図 1 は、平均肉厚が約 2.5 mm のオートバイの緩衝鋳物を示しています。適切なスプロケットを加工して取り付けた後、バッファーアセンブリとなります。後輪のスムーズな動きを確保するために、バッファーの 4 つのスプロケット取り付け穴と中央のベアリング穴は、組み立て時に正確な位置決めが必要です。
図 1: バッファ キャスト
1. オリジナル鋳物の欠陥と改善
図 1 に示すように、鋳造構造の制限により、脱型時の型締力は比較的大きくなります。脱型を容易にするために、初期のダイカスト金型のエジェクター ピンの設計を図 2 に示します。エジェクター ピンを収容するには、鋳物上の 4 つのスプロケット取り付け穴の底穴を金型に作ることができないため、その後の機械加工によって完成させる必要があります。しかし、その後の機械加工中に、取り付け穴の壁が厚いため、鋳造品に深刻な内部ひけ巣が発生し、製品の品質に重大な影響を与えます。一方、取り付けねじ穴には下穴がないため、機械加工の位置決め要件は非常に高くなります。わずかな過失でも鋳造品の加工位置に誤差が生じ、使用条件を満たさなくなり、生産効率が著しく低下し、量産の要求に応えることができなくなります。
図 2: 元の鋳造品の概略図
この問題を根本的に解決するには、ダイカスト金型の構造を改善、強化する必要があります。{0}ブランクに取り付けネジ穴の下穴を設ける必要があります。これを行うには、エジェクタ ピンの位置を変更する必要があります。
分析と検討の結果、エジェクタの位置を図 3 に示す位置に変更し、エジェクタ ピンの数を当初の 4 つから 8 つに増やすことが決定されました。
図 3: 改良された鋳造品の概略図
製造中に、エジェクターピンの位置での鋳物の肉厚が比較的薄く、鋳物のクランプ力が大きいため、鋳物をスムーズに取り出すことができないことが判明しました。多くの場合、取り出し中に鋳物の底面に穴が開き、鋳物がスクラップになることがありました。
2. 新金型設計の改良
この新たな問題を解決するには、エジェクタピンの数を増やすか、鋳物の型締力を下げる必要があります。スペースの制約により、エジェクタ ピンの数を増やすことは不可能です。唯一の選択肢は、鋳物の型締力を減らすことです。
金型の構造上、鋳物を2段階に分けて突き出すことで、最初の突き出しに必要な突き出し力を軽減することにしました。具体的な解決策は以下の通りです。
可動モールドコアのテールステップの厚さは 6 mm、可動モールドコアの取り付け穴の深さは 10 mm とします (図 4 を参照)。型開き中に可動金型コアがダイカストとともに4mm前進し、1回目の脱型が完了します。その後もエジェクタプレートは突き出しを続け、再び可動金型コアからダイカストが突き出され、2回目の脱型が完了します。 2回の脱型作業を行うことで、1回の脱型に必要な力が軽減され、スムーズなダイカストの取り出しが可能になります。
図 4: バッファーボディの移動モールドコア
ダイカストの脱型の問題は解決しましたが、次のサイクルでは固定金型コアを正確にリセットする必要があります。そうしないと、鋳物の寸法が変化し、品質が保証されません。固定金型コアの位置変更は、金型独自の構造を利用して実現できます。可動モールドコアと固定モールドコアは嵌合します。金型を閉じる際、固定金型コアが突き出しに続いて移動する金型コアを押し戻し、正確な再位置決めを保証します。
この金型構造の改善により、これまで後続の機械加工が困難であった、バッファ ダイカストにスプロケット取り付け穴がないという問題が根本的に解決されました。{0}}スクラップ率が減少し、その後の加工の生産効率が大幅に向上します。
