JP2002011546A - Metallic mold set and method for producing casting and box parts - Google Patents

Metallic mold set and method for producing casting and box parts

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JP2002011546A
JP2002011546A JP2001130828A JP2001130828A JP2002011546A JP 2002011546 A JP2002011546 A JP 2002011546A JP 2001130828 A JP2001130828 A JP 2001130828A JP 2001130828 A JP2001130828 A JP 2001130828A JP 2002011546 A JP2002011546 A JP 2002011546A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metallic mold set obtaining good yield of a product in an injection-forming of molten metal. SOLUTION: A second runner part C provided with a hollow part having sufficient depth to the height direction of a gate 21 having a gap of about 1 mm height and extended along the longitudinal direction of a cavity D together with the gate 21, plays a part, in which the molten metal made to flow in from a first runner part B is temporarily stored. By this constitution, the flow-front of the molten metal in the cavity D is stabilized.

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、携帯端末装置など
の電気製品の筐体部品を、溶融金属を射出して冷却固化
することにより形成する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for forming a housing part of an electric product such as a portable terminal device by injecting a molten metal and cooling and solidifying it.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコン、移動無線などの携帯型
情報端末が普及してきており、限られた容量の中に、多
くの部品を搭載するために、高密度に実装することが求
められている。このため、抵抗/コンデンサ/コイルな
どの受動チップ部品や集積回路が配設された半導体素子
のサイズを小さくすること、部品間隔を狭くすること、
電極のピッチを細かくすることなどの対策が行われてい
る。また、これら高密度実装された部品を一体的に保持
するための筐体についても薄肉化・軽量化がすすめら
れ、リサイクル性や強度などの利点により、マグネシウ
ムなどの金属を材料に用いることが検討されてきてい
る。金属は金型表面との接触により冷却され急激に固化
し易いため、樹脂による射出成形に比して非常に大きな
射出速度により速やかに(例えば20ミリ秒ほどで)空
隙を充填する必要がある。溶融金属を金型内に射出して
成形する方式にはホットチャンバ方式、コールドチャン
バ方式、チクソモールド方式などがある。
2. Description of the Related Art In recent years, portable information terminals such as personal computers and mobile radios have become widespread. In order to mount a large number of components in a limited capacity, high-density mounting is required. I have. For this reason, it is necessary to reduce the size of passive chip components such as resistors / capacitors / coils and semiconductor elements on which integrated circuits are provided, to reduce the spacing between components,
Measures such as making the electrode pitch fine have been taken. In addition, the housing for holding these high-density mounted components integrally has been made thinner and lighter. Considering the advantages of recyclability and strength, consideration is given to using metals such as magnesium for the material. Have been. Since the metal is cooled by contact with the mold surface and easily solidifies rapidly, it is necessary to fill the voids quickly (for example, in about 20 milliseconds) at an extremely high injection speed as compared with injection molding using a resin. There are a hot chamber method, a cold chamber method, a thixomold method, and the like as a method of injecting and molding a molten metal into a mold.

【0003】図6に湯口Aの長手方向からみた金型の空
洞の形状を示す模式図を示す。湯口部XAから注入され
た溶融金属は、ランナ部XBにおいて流れが収束され、
流速が急激に増加する。この流れが製品形状に合わせて
幅方向に向けて分岐され、オーストラリアンゲートXC
においてキャビティ部XDに注入される。ランナ部XB
により分配される溶湯の流れは、ランナ部XBの任意の
位置からキャビティ部XDまでのオーストラリアンゲー
トXCの長さの設定によって、キャビティ部XD内に流
入するタイミングや流速などが制御されるように設計さ
れている。
FIG. 6 is a schematic view showing the shape of a cavity of a mold as viewed from the longitudinal direction of the gate A. The flow of the molten metal injected from the gate part XA is converged in the runner part XB,
The flow rate increases sharply. This flow is branched in the width direction according to the product shape, and the Australian Gate XC
At the cavity portion XD. Runner part XB
The flow of the molten metal is controlled by the setting of the length of the Australian gate XC from an arbitrary position of the runner part XB to the cavity part XD so that the timing and the flow velocity etc. flowing into the cavity part XD are controlled. Designed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示すような従来の金型構造を用いた場合、射出速度が高
速で、鋳込み圧力が高い場合には、オーストラリアンゲ
ートXCのゲート長(ゲート形状)の設定だけではキャ
ビティ部XDへの溶湯の進入のタイミングを制御するこ
とが困難で、結果的にキャビティ部XD内の第1のラン
ナ部XBの延長線上の溶融金属の流速が大きくなりす
ぎ、キャビティ部XDの終端に衝突し点線部101に示
すような逆流が多く発生して、キャビティ部XD内の溶
融金属の流れを乱していた。
However, when the conventional mold structure as shown in FIG. 6 is used, when the injection speed is high and the casting pressure is high, the gate length (gate length) of the Australian gate XC is high. It is difficult to control the timing of entering the molten metal into the cavity XD only by setting the shape), and as a result, the flow velocity of the molten metal on the extension of the first runner portion XB in the cavity XD becomes too large. Then, the collision with the end of the cavity portion XD caused a large amount of backflow as shown by a dotted line portion 101, which disturbed the flow of the molten metal in the cavity portion XD.

【0005】また、点線部102に示すようにキャビテ
ィ部XDを構成する側壁部に衝突した金属が跳ね返され
ることによって側壁部近傍の流速も増大し、キャビティ
部XD内の溶融金属の流れを乱していた。また、上記し
たようにキャビティ部XDの中心部及び側壁部近傍では
流速が早いにもかかわらず、それ以外の部分では流速が
遅くなり、溶融金属のフローフロント103が大きく歪
んだ曲線となっていた。
[0005] Further, as shown by a dotted line portion 102, the metal that collides with the side wall constituting the cavity portion XD is rebounded, so that the flow velocity near the side wall portion also increases, and the flow of the molten metal in the cavity portion XD is disturbed. I was Further, as described above, although the flow velocity was high near the center and the side wall of the cavity part XD, the flow velocity was low in the other parts, and the flow front 103 of the molten metal was a curved curve. .

【0006】このように、従来の鋳造技術を用いた場合
は、エンジンブロックなどの大型で厚肉な構造部品を安
定して成形することはできていたが、電気製品の筐体な
どのように比較的小型であり、それ自体が意匠面として
露出し美観に大きく関与しており、ネジ穴用のボス10
4などの一部分をのぞいては単純な箱形状である薄肉の
構造物については、巣、湯じわ、クラック、ひけなどの
不良を発生させており、歩留まりよく製造することは困
難であった。また、製造することはできても、外観の仕
上げのために欠陥の補修を行うことも多く、部品として
用いるためには修繕のための工数を多く要していた。そ
こで、本発明は、電気製品に用いられる筐体のような薄
肉の鋳造物を、歩留まり良く製造可能な製造方法および
製造装置を提供することを目的とする。
As described above, when the conventional casting technique is used, large and thick structural parts such as an engine block can be formed stably. It is relatively small, and is itself exposed as a design surface and greatly contributes to aesthetic appearance.
With respect to a thin-walled structure having a simple box shape except for a part such as No. 4, defects such as nests, hot water lines, cracks, sink marks, etc. were generated, and it was difficult to manufacture with a high yield. Further, although it can be manufactured, it often repairs defects to finish its appearance, and in order to use it as a part, many man-hours for repair are required. Therefore, an object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of manufacturing a thin-walled cast such as a casing used for an electric product with a high yield.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明は、湯口と、前記湯口から注入される溶湯
の流れを収束する第1の流路と、第1の流路から流入し
てきた溶湯のフローフロントのキャビティ内への進行を
実質的に阻害する阻害作用面を有し減速された前記溶湯
を一時的に貯留する第2の流路と、前記第2の流路の長
手方向に沿って設けられ前記第2の流路に貯留された前
記溶湯が圧力を加えられることにより通過するゲート
と、を具備することを特徴とする溶融金属用の金型装置
を提供する。また本発明は、湯口から注入される溶湯の
フローフロントを、主として平面またはキャビティ側に
凹んだ面で受ける阻害作用面を有し、この阻害作用面に
より前記溶湯を分流する分岐部を有するランナを具備す
ることを特徴とする溶融金属用の金型装置を提供する。
また本発明は、少なくとも湯口とランナとゲートとキャ
ビティとを具え、前記ランナは、前記湯口から注入され
た溶湯のフローフロントの進行をすくなくとも一時的に
阻害する作用を有する阻害作用面を具え、且つ前記阻害
作用面が前記キャビティの幅方向に沿って延設されたこ
とにより構成されていることを特徴とする溶融金属用の
金型装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a gate, a first flow path for converging the flow of molten metal injected from the gate, and an inflow from the first flow path. A second flow path for temporarily storing the decelerated molten metal having an inhibitory surface that substantially inhibits the flow of the molten metal into the cavity of the flow front, and a longitudinal length of the second flow path A gate provided along a direction, through which the molten metal stored in the second flow path passes when pressure is applied, to provide a mold apparatus for molten metal. The present invention also provides a runner having a blocking surface for receiving a flow front of a molten metal injected from a gate, mainly with a flat surface or a concave surface on a cavity side, and having a branch portion for dividing the molten metal by the blocking surface. A mold device for molten metal, comprising:
The present invention also includes at least a gate, a runner, a gate, and a cavity, wherein the runner has an inhibition surface having an action of at least temporarily inhibiting progress of a flow front of the molten metal injected from the gate, and A mold apparatus for molten metal is provided, wherein the obstructing surface is configured to extend along a width direction of the cavity.

【0008】また本発明は、スリーブに連通接続される
第1の流路と、前記第1の流路からの溶湯の流れを収束
する第2の流路と、前記第2の流路による収束された溶
湯の流れを拡散させる第3の流路と、前記第3の流路に
沿って設けられるゲートと、前記ゲートからの流れを流
通させる構造物の反転形状を有する第4の流路と、前記
第4の流路の周囲に配置されるガスベントと、前記ガス
ベントの少なくとも一部に連通接続されるチルベント
と、を具備し、前記チルベントが連通接続されるガスベ
ントは、溶融金属が流入する部分と前記溶融金属が流出
する部分との間に、これらの流路よりも広く形成された
流路が設けられていることを特徴とする溶融金属用の金
型装置を提供する。このときこれらの金型装置のキャビ
ティを構成する部材は、熱間ダイス鋼による地金と、こ
の地金表面に溶射されたステンレスによる中間層と、こ
の中間層表面に溶射されたコバルト合金からなるコバル
ト合金層とからなることが好ましい。また本発明は、湯
口から注入された溶湯のフローフロントのゲートへの進
行を少なくとも一時的に阻害して減速させ、主として前
記ランナ内を前記溶湯で満たした後に前記ゲートを介し
て前記溶湯をキャビティ内に注入する工程を具備する鋳
造物の製造方法を提供する。
Further, the present invention provides a first flow path connected to the sleeve, a second flow path for converging the flow of the molten metal from the first flow path, and a converging by the second flow path. A third flow path for diffusing the flow of the melt, a gate provided along the third flow path, and a fourth flow path having an inverted shape of a structure for flowing the flow from the gate. A gas vent disposed around the fourth flow path, and a chill vent connected to at least a part of the gas vent, wherein the gas vent connected to the chill vent is a portion into which the molten metal flows. And a flow path formed to be wider than these flow paths is provided between the flow path and the portion from which the molten metal flows out. At this time, the members constituting the cavities of these mold devices consist of a base metal of hot die steel, an intermediate layer of stainless steel sprayed on the surface of the base metal, and a cobalt alloy sprayed on the surface of the intermediate layer. It preferably comprises a cobalt alloy layer. In addition, the present invention also provides at least temporarily hindering the progress of the molten metal injected from the gate to the flow front gate to decelerate the molten metal, and mainly fills the inside of the runner with the molten metal and then cavities the molten metal through the gate. The present invention provides a method for producing a casting, comprising a step of injecting into a casting.

【0009】また本発明は、湯口から注入された溶湯の
フローフロントのゲートへの進行を少なくとも一時的に
阻害して減速させ、主として前記ランナ内を前記溶湯で
満たした後に前記ゲートを介して筐体部品の反転形状を
有するキャビティ内に前記溶湯を充填して構造物を得る
工程と、前記構造物のうち、前記キャビティ内にて固化
した部分と前記キャビティ以外の部分にて固化した部分
とを分離する工程と、を具備する筐体部品の製造方法を
提供する。
Further, the present invention provides at least a temporary blockage of the flow of the molten metal injected from the sprue to the flow front gate, thereby decelerating the molten metal. A step of filling the molten metal into a cavity having an inverted shape of a body part to obtain a structure; and, of the structure, a portion solidified in the cavity and a portion solidified in a portion other than the cavity. And a separating method.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態におけるダイキ
ャスティングには、コールドチャンバ方式を採用した。
ダイキャスティングは溶融金属(以下、溶湯)を外部か
ら逐次供給する方式であるため、溶湯を200乃至70
0kg/cm3程度と比較的高い鋳込圧力で高速に射出できる
システムを構成でき、この点で、箱体のように薄肉部分
が構造全体に占める割合が高い構造体を成形するに好ま
しい方式である。なお、薄肉とは2mm以下の厚さをいう
ものとし、薄肉筐体とは、意匠面の大部分を構成してい
る部位において薄肉に形成されている構造体を示すもの
とする。以下、図面を参照し、本発明の構造物の鋳造方
法を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A cold chamber method is employed for die casting in an embodiment of the present invention.
Die casting is a method of sequentially supplying a molten metal (hereinafter, a molten metal) from the outside.
A system capable of high-speed injection with a relatively high casting pressure of about 0 kg / cm 3 can be constructed. In this regard, it is a preferable method for molding a structure in which a thin portion occupies a high proportion of the entire structure such as a box. is there. In addition, the thin wall means a thickness of 2 mm or less, and the thin wall means a structure formed thin at a portion constituting most of the design surface. Hereinafter, the method for casting a structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0011】<鋳造システム>図1(a)に、本発明の
実施形態のコールドチャンバ方式の鋳造システムの模式
図を示す。金型装置10は往復動自在な可動型11と、
固定型12とを備え、可動型11を固定型12に対して
接離方向に移動させることができる。固定型12と可動
型11とが密着することにより、製品の反転形状を有す
る中空部であるキャビティDが構成される。固定型12
側には、キャビティD内に溶湯を導入するための湯口A
が設けられている。この湯口Aには溶湯が流通可能な空
洞を有する筒状体であるスリーブ13が重力方向に対し
て水平に連通接続され、このスリーブ13内には図示せ
ぬ射出機と連結されたプランジャ14が進退自在に嵌入
されている。スリーブ13には溶湯を内部に注入するた
めの開口である注湯口15が設けられている。なお、こ
のスリーブ13の下部には、溶湯を冷却しにくくさせる
ための加熱装置としてバーナなどを設ける場合もある。
スリーブ13を加熱し溶湯の保温を可能にすると、金型
装置10内における溶湯の流動性をより高くすることが
できるので好ましい。
<Casting System> FIG. 1A is a schematic view of a casting system of a cold chamber type according to an embodiment of the present invention. The mold apparatus 10 includes a movable mold 11 that can reciprocate freely,
The movable mold 11 can be moved toward and away from the fixed mold 12. When the fixed mold 12 and the movable mold 11 are in close contact with each other, a cavity D, which is a hollow part having an inverted shape of the product, is formed. Fixed type 12
On the side, a gate A for introducing molten metal into the cavity D
Is provided. A sleeve 13, which is a cylindrical body having a cavity through which the molten metal can flow, is horizontally connected to the direction of gravity to the gate A, and a plunger 14 connected to an injection machine (not shown) is provided in the sleeve 13. It is fitted so that it can move forward and backward. The sleeve 13 is provided with a pouring opening 15 which is an opening for injecting the molten metal into the inside. In some cases, a burner or the like is provided below the sleeve 13 as a heating device for making it difficult to cool the molten metal.
It is preferable that the sleeve 13 be heated to maintain the temperature of the molten metal, since the fluidity of the molten metal in the mold apparatus 10 can be further increased.

【0012】続いて、図1(a),(b)を用いて、この鋳造
システムの動作について説明する。可動型11および固
定型12のキャビティを構成する凹部に剥離剤を塗布し
たのち、可動型11を駆動して、可動型11と固定型1
2とを密着させ、湯口Aと連通するキャビティDを形成
(ST1)する。つぎに、供給器16によって溶融状態
のマグネシウム合金(溶湯17)を加熱炉から汲み出
し、スリーブ13に設けられた注湯口15から、溶湯1
7をスリーブ13内に供給(ST2)する。つぎに、図
示せぬ射出機によってプランジャ14を固定型12側に
急速に摺動させることにより、スリーブ13内に注入さ
れた溶湯を金型装置10に設けられた湯口Aから金型装
置10内に圧入(ST3)する。つぎに、金型装置10
内に圧入された溶湯が金型装置10に対して放熱して冷
却固化したのち、図1(b)に示すようにプランジャ14
を元の位置まで引き戻す(ST4)。つぎに、可動型1
1を引き戻して、固定型12と分離(ST5)する。こ
のとき、冷却固化したマグネシウム合金の構造物は、可
動型11側に貼りついている。このマグネシウム合金の
構造物を、可動型11内に設けられる図示しないイジェ
クトピンによって押し出し、可動型11から離型させ
る。これにより、鋳造の1サイクルが終了となる。
Next, the operation of the casting system will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). After applying a release agent to the concave portions forming the cavities of the movable mold 11 and the fixed mold 12, the movable mold 11 is driven to move the movable mold 11 and the fixed mold 1.
2 and a cavity D communicating with the gate A is formed (ST1). Next, a magnesium alloy (molten metal 17) in a molten state is pumped out of the heating furnace by the supply device 16, and the molten metal 1
7 is supplied into the sleeve 13 (ST2). Next, the plunger 14 is quickly slid toward the fixed mold 12 by an injection machine (not shown), so that the molten metal injected into the sleeve 13 is moved from the gate A provided in the mold apparatus 10 into the mold apparatus 10. (ST3). Next, the mold apparatus 10
After the molten metal press-fitted into the mold radiates heat to the mold device 10 and solidifies by cooling, as shown in FIG.
Is returned to the original position (ST4). Next, the movable mold 1
1 is pulled back and separated from the fixed mold 12 (ST5). At this time, the structure of the magnesium alloy cooled and solidified is attached to the movable mold 11 side. The structure of the magnesium alloy is extruded by an eject pin (not shown) provided in the movable mold 11 and is released from the movable mold 11. This completes one cycle of casting.

【0013】このようにして得られた鋳造物はパンチプ
レスによって不要部分が分断されることにより、図2
(a)に示すようにキャビティDに相当する部位のみが製
品Xとして取り出され、残余の部分は再資源化のために
回収される。製品Xは必要に応じてバリ取りや塗装工程
を経たのち、例えば図2(b)に示されるように電気製品
であるノートパソコンYの筐体の一部として利用され
る。ノートパソコンや携帯電話などの携帯用電気製品に
用いることにより、これら電気製品の携帯性を向上させ
ることが可能となる。
Unnecessary portions of the casting thus obtained are cut off by a punch press.
As shown in (a), only the portion corresponding to the cavity D is taken out as the product X, and the remaining portion is collected for recycling. The product X is subjected to a deburring and painting process as necessary, and then used as a part of a housing of a notebook personal computer Y as an electric product as shown in FIG. 2B, for example. When used for portable electric products such as notebook computers and mobile phones, the portability of these electric products can be improved.

【0014】<流路の構造>以下、図面を参照し、金型
装置10内の溶湯の挙動を詳細に説明する。図3(a)
に、可動型11と固定型12とが密着した際に金型装置
10内に形成される溶湯の流路を示す模式図を、図3
(b)に、図3(a)のM−M’における断面の模式図を示
す。まず、スリーブ13内に投入された溶湯は、スリー
ブ13と金型装置との接続部であり、溶湯を金型内に注
ぎ込むための開口部である湯口Aに対して、プランジャ
14により送り出される。プランジャ14によって湯口
Aに圧入された溶湯は、湯口Aと連通する第1のランナ
部Bに流入する。溶湯の流動方向から見た場合、第1の
ランナ部Bは湯口Aの断面積よりも細く形成されてお
り、その断面積比は0.1程度に設定されている。第1
のランナ部Bにおいて流速を増した溶湯は、第2のラン
ナ部Cに流入する。第2のランナ部Cは第1のランナ部
B中を流通する溶湯の主たる流動方向に対して直交方向
に延設されている。溶湯はこの第2のランナ部Cにて製
品形状の幅方向に分流される。第2のランナ部Cとキャ
ビティ部Dは、第2のランナ部Cの長手方向に延設され
た高さ1mmほどの絞り様の隙間(ゲート21)を介し
て連通接続されている。このゲート21を通して溶湯が
キャビティD内に流通する。キャビティDは可動型表面
の凹部と固定型の凸部との間にできた箱体の反転形状を
有する空洞である。キャビティD内を充填しながら進行
する溶湯は、気泡を巻き込んだ溶湯をキャビティDの外
周に設けられたガスベントE内に侵入させながら進行す
る。キャビティDの終端部にもガスベントEが設けられ
ており、キャビティ内に充満していた気体をこのガスベ
ントEから排気しながら進行する。
<Structure of Flow Path> The behavior of the molten metal in the mold apparatus 10 will be described below in detail with reference to the drawings. Fig. 3 (a)
FIG. 3 is a schematic view showing a flow path of a molten metal formed in the mold apparatus 10 when the movable mold 11 and the fixed mold 12 are in close contact with each other.
FIG. 3B is a schematic diagram of a cross section taken along line MM ′ in FIG. First, the molten metal charged into the sleeve 13 is sent out by the plunger 14 to a sprue A, which is an opening for pouring the molten metal into the mold, which is a connection between the sleeve 13 and the mold apparatus. The molten metal pressed into the sprue A by the plunger 14 flows into the first runner portion B communicating with the sprue A. When viewed from the flow direction of the molten metal, the first runner portion B is formed to be thinner than the cross-sectional area of the gate A, and the cross-sectional area ratio is set to about 0.1. First
The molten metal whose flow velocity has been increased in the runner section B flows into the second runner section C. The second runner section C extends in a direction orthogonal to the main flow direction of the molten metal flowing in the first runner section B. The molten metal is divided at the second runner portion C in the width direction of the product shape. The second runner section C and the cavity section D are connected to each other via a throttle-like gap (gate 21) having a height of about 1 mm and extending in the longitudinal direction of the second runner section C. The molten metal flows into the cavity D through the gate 21. The cavity D is a cavity having an inverted shape of a box formed between a concave portion on the surface of the movable mold and a convex portion on the fixed mold. The molten metal that advances while filling the cavity D advances while causing the molten metal containing air bubbles to enter the gas vent E provided on the outer periphery of the cavity D. A gas vent E is also provided at the end of the cavity D, and the gas filling the cavity proceeds while exhausting the gas from the gas vent E.

【0015】キャビティDの終端部にフローフロントが
到達すると、溶湯はガスベントE内に侵入し、さらに進
行する。キャビティDの終端部に設けられたガスベント
Eには、ガスベントE内に他の部分よりも広い流路に形
成されている溶湯だまり部22を有しており、この溶湯
だまり部22による勢いの減衰作用をうけながら、チル
ベントFに侵入する。チルベントFは、より長い流路を
形成するために、フローフロントの進行方向に沿って切
った断面形状が、ジグザグ状となるように形成されてい
る。このチルベントF内で溶湯のフローフロントを凝固
させることにより、この凝固体が栓の役割をし、金型の
外に溶湯が噴出しないようになる。溶湯には所定の鋳込
圧力が与えられているが、チルベントF手前のガスベン
トEが有する溶湯だまり22の作用により、チルベント
F内の凝固体による力学的な反作用は極小化される。し
たがって、とくに薄肉形状の成形においては、ガスベン
トEにおける溶湯だまり22はキャビティD内の成形の
安定化を容易にする。溶湯が湯口Aから流入し、チルベ
ントFで凝固するまでに要する時間は、2ミリ秒あまり
である。この間に溶湯が有する熱は、金型装置に対して
自然に放熱し冷却される。他の部分に在る溶湯も同様に
固化する。
When the flow front reaches the end of the cavity D, the molten metal enters the gas vent E and proceeds further. The gas vent E provided at the end of the cavity D has a molten metal pool portion 22 formed in the gas vent E in a flow path wider than other portions, and damping of the momentum due to the molten metal pool portion 22. It enters the chill vent F under the action. The chill vent F is formed so that the cross-sectional shape cut along the traveling direction of the flow front becomes a zigzag shape in order to form a longer flow path. By solidifying the flow front of the molten metal in the chill vent F, the solidified material functions as a plug, and the molten metal does not flow out of the mold. Although a predetermined casting pressure is applied to the molten metal, the mechanical reaction caused by the solidified body in the chill vent F is minimized by the action of the molten metal pool 22 of the gas vent E in front of the chill vent F. Therefore, particularly in the molding of a thin wall, the molten metal pool 22 in the gas vent E facilitates the stabilization of the molding in the cavity D. The time required for the molten metal to flow from the gate A and solidify in the chill vent F is about 2 milliseconds. During this time, the heat of the molten metal naturally radiates to the mold device and is cooled. The molten metal in the other parts solidifies as well.

【0016】特にコールドチャンバ方式の射出成形にお
いては、プランジャ14による押し込みによって、スリ
ーブ13内で空気の巻き込みが発生するため、キャビテ
ィDに注入させる前の時点で、溶湯に気泡が混入してい
る場合が多いものとなっている。このような気泡は溶湯
のフローフロントに近い部分に特に多く含まれるから、
ガスベントを設けることにより、このような気泡を意匠
面内から排除できる。また、チルベントと連結されるガ
スベントにおいては、中途の流路を拡大しておくことに
よって、ガスベント内に溶湯のたまりを形成し、高速で
衝突してくる溶湯の圧力の伝達を緩慢にさせ、衝突の反
作用による意匠面への影響を低減させている。
In particular, in the injection molding of the cold chamber system, since air is entrapped in the sleeve 13 by the pushing by the plunger 14, when bubbles are mixed in the molten metal at the time before the injection into the cavity D, There are many things. Since such bubbles are particularly large in the portion near the flow front of the molten metal,
By providing the gas vent, such bubbles can be eliminated from the design surface. Also, in the gas vent connected to the chill vent, a pool of the molten metal is formed in the gas vent by expanding the halfway flow path, and the transmission of the pressure of the molten metal colliding at a high speed is slowed down. The effect of the reaction on the design surface is reduced.

【0017】<湯口とランナ部の詳細>さて、湯口とは
スリーブを連通接続させるための接続部であり、ランナ
とは湯口から注入される溶湯をキャビティに対して供給
する際に、溶湯がキャビティ内にくまなく充填されるよ
うに溶湯を分配して送り込むための分配流路のことをい
う。この分配流路はキャビティの形状に応じて構造が決
定される。また分配流路は1本の流路を複数のゲートに
分配しなければならないという制約はなく、以下に説明
するように、単一のゲートに対して接続されるような構
成であっても構わない。
<Details of the sprue and the runner part> The sprue is a connecting part for connecting and connecting the sleeve. The runner is used to supply the molten metal injected from the sprue to the cavity. It is a distribution channel for distributing and sending the molten metal so that it is filled all over the inside. The structure of the distribution channel is determined according to the shape of the cavity. Further, the distribution channel is not limited to one channel having to be distributed to a plurality of gates, and may be configured to be connected to a single gate as described below. Absent.

【0018】ここで図面を参照し、上記流路構造におけ
る湯口A,第1のランナ部B,第2のランナ部Cについ
て、詳細に説明する。図4は第1のランナ部Bと第2の
ランナ部Cとを特に抜き出して示す模式図であり、図4
(a-1)は図3(a)から切り出した場合を、図4(a-2)は図
4(a-1)を紙面右側から見たときの第2のランナ部C
を、それぞれ示す。斜線部分は、金型材料に占められて
いる部分を示す。図3(b)に示す湯口Aの点線Oにおけ
る横断面の面積をL、図4(a-1)に示す流路の第1のラ
ンナ部Bの点線Pにおける横断面の面積をMとすると、
上記実施形態ではM/L=0.1に設定してある。ま
た、図4(a)に示す第2のランナ部Cの点線Qによる横
断面の面積をNとしたとき、M=2Nとなるように設定
してある。点線O,P,Qはそれぞれ、空洞状態にある
各流路に流入する溶湯の主たる進行方向に対して垂直な
断面を示している。略A4サイズ(296mmX210mm)の筐体
用部品の反転形状を有するキャビティDの長手方向に対
して、上記の設計の流路を接続して成形を試みたとこ
ろ、不良部分の無い成形品を得ることができた。断面積
MとNとの関係については、前段部の断面積よりも後段
部の断面積が大きくならないように設定することによ
り、圧力損失の少ない射出を可能とし、また、前段部の
断面積よりも後段部の断面積が小さくなり過ぎないよう
にできるだけM=2Nに近い関係となるよう設定してあ
ることにより、急激な流速の増大を避けている。これに
よりフローフロントが安定し、制御可能な範囲での高速
な充填を可能とする。断面積Lと断面積Mとの関係は、
圧力損失による流速の低下を防ぐ観点から、その差が小
さいほど好ましく、少なくともM/Lの値が0.05以
上となるよう設定することが好ましいことを確認した。
また同様に2N/Lの値が0.05以上となるよう設定
することが好ましいことも確認した。
Referring now to the drawings, the gate A, the first runner section B, and the second runner section C in the above-mentioned flow channel structure will be described in detail. FIG. 4 is a schematic diagram particularly showing the first runner portion B and the second runner portion C, and FIG.
(a-1) is a case cut out from FIG. 3 (a), and FIG. 4 (a-2) is a second runner portion C when FIG. 4 (a-1) is viewed from the right side of the drawing.
Are respectively shown. The hatched portion indicates the portion occupied by the mold material. Assuming that the area of the cross section at the dotted line O of the gate A shown in FIG. 3B is L, and the area of the cross section at the dotted line P of the first runner portion B of the flow path shown in FIG. ,
In the above embodiment, M / L = 0.1 is set. Further, when the area of the cross section along the dotted line Q of the second runner portion C shown in FIG. 4A is N, M is set to be 2N. Dotted lines O, P, and Q each indicate a cross section perpendicular to the main traveling direction of the molten metal flowing into each hollow channel. An attempt was made to connect the flow path of the above design to the longitudinal direction of the cavity D having an inverted shape of a casing part of approximately A4 size (296 mm x 210 mm) and molding was performed. Was completed. Regarding the relationship between the cross-sectional areas M and N, by setting the cross-sectional area of the rear part not to be larger than the cross-sectional area of the front part, injection with a small pressure loss is enabled. Also, the flow rate is set to be as close as possible to M = 2N so that the cross-sectional area of the rear part does not become too small, thereby avoiding an abrupt increase in flow velocity. This stabilizes the flow front and enables high-speed filling within a controllable range. The relationship between the cross-sectional area L and the cross-sectional area M is
From the viewpoint of preventing a decrease in flow velocity due to pressure loss, it was confirmed that the difference is preferably as small as possible, and it is preferable to set at least the value of M / L to be 0.05 or more.
It was also confirmed that it is similarly preferable to set the value of 2N / L to be 0.05 or more.

【0019】すなわち、家庭で用いられる程度の大きさ
以下の一般的な電気製品の筐体を製造する場合において
は、第2のランナ部Cの断面積2Nと湯口Aの断面積L
との関係についてできるだけ2N/Lが1に近づくよう
に設計することが望まれる。なお、従来のランナ部の断
面積はM/Lが0.02〜0.03程度であり、また、
後述するような貯留作用を有する第2のランナ部も有し
ていなかった。
That is, in the case of manufacturing a housing of a general electric product having a size smaller than that used at home, the cross-sectional area 2N of the second runner portion C and the cross-sectional area L
It is desired to design such that 2N / L approaches 1 as much as possible. In addition, the M / L of the cross-sectional area of the conventional runner portion is about 0.02 to 0.03,
It also did not have a second runner part having a storage function as described later.

【0020】<第2のランナ部の詳細>第2のランナ部
Cは、高さ1mmほどの隙間を有するゲート21に対し
てこの高さ方向に対して十分な最大深さ20mmを有す
る空洞を有している。すなわち、空洞の深さ方向の一端
部に、絞り様のゲート21が配された構造からなる流路
である。第2のランナ部Cを構成する壁面のうち、キャ
ビティDの長辺方向に沿って延設されるゲート21が連
設されている側の壁部Wは、フローフロントの進行方
向、すなわち第1のランナ部の延設方向に対して垂直方
向に延設された壁面をなしており、第1のランナ部Bか
ら流入してきた溶湯のフローフロントの大部分につい
て、キャビティD内への流入を一時的に阻害する役割を
負う。この阻害作用によって第1のランナ部Bから流入
するフローフロントのキャビティDへの流入時期を遅延
させることができる。すなわち、従来のように湯口側に
向けて鋭利な凸である分岐部を有するランナ構造ではな
く、分岐部の壁面がフローフロントの進行方向に対して
垂直な方向、または、キャビティD側に凹であるような
分岐部を有することにより、突入してきたフローフロン
トのキャビティD側への進行に遅延を生じさせうる。
<Details of Second Runner Portion> The second runner portion C is provided with a cavity having a maximum depth of 20 mm sufficient in the height direction for a gate 21 having a gap of about 1 mm in height. Have. In other words, it is a flow path having a structure in which an aperture-like gate 21 is disposed at one end in the depth direction of the cavity. Of the wall surfaces constituting the second runner portion C, the wall portion W on the side where the gate 21 extending along the long side direction of the cavity D is continuously provided is in the traveling direction of the flow front, ie, in the first direction. Of the molten metal that has flowed from the first runner portion B, and the flow into the cavity D is temporarily stopped for most of the flow front of the molten metal flowing from the first runner portion B. It plays a role of inhibiting. Due to this inhibiting action, the timing of the flow front flowing into the cavity D from the first runner portion B can be delayed. That is, instead of a runner structure having a branch portion that is sharply convex toward the gate side as in the related art, the wall surface of the branch portion is formed in a direction perpendicular to the traveling direction of the flow front or a concave portion on the cavity D side. By having such a branching part, it is possible to cause a delay in the advance of the entering flow front to the cavity D side.

【0021】また、第2のランナ部Cは、溶湯を一時的
に貯留可能なスペースを有しており、これによってキャ
ビティD内に流入させる溶湯のフローフロントを制御す
ることが容易となる。従来の構造においては、フローフ
ロントの流速を可能な限り減衰させないようしてゲート
に向かわせ、ゲートの長さによってキャビティへの流出
を制御するよう設計されているので、ランナを観た場合
には、溶湯を進行させるに足る流路以外には余裕のある
スペースを設けておらず、かつ阻害作用や貯留作用を有
してはいない。したがって従来の構造においては、第1
のランナ部における流入圧力・流入速度に即してキャビ
ティD内に溶湯が制御不能な状態で侵入し、ランナ部の
延設方向延長線上付近は大量に溶湯が供給され、それ以
外の周辺部にはほとんど溶湯が供給されないという状況
を生じさせていた。
Further, the second runner section C has a space in which the molten metal can be temporarily stored, so that it is easy to control the flow front of the molten metal flowing into the cavity D. In the conventional structure, the flow front of the flow front is directed to the gate so as not to attenuate as much as possible, and it is designed to control the outflow to the cavity by the length of the gate. In addition, no extra space is provided except for a flow path sufficient for advancing the molten metal, and there is no inhibitory action or storage action. Therefore, in the conventional structure, the first
The molten metal intrudes into the cavity D in an uncontrollable state in accordance with the inflow pressure and the inflow velocity at the runner part, and a large amount of molten metal is supplied near the extension of the runner part in the extending direction, and to the other peripheral parts. Caused a situation in which almost no molten metal was supplied.

【0022】本発明の分配流路の構成によれば、湯口A
から流入した溶湯はキャビティD内への流入が阻害作用
面Wへの衝突によって一時的に阻害されるとともに、一
時的に第2のランナ部Cの空洞内に貯留されることによ
り、キャビティDの幅方向における流入のタイミングを
揃えるように作用する。第2のランナ部C内が溶湯によ
って充填されると、パスカルの原理に基づく圧力伝達に
より改めて第2のランナ部CからキャビティD内に射出
が行われる。プランジャの移動速度による慣性力に頼ら
ずに射出機の鋳込圧力で送り込めるように構成したの
で、プランジャによる射出の勢いにまかせてキャビティ
内を勢いよく飛び散らせていた溶湯のフローフロントを
制御可能なものとした。
According to the configuration of the distribution channel of the present invention, the gate A
The molten metal flowing from the cavity D is temporarily inhibited from flowing into the cavity D by the collision with the obstruction action surface W, and is temporarily stored in the cavity of the second runner portion C. It acts to make the inflow timing in the width direction uniform. When the inside of the second runner section C is filled with the molten metal, injection is performed again from the second runner section C into the cavity D by pressure transmission based on the Pascal's principle. It is configured so that it can be fed at the casting pressure of the injection machine without relying on the inertial force due to the moving speed of the plunger. It was something.

【0023】さらに、図3(a)に示す本発明の流路構造
においては、上記した第2のランナ部CをキャビティD
の長辺方向(幅方向)に切った断面を観たとき、その長辺
がキャビティDの長辺に対してゲートを介して連通され
ていると共に、キャビティDの長辺に対して並行するよ
う延設されている。すなわち、キャビティの長手方向に
対してゲートを延設させている。これにより、キャビテ
ィD内を流通する時間を短くできるので溶湯が冷却固化
しにくくなり、溶湯の流動性を損ねることを抑制するこ
とができる。
Further, in the flow channel structure of the present invention shown in FIG.
When the cross section cut in the long side direction (width direction) is viewed, the long side is communicated with the long side of the cavity D via the gate and is parallel to the long side of the cavity D. It has been extended. That is, the gate extends in the longitudinal direction of the cavity. As a result, it is possible to shorten the time for flowing through the cavity D, so that the molten metal is hardly cooled and solidified, and it is possible to suppress the loss of the fluidity of the molten metal.

【0024】上記した第2のランナ部Cにおける溶湯の
主たる流動方向についてゲート21の反対側に位置する
面(第2のランナ部Cの底面)には、イジェクタピン3
1がキャビティDの長辺方向(幅方向)について線対称と
なるように配置されている。なお、この底面の面形状は
平面である。ゲート21と連続的に形成される壁部(阻
害作用面Wを含む)についてはテーパを設けているの
で、第2のランナ部Cの断面は略台形状となっている。
イジェクタピン31は、キャビティD内に配置するより
も第2のランナ部C内に配置した方が、製品形状への影
響が少なく好ましいものとなる。図3に示す本発明の流
路構造においては、ランナにおいて固化する凝固体の剛
性が高いので、容易に成形品を取り出すことが出来る。
第2のランナ部の底面・断面の形状については、さまざ
まな変形が可能である。断面については、多角形状など
の不連続形状でもよいが、溶湯の流れ易さの観点から円
・半円・自由曲線形状などに形成することが好ましい。
The ejector pins 3 are provided on the surface (the bottom surface of the second runner portion C) opposite to the gate 21 with respect to the main flow direction of the molten metal in the second runner portion C.
1 are arranged so as to be line-symmetric with respect to the long side direction (width direction) of the cavity D. Note that the surface shape of the bottom surface is a plane. Since a wall portion (including the inhibition surface W) formed continuously with the gate 21 is tapered, the cross section of the second runner portion C has a substantially trapezoidal shape.
It is preferable that the ejector pins 31 be disposed in the second runner portion C rather than in the cavity D, because they have less influence on the product shape. In the flow channel structure of the present invention shown in FIG. 3, since the rigidity of the solidified body solidified in the runner is high, the molded product can be easily taken out.
Various modifications are possible for the shape of the bottom surface and cross section of the second runner portion. The cross section may be a discontinuous shape such as a polygonal shape, but is preferably formed in a circle, a semicircle, a free curved shape or the like from the viewpoint of easy flow of the molten metal.

【0025】図4(b)に示す第2のランナ部Cは、キャ
ビティDの幅方向について、その底面に段部32を有し
ている。この段部32に衝突した溶湯には、ゲート21
に向かう流動ベクトルが生じる。したがって、この段部
21の場所・形状・高さ・数などを調整することによ
り、キャビティ内に流入する溶湯の量を幅方向において
制御することが可能となる。
The second runner portion C shown in FIG. 4B has a step 32 on the bottom surface in the width direction of the cavity D. The molten metal that has collided with the step 32 has a gate 21.
A flow vector toward. Therefore, by adjusting the location, shape, height, number, and the like of the step 21, the amount of molten metal flowing into the cavity can be controlled in the width direction.

【0026】また、図4(c)に示すランナでは、幅方向
について徐々に浅くなるように斜向した底部を有してい
る。溶湯の流速は非常に大であるため、明確な段部を形
成していなくとも、流動の傾向が制御可能な場合もあ
る。また、自由曲線形状をもたせた底面を用いることに
よってもキャビティDの幅方向について溶湯の流入量を
調整することが可能な場合もあり、キャビティD全体の
空洞形状に合わせた多様な形状のフローフロントを生成
することが可能である。
The runner shown in FIG. 4 (c) has a bottom portion which is inclined so as to be gradually shallower in the width direction. Since the flow rate of the molten metal is very high, the tendency of the flow may be controllable even if no clear step is formed. In some cases, the flow rate of the molten metal in the width direction of the cavity D can be adjusted by using a bottom surface having a free-curve shape. Can be generated.

【0027】ゲート21のゲート長さについては、キャ
ビティDからの長さが従来1.0mm(ランナ終端部)から3
0mm(ランナ分岐点)まで幅広く設定されていたが、ゲ
ート中を溶湯が通過する距離として最大でも10mm以下が
好ましいことを確認した。ゲートを通過する際に溶湯が
冷却されて流動性が悪化するため、成形品に不良を生じ
るものと考えられる。また、最終的にはキャビティD内
で固化した部分と第2のランナ部Cで固化した部分とは
プレスによって切り離すため、そのための切り取りしろ
を残すためにゲート長さは1.0mm以上であることが好ま
しい。また、ゲート21の開口は図3に示すように1個
でなくともよく、チルベントFに対して複数個接続され
るガスベントEのように、仕切りを介して複数個に分割
して設けられていてもよい。また、第2のランナ部Cの
キャビティDの幅方向に関しての長さは、上記実施形態
においてはキャビティDの幅に対して0.8倍に設定した
がこれに限定されずに適宜設定可能である。
As for the gate length of the gate 21, the length from the cavity D is conventionally 1.0 mm (runner terminal end) and 3
Although it was set to be as wide as 0 mm (runner branch point), it was confirmed that a maximum distance of 10 mm or less is preferable as a distance through which the molten metal passes through the gate. Since the molten metal is cooled when passing through the gate and the fluidity is deteriorated, it is considered that the molded product is defective. In addition, since the part solidified in the cavity D and the part solidified in the second runner part C are finally separated by pressing, the gate length may be 1.0 mm or more in order to leave a margin for cutting. preferable. The number of openings of the gate 21 is not limited to one as shown in FIG. 3, but is divided into a plurality of parts through a partition like a gas vent E connected to the chill vent F. Is also good. Further, the length of the second runner portion C in the width direction of the cavity D is set to 0.8 times the width of the cavity D in the above embodiment, but is not limited to this and can be set as appropriate.

【0028】上記実施形態においては溶湯にマグネシウ
ム合金を用いた場合を説明したが、これに限定されず、
例えばアルミニウム、亜鉛、銅やこれらの合金などにお
いても適用可能である。また、上記実施形態においては
コールドチャンバ方式の射出システムについて説明した
が、これに限定されず、ホットチャンバ方式や、チクソ
モールド方式の金型装置においても適用可能である。ま
た、上記実施形態においては、ノートパソコンの筐体部
品の製造方法を用いて説明したが、携帯型オーディオ装
置や携帯型電話装置や鞄などに使用される外装筐体な
ど、それ自体が意匠形状を構成する筐体部品について格
別の効果を有するが、このほかにも用途に限らず必要に
応じて適用が可能である。
In the above embodiment, the case where the magnesium alloy is used for the molten metal has been described. However, the present invention is not limited to this.
For example, the present invention can be applied to aluminum, zinc, copper, and alloys thereof. In the above embodiment, the injection system of the cold chamber type has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a mold apparatus of a hot chamber type or a thixomold type. Further, in the above-described embodiment, the description has been made using the method of manufacturing the housing parts of the notebook personal computer. However, the outer housing itself used for a portable audio device, a portable telephone device, a bag, or the like has a design shape itself. However, the present invention has a special effect on the case parts constituting the above, but is not limited to the application and can be applied as needed.

【0029】<キャビティを構成する金型表面の構成>
上記した実施形態においては、キャビティDを構成する
金型表面に、窒化処理された超硬合金を用いたが、金型
の耐久性を考慮し、種々のコーティングを施すことが好
ましい。以下に、特に有効なコーティングの実施形態を
図面を用いて説明する。
<Configuration of Mold Surface Constituting Cavity>
In the above-described embodiment, a nitrided cemented carbide is used for the surface of the mold constituting the cavity D. However, it is preferable to apply various coatings in consideration of the durability of the mold. In the following, embodiments of a particularly effective coating will be described with reference to the drawings.

【0030】薄肉の鋳造品を得るためには、溶湯温度の
低下による流動性の悪化が生じないよう、迅速にキャビ
ティ内を溶湯で満たす必要がある。そのため、溶湯注入
の所要時間は、コールドチャンバ法を用いた場合で2ミ
リ秒ほどとなる。ホットチャンバ法やチクソモールド法
など、他の鋳造法も含めて考慮すると、ゲートおける溶
湯の流入速度は50m/sから200m/s程度の範囲となるもの
と推測される。しかし、高熱の流体が高速で物体面に衝
突すれば、物体面における溶損やマイクロクラックの発
生頻度も著しいものとなる。金型表面に欠損が生じる
と、流動性が悪化したり、欠損の形状が成形品の表面に
転写されたりして、成形不良の要因となる。また、欠損
部に衝撃や熱履歴による応力が集中して、型に割れを生
じさせたりすることがある。したがって、成形品の品質
や金型の寿命を考慮するとき、このようなキャビテーシ
ョンエロージョンが生じにくい構造を提供することが好
ましいものとなる。
In order to obtain a thin cast product, it is necessary to quickly fill the cavity with the molten metal so that the fluidity does not deteriorate due to a decrease in the temperature of the molten metal. Therefore, the time required for injecting the molten metal is about 2 milliseconds when the cold chamber method is used. Considering other casting methods such as the hot chamber method and the thixomold method, the inflow velocity of the molten metal at the gate is estimated to be in the range of about 50 m / s to 200 m / s. However, if a high-temperature fluid collides with the object surface at high speed, the frequency of occurrence of erosion and microcracks on the object surface also becomes significant. When a defect occurs on the mold surface, the fluidity deteriorates, or the shape of the defect is transferred to the surface of the molded product, which causes molding failure. In addition, stress due to impact or thermal history may concentrate on the defective portion, causing cracks in the mold. Therefore, it is preferable to provide a structure in which such cavitation erosion hardly occurs when considering the quality of the molded product and the life of the mold.

【0031】図5に、本発明の実施形態の金型装置のキ
ャビティDを構成する入れ子の表面についての模式図を
示す。入れ子40は、従来と同様に熱間ダイス鋼(SK
D61)から構成される地金部41と、この地金部41
表面に形成されたステンレス(SUS304)からなる
2mm程度の厚さの中間層42と、この中間層42表面
に形成されキャビティDを構成する金型表面となる2m
m程度の厚さのコバルト合金層43とから構成されてい
る。コバルト合金層43の表面は、粗さを向上させるた
めに仕上げ加工が施されている。中間層42は、コバル
ト合金層43の入れ子40からの剥離を防止するために
設けている。コバルト合金層43は、コバルト合金を溶
射あるいは溶接することにより層を形成されるが、この
際に熱間ダイス鋼とコバルト合金との間で熱応力が発生
して、上手く接合できない問題がある。仮に接合できた
としても、残留応力や鋳造において与えられる熱履歴に
よって、剥離が進行する場合がある。したがって、熱応
力を緩和する部材によって中間層42を形成することに
より、コバルト合金層43の剥離破壊を生じ難くするこ
とができる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the surface of the nest forming the cavity D of the mold apparatus according to the embodiment of the present invention. The nest 40 is made of hot die steel (SK) as in the prior art.
D61), and the metal part 41
An intermediate layer 42 made of stainless steel (SUS304) and having a thickness of about 2 mm formed on the surface, and a 2 m surface formed on the surface of the intermediate layer 42 and serving as a mold surface constituting the cavity D.
and a cobalt alloy layer 43 having a thickness of about m. The surface of the cobalt alloy layer 43 is subjected to finish processing to improve roughness. The intermediate layer 42 is provided in order to prevent the cobalt alloy layer 43 from being separated from the insert 40. The cobalt alloy layer 43 is formed by spraying or welding the cobalt alloy. At this time, thermal stress is generated between the hot die steel and the cobalt alloy, and there is a problem that the joint cannot be performed well. Even if joining can be performed, peeling may proceed due to residual stress or heat history given in casting. Therefore, by forming the intermediate layer 42 with a member that relieves thermal stress, it is possible to prevent the cobalt alloy layer 43 from being peeled and broken.

【0032】コバルト合金層43を構成するコバルト合
金には、重量比でCo:64%,Cr:28%,W:4%,Fe:3%,C:1%
となる組成比の合金を用いた。このコバルト合金を用い
た金型では、熱間ダイス鋼、窒化処理された熱間ダイス
鋼に比して、それぞれ8倍と4倍の耐久性能が得られ
た。しかも、熱間ダイス鋼の表面に形成される窒化処理
層は0.1mm程度のものであるが、溶接または溶射によっ
てコバルト合金の層を形成することにより、2mm厚を
実現することができたので、実質的には、さらに長寿命
を見込むことができる。なお、このコバルト合金による
コーティングを金型に施す場合、通常の金型であればゲ
ート部やキャビティを構成する表面にのみ被着してあれ
ばよいが、第2のランナ部のように、流入する溶湯のフ
ローフロントを減速させる作用を有する阻害作用面を有
している場合、この阻害作用面にもコーティングを施し
ておくことが好ましいものとなる。
The cobalt alloy constituting the cobalt alloy layer 43 includes Co: 64%, Cr: 28%, W: 4%, Fe: 3%, C: 1% by weight.
An alloy having the following composition ratio was used. In the mold using this cobalt alloy, the durability performance was eight times and four times that of the hot die steel and the nitrided hot die steel, respectively. Moreover, the nitriding layer formed on the surface of the hot die steel is about 0.1 mm, but by forming a layer of the cobalt alloy by welding or thermal spraying, a thickness of 2 mm was realized. Practically, a longer life can be expected. When the coating with the cobalt alloy is applied to the mold, it is sufficient that the coating is performed only on the surface constituting the gate portion and the cavity in the case of a normal mold. In the case of having an inhibitory surface having an action of decelerating the flow front of the molten metal, it is preferable that the inhibitory surface is also coated.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の金型装置
及び構造物の製造方法は、薄肉筐体のような鋳造物を歩
留まり良く製造することを可能とする。
As described in detail above, the method for manufacturing a mold apparatus and a structure according to the present invention enables a cast such as a thin-walled housing to be manufactured with high yield.

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

【図1】 本発明の実施形態のコールドチャンバ方式の
鋳造システムとその動作を示すための模式図。
FIG. 1 is a schematic view showing a cold chamber type casting system and an operation thereof according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の構造物から製品として用いる部分及
びこの部分を用いた筐体装置を示すための模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a part used as a product from the structure of the present invention and a housing device using this part.

【図3】 本発明の金型装置の空洞の形状を示す模式
図。
FIG. 3 is a schematic view showing a shape of a cavity of the mold device of the present invention.

【図4】 本発明のランナ部の詳細を示すための模式
図。
FIG. 4 is a schematic view showing details of a runner section of the present invention.

【図5】 本発明の金型装置のキャビティ部近傍の構造
を示す模式図。
FIG. 5 is a schematic view showing a structure in the vicinity of a cavity of the mold device of the present invention.

【図6】 従来の金型装置の空洞の形状を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a shape of a cavity of a conventional mold device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A,XA…湯口、B…第1のランナ部、C…第2のラン
ナ部、D,XD…キャビティ、E…ガスベント、F…チ
ルベント、Y…パソコン、10…金型装置、11…可動
型、12…固定型、13…スリーブ、14…プランジ
ャ、15…注湯口、16…供給器、17…溶湯、21…
ゲート、22…溶湯だまり、31…イジェクタピン、3
2…段部、40…入れ子、41…地金部、42…中間
層、43…コバルト合金層、103…フローフロント、
104…ボス、W…阻害作用面、XB…ランナ部、XC
…オーストラリアンゲート
A, XA: gate, B: first runner, C: second runner, D, XD: cavity, E: gas vent, F: chill vent, Y: personal computer, 10: mold apparatus, 11: movable mold , 12 ... fixed type, 13 ... sleeve, 14 ... plunger, 15 ... pouring port, 16 ... feeder, 17 ... molten metal, 21 ...
Gate, 22: molten metal pool, 31: ejector pin, 3
2 Step, 40 nesting, 41 Metal part, 42 Intermediate layer, 43 Cobalt alloy layer, 103 Flow front,
104: boss, W: inhibition surface, XB: runner part, XC
… Australian Gate

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 17/22 B22D 17/22 G Q B29C 45/26 B29C 45/26 45/34 45/34 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (reference) B22D 17/22 B22D 17/22 G Q B29C 45/26 B29C 45/26 45/34 45/34

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】湯口と、前記湯口から注入される溶湯の流
れを収束する第1の流路と、第1の流路から流入してき
た溶湯のフローフロントのキャビティ内への進行を実質
的に阻害する阻害作用面を有し減速された前記溶湯を一
時的に貯留する第2の流路と、前記第2の流路の長手方
向に沿って設けられ前記第2の流路に貯留された前記溶
湯が圧力を加えられることにより通過するゲートと、を
具備することを特徴とする溶融金属用の金型装置。
1. A gate, a first flow path for converging a flow of the molten metal injected from the gate, and a flow of the molten metal flowing from the first flow path into the cavity of the flow front. A second flow path having an inhibiting action surface for temporarily storing the decelerated molten metal, and provided along the longitudinal direction of the second flow path and stored in the second flow path. And a gate through which the molten metal is passed by being pressurized.
【請求項2】湯口から注入される溶湯のフローフロント
を、主として平面またはキャビティ側に凹んだ面で受け
る阻害作用面を有し、この阻害作用面により前記溶湯を
分流する分岐部を有するランナを具備することを特徴と
する溶融金属用の金型装置。
2. A runner having an obstructing surface for receiving a flow front of molten metal injected from a gate, mainly as a flat surface or a concave surface on a cavity side, and having a branch portion for diverting the molten metal by the obstructing surface. A mold apparatus for molten metal, comprising:
【請求項3】少なくとも湯口とランナとゲートとキャビ
ティとを具え、前記ランナは、前記湯口から注入された
溶湯のフローフロントの進行をすくなくとも一時的に阻
害する作用を有する阻害作用面を具え、且つ前記阻害作
用面が前記キャビティの幅方向に沿って延設されたこと
により構成されていることを特徴とする溶融金属用の金
型装置。
3. A runner having at least a sprue, a runner, a gate, and a cavity, wherein the runner has an obstructing surface having an action of at least temporarily obstructing the flow front of the molten metal injected from the sprue, and A mold apparatus for molten metal, characterized in that the obstruction surface is configured to extend along a width direction of the cavity.
【請求項4】スリーブに連通接続される第1の流路と、
前記第1の流路からの溶湯の流れを収束する第2の流路
と、前記第2の流路による収束された溶湯の流れを拡散
させる第3の流路と、前記第3の流路に沿って設けられ
るゲートと、前記ゲートからの流れを流通させる構造物
の反転形状を有する第4の流路と、前記第4の流路の周
囲に配置されるガスベントと、前記ガスベントの少なく
とも一部に連通接続されるチルベントと、を具備し、 すくなくとも前記チルベントが連通接続される前記ガス
ベントについては、前記溶湯が流入する部分と前記溶湯
が流出する部分との間の中途部が、前記ガスベントの他
の部分よりも広く形成されていることを特徴とする溶融
金属用の金型装置。
4. A first flow path communicating with the sleeve,
A second flow path for converging the flow of the molten metal from the first flow path, a third flow path for diffusing the flow of the molten metal converged by the second flow path, and the third flow path A fourth flow path having an inverted shape of a structure for flowing the flow from the gate, a gas vent disposed around the fourth flow path, and at least one of the gas vents. A chill vent communicating with the portion, and at least the gas vent to which the chill vent is communicatively connected is a halfway portion between a portion into which the molten metal flows and a portion from which the molten metal flows out. A mold apparatus for molten metal, characterized in that it is formed wider than other parts.
【請求項5】キャビティを構成する部材は、熱間ダイス
鋼による地金と、この地金表面に溶射されたステンレス
による中間層と、この中間層表面に溶射されたコバルト
合金からなるコバルト合金層とからなることを特徴とす
る請求項1乃至4いずれかに記載の溶融金属用の金型装
置。
5. A member constituting the cavity is a base metal made of hot die steel, an intermediate layer made of stainless steel sprayed on the surface of the base metal, and a cobalt alloy layer made of a cobalt alloy sprayed on the surface of the intermediate layer. The mold apparatus for molten metal according to any one of claims 1 to 4, wherein the mold apparatus comprises:
【請求項6】湯口から注入された溶湯のフローフロント
のゲートへの進行を、前記ゲートに沿って設けられるラ
ンナの壁面によって、少なくとも一時的に阻害して減速
させ、主として前記ランナ内を前記溶湯で満たした後
に、前記ゲートを介して前記溶湯をキャビティ内に注入
する工程を具備することを特徴とする鋳造物の製造方
法。
6. The progress of the molten metal injected from the gate to the flow front gate is decelerated at least temporarily by a wall surface of a runner provided along the gate, and the molten metal is mainly filled in the runner. And filling the molten metal into the cavity through the gate after the filling.
【請求項7】湯口から注入された溶湯のフローフロント
のゲートへの進行を少なくとも一時的に阻害して減速さ
せ、主として前記ランナ内を前記溶湯で満たした後に前
記ゲートを介して筐体部品の反転形状を有するキャビテ
ィ内に前記溶湯を充填して構造物を得る工程と、 前記構造物のうち、前記キャビティ内にて固化した部分
と前記キャビティ以外の部分にて固化した部分とを分離
する工程と、を具備することを特徴とする筐体部品の製
造方法。
7. The flow of the molten metal injected from the gate is decelerated by at least temporarily obstructing the progress of the molten metal to the flow front gate, and after the inside of the runner is filled with the molten metal, the housing component is mainly moved through the gate. A step of obtaining a structure by filling the molten metal into a cavity having an inverted shape; and a step of separating a portion of the structure solidified in the cavity from a portion solidified in a portion other than the cavity. And a method for manufacturing a housing component.
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