JP2009202196A - Die cooling mechanism - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die cooling mechanism for cooling a cooling medium to the prescribed part of a die performing molding where the cooling of the die by the cooling medium is performed at high precision. <P>SOLUTION: The die cooling mechanism 10 includes: a cooling water circulation forward path 24 connected with a cooling water feed source 22 and the cooling water inlet 18 of a second die 16; and a cooling water circulation backward path 28 connected with a cooling water recovery mechanism 26 recovering cooling water exhausted from the second die 16. The cooling water circulation forward path 24 is provided with a flow rate control circuit 32 and a cross valve 34 from the upstream side in this order. Among three ports provided at the cross valve 34, the two ports function as the inlet from the cooling water circulation forward path 24 and the outlet of the cooling water circulation backward path 24, and the remaining one functions as a bypass path 36 going to the cooling water circulation backward path 28. The bypass path 36 introduces the cooling water circulating through the cooling water circulation forward path 24 into the cooling water circulation backward path 28 without making the same to undergo the second die 16. Then, e.g., when a molten metal is introduced into the second die 16, the bypass path 36 is cut-off with the switching of the cross valve 34, and the feed of the cooling water to the second die 16 is started. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、成形加工を行う金型の所定部位に冷却媒体を冷却するための金型冷却機構に関する。   The present invention relates to a mold cooling mechanism for cooling a cooling medium to a predetermined part of a mold for performing molding.

溶湯を金型に導入して冷却固化させる鋳造加工は、成形品を得る成形加工の1種であり、従来から広汎に実施されている。   Casting processing in which a molten metal is introduced into a mold and cooled and solidified is one type of molding processing for obtaining a molded product, and has been widely practiced conventionally.

鋳造加工の場合、溶湯が高温であるため、金型に溶湯を導入すると溶湯の熱が金型に伝達され、これに伴って金型の温度が急激に上昇する。このような急激な温度上昇は焼付きを招く原因となるので、成形品の歩留まりが低減してしまう。そこで、冷却水等の冷却媒体を金型の所定部位に供給することで金型を冷却することが一般的に行われている。   In the case of casting, since the molten metal is hot, when the molten metal is introduced into the mold, the heat of the molten metal is transmitted to the mold, and the temperature of the mold rapidly increases accordingly. Such a rapid temperature rise causes seizure, and the yield of molded products is reduced. Therefore, it is a common practice to cool the mold by supplying a cooling medium such as cooling water to a predetermined part of the mold.

しかしながら、金型温度が過度に低くなると、焼付きは防止できるものの、いわゆる湯廻り性が良好でなくなり、このために成形品にクラックが発生することがある。従って、高品質の製品を歩留まりよく得るためには、金型温度を適切な範囲内に制御する必要がある。   However, if the mold temperature is excessively low, seizure can be prevented, but so-called hot water resistance is not good, and cracks may occur in the molded product. Therefore, in order to obtain a high quality product with good yield, it is necessary to control the mold temperature within an appropriate range.

このような観点から、特許文献1には、金型温度を早期に安定させることを目的とし、金型の温度が所定温度まで上昇したときに冷却水(冷却媒体)の供給を開始する一方、金型の温度が所定温度まで下降したときに供給を停止する温度制御方法が提案されている。なお、供給開始及び供給停止は、金型に冷却水を供給するための水路に配設された電磁弁と電動弁を開閉動作させることによって行われる。   From such a viewpoint, Patent Document 1 aims to stabilize the mold temperature early, and starts supplying cooling water (cooling medium) when the mold temperature rises to a predetermined temperature. A temperature control method has been proposed in which the supply is stopped when the temperature of the mold drops to a predetermined temperature. The supply start and the supply stop are performed by opening and closing an electromagnetic valve and an electric valve arranged in a water channel for supplying cooling water to the mold.

特開平11−314147号公報JP 11-314147 A

特許文献1記載の従来技術は、要するに、金型の温度に応じて冷却水の流通を開始又は停止するものである。しかしながら、この場合、例えば、金型に対して必要量を超える冷却水が供給されることがある。この理由は、電磁弁ないし電動弁が開放されるまでは冷却水がこれらの弁に堰止されて高圧となった状態にあり、このため、これらの弁が開放されると多量の冷却水が一度に金型に供給されてしまうからである。従って、冷却媒体流通量制御手段が冷却水の流量を一定値に制御するまでに5〜10秒程度の時間が必要となる。すなわち、特許文献1記載の従来技術には、電磁弁ないし電動弁の開閉に対する冷却水の流量の応答性が良好ではないという不具合がある。   In short, the prior art described in Patent Document 1 starts or stops the circulation of the cooling water according to the temperature of the mold. However, in this case, for example, cooling water exceeding a necessary amount may be supplied to the mold. The reason is that until the solenoid valve or motorized valve is opened, the cooling water is blocked by these valves and is in a high pressure state. Therefore, when these valves are opened, a large amount of cooling water is generated. It is because it will be supplied to the mold at once. Accordingly, it takes about 5 to 10 seconds for the cooling medium flow rate control means to control the flow rate of the cooling water to a constant value. That is, the conventional technique described in Patent Document 1 has a problem that the response of the flow rate of the cooling water to the opening / closing of the electromagnetic valve or the motor-operated valve is not good.

そして、このことに起因して金型が過度に冷却されることが懸念される。この場合、湯廻り性を確保することが困難となる。一方、この不具合を回避するために冷却水の流通量を少なくしてしまうと、焼付きを回避することが困難となる。   And there is a concern that the mold is excessively cooled due to this. In this case, it becomes difficult to ensure hot water circulation. On the other hand, if the circulation amount of the cooling water is reduced in order to avoid this problem, it is difficult to avoid seizure.

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、金型に対する冷却媒体の供給開始・供給停止の応答性が速く、このために金型の温度を制御することが容易であるので高品質な成形品を歩留まりよく得ることが可能な金型冷却機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a quick response to the start and stop of supply of the cooling medium to the mold. For this reason, it is easy to control the temperature of the mold. It is an object of the present invention to provide a mold cooling mechanism capable of obtaining a quality molded product with a high yield.

前記の目的を達成するために、本発明は、成形加工を行う金型に冷却媒体を冷却するための金型冷却機構であって、
前記金型に前記冷却媒体を供給するための冷却媒体供給部と、
前記冷却媒体供給部及び前記金型に接続されて前記冷却媒体が流通する冷却媒体流通往路と、
前記冷却媒体流通往路での前記冷却媒体の流通量を制御する冷却媒体流通量制御手段と、
前記金型を冷却して該金型から排出された前記冷却媒体が流通する冷却媒体流通復路と、
を備え、
前記冷却媒体流通往路中の前記冷却媒体流通量制御手段よりも下流に三方弁が介装され、且つ前記三方弁から前記冷却媒体流通復路に向かって前記冷却媒体を流通させるバイパス路が形成され、
前記三方弁が切り換えられることにより、前記冷却媒体流通往路を介して前記冷却媒体を前記金型に向かって流通させるか、又は、前記バイパス路に前記冷却媒体を流通させることで前記金型への前記冷却媒体の供給を停止させるかが選択されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a mold cooling mechanism for cooling a cooling medium to a mold for performing molding,
A cooling medium supply unit for supplying the cooling medium to the mold;
A cooling medium flow forward path through which the cooling medium flows and is connected to the cooling medium supply unit and the mold;
Cooling medium flow rate control means for controlling the flow rate of the cooling medium in the cooling medium flow path;
A cooling medium circulation return path through which the cooling medium discharged from the mold is cooled by cooling the mold;
With
A three-way valve is interposed downstream of the cooling medium flow control means in the cooling medium flow forward path, and a bypass path is formed through which the cooling medium flows from the three-way valve toward the cooling medium flow return path,
By switching the three-way valve, the cooling medium is circulated toward the mold via the cooling medium circulation forward path, or the cooling medium is circulated through the bypass path to the mold. Whether to stop the supply of the cooling medium is selected.

この金型冷却機構によって冷却を行う場合、金型に冷却水を供給しないときにも冷却媒体流通量制御手段、三方弁及びバイパス路を経由して冷却媒体流通復路に冷却媒体を流通させる。このため、冷却媒体流通量制御手段の内部を流通する冷却媒体の量が常時一定となる。   When cooling is performed by this mold cooling mechanism, the cooling medium is circulated to the cooling medium circulation return path via the cooling medium circulation amount control means, the three-way valve, and the bypass path even when the cooling water is not supplied to the mold. For this reason, the amount of the cooling medium flowing through the inside of the cooling medium flow control means is always constant.

そして、金型に冷却水を供給する必要があるときには、上記の状態から三方弁が切り換えられ、これに伴い、バイパス路が遮断されるとともに冷却媒体流通往路が開放される。従って、冷却水は、その流量が略一定のまま、進行方向のみが切り換えられることになる。従って、金型に多量の冷却水が一度に供給されることはなく、冷却媒体流通量制御手段が冷却水の流量を一定値に制御するまでのタイムラグもなくなる。結局、金型が過度に冷却されることがなくなるので該金型の温度が適切な範囲内となり、溶湯の湯廻り性が確保される。   And when it is necessary to supply cooling water to a metal mold | die, a three-way valve is switched from said state, and according to this, a bypass path is interrupted | blocked and a cooling-medium distribution | circulation outward path is open | released. Therefore, only the traveling direction of the cooling water is switched while the flow rate is substantially constant. Accordingly, a large amount of cooling water is not supplied to the mold at once, and there is no time lag until the cooling medium flow rate control means controls the flow rate of the cooling water to a constant value. Eventually, the mold is not cooled excessively, so that the temperature of the mold falls within an appropriate range, and the hot-rollability of the molten metal is ensured.

その一方で、金型が冷却されるので焼付きが生じることも回避される。結局、本発明によれば、高品質な成形品を歩留まりよく製造することができる。   On the other hand, seizure is avoided because the mold is cooled. After all, according to the present invention, a high-quality molded product can be manufactured with a high yield.

金型の好適な例としては、鋳造加工用金型が挙げられる。この場合、前記金型に溶湯が供給される際に冷却媒体が金型に向かって流通するように三方弁の切換を制御すればよい。これにより金型の温度が適切な範囲内に制御されるので、焼付きを一層有効に回避できるとともに、湯廻り性を向上させることができる。   A suitable example of the mold is a casting mold. In this case, the switching of the three-way valve may be controlled so that the cooling medium flows toward the mold when the molten metal is supplied to the mold. As a result, the temperature of the mold is controlled within an appropriate range, so that seizure can be more effectively avoided and the hot water supply performance can be improved.

なお、三方弁は、エアで動作するエアオペレイト式弁であることが好ましい。この種の弁は、制御信号に対して迅速に応答する。従って、上記の切換の際、冷却媒体の進行方向を即座に変更することができるので、切換の間に冷却媒体が堰止されることを回避することができ、従って、冷却媒体流通量制御手段の内部を流通する冷却媒体の量を一定に保つことが一層容易となる。   The three-way valve is preferably an air operated valve that operates with air. This type of valve responds quickly to control signals. Accordingly, since the traveling direction of the cooling medium can be immediately changed at the time of the above switching, the cooling medium can be prevented from being blocked during the switching. It becomes even easier to keep the amount of the cooling medium flowing through the inside of the interior of the storage medium constant.

本発明によれば、冷却媒体流通往路から金型を経由させることなく冷却水流通復路に冷却媒体を導入可能なバイパス弁を設け、金型に冷却媒体を供給する必要のないときには冷却媒体をバイパス路に流通させる一方、金型に冷却媒体を供給するときにはバイパス路を遮断するとともに冷却媒体流通往路を開放するようにしている。これにより、冷却媒体流通量制御手段の内部を流通する冷却媒体の量が一定に保たれた状態で、冷却媒体の進行方向のみが切り換えられる。従って、応答性が良好となるので金型に対して所定量の冷却媒体を供給することが可能となり、その結果、金型が過度に冷却されることが回避されるので、溶湯の湯廻り性が確保される。   According to the present invention, a bypass valve capable of introducing a cooling medium into the cooling water circulation return path without passing through the mold from the cooling medium circulation outward path is provided, and the cooling medium is bypassed when it is not necessary to supply the cooling medium to the mold On the other hand, when the cooling medium is supplied to the mold, the bypass path is shut off and the cooling medium circulation forward path is opened. As a result, only the traveling direction of the cooling medium is switched while the amount of the cooling medium flowing through the inside of the cooling medium flow control means is kept constant. Accordingly, since the responsiveness becomes good, it becomes possible to supply a predetermined amount of cooling medium to the mold, and as a result, it is avoided that the mold is cooled excessively. Is secured.

その一方で、冷却を行うために焼付きが生じることも回避されるので、結局、高品質の成形品を歩留まりよく製造することができる。   On the other hand, the occurrence of seizure due to cooling is avoided, so that a high-quality molded product can be manufactured with a high yield.

以下、本発明に係る金型冷却機構につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。   Preferred embodiments of the mold cooling mechanism according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

本実施の形態に係る金型冷却機構10が付設された金型装置12の概略構成ライン図を図1に示す。この金型装置12は、例えば、ダイカスト鋳造加工を行うためのものであり、第1型14と第2型16とを有する。   FIG. 1 shows a schematic configuration line diagram of a mold apparatus 12 provided with a mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment. The mold apparatus 12 is for performing, for example, die casting, and has a first mold 14 and a second mold 16.

勿論、第1型14と第2型16は互いに離間・接近可能であり、図1に示すように第1型14と第2型16の双方が型締めされることに伴って、成形品を得るためのキャビティ(図示せず)が形成される。勿論、このキャビティには、図示しない溶湯供給源から供給された溶湯が充填される。   Of course, the first mold 14 and the second mold 16 can be separated from each other and approached, and as both the first mold 14 and the second mold 16 are clamped as shown in FIG. A cavity (not shown) for obtaining is formed. Of course, this cavity is filled with molten metal supplied from a molten metal supply source (not shown).

本実施の形態に係る金型冷却機構10は、第2型16の所定部位に冷却水(冷却媒体)を導入するためのものであり、このため、第2型16には、冷却水入口18と冷却水出口20が形成されている。勿論、これら冷却水入口18と冷却水出口20は、第2型16の内部に形成された図示しない型内通路を介して連通している。   The mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment is for introducing cooling water (cooling medium) into a predetermined part of the second mold 16. For this reason, the cooling water inlet 18 is provided in the second mold 16. And a cooling water outlet 20 is formed. Of course, the cooling water inlet 18 and the cooling water outlet 20 communicate with each other through a mold passage (not shown) formed in the second mold 16.

金型冷却機構10は、冷却媒体供給部としての冷却水供給源22と前記冷却水入口18にそれぞれ接続された冷却水流通往路24(冷却媒体流通往路)と、第2型16から排出された冷却水を回収する冷却水回収機構26に接続された冷却水流通復路28(冷却媒体流通復路)とを有する。   The mold cooling mechanism 10 is discharged from a cooling water supply source 22 as a cooling medium supply unit, a cooling water circulation path 24 (cooling medium circulation path) connected to the cooling water inlet 18, and the second mold 16. A cooling water circulation return path 28 (cooling medium circulation return path) connected to the cooling water recovery mechanism 26 for recovering the cooling water.

このうち、冷却水流通往路24には、フィルタ30、流量制御回路32、三方弁34が冷却水供給源22側、すなわち、上流からこの順序で介装されている。そして、三方弁34に設けられた3個のポートの中の2個は、それぞれ、冷却水流通往路24からの入口、冷却水流通往路24への出口として機能し、残余の1個には、冷却水流通復路28に向かうバイパス路36への出口となっている。   Among these, in the cooling water circulation path 24, a filter 30, a flow rate control circuit 32, and a three-way valve 34 are interposed in this order from the cooling water supply source 22 side, that is, upstream. Then, two of the three ports provided in the three-way valve 34 function as an inlet from the cooling water circulation forward path 24 and an outlet to the cooling water circulation forward path 24, respectively. It is an exit to the bypass path 36 toward the cooling water circulation return path 28.

フィルタ30は、冷却水中に含まれる埃等の異物を除去するためのものである。すなわち、流量制御回路32には、フィルタ30によって異物が除去された冷却水が導入される。   The filter 30 is for removing foreign matters such as dust contained in the cooling water. That is, the cooling water from which foreign matter has been removed by the filter 30 is introduced into the flow rate control circuit 32.

流量制御回路32は、冷却水供給源22から供給された冷却水の流量を制御するための冷却媒体流通量制御手段である。すなわち、この流量制御回路32は、その内部に弁機構(図示せず)を有し、冷却水の実流量が予め設定された設定値となるように前記弁機構の開度を調整する。冷却水の流量は、前記弁機構の開度が大きくなるに従って増加する一方、開度が小さくなるに従って減少する。   The flow rate control circuit 32 is a cooling medium flow rate control means for controlling the flow rate of the cooling water supplied from the cooling water supply source 22. That is, the flow rate control circuit 32 has a valve mechanism (not shown) therein, and adjusts the opening degree of the valve mechanism so that the actual flow rate of the cooling water becomes a preset value. The flow rate of the cooling water increases as the opening degree of the valve mechanism increases, and decreases as the opening degree decreases.

三方弁34は、上記したように、冷却水流通往路24に介装されるとともに、冷却水流通復路28に向かうバイパス路36の起点となる。このため、冷却水は、三方弁34のポート中、冷却水流通往路24の入口・出口として機能するもの同士が連通した場合は第2型16に導入される。一方、冷却水流通往路24の入口として機能するポートと、バイパス路36への出口として機能するポートとが連通した場合、冷却水は、第2型16を経由することなくバイパス路36を介して冷却水流通復路28に導入される。このように、三方弁34は、冷却水の進行方向を選択して切り換える役割を果たす。   As described above, the three-way valve 34 is interposed in the cooling water circulation outward path 24 and becomes a starting point of the bypass path 36 toward the cooling water circulation return path 28. For this reason, the cooling water is introduced into the second mold 16 when the ones that function as the inlet / outlet of the cooling water circulation path 24 communicate with each other in the port of the three-way valve 34. On the other hand, when the port functioning as the inlet of the cooling water circulation path 24 and the port functioning as the outlet to the bypass path 36 communicate with each other, the coolant passes through the bypass path 36 without passing through the second mold 16. It is introduced into the cooling water circulation return path 28. Thus, the three-way valve 34 plays a role of selecting and switching the traveling direction of the cooling water.

この場合、三方弁34は、計装エアの作用下に動作するエアオペレイト式の弁である。エアオペレイト式の弁は、制御信号に対する応答性が極めて迅速であり、従って、動作が迅速であるという利点がある。   In this case, the three-way valve 34 is an air operated valve that operates under the action of instrument air. An air operated valve has the advantage that it is very responsive to control signals and therefore operates quickly.

三方弁34に計装エアを供給するエア供給システム(図示せず)は、図示しない制御回路に電気的に接続されている。この制御回路には、前記キャビティに溶湯を導入するための図示しないランナに配設された図示しないゲートバルブも電気的に接続されている。   An air supply system (not shown) for supplying instrument air to the three-way valve 34 is electrically connected to a control circuit (not shown). A gate valve (not shown) disposed in a runner (not shown) for introducing the molten metal into the cavity is also electrically connected to the control circuit.

本実施の形態に係る金型冷却機構10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。   The mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment is basically configured as described above. Next, the function and effect will be described.

比較のため、図2に、三方弁34に代替して電磁弁40を用いたことを除いては本実施の形態に係る金型冷却機構10と同様に構成された金型冷却機構42を示す。なお、図2中、図1に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。   For comparison, FIG. 2 shows a mold cooling mechanism 42 configured in the same manner as the mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment except that a solenoid valve 40 is used instead of the three-way valve 34. . In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この図2の金型冷却機構42は、キャビティに溶湯の充填を開始する前は、冷却水供給源22から冷却水を供給する一方、電磁弁40が閉止した状態で待機する。従って、冷却水は、電磁弁40によって堰止された状態にある。   The mold cooling mechanism 42 in FIG. 2 waits with the electromagnetic valve 40 closed while supplying cooling water from the cooling water supply source 22 before starting to fill the cavity with molten metal. Therefore, the cooling water is in a state of being blocked by the electromagnetic valve 40.

そして、ゲートバルブが開放されてキャビティに溶湯の充填が開始されると、制御回路が発した制御信号によって電磁弁40が開放され、その結果、冷却水が第2型16に向かって流通を開始する。   When the gate valve is opened and filling of the molten metal into the cavity is started, the electromagnetic valve 40 is opened by the control signal generated by the control circuit, and as a result, the cooling water starts to flow toward the second mold 16. To do.

しかしながら、この場合、電磁弁40で堰止されて高圧となった冷却水が一挙に放出されることになる。換言すれば、流量制御回路32の内部に多量の冷却水が流通するようになるので、流量制御回路32が冷却水の流量を予め設定された設定流量とするまでに、例えば、5〜10秒程度の時間を必要とする。   However, in this case, the cooling water that has been dammed up by the electromagnetic valve 40 and becomes high pressure is discharged all at once. In other words, since a large amount of cooling water flows through the flow rate control circuit 32, for example, 5 to 10 seconds until the flow rate control circuit 32 sets the flow rate of the cooling water to a preset set flow rate. Requires some time.

ところで、キャビティへの溶湯の導入が終了するまでの時間(射出時間)は秒単位であり、場合によっては1秒未満である。従って、多量の冷却水が一度に供給される図2の構成の金型冷却機構42では、冷却水の流量が安定して第1型14及び第2型16の温度が制御可能な状態となる前に射出時間が終了することもある。この場合、第1型14及び第2型16の温度が上昇し難いので、湯廻り性を確保することが困難となり、成形品にクラックが発生することを招く。すなわち、成形品を歩留まりよく製造することが困難である。   By the way, the time (injection time) until the introduction of the molten metal into the cavity is in units of seconds, and in some cases is less than 1 second. Therefore, in the mold cooling mechanism 42 configured as shown in FIG. 2 in which a large amount of cooling water is supplied at a time, the flow rate of the cooling water becomes stable and the temperatures of the first mold 14 and the second mold 16 can be controlled. The injection time may end before. In this case, since the temperature of the first mold 14 and the second mold 16 is difficult to rise, it is difficult to ensure the hot water circulation property, and the molded product is cracked. That is, it is difficult to manufacture a molded product with a high yield.

一方、図1に示す本実施の形態に係る金型冷却機構10においては、キャビティに溶湯の充填を開始する前に冷却水供給源22から冷却水が供給されるとともに、三方弁34が冷却水流通往路24とバイパス路36とを連通させる。従って、冷却水は、第2型16を経由することなく冷却水流通復路28に流通する。勿論、この間、冷却水の流量は、流量制御回路32によって予め設定された設定流量となるように制御される。   On the other hand, in the mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment shown in FIG. 1, the cooling water is supplied from the cooling water supply source 22 before the molten metal is filled into the cavity, and the three-way valve 34 is connected to the cooling water. The distribution outward path 24 and the bypass path 36 are connected. Accordingly, the cooling water flows through the cooling water circulation return path 28 without passing through the second mold 16. Of course, during this period, the flow rate of the cooling water is controlled by the flow rate control circuit 32 so as to be a preset flow rate.

冷却水の実流量が略一定値(設定流量値)となった後、ゲートバルブが開放されてキャビティに溶湯の充填が開始される。この際、制御回路が発した制御信号によって三方弁34が切り換えられる。   After the actual flow rate of the cooling water reaches a substantially constant value (set flow rate value), the gate valve is opened and filling of the molten metal into the cavity is started. At this time, the three-way valve 34 is switched by a control signal generated by the control circuit.

この切換に伴い、バイパス路36が遮断されるとともに、冷却水供給源22から第2型16の冷却水入口18に至るまで冷却水流通往路24が開放される。従って、冷却水は、第2型16に向かって流通し始め、前記型内通路を経由して冷却水出口20から排出される。これに追従して、第1型14も冷却される。最終的に、冷却水は、冷却水流通復路28を通過して冷却水回収機構26に回収される。   Along with this switching, the bypass path 36 is blocked, and the cooling water circulation path 24 is opened from the cooling water supply source 22 to the cooling water inlet 18 of the second mold 16. Therefore, the cooling water starts to flow toward the second mold 16 and is discharged from the cooling water outlet 20 through the mold passage. Following this, the first mold 14 is also cooled. Finally, the cooling water passes through the cooling water circulation return path 28 and is recovered by the cooling water recovery mechanism 26.

すなわち、図2に示す金型冷却機構42では、冷却水を堰止した状態から流通させるのに対し、図1に示す本実施の形態に係る金型冷却機構10においては、第2型16に冷却水を供給しないときにも冷却水を流通した状態とし、第2型16に冷却水を供給する必要があるときには冷却水の進行方向を切り換えるようにしている。このため、流量制御回路32内を流通する冷却水の量を常時一定とすることができる。   That is, in the mold cooling mechanism 42 shown in FIG. 2, the cooling water is circulated from the dammed state, whereas in the mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment shown in FIG. The cooling water is circulated even when the cooling water is not supplied, and the traveling direction of the cooling water is switched when the cooling water needs to be supplied to the second mold 16. For this reason, the amount of cooling water flowing through the flow rate control circuit 32 can be made constant at all times.

従って、第2型16に冷却水を供給するために三方弁34を切り換えた際にも、流量制御回路32内を流通する冷却水の量が著しく変動することがない。これにより第1型14及び第2型16の温度を適切な範囲に上昇させることが可能となるので、湯廻り性が確保される。結局、成形品にクラックが発生することが回避される。   Therefore, even when the three-way valve 34 is switched to supply the cooling water to the second mold 16, the amount of the cooling water flowing through the flow rate control circuit 32 does not vary significantly. As a result, the temperature of the first mold 14 and the second mold 16 can be raised to an appropriate range, so that hot water circulation is ensured. Eventually, the occurrence of cracks in the molded product is avoided.

しかも、この場合、三方弁34としてエアオペレイト式の弁を用いているため、応答性が良好である。すなわち、三方弁34が制御信号に対応して即座に切り換わるので、三方弁34の切換開始から終了までの間に冷却水が堰止されることもない。このことも相俟って、流量制御回路32内を流通する冷却水の量が変動することを回避することができる。   Moreover, in this case, since an air operated valve is used as the three-way valve 34, the responsiveness is good. That is, since the three-way valve 34 is switched immediately in response to the control signal, the cooling water is not blocked from the start to the end of the switching of the three-way valve 34. In combination with this, it is possible to avoid the amount of the cooling water flowing through the flow rate control circuit 32 from fluctuating.

さらに、流量制御回路32に設定する設定流量値を適切な範囲とすることにより、第1型14及び第2型16が過度に冷却されることを回避することもできる。   Furthermore, it is also possible to avoid excessive cooling of the first mold 14 and the second mold 16 by setting the set flow rate value set in the flow rate control circuit 32 within an appropriate range.

図3は、本実施の形態に係る金型冷却機構10(図1参照)を実施例、図2に示す金型冷却機構42を比較例とし、各金型冷却機構10、42を用いて金型を冷却したときの、冷却すべき部位でのショット数に対する金型温度の変化を示すグラフである。この図3から、本実施の形態に係る金型冷却機構10では、比較例の金型冷却機構42に比して過度に温度を低下させることがなく、湯廻り性を容易に確保し得ることが諒解される。   FIG. 3 is an example of the mold cooling mechanism 10 (see FIG. 1) according to the present embodiment, and the mold cooling mechanism 42 shown in FIG. 2 is a comparative example. It is a graph which shows the change of mold temperature with respect to the number of shots in the part which should be cooled when a mold is cooled. From FIG. 3, the mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment does not excessively lower the temperature as compared with the mold cooling mechanism 42 of the comparative example, and can easily ensure hot water supply. Is understood.

また、型内通路から離間した部位でのショット数に対する金型温度の変化を示すグラフを図4に示す。この図4から、図1のように金型冷却機構10を構成した場合であっても金型の温度が過度に低下することはないことが分かる。すなわち、この部位においても湯廻り性が確保される。   Further, FIG. 4 shows a graph showing a change in mold temperature with respect to the number of shots at a site separated from the in-mold passage. From FIG. 4, it can be seen that the mold temperature does not decrease excessively even when the mold cooling mechanism 10 is configured as shown in FIG. That is, the hot water circulation property is ensured also in this part.

なお、金型に冷却水を供給することなく鋳造加工を行ったところ、7サイクル目に焼付きが発生した。   When casting was performed without supplying cooling water to the mold, seizure occurred at the seventh cycle.

このように、本実施の形態に係る金型冷却機構10を付設し、且つ冷却水が流通量制御回路を常時流通している状態とした上で、冷却水を金型に供給することが必要であるときにはじめて冷却水の進行方向を切り換えて金型に冷却水を供給することにより、焼付きを回避し得るとともに湯廻り性を確保することができる。従って、高品質の成形品を歩留まりよく製造することが可能となる。   As described above, it is necessary to supply the cooling water to the mold after the mold cooling mechanism 10 according to the present embodiment is attached and the cooling water is always in the circulation amount control circuit. For the first time, by changing the traveling direction of the cooling water and supplying the cooling water to the mold, seizure can be avoided and hot water circulation can be ensured. Therefore, a high-quality molded product can be manufactured with a high yield.

なお、上記した実施の形態においては、冷却媒体として冷却水を流通させるようにしているが、冷却媒体は特にこれに限定されるものではなく、例えば、油等の他の冷却媒体であってもよい。   In the above-described embodiment, the cooling water is circulated as the cooling medium. However, the cooling medium is not particularly limited to this. For example, other cooling medium such as oil may be used. Good.

また、成形加工を行う金型は、上記した鋳造加工用のものに限定されるものではなく、射出成形加工用の金型であってもよい。   Further, the mold for performing the molding process is not limited to the above-described casting process, and may be an injection molding process mold.

さらに、金型に対する冷却水の供給開始は、必ずしも溶湯の供給開始と同時でなくともよい。   Furthermore, the supply of cooling water to the mold may not necessarily start simultaneously with the supply of molten metal.

本実施の形態に係る金型冷却機構が付設された金型装置の概略構成ライン図である。1 is a schematic configuration line diagram of a mold apparatus provided with a mold cooling mechanism according to the present embodiment. 図1の三方弁に代替して電磁弁が用いられた金型冷却機構(比較例)が付設された金型装置の概略構成ライン図である。FIG. 2 is a schematic configuration line diagram of a mold apparatus provided with a mold cooling mechanism (comparative example) in which an electromagnetic valve is used instead of the three-way valve of FIG. 1. 図1又は図2の金型冷却機構をそれぞれ用いたときの、金型中の冷却すべき部位でのショット数に対する金型温度の変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a change in mold temperature with respect to the number of shots at a portion to be cooled in the mold when the mold cooling mechanism of FIG. 1 or FIG. 2 is used. 図1又は図2の金型冷却機構をそれぞれ用いたときの、金型中の彼方胃痛路から離間した部位でのショット数に対する金型温度の変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a change in mold temperature with respect to the number of shots at a site separated from the far stomach pain path in the mold when the mold cooling mechanism of FIG. 1 or FIG. 2 is used.

符号の説明Explanation of symbols

10、42…金型冷却機構 12…金型装置
14、16…型 22…冷却水供給源
24…冷却水流通往路 26…冷却水回収機構
28…冷却水流通復路 32…流量制御回路
34…三方弁 36…バイパス路
40…電磁弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 42 ... Mold cooling mechanism 12 ... Mold apparatus 14, 16 ... Mold 22 ... Cooling water supply source 24 ... Cooling water circulation outward path 26 ... Cooling water recovery mechanism 28 ... Cooling water circulation return path 32 ... Flow control circuit 34 ... Three-way Valve 36 ... Bypass passage 40 ... Solenoid valve

Claims (3)

成形加工を行う金型に冷却媒体を冷却するための金型冷却機構であって、
前記金型に前記冷却媒体を供給するための冷却媒体供給部と、
前記冷却媒体供給部及び前記金型に接続されて前記冷却媒体が流通する冷却媒体流通往路と、
前記冷却媒体流通往路での前記冷却媒体の流通量を制御する冷却媒体流通量制御手段と、
前記金型を冷却して該金型から排出された前記冷却媒体が流通する冷却媒体流通復路と、
を備え、
前記冷却媒体流通往路中の前記冷却媒体流通量制御手段よりも下流に三方弁が介装され、且つ前記三方弁から前記冷却媒体流通復路に向かって前記冷却媒体を流通させるバイパス路が形成され、
前記三方弁が切り換えられることにより、前記冷却媒体流通往路を介して前記冷却媒体を前記金型に向かって流通させるか、又は、前記バイパス路に前記冷却媒体を流通させることで前記金型への前記冷却媒体の供給を停止させるかが選択されることを特徴とする金型冷却機構。
A mold cooling mechanism for cooling a cooling medium to a mold for molding,
A cooling medium supply unit for supplying the cooling medium to the mold;
A cooling medium flow forward path through which the cooling medium flows and is connected to the cooling medium supply unit and the mold;
Cooling medium flow rate control means for controlling the flow rate of the cooling medium in the cooling medium flow path;
A cooling medium circulation return path through which the cooling medium discharged from the mold is cooled by cooling the mold;
With
A three-way valve is interposed downstream of the cooling medium flow control means in the cooling medium flow forward path, and a bypass path is formed through which the cooling medium flows from the three-way valve toward the cooling medium flow return path,
By switching the three-way valve, the cooling medium is circulated toward the mold via the cooling medium circulation forward path, or the cooling medium is circulated through the bypass path to the mold. Whether to stop the supply of the cooling medium is selected.
請求項1記載の金型冷却機構において、前記金型が鋳造加工用金型であり、前記金型に溶湯が供給される際に前記冷却媒体が前記金型に向かって流通するように前記三方弁が切り換えられることを特徴とする金型冷却機構。   2. The mold cooling mechanism according to claim 1, wherein the mold is a casting mold, and the cooling medium flows toward the mold when molten metal is supplied to the mold. 3. A mold cooling mechanism in which a valve is switched. 請求項1又は2記載の金型冷却機構において、前記三方弁がエアで動作するエアオペレイト式弁であることを特徴とする金型冷却機構。   3. The mold cooling mechanism according to claim 1, wherein the three-way valve is an air operated valve operated by air.
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