JP6939489B2

JP6939489B2 - 金型装置

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Publication number: JP6939489B2
Application number: JP2017236118A
Authority: JP
Inventors: 直哉山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2021-09-22
Anticipated expiration: 2037-12-08
Also published as: JP2019104016A

Description

本発明は、金型装置に関し、特に押出ピンを備える金型装置に関する。

特許文献１に開示の金型装置は、押出ピンを備え、この押出ピンの一端は、入子のインロー孔によって保持されつつ、この押出ピンの他端は、押出板によって保持される。

特開２０１１−２２４６１４号公報

このような押出ピンが鋳物を押し出すことによって、鋳物を金型から離間させる。この際に、押出ピンは、鋳物から押出ピンの軸方向に圧縮する方向に力を受けて、曲がってしまうことがあった。このような曲げが生じる理由の一つとして、例えば、押出ピンの先端及び根元が保持される一方で、先端及び根元との間が保持されていないことによって、押出ピンにおいて保持される部位同士の距離が長いことが挙げられる。

例えば、図２に示す金型装置９００がある。金型装置９００の押出ピン９０５は、鋳物（図示略）から押出ピン９０５の軸方向に圧縮する方向に力Ｆ１、Ｆ２を受けて、曲がってしまうことがあった。ここで、金型装置９００の押出ピン９０５の本体９０５ａの先端は、入子９０３のインロー孔９０３ｂによって保持され、押出ピン９０５の根元側端部に設けられたフランジ９０５ｂは、押出板９０６のベース板９６１によって保持されている。一方、押出ピン９０５は、貫通孔９０３ｃ、９０１ｄとの間には所定の間隔がそれぞれ空いており、貫通孔９０３ｃ、９０１ｄによってそれぞれ保持されていない。押出ピン９０５のうち、他の構成によって保持されていない部位の非保持距離Ｌ９は、押出ピン９０５の軸方向（ここでは、Ｘ軸方向）における全長からインロー孔９０３ｂの長さを除いた長さと同じであり、長い。押出ピン９０５の曲げが生じる理由の一つとして、例えば、非保持距離Ｌ９が長いことが挙げられる。

本発明は、押出ピンの曲げの発生を抑制するものとする。

本発明に係る金型装置は、
金型本体と、
当該金型本体に対して接近し、又は離間するように、移動可能に設けられる押出板と、
当該押出板に保持される押出ピンと、
当該押出ピンを当該金型本体へ案内する案内ブッシュと、を備え、
前記金型本体は、インロー孔を有し、
前記押出ピンにおける先端側は、前記インロー孔に摺動可能に保持されており、
前記押出ピンにおける根元側は、前記押出板に保持されており、
前記案内ブッシュは、前記インロー孔と前記押出板との間に設けられて、前記押出ピンを摺動可能に保持する。
このような構成によれば、押出ピンは、入子のインロー孔と、押出板とに保持され、さらに、入子のインロー孔と押出板との間に設けられた案内ブッシュとに保持される。押出ピンの径方向の動きが、インロー孔と押出板と、これらの間に設けられた案内ブッシュとによって、制限される。押出ピンは、何らかの構成によって保持されない部位を備え、この部位は、押出ピンの径方向において動きが制限されない。また、この部位の軸方向の長さが短くなる。よって、押出ピンは、その軸方向に圧縮応力を受けても、曲がり難い。

本発明は、押出ピンの曲げの発生を抑制することができる。

実施の形態１に係る金型装置の断面図である。関連する技術の金型装置の断面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図１及び図２では、三次元ＸＹＺ直交座標を規定した。

（実施の形態１）
図１を参照して実施の形態１に係る金型装置について説明する。

図１に示すように、金型装置１００は、可動側金型１０と、固定側金型（図示略）とを備える。可動側金型１０は、可動側主型１と、ダイベース２と、入子３と、案内ブッシュ４と、押出ピン５と、押出板６と、カップリング機構７とを備える。可動側金型１０と、固定側金型とは、金型本体とも称する。

可動側主型１は、入子保持部１ａと、分割面１ｂと、ダイベース連結部１ｃと、連通孔１ｄを備える。入子保持部１ａは、入子３を嵌合して保持することができるような凹形状を有する。可動側金型１０と固定側金型とを押し合わせて型閉めした場合、分割面１ｂは、固定側金型（図示略）と接触し、押し合わされる面である。ダイベース連結部１ｃは、入子保持部１ａの背面側に設けられている。

ダイベース２は、可動側主型１のダイベース連結部１ｃと連結している。可動側主型１は、ダイベース２を介して、ダイカストマシン（図示略）の可動盤（図示略）等に固定されている。

入子３は、可動側主型１の入子保持部１ａに嵌合されることによって、可動側主型１に保持されている。入子３は、金型キャビティ面３ａと、インロー孔３ｂと、連通孔３ｃとを有する。連通孔３ｃとインロー孔３ｂと連通孔１ｄは、押出ピン５が通過することができるように、連なって通じる。

案内ブッシュ４は、入子３のインロー孔３ｂと押出板６との間に設けられていればよく、図１に示す案内ブッシュ４の一例は、可動側主型１における押出板６側の主面上に設けられている。案内ブッシュ４は、保持孔４ａを有する筒状体である。案内ブッシュ４の軸方向（ここで、Ｘ軸方向）における長さＬ３は、押出ピン５が金型キャビティ面３ａから過剰に突き出ることが無いように、所定の長さであればよい。このように、案内ブッシュ４の軸方向における長さＬ３が所定の長さであると、押出板６が可動側主型１側へ接近しても、押出板６と可動側主型１との間隔が少なくともＬ３以上となるように確保できる。さらに、押出ピン５のストローク距離は、所定の長さＰ１に抑えられる。そのため、押出制限ブロック９０８（図２参照）と同様に、押出ピン５が金型キャビティ面３ａから過剰に突き出ることを防止して好ましい。

押出ピン５は、本体５ａと、フランジ５ｂとを備える。本体５ａは略円柱状体であり、フランジ５ｂは、本体５ａの一端部に設けられている。本体５ａは、案内ブッシュ４の保持孔４ａと、可動側主型１の連通孔１ｄと、入子３の連通孔３ｃと、インロー孔３ｂと、挿入されて、配置されている。押出ピン５は、保持孔４ａとインロー孔３ｂとによって摺動可能に保持されている。押出ピン５の本体５ａの先端側は、インロー孔３ｂによって摺動可能に保持されている。押出ピン５の根元側、つまり、押出ピン５のフランジ５ｂは、押出板６に保持されている。

押出板６は、ベース板６１と、押さえ板６２とを備える。押さえ板６２は、孔６２ａと、フランジ押さえ部６２ｂとを備える。孔６２ａは、押さえ板６２を貫通しており、孔６２ａの断面形状は、押出ピン５の本体５ａが通過可能な大きさを備える。フランジ押さえ部６２ｂは、孔６２ａに連なりつつ、フランジ５ｂに倣った形状を有する。押出ピン５の本体５ａを孔６２ａに挿入し、フランジ５ｂをフランジ押さえ部６２ｂに対向させ、又は当たって接触させたまま、押さえ板６２をベース板６１に押し合わせて、ボルトを用いて接合する。これによって、押出板６は、押出ピン５を保持することができ、押出ピン５のフランジ５ｂは、ベース板６１と、押さえ板６２とに挟まれるため、軸方向（ここでは、Ｘ軸方向）における押出板６に対する移動が、所定の範囲内に制限される。

なお、フランジ５ｂとフランジ押さえ部６２ｂとの間、及び、フランジ５ｂとベース板６１との間には、所定のクリアランスがあってもよい。言い換えると、フランジ押さえ部６２ｂとベース板６１との間のクリアランスは、フランジ５ｂの厚みよりも大きいとよく、フランジ５ｂは、フランジ押さえ部６２ｂとベース板６１との間において、所定の緩みが有るように配置されているとよい。また、孔６２ａの内壁面と押出ピン５の本体５ａの外周面との間には、所定のクリアランスがあってもよい。また、フランジ押さえ部６２ｂとフランジ５ｂの外周面の間には、所定のクリアランスがあってもよい。

ベース板６１は、カップリング機構７を介して、ダイカストマシン（図示略）の押出シリンダ（図示略）と機械的に接続されている。押出板６は、押出ピン５を保持したまま、この押出シリンダから駆動力を得て、可動側主型１と接近し、又は離間するように移動することができる。これによって、押出ピン５の先端は、金型キャビティ面３ａに対して相対的に移動する。例えば、押出ピン５の先端は、金型キャビティ面３ａから突き出たり、金型キャビティ面３ａに位置を合せることによって金型キャビティ面３ａと連続する一つの面を形成したりすることができる。

カップリング機構７は、ベース板６１における背面側（ここでは、Ｘ軸プラス側）に設けられて、ダイカストマシン（図示略）の押出シリンダ（図示略）等と機械的に接続されている。

上記した通り、押出ピン５の本体５ａの外周面は、インロー孔３ｂと、保持孔４ａとに接触しており、押出ピン５が軸方向（ここでは、Ｘ軸方向）に移動すると、インロー孔３ｂの内壁面と、保持孔４ａの内壁面と摺動する。また、押出ピン５のフランジ５ｂは、フランジ押さえ部６２ｂとベース板６１との少なくとも一つと離間している。一方、押出ピン５の本体５ａの外周面は、連通孔３ｃの内壁面と連通孔１ｄの内壁面と接触しておらず、所定の間隔を空けている。

（動作）
ここで、金型装置１００の動作について説明する。具体的には、金型装置１００をダイカストマシンに搭載させ、ダイカスト鋳造を行ない、鋳物を金型キャビティ内に形成した後、押出ピン５を突き出すことによって鋳物を金型キャビティ面３ａから離間させる工程について説明する。

まず、押出板６を移動させることによって、押出ピン５を軸方向（ここでは、Ｘ軸マイナス側）に移動させ、押出ピン５の本体５ａの先端を金型キャビティ面３ａから突き出させる。すると、押出ピン５の本体５ａの先端が鋳物（図示略）に当たり、押出ピン５は鋳物離型抵抗Ｆ１を鋳物（図示略）から受ける。また、押出ピン５を軸方向に移動させるため、押出ピン５がインロー孔３ｂと摺動するため、押出ピン５の本体５ａは押出ピン摺動抵抗Ｆ２とを受ける。そのため、押出ピン５は、鋳物離型抵抗Ｆ１と押出ピン摺動抵抗Ｆ２とを受けて、ベース板６１からもその反力を受ける。押出ピン５のフランジ５ｂは、ベース板６１と密着する一方、フランジ押さえ部６２ｂから離間する。押出ピン５は、圧縮応力を受け、曲げ方向に力が加わる。押出ピン５の本体５ａは、案内ブッシュ４の保持孔４ａによって保持されている一方、押出ピン５におけるインロー孔３ｂと保持孔４ａとの間の部位、及び保持孔４ａと押出板６との間の部位は、保持されていない。これらの部位の軸方向における長さは、非保持距離Ｌ１と、非保持距離Ｌ２とである。非保持距離Ｌ１と、非保持距離Ｌ２とは、金型装置９００の押出ピン９０５の非保持距離Ｌ９（図２参照）よりも短い。よって、押出ピン５は、金型装置９００の押出ピン９０５よりも曲がり難い。

押出ピン５の移動を継続すると、鋳物を金型キャビティ面３ａから離間させる。取出しロボット（図示略）等を用いて、鋳物を金型装置１００の外へ取出す。ここで、押出ピン５の本体５ａの先端は、金型キャビティ面３ａから鋳物又は金型キャビティ側へ突き出る。しかし、次の鋳造工程では、溶湯（図示略）を金型キャビティへ充填することによって、溶湯が押出ピン５の本体５ａを押し返し、本体５ａの先端面が、金型キャビティ面３ａにまで戻る。

以上、金型装置１００は、上記した構成を有するので、押出ピン５は、入子３のインロー孔３ｂと、押出板６とに保持され、さらに、入子３のインロー孔３ｂと押出板６との間に設けられた案内ブッシュ４とに保持される。押出ピン５の径方向の動きが、インロー孔３ｂと押出板６と、これらの間に設けられた案内ブッシュ４とによって、制限される。押出ピン５は、何らかの構成によって保持されない部位を備え、この部位は、押出ピン５の径方向において動きが制限されない。また、この部位の軸方向の距離が短くなる。よって、押出ピン５は、その軸方向に圧縮応力を受けても、曲がり難い。

また、案内ブッシュ４は、軸方向（ここで、Ｘ軸方向）における長さＬ３を有する場合、押出ピン５のストローク距離は、所定の長さＰ１に抑えられ、押出制限ブロック９０８と同様に、押出ピン５の過剰な突出を抑制することができる。

また、金型装置１００は、ダイカスト鋳造工程に利用されるとよい。押出ピン５が曲がり難いため、金型装置１００は、ダイカスト鋳造工程に繰り返し利用することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１００金型装置
１０可動側金型
３ｂインロー孔
４案内ブッシュ
５押出ピン
６押出板

Claims

入子と、
可動側主型と、
当該可動側主型に対して接近し、又は離間するように、移動可能に設けられる押出板と、
当該押出板に保持される押出ピンと、
当該押出ピンを当該入子、及び当該可動側主型へ案内する案内ブッシュと、を備え、
前記入子は、インロー孔を有し、
前記押出ピンにおける先端側は、前記インロー孔に摺動可能に保持されており、
前記押出ピンにおける根元側は、前記押出板に保持されており、
前記案内ブッシュは、前記可動側主型における前記押出板側の主面上に設けられて、前記押出ピンを摺動可能に保持し、
前記案内ブッシュの軸方向における長さは、前記押出板が前記可動側主型側へ接近しても、前記押出板と前記可動側主型との間隔が少なくとも所定の長さ以上となるように確保できるよう設定されている、
金型装置。