JPH09220659A

JPH09220659A - 鋳造金型

Info

Publication number: JPH09220659A
Application number: JP5104496A
Authority: JP
Inventors: Kuniuke Kawabe; 訓受河辺; Hiroshi Takara; 拡高良; Munehiro Sawada; 宗寛澤田
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】後工程での孔あけ作業を省略し得ると共に、
複雑な形状であっても効率的な冷却を達成する。【解決手段】金型１０は、該金型１０における鋳型面
１２に近接する内部に、コ字状に屈曲形成したパイプ１
４の冷却部１４ａが臨む状態で、該パイプ１４を金型材
１６により一体的に鋳ぐるむことにより成形される。こ
のパイプ１４は、金型１０を鋳造する際に一体的に鋳ぐ
るまれる。またパイプ１４の冷却部１４ａに連設する入
口部１４ｂおよび出口部１４ｃの開放端は、何れも金型
１０の背面側に延出して金型外部に開口しており、該パ
イプ１４の通孔が冷却媒体の冷却孔として機能するよう
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鋳造により製造
される金型に関し、更に詳細には、パイプを鋳ぐるむこ
とにより冷却媒体用の冷却孔を形成した鋳造用および射
出成形用の鋳造金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋳造もしくは射出成形に用いられ
る金型は、金型材を鍛造または鋳造によって予備成形し
た後、機械加工や必要に応じて手作業により形状部を仕
上げ加工することにより完成させている。前記金型で
は、低圧鋳造法、重力鋳造法またはプレッシャーダイカ
スト法等により鋳物を鋳造する場合、もしくは射出成形
によりプラスチック等を成形する場合は、該金型を冷却
制御する必要があり、そのために空気や水等の冷却媒体
を流通させる冷却孔を形成することが行なわれている。

【０００３】例えば図１０(ａ)に示す如く、先ず金型１
０における鋳型面１２に近接する部位に、第１の孔４０
を側面から穿設した後、図１０(ｂ)に示す如く、第１の
孔４０と直交する第２の孔４２および第３の孔４４を背
面側から穿設して第１の孔４０に連通させる。次いで、
図１０(ｃ)に示す如く、第１の孔４０の側面に開口する
部位を孔埋材４６により埋めて塞ぐことにより、背面側
に開口するコ字状の冷却孔４８が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した金型１０で
は、冷却孔４８は直線とその組合わせでしか形成でき
ず、多くの場合、一度穿設した孔の一部を塞ぐ加工を必
要とするから、加工工数が多くなると共に煩雑な手間を
要する難点が指摘される。また、冷却孔４８を直線とそ
の組合わせで形成する従来の方法では、冷却孔４８にお
ける方向が変わるコーナー部にはＲが付けられず、冷却
媒体の流れが乱れて効率的な冷却ができなくなることも
ある。

【０００５】更に、金型１０における鋳型面１２の制約
上、冷却を必要とする適正な部位に冷却孔４８を穿設す
ることができないことが多く、精度の良い冷却制御がで
きなかった。また、極端に細くて長い冷却孔４８を穿設
することも困難であった。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、前述した従来の技術に内在
している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提
案されたものであって、後工程での孔あけ作業を省略し
得ると共に、複雑な形状であっても効率的な冷却を達成
し得る金型を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した課題を克服し、
所期の目的を好適に達成するため本発明に係る金型は、
金型を成形するための型内に、金型使用時における冷却
を必要とする部位にパイプを位置させた状態で、前記型
に溶融した金型材を供給固化させて鋳型成形を行なうこ
とにより、開口が金型外部に連通するパイプを一体的に
鋳ぐるんだことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る金型につき、
好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説
明する。

【０００９】図１に示す如く、実施例に係る金型１０
は、該金型１０における鋳型面１２に近接する内部に、
コ字状に屈曲形成したパイプ１４の冷却部１４ａが臨む
状態で、該パイプ１４を金型材１６により一体的に鋳ぐ
るむことにより成形されている。このパイプ１４の冷却
部１４ａに連設する入口部１４ｂおよび出口部１４ｃの
開放端は、何れも金型１０の背面側(鋳型面１２とは反
対側)に延出して金型外部に開口しており、該パイプ１
４の通孔が冷却媒体の冷却孔として機能するよう構成さ
れる。なお、パイプ１４の直径その他長さ等の諸仕様
は、金型１０の大きさや鋳型面１２の形状等によって任
意に設定される。前記パイプ１４の材質としては、例え
ばフェライト系ステンレスが好適に使用されるが、金型
材１６の鋳込み時における高温に耐えるその他の金属も
適宜に採用し得る。また、金型１０を使用して鋳造等を
行なう場合は、加熱・冷却が繰返されるので、パイプ１
４に使用される材料の熱膨張率は、金型材１６の熱膨張
率と近似しているものが推奨される。

【００１０】前記金型１０は、該金型１０を鋳造する際
にパイプ１４を一体的に鋳ぐるむことにより成形される
ものである。例えば、図２に示す如く、金型１０を成形
する型枠１８の内部に、パイプ１４の冷却部１４ａが、
金型１０における冷却を必要とする部位に臨むように配
置した状態で、該パイプ１４を例えば幅木２０やケレン
２２により支持する。そして、図３に示すように、型枠
１８の内部に熱間工具鋼や鋳鉄等の金型材１６を鋳込む
ことにより、パイプ１４が一体的に鋳ぐるまれた金型１
０が得られる。

【００１１】前記パイプ１４を、金型１０を鋳造する際
に一体的に鋳ぐるむことにより、後工程での孔あけ加工
を省略することができ、加工工数を減らすことができ
る。またパイプ１４の屈曲部(コーナー部)にＲを付すこ
とは容易であるから、冷却媒体を円滑に流通させること
により効率的な冷却が達成される。更に、パイプ１４
は、図４に示すように、金型１０における鋳型面１２の
複雑な輪郭形状に対応して予め容易に屈曲形成しておく
ことができるから、冷却を必要とする個所に冷却部１４
ａを適正に位置させることができ、精度の良い冷却制御
が可能となる。これにより、当該金型１０を使用して鋳
造等(他の例として樹脂の射出成形)を行なう場合におい
て、金型の適正な冷却が達成されて製品品質が向上する
と共に、効率的な冷却により製造サイクルを短縮して製
造能力を向上させ、また金型寿命を延長することもでき
る。

【００１２】ここで、前記金型１０を鋳造するに際し、
溶融した金型材１６によりパイプ１４が溶損する場合が
あるから、これを防ぐためにパイプ１４における溶損の
おそれのある部位の肉厚寸法を予じめ厚くすることが推
奨される。例えば、図５に示すように、パイプ１４にお
ける溶損のおそれのある外面(金型材１６の肉厚の大き
い部位と対応する外面)に、肉盛溶接により肉盛部２４
を形成することでパイプ１４の溶損を防止する。また図
６に示すように、パイプ１４の外面に、予め金型１０の
金型材１６と同一の材料を所要厚みで鋳ぐるみ、この被
覆材２６によりパイプ１４の溶損を防止するようにする
ことができる。なお、被覆材２６は均一な厚みである必
要はなく、図７に示すように、溶損が生じ易い部位を厚
くし、溶損が生じ難い部位を薄くするようにしてもよ
い。またパイプ１４の溶損のおそれのある部位の外側
に、別のパイプを外嵌してもよい。更に、肉盛部２４や
被覆材２６においては、図５および図７に示すように、
金型材１６の厚みが大きい側(背面側)をより厚くするこ
とが推奨される。

【００１３】前記パイプ１４を金型材１６により鋳ぐる
む際に、該パイプ１４の内部に、図８に示す如く、セラ
ミックスや金属等の粉末２８を充填することにより、仮
にパイプ１４に溶損が生じたとしても、パイプ内部に溶
湯が浸入するのを防止することができる。従って、パイ
プ１４を鋳ぐるんだ後に、該パイプ１４の内部から粉末
２８を取り除くことにより冷却孔は確保される。なお、
パイプ１４の内部に粉末２８を充填した場合は、パイプ
全体の熱容量が増えるから溶損は生じ難くなる効果も期
待し得る。

【００１４】また、パイプ１４の内部に水や冷気等の冷
却媒体を流通させた状態で、該パイプ１４を金型材１６
により一体的に鋳ぐるむことにより、パイプ１４の溶損
を防止することができる。更に、パイプ１４における溶
損の生じ易い部位の外側に、図９に示す如く、冷し金３
０をステー３２を介して配置しておくことによっても溶
損を防止することができる。

【００１５】前記金型材１６により一体的に鋳ぐるむパ
イプ１４の外面に、予めショットブラストまたはメッキ
処理を施すことにより、パイプ１４と金型材１６との融
着を促進して確実な冷却効果が得られる。また、パイプ
１４の内面にメッキ処理を施すことにより、防錆効果が
得られるので好適である。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る金型に
よれば、金型の成形後に孔あけ加工を施すことなく冷却
孔を形成することができ、工程数を低減し得ると共に煩
雑な手間を省くことができる。また複雑形状の金型であ
っても、予めパイプを対応するよう屈曲形成しておくこ
とで、当該金型を効率的に冷却させることができるか
ら、金型を使用しての製造サイクルを短縮し得ると共に
金型寿命を延長し、更に鋳造時においては、チル効果に
よる鋳物品質の向上が図られる。更に、屈曲部にＲを付
すことができるので、屈曲部での冷却媒体の円滑な流れ
を達成することにより効率的な冷却効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る金型の説明断面図であ
る。

【図２】実施例に係る金型を成形する工程を示す説明図
である。

【図３】実施例に係る金型を成形する工程を示す説明図
である。

【図４】金型における鋳型面に対応して屈曲形成したパ
イプを鋳ぐるんだ別の実施例に係る金型を示す説明断面
図である。

【図５】外面に肉盛溶接を施したパイプを鋳ぐるんだ別
の実施例に係る金型を示す説明断面図である。

【図６】外面を被覆材で鋳ぐるんだパイプを更に鋳ぐる
んだ別の実施例に係る金型を示す説明断面図である。

【図７】被覆材の厚みを変化させたパイプを鋳ぐるんだ
別の実施例に係る金型を示す説明断面図である。

【図８】実施例に係る金型を成形する際にパイプの内部
に粉末を充填した状態を示す説明図である。

【図９】実施例に係る金型を成形する際にパイプの外側
に冷し金を配置した状態を示す説明図である。

【図１０】従来技術に係る金型に冷却孔を形成する工程
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０金型１４パイプ１６金型材１８型枠２６被覆材２８粉末３０冷し金

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２２Ｄ 17/22 Ｂ２２Ｄ 17/22 ＲＤＱ 19/00 19/00 ＡＧＢ２９Ｃ 33/04 Ｂ２９Ｃ 33/04 33/38 33/38 45/73 45/73

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型(10)を成形するための型(18)内に、
金型(10)使用時における冷却を必要とする部位にパイプ
(14)を位置させた状態で、前記型(18)に溶融した金型材
(16)を供給固化させて鋳型成形を行なうことにより、開
口が金型外部に連通するパイプ(14)を一体的に鋳ぐるん
だことを特徴とする金型。
【請求項２】前記金型材(16)として、熱間工具鋼や鋳
鉄が使用される請求項１記載の金型。
【請求項３】前記パイプ(14)は、金属材料を材質とし
て形成される請求項１または２記載の金型。
【請求項４】前記金属材料はフェライト系である請求
項３記載の金型。
【請求項５】前記パイプ(14)の肉厚は、該パイプ(14)
を鋳ぐるむ条件に応じて変化させるようにした請求項１
〜４の何れかに記載の金型。
【請求項６】前記パイプ(14)の外面に、肉盛溶接によ
り肉盛部(24)を形成することで肉厚を変化させるように
した請求項５記載の金型。
【請求項７】前記パイプ(14)の外面に、予め所要厚み
で被覆材(26)を鋳ぐるむことにより肉厚を変化させるよ
うにした請求項５記載の金型。
【請求項８】前記パイプ(14)の内部に粉末(28)を充填
した状態で鋳ぐるむようにした請求項１〜７の何れかに
記載の金型。
【請求項９】前記パイプ(14)の内部に冷却媒体を流通
させた状態で鋳ぐるむようにした請求項１〜７の何れか
に記載の金型。
【請求項１０】前記パイプ(14)の内外面に予め表面処
理を施した状態で鋳ぐるむようにした請求項１〜９の何
れかに記載の金型。
【請求項１１】前記パイプ(14)の外側に冷し金(30)を
位置させた状態で鋳ぐるむようにした請求項１〜１０の
何れかに記載の金型。