JP2001047190A - Casting method and device thereof - Google Patents

Casting method and device thereof

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JP2001047190A
JP2001047190A JP11228894A JP22889499A JP2001047190A JP 2001047190 A JP2001047190 A JP 2001047190A JP 11228894 A JP11228894 A JP 11228894A JP 22889499 A JP22889499 A JP 22889499A JP 2001047190 A JP2001047190 A JP 2001047190A
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Hiroyuki Tomomitsu
博幸 友光
Nobuho Kikuchi
信穂 菊池
Masanao Yoshinaga
正直 吉永
Kazuhiro Taguchi
和宏 田口
Hiroshi Kaneko
浩 兼子
Shinji Miyaji
信次 宮地
Yoshitsugu Kaneko
義次 兼子
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently cast a metallic mold in a short time and to make dense a formed surface in this metallic mold. SOLUTION: This casting device is provided with a mold 12 made of a molding sand 24 and a foaming model 22, metallic mold members 16a-16c disposed as a surface mold on a cavity surface 14 of this foaming model 22, and passages 30a-30d for cooling the inner part. Then, the cooling time of molten metal is shortened and the metallic mold surface is fine-made by making cooling medium flow into the passages 30a-30d.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛合金またはア
ルミニウム合金の溶湯を用いて金型を鋳造するための鋳
造方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a casting method and an apparatus for casting a mold using a molten metal of a zinc alloy or an aluminum alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、鋳物砂等で作成された鋳型の
キャビティに溶融金属を注入し、この溶融金属を冷却固
化させることにより所望の鋳造品を得る作業が広く行わ
れている。
2. Description of the Related Art Generally, an operation of injecting a molten metal into a cavity of a mold made of molding sand or the like and cooling and solidifying the molten metal to obtain a desired casting is widely performed.

【0003】この種の鋳造作業において、高品質な鋳造
品を得るために種々の工夫がなされている。例えば、特
公平7−224号公報には、鋳型内に金属湯を注ぐと同
時に吸引手段を作動させ、かつ供給手段によって冷却用
ガス体が多数本の噴出パイプを通過して各噴出パイプの
先端側から前記鋳型内の鋳物砂間に直接噴射されること
により、前記金属湯の温度を前記冷却用ガス体で吸収し
て冷却させる鋳造冷却方法が開示されている。
In this type of casting operation, various attempts have been made to obtain a high quality cast product. For example, Japanese Patent Publication No. Hei 7-224 discloses that a metal gas is poured into a mold, a suction means is activated at the same time, and a cooling gas body passes through a large number of ejection pipes by a supply means. There is disclosed a casting cooling method in which the temperature of the metal hot water is absorbed by the cooling gas body and cooled by being directly injected between the molding sand in the mold from the side.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、鋳型内に冷却用ガス体が直接噴射される
ため、前記冷却用ガス体が前記金属湯の熱を吸収するも
のの、該金属湯を迅速に冷却させることができない。こ
れにより、金属湯の冷却時間が比較的長くなり、鋳造品
である金型自体の品質が低下してしまう。このため、鋳
造された金型を、例えば、樹脂成形用金型として使用す
る際に、この金型表面を加工して得られる成形面(成形
加工面)にピンホールが発生し易く、樹脂成形表面にこ
の金型の樹脂成形面を忠実に再現することにより樹脂成
形品の表面品質が低下するという不具合が生ずるととも
に、金型自体の強度も低下してしまうという問題が指摘
されている。
However, in the above-mentioned prior art, since the cooling gas is directly injected into the mold, the cooling gas absorbs the heat of the metal hot water. Cannot be cooled quickly. As a result, the cooling time of the molten metal becomes relatively long, and the quality of the mold as a cast product deteriorates. For this reason, when the cast mold is used, for example, as a mold for resin molding, pinholes are likely to occur on a molding surface (molding processing surface) obtained by processing the surface of the mold, and the resin molding is performed. It has been pointed out that by faithfully reproducing the resin molding surface of the mold on the surface, a problem occurs in that the surface quality of the resin molded product is reduced, and that the strength of the mold itself is also reduced.

【0005】本発明はこの種の問題を解決するものであ
り、溶湯を迅速に冷却させて金型の製造工程を短時間で
行うとともに、この金型表面を高品質に維持することが
可能な鋳造方法および装置を提供することを目的とす
る。
The present invention solves this kind of problem, and it is possible to rapidly cool a molten metal to perform a mold manufacturing process in a short time and to maintain a high quality of the mold surface. It is an object to provide a casting method and apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳造方法お
よび装置では、内部に冷却用通路を有する金属型部材
が、鋳物砂等で作成された鋳型のキャビティ表面に表面
鋳型として配置された後、キャビティ内に亜鉛合金また
はアルミニウム合金の溶湯が注湯されるとともに、前記
冷却用通路に冷却媒体が供給される。このため、キャビ
ティ内に注湯される溶湯は、直接、金属型部材に接触し
て冷却されるとともに、この金属型部材の内部に設けら
れた冷却用通路に供給される冷却媒体を介して冷却され
る。
In a casting method and apparatus according to the present invention, a metal mold member having a cooling passage therein is placed as a surface mold on a cavity surface of a mold made of molding sand or the like. A molten zinc alloy or aluminum alloy is poured into the cavity, and a cooling medium is supplied to the cooling passage. For this reason, the molten metal poured into the cavity is directly contacted with the metal mold member and cooled, and is cooled through a cooling medium supplied to a cooling passage provided inside the metal mold member. Is done.

【0007】従って、溶湯の冷却時間が一挙に短縮化さ
れ、金型の製造工程が有効に短くなって前記金型を効率
的に得ることが可能になる。しかも、金型の表面が急冷
されるために、この金型の表面およびその周辺が緻密化
される。これにより、金型の成形加工面にピンホールが
発生することがなく、高品質な成形品を得ることができ
るとともに、金型自体の硬度を向上させることが可能に
なる。
Therefore, the cooling time of the molten metal is shortened at a stroke, and the manufacturing process of the mold is effectively shortened, so that the mold can be obtained efficiently. In addition, since the surface of the mold is rapidly cooled, the surface of the mold and the periphery thereof are densified. This makes it possible to obtain a high-quality molded product without generating pinholes on the molding processing surface of the mold, and to improve the hardness of the mold itself.

【0008】ここで、金型が樹脂成形用金型であり、金
属型部材の表面により前記金型の成形面全面が形成され
る。従って、成形加工面にピンホールが発生することが
なく、高品質な樹脂成形品を確実に成形することができ
る。
Here, the mold is a mold for resin molding, and the entire molding surface of the mold is formed by the surface of the metal mold member. Therefore, pinholes do not occur on the molding surface, and a high-quality resin molded product can be reliably molded.

【0009】また、鋳型のキャビティから取り出された
金型を冷却する際には、この金型を加圧保持して前記金
型に歪みが発生することを阻止している。このため、高
品質な金型を確実に鋳造することが可能になる。
When the mold taken out of the cavity of the mold is cooled, the mold is held under pressure to prevent the mold from being distorted. For this reason, it is possible to reliably cast a high-quality mold.

【0010】さらにまた、金属型部材には複数本の冷却
用通路が設けられており、前記金属型部材の角部または
鉛直部に対応する各冷却用通路同士の間隔が、該金属型
部材の水平平坦部に対応する各冷却用通路同士の間隔よ
りも狭く設定されている。これにより、鋳造される金型
のコーナー部または縦壁部にピンホールが発生すること
を有効に阻止することができる。
Further, the metal mold member is provided with a plurality of cooling passages, and the space between the cooling passages corresponding to the corners or the vertical portions of the metal mold member is set to be smaller than that of the metal mold member. The space is set to be narrower than the space between the cooling passages corresponding to the horizontal flat portion. As a result, it is possible to effectively prevent the occurrence of pinholes at the corners or the vertical walls of the mold to be cast.

【0011】また、金属型部材は複数個に分割されてお
り、特に大型の金型を鋳造する際に、前記金属型部材を
鋳型にセットする作業や該金属型部材を前記鋳型から離
脱する作業が容易に遂行される。
Further, the metal mold member is divided into a plurality of parts. Particularly, when casting a large-sized mold, an operation of setting the metal mold member in the mold and an operation of separating the metal mold member from the mold. Is easily accomplished.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施形態
に係る鋳造方法を実施するための鋳造装置10の概略分
解斜視説明図である。
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a casting apparatus 10 for carrying out a casting method according to a first embodiment of the present invention.

【0013】鋳造装置10は、鋳型12と、この鋳型1
2のキャビティ表面14に表面鋳型として配置される複
数の金属型部材16a〜16dとを備える。鋳型12
は、多段に積層される複数の鉄枠18を備えており、所
定の前記鉄枠18には複数の切り欠き部20が形成され
ている。鉄枠18内には、発泡モデル22が鋳物砂24
を介して埋設される。
The casting apparatus 10 includes a mold 12 and the mold 1.
A plurality of metal mold members 16a to 16d arranged as surface molds on the second cavity surface 14. Mold 12
Has a plurality of iron frames 18 stacked in multiple stages, and a plurality of notches 20 are formed in the predetermined iron frame 18. In the iron frame 18, a foam model 22 is formed by molding sand 24.
Buried through.

【0014】発泡モデル22は、発泡スチロールを用い
て構成されており、NC加工を介して金型成形面に対応
するキャビティ表面14が形成されている。このキャビ
ティ表面14は、第1の実施形態では、自動車車体を構
成するバンパー形状に対応している。この発泡モデル2
2は、後述する樹脂成形用金型を鋳造するためのキャビ
ティを構成するものであり、前記発泡モデル22には湯
口形状部25が一体的に設けられている。
The foam model 22 is made of styrene foam, and has a cavity surface 14 corresponding to a mold forming surface formed by NC processing. In the first embodiment, the cavity surface 14 corresponds to the shape of a bumper constituting an automobile body. This foam model 2
Reference numeral 2 denotes a cavity for casting a resin molding die to be described later, and the foam model 22 is integrally provided with a sprue-shaped portion 25.

【0015】図2および図3に示すように、金属型部材
16a〜16dは、アルミニウム合金あるいは銅合金で
構成されており、表面部26a〜26dがキャビティ表
面14に配置されて鋳造される金型の成形面全面を構成
する。金属型部材16a、16dは、樹脂成形品である
バンパーの湾曲部に対応しており、金属型部材16b、
16cは、このバンパーの水平平坦部に対応している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the metal mold members 16a to 16d are made of an aluminum alloy or a copper alloy, and the surface portions 26a to 26d are arranged on the cavity surface 14 and are cast. Of the entire molding surface. The metal mold members 16a and 16d correspond to the curved portions of the bumper which is a resin molded product, and the metal mold members 16b and 16d
16c corresponds to the horizontal flat portion of the bumper.

【0016】金属型部材16a〜16dの裏面側には、
それぞれ複数本のエア管路28a〜28dが固着されて
おり、前記エア管路28a〜28d内に冷却用通路30
a〜30dが形成される(図4参照)。エア管路28a
〜28dは、金属型部材16a〜16dの裏面側で湾曲
されるとともに、それぞれの両端には、供給管31aと
排出管31bとが連結される。供給管31aは、鋳型1
2を構成する鉄枠18の切り欠き部20を介して前記鋳
型12に支持され、冷却媒体、例えば、冷風を各通路3
0a〜30dに流通させるための冷風供給手段32に接
続可能である。排出管31bは、大気に開放され、ある
いは図示しない吸引源に連通可能である。
On the back side of the metal mold members 16a to 16d,
A plurality of air lines 28a to 28d are fixed to each other, and a cooling passage 30 is provided in the air lines 28a to 28d.
a to 30d are formed (see FIG. 4). Air line 28a
28d are curved on the back side of the metal mold members 16a to 16d, and a supply pipe 31a and a discharge pipe 31b are connected to both ends. The supply pipe 31a is
2 is supported by the mold 12 through a notch 20 of the iron frame 18, and a cooling medium, for example, cold air is supplied to each passage 3.
It can be connected to the cold air supply means 32 for flowing through 0a to 30d. The discharge pipe 31b is open to the atmosphere or can communicate with a suction source (not shown).

【0017】図3に示すように、金属型部材16a〜1
6dにおいて、角部または鉛直部に対応して設けられる
通路30a、30d同士の間隔H1は、水平平坦部に対
応して設けられる通路30b、30c同士の間隔H2よ
りも狭く設定されている。金属型部材16a〜16dの
間には、鉄板34a〜34cが介装されるとともに、金
属型部材16a〜16dには、表面部26a〜26dお
よび通路30a〜30dに対応して所定の位置に複数の
温度センサ36a〜36dが設けられている(図1およ
び図2参照)。
As shown in FIG. 3, the metal mold members 16a to 16a-1
In 6d, an interval H1 between the passages 30a and 30d provided corresponding to the corner portion or the vertical portion is set smaller than an interval H2 between the passages 30b and 30c provided corresponding to the horizontal flat portion. Iron plates 34a to 34c are interposed between the metal mold members 16a to 16d, and a plurality of metal plates 16a to 16d are provided at predetermined positions corresponding to the surface portions 26a to 26d and the passages 30a to 30d. Are provided (see FIGS. 1 and 2).

【0018】このように構成される鋳造装置10の動作
について、第1の実施形態に係る鋳造方法との関連で以
下に説明する。
The operation of the casting apparatus 10 thus configured will be described below in relation to the casting method according to the first embodiment.

【0019】まず、発泡スチロールを用いてNC加工を
施すことにより、所定形状のキャビティ表面14を有す
る発泡モデル22が作成される。この発泡モデル22
は、鋳型12を構成する鉄枠18内に配置された後、こ
の発泡モデル22と前記鉄枠18との間に鋳物砂24が
供給される。次いで、金属型部材16a〜16dが、そ
れぞれの表面部26a〜26dをキャビティ表面14に
接触させて発泡モデル22に配置されるとともに、前記
金属型部材16a〜16d同士の間には、インサートプ
レートである鉄板34a〜34cが介装される。
First, a foaming model 22 having a cavity surface 14 having a predetermined shape is prepared by performing NC processing using styrene foam. This foam model 22
After being placed in the iron frame 18 constituting the mold 12, casting sand 24 is supplied between the foam model 22 and the iron frame 18. Next, the metal mold members 16a to 16d are arranged on the foam model 22 with their respective surface portions 26a to 26d in contact with the cavity surface 14, and an insert plate is provided between the metal mold members 16a to 16d. Certain iron plates 34a to 34c are interposed.

【0020】そこで、図5に示すように、金属型部材1
6a〜16dに固着されているエア管路28a〜28d
に供給管31aおよび排出管31bが連結され、前記供
給管31aおよび前記排出管31bが所定の鉄枠18の
切り欠き部20から外方に取り出される。さらに、図6
に示すように、鋳型12内に発泡モデル22および金属
型部材16a〜16dを埋設して鋳物砂24が砂込めさ
れた後、窒素ガスまたは炭酸ガスを前記鋳物砂24内に
流して該鋳物砂24を硬化させる。
Therefore, as shown in FIG.
Air lines 28a to 28d fixed to 6a to 16d
The supply pipe 31a and the discharge pipe 31b are connected to the supply pipe 31a, and the supply pipe 31a and the discharge pipe 31b are taken out from the cutout portion 20 of the predetermined iron frame 18. Further, FIG.
As shown in FIG. 1, after the foaming model 22 and the metal mold members 16a to 16d are embedded in the mold 12 and the molding sand 24 is filled therein, a nitrogen gas or a carbon dioxide gas is flowed into the molding sand 24 to cause the molding sand 24 to flow. 24 is cured.

【0021】次に、図7に示すように、鋳型12を反転
させて発泡モデル22を取り外す。この発泡モデル22
は、バーナー等により加熱することによって鋳型12か
ら手作業により容易に取り出される(図8参照)。発泡
モデル22とともに湯口形状部25が取り出されること
により、鋳型12内にはキャビティ40とこのキャビテ
ィ40に連通する湯口部42とが形成される。
Next, as shown in FIG. 7, the mold 12 is inverted and the foam model 22 is removed. This foam model 22
Is easily taken out of the mold 12 by heating by a burner or the like (see FIG. 8). When the sprue-shaped portion 25 is taken out together with the foam model 22, a cavity 40 and a sprue portion 42 communicating with the cavity 40 are formed in the mold 12.

【0022】キャビティ40では、金属型部材16a〜
16dの表面部26a〜26dが金型成形面を構成して
おり、この表面部26a〜26dを含む前記キャビティ
40の内壁面に離型剤が塗布される。この離型剤が乾燥
した後、金属型部材16a〜16dが加熱されながら湯
口部42から亜鉛合金またはアルミニウム合金が使用さ
れた溶湯(溶融金属)44が注入される(図9および図
10参照)。この湯口部42には、鉄網45が配置され
ている。
In the cavity 40, the metal mold members 16a to 16a
The 16d surface portions 26a to 26d constitute a mold molding surface, and a release agent is applied to the inner wall surface of the cavity 40 including the surface portions 26a to 26d. After the release agent is dried, a molten metal (molten metal) 44 using a zinc alloy or an aluminum alloy is injected from the gate 42 while the metal mold members 16a to 16d are heated (see FIGS. 9 and 10). . An iron net 45 is arranged in the gate section 42.

【0023】この溶湯は、第1の実施形態では、樹脂成
形用金型を鋳造するためにザマーク「Zamak」が用
いられる。これは、Zn−Al−Cu系に少量のMgを
加えた亜鉛合金であり、安価でかつ鋳造し易く、アルミ
ニウム合金よりも加工処理が容易であるという利点があ
る。この亜鉛合金は、固相から液相に変化する温度が3
80℃であり、金属型部材16a〜16dを構成するア
ルミニウム合金または銅合金では、固相から液相に変化
する温度がアルミニウムが700℃で、銅が1064℃
であり、それぞれ亜鉛合金よりも高温で液相に変化す
る。
In the first embodiment, a Zamak “Zamak” is used to cast a resin molding die. This is a zinc alloy obtained by adding a small amount of Mg to a Zn-Al-Cu system, and has the advantages of being inexpensive, easy to cast, and easier to process than an aluminum alloy. The temperature at which the zinc alloy changes from a solid phase to a liquid phase is 3
In the case of aluminum alloy or copper alloy constituting the metal mold members 16a to 16d, the temperature at which the solid phase changes to the liquid phase is 700 ° C for aluminum and 1064 ° C for copper.
, And each changes to a liquid phase at a higher temperature than the zinc alloy.

【0024】ところで、湯口部42からキャビティ40
に溶湯44が注湯される際、冷風供給手段32から供給
管31aとエア管路28a〜28dを介して通路30a
〜30dに冷風が導入され、排出管31bから排出され
る。このため、キャビティ40内の溶湯44は、金属型
部材16a〜16dに接する部分から急激に冷却され、
前記溶湯44が硬化して金型46が得られる。この間、
キャビティ40には溶湯44の押湯が繰り返し行われ
る。
By the way, from the gate 42 to the cavity 40
When the molten metal 44 is poured into the passage 30a from the cold air supply means 32 through the supply pipe 31a and the air pipes 28a to 28d.
Cold air is introduced into the air outlets 30 to 30d, and is discharged from the discharge pipe 31b. For this reason, the molten metal 44 in the cavity 40 is rapidly cooled from a portion in contact with the metal mold members 16a to 16d,
The molten metal 44 is hardened to obtain a mold 46. During this time,
The molten metal 44 is repeatedly fed into the cavity 40.

【0025】溶湯44が冷却されて金型46が得られた
後、図11に示すように、この金型46が鋳型12から
脱型され、さらに前記金型46から金属型部材16a〜
16dが取り外される。その際、金属型部材16a〜1
6d間には鉄板34a〜34cが介装されており、前記
金属型部材16a〜16dの取り外し作業が容易に遂行
される。金属型部材16a〜16dが金型46から取り
外された後、鉄板34a〜34cがこの金型46から取
り外される。
After the molten metal 44 is cooled to obtain the mold 46, the mold 46 is released from the mold 12 as shown in FIG.
16d is removed. At this time, the metal mold members 16a-1
Iron plates 34a to 34c are interposed between 6d, and the work of removing the metal mold members 16a to 16d is easily performed. After the metal mold members 16a to 16d are removed from the mold 46, the iron plates 34a to 34c are removed from the mold 46.

【0026】図12に示すように、金型46はプレス機
50に移送され、このプレス機50を介して加圧された
状態で所定時間放置される。このプレス機50は、基台
52に対しガイドバー54を介して高さ位置が調整可能
な固定板56を備えており、前記基台52と前記固定板
56との間に金型46が配置される。固定板56と金型
46の間には、複数のプッシャ58が所定の押圧位置に
対応して配置される。このプッシャ58は流体圧シリン
ダ60を有し、この流体圧シリンダ60から延在するロ
ッド62に押圧部材64が固定されている。
As shown in FIG. 12, the mold 46 is transferred to a press machine 50 and left for a predetermined time while being pressurized through the press machine 50. The press 50 includes a fixed plate 56 whose height can be adjusted with respect to the base 52 via a guide bar 54. A mold 46 is disposed between the base 52 and the fixed plate 56. Is done. A plurality of pushers 58 are arranged between the fixed plate 56 and the mold 46 corresponding to predetermined pressing positions. The pusher 58 has a hydraulic cylinder 60, and a pressing member 64 is fixed to a rod 62 extending from the hydraulic cylinder 60.

【0027】そこで、各プッシャ58が金型46の所定
の部位、すなわち、この金型46の歪みが発生し易い部
位に対応して配置され、流体圧シリンダ60に流体圧が
付与されると、この流体圧シリンダ60の端部が固定板
56に支持される一方、ロッド62に固定された押圧部
材64が前記金型46の所定の部位に押圧力を付与す
る。従って、金型46が、例えば、300℃〜室温まで
徐冷される間、この金型46の所定の部位が押圧部材6
4により押圧保持されており、該金型46に歪みが発生
することを確実に阻止することができる。
Therefore, each pusher 58 is arranged corresponding to a predetermined portion of the mold 46, that is, a portion of the mold 46 where distortion is likely to occur, and when a fluid pressure is applied to the fluid pressure cylinder 60, An end of the fluid pressure cylinder 60 is supported by the fixing plate 56, while a pressing member 64 fixed to the rod 62 applies a pressing force to a predetermined portion of the mold 46. Therefore, while the mold 46 is gradually cooled to, for example, 300 ° C. to room temperature, a predetermined portion of the mold 46
4, and the mold 46 can be reliably prevented from being distorted.

【0028】この場合、第1の実施形態では、金属型部
材16a〜16dがキャビティ40内に表面鋳型として
配置されるとともに、前記金属型部材16a〜16dの
内部に冷風を流通させるための通路30a〜30dが設
けられている。そして、キャビティ40に溶湯44が注
湯される際、冷風供給手段32から供給管31aとエア
管路28a〜28dを介して通路30a〜30dに冷風
が供給されることにより、このキャビティ40内の溶湯
44は、金属型部材16a〜16dを構成する表面部2
6a〜26d、すなわち、金型46の成形面46aの全
面に対応する部分から急激に冷却される。
In this case, in the first embodiment, the metal mold members 16a to 16d are arranged as surface molds in the cavity 40, and the passages 30a for circulating cool air inside the metal mold members 16a to 16d. To 30d are provided. When the molten metal 44 is poured into the cavity 40, the cool air is supplied from the cool air supply means 32 to the passages 30 a to 30 d via the supply pipe 31 a and the air pipes 28 a to 28 d. The molten metal 44 is coated on the surface 2 of the metal mold members 16a to 16d.
6a to 26d, that is, the portion corresponding to the entire molding surface 46a of the mold 46 is rapidly cooled.

【0029】このため、溶湯44の冷却時間が一挙に短
縮化され、金型46を短時間で効率的に得ることがで
き、コストダウンに寄与するという効果がある。しか
も、金型46の成形面46aの全面が急速冷却されるた
め、この成形面46aおよびその近傍が緻密化される。
これにより、この成形面46aを加工して成形加工面を
得る際に、この成形加工面にピンホールが発生すること
がなく、金型46を用いて成形される樹脂成形品の品質
が一挙に向上するという利点が得られる。しかも、金型
46の成形加工面近傍の硬度も向上するという効果があ
る。
As a result, the cooling time of the molten metal 44 can be shortened at once, and the mold 46 can be obtained efficiently in a short time, which contributes to cost reduction. Moreover, since the entire surface of the molding surface 46a of the mold 46 is rapidly cooled, the molding surface 46a and the vicinity thereof are densified.
Thus, when the molding surface 46a is processed to obtain a molding surface, no pinholes are generated on the molding surface, and the quality of the resin molded product molded using the mold 46 can be improved at once. The advantage of improvement is obtained. In addition, there is an effect that the hardness in the vicinity of the forming surface of the mold 46 is also improved.

【0030】また、第1の実施形態では、複数の金属型
部材16a〜16dを備えるとともに、前記金属型部材
16a〜16d間に鉄板34a〜34cが介装されてい
る。従って、特にバンパー等の大型樹脂成形品を成形す
るための金型46を鋳造する金属型部材16a〜16d
の着脱作業が一挙に簡素化する。単一の大型かつ重量な
金属型部材を用いる場合に比べ、取り扱い作業が容易に
なるからである。
In the first embodiment, a plurality of metal mold members 16a to 16d are provided, and iron plates 34a to 34c are interposed between the metal mold members 16a to 16d. Therefore, metal mold members 16a to 16d for casting a mold 46 for molding a large resin molded product such as a bumper or the like.
Work can be simplified at a stroke. This is because the handling operation becomes easier as compared with the case where a single large and heavy metal mold member is used.

【0031】さらに、金属型部材16a〜16dでは、
角部または鉛直部に対応する通路30a、30d同士の
間隔H1が水平平坦部に対応する通路30b、30c同
士の間隔H2よりも狭く設定されている(図3参照)。
このため、鋳造成形される金型46のコーナー部(角
部)や縦壁部(鉛直部)にピンホールが発生することを
可及的に阻止することが可能になる。
Further, in the metal mold members 16a to 16d,
The interval H1 between the passages 30a and 30d corresponding to the corners or the vertical portion is set smaller than the interval H2 between the passages 30b and 30c corresponding to the horizontal flat portion (see FIG. 3).
For this reason, it is possible to prevent the occurrence of pinholes at the corners (corners) and the vertical walls (vertical portions) of the mold 46 to be cast and formed as much as possible.

【0032】ここで、金属型部材16a〜16dには、
表面部26a〜26dと通路30a〜30dの温度を検
出するための複数の温度センサ36a〜36dが設けら
れている。これにより、金属型部材16a〜16dおよ
び通路30a〜30dの温度管理を行うことによって溶
湯44を容易に急冷することができ、金型46の成形面
46aを加工して得られる成形加工面の品質が有効に向
上するという効果が得られる。
Here, the metal mold members 16a to 16d include:
A plurality of temperature sensors 36a to 36d for detecting the temperatures of the surface portions 26a to 26d and the passages 30a to 30d are provided. Thus, by controlling the temperature of the metal mold members 16a to 16d and the passages 30a to 30d, the molten metal 44 can be rapidly cooled easily, and the quality of the molding surface obtained by machining the molding surface 46a of the mold 46 can be improved. Is effectively improved.

【0033】図13は、本発明の第2の実施形態に係る
鋳造装置80の概略構成説明図である。
FIG. 13 is a schematic structural explanatory view of a casting apparatus 80 according to a second embodiment of the present invention.

【0034】この鋳造装置80は、第1の実施形態に係
る鋳造装置10と対をなすものであり、前記鋳造装置1
0が凹型の金型46を鋳造する一方、この鋳造装置80
が凸型の金型(図示せず)を鋳造するものである。鋳造
装置80は、鋳物砂82および発泡モデル84を有する
鋳型86と、この鋳型86内に埋設される1あるいは複
数の金属型部材88とを備える。金属型部材88内に
は、冷却用通路90を有するエア管路92が固着されて
おり、前記エア管路92は、図示しない冷風供給手段に
連通可能である。
This casting device 80 is a pair with the casting device 10 according to the first embodiment, and
0 casts a concave mold 46 while the casting apparatus 80
Is for casting a convex mold (not shown). The casting apparatus 80 includes a mold 86 having a casting sand 82 and a foam model 84, and one or more metal mold members 88 embedded in the mold 86. An air pipe 92 having a cooling passage 90 is fixed inside the metal mold member 88, and the air pipe 92 can communicate with a not-shown cool air supply unit.

【0035】金属型部材88には凹状の表面部94が設
けられており、この表面部94により樹脂成形用金型の
成形面全面が形成される。この金属型部材88では、エ
ア管路92が表面部94を避けて前記金属型部材88の
側面部から外方に延在している。
The metal mold member 88 is provided with a concave surface portion 94, and this surface portion 94 forms the entire molding surface of the resin molding die. In this metal mold member 88, the air duct 92 extends outward from the side surface of the metal mold member 88, avoiding the surface portion 94.

【0036】このように構成される鋳造装置80の動作
は、前述した第1の実施形態に係る鋳造装置10と同様
であり、その詳細な説明は省略する。この鋳造装置80
では、1または複数の金属型部材88がキャビティ表面
14に表面鋳型として配置される。そして、通路90に
冷風が流通されることにより、凸型の金型を短時間で効
率的に鋳造するとともに、その成形加工面にピンホール
が発生することがない等、第1の実施形態と同様の効果
が得られる。
The operation of the casting apparatus 80 thus configured is the same as that of the above-described casting apparatus 10 according to the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. This casting device 80
Here, one or more metal mold members 88 are disposed on the cavity surface 14 as a surface mold. Then, the cool air is circulated through the passage 90, so that the convex mold can be efficiently cast in a short time, and no pinholes are generated on the molding processing surface. Similar effects can be obtained.

【0037】なお、第1および第2の実施形態では、金
型46を鋳造するために、亜鉛合金またはアルミニウム
合金を使用したが、好適には亜鉛合金が用いられる。亜
鉛合金は、アルミニウム合金より安価で鋳造し易く、加
工処理も容易であるからである。一方、冷やし金である
金属型部材16a〜16dおよび88は、好適にはアル
ミニウム合金が用いられる。アルミニウム合金は、銅合
金より安価で鋳造し易く、表面処理も容易で鋳造工程が
短くなるからである。
In the first and second embodiments, a zinc alloy or an aluminum alloy is used for casting the mold 46, but a zinc alloy is preferably used. Zinc alloys are less expensive than aluminum alloys, are easier to cast, and are easier to process. On the other hand, the metal mold members 16a to 16d and 88, which are chills, are preferably made of an aluminum alloy. This is because an aluminum alloy is cheaper and easier to cast than a copper alloy, the surface treatment is easy, and the casting process is shortened.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明に係る鋳造方法および装置では、
内部に冷却用通路を有する金属型部材が鋳型のキャビテ
ィ表面に表面鋳型として配置され、このキャビティに溶
湯を注湯する一方、前記冷却用通路に冷却媒体が供給さ
れるため、前記溶湯が前記金属型部材に接する成形面側
から急速に冷却され、金型を短時間でかつ効率的に得る
ことができる。しかも、金型の成形面が急冷されること
によって緻密化が図られ、ピンホールの発生を可及的に
阻止して、高品質な成形品を成形し得る金型が容易かつ
確実に得られる。
In the casting method and apparatus according to the present invention,
A metal mold member having a cooling passage therein is arranged as a surface mold on the surface of the cavity of the mold, and while pouring the molten metal into the cavity, a cooling medium is supplied to the cooling passage. The mold is rapidly cooled from the molding surface side in contact with the mold member, and the mold can be obtained quickly and efficiently. In addition, the molding surface of the mold is rapidly cooled to achieve densification, and pinholes are prevented as much as possible, so that a mold capable of molding a high-quality molded product can be obtained easily and reliably. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る鋳造装置の分解
斜視説明図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a casting apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】前記鋳造装置を構成する金属型部材の斜視説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory perspective view of a metal mold member constituting the casting apparatus.

【図3】前記金属型部材の縦断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory longitudinal sectional view of the metal mold member.

【図4】前記金属型部材の一部縦断面説明図である。FIG. 4 is a partial vertical cross-sectional explanatory view of the metal mold member.

【図5】前記鋳造装置の一部斜視説明図である。FIG. 5 is a partial perspective explanatory view of the casting apparatus.

【図6】前記鋳造装置を構成する鋳型内に前記金属型部
材が埋設された状態の斜視説明図である。
FIG. 6 is an explanatory perspective view showing a state in which the metal mold member is embedded in a mold constituting the casting apparatus.

【図7】前記鋳型が反転された状態の斜視説明図であ
る。
FIG. 7 is a perspective explanatory view showing a state where the mold is inverted.

【図8】前記鋳型から発泡モデルが取り外された際の斜
視説明図である。
FIG. 8 is an explanatory perspective view when the foam model is removed from the mold.

【図9】前記鋳型内のキャビティに溶湯が注湯される際
の縦断面説明図である。
FIG. 9 is an explanatory longitudinal sectional view when a molten metal is poured into a cavity in the mold.

【図10】前記キャビティに溶湯が充填された状態の斜
視説明図である。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a state in which the cavity is filled with a molten metal.

【図11】前記鋳型から取り外された金型の斜視説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory perspective view of a mold removed from the mold.

【図12】鋳造された金型を押圧するプレス機の概略斜
視説明図である。
FIG. 12 is a schematic perspective explanatory view of a press for pressing a cast mold.

【図13】本発明の第2の実施形態に係る鋳造装置の概
略縦断面説明図である。
FIG. 13 is a schematic longitudinal sectional view of a casting apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、80…鋳造装置 12、86…鋳型 14…キャビティ表面 16a〜16d、
88…金属型部材 18…鉄枠 22、84…発泡
モデル 24、82…鋳物砂 26a〜26d、
94…表面部 28a〜28d、92…エア管路 30a〜30d、
90…通路 32…冷風供給手段 34a〜34c…
鉄板 36a〜36d…温度センサ 40…キャビティ 42…湯口部 44…溶湯 46…金型 46a…成形面 50…プレス機 58…プッシャ
10, 80: casting apparatus 12, 86: mold 14: cavity surface 16a to 16d,
88: Metal mold member 18: Iron frame 22, 84: Foam model 24, 82: Foundry sand 26a to 26d,
94: surface portions 28a to 28d, 92: air conduits 30a to 30d,
90 ... passage 32 ... cold air supply means 34a-34c ...
Iron plates 36a to 36d Temperature sensors 40 Cavities 42 Gates 44 Melts 46 Molds 46a Molding surfaces 50 Press machines 58 Pushers

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B22D 27/04 B22D 27/04 G (72)発明者 友光 博幸 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 菊池 信穂 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 吉永 正直 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 田口 和宏 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 兼子 浩 愛知県幡豆郡吉良町大字吉田字西中浜71番 地 兼子合金株式会社内 (72)発明者 宮地 信次 愛知県幡豆郡吉良町大字吉田字西中浜71番 地 兼子合金株式会社内 (72)発明者 兼子 義次 愛知県幡豆郡吉良町大字吉田字西中浜71番 地 兼子合金株式会社内 Fターム(参考) 4E093 FA03 FC03 GA08 GB01 GB15 NA02 NB09 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B22D 27/04 B22D 27/04 G (72) Inventor Hiroyuki Tomitsu 1-10-Ninzayama, Sayama-shi, Saitama 1 Honda Engineering Co., Ltd. (72) Nobuho Kikuchi, Inventor 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd. (72) Masanori Yoshinaga 1-10-1, Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Inside Honda Engineering Co., Ltd. (72) Kazuhiro Taguchi 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Inside Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Miyachi 71, Nishinakahama, Yoshida, Oda, Kira-cho, Hazu-gun, Aichi Pref. House (72) inventor Yoshitsugu Kaneko Aichi Prefecture Hazu-gun Kira-cho Oaza Yoshida shaped Nishinaka Hama # 71 areas Kaneko alloy Co., Ltd. in the F-term (reference) 4E093 FA03 FC03 GA08 GB01 GB15 NA02 NB09

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内部に冷却用通路を有する金属型部材を、
鋳物砂等で作成された鋳型のキャビティ表面に表面鋳型
として配置する工程と、 前記キャビティ内に亜鉛合金またはアルミニウム合金の
溶湯を注湯するとともに、前記冷却用通路に冷却媒体を
供給する工程と、 前記溶湯を冷却させて金型を製造する工程と、 を有することを特徴とする鋳造方法。
1. A metal member having a cooling passage therein,
A step of disposing as a surface mold on a cavity surface of a mold made of molding sand or the like, and pouring a molten metal of a zinc alloy or an aluminum alloy into the cavity, and supplying a cooling medium to the cooling passage, Cooling the molten metal to produce a mold.
【請求項2】請求項1記載の鋳造方法において、前記金
型は樹脂成形用金型であり、前記金属型部材の表面によ
り前記樹脂成形用金型の成形面全面を形成することを特
徴とする鋳造方法。
2. The casting method according to claim 1, wherein the mold is a resin molding mold, and the entire surface of the metal molding member is formed by the surface of the metal mold member. Casting method.
【請求項3】請求項1または2記載の鋳造方法におい
て、前記鋳型のキャビティから取り出された前記金型を
冷却する際に、該金型を加圧保持して歪みの発生を阻止
することを特徴とする鋳造方法。
3. The casting method according to claim 1, wherein when the mold taken out of the cavity of the mold is cooled, the mold is held under pressure to prevent generation of distortion. Characteristic casting method.
【請求項4】亜鉛合金またはアルミニウム合金の溶湯を
用いて金型を鋳造するための鋳造装置であって、 鋳物砂等で作成される鋳型と、 前記鋳型のキャビティ表面に表面鋳型として配置される
とともに、内部に冷却用通路を有する金属型部材と、 前記冷却用通路に連通して冷却媒体を流通させる冷媒供
給手段と、 を備えることを特徴とする鋳造装置。
4. A casting apparatus for casting a mold using a molten metal of a zinc alloy or an aluminum alloy, comprising: a mold made of molding sand or the like; and a surface mold on a cavity surface of the mold. A casting apparatus comprising: a metal mold member having a cooling passage therein; and a refrigerant supply unit communicating with the cooling passage and flowing a cooling medium.
【請求項5】請求項4記載の鋳造装置において、前記金
属型部材には複数本の前記冷却用通路が設けられてお
り、前記金属型部材の角部または鉛直部に対応する各冷
却用通路同士の間隔が、該金属型部材の水平平坦部に対
応する各冷却用通路同士の間隔よりも狭く設定されるこ
とを特徴とする鋳造装置。
5. The casting apparatus according to claim 4, wherein said metal mold member is provided with a plurality of said cooling passages, and each cooling passage corresponding to a corner or a vertical portion of said metal mold member. A casting apparatus, wherein an interval between the cooling passages is set smaller than an interval between the cooling passages corresponding to the horizontal flat portion of the metal mold member.
【請求項6】請求項4または5に記載の鋳造装置におい
て、前記金属型部材は、複数個に分割されていることを
特徴とする鋳造装置。
6. The casting apparatus according to claim 4, wherein said metal mold member is divided into a plurality of parts.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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