JP4492014B2 - ダイカスト装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型に溶湯を高圧で射出して鋳造するダイカスト装置に係り、詳しくは金型に組み込まれた中子を該金型から引き抜くための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
ダイカスト装置において、鋳造後の金型から該金型に組み込まれた中子を引き抜く中子引き抜き装置は、例えば特開平5−200488号公報に開示されている。上記公報に記載のダイカスト装置では、中子引き抜き装置は、金型に設けられている。中子引き抜き装置は、中子引き抜き用のシリンダ装置を有し、このシリンダ装置がリンク機構を介して中子と連結されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のダイカスト装置では、中子引き抜き装置を金型に備えているため、金型が大型化し、また中子引き抜き装置が突起物として金型外面に突き出る。このため、例えば生産性を向上すべく、二組の金型をダイカスト本体に対して交互に入れ替えて鋳造を行う金型交換式ダイカスト装置の場合には、金型が大型化し、しかも中子引き抜き装置が突起物として存在することは、金型のダイカスト本体に対する搬入・搬出を行う上で、都合が悪いものである。
【0004】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダイカスト装置において、金型の小型化を図ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係るダイカスト装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の通りの構成を備えた。
請求項1に記載のダイカスト装置においては、金型とは別に設置された中子引き抜き装置を用いて、金型に組み込まれた中子を該金型から引き抜くように構成している。これにより、金型から中子引き抜き装置が無くなり、金型の小型化が達成される。その結果として、例えば金型保全のために行われる金型の取り外し作業が楽になる。また、中子引き抜き装置を金型ごとに設けなくて済み、コストの低減につながる。
【0006】
請求項1に記載のダイカスト装置では、金型をダイカスト本体から搬出させた位置で中子引き抜き装置によって中子の引き抜きを行う構成としている。これにより、複数組の金型をダイカスト本体に入れ替えて鋳造作業を交互に行う金型交換式ダイカスト装置へ適用した場合の金型搬送装置の小型化が可能になる。
【0007】
この場合、請求項2に記載したように、請求項1に記載のダイカスト装置において、中子引き抜き装置は、中子を引き抜くシリンダを有することが好ましい。また、請求項3に記載したように、中子引き抜き装置は、そのシリンダによる中子の引き抜きに際して金型に対して突っ張ることで、中子抜き方向の力を相殺するバランサーを備えていることが好ましい。鋳造後の中子は、金型内の鋳造品に密着した状態にあり、その引き抜きには極めて大きな力を必要とする。中子の引き抜き手段としてシリンダを用いたときは、大きな力を容易に確保することが可能となる。また、通常であれば、中子の引き抜き時には、シリンダを支持する部材に大きな反力が作用する。請求項3の発明によれば、シリンダによる中子の引き抜き時にバランサーの突っ張りによって中子抜き方向の力を相殺する構成のため、シリンダの支持部材に対して前記反力が作用することを実質的に回避できる。
【0009】
請求項3に記載のダイカスト装置では、中子引き抜き装置には、ダイカスト本体から搬出された後で行われる金型の型開き動作に基づいて該中子引き抜き装置に対して移動する中子と係合され得る係合溝が形成されている。これにより、中子引き抜き装置には中子と係合させるための特別の手段を必要としない。また、金型の型開き動作が終了すると同時に中子に対する中子引き抜き装置の係合作用が終了することになるので、生産上のサイクルタイムを短縮することができる。
この場合、金型の型開き動作は、請求項4に記載したように、横方向への移動によって行われる構成とすることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで、図1は本実施の形態のダイカスト装置10の概要を示す平面図である。図2は図1中のA−A断面矢視図である。
【0012】
図1に示すように、本実施の形態に係るダイカスト装置10は、二組の金型D1,D2を単一のダイカスト本体11に入れ替えて鋳造を行う金型交換式であり、二組の金型D1,D2、これら金型D1,D2に対して型締めおよび溶湯の射出を行う単一のダイカスト本体11、このダイカスト本体11への金型D1,D2の搬入および搬出を行う単一の金型台車20、台車用レール31、金型用レール32,34等を備えている。
ダイカスト本体11は、鋳造位置P1に搬入された金型D1,D2を型締めした状態で、金型D1,D2内のキャビティへ溶湯を射出するものであり、閉状態の金型D1,D2の背面を加圧して横方向から型締めする型締め装置および型締め後の金型D1,D2内に溶湯を射出する給湯装置を備えている。
【0013】
台車用レール31、金型用レール32,34は各々左右一対かつ平行で、これらレールは平面視でT字形をなすように配置されている。
台車用レール31は、鋳造位置P1と搬出位置P2との間に延び、金型台車20を介して金型D1あるいは金型D2を搬送する共通経路となっている。また、台車用レール31は、金型台車20が図1中の矢印方向へ往復移動するのをスライダー21を介して摺動可能に支持する構成となっている。
【0014】
図1および図2に示すように、金型用レール32は、搬出位置P2と開閉操作位置P3との間に延び、金型用レール34は、搬出位置P2と開閉操作位置P4との間に延びている。金型用レール32,34は、搬出位置P2につき、台車用レール31から分岐した分岐経路となっている。
金型台車20は、台車上に台車用レール31に直交する車上レール22を備えている。この車上レール22は、搬出位置P2において金型用レール32,34に連続する構成となっている。すなわち、車上レール22と金型用レール32,34とは同一直線上で一致する構成となっている。従って、搬出位置P2にある鋳造後の金型D1は、金型台車20上の車上レール22と金型用レール32との間をスライダー42を介して円滑に移動可能とされ、型開装置36によって金型用レール32上を開閉操作位置P3へ移動されるとともに、横方向へ型開きされるようになっている。
【0015】
一方、搬出位置P2にある鋳造後の金型D2は、金型台車20上の車上レール22と金型用レール34との間をスライダー44を介して円滑に移動可能になっており、型開装置38によって金型用レール34上を開閉操作位置P4へ移動されるとともに、横方向へ型開きされるようになっている。なお、金型台車20はクランプ装置(図示省略)を備えており、このクランプ装置によって金型D1,D2を金型台車20に対して保持するようになっている。
【0016】
型開装置36,38は、金型用レール32,34と平行な方向に移動可能に設けられており、搬出位置P2と開閉操作位置P3,P4との間において金型D1,D2を移動させるとともに、鋳造後の金型D1,D2を搬出位置P2から開閉操作位置P3,P4へ移動させる過程において、型開き用の高圧シリンダによって初期離型を行うようになっている。また、初期離型後の金型D1,D2は、型自体に備えられた低圧ロングストロークタイプの開閉用シリンダによって大きく型開きされ、また製品取り出し後において型閉じされるようになっている。
【0017】
次に、型開き後の金型D1,D2から中子を引き抜く中子引き抜き装置50を図2〜図8に基づいて説明する。図3および図4は金型D1,D2に組み付けられた中子dを示す模式図である。本実施の形態では、金型D1,D2がそれぞれ2つの製品を鋳造する場合であって、各製品毎に各3つの中子を用いる場合(従って、1つの型につき6個の中子d)を示している。
図4に示すように、金型D1,D2は、左側金型(以下、左型という)DLと、右側金型(以下、右型という)DRとから構成され、左型DLに中子dが備えられている。各中子dは左型DLと右型DRとの合わせ面に交差(直交)する方向へ移動可能に組み付けられ、型閉じ時には、テーパ面Tを介して右型DRによって加圧されて固定されるようになっている。
【0018】
中子引き抜き装置50は、金型D1,D2の開閉操作位置P3,P4の近くに金型D1,D2とは別に設置される。図5は図1のC−C断面矢視図である。図示のように、中子引き抜き装置50は、各中子d毎に対応して設置されており、本実施の形態では、開閉操作位置P3,P4ごとにつき、金型用レール32,34の上方および下方に各2台、側方に各1台の都合6台が支持フレーム71(本発明でいう支持部材に対応)に配置されている。
中子引き抜き装置50は、それぞれ同一に構成されるため、一台の中子引き抜き装置50について図6〜図8を参照してその説明を行う。中子引き抜き装置50は、引き抜きシリンダ51を主体に構成されている。引き抜きシリンダ51は、ピストンロッド53の伸縮方向が中子dの引き抜き方向と同一方向となるように支持フレーム71に取り付けられている。ピストンロッド53の先端には、ジョイント部材56が固着され、このジョイント部材56が中子dの外側面に設けた係合フックd1に係合可能(連結可能)とされている。係合フックd1は側面視でT形をなす頭付きピンからなり、左型DLの外側面から突出されている。
【0019】
ジョイント部材56は、係合フックd1が係合可能な型開き方向の側面方向に貫通するT字形の係合溝57を有する。そして、金型D1,D2の型開き時において、左型DLの横方向の移動動作によって中子dの係合フックd1が係合溝57に対して横方向から嵌まり込むことで係合されるようになっている。すなわち、金型用レール32,34へ移動された鋳造後の金型D1,D2が、横方向へ型開きされるとき、その横方向の型開き動作に基づいてジョイント部材56と中子dとが自動的に係合される構成となっており、金型D1,D2が型閉じされると、中子dに対するジョイント部材56係合が解除される。
上記のように、中子引き抜き装置50は、金型D1,D2に対して離間した待機位置と、中子dに係合して引き抜きに供される作業位置との間で切換可能となっている。
【0020】
6台の中子引き抜き装置50のうち、水平方向の中子引き抜き装置50と、垂直方向の中子引き抜き装置50とは、段階的に作動する。すなわち、金型D1,D2の型開き動作が終了し、ジョイント部材56の係合溝57に中子dの係合フックd1が係合すると、例えば水平方向の中子引き抜き装置50の引き抜きシリンダ51が収縮方向に作動することで、中子dを左型DLから引き抜き、つづいて垂直方向の中子引き抜き装置50の引き抜きシリンダ51が収縮方向に作動することで、中子dを左型DLから引き抜く(図6の仮想線参照)。その後、製品の取り出し、型成形面の洗浄、離型剤の塗布等の作業が順次行われ、それらの作業終了後、左型DLと右型DRとが型閉じされるが、この金型D1,D2の型閉じ動作に先行して引き抜きシリンダ51が伸長方向に作動することで、中子dを左型DL内に差し込むようになっている。
【0021】
また、中子引き抜き装置50は、支持フレーム71に対してフローティング機構80による支持構造、すなわち、支持フレーム71に対して中子抜き方向に相対移動できるように支持されている。図6にフローティング機構80がよく示されている。図示のように、支持フレーム71には、シリンダ51を支持するための支持板72が適数のボルト73によって固着され、この支持板72にはシリンダ取付用としての円形の取付孔74が形成されている。
シリンダ51は、シリンダ本体52のトップ側(ロッド側)端部に固着された取付板54を有し、その取付板54に可動板81が複数のボルト84によって固着されている。可動板81は支持板72の取付孔74内に摺動可能に嵌合される円筒部82と、支持板72の外面に対向する鍔部83とを有しており、この鍔部83と取付板54とによって支持板72を挟み込むように構成されている。
【0022】
可動板81の円筒部82の長さは、支持板72の板厚よりも大きく設定されており、その寸法差分だけシリンダ本体52が軸方向へ移動可能とされている。そして、支持板72と取付板54との対向面間、および支持板72と鍔部83の対向面間には、それぞれ圧縮バネ85,86が介在されており、これら圧縮バネ85,86によって常には支持板72と取付板54との間、および支持板72と鍔部83との間に、それぞれ所定の隙間Cが保有されている。かくして、シリンダ51は支持フレーム71に固着された支持板72に対して軸方向に相対移動可能に支持され、その移動範囲は、上記の隙間Cの範囲内に限られる。
なお、圧縮バネ85,86は支持板72の周方向に関して、それぞれ複数配置されている。また、圧縮バネ85,86は、支持板72または取付板54側に形成された凹部87内に配置されてねじ88によって封入されており、これにより作動の安定化が図られている。
【0023】
また、中子引き抜き装置50は、シリンダ51による中子dの引き抜きに際して金型D1,D2に対して突っ張る(押す)ことで、中子dの抜き方向の力を相殺するための突っ張り棒62(本発明でいうバランサーに対応する)を備えている。この突っ張り棒62は、図5に示すように、上下に位置する中子引き抜き装置50については、ジョイント部材56の外側(型開き方向と直交する方向の外側)に平行に配置され、側方に位置する中子引き抜き装置50については、図7および図8に示すように、ジョイント部材56を挟んで型開き方向と平行な方向の両側に配置されている。
【0024】
各突っ張り棒62は基端部が可動板81に固定されており、先端側には係合溝63を有している。そして、金型D1,D2が金型用レール32,34上を型開き位置へ移動されたとき、左型DLの外側面に形成された突起46に係合溝63が係合(連結)する構成となっている。なお、突起46は中子dに形成された係合フックd1と同一のT字形に形成されている。これに対応して、突っ張り棒62の係合溝63も、ジョイント部材56の係合溝57と同形状、すなわち型開き方向の側面方向に開放するT字形に形成されている。従って、金型D1,D2が型開き位置へ移動されたとき、この係合溝に突起46が係合される。
【0025】
次に、上記のように構成されたダイカスト装置10の動作を説明する。ダイカスト装置10のダイカスト本体11に金型D1,D2を交互に搬入出させ、鋳造位置P1で金型D1,D2のキャビティへ溶湯を射出する。金型D1,D2は、同種のものを二組用いることもできるし、あるいは異種のものを一組ずつ用いることもできる。また、金型D1,D2の一方のみを用いた運転も可能である。
例えば鋳造が終了した金型D1は、金型台車20によって搬出位置P2まで搬送される。鋳造後の金型D1は、金型台車20上の車上レール22から金型用レール32へ移動されたのち、型開装置36によって金型用レール32上を横方向へ型開きされ、その後、中子引き抜き装置50によって中子dの引き抜きが行われる。その後は、金型D1から鋳造品が取り出され、さらにこの金型D1に離型剤が塗布される。一方、型開装置38によって型開きされ、待機中の金型D2は、金型用レール34上を搬出位置P2まで搬送され、金型D1と交替して金型台車20上の車上レール22上へと移動する。そして、金型D2は、金型台車20によって鋳造位置P1まで搬送され、ダイカスト本体11によって鋳造が行われる。鋳造が終了した金型D2は、金型D1と同様にして鋳造位置P1から搬出され、今度は金型D2に交替して鋳造位置P1へ型閉じされた状態の金型D1が搬入される。
【0026】
次に、中子引き抜き装置50の動作を説明する。例えば、鋳造位置P1から搬出位置P2を経由後、型開装置36によって金型用レール32上を開閉操作位置P3へ移動される鋳造後の金型D1は、その移動中に横方向へ型開きされるが、型開き完了した時点で、左型DLに備えられた中子dの係合フックd1が当該中子引き抜き装置50におけるジョイント部材56の係合溝57内に嵌まり込む。同時に左型DLに設けられた突起46が突っ張り棒62の係合溝63内に嵌まり込む。この状態でシリンダ51がピストンロッド53を引き込む収縮方向に作動し、左型DL内の中子dを引き抜く(図6および図8の仮想線参照)このとき、引張力の反動でシリンダ51が型に接近する方向に引っ張られ、突っ張り棒62が突起46を押す。これにより、シリンダ51による中子dの引き抜き時における中子dの抜き方向の力が相殺されることになる。
【0027】
また、中子dの型内への差し込みは、金型D1の型閉じ動作に先行して行われる。シリンダ51はピストンロッド53を突き出す伸長方向に作動する。このとき、突っ張り棒62は突起46を介して左型DLを引っ張る。つまり、中子dの差し込み時においても、引き抜き時と同様に差し込み方向の力が相殺されることになる。
そして、中子dの差し込みが終了し、金型D1が閉じ方向へ移動されると、中子dおよび左型DLに対するジョイント部材56および突っ張り棒62の係合が解除され、金型D1から切り離される。
【0028】
上述したように、本実施の形態に係るダイカスト装置10においては、中子引き抜き装置50を金型D1,D2とは別に設置したものである。これにより、金型D1,D2から中子引き抜き装置50が無くなり、金型D1,D2の小型化が達成される。その結果として、例えば金型保全のために行われる金型D1,D2の取り外し作業が楽になるし、また、中子引き抜き装置50を金型D1,D2ごとに設けなくて済むため、コストの低減につながる。
また、本実施の形態では、鋳造後の金型D1,D2をダイカスト本体11から搬出させ、開閉操作位置P3,P4で中子dの引き抜きを行う構成としている。これにより、二組の金型D1,D2をダイカスト本体11に入れ替えて鋳造作業を交互に行う金型交換式のダイカスト装置10に適用した場合において、金型D1,D2に突起物としての中子引き抜き装置50が無いため、金型搬送装置を構成する金型台車20や型開装置36,38等の小型化が可能になる。
【0029】
また、中子引き抜き装置50は、金型D1,D2が型開き位置へ移動されるときの移動動作を利用して、ジョイント部材56と中子dの係合フックd1との係合、突っ張り棒62と金型D1,D2の突起46との係合が行われる構成となっている。このため、中子引き抜き装置50側には中子dと係合させるための係合駆動手段を必要としない。また、金型D1,D2の型開き動作が終了すると同時に中子dに対する中子引き抜き装置50の係合作用が終了することになるので、生産上のサイクルタイムを短縮することができる。
【0030】
また、本実施の形態では、前述したように、中子dの引き抜き時におよび差し込み時において、中子dの抜き方向の力を相殺することでできるため、これにより、中子引き抜き装置50を支持する支持フレーム71に対して、中子引き抜き荷重が作用することを回避若しくは軽減できる。その結果、支持フレーム71の強度は、中子引き抜き荷重を考慮する必要がなくなり、このため、本実施の形態では、支持フレーム71は、図5に示すように、ゲート形状に形成する必要がなくなる。すなわち、箱形あるいは筒形の一部に開放部分90を有する形状に形成できる。この開放部分90を、例えば型開装置36,38等の駆動源として用いられるシリンダに対する配管スペースとして有効利用できる。
【0031】
ところで、鋳造後の中子dは、金型D1,D2内の鋳造品に密着した状態にあり、その引き抜きには極めて大きな力を必要とする。この場合、本実施の形態では、突っ張り棒62は、金型D1,D2に対する突っ張りのための隙間Cを保有する。すなわち、中子引き抜き装置50は、支持フレーム71に対してフローティング機構80を介して支持され、支持板72と取付板54の間および支持板72と可動板81との間にそれぞれ設定された隙間Cの範囲で中子抜き方向への相対移動が許容されている。このため、中子dを金型D1,D2からシリンダ51によって引き抜くとき、突っ張り棒62を金型D1,D2に対して隙間Cを詰める方向へ移動させて該金型D1,D2に所定速度で突き当てることが可能となる。これにより、中子dの引き抜き動作を衝撃的に行わせることができる。その結果、金型D1,D2内の鋳造品に対して強固に密着している中子dを容易に引き離すことが可能となる。
【0032】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施の形態では、二組の金型D1,D2をダイカスト本体11に交互に入れ替えて鋳造を行う金型交換式のダイカスト装置10に定期要した場合で説明したが、この金型交換式に限定されるものではない。
また、金型台車20が移動する台車用レール31を地上側に設置したが、この台車用レール31を天井側に設置し、それに金型台車20が吊り下げ式で移動する構成に変更してもよい。
また、金型D1,D2の型開きを横方向の移動によって行う横開き式としたが、上下方向に型開きを行う縦開き式に変更してもよい。
また、上述した実施の形態では、中子引き抜き用のシリンダ51を支持フレーム71に対してフローティング機構80を介して中子抜き方向に相対移動可能に支持したが、シリンダ51を支持フレーム71に固着する固定式に変更してもよい。その場合、突っ張り棒62を用いた中子抜き差し時の力の相殺構造については、採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係るダイカスト装置の概要を示す平面図である。
【図2】図1中のA−A断面矢視図である。
【図3】金型および中子を示す模式図である。
【図4】図3のB−B線断面図である。
【図5】図1のC−C線断面図である。
【図6】中子引き抜き装置およびフローティング機構を示す一部切断側面図である。
【図7】図6のD矢視図である。
【図8】図6の平面図である。
【符号の説明】
10…ダイカスト装置 11…ダイカスト本体
20…金型台車 36,38…型開装置
46…突起 50…中子引き抜き装置
51…シリンダ 56…ジョイント部材
57…係合溝 62…突っ張り棒
63…係合溝 71…支持フレーム
80…フローティング機構 D1,D2…金型
P1…鋳造位置 P2…搬出位置
P3…開閉操作位置 P4…開閉操作位置
d…中子 d1…係合フック
Claims (4)
- 金型とは別に設置された中子引き抜き装置を用いて、前記金型に組み込まれた中子を該金型から引き抜くように構成し、
かつ前記金型をダイカスト本体から搬出させた位置で前記中子引き抜き装置によって前記中子の引き抜きを行う構成としたことを特徴とするダイカスト装置。 - 請求項1に記載のダイカスト装置であって、前記中子引き抜き装置は、前記中子を引き抜くシリンダを有することを特徴とするダイカスト装置。
- 請求項1または2に記載のダイカスト装置であって、前記中子引き抜き装置には、前記ダイカスト本体から搬出された後で行われる前記金型の型開き動作に基づいて該中子引き抜き装置に対して移動する前記中子と係合され得る係合溝が形成されていることを特徴とするダイカスト装置。
- 請求項3に記載のダイカスト装置であって、前記金型の型開き動作は、横方向に行われる構成としたダイカスト装置。
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