JP2000210940A - 金型冷却構造及び金型冷却方法 - Google Patents
金型冷却構造及び金型冷却方法Info
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- JP2000210940A JP2000210940A JP11015084A JP1508499A JP2000210940A JP 2000210940 A JP2000210940 A JP 2000210940A JP 11015084 A JP11015084 A JP 11015084A JP 1508499 A JP1508499 A JP 1508499A JP 2000210940 A JP2000210940 A JP 2000210940A
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- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
- B29C33/04—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using liquids, gas or steam
- B29C33/046—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means using liquids, gas or steam using gas
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金型に冷却穴を設け水等の冷却媒体を通して
金型を冷却する方法において、冷却能力は冷却媒体の種
類に大きく依存し、流量を増減しても熱伝達係数を調節
できる範囲は限られており、金型温度を広範囲に調整す
ることが出来る金型冷却構造を提供する。 【解決手段】 金型の少なくとも一つの冷却穴に冷却媒
体を流して金型温度を調節する冷却構造において、液体
あるいは気体を供給する第１の冷却管と、ミストを供給
する第２の冷却管をともに有する金型冷却構造とする。
金型を冷却する方法において、冷却能力は冷却媒体の種
類に大きく依存し、流量を増減しても熱伝達係数を調節
できる範囲は限られており、金型温度を広範囲に調整す
ることが出来る金型冷却構造を提供する。 【解決手段】 金型の少なくとも一つの冷却穴に冷却媒
体を流して金型温度を調節する冷却構造において、液体
あるいは気体を供給する第１の冷却管と、ミストを供給
する第２の冷却管をともに有する金型冷却構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶融した金属あ
るいは未固化の樹脂等を金型に注入して凝固させ、所望
の形状に成形する加工に用いられる金型において、金型
温度を広範囲に調節する金型冷却構造に関するものであ
る。
るいは未固化の樹脂等を金型に注入して凝固させ、所望
の形状に成形する加工に用いられる金型において、金型
温度を広範囲に調節する金型冷却構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】溶融した金属あるいは未固化の樹脂等を
金型に注入して凝固させて、所望の形状に成形する場
合、材料の流動性を確保し、さらに凝固の指向性をコン
トロールして成形品の品質を保持するために、金型の温
度分布を適正に管理することが不可欠である。そのため
従来より金型に冷却穴を設け、水等の冷却媒体を通して
金型を冷却する方法が実施されている。この冷却構造を
用いて金型温度を調節する場合は、その金型温度に応じ
て冷却媒体の流量あるいは温度を調節する方法が主とし
て実施される。
金型に注入して凝固させて、所望の形状に成形する場
合、材料の流動性を確保し、さらに凝固の指向性をコン
トロールして成形品の品質を保持するために、金型の温
度分布を適正に管理することが不可欠である。そのため
従来より金型に冷却穴を設け、水等の冷却媒体を通して
金型を冷却する方法が実施されている。この冷却構造を
用いて金型温度を調節する場合は、その金型温度に応じ
て冷却媒体の流量あるいは温度を調節する方法が主とし
て実施される。
【０００３】ところが、当該冷却方法による冷却能力は
冷却媒体の種類に大きく依存し、流量を増減しても熱伝
達係数を調節できる範囲は、水冷の場合10〜100kW/m2K
程度、ミストの場合1〜10kW/m2K程度、空冷の場合100〜
1000W/m2K程度である。従って冷却能力を調節するため
には当該冷却穴に供給する冷却媒体を変更するか、ある
いは熱伝達面積を増減するなど、冷却用配管、金型構造
等の大がかりな変更を必要とし、新規金型の生産までの
時間を増加させる要因となっていた。
冷却媒体の種類に大きく依存し、流量を増減しても熱伝
達係数を調節できる範囲は、水冷の場合10〜100kW/m2K
程度、ミストの場合1〜10kW/m2K程度、空冷の場合100〜
1000W/m2K程度である。従って冷却能力を調節するため
には当該冷却穴に供給する冷却媒体を変更するか、ある
いは熱伝達面積を増減するなど、冷却用配管、金型構造
等の大がかりな変更を必要とし、新規金型の生産までの
時間を増加させる要因となっていた。
【０００４】かかる問題を解決する手段として従来より
冷却媒体として液体、気体、気液混合体を選択的に供給
する技術が提案されている。例えば特開昭60-72461号公
報では金型に冷却通路を成形し、液体、空気、気液混合
体の３種類の冷却媒体を切替バルブにて選択的に供給す
ることで冷却能力の幅を広げる技術を開示している。
冷却媒体として液体、気体、気液混合体を選択的に供給
する技術が提案されている。例えば特開昭60-72461号公
報では金型に冷却通路を成形し、液体、空気、気液混合
体の３種類の冷却媒体を切替バルブにて選択的に供給す
ることで冷却能力の幅を広げる技術を開示している。
【０００５】また、液体をミスト状にして噴き出し、ミ
スト中の水を金型と接触させることにより、気化させて
その気化潜熱により冷却能力を確保する技術が特開昭63
-299848号公報あるいは特開昭61-108462号公報等により
提案されている。
スト中の水を金型と接触させることにより、気化させて
その気化潜熱により冷却能力を確保する技術が特開昭63
-299848号公報あるいは特開昭61-108462号公報等により
提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭60-724
61号公報に記載の気液混合体とは液体中に空気の気泡が
混合したものか、あるいは配管の中央を空気が通り、そ
の配管の内周面を断続的に液体が流れるものであり、液
体を霧状にしたいわゆるミストではない。この場合、気
液混合体が通過する金型冷却穴の経路のうち主として空
気が接触する部分と、主として液体が接触する部分がで
き、またその領域が不安定に変化することから金型の冷
却能の安定を損なうといった問題があった。
61号公報に記載の気液混合体とは液体中に空気の気泡が
混合したものか、あるいは配管の中央を空気が通り、そ
の配管の内周面を断続的に液体が流れるものであり、液
体を霧状にしたいわゆるミストではない。この場合、気
液混合体が通過する金型冷却穴の経路のうち主として空
気が接触する部分と、主として液体が接触する部分がで
き、またその領域が不安定に変化することから金型の冷
却能の安定を損なうといった問題があった。
【０００７】また、特開昭63-299848号公報あるいは特
開昭61-108462号公報に記載の装置では、上述のように
気液混合冷却による熱伝達係数は1〜10kW/m2K程度であ
り、より大きな冷却能力を必要とする場合、あるいはよ
り小さな冷却能力を必要とする場合には実現不可能であ
る。
開昭61-108462号公報に記載の装置では、上述のように
気液混合冷却による熱伝達係数は1〜10kW/m2K程度であ
り、より大きな冷却能力を必要とする場合、あるいはよ
り小さな冷却能力を必要とする場合には実現不可能であ
る。
【０００８】さらに、液体の気化現象はきわめて過渡的
な状態で起こるため、安定的にその冷却能力を保持する
ことはきわめて困難である。すなわち、金型に液体が接
触して気化する際にはその金型表面温度によって膜沸
騰、遷移沸騰、核沸騰の３つの状態をとり、最も熱流束
が大きくなる、つまり冷却能が大きくなる核沸騰と遷移
沸騰の境界点と、最も小さくなる遷移沸騰と膜沸騰の境
界点ではその値に10倍程度の差があるため、気化潜熱に
よる冷却では金型温度のコントロールが非常に難しくな
る。
な状態で起こるため、安定的にその冷却能力を保持する
ことはきわめて困難である。すなわち、金型に液体が接
触して気化する際にはその金型表面温度によって膜沸
騰、遷移沸騰、核沸騰の３つの状態をとり、最も熱流束
が大きくなる、つまり冷却能が大きくなる核沸騰と遷移
沸騰の境界点と、最も小さくなる遷移沸騰と膜沸騰の境
界点ではその値に10倍程度の差があるため、気化潜熱に
よる冷却では金型温度のコントロールが非常に難しくな
る。
【０００９】しかも、そのようにして気化潜熱を奪われ
た金型は急激に冷却されて液体が金型に接する金型表面
の温度は低下し、液体の気化に必要な温度以下になると
それ以上は気化しない、つまり冷却能力が極端に低下す
るといった問題があった。液体の気化を安定的に発生さ
せるためには冷却管内を排出側から真空吸引を行うこと
による圧力制御を行うか、金型の温度が液体の気化を安
定的に生じる温度になるように気液混合体の流量を調節
する等の対応が考えられるが、前者の場合は装置が大が
かりとなり、後者の場合は金型の温度を制御するという
本来の目的から逸脱することとなる。
た金型は急激に冷却されて液体が金型に接する金型表面
の温度は低下し、液体の気化に必要な温度以下になると
それ以上は気化しない、つまり冷却能力が極端に低下す
るといった問題があった。液体の気化を安定的に発生さ
せるためには冷却管内を排出側から真空吸引を行うこと
による圧力制御を行うか、金型の温度が液体の気化を安
定的に生じる温度になるように気液混合体の流量を調節
する等の対応が考えられるが、前者の場合は装置が大が
かりとなり、後者の場合は金型の温度を制御するという
本来の目的から逸脱することとなる。
【００１０】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決することを目的とするもので、溶融した金属ある
いは樹脂などを金型に注入して凝固させて所望の形状に
成型する加工に用いられる金型において、金型温度を広
範囲に調整することが出来る金型冷却構造を提供するこ
とを目的とする。
を解決することを目的とするもので、溶融した金属ある
いは樹脂などを金型に注入して凝固させて所望の形状に
成型する加工に用いられる金型において、金型温度を広
範囲に調整することが出来る金型冷却構造を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を行った結果、むしろ熱伝達係数が不安定に変動する気
化現象を回避し、対流熱伝達領域で冷却能力を調節する
冷却構造の方が、金型温度の制御性が保障されることを
見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明の金型冷
却構造は、金型に成形した冷却穴に冷却媒体を流して金
型温度を調節する冷却構造において、液体あるいは気体
を供給する第１の冷却管と、ミストを供給する第２の冷
却管を一つの冷却孔に有する構造である。金型に冷却穴
を成形し、該冷却穴に内接あるいは熱伝導性材料等を介
して接触する伝熱管を設け、伝熱管内に液体あるいは気
体を供給する第１の冷却管と、ミストを供給する第２の
冷却管を有する金型冷却構造とすると良い。さらに、伝
熱管あるいは金型冷却穴に、伝熱管あるいは金型よりも
熱伝導率の小さな材料の熱抵抗皮膜を設けるとよい。本
発明の金型冷却方法は、液体あるいは気体を供給する第
１の冷却管と、ミストを供給する第２の冷却管を有する
冷却構造を有する金型を用いて、冷却管に供給する液
体、ミスト、気体を間欠的に流し、冷却媒体と供給して
いる時間を変化させる。
を行った結果、むしろ熱伝達係数が不安定に変動する気
化現象を回避し、対流熱伝達領域で冷却能力を調節する
冷却構造の方が、金型温度の制御性が保障されることを
見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明の金型冷
却構造は、金型に成形した冷却穴に冷却媒体を流して金
型温度を調節する冷却構造において、液体あるいは気体
を供給する第１の冷却管と、ミストを供給する第２の冷
却管を一つの冷却孔に有する構造である。金型に冷却穴
を成形し、該冷却穴に内接あるいは熱伝導性材料等を介
して接触する伝熱管を設け、伝熱管内に液体あるいは気
体を供給する第１の冷却管と、ミストを供給する第２の
冷却管を有する金型冷却構造とすると良い。さらに、伝
熱管あるいは金型冷却穴に、伝熱管あるいは金型よりも
熱伝導率の小さな材料の熱抵抗皮膜を設けるとよい。本
発明の金型冷却方法は、液体あるいは気体を供給する第
１の冷却管と、ミストを供給する第２の冷却管を有する
冷却構造を有する金型を用いて、冷却管に供給する液
体、ミスト、気体を間欠的に流し、冷却媒体と供給して
いる時間を変化させる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるもので
はない。本発明による金型冷却構造の一実施例について
図１に基づき説明する。金型に設けられた行き止まりの
ある冷却穴13に、当該冷却穴13の表面形状から0.5mm程
度小さい外形寸法をもつ試験管状の伝熱管9を挿入し、
当該伝熱管9と冷却穴13との隙間には銅導体ペースト等
の伝熱充填材8を充填することにより、金型冷却穴13と
伝熱管9との密着性を確保し、伝熱抵抗を軽減してい
る。
づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるもので
はない。本発明による金型冷却構造の一実施例について
図１に基づき説明する。金型に設けられた行き止まりの
ある冷却穴13に、当該冷却穴13の表面形状から0.5mm程
度小さい外形寸法をもつ試験管状の伝熱管9を挿入し、
当該伝熱管9と冷却穴13との隙間には銅導体ペースト等
の伝熱充填材8を充填することにより、金型冷却穴13と
伝熱管9との密着性を確保し、伝熱抵抗を軽減してい
る。
【００１３】伝熱管9は冷却ブロック12にネジにより締
結されている。冷却ブロック12と伝熱管9の接続方法は
溶接、接着など、あるいは冷却ブロックと一体構造であ
ってもよいが、伝熱管9にオスネジ加工し、冷却ブロッ
ク12の貫通穴11にメスネジ加工することにより伝熱管9
の脱着を可能としている。当該冷却ブロック12は、４つ
の冷却媒体通路1b，2f，2g，3bと当該通路から伝熱管9
へ冷却媒体を供給する２つの冷却管1a，2aおよび伝熱管
9から通路へ冷却媒体を排出する排出通路3aからなる。
結されている。冷却ブロック12と伝熱管9の接続方法は
溶接、接着など、あるいは冷却ブロックと一体構造であ
ってもよいが、伝熱管9にオスネジ加工し、冷却ブロッ
ク12の貫通穴11にメスネジ加工することにより伝熱管9
の脱着を可能としている。当該冷却ブロック12は、４つ
の冷却媒体通路1b，2f，2g，3bと当該通路から伝熱管9
へ冷却媒体を供給する２つの冷却管1a，2aおよび伝熱管
9から通路へ冷却媒体を排出する排出通路3aからなる。
【００１４】これらの液体あるいは気体を供給する第１
の冷却管と、ミストを供給する第２の冷却管を１つの冷
却穴に形成することにより、液体、ミスト、空気の３種
類の冷却媒体を選択的に供給でき、より広範囲な熱伝達
係数をコントロールすることができる。
の冷却管と、ミストを供給する第２の冷却管を１つの冷
却穴に形成することにより、液体、ミスト、空気の３種
類の冷却媒体を選択的に供給でき、より広範囲な熱伝達
係数をコントロールすることができる。
【００１５】上述したように金型に冷却穴を成形し、該
冷却穴に内接あるいは熱伝導性材料等を介して接触する
伝熱管を設け、伝熱管内に液体あるいは気体を供給する
第１の冷却管と、ミストを供給する第２の冷却管を有す
る金型冷却構造とする。金型に冷却穴を設け、冷却媒体
として水等の液体を流す場合、長年にわたり使用してい
ると、冷却穴表面の応力腐食割れ、あるいは熱疲労に伴
うクラックが発生することがある。当該クラックが進展
してキャビティに到達すると、冷却媒体が当該クラック
からキャビティ内に洩れだし、鋳肌不良、内部欠陥等の
不具合また水蒸気爆発を誘発する要因となる。しかしな
がら本発明の伝熱管を用いることにより、冷却媒体が直
接金型に接触することなく、金型キャビティ内への冷却
媒体の漏れを防止する事が出来る。
冷却穴に内接あるいは熱伝導性材料等を介して接触する
伝熱管を設け、伝熱管内に液体あるいは気体を供給する
第１の冷却管と、ミストを供給する第２の冷却管を有す
る金型冷却構造とする。金型に冷却穴を設け、冷却媒体
として水等の液体を流す場合、長年にわたり使用してい
ると、冷却穴表面の応力腐食割れ、あるいは熱疲労に伴
うクラックが発生することがある。当該クラックが進展
してキャビティに到達すると、冷却媒体が当該クラック
からキャビティ内に洩れだし、鋳肌不良、内部欠陥等の
不具合また水蒸気爆発を誘発する要因となる。しかしな
がら本発明の伝熱管を用いることにより、冷却媒体が直
接金型に接触することなく、金型キャビティ内への冷却
媒体の漏れを防止する事が出来る。
【００１６】液体のみを冷却媒体とする場合は電磁弁20
のみが開き、液体供給源16から液体が配管1cを通って冷
却ブロック12に形成された第１通路1bに供給され、第２
隔壁4の貫通穴6にネジにより接続された第１の冷却管1a
内へ流入し、該冷却管1aの先端部でUターンして伝熱管9
の内周面と冷却管1aの外周面との隙間によって形成され
る小排出通路3aを通過した後、第３隔壁10の貫通穴11を
通り第４通路3bを通って冷却ブロック12の外部へ排出さ
れる。
のみが開き、液体供給源16から液体が配管1cを通って冷
却ブロック12に形成された第１通路1bに供給され、第２
隔壁4の貫通穴6にネジにより接続された第１の冷却管1a
内へ流入し、該冷却管1aの先端部でUターンして伝熱管9
の内周面と冷却管1aの外周面との隙間によって形成され
る小排出通路3aを通過した後、第３隔壁10の貫通穴11を
通り第４通路3bを通って冷却ブロック12の外部へ排出さ
れる。
【００１７】空気のみを冷却媒体とする場合は、電磁弁
19のみが開き、空気供給源15から空気が配管1dを通って
第１通路1bに供給される、以降は前記液体のみの場合と
同一経路であり、第１の冷却管1a内へ流入し、該冷却管
1aの先端部でUターンして小排出通路3aを通過した後、
第４通路3bを通って冷却ブロック12の外部へ排出され
る。
19のみが開き、空気供給源15から空気が配管1dを通って
第１通路1bに供給される、以降は前記液体のみの場合と
同一経路であり、第１の冷却管1a内へ流入し、該冷却管
1aの先端部でUターンして小排出通路3aを通過した後、
第４通路3bを通って冷却ブロック12の外部へ排出され
る。
【００１８】ミストを冷却媒体とする場合は電磁弁17お
よび電磁弁18が開き、空気が空気供給源15から配管2eを
通り第３通路2fを経て、また液体が液体供給源16から配
管2dを通り第２通路2gを経て混合器24へ供給される。混
合器24内で液体と空気が混合され、気液混合体が第１隔
壁5の貫通穴22から第２の冷却管2a内へ供給され、当該
冷却管先端に設置されたミストノズル2cから冷却室7へ
ミストが噴出する。冷却室7内で金型から受熱したミス
トは、Uターンして小排出通路3aを通過した後、第４通
路3bを通って冷却ブロック12の外部へ排出される。
よび電磁弁18が開き、空気が空気供給源15から配管2eを
通り第３通路2fを経て、また液体が液体供給源16から配
管2dを通り第２通路2gを経て混合器24へ供給される。混
合器24内で液体と空気が混合され、気液混合体が第１隔
壁5の貫通穴22から第２の冷却管2a内へ供給され、当該
冷却管先端に設置されたミストノズル2cから冷却室7へ
ミストが噴出する。冷却室7内で金型から受熱したミス
トは、Uターンして小排出通路3aを通過した後、第４通
路3bを通って冷却ブロック12の外部へ排出される。
【００１９】これら３つの冷却媒体の切り替えは、制御
装置21からの電磁弁開閉信号によって行われる。当該制
御装置21は金型に設置した温度センサー25からの信号
と、あらかじめ設定された目標温度とを用いて制御演算
を行い、この結果をもとに各電磁弁の開閉動作を決定す
るものである。なお、上記実施例では流量調節弁により
各冷却媒体の流量を調節しているが、当該流量調節弁を
外部信号により制御可能な制御弁とすることも可能であ
る。さらに当該伝熱管9の内周面にはセラミックあるい
はガラス等の比較的熱伝導率の小さな材料の熱抵抗皮膜
23を設けている。当該熱抵抗皮膜23は冷却媒体が沸騰す
ることを防止し、常に対流熱伝達領域で熱伝達が行われ
ることを目的としている。前記の通り沸騰熱伝達領域で
は熱伝達係数の著しい増加，減少がおこり、しかも液体
が気化するため体積膨張により冷却管内の圧力が急激に
上昇して液体の供給圧よりも大きくなり液体の供給が不
可能となる。したがって当該熱抵抗皮膜23を伝熱管9に
形成することによりこれらの不具合を防止している。
装置21からの電磁弁開閉信号によって行われる。当該制
御装置21は金型に設置した温度センサー25からの信号
と、あらかじめ設定された目標温度とを用いて制御演算
を行い、この結果をもとに各電磁弁の開閉動作を決定す
るものである。なお、上記実施例では流量調節弁により
各冷却媒体の流量を調節しているが、当該流量調節弁を
外部信号により制御可能な制御弁とすることも可能であ
る。さらに当該伝熱管9の内周面にはセラミックあるい
はガラス等の比較的熱伝導率の小さな材料の熱抵抗皮膜
23を設けている。当該熱抵抗皮膜23は冷却媒体が沸騰す
ることを防止し、常に対流熱伝達領域で熱伝達が行われ
ることを目的としている。前記の通り沸騰熱伝達領域で
は熱伝達係数の著しい増加，減少がおこり、しかも液体
が気化するため体積膨張により冷却管内の圧力が急激に
上昇して液体の供給圧よりも大きくなり液体の供給が不
可能となる。したがって当該熱抵抗皮膜23を伝熱管9に
形成することによりこれらの不具合を防止している。
【００２０】
【実施例】ここで図２に基づき、上記実施例において金
型を冷却したときの熱伝達係数測定結果を説明する。な
お測定に用いた冷却構造は冷却穴直径が10mmのもので、
液体には水を用いた。図２はそれぞれ、空気、間欠ミス
ト、ミスト、水を冷却管に供給した場合の熱伝達係数を
示しており、各冷却媒体の流量を調節して得られた熱伝
達係数の幅を棒グラフで示した。この場合の間欠ミスト
とはミストの供給と停止を10秒以下の間隔で切り替える
ことにより冷却能力の調節を行ったものである。この結
果、上記実施例では最大27kW/m2Kから320W/m2Kまでの範
囲の熱伝達係数を調節可能であった。
型を冷却したときの熱伝達係数測定結果を説明する。な
お測定に用いた冷却構造は冷却穴直径が10mmのもので、
液体には水を用いた。図２はそれぞれ、空気、間欠ミス
ト、ミスト、水を冷却管に供給した場合の熱伝達係数を
示しており、各冷却媒体の流量を調節して得られた熱伝
達係数の幅を棒グラフで示した。この場合の間欠ミスト
とはミストの供給と停止を10秒以下の間隔で切り替える
ことにより冷却能力の調節を行ったものである。この結
果、上記実施例では最大27kW/m2Kから320W/m2Kまでの範
囲の熱伝達係数を調節可能であった。
【００２１】さらに図３に基づき、従来の冷却水のON/O
FF制御および流量制御での温度測定結果、および上記実
施例において金型温度制御したときの温度測定結果を示
す。本実験では溶湯を充填する直前の金型温度（図中●
で示す温度）を目標温度に制御することを目的とする。
図３（ａ）の冷却水ON/OFF制御では冷却水を通水したと
きと、通水しないときの金型温度には数100℃程度の差
があり、温度の調節が非常に困難である。また図３
（ｂ）の冷却水流量では冷却水の流量を調節しても、温
度制御範囲が狭いため目標温度に制御できない。一方図
３（ｃ）の本発明の実施例では空気、ミスト、水を選択
的に供給し、且つその流量を金型温度に応じて変化させ
た。この結果温度の制御性が向上し、金型温度を目標温
度に制御することができた。
FF制御および流量制御での温度測定結果、および上記実
施例において金型温度制御したときの温度測定結果を示
す。本実験では溶湯を充填する直前の金型温度（図中●
で示す温度）を目標温度に制御することを目的とする。
図３（ａ）の冷却水ON/OFF制御では冷却水を通水したと
きと、通水しないときの金型温度には数100℃程度の差
があり、温度の調節が非常に困難である。また図３
（ｂ）の冷却水流量では冷却水の流量を調節しても、温
度制御範囲が狭いため目標温度に制御できない。一方図
３（ｃ）の本発明の実施例では空気、ミスト、水を選択
的に供給し、且つその流量を金型温度に応じて変化させ
た。この結果温度の制御性が向上し、金型温度を目標温
度に制御することができた。
【００２２】
【発明の効果】本発明による冷却構造を金型冷却に適用
することにより、より広範囲な熱伝達係数を任意に選択
して冷却することが可能となり、よりきめ細かな金型温
度制御が可能となった。
することにより、より広範囲な熱伝達係数を任意に選択
して冷却することが可能となり、よりきめ細かな金型温
度制御が可能となった。
【００２３】また、従来冷却能力を変更する際に必要だ
った冷却配管の大幅な改造をなくし、新規金型の受注か
ら量産開始までの時間を大幅に削減することが可能にな
った。
った冷却配管の大幅な改造をなくし、新規金型の受注か
ら量産開始までの時間を大幅に削減することが可能にな
った。
【図１】本発明の一実施例としての金型冷却構造に係わ
る装置の説明図。
る装置の説明図。
【図２】本発明の一実施例としての金型冷却構造におけ
る熱伝達係数測定結果を示すグラフ。
る熱伝達係数測定結果を示すグラフ。
【図３】本発明の一実施例としての金型冷却構造におけ
る金型温度制御結果を示すグラフ。
る金型温度制御結果を示すグラフ。
1a 第１の冷却管，1b 第１通路，2a 第２の冷却管，
2b 第２通路，2c 第３通路，2d 配管，2e 配管，3a
小排出通路，3b 排出通路，4 第２隔壁，5 第１隔
壁，6 貫通穴，7 冷却室，8 伝熱充填材，9 伝熱
管，10 第３隔壁，11 貫通穴，12 冷却ブロック，13
金型冷却穴，14 金型，15 空気供給源，16 液体供
給源，17〜20 電磁弁，21 制御装置，22 貫通穴，23
熱抵抗皮膜熱抵抗皮膜， 24 混合器，25 温度セン
サー
2b 第２通路，2c 第３通路，2d 配管，2e 配管，3a
小排出通路，3b 排出通路，4 第２隔壁，5 第１隔
壁，6 貫通穴，7 冷却室，8 伝熱充填材，9 伝熱
管，10 第３隔壁，11 貫通穴，12 冷却ブロック，13
金型冷却穴，14 金型，15 空気供給源，16 液体供
給源，17〜20 電磁弁，21 制御装置，22 貫通穴，23
熱抵抗皮膜熱抵抗皮膜， 24 混合器，25 温度セン
サー
Claims (6)
- 【請求項１】 金型の少なくとも一つの冷却穴に冷却媒
体を流して金型温度を調節する冷却構造において、液体
あるいは気体を供給する第１の冷却管と、ミストを供給
する第２の冷却管をともに有することを特徴とする金型
冷却構造。 - 【請求項２】 金型の少なくとも一つの冷却穴に内接あ
るいは熱伝導性材料等を介して接触する伝熱管を設け、
該伝熱管内に液体あるいは気体を供給する第１の冷却管
と、ミストを供給する第２の冷却管をともに有すること
を特徴とする金型冷却構造。 - 【請求項３】 請求項１に記載の金型冷却構造におい
て、金型冷却穴に、金型よりも熱伝導率の小さな材料か
らなる熱抵抗皮膜を設けることを特徴とする金型冷却構
造。 - 【請求項４】 請求項２に記載の金型冷却構造におい
て、伝熱管あるいは金型冷却穴に、伝熱管あるいは金型
よりも熱伝導率の小さな材料からなる熱抵抗皮膜を設け
ることを特徴とする金型冷却構造。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の第２の冷却管の先端部あるいは側面部にミストノズル
が設置され、もう一方の端には、液体と気体の混合器を
有することを特徴とする金型冷却構造。 - 【請求項６】 液体あるいは気体を供給する第１の冷却
管と、ミストを供給する第２の冷却管を有する冷却構造
を有する金型を用いて、冷却管に供給する液体、ミス
ト、気体を間欠的に流し、冷却媒体の種類とその供給時
間を変化させることにより、金型の冷却を行うことを特
徴とする金型冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015084A JP2000210940A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 金型冷却構造及び金型冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015084A JP2000210940A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 金型冷却構造及び金型冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210940A true JP2000210940A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11878991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11015084A Pending JP2000210940A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 金型冷却構造及び金型冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000210940A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-01-25 JP JP11015084A patent/JP2000210940A/ja active Pending
Cited By (16)
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