JP2015150568A - 金型および金型の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】腐食を防ぐことができる金型および金型の製造方法を提供する。
【解決手段】金型の製造方法は、本体部120を筒状に形成すると共に本体部120の先端部130を閉塞したことで、本体部120の内側に冷却穴110を形成したメッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100用いて、本体部120の先端部130の内側に、メッキ液1を供給するための供給パイプ26の供給口27を対面させる手順と、供給口27から冷却穴110にメッキ液1を供給する手順と、メッキ液1により本体部120の内面にメッキ層を形成する手順と、を経る。
【選択図】図3
【解決手段】金型の製造方法は、本体部120を筒状に形成すると共に本体部120の先端部130を閉塞したことで、本体部120の内側に冷却穴110を形成したメッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100用いて、本体部120の先端部130の内側に、メッキ液1を供給するための供給パイプ26の供給口27を対面させる手順と、供給口27から冷却穴110にメッキ液1を供給する手順と、メッキ液1により本体部120の内面にメッキ層を形成する手順と、を経る。
【選択図】図3
Description
本発明は、例えばダイカスト鋳造などに用いられる金型および金型の製造方法に関するものである。
従来、ダイカスト鋳造では、例えば、融解したアルミニウム・マグネシウム・亜鉛などの金属の溶湯が、ダイカスト金型に圧入されて製品が製造され、その際、ダイカスト金型としてダイカスト用鋳抜きピンが用いられて製品のボルト穴などが形成される。ダイカスト用鋳抜きピンは筒状であり、内側に冷却穴が形成されている。ダイカスト鋳造において、ダイカスト用鋳抜きピンは、高温(670℃から720℃)の溶湯に外側がさらされると共に、内側の冷却穴に冷却水が供給されるため、冷却水が溶湯の熱によって気化し、内側から腐食する。この腐食によりクラックが生じると、水漏れの原因になる。
上記のような事象を防止するための提案として、例えば下記特許文献1に記載された薄肉底筒金属部材の製造方法がある。この方法によれば、筒状に形成された金属製の外筒の内側に、筒状に形成されたステンレス製の内筒が挿入され、外筒が加熱された後に急冷されて薄肉底筒金属部材が製造される。これにより、内筒に流入した水が外筒の内側に接触することが妨げられ、外筒の腐食が防止される。
本発明は、金型の腐食防止に関し、創意工夫が施されて提案されたものである。すなわち、腐食を防ぐことができる金型および金型の製造方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る金型の製造方法は、本体部が筒状に形成されると共に前記本体部の先端が閉塞されたことで、前記本体部の内側に冷却穴が形成された金型の製造方法において、メッキ液により前記本体部の内面に防腐層を形成する手順を含む、ことを特徴とする。
本発明に係る金型の製造方法は、前記メッキ液を供給するためのメッキ液供給部材の供給口を前記先端の内側に対面させる手順と、前記供給口から前記冷却穴に前記メッキ液を供給する手順と、を含む、ことを特徴とする。
本発明に係る金型は、本体部が筒状に形成されると共に前記本体部の先端が閉塞されたことで、前記本体部の内側に冷却穴が形成された金型において、メッキ液により前記本体部の内面に防腐層が形成された、ことを特徴とする。
本発明に係る金型および金型の製造方法は、上記した構成である。この構成により、冷却穴に流入した水が本体部の内側に直接接触することが妨げられる。したがって、腐食を防ぐことができる。
以下に、本発明の実施形態に係る金型を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る金型としてのダイカスト用鋳抜きピン10の縦断面が示されている。なお、以下の説明はダイカスト金型についてのものであるが、本発明の実施形態は、例えば、プレス用、鋳造用、鍛造用、ガラス用、プラスチック用、ゴム用、粉末冶用などの金型が含まれる。
図1に示されているとおり、ダイカスト用鋳抜きピン10は金属製であり、例えば熱間工具鋼(SKD)などの合金工具鋼である。ダイカスト用鋳抜きピン10は、本体部12が筒状に形成されると共に、本体部12の一方の先端である先端部13が閉塞し、他端の先端である基端部が開放している(図3:140参照)。この構成により本体部12の内側は冷却穴11が形成されている。冷却穴11の寸法は任意であるが、例えばφ2(直径2mm)、L600(全長600mm)である。本体部12の内面は防腐層としてのメッキ層15が形成されている。なお、先端部13の形状は任意である。
メッキ層15は、例えば亜鉛(Zn)メッキ、ニッケル(Ni)メッキ、クロム(Cr)メッキ、コバルト(Co)メッキ、ニッケル無電解メッキなどである。メッキ層15の膜厚は、例えば約2μm以上である。メッキ層15の表面は、三価クロメート層16が形成されている。
次に、本発明の実施形態に係るダイカスト用鋳抜きピンの製造方法を図面に基づいて説明する。図2は、亜鉛メッキ層を形成するためのメッキ処理手順が示されている。図3は、本実施形態に係るダイカスト用鋳抜きピンの製造方法の概略が示されている。なお、以下の説明は、電解メッキによって亜鉛メッキ層を形成する手順であるが、メッキ層15は、例えば無電解メッキなどによって形成されてもよく、また、メッキ層15は亜鉛以外であってもよい。
図2に示されているとおり、メッキ層15を形成するためのメッキ処理手順は、脱脂手順、酸洗手順、アルカリ電解手順、亜鉛メッキ手順、硝酸手順、三価クロメート手順、を経る。なお、各手順の間に、適宜水洗手順を経てもよい。
脱脂手順では、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100(図3参照)を例えば苛性ソーダなどに浸漬し、表面に付着した油などを除去する。溶剤による脱脂の他、アルカリ、電解、超音波、などによるものであってもよい。酸洗手順では、塩酸や硫酸などに浸漬し、機械加工の際に生じたスケールなどを除去する。アルカリ電解手順では、電解液中に直流電流を流し、各手順で除去されなかった付着物を除去する。亜鉛メッキ手順では、電流を流して亜鉛皮膜を析出させる。硝酸手順では、硝酸に浸漬し、酸化被膜などを除去する。三価クロメート手順では、クロム酸を主成分とする水溶液に浸漬し、クロム酸化合物の被膜を形成する。
亜鉛メッキ手順について詳説すれば、図3に示されているとおり、治具20が用いられる。治具20は湯2が張られた水槽部21、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100を支持する支持部22、メッキ液1を給排する給排部23が備えられている。メッキ液1は、例えば亜鉛(Zn)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、コバルト(Co)、またはこれらの合金などの金属イオンである。なお、金属イオンの含有量は任意である。
給排部23は、供給部24と排出部25とから構成されている。供給部24はメッキ液供給部材としての供給パイプ26が備えられ、先端の供給口27からメッキ液1が供給される。供給パイプ26は、例えばステンレス(SUS)製であり、φ1(直径1mm)以下である。供給パイプ26は、例えば不導体のフロンチューブ(図示省略)がスパイラル状に巻き付けられ、または不導体のOリング(図示省略)が取り付けられている。排出部25は排出パイプ28が備えられ、メッキ液1が排出される。
亜鉛メッキ手順では、治具20を用いて、メッキ液1を供給するための供給パイプ26の供給口27を先端部130の内側に対面させる手順と、供給口27から冷却穴110にメッキ液1を供給する手順と、メッキ液1により本体部120の内面にメッキ層15を形成する手順とを経る。
詳説すれば、給排部23をメッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100に取り付ける。すなわち、供給パイプ26を基端部140側から冷却穴110に挿入し、供給パイプ26の供給口27を先端部130の内側に対面させると共に、排出パイプ28を基端部140側に取り付ける。その際、本体部120の内面に供給パイプ26を接触させないようにする。メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100を支持部22に取り付け、本体部120の外面を湯2に浸す。
メッキ液1を供給口27から供給すると、メッキ液1が先端部130の内側に当たって本体部120の内側(冷却穴110)を上昇し、排出パイプ28から排出されて循環する。メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100を陰極、供給パイプ26を陽極として直流電流を流し、陰極側であるメッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100の本体部120の内面に亜鉛メッキ層を析出させる。亜鉛メッキ手順の条件は任意であるが、例えば電圧が約3から10V、電流が約0.1から10A、処理時間が約10から60分、処理温度が約19から29℃である。亜鉛メッキ層の膜厚は約2μm以上である。
次に、本実施形態の効果を説明する。
上記したとおり、本実施形態によれば、供給パイプ26を基端部140側から冷却穴110に挿入し、供給パイプ26の供給口27を本体部120の内側の先端部130に対面させると共に、排出パイプ28を基端部140側に取り付ける。メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100を陰極、供給パイプ26を陽極として直流電流を流し、陰極側であるメッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100の本体部120の内面に亜鉛メッキ層を析出させる。この構成により、ダイカスト鋳造の際、冷却穴11に流入した水が本体部12の内側に直接接触することが妨げられる。したがって、腐食を防ぐことができる。
また、供給パイプ26の供給口27を先端部130の内側に対面させることにより、供給口27から供給されたメッキ液1が、先端部130の内側に当たって本体部120の内側を上昇し、排出パイプ28から排出されて循環する。したがって、メッキ液1を円滑に循環させて効率よく反応させることができる。
本実施形態によれば、供給パイプ26は、例えば不導体のフロンチューブがスパイラル状に巻き付けられ、または不導体のOリングが取り付けられている。この構成により、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100の本体部120の内面に供給パイプ26を接触させないようにする。したがって、通電によるスパークを防止することができる。
本実施形態によれば、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100を支持部22に取り付け、本体部120の外面を湯2に浸す。この構成により、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100の基端部140と、給排部23とのジョイント部分から、メッキ液1が漏れた場合、メッキ液1が湯2に流れる。したがって、メッキ液1が本体部120の外面に接触することが妨げられ、外面にメッキ層が形成されることを防止することができる。また、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100の温度を上げると共に処理温度を調節しやすくすることができる。
なお、他の実施形態では、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100の外面にメッキ層を析出させない処理を施す。この場合、湯2に浸さなくてもよい。この構成により、メッキ液1が漏れた場合であっても、メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン100の外面にメッキ層が析出しない。したがって、外面にメッキ層が形成されることを防止することができる。
さらに他の実施形態において、メッキ層が無電解メッキによって形成される場合、供給パイプ26は、例えば不導体のフロンチューブやOリングが取り付けられていなくてもよい。
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。
1 メッキ液
2 湯
10 ダイカスト用鋳抜きピン
11 冷却穴
12 本体部
13 先端部
15 メッキ層
16 三価クロメート層
20 治具
21 水槽部
22 支持部
23 給排部
24 供給部
25 排出部
26 供給パイプ
27 供給口
28 排出パイプ
100 メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン
110 冷却穴
120 本体部
130 先端部
140 基端部
2 湯
10 ダイカスト用鋳抜きピン
11 冷却穴
12 本体部
13 先端部
15 メッキ層
16 三価クロメート層
20 治具
21 水槽部
22 支持部
23 給排部
24 供給部
25 排出部
26 供給パイプ
27 供給口
28 排出パイプ
100 メッキ処理前のダイカスト用鋳抜きピン
110 冷却穴
120 本体部
130 先端部
140 基端部
Claims (3)
- 本体部が筒状に形成されると共に前記本体部の先端が閉塞されたことで、前記本体部の内側に冷却穴が形成された金型の製造方法において、
メッキ液により前記本体部の内面に防腐層を形成する手順を含む、
ことを特徴とする金型の製造方法。 - 前記メッキ液を供給するためのメッキ液供給部材の供給口を前記先端の内側に対面させる手順と、
前記供給口から前記冷却穴に前記メッキ液を供給する手順と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載された金型の製造方法。 - 本体部が筒状に形成されると共に前記本体部の先端が閉塞されたことで、前記本体部の内側に冷却穴が形成された金型において、
メッキ液により前記本体部の内面に防腐層が形成された、
ことを特徴とする金型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014024267A JP2015150568A (ja) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | 金型および金型の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014024267A JP2015150568A (ja) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | 金型および金型の製造方法 |
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JP2015150568A true JP2015150568A (ja) | 2015-08-24 |
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JP2014024267A Pending JP2015150568A (ja) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | 金型および金型の製造方法 |
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JP (1) | JP2015150568A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018044221A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 本田技研工業株式会社 | 亜鉛−ニッケル複合めっき浴、亜鉛−ニッケル複合めっき被膜、金型、めっき方法 |
-
2014
- 2014-02-12 JP JP2014024267A patent/JP2015150568A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018044221A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 本田技研工業株式会社 | 亜鉛−ニッケル複合めっき浴、亜鉛−ニッケル複合めっき被膜、金型、めっき方法 |
WO2018052023A1 (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 本田技研工業株式会社 | 亜鉛-ニッケル複合めっき浴、亜鉛-ニッケル複合めっき被膜、金型、めっき方法 |
US11078586B2 (en) | 2016-09-16 | 2021-08-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Zinc-nickel composite plating bath, zinc-nickel composite plating film, mold and plating method |
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