JPH09277014A

JPH09277014A - 樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト製造法及び中空状軽合金ダイカスト鋳造品

Info

Publication number: JPH09277014A
Application number: JP11431696A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Abu; 邦彦阿武; Hiroshi Watanabe; 洋渡辺; Yoshio Otani; 芳男大谷; Shigetaka Morita; 茂隆森田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1997-10-28

Abstract

(57)【要約】【課題】品質上支障のない製品５を鋳造することがで
き、旦つ金型１，２，３も支障なく次のショットに移る
ことができる樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト製造法
を提供する。【解決手段】樹脂中子４の巾木部４ａを鋳造金型１，
２，３によって把持固定し、金型１，２，３の内面と樹
脂中子４の外面との間のキャビティーに溶湯を注入して
製品５を鋳造する、樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト
製造法において、樹脂中子４の巾木部４ａの製品対応部
４ｃとの間の外面を包囲する突出部５ａが製品５に形成
されるように、金型１，２，３の内面と樹脂中子４の外
面とのうちの少なくともいずれか一方に凹部１ａ，２
ａ，３ａを形成して鋳造することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は樹脂中子を用いた
軽合金ダイカスト製造法および軽合金ダイカスト鋳造品
に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】軽合金のダイカスト鋳
造法は、その量産性の高さから、安価なアルミ鋳物を大
量に製造できる方法としてよく知られている。ダイカス
ト鋳物の表面形状は金型の構造による制約はあるものの
かなり自由に設計することができる。しかし、複雑な内
部構造を持つ中空品の薄肉の鋳物は、他の鋳造法で使用
されている砂中子が使用できないため、従来はあまり製
造されていなかった。これは、ダイカスト鋳造法は他の
鋳造法に比較して、鋳造時に溶湯や鋳型にかかる圧力が
大きいため、通常の砂中子では鋳造時の高圧により砂中
子が破損し、中子としての目的を達成することができな
かったからである。

【０００３】複雑な形状をした軽合金ダイカスト品の鋳
造のために、ダイカスト鋳造時の高圧にも耐えられ安価
で再生も可能な中子材料としてポリカーボネイト等の樹
脂を成形した樹脂中子を用いるダイカスト技術の開発が
進められている。しかし、樹脂中子は高温の溶湯と接触
することによってその表面の温度が上昇し軟化するため
に、溶融した樹脂が製品や金型に付着するという問題点
がある。すなわちダイカスト金型に樹脂中子をセットし
て軽合金の溶湯を注湯し、キュアリングの完了後に型開
きをして鋳造品を取り出すが、キュアリング中に樹脂中
子がしみ出し、あるいは型開きのときに樹脂中子が溶け
出すことが分かった。

【０００４】この現象を図４によって説明する。固定型
１と可動型２と摺動型３とによって金型が形成されてい
る。これらの金型１，２，３によって樹脂中子４は巾木
部４ａによって把持固定されており、樹脂中子４の巾木
部４ａ以外の製品の内面部に対応する製品対応部４ｃの
外面と、金型１，２，３の内面との間に形成されるキャ
ビティーに溶湯を注入することにより、製品５が鋳造さ
れる。先ず注入された溶湯が凝固するまでの保持時間つ
まリキュアリング中の問題として、注湯された軽合金が
凝固するに従って収縮し、製品５と固定型１、可動型
２、あるいは摺動型３との間に隙間が生じる。この結果
例えば図５に示すように、金型１，２，３と樹脂中子４
と製品５との３者が境界を接する部分では、金型１，
２，３と製品５との間に生じる隙間に、軟化した樹脂の
しみ出し４ｄを生じる。製品５のうちで、上記境界に近
い部分５ｂ、すなわち樹脂中子４の巾木部４ａに近い部
分５ｂの肉厚が厚いほど、その部分の熱容量が大きくな
りその内面の樹脂の温度はキュアリング中になかなか低
下しないか、または上昇する。そのため、金型１，２，
３と製品５との間の隙間への樹脂のしみ出し４ｄは甚だ
しくなる。

【０００５】樹脂のしみ出し４ｄは、製品５に付着して
製品５の品質に支障を生じると共に、金型１，２，３に
も付着する。製品５に付着した樹脂は樹脂中子４の除去
時に除去する事が可能である。しかし、金型１，２，３
に付着した樹脂は、簡単には除去できず、鋳造サイクル
を中断しての除去作業又は数回の捨て打ちを行わなけれ
ば次のショットに移ることができず、非効率且つ定常的
に鋳造作業を行うことができないという問題点があっ
た。なお図４中、中子４の斜線部は巾木部４ａを示す。

【０００６】またキュアリング後の型開きや製品の離型
のときの問題として、可動型２や摺動型３を移動して金
型を開き、更に押出ピンによって製品５を離型すると、
それまで金型１，２，３によって閉鎖されていた空間が
開放されるから、図６に示すように、この開放された空
間に軟化した樹脂の溶け出し４ｅが生じる。

【０００７】こうして鋳造機より取り出した直後の鋳造
品は、図７に示すように、樹脂中子４と製品５とが境界
を接する部分に樹脂のしみ出し４ｄや溶け出し４ｅが付
着し、製品５の品質に問題を生じるおそれがあった。製
品に付着した樹脂はその後の樹脂中子除去工程である程
度は除去可能である。しかし、樹脂中子４の巾木部４ａ
を保持する部分の金型１，２，３にも樹脂のしみ出し４
ｄや溶け出し４ｅが付着し、次のショットに入るたびに
これらの付着物を取り除かなければならず、定常的に鋳
造作業を行うことができないという問題点があった。し
たがって本発明は、品質上支障のない製品を鋳造するこ
とができ、且つ金型も支障なく次のショットに移ること
ができる樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト製造法を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、樹脂中子の
巾木部を鋳造金型によって把持固定し、金型の内面と樹
脂中子の外面との間に形成されたキャビティーに溶湯を
注入して製品を鋳造する、樹脂中子を用いた軽合金ダイ
カスト製造法において、樹脂中子の巾木部と製品対応部
の間の外面を包囲する突出部が製品に形成されるよう
に、金型の内面と樹脂申子の外面とのうちの少なくとも
いずれか一方に凹部を形成して鋳造することを特徴とす
る、樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト製造法である。
また、樹脂中子を用いて鋳造される中空状軽合金ダイカ
スト鋳造品において、前記樹脂中子の巾木部と製品対応
部との間の外面に、前記樹脂中子を包囲する突出部を設
けたことを特徴とする樹脂中子を用いて鋳造される中空
状軽合金ダイカスト鋳造品である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明によるダイカスト鋳造方法の一実施例を示
し、固定型１と可動型２と摺動型３とによって金型が形
成されている。これらの金型１，２，３によって樹脂中
子４の巾木部４ａが把持固定されており、樹脂中子４の
巾木部４ａ以外の製品対応部４ｃの外面と、金型１，
２，３の内面との間のキャビティーに溶湯を注入するこ
とにより、製品５が鋳造される。しかして本実施例では
図２に詳細に示すように、樹脂中子４の巾木部４ａと製
品対応部４ｃの間に突出部対応部４ｂに対向した金型
１，２，３の内面に、浅い凹部１ａ，２ａ，３ａが形成
されている。この結果、製品５には、金型１，２，３の
凹部１ａ，２ａ，３ａを反映した膜状の突出部５ａが形
成されることとなるが、この突出部５ａは鋳造後に機械
加工等によって除去される。

【００１０】本実施例による鋳造方法は上記のようにし
て行われ、製品５に付設される突出部５ａは熱容量が小
さいので、キュアリング中に短時間に凝固し、更に凝固
後も温度がすみやかに低下する。したがって突出部５ａ
の内面に位置する樹脂中子４の突出部対応部４ｂの温度
は、さほど上昇しない。この結果、突出部５ａ以外の製
品５の内面に位置する樹脂中子４ｃの温度が十分高く上
昇して溶融していても、この高温の溶融樹脂は、突出部
５ａの内面に位置する低温の未溶融樹脂４ｂによって蓋
をされることとなる。

【００１１】したがってキュアリング中に製品５が収縮
し、金型１，２，３と製品５との間に隙間が生じても、
高温の樹脂がこの隙間にしみ出すことができない。同様
に金型１，２，３の型開きを行い、更に離型を行って
も、高温の溶融樹脂は、突出部５ａの内面に位置する低
温の未溶融樹脂によって蓋をされているから、高温の樹
脂は外部に溶け出すことができない。したがって本実施
例の鋳造方法によれば図３に示すように、製品５の外面
や金型１，２，３に樹脂が付着することがなく、樹脂中
子４を用いても支障なく鋳造することができる。

【００１２】なお高温の樹脂が低温の樹脂によって蓋を
されるためには、膜状の突出部５ａの内面に位置する樹
脂の温度が余り上昇しない必要があり、したがって製品
の突出部５ａの温度が急速に冷却する必要がある。した
がって本実施例の効果を一層高めるには、突出部５ａ
を、先端に行くに従って厚さを減じるように形成するこ
とが好ましい。より具体的には、突出部５ａの長さａを
５〜３０ｍｍとし、突出部５ａの付け根部分での厚さｂ
を１〜２ｍｍとし、突出部５ａの先端での厚さｃを０．
２〜１ｍｍとすることが好ましい。突出部５ａの長さａ
を５〜３０ｍｍとするのは５ｍｍより短いと溶融した樹
脂が凝固しないで、先端部から溶け出してくるからであ
り、３０ｍｍより長いと余分な鋳バリとなるためであ
る。突出部５から溶け出してくるためである。さらに、
突出部５ａの先端での厚さｃを０．２〜１ｍｍとするの
は、０．２ｍｍよりも薄いと突出部にアルミが均一に廻
らないからであり、１ｍｍよりも厚いと樹脂の冷却が不
充分で端部から溶け出すためである。また、鋳造品の端
部のＤＡＳII（２次デンドライトアームスペーシング）
を測定したところ、鋳造品の端部で金型１と接触してい
る５ｂ部のＤＡＳIIは、３〜７μｍであり、端部の突出
部の付け根部分５ｃのＤＡＳIIが８〜１４μｍであっ
た。また本実施例では製品５に突出部５ａを形成するた
めに、金型１，２，３の内面に凹部１ａ，２ａ，３ａを
形成したが、製品５に突出部５ａを形成するためには、
樹脂中子４の巾木部４ａの製品５寄りの外面に凹部を形
成することもできる。

【００１３】本願発明の他の実施例を図８に示す。図８
において、固定型及び可動型からそれぞれ偏肉止めピン
１ｂ，２ｂが張り出してきており、溶湯充填時に高圧が
かかっても、樹脂中子４は変形せず、製品５には偏肉が
生じない。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂中子を用いても品
質上支障がない製品を鋳造することができ、また金型も
支障なく次のショットに移ることができるから、広範な
形状の軽合金ダイカストを効率よく製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】該実施例の要部を示す断面図である。

【図３】該実施例によって鋳造した直後の鋳造品を示す
概略平面図である。

【図４】従来例を示す断面図である。

【図５】従来例による樹脂のしみ出しを示す要部断面図
である。

【図６】従来例による樹脂の溶け出しを示す要部断面図
である。

【図７】従来例によって鋳造した直後の鋳造品を示す概
略平面図である。

【図８】本発明の一実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１固定型、１ｂ偏肉止めピン、２可動型、
３摺動型、１ａ，２ａ，３ａ凹部、４樹脂中
子、４ａ巾木部、４ｂ突出部対応部、４ｃ製
品対応部、５製品、５ａ突出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田茂隆栃木県真岡市鬼怒ケ丘11番地日立金属株式会社素材研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂中子の巾木部を鋳造金型によって把
持固定し、前記金型の内面と樹脂中子の外面との間のキ
ャビティーに溶湯を注入して製品を鋳造する、樹脂中子
を用いた軽合金ダイカスト製造法において、樹脂中子の前記巾木部と製品対応部の間の外面を包囲す
る突出部が形成されるように、前記金型の内面と樹脂中
子の外面とのうちの少なくともいずれか一方に凹部を形
成して鋳造することを特徴とする、樹脂中子を用いた軽
合金ダイカスト製造法。
【請求項２】前記突出部の肉厚が前記製品の主要部の
肉厚の１／３以下であることを特徴とする請求項１に記
載の樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト製造法。
【請求項３】前記突出部の肉厚が３ｍｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂中子
を用いた軽合金ダイカスト製造法。
【請求項４】前記突出部を先端に行くに従って厚さを
減じるように形成したことを特徴とする請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の樹脂中子を用いた軽合金ダイ
カスト製造法。
【請求項５】前記突出部の長さが３０ｍｍ以下であ
り、突出部の付け根部分での厚さが２ｍｍ以下であり、
突出部の先端での厚さが１ｍｍ以下であることを特徴と
する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の樹脂中子
を用いた軽合金ダイカスト製造法。
【請求項６】樹脂中子の製品対応部に当接するよう
に、前記金型から１本又は複数本の偏肉止めピンを張り
出して鋳造することを特徴とする請求項１乃至請求項５
のいずれかに記載の樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト
製造法。
【請求項７】前記偏肉止めピンが製品対応部の中間部
近傍に当接することを特徴とする請求項１乃至請求項６
のいずれかに記載の樹脂中子を用いた軽合金ダイカスト
製造法。
【請求項８】前記偏肉止めピンを、その内部に流体を
流すことによって強制冷却したことを特徴とする、請求
項７又は請求項８に記載の樹脂中子を用いた軽合金ダイ
カスト製造法。
【請求項９】前記突出部が鋳造後、除去されることを
特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の樹
脂中子を用いた軽合金ダイカスト製造法。
【請求項１０】樹脂中子を用いて鋳造される中空状軽
合金ダイカスト鋳造品において、前記樹脂中子の巾木郡
と製品対応部との間の外面に、前記樹脂中子を包囲する
突出部を設けたことを特徴とする樹脂中子を用いて鋳造
される中空状軽合金ダイカスト鋳造品。
【請求項１１】前記突出部の肉厚が前記製品の主要部
の肉厚の１／３以下であることを特徴とする請求項１０
に記載の樹脂中子を用いて鋳造される中空状軽合金ダイ
カスト鋳造品。
【請求項１２】前記突出部の肉厚が３ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の樹
脂中子を用いて鋳造される中空状軽合金ダイカスト鋳造
品。
【請求項１３】前記突出部を先端に行くに従って厚さ
を減じるように形成した、請求項１０乃至請求項１２の
いずれかに記載の樹脂中子を用いて鋳造される中空状軽
合金ダイカスト鋳造品。
【請求項１４】前記突出部の長さが３０ｍｍ以下であ
り、突出部の付け根部分での厚さが２ｍｍ以下であり、
突出部の先端での厚さが１ｍｍ以下である、請求項１０
乃至請求項１３のいずれかに記載の樹脂中子を用いて鋳
造される中空状軽合金ダイカスト鋳造品。
【請求項１５】前記突出部の長さが５〜３０ｍｍであ
り、突出部の付け根部分での厚さが１〜２ｍｍであり、
突出部の先端での厚さが０．２〜１ｍｍである、請求項
１４に記載の樹脂中子を用いて鋳造される中空状軽合金
ダイカスト鋳造品。
【請求項１６】鋳造品の端部の組織のうち、突出部の
付け根部分のＤＡＳIIが８〜１４μｍであり、他の部分
のＤＡＳIIが３〜７μｍであることを特徴とする樹脂中
子を用いて鋳造される中空状軽合金ダイカスト鋳造品。