JPH0539744U - 熱間金型の水冷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱間金型の水冷装置の提供。 【構成】 金型１，２に形成した通孔２ａに嵌挿され、
先端部がキヤビテイ３に臨む入子ピン４を有する熱間金
型の水冷装置において、入子ピン４に形成した凹所８，
１８内に、蒸発部６ａ，１６ａをキヤビテイ３側として
ヒートパイプ６，１６を挿入すると共に、該ヒートパイ
プ６，１６の凝縮部６ｂ，１６ｂに冷却水を流通させる
冷却水流路７，２２，２３を設ける。 【効果】 ダイカスト法、溶湯鍛造法等の鋳造法又は樹
脂の射出成形法等の熱間で使用する金型の入子ピンにお
いて、入子ピンに所要の強度を確保することと、入子ピ
ンの先端部の冷却を図ることとが良好に両立する。その
結果、キヤビテイ内の冷却を促しつつ、入子ピンの過熱
に伴う曲がり変形などを抑制して、入子ピンの耐久性を
向上させることができる。また、製品内部の欠陥を減少
できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ダイカスト法、溶湯鍛造法等の鋳造法又は樹脂の射出成形等の熱間 で使用する金型の水冷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の熱間金型の水冷装置として、例えば図４に示すように鋳造金型に使用さ れるものが知られている。この入子ピン５０は、固定金型５１に形成した通孔５ ２に嵌挿され、固定金型５１と分割可能な可動金型５３とで区画されるキヤビテ イ５４に先端部が臨んでいる。入子ピン５０には、基端面に開口する凹所５５が 形成され、この凹所５５内に外側水冷管５６と内側水冷管５７とからなる水冷管 組立体を配置してある。６０はシールリングであり、６３は入子ピン５０を固定 金型５１に固定するための支持プレートである。

【０００３】 しかして、冷却水流入口６１から内側水冷管５７に供給した冷却水が、内側水 冷管５７の先端から流出し、キヤビテイ５４に臨む入子ピン５０の先端部を冷却 した後、外側水冷管５６と内側水冷管５７との間に流入し、冷却水流出口６２か ら外部に流出する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の熱間金型の水冷装置にあつては、入子ピン５ ０の凹所５５内に外側水冷管５６と内側水冷管５７とからなる水冷管組立体を配 置する構造であるため、入子ピン５０の断面積が小さい場合、その水冷管組立体 を内部へ組み込むことが困難になるという技術的課題がある。

【０００５】 すなわち、入子ピン５０の先端部の直径Ｄ₀ が小さいときには、先端近くにま で凹所５５を形成することができない。これは、溶湯からの加熱及び加圧状態で 使用される入子ピン５０に所要の強度を確保する観点から、先端近くにまで凹所 ５５を形成できないことに起因する。その結果、内側水冷管５７が中間部にまで しか挿入されず、最も冷却が必要となる入子ピン５０の先端部を冷却できず、入 子ピン５０の過熱に伴う曲がり変形などを早期に発生させて、入子ピン５０の寿 命低下を招来する要因となつている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構 成は、金型に形成した通孔に嵌挿され、先端部がキヤビテイに臨む入子ピンを有 する熱間金型の水冷装置において、入子ピンに形成した凹所内に、蒸発部をキヤ ビテイ側としてヒートパイプを挿入すると共に、該ヒートパイプの凝縮部に冷却 水を流通させる冷却水流路を設けることを特徴とする熱間金型の水冷装置である 。

【作用】

【０００７】 先ず、型締めした両金型間のキヤビテイに、高温の溶融材料を可動マンドレル 等によつて押し込む。一方、冷却水流路に冷却水を供給し、ヒートパイプの凝縮 部を水冷する。 これにより、キヤビテイ内の溶湯等の溶融材料から熱的影響を受けて次第に昇 温する入子ピンの先端部が、ヒートパイプの蒸発部によつて良好に冷却される。

【０００８】 このような入子ピンの先端部の冷却作用は、入子ピンの凹所にヒートパイプを 挿入することによつて良好に得られる。すなわち、比較的小径の入子ピン内に比 較的小径の凹所を形成し、この凹所内に細いヒートパイプを挿入し、入子ピンの 先端部から離れた位置でヒートパイプの凝縮部を水冷できる結果である。

【実施例】

【０００９】 以下、本考案の実施例について図面を参照して説明する。 図１，図２は、本考案をダイカスト法の入子ピンに適用した第１実施例を示す 。図中において符号１，２は分割可能な金型を示し、一方の金型１が可動側に配 置され、他方の金型２が固定側に配置され、両金型１，２間にキヤビテイ３を画 成する。図２に示すように一方の金型１には、湯口１ａが形成されると共にシリ ンダ部１ｂが形成され、シリンダ部１ｂに可動マンドレル５がスライド自在に嵌 挿される。

【００１０】 そして、他方の金型２には、先端部がキヤビテイ３に臨む入子ピン４が装備さ れる。入子ピン４は、図１に示すように先端側から順次に、直径Ｄ₀ の小径部４ ａ、中径部４ｂ、大径部４ｃ及び基端の外向きフランジ部４ｄが形成され、大径 部４ｃを他方の金型２の通孔２ａに液密に嵌挿させて取付けられ、外向きフラン ジ部４ｄが他方の金型２と一体の支持プレート１１に固定されている。

【００１１】 そして、この入子ピン４には、基端面つまり外向きフランジ部４ｄに開口し、 小径部４ａにまで達する凹所８を形成し、この凹所８内にヒートパイプ６を挿入 する。ヒートパイプ６は、一端側の蒸発部６ａと他端側の凝縮部６ｂとを有し、 内部に内蔵した動作液がウイツクの毛細管現象によつて凝縮部６ｂから蒸発部６ ａに向けて移動する。

【００１２】 このようなヒートパイプ６は、入子ピン４の中心軸線方向に延在するように蒸 発部６ａ側から凹所８内に挿入し、凝縮部６ｂ側端部を、栓体を兼ねる支持部材 １２を介して入子ピン４の外向きフランジ部４ｄに液密に固定してある。但し、 ヒートパイプ６の蒸発部６ａは、凹所８の先端部に広く密着させ、熱伝導度を向 上させることが望まれる。 そして、入子ピン４の大径部４ｃには、ヒートパイプ６の凝縮部６ｂに冷却水 を流通させる冷却水流路７を付属させる。冷却水流路７は、一側の冷却水流入路 ７ａ及び他側の冷却水流出路７ｂからなり、凹所８を介して接続している。

【００１３】 次に、上記実施例の作用について説明する。 両金型１，２を型締めし、かつ、可動マンドレル５を図１上にて右側に帰り作 動させて金型１の湯口１ａを可動マンドレル５から解放した状態で、所定量の溶 湯を湯口１ａからシリンダ部１ｂ内に注入した後、可動マンドレル５を往き作動 させて溶湯をキヤビテイ３に押し込む。その際、可動マンドレル５がシリンダ部 １ｂをスライドする。

【００１４】 一方、入子ピン４には、冷却水流入路７ａから冷却水を供給する。冷却水流入 路７ａから供給された冷却水は、凹所８の一部に入り、ヒートパイプ６の凝縮部 ６ｂを水冷し、高温となつて冷却水流出路７ｂから外部に流出する。 しかして、入子ピン４のキヤビテイ３内に突出する先端部は、キヤビテイ３内 の溶湯から熱的影響を受けて過熱状態になる傾向を呈するが、ヒートパイプ６の 作用によつて良好に冷却される。すなわち、入子ピン４の先端部（小径部４ａ又 は中径部４ｂ）の昇温により、ヒートパイプ６の蒸発部６ａから動作液が蒸発し 、凝縮部６ｂに達して冷却されて凝縮液となり、ウイツクに戻される。凝縮部６ ｂは、冷却水流入路７ａから供給される冷却水によつて冷却されるので、凝縮部 ６ｂでの液化が促される。このようにして、入子ピン４の先端部、特に小径部４ ａまで良好に冷却される。

【００１５】 このような作用は、比較的小径の入子ピン４の小径部４ａ内にまで比較的小径 の凹所８を形成し、この凹所８に細いヒートパイプ６を挿入する結果として得ら れる。

【００１６】 図３には、第２実施例を示し、第１実施例と同一部分には同一符号を付してそ れらの説明を省略する。この実施例にあつては、凹所１８は、先端側から順次に 、小径部１８ａ、中径部１８ｂ及び大径部１８ｃに形成され、小径部１８ａは、 入子ピン４の小径部４ａにまで達している。この凹所１８の小径部１８ａ内に比 較的短いヒートパイプ１６が挿入固定される。すなわち、ヒートパイプ１６は、 入子ピン４の中心軸線方向に延在するように蒸発部１６ａから凹所１８の小径部 １８ａにまで挿入し、凝縮部１６ｂを中径部１８ｂに位置させてある。但し、ヒ ートパイプ１６の蒸発部１６ａは、凹所１８の小径部１８ａに広く密着させ、熱 伝導度を向上させることが望まれる。

【００１７】 そして、入子ピン４の凹所１８内には、外側水冷管１９と内側水冷管２０とか らなる水冷管組立体２１を基端部側から挿入して配置してある。すなわち、内側 水冷管２０は、外側水冷管１９内に遊挿して基端部を外側水冷管１９に液密に固 着し、内側水冷管２０内に冷却水流入口２２ａに連通する冷却水流入路２２を形 成し、内側水冷管２０と凹所１８の中径部１８ｂ及び大径部１８ｃとの間、並び に内側水冷管２０と外側水冷管１９との間に、冷却水流出口２３ａに連通する冷 却水流出路２３を形成している。この冷却水流入路２２及び冷却水流出路２３に よつて、ヒートパイプ１６の凝縮部１６ｂに冷却水を流通させる冷却水流路を形 成している。

【００１８】 このような水冷管組立体２１は、外側水冷管１９をシールリング２４を介在さ せて凹所１８の大径部１８ｃに液密に嵌挿し、外側水冷管１９の先端部から突出 する内側水冷管２０の先端部内に、ヒートパイプ１６の凝縮部１６ｂを遊挿して ある。

【００１９】 上記構成の水冷装置を備える両金型１，２において、型締め後に溶湯をキヤビ テイ３に押し込むことにより、入子ピン４のキヤビテイ３内に突出する先端部が 、キヤビテイ３内の溶湯から熱的影響を受けて過熱状態になる傾向を呈する。

【００２０】 しかして、冷却水流入口２２ａから内側水冷管２０に供給した冷却水が、冷却 水流入路２２を通つて内側水冷管２０の先端から流出し、キヤビテイ３に臨む入 子ピン４の先端部付近を冷却した後、冷却水流出路２３に流入し、冷却水流出口 ２３ａから外部に流出する。その過程において、内側水冷管２０の先端から流出 する冷却水によつて、ヒートパイプ１６の凝縮部１６ｂが水冷されるので、冷却 水の直接的冷却作用に加えてヒートパイプ１６の蒸発部１６ａによる冷却作用に よつて、入子ピン４の先端部、特に直径Ｄ₀ の小径部４ａが良好に水冷される。

【００２１】 ところで、上記の各実施例は、ダイカスト法に使用する入子ピン４に適用する ものとして説明したが、本考案は、溶湯鍛造法等の鋳造法又は樹脂の射出成形法 などの熱間で使用する金型に装備される入子ピンに対して広く適用が可能であり 、また、ここでの入子ピン４は、先端部がキヤビテイ３に臨んで製品の外形を区 画するものであればよい。

【考案の効果】

【００２２】 以上の説明によつて理解されるように、本考案に係る熱間金型の水冷装置によ れば、ダイカスト法、溶湯鍛造法等の鋳造法又は樹脂の射出成形法等の熱間で使 用する金型の入子ピンにおいて、入子ピンに所要の強度を確保することと、入子 ピンの先端部の冷却を図ることとが良好に両立する。その結果、キヤビテイ内の 冷却を促しつつ、入子ピンの過熱に伴う曲がり変形などを抑制して、入子ピンの 耐久性を向上させることができると共に、製品の内部欠陥を減少させることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第１実施例に係る熱間金型の水冷装
置を示す断面図。

【図２】 同じくダイカスト機の要部を示す断面図。

【図３】 本考案の第２実施例に係る熱間金型の水冷装
置を示す断面図。

【図４】 従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１，２：金型、１ａ：湯口、２ａ：通孔、３：キヤビテ
イ、４：入子ピン、５：可動マンドレル、６，１６：ヒ
ートパイプ、６ａ，１６ａ：蒸発部、６ｂ，１６ｂ：凝
縮部、７：冷却水流路、７ａ：冷却水流入路、７ｂ：冷
却水流出路、８，１８：凹所、１９：外側水冷管、２
０：内側水冷管、２１：水冷管組立体、２２：冷却水流
入路（冷却水流路）、２３：冷却水流出路（冷却水流
路）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型に形成した通孔に嵌挿され、先端部
   がキヤビテイに臨む入子ピンを有する熱間金型の水冷装
   置において、入子ピンに形成した凹所内に、蒸発部をキ
   ヤビテイ側としてヒートパイプを挿入すると共に、該ヒ
   ートパイプの凝縮部に冷却水を流通させる冷却水流路を
   設けることを特徴とする熱間金型の水冷装置。