JP2574195Y2 - 垂直状鋳込スリーブの温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はダイカストマシンの垂直
状鋳込スリーブの温度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイカストマシンは，従来，型締方向と
射出方向とが同方向のものが多かったが，近年，水平方
向に型締した金型内へ下方から溶湯を射出するようにし
た横型締，竪鋳込型のダイカストマシンが開発されてい
る。この種のダイカストマシンは，射出前に鋳込スリー
ブ内にある溶湯の長さが短くて溶湯の温度低下が少ない
ことや，溶湯と空気との接触面積または射出時における
溶湯，空気の混じり合いが少なくて鋳込スリーブ内のガ
スに起因する巣の発生量が少ないこと，充填完了時に射
出プランジャがキャビティに対向していることにより圧
力が有効的に伝達されること等，多くの優れた点を有し
ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで，上述したよ
うな構造のダイカストマシンの鋳込作業において，金型
キャビティ内へ鋳込まれた溶湯が固化することによって
得られた製品は，型開きしたのち金型キャビティから押
出されるが，このあと次の鋳込みまでの間に鋳込スリー
ブ軸方向の外周部に設けた冷却ジャケットにより鋳込ス
リーブの冷却が行なわれる。続いて，鋳込スリーブ内に
例えば６５０〜８００℃の温度を有するアルミニウム合
金の溶湯を鋳込スリーブに注湯すると鋳込スリーブの軸
方向に温度分布が生じ，この温度分布により鋳込スリー
ブ軸方向の樹脂寸法差が生じて太鼓形に変形するのを防
止するために冷却ジャケットに冷却水を通水するといっ
た過酷な条件下で加熱，冷却が行なわれるため，鋳込ス
リーブの寿命が非常に短いといった欠点があった。

【０００４】本考案は，上記従来の問題点に着目し，鋳
込スリーブの昇降温度差をできる限り小さくして鋳込ス
リーブの寿命を長くする垂直状鋳込スリーブの温度制御
装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本考案に係る垂直状鋳込スリーブの温度制御装置
は，型締された金型のキャビティ内へその真下方向から
溶湯を鋳込むようにした垂直状鋳込スリーブであって，
前記鋳込スリーブ軸方向の外周部に複数に区画した冷却
ジャケットと複数個の加熱用ヒータを交互に配設した構
成にする。

【０００６】

【作用】上記構成によれば，金型キャビティへの溶湯の
鋳込みから次の鋳込みまでの間に鋳込スリーブの外周部
に取付けた冷却ジャケットへ冷却水を通水するととも
に，鋳込スリーブが冷え過ぎないように加熱ヒータに通
電して鋳込スリーブが降温し過ぎないように鋳込スリー
ブの温度を一定に保持する。

【０００７】

【実施例】以下に，本考案に係る垂直状鋳込スリーブの
温度制御装置の具体的実施例を図面を参照して詳細に説
明する。

【０００８】図１は本考案に係る垂直状鋳込スリーブの
温度制御装置の実施例を示す縦断面図，図２は本考案を
実施した横型締，竪鋳込型ダイカストマシンの縦断面図
である。図において，ダイカストマシン２１は，横型締
ユニット２２と竪鋳込ユニット２３とを備えており，横
型締ユニット２２全体は床面上に固定されたマシンベー
ス２４上に固定されている。マシンベース２４の他端部
には，図示しないシリンダプラテンが固定盤２５と対向
して設けられており，固定盤２５とシリンダプラテンと
は，ナット２６で固定されたコラム２７によって４隅を
連結されている。

【０００９】２８は固定盤２５と対向してコラム２７が
嵌装された可動盤であって，マシンベース２４のスライ
ド板２４ａ上を固定盤２５に対する遠近方向へ移動自在
に形成されており，図示しないシリンダプラテンとの間
はトグル機構２９によって連結されている。３０は固定
盤２５に水平方向に設けられたキー３１で上下方向への
移動を規制されかつ固定盤２５の中心部において垂直方
向に設けられたキー３１ａにより紙面と直角方向への位
置決めをなされた固定金型である。また，３２は可動盤
２８にキー３３で上下方向への移動を規制されて装置さ
れた可動金型であって，これら両金型３０，３２は分割
面３４を境にして水平方向へ開閉自在に接合されてい
る。３９は鋳込製品をキャビティ３５内から押出す製品
押出装置である。

【００１０】一方，竪鋳込ユニット２３は，固定盤２５
の水平部材２５ａに設けたねじ孔に上端を螺入されて垂
下する４個のタイロッド４０を備えており，このタイロ
ッド４０はマシンベース２４の両支持部材２４ｂ間を通
り，床面下に設けたピット４１内へ係入されている。な
お，符号４２はフレームを示す。射出装置４５はフレー
ム４２と傾転軸４３によって傾転自在に支持されてい
る。すなわち，射出装置４５は，プランジャ孔を有する
ロッド側ブロック４６を備えた射出シリンダ４７や，上
端部に鋳込スリーブ４８を取付けたスリーブフレーム４
９，鋳込スリーブ４８中に摺動自在に設けたプランジャ
チップ５０，プランジャチップ５０を射出シリンダ４７
のピストンロッドと連結するプランジャ５２からなって
いる。

【００１１】また，スリーブフレーム４９内には図示し
ないシリンダ孔に摺動自在に設けられたドッキングラム
があって，このドッキングラム内の縦穴を通してシリン
ダ孔へ圧油を導入することにより図示の位置から上昇す
るように構成されている。鋳込スリーブ４８の上端部
は，スリーブフレーム４９の上昇によって，金型３０，
３２の下端部割面３４部に設けた垂直孔部３７に嵌入し
ている固定スリーブ３８，３８ａと接合されるように構
成されている。符号３６は垂直孔部３７の上に設けられ
ているくびれ部であり，２５ｂは固定盤２５の水平部材
２５ａに固定されて鋳込スリーブ４８を案内する芯金Ｌ
リングである。

【００１２】５５は，射出装置４５全体を注湯のために
傾転させるクレビス形の傾転シリンダであり，傾転シリ
ンダ５５はフレーム４２の連結部材４２ｂと一体に設け
たブラケット５６に軸受を介して回転自在に支持されて
おり，ピストンロッド５７の作用端はピン５８によって
射出シリンダ４７部の連結板５９に枢着されており，圧
油によりピストンロッド５７を進退させることにより，
射出装置４５全体が図２の実線位置（直立位置）と鎖線
位置（給湯位置）との間で直立，傾転するように構成さ
れている。符号６０は鋳込スリーブ４８へ溶湯を注湯す
るラドルを示し，７０は可撓性導水管を示す。

【００１３】次に，図１によって本考案の垂直状鋳込ス
リーブの温度制御装置を説明する。鋳込スリーブ４８の
外周部には例えば３つに区画された冷却ジャケット６２
（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）が取付けられており，同一
の冷却ポンプより各冷却ジャケット６２ａ，６２ｂ，６
２ｃへ冷却水が通水可能な構成となっている。冷却ジャ
ケット６２の区画体積の大きさは冷却ジャケット６２の
外周径を全区画に対して同一径とし鋳込スリーブ４８の
軸方向と同方向の長さも同一とした各冷却ジャケット６
２ａ，６２ｂ，６２ｃが同一体積を有した構成になって
いる。一方，複数個の冷却ジャケット６２（６２ａ，６
２ｂ，６２ｃ）による鋳込スリーブ４８の冷却とは逆
に，冷却ジャケット６２への通水により鋳込スリーブ４
８が過冷却されないように鋳込スリーブ４８の軸方向外
周部に加熱ヒータ６９が前記冷却ジャケット６２と交互
に配設され，加熱ヒータ６９への通電により所望温度に
昇温可能なように構成されている。

【００１４】以上のように構成されたダイカストマシン
の動作を説明する。まず，冷却ジャケット６２（６２
ａ，６２ｂ，６２ｃ）に冷却水の供給を開始し，通水し
ておく。スリーブフレーム４９およびプランジャ５２が
図２に図示したように下降し，かつ，射出装置４５が直
立している状態において，傾転シリンダ５５のロッドエ
ンド側へ圧油を導入してピストンロッド５７を後退させ
ると，射出装置４５全体が傾転軸４２ｄを中心にして鎖
線位置へ傾転する。そこで，給湯装置のラドル６０で鋳
込スリーブ４８内へ溶湯を注入した後，傾転シリンダ５
５のヘッドエンド側へ圧油を導入して射出装置４５を回
動させると，射出装置４５が直立姿勢で停止する。

【００１５】これに先だち，一方では型締シリンダによ
りトグル機構２９を介して可動盤２８が前進しており，
両金型３０，３２の型締が完了しているので，シリンダ
孔と射出シリンダ４７とへ同時に送油することにより，
スリーブフレーム４９は，プランジャ５２を鋳込スリー
ブ４８内で下降させた溶湯保持状態のままでドッキング
ラムを残して上昇し，鋳込スリーブ４８が垂直孔部３７
内へ係入して固定スリーブ３８，３８ａの下端面に押圧
される。そこで，射出シリンダ４７へさらに送油する
と，プランジャ５２およびプランジャチップ５０が上昇
し，溶湯が持ち上げられる。

【００１６】射出完了後，溶湯の固化，冷却が終わりシ
リンダ孔から圧油を抜き射出シリンダ４７のロッドエン
ド側へ送油してプランジャチップ５０，プランジャ５
２，スリーブフレーム４９等を下降させ，鋳込スリーブ
４８を金型３０，３２から離間させた後，型締シリンダ
を作動させて型開きを行ない，製品取出装置３９を用い
て製品を可動金型３２から取出すことにより１サイクル
が終了する。

【００１７】ここで，鋳込スリーブ４８の温度制御につ
いて詳述する。まず，冷却ジャケット６２（６２ａ，６
２ｂ，６２ｃ）に冷却水の供給を開始し，通水してお
く。次に，図２に示す鎖線位置に傾転しておき，前記し
た給湯装置のラドル６０で鋳込スリーブ４８へ，例えば
６５０〜７５０℃の温度を有するアルミニウム合金の溶
湯を注湯すると，この温度によって鋳込スリーブ４８の
温度が上昇し，鋳込スリーブ４８の全長のうち内部に溶
湯のある箇所は３００℃以上に昇温する。この鋳込スリ
ーブ４８への溶湯の注湯後，射出装置４５を直立姿勢に
して鋳込スリーブ４８内の溶湯が金型キャビティ３５内
へ充填される。

【００１８】金型キャビティ３５内へ溶湯の充填が完了
すると同時（または少し時間経過後）に冷却ジャケット
６２への通水を継続したまま加熱ヒータ６９（６９ａ，
６９ｂ，６９ｃ）へ通電し，鋳込スリーブ４８の外周面
の加温を開始する。このため，冷却ジャケット６２への
通水のみによる急激な降温を防止し緩やかな降温を行な
うのである。この状態で，鋳込スリーブ４８の内壁温度
が約２００℃前後まで降温することが過去の経験則に基
づいて予測できる温度勾配になった時点で冷却ジャケッ
ト６２の通水を停止する。ただし，この時点で加熱ヒー
タ６９による鋳込スリーブ４８の加温は継続したままと
し，鋳込スリーブ４８の最終内壁温度を前記した約２０
０℃となるようにするのである。これは，次サイクルに
て鋳込スリーブ４８へ次ショット用の溶湯を注湯する前
に図示しない潤滑剤噴霧装置により鋳込スリーブ４８の
内壁面に潤滑剤の散布が行なわれた際，鋳込スリーブ４
８の内壁温度が例えば約２５０℃あると潤滑剤が鋳込ス
リーブ４８の内壁面に付着しにくいため，最終内壁温度
が約２００℃に設定されるのである。

【００１９】こうして，鋳込スリーブ４８への注湯から
次ショットのための再注湯までの１サイクルタイム，す
なわち，金型の型閉じを完了した状態で，鋳込スリーブ
４８の傾転位置で注湯→鋳込スリーブ４８の直立姿勢→
金型キャビティ３５へ溶湯の充填→冷却固化→型開き→
製品取出装置→金型型閉じが行なわれる間，一方で，鋳
込スリーブ４８の直立姿勢のままで金型キャビティ３５
へ溶湯の充填後，再度鋳込スリーブ４８の傾転を行ない
溶湯の注湯が行なわれるまでの１サイクルのサイクルタ
イムは，通常例えば３〜４分であり，前記した鋳込スリ
ーブ４８の昇，降温が１サイクル毎に繰返されるのであ
る。

【００２０】

【考案の効果】以上述べたことからも明らかなように，
本考案に係る垂直状鋳込スリーブの温度制御装置は，型
締された金型のキャビティ内へその真下方向から溶湯を
鋳込むようにした垂直状鋳込スリーブであって，前記鋳
込スリーブ軸方向の外周部に複数に区画した冷却ジャケ
ットと複数個の加熱用ヒータを交互に配設したことによ
り，鋳込スリーブの熱履歴が緩和されるため，鋳込スリ
ーブの寿命が大幅に長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る垂直状鋳込スリーブの温度制御装
置の実施例を示す縦断面図である。

【図２】本考案を実施した横型締，竪鋳込型ダイカスト
マシンの縦断面図である。

【符号の説明】 ２１ ダイカストマシン ２２ 横型締ユニット ２３ 竪鋳込ユニット ２５ 固定盤 ２８ 可動盤 ３０ 固定金型 ３２ 可動金型 ４０ タイロッド ４５ 射出装置 ４８ 鋳込スリーブ ５０ プランジャチップ ５２ プランジャ ６２（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ） 冷却ジャケット ６５，６６，６７ 冷却水供給口 ６９（６９ａ，６９ｂ，６９ｃ） 加熱ヒータ ７０ 可撓性導水管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22D 17/12 B22D 17/20 B29C 45/62 B29C 45/74 B29C 45/78

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 型締された金型のキャビティ内へその真
   下方向から溶湯を鋳込むようにした垂直状鋳込スリーブ
   であって，前記鋳込スリーブ軸方向の外周部に複数に区
   画した冷却ジャケットと複数個の加熱用ヒータを交互に
   配設したことを特徴とする垂直状鋳込スリーブの温度制
   御装置。