JP2013132644A - Die casting method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a large-sized ultrathin film die-cast product of low cost and high quality.SOLUTION: This die casting method includes (a) a teeming process for cleaning cavity forming surfaces of a movable die and a fixed die, applying a mold release material to the cavity forming surfaces, then keeping the movable die in a semi-closed state, and teeming molten metal into an injection sleeve from a clearance between the movable die and the fixed die, and processes for (b) lowering a plunger tip according to the teeming amount, (c) lowering the movable die and holding the movable die for a predetermined time in a slightly open position of a clearance between the movable die and the fixed die so that a vacuum seal has an effect, (d) opening a vacuum system, (e) lowering the movable die after reaching a high vacuum, to completely close the clearance between the movable die and the fixed die, and filling molten metal into the cavity, and (f) pressurizing an unsolidified part of biscuit by the tip of the plunger tip.

Description

本発明は、アルミダイカストの生産技術に関するものであり、高品質(鋳造欠陥皆無)のダイカスト品を低コストで生産でき、また、薄肉、大型一体のアルミダイカスト品も可能にするダイカスト方法に関する。   The present invention relates to an aluminum die casting production technique, and more particularly to a die casting method capable of producing a high-quality (no casting defect) die-cast product at a low cost and also enabling a thin-walled, large-size integrated aluminum die-cast product.

従来のアルミダイカスト方法(以下、アルミダイカスト法という)で、例えば、3mm肉厚×0.5幅×1m長さ程度の製品(例えば、自動車用サスペンションメンバー等)を生産する場合、真空ダイカスト法が行われている。高速高圧の射出プランジャー、近同に溶湯を供給するためのランナー、ゲート、製品キャビティー、真空吸引のための減圧ランナー、及び真空バルブなどを大型金型に配置し、型締め−射出−押し出しを行う、複雑で大掛かりな金型及びダイカストマシンが必要であった。さらに大物で薄肉の製品(例えば、2mm肉厚×1m幅×1m長さ;ドアパネル等)を生産するためには、更なる高速高圧化、超大型の金型、ダイカストマシンが必要となり、実際上不可能あるいは高コストとなるという問題がある。
一方、従来の低速・低圧法(重力鋳造法や低圧鋳造法)、あるいは低速・高圧法(スクイーズダイカスト)でも、このような薄肉大型の製品は全く不可能である。このような薄肉大物のダイカストを低コストでの生産を可能にするためには、低速低圧、かつシンプル・コンパクトなダイカスト法の案出が必要である。従来のダイカスト法において、高速高圧が必要であった理由は、(1)充填中に凝固しないように高速射出を要すること、(2)高速充填で巻き込んだ空気の圧縮のための高圧化を要すること、(3)凝固収縮を補うための高圧化を要することである。
すなわち、従来ダイカストにおいては、高速高圧でないと品質が確保できないからであり、また、それには限界があったのである。
When a conventional aluminum die casting method (hereinafter referred to as an aluminum die casting method) is used to produce, for example, a product having a thickness of about 3 mm × 0.5 width × 1 m (for example, an automobile suspension member), the vacuum die casting method is used. Has been done. High-speed and high-pressure injection plungers, runners for supplying molten metal, gates, product cavities, vacuum runners for vacuum suction, vacuum valves, etc. are placed in large molds, and mold clamping-injection-extrusion A complex and large mold and die casting machine was required. Furthermore, in order to produce large and thin products (for example, 2 mm wall thickness x 1 m width x 1 m length; door panels, etc.), further high-speed and high-pressure, ultra-large molds and die casting machines are required. There is a problem that it is impossible or expensive.
On the other hand, such a thin and large product is completely impossible even by the conventional low speed / low pressure method (gravity casting method or low pressure casting method) or low speed / high pressure method (squeeze die casting). In order to make it possible to produce such thin-walled and large-sized die castings at a low cost, it is necessary to devise a die casting method that is low speed, low pressure, simple and compact. In the conventional die casting method, the reason why high-speed and high-pressure is necessary is that (1) high-speed injection is required so as not to solidify during filling, and (2) high-pressure is required for compression of air entrained by high-speed filling. (3) It is necessary to increase the pressure to compensate for coagulation shrinkage.
That is, in conventional die casting, quality cannot be ensured unless high-speed and high-pressure is used, and there is a limit to this.

図10は、従来の真空装置付ダイカスト装置を示す模式図である。図10に示すダイカスト装置は、可動金型と、可動金型の反対側に配される固定金型を備えている。可動金型と固定金型が型締めされると、可動金型と固定金型の境界にキャビティが形成される。キャビティは、鋳造されるべき所望の製品の外形輪郭を模っている。
また、ダイカスト装置は、一基のプランジャを備えている。プランジャは、固定金型側のマシンに備えられ、プランジャの先端部は、射出スリーブ、鋳込み口ブッシュ、ランナを通じて、キャビティに連通する。当該プランジャスリーブ内に、金属溶湯が装填され、プランジャが作動すると、金属溶湯がキャビティ内に射出され、キャビティ内に充填される。
FIG. 10 is a schematic view showing a conventional die casting apparatus with a vacuum apparatus. The die casting apparatus shown in FIG. 10 includes a movable mold and a fixed mold disposed on the opposite side of the movable mold. When the movable mold and the fixed mold are clamped, a cavity is formed at the boundary between the movable mold and the fixed mold. The cavity mimics the contour of the desired product to be cast.
The die casting apparatus includes a single plunger. The plunger is provided in a machine on the fixed mold side, and the tip of the plunger communicates with the cavity through an injection sleeve, a casting port bush, and a runner. When the molten metal is loaded into the plunger sleeve and the plunger is operated, the molten metal is injected into the cavity and filled into the cavity.

プランジャの射出口は、ランナ及びゲートを介して、キャビティから離れた位置に配される。プランジャの射出口の反対側のキャビティの縁部近傍には、オーバーフロー、真空バルブ及び吸引路が設けられる。吸引路の下流には、真空ポンプ等の真空発生装置(図示せず)が配され、真空発生装置はキャビティ内の空気を吸引する。
プランジャが作動し、プランジャから金属溶湯がランナ及びゲートを経由してキャビティ内に射出されると、金属溶湯はキャビティ縁部からキャビティ、オーバーフロー及び真空バルブ内に進入する。進入してきた金属溶湯はセンサにより検知され、この検知により真空バルブが閉じ、真空発生装置への金属溶湯の進入が防止される。
The injection port of the plunger is disposed at a position away from the cavity via the runner and the gate. An overflow, a vacuum valve, and a suction path are provided in the vicinity of the edge of the cavity opposite to the injection port of the plunger. A vacuum generator (not shown) such as a vacuum pump is disposed downstream of the suction path, and the vacuum generator sucks air in the cavity.
When the plunger operates and the molten metal is injected from the plunger into the cavity via the runner and the gate, the molten metal enters the cavity, the overflow, and the vacuum valve from the edge of the cavity. The molten metal that has entered is detected by a sensor, and by this detection, the vacuum valve is closed to prevent the molten metal from entering the vacuum generator.

固定金型には、加圧ピン及び可動金型には押出ピンが配される。
キャビティ内を金属溶湯が充填すると、加圧ピンが作動し、キャビティ内部を更に加圧し、凝固遅れ部位の凝固収縮を防ぐ。この後、キャビティ(C)内で金属溶湯が固化し、成型が完了すると、可動金型(F)と固定金型(S)は型開工程にて互いに離間する。そして、押出ピン(E)が作動し、可動金型(S)から成型された製品が押し出され、ダイカスト金属製品がダイカスト装置(M)から取り出される。
The fixed die is provided with a pressure pin and the movable die is provided with an extrusion pin.
When the molten metal fills the cavity, the pressure pin is activated to further pressurize the cavity and prevent solidification shrinkage at the solidification delay site. Thereafter, when the molten metal is solidified in the cavity (C) and the molding is completed, the movable mold (F) and the stationary mold (S) are separated from each other in the mold opening process. And an extrusion pin (E) act | operates, the product shape | molded from the movable metal mold | die (S) is extruded, and a die-cast metal product is taken out from a die-cast apparatus (M).

図10に示すダイカスト装置(M)においては、プランジャ(P)からの金属溶湯の射出は高速且つ高圧で行なう必要がある。なぜなら、上述の如く、金属溶湯は、射出を行なう金属製のプランジャ、金属溶湯の流れを制御並びに分配するとともに金属溶湯中の介在物や不純物を排除するためのランナ及びゲートを通じて、キャビティ内にもたされることとなり、金属溶湯は金型内で長距離を流動する必要を生じ、冷却が速く進行することとなる。金属溶湯が流動し、完全にキャビティ(C)を満たす前に金属溶湯が固化するならば、所望の製品形状を得ることができないこととなる。
一方、高速射出は空気の巻き込みの原因となり、その気泡を押し潰すために、射出には高圧(例えば、溶湯圧力が500気圧)が要求される。それ故、高速・高圧を可能にする巨大なダイカストマシン及び金型が必要となり、高コストにならざるを得ない。そこで、巻き込み空気を低減する目的で、複雑且つ高価な真空バルブを導入することとなるが、凝固が速く充分な真空吸引時間がとれないこと、金型の隙間からのリークが多いこと、離型剤・潤滑剤からのガス発生などにより充分な真空度を達成できないなどの問題がある。
In the die casting apparatus (M) shown in FIG. 10, it is necessary to inject the molten metal from the plunger (P) at a high speed and a high pressure. Because, as described above, the molten metal is also injected into the cavity through the metal plunger that performs injection, the runner and gate for controlling and distributing the flow of the molten metal and eliminating inclusions and impurities in the molten metal. As a result, the molten metal needs to flow over a long distance in the mold, and cooling proceeds rapidly. If the molten metal is solidified before the molten metal flows and completely fills the cavity (C), a desired product shape cannot be obtained.
On the other hand, high-speed injection causes air entrainment, and high pressure (for example, a molten metal pressure of 500 atm) is required for injection in order to crush the bubbles. Therefore, a huge die-casting machine and a mold that enable high speed and high pressure are required, and the cost must be high. Therefore, for the purpose of reducing entrained air, a complicated and expensive vacuum valve will be introduced. However, solidification is fast and sufficient vacuum suction time cannot be taken, there are many leaks from the gaps in the mold, mold release. There is a problem that a sufficient degree of vacuum cannot be achieved due to gas generation from the agent / lubricant.

このような高速・高圧の金属溶湯の射出は、ダイカスト成型技術において、多くの品質の問題も引き起こす。
例えば、特許文献1及び特許文献2は、このような高速・高圧の射出が、キャビティ(C)内で金属溶湯の乱流を引き起こすことに起因して、キャビティ(C)内の不充分なガス抜けを生じさせることに言及している。更に、特許文献1及び2は、この不充分なガス抜けは、ダイカスト製品内の気泡となって現れ、ダイカスト製品の品質の低下をもたらすことについて言及している。
また、特許文献1及び特許文献2は、この不充分なガス抜けの対策として、キャビティ(C)内を活性ガスで置換する無孔性ダイカスト法やキャビティ内を減圧する手法を紹介するとともに、このような対策手法を採用した場合には、ダイカスト装置の構造が複雑になるという問題点やキャビティ(C)内を減圧する間にプランジャ(P)のスリーブ内で金属溶湯が冷却固化するという問題点に言及している。
更に、特許文献3は、高速・高圧の射出によるプランジャ(P)への負荷の問題に言及している。
Such high-speed and high-pressure injection of molten metal also causes many quality problems in the die casting technology.
For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 show that such high-speed and high-pressure injection causes turbulent flow of molten metal in the cavity (C), resulting in insufficient gas in the cavity (C). It refers to causing omissions. Further, Patent Documents 1 and 2 mention that this inadequate outgassing appears as bubbles in the die cast product, leading to a deterioration in the quality of the die cast product.
In addition, Patent Document 1 and Patent Document 2 introduce a non-porous die casting method for replacing the inside of the cavity (C) with an active gas and a method for decompressing the inside of the cavity as a countermeasure against this insufficient gas escape. When such a countermeasure method is adopted, there are problems that the structure of the die casting apparatus becomes complicated and that the molten metal is cooled and solidified in the sleeve of the plunger (P) while the inside of the cavity (C) is depressurized. To mention.
Further, Patent Document 3 refers to the problem of load on the plunger (P) due to high-speed and high-pressure injection.

上記特許文献1乃至3に例示する如く、高速・高圧条件での金属溶湯の射出はダイカスト成型技術において多くの問題を生じさせていることは既知であるが、従来において、低速・低圧条件下で金属溶湯を射出し、ダイカスト製品を得ることは成功していない。事実、上記特許文献1乃至3に例示される問題に対処すべく、特許文献1乃至3に開示される発明は、高速・高圧条件での金属溶湯の射出を前提として、それぞれの課題を解決している。   As exemplified in Patent Documents 1 to 3, it is known that injection of molten metal under high-speed and high-pressure conditions has caused many problems in the die-casting technology. Injecting molten metal to obtain die-cast products has not been successful. In fact, in order to cope with the problems exemplified in Patent Documents 1 to 3, the inventions disclosed in Patent Documents 1 to 3 solve the respective problems on the premise of injection of molten metal under high speed and high pressure conditions. ing.

このような現状に鑑みて、本発明者は、金属溶湯が充填されるキャビティ形状を定める可動金型及び固定金型と、当該固定金型と接続し、前記キャビティに連通するメインインジェクタから構成されるダイカスト装置を提案している(特許文献4参照)。
このダイカスト装置においては、前記メインインジェクタは、前記固定金型と一端部が接続するとともに該固定金型外方に延出する筒状のスリーブと、該スリーブ内部に配される柱状のプランジャチップと、前記スリーブの他端部に固定されるとともに前記プランジャチップを前記スリーブ内で移動させるアクチュエータからなり、前記スリーブ内部に、真空発生装置と接続する吸引口が形成され、前記プランジャチップが後退位置にあるときに形成される空洞部には、前記金属溶湯が保持された断熱性カプセルが収容される。本発明のメインインジェクタは、従来法のように一基に限定されることがなく、複数の設置が可能でありアルミ溶湯の流動範囲を広げることにより大型薄肉ダイカストを可能とする。
さらに、本発明者は、断熱カプセル、フィルターのハンドリング方法と、保温性塗型剤、補助湯道リブのダイカストへの適用と、ビスケット分離方法とを提案し(特許文献5参照)、特許文献4及び5により、低速・低圧条件下で射出を行い、巻き込みや引け巣などといった鋳造欠陥のない高品質の薄肉ダイカスト製品を得ることができるダイカスト装置及びダイカスト方法の提供、低速・低圧条件下で射出を行い、自動車ボディのような大型の薄肉成型品を得ることを可能とするダイカスト装置及びダイカスト方法の提供、そして簡素且つ小型の構造を備えるダイカスト装置を提供することを実現している。
In view of the current situation, the present inventor is composed of a movable mold and a fixed mold that define a cavity shape filled with a molten metal, and a main injector that is connected to the fixed mold and communicates with the cavity. Has been proposed (see Patent Document 4).
In this die casting apparatus, the main injector includes a cylindrical sleeve that is connected to the fixed mold and one end and extends outward from the fixed mold, and a columnar plunger tip disposed inside the sleeve. And an actuator that is fixed to the other end of the sleeve and moves the plunger tip within the sleeve, and a suction port connected to a vacuum generator is formed inside the sleeve, and the plunger tip is in the retracted position. A heat insulating capsule in which the molten metal is held is accommodated in a cavity formed at a certain time. The main injector of the present invention is not limited to a single unit as in the conventional method, and a plurality of installations are possible, and a large thin die casting is possible by widening the flow range of the molten aluminum.
Furthermore, the present inventor proposed a heat-insulating capsule and filter handling method, a heat-retaining coating agent, an application to an auxiliary runner rib die casting, and a biscuit separation method (see Patent Document 5). And 5 provide a die casting apparatus and a die casting method that can perform injection under low-speed and low-pressure conditions and obtain a high-quality thin die-cast product free from casting defects such as entrainment and shrinkage, and injection under low-speed and low-pressure conditions. Thus, it is possible to provide a die casting apparatus and a die casting method that make it possible to obtain a large thin molded article such as an automobile body, and to provide a die casting apparatus having a simple and small structure.

特開昭60−83762号公報JP 60-83762 A 特開2005−329464号公報JP 2005-329464 A 特開平5−69104号公報JP-A-5-69104 特開2008−284563号公報JP 2008-284563 A 特開2010−179331号公報JP 2010-179331 A

図11は、従来提案(特許文献5)のダイカスト機(7)の概略図である。ダイカスト機(7)は、可動金型(71)と、可動金型(71)の下方に配される固定金型(72)を備える。可動金型(71)と固定金型(72)の間にはキャビティ(73)が形成される。可動金型(71)及び固定金型(72)の周縁近傍を案内棒(74)が通過する。可動金型(71)は、案内棒(74)に案内され、上下に移動可能である。案内棒(74)途中部には、案内棒(74)半径方向に突出する支持部材(741)が取り付けられ、支持部材(741)は、固定金型(72)を下方から支える。可動金型(71)の上方に上板(75)が配される。上板(75)は、案内棒(74)上部に取付けられるとともに案内棒(74)半径方向に突出する支持部材(742)により、上下に挟持され、案内棒(74)上部位置において固定されている。可動金型(71)上方において、トグル機構(76)が構築される。トグル機構(76)は、上板(75)上面中央に固定されるモータ(761)と、モータ(761)と接続するとともに上板(75)を貫通して、上板(75)下方に延出するボールねじ(762)と、ボールねじ(762)と螺合する駆動子(763)と、駆動子(763)から左右に延出する一対の第1のリンク機構(764)と、第1のリンク機構(764)を介して駆動子(763)と接続するとともに上板(75)下面と可動金型(71)上面との間で上下方向に延出する第2のリンク機構(765)からなる。
上記特許文献4及び特許文献5に記載の発明により、高品質かつ超薄膜大型のダイカスト製品の生産が可能となった。しかしながら、まだ、コスト的に不利な点(保温材の使用、真空機能つきインジェクタ)がある。
FIG. 11 is a schematic view of a conventional die casting machine (7) (Patent Document 5). The die casting machine (7) includes a movable mold (71) and a fixed mold (72) disposed below the movable mold (71). A cavity (73) is formed between the movable mold (71) and the fixed mold (72). The guide rod (74) passes through the vicinity of the periphery of the movable mold (71) and the fixed mold (72). The movable mold (71) is guided by the guide rod (74) and is movable up and down. A support member (741) projecting in the radial direction of the guide rod (74) is attached to the middle portion of the guide rod (74), and the support member (741) supports the fixed mold (72) from below. An upper plate (75) is disposed above the movable mold (71). The upper plate (75) is attached to the upper portion of the guide rod (74) and is held up and down by a support member (742) projecting in the radial direction of the guide rod (74), and is fixed at the upper position of the guide rod (74). Yes. A toggle mechanism (76) is constructed above the movable mold (71). The toggle mechanism (76) is connected to the motor (761) fixed to the center of the upper surface of the upper plate (75) and the motor (761) and penetrates the upper plate (75) and extends below the upper plate (75). A ball screw (762) to be ejected, a driver (763) screwed into the ball screw (762), a pair of first link mechanisms (764) extending from the driver (763) to the left and right, a first The second link mechanism (765) is connected to the driver (763) via the link mechanism (764) and extends vertically between the lower surface of the upper plate (75) and the upper surface of the movable mold (71). Consists of.
According to the inventions described in Patent Document 4 and Patent Document 5, it is possible to produce high-quality and ultra-thin large-sized die-cast products. However, there are still disadvantages in cost (use of heat insulating material, injector with vacuum function).

本発明は、上述の従来提案のダイカスト装置及びダイカスト方法に係る問題を解消し、さらに低コストで高品質なダイカスト品を生産する方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the problems associated with the previously proposed die casting apparatus and die casting method and to provide a method for producing a high-quality die-cast product at a low cost.

請求項1記載の発明は、キャビティに金属溶湯を充填してダイカスト製品を成型するダイカスト装置であって、
該ダイカスト装置は、
支持機構に固着された上プラテンの下面に、着脱可能に固着され、当該上プラテンを介して移動自在に設けられた、前記金属溶湯が充填されるキャビティ形状を定める可動金型と、
前記支持機構に固着された下プラテンの上面に、着脱可能に固着された固定金型と、
前記固定金型と接続し、前記キャビティに連通する複数のインジェクタからなり、
前記可動金型には、加圧・押し出し機構が組み付けられ、当該押し出し機構が、前記可動金型の厚さ方向に穿設された貫通孔に摺動可能に配設された加圧・押し出しピンと、前記可動金型の上面に配設され、当該加圧・押し出しピンを押し・引き操作するアクチュエータとを備え、前記加圧・押し出し機構が真空吸引可能であり、
前記複数のインジェクタは、
前記固定金型と一端部が接続するとともに該固定金型外方に延出する筒状の保温性の射出スリーブと、
該射出スリーブ内部に配される柱状のプランジャ・チップと、
前記射出スリーブの他端部に固定されるとともに前記プランジャ・チップを前記射出スリーブ内で移動させるアクチュエータとを備え、
前記射出スリーブと連通する通路が前記可動金型内部に形成され、当該通路が真空発生装置と接続されてなるダイカスト装置を用いたダイカスト法であって、
(a)前記可動金型及び前記固定金型のキャビティー形成面を清掃し、当該キャビティー形成面に離型材を塗布した後、前記可動金型を半閉じ状態を保ち、注湯治具により前記可動金型と前記固定金型との間の隙間内より前記射出スリーブ内に溶湯を注湯する注湯工程、
(b)前記注湯工程(a)の実行中、前記プランジャチップを注湯量に応じて下降させる工程、
(c)前記注湯工程(a)の完了後、さらに前記可動金型を下降させ、真空シールが効力を有するように前記可動金型と前記固定金型との間の隙間を微開した位置で、前記可動金型を所定時間保持する工程、
(d)前記工程(c)の直後、真空系を開放する工程、
(e)前記工程(d)において、高真空に到達後、前記可動金型を下降させて、前記可動金型と前記固定金型との間の隙間を完全に閉じて、前記キャビティー内に溶湯を充填する工程と、
(f)前記工程(e)の実行中に、前記プランジャチップの先端によってビスケットの未凝固部分を加圧する工程を含む
ことを特徴とするダイカスト法。 なお、本発明において「半閉じ」とは、全開したときの位置に対して3/4程度閉じた状態のことを言う。また、「可動金型と固定金型との間の隙間を微開した位置」とは可動金型と固定金型とを約2mm程度離間た位置を言う。
The invention according to claim 1 is a die casting apparatus for molding a die cast product by filling a metal melt into a cavity,
The die casting apparatus
A movable mold that is detachably fixed to the lower surface of the upper platen fixed to the support mechanism and is movably provided via the upper platen, and defines a cavity shape filled with the molten metal;
A fixed mold detachably fixed to the upper surface of the lower platen fixed to the support mechanism;
A plurality of injectors connected to the fixed mold and communicating with the cavity;
The movable mold is assembled with a pressurizing / extruding mechanism, and the extruding mechanism is slidably disposed in a through hole formed in the thickness direction of the movable mold, An actuator that is disposed on the upper surface of the movable mold and that pushes and pulls the pressurizing / extrusion pin, and the pressurizing / extruding mechanism is capable of vacuum suction,
The plurality of injectors are:
A cylindrical heat-insulating injection sleeve connected to the fixed mold and one end and extending outward from the fixed mold;
A columnar plunger tip disposed inside the injection sleeve;
An actuator fixed to the other end of the injection sleeve and moving the plunger tip within the injection sleeve;
A die-casting method using a die-casting device in which a passage communicating with the injection sleeve is formed in the movable mold, and the passage is connected to a vacuum generator,
(A) After cleaning the cavity forming surface of the movable mold and the fixed mold and applying a release material to the cavity forming surface, the movable mold is kept in a semi-closed state, and the pouring jig is used to A pouring process of pouring molten metal into the injection sleeve from within the gap between the movable mold and the fixed mold,
(B) During the execution of the pouring step (a), the step of lowering the plunger tip according to the amount of pouring,
(C) After completion of the pouring step (a), the movable mold is further lowered, and the gap between the movable mold and the fixed mold is slightly opened so that the vacuum seal is effective. And holding the movable mold for a predetermined time,
(D) Immediately after the step (c), opening the vacuum system;
(E) In the step (d), after reaching high vacuum, the movable mold is lowered to completely close the gap between the movable mold and the fixed mold, and into the cavity. Filling the molten metal;
(F) A die casting method comprising a step of pressurizing an unsolidified portion of the biscuit with the tip of the plunger tip during the execution of the step (e). In the present invention, “semi-closed” means a state in which about 3/4 is closed with respect to the position when fully opened. The “position where the gap between the movable mold and the fixed mold is slightly opened” refers to a position where the movable mold and the fixed mold are separated by about 2 mm.

請求項2記載の発明は、前記注湯治具が保温性の樋であることを特徴とする請求項1記載のダイカスト法に関する。   A second aspect of the present invention relates to the die casting method according to the first aspect, wherein the pouring jig is a heat retaining ridge.

請求項3記載の発明は、前記プランジャチップの先端径が前記ビスケットより小さいことを特徴とする請求項1又は2記載のダイカスト法に関する。   A third aspect of the present invention relates to the die casting method according to the first or second aspect, wherein a tip diameter of the plunger tip is smaller than the biscuit.

請求項4記載の発明は、プランジャチップの先端の径が前記キャビティー内に形成されるビスケットより小さいことを特徴とする請求項3記載のダイカスト法に関する。   The invention according to claim 4 relates to the die casting method according to claim 3, wherein the diameter of the tip of the plunger tip is smaller than the biscuits formed in the cavity.

請求項5記載の発明は、前記ビスケットの位置が前記キャビティーよりも高いことを特徴とする請求項3又は4記載のダイカスト法に関する。   The invention according to claim 5 relates to the die casting method according to claim 3 or 4, wherein the position of the biscuit is higher than that of the cavity.

請求項6記載の発明は、前記射出スリーブと前記キャビティーとの間にフィルターが介装されてなるとを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のダイカスト法に関する。   A sixth aspect of the present invention relates to the die casting method according to any one of the first to fifth aspects, wherein a filter is interposed between the injection sleeve and the cavity.

請求項1、2、3、4、5、6に係る発明によれば、キャビティに連通する複数のインジェクタを備え、そして前記可動金型及び前記固定金型のキャビティー形成面を清掃し、当該キャビティー形成面に離型材を塗布した後、前記可動金型を半閉じ状態を保ち、注湯治具により前記可動金型と前記固定金型との間の隙間内より前記射出スリーブ内に溶湯を注湯する注湯工程を備えているので、従来、金型閉じストロークが600mm程度と長かったが、150mm程度までに短くすることができ、その結果、従来、型閉時間(すなわち、注湯治具除去と型閉に要する時間)が12秒程度であったのを3秒程度に短縮することができる。このため、射出スリーブ内の溶湯の凝固が進行しにくくなり、いわゆるスリーブ内面の凝固層(破断チル層)を無くすることができるという利点がある。また、前記注湯工程の実行中、前記プランジャチップを注湯量に応じて下降させる工程を備えているので、注湯治具から射出スリーブ内の前記プランジャチップ上方の空間内への注湯落差を極小にすることができ、ひいては湯の乱れや、酸化分発生を防止することができるという利点がある。さらに、前記注湯工程(a)の完了後、さらに前記可動金型を下降させ、真空シールが効力を有するように前記可動金型と前記固定金型との間の隙間を微開した位置で、前記可動金型を所定時間保持する工程と、前記金型を所定時間保持する工程の直後、真空系を開放する工程と、前記真空系を開放する工程において、高真空に到達後、前記可動金型を下降させて、前記可動金型と前記固定金型との間の隙間を完全に閉じて、前記キャビティー内に溶湯を充填する工程とを備えているので、非常に短い時間(例えば、1秒)で高真空を達成することができるので、注湯完了から射出までが短いストロークを実現することができる(例えば、3+1秒)ので、射出スリーブ内の溶湯の凝固はほとんど問題とならなくなり、保温材による断熱カプセルは不要となり、低コストが図れる。さらに、前記キャビティー内に溶湯を充填する工程の実行中に、前記プランジャチップの先端によってビスケットの未凝固部分を加圧する工程を備えているので、プランジャーの圧力を未凝固部を通じて、製品全体に伝播させることができるため、従来、強度を有する凝固殻を押しつぶすために要していた高圧が不要になる分、従来に比べて低圧で凝固収縮巣を防ぐことができる。
それゆえ、請求項1〜6記載の発明によれば、特殊な保温材を使用することなく、また、傾転スリーブ法、バキュラル法(真空吸い上げ法)、低圧注湯法(MP法)などの特殊な注湯金型機構を必要とせず、さらに、高価な真空バルブやチルベントなどが不要であり、金型の閉じるストロークを半開、微開、前閉の3段階に保持することにより、竪型ダイカスト法において、容易に、低速・低圧で、大物、薄肉品を作ることができる。
According to the first, second, third, fourth, fifth and sixth aspects of the invention, the apparatus includes a plurality of injectors communicating with the cavity, and cleans the cavity forming surfaces of the movable mold and the fixed mold, After the mold release material is applied to the cavity forming surface, the movable mold is kept in a semi-closed state, and the molten metal is poured into the injection sleeve from the gap between the movable mold and the fixed mold by a pouring jig. Since a pouring process for pouring is provided, the mold closing stroke has conventionally been as long as about 600 mm, but can be shortened to about 150 mm. As a result, the mold closing time (ie, pouring jig) has been conventionally achieved. The time required for removal and mold closing) can be reduced to about 3 seconds from about 12 seconds. For this reason, solidification of the molten metal in the injection sleeve is difficult to proceed, and there is an advantage that a so-called solidified layer (breaking chill layer) on the inner surface of the sleeve can be eliminated. Further, since the plunger tip is lowered according to the amount of pouring during the pouring step, the difference in pouring from the pouring jig into the space above the plunger tip in the injection sleeve is minimized. As a result, there is an advantage that disturbance of hot water and generation of oxidized components can be prevented. Further, after the pouring step (a) is completed, the movable mold is further lowered, and the gap between the movable mold and the fixed mold is slightly opened so that the vacuum seal is effective. In the step of holding the movable mold for a predetermined time, the step of releasing the vacuum system immediately after the step of holding the mold for a predetermined time, and the step of releasing the vacuum system, the movable mold is reached after reaching a high vacuum. A step of lowering the mold, completely closing the gap between the movable mold and the fixed mold, and filling the cavity with the molten metal. 1 second) can achieve a high vacuum, so a short stroke can be realized from the completion of pouring to injection (for example, 3 + 1 seconds), so solidification of the molten metal in the injection sleeve is almost a problem. Insulated cup with heat insulation Le becomes unnecessary, thereby low cost. Further, during the execution of the step of filling the cavity with the molten metal, there is a step of pressurizing the unsolidified portion of the biscuit with the tip of the plunger tip. Therefore, it is possible to prevent the coagulation contraction at a low pressure compared to the conventional method because the high pressure required to crush the solidified shell having strength is unnecessary.
Therefore, according to the inventions of claims 1 to 6, without using a special heat insulating material, such as a tilting sleeve method, a baculal method (vacuum suction method), a low pressure pouring method (MP method), etc. No special pouring mold mechanism is required, and no expensive vacuum valve or chill vent is required. By holding the closing stroke of the mold in three stages: half-open, slightly open, and front-close, the vertical mold In the die casting method, large and thin products can be easily produced at low speed and low pressure.

本発明のダイカスト法が適用される金型装置の全開状態を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the fully open state of the metal mold apparatus to which the die-casting method of this invention is applied. 図1の金型装置の半開状態を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the half-opened state of the metal mold | die apparatus of FIG. 図1の金型装置の微開状態を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the fine open state of the metal mold | die apparatus of FIG. 図1の金型装置の全閉状態を示す断面説明図である。It is a cross-sectional explanatory drawing which shows the fully closed state of the metal mold apparatus of FIG. 図4の金型装置において溶湯を加圧している状態を示す断面説明図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which molten metal is being pressurized in the mold apparatus of FIG. 4. 本発明のダイカスト法が適用される二つのインジェクタを備えた金型装置の断面説明図であるIt is a section explanatory view of a metallic mold device provided with two injectors to which the die casting method of the present invention is applied. 図6の金型装置の平面説明図である。FIG. 7 is an explanatory plan view of the mold apparatus of FIG. 6. (a)は本発明の一実施形態に係るダイカスト装置の一例を示す平面説明図であり、(b)は(a)のダイカスト装置を矢印Xの方向から見た金型交換部の側面説明図であり、(c)は(a)のダイカスト装置を矢印Xの方向から見たダイカスト装置本体の側面説明図であり、(d)は(a)のダイカスト装置を矢印Yの方向から見たダイカスト装置本体の側面説明図である。(A) is plane explanatory drawing which shows an example of the die-casting apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is side explanatory drawing of the metal mold | die exchange part which looked at the die-casting apparatus of (a) from the direction of arrow X. (C) is a side view of the die-casting device body when the die-casting device of (a) is viewed from the direction of arrow X, and (d) is the die-casting of the die-casting device of (a) as viewed from the direction of arrow Y. It is side surface explanatory drawing of an apparatus main body. 図8の(a)のダイカスト装置に適用される下プラテン及び固定金型とガイド部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lower platen, the fixed metal mold | die, and guide part which are applied to the die-casting apparatus of (a) of FIG. 従来のダイカスト装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional die-casting apparatus. 従来のダイカスト装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the conventional die-casting apparatus.

[参考例]
本発明者は、前述のとおりの特許文献4及び特許文献5の欠点を無くするために、特願2011−009257により、ダイカスト装置及びダイカスト方法を提案している。本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、特願2011−009257に開示した発明においては、保温材の使用、真空機能つきインジェクタの採用といった点でコスト的に不利であることが分かった。しかしながら、本発明は、保温材の使用、真空機能つきインジェクタの採用を除けば、特願2011−009257に開示したダイカスト装置に適用可能である。そこで、特願2011−009257に開示したダイカスト装置を本明細書に採り入れた
[実施形態1]
本発明に係るダイカスト装置の実施形態について、添付図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。
図1〜7は本発明の実施形態に係るダイカスト方法を示す説明図である。図8の(a)は本発明の一実施形態に係るダイカスト装置の一例を示す平面説明図であり、図8の(b)は図10の(a)のダイカスト装置を矢印Xの方向から見た金型交換部の側面説明図であり、図8の(c)は図10の(a)のダイカスト装置を矢印Xの方向から見たダイカスト装置本体の側面説明図であり、図8の(d)は図8の(a)のダイカスト装置を矢印Yの方向から見たダイカスト装置本体の側面説明図である。図9は図8の(a)のダイカスト装置に適用される下プラテン及び固定金型とガイド部を示す斜視図である。図8の(a)〜(d)及び図9を参照すると、本実施形態のキャビティ(C)に金属溶湯を充填してダイカスト製品を成型するダイカスト装置(1)は、支持機構(75、74)を備えている。
[Reference example]
The present inventor has proposed a die casting apparatus and a die casting method according to Japanese Patent Application No. 2011-009257 in order to eliminate the drawbacks of Patent Document 4 and Patent Document 5 as described above. As a result of intensive studies, the present inventor has found that the invention disclosed in Japanese Patent Application No. 2011-009257 is disadvantageous in terms of cost in terms of the use of a heat insulating material and the adoption of an injector with a vacuum function. However, the present invention can be applied to the die casting apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 2011-009257 except for the use of a heat insulating material and the adoption of an injector with a vacuum function. Therefore, the die casting apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 2011-009257 is incorporated in this specification [Embodiment 1].
An embodiment of a die casting apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
1-7 is explanatory drawing which shows the die-casting method which concerns on embodiment of this invention. FIG. 8A is an explanatory plan view showing an example of a die casting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a view of the die casting apparatus of FIG. FIG. 8C is a side explanatory view of the die casting apparatus main body as viewed from the direction of the arrow X in FIG. FIG. 9D is an explanatory side view of the die casting apparatus main body when the die casting apparatus of FIG. FIG. 9 is a perspective view showing a lower platen, a fixed mold, and a guide portion applied to the die casting apparatus of FIG. Referring to FIGS. 8A to 8D and FIG. 9, the die casting apparatus (1) for molding the die cast product by filling the cavity (C) of the present embodiment with the molten metal is provided with the support mechanism (75, 74). ).

当該支持機構(74、75)には、ボルトナットなど従来より知られた固着手段により固着された板状体からなる上プラテン(P2)の下面に、ボルトナットなどの固着手段により着脱可能に可動金型(M2)が固着されている。当該可動金型(M2)は、前記上プラテン(P2)を介して移動自在に設けられている。本実施形態においては、トグル機構(T)により、上プラテン(P2)を上下に移動させて開型・閉型を行う。トグル機構については、既に本明細書の背景技術において、図2を用いて述べたとおりのものが本実施形態においても好適に適用される。また、可動金型(M2)は金属溶湯が充填されるキャビティ(C)の形状を定める。なお、固定金型(M1)の上面に、キャビティー(C)を取り囲むようにパッキン溝を形成し、このパッキン溝に耐熱性パッキンを配すると、可動金型(M2)と固定金型(M1)とが型締され、互いに圧接されると、耐熱性パッキン(SE)が圧縮変形し、キャビティ(C)に対して、高いシール性を発揮することとなるので好ましい。本実施形態においては、可動金型(M2)の厚さ方向に貫通する通路(CH)が形成されており、通路(CH)は一端でキャビティー(C)と連通し、他端で真空ポンプ(図示せず)と接続されている(図1参照)。図8〜9を参照すると、本実施形態においては、前述の可動金型(M2)に加圧・押し出し機構(PH、RD)が組み付けられている。本実施形態の場合、可動金型(M2)の厚さ方向に貫通孔が穿設されており、この貫通孔に摺動可能に配設された加圧・押し出しピン(RD)と、可動金型(M2)の上面に配設され、当該加圧・押し出しピン(RD)を押し・引き操作するアクチュエータ(PH)とが加圧・押し出し機構を構成している。当該加圧・押し出し機構(PH、RD)は、例えば、アクチュエータ(PH)内部に吸引口を設け、これに真空ポンプを接続することによって真空吸引可能である。また、アクチュエータ(PH)として、例えば電動サーボシリンダが好適に採用され得る。また、従来公知の同期手段を用いて、加圧・押し出し機構(PH、RD)に使用されるアクチュエータ(PH)としての電動サーボシリンダの動作は、後述するプランジャ・チップ(784)の駆動用電動サーボシリンダの動作と同期させることができることはいうまでもない。   The support mechanism (74, 75) is detachably movable on the lower surface of the upper platen (P2) made of a plate-like body fixed by a conventionally known fixing means such as a bolt and nut by a fixing means such as a bolt and nut. The mold (M2) is fixed. The movable mold (M2) is movably provided via the upper platen (P2). In the present embodiment, the upper platen (P2) is moved up and down by the toggle mechanism (T) to perform opening and closing. As the toggle mechanism, the one already described in the background art of the present specification with reference to FIG. 2 is also preferably applied to this embodiment. The movable mold (M2) defines the shape of the cavity (C) filled with the molten metal. When a packing groove is formed on the upper surface of the fixed mold (M1) so as to surround the cavity (C), and a heat-resistant packing is disposed in the packing groove, the movable mold (M2) and the fixed mold (M1) are arranged. ) Are clamped and pressed against each other, the heat-resistant packing (SE) is compressed and deformed and exhibits high sealing performance against the cavity (C). In this embodiment, a passage (CH) penetrating in the thickness direction of the movable mold (M2) is formed. The passage (CH) communicates with the cavity (C) at one end and a vacuum pump at the other end. (See FIG. 1). Referring to FIGS. 8 to 9, in the present embodiment, the pressurizing / extrusion mechanism (PH, RD) is assembled to the aforementioned movable mold (M2). In the case of the present embodiment, a through hole is formed in the thickness direction of the movable mold (M2), and a pressurizing / extruding pin (RD) slidably disposed in the through hole, and the movable mold An actuator (PH) that is disposed on the upper surface of the mold (M2) and pushes and pulls the pressurizing / extruding pin (RD) constitutes a pressurizing / extruding mechanism. The pressurizing / extrusion mechanism (PH, RD) can be sucked by providing a suction port inside the actuator (PH) and connecting a vacuum pump to the suction port, for example. For example, an electric servo cylinder can be suitably employed as the actuator (PH). Further, the operation of the electric servo cylinder as an actuator (PH) used in the pressurizing / pushing mechanism (PH, RD) using a conventionally known synchronizing means is performed by an electric motor for driving a plunger chip (784) described later. Needless to say, it can be synchronized with the operation of the servo cylinder.

前記支持機構(74、75)には、ボルト・ナットなどの従来公知の固着手段により馬蹄状の板状体からなる下プラテン(P1)が固着されており、当該下プラテン(P1)の上面には、ボルト・ナットなどの従来公知の固着手段により固定金型(M1)が着脱可能に固着されている。   A lower platen (P1) made of a horseshoe-like plate is fixed to the support mechanism (74, 75) by a conventionally known fixing means such as a bolt and a nut, and the upper surface of the lower platen (P1) is fixed. The fixed mold (M1) is detachably fixed by a conventionally known fixing means such as a bolt and a nut.

本実施形態に係るダイカスト装置(1)は、必須ではないが、1又は2以上の金型交換部(EX)を備えることができる。そして、当該金型交換部(EX)の支持機構(SP)にはガイド部(GR1、GR2)として機能するガイドレール(GR)がボルト・ナットなどの従来公知の固着手段により固着されている。当該金型交換部(EX)に固着された互いに平行に延びるガイドレール(GR1、GR2)は、前述の下プラテン(M1)上に、延設される。当該金型交換部(EX)は、ガイドレール(GR1、GR2)を介して、前述の固定金型(M1)及び可動金型(M2)の一対を他の一対の固定金型(M1)及び可動金型(M2)と取り換える。本実施形態においては、固定金型(M1)の下面側にはガイドレール(GR1、GR2)と係合する係合部(M1a)が形成されている。また。本実施形態においては、ガイドレール(GR1、GR2)に複数の回転可能なローラー(R)が設けられている。   Although the die-casting apparatus (1) which concerns on this embodiment is not essential, it can be equipped with 1 or 2 or more metal mold | die exchange parts (EX). A guide rail (GR) functioning as a guide portion (GR1, GR2) is fixed to the support mechanism (SP) of the mold exchanging portion (EX) by a conventionally known fixing means such as a bolt and a nut. The guide rails (GR1, GR2) that are fixed to the mold exchanging part (EX) and extend in parallel with each other are extended on the lower platen (M1). The mold exchanging part (EX) is configured such that a pair of the above-described fixed mold (M1) and movable mold (M2) is replaced with another pair of fixed molds (M1) and guide molds (GR1, GR2). Replace with movable mold (M2). In the present embodiment, an engaging portion (M1a) that engages with the guide rails (GR1, GR2) is formed on the lower surface side of the fixed mold (M1). Also. In the present embodiment, a plurality of rotatable rollers (R) are provided on the guide rails (GR1, GR2).

図1を参照すると、後述する実施形態に係るダイカスト法では、固定金型(M1)及び可動金型(M2)の間の隙間(半開状態)に樋(DT)の一端が取り外し可能に挿入されている。そして、とりべ(CT)から樋(DT)を介して固定金型(M1)及び可動金型(M2)の間の隙間(半開状態)から射出スリーブ(782)内に溶湯(MM)が注入される。このとき、プランジャ・チップ(784)は上死点と下死点との間の中間位置にある。また、図1を参照すると、本実施形態に係るダイカスト装置は、射出スリーブ(782)とキャビティー(C)との間に位置する固定金型(M1)及び可動金型(M2)の互いに対向する溝(FG)にフィルタ(FI)が介装されている。当該フィルタ(FI)は、例えば多孔性のセラミックフィルタが採用され得る。従来技術においては、ダイカスト装置の加圧部は加圧効果を保つために厚いビスケット部が必要であるが、本実施形態では、ビスケット部(CB)は充分に保温されるため、ビスケット部は従来技術に比して薄いものとなるが、キャビティー(C)より高い位置に配され、重力押湯が効くようにしている。   Referring to FIG. 1, in a die casting method according to an embodiment described later, one end of a ridge (DT) is removably inserted into a gap (half-open state) between a stationary mold (M1) and a movable mold (M2). ing. Then, molten metal (MM) is injected into the injection sleeve (782) from the gap (half-opened state) from the ladle (CT) through the rod (DT) through the fixed mold (M1) and the movable mold (M2). Is done. At this time, the plunger tip (784) is in an intermediate position between the top dead center and the bottom dead center. Referring to FIG. 1, the die casting apparatus according to this embodiment is configured such that a fixed mold (M1) and a movable mold (M2) positioned between an injection sleeve (782) and a cavity (C) are opposed to each other. A filter (FI) is interposed in the groove (FG). For example, a porous ceramic filter can be adopted as the filter (FI). In the prior art, the pressure part of the die casting apparatus requires a thick biscuit part in order to maintain the pressurizing effect. However, in this embodiment, the biscuit part (CB) is sufficiently warmed, so the biscuit part is conventional. Although it is thinner than the technology, it is placed higher than the cavity (C) so that the gravity hot water is effective.

本実施形態のダイカスト装置(1)は、2以上のインジェクタ(78)を備えている。当該インジェクタ(78)は前述の固定金型(M1)と接続されており、キャビティ(C)に連通している。当該2以上のインジェクタ(78)は、固定金型(M1)と一端部が接続し、かつ当該固定金型(M1)の外方に延出する筒状の保温性の射出スリーブ(782)とを備えている。当該射出スリーブ(782)の内部には柱状のプランジャチップ(784)と、射出スリーブ(782)の他端部に固定されるとともにプランジャ・チップ(784)を射出スリーブ(782)内で移動させるアクチュエータとを備えている。射出スリーブ(782)の下端部(412)に、アクチュエータが取付けられる。アクチュエータとして、電動サーボシリンダが好適に採用される。   The die casting apparatus (1) of this embodiment is provided with two or more injectors (78). The injector (78) is connected to the fixed mold (M1) and communicates with the cavity (C). The two or more injectors (78) are connected to the fixed mold (M1) and one end thereof, and have a cylindrical heat-insulating injection sleeve (782) extending outward from the fixed mold (M1). It has. The injection sleeve (782) has a columnar plunger tip (784) and an actuator fixed to the other end of the injection sleeve (782) and moving the plunger tip (784) within the injection sleeve (782). And. An actuator is attached to the lower end (412) of the injection sleeve (782). An electric servo cylinder is preferably employed as the actuator.

下プラテン(P1)は馬蹄状の板状体からなり、側縁から内部にかけて連続して切り欠きが穿設されている。   The lower platen (P1) is a horseshoe-like plate-like body, and a notch is continuously drilled from the side edge to the inside.

本実施形態においては、必須ではない金型交換部(EX)は、前述のダイカスト装置本体(1a)の支持機構(74、75)に取り付けられて使用されている固定金型(M1)及び可動金型(M2)と、取り換えられるべき別の一組の固定金型(M1)及び可動金型(M2)が、下プラテン(P1)上まで延びるガイドレール(GR1、GR2)上に載置されており、電源(PS)より電線(W)を介して給電されて電気的に金型(M1)及び可動金型(M2)を加熱する従来より公知の加熱手段(H)によって加熱される。本実施形態においては、二台以上の金型交換部(EX)を待機部として備えており、当該待機部のうちの一つが取り換えられるべき別の一組の固定金型(M1)及び可動金型(M2)が下プラテン(P1)上に延設されたガイドレール(GR1、GR2)上に載置されていない空状態にされている。この空状態にされた金型交換部(EX)を用いて、不必要となった金型(M1)及び可動金型(M2)を除去する。
[実施形態2]
In the present embodiment, the mold exchanging part (EX) which is not essential includes a fixed mold (M1) and a movable mold which are used by being attached to the support mechanism (74, 75) of the above-described die casting apparatus body (1a). The mold (M2) and another set of fixed mold (M1) and movable mold (M2) to be replaced are placed on the guide rails (GR1, GR2) extending to the lower platen (P1). It is heated by a conventionally known heating means (H) that is supplied with power from a power source (PS) via an electric wire (W) and electrically heats the mold (M1) and the movable mold (M2). In the present embodiment, two or more mold exchanging units (EX) are provided as standby units, and another set of fixed molds (M1) and movable molds to be replaced by one of the standby units. The mold (M2) is in an empty state where it is not placed on the guide rails (GR1, GR2) extended on the lower platen (P1). The mold (M1) and the movable mold (M2) that are no longer needed are removed using the mold exchanging part (EX) that has been emptied.
[Embodiment 2]

つぎに、実施形態1のダイカスト装置を用いたダイカスト法について図1〜7を参照しつつ説明する。本実施形態のダイカスト法は、以下の工程(a)〜工程(f)を含んでいる。   Next, a die casting method using the die casting apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIGS. The die casting method of this embodiment includes the following steps (a) to (f).

工程(a):前記可動金型(M2)及び前記固定金型(M1)のキャビティー(C)の形成面を清掃し、当該キャビティー(C)形成面に離型材を塗布した後、前記可動金型(M2)を半閉じ状態を保ち、注湯治具(DT)により前記可動金型(M2)と前記固定金型(M1)との間の隙間内より前記射出スリーブ(782)内に溶湯(MM)を注湯する。注湯治具(DT)として保温性の樋が好適に採用される。この工程により、従来、金型閉じストロークが600mm程度と長かったが、150mm程度までに短くすることができ、その結果、従来、型閉時間(すなわち、注湯治具(DT)除去と型閉に要する時間)が12秒程度であったのを3秒程度に短縮することができる。このため、射出スリーブ(782)内の溶湯の凝固が進行しにくくなり、いわゆるスリーブ内面の凝固層(破断チル層)を無くすることができる。   Step (a): After cleaning the formation surface of the cavity (C) of the movable mold (M2) and the fixed mold (M1), and applying a release material to the formation surface of the cavity (C), The movable mold (M2) is kept in a semi-closed state, and is poured into the injection sleeve (782) from the gap between the movable mold (M2) and the fixed mold (M1) by the pouring jig (DT). Pour molten metal (MM). As the pouring jig (DT), a heat retaining jar is preferably employed. According to this process, the mold closing stroke is conventionally as long as about 600 mm, but can be shortened to about 150 mm. As a result, conventionally, the mold closing time (ie, pouring jig (DT) removal and mold closing can be reduced). The time required) can be shortened to about 3 seconds from about 12 seconds. For this reason, the solidification of the molten metal in the injection sleeve (782) is difficult to proceed, so that a solidified layer (broken chill layer) on the inner surface of the sleeve can be eliminated.

工程(b):前記工程(a)の実行中に、前記プランジャチップ(784)を注湯量に応じて下降させる。注湯工程の実行中、前記プランジャチップ(784)を注湯量に応じて下降させる工程を備えているので、注湯治具(DT)から射出スリーブ(782)内の前記プランジャチップ(784)上方の空間内への注湯落差を極小にすることができ、ひいては湯の乱れや、酸化分発生を防止することができる。   Step (b): During the execution of the step (a), the plunger tip (784) is lowered according to the pouring amount. Since the step of lowering the plunger tip (784) in accordance with the amount of pouring during the pouring step is provided, it is provided above the plunger tip (784) in the injection sleeve (782) from the pouring jig (DT). The drop of pouring water into the space can be minimized, so that hot water turbulence and generation of oxidized components can be prevented.

工程(c):前記注湯工程(a)の完了後、さらに前記可動金型(M2)を下降させ、真空シールが効力を有するように前記可動金型(M2)と前記固定金型(M1)との間の隙間を微開した位置で、前記可動金型(M2)を所定時間保持する。前記キャビティー(C)内に溶湯(MM)を充填する工程とを備えているので、非常に短い時間(例えば、1秒)で高真空を達成することができるので、注湯完了から射出までが短いストロークを実現することができる(例えば、3+1秒)ので、射出スリーブ(782)内の溶湯(MM)の凝固はほとんど問題とならなくなり、保温材による断熱カプセルは不要となり、低コストが図れる。   Step (c): After completion of the pouring step (a), the movable mold (M2) is further lowered, and the movable mold (M2) and the fixed mold (M1) so that the vacuum seal is effective. The movable mold (M2) is held for a predetermined time at a position where the gap between the movable mold (2) is slightly opened. A step of filling the cavity (C) with a molten metal (MM), so that a high vacuum can be achieved in a very short time (for example, 1 second). Can realize a short stroke (for example, 3 + 1 seconds), solidification of the molten metal (MM) in the injection sleeve (782) hardly becomes a problem, and a heat insulating capsule with a heat insulating material becomes unnecessary, so that cost can be reduced. .

工程(d):前記工程(c)の直後、真空系を開放する。   Step (d): Immediately after the step (c), the vacuum system is opened.

工程(e):前記工程(d)において、高真空に到達後、前記可動金型(M2)を下降させて、前記可動金型(M2)と前記固定金型(M1)との間の隙間を完全に閉じて、前記キャビティー(C)内に溶湯(MM)を充填する。この工程の実行中に、前記プランジャチップ(784)の先端によってビスケット(B)の未凝固部分を加圧する工程を備えているので、プランジャーの圧力を未凝固部を通じて、製品全体に伝播させることができるため、従来、強度を有する凝固殻を押しつぶすために要していた高圧が不要になる分、従来に比べて低圧で凝固収縮巣を防ぐことができる。プランジャチップ(784)の先端径をビスケットより小さくすると、プランジャチップ(784)の先端がビスケット(B)の内部に侵入できるので、プランジャチップ(784)の圧力が溶湯(MM)の未凝固部を通じて、製品全体に伝播させることができる。また、この工程において、インジェクタ(78)の電動サーボシリンダが作動し、電動サーボシリンダのロッドが上方に向けて延出し、射出スリーブ(782)内に配されたプランジャ・チップ(784)が上方に移動し、金属溶湯(MM)がキャビティ(C)内に充填される。金属溶湯(MM)内の不純物は、フィルタ(FI)に留まることになり、清浄でかつ温度低下の少ない溶湯が供給される。この工程において、インジェクタ(78)の電動サーボシリンダが作動し、電動サーボシリンダのロッドが上方に向けて延出し、キャビティ(C)内の金属溶湯が加圧され、キャビティ(C)内への充填が促進されるとともに凝固収縮が補われ、引け巣の発生が防止されることとなる。この状態で、金属溶湯(MM)は冷却固化し、ダイカスト製品に成型される。しかしながら製品形状によっては部分的に凝固が遅れ引け巣の発生が懸念される部位が有り、そのような部位には加圧・押し出しピン(PH、RD)を設置し、凝固中に加圧することにより引け巣を防止することができる。   Step (e): In the step (d), after reaching a high vacuum, the movable mold (M2) is lowered, and the gap between the movable mold (M2) and the fixed mold (M1) Is completely closed and the cavity (C) is filled with molten metal (MM). During the execution of this step, there is a step of pressurizing the unsolidified portion of the biscuit (B) with the tip of the plunger tip (784), so that the plunger pressure is propagated through the unsolidified portion to the entire product. Therefore, it is possible to prevent the coagulation contraction at a low pressure compared to the conventional method because the high pressure required to crush the solidified shell having strength is unnecessary. When the tip diameter of the plunger tip (784) is made smaller than the biscuit, the tip of the plunger tip (784) can enter the inside of the biscuit (B), so that the pressure of the plunger tip (784) is passed through the unsolidified portion of the molten metal (MM). Can be propagated throughout the product. Further, in this process, the electric servo cylinder of the injector (78) is activated, the rod of the electric servo cylinder extends upward, and the plunger tip (784) disposed in the injection sleeve (782) moves upward. It moves and a metal melt (MM) is filled in the cavity (C). Impurities in the molten metal (MM) remain in the filter (FI), and a molten metal that is clean and has a low temperature drop is supplied. In this process, the electric servo cylinder of the injector (78) is activated, the rod of the electric servo cylinder extends upward, the molten metal in the cavity (C) is pressurized, and the cavity (C) is filled. Is promoted and coagulation contraction is compensated for, and the generation of shrinkage nests is prevented. In this state, the molten metal (MM) is cooled and solidified and formed into a die-cast product. However, depending on the product shape, there is a part where coagulation is partially delayed and there is a concern about the formation of shrinkage nests. Pressing / extruding pins (PH, RD) are installed in such part and pressurizing during coagulation. Shrinkage can be prevented.

工程(f):前記工程(e)の実行中に、前記プランジャチップ(784)の先端によってビスケット(B)の未凝固部分を加圧する。前記プランジャチップ(784)の先端径をビスケット(B)より小さいと、前記プランジャチップ(784)の先端がビスケット(B)の内部に侵入することができ、前記プランジャチップ(784)の圧力を溶湯(MM)の未凝固部を通じて、製品に伝播させることができ、従来に比べて低圧で凝固収縮巣を防ぐことができるので、好ましい。また、ビスケット(B)の位置が前記キャビティー(C)よりも高くなるように、ビスケット(B)を形成するキャビティー(CB)を前記可動金型(M2)に形成すると、いわゆる重力押湯が効くようにすると、低圧射出が可能になるので、好ましい。
金属溶湯(MM)がキャビティ(C)内で固化した後、型開作業を経て、押出工程が実行される。押出工程において、インジェクタ(78)の電動サーボシリンダが作動し、電動サーボシリンダのロッドが上方に延出し、射出スリーブ(782)内に配設されたプランジャチップ(784)を上型(可動金型(M2))と同期させ上方に押し上げると、固定金型(M1)から、ダイカスト製品が押し出され、上型(可動金型(M2))に製品が張り付くことになる。次に上型(可動金型(M2))の上昇端において加圧押し出しピンを作動させることにより製品を上型(可動金型(M2))から分離でき、ダイカスト装置(1)からダイカスト製品(100)が取り出されることとなる。
Step (f): During the execution of the step (e), the unsolidified portion of the biscuit (B) is pressurized by the tip of the plunger tip (784). When the tip diameter of the plunger tip (784) is smaller than the biscuit (B), the tip of the plunger tip (784) can enter the inside of the biscuit (B), and the pressure of the plunger tip (784) is reduced to the molten metal. This is preferable because it can be propagated to the product through the unsolidified part of (MM) and the coagulation shrinkage can be prevented at a lower pressure than conventional. When the cavity (CB) for forming the biscuit (B) is formed in the movable mold (M2) so that the position of the biscuit (B) is higher than the cavity (C), a so-called gravity feeder Is effective because low-pressure injection is possible.
After the molten metal (MM) is solidified in the cavity (C), an extrusion process is performed through a mold opening operation. In the extrusion process, the electric servo cylinder of the injector (78) is operated, the rod of the electric servo cylinder extends upward, and the plunger tip (784) disposed in the injection sleeve (782) is moved to the upper mold (movable mold). (M2)) and when it is pushed upward, the die-cast product is pushed out from the fixed mold (M1), and the product sticks to the upper mold (movable mold (M2)). Next, the product can be separated from the upper mold (movable mold (M2)) by operating the pressure extrusion pin at the rising end of the upper mold (movable mold (M2)), and the die cast product (1) can be separated from the die casting apparatus (1). 100) will be taken out.

本発明によれば、高品質アルミニウムダイカストをさらに効率的かつ低コストで行うことを実現するダイカスト法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the die-casting method which implement | achieves performing high quality aluminum die-casting still more efficiently and at low cost can be provided.

1 ダイカスト装置
1a ダイカスト装置本体
9 断熱カプセル
74、75 支持機構
78 インジェクタ
782 射出スリーブ
782a スリーブ内壁
784 プランジャ・チップ
B ビスケット
C キャビティー
CB ビスケット形成キャビティー
DT 注湯治具
CT とりべ
EX 金型交換部
FI フィルタ
GR、GR2 ガイドレール
M1 固定金型
M1a 係合部
M2 可動金型
P1 下プラテン
P2 上プラテン
PH アクチュエータ
RD 加圧・押し出しピン
SE 耐熱性パッキン
SL 切り欠き
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die casting apparatus 1a Die casting apparatus main body 9 Heat insulation capsule 74, 75 Support mechanism 78 Injector 782 Injection sleeve 782a Sleeve inner wall 784 Plunger tip B Biscuit C Cavity CB Biscuit formation cavity DT Pouring jig CT Ladle EX Die exchange part FI Filter GR, GR2 Guide rail M1 Fixed mold M1a Engaging part M2 Movable mold P1 Lower platen P2 Upper platen PH Actuator RD Pressurizing / extrusion pin SE Heat resistant packing SL Notch

Claims (6)

キャビティに金属溶湯を充填してダイカスト製品を成型するダイカスト装置であって、
該ダイカスト装置は、
支持機構に固着された上プラテンの下面に、着脱可能に固着され、当該上プラテンを介して移動自在に設けられた、前記金属溶湯が充填されるキャビティ形状を定める可動金型と、
前記支持機構に固着された下プラテンの上面に、着脱可能に固着された固定金型と、
前記固定金型と接続し、前記キャビティに連通する複数のインジェクタからなり、
前記可動金型には、加圧・押し出し機構が組み付けられ、当該押し出し機構が、前記可動金型の厚さ方向に穿設された貫通孔に摺動可能に配設された加圧・押し出しピンと、前記可動金型の上面に配設され、当該加圧・押し出しピンを押し・引き操作するアクチュエータとを備え、前記加圧・押し出し機構が真空吸引可能であり、
前記複数のインジェクタは、
前記固定金型と一端部が接続するとともに該固定金型外方に延出する筒状の保温性の射出スリーブと、
該射出スリーブ内部に配される柱状のプランジャ・チップと、
前記射出スリーブの他端部に固定されるとともに前記プランジャ・チップを前記射出スリーブ内で移動させるアクチュエータとを備え、
前記射出スリーブと連通する通路が前記可動金型内部に形成され、当該通路が真空発生装置と接続されてなるダイカスト装置を用いたダイカスト法であって、
(a)前記可動金型及び前記固定金型のキャビティー形成面を清掃し、当該キャビティー形成面に離型材を塗布した後、前記可動金型を半閉じ状態を保ち、注湯治具により前記可動金型と前記固定金型との間の隙間内より前記射出スリーブ内に溶湯を注湯する注湯工程、
(b)前記注湯工程(a)の実行中、前記プランジャチップを注湯量に応じて下降させる工程、
(c)前記注湯工程(a)の完了後、さらに前記可動金型を下降させ、真空シールが効力を有するように前記可動金型と前記固定金型との間の隙間を微開した位置で、前記可動金型を所定時間保持する工程、
(d)前記工程(c)の直後、真空系を開放する工程、
(e)前記工程(d)において、高真空に到達後、前記可動金型を下降させて、前記可動金型と前記固定金型との間の隙間を完全に閉じて、前記キャビティー内に溶湯を充填する工程と、
(f)前記工程(e)の実行中に、前記プランジャチップの先端によってビスケットの未凝固部分を加圧する工程を含む
ことを特徴とするダイカスト法。
A die casting apparatus for filling a cavity with a molten metal to mold a die cast product,
The die casting apparatus
A movable mold that is detachably fixed to the lower surface of the upper platen fixed to the support mechanism and is movably provided via the upper platen, and defines a cavity shape filled with the molten metal;
A fixed mold detachably fixed to the upper surface of the lower platen fixed to the support mechanism;
A plurality of injectors connected to the fixed mold and communicating with the cavity;
The movable mold is assembled with a pressurizing / extruding mechanism, and the extruding mechanism is slidably disposed in a through hole formed in the thickness direction of the movable mold, An actuator that is disposed on the upper surface of the movable mold and that pushes and pulls the pressurizing / extrusion pin, and the pressurizing / extruding mechanism is capable of vacuum suction,
The plurality of injectors are:
A cylindrical heat-insulating injection sleeve connected to the fixed mold and one end and extending outward from the fixed mold;
A columnar plunger tip disposed inside the injection sleeve;
An actuator fixed to the other end of the injection sleeve and moving the plunger tip within the injection sleeve;
A die-casting method using a die-casting device in which a passage communicating with the injection sleeve is formed in the movable mold, and the passage is connected to a vacuum generator,
(A) After cleaning the cavity forming surface of the movable mold and the fixed mold and applying a release material to the cavity forming surface, the movable mold is kept in a semi-closed state, and the pouring jig is used to A pouring process of pouring molten metal into the injection sleeve from within the gap between the movable mold and the fixed mold,
(B) During the execution of the pouring step (a), the step of lowering the plunger tip according to the amount of pouring,
(C) After completion of the pouring step (a), the movable mold is further lowered, and the gap between the movable mold and the fixed mold is slightly opened so that the vacuum seal is effective. And holding the movable mold for a predetermined time,
(D) Immediately after the step (c), opening the vacuum system;
(E) In the step (d), after reaching high vacuum, the movable mold is lowered to completely close the gap between the movable mold and the fixed mold, and into the cavity. Filling the molten metal;
(F) A die casting method comprising a step of pressurizing an unsolidified portion of the biscuit with the tip of the plunger tip during the execution of the step (e).
前記注湯治具が保温性の樋であることを特徴とする請求項1記載のダイカスト法。   The die casting method according to claim 1, wherein the pouring jig is a heat-insulating rod. 前記プランジャチップの先端径が前記ビスケットより小さいことを特徴とする請求項1又は2記載のダイカスト法。   The die casting method according to claim 1 or 2, wherein a tip diameter of the plunger tip is smaller than the biscuit. 前記プランジャチップの先端の径が前記キャビティー内に形成されるビスケットより小さいことを特徴とする請求項3記載のダイカスト法。   4. The die casting method according to claim 3, wherein a diameter of a tip of the plunger tip is smaller than a biscuit formed in the cavity. 前記ビスケットの位置が前記キャビティーよりも高いことを特徴とする請求項3又は4記載のダイカスト法。   The die casting method according to claim 3 or 4, wherein the position of the biscuit is higher than the cavity. 前記射出スリーブと前記キャビティーとの間にフィルターが介装されてなるとを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のダイカスト法。   The die casting method according to any one of claims 1 to 5, wherein a filter is interposed between the injection sleeve and the cavity.
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