JPH024771Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はダイカストマシンや射出成形機等の射
出成形装置に用いる射出成形用金型に関するもの
である。

従来より、ダイカストは精密な形状の製品を大
量に生産できる方法として広く普及している。

しかしながら、ダイカストでは、高速、高圧、
急冷で成形を行なうために、製品内部にピンホー
ル及び引け巣が多く含まれやすい。近年、特に、
製品内部に巣のない健全なダイカスト製品の要求
度が増してきているが、製品内部にガスを巻き込
んで生じるピンホールについては、ガス抜き法、
減圧法等により、金型内のエアを排出させ、ピン
ホールの発生を防いでいる。

しかしながら、上記方法でも、製品の凝固時に
発生する引け巣については、解決できなかつた。

引け巣は製品の凝固時の収縮によつて発生する
ものであり、押し湯によつてその発生を防ぐこと
ができるが、押し湯効果を製品の末端まで充分に
行き届かせることは、製品形状によつては不可能
である。

一般的に、製品は厚肉部及び薄肉部からなり、
従来のように冷却水のみによる金型の冷却では、
薄肉部は厚肉部に比較して早期に凝固し、固化し
た薄肉部のために、その薄肉部以降の部位には押
し湯が効かないという結果となつていた。

本考案は、薄肉部等のように射出した溶湯を比
較的に凝固を遅らせたい箇所の金型温度を、比較
的早く凝固させたい箇所に比較して高温に保つこ
とによつて、製品の末端まで押し湯効果を上げる
ことを可能にした射出成形用金型である。

以下図面に示す実施例によつて本考案を詳細に
説明する。

第１図は入れ子の分割面に断熱材を挿入し、冷
却水及び熱媒を流すことによつて部分的に高温部
及び低温部を実現した一例である。

第１図において、１は固定側ホールデイングダ
イ、２は可動側ホールデイングダイ、３は例えば
キヤビテイ１２の中央部の外面部に設けた製品薄
肉部入れ子、４は例えばキヤビテイ１２の上部と
下部の外面部に設けた製品厚肉部入れ子、５は例
えばキヤビテイ１２の中央部にある製品薄肉部
６，６ａは例えばキヤビテイ１２の上部と下部に
ある製品厚肉部、７は入れ子３内の製品薄肉部５
側に設けた熱媒通路、８は入れ子４内に設けた製
品厚肉部冷却水通路、８ａは入れ子３内に設けた
製品薄肉部冷却水通路、９は製品薄肉部５の入れ
子３と他の入れ子４との間の入れ子分割面部に挿
入した断熱材、１０は入れ子３とホールデイング
ダイ１，２の間の分割面部に挿入した断熱材、１
１は射出スリーブを示す。

第１図に示すように、鋳造方向からみて製品薄
肉部５の奥に（図においては上方に）製品厚肉部
６を有するような製品形状の場合、製品薄肉部５
は製品厚肉部６，６ａに比較して、早く凝固が完
了する。このために、押し湯効果は製品薄肉部５
によつて絶ち切られ、製品厚肉部６には伝わらな
い。そして、押し湯効果のないままに凝固を完了
する製品厚肉部６は、その体積収縮のために、内
部に引け巣を発生する。

そこで、押し湯効果を末端まで充分行き届か
せ、引け巣のない健全な製品を得るには、製品厚
肉部６の凝固が完了するまでは、熱媒通路７に熱
油などの熱媒を流して、製品薄肉部５の温度を比
較的高温状態に保持し、製品厚肉部６の凝固が完
了すると同時に熱媒通路７内への熱媒の流入を止
め、製品薄肉部冷却水通路８ａに冷却水を流し
て、一気に製品薄肉部５を凝固させる。なお、製
品薄肉部５において、熱媒通路７内の熱媒の流れ
を止めて、製品薄肉部冷却水通路８ａに冷却水を
流し始める操作の切替えは、射出製品の形状、寸
法、材質、射出温度等によつても異なるが、奥の
製品厚肉部６におけるキヤビテイ表面に近い入れ
子４内の温度の変化状態に基づいて行なつても良
いし、あるいは、射出開始からの経過時間に基づ
いて行なつても良い。

本考案では、入れ子３，４を、従来のような熱
伝導性のよくない鉄系材料にせずに、熱伝導性の
優れた銅系材料にした。その結果、上記のような
制御を行なうことによつて良好な熱応答性を得る
ことができるようになつた。

熱伝導性の優れた銅系材料すなわち銅を主成分
とした銅基合金としては、例えば、0.01〜5wt％
AIと残部がCuとからなるCu−AI固溶体合金を用
い、この合金を、Cu粉：Cu₂O粉：AI₂O₃粉＝
１：（0.8〜1.2）：（0.8〜1.5）からなる混合粉末中
に埋設させ、10_-1〜10_-7Torrの真空中で、温度
800〜1000℃で１〜30時間加熱保持することによ
り、Cu−AI固溶体合金内にO₂を自然に入らせて
この合金の表面層を内部酸化させ、AI₂O₃粒子が
微細、均一に分散、析出した酸化層を合金の表面
層に形成させた銅基合金を用いた。このように、
内部酸化させることによつて、AI₂O₃粒子が分
散、析出した酸化層を銅基合金の表面層に形成さ
せたものは、熱伝導性も優れ、純銅に比べて著し
く高温強度が大きく、ダイカスト等の鋳造用金型
材料として非常に適した材料である。勿論、この
ように、銅基合金の表面層に酸化層を形成させた
ものを用いて作つた入れ子３，４の表面は、キヤ
ビテイ１２の表面の一部を形成している。

又、比較的高温に保つ必要のある製品薄肉部入
れ子３から比較的低温に保つ必要のある製品厚肉
部入れ子４、および、ホールデイングダイ１，２
への熱の伝導を防ぐ目的で、入れ子３が他の部品
と接触している面部には、断熱材９，１０をそれ
ぞれ挿入した。

金型に入れ子３，４と断熱材９，１０を配する
場合は、別に製作した入れ子３，４と断熱材９，
１０をホールデイング１，２の凹部にはめ込んで
行つても良いが、金型を鋳造によつて製作する場
合は、金型のホールデイング１，２部を鋳造する
時に、断熱材９，１０と入れ子３，４の両方を所
定の位置にあらかじめ配しておいて行つても良い
し、断熱材１０のみを断熱させたい場所に設置し
た状態で鋳造し、その後、互いの分割面に断熱材
９を配した入れ子３，４をホールデイング１，２
の凹部等にはめ込んで行つても良い。

第２図は熱媒通路７に熱媒を、製品厚肉部冷却
水通路８に冷却水を流したときの入れ子３，４の
定常状態における表面温度分布状態を示したもの
である。

第２図中の線図において、破線は断熱材９，１
０のないときの温度分布を示し、実線は断熱材
９，１０を挿入したときの温度分布を示す。断熱
材９，１０の断熱効果によつて、製品薄肉部入れ
子３は製品厚肉部入れ子４に比較して充分高温を
保つことが実現された。すなわち、射出時にキヤ
ビテイ１２の製品薄肉部５を充分に高温に保つて
おくことができた。

このように、本考案においては、金型温度を高
温部、低温部と別個に適宜制御することによつ
て、押し湯効果を末端まで行き届かせ、引け巣の
ない健全な製品を鋳造することができる。

勿論、金型温度を適宜制御することによつて、
製品薄肉部は凝固をおくらせ、製品薄肉部に続く
製品厚肉部は高温に保つた状態で射出を行えば、
製品薄肉部で溶湯を伝わる射出圧力が低下するこ
となく、製品薄肉部の後に続く製品厚肉部の溶湯
にも充分に伝わるので、押し湯効果が末端まで行
きとどく。

なお、押し湯効果が充分に作用したら、製品薄
肉部を冷却させ、射出製品を容易に比較的に早く
冷却させて、製品を取出しやすくすることができ
る。

また、内部に熱媒や冷却水を流す入れ子を金型
の内面部に設け、この入れ子として、熱伝導性の
良い材料、特に、銅基合金からなり、かつ、内部
酸化させることによつてAI₂O₃粒子が微細、均一
に分散、析出した酸化層を銅基合金の表面層に形
成させたものを用いたので、熱伝導性に優れ、強
度も満足すべきものが得られ、金型温度の制御も
良好に容易に行うことができる。さらに、離型性
も良く、離型剤の塗布にそれ程気を使うことな
く、射出製品を金型から良好に型離れさせて取出
すこともできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の１実施例を示すもので、第１図
は縦断面図、第２図は金型表面の温度分布状態を
示す説明図である。 １，２…ホールデイングダイ、３，４…入れ
子、５…製品薄肉部、６…製品厚肉部、７…熱媒
通路、８…冷却水通路、９，１０…断熱材、１２
…キヤビテイ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金型キヤビテイの製品薄肉部と製品厚肉部の回
   りの金型内面部に、部分的に温度制御しうる入れ
   子を設け、入れ子間の分割面に断熱材を配し、製
   品薄肉部の回りの入れ子と金型本体との分割面に
   断熱材を配し、入れ子として、銅基合金の表面層
   をAI₂O₃粒子が分散、析出している酸化層とした
   ものからなる入れ子を用い、製品薄肉部の回りの
   入れ子内に加熱と冷却の両方を行える部分を設
   け、製品厚肉部の回りの入れ子部に冷却媒体通路
   を設けた射出成形用金型。