JP2015178112A - 金型冷却構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な内筒体の組み付け作業性や保全性を確保しながら、密着性の確保により高い冷却効率を達成すること。【解決手段】製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた可動金型４と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える。この金型冷却構造Ｂにおいて、冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成する。空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入する連通穴２５を設けた。【選択図】図４

Description

本発明は、金型表面温度の均一化を図るため、金型に冷却回路を内蔵し、水冷により高温となった金型を冷却する金型冷却構造及びその製造方法に関する。

従来、金型の溶湯冷却部位に挿通配置され、先止まり状の外筒体及び内筒体により二重化構造に形成されてなる溶湯冷却ピンを備えた金型冷却構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、外筒体の内周に、低融点金属（ハンダ等）を、溶融状態として、内筒体を、挿入することで、外周面との密着性を高めるようにした金型冷却構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平９−２９４１６号公報 特開２００６−２８９３８２号公報

しかしながら、文献１に記載された金型冷却構造にあっては、外筒体と内筒体の加工精度により密着できない部位が発生するため、密着性（信頼性）を確保できない、という問題があった。

また、文献２に記載された金型冷却構造にあっては、密着性を確保できるが、低融点金属を溶かすために、金型を４００℃前後まで加熱する必要があり、内筒体の組み付け作業性が低い、という問題があった。更に、金型の焼き戻し（約６５０℃）を行うと、低融点金属が溶け出すため、再処理が必要であるというように、保全性が悪い、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、良好な内筒体の組み付け作業性や保全性を確保しながら、密着性の確保により高い冷却効率を達成することができる金型冷却構造及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の金型冷却構造は、製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティの製品面の近傍に達するように形成した冷却穴を開けた金型と、前記冷却穴に挿入する内筒体と、該内筒体に冷却水を供給する水冷回路と、を備える。
この金型冷却構造において、前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成する。
前記空間部と前記キャビティの製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を前記空間部に導入する連通穴を設けた。

上記目的を達成するため、本発明の金型冷却構造の製造方法は、上記金型冷却構造において、前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成すると共に、前記空間部と前記キャビティの製品面を連通する連通穴を開け、第１の溶湯充填工程と、第２の溶湯充填工程と、第２の溶湯水冷工程と、を備える。
前記第１の溶湯充填工程は、前記製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する。
前記第２の溶湯充填工程は、前記アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴を介して前記空間部に導入する。
前記第２の溶湯水冷工程は、前記空間部に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、前記空間部を凝固アルミ合金により埋めて封入する。

よって、キャビティの製品面の近傍に達するように形成した冷却穴と、冷却穴に挿入する内筒体の間に空間部が形成される。この空間部とキャビティの製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部に導入する連通穴が設けられる。
すなわち、ダイカスト鋳放し製品の素材となるアルミ合金の溶湯に着目し、冷却穴と内筒体の間に形成した空間部にアルミ合金の溶湯を導入し、空間部を凝固したアルミ合金により埋めるようにしている。したがって、空間部の空気層が除去され、金型と内筒体の密着性が確保されることで、要求する冷却性能や金型表面温度を得ることが可能な高い冷却効率が達成される。
この冷却穴と内筒体の間に形成した空間部にアルミ合金の溶湯を導入する際、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填するアルミダイカスト工法での溶湯充填工程を利用することができる。よって、内筒体を組み付けるときは、冷却穴に対して内筒体を挿入して組み付けるだけで良く、良好な内筒体の組み付け作業性が確保される。また、内筒体を取り外すときは、金型の焼き戻しの熱処理により、凝固したアルミ合金が溶けるため、内筒体が簡単に取り外され、良好な保全性が確保される。
この結果、良好な内筒体の組み付け作業性や保全性を確保しながら、密着性の確保により高い冷却効率を達成することができる。

実施例１の金型冷却構造を持つ可動金型を用いたアルミダイカスト工法の型締め工程を示す型締め工程説明図である。 実施例１の金型冷却構造を持つ可動金型を用いたアルミダイカスト工法の溶湯充填工程を示す溶湯充填工程説明図である。 実施例１の金型冷却構造を持つ可動金型を用いたアルミダイカスト工法の製品離型工程を示す製品離型工程説明図である。 実施例１の金型冷却構造の全体構成を示す全体構成図である。 実施例１の金型冷却構造において溶湯充填前の連通穴及び空間部を示す要部構成図である。 実施例１の金型冷却構造において溶湯充填後の連通穴及び空間部を示す要部構成図である。 比較例の金型冷却構造を示す要部構成図である。

以下、本発明の金型冷却構造及びその製造方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における金型冷却構造Ｂの構成を、「アルミダイカスト工法」、「金型冷却構造の詳細構成」、「金型冷却構造の背景技術」、「金型冷却構造の製造方法」、「金型冷却構造による金型冷却作用」、「金型冷却構造の他の特徴作用」に分けて説明する。

［アルミダイカスト工法］
まず、図１〜図３に基づき、変速機のトランスミッションケースの製造に適用され、実施例１の金型冷却構造Ｂを持つ可動金型を用いたアルミダイカスト工法を説明する。

アルミダイカスト工法に用いられるダイカストマシンの概略構成を説明する。ダイカストマシンは、図１〜図３に示すように、固定金型ベース１に固定された固定金型２（金型）と、可動金型ベース３に固定され、固定金型２の合わせ面に対し垂直な方向に往復移動可能に設けられた可動金型４（金型）と、を備えている。

前記固定金型ベース１及び固定金型２には、キャビティ５と、鋳込みシリンダ７と、溶湯注入穴８と、鋳込みピストン９と、鋳込み口１０（ビスケット）と、湯道１１（ランナー）と、湯口１２（ゲート）と、を有する。キャビティ５は、固定金型２の製品部分にあたる彫り込み面（空間）をいう。鋳込みシリンダ７は、固定金型ベース１及び固定金型２に設けられる。

前記可動金型ベース３及び可動金型４には、可動金型４の製品部分にあたる突出面によるキャビティ６と、凝固した製品を離型するときに製品を押し出す押し出し板１３及び押し出しピン１４と、可動金型４を水冷により冷却する金型冷却構造Ｂと、を有する。
なお、図１〜図３において、先走りの汚れた溶湯等を引き込むための湯溜まり（オーバーフロー）、金型キャビティ内のガスを抜くために金型表面に彫り込まれたエアーベントの図示は省略している。

前記アルミダイカスト工法は、ダイカスト鋳放し製品Ａの製造工程として、型締め工程（図１）と、溶湯充填工程（図２）と、製品離型工程（図３）と、を有する。

前記型締め工程は、図１に示すように、製品形状のキャビティ空間を作り出すように二つの固定金型２と可動金型４を型締めする工程である。すなわち、キャビティ５，６の製品面に離型剤を塗布し、図１の実線位置から仮想線位置まで図１の矢印Ｆ方向に可動金型４を固定金型２に向かって移動させる。

前記溶湯充填工程は、図２に示すように、キャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する工程である。すなわち、鋳込みシリンダ７の溶湯注入穴８からアルミ合金の溶湯を流し込み、鋳込みピストン９により押し込むことで、鋳込み口１０→湯道１１→湯口１２を経過し、圧力を加えた溶湯をキャビティ空間に充填する。この溶湯充填工程を利用し、金型冷却構造Ｂの空間部２４に、連通穴２５を介してアルミ合金の溶湯を充填する。

前記製品離型工程は、図３に示すように、６５０℃〜７００℃の溶湯を、金型冷却構造Ｂにより約２００℃まで冷却し、アルミ合金の溶湯が凝固するのを待った後、固定金型２と可動金型４からダイカスト鋳放し製品Ａを取り出す工程である。すなわち、鋳込みピストン９と押し出しピン１４を突出させることにより、固定金型２と可動金型４のキャビティ空間からダイカスト鋳放し製品Ａを離型させる。

［金型冷却構造の詳細構成］
図４〜図６は、実施例１の金型冷却構造を示す。以下、図４〜図６に基づき、金型冷却構造Ｂの詳細構成を説明する。

前記金型冷却構造Ｂは、図４に示すように、冷却穴２１と、内筒体２２と、水冷回路２３と、空間部２４と、連通穴２５と、を備える。

前記冷却穴２１は、製品形状のキャビティ空間を作り出す可動金型４に開けられ、キャビティ６の製品面の近傍に達するように形成された穴である。この冷却穴２１を開ける位置や開ける数は、可動金型４の冷却性能を考慮して決められる。また、冷却穴２１は、可動金型４の移動方向と平行な方向に、可動金型４の裏面側から開けられる有底穴であり、穴底面は半球面形状とされる。

前記内筒体２２は、水漏れ防止のために冷却穴２１に挿入され、先端部を半球状端面により閉じた筒構造体である。この内筒体２２は、ステンレス等を素材とするもので、プラグ２６と共に可動金型４に固定される。内筒体２２の同径筒部分の外径寸法は、冷却穴２１の内径寸法より僅かに小さくし、冷却穴２１への挿入組み付けを可能としている。

前記冷却回路２３は、内筒体２２の内面に冷却水を連続的に循環供給する回路である。この冷却回路２３は、通水管２３ａと、配管継手２３ｂと、給水コネクタ２３ｃと、排水コネクタ２３ｄと、冷却水通路２３ｅと、を有する。通水管２３ａは、内筒体２２の中心軸上に配置され、冷却水が噴出する開口端を半球状端面に臨む位置まで延ばしている。配管継手２３ｂは、プラグ２６にネジ込み固定される。給水コネクタ２３ｃは、冷却水を通水管２３ａに供給するコネクタである。排水コネクタ２３ｄは、通水管２３ａの外面と内筒体２２の内面により形成された冷却水通路２３ｅを経由して戻される冷却水を排水するコネクタである。

前記空間部２４は、冷却穴２１の内面と内筒体２２の外面との間に形成された隙間空間である。この空間部２４は、図６に示すように、アルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂに区画している。アルミ補充エリア２４Ａを、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のエリアに設定している。アルミ非補充エリア２４Ｂを、冷却穴２１の円筒内面と内筒体２２の円筒外面との間のエリアに設定している。このアルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂの区画境界は、冷却穴２１と内筒体２２の隙間を０．２ｍｍ以上とするか、前記冷却穴と前記内筒体の隙間が０．２ｍｍ未満であるかという隙間管理により定めている。つまり、アルミ合金の溶湯が侵入可能な０．２ｍｍ以上のエリアを、アルミ補充エリア２４Ａとし、アルミ合金の溶湯が侵入できない０．２ｍｍ未満のエリアを、アルミ非補充エリア２４Ｂとしている。

前記連通穴２５は、空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入するための穴である。この連通穴２５は、図５に示すように、冷却穴２１の軸方向中心線CL上の位置に設けられ、空間部２４からキャビティ６の製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴としている。そして、連通穴２５のキャビティ６の製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定している。

［金型冷却構造の背景技術］
アルミダイカスト金型は、金型表面温度を、均一化するために、金型内部に、冷却回路を内蔵し、水冷により、高温となった金型を、冷やしている。
冷却能力を上げるために、金型内部の冷却穴は、金型表面との肉厚を薄くするが、金型にクラックが入り、金型冷却水が、キャビティ（製品部）に入り込み、水蒸気となって、製品欠陥の要因となる場合がある。

これを防ぐために、図７に示すように、冷却穴０１に、内筒体０２（ブッシュ）を挿入して水漏れの防止を図っている。しかし、内筒体０２を挿入すると、冷却穴０１との間に空気層０３が残り、空気層０３による断熱効果で熱伝達性能が悪化し、冷却効率が低下してしまい、金型温度が下がらない、という不具合が発生していた。

これに対し、特開平９−２９４１６号公報や特開平１１−１５６５２０号公報や特開２００６−２８９３８２号公報等により、内筒体を用いた種々の金型冷却技術が提案されているが、何れも金型冷却構造としての要求事項を全て満足するまでに至っていない。つまり、アルミダイカスト工法に用いるダイカストマシンの金型冷却構造としては、下記の要求事項を全て満足することが必要である。
・空気層を完全に除去する密着性（信頼性）
・内筒体の組み付け作業性
・分解/組み付けによる保全性
・低コスト性
［金型冷却構造の製造方法］
以下、上記要求事項を全て満足する実施例１の金型冷却構造Ｂの製造方法について説明する。

実施例１の金型冷却構造Ｂの製造方法は、“捨て打ち”と呼ばれる慣らし運転での溶湯充填工程を利用し、最終的な金型冷却構造Ｂを作り上げる方法である。ここで、“捨て打ち”とは、ダイカスト鋳放し製品Ａの量産体制に入る前、金型温度を約２００℃まで上げるため、正規の製品を作るときと同じ手順のダイカスト工法にて行われる慣らし運転であり、通常、５回〜１０回程度行われる。

前提となる金型冷却構造Ｂは、製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた可動金型４と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える。この金型冷却構造Ｂの製造方法は、冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成しておくと共に、空間部２４とキャビティ６の製品面を連通する連通穴２５を開けておく。そして、第１の溶湯充填工程と、第２の溶湯充填工程と、第２の溶湯水冷工程と、を備えて構成される。

前記第１の溶湯充填工程は、アルミダイカスト工法の溶湯充填工程と同じもので、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する工程である。

前記第２の溶湯充填工程は、第１の溶湯充填工程でのアルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する工程である。つまり、可動金型４には、φ＝１ｍｍ程度で、テーパーとなっている連通穴２５が開いる。このため、製品形状のキャビティ空間に圧入されたアルミ合金の溶湯が、連通穴２５を介して空間部２４に導入される。

前記第２の溶湯水冷工程は、空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、図６に示すように、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する工程である。つまり、連通穴２５を介して空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯は、連通穴２５と空間部２４を埋め、さらに、冷却により凝固して連通穴２５と空間部２４に残る。そして、侵入経路となっている連通穴２５は、テーパー構造となっているので、空間部２４に残ったアルミ合金は、可動金型４の外に出られず、維持される。

なお、侵入経路の連通穴２５に、アルミ合金の凸部が残った場合は、次の鋳造時に、溶損して無くなる。また、侵入経路の連通穴２５に、アルミ合金の凹部ができた場合は、次の鋳造時に、アルミ合金が凹部に侵入することで、凹部が無くなる。

このように、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する製造方法より、空気層を除去され、冷却穴２１と内筒体２２が密着する。また、充填材料であるアルミ合金は、可動金型４より熱伝導率が高く、熱効率が悪化することが無い。また、内筒体２２（ブッシュ）を入れても、冷却効率を低下させることが無い。さらに、簡単に確実にアルミ合金の充填が可能となる。この結果、可動金型４の冷却効率を改善できた。加えて、特殊な加工方法を必要としないため、どこでも、誰でも、内筒体２２を挿入可能となり、要求する冷却性能、金型表面温度を得ることが可能となった。

［金型冷却構造による金型冷却作用］
ダイカスト鋳放し製品Ａをアルミダイカスト工法により量産しているとき、冷却回路２３により、内筒体２２の内面に冷却水を連続的に循環供給する。このとき、内筒体２２と冷却穴２１の間の空間部２４を、凝固したアルミ合金で埋めた金型冷却構造Ｂとしているため、可動金型４の熱を効率的に奪うという金型冷却作用を示す。

上記のように、実施例１では、キャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２の間に空間部２４を形成する。この空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入する連通穴２５を設ける構成とした。

すなわち、ダイカスト鋳放し製品Ａの素材となるアルミ合金の溶湯に着目し、冷却穴２１と内筒体２２の間に形成した空間部２４にアルミ合金の溶湯を導入し、空間部２４を凝固したアルミ合金により埋めるようにしている。したがって、空間部２４の空気層が除去され、可動金型４と内筒体２２の密着性が確保されることで、要求する冷却性能や金型表面温度を得ることが可能な高い冷却効率が達成される。

この冷却穴２１と内筒体２２の間に形成した空間部２４にアルミ合金の溶湯を導入する際、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填するアルミダイカスト工法での溶湯充填工程を利用することができる。よって、内筒体２２を組み付けるときは、冷却穴２１に対して内筒体２２を挿入して組み付けるだけで良く、良好な内筒体２２の組み付け作業性が確保される。また、内筒体２２を取り外すときは、可動金型４の焼き戻しの熱処理により、凝固したアルミ合金が溶けるため、内筒体２２が簡単に取り外され、良好な保全性が確保される。

このように、鋳物素材であるアルミ合金を空間部２４と連通穴２５に充填し、可動金型４と内筒体２２の密着性を確保することで、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂを提供することができる。

［金型冷却構造の他の特徴作用］
実施例１では、連通穴２５を、冷却穴２１の軸方向中心線CL上の位置に設ける構成とした。
この構成により、製品形状のキャビティ空間に圧入充填されるアルミ合金の溶湯が、キャビティ６の製品面に対してほぼ垂直方向から連通穴２５に入り込み、そのまま空間部２４へスムーズに導入される。
したがって、連通穴２５及び空間部２４へのアルミ合金の溶湯を、効率的に精度良く充填することができる。

実施例１では、連通穴２５を、空間部２４からキャビティ６の製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴による構成とした。
この構成により、連通穴２５及び空間部２４へ充填されたアルミ合金の溶湯が、逆流してキャビティ６の製品面に向かうことが抑えられ、鋳バリとしてダイカスト鋳放し製品Ａに付着することが無く、バリ取りの問題が生じない。
したがって、連通穴２５及び空間部２４へ充填された溶湯の逆流が防止されることで、ダイカスト鋳放し製品Ａからのバリ取りの問題を解消することができる。

実施例１では、連通穴２５のキャビティ６の製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定する構成とした。
すなわち、連通穴２５の穴径φを、アルミ合金の溶湯が侵入するための最小限範囲の穴径φに設定している。
したがって、連通穴２５の入り口となる穴径φを設定するだけで、連通穴２５及び空間部２４へ充填するアルミ合金と、ダイカスト鋳放し製品Ａになるアルミ合金と、を容易に分離することができる。

実施例１では、空間部２４を、アルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア１２Ｂに区画する。そして、アルミ補充エリア２４Ａを、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のエリアに設定し、アルミ非補充エリア２４Ｂを、冷却穴２１の円筒内面と内筒体２２の円筒外面との間のエリアに設定する構成とした。
この構成により、空間部２４のうち、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のアルミ補充エリア２４Ａにアルミ合金が充填されるとき、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間に存在するエアーが、アルミ非補充エリア２４Ｂから外部に排出される。
したがって、空間部２４のアルミ補充エリア２４Ａに対し、空気層を生じさせないで確実にアルミ合金を充填することができる。

実施例１では、アルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂの区画境界は、冷却穴２１と内筒体２２の隙間を０．２ｍｍ以上とするか、冷却穴２１と内筒体２２の隙間を０．２ｍｍ未満とするかという隙間管理により定める構成とした。
すなわち、隙間０．２ｍｍ以上のエリアがアルミ補充エリア２４Ａとされ、隙間０．２ｍｍ未満のエリアが、溶湯の流れを止めるアルミ非補充エリア２４Ｂとされ、区画境界を越えてまで溶湯が空間部２４に流れ込まない。
したがって、必要以上に溶湯の補充をさせないためのアルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂの区画境界を、溶湯の流れを止める部品や構造の追加を要することなく決めることができる。

実施例１では、金型冷却構造Ｂの製造方法を、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する第２の溶湯充填工程と、空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する第２の溶湯水冷工程と、を備える構成とした。
すなわち、特殊な加工方法を追加することなく、アルミダイカスト工法の溶湯充填工程をそのまま利用することで、連通穴２５及び空間部２４が、凝固したアルミ合金により埋めて封入される。
したがって、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂの製造方法を、溶湯充填工程を利用した簡単な方法により提供することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の金型冷却構造Ｂ及びその製造方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた金型（可動金型４）と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える金型冷却構造Ｂにおいて、
冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成し、
空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入する連通穴２５を設けた。
このため、鋳物素材であるアルミ合金を空間部２４と連通穴２５に充填し、可動金型４と内筒体２２の密着性を確保することで、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂを提供することができる。

(2) 連通穴２５を、冷却穴２１の軸方向中心線CL上の位置に設けた。
このため、(1)の効果に加え、連通穴２５及び空間部２４へのアルミ合金の溶湯を、効率的に精度良く充填することができる。

(3) 連通穴２５を、空間部２４からキャビティ６の製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴とした。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、連通穴２５及び空間部２４へ充填された溶湯の逆流が防止されることで、ダイカスト鋳放し製品Ａからのバリ取りの問題を解消することができる。

(4) 連通穴２５のキャビティ７の製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定した。
このため、(3)の効果に加え、連通穴２５の入り口となる穴径φを設定するだけで、連通穴２５及び空間部２４へ充填するアルミ合金と、ダイカスト鋳放し製品Ａになるアルミ合金と、を容易に分離することができる。

(5) 空間部２４を、アルミ補充エリア１４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂに区画し、
アルミ補充エリア２４Ａを、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のエリアに設定し、
アルミ非補充エリア２４Ｂを、冷却穴２１の円筒内面と内筒体２２の円筒外面との間のエリアに設定した。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、空間部２４のアルミ補充エリア２４Ａに対し、空気層を生じさせないで確実にアルミ合金を充填することができる。

(6) アルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂの区画境界は、冷却穴２１と内筒体２２の隙間を０．２ｍｍ以上とするか、冷却穴２１と内筒体２２の隙間を０．２ｍｍ未満とするかという隙間管理により定めた。
このため、(5)の効果に加え、必要以上に溶湯の補充をさせないためのアルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂの区画境界を、溶湯の流れを止める部品や構造の追加を要することなく決めることができる。

(7) 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた金型（可動金型４）と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える金型冷却構造Ｄにおいて、
冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成すると共に、空間部２４とキャビティ６の製品面を連通する連通穴２５を開け、
製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、
アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する第２の溶湯充填工程と、
空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する第２の溶湯水冷工程と、
を備える。
このため、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂの製造方法を、溶湯充填工程を利用した簡単な方法により提供することができる。

以上、本発明の金型冷却構造及びその製造方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、金型冷却構造Ｂを、可動金型４に適用する例を示した。しかし、本発明の金型冷却構造は、固定金型に適用しても良いし、また、固定金型と可動金型の両方に適用しても良い。

実施例１では、本発明の金型冷却構造を、トランスミッションケースを製造するダイカストマシンに適用する例を示した。しかし、本発明の金型冷却構造は、トランスミッションケース以外のダイカスト製品を製造するダイカストマシンに対しても勿論適用することができる。

Ａ ダイカスト鋳放し製品
Ｂ 金型冷却構造
１ 固定金型ベース
２ 固定金型（金型）
３ 可動金型ベース
４ 可動金型（金型）
５ キャビティ（固定金型側）
６ キャビティ（可動金型側）
２１ 冷却穴
２２ 内筒体
２３ 水冷回路
２４ 空間部
２４Ａ アルミ補充エリア
２４Ｂ アルミ非補充エリア
２５ 連通穴
φ 連通穴２５の穴径

Claims (7)

1. 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティの製品面の近傍に達するように形成した冷却穴を開けた金型と、前記冷却穴に挿入する内筒体と、該内筒体に冷却水を供給する水冷回路と、を備える金型冷却構造において、
   前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成し、
   前記空間部と前記キャビティの製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を前記空間部に導入する連通穴を設けた
   ことを特徴とする金型冷却構造。
2. 請求項１に記載された金型冷却構造において、
   前記連通穴を、前記冷却穴の軸方向中心線上の位置に設けた
   ことを特徴とする金型冷却構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載された金型冷却構造において、
   前記連通穴を、前記空間部から前記キャビティの製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴とした
   ことを特徴とする金型冷却構造。
4. 請求項３に記載された金型冷却構造において、
   前記連通穴の前記キャビティの製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定した
   ことを特徴とする金型冷却構造。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載された金型冷却構造において、
   前記空間部を、アルミ補充エリアとアルミ非補充エリアに区画し、
   前記アルミ補充エリアを、前記冷却穴の穴底面と前記内筒体の頂面との間のエリアに設定し、
   前記アルミ非補充エリアを、前記冷却穴の円筒内面と前記内筒体の円筒外面との間のエリアに設定した
   ことを特徴とする金型冷却構造。
6. 請求項５に記載された金型冷却構造において、
   前記アルミ補充エリアと前記アルミ非補充エリアの区画境界は、前記冷却穴と前記内筒体の隙間を０．２ｍｍ以上とするか、前記冷却穴と前記内筒体の隙間を０．２ｍｍ未満とするかという隙間管理により定めた
   ことを特徴とする金型冷却構造。
7. 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティの製品面の近傍に達するように形成した冷却穴を開けた金型と、前記冷却穴に挿入する内筒体と、該内筒体に冷却水を供給する水冷回路と、を備える金型冷却構造において、
   前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成すると共に、前記空間部と前記キャビティの製品面を連通する連通穴を開け、
   前記製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、
   前記アルミ合金の溶湯の一部を、前記連通穴を介して前記空間部に導入する第２の溶湯充填工程と、
   前記空間部に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、前記空間部を凝固アルミ合金により埋めて封入する第２の溶湯水冷工程と、
   を備えることを特徴とする金型冷却構造の製造方法。