chip body 11, and the cooling chamber 12 communicates with the outside through a screw hole 13 formed at the rear end of the chip body. A single annular groove 15 and a plurality of molten metal introduction grooves 16 (three in this example) are formed on the outer peripheral portion of the chip body 11 (more specifically, on the outer peripheral sliding contact surface 14). The annular groove 15 is formed in an annular shape extending in the circumferential direction and surrounding the outer periphery of the chip main body, and has a rectangular cross section (see FIG. 2). The annular groove 15 is located near the tip 11a of the chip body.
[0018]
The three molten metal introduction grooves 16 are provided at equal angular intervals (120 ° intervals in this example) so as to surround the central axis X of the chip body 11. Each of the molten metal introduction grooves 16 extends in a direction (axial direction) parallel to the central axis X, and connects the tip end 11 a side of the chip body to the annular groove 15. Each of the molten metal introduction grooves 16 is formed in a tapered shape with a downward descent so that the groove depth gradually increases from the entrance to the exit. Specifically, as shown in FIG. 2, the groove depth d1 at the introduction groove entrance position on the tip main body tip 11a side is the smallest, and the groove depth d2 at the introduction groove exit position on the annular groove 15 side is the largest. Is set to the groove depth. Since the width w of each of the molten metal introduction grooves 16 is constant over the entire length of the groove, the communication cross-sectional area S1 of the molten metal introduction groove 16 at the entrance groove entrance position on the tip body tip 11a side is the smallest. Thus, the communication cross-sectional area S2 at the introduction groove outlet position on the side of the annular groove 15 is the largest.
[0019]
FIG. 3 shows a main part of an injection supply mechanism in a pressure casting apparatus and a peripheral structure thereof. As shown in FIG. 3, the pressure casting apparatus has a fixed platen 21 and a fixed mold 22 held thereon, a movable platen (not shown) and a movable mold 23 held therein, and an injection supply mechanism for the molten metal M. The injection supply mechanism includes a sleeve 24, a plunger rod 25, and the plunger tip.
[0020]
The sleeve 24 is supported substantially horizontally by the fixed platen 21, and a tip portion of the sleeve 24 enters the inside of the fixed mold 22. The sleeve 24 forms a cylinder in the injection supply mechanism. The sleeve 24 has a pouring port 24a for introducing the molten metal prepared in a ladle (not shown) into the sleeve 24. A plunger rod 25 and a plunger tip attached to the tip of the plunger rod are disposed in the sleeve 24 as a cylinder, and the tip slides back and forth in the sleeve 24 by the rod 25 reciprocated by a driving mechanism (not shown). It is possible.
[0021]
The plunger tip is fixed to the tip of the rod based on the screwing relationship between the screw hole 13 and the external thread at the tip of the plunger rod 25. The tip and the rod 25 constitute a piston for pressurizing and supplying the molten metal M in the sleeve 24 into a cavity (forming space) defined between the fixed mold 22 and the movable mold 23. The sliding resistance between the inner peripheral surface 24b of the sleeve and the outer peripheral sliding contact surface 14 of the tip when the piston including the tip and the rod 25 is disposed in the sleeve 24 is caused by thermal expansion of the tip. A predetermined gap (clearance C1 in FIG. 4) is secured for the purpose of preventing from becoming excessive. Generally, a lubricant is applied to the inner circumferential surface 24b of the sleeve, and when the tip slides back and forth, the lubricant enters the clearance C1 to smooth the movement of the tip.
[0022]
Further, as shown in FIG. 3, an internal passage 25a extending in the axial direction is formed at the center of the plunger rod 25, and a water guide pipe 26 is provided in the internal passage 25a. The internal passage 25a and the water guide pipe 26 constitute a circulation path of the cooling water that connects the cooling chamber 12 in the plunger tip and the external pump P. That is, the cooling water pumped from the pump P is guided to the cooling chamber 12 of the chip through the water guide pipe 26, and further returned to the pump P through the drain passage secured between the water guide pipe 26 and the internal passage 25a. It is. Such a cooling water circulation type cooling mechanism prevents the chip body 11 from excessively expanding due to the heat of the molten metal received from the tip body tip 11a by cooling the plunger chip from the inside.
[0023]
By the way, in an unused state, nothing is filled in the annular groove 15 and the molten metal introduction groove 16 of the plunger tip. When such a chip is mounted on the injection supply mechanism and used for the first time in the operation of extruding the molten metal (when used for the first time), the tip body 11 advances in the sleeve 24 to extrude the molten metal M previously placed in the sleeve. Accordingly, the molten metal M is guided into the annular groove 15 via each molten metal introduction groove 16. Then, as shown in FIG. 3, when the tip is advanced to near the tip of the sleeve 24 and a predetermined casting pressure is applied to the molten metal M in the mold cavity, the annular groove 15 and the molten metal introduction groove 16 The inside is filled with the molten metal M. The molten metal M filled in these grooves 15 and 16 is removed and solidified by the temperature difference from the chip body 11. In particular, the metal M solidified in the annular groove 15 becomes a kind of seal ring 17. As shown in FIG. 4, a clearance (clearance C2) between the outer peripheral sliding contact surface of the seal ring 17 formed in the annular groove 15 and the inner peripheral surface 24b of the sleeve is formed between the tip outer peripheral sliding contact surface 14 and the inside of the sleeve. It becomes smaller than the clearance (clearance C1) between the peripheral surface 24b. Therefore, the seal ring 17 automatically formed at the time of the first extrusion operation prevents the molten metal M from entering the clearance C1 intentionally secured between the tip outer peripheral sliding surface 14 and the sleeve inner peripheral surface 24b. It functions as a sealing means.
[0024]
Since the seal ring 17 is automatically formed at the time of the first extrusion operation in a state where the tip is mounted on the sleeve 24, the difference between the outer diameter of the tip body 11 in the thermally expanded state and the inner diameter of the sleeve 24 is exceeded. It is the seal ring of the most ideal shape that can be completely filled. Therefore, even if the seal ring 17 itself does not particularly have the expanding force or the expanding elasticity, it can be the sealing means most suitable for the sleeve 24 during the actual pushing operation. Therefore, according to the plunger tip of the present embodiment, while the predetermined clearance C1 is secured between the sleeve inner peripheral surface 24b and the chip outer peripheral sliding contact surface 14 to reduce the sliding resistance, the molten metal M It is possible to prevent the molten metal M from entering the clearance C1 and causing burrs during the extrusion operation.
[0025]
As shown in FIG. 3, when a predetermined time elapses while a predetermined casting pressure is applied to the molten metal M in the mold cavity by the chip, the molten metal M solidifies. At this time, the metal M (ie, product or plan) solidified in the sleeve 24 and the mold cavity and the metal (ie, the seal ring 17) solidified in the annular groove 15 initially solidified in the molten metal introduction groove 16. They are interconnected via metal. However, each of the molten metal introduction grooves 16 is configured as a groove extending in the axial direction of the chip main body 11, and has a relatively small cross-sectional area. It is set smaller than the communication sectional area. For this reason, when the solidified metal is cut in each of the molten metal introduction grooves 16 when the product is removed from the mold, the cut position is almost always the entrance position on the tip end side of the tip body having the smallest communication cross-sectional area S1. It becomes.
[0026]
In the second and subsequent extrusion operations of the molten metal, there is no room for the molten metal M to newly enter the molten metal introduction groove 16, and when the product is subsequently removed, the tip main body tip side entrance position in each molten metal introduction groove 16 is always set to the metal. It is the boundary of separation. Therefore, the metal solidified in the molten metal introduction groove 16 is not integrated with the product side as burrs when the product is removed, and each molten metal introduction groove 16 provided in the chip body 11 has an adverse effect on the formability of the product. Nothing. Further, when the product is removed from the mold, the product or the plan portion can be easily separated from the seal ring 17 in the chip annular groove 15, so that the chip is not damaged by pulling when removing the product.
[0027]
After the seal ring 17 is automatically formed in the annular groove 15, the plunger tip of the present embodiment can be used as it is as long as the life of the tip body 11 is continued. Then, when the tip body 11 has reached the end of its life, the entire chip with the seal ring 17 may be replaced.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, there is no need to prepare a separate member such as the ring member in the conventional example and mount it on the chip body 11 in advance. Cost reduction can be achieved on both sides.
[0029]
In addition, according to the plunger tip of the present embodiment, since the sealability of the seal ring 17 automatically formed in the annular groove 15 is extremely high (reason: C2 <C1), vacuum casting for depressurizing suction in the mold cavity is performed. It has extremely good suitability as a chip for
[0030]
(Modification) In the above embodiment, each of the molten metal introduction grooves 16 of the plunger tip is formed in a tapered shape that is downwardly sloping so that the groove depth gradually increases from the entrance to the exit. The groove depth may be made uniform over the whole. That is, the communication cross-sectional area S1 at the introduction groove entrance position on the tip body tip end 11a side may be equal to the communication cross-sectional area S2 at the introduction groove exit position on the annular groove 15 side.
[0031]
【The invention's effect】
According to the plunger tip of the present invention, a predetermined gap is secured between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral sliding contact surface of the tip by the seal ring automatically formed in the annular groove at the time of the first extrusion operation. While reducing the sliding resistance, it is possible to prevent the molten metal from entering the gap during the extrusion operation of the molten metal and to prevent the occurrence of burrs (both reducing the sliding resistance and preventing the generation of burrs). Further, since it is not necessary to prepare a separate member such as a ring member in the conventional example and mount it on the chip body in advance, there is no need to replace parts, and it is possible to reduce costs in both initial costs and maintenance management costs. . In addition, when the product is removed from the mold after solidification of the molten metal, the product or the plan portion can be easily separated from the seal ring in the chip annular groove, and the plunger is pulled by the product or the plan portion. The chip is not damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a plunger tip according to one embodiment.
FIG. 2 is a sectional view of the plunger tip taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an injection supply mechanism of the pressure casting apparatus and its periphery.
FIG. 4 is an essential part cross-sectional view of the plunger tip after a seal ring is automatically formed by a first extrusion operation.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 11: plunger tip body, 11a: tip of tip body, 12: cooling chamber, 14: outer peripheral sliding contact surface of tip body, 15: annular groove, 16: molten metal introduction groove, 17: seal ring, 24: sleeve, 24b ... Sleeve inner peripheral surface, 25 ... Plunger rod, M: Metal melt, d1, d2 ... Groove depth, S1, S2 ... Communication sectional area.

Claims

略円柱状のチップ本体を備え、該チップ本体の外周部には、周方向に延びる環状溝と、チップ本体の先端側と前記環状溝とをつなぐべく軸方向に延びる溶湯導入溝とが形成されていることを特徴とする圧力鋳造用プランジャーチップ。An annular groove extending in the circumferential direction is provided on an outer peripheral portion of the chip body, and a molten metal introducing groove extending in an axial direction to connect the tip end side of the chip body and the annular groove is formed on the outer peripheral portion of the chip body. A plunger tip for pressure casting.

前記溶湯導入溝は、チップ本体先端側に位置する導入溝入口における連通断面積が前記環状溝側に位置する導入溝出口における連通断面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力鋳造用プランジャーチップ。The molten metal introduction groove is formed such that a communication cross-sectional area at an introduction groove entrance located on the tip body tip side is smaller than a communication cross-sectional area at an introduction groove exit located on the annular groove side. The plunger tip for pressure casting according to claim 1.

前記溶湯導入溝は、その入口から出口に向かって溝深さが次第に深くなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力鋳造用プランジャーチップ。The plunger tip for pressure casting according to claim 1, wherein the molten metal introduction groove is formed so that a groove depth gradually increases from an inlet to an outlet thereof.

前記溶湯導入溝は、チップ本体の中心軸線を取り囲むような配置にて複数条設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧力鋳造用プランジャーチップ。The plunger tip for pressure casting according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the molten metal introduction grooves are provided so as to surround a central axis of the tip body.