JP2005046846A - Method and device for cooling die and the like in die casting - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダイカスト金型等の冷却、とくに、ダイカスト金型内に配設された中子に対する冷却方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ダイカスト金型等の冷却は、鋳込みされた溶融金属が金型や中子(中子ピン)に溶着することを防止して離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るために必要不可欠のものであり、冷却水を通常の供給源の水圧(水道の水圧)で供給して冷却する場合、例えば、細い鋳抜きピン(中子ピン)や高温部位に供給された冷却水が冷却路(穴)内で沸騰し供給源側に逆流する現象が生起する。この現象を防止するには高圧の冷却水を供給すればよいが、その場合には冷え過ぎ等、種々の悪影響を及ぼすとともに、冷却装置の複雑化や大型化、その設備費の増大化を招来していた。
そして、冷却水と高圧エアーを組合わせて冷却する手段として、例えば、冷却水通路に、冷却水と高圧エアーとをその冷却時に交互に連続供給して冷却する手段が案出されていた(例えば、特許文献1参照。)。
同様に、金型冷却装置の圧送部から冷却水と高圧エアーとを交互に圧送する手段が案出されていた(例えば、特許文献2参照。)。
また、冷却水通路に冷却水を所定時間流した後に、当該冷却水通路内に残存した冷却水を高圧エアーで排水するようにした手段も案出されていた(例えば、特許文献3参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−52161号(第2頁、図1)
【特許文献2】
特開2002−172455(第5頁、図2)
【特許文献3】
特開平11−57977号(第2頁、図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記冷却水と高圧エアーとを交互に圧送する手段にあっては、冷却水自体を高圧で冷却部位へと送るため、内蔵の高圧ポンプを必要とし、冷却装置が複雑・大型で高価なものになってしまうという問題点があった。また、冷却水通路内に残存した冷却水を高圧エアーで排水するようにした手段にあっても、実際の冷却時にはエアーが冷却水(液体)に直接作用するものではなく、上述の問題の解決に至るものではなかった。
そこで、本発明の課題は、上記した従来の問題点に鑑み、ダイカスト金型等に対する冷却効果を良化向上するとともにより安価・単純・小型化を図ることができるダイカスト金型等の冷却方法及び装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ダイカスト金型等の冷却方法であって、金型に備えられた冷却水路に対し、該冷却水路と前記金型とは別設の冷却装置とを連通可能に接続する冷却水管路内に所定量の冷却水を貯留し、この冷却水を、金型内への鋳込みに際して予め設定されたタイミングで加圧エアーとともに高い圧力により供給して所定の冷却部位を冷却してなるを要旨とする。
【0006】
この構成によれば、金型内への鋳込み開始後の冷却時に、冷却水路に連通された冷却水管路内に所定量の冷却水を貯留しておき、その冷却水に対して加圧エアーによる圧力を積極的に付与し、その圧力(冷却水の供給源の水圧より高い圧力)が付与された冷却水を予め設定されたタイミングで所定の冷却部位に供給することにより、当該冷却部位を効果的に冷却することができる。これによって、鋳込みされた溶融金属が金型に溶着することを防止して離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るものである。
【0007】
また、請求項2に記載の発明は、ダイカスト金型等の冷却方法であって、該金型内に配置された中子の冷却水路に対し、該冷却水路と前記金型とは別設の冷却装置とを連通可能に接続する冷却水管路内に所定量の冷却水を貯留し、この冷却水を、金型内への鋳込みに際して予め設定されたタイミングで加圧エアーとともに高い圧力により供給して前記中子を冷却してなるを要旨とする。
【0008】
この構成によれば、上記請求項1と同様に、加圧エアーによる圧力を積極的に付与し、その圧力(冷却水の供給源の水圧より高い圧力)が付与された冷却水を予め設定されたタイミングで中子の冷却水路に供給することにより、当該中子を効果的に冷却することができる。これによって、鋳込みされた溶融金属が中子に溶着することを防止して該中子の離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るものである。
【0009】
そして、請求項3に記載の発明は、ダイカスト金型等の冷却装置であって、該金型に備えられた冷却水路と連通可能に接続される冷却水管路と、冷却水供給源に接続されかつ前記冷却水管路に冷却水を供給する冷却水供給路と、加圧エアー供給源に接続されかつ前記冷却水管路に加圧エアーを供給する加圧エアー供給路とを備え、金型内への鋳込みに際して予め設定されたタイミングで加圧エアーとともに冷却水管路内の所定量の冷却水を高い圧力で前記冷却水路内に供給するように構成してなるを要旨とする。
【0010】
この構成によれば、冷却装置として、金型内への鋳込み開始後の冷却時に、冷却水路に連通された冷却水管路内に所定量の冷却水を貯留しておき、その冷却水に対して加圧エアーによる圧力を積極的に付与し、その圧力(冷却水の供給源の水圧より高い圧力)が付与された冷却水を予め設定されたタイミングで所定の冷却部位に供給することにより、当該冷却部位を効果的に冷却することができる。
これによって、鋳込みされた溶融金属が金型に溶着することを防止して離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るものである。
【0011】
さらに、請求項4に記載の発明は、ダイカスト金型等の冷却装置であって、該金型内に配置された中子の冷却水路と連通可能に接続される冷却水管路と、冷却水供給源に接続されかつ前記冷却水管路に冷却水を供給する冷却水供給路と、加圧エアー供給源に接続されかつ前記冷却水管路に加圧エアーを供給する加圧エアー供給路とを備え、金型内への鋳込みに際して予め設定されたタイミングで加圧エアーとともに冷却水管路内の所定量の冷却水を高い圧力で前記冷却水路内に供給するように構成してなる要旨をとする。
【0012】
この請求項4の発明によれば、冷却装置として、上記請求項3と同様に、加圧エアーによる圧力を積極的に付与し、その圧力(冷却水の供給源の水圧より高い圧力)が付与された冷却水を予め設定されたタイミングで中子の冷却路に供給することにより、当該中子を効果的に冷却することができる。これによって、鋳込みされた溶融金属が中子に溶着することを防止して該中子の離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図にしたがって説明する。
本実施の形態にあっては、図1に示すように、ダイカスト金型1内に配置された中子ピン2を冷却する場合について説明すると、該ダイカスト金型1の型内に臨んで配置された中子ピン2はその後端部に冷却管3が螺合手段等により一体的に接続されている。
【0014】
この中子ピン2と冷却管3との内部は、冷却水が該中子ピン2の先端に至るまで循環するように、軸線方向に冷却路4が形成されるとともに、その冷却路4内には、冷却水を中子ピン2の先端側に案内する案内路5が軸線方向に区画形成されている。この冷却管3における冷却路4と案内路5とを主体として本発明にいう冷却水路が構成される。
【0015】
そして、前記案内路5の入口側には後述する冷却水管路6が接続される接続口7が形成され、前記冷却路4出口側の口全体は、排水タンク8等側の排水管9に接続される出口側の接続口10が形成されている。
【0016】
所定の長さ寸法に形成された冷却水管路6は、一方側が前記冷却管3における案内路5の入口側に連通可能に接続され、他方側が冷却水供給路11と加圧エアー供給路12との合流部位13に連通可能に接続されている。この冷却水供給路11と加圧エアー供給路12とを主体として本発明にいう金型1とは別設の冷却装置14が構成され、したがって、冷却水管路6は中子ピン2の冷却水路と冷却装置14とを連通可能に接続された状態となる。
【0017】
前記冷却水供給路11は、例えば、一般の水道を冷却水の供給源としてその蛇口等に接続されており、その供給路11には冷却水の供給源から冷却水管路6との連通を許容する位置と、その連通を遮断する位置とに切換え可能な電磁弁15が組込まれ、この電磁弁15と冷却水管路6との間には該電磁弁15側への冷却水の逆流及び後述の加圧エアーの流通を阻止する逆止弁16が組込まれている。
【0018】
加圧エアーの供給源に接続される加圧エアー供給路12は、前記冷却水供路11と冷却水管路6との接続部位に連通可能に接続されてその合流部位となし、供給源側からレギュレーター17と、圧力計20、加圧エアーの供給源から冷却水管路6の連通を許容する位置とその連通を遮断する位置とに切換え可能な電磁弁18、この電磁弁18側への加圧エアーの逆流及び冷却水供給路11からの冷却水の流通を阻止する逆止弁19がそれぞれ組込まれている。
【0019】
なお、図1において、冷却水供給路11及び加圧エアー供給路12から分岐した破線は、金型1に配置される多数個の中子ピン2に対応するために、前記と同様に構成される冷却水供給路11a及び加圧エアー供給路12aをそれぞれ示す。
【0020】
続いて、上述した実施の形態における冷却装置の作用とともに、その冷却方法について説明する。
【0021】
金型1内への鋳込みに際し、まず、電磁弁15を冷却水の供給源から冷却水管路6との連通を許容する位置に切換えて、その冷却水管路6内に所定量の冷却水を貯留する。なお、所定量の冷却水を貯留した後は、電磁弁15をその連通を遮断する位置に切換える。
【0022】
この状態にあっては、加圧エアー供給路12の電磁弁18が加圧エアーの供給源から冷却水管路6の連通を遮断する位置に切換えられているため、冷却水管路6内への加圧エアーの供給は遮断されている。
【0023】
そこで、金型1内への鋳込みを開始するとともに、その鋳込み後の所定のタイミング、例えば、中子ピン2の温度を適宜検知手段(図示しない)により検知して、該中子ピン2の温度が約200℃に達した状態において、その検知手段による指令により前記加圧エアー供給路12の電磁弁18を加圧エアーの供給源から冷却水管路6の連通を許容する位置に切換えると、その所定圧の加圧エアーが前述の冷却水管路6内に所定量貯留された冷却水に供給される。なお、加圧エアーの所定圧は、水道の水圧より高い、例えば、得るべき製品に対応する金型等、種々の条件によって異なるが、約0.4〜0.7MPaに設定することが望ましい。
【0024】
この供給された加圧エアーの作用により冷却水がその供給源の圧力(水圧)より高い状態で該加圧エアーとともに冷却水管路6を経て冷却管3及び中子ピン2内の案内路5から冷却路4に供給され、その後、排水管9を経て排水タンク8に至るものである。
【0025】
これにより、中子ピン2は、その内部の冷却路4に冷却管3から供給されるその供給源の水圧より高い圧力の冷却水によって効果的かつ最適に冷却された状態が確保されることになる。
【0026】
しかして、鋳込み動作の終了とともに、加圧エアー供給路12の電磁弁18が加圧エアーの供給源から冷却水管路6の連通を遮断する位置に切換え、冷却水供給路11の電磁弁15を冷却水の供給源から冷却水管路6との連通を許容する位置に再び切換えて、その冷却水管路6内に所定量の冷却水を貯留し、つぎの鋳込み動作に伴う中子ピン2の冷却に対応するものである。
【0027】
しかして、中子ピン2が前述のようにして、所定圧の加圧エアーとともに供給される高い圧力の冷却水によって、効果的かつ最適に冷却された状態が確保されるため、鋳込みされた溶融金属が中子ピン2に溶着することを防止して該中子ピン2の離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るものである。
【0028】
なお、上記した実施の形態にあっては、中子ピン2の冷却について説明したが、ダイカストの金型1を冷却する場合も同様に採用できるものである。
【0029】
また、本実施の形態にあっては、冷却装置14として小型であるため、一度の鋳込みに対する冷却水の流量に上限があるが、冷却水管路6を長く太いものを採用するか、或いは、冷却水供給源と冷却装置14とを繋ぐ冷却水供給管11を太くする等して必要量の冷却水を確保することも可能であり、また、冷却する中子ピン2の数量が多い場合においては、複数の冷却装置14を同時に使用して流量を確保することも可能である。
【0030】
また、上記した実施の形態において、冷却水管路6から冷却管3への冷却水の供給のタイミング、すなわち、加圧エアー供給タイミングを鋳込みの際の中子ピン2の温度により設定するようにしたが、他の手段、例えば、鋳込み開始からの時間等により設定してもよい。そして、前述の冷却水の供給のタイミングを中子ピン2の温度が約200℃に達した状態としたが、この設定温度においては、溶融金属の種類、量、温度、離型剤の量、冷却管3の数、位置等の条件によって種々異なるものである。
【0031】
さらに、冷却水供給路11及び加圧エアー供給路12にあっては、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
【0032】
【発明の効果】
請求項1及び2の発明においては、当該冷却部位(当該中子)を効果的に冷却することができる。
これによって、鋳込みされた溶融金属が金型に溶着することを防止して離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るとともに、内蔵ポンプを必要とせず、冷却装置の複雑化や大型化、その設備費の増大化を可及的になくすることができる。
【0033】
この請求項3及び4の発明においては、冷却装置として、上記請求項1及び2と同様に、当該冷却部位(当該中子)を効果的に冷却することができる。
これによって、鋳込みされた溶融金属が金型に溶着することを防止して離型作用を円滑にし、製品の高品質化を図るとともに、内蔵ポンプを必要とせず、冷却装置自体の複雑化や大型化、その設備費の増大化を可及的になくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す説明図である。
【図2】中子及び冷却管(冷却水路)の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ダイカストの金型
2 中子ピン
3 冷却管
5 案内路
6 冷却水管路
11 冷却水供給路
12 加圧エアー供給路
14 冷却装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to cooling of a die casting mold and the like, and more particularly, to a cooling method and apparatus for a core disposed in a die casting mold.
[0002]
[Prior art]
In general, cooling of die-casting dies, etc., prevents the cast molten metal from welding to the dies and cores (core pins), smoothing the mold release action, and improving product quality When cooling with cooling water supplied at the normal water pressure (tap water pressure), cooling water supplied to, for example, a thin core pin (core pin) or a high-temperature part is essential. The phenomenon of boiling in the cooling path (hole) and flowing back to the supply source occurs. In order to prevent this phenomenon, it is sufficient to supply high-pressure cooling water. In that case, however, the cooling device is overcooled, and various adverse effects are caused. In addition, the cooling device becomes complicated and large, and the equipment cost increases. Was.
As a means for cooling by combining cooling water and high-pressure air, for example, a means has been devised for cooling by continuously supplying cooling water and high-pressure air to the cooling water passage alternately during the cooling (for example, , See Patent Document 1).
Similarly, a means for alternately pumping cooling water and high-pressure air from a pumping unit of a mold cooling device has been devised (for example, see Patent Document 2).
Also, a means has been devised in which the cooling water remaining in the cooling water passage is drained with high-pressure air after flowing the cooling water through the cooling water passage for a predetermined time (see, for example, Patent Document 3). .
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-52161 (2nd page, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP2002-172455 (5th page, FIG. 2)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-57977 (second page, FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the means for alternately feeding the cooling water and the high-pressure air requires a built-in high-pressure pump to send the cooling water itself to the cooling part at a high pressure, and the cooling device is complicated, large and expensive. There was a problem of becoming a thing. Further, even in the means for draining the cooling water remaining in the cooling water passage with high-pressure air, the air does not act directly on the cooling water (liquid) during actual cooling, and the above-mentioned problem is solved. It did not lead to.
Therefore, in view of the above-described conventional problems, the object of the present invention is to improve the cooling effect on a die-casting die and the like, and to cool the die-casting die and the like that can be made cheaper, simpler and smaller, and To provide an apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a cooling method for a die-casting die or the like, wherein the cooling water channel and the die are provided separately from the cooling water channel provided in the mold. A predetermined amount of cooling water is stored in a cooling water pipe that is connected to the cooling device of the machine so that the cooling water can be communicated, and this cooling water is supplied with high pressure together with pressurized air at a preset timing when casting into the mold. The gist is that the predetermined cooling part is cooled.
[0006]
According to this configuration, at the time of cooling after the start of casting into the mold, a predetermined amount of cooling water is stored in the cooling water conduit communicated with the cooling water channel, and the cooling water is pressurized air. Effectively applying a pressure and supplying cooling water to which the pressure (pressure higher than the water pressure of the cooling water supply source) is applied to a predetermined cooling part at a preset timing makes the cooling part effective. Can be cooled. This prevents the cast molten metal from being welded to the mold, smoothing the mold release action, and improving the quality of the product.
[0007]
The invention according to
[0008]
According to this configuration, similarly to the first aspect, the pressure by the pressurized air is positively applied, and the cooling water to which the pressure (pressure higher than the water pressure of the cooling water supply source) is applied is set in advance. The core can be effectively cooled by supplying it to the cooling water channel of the core at the same timing. This prevents the cast molten metal from being welded to the core, smoothing the mold releasing action of the core, and improving the quality of the product.
[0009]
The invention according to
[0010]
According to this configuration, as a cooling device, a predetermined amount of cooling water is stored in the cooling water conduit communicated with the cooling water channel during cooling after the start of casting into the mold, and the cooling water is By positively applying pressure by pressurized air and supplying cooling water to which the pressure (pressure higher than the water pressure of the cooling water supply source) is applied to a predetermined cooling part at a preset timing, The cooling part can be effectively cooled.
This prevents the cast molten metal from being welded to the mold, smoothing the mold release action, and improving the quality of the product.
[0011]
Furthermore, the invention according to claim 4 is a cooling device such as a die-casting die, a cooling water pipe connected to be able to communicate with a cooling water channel of a core disposed in the die, and a cooling water supply A cooling water supply path that is connected to a source and supplies cooling water to the cooling water pipe; and a pressurized air supply path that is connected to a pressurized air supply source and supplies pressurized air to the cooling water pipe; A gist of the present invention is that a predetermined amount of cooling water in the cooling water conduit is supplied into the cooling water channel with high pressure at a preset timing when casting into the mold.
[0012]
According to the invention of claim 4, as in the case of
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the case where the
[0014]
Inside the
[0015]
A connection port 7 to which a cooling water pipe 6 to be described later is connected is formed on the inlet side of the
[0016]
The cooling water pipe 6 formed to have a predetermined length is connected so that one side can communicate with the inlet side of the
[0017]
The cooling
[0018]
The pressurized
[0019]
In FIG. 1, broken lines branched from the cooling
[0020]
Then, the cooling method is demonstrated with the effect | action of the cooling device in embodiment mentioned above.
[0021]
When casting into the mold 1, first, the
[0022]
In this state, the
[0023]
Therefore, casting into the mold 1 is started, and a predetermined timing after the casting, for example, the temperature of the
[0024]
By the action of the supplied pressurized air, the cooling water is higher than the pressure (water pressure) of the supply source, together with the pressurized air, from the cooling
[0025]
As a result, the
[0026]
Then, with the end of the casting operation, the
[0027]
As described above, the
[0028]
In the above-described embodiment, the cooling of the
[0029]
Further, in the present embodiment, since the
[0030]
In the above-described embodiment, the timing of supplying the cooling water from the cooling water pipe 6 to the
[0031]
Furthermore, the cooling
[0032]
【The invention's effect】
In invention of
This prevents the cast molten metal from welding to the mold, smoothing the mold release action, improving the quality of the product, and eliminating the need for a built-in pump, making the cooling device more complex and larger The increase in the equipment cost can be eliminated as much as possible.
[0033]
In the third and fourth aspects of the invention, the cooling part (the core) can be effectively cooled as the cooling device, similarly to the first and second aspects.
This prevents the cast molten metal from being welded to the mold, facilitating the release action, improving the quality of the product, eliminating the need for a built-in pump, making the cooling device itself more complex and large And increase in equipment cost can be eliminated as much as possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a core and a cooling pipe (cooling water channel).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die-casting die 2
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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