JP5440752B2 - ダイカスト鋳造型 - Google Patents

Description

本発明は、ダイカスト鋳造型の改良に関する。

従来、ダイカスト鋳造型においては、可動型とスプルコアとが別個に構成され、該スプルコアが、駆動機構の駆動により移動してスプルブッシュに結合／分離されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなダイカスト鋳造型では、型系動作に並行して注湯系動作を実施することが可能になることから、生産性を向上させることができる。しかしながら、このようなダイカスト鋳造型では、例えば、スプルコアを駆動する油圧シリンダと該スプルコアの移動を案内するガイドとを含む駆動機構を、当該ダイカスト鋳造型または鋳造設備に設ける必要があり、型の構造が煩雑化すると共に型の汎用性および設計の自由度が制約される問題がある。
特開２００８−３００５５号公報

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、構造の簡素化が可能なダイカスト鋳造型を提供することを課題としてなされたものである。

上記課題を解決するために、本発明のダイカスト鋳造型は、スプルコアが可動型と別個に構成されるダイカスト鋳造型であって、前記可動型および固定型は、前記スプルコアと前記可動型と、および前記スプルコアと前記固定型と、を着脱可能に保持する保持機構をそれぞれ有することを特徴とする。

本発明のダイカスト鋳造型によれば、保持機構は、例えば、スプルコアの可動型との対向面に突出して設けられる複数個の第１ピンと、可動型に埋設されて相対する各第１ピンが抜き差し可能に嵌合される複数個の第１ブッシュと、スプルコアの固定型との対向面に突出して設けられる複数個の第２ピンと、固定型に埋設されて相対する各第２ピンが抜き差し可能に嵌合される複数個の第２ブッシュと、により構成することができる。
本発明のダイカスト鋳造型では、当該ダイカスト鋳造型が型締め状態にある場合、スプルコアの各第１ピンおよび各第２ピンは、相対する可動型および固定型の各第１ブッシュおよび各第２ブッシュに嵌合される。鋳造完了後、すなわち、当該ダイカスト鋳造型のキャビティに充填された溶湯が凝固した後、可動型を型開き方向へ移動させて型開きする。ここで、可動型の型開き動作に追従してプランジャチップを前進させることにより、スプルコアは、各第２ピンが固定型の各第２ブッシュから抜けて固定型から分離し、鋳造品のビスケットと共に可動型と一体で移動することができる。
そして、鋳造品が金型から取り出された後、可動型に保持されたスプルコアは、例えば、ロボットアーム（操作手段）の先端部に結合され、該ロボットアームの操作により、可動型から分離されて各第２ピンが相対する各第２ブッシュに挿入される。これにより、スプルコアは、スプルブッシュの開口部に結合された状態で固定型により保持され、注湯が可能になる。このように、本発明のダイカスト鋳造型では、型系動作に並行して注湯系動作を実施することができ、鋳造工程を大幅に合理化することができる。また、従来技術のようにスプルコアを駆動する機構を鋳造型または鋳造設備に設ける必要がないので、型の構造を簡素化することができ、さらに、型の汎用性および設計の自由度を確保することができる。
なお、本発明のダイカスト鋳造型において、スプルコアをスプルブッシュに結合させるタイミングは、例えば、スプレー装置（離型剤塗布用ノズルおよびエアブロー用ノズルを含む装置）を、鋳造品が取り出された後の固定型と可動型との相互間に進入させるタイミングであってもよいし、スプレー装置による金型の成形面への離型剤の塗布が完了したタイミングであってもよいし、あるいは、スプレー装置によるエアブローが完了し、スプレー装置が固定型と可動型との相互間から退出するタイミングであってもよい。
また、例えば、スプルコアに、一方の側面から他方の側面に向けて延びるTスロット（結合部）を設けておいて、該Tスロットにロボットアームの先端部に設けられた例えばTナットを結合させることにより、ロボットアームでスプルコアを操作することができる。

構造の簡素化が可能なダイカスト鋳造型を提供することができる。

本発明の一実施形態を図１−図６に基いて説明する。
本実施形態は、スプルコア１が可動型２と別個に構成されるダイカスト鋳造型であって、スプルコア１を可動型２と固定型３とに着脱可能に保持する保持機構を有する。スプルコア１は、可動型２の型分割面２ａに形成されたスプルコア収容部６に収容可能な基部４と、固定型３のスプルブッシュ７の開口部（図１−図５における左端部）に嵌合可能な嵌合部５と、を有する。スプルブッシュ７は、円筒形状に形成され、開口部に対して反対側の端部（図１−図５における右端部）が射出スリーブ８に接続される。

射出スリーブ８は、内径がスプルブッシュ７と同一寸法の円筒形状に形成され、その内周面には、プランジャチップ９が摺動可能に嵌合される。また、プランジャチップ９は、射出機構の駆動により、射出スリーブ８およびスプルブッシュ７の内部を軸方向（図１−図５における左右方向）へ往復することが可能である。なお、射出スリーブ８には注湯口１０が設けられ、図５に示されるプランジャチップ９が後退端に位置し、且つ、スプルコア１が保持機構により固定型３に保持された状態で、ラドルにより保持炉から汲み上げられた溶湯が、注湯口１０から射出スリーブ８の内部へ注湯される。

保持機構は、スプルコア１の背面１ａ（可動型２との対向面）に突出して設けられて水平方向へ所定間隔を空けて配置される２個の第１ピン１１と、可動型２のスプルコア収容部６に埋設されて相対する各第１ピン１１が嵌合される２個の第１ブッシュ１３と、スプルコア１の正面１ｂ（固定型３との対向面）に突出して設けられて水平方向へ所定間隔を空けて配置される２個の第２ピン１２と、固定型３の型分割面３ａに埋設されて相対する各第２ピン１２が嵌合される２個の第２ブッシュ１４と、により構成される。スプルコア１は、図１に示されるダイカスト鋳造型が型締めされた状態で、各第１ピン１１が相対する可動型２の各第１ブッシュ１３に嵌合されると共に、各第２ピン１２が相対する固定型３の各第２ブッシュ１４に嵌合される。

また、図３に示されるように、保持機構は、ダイカスト鋳造型が型開きされた状態で、各第１ピン１１が相対する各第１ブッシュ１３に嵌合されることにより、基部４が可動型２のスプルコア収容部６に収容された状態のスプルコア１を可動型２で支持することができる。さらに、保持機構は、図５に示されるように、ダイカスト鋳造型が型開きされた状態で、各第２ピン１２が相対する各第２ブッシュ１４に嵌合されることにより、嵌合部５がスプルブッシュ７の開口部に嵌合された状態のスプルコア１を固定型３で支持することができる。

スプルコア１の基部４には、当該スプルコア１を正面から見た場合に左右方向へ延びるTスロット１６（結合部）が設けられる。そして、図４に示されるように、操作用ロボットアーム１７（操作手段）の先端部に設けられたTナット１８をスプルコア１のTスロット１６に差し込み、スプルコア１と操作用ロボットアーム１７とを結合させることにより、当該操作用ロボットアーム１７によりスプルコア１を操作する（移動させる）ことが可能となる。そして、操作用ロボットアーム１７の操作により、図３に示される可動型２に保持された状態のスプルコア１を可動型２の型閉じ方向（図３における右方向）へ移動させ、各第１ピン１１を相対する各第１ブッシュ１３から引き抜き、スプルコア１を可動型２から分離させることができる。

さらに、図５に示されるように、操作用ロボットアームの操作により、可動型２から分離させたスプルコア１の各第２ピン１２を固定型３の相対する各第２ブッシュ１４に嵌合させ、スプルコア１の嵌合部５をスプルブッシュ７の開口部に嵌合させることにより、スプルコア１を固定型３で保持することができる。

次に、本実施形態のダイカスト鋳造型の作用を、図６に示されるフローチャートに基づき説明する。
まず、鋳造品を鋳造型から取り出す（ステップ１）。次に、ロボットアームに取り付けられたスプレー装置を可動型２と固定型３との間に進入させ（ステップ２）、該スプレー装置により双方の型２，３の成形面に離型剤を塗布する（ステップ３）。さらに、スプレー装置に設けられたエアノズルのエアブローにより、双方の型２，３を清掃する（ステップ４）。清掃完了後、スプレー装置を可動型２と固定型３との間から退出させる（ステップ５）。次に、中子を鋳造型に挿入した後（ステップ６）、当該鋳造型を型締めする（ステップ７）。

そして、本実施形態では、（ステップ１）の鋳造品の取り出しが完了したタイミングで、操作用ロボットアーム１７の操作により、スプルコア１を可動型２から取り外す（ステップ８）。取り外されたスプルコア１は、継続して操作用ロボットアーム１７の操作により、固定型３に取り付けられる（ステップ９）。これにより、図１に示されるように、スプルコア１の嵌合部５がスプルブッシュ７の開口部に嵌合され、射出スリーブ８内部のプランジャチップ９とスプルコア１との間に溶湯収容部１５が形成される。次に、ラドルにより保持炉から汲み上げられた溶湯を射出スリーブ８の注湯口１０から注湯する（ステップ１０）。

次に、射出遅延により射出スリーブ８内の溶湯を鎮静させると共にプランジャチップ９を所定ストロークだけ微前進させる（ステップ１１）。このように、本実施形態では、（ステップ８）〜（ステップ１１）の注湯系動作を、鋳造品を鋳造型から取り出して型締めが完了するまでの一連の型系動作（ステップ２）〜（ステップ７）に並行して実施することができる。次に、型系動作の型締め（ステップ７）と、注湯系動作の射出遅延およびプランジャチップ８の微前進（ステップ１１）との双方が完了すると、プランジャチップ９が前進される（ステップ１２）。これにより、射出スリーブ４内部の溶湯がキャビティに圧入および充填される。

本実施形態では、注湯系動作の射出遅延およびプランジャチップ８の微前進（ステップ１１）が既に完了していることから、型系動作の型締め（ステップ７）完了と同時に、射出動作を開始することができる。次に、キャビティに充填された溶融金属を凝固させ（ステップ１３）、所定時間経過（凝固完了）後、可動型２を型開き方向へ移動させて鋳造型を型開きする（ステップ１４１）。ここで、可動型２の型開き動作に追従してプランジャチップ９を前進させることにより、スプルコア１を、固定型３から分離させて鋳造品のビスケットと共に可動型２と一体で移動させることができる（ステップ１４２）。型開き完了後、中子が戻され（ステップ１５）、押出し機構により鋳造品が鋳造型から取り出される（ステップ１に戻る）。

この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態のダイカスト鋳造型は、スプルコア１の背面１ａ（可動型２との対向面）に突出して設けられる第１ピン１１と、可動型２のスプルコア収容部６に埋設されて相対する第１ピン１１が嵌合される第１ブッシュ１３と、スプルコア１の正面１ｂ（固定型３との対向面）に突出して設けられる第２ピン１２と、固定型３の型分割面３ａに埋設されて相対する第２ピン１２が嵌合される第２ブッシュ１４と、により構成される保持機構を具備する。
したがって、第１ピン１１を相対する第１ブッシュ１３に嵌合させることで可動型２に保持されたスプルコア１を、鋳造品の取り出しが完了したタイミングで、操作用ロボットアーム１７（操作手段）の操作により可動型２から取り外して固定型３に取り付けることにより、スプルコア１の嵌合部５をスプルブッシュ７の開口部に嵌合して射出スリーブ８内部のプランジャチップ９とスプルコア１との間に溶湯収容部１５を形成することができる。
本実施形態によれば、型系動作に並行して射出スリーブ８内部への注湯を行うことが可能になり、型締め完了後、直ちに射出動作を開始することができる。これにより、従来のスプルコア１が可動型２と一体に形成されるダイカスト鋳造型と比較して、注湯に要する時間を大幅に短縮することが可能になり、ダイカストの製造工程を合理化することができる。
また、スプルコア１を可動型２と固定型３との間で付け替えするために、例えば、油圧シリンダおよびガイドにより構成されるスプルコア駆動機構をダイカスト鋳造型または鋳造設備に設ける必要がないので、型の構造が簡素化されると共に型の汎用性および設計の自由度を確保することができる。

なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施形態では、スプルコア１の背面１ａ（可動型２との対向面）に突出して設けられる第１ピン１１と、可動型２のスプルコア収容部６に埋設されて相対する第１ピン１１が嵌合される第１ブッシュ１３と、スプルコア１の正面１ｂ（固定型３との対向面）に突出して設けられる第２ピン１２と、固定型３の型分割面３ａに埋設されて相対する第２ピン１２が嵌合される第２ブッシュ１４と、により保持機構を構成したが、操作用ロボットアーム１７（操作手段）の操作により、可動型２と固定型３との間でスプルコア１の付け替えが可能であることを条件に、例えば、カップリング等を使用して保持機構を構成することもできる。
また、第１，第２ピン１１，１２および第１，第２ブッシュ１３，１４のそれぞれを複数個としているのは、スプルコア１保持時の回転を阻止するためであり、スプルコア収容部６と嵌合部５とでスプルコア１の回転を阻止できるのであれば、第１，第２ピン１１，１２および第１，第２ブッシュ１３，１４のそれぞれを単数としてもよい。さらに、第１，第２ピン１１，１２および第１，第２ブッシュ１３，１４を、スプルコア１自体に設けたインロー形状と可動型２および固定型３のそれぞれに設けたインロー形状との嵌合とすることができる。また、第１ピン１１（あるいは第１ブッシュ１３）と第２ピン１２（あるいは第２ブッシュ１４）とを水平方向へ所定間隔を空けて配置することで保持機構を構成したが、必ずしも水平方向へ配置する必要はなく、当該配置は適宜設定することができる設計事項である。
また、スプルコア１と操作用ロボットアーム１７とを結合させる機構は、Tスロット１６とTナット１８との結合に限定するものでなく、適宜設定することができる設計事項である。

本実施形態の説明図であり、特に、型締めされた状態を示すダイカスト鋳造型の一部の断面図である。 本実施形態の説明図であり、特に、可動型の型開き動作に追従してプランジャチップを前進させている状態を示すダイカスト鋳造型の一部の断面図である。 本実施形態の説明図であり、特に、スプルコアが可動型に保持された状態を示すダイカスト鋳造型の一部の断面図である。 本実施形態の説明図であり、特に、操作用ロボットアームの操作により、スプルコアを可動型から固定型へ移動させている状態を示すダイカスト鋳造型の一部の断面図である。 本実施形態の説明図であり、特に、スプルコアが固定型に保持された状態を示すダイカスト鋳造型の一部の断面図である。 本実施形態のダイカスト鋳造型を使用した場合の鋳造工程のフローチャート図である。

符号の説明

１ スプルコア、２ 可動型、３ 固定型、４ 基部、５ 嵌合部、９ プランジャチップ、１１ 第１ピン（保持機構）、１２ 第２ピン（保持機構）、１３ 第１ブッシュ（保持機構）、１４ 第２ブッシュ（保持機構）、１６ Tスロット（結合部）、１７ 操作用ロボットアーム（操作手段）

Claims (4)

1. スプルコアが可動型と別個に構成されるダイカスト鋳造型であって、
   前記可動型および固定型は、
   前記スプルコアと前記可動型と、および前記スプルコアと前記固定型と、を着脱可能に保持する保持機構をそれぞれ有することを特徴とするダイカスト鋳造型。
2. 前記保持機構は、
   前記スプルコアの前記可動型との対向面に突出して設けられる第１ピンと、
   前記可動型に埋設されて前記第１ピンが抜き差し可能に嵌合される第１ブッシュと、
   前記スプルコアの前記固定型との対向面に突出して設けられる第２ピンと、
   前記固定型に埋設されて前記第２ピンが抜き差し可能に嵌合される第２ブッシュと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造型。
3. 前記スプルコアは、プランジャチップが前記可動型の型開き動作に追従して前進することより、前記固定型から分離して前記可動型と一体で移動することを特徴とする請求項１または２に記載のダイカスト鋳造型。
4. 前記スプルコアは、前記スプルコアを操作する操作手段が分離可能に結合される結合部を有することを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載のダイカスト鋳造型。

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