JP6123748B2 - ダイカスト鋳造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ダイカスト鋳造装置の技術に関する。
ダイカスト鋳造装置とは、金型（キャビティ）に溶湯を圧入することによって、高い寸法精度の鋳物を短時間に大量に生産する鋳造装置である（例えば、特許文献１）。例えば、特許文献１に記載のダイカスト鋳造装置では、電磁ポンプが設けられた電磁ポンプ配管によって溶湯を溶湯保持炉から最上部まで汲み上げ、電磁ポンプ配管に接続される給湯配管によって溶湯を電磁ポンプ配管の最上部から射出スリーブに供給している。
従来のダイカスト鋳造装置では、電磁ポンプ配管の最上部において電磁ポンプ配管と給湯配管とをシール材を介したフランジ接合によって接合していた。このとき、電磁ポンプ配管と給湯配管との組み付け時のズレによって配管内部には段差が形成されていた。そのため、配管内部の段差にて溶湯が残留し、残留した溶湯が凝固し、凝固した溶湯が配管の詰まりの原因となっていた。
そこで、ダイカスト鋳造装置では、溶湯の詰まりを抑制して、保全性を改善することが望まれていた。
特開２０１３−６６８９６号公報
本発明の解決しようとする課題は、溶湯の詰まりが抑制され、保全性を向上することができるダイカスト鋳造装置を提供するものである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、電磁ポンプが設けられた電磁ポンプ配管を通じて溶湯を溶湯保持炉から汲み上げ、汲み上げられた前記溶湯を、前記電磁ポンプ配管に接続される給湯配管を通じて射出スリーブに供給し、射出チップによって前記溶湯を射出して金型のキャビティに充填させるダイカスト鋳造装置であって、前記電磁ポンプ配管の上端側と前記給湯配管の上端側とが接続され、前記電磁ポンプ配管の上端側は、前記給湯配管の上端側に嵌挿されて、前記給湯配管の内部に延出しているものである。
請求項２においては、請求項１に記載のダイカスト鋳造装置であって、前記電磁ポンプ配管から前記給湯配管までの間は、配管内部が密閉可能に構成されるものである。
請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載のダイカスト鋳造装置であって、前記給湯配管の上端側には、開閉部が設けられるものである。
請求項４においては、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のダイカスト鋳造装置であって、前記電磁ポンプ配管及び前記給湯配管の上端側には、ヒータが設けられるものである。
本発明のダイカスト鋳造装置によれば、溶湯の詰まりが抑制され、保全性を向上することができる。
ダイカスト鋳造装置の構成を示した側面断面図。 上端部の構成を示した側面断面図。 上端部の作用を示した模式図。
図１を用いて、ダイカスト鋳造装置１００の構成について説明する。
なお、図１では、ダイカスト鋳造装置１００を側面断面視にて模式的に表している。また、図１では、電気信号線を破線によって表している。
ダイカスト鋳造装置１００は、本発明のダイカスト鋳造装置に係る実施形態である。ダイカスト鋳造装置１００は、キャビティＣに溶湯Ｍを圧入することによって、高い寸法精度の鋳物を短時間に大量に生産する鋳造装置である。
ダイカスト鋳造装置１００は、金型１０と、射出スリーブ２０と、減圧装置３０と、溶湯保持炉４０と、コントローラ５０と、電磁ポンプ６０と、電磁ポンプ配管７０と、給湯配管８０と、を具備している。
金型１０の内部には、キャビティＣが形成されている。金型１０には、吸引口１１と、シャットバルブ１２と、が設けられている。吸引口１１は、キャビティＣに通じ、キャビティＣの空気を吸引するものである。シャットバルブ１２は、キャビティＣと吸引口１１とを結ぶ経路に設けられている。
射出スリーブ２０は、略円筒形状に構成され、射出チップ２３が摺動可能に収納されている。射出スリーブ２０は、金型１０に付設され、キャビティＣと連通している。射出スリーブ２０には、給湯口２２が形成されている。給湯口２２には、給湯配管８０の下端側が挿入されている。
射出チップ２３は、給湯口２２から射出スリーブ２０に供給された溶湯Ｍを押し出して、キャビティＣに射出するものである。射出チップ２３は、支持軸２４の先端側に設けられている。支持軸２４は、射出スリーブ２０に挿通され、例えば油圧シリンダ（図示略）によって進退するように制御されている。
減圧装置３０は、キャビティＣを真空にする装置である。減圧装置３０は、吸引口１１に接続され、キャビティＣと連通されている。減圧装置３０は、減圧タンク３１と、真空ポンプ３２と、開閉バルブ３３と、を具備している。減圧タンク３１及び真空ポンプ３２は、開閉バルブ３３を介して金型１０の吸引口１１に接続されている。真空ポンプ３２及び開閉バルブ３３は、コントローラ５０に接続されている。
溶湯保持炉４０は、溶湯Ｍを貯溜するものである。なお、溶湯保持炉４０は、溶湯Ｍを大気から遮断して貯溜している。
電磁ポンプ６０は、溶湯保持炉４０から溶湯Ｍを汲み上げるものである。電磁ポンプ６０は、電磁ポンプ配管７０の中途部に設けられている。電磁ポンプ６０は、内周部がセラミックで形成され、内蔵するコイルに電圧を加えることにより、電磁力で電磁ポンプ配管７０を通じて溶湯Ｍを汲み上げ又は引き戻す。電磁ポンプ６０は、コントローラ５０に接続されている。
電磁ポンプ配管７０及び給湯配管８０は、溶湯保持炉４０内の溶湯Ｍを射出スリーブ２０に供給するための供給用配管Ｈを構成している。電磁ポンプ配管７０は、溶湯保持炉４０内部から斜め上方へ延出しており、電磁ポンプ６０により溶湯保持炉４０から汲み上げられた溶湯Ｍが流通する配管である。
電磁ポンプ配管７０は、上端側が供給用配管Ｈの上端部Ｕにて給湯配管８０と接続され、下端側が溶湯保持炉４０に挿入されている。つまり、供給用配管Ｈの上端部Ｕには、電磁ポンプ配管７０と給湯配管８０との接続部が位置している。
電磁ポンプ配管７０の中途部には、電磁ポンプ６０が設けられている。電磁ポンプ配管７０は、水平面から略４５°傾斜して立設されている。溶湯保持炉４０内の溶湯Ｍは、電磁ポンプ６０により電磁ポンプ配管７０を通じて供給用配管Ｈの上端部Ｕまで汲み上げられる。
給湯配管８０は、電磁ポンプ配管７０を通じて供給用配管Ｈの上端部Ｕにまで汲み上げられた溶湯Ｍを射出スリーブ２０の給湯口２２に供給する配管である。給湯配管８０は、上端側が供給用配管Ｈの上端部Ｕにて電磁ポンプ配管７０と接続され、下端側が射出スリーブ２０の給湯口２２に挿入されている。給湯配管８０は、水平面から略４５°傾斜して立設されている。
なお、電磁ポンプ配管７０から給湯配管８０までの間は、内部が密閉可能に構成されている。また、溶湯保持炉４０から電磁ポンプ配管７０及び給湯配管８０を介してキャビティＣまでの間も内部が密閉可能に構成されている。
コントローラ５０は、真空ポンプ３２と、開閉バルブ３３と、電磁ポンプ６０と、に接続されている。コントローラ５０は、真空ポンプ３２によってキャビティＣ及び射出スリーブ２０の内部を減圧し、電磁ポンプ６０によって適正量の溶湯Ｍを射出スリーブ２０に供給する機能を有している。
図２を用いて、供給用配管Ｈの上端部Ｕの構成について説明する。
なお、図２では、上端部Ｕの構成を側面断面視にて模式的に表している。
上端部Ｕは、電磁ポンプ配管７０の上端側と給湯配管８０の上端側とが略直交して接続されている部分である。また、上端部Ｕは、電磁ポンプ６０によって溶湯保持炉４０から電磁ポンプ配管７０の上端まで汲み上げられた溶湯Ｍが、給湯配管８０の内部へ向けて自由落下する部分である。
上端部Ｕでは、電磁ポンプ配管７０の上端側が後述する給湯配管８０の嵌挿部８０Ｐに嵌挿されている。ここで、電磁ポンプ配管７０の上端側であって給湯配管８０の嵌挿部８０Ｐに嵌挿されている部分を嵌挿部７０Ｐとする。
電磁ポンプ配管７０の嵌挿部７０Ｐは、給湯配管８０の上端側に嵌挿されて、給湯配管８０の内部に延出している。言い換えれば、電磁ポンプ配管７０（嵌挿部７０Ｐ）の上端が、下方へ延出する給湯配管８０の内部に延出している。ここで、電磁ポンプ配管７０の嵌挿部７０Ｐにおける、給湯配管８０の内部に延出している部分を延出部７０Ｅとする。
電磁ポンプ配管７０の嵌挿部７０Ｐよりも下方の部分の外周には、保護配管７２が巻装されている。保護配管７２の外周には、上端側の一部を残して配管カバー７３が巻装されている。保護配管７２の上端側における配管カバー７３が巻装されていない部分には、シール材７４が巻装されている。
シール材７４は、電磁ポンプ配管７０の嵌挿部７０Ｐと給湯配管８０の嵌挿部８０Ｐとの隙間、並びに、給湯配管８０のフランジ部８０Ｆと保護配管７２との隙間をシールして、溶湯Ｍの漏れを防止している。
上端部Ｕでは、給湯配管８０の上端側が略９０°折り曲げられて嵌挿部８０Ｐが形成されている。嵌挿部８０Ｐの下端側には、フランジ部８０Ｆが形成されている。給湯配管８０の上端側には、開閉部８１が形成されている。給湯配管８０の嵌挿部８０Ｐには、ヒータ９０が巻装されている。ヒータ９０は、断熱材９１に覆われている。
電磁ポンプ配管７０の延出部７０Ｅは、給湯配管８０における嵌挿部８０Ｐよりも給湯口２２側の部分にまで延出している。つまり、給湯配管８０における、延出部７０Ｅが延出している部分から、給湯口２２に挿入されている部分までは、給湯口２２側へ向かうに従って連続的に下降している。
図３を用いて、上端部Ｕの作用について説明する。
なお、図３では、上端部Ｕの作用を模式的に表している。また、図３では、溶湯Ｍの流れＲ１、Ｒ２、Ｒ３をそれぞれ白抜き矢印で表している。
溶湯Ｍは、電磁ポンプ配管７０の内部の所定高さ位置まで汲み上げられている。なお、所定高さとは、前回の射出時にて電磁ポンプ６０（図１参照）が停止した際の溶湯Ｍの電磁ポンプ配管７０の内部における高さ位置である。
そして、電磁ポンプ６０が作動すると、所定高さ位置まで汲み上げられている溶湯Ｍは、電磁ポンプ配管７０の内部にてさらに汲み上げられる。電磁ポンプ６０によってさらに汲み上げられる溶湯Ｍは、そのまま電磁ポンプ配管７０を通過して上端部Ｕ（電磁ポンプ配管７０の上端（延出部７０Ｅ）まで汲み上げられる（図３中のＲ１）。
このとき、溶湯Ｍは、電磁ポンプ配管７０のみを通過して上端部Ｕまで汲み上げられることになる。言い換えれば、溶湯Ｍは、段差がない経路にて上端部Ｕまで汲み上げられる。そのため、電磁ポンプ配管７０の内部にて溶湯Ｍが残留することがない。
さらに、電磁ポンプ配管７０の延出部７０Ｅまで流れた溶湯Ｍは、自由落下して給湯配管８０の内部（給湯配管８０内における嵌挿部８０Ｐよりも給湯口２２側の部分）に流れ落ちる（図３中のＲ２）。このとき、溶湯Ｍは、電磁ポンプ配管７０から自由落下のみによって給湯配管８０の内部に流れ落ちることになる。そのため、電磁ポンプ配管７０から給湯配管８０に流れる際にも内部に溶湯Ｍが残留することがない。
さらに、自由落下して給湯配管８０の内部に流れ落ちた溶湯Ｍは、そのまま給湯配管８０を通じて射出スリーブ２０の給湯口２２に供給される（図３中のＲ３）。このとき、溶湯Ｍは、給湯配管８０のみを通過して給湯口２２に供給されることになる。言い換えれば、溶湯Ｍは、段差がない経路にて給湯口２２に供給される。そのため、給湯配管８０の内部に溶湯Ｍが残留することがない。
つまり、溶湯Ｍは、電磁ポンプ配管７０によって溶湯保持炉４０から上端部Ｕまで汲み上げられ、給湯配管８０によって射出スリーブ２０の給湯口２２に供給されるまでの間において、段差がない配管及び自由落下によってのみ流れるため、電磁ポンプ配管７０及び給湯配管８０の内部にて残留することはない。
ダイカスト鋳造装置１００の効果について説明する。
ダイカスト鋳造装置１００によれば、溶湯Ｍの詰まりが抑制され、保全性を向上することができる。
すなわち、ダイカスト鋳造装置１００によれば、溶湯Ｍは、溶湯保持炉４０から電磁ポンプ配管７０を通じて供給用配管Ｈの上端部Ｕまで汲み上げられ、さらに給湯配管８０を通じて射出スリーブ２０の給湯口２２に供給されるまでにおいて、段差がない配管及び自由落下によってのみ流れるため、電磁ポンプ配管７０及び給湯配管８０の内部にて残留することはない。
そのため、電磁ポンプ配管７０及び給湯配管８０において、溶湯Ｍの詰まりが抑制され、溶湯Ｍの詰まりを取り除く作業等が低減し、ダイカスト鋳造装置１００の保全性を向上することができる。
また、ダイカスト鋳造装置１００によれば、電磁ポンプ配管７０から給湯配管８０までの間を内部が密閉可能に構成されているので、電磁ポンプ配管７０から給湯配管８０までの間を密閉された空間とすることによって、従来のダイカスト鋳造装置と同様に溶湯Ｍを大気に触れさせることがない。これにより、溶湯Ｍの酸化を抑えて、溶湯Ｍの詰まり発生を防止することができ、保全性を向上することが可能になる。
さらに、ダイカスト鋳造装置１００によれば、給湯配管８０の上端側に開閉部８１を設けることによって、上端部Ｕにて溶湯Ｍの詰まりが発生した場合であっても、開閉部８１を開いて、給湯配管８０内部に生じた溶湯Ｍの詰まりを容易に取り除くことができ、保全性を向上することができる。
また、ダイカスト鋳造装置１００によれば、電磁ポンプ配管７０及び給湯配管８０の上端側にヒータ９０を設けることによって、溶湯Ｍが凝固することを防止できるため、溶湯Ｍの詰まりが抑制され、保全性を向上することができる。
さらに、ダイカスト鋳造装置１００によれば、シール材７４を電磁ポンプ配管７０又は給湯配管８０に巻装することなく保護配管７２に巻装することによって、シール材７４への溶湯Ｍの熱影響を低減することができる。
１０ 金型
２０ 射出スリーブ
４０ 溶湯保持炉
６０ 電磁ポンプ
７０ 電磁ポンプ配管
７２ 保護配管
７３ 配管カバー
７４ シール材
８０ 給湯配管
８１ 開口部
９０ ヒータ
１００ ダイカスト鋳造装置
Ｃ キャビティ
Ｈ 供給用配管
Ｍ 溶湯
Ｕ 上端部

Claims (3)

  1. 電磁ポンプが設けられた電磁ポンプ配管を通じて溶湯を溶湯保持炉から汲み上げ、汲み上げられた前記溶湯を、前記電磁ポンプ配管に接続される給湯配管を通じて射出スリーブに供給し、射出チップによって前記溶湯を射出して金型のキャビティに充填させるダイカスト鋳造装置であって、
    前記電磁ポンプ配管の上端側と前記給湯配管の上端側とが接続され、
    前記給湯配管は上側に凸形状となるように折り曲げられた形状を有し、
    前記電磁ポンプ配管の上端側は、前記給湯配管の前記電磁ポンプ側の下方に延出する部分の内部に嵌挿されて、前記給湯配管の少なくとも最上部まで延出しており、
    前記給湯配管の上端側には、開閉部が設けられる、
    ダイカスト鋳造装置。
  2. 請求項１に記載のダイカスト鋳造装置であって、
    前記電磁ポンプ配管から前記給湯配管までの間は、配管内部が密閉可能に構成される、
    ダイカスト鋳造装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のダイカスト鋳造装置であって、
    前記電磁ポンプ配管及び前記給湯配管の上端側には、ヒータが設けられる、
    ダイカスト鋳造装置。
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