JP3835282B2

JP3835282B2 - Die casting machine

Info

Publication number: JP3835282B2
Application number: JP2001391572A
Authority: JP
Inventors: 吉浩田島; 隆彰猪狩
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP2003191061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気、水蒸気等のガスに起因する巣、ブローホール等の鋳造欠陥を極力軽減、防止し、製品の機械的特性を向上させ得るようにしたダイカストマシーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、スリーブに注入されたアルミニウム合金等の溶湯（溶融金属）をプランジャによって金型のキャビティに圧入してダイカスト製品を鋳造するダイカスト鋳造法において、キャビティ内に残存する空気や水蒸気等のガスが製品の内部に巻き込まれると、巣、ブローホール等の鋳造欠陥となり、製品の機械的特性（強度、伸び等）を著しく低下させる。それ故、特に強度が要求される構造材にあっては、空気や水蒸気等のガスに起因する巣、ブローホール等の鋳造欠陥の発生を極力抑制、防止する必要がある。
【０００３】
このような空気や水蒸気等のガスに起因する鋳造欠陥の発生を防止する方法として、真空・酸素ダイカスト法（例えば、特開２０００−８４６４８号公報、国際公開番号ＷＯ01/51237 A1 等）が知られている。
【０００４】
特開２０００−８４６４８号公報に記載された真空・酸素ダイカスト法は、金型のキャビティを真空吸引して１００ミリバール以下とした後、キャビティに反応性ガスとして酸素を供給し、キャビティ内の圧力が大気圧より高くした状態でアルミニウム溶湯の圧入を開始するようにしたものである。
【０００５】
このようにキャビティ内の空気や水蒸気等のガスを酸素に置換してキャビティ内の圧力を大気圧より高くすると、キャビティ内の酸素は金型の接合面やスリーブの溶湯口を通って外部に吹き出してエアカーテンを形成するため、外気が前記接合面や溶湯口からキャビティ内に侵入することがなく、空気の存在に起因する鋳造欠陥を抑制、防止することができる。また、離型剤に含まれている水分の蒸発を促進させ、この蒸発した水蒸気を外部に排出する。なお、キャビティに供給される反応性ガスとしての酸素は、その一部がアルミニウム溶湯と反応して微細なＡｌ₂Ｏ₃となって製品内に分散するため、製品に悪影響を及ぼすことはない。
【０００６】
国際公開番号ＷＯ01/51237 A1 に記載された真空・酸素ダイカスト法は、金型のキャビティを１００ミリバール以下に真空吸引した後、この真空吸引にオーバーラップさせてスリーブから酸素等の反応性ガスをキャビティに供給してキャビティ内の圧力を大気圧以上にし、反応性ガスの供給を継続しながらスリーブにアルミニウム合金溶湯を注入し、次いでキャビティを再度真空吸引しながらアルミニウム合金溶湯をキャビティに圧入するようにしたものである。
【０００７】
このようにキャビティを再度真空吸引すると、アルミニウム合金溶湯と反応せずに未反応のままキャビティ内に残存する反応性ガスを外部に排出することができ、製品内部に取り込まれることがない。
【０００８】
このように、上記した従来の真空・酸素ダイカスト法にあっては、いずれも溶湯の圧入に先立ってキャビティ内を真空吸引した後、反応性ガスを供給してキャビティ内の圧力を大気圧以上に維持しているため、キャビティ内に残存する空気、水蒸気等の残存ガスの量を著しく低減でき、通常のダイカスト法に比べて残存ガスの巻き込みが少なく、この残存ガスに起因する鋳造欠陥を大幅に抑制、防止することができる利点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のダイカスト法においても、特に金型コストを低減するために入り駒型を使用する場合は、母型の凹部に入り駒型をはめ込むことからこれら両型間の微小ではあるが隙間内に空気が存在し、また離型剤から蒸発した水蒸気が前記隙間に侵入すると、このような隙間内の空気や水蒸気等のガスまでは通常の真空吸引によっては除去することがきわめて困難であった。このため、この隙間に残存する空気や水蒸気等のガスが反応性ガスに置換されないで製品の内部に巻き込まれると、巣、ブローホール等の鋳造欠陥となり、製品の機械的特性（強度、伸び等）を著しく低下させるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、母型と入り駒型との隙間に残存する空気、水蒸気等のガスを確実に真空吸引することができ、前記隙間に残存する空気、水蒸気等のガスに起因する巣、ブローホール等の鋳造欠陥の発生を軽減、防止し得るようにしたダイカストマシーンを提供することにある。
【００１１】
また、本発明は、母型と入り駒型との隙間に残存する空気、水蒸気等のガスを反応性ガスに置換することにより、前記隙間に残存するガスに起因する鋳造欠陥の発生を軽減、防止するダイカストマシーンを提供することにある。
【００１２】
また、本発明は、反応性ガスに含まれている水分の量を軽減することで、この水分と溶湯との反応によって発生する水素ガスの量を軽減し得るようにしたダイカストマシーンを提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明は、製品の離型後に圧縮空気によってキャビティ、母型と入り駒型との隙間等を清掃し、これらに付着、残留している異物を除去し得るようにしたダイカストマシーンを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、真空吸引装置によって金型のキャビティを真空吸引した後、反応性ガス供給装置によって前記キャビティに反応性ガスを供給し、溶湯を前記キャビティに圧入するダイカストマシーンにおいて、前記金型は入り駒型と、この入り駒型を収納する凹部を有する母型とを備え、前記入り駒型と前記凹部との間に前記入り駒型の周囲を取り囲む環状の溝を形成し、前記母型内に一端が前記溝に接続され、他端が前記真空装置に接続されるガス流路と、同じく一端が前記溝に接続され、他端が前記反応性ガス供給装置に接続される他のガス流路とを形成し、これらのガス流路にバルブをそれぞれ設けることにより、前記真空装置による前記キャビティの真空吸引と、前記反応性ガス供給装置による前記キャビティへの反応性ガスの供給を、前記ガス流路と前記溝を通して切替可能に構成したものである。
【００１５】
第１の発明においては、キャビティの真空吸引や反応性ガスの供給に加えて、特に母型と入り駒型との隙間を直接真空吸引したり、反応性ガスを供給しているので、母型と入り駒型との隙間に残存する空気や離型剤中の水分から蒸発した水蒸気等のガスを除去したり、反応性ガスに置換させることができる。それ故、母型と入り駒型の隙間の残存するガスに起因する鋳物欠陥の発生が抑制される。キャビティに供給された反応性ガスは、溶湯がアルミニウム合金の場合、アルミニウムと反応し、固体としてＡｌ ₂ Ｏ ₃ となり、製品内部に分散する。
【００１６】
第２の発明は、前記第１の発明において、圧縮空気供給装置を備え、この圧縮空気供給装置に前記溝を接続可能に構成したものである。
【００１７】
第２の発明においては、製品の離型後に圧縮空気が入り駒型を取り囲む環状の溝に供給されると、隙間、溝等に付着、残留している異物が除去される。
【００１８】
第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記反応性ガス供給装置が乾燥機を備えているものである。
【００１９】
第３の発明においては、乾燥機が反応性ガスを除湿することで、反応性ガスに含有されている水分と溶湯との反応によって発生する水素ガスの量を少なくする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るダイカストマシーンの一実施の形態を示す概略構成図、図２は図１のII−II線概略断面図、図３は可動金型の凹部にはめ込まれた入り駒型の正面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５はプランジャの動作位置を示す図、図６はＤＶＯプロセスを示す図である。本実施の形態においては、キャビティを真空吸引した後、反応性ガスの供給によりキャビティを大気圧以上の圧力とし、さらにアルミニウム合金溶湯の圧入に際してキャビティを再度真空吸引する真空・酸素ダイカスト法（以下、このような方式をＤＶＯプロセスという）を採用したダイカストマシーンに適用した例を示している。また、このダイカストマシーンは、母型と入り駒型とで形成される金型を用いている。
【００２５】
これらの図において、全体を符号１で示すダイカストマシーンは、内部に製品形状と一致するキャビティ３等が形成された金型２、この金型２の下部に一端が接続されたスリーブ４、このスリーブ４に供給されたアルミニウム合金溶湯５を前記キャビティ３に圧入するプランジャ６、真空吸引装置７、圧縮空気供給装置８、反応性ガス供給装置９、図示を省略した型締め装置等を備えている。
【００２６】
前記金型２は、それぞれ母型を構成する固定金型１０および可動金型１１と、入り駒型１２とで構成され、これらによって前記キャビティ３を形成している。固定金型１０と可動金型１１とが互いに密接する接合面１３には、前記キャビティ３に加えて、湯道１４、オーバーフロー部１５およびチルベント１６が設けられており、これらの外側において前記接合面１３をシール部材１７によってシールすることにより金型２の気密性を確保している。
【００２７】
前記固定金型１０は、下部に設けた穴に前記スリーブ４の後端部が嵌合されており、背面が前記可動金型１１との接合面１３を形成し、その略中央に前記可動金型１１および入り駒型１２とともにキャビティ３の一部を形成する比較的浅い凹部２１が形成され、この凹部２１の下方に前記湯道１４を形成するＴ字状の溝２２が形成されている。湯道１４は、上端がゲート２３を介して前記キャビティ３に接続され、下端が前記スリーブ４に接続されている。ゲート２３は、図２に示すようにキャビティ３の形状に対応させてその各部にアルミニウム合金溶湯５が円滑に供給されるように複数個設けられている。
【００２８】
前記オーバーフロー部１５とチルベント１６は、前記キャビティ３の上方側に設けられている。オーバーフロー部１５は、可動金型１１（または固定金型１０）の接合面１３に形成された凹部２４からなり、キャビティ３内のアルミニウム合金溶湯５が冷却、凝固したときに生じる収縮が製品部に及ばないようにするために設けられたものである。
【００２９】
前記チルベント１６は、前記固定金型１０と可動金型１１との接合面１３に形成した迷路状の通路で、キャビティ３内の空気や反応性ガスがキャビティ外に排出されるときのガス流路４９とキャビティ３との間に設けられている。そして、チルベント１６は鋳造の際にチルベントに達したアルミニウム合金溶湯５の冷却、凝固を促進させ、溶湯が真空系に吸引されるのを防止する。
【００３０】
前記可動金型１１は、前面が前記固定金型１０と密接する接合面１３を形成し、この接合面１３の中央に凹部３０が前記固定金型１０の前記凹部２１に対応して形成されている。この凹部３０は、前記凹部２１より深さが深くて一回り小さく形成され、前記入り駒型１２が嵌合され、かつ後方から挿通したボルト等によって固定されている。入り駒型１２の前端部は、前記凹部３０の前方に突出して前記凹部２１内に適宜な隙間を保って挿入され、この隙間部分が前記キャビティ３を形成している。
【００３１】
また、前記可動金型１１にはダイカスト鋳造後に製品を押し出して離型させる複数本のエジェクターピン（押出しピン）３１が進退可能に貫通している。このエジェクターピン３１は、前記入り駒型１２の周囲を取り囲むように配設され、先端面が可動金型１１の接合面１３と同一面を形成し、後端が可動金型１１の後方に突出してピン駆動装置３２に連結されている。ピン駆動装置３２としては、シリンダが用いられる。
【００３２】
前記入り駒型１２と前記凹部３０との間Ｈは、可及的気密性を維持するために、厳密に設定された僅かな隙間、例えば０．１ｍｍ程度以下に設定されている。また、入り駒型１２は、前記凹部３０に嵌合している後端部外周に形成された環状の溝３５と、一端が溝３５にそれぞれ連通し入り駒１２の軸線方向に長い２つの溝３５ａ，３５ｂを有している。一方の溝３５ａは、ガス流路３６、吸排気管３７および排気管３８によりバルブ３９を介して前記真空吸引装置７に接続されている。また、前記ガス流路３６、吸排気管３７および供給管４０によりバルブ４１を介して前記圧縮空気供給装置８に接続されている。他方の溝３５ｂは、他のガス流路４２、分岐管４３およびガス供給管４４によりバルブ４５を介して前記反応性ガス供給装置９に接続されている。なお、溝３５ａ，３５ｂは必ずしも必要ではなく、ガス流路３６，４２を溝３５に直接接続してもよい。前記圧縮空気供給装置８は、鋳造終了後に金型２を型開きして製品を離型させた後、キャビティ３および隙間３４にクリーニング用の圧縮空気を送り込み、異物を除去するために用いられるものである。
【００３３】
前記キャビティ３と前記真空吸引装置７は、前記吸排気管３７、排気管３８およびガス流路４９により前記バルブ３９を介して接続されている。前記ガス流路４９は、前記可動金型１１内に設けられ、前記チルベント１６と前記吸排気管３７とを接続している。前記吸排気管３７には、前記キャビティ３内の圧力を検出する圧力計４７と湿度を検出する湿度計４８が設けられている。
【００３４】
さらに、前記真空吸引装置７と前記湯道１４は、排気管５１およびガス流路５４によりバルブ５２を介して接続されている。バルブ５２は、通常閉じており、キャビティ３の真空吸引時にシリンダ５３によって動作される。
【００３５】
前記スリーブ４は、アルミニウム合金溶湯５が供給される給湯口６３を有し、前記ガス供給管４４の先端が接続されている。すなわち、スリーブ４と前記反応性ガス供給装置９とはガス供給管４４により前記バルブ４５を介して接続されており、これにより反応性ガスＧのスリーブ４、キャビティ３および隙間３４への供給を可能にしている。前記バルブ４５は通常閉じており、反応性ガスＧの供給工程において開く。
【００３６】
前記反応性ガス供給装置９は、ガス供給管４４の途中に設けられた乾燥機６１を備えている。乾燥機６１は、反応性ガス供給装置９から供給される反応性ガスＧを除湿し、キャビティ３および隙間３４内の湿度を低減するために用いられる。前記スリーブ４内のアルミニウム合金溶湯５を加圧しキャビティ３に圧入する前記プランジャ６は、図示を省略したシリンダ等の駆動装置にロッド７１を介して接続されている。
【００３７】
次に、上記構造からなるダイカストマシーン１によるＤＶＯプロセスについて説明する。
先ず、固定金型１０と可動金型１１を型締め装置によって型締めし、真空吸引装置７によってキャビティ３を真空吸引する。このとき、バルブ３９，５２を開き、バルブ４１，４５を閉じておく。また、プランジャ６を前進させてスリーブ４の給湯口６３とガス供給管４４の開口部６４との間に位置させ、給湯口６３からスリーブ４内に空気が侵入しないようにしておく。
【００３８】
真空吸引装置７による真空吸引は、図６に示すようにキャビティ３内の圧力が１００ミリバール以下になるまで行われる。キャビティ３内の圧力は、圧力計４７によって検出される。真空吸引に要する時間は、１〜２秒程度である。これによって、スリーブ４，湯道１４、オーバーフロー部１５、チルベント１６および隙間３４の内部も同時に真空吸引される。
【００３９】
吸引速度は、５００ミリバール／秒以上に設定することが好ましい。吸引速度を５００ミリバール／秒以上に設定すると、キャビティ３が複雑な形状であっても、キャビティ内の隅々まで良好に真空吸引して空気や水蒸気等のガスを除去することができ、また金型２の内面に塗布した離型剤等に含まれている水分が突沸して水蒸気となり、金型２の外部に排出されるため、キャビティ３内の水分を大幅に減少させることができる。なお、吸引速度は、真空吸引装置７の能力を考慮すると、８００ミリバール／秒程度が限度とされる。
【００４０】
真空度が１００ミリバール以下に達しない真空吸引では、キャビティ３内に比較的多量の空気や水蒸気などのガスが残存するため、後述する反応性ガスＧの供給工程でキャビティ３が反応性ガスＧに十分に置換されず、残存ガスが製品に巻き込まれると、巣、ブローホール、膨れ等の鋳造欠陥の原因となるおそれがある。このため、１００ミリバール以下に設定することが好ましい。
【００４１】
キャビティ３の真空度が１００ミリバール以下になったことを圧力計４７が検出すると、バルブ４５を開いて反応性ガス供給装置９から反応性ガスＧをスリーブ４、キャビティ３、湯道１４、オーバーフロー部１５、チルベント１６および隙間３４に供給して反応性ガスＧに置換し、一定時間経過後、真空吸引装置７による真空吸引を停止する。すなわち、反応性ガスＧの供給を真空吸引と若干オーバーラップさせた後、バルブ３９，５２を閉じて真空吸引を停止することにより、反応性ガスＧをキャビティ３、オーバーフロー部１５、チルベント１６および隙間３４の隅々にまで行き渡たらせることができる。反応性ガスＧの供給は、キャビティ３内の圧力が大気圧以上になるまで継続して行われ、その圧力が圧力計４７によって検出される。キャビティ３の圧力を反応性ガスＧによって大気圧以上にすると、反応性ガスＧは金型２の接合面１３やガス流路３６，４９，５４等から外部に排出されるため、外気の侵入が防止される。また、金型２の内面に塗布されている離型剤から蒸発した水蒸気も反応性ガスＧとともに外部に排出される。
【００４２】
反応性ガスＧの供給に当たっては、反応性ガスＧの湿度が高いと、その水分がアルミニウム合金溶湯５との反応によって水素ガスを発生させるため、キャビティ３内の湿度を湿度計４８によって測定し、湿度が１５％ＲＨ以下になるように乾燥機６１を作動させ、湿度管理を行うことが好ましい。
【００４３】
反応性ガスＧの供給によってキャビティ３内の圧力が大気圧以上になった後、プランジャ６を図５に示す給湯位置まで後退させて給湯口６３を開き、１回のダイカスト鋳造に必要な量のアルミニウム合金溶湯５をスリーブ４に供給する。このとき、スリーブ４の内部は反応性ガスＧによって大気圧以上に保持されており、反応性ガスＧが給湯口６３から外部に排出されることでエアカーテンを形成しているので、スリーブ４内への外気の侵入は防止される。そして、アルミニウム合金溶湯５の注入完了後、給湯口６３はプランジャ６の前進によってキャビティ３との連通状態が遮断される。
【００４４】
アルミニウム合金溶湯５をスリーブ４に注入した後、真空吸引装置７によって金型２とスリーブ４を再度真空吸引する。すなわち、キャビティ３、スリーブ４、湯道１４、オーバーフロー部１５、チルベント１６および隙間３４を真空吸引する。再度の真空吸引は反応性ガスＧの供給と若干オーバーラップさせることが好ましい。このオーバーラップによって、余剰の反応性ガスＧがキャビティ３、湯道１４、オーバーフロー部１５、チルベント１６および隙間３４から外部へ排出されるとともに、金型２の内面の離型剤やスリーブ４の潤滑剤に含まれている水分が反応性ガスＧの排出に伴って効果的に除去される。
【００４５】
再度真空吸引しながらプランジャ６を前進させ、スリーブ４内のアルミニウム合金溶湯５を湯道１４およびゲート２３を経てキャビティ３に圧入する。プランジャ６は、図５に示すように高速射出開始位置まで低速前進した後、射出限位置まで高速前進してアルミニウム合金溶湯５をキャビティ３に圧入する。アルミニウム合金溶湯５をキャビティ３に圧入すると、キャビティ３内の反応性ガスＧの一部は、アルミニウム合金溶湯５と反応して微細なＡｌ₂Ｏ₃となり、製品内に分散するが、残りの一部は未反応のまま残る。そして、この未反応の反応性ガスは、アルミニウム合金溶湯５の圧入に伴ってキャビティ３から排出、除去される。このとき、キャビティ３の形状によっては未反応の反応性ガスを金型２の外部に押し出す経路がアルミニウム合金溶湯５によって塞がれると、製品内部に取り込まれ、鋳造欠陥の原因とする。特に、溶湯の流路が複雑に分流、合流する形状や隘路部分を有するキャビティ３では、その傾向が一層強くなる。
【００４６】
そこで、アルミニウム合金溶湯５の圧入時に、上記した通りキャビティ３を再度真空吸引すると、キャビティ３内に残存する未反応の反応性ガスＧを吸引排気して大幅に軽減することができるため、未反応の反応性ガスが製品に取り込まれることがなく、当該ガスの存在に起因する鋳造欠陥を抑制、防止することができる。この再度の真空吸引は、キャビティ３全体にアルミニウム合金溶湯５が充満するまで継続して行われる。
【００４７】
キャビティ３に圧入されたアルミニウム合金溶湯５が冷却、固化して鋳造が終了すると、バルブ３９，５２を閉じて真空吸引装置７による真空吸引を停止し、金型２を型開きして可動金型１１を固定金型１０から離間させる。型開きした状態において、鋳造された製品は入り駒型１２を覆っている。次いで、ピン駆動装置３２によってエジェクターピン３１を前進させて入り駒型１２を覆っている製品を押圧し離型させる。製品を入り駒型１２から離型させた後、バルブ３９，４１，５２を開き、圧縮空気供給装置８から圧縮空気を給気管４０、給排気管３７、ガス流路３６，４９，５４、排気管３８，５１を介して真空吸引装置７、湯道１４、オーバーフロー部１５、チルベント１６、隙間３４に供給し、これらに付着、残留している異物を除去し、もって１サイクルのダイカスト鋳造を終了する。
【００４８】
このように、真空吸引、反応性ガスＧの供給および再度の真空吸引を行うと、キャビティ３に残存している空気、水蒸気等のガスさらには未反応の反応性ガスを確実に除去することができるため、これらのガスがダイカスト製品に巻き込まれることが少なく、巣、ブローホール等の鋳造欠陥を著しく抑制、防止でき、ダイカスト製品の機械的特性を向上させることができる。
【００４９】
特に、本発明においては、キャビティ３全体の真空吸引と並行して母型の一つである可動金型１１と入り駒型１２との隙間３４を別個に真空吸引するようにしているので、通常の真空吸引では除去することが難しい隙間３４内に残存する空気や離型剤に含まれている水分を的確かつ確実に除去することができ、これらに起因する鋳造欠陥を防止することができ、製品の機械的特性をより一層向上させることができる。
【００５０】
また、隙間３４の真空吸引は、溝３５を介して行われるため、迅速かつ確実に行うことができる。
【００５１】
また、隙間３４は、溝３５、ガス流路４２、分岐管４３およびガス供給管４４によりバルブ４５を介して反応性ガス供給装置９に接続されているので、真空吸引装置７による真空吸引にオーバーラップさせて反応性ガスＧが供給される。したがって、隙間３４および溝３５は、残存する空気、水蒸気等のガスが反応性ガスＧに置換されて大気圧以上に維持される。また、反応性ガス供給装置９は乾燥機６１を備えているので、金型２とスリーブ４に供給される反応性ガスＧ中に含まれている水分を確実に除去することができ、金型２とスリーブ４内の湿度を所定の湿度に維持することができる。
【００５２】
さらに、隙間３４は、ガス流路３６、給排気管３７および給気管４０によりバルブ４１を介して圧縮空気供給装置８に接続されているので、鋳造後に金型２を型開きした後、バルブ４１を開いて圧縮空気供給装置８により圧縮空気をチルベント１６と隙間３４に供給すると、入り駒型１２、チルベント１６３、隙間３４等に付着、残留している異物を除去することができる。また、このときバルブ３９，５２を開いておくと排気管３８，５１、真空吸引装置７、バルブ５２等に付着、残留している異物をも除去することができる。
【００５３】
なお、上記した実施の形態においては、比較的融点が低い金属としてアルミニウム合金（６４０〜７４０℃）を用いた例を示したが、錫合金（２８０〜３６０℃）、亜鉛合金（４００〜４３０℃）、マグネシウム合金（６４０〜７００℃）、銅合金（８５０〜９２０℃）からなるダイカスト製品にも適用することができる。
また、上記した実施の形態においては、真空吸引、反応性ガスＧの供給および再度の真空吸引を行うＤＶＯプロセスを採用したダイカストマシーン１に適用した例を示したが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、真空ダイカスト法、無孔性ダイカスト法（反応性ガスを供給するダイカスト法）、さらには上記した特開２０００−８４６４８号公報に記載された真空・酸素ダイカスト法を採用したダイカストマシーンにも適用することが可能である。
【００５４】
また、上記した実施の形態においては、一方の母型として可動金型１１に凹部３０を設け、この凹部３０に入り駒型１２を嵌合し、その隙間３４を真空吸引するように構成したが、他方の母型として固定金型１０側に凹部を設け、この凹部に入り駒型１２を嵌合するようにした金型や、複数個の入り駒型１２を備え、これらの入り駒型を固定金型１０と可動金型１１の両方に嵌合するようにした金型にも適用することが可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るダイカストマシーンは、キャビティ全体の真空吸引に加えて、母型と入り駒型との隙間の真空吸引を並行して行うように構成したので、通常の真空吸引では困難な前記隙間部分に残存する空気、水蒸気等のガスを確実に除去することができ、これらの残存ガスに起因する巣、ブローホール等の鋳造欠陥を著しく軽減防止することができ、製品の機械的特性を向上させることができる。
【００５６】
また、キャビティ内の空気を反応性ガスに置換するか、またはキャビティ内を真空吸引した後、キャビティ内を反応性ガスに置換するようにした発明においては、前記キャビティや隙間に残存する空気、水蒸気等のガスを確実に除去することができ、残存ガスに起因する巣、ブローホール等の鋳造欠陥を一層軽減防止することができる。
【００５７】
また、圧縮空気供給装置によって圧縮空気を母型と入り駒型との隙間に供給するように構成した発明においては、前記隙間に付着、残留している異物を除去し、金型を清掃することができる。
【００５８】
さらに、反応性ガス供給装置が乾燥機を備えた発明においては、反応性ガスを除湿することで、反応性ガスに含まれている水分と溶湯との反応による水素ガスの発生を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダイカストマシーンの一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のII−II線概略断面図である。
【図３】可動金型の凹部にはめ込まれた入り駒型の正面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】プランジャの動作位置を示す図である。
【図６】ＤＶＯプロセスを示す図である。
【符号の説明】
１…ダイカストマシーン、２…金型、３…キャビティ、４…スリーブ、５…アルミニウム合金、６…プランジャ、７…真空吸引装置、８…圧縮空気供給装置、９…反応性ガス供給装置、１０…固定金型、１１…可動金型、１２…入り駒型、１４…湯道、１５…オーバーフロー部、１６…チルベント、３０…凹部、３４…隙間、３５…溝、６１…乾燥機。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a die casting machine that can reduce and prevent casting defects such as nests and blow holes caused by gas such as air and water vapor, and improve mechanical properties of a product.
[0002]
[Prior art]
Normally, in the die-casting method in which a molten metal (molten metal) such as an aluminum alloy injected into a sleeve is pressed into a mold cavity by a plunger and a die-cast product is cast, gas such as air or water vapor remaining in the cavity is the product. When it is caught in the inside of the steel, it becomes a casting defect such as a nest and a blow hole, and the mechanical properties (strength, elongation, etc.) of the product are remarkably lowered. Therefore, in a structural material that requires particularly high strength, it is necessary to suppress and prevent the occurrence of casting defects such as nests and blowholes caused by gases such as air and water vapor.
[0003]
As a method for preventing the occurrence of casting defects caused by such gases as air and water vapor, a vacuum / oxygen die casting method (for example, JP 2000-84648 A, International Publication No. WO 01/51237 A1, etc.) is known. ing.
[0004]
In the vacuum / oxygen die casting method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-84648, after the mold cavity is vacuumed to 100 mbar or less, oxygen is supplied to the cavity as a reactive gas, and the pressure in the cavity is reduced. The injection of molten aluminum is started in a state where the pressure is higher than the atmospheric pressure.
[0005]
In this way, when the gas in the cavity such as air or water vapor is replaced with oxygen and the pressure in the cavity is made higher than atmospheric pressure, the oxygen in the cavity blows out to the outside through the joint surface of the mold and the molten metal inlet of the sleeve. Since the air curtain is formed, the outside air does not enter the cavity from the joint surface or the molten metal port, and casting defects caused by the presence of air can be suppressed and prevented. Further, the evaporation of water contained in the release agent is promoted, and the evaporated water vapor is discharged to the outside. Note that oxygen as the reactive gas supplied to the cavity partially reacts with the molten aluminum to produce fine Al.₂O_ThreeSince it is dispersed within the product, the product is not adversely affected.
[0006]
In the vacuum / oxygen die casting method described in International Publication No. WO01 / 51237 A1, a cavity of a mold is evacuated to 100 mbar or less and then overlapped with the vacuum evacuation to allow reactive gas such as oxygen to cavitate from the sleeve. The pressure in the cavity is increased to atmospheric pressure or more, and the molten aluminum alloy is injected into the sleeve while continuing to supply the reactive gas, and then the molten aluminum alloy is pressed into the cavity while vacuum suctioning the cavity. It is a thing.
[0007]
When the cavity is sucked again in this manner, the reactive gas remaining in the cavity without reacting with the molten aluminum alloy can be discharged to the outside and is not taken into the product.
[0008]
As described above, in each of the conventional vacuum / oxygen die casting methods described above, after the inside of the cavity is vacuumed prior to the injection of the molten metal, the reactive gas is supplied to increase the pressure in the cavity to atmospheric pressure or higher. Therefore, the amount of residual gas such as air and water vapor remaining in the cavity can be remarkably reduced, and there is less entrainment of residual gas compared to the normal die casting method, which greatly reduces casting defects caused by this residual gas. There is an advantage that it can be suppressed and prevented.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in such a conventional die-casting method, especially when using the entrance piece type in order to reduce the die cost, it is very small between these two types because it enters the recess of the mother die and inserts the piece type. However, if air exists in the gap and water vapor evaporated from the release agent enters the gap, it is extremely difficult to remove the air and water vapor in the gap by ordinary vacuum suction. Met. For this reason, if a gas such as air or water vapor remaining in the gap is not replaced by a reactive gas and is caught inside the product, it becomes a casting defect such as a nest and a blowhole, and the mechanical characteristics (strength, elongation, etc.) of the product ) Is significantly reduced.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to reliably vacuum-suck air, water vapor, and other gases remaining in the gap between the mother mold and the entrance frame mold. An object of the present invention is to provide a die casting machine that can reduce and prevent the occurrence of casting defects such as nests and blowholes caused by gas such as air and water vapor remaining in the gap.
[0011]
In addition, the present invention reduces the occurrence of casting defects caused by the gas remaining in the gap by replacing the gas such as air, water vapor, etc. remaining in the gap between the matrix and the entrance piece type with a reactive gas, It is to provide a die-casting machine to prevent.
[0012]
The present invention also provides a die casting machine that can reduce the amount of hydrogen gas generated by the reaction between the moisture and the molten metal by reducing the amount of moisture contained in the reactive gas. It is in.
[0013]
Furthermore, the present invention provides a die casting machine that can clean a cavity, a gap between a master mold and an entrance frame mold with compressed air after the product is released, and remove foreign substances adhering to and remaining on them. There is to do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is to vacuum a mold cavity by a vacuum suction device.Reactive gas is supplied to the cavity by a reactive gas supply device,In a die casting machine for press-fitting molten metal into the cavity, the mold includes a entering piece type and a mother die having a recess for storing the entering piece type, and the entering piece is provided between the entering piece type and the recessed portion. A gas flow path in which an annular groove surrounding the periphery of the mold is formed, one end is connected to the groove and the other end is connected to the vacuum device in the mother moldAnd forming another gas flow path having one end connected to the groove and the other end connected to the reactive gas supply device, and by providing valves in these gas flow paths, respectively, the vacuum device It is possible to switch the vacuum suction of the cavity by the reactive gas supply and the reactive gas supply to the cavity by the reactive gas supply device through the gas flow path and the groove.It is a thing.
[0015]
  In the first invention, vacuum suction of the cavityAnd reactive gas supplyIn addition to the mother mold and entering piece typeSince the gap is directly vacuumed or reactive gas is supplied,The air remaining in the gap between the mother moldGases such as water vapor evaporated from the water in the release agent can be removed or replaced with a reactive gas. Therefore, the occurrence of casting defects due to the gas remaining in the gap between the mother die and the entrance piece type is suppressed. When the molten metal is an aluminum alloy, the reactive gas supplied to the cavity reacts with aluminum to form Al as a solid. ₂ O _Three And dispersed within the product.
[0016]
  The second invention isIn the first invention, a compressed air supply device is provided, and the groove can be connected to the compressed air supply device.It is a thing.
[0017]
  In the second invention,When compressed air is supplied to the annular groove surrounding the piece shape after the product is released, the foreign matter adhering to and remaining in the gap, groove, etc. is removed.
[0018]
  The third invention isIn the first or second invention, the reactive gas supply device includes a dryer.Is.
[0019]
  In the third invention,The dryer dehumidifies the reactive gas, thereby reducing the amount of hydrogen gas generated by the reaction between the moisture contained in the reactive gas and the molten metal.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a die casting machine according to the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 is a diagram showing an operating position of the plunger, and FIG. 6 is a diagram showing a DVO process. In the present embodiment, after vacuum suction of the cavity, the cavity is brought to a pressure higher than atmospheric pressure by supplying a reactive gas, and the cavity is vacuum-suctioned again when the molten aluminum alloy is injected (hereinafter, referred to as a vacuum / oxygen die casting method). An example in which such a method is applied to a die casting machine employing a DVO process) is shown. In addition, this die casting machine uses a die formed by a mother die and a entering piece die.
[0025]
In these drawings, a die casting machine generally indicated by reference numeral 1 includes a mold 2 in which a cavity 3 or the like that matches the product shape is formed, a sleeve 4 having one end connected to the lower portion of the mold 2, and the sleeve. 4 includes a plunger 6 for press-fitting the molten aluminum alloy 5 supplied to 4 into the cavity 3, a vacuum suction device 7, a compressed air supply device 8, a reactive gas supply device 9, a mold clamping device (not shown), and the like.
[0026]
The mold 2 is composed of a fixed mold 10 and a movable mold 11 that constitute a mother mold, and a frame piece 12, respectively, and forms the cavity 3. In addition to the cavity 3, a runner 14, an overflow portion 15, and a chill vent 16 are provided on the joint surface 13 where the fixed mold 10 and the movable mold 11 are in close contact with each other. By sealing 13 with a sealing member 17, the airtightness of the mold 2 is secured.
[0027]
The fixed mold 10 has a rear end portion of the sleeve 4 fitted in a hole provided in a lower portion thereof, and a rear surface forms a joint surface 13 with the movable mold 11, and the movable mold is formed at a substantially center thereof. A relatively shallow recess 21 that forms a part of the cavity 3 together with the mold 11 and the entrance piece mold 12 is formed, and a T-shaped groove 22 that forms the runner 14 is formed below the recess 21. The runner 14 has an upper end connected to the cavity 3 via a gate 23 and a lower end connected to the sleeve 4. As shown in FIG. 2, a plurality of gates 23 are provided so as to smoothly supply the molten aluminum alloy 5 to each part corresponding to the shape of the cavity 3.
[0028]
The overflow part 15 and the chill vent 16 are provided above the cavity 3. The overflow portion 15 includes a recess 24 formed in the joint surface 13 of the movable mold 11 (or the fixed mold 10), and contraction that occurs when the molten aluminum alloy 5 in the cavity 3 is cooled and solidified in the product portion. It is provided to prevent it from reaching.
[0029]
The chill vent 16 is a labyrinth-shaped passage formed in the joint surface 13 between the fixed mold 10 and the movable mold 11, and a gas flow path when air and reactive gas in the cavity 3 are discharged out of the cavity. 49 and the cavity 3. The chill vent 16 promotes cooling and solidification of the molten aluminum alloy 5 that has reached the chill vent during casting, and prevents the molten metal from being sucked into the vacuum system.
[0030]
The movable mold 11 has a joint surface 13 whose front surface is in close contact with the fixed mold 10, and a recess 30 is formed in the center of the joint surface 13 corresponding to the recess 21 of the fixed mold 10. Yes. The recess 30 is deeper than the recess 21 and is slightly smaller than the recess 21. The recess 30 is fitted with the insert piece 12 and is fixed by a bolt inserted from the rear. The front end portion of the entrance piece mold 12 projects forward of the recess 30 and is inserted into the recess 21 with an appropriate gap, and this gap portion forms the cavity 3.
[0031]
In addition, a plurality of ejector pins (extrusion pins) 31 for extruding and releasing the product after die casting are pierced through the movable die 11 so as to advance and retreat. The ejector pin 31 is disposed so as to surround the periphery of the entering piece mold 12, the front end surface forms the same surface as the joining surface 13 of the movable mold 11, and the rear end protrudes rearward of the movable mold 11. Are connected to the pin driving device 32. As the pin driving device 32, a cylinder is used.
[0032]
The space H between the entrance piece mold 12 and the recess 30 is set to a slightly narrow gap, for example, about 0.1 mm or less, in order to maintain as much airtightness as possible. Further, the entering piece mold 12 includes an annular groove 35 formed on the outer periphery of the rear end portion that is fitted in the recess 30 and two grooves having one end communicating with the groove 35 and extending in the axial direction of the entering piece 12. 35a and 35b. One groove 35 a is connected to the vacuum suction device 7 through a valve 39 by a gas flow path 36, an intake / exhaust pipe 37 and an exhaust pipe 38. The compressed air supply device 8 is connected via a valve 41 by the gas flow path 36, the intake / exhaust pipe 37 and the supply pipe 40. The other groove 35 b is connected to the reactive gas supply device 9 via a valve 45 by another gas flow path 42, a branch pipe 43 and a gas supply pipe 44. The grooves 35a and 35b are not necessarily required, and the gas flow paths 36 and 42 may be directly connected to the groove 35. The compressed air supply device 8 is used for removing foreign matter by opening the mold 2 after the casting is finished and releasing the product, and then sending compressed air for cleaning into the cavity 3 and the gap 34. It is.
[0033]
The cavity 3 and the vacuum suction device 7 are connected via the valve 39 by the intake / exhaust pipe 37, the exhaust pipe 38 and the gas flow path 49. The gas flow path 49 is provided in the movable mold 11 and connects the chill vent 16 and the intake / exhaust pipe 37. The intake / exhaust pipe 37 is provided with a pressure gauge 47 for detecting the pressure in the cavity 3 and a hygrometer 48 for detecting humidity.
[0034]
Further, the vacuum suction device 7 and the runner 14 are connected via a valve 52 by an exhaust pipe 51 and a gas flow path 54. The valve 52 is normally closed and is operated by the cylinder 53 during vacuum suction of the cavity 3.
[0035]
The sleeve 4 has a hot water supply port 63 to which the molten aluminum alloy 5 is supplied, and the tip of the gas supply pipe 44 is connected. That is, the sleeve 4 and the reactive gas supply device 9 are connected to each other via the valve 45 by the gas supply pipe 44, whereby the reactive gas G can be supplied to the sleeve 4, the cavity 3 and the gap 34. I have to. The valve 45 is normally closed and opened in the process of supplying the reactive gas G.
[0036]
The reactive gas supply device 9 includes a dryer 61 provided in the middle of the gas supply pipe 44. The dryer 61 is used to dehumidify the reactive gas G supplied from the reactive gas supply device 9 and reduce the humidity in the cavity 3 and the gap 34. The plunger 6 that pressurizes the molten aluminum alloy 5 in the sleeve 4 and press-fits into the cavity 3 is connected to a driving device such as a cylinder (not shown) via a rod 71.
[0037]
Next, the DVO process by the die casting machine 1 having the above structure will be described.
First, the fixed mold 10 and the movable mold 11 are clamped by a mold clamping device, and the cavity 3 is vacuum-sucked by the vacuum suction device 7. At this time, the valves 39 and 52 are opened, and the valves 41 and 45 are closed. Further, the plunger 6 is advanced to be positioned between the hot water supply port 63 of the sleeve 4 and the opening 64 of the gas supply pipe 44 so that air does not enter the sleeve 4 from the hot water supply port 63.
[0038]
The vacuum suction by the vacuum suction device 7 is performed until the pressure in the cavity 3 becomes 100 mbar or less as shown in FIG. The pressure in the cavity 3 is detected by a pressure gauge 47. The time required for vacuum suction is about 1 to 2 seconds. As a result, the inside of the sleeve 4, the runner 14, the overflow portion 15, the chill vent 16, and the gap 34 is simultaneously vacuumed.
[0039]
The suction speed is preferably set to 500 mbar / second or more. When the suction speed is set to 500 mbar / second or more, even if the cavity 3 has a complicated shape, it is possible to remove the gas such as air and water vapor by vacuum suction well to every corner of the cavity. The moisture contained in the mold release agent or the like applied to the inner surface of the mold 2 bumps into water vapor and is discharged to the outside of the mold 2, so that the moisture in the cavity 3 can be greatly reduced. The suction speed is limited to about 800 mbar / second in consideration of the capability of the vacuum suction device 7.
[0040]
In vacuum suction where the degree of vacuum does not reach 100 mbar or less, a relatively large amount of gas such as air or water vapor remains in the cavity 3, so that the cavity 3 becomes the reactive gas G in the reactive gas G supply step described later. If the residual gas is not sufficiently replaced and the residual gas is caught in the product, it may cause casting defects such as nests, blowholes and blisters. For this reason, it is preferable to set it to 100 mbar or less.
[0041]
When the pressure gauge 47 detects that the degree of vacuum of the cavity 3 has become 100 mbar or less, the valve 45 is opened and the reactive gas G is supplied from the reactive gas supply device 9 to the sleeve 4, cavity 3, runner 14, overflow part. 15, the gas is supplied to the chill vent 16 and the gap 34 to be replaced with the reactive gas G. After a predetermined time has elapsed, the vacuum suction by the vacuum suction device 7 is stopped. That is, after the supply of the reactive gas G is slightly overlapped with the vacuum suction, the valves 39 and 52 are closed to stop the vacuum suction, so that the reactive gas G is removed from the cavity 3, the overflow portion 15, the chill vent 16 and the gap. It can be extended to every corner of 34. The supply of the reactive gas G is continued until the pressure in the cavity 3 becomes atmospheric pressure or higher, and the pressure is detected by the pressure gauge 47. When the pressure of the cavity 3 is increased to atmospheric pressure or higher by the reactive gas G, the reactive gas G is discharged to the outside from the bonding surface 13 of the mold 2, the gas flow paths 36, 49, 54, etc. Is prevented. Further, the water vapor evaporated from the release agent applied to the inner surface of the mold 2 is also discharged to the outside together with the reactive gas G.
[0042]
In supplying the reactive gas G, when the humidity of the reactive gas G is high, the moisture generates hydrogen gas by reaction with the molten aluminum alloy 5, so the humidity in the cavity 3 is measured by the hygrometer 48, It is preferable to operate the dryer 61 so that the humidity is 15% RH or less to perform humidity management.
[0043]
After the pressure in the cavity 3 becomes equal to or higher than the atmospheric pressure by the supply of the reactive gas G, the plunger 6 is retracted to the hot water supply position shown in FIG. The molten aluminum alloy 5 is supplied to the sleeve 4. At this time, the inside of the sleeve 4 is maintained at atmospheric pressure or higher by the reactive gas G, and the reactive gas G is discharged to the outside from the hot water supply port 63 to form an air curtain. Intrusion of outside air into is prevented. After the injection of the molten aluminum alloy 5 is completed, the hot water supply port 63 is disconnected from the cavity 3 by the advance of the plunger 6.
[0044]
After pouring the molten aluminum alloy 5 into the sleeve 4, the mold 2 and the sleeve 4 are again vacuumed by the vacuum suction device 7. That is, the cavity 3, the sleeve 4, the runner 14, the overflow portion 15, the chill vent 16 and the gap 34 are vacuumed. The vacuum suction again is preferably slightly overlapped with the supply of the reactive gas G. Due to this overlap, surplus reactive gas G is discharged to the outside from the cavity 3, runner 14, overflow portion 15, chill vent 16 and gap 34, and the mold release agent on the inner surface of the mold 2 and the lubrication of the sleeve 4. The water contained in the agent is effectively removed as the reactive gas G is discharged.
[0045]
The plunger 6 is advanced while vacuuming again, and the molten aluminum alloy 5 in the sleeve 4 is press-fitted into the cavity 3 through the runner 14 and the gate 23. As shown in FIG. 5, the plunger 6 moves forward at a low speed to the high-speed injection start position and then moves forward at a high speed to the injection limit position to press-fit the molten aluminum alloy 5 into the cavity 3. When the molten aluminum alloy 5 is pressed into the cavity 3, a part of the reactive gas G in the cavity 3 reacts with the molten aluminum alloy 5 to form fine Al.₂O_ThreeAnd dispersed in the product, but the remaining part remains unreacted. The unreacted reactive gas is discharged and removed from the cavity 3 as the aluminum alloy melt 5 is pressed. At this time, depending on the shape of the cavity 3, if the path for pushing unreacted reactive gas to the outside of the mold 2 is blocked by the molten aluminum alloy 5, it is taken into the product and causes casting defects. In particular, in the cavity 3 having a shape in which the flow path of the molten metal is divided and merged in a complicated manner and a bottleneck portion, the tendency is further increased.
[0046]
Therefore, when the cavity 3 is vacuum-sucked again as described above when the molten aluminum alloy 5 is injected, the unreacted reactive gas G remaining in the cavity 3 can be sucked and exhausted, which can be greatly reduced. The reactive gas is not taken into the product, and casting defects due to the presence of the gas can be suppressed and prevented. This vacuum suction is continued until the entire cavity 3 is filled with the molten aluminum alloy 5.
[0047]
When the molten aluminum alloy 5 press-fitted into the cavity 3 is cooled and solidified to finish casting, the valves 39 and 52 are closed, the vacuum suction by the vacuum suction device 7 is stopped, the mold 2 is opened, and the movable mold is opened. 11 is separated from the fixed mold 10. In the opened state, the cast product covers the entrance piece 12. Next, the ejector pin 31 is advanced by the pin driving device 32 to press and release the product covering the entrance piece 12. After the product is released from the entrance piece 12, the valves 39, 41, 52 are opened, and compressed air is supplied from the compressed air supply device 8 to the supply pipe 40, supply / exhaust pipe 37, gas flow paths 36, 49, 54, exhaust. The vacuum suction device 7, the runner 14, the overflow part 15, the chill vent 16, and the gap 34 are supplied to the vacuum suction device 7, the pipes 38 and 51, and the foreign substances adhering to and remaining in these are removed, thereby completing one cycle of die casting. To do.
[0048]
As described above, when vacuum suction, supply of the reactive gas G, and re-vacuum suction are performed, gas such as air and water vapor remaining in the cavity 3 and unreacted reactive gas can be surely removed. Therefore, these gases are rarely involved in the die-cast product, and casting defects such as nests and blowholes can be remarkably suppressed and prevented, and the mechanical properties of the die-cast product can be improved.
[0049]
In particular, in the present invention, the gap 34 between the movable mold 11 which is one of the mother molds and the entering piece mold 12 is separately vacuum-suctioned in parallel with the vacuum suction of the entire cavity 3. It is possible to accurately and surely remove the air remaining in the gap 34 and the moisture contained in the release agent, which are difficult to remove by vacuum suction, and prevent casting defects caused by these, The mechanical properties of the product can be further improved.
[0050]
Further, since the vacuum suction of the gap 34 is performed through the groove 35, it can be performed quickly and reliably.
[0051]
Further, since the gap 34 is connected to the reactive gas supply device 9 via the valve 45 by the groove 35, the gas flow path 42, the branch pipe 43 and the gas supply pipe 44, it exceeds the vacuum suction by the vacuum suction device 7. The reactive gas G is supplied by lapping. Accordingly, the gap 34 and the groove 35 are maintained at atmospheric pressure or higher by replacing the remaining gas such as air and water vapor with the reactive gas G. In addition, since the reactive gas supply device 9 includes the dryer 61, moisture contained in the reactive gas G supplied to the mold 2 and the sleeve 4 can be reliably removed. 2 and the sleeve 4 can be maintained at a predetermined humidity.
[0052]
Further, since the gap 34 is connected to the compressed air supply device 8 via the valve 41 by the gas flow path 36, the air supply / exhaust pipe 37 and the air supply pipe 40, the valve 41 is opened after the mold 2 is opened after casting. When the compressed air supply device 8 supplies compressed air to the chill vent 16 and the gap 34, foreign matter adhering to and remaining in the entrance frame mold 12, the chill vent 163, the gap 34, etc. can be removed. At this time, if the valves 39 and 52 are kept open, the foreign matter adhering to and remaining on the exhaust pipes 38 and 51, the vacuum suction device 7, the valve 52, etc. can be removed.
[0053]
In the above-described embodiment, an example in which an aluminum alloy (640 to 740 ° C.) is used as a metal having a relatively low melting point is shown. However, a tin alloy (280 to 360 ° C.), a zinc alloy (400 to 430 ° C.) is used. ), A magnesium alloy (640 to 700 ° C.), and a copper alloy (850 to 920 ° C.).
In the above-described embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to the die casting machine 1 adopting the DVO process that performs vacuum suction, supply of the reactive gas G, and vacuum suction again, but the present invention is not limited to this. Die casting that employs a vacuum die casting method, a non-porous die casting method (a die casting method for supplying a reactive gas), and a vacuum / oxygen die casting method described in JP 2000-84648 A described above It can also be applied to machines.
[0054]
Further, in the above-described embodiment, the movable mold 11 is provided with the recess 30 as one of the mother molds, and enters the recess 30 to fit the piece mold 12, and the gap 34 is vacuum-sucked. The other mold is provided with a concave portion on the fixed mold 10 side, and includes a mold in which the concave mold 12 is fitted into the concave section, and a plurality of entering piece molds 12. The present invention can also be applied to a mold that is fitted to both the fixed mold 10 and the movable mold 11.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, the die casting machine according to the present invention is configured to perform the vacuum suction of the gap between the mother die and the entrance piece mold in parallel to the vacuum suction of the entire cavity. It is possible to reliably remove gases such as air and water vapor remaining in the difficult gaps, and to significantly reduce and prevent casting defects such as nests and blow holes caused by these residual gases. Characteristics can be improved.
[0056]
  Also, the air in the cavity is replaced with reactive gasOr,Alternatively, in the invention in which the inside of the cavity is vacuum-sucked and then the inside of the cavity is replaced with a reactive gas, gas such as air and water vapor remaining in the cavity and the gap can be surely removed. It is possible to further reduce and prevent casting defects such as nests and blow holes.
[0057]
Further, in the invention configured to supply the compressed air to the gap between the mother die and the entering piece mold by the compressed air supply device, the foreign matter adhering to and remaining in the gap is removed, and the mold is cleaned. Can do.
[0058]
Furthermore, in the invention in which the reactive gas supply device includes a dryer, dehumidification of the reactive gas may reduce the generation of hydrogen gas due to the reaction between the moisture contained in the reactive gas and the molten metal. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a die casting machine according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a front view of an entering piece type fitted in a recess of a movable mold.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing an operation position of a plunger.
FIG. 6 is a diagram illustrating a DVO process.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Die casting machine, 2 ... Mold, 3 ... Cavity, 4 ... Sleeve, 5 ... Aluminum alloy, 6 ... Plunger, 7 ... Vacuum suction device, 8 ... Compressed air supply device, 9 ... Reactive gas supply device, 10 ... Fixed mold, 11 ... movable mold, 12 ... entering piece type, 14 ... runner, 15 ... overflow part, 16 ... chill vent, 30 ... recessed part, 34 ... gap, 35 ... groove, 61 ... dryer.

Claims

真空吸引装置によって金型のキャビティを真空吸引した後、反応性ガス供給装置によって前記キャビティに反応性ガスを供給し、溶湯を前記キャビティに圧入するダイカストマシーンにおいて、
前記金型は入り駒型と、この入り駒型を収納する凹部を有する母型とを備え、
前記入り駒型と前記凹部との間に前記入り駒型の周囲を取り囲む環状の溝を形成し、前記母型内に一端が前記溝に接続され、他端が前記真空装置に接続されるガス流路と、同じく一端が前記溝に接続され、他端が前記反応性ガス供給装置に接続される他のガス流路とを形成し、これらのガス流路にバルブをそれぞれ設けることにより、前記真空装置による前記キャビティの真空吸引と、前記反応性ガス供給装置による前記キャビティへの反応性ガスの供給を、前記ガス流路と前記溝を通して切替可能に構成したダイカストマシーン。In a die casting machine in which a cavity of a mold is vacuum-sucked by a vacuum suction device, a reactive gas is supplied to the cavity by a reactive gas supply device, and a molten metal is pressed into the cavity.
The mold includes a entering piece type and a mother die having a recess for storing the entering piece type,
An annular groove surrounding the periphery of the entrance piece mold is formed between the entrance piece mold and the recess, and one end is connected to the groove and the other end is connected to the vacuum apparatus in the mother die. By forming a flow path and another gas flow path having one end connected to the groove and the other end connected to the reactive gas supply device, and providing a valve in each of the gas flow paths, A die casting machine configured such that vacuum suction of the cavity by a vacuum device and supply of reactive gas to the cavity by the reactive gas supply device can be switched through the gas flow path and the groove .

請求項１記載のダイカストマシーンにおいて、
圧縮空気供給装置を備え、この圧縮空気供給装置に前記溝を接続可能に構成したダイカストマシーン。 The die casting machine according to claim 1,
A die casting machine comprising a compressed air supply device and configured to connect the groove to the compressed air supply device .

請求項１または２記載のダイカストマシーンにおいて、
前記反応性ガス供給装置が乾燥機を備えているダイカストマシーン。 In the die casting machine according to claim 1 or 2,
A die casting machine in which the reactive gas supply device includes a dryer .