JP2016078379A - 金型 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却部の数を増やすことなく、冷却効率を高めることが可能な金型を提供する。
【解決手段】金型1は、冷却孔3Hとこの冷却孔3Hの内部に挿入される中空パイプ3Pとを含み、中空パイプ3P内の空間部、および中空パイプ3Pと冷却孔3Hとの間の空間部が冷却媒体の流路である冷却部3を有する。冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、冷却孔3Hの内壁と中空パイプ3Pの外周面とが伝熱部材3Tを介して接続されている。
【選択図】図1
【解決手段】金型1は、冷却孔3Hとこの冷却孔3Hの内部に挿入される中空パイプ3Pとを含み、中空パイプ3P内の空間部、および中空パイプ3Pと冷却孔3Hとの間の空間部が冷却媒体の流路である冷却部3を有する。冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、冷却孔3Hの内壁と中空パイプ3Pの外周面とが伝熱部材3Tを介して接続されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、金型に関する。
ダイキャスト成形および樹脂成形等では一般に、互いに対向配置される固定側型板(キャビティプレート、雌型)と可動側型板(コアプレート、雄型)とを含む金型が用いられる。
通常、キャビティプレートおよびコアプレートの互いの対向面にはそれぞれ凹部が形成され、それぞれの凹部内に、成形材料が注入される成形空間部を形成する成形部品である入れ子が取り付けられる。
通常、キャビティプレートおよびコアプレートの互いの対向面にはそれぞれ凹部が形成され、それぞれの凹部内に、成形材料が注入される成形空間部を形成する成形部品である入れ子が取り付けられる。
加熱溶融された成形材料の熱により高温となる金型を冷却するために、入れ子の内部には通常、下記構造の冷却部が設けられる。
冷却部は、冷却孔とこの冷却孔の内部に挿入される中空パイプとを含み、中空パイプ内の空間部、および中空パイプと冷却孔との間の空間部が冷却媒体の流路である(特許文献1等)。
1つの入れ子に対して、冷却部は1つまたは複数設けられる。
冷却部は、冷却孔とこの冷却孔の内部に挿入される中空パイプとを含み、中空パイプ内の空間部、および中空パイプと冷却孔との間の空間部が冷却媒体の流路である(特許文献1等)。
1つの入れ子に対して、冷却部は1つまたは複数設けられる。
成形品の金型への焼き付きを防止するためには、金型を効果的に冷却して適切な温度に維持することが必要である。
金型の冷却性能を向上させるために、入れ子に形成する冷却部の数を増やすことが考えられる。しかしながら、冷却部の数を増やすと、互いに隣り合う冷却部の間隔が狭くなり、入れ子の冷却箇所が多くなりすぎて、型面に離型剤を塗布する時点で型面が全体的に好適な温度より低下してしまう恐れがある。この場合、型面に塗布された離型剤が揮発しにくく、離型剤が残ったまま成形が行われて、成形品内に空洞(ダイキャスト成形では「鋳巣」と呼ばれる)が形成される恐れがある。
金型の冷却性能を向上させるために、入れ子に形成する冷却部の数を増やすことが考えられる。しかしながら、冷却部の数を増やすと、互いに隣り合う冷却部の間隔が狭くなり、入れ子の冷却箇所が多くなりすぎて、型面に離型剤を塗布する時点で型面が全体的に好適な温度より低下してしまう恐れがある。この場合、型面に塗布された離型剤が揮発しにくく、離型剤が残ったまま成形が行われて、成形品内に空洞(ダイキャスト成形では「鋳巣」と呼ばれる)が形成される恐れがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、冷却部の数を増やすことなく、冷却効率を高めることが可能な金型を提供することを目的とする。
本発明の金型は、
冷却孔と当該冷却孔の内部に挿入される中空パイプとを含み、
前記中空パイプ内の空間部、および前記中空パイプと前記冷却孔との間の空間部が冷却媒体の流路である冷却部を有する金型であって、
前記冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、前記冷却孔の内壁と前記中空パイプの外周面とが伝熱部材を介して接続されたものである。
冷却孔と当該冷却孔の内部に挿入される中空パイプとを含み、
前記中空パイプ内の空間部、および前記中空パイプと前記冷却孔との間の空間部が冷却媒体の流路である冷却部を有する金型であって、
前記冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、前記冷却孔の内壁と前記中空パイプの外周面とが伝熱部材を介して接続されたものである。
本発明によれば、冷却部の数を増やすことなく、冷却効率を高めることが可能な金型を提供することができる。
「金型」
図面を参照して、本発明に係る一実施形態の金型の構造について、説明する。
図1は、本実施形態の金型の要部の概略縦断面図である。
図2Aは、冷却部の概略横断面図(図1のII-II概略断面図)である。
図2Bは、図2Aの設計変更例を示す図(図1のII-II概略断面図)である。
図面を参照して、本発明に係る一実施形態の金型の構造について、説明する。
図1は、本実施形態の金型の要部の概略縦断面図である。
図2Aは、冷却部の概略横断面図(図1のII-II概略断面図)である。
図2Bは、図2Aの設計変更例を示す図(図1のII-II概略断面図)である。
ダイキャスト成形および樹脂成形等では一般に、互いに対向配置される固定側型板(キャビティプレート、雌型)と可動側型板(コアプレート、雄型)とを含む金型が用いられる。
通常、キャビティプレートおよびコアプレートの互いの対向面にはそれぞれ凹部が形成され、それぞれの凹部内に、成形材料が注入される成形空間部を形成する成形部品である入れ子が取り付けられる。
図1は、キャビティプレートの凹部に取り付けられる入れ子を示している。
通常、キャビティプレートおよびコアプレートの互いの対向面にはそれぞれ凹部が形成され、それぞれの凹部内に、成形材料が注入される成形空間部を形成する成形部品である入れ子が取り付けられる。
図1は、キャビティプレートの凹部に取り付けられる入れ子を示している。
図1に示すように、本実施形態の金型1は、鉄鋼等の金属等からなる入れ子2を有している。
一態様において、入れ子2は、SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料からなる。
図1において、入れ子2の上面が、コアプレートの入れ子の型面と共に成形空間部を形成する型面である。
型面2Xの面形状は、成形品の形状に応じて設計される。
一態様において、入れ子2は、SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料からなる。
図1において、入れ子2の上面が、コアプレートの入れ子の型面と共に成形空間部を形成する型面である。
型面2Xの面形状は、成形品の形状に応じて設計される。
本明細書では、入れ子2において、型面2Xを有する上部を、成形品の形状を規定する形状規定部2Tと称す。また、入れ子2において、型面2Xを有さない下部を、基部2Bと称す。
なお、本実施形態では、入れ子2の成形空間部側を「上側」、その反対側を「下側」と定義する。ただし、その上下関係は単なる便宜上の規定であり、実使用における上下関係は任意である。
なお、本実施形態では、入れ子2の成形空間部側を「上側」、その反対側を「下側」と定義する。ただし、その上下関係は単なる便宜上の規定であり、実使用における上下関係は任意である。
加熱溶融された成形材料の熱により高温となる金型を冷却するために、入れ子2の内部には、少なくとも1つの冷却部3が設けられている。
本実施形態では、1つの入れ子2に対して、複数の冷却部3が設けられている。
本実施形態では、1つの入れ子2に対して、複数の冷却部3が設けられている。
1つの冷却部3は、入れ子2の下面2Yから型面2Xへ垂直方向に延びる断面視逆U字状の冷却孔3Hとこの冷却孔3Hの内部に挿入される冷却パイプ3Pとを含む。
冷却パイプ3Pは、鉄鋼等の金属等からなる中空パイプである。
冷却パイプ3Pの熱伝導率は、入れ子2の熱伝導率以上であることが好ましい。
一態様において、冷却パイプ3Pは、SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料からなる。
冷却パイプ3Pは、鉄鋼等の金属等からなる中空パイプである。
冷却パイプ3Pの熱伝導率は、入れ子2の熱伝導率以上であることが好ましい。
一態様において、冷却パイプ3Pは、SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料からなる。
冷却部3において、冷却パイプ3P内の空間部、および冷却パイプ3Pと冷却孔3Hとの間の空間部が、冷却媒体の流路4となっている。
冷却媒体としては特に制限なく公知のものを使用でき、冷却水等が好ましい。
冷却パイプ3P内の空間部をインナー流路4Aと称す。
冷却パイプ3Pと冷却孔3Hとの間の空間部をアウター流路4Bと称す。
インナー流路4Aが往流路であり、アウター流路4Bが復流路である。
冷却媒体としては特に制限なく公知のものを使用でき、冷却水等が好ましい。
冷却パイプ3P内の空間部をインナー流路4Aと称す。
冷却パイプ3Pと冷却孔3Hとの間の空間部をアウター流路4Bと称す。
インナー流路4Aが往流路であり、アウター流路4Bが復流路である。
図中、符号5は、冷却パイプ3Pの下端部を保持し、冷却パイプ3Pを冷却孔3Hに固定する固定部材である。
この固定部材5は、冷却媒体の流入口5M、および、冷却媒体の流入口5Mと冷却パイプ3P内のインナー流路4Aとを繋ぐ接続流路5Aを有する。
冷却孔3Hのアウター流路4Bの下流側には、冷却媒体の流出口3Mが設けられている。
流入口5Mおよび流出口3Mの開口箇所は、適宜設計変更可能である。
入れ子2の外部から流入口5Mへの冷却媒体の供給、および流出口3Mから入れ子2の外部への冷却媒体の排出の機構は、公知技術と同様である。
図1中、符号6Aは入れ子2の外部に設けられた冷却媒体供給部を模式的に示し、符号6Bは入れ子2の外部に設けられた冷却媒体排出部を模式的に示す。図1中、実線W1は外部から流入口5Mへの冷却媒体の供給流路、破線W2は、流出口3Mから外部への冷却媒体の排出流路を模式的に示すものである。
冷却媒体の温度(流入口5Mにおける温度)は、公知技術と同様である。
この固定部材5は、冷却媒体の流入口5M、および、冷却媒体の流入口5Mと冷却パイプ3P内のインナー流路4Aとを繋ぐ接続流路5Aを有する。
冷却孔3Hのアウター流路4Bの下流側には、冷却媒体の流出口3Mが設けられている。
流入口5Mおよび流出口3Mの開口箇所は、適宜設計変更可能である。
入れ子2の外部から流入口5Mへの冷却媒体の供給、および流出口3Mから入れ子2の外部への冷却媒体の排出の機構は、公知技術と同様である。
図1中、符号6Aは入れ子2の外部に設けられた冷却媒体供給部を模式的に示し、符号6Bは入れ子2の外部に設けられた冷却媒体排出部を模式的に示す。図1中、実線W1は外部から流入口5Mへの冷却媒体の供給流路、破線W2は、流出口3Mから外部への冷却媒体の排出流路を模式的に示すものである。
冷却媒体の温度(流入口5Mにおける温度)は、公知技術と同様である。
入れ子2全体のサイズにもよるが、図1に示すように、入れ子2全体が効果的に冷却されるように、1つの入れ子2に対して、型面2Xに沿って間隔を空けて複数の冷却部3を配置することができる。
複数の冷却部3が設けられる場合、各冷却部3の高さは、冷却部3が形成される箇所の型面2Xの高さに応じて、設計される。
各冷却部3の高さは、下面2Yから基部2Bを超え、形状規定部2Tの内部に到達し、型面2Xには到達しない範囲内で、設計される。
複数の冷却部3が設けられる場合、各冷却部3の高さは、冷却部3が形成される箇所の型面2Xの高さに応じて、設計される。
各冷却部3の高さは、下面2Yから基部2Bを超え、形状規定部2Tの内部に到達し、型面2Xには到達しない範囲内で、設計される。
図1に示すように、本実施形態において、冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、冷却孔3Hの内壁と冷却パイプ3Pの外周面との間に伝熱部材3Tが設けられている。
伝熱部材3Tは、冷却孔3Hおよび/または冷却パイプ3Pと一体成形されたものでもよいし、冷却孔3Hおよび冷却パイプ3Pとは別部材でもよい。
伝熱部材3Tの一態様としては、図1および図2Aに示すように、冷却孔3Hの内壁と冷却パイプ3Pの外周面とを繋ぐように、複数のフィンFが放射状に配列したフィン部材3Fが挙げられる。この態様では、複数のフィンFの間に形成された各開口部H1内のアウター流路4Bを冷却媒体が通過する。
伝熱部材3Tの他の態様としては、図2Bに示すように、平面視円状等の複数の開口部H2が形成された環状部材3Rが挙げられる。この態様では、各開口部H2内のアウター流路4Bを冷却媒体が通過する。
なお、これらの伝熱部材3Tの態様は例に過ぎず、適宜変更可能である。
伝熱部材3Tは、冷却孔3Hおよび/または冷却パイプ3Pと一体成形されたものでもよいし、冷却孔3Hおよび冷却パイプ3Pとは別部材でもよい。
伝熱部材3Tの一態様としては、図1および図2Aに示すように、冷却孔3Hの内壁と冷却パイプ3Pの外周面とを繋ぐように、複数のフィンFが放射状に配列したフィン部材3Fが挙げられる。この態様では、複数のフィンFの間に形成された各開口部H1内のアウター流路4Bを冷却媒体が通過する。
伝熱部材3Tの他の態様としては、図2Bに示すように、平面視円状等の複数の開口部H2が形成された環状部材3Rが挙げられる。この態様では、各開口部H2内のアウター流路4Bを冷却媒体が通過する。
なお、これらの伝熱部材3Tの態様は例に過ぎず、適宜変更可能である。
成形品の金型1への焼き付きを防止するためには、金型1を効果的に冷却して適切な温度に維持することが必要である。
本実施形態では、少なくとも1つの冷却部3によって、成形材料の熱により高温となる入れ子2が冷却される。
ただし、「発明が解決しようとする課題」の項で述べたように、金型の冷却性能を向上させるために、入れ子に形成する冷却部の数を増やすと、互いに隣り合う冷却部の間隔が狭くなり、入れ子の冷却箇所が多くなりすぎて、型面に離型剤を塗布する時点で型面が全体的に好適な温度より低下してしまう恐れがある。この場合、型面に塗布された離型剤が揮発しにくく、離型剤が残ったまま成形が行われ、成形品内に空洞(ダイキャスト成形では「鋳巣」と呼ばれる)が形成される恐れがある。
本実施形態では、少なくとも1つの冷却部3によって、成形材料の熱により高温となる入れ子2が冷却される。
ただし、「発明が解決しようとする課題」の項で述べたように、金型の冷却性能を向上させるために、入れ子に形成する冷却部の数を増やすと、互いに隣り合う冷却部の間隔が狭くなり、入れ子の冷却箇所が多くなりすぎて、型面に離型剤を塗布する時点で型面が全体的に好適な温度より低下してしまう恐れがある。この場合、型面に塗布された離型剤が揮発しにくく、離型剤が残ったまま成形が行われ、成形品内に空洞(ダイキャスト成形では「鋳巣」と呼ばれる)が形成される恐れがある。
本実施形態において、各冷却部3の内部には、冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、冷却孔3Hの内壁と冷却パイプ3Pの外周面との間に伝熱部材3Tが設けられている。
冷却孔3Hの内壁と冷却パイプ3Pの外周面とは伝熱部材3Tを介して接続されているので、入れ子2と冷却部3との間の熱交換がより効果的に進み、各冷却部3による入れ子2の冷却性能が向上する。
伝熱部材3Tの材質は、SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料等からなる冷却孔3Hの内壁と、SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料等からなる冷却パイプ3Pの外周面との間の伝熱が可能なものであれば、特に制限されない。
伝熱部材3Tは、入れ子2の冷却効率が向上することから、熱伝導率の高いものが好ましい。
伝熱部材3Tは、入れ子2と同等以上の熱伝導率を有する材料からなることが好ましい。
一態様において、SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料からなる。
冷却孔3Hの内壁と冷却パイプ3Pの外周面とは伝熱部材3Tを介して接続されているので、入れ子2と冷却部3との間の熱交換がより効果的に進み、各冷却部3による入れ子2の冷却性能が向上する。
伝熱部材3Tの材質は、SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料等からなる冷却孔3Hの内壁と、SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料等からなる冷却パイプ3Pの外周面との間の伝熱が可能なものであれば、特に制限されない。
伝熱部材3Tは、入れ子2の冷却効率が向上することから、熱伝導率の高いものが好ましい。
伝熱部材3Tは、入れ子2と同等以上の熱伝導率を有する材料からなることが好ましい。
一態様において、SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料からなる。
各冷却部3と型面2Xとの離間距離は、入れ子2が効果的に冷却され、かつ、型面2Xにおける各冷却部3の直上部分の過剰な冷却が抑制され、型面2Xに離型剤を塗布する時点において型面2Xが好適な温度となる範囲内で設計される。
冷却部3に冷却媒体を流した状態で、成形材料を注入する前にいったん型を閉じ、入れ子2全体が充分に冷却された後に、型を開き、型面2Xに離型剤が塗布される。したがって、「離型剤を塗布する時点」は、型開き時の直後またはそれより多少遅れるタイミングである。
「離型剤を塗布する時点において好適な温度」とは、離型剤が充分に揮発して成形品の内部に残らない温度である。
冷却部3に冷却媒体を流した状態で、成形材料を注入する前にいったん型を閉じ、入れ子2全体が充分に冷却された後に、型を開き、型面2Xに離型剤が塗布される。したがって、「離型剤を塗布する時点」は、型開き時の直後またはそれより多少遅れるタイミングである。
「離型剤を塗布する時点において好適な温度」とは、離型剤が充分に揮発して成形品の内部に残らない温度である。
本実施形態においては、伝熱部材3Tによって各冷却部3による冷却性能が向上するので、冷却部3の数を増やさずとも、入れ子2を効果的に冷却することができる。
本実施形態において、冷却部3の数を増やさなくてもよいので、冷却部3を複数設ける場合も、複数の冷却部3の間の互いの離間距離は、公知技術と同様、充分な距離に確保できる。
型面2Xにおいて、複数の冷却部3の間の部分は、冷却部3より充分に離間するので、冷却部3により過度に冷却される恐れがなく、離型剤の揮発に好適な温度に維持できる。
本実施形態において、冷却部3の数を増やさなくてもよいので、冷却部3を複数設ける場合も、複数の冷却部3の間の互いの離間距離は、公知技術と同様、充分な距離に確保できる。
型面2Xにおいて、複数の冷却部3の間の部分は、冷却部3より充分に離間するので、冷却部3により過度に冷却される恐れがなく、離型剤の揮発に好適な温度に維持できる。
図1に示すように、伝熱部材3Tは、基部2Bおよび形状基底部2Tの境界面と冷却パイプ3Pの先端との間の範囲内に設けられることが好ましい。
高さ方向に見て、伝熱部材3Tは、上記範囲内で、より広範囲に設けられることが好ましい。
図1では、伝熱部材3Tは、基部2Bおよび形状基底部2Tの境界面から冷却パイプ3Pの先端までの広範囲に形成されている。
好ましくは上記範囲内に伝熱部材3Tを設けることで、入れ子2の効果的な冷却と、型面2Xに塗布された離型剤の効果的な揮発とを安定的に両立できる。
なお、伝熱部材3Tは、高さ方向に複数設けてもよい。この場合、複数の伝熱部材3Tは、互いに離間配置されていてもよいし、互いに接触配置されていてもよい。
複数の伝熱部材3Tを互いに接触して配置する場合、これら複数の伝熱部材3Tは、互いに冷却媒体の通過部分を閉塞しないように配置される。
高さ方向に見て、伝熱部材3Tは、上記範囲内で、より広範囲に設けられることが好ましい。
図1では、伝熱部材3Tは、基部2Bおよび形状基底部2Tの境界面から冷却パイプ3Pの先端までの広範囲に形成されている。
好ましくは上記範囲内に伝熱部材3Tを設けることで、入れ子2の効果的な冷却と、型面2Xに塗布された離型剤の効果的な揮発とを安定的に両立できる。
なお、伝熱部材3Tは、高さ方向に複数設けてもよい。この場合、複数の伝熱部材3Tは、互いに離間配置されていてもよいし、互いに接触配置されていてもよい。
複数の伝熱部材3Tを互いに接触して配置する場合、これら複数の伝熱部材3Tは、互いに冷却媒体の通過部分を閉塞しないように配置される。
伝熱部材3Tを配置しても冷却媒体が往路、復路共に良好に流れ、かつ、伝熱部材3Tによる冷却効率の向上効果が良好に得られることから、アウター流路4Bの有効面積がインナー流路4Aの有効面積以上([アウター流路4Bの有効面積]/[インナー流路4Aの有効面積]≧1)であることが好ましい。
以上説明したように、本実施形態によれば、冷却部3の数を増やすことなく、冷却効率を高めることが可能な入れ子2(金型1)を提供することができる。
本実施形態では、キャビティプレートの凹部に取り付けられる入れ子2のみを挙げて説明したが、キャビティプレートの入れ子とコアプレートの入れ子とを対向させて、成形品を成形する様子については、後記[実施例]の項、図3を参照されたい。
以下、本発明に係る実施例および比較例について説明する。
(実施例1)
図3に示す概略モデルについて、CAE解析にて、複数の点における温度経時変化をシミュレーションした。
図3は、実施例1における成形の様子を示す概略縦断面図である。
図3中の入れ子2等の形状は図1とは異なるが、便宜上、図1と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
図3に示すモデルの金型1は、断面視逆U字状のキャビティプレートの入れ子2と、断面視逆U字状のコアプレートの入れ子12とを含む。
図中、符号20は成形材料または成形品である。
成形品の外径はφ37.5mm、成形品の側部の肉厚は5mm、成形品の全長は83.5mmとした。
このモデルでは、1つのキャビティプレートの入れ子2の内部に1つの冷却部3が設けられている。
冷却部3の構造は図1に示した1個の冷却部3と同様であり、冷却孔3Hとこの冷却孔3Hの内部に挿入された中空パイプ3Pとを含む。また、冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、冷却孔3Hの内壁と中空パイプ3Pの外周面とが伝熱部材3Tを介して接続されている。
図3に示す概略モデルについて、CAE解析にて、複数の点における温度経時変化をシミュレーションした。
図3は、実施例1における成形の様子を示す概略縦断面図である。
図3中の入れ子2等の形状は図1とは異なるが、便宜上、図1と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
図3に示すモデルの金型1は、断面視逆U字状のキャビティプレートの入れ子2と、断面視逆U字状のコアプレートの入れ子12とを含む。
図中、符号20は成形材料または成形品である。
成形品の外径はφ37.5mm、成形品の側部の肉厚は5mm、成形品の全長は83.5mmとした。
このモデルでは、1つのキャビティプレートの入れ子2の内部に1つの冷却部3が設けられている。
冷却部3の構造は図1に示した1個の冷却部3と同様であり、冷却孔3Hとこの冷却孔3Hの内部に挿入された中空パイプ3Pとを含む。また、冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、冷却孔3Hの内壁と中空パイプ3Pの外周面とが伝熱部材3Tを介して接続されている。
図2Aに示したように、伝熱部材3Tはフィン部材3Fとした。図2Aに示したように、横断面において、複数のフィンFを均等間隔で、アウター流路4Bの有効面積がインナー流路4Aの有効面積以上([アウター流路4Bの有効面積]/[インナー流路4Aの有効面積]≧1)となるように、設けるようにした。
図1に示したように、フィン部材3Fは、基部2Bおよび形状基底部2Tの境界面から冷却パイプ3Pの先端までの範囲に渡って柱状に設けるようにした。
その他の設計は、従来設計と同様とした。
図1に示したように、フィン部材3Fは、基部2Bおよび形状基底部2Tの境界面から冷却パイプ3Pの先端までの範囲に渡って柱状に設けるようにした。
その他の設計は、従来設計と同様とした。
冷却パイプ3P、フィン部材3F、キャビティプレートの入れ子2、成形品20、およびコアプレートの入れ子12の材質は、以下の通りとした。
冷却パイプ3P:SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料、
フィン部材3F(伝熱部材3T):SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料、
キャビティプレートの入れ子12:SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料、
成形材料(成形品)20:ADC12(JIS規格)相当の熱伝導率を有するアルミ材料、
コアプレートの入れ子12:SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料。
冷却パイプ3P:SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料、
フィン部材3F(伝熱部材3T):SKD61(JIS規格)相当以上の熱伝導率を有する鉄鋼材料、
キャビティプレートの入れ子12:SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料、
成形材料(成形品)20:ADC12(JIS規格)相当の熱伝導率を有するアルミ材料、
コアプレートの入れ子12:SKD61(JIS規格)相当の熱伝導率を有する鉄鋼材料。
冷却媒体は冷却水とし、その温度(流入口5Mにおける温度)は40℃とした。
冷却開始前の入れ子2の温度(初期温度)は120℃とした。
冷却開始前の入れ子2の温度(初期温度)は120℃とした。
温度シミュレーション点は、キャビティプレートの入れ子2の外面上の点P1、P2、P3、および成形材料(成形品)20の外面上の点P4、P5、P6の計6点とした。
点P1および点P4は、冷却孔3Hの先端の直上位置とした。
点P2および点P5は、冷却パイプ3Pの先端と同一高さ位置とした。
点P3および点P6は、冷却パイプ3Pの先端と成形材料(成形品)20の下端との中間高さ位置とした。
点P1および点P4は、冷却孔3Hの先端の直上位置とした。
点P2および点P5は、冷却パイプ3Pの先端と同一高さ位置とした。
点P3および点P6は、冷却パイプ3Pの先端と成形材料(成形品)20の下端との中間高さ位置とした。
(比較例1)
冷却部3に伝熱部材3Tを設けない構造とした以外は実施例1と同様にして、複数の点P1〜P6における温度経時変化をシミュレーションした。
実施例1と同様、アウター流路4Bの有効面積がインナー流路4Aの有効面積以上([アウター流路4Bの有効面積]/[インナー流路4Aの有効面積]≧1)となるように、冷却部3を設計した。
冷却部3に伝熱部材3Tを設けない構造とした以外は実施例1と同様にして、複数の点P1〜P6における温度経時変化をシミュレーションした。
実施例1と同様、アウター流路4Bの有効面積がインナー流路4Aの有効面積以上([アウター流路4Bの有効面積]/[インナー流路4Aの有効面積]≧1)となるように、冷却部3を設計した。
(結果)
実施例1および比較例1において、キャビティプレートの入れ子2の外面上の点P3における温度の経時変化を示すグラフを図4Aに示す。
実施例1および比較例1において、成形材料(成形品)20の外面上の点P6における温度の経時変化を示すグラフを図4Bに示す。
冷却開始から280秒後を、型開きのタイミングとした。
実施例1において、型開き時(280秒後)の点P3における温度は、307.39℃であった。
比較例1において、型開き時(280秒後)の点P3における温度は、324.19℃であった。
実施例1において、型開き時(280秒後)の点P6における温度は、351.93℃であった。
比較例1において、型開き時(280秒後)の点P6における温度は、364.18℃であった。
実施例1および比較例1において、キャビティプレートの入れ子2の外面上の点P3における温度の経時変化を示すグラフを図4Aに示す。
実施例1および比較例1において、成形材料(成形品)20の外面上の点P6における温度の経時変化を示すグラフを図4Bに示す。
冷却開始から280秒後を、型開きのタイミングとした。
実施例1において、型開き時(280秒後)の点P3における温度は、307.39℃であった。
比較例1において、型開き時(280秒後)の点P3における温度は、324.19℃であった。
実施例1において、型開き時(280秒後)の点P6における温度は、351.93℃であった。
比較例1において、型開き時(280秒後)の点P6における温度は、364.18℃であった。
実施例1および比較例1において、キャビティプレートの入れ子2の外面上の点P1〜P3における型開き時(280秒後)の温度を示すグラフを図5Aに示す。
実施例1および比較例1において、成形材料(成形品)20の外面上の点P4〜P6における型開き時(280秒後)の温度を示すグラフを図5Bに示す。
実施例1および比較例1において、成形材料(成形品)20の外面上の点P4〜P6における型開き時(280秒後)の温度を示すグラフを図5Bに示す。
図4A、図4B、図5A、および図5Bに示すように、各測定点P1〜P6において、伝熱部材3Tを用いた実施例1では、伝熱部材3Tを用いない比較例1に対して、冷却効率の向上が見られた。
本発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更が可能である。
1 金型
2 入れ子
2X 型面
2T 形状規定部
2B 基部
2Y 下面
3 冷却部
3H 冷却孔
3M 流出口
3P 冷却パイプ(中空パイプ)
3T 伝熱部材
3F フィン部材
3R 環状部材
4 流路
4A インナー流路
4B アウター流路
5 固定部材
5A 接続流路
5M 流入口
6A 冷却媒体供給部
6B 冷却媒体排出部
12 コアプレートの入れ子
20 成形材料または成形品
H1、H2 開口部
2 入れ子
2X 型面
2T 形状規定部
2B 基部
2Y 下面
3 冷却部
3H 冷却孔
3M 流出口
3P 冷却パイプ(中空パイプ)
3T 伝熱部材
3F フィン部材
3R 環状部材
4 流路
4A インナー流路
4B アウター流路
5 固定部材
5A 接続流路
5M 流入口
6A 冷却媒体供給部
6B 冷却媒体排出部
12 コアプレートの入れ子
20 成形材料または成形品
H1、H2 開口部
Claims (1)
- 冷却孔と当該冷却孔の内部に挿入される中空パイプとを含み、
前記中空パイプ内の空間部、および前記中空パイプと前記冷却孔との間の空間部が冷却媒体の流路である冷却部を有する金型であって、
前記冷却媒体が通過可能な開口部を空けて、前記冷却孔の内壁と前記中空パイプの外周面とが伝熱部材を介して接続された金型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014213886A JP2016078379A (ja) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 金型 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014213886A JP2016078379A (ja) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 金型 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016078379A true JP2016078379A (ja) | 2016-05-16 |
Family
ID=55957235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014213886A Pending JP2016078379A (ja) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | 金型 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016078379A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180071441A (ko) | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 에이에치코리아주식회사 | 전자부품용 솔더 크림 |
-
2014
- 2014-10-20 JP JP2014213886A patent/JP2016078379A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180071441A (ko) | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 에이에치코리아주식회사 | 전자부품용 솔더 크림 |
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