JPH0677961U - 垂直状鋳込スリーブの温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳込スリーブの昇降温度差をできるだけ小さ
くして鋳込スリーブの寿命を長くする。 【構成】 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する。

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３ １ａ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４ １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４９，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，６２ｃ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６２ａ，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，６２ｂ，６２ｃ）による鋳込スリーブ４ ８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４８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（６２ａ，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４ ５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２ ８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５２，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，６２ｂ，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，６９ ｂ，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２００℃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４８ 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 (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/78 7365−4Ｆ

Claims (1)

【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。