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技術 ダイカスト鋳造方法

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 山本直哉
出願日 2019年1月17日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-006166
公開日 2020年7月30日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-114594
状態 未査定
技術分野 チル鋳造・ダイキャスト
主要キーワード 警告表示画像 鋳物材料 材料押出 後進動作 機械加工面 動作抵抗 エア吹出口 油圧計
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この項目の情報は公開日時点(2020年7月30日)のものです。
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図面 (7)

課題

鋳物材料射出後に残留物が内部に残留することを防止することが可能なダイカスト鋳造方法を提供する。

解決手段

本発明に係るダイカスト鋳造方法は、材料押出部材(例えばプランジャチップ14)を前進動作させることにより鋳物材料を射出させ、射出させた後、離型剤塗布中に材料押出部材の再度の前進動作である再前進動作を行う。そして、このダイカスト鋳造方法では、上記再前進動作時の動作抵抗計測する。

概要

背景

特許文献1には、金型の分割面に貼り付いた鋳バリ剥離させる残留物除去装置が記載されている。特許文献1に記載の残留物除去装置では、エア吹出口からエアを吹き出させて、鋳バリを除去している。

概要

鋳物材料射出後に残留物が内部に残留することを防止することが可能なダイカスト鋳造方法を提供する。本発明に係るダイカスト鋳造方法は、材料押出部材(例えばプランジャチップ14)を前進動作させることにより鋳物材料を射出させ、射出させた後、離型剤塗布中に材料押出部材の再度の前進動作である再前進動作を行う。そして、このダイカスト鋳造方法では、上記再前進動作時の動作抵抗計測する。

目的

本発明の目的は、鋳物材料の射出後に残留物が内部に残留することを防止することが可能なダイカスト鋳造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

材料押出部材を前進動作させることにより鋳物材料射出させ、射出させた後、離型剤塗布中に前記材料押出部材の再度の前進動作である再前進動作を行い、前記再前進動作時の動作抵抗計測する、ダイカスト鋳造方法

技術分野

0001

本発明は、ダイカスト鋳造方法に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、金型の分割面に貼り付いた鋳バリ剥離させる残留物除去装置が記載されている。特許文献1に記載の残留物除去装置では、エア吹出口からエアを吹き出させて、鋳バリを除去している。

先行技術

0003

特開2017−087276号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、ダイカスト鋳造機においては、金型の分割面だけでなく、射出プランジャプランジャスリーブ内にも残留物が生じることがある。しかしながら、このような残留物の除去に特許文献1に記載された技術を適用したとしても、エアのみでの除去であるため、十分に残留物が除去できるとは言えない。そして、プランジャスリーブ内に残留した残留物は、次のサイクル鋳造される鋳物製品に鋳包まれることになり、鋳物製品が品質不良となってしまう。

0005

そこで、本発明の目的は、鋳物材料射出後に残留物が内部に残留することを防止することが可能なダイカスト鋳造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するための本発明の一態様に係るダイカスト鋳造方法は、材料押出部材を前進動作させることにより鋳物材料を射出させ、射出させた後、離型剤塗布中に前記材料押出部材の再度の前進動作である再前進動作を行い、前記再前進動作時の動作抵抗計測する、ものである。

0007

この一態様に係るダイカスト鋳造方法では、鋳物材料を射出させた後に、材料押出部材を再前進動作させ、その際に動作抵抗を計測している。よって、この一態様に係るダイカスト鋳造方法によれば、鋳物材料の射出後であって次の鋳物についての射出前に、残留物の排出処理と残留物が存在するか否かの確認処理を行うことが可能になる。これにより、この一態様に係るダイカスト鋳造方法によれば、鋳物材料の射出後に残留物が内部に残留することを防止することができる。

発明の効果

0008

本発明によれば、鋳物材料の射出後に残留物が内部に残留することを防止することが可能なダイカスト鋳造方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造方法で用いられるダイカスト鋳造機の一例を示す概略断面図である。
図1のダイカスト鋳造機における給湯工程の様子を示す概略断面図である。
図1のダイカスト鋳造機における射出前進工程の様子を示す概略断面図である。
図1のダイカスト鋳造機における型開き工程の様子を示す概略断面図である。
図1のダイカスト鋳造機における鋳物取り出し工程の様子を示す概略断面図である。
図1のダイカスト鋳造機における再前進工程の様子を示す概略断面図である。

実施例

0010

以下、本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造方法について、図面を参照しながら説明する。

0011

本実施形態に係るダイカスト鋳造方法(以下、本鋳造方法)は、鋳物を製造する方法であり、(1)型締め工程、(2)給湯工程、(3)射出前進工程、(4)型開き工程、(5)鋳物取り出し工程、(6)再前進工程を順に実施することができる。

0012

まず、図1を参照しながら、本鋳造方法で用いられるダイカスト鋳造機の一例について説明する。図1は、本実施形態に係るダイカスト鋳造方法で用いられるダイカスト鋳造機の一例を示す概略断面図であり、型締め工程の様子を示す図である。なお、図1及び後述の図2図6においては、便宜上、プランジャロッド及びプランジャチップにおける断面を示すハッチングを省略している。

0013

本鋳造方法で用いられるダイカスト鋳造機1は、図1に示すダイカスト鋳造機1のように、固定金型11、可動金型12、プランジャスリーブ13、プランジャチップ14、及びプランジャロッド15を備えることができる。固定金型11は可動金型12とともに金型を形成し、固定金型11と可動金型12とにより湯道部11aが形成されている。

0014

プランジャスリーブ13、プランジャチップ14、及びプランジャロッド15等により、射出プランジャポンプが構成される。プランジャチップ14は材料押出部材の一例であり、射出ピストンと称することもある。プランジャスリーブ13は、材料押出部材の動作経路(鋳物材料の移送経路を含む)となるシリンダの一例であり、給湯口13aを有することができる。また、プランジャスリーブ13における固定金型11に嵌め込まれた筒状の部分は、鋳物材料の移送経路の一部をなし、スプルブッシュと称することができる。但し、プランジャスリーブ13は、スプルブッシュとそれ以外の部分とを別部品で構成しておくこともできる。

0015

プランジャチップ14は、プランジャロッド15の先端に設けられ、プランジャスリーブ13の内側形状に合った外形を有する。プランジャチップ14は、プランジャロッド15を図1における左右方向(前進、後進方向)に移動させることで、プランジャスリーブ13内で前進方向や後進方向に移動させることが可能になっている。そして、プランジャチップ14の前進や後進の繰り返しにより、スプルブッシュを含めプランジャスリーブ13には、内周部に摩耗部(内径摩耗部)Kやスプルブッシュとの境目段差部に段差摩耗部(図示せず)が生じ得る。また、プランジャチップ14にも摩耗部が生じ得る。

0016

また、ダイカスト鋳造機1は、図示しないが、可動金型12を可動させる機構、プランジャロッド15を可動(前進動作や後進動作)させる機構、並びにそれらを制御する制御部を備えることができる。

0017

次に、上述した(1)〜(6)のそれぞれの工程について説明する。
(1)型締め工程
型締め工程は、矢視方向に金型を締め図1に示すような状態にする工程である。つまり、型締め工程では、固定金型11に対して可動金型12を移動させることにより型が締められる。このとき、鋳物材料を投入するために、プランジャチップ14の位置は原位置としておく。この原位置では、プランジャスリーブ13に設けられた給湯口13aの位置より、後退側(図1における右側)にプランジャチップ14の先端が位置する。

0018

(2)給湯工程
図2を参照しながら、型締め工程に次いで実施される給湯工程について説明する。図2は、図1のダイカスト鋳造機1における給湯工程の様子を示す概略断面図である。給湯工程では、図2に示すように、給湯口13aからプランジャスリーブ13の内部へ向けて鋳物材料Cの溶湯が投入される。なお、鋳物材料Cとしては、例えばアルミニウム合金亜鉛合金マグネシウム合金銅合金鉛合金錫合金などが挙げられるが、これらに限ったものではない。

0019

(3)射出前進工程(鋳造工程
図3を参照しながら、給湯工程に次いで実施される射出前進工程について説明する。図3は、図1のダイカスト鋳造機1における射出前進工程の様子を示す概略断面図である。射出前進工程では、給湯工程において所定量の鋳物材料Cの給湯がなされた状態で、湯道部11aに射出させるために、プランジャロッド15を前進させることで、鋳物材料Cで湯道部11aが満たされるまでプランジャチップ14を前進させる(射出前進させる)。

0020

この状態で溶湯が凝固し、鋳物が形成される。形成される鋳物は、製品部分P1とビスケット部分P2とを含む。製品部分P1は、鋳物製品となる部分であり、湯道部11aに対応する形状を有することができる。ビスケット部分P2は、湯道部11aへの湯口となる部分で形成される鋳物であり、湯口ビスケットと称されることもある。ビスケット部分P2は、鋳造後に製品部分P1から切り離され、後に鋳物材料Cの原料としてリサイクルされる。また、内径摩耗部Kや段差摩耗部には、チップバリRが生成されることになる。

0021

(4)型開き工程
次に、図4を参照しながら、射出前進工程に次いで実施される型開き工程について説明する。図4は、図1のダイカスト鋳造機1における型開き工程の様子を示す概略断面図である。型開き工程では、プランジャチップ14を射出前進限位置Lまで移動させる。これにより、プランジャチップ14が固定金型11と可動金型12との見切り面より露出することになる。

0022

(5)鋳物取り出し工程
次に、図5を参照しながら、型開き工程に次いで実施される鋳物取り出し工程について説明する。図5は、図1のダイカスト鋳造機1における鋳物取り出し工程の様子を示す概略断面図である。

0023

型開き工程後は、図示しない離型剤塗布機構による離型剤の塗布がなされるが、鋳物取り出し工程では、その離型剤塗布中にプランジャチップ14を射出後退させ、原位置へ戻す。このとき、残留チップバリRはプランジャチップ14の後方へ排出される(掻き出される)こともあるが、図5に示す状態のように残留チップパリRは内径摩耗部等のプランジャスリーブ13の内部に残留したままとなることがある。そして、このような残留チップバリRは、次サイクルの給湯内へ混入し、そのまま鋳物製品内に鋳包まれることがあり、そのような状況になった場合には、例えば圧漏れ欠陥機械加工面欠陥などの品質不良へと繋がる。

0024

(6)再前進工程
次に、図6を参照しながら、鋳物取り出し工程に次いで実施される本実施形態の主たる特徴である再前進工程について説明する。図6は、図1のダイカスト鋳造機における再前進工程の様子を示す概略断面図である。

0025

再前進工程では、離型剤塗布中に再度の前進動作(再前進動作)を行う。この再前進動作は、射出対象が空(但し残留物がある場合もある)の状態での前進動作であるため、空前進動作と称することもできる。

0026

これにより、プランジャスリーブ13の内部に残留したままとなっていた残留チップバリRを、図6に示すように、確実にプランジャチップ14の前方に排出することができる。なお、前進及び後進の動作を複数回実施することもでき、これにより、より確実に残留した残留チップバリRをプランジャチップ14の前方又は後方から外部に排出させることができる。

0027

さらに、再前進工程では、残留チップバリRの確認のために、油圧計16により上記再前進動作時の抵抗(つまり動作抵抗)を計測する。再前進動作時の動作抵抗は、例えば射出動作油圧の変動などを計測することにより計測することができる。

0028

また、計測結果により、残留チップバリRが内部に存在するか否かを判定し、存在する場合に、前進及び後進の動作(往復動作)を繰り返すようにすることもできる。このように、再前進工程では、プランジャスリーブ13やプランジャチップ14の摩耗状態(チップバリ噛み込みによるカジリなど)をショット毎に把握及び管理することができ、製品品質の向上を図ることができる。また、上述したように、この計測時には残留チップバリRを排出することができ、この点で残留チップバリRの除去性を向上させることができると言える。

0029

このような再前進動作により、エアブロー吹き付け等による間接的な手段に比べ、既存の構成を有効活用しながら簡単且つ確実で直接的な残留チップバリRの排出が可能となり、残留チップバリRの鋳物製品内に混入する品質不良発生を防止することができる。さらに、このような再前進動作により、プランジャスリーブ13やプランジャチップ14の摩耗(カジリ)状態を連続操業中に外部より、且つショット毎に把握することが可能となる。

0030

再前進工程後は、射出後退動作によりプランジャチップ14を原位置へ復帰させ、次サイクルへ進む(上記型締め工程に戻る)。

0031

以上に説明したように、本鋳造方法では、鋳物材料Cを射出させた後に、プランジャチップ14を再前進動作させ、その際に動作抵抗を計測している。これにより、バリ除去性が向上するとともに、プランジャチップ14の摩耗状態(チップバリ噛み込みによりカジリなど)をショット毎に把握することができる。つまり、本鋳造方法によれば、鋳物材料の射出後であって次の鋳物についての(次のサイクルでの)射出前に、残留物の排出処理と残留物が存在するか否かの確認処理を行うことが可能になる。

0032

よって、本実施形態では、残留物の目視や射出時の異音の確認や累積ショット数の管理を行わなくても、プランジャチップ14やプランジャスリーブ13の寿命を判断することができる。また、プランジャチップ14の摩耗の進行により残留チップバリRの発生に留まらず、射出進行方向後方への湯漏れバックフラッシュ)を発生させ、連続操業に支障をきたす場合があるが、本実施形態ではこのような問題も防ぐことができる。

0033

以上のように、本実施形態によれば、鋳物材料の射出後に残留物が内部に残留することを防止することができる。また、本実施形態では、上述したような再前進動作及び計測を行うことで、鋳物材料の射出後に残留物の存在を確認できるダイカスト鋳造機、つまり鋳物材料の射出後に残留物が内部に残留することを防止することが可能なダイカスト鋳造機を提供することもできる。

0034

代替例>
以上において、本鋳造方法の一例について説明したが、この方法において用いられるダイカスト鋳造機、鋳物の形状や、鋳物材料(つまり鋳物の材質)などは例示したものに限らない。例えば、固定金型11、可動金型12、湯道部の形状は例示したものに限らない。また、本鋳造方法は、上述したような再前進動作及びその際の計測動作を行うものであればよく、他の工程は例示したものに限らない。

0035

また、本鋳造方法について横型に設置されたプランジャポンプを用いた例を挙げて説明したが、縦型に設置されたプランジャポンプを用いても同様であり、用いられる本数も複数本であってもよい。また、本鋳造方法は、プランジャポンプを用いるに限ったものではなく、縦型又は横型のピストンポンプ等を用いることもできる。なお、ピストンポンプの場合、プランジャチップ14で例示した材料押出部材としては射出ピストンが該当し、プランジャスリーブ13で例示したシリンダは射出シリンダが該当する。

0036

さらに、本実施形態について、油圧計16を用いて動作抵抗を計測した例を挙げたが、再前進動作時の抵抗を計測できるものであればよい。また、本実施形態では、動作抵抗の計測値を表示部に表示する、スピーカから通知のための音声を出力する、或いは外部機器に出力するなどにより、計測値を作業者提示することができる。さらに、本実施形態では、計測値に閾値処理を施して所定値以上の計測値であった場合には、警告表示画像又は警告音を出力するように構成することもできる。

0037

以上に、本実施形態について説明したが、上記実施形態は、以下の特徴を有する。
即ち、上記実施形態に係るダイカスト鋳造方法は、材料押出部材を前進動作させることにより鋳物材料を射出させ、射出させた後、離型剤塗布中に材料押出部材の再度の前進動作である再前進動作を行う。そして、このダイカスト鋳造方法では、上記再前進動作時の動作抵抗を計測する。

0038

以上のダイカスト鋳造方法では、鋳物材料を射出させた後に、材料押出部材を再前進動作させ、その際に動作抵抗を計測している。よって、以上のダイカスト鋳造方法によれば、鋳物材料の射出後であって次の鋳物についての射出前に、残留物の排出処理と残留物が存在するか否かの確認処理を行うことが可能になる。これにより、以上のダイカスト鋳造方法によれば、鋳物材料の射出後に残留物が内部に残留することを防止することができる。

0039

1ダイカスト鋳造機
11固定金型
11a湯道部
12可動金型
13プランジャスリーブ
13a給湯口
14プランジャチップ
15プランジャロッド
16油圧計
C鋳物材料
K内径摩耗部
P1鋳物の製品部分
P2 鋳物のビスケット部分
R残留チップバリ

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