JPH08294763A - 真空ダイカスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】キャビティ内の真空度が正確に計測され、不良
の鋳造品を鋳造することのない真空ダイカスト装置を提
供する。 【構成】固定型１と可動型５とでキャビティ９を形成
し、キャビティ９と型外とを結ぶガス抜き通路１９、２
０、２０Ａを備えた真空ダイカスト装置において、ガス
抜き通路２０Ａのキャビティ９近傍にセンサ孔２２を設
け、センサ孔２２の側壁に真空度を測定する圧力センサ
２３を配設し、かつセンサ孔２２の開口部２２ａを開閉
する溶湯遮断機構２４、２５を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダイカスト鋳造法に用い
られる真空ダイカスト装置に係わり、詳しくはキャビテ
ィの真空度を正確に検出する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空ダイカスト装置において、キ
ャビティの真空度を検出する手段としては、特開５６−
１４４８５５号公報所載の技術が開示されている。この
技術を図４の概略構成図により説明する。図４におい
て、符号１０１で示すものは固定金型、符号１０２で示
すものは可動金型で、両者間にはキャビティ１０３が形
成されている。キャビティ１０３は湯道１０４ａを介し
て射出スリーブ１０４に連通しており、射出スリーブ１
０４には溶融金属の注湯口１０５が形成されている。符
号１０６で示すものは射出シリンダで、そのピストンロ
ッドの先端には射出プランジャ１０７が接続されてお
り、射出プランジャ１０７の先端にはプランジャチップ
１０８が固定され、このプランジャチップ１０８が射出
スリーブ１０４中に摺動自在に嵌合している。

【０００３】射出シリンダ１０６のロッドにはストライ
カ１０９が設けられており、このストライカ１０９の先
端が接触し得る位置において、低真空の一次減圧開始用
リミットスイッチＬＳ−１，高真空の二次減圧開始用リ
ミットスイッチＬＳ−２，および高速射出用リミットス
イッチＬＳ−３が配置されている。一方、固定金型１０
１と可動金型１０２との突き合わせ面の一部にはガス抜
き溝１１０が形成されており、このガス抜き溝１１０の
先端はバイパス１１０ａ，１１０ａに分岐しており、固
定金型１０１側に固定され、可動金型１０２との合わせ
面に設けられたオートエアベントバルブ１１１の弁１１
２の両側にバイパス１１０ａ，１１０ａの先端が開口し
ている。図４において、わかりやすいように、バイパス
１１０ａは金型１０１、１０２の中に画いたが、実際
は、バイパス１１０ａは可動金型１０２の分離面に溝状
に加工されている。１１１ａは圧縮ばね、１１１ｂはシ
リンダである。

【０００４】すなわち、オートエアベントバルブ１１１
は、図４に示すように、金型１０１、１０２の分離面部
に、キャビティ１０３から導かれたガス抜き溝１１０、
キャビティ１０３から進んで来る被射出溶融物の直接作
用によりガス抜き溝１１０の端部でガス抜き溝１１０の
軸線方向に摺動する弁１１２、および、ガス抜き溝１１
０の途中から弁１１２部の側面に迂回したバイパス１１
０ａを設け、このバイパス１１０ａと外部との連通、遮
断を前記弁１１２の軸線方向への移動によって直接規制
しうる通路を弁部に設けた金型用ガス抜き装置とした。
オートエアベントバルブ１１１は、ガスと溶融金属との
比重差、例えば、空気と溶融アルミニウムとの比重が約
１：２０００であるという比重差、および、この比重差
に基づく慣性力の差を利用したものである。弁１１２
は、最初に進行してくる比重の小さいガスの作用では閉
じることがなく、ガスに続いて進行してくる比重の大き
い溶融金属が弁１１２の下面に直接当たることによっ
て、自動的に閉ざされる。その結果、キャビティ１０３
内のガスは充分に排出されるが、溶融金属は弁１１２部
やバイパス１１０ａ部を越えて外部に排出されることは
ない。

【０００５】オートエアベントバルブ１１１の途中から
は配管１１３が導き出されており、この配管１１３の先
端は更に、第１および、第２の配管１１４、１１５に分
岐しており、第１の配管１１４は逆止弁１１６および電
磁切替弁１１７を介して低真空用の真空タンク１１８に
接続されている。真空タンク１１８はモータＭによって
駆動される低真空用の真空ポンプ１１９に接続されてい
る。電磁切替弁１１７は一次減圧開始用のリミットスイ
ッチＬＳ−１からの信号によって切り換わる。一方、第
２の配管１１５は逆止弁１２０、電磁切替弁１２１を介
して、高真空用の真空タンク１２２に接続され、真空タ
ンク１２２はモータＭによって駆動される高真空用の真
空ポンプ１２３に接続されている。符号１２４は圧力計
を示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術においては、キャビティ内のガス抜き状態を調べるた
めに、金型と真空装置との間に、真空度を測定する圧力
計を設けているが、キャビティと型外を結ぶガス抜き通
路が離型剤、アルミのカスなどによる詰まりを生じて、
キャビティ内の真空度が十分でなくても、金型と真空装
置の間が真空になっていれば、キャビティのガス抜きは
十分にされていると判断され、多量に巣のある鋳造品を
鋳造してしまうという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、請求項１、２、３または４に係る発明の目
的は、キャビティ内の真空度が正確に計測され、不良の
鋳造品を鋳造することのない真空ダイカスト装置を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１、２、３または４に係る発明は、固定型と
可動型とでキャビティを形成し、該キャビティと型外と
を結ぶガス抜き通路を備えた真空ダイカスト装置におい
て、前記ガス抜き通路の前記キャビティ近傍にセンサ孔
を設け、該センサ孔の側壁に真空度を測定する圧力セン
サを配設し、かつ該センサ孔の開口部を開閉する溶湯遮
断機構を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１、２、３または４に係る発明の作用で
は、ガス抜き通路のキャビティ近傍にセンサ孔を設け、
該センサ孔の側面に真空度を測定する圧力センサを配設
したので、キャビティの真空度を正確に計測し、制御装
置に信号を伝達する。請求項２に係る発明の作用では、
上記作用に加え、キャビティに溶湯を供給するランナの
キャビティ近傍に溶湯検出手段を設け、該溶湯検出手段
は溶湯を検出して制御装置に信号を送り、該制御装置の
信号により溶湯遮断機構を駆動するように構成したの
で、キャビティに溶湯が充填される直前まで、キャビテ
ィの真空度を計測する。請求項３に係る発明の作用で
は、上記作用に加え、鋳造機のプランジャ位置を検出す
るプランジャ位置検出手段を設け、該プランジャ位置検
出手段はプランジャ位置を検出して制御装置に信号を送
り、該制御装置の信号により溶湯遮断機構を駆動するよ
うに構成したので、ランナのキャビティ近傍に設ける溶
湯検出手段に代わる機能を果たす。請求項４に係る発明
の作用では、上記作用に加え、センサ孔の開口部と圧力
センサとの間に、エア排出口を配したエアパージ機構を
設けたことにより、センサ孔の開口部における離型剤や
アルミのカスなどを排出して、溶湯遮断機構が確実に作
動するようにする。

【００１０】

【実施例１】図１は実施例１を示し、真空ダイカスト装
置の概略構成図である。図１において、１は固定型で、
固定ダイプレート２に固着され、固定型１には給湯口３
を持つ射出スリーブ４が固着されている。５は可動型
で、スペーサブロック６および取付板７を介して可動ダ
イプレート８に固着されている。固定型１と可動型５と
は、ＰＬの位置で鋳造機（図示省略）により型開きされ
る。９はキャビティで、固定型１と可動型５とにより形
成される。１０は押出ピンを示し、可動型５に嵌合し
て、摺動できるように構成されている。押出ピン１０の
左端部は押出板１１に固着されている。１２はリターン
ピンで、押出ピン１０と同様に、その左端部は押出板１
１に固着されており、可動型５に嵌合して摺動できるよ
うに構成されている。リターンピン１２の右端は固定型
の１のＰＬ面に当接しており、押出板１１を型締めによ
り押し戻す機能がある。

【００１１】１３は溶融金属が通過するランナを示す。
１４はプランジャチップを示し、射出ロッド１５を介し
て鋳造機のシリンダ（図示省略）に連結されており、射
出スリーブ４内を摺動する。射出ロッド１５には、スト
ライカ１６が突設されており、このストライカ１６の往
復運動により、その先端が接触し得る位置には、減圧開
始用リミットスイッチ１７および高速射出用リミットス
イッチ１８が配設されている。キャビティ９のランナ１
３が設けられている反対側には、キャビティ９と型外へ
のガス放出口１９とを結ぶガス抜き通路２０が設けられ
ており、ガス抜き通路２０とガス放出口１９は、真空装
置２１に接続されている。

【００１２】可動金型５には、キャビティ９とガス抜き
通路２０との間には連通溝２０Ａが設けられ、連通溝２
０Ａには、センサ孔２２が穿設されている。センサ孔２
２の側壁には、圧力センサ（ピラニ真空度計など）２３
が埋設されている。圧力センサ２３は制御装置３０に接
続され、計測された真空度が（初期値＋許容範囲）を超
えるとキャビティ９内の真空度は不十分と判断し、鋳造
機に信号を送り、その製品を不良品として選別し、さら
に不良が続くと鋳造機を停止させ警報を鳴らすように構
成されている。また、センサ孔２２には、アルミの溶湯
を遮断するように、その開口部２２ａを開閉する弁体２
４が設けられており、この弁体２４は制御装置３０から
の信号により進退駆動する進退装置２５に連結されてい
る。

【００１３】固定型１のランナ１３のキャビティ９の近
傍には、溶湯の位置を検出する溶湯センサ２６が配設さ
れ、溶湯センサ２６は制御装置３０に接続している。溶
湯センサ２６は、ランナ１３の溶湯の位置を検出し、制
御装置３０に信号を送り、制御装置３０はその信号に基
づいて、進退装置２５を駆動して、弁体２４を後退さ
せ、開口部２２ａを閉塞する。

【００１４】本実施例の作用について説明する。鋳造機
によって固定型１と可動型５とが型締めされる。つぎ
に、溶湯を遮断する弁体２４が前進して、センサ孔２２
の開口部２２ａを開放しておく。射出スリーブ４内に溶
融金属が注湯され、射出ロッド１５が前進し、プランジ
ャチップ１４が給湯口３を塞ぐと、射出ロッド１５に突
設されたストライカ１６が減圧開始リミットスイッチ１
７をＯＮさせ、その信号が制御装置３０に伝達される。
制御装置３０から真空装置２１に指令が送られ、真空装
置２１はキャビティ９内の空気を型外へ排出する。さら
にプランジャチップ１４によって、溶湯は押し込まれ、
ランナ１３を通過する。溶湯センサ２６のところまで溶
湯が充填されると、溶湯センサ２６から信号が制御装置
３０に伝達され、制御装置３０は進退装置２５に指令を
送り、弁体２４を後退させ、センサ孔２２の開口部２２
ａを塞ぎ、圧力センサ２３と連通溝２０Ａとを遮断す
る。

【００１５】溶湯センサ２６から信号が制御装置３０に
伝達された時、同時に制御装置３０は、センサ孔２２が
弁体２４によって閉塞される直前の真空度（キャビティ
９の真空度）を圧力センサ２５によって計測し、そのデ
ータを制御装置３０に取り込む。さらに射出ロッド１５
が前進し、射出ロッド１５に設けられたストライカ１６
が高速射出用リミットスイッチ１８をＯＮさせ、その信
号が制御装置３０に伝達される。すると制御装置３０は
鋳造機に指令を送り射出ロッド１５を急速に送り込み、
プランジャチップ１４によって、溶湯は急速に押し込ま
れキャビティ９を充填する。

【００１６】つぎに、溶湯が冷却固化された後、鋳造機
によって型開きが行われる。ついで、鋳造機によって、
押出板１１が矢印Ａの方向に押し出され、押出ピン１０
が鋳造品を可動型５より離型する。もし、ガス抜き通路
２０が詰まった場合には、真空引きは不十分となり、圧
力センサ２３によって計測されたキャビティ９の真空度
が（初期値＋許容範囲）より悪くなるので、その鋳造品
は真空引きが不十分で、内部に巣が発生していると制御
装置３０が判断し、不良品として選別する。鋳造品の離
型後、スプレイ装置（図示せず）によって、離型剤の塗
布を固定型１と可動型５とに行い、鋳造機によって型締
めをする。型締めにより、リターンピン１２が可動型５
より突出しているので、固定型１のＰＬ面に当接し、型
締めで押し戻されるため、押出板１１および押出ピン１
０が連動して押し戻される。以後、上記動作を繰り返
し、不良品が続くと制御装置３０は、鋳造機を停止さ
せ、警報を鳴らす。

【００１７】本実施例によれば、キャビティ近傍に圧力
センサを設け、その圧力センサの真空度のデータによ
り、鋳造機を制御するように構成したので、鋳造品の品
質を正確に把握し、不良品を削減することができる。

【００１８】本実施例では、可動型側にセンサ孔を設
け、圧力センサと溶湯遮断機構を設けたが、固定型側に
センサ孔を設け、圧力センサと溶湯遮断機構を設けても
よい。また、溶湯センサも固定型側に設けているが、可
動型側に設けてもよい。

【００１９】

【実施例２】図２は実施例２を示し、真空ダイカスト装
置の概略構成図である。本実施例は、実施例１の溶湯セ
ンサに替えて、リミットスイッチの信号により溶湯遮断
機構を作動させるものなので、同一の構成が多く、同一
の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。

【００２０】図２において、射出ロッド１５には、スト
ライカ１６が突設されており、このストライカ１６の往
復運動により、その先端が接触し得る位置には、減圧開
始用リミットスイッチ１７、進退装置作動用リミットス
イッチ２７および高速射出用リミットスイッチ１８が配
設されている。進退装置作動用リミットスイッチ２７
は、射出ロッド１５が前進して、溶湯がキャビティ９を
充填開始する直前で、ストライカ１６によりＯＮされる
位置に配設されている。また、進退装置作動用リミット
スイッチ２７は、制御装置３０に接続され、制御装置３
０は、進退装置差動用リミットスイッチ２７からの信号
により、圧力センサ２３と進退装置２５を制御するよう
に構成されている。

【００２１】本実施例の作用を説明する。鋳造機によっ
て、固定型１と可動型５とが型締めされるところから、
減圧開始リミットスイッチ１７がＯＮされ、真空装置２
１によってキャビティ９内の空気が型外へ排出されると
ころまでは、実施例１と同一のため説明を省略する。プ
ランジャチップ１４によって、溶湯が押し込まれ、ラン
ナ１３を通過し、キャビティ９に充填開始する直前で、
進退装置作動用リミットスイッチ２７がＯＮされる。進
退装置作動用リミットスイッチ２７からの信号が制御装
置３０に伝達され、制御装置３０は進退装置２５に指令
を送り、弁体２４を後退させ、センサ孔２２の開口部２
２ａを塞ぎ、圧力センサ２３と連通溝２０Ａとを遮断す
る。

【００２２】進退装置差動用リミットスイッチ２７から
信号が制御装置３０に伝達された時、同時に制御装置３
０は、センサ孔２２が弁体２４によって閉塞される直前
の真空度を圧力センサ２５によって計測し、そのデータ
を制御装置３０に取り込む。さらに射出ロッド１５が前
進し、射出ロッド１５に突設されたストライカ１６が高
速射出用リミットスイッチ１８をＯＮさせ、その信号が
制御装置３０に伝達される。すると制御装置３０は鋳造
機に指令を送り射出ロッド１５を急速に送り込み、プラ
ンジャチップ１４によって、溶湯は急速に押し込まれキ
ャビティ９を充填する。

【００２３】溶湯が冷却固化された後、鋳造機による型
開きから、押出板１１および押出ピン１０が連動して押
し戻されるまでは実施例１と同様のため、説明を省略す
る。また、上記動作を繰り返し、不良品が続くと制御装
置３０は、鋳造機を停止させ、警報を鳴らすのも実施例
１と同様である。

【００２４】本実施例によれば、実施例１の効果に加
え、溶湯の位置の検出を進退装置作動用リミットスイッ
チで代用しているので、実施例１のように金型毎に溶湯
を検知する圧力センサを設けなくとも済み、金型を簡易
な構造にすることができる。

【００２５】本実施例では、ストライカとリミットスイ
ッチとにより、鋳造機のプランジャ位置を検出している
が、この手段に限ることなく、たとえば、遮蔽板とフォ
トインタラプタとの組み合わせにより鋳造機のプランジ
ャ位置を検出するように構成してもよい。

【００２６】

【実施例３】図３は実施例３を示し、真空ダイカスト装
置の概略構成図である。本実施例は、実施例１の真空ダ
イカスト装置のセンサ孔に、エアパージ機構を設けたも
のなので、同一の構成が多く、同一の部材には同一の符
号を付し説明を省略する。

【００２７】図３において、エア排出口２８が、センサ
孔２２の開口部２２ａと圧力センサ２３との間の側壁に
穿設され、エア排出口２８は圧縮空気を送出するコンプ
レッサ２９に接続し、コンプレッサ２９は制御装置３０
からの指令により、エア排出口２８に圧縮空気を送出す
るように構成されている。その他の構成は実施例１と同
一である。

【００２８】本実施例の作用について、説明する。型締
め、溶湯融点、冷却および鋳造品の取り出しまで、一連
の作業は実施例１と同一である。その後、進退装置２５
により、弁体２４を前進させ、センサ孔２２を開く。つ
ぎに、制御装置３０からの信号で、コンプレッサ２９は
エア排出口２８に圧縮空気を送り、エア排出口２８から
勢いよく圧縮空気を噴出し、センサ孔２２および弁体２
４の清浄（エアパージ）を行う。その後、弁体２４を一
旦進退装置２５により後退させて、センサ孔２２を閉塞
し、スプレイ装置（図示省略）によって離型剤の塗布を
行った後型締めを行う、以後、上述の動作を繰り返す。

【００２９】本実施例によれば、実施例１の効果に加
え、エアパージを行うことにより、弁体が離型剤やアル
ミのカスなどにより、センサ孔を閉塞できず、溶湯が真
空度の検出を行う圧力センサにかかり、圧力センサを破
損して使用不能にするなどの事故を防止することができ
る。

【００３０】本実施例では、実施例１の真空ダイカスト
装置にエアパージ機構を設けているが、実施例２の真空
ダイカスト装置に、エアパージ機構を設けても、同様の
効果を得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１、２、３または４に係る発明に
よれば、キャビティの真空度を正確に計測し、制御装置
に信号を伝達するので、巣などによる不良の鋳造品の鋳
造を回避することができる。請求項２に係る発明によれ
ば、キャビティに溶湯が充填される直前まで、キャビテ
ィの真空度を計測するので、正確な真空度のデータを得
ることができる。請求項３に係る発明によれば、金型毎
に溶湯を検知する圧力センサを設けなくとも済み、金型
を簡易な構造にすることができる。請求項４に係る発明
によれば、センサ孔の開口部における離型剤やアルミの
カスなどを排出して、溶湯遮断機構が確実に作動し、圧
力センサの破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の真空ダイカスト装置の概略構成図で
ある。

【図２】実施例２の真空ダイカスト装置の概略構成図で
ある。

【図３】実施例３の真空ダイカスト装置の概略構成図で
ある。

【図４】従来技術の二段減圧ダイカスト装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１ 固定型 ５ 可動型 ９ キャビティ １３ 溶湯センサ １９ ガス放出口 ２０ ガス抜き通路 ２０Ａ 連通溝 ２２ センサ孔 ２２ａ 開口部 ２３ 圧力センサ ２４ 弁体 ２５ 進退装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定型と可動型とでキャビティを形成し、
   該キャビティと型外とを結ぶガス抜き通路を備えた真空
   ダイカスト装置において、 前記ガス抜き通路の前記キャビティ近傍にセンサ孔を設
   け、該センサ孔の側壁に真空度を測定する圧力センサを
   配設し、かつ該センサ孔の開口部を開閉する溶湯遮断機
   構を設けたことを特徴とする真空ダイカスト装置。
2. 【請求項２】前記キャビティに溶湯を供給するランナの
   キャビティ近傍に溶湯検出手段を設け、該溶湯検出手段
   は溶湯を検出して制御装置に信号を送り、該制御装置の
   信号により前記溶湯遮断機構を駆動するように構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の真空ダイカスト装置。
3. 【請求項３】鋳造機のプランジャ位置を検出するプラン
   ジャ位置検出手段を設け、該プランジャ位置検出手段は
   プランジャ位置を検出して制御装置に信号を送り、該制
   御装置の信号により前記溶湯遮断機構を駆動するように
   構成したことを特徴とする請求項１記載の真空ダイカス
   ト装置。
4. 【請求項４】前記センサ孔の開口部と前記圧力センサと
   の間に、エア排出口を配したエアパージ機構を設けたこ
   とを特徴とする請求項１、２または３記載の真空ダイカ
   スト装置。