JP2017042767A - 竪型鋳造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶湯の充填時における固定盤の湾曲変形に起因する、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を抑制可能な竪型鋳造装置を提供する。
【解決手段】下型11が取り付けられる固定盤21と、固定盤21の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバー22と、固定盤21の上方に、タイバー22に案内されて昇降可能に配置され、下型11と対向するように上型12が取り付けられる可動盤23と、タイバー22を挿入させたタイバーブッシュ25を、可動盤23のブッシュ保持部26aにおいて、可動盤23に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造26と、を備える竪型鋳造装置1によって達成される。
【選択図】図3
【解決手段】下型11が取り付けられる固定盤21と、固定盤21の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバー22と、固定盤21の上方に、タイバー22に案内されて昇降可能に配置され、下型11と対向するように上型12が取り付けられる可動盤23と、タイバー22を挿入させたタイバーブッシュ25を、可動盤23のブッシュ保持部26aにおいて、可動盤23に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造26と、を備える竪型鋳造装置1によって達成される。
【選択図】図3
Description
この発明は、固定盤の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバーと、固定盤の上方に、タイバーに案内されて昇降可能に配置される可動盤と、を備える竪型鋳造装置に関する。
鋳造装置は、金型内の金型キャビティに溶融状態の金属(溶湯)を充填させ、冷却凝固させることにより、所望の形状の金属製品を鋳造する装置である。一般的に二分割構造の金型を、所定の型締力で型締めする型締装置の型締め方向(横型締め/竪型締め)や、金型キャビティに溶湯を充填(射出充填)させる充填方法の組み合わせにより、様々な構成の鋳造装置がある。
これら鋳造装置の中で、竪型締装置を有する竪型鋳造装置は、竪型締装置により型締めさせた下型と上型とからなる金型内に金型キャビティ(空間)を形成させ、この金型キャビティの下方から溶湯を充填させるものである。このような竪型鋳造装置としては、竪型射出装置を備え、溶湯を低速・高圧で射出充填するスクイズキャスティング法(溶湯鍛造法)用の鋳造装置や、特許文献1や特許文献2のように、ストーク(溶湯供給部材)を介して、下型が取り付けられた固定ベース(台板/固定盤)の下方に配置させた保持炉(溶湯金属槽/坩堝(るつぼ))から、ガス圧力等で溶湯を直接、低速・低圧で充填させる低圧鋳造方法用の鋳造装置が知られている。
これらスクイズキャスティング法及び低圧鋳造方法用の竪型鋳造装置においては、高温の溶湯が、型締状態の金型の下型側の金型キャビティ側から低速で充填されるため、上型と、上型が取り付けられた可動盤よりも、溶湯の滞留時間が長い下型と、下型が取り付けられた固定盤の方が早く加熱される。また、下型が取り付けられる固定盤は、連続する金型取付面が形成される上面に対して、射出装置先端のスリーブの下型へのドッキング(スクイズキャスティング法)や、溶湯供給部材(ストーク)の下型への接続(低圧鋳造方法)のために、下面側に大きな開口部が形成されている。そのため、下型が取り付けられた固定盤においては、連続する固定盤の上面(金型取付面)側の水平方向の熱膨張量が、開口部の形成により不連続な下面側の熱膨張量よりも大きく、その結果、固定盤は中央部が上方に突出するように湾曲変形する。
そして、上記のような竪型鋳造装置の、溶湯の充填時における固定盤の湾曲変形は、固定盤の直下に坩堝や保持炉が配置される低圧鋳造方法用の竪型鋳造装置(例えば特許文献1や特許文献2の低圧鋳造装置)においてより顕著となる。その理由の1つは、鋳造装置外の坩堝や保持炉から、給湯装置等により射出装置のスリーブ内に溶湯が給湯されるスクイズキャスティング法に対して、固定盤の直下に坩堝や保持炉が配置され、そこから外気に触れず溶湯供給部材(ストーク)を介して直接金型キャビティ内に溶湯を充填させる低圧鋳造方法の方が、金型キャビティ内により高い温度の溶湯が充填される点である。より高い温度の溶湯の充填は、固定盤の上面側の水平方向の熱膨張量をより増大させる。
もう1つの理由は、固定盤の直下に配置される坩堝や保持炉からの輻射熱により、固定盤が下面側から常時加熱されている点である。固定盤の上方に配置されている可動盤に作用するこの輻射熱量は、固定盤に作用する輻射熱量に対して非常に少ない。一方、この輻射熱が、固定盤の下面側からであっても、先に説明した固定盤下面側の大きな開口部から、上面(金型取付面)の裏側(固定盤の下面/開口部の底面)を加熱させるため、固定盤の上面側の水平方向の熱膨張量をより増大させる。
上記のような、固定盤の湾曲変形に伴い、固定盤の四隅を貫通させて、立設させたタイバーも、それぞれのタイバーの上端側の距離が大きくなる(開く)方向に移動しようとする。しかしながら、それぞれのタイバーを、タイバーブッシュを介して可動盤を貫通させているため、そのようなタイバーの上端側が開く方向(略水平方向)の移動が拘束される。その反力として、タイバーは、タイバーブッシュを略水平方向に押圧する。その結果、タイバーがタイバーブッシュを押圧する方向の面(線)において摺動抵抗が増大し、型締状態から可動盤を上昇させるのに過大な上昇力を必要としたり、タイバーを焼き付かせて可動盤の上昇が困難になったりするという問題がある。
このような問題を回避するために、タイバー及びタイバーブッシュ間に、摺動を許容するための一般的な摺動隙間よりも、僅かに大きな隙間を確保させて、上記タイバー(タイバーブッシュ)の略水平方向の移動を許容させて、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を抑制させることが一般的である。しかしながら、タイバーにより可動盤の昇降を案内させる目的から、タイバー及びタイバーブッシュ間に確保可能な上記隙間には上限があり、金型取付面の面積が広い大型のスクイズキャスティング法用の鋳造装置や、固定盤の湾曲変形が顕著な低圧鋳造方法用の竪型鋳造装置においては、上記隙間の確保では、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を十分に抑制できないという問題がある。
上記問題の解決のため、特許文献1の低圧鋳造装置においては、上型が取り付けられる可動ダイベースの昇降を、同可動ダイベースの中心部に配置させた中空ロッド1本で案内させる上型昇降機構が提案されている。また、特許文献2においては、下型を、断熱材を介して台板(固定盤)に搭載することにより、台板を下型に対して熱絶縁させる低圧鋳造装置が提案されている。
特許文献1の低圧鋳造装置においては、上型が取り付けられる可動ダイベースの昇降を、同可動ダイベースの中心部に配置させた中空ロッド1本で案内させるため、固定盤が湾曲変形した場合でも、可動ダイベースの昇降の案内部分への影響が少ない。しかしながら、可動ダイベース(可動盤)の昇降を案内させる中空ロッドは、可動ダイベースの大きさ及び上型を含めた重量に準じた、適切な外径及び強度を有する肉厚のパイプ材を選定し、このパイプ材の外周面を機械加工で仕上げると共に、このパイプ材の機械加工後の外径に適応したブッシュを用意する、あるいは、市場で入手可能な大径ブッシュに適応した外径にパイプ材を機械加工させる必要がある。また、同中空ロッドの外周面には回り止めの溝加工等も必要になるため、中空ロッド及びブッシュを含む上型昇降機構の構造が特殊且つ高コストになるという問題がある。
一方、特許文献2の低圧鋳造装置においては、下型を、断熱材を介して台板(固定盤)に搭載することにより、台板を下型に対して熱絶縁させて、固定盤の湾曲変形を抑制できるとしている。しかしながら、一般的に断熱材は非鉄材であるため、金属素材に対して圧縮強度や耐摩耗性が低く、金型交換の頻度を鑑みれば、長期的且つ寸法的に、正確に安定して下型を台板に搭載(固定)することができないという問題がある。また、この断熱材により、下型からの熱伝播を断熱できたとしても、台板下面の開口部に挿入されているストーク(溶湯供給部材)や溶湯金属槽から台板に作用する輻射熱は熱絶縁されておらず、固定盤の湾曲変形を十分に抑制できないという問題がある。
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、具体的には、溶湯の充填時における固定盤の湾曲変形に起因する、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を抑制可能な竪型鋳造装置を提供することを目的としている。
本発明の上記目的は、下型が取り付けられる固定盤と、
前記固定盤の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバーと、
前記固定盤の上方に、前記タイバーに案内されて昇降可能に配置され、前記下型と対向するように上型が取り付けられる可動盤と、
前記タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、前記可動盤のブッシュ保持部において、前記可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造と、
を備える竪型鋳造装置によって達成される。
前記固定盤の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバーと、
前記固定盤の上方に、前記タイバーに案内されて昇降可能に配置され、前記下型と対向するように上型が取り付けられる可動盤と、
前記タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、前記可動盤のブッシュ保持部において、前記可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造と、
を備える竪型鋳造装置によって達成される。
すなわち、タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、可動盤のブッシュ保持部において、可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造により、通常時におけるタイバーによる可動盤の昇降案内機能を維持させるための調芯機能と、タイバーの略水平方向の移動、すなわち、本来の位置からのタイバー中心軸の偏芯を許容させる機能とを両立させて、溶湯の充填時における固定盤の湾曲変形に起因する、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を抑制させることができる。
そして、この竪型鋳造装置においては、前記タイバーブッシュ支持構造が、前記タイバーブッシュを、前記可動盤の前記ブッシュ保持部側から前記タイバーの中心軸側への押圧力を作用させる水平押圧手段により弾性支持させるように構成されても良いし、前記タイバーブッシュを、前記タイバーの中心軸側から前記可動盤の前記ブッシュ保持部側への引張力を作用させる水平引張手段により弾性支持させるように構成されても良い。
また、この竪型鋳造装置においては、前記タイバーブッシュ支持構造が、前記タイバーブッシュを、垂直方向に対向する押圧力を作用させる垂直押圧手段により弾性支持させる構成を更に備えていても良いし、前記タイバーブッシュを、垂直方向に離間する引張力を作用させる垂直引張手段により弾性支持させる構成を更に備えていても良い。
また更に、前記タイバーブッシュ支持構造が、前記可動盤内に構成されても良い。
本発明に係る竪型鋳造装置は、下型が取り付けられる固定盤と、
前記固定盤の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバーと、
前記固定盤の上方に、前記タイバーに案内されて昇降可能に配置され、前記下型と対向するように上型が取り付けられる可動盤と、
前記タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、前記可動盤のブッシュ保持部において、前記可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造と、
を備える竪型鋳造装置としたので、タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、可動盤のブッシュ保持部において、可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造により、通常時におけるタイバーによる可動盤の昇降案内機能を維持させるための調芯機能と、タイバーの略水平方向の移動(偏芯)を許容させる機能とを両立させて、溶湯の充填時における固定盤の湾曲変形に起因する、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を抑制させることができる。
前記固定盤の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバーと、
前記固定盤の上方に、前記タイバーに案内されて昇降可能に配置され、前記下型と対向するように上型が取り付けられる可動盤と、
前記タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、前記可動盤のブッシュ保持部において、前記可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造と、
を備える竪型鋳造装置としたので、タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、可動盤のブッシュ保持部において、可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造により、通常時におけるタイバーによる可動盤の昇降案内機能を維持させるための調芯機能と、タイバーの略水平方向の移動(偏芯)を許容させる機能とを両立させて、溶湯の充填時における固定盤の湾曲変形に起因する、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を抑制させることができる。
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1乃至図6を参照しながら本発明の実施例1に係る竪型鋳造装置を説明する。
まず、図1及び図2を参照しながら、本発明の実施例1に係る竪型鋳造装置の構成について説明する。図1に示す竪型鋳造装置1は型開き状態である。下型11が固定盤21上面の金型取付面に取り付けられ、固定盤21の四隅を貫通させて、4本のタイバー22が立設されている。固定盤21の上方に、4本のタイバー22に案内されて昇降可能に配置され、下型11と対向するように、上型12が可動盤23下面の金型取付面に取り付けられている。そして、固定盤21及び可動盤23間には、可動盤23を固定盤21に対して昇降させる昇降用アクチュエータ24が配置されている。尚、可動盤23を固定盤21に対して降下させた型閉じ(型締め)状態の可動盤23及び上型12を、図1に2点鎖線で示している。
本実施例1では、昇降用アクチュエータ24を、作動油の供給により作動させる油圧シリンダとする。油圧シリンダのシリンダボディ(ヘッド)側及びピストンロッド(ロッド)側を、固定盤21及び可動盤23のいずれの側に固定させる構成も可能であるが、本実施例1では、油圧シリンダのシリンダボディ(ヘッド)側を固定盤21上面に固定させ、ピストンロッド(ロッド)側を可動盤23下面に固定させている。昇降用アクチュエータ24をこのような油圧シリンダとする構成は一例であって、昇降用アクチュエータ24の種類や固定位置及び固定方法を限定するものではない。
可動盤23上面のタイバー22の貫通部分には、タイバー22を挿入させたタイバーブッシュ25を、可動盤23のブッシュ保持部26aにおいて、可動盤23に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造26を備える。このタイバーブッシュ支持構造26は、図1において概略図示し、要部Xとして図3及び図4を参照しながら、別途詳細を説明する。
一方、固定盤21下面のタイバー22の貫通部分には、タイバー22を固定盤21に固定させる固定ナット27が配置されている。固定ナット27は、タイバーと、タイバーを貫通させた固定盤とを固定させる装置、例えば、横型鋳造装置(ダイカストマシン)等に採用される一般的な構成である。具体的には、タイバー22の下端の外周面に加工された雄ネジ部(図示せず)と螺合する雌ネジ部(図示せず)が、その内周面に加工された固定ナット27をタイバー22の下端にねじ込ませて同下端の外径を拡大すると共に、固定ナット27を固定盤21にボルト等で固定させるものである。当然ながら、タイバー22及び固定ナット27間は、固定ナット27をタイバー22下端にねじ込ませた状態で回り止めが施工(図示せず)される。
そして、固定ナット27、すなわち、タイバー22の下端側は基礎部材31に連結される。本実施例1では、基礎部材31を、H鋼等の構造用鋼材を使用して溶接やボルト結合等で組み立てられた架台構造とし、このような架台構造により、固定盤21の下方に、保持炉41を収納させるものとする。固定盤21直下に収納された保持炉41の溶湯供給部から上方へ立設された溶湯供給部材41a(ストーク)上端が、固定盤21の開口部21aを介して、下型11のゲート(溶湯供給口/図示せず)に接続されている。
型締めさせた下型11及び上型12の間には、金型キャビティ(図示せず)が形成され、その金型キャビティと下型11のゲートとが連通されている。そして、保持炉41内の、気密性を有する溶湯保持室(図示せず)の空間部に、不活性ガス供給装置(図示せず)から、不活性ガス等を所定圧力で供給させると、溶湯保持室内の溶湯の湯面が加圧される。その結果、溶湯の湯面高さが低下し、同溶湯内にその下端が浸漬されている(図示せず)溶湯供給部材41aを介して、低下させた湯面高さ分の溶湯を金型キャビティ内へ供給(充填)させることができる。竪型鋳造装置1ではこのようにして鋳造が行われる。尚、保持炉41は、水平移動・昇降機構(図示せず)及び、保持炉41を固定盤21の直下に案内するように、基礎上に施工された案内部材(図示せず)により、略水平方向に移動可能に構成されている。
次に、図3乃至図6も参照しながら、本発明の実施例1に係る竪型鋳造装置の、タイバーブッシュ保持構造について詳細に説明する。
前の鋳造サイクルで鋳造された鋳造品を、製品取出手段等(図示せず)により金型から装置外へ搬出させた後、昇降用アクチュエータ24により可動盤23を下降させて、上型12を下型11へ型閉じさせる。このような、固定盤21に対する可動盤23の昇降動作は、タイバー22に案内させて行われる。図3に示すように、実際にタイバー22に案内されるタイバーブッシュ25は、タイバーブッシュ支持構造26のブッシュ保持部26aにおいて、水平押圧手段26bにより、略水平方向に弾性支持されている。尚、低圧鋳造方法においては、溶湯が低圧で下型11の下方から充填されるため、溶湯充填時に、下型11及び上型12を大きな型締力で型締めさせる必要はない。本実施例の竪型鋳造装置1は、型締装置を備えておらず、型締力は、昇降用アクチュエータの型閉じ力と、可動盤23及び上型12の自重との合力で十分に足りるものとする。
水平押圧手段26bは、ブッシュ保持部26aからタイバー22の中心軸側への押圧力を作用させる構成であり、本実施例では、水平押圧手段26bとして、図6に示すようなボールプランジャを使用している。ボールプランジャは、球体(図6(a)及び図6(c))や円柱状(図6(b))の可動部を、本体に内蔵した圧縮バネ等の弾性体で、所定の押圧力で本体の一端から突出させており、この押圧力より大きな力が押圧力と抗する方向に作用すると、図6(a)に示すように、突出させている可動部が所定量押し戻されるように構成されている。本体は、外周面に雄ネジ加工されたプラグ状の形態(図6(a)及び図6(b))や、ドライバー等の工具での、取り付け部材の雌ネジ部へのねじ込みを鑑みたボルト状の形態(図6(c))等、様々な形態のものが市販されており、大きさや押圧力、押戻ストローク(図6(a)のα)も、用途に応じた様々な仕様のものが入手可能である。尚、ボールプランジャは水平押圧手段26bに好適な構成の一つであるが、水平押圧手段26bの構成を限定するものではない。
一方、本実施例においては、図3の要部Yに示すように、水平押圧手段26bが、ブッシュ保持部26aに加工された雌ねじ部にねじ込まれる形態で、上下2段(図3参照)で円周方向に45度間隔(図4参照)に配置されており、水平押圧手段26bに押圧されるタイバーブッシュ25が、ブッシュ保持部26aの中心とタイバー22の軸中心とが一致するように弾性支持されている。図を簡単にするために、水平押圧手段26bの緩み止めナット等の緩み止め手段の図示は省略している。尚、このブッシュ保持部26aにおける水平押圧手段26bの固定方法や配置は一例であって、本実施例の配置を限定するものではない。
ブッシュ保持部26aは、可動盤23に加工された孔部にインローで位置決め容易に固定されている。また、ブッシュ保持部26aの下方には、タイバーブッシュ25の下端面と所定のクリアランスを確保して、タイバーブッシュ25の抜け止め用の小径部が形成されると共に、その下方側から脱着可能にダストシール26cが取り付けられている。同様に、ブッシュ保持部26aの上方には、タイバーブッシュ25の上端面と所定のクリアランスを確保して、抜け止め部材26dが取り付けられている。
ブッシュ保持部26aの上方には、ブッシュカバー26eが可動盤23に固定されており、ブッシュカバー26eの上方に脱着可能にダストシール26cが取り付けられている。ブッシュカバー26eが、タイバーブッシュ25の上方側の抜け止め部材26dを兼用するように構成されても良い。
このように、タイバーブッシュ25を、タイバー22を挿入させた状態で、ブッシュ保持部26aにおいて、可動盤23に対して略水平方向に弾性支持させる構成により、通常時におけるタイバー22による可動盤23の昇降案内機能を維持させるための調芯機能を発揮させ、可動盤23の固定盤21に対する昇降動作の際、可動盤23をタイバー22に案内させて正確に昇降させることができ、下型111及び上型12の型合わせ時に、両型の案内部材に大きな負荷を作用させることがなく、正確な型合わせ(型タッチ)が可能になる。
また、先に説明したように、竪型鋳造装置1においては、溶湯を金型キャビティに充填させる際に、固定盤21が湾曲変形する。そして、この固定盤21の湾曲変形に伴い、固定盤21の四隅を貫通させて、立設させたタイバー22も、それぞれのタイバー22の上端側の距離が大きくなる(開く)方向(略水平方向)に移動しようとする。このイメージを図5に示す。
この場合、タイバー22によりタイバーブッシュ25が図3の右側に押圧されるものとする(押圧力1)。この押圧力1が、水平押圧手段26bの、ブッシュ保持部26aからタイバー22の中心軸側への押圧力2より大きくなる(押圧力1>押圧力2)と、図6(a)に示すように、押圧されたタイバーブッシュ25が、接触しているボールプランジャの可動部をボールプランジャ本体側へ押し戻す。この時の可動部の押し戻された量、すなわち、タイバー22の略水平方向の移動量に準じて、可動盤上昇時の摺動抵抗の増大を抑制させることができる。
具体的には、本実施例においては、押圧力1>押圧力2となった場合、タイバーブッシュ25は、図4に示すように、タイバーブッシュ25と中心を同じくする、直径がタイバーブッシュ25外径+2αの円(2点鎖線)内における、略水平方向のあらゆる向きへの移動が許容される。そのため、溶湯の充填時における固定盤の湾曲変形に起因する、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を抑制させることができる。
そして、金型キャビティ内が溶湯で満たされた後、同溶湯の凝固が進行することにより、上型12が取り付けられた可動盤23は、溶湯充填開始直後に対して、加熱されて水平方向に熱膨張する。一方、下型11が取り付けされた固定盤21は、溶湯充填開始直後に対して温度が低下するため、湾曲変形が緩和される。その結果、先に説明した押圧力1が、水平押圧手段26bの、ブッシュ保持部26aからタイバー22の中心軸側への押圧力2より低下する(押圧力1<押圧力2)と、ボールプランジャ本体側へ押し戻されていた可動部が、接触しているタイバーブッシュ25をタイバー22の中心軸側へ押し戻す。このように、タイバーブッシュ支持構造26の有する調芯機能により、ブッシュ保持部26aの中心とタイバー22の軸中心とが偏心した場合でも、再び、これら中心が一致するようにタイバーブッシュ25が調芯され、固定盤21に対して可動盤23をスムーズに昇降させることができる。
このようなタイバーブッシュ支持構造26のタイバーブッシュ25の調芯機能と、タイバーの略水平方向の移動(偏芯)を許容させる機能との両立により、金型キャビティ内へ溶湯を充填させてから刻々と変化する、タイバー22がタイバーブッシュ25に及ぼす押圧力1の変化に準じて、可動盤23に対するタイバー22の略水平方向の適切な移動を許容させることができると共に、タイバー22により可動盤23の昇降を案内させる目的をも達成させることができる。
そのためにも、予め、竪型鋳造装置の設計において、金型キャビティ内への溶湯充填時の熱応力解析を行うことにより、固定盤21の湾曲変形や、これに伴うタイバー22の略水平方向の移動量、また、このタイバー22の水平移動による、タイバーブッシュ25に作用する押圧力1等を求めておくことが好ましい。そうすることにより、可動盤昇降時の摺動抵抗の増大を十分に抑制させることが可能な、タイバー22の略水平方向の移動量や押圧力2等、水平押圧手段26bに必要とされる仕様を想定することができる。そして、この想定に基づき、水平押圧手段26bが例えばボールプランジャである場合、個々のボールプランジャの仕様(可動部の最大押戻ストロークや圧縮バネ等の弾性体の弾性率等)や、ボールプランジャの配置(円周方向に何度間隔で上下に何段配置させるか等)の具体的な計画を行うことができる。
また、上記のような熱応力解析によって、タイバー22の略水平方向の移動量や、タイバーブッシュ25に作用する押圧力1が大きく、水平押圧手段26bの仕様や配置に設計的な問題が生じる場合、隣り合うタイバー22の上端間を固定し、タイバー22の上端間距離を拘束させる部材を配置させても良い。このような部材を隣り合うタイバー22の上端に配置させることにより、溶湯充填時の固定盤21の湾曲変形に起因するタイバー22の略水平方向の移動量や、タイバーブッシュ25に作用する押圧力1を減少させることができる。尚、隣り合うタイバー22の上端間距離をいくら強固に拘束させたとしても、固定盤21の湾曲変形に抗して直線度を維持させる剛性や強度をタイバー22に持たせることは困難であるため、隣り合うタイバー22の上端間距離の拘束による、本発明の課題解決が困難であることは言うまでもない。
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば、上記実施例において、タイバーブッシュ支持構造26の水平押圧手段26bを、図6に示すようなボールプランジャとしたが、図7に示すように、タイバーブッシュ25及びブッシュ保持部26a間をバネ51で連結させる形態であっても良い。バネ51が圧縮バネであれば、水平押圧手段26bの別形態となり、引張バネであれば、タイバーブッシュ25に作用させる力の方向が水平押圧手段26bと異なる水平引張手段51aとなる。図6のバネを使用する形態の場合、タイバーブッシュ25にバネの一端を固定するためのブッシュリング51bを配置させると共に、ブッシュ支持部26sの外周側から、ブッシュリング51bに固定させたバネを圧縮状態、あるいは、引張状態にできるバネ固定手段51cを配置させることが好ましい。
また、上記実施例において、タイバーブッシュ25の上端面及び下端面に対して、所定のクリアランスを確保して抜け止めを配置させるのは、固定盤21の湾曲変形の程度にも依るが、タイバー22の移動方向が正確な水平方向ではなく、ある程度、上下方向の移動ベクトルも含んでいるためである。タイバーブッシュ25の上端面及び下端面に対して接触するように抜け止めが配置されると、このタイバー22の略水平方向の移動自体を阻害して、可動盤上昇時の摺動抵抗を更に増大させる可能性があるため、これを回避することを目的とする上下方向のクリアランスである。タイバー22の移動時の上下方向の移動ベクトルは僅かであるため、大きなクリアランスを確保する必要はない。
しかしながら、可動盤23の昇降動作時に、タイバーブッシュ25のブッシュ保持部26a内における上記上下クリアランス分の連れ移動が発生し、これが問題になる場合、図8に示すように、タイバーブッシュ25を垂直(上下)方向に弾性支持させる構成を更に備えても良い。このような、タイバーブッシュ25を垂直方向に弾性支持させる構成として、図8に、上記実施例の水平押圧手段26bと同じボールプランジャにより、タイバーブッシュ25に、垂直方向に対向して押圧力を作用させる垂直押圧手段81を示す。一方、タイバーブッシュ25を垂直方向に弾性支持させる構成として、図7と同様に垂直方向にバネを配置させても良い。同バネが圧縮バネであれば、垂直押圧手段81の別形態となり、引張バネであれば、タイバーブッシュ25に作用させる力の方向が垂直押圧手段81と異なり、垂直方向に離間する引張力を作用させる垂直引張手段82(図示せず)となる。
また、上記実施例において、タイバーブッシュ支持構造26が、可動盤23内のタイバー22の貫通部分に構成される形態とした。しかしながら、図9に示すように、ブッシュ支持部26aを可動盤23の上面側(もしくは下面側/図示せず)にインローで位置決め容易に固定させて、タイバーブッシュ25を可動盤23外に配置させる構成も可能である。可動盤23外へのブッシュ支持部26aの配置には、上面側、下面側いずれであっても様々な制約があるが、それが解消できる場合は、可動盤23のタイバー22の貫通部の加工が容易になる、あるいは、タイバーブッシュ25の交換が容易になる(可動盤23の上面側への配置の場合)というメリットがある。尚、図を簡単にするために、図9にはダストシール26cの記載を省略している。
1 竪型鋳造装置
11 下型
12 上型
21 固定盤
22 タイバー
23 可動盤
25 タイバーブッシュ
26 タイバーブッシュ支持構造
26a ブッシュ保持部
26b 水平押圧手段
51 バネ(水平押圧手段/水平引張手段)
51a 水平引張手段
81 垂直押圧手段
82 垂直引張手段
11 下型
12 上型
21 固定盤
22 タイバー
23 可動盤
25 タイバーブッシュ
26 タイバーブッシュ支持構造
26a ブッシュ保持部
26b 水平押圧手段
51 バネ(水平押圧手段/水平引張手段)
51a 水平引張手段
81 垂直押圧手段
82 垂直引張手段
Claims (6)
- 下型が取り付けられる固定盤と、
前記固定盤の四隅を貫通させて、立設させた4本のタイバーと、
前記固定盤の上方に、前記タイバーに案内されて昇降可能に配置され、前記下型と対向するように上型が取り付けられる可動盤と、
前記タイバーを挿入させたタイバーブッシュを、前記可動盤のブッシュ保持部において、前記可動盤に対して略水平方向に所定量、移動可能に弾性支持させるタイバーブッシュ支持構造と、
を備える竪型鋳造装置。 - 前記タイバーブッシュ支持構造が、前記タイバーブッシュを、前記可動盤の前記ブッシュ保持部側から前記タイバーの中心軸側への押圧力を作用させる水平押圧手段により弾性支持させるように構成される、請求項1に記載の竪型鋳造装置。
- 前記タイバーブッシュ支持構造が、前記タイバーブッシュを、前記タイバーの中心軸側から前記可動盤の前記ブッシュ保持部側への引張力を作用させる水平引張手段により弾性支持させるように構成される、請求項1に記載の竪型鋳造装置。
- 前記タイバーブッシュ支持構造が、前記タイバーブッシュを、垂直方向に対向する押圧力を作用させる垂直押圧手段により弾性支持させる構成を更に備える、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の竪型鋳造装置。
- 前記タイバーブッシュ支持構造が、前記タイバーブッシュを、垂直方向に離間する引張力を作用させる垂直引張手段により弾性支持させる構成を更に備える、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の竪型鋳造装置。
- 前記タイバーブッシュ支持構造が、前記可動盤内に構成される、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の竪型鋳造装置。
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JP2015164415A JP2017042767A (ja) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | 竪型鋳造装置 |
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CN111182752A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 贵州新蓝辉金属制品有限公司 | 一种磁悬浮列车用散热器机箱及其铸造方法 |
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-
2015
- 2015-08-24 JP JP2015164415A patent/JP2017042767A/ja active Pending
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