JPH0929414A - 金型の温度調整構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金型１の型締めに伴い金型１の冷却や保温等の
温度調整を金型１の内部から行う金型の温度調整構造を
提供すること。 【解決手段】分割型１１は、第１開口１１ｆをもつ第１
通路孔１１ｃと、第１開口１１ｆを閉鎖する頭栓部３２
をもつ閉鎖栓体３とを備えている。分割型１２は、第１
開口１１ｆに対面可能な第２開口１２ｆをもつ第２通路
孔１２ｃと、押圧操作ピン７とを備えている。型締めの
際に、押圧操作ピン７の先端面７４ｋが閉鎖栓体３を押
圧操作して第１開口１１ｆを開放し、第１開口１１ｆと
第２開口１２ｆとを対面連通させ、第１通路孔１１ｃ及
び第２通路孔１２ｃを連通する。連通した該第１通路孔
１１ｃ及び第２通路孔１２ｃに冷却水等の温度調整用媒
体を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金型を冷却したり加
熱したりする金型の温度調整構造に関する。本発明は例
えば溶湯状の金属を鋳造するダイカスト型等の鋳造型に
利用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金型の温度調整構造として、
金型の内部に通路孔を設け、その通路孔に冷却水を供給
することにより、金型をその内部から冷却して温度調整
する方式のものが知られている（実開平５−２４１４８
号公報）。更に他の金型の温度調整構造として、金型を
型開きした状態で、金型のキャビティ型面または突き合
わせ面に霧状または液状の冷却水を接触させ、金型の外
部から温度調整する方式のものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで金型の内部か
ら温度調整する構造によれば、通路孔が未貫通状である
ため、温度調整性能の向上には限界がある。更に金型の
外部から温度調整する構造によれば、金型の表出面側か
らの冷却を図り得るものの、金型の内部から冷却できな
いので、同様に温度調整性能の向上には限界がある。

【０００４】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、分割型の型締めの際に、相手側の分割型で閉鎖
栓体を押圧開放する新規な方式を採用することにより、
金型の温度調整性能を向上させ得る金型の温度調整構造
を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金型の温度
調整構造は、少なくとも２個に分割された分割型を温度
調整する構造であって、少なくとも一の分割型は、他の
一の分割型に対面する第１開口をもつ第１通路孔と、第
１通路孔の第１開口を開放可能に閉鎖する閉鎖栓体とを
備えており、他の一の分割型は、第１開口に対面可能な
第２開口をもつ第２通路孔と、型締めの際に閉鎖栓体を
押圧操作して開放し第１開口と第２開口とを対面連通さ
せて第１通路孔及び第２通路孔を連通する押圧操作部を
備えており、閉鎖栓体の開放に伴い連通した第１通路孔
及び第２通路孔に液状または気体状の温度調整用媒体を
供給する様にしたことを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】閉鎖栓体は、一の分割型の第１通
路孔の第１開口を開放可能に閉鎖するものである。閉鎖
栓体としては棒状、球状等を採用できる。押圧操作部
は、閉鎖栓体が装備されている分割型とは別の他の分割
型に設けられている。温度調整用媒体としては、金型を
冷却して温度調整する場合には冷却水、金型を加熱して
温度調整する場合には温水、熱水、高温蒸気、燃焼ガス
等を採用できる。

【０００７】

【実施例】以下、図１〜図４を参照して本発明の実施例
を説明する。本実施例では金型１は、可動型としての第
１分割型１１と、固定型としての第２分割型１２とから
なる。第１分割型１１は、鋳造品を成形するための成形
キャビティ１３を区画する第１キャビティ型面１１ａ
と、第１分割型１１を貫通する円筒形状の第１通路孔１
１ｃをもつ。第１通路孔１１ｃの先端には第１開口１１
ｆが第２分割型１２に対面して形成されている。更に第
１開口１１ｆを区画する金型部分には円錐テーパ状のス
トッパ内周面１５が形成されている。ストッパ内周面１
５の内径は第１開口１１ｆに向かうにつれて径小とな
る。更に第１分割型１１には、第１通路孔１１ｃに連通
する第１冷却水通路１１ｉが形成されている。

【０００８】第１通路孔１１ｃにはピン状の閉鎖栓体３
が矢印Ｂ１、Ｂ２方向（つまりピン状の閉鎖栓体３の延
びる方向）にそって変位可能に嵌合されている。閉鎖栓
体３は、第１通路孔１１ｃと同径の摺動軸部３０と、摺
動軸部３０よりも小径の中径軸部３１と、中径軸部３１
の先端に延設された頭栓部３２とをもつ。頭栓部３２の
外面のうち、少なくともストッパ内周面１５と接触する
外面は球状凸面であることが好ましい。そのため本実施
例によれば頭栓部３２の外面３２ｒ全体が球状凸面とさ
れている。

【０００９】図１に示す様に第１通路孔１１ｃの背面側
から、閉鎖栓体３の抜け止めを図り得る固定ピン３８が
挿入され、シール材３８ｈを介して水密に固定されてい
る。固定ピン３８と閉鎖栓体３の摺動軸部３０との間に
は付勢手段としてのコイル状の付勢バネ５が固定ピン３
８と略同軸的に介装されている。付勢バネ５の付勢力に
より、閉鎖栓体３の頭栓部３２は矢印Ｂ１方向に付勢さ
れており、ストッパ内周面１５に圧接している。この様
に圧接した状態では、頭栓部３２とストッパ内周面１５
との境界域は水密にシールされている。従って図１に示
す状態では、温度調整用媒体としての冷却水が第１冷却
水通路１１ｉを介して第１通路孔１１ｃに供給されたと
しても、その冷却水が頭栓部３２とストッパ内周面１５
との境界域から漏れることは、抑えられる。

【００１０】更に図１から理解できる様に第２分割型１
２は、成形キャビティ１３を区画する第２キャビティ型
面１２ａと、第２分割型１２を貫通する円筒形状の第２
通路孔１２ｃとをもつ。第２通路孔１２ｃは第１通路孔
１１ｃと同じ軸線上にそって配置され、略同軸的または
同軸的とされている。第２通路孔２ｃの先端には第２開
口１２ｆが形成されている。第２開口１２ｆは、第１分
割型１１の第１開口１１ｆに対面する位置に形成されて
いる。第２通路孔１２ｃには押圧操作ピン７が固定され
ている。押圧操作ピン７は閉鎖栓体３と同じ軸線上にそ
って配置され、閉鎖栓体３に対して略同軸的または同軸
的とされている。

【００１１】この押圧操作ピン７は、第２分割型１２に
シール材７０ｈを介して固定された固定ピン部７０と、
固定ピン部７０に連設され固定ピン部７０よりも小径の
押圧操作ピン部７２とをもつ。押圧操作ピン部７２は閉
鎖栓体３を開放操作するための押圧操作部として機能す
る。押圧操作ピン部７２の先端面７４ｋは球状凹面とさ
れている。なお押圧操作ピン７は硬質材料、一般的には
金属またはセラミックス焼結体で形成されている。閉鎖
栓体３も同様である。

【００１２】第２分割型１２には、第２通路孔１２ｃに
連通する第２冷却水通路１２ｉが形成されている。第１
冷却水通路１１ｉ、第２冷却水通路１２ｉは冷却水を送
給する冷却用供給装置９３及び吸引装置９４につながっ
ている。さて図１に示す様に第１分割型１１と第２分割
型１２とが型開きしている状態では、付勢バネ５の付勢
力により閉鎖栓体３が矢印Ｂ１方向に変位している。よ
って、図２に示す様に閉鎖栓体３の頭栓部３２がストッ
パ内周面１５に密接して閉鎖栓体３が第１開口１１ｆを
水密に閉鎖している。

【００１３】また第１分割型１１及び第２分割型１２を
冷却する場合には、図３に示す様に第１分割型１１と第
２分割型１２とを型締めする。この際には押圧操作ピン
部７２の先端面７４ｋが閉鎖栓体３の頭栓部３２を押圧
操作するので、付勢バネ５の付勢力に抗しつつ閉鎖栓体
３は矢印Ｂ２方向に変位して退避する。よって図４から
理解できる様に閉鎖栓体３の頭栓部３２がストッパ内周
面１５から離れて第１開口１１ｆが開放されると共に、
第１開口１１ｆと第２開口１２ｆとが対面連通し、これ
により第１通路孔１１ｃと第２通路孔１２ｃとが互いに
連通する。

【００１４】即ち図３から理解できる様に型締めに伴い
第２冷却水通路１２ｉ、第２通路孔１２ｃ、第１開口１
１ｆ、第１冷却水通路１１ｉ、第１通路孔１１ｃが互い
に連通する。この状態で吸引装置９４を作動しつつ、冷
却用供給装置９３により冷却水を圧送して第１通路孔１
１ｃと第２通路孔１２ｃとに冷却水を供給すれば、冷却
水循環路が形成され、冷却水が第１分割型１１及び第２
分割型１２に循環し、第１分割型１１及び第２分割型１
２がその内部から冷却される。

【００１５】この様な本実施例によれば、第１分割型１
１及び第２分割型１２の高温化を抑えて、焼付等の鋳造
欠陥の軽減、回避に有利であるばかりか、鋳造品の凝固
時間の短縮化にも有利であり、鋳造サイクルの短縮を図
り得る。なお吸引装置９４による吸引作用により、冷却
水の循環は良好となる。また本実施例では図４から理解
できる様に閉鎖栓体３の先端部である頭栓部３２に冷却
水が直接触れる様になり、閉鎖栓体３が効果的に冷却さ
れる。よって閉鎖栓体３とくに頭栓部３２の過熱を抑え
るのに有利である。

【００１６】更に前述した様に閉鎖栓体３の先端部であ
る頭栓部３２の外面３２ｋは、球状凸面である。そのた
め、頭栓部３２を通過する冷却水の流れを乱すことを抑
制するのに有利である。金型１内に残った冷却水を除去
したい場合には、吸引装置９４を作動して、第１通路孔
１１ｃや第２通路孔１２ｃに残っている冷却水、少なく
とも第１開口１１ｆ及び第２開口１２ｆ付近に残ってい
る冷却水を吸引除去する。この様にすれば、水残りを防
止するのに有利であり、水残りに起因する鋳造欠陥の回
避、軽減に有利である。

【００１７】（他の例）図５は他の実施例を示す。この
場合には冷却水を供給する冷却用供給装置９３の他に、
温度調整用媒体として加熱媒体を供給する加熱用供給装
置９５が装備されている。そして、第１分割型１１及び
第２分割型１２を加熱する場合には、切替弁９６ａ、９
６ｂを加熱用供給装置９５側に切り換えるとと共に、第
１分割型１１及び第２分割型１２を型締めして第１通路
孔１１ｃと第２通路孔１２ｃとが互いに連通した状態と
する。

【００１８】この状態で加熱用供給装置９５により第１
通路孔１１ｃや第２通路孔１２ｃに加熱媒体を供給すれ
ば、加熱媒体が第１分割型１１及び第２分割型１２に循
環し、第１分割型１１及び第２分割型１２がその内部か
ら加熱される。そのため鋳造工程の立ち上がり時期にお
ける金型１の昇温、鋳造を中止している際の金型１の保
温に貢献できる。よって金型１の過剰低温に起因する溶
湯湯回り不良等の鋳造欠陥を軽減、回避するのに有利で
ある。なお加熱媒体としては一般的には温水、熱水等の
液体、高温蒸気、加熱空気、燃焼ガス等の高温気体を採
用できる。

【００１９】更に図５に示す例では、押圧操作ピン７の
撓み変形を抑えて押圧操作ピン７を保持するピン保持部
７ｒが第２通路孔１２ｃに設けられている。上記した例
では付勢バネ５により閉鎖栓体３を矢印Ｂ１方向に付勢
して第１開口１１ｆを閉鎖する様にしているが、これに
限らず、付勢バネ５を設けず、図６の別例から理解でき
る様に水等の液体または空気等の気体の高圧の流体圧力
Ｆ１を付勢手段として用い、流体圧力Ｆ１により球状の
閉鎖栓体３を矢印Ｂ１方向に付勢してストッパ内周面１
５に当て、以て第１開口１１ｆを開放可能に閉鎖する様
にしても良い。

【００２０】更に図７の別例から理解できる様にパイプ
孔１８ａおよび着座面１８ｃを備えた中空管体１８を用
い、中空管体１８を付勢バネ５と共に第１通路孔１１ｃ
に嵌合し、付勢バネ５の付勢力により球状の閉鎖栓体３
を矢印Ｂ１方向に付勢して第１開口１１ｆを開放可能に
閉鎖する様にしても良い。この例では、閉鎖栓体３を押
圧開放する押圧操作部として、押圧操作突部７８ｋ及び
透孔７８ｍを備えたプラグ７８を用い、このプラグ７８
を第２分割型１２の第２通路孔１２ｃの第２開口１２ｆ
に圧入や螺着等により取付けている。

【００２１】成形キャビティ１３に注入する溶湯として
はアルミ系、銅系、スズ系、亜鉛系等の他の軽金属、鋳
鉄系でも良い。金型１は第１分割型１１、第２分割型１
２とからなるが、分割型の数はそれ以上でも良い。更に
スライドコア型に適用しても良いものである。上記した
例では鋳造に適用した例であるが、これに限らず溶湯鍛
造型や熱間鍛造型、樹脂成形型でも良く、要するに温度
調整が要望される型であれば良い。付勢バネ５としては
コイルバネ、皿バネ、板バネ等公知のバネを採用でき
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る構造によれば分割型の型締
めの際に、相手側の分割型の押圧操作部により閉鎖栓体
を押圧開放する方式を採用している。そのため分割型の
型締めの際に、第１分割型の第１通路孔と第２分割型の
第２通路孔とが連通するので、互いに連通した第１通路
孔及び第２通路孔に温度調整用媒体を供給すれば、第１
分割型及び第２分割型の内部から冷却したり、或いは加
熱したりできる。よって、第１分割型及び第２分割型を
これの内部から適温領域に温度調整でき、成形不良の低
減に有利である。

【００２３】更に分割型が型開きしている際には、閉鎖
栓体が第１開口を閉鎖しているため、第１開口から温度
調整用媒体が漏れることを抑え得る。従って温度調整用
媒体の漏れに起因する成形不良を抑えるのに有利であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１分割型と第２分割型とを型開きしている状
態を示す断面図である。

【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】第１分割型と第２分割型とを型締めしている状
態を示す断面図である。

【図４】図３の要部を拡大して示す断面図である。

【図５】他の例に係り、第１分割型と第２分割型とを型
締めしている状態を示す断面図である。

【図６】他の別例に係る閉鎖栓体付近を拡大して示す断
面図である。

【図７】更に別例に係る閉鎖栓体付近を拡大して示す断
面図である。

【符号の説明】

図中、１は金型、１１は第１分割型、１１ｃは第１通路
孔、１１ｆは第１開口、１２は第２分割型、１２ｃは第
２通路孔、１２ｆは第２開口、１３は成形キャビティ、
３は閉鎖栓体、３２は頭栓部、７は押圧操作ピン（押圧
操作部）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富岡 憲彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 乾 満 岐阜県岐阜市六条南１丁目９番６号 岐阜 精機工業株式会社第１事業部内 (72)発明者 二村 健人 岐阜県岐阜市六条南１丁目９番６号 岐阜 精機工業株式会社第１事業部内 (72)発明者 斉藤 明 岐阜県岐阜市六条南１丁目９番６号 岐阜 精機工業株式会社第１事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも２個に分割された分割型を温度
   調整する構造であって、 少なくとも一の分割型は、 他の一の分割型に対面する第１開口をもつ第１通路孔
   と、該第１通路孔の該第１開口を開放可能に閉鎖する閉
   鎖栓体とを備えており、 他の一の分割型は、 該第１開口に対面可能な第２開口をもつ第２通路孔と、
   型締めの際に該閉鎖栓体を押圧操作して開放し該第１開
   口と該第２開口とを対面連通させて該第１通路孔及び該
   第２通路孔を連通する押圧操作部を備えており、 該閉鎖栓体の開放に伴い連通した該第１通路孔及び該第
   ２通路孔に液状または気体状の温度調整用媒体を供給す
   る様にしたことを特徴とする金型の温度調整構造。