JP2020082157A - Molding die and molding method - Google Patents

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加瑞馬 日比
Kazuma Hibi
加瑞馬 日比
盾 八百川
Jun Yaokawa
盾 八百川
岩田 靖
Yasushi Iwata
靖 岩田
川原 博
Hiroshi Kawahara
博 川原
雄一 古川
Yuichi Furukawa
雄一 古川
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Abstract

To provide a molding die that can obtain high-quality molded product with less shrinkage cavities generated.SOLUTION: The molding die, into which a heated molten material is pressurized and charged in order to obtain a coagulated object having a thin wall part and a thick wall part, comprises a first die, provided at an upstream side of a passage on which the molten material is charged, which forms a first cavity molding the thin wall part of the coagulated object, and a second die that forms a second cavity provided at a downstream side of the first cavity and communicated with the first cavity and molding the thick wall part of the coagulated object. The first die has coarse parts constituted of base materials that externally contact an inner wall partitioning the first cavity to support the wall and hollows formed around the base material. The coarse parts of the first die delay coagulation in the first cavity molding the thin wall part. Therefore, molten materials can be sufficiently supplied to the second cavity molding the thick wall part through the first cavity, so that generation of shrinkage cavities in the thick wall part is suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 1B

Description

本発明は、加熱された溶融物が加圧充填される成形金型等に関する。 The present invention relates to a molding die or the like in which a heated melt is pressure-filled.

金属のダイカスト鋳造や樹脂の射出成形等は、原料を加熱溶融させた溶融物を、金型のキャビティへ加圧充填した後、冷却凝固させてなされる。これにより、複雑な形状の製品でも、優れた寸法精度を維持しつつ、効率的な生産が可能となる。 Die casting of metal, injection molding of resin, and the like are performed by press-filling a molten material obtained by heating and melting a raw material into a cavity of a mold, followed by cooling and solidification. As a result, even a product having a complicated shape can be efficiently manufactured while maintaining excellent dimensional accuracy.

WO2013/161396WO2013/161396 特開平11−348045Japanese Patent Laid-Open No. 11-348045

ところで、溶融物を金型のキャビティ内で冷却凝固させて得られる成形品(凝固物)には、凝固収縮により鋳巣(特に引け巣)等の鋳造欠陥を生じることがある。特に、凝固が早い薄肉部の下流側に連なる厚肉部で、引け巣が生じ易い。 By the way, in a molded product (solidified product) obtained by cooling and solidifying a melt in a cavity of a mold, a casting defect such as a porosity (particularly a shrinkage porosity) may occur due to solidification shrinkage. In particular, shrinkage cavities are likely to occur in the thick wall portion that is connected to the downstream side of the thin wall portion that rapidly solidifies.

従来は、方案、溶融物の充填流路、成形条件等の工夫・調整により、鋳造欠陥の抑制が図られていた。 Conventionally, casting defects have been suppressed by devising and adjusting a plan, a molten material filling flow path, a molding condition, and the like.

本発明は、そのような事情に鑑みて、従来とは異なる発想に基づいて、鋳造欠陥の少なく高品質な成形品(凝固物)が得られる成形金型等を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a molding die or the like that can obtain a high-quality molded product (solidified product) with few casting defects based on an idea different from the conventional one.

なお、特許文献1は、鋳鉄製の鋳造用中空金型を提案している。特許文献1には、その中空金型を完全な中空ではなく、ハニカム状にする旨も記載されている。しかし、特許文献1の中空金型は、鋳鉄の重力鋳造を対象としている。そして、鋳物の形状や溶湯の流路と関係なく、鋳物の表層全体のチル化を防止するために、凝固時の冷却速度を小さくできる中空金型が採用されているに過ぎない。 It should be noted that Patent Document 1 proposes a hollow mold for casting made of cast iron. Patent Document 1 also describes that the hollow mold is not a completely hollow mold but a honeycomb structure. However, the hollow mold of Patent Document 1 is intended for gravity casting of cast iron. And, in order to prevent chilling of the entire surface layer of the cast regardless of the shape of the cast and the flow path of the molten metal, only a hollow mold capable of reducing the cooling rate during solidification is adopted.

特許文献2は、水等の冷媒を流す温調回路を有する金属金型を、3次元造形法(粉末積層法)により製造することを提案している。しかし、特許文献2は、金属金型内に設ける温調回路の設計自由度の向上やその金型による冷却性能の向上を目的としている。また、その金型を用いて得られる樹脂成形品は、全体的に薄肉なものとなっている。 Patent Document 2 proposes to manufacture a metal mold having a temperature control circuit in which a coolant such as water flows by a three-dimensional modeling method (powder laminating method). However, Patent Document 2 aims at improving the degree of freedom in designing the temperature control circuit provided in the metal mold and improving the cooling performance by the mold. Moreover, the resin molded product obtained by using the mold is thin as a whole.

このように、いずれの特許文献にも、引け巣等の鋳造欠陥を抑制できる金型構造等に関しては、全く記載も示唆もされていない。 As described above, none of the patent documents describe or suggest a mold structure capable of suppressing casting defects such as shrinkage cavities.

本発明者は、上述した課題を解決すべく鋭意研究し結果、成形品(凝固物)の薄肉部に対応するキャビティの内壁近傍を低密度な粗部として、その近傍の熱伝導率を低下させることを着想した。このような金型により、薄肉部に連なる厚肉部における引け巣が大幅に低減されることも確認した。これらの成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor reduces the thermal conductivity in the vicinity of the inner wall of the cavity corresponding to the thin part of the molded product (solidified product) as a low-density rough part. I thought about that. It was also confirmed that such a mold significantly reduces shrinkage cavities in a thick portion continuous with a thin portion. The present invention described below has been completed by developing these results.

《成形金型》
(1)本発明は、薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得るために、加熱された溶融物が加圧充填される成形金型であって、該溶融物の充填流路の上流側にあり該凝固物の薄肉部を成形する第1キャビティを形成する第1型と、該第1キャビティの下流側にあり該第1キャビティと連通していると共に該凝固物の厚肉部を成形する第2キャビティを形成する第2型とを備え、該第1型は、該第1キャビティを区画する内壁に外接して該内壁を支持する基材と該基材の周囲にある空洞とからなる粗部を有する成形金型である。
《Molding die》
(1) The present invention is a molding die in which a heated melt is pressure-filled in order to obtain a solidified product having a thin portion and a thick portion, the upstream side of a flow path for filling the melt. A first mold for forming a first cavity for molding a thin portion of the solidified material, and a thick mold portion of the solidified material for communicating with the first cavity located downstream of the first cavity. And a second mold forming a second cavity, the first mold comprising a base material circumscribing an inner wall defining the first cavity and supporting the inner wall, and a cavity around the base material. Is a molding die having a roughened portion.

(2)本発明の成形金型(単に「金型」ともいう。)を用いれば、厚肉部に発生する引け巣等の鋳造欠陥を低減または抑止できる。この理由は次のように考えられる。 (2) By using the molding die of the present invention (also simply referred to as “die”), it is possible to reduce or suppress casting defects such as shrinkage cavities generated in the thick portion. The reason for this is considered as follows.

本発明の金型は、薄肉部に対応する第1キャビティを形成する第1型に、粗部を有する。粗部は、空洞(空隙、空孔等)を内包しており、中実な場合(基材のみからなる場合)よりも低密度となっている。そして、その粗部に接している第1キャビティの内壁近傍は、低熱容量および/または低熱伝導率であり、熱飽和を生じ易い。 The die of the present invention has the rough portion in the first die forming the first cavity corresponding to the thin portion. The rough portion contains cavities (voids, holes, etc.) and has a lower density than that of a solid case (a case of only a base material). Then, the vicinity of the inner wall of the first cavity, which is in contact with the rough portion, has a low heat capacity and/or a low thermal conductivity, and heat saturation is likely to occur.

このため第1キャビティの内壁面に接触した溶融物の冷却速度は小さくなり、その溶融物の凝固は遅れることになる。つまり、第2キャビティへの溶融物の充填流路となる第1キャビティが、薄肉部の凝固により閉塞されるタイミングを遅らすことが可能となる。これにより、第1キャビティ内を経由しつつ第2キャビティへ、流動性や圧力伝達性等が確保された溶融物が、より長く供給されるようになる。こうして、第2キャビティ内における溶融物の凝固収縮も低減され、引け巣等の鋳造欠陥が少ない厚肉部の成形が可能になったと考えられる。 Therefore, the cooling rate of the melt contacting the inner wall surface of the first cavity becomes small, and the solidification of the melt is delayed. That is, it is possible to delay the timing at which the first cavity, which serves as the flow path for filling the second cavity with the melt, is closed by the solidification of the thin portion. As a result, the melt having the fluidity, the pressure transmissibility and the like secured therein can be supplied to the second cavity for a longer period of time while passing through the first cavity. In this way, it is considered that solidification shrinkage of the melt in the second cavity is also reduced, and it becomes possible to form a thick wall portion with few casting defects such as shrinkage cavities.

(3)ちなみに、溶融物の加圧充填に伴い、粗部が接している第1キャビティの内壁面も、相当な大きさの面圧が作用するが、その面圧は粗部の基材により支承される。支承可能な面圧は、粗部の構造・形態、粗部の見掛密度(ρ)または基材の真密度(ρ0)に対する相対密度(ρ/ρ0)により調整される。また、粗部近傍の伝熱性は、粗部の相対密度や第1キャビティの内壁の厚さ等により調整される。 (3) By the way, with the pressure filling of the melt, a considerable amount of surface pressure also acts on the inner wall surface of the first cavity in contact with the rough portion, but the surface pressure depends on the base material of the rough portion. Supported. The surface pressure that can be supported is adjusted by the structure/form of the rough portion, the apparent density (ρ) of the rough portion, or the relative density (ρ/ρ0) with respect to the true density (ρ0) of the base material. The heat conductivity near the rough portion is adjusted by the relative density of the rough portion, the thickness of the inner wall of the first cavity, and the like.

粗部近傍において、所望の強度と伝熱性を確保するために、例えば、粗部の相対密度は0.4〜0.9さらには0.5〜0.8とするとよい。相対密度が過小になると、粗部の強度が低下する。相対密度が過大であると、粗部近傍の伝熱性が高まり、第1キャビティ内の溶融物が凝固し易くなる。 In order to secure a desired strength and heat transfer property in the vicinity of the rough portion, for example, the relative density of the rough portion may be 0.4 to 0.9, and further 0.5 to 0.8. If the relative density becomes too small, the strength of the rough portion will decrease. When the relative density is excessively high, the heat transfer property in the vicinity of the rough portion is enhanced, and the melt in the first cavity is likely to solidify.

第1キャビティの対向する内壁面の間隔(w)に対する粗部が接する内壁の厚さ(t)の比(t/w)は、例えば、0.05〜0.5さらには0.15〜0.35とするとよい。内壁厚さ(比)が過小では、粗部近郷の強度が低下する。内壁厚さ(比)が過大であると、粗部近傍の伝熱性が高まり、第1キャビティ内の溶融物が凝固し易くなる。 The ratio (t/w) of the thickness (t) of the inner wall with which the rough portion is in contact with the interval (w) of the inner wall surfaces of the first cavity that face each other is, for example, 0.05 to 0.5, or even 0.15 to 0. It should be set to 0.35. If the inner wall thickness (ratio) is too small, the strength in the nearby area of Kurobe decreases. If the inner wall thickness (ratio) is excessively large, the heat transfer property in the vicinity of the rough portion is enhanced, and the melt in the first cavity is likely to solidify.

《成形方法/成形品》
(1)本発明は、成形方法としても把握できる。すなわち本発明は、上述した成形金型へ加圧充填した溶融物を冷却凝固させて、薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得る成形方法でもよい。
<<Molding method/Molded product>>
(1) The present invention can be understood as a molding method. That is, the present invention may be a molding method of obtaining a solidified product having a thin wall portion and a thick wall portion by cooling and solidifying the melted material filled under pressure into the above-mentioned molding die.

(2)本発明は、さらに、その成形方法により得られた成形品(凝固物)としても把握できる。この成形品は、少なくとも薄肉部と厚肉部を有する。本発明の場合、その厚肉部に存在する鋳巣(引け巣)の体積割合(体積%)を、例えば、1%以下さらには0.5%とすることも可能である。ここでいう体積割合は、第2キャビティの容積に対する引け巣の体積の割合である。なお、本発明の成形品は、金属成形品(ダイカスト鋳物等)でも、樹脂成形品でもよい。 (2) The present invention can be understood as a molded product (solidified product) obtained by the molding method. This molded product has at least a thin portion and a thick portion. In the case of the present invention, the volume ratio (volume %) of the cavities (shrinkage cavities) present in the thick portion can be set to, for example, 1% or less, and further 0.5%. The volume ratio here is the ratio of the volume of shrinkage cavities to the volume of the second cavity. The molded product of the present invention may be a metal molded product (die casting, etc.) or a resin molded product.

《その他》
(1)本明細書でいう「上流(側)」または「下流(側)」は、加圧充填される溶融物の流動方向に沿って特定される。金型が配置される方向は問わない。例えば、上流側にある第1型が下型で、下流側にある第2型が上型でもよい。
《Others》
(1) "Upstream (side)" or "downstream (side)" in the present specification is specified along the flow direction of the melt to be pressure-filled. The direction in which the mold is arranged does not matter. For example, the first mold on the upstream side may be the lower mold and the second mold on the downstream side may be the upper mold.

薄肉部と厚肉部は、具体的な肉厚を問わない。両者を比較して、相対的に肉厚が小さい部分が薄肉部で、それより大きい肉厚を有する部分が厚肉部である。肉厚は、キャビティの内壁面の間隔(内壁面の法線方向の最小長さ)により特定される。 The thin portion and the thick portion may have any specific thickness. Comparing the two, the portion having a relatively small thickness is the thin portion, and the portion having a larger thickness is the thick portion. The wall thickness is specified by the distance between the inner wall surfaces of the cavity (the minimum length of the inner wall surface in the normal direction).

(2)本発明に係る粗部は、溶融物の凝固速度を低下させたい第1キャビティの少なくとも一部の領域にあれば足る。第1キャビティの内壁全体を囲繞するように配設されてもよいし、対向する内壁の一方または両方に外接するように配設されてもよい。 (2) The rough part according to the present invention is sufficient if it exists in at least a part of the region of the first cavity where the solidification rate of the melt is desired to be reduced. It may be arranged so as to surround the entire inner wall of the first cavity, or may be arranged to circumscribe one or both of the inner walls facing each other.

なお、本明細書でいう「外接」は、外側(キャビティの内側に対する反対側)に接するように存在している状態をいう。接する各部は、分割可能な物でも、一体的に連続した物でもよい。例えば、内壁と内壁に外接する粗部とは、分割型の組み合わせにより構成されても、一体型により構成されてもよい。 It should be noted that the term "outside contact" as used in the present specification refers to a state of being in contact with the outside (the side opposite to the inside of the cavity). Each contacting part may be a dividable one or an integrally continuous one. For example, the inner wall and the rough portion circumscribing the inner wall may be configured by a combination of split dies or an integral type.

本明細書でいう粗部の見掛密度(体積%)は、便宜上、キャビティの内壁面に平行な粗部の断面に関する面積%として、次のようにしても求まる。
見掛密度=(断面積−空洞面積)÷(断面積)×100
ここで、断面積は観察している上記断面の全面積であり、空洞面積はその断面に存在している空洞が占める全面積である。上式により見掛密度を算出するとき、断面の大きさは最大で10mm×10mmの正方形の範囲内とする。その範囲内で、算出対象となる適切な大きさの断面を規定すればよい。このとき、相対密度={1−(空洞面積)/断面積}となる。その相対密度が0.4〜0.9となる断面を有する領域が粗部となる。
For the sake of convenience, the apparent density (volume %) of the rough portion in the present specification can be obtained as follows as an area% related to the cross section of the rough portion parallel to the inner wall surface of the cavity.
Apparent density = (cross-sectional area-cavity area) / (cross-sectional area) x 100
Here, the cross-sectional area is the total area of the observed cross section, and the cavity area is the total area occupied by the cavities present in the cross section. When the apparent density is calculated by the above equation, the size of the cross section is within the range of a square of 10 mm×10 mm at the maximum. Within that range, a cross section having an appropriate size to be calculated may be defined. At this time, the relative density={1-(cavity area)/cross-sectional area}. A region having a cross section whose relative density is 0.4 to 0.9 is a rough part.

(3)本明細書でいう内壁は、キャビティの内壁面を構成する領域である。粗部が接する内壁の厚さは、内壁面と粗部の空洞の内端(または上述した包絡線)との最短長(通常、内壁面の法線方向に沿った長さ)とする。 (3) The inner wall referred to in this specification is a region that forms the inner wall surface of the cavity. The thickness of the inner wall with which the rough portion contacts is the shortest length between the inner wall surface and the inner end of the cavity of the rough portion (or the envelope described above) (usually the length along the normal direction of the inner wall surface).

(4)特に断らない限り本明細書でいう「x〜y」は下限値xおよび上限値yを含む。本明細書に記載した種々の数値または数値範囲に含まれる任意の数値を新たな下限値または上限値として「a〜b」のような範囲を新設し得る。 (4) Unless otherwise specified, “x to y” in the present specification includes a lower limit value x and an upper limit value y. A range such as “a to b” may be newly established by setting any numerical value included in various numerical values or numerical ranges described in the present specification as a new lower limit value or upper limit value.

実施例に係るダイカスト鋳物の概形を示す正面図と断面図である。It is a front view and a sectional view showing an outline of a die-cast casting concerning an example. そのダイカスト鋳造に用いる金型の概形を示す正面図と断面図である。It is the front view and sectional drawing which show the rough shape of the metal mold|die used for the die casting casting. 凝固解析に用いた粗部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the rough part used for the solidification analysis. 解析により得られた凝固過程図(金型C1)である。It is a solidification process diagram (die C1) obtained by analysis. 第1キャビティ(内壁面間隔:10mm)の内壁厚さと厚肉部の引け巣量との関係示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the inner wall thickness of a 1st cavity (inner wall surface space|interval: 10 mm), and the shrinkage cavity amount of a thick part. 第1キャビティ(内壁面間隔:6mm)の内壁厚さと厚肉部の引け巣量との関係示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the inner wall thickness of a 1st cavity (inner wall surface space|interval: 6 mm), and the shrinkage cavity amount of a thick part. 第1型の粗部の相対密度と厚肉部の引け巣量との関係示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the relative density of the rough part of a 1st type, and the shrinkage cavity amount of a thick part. 現実の第1型の粗部(金型2)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the rough part (die 2) of an actual 1st type|mold. 現実の金型(金型2と金型C2)を用いて得られたダイカスト鋳物の厚肉部のX線CT像である。It is an X-ray CT image of a thick part of a die cast casting obtained by using an actual die (die 2 and die C2).

上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。本明細書で説明する内容は、本発明の成形金型のみならず、成形方法や成形品(凝固物)にも適宜該当し得る。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。 One or more constituent elements arbitrarily selected from the specification may be added to the constituent elements of the present invention described above. The contents described in this specification can be applied to not only the molding die of the present invention but also the molding method and the molded product (solidified product) as appropriate. Which of the embodiments is the best depends on the target, the required performance and the like.

《粗部》
第1型に設けられる粗部は、第1キャビティを区画する内壁に外接して内壁を支持する基材と基材の周囲にある空洞とからなる。粗部は、種々の形態をとり得る。粗部は、例えば、多孔質状でも、格子状でも、溝状等でもよい。また基材は、例えば、柱状または壁状の支持体でもよい。このような支持体は、例えば、第1キャビティを区画する内壁面の略法線方向に沿って延在していると、粗部近傍の強度と伝熱性の調整が容易となる。
《Coarse part》
The rough part provided in the first mold is composed of a base material that circumscribes the inner wall that defines the first cavity and supports the inner wall, and a cavity around the base material. The rough portion can take various forms. The rough portion may have, for example, a porous shape, a lattice shape, or a groove shape. The base material may be, for example, a columnar or wall-shaped support. If such a support extends, for example, along the substantially normal direction of the inner wall surface that defines the first cavity, the strength and heat conductivity in the vicinity of the rough portion can be easily adjusted.

空洞は、基材と略均等に配設されているとよい。例えば、基材が上記の支持体である場合、空洞は、各支持体の両側または周囲に略均等に形成されているとよい。この場合、粗部全体として、高強度と低伝熱性を両立し易い。 The cavities may be arranged substantially evenly with the base material. For example, when the base material is the above-mentioned support, the cavities may be formed substantially evenly on both sides or the periphery of each support. In this case, high strength and low heat transfer can be easily achieved at the same time as the entire rough portion.

粗部は、除去製造、付加製造、鋳造等により形成される。除去製造は、例えば、中実な金型の原材に対して、各種の切削加工やレーザー加工等を施すことによりなされる。付加製造は、例えば、三次元造形法(3Dプリンター)によりなされる。より具体的にいうと、金属粉末を用いた積層造形法(特に粉末焼結積層造形法)によりなされる。粉末焼結積層造形法は、粉末床溶融結合法(PBF:powder bed fusion)でも、指向性エネルギー堆積法(DED:directed energydeposition)でもよい。PBFは、原料粉末を薄く1層敷く毎に、所定の経路で高エネルギービーム(レーザ、電子ビーム等)を走査して、原料粉末を溶融凝固させることを繰り返して、所望形状の造形物(バルク体)を得る方法である。DEDは、高エネルギービームの焦点付近に投射した原料粉末を溶融凝固させつつ、その溶融凝固位置を走査(移動)させて所望形状の造形物を得る方法である。 The rough portion is formed by removal manufacturing, additional manufacturing, casting or the like. The removal manufacturing is performed, for example, by performing various cutting processes, laser processing, or the like on the raw material of the solid mold. The additional manufacturing is performed by, for example, a three-dimensional modeling method (3D printer). More specifically, it is performed by a layered manufacturing method using a metal powder (particularly a powder sintering layered manufacturing method). The powder sintering additive manufacturing method may be a powder bed fusion bonding method (PBF) or a directed energy deposition method (DED). PBF scans a high-energy beam (laser, electron beam, etc.) along a predetermined path every time a thin layer of raw material powder is laid, and repeatedly melts and solidifies the raw material powder to form a desired shape (bulk). Body) is how to get. DED is a method in which a raw material powder projected near the focal point of a high-energy beam is melted and solidified, and the melting and solidifying position is scanned (moved) to obtain a shaped article having a desired shape.

このような粉末積層法(特にPBF)によれば、粗部の形態自由度を高めることができる。これにより、金型や成形品の仕様や形態に応じて、粗部の強度や伝熱性の調整が容易となる。また、PBFによれば、例えば、断面形状が変化する支持体、中空状の支持体、内部に未焼結が残存した支持体等の形成も可能である。なお、中空状の支持体は、例えば、予め形成した穴から、未焼結粉末を取り出すことにより成形される。 According to such a powder laminating method (particularly PBF), the degree of freedom in morphology of the rough portion can be increased. This makes it easy to adjust the strength and heat conductivity of the rough portion according to the specifications and the form of the mold and the molded product. Further, according to PBF, it is possible to form, for example, a support whose cross-sectional shape changes, a hollow support, a support in which unsintered remains inside, and the like. The hollow support is molded, for example, by taking out the unsintered powder from a preformed hole.

《第1型と第2型》
第1型と第2型は、分割型でもよいし、連続した一体型でもよい。第1キャビティにより薄肉部が成形され、第2キャビティにより厚肉部が成形される限り、各型や各キャビティの形態は問わない。
<<Type 1 and Type 2>>
The first mold and the second mold may be a split mold or a continuous integral mold. As long as the thin portion is molded by the first cavity and the thick portion is molded by the second cavity, the shape of each mold and each cavity does not matter.

第1型と第2型を構成する金属は、同種でも異種でもよい。第1型を構成する第1金属が、第2型を構成する第2金属よりも熱伝導率が小さいと、粗部と相俟って、第1キャビティ内における凝固をより遅延させ易くなる。両金属を同種とする場合なら、金型寿命に優れた工具鋼等の合金鋼を用いるとよい。 The metals forming the first type and the second type may be the same or different. If the first metal forming the first mold has a lower thermal conductivity than the second metal forming the second mold, it is likely to delay the solidification in the first cavity in combination with the rough portion. If both metals are of the same type, alloy steel such as tool steel having excellent die life may be used.

両金属を異種とする場合なら、第1金属には、例えば、熱伝導率が15〜35W/m・kさらには20〜30W/m・kである鋼材(工具鋼等)を用いるとよい。第2金属には、例えば、熱伝導率が30〜50W/m・kさらには35〜45W/m・kである鋼材(一般的な炭素鋼等)を用いるとよい。 When the two metals are different from each other, for example, a steel material (tool steel or the like) having a thermal conductivity of 15 to 35 W/m·k and further 20 to 30 W/m·k may be used as the first metal. As the second metal, for example, a steel material (general carbon steel or the like) having a thermal conductivity of 30 to 50 W/m·k, further 35 to 45 W/m·k may be used.

第2型は全体的に中実体からなると、その伝熱性が向上する。これにより第2キャビティ内の溶融物の凝固速度が高まり、厚肉部内の引け巣等も低減される。 When the second mold is made of a solid body as a whole, its heat transfer property is improved. As a result, the solidification rate of the melt in the second cavity is increased, and shrinkage cavities in the thick portion are reduced.

《溶融物・凝固物》
溶融物・凝固物となる材料は、金属でも樹脂でもよい。金属は、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等である。これら金属の溶湯(溶融物)をダイカスト金型へ射出することにより、ダイカスト鋳物(凝固物)が得られる。
<Melted material/solidified material>
The material to be the melt/solidified material may be metal or resin. The metal is, for example, an aluminum alloy, a magnesium alloy, or the like. A die cast casting (solidified product) is obtained by injecting a molten metal (melted product) of these metals into a die casting mold.

また樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂である。その溶融物を成形用金型へ射出すると、樹脂成形品(凝固物)が得られる。 The resin is, for example, a thermoplastic resin. When the melt is injected into a molding die, a resin molded product (solidified product) is obtained.

種々の金型を用いて、ダイカスト鋳造したときの鋳物の厚肉部に生じる引け巣量を、数値解析と実物の鋳物(「実鋳物」という。)の測定とにより評価した。このような具体例に基づいて、本発明をさらに詳しく説明する。 The amount of shrinkage cavities generated in the thick wall portion of the casting when die casting was performed using various molds was evaluated by numerical analysis and measurement of the actual casting (referred to as "actual casting"). The present invention will be described in more detail based on these specific examples.

[第1実施例]
《モデル》
(1)ダイカスト鋳物(単に「鋳物」という。)の概形を図1Aに示した。この鋳物は薄肉部と厚肉部を有する。薄肉部は、溶湯が射出(加圧充填)される上流側にありビスケット部(射出スリーブの凝固物)に連なっている。厚肉部は、薄肉部に連なり、薄肉部の下流側(末端側)にある。薄肉部および厚肉部は、正面図の左右方向(A−A断面図の奥行き方向)に関して、肉厚が一定となっている。なお、説明の便宜上、上下および左右は、図中に示した方向とする。
[First embodiment]
"model"
(1) An outline of a die casting casting (simply called "casting") is shown in FIG. 1A. This casting has a thin portion and a thick portion. The thin portion is on the upstream side where the molten metal is injected (pressurized filling), and is connected to the biscuit portion (solidified material of the injection sleeve). The thick portion is continuous with the thin portion and is on the downstream side (end side) of the thin portion. The thin portion and the thick portion have a constant thickness in the left-right direction of the front view (the depth direction of the AA sectional view). For convenience of explanation, the upper and lower sides and the left and right sides are the directions shown in the drawing.

(2)その鋳物のダイカスト鋳造(単に「鋳造」という。)に用いる金型(成形金型)の概形を図1Bに示した。この金型は、第1型と第2型を備え、それぞれ複数の分割型から構成されている。第1型は、薄肉部に対応する第1キャビティを内部に形成する。第2型は、厚肉部に対応する第2キャビティを内部に形成する。 (2) An outline of a die (molding die) used for die casting of the casting (simply referred to as “casting”) is shown in FIG. 1B. This mold includes a first mold and a second mold, each of which is composed of a plurality of split molds. The first mold internally has a first cavity corresponding to the thin portion. The second mold internally has a second cavity corresponding to the thick portion.

第1型の上流側には射出スリーブが液密に連結され、第1の下流側には第2型が液密に連結される。射出スリーブに内蔵されたプランジャが駆動されることにより、射出スリーブ内に供給された溶湯が、第1キャビティを経由して第2キャビティへ加圧充填される。なお、実際のダイカスト鋳造は、その金型を縦型ダイカスト機へセットしてなされる。この場合、第1型が下型、第2型が上型になる。 The injection sleeve is liquid-tightly connected to the upstream side of the first mold, and the second mold is liquid-tightly connected to the first downstream side. By driving the plunger incorporated in the injection sleeve, the molten metal supplied into the injection sleeve is pressurized and filled into the second cavity via the first cavity. The actual die casting is performed by setting the die on a vertical die casting machine. In this case, the first mold is the lower mold and the second mold is the upper mold.

(3)第1型は、図1BのB―B断面図(単に「断面図」という。)に示すように、第1キャビティの対向する内壁近傍にそれぞれ粗部を備える。各粗部は、各内壁の外側に接しつつ、その内壁に沿うように(図1Bの正面図の左右方向に)延在している。 (3) As shown in the BB cross-sectional view of FIG. 1B (simply referred to as “cross-sectional view”), the first mold is provided with rough portions near inner walls of the first cavity that face each other. Each rough portion is in contact with the outside of each inner wall and extends along the inner wall (in the left-right direction of the front view of FIG. 1B).

粗部の形態は種々考えられる。図1Bの断面図には、その一例を示した。この粗部は、第1キャビティの内壁に沿って外接するように、直方体状(断面長方形状)の空洞と支持壁が上下方向に交互に配設された積層管状体からなる(図4A参照)。 Various forms of the rough portion can be considered. An example is shown in the cross-sectional view of FIG. 1B. The rough portion is composed of a laminated tubular body in which cuboid (rectangular cross-section) cavities and supporting walls are alternately arranged in the vertical direction so as to circumscribe along the inner wall of the first cavity (see FIG. 4A). ..

なお、本実施例では、内壁面から連なる中実領域を内壁といい、その内壁に外接する空洞が交互に配設されている中空(分散)領域を粗部という。第1キャビティの内壁面の間隔(w)、内壁の厚さ(t)、粗部の幅(c)は、図1Bの断面図に示す左右方向(第1キャビティの内壁面の法線方向)の各長さとする(図4A参照)。また、本実施例に係る金型は、特に断らない限り、粗部以外は中実な緻密部(中実体)となっている。 In the present embodiment, a solid region connecting from the inner wall surface is called an inner wall, and a hollow (dispersion) region in which cavities circumscribing the inner wall are alternately arranged is called a rough portion. The distance (w) between the inner wall surfaces of the first cavity, the thickness (t) of the inner wall, and the width (c) of the rough portion are in the left-right direction (the normal direction of the inner wall surface of the first cavity) shown in the cross-sectional view of FIG. 1B. (See FIG. 4A). Further, the mold according to this example is a solid dense part (solid body) except for the rough part, unless otherwise specified.

《解析》
(1)条件
図1Aと図1Bに示したモデルを用いて、鋳造CAE(Computer Aided Engineering)による凝固解析を行った。解析ソフトには株式会社トヨタコミュニケーションシステム製TopCASTを用いた。解析条件は次のようにした。
"analysis"
(1) Conditions Solidification analysis by casting CAE (Computer Aided Engineering) was performed using the models shown in FIGS. 1A and 1B. TopCAST manufactured by Toyota Communication System Co., Ltd. was used as the analysis software. The analysis conditions were as follows.

解析範囲は、図1Bに一点鎖線で示した領域D(100mm×145mm)とした。図1Bの奥行き方向の両面は断熱要素とした。これにより、3次元解析の計算コードで実行される上記の解析ソフトを用いて、図1Bの奥行き方向の伝熱を無視した擬2次元解析を行った。粗部は、図1Cに示すように、第1型の内壁(厚さ:tmm)に外接する相対密度(r)の低密度部(厚さ:(50―t)mm)とした。なお、粗部は、第1キャビティの対向する内壁(奥行き60mm×高さ約60mm)に沿って形成されているとした。 The analysis range was the region D (100 mm×145 mm) shown by the alternate long and short dash line in FIG. 1B. Both sides in the depth direction of FIG. 1B were heat insulating elements. Thus, the above-mentioned analysis software executed by the calculation code of the three-dimensional analysis was used to perform the pseudo two-dimensional analysis in which the heat transfer in the depth direction of FIG. 1B was ignored. As shown in FIG. 1C, the rough portion was a low density portion (thickness: (50-t) mm) of relative density (r) circumscribing the inner wall (thickness: tmm) of the first mold. The rough portion is formed along the inner wall (60 mm in depth×about 60 mm in height) facing the first cavity.

鋳造条件は次の通りとした。
鋳造合金:Al合金(JIS ADC12/物性値は表2参照)
スリーブ径:φ40mm、射出速度:0.15m/s、
鋳造圧力:60MPa、型開き時間:4s、
射出時(初期)の溶湯温度:640℃、金型の初期温度:25℃
The casting conditions were as follows.
Cast alloy: Al alloy (JIS ADC12/See Table 2 for physical properties)
Sleeve diameter: φ40 mm, injection speed: 0.15 m/s,
Casting pressure: 60 MPa, mold opening time: 4 s,
Molten metal temperature at injection (initial): 640°C, initial mold temperature: 25°C

金型内の熱伝導率は、(相対)密度に比例するとした。つまり、基材(第1金属)の熱伝導率:λ、粗部の熱伝導率:λ、粗部の相対密度:rとして、λ∝r×λとした。また、Al合金と各型の間の熱伝達係数は、実験結果に基づいて、19300W/m・Kとした。さらに、Al合金と射出スリーブ・プランジャの間は断熱状態とした。 The thermal conductivity in the mold was assumed to be proportional to the (relative) density. That is, the thermal conductivity of the base material (first metal): λ 0 , the thermal conductivity of the rough portion: λ, and the relative density of the rough portion: r were set to λ∝r×λ 0 . The heat transfer coefficient between the Al alloy and each mold was set to 19300 W/m 2 ·K based on the experimental results. Further, a heat insulating state was established between the Al alloy and the injection sleeve/plunger.

(2)方法
擬2次元直交座標系の差分法により解析した。その分割要素の寸法は0.1mmの正方形とした。凝固解析は、金型内の各キャビティへ溶湯が完全に充填された時から開始した。また、第1キャビティ内(薄肉部)の固相率が0.9に達した時点で、第2キャビティ(厚肉部)への溶湯の補給路(充填流路)が遮断(閉塞)されるとした。
(2) Method Analysis was performed by the difference method of the pseudo two-dimensional orthogonal coordinate system. The dimension of the dividing element was a square of 0.1 mm. The solidification analysis was started when each cavity in the mold was completely filled with the molten metal. Further, when the solid phase ratio in the first cavity (thin portion) reaches 0.9, the molten metal replenishment passage (filling passage) to the second cavity (thick portion) is blocked (closed). And

その遮断時点における第2キャビティ内の残留液相量から、厚肉部に生じるひけ巣量(面積)を算出した。残留液相量は、その時点における第2キャビティ内の各分割要素の面積と液相率(1-固相率)の積の合計(Σs)とした。また、第2キャビティに相当する総面積(S0)と、その残留液相量に相当する合計面積(Σs)との面積比(Σs/S0)から、厚肉部におけるひけ巣割合(面積%)を算出した。 The amount of shrinkage cavities (area) generated in the thick portion was calculated from the amount of residual liquid phase in the second cavity at the time of the cutoff. The residual liquid phase amount was the sum (Σs) of the product of the area of each dividing element in the second cavity and the liquid phase ratio (1-solid phase ratio) at that time. Further, from the area ratio (Σs/S0) of the total area (S0) corresponding to the second cavity and the total area (Σs) corresponding to the residual liquid phase amount, the shrinkage cavity ratio (area%) in the thick portion Was calculated.

(3)結果
表1に示すように、第1型と第2型の各材質と第1型の粗部の有無との組み合わせを、種々変更した各金型について、それぞれ凝固解析を行った。各金型を用いた場合の厚肉部に生じる引け巣(面積量、面積%)を、表1に併せて示した。また、金型C1を用いたときの凝固過程を、一例として図2に示した。
(3) Results As shown in Table 1, solidification analysis was performed for each mold in which the combination of each material of the first mold and the second mold and the presence or absence of the rough portion of the first mold was variously changed. Table 1 also shows the shrinkage cavities (area amount, area %) generated in the thick portion when each mold is used. In addition, the solidification process using the mold C1 is shown in FIG. 2 as an example.

なお、ここでは、第1型の内壁面間隔(薄肉部の肉厚):w=10mm、その内壁の厚さ:t=1mm、粗部の相対密度:r=0.5として解析した。また、鋳造材であるAl合金(ADC12)、各型に用いた鋼材(工具鋼:JIS SKD61、炭素鋼:S45C)の物性値は、まとめて表2に示した。 In addition, here, the analysis was performed assuming that the inner wall spacing of the first mold (thickness of the thin portion): w=10 mm, the thickness of the inner wall: t=1 mm, and the relative density of the rough portion: r=0.5. In addition, the physical properties of the Al alloy (ADC12), which is a casting material, and the steel materials (tool steel: JIS SKD61, carbon steel: S45C) used for each mold are collectively shown in Table 2.

《評価》
(1)図2からわかるように、従来の金型では、厚肉部の凝固が完了する相当前から、その上流側にある薄肉部の凝固が完了している。このため、厚肉部への溶湯の供給や厚肉部への加圧が、その凝固前の早期から遮断されてしまう。この結果、厚肉部には引け巣が発生し易くなったと考えられる。これは、表1に示すように、金型C1を用いたときの厚肉部の引け巣量からもわかる。
<<Evaluation>>
(1) As can be seen from FIG. 2, in the conventional mold, the solidification of the thin portion on the upstream side is completed long before the solidification of the thick portion is completed. Therefore, the supply of the molten metal to the thick portion and the pressurization of the thick portion are interrupted from the early stage before the solidification. As a result, it is considered that shrinkage cavities were easily generated in the thick portion. This can be seen from the amount of shrinkage cavities in the thick wall portion when using the mold C1 as shown in Table 1.

(2)一方、表1に示した金型1と金型C1の比較、または金型2と金型C3の比較から明らかなように、第1型に粗部を設けた場合、厚肉部の引け巣量が大幅に低減することがわかった。 (2) On the other hand, as is clear from the comparison between the mold 1 and the mold C1 or the comparison between the mold 2 and the mold C3 shown in Table 1, when the rough part is provided in the first mold, the thick part It was found that the amount of shrinkage cavities in the rice was significantly reduced.

また金型C2と金型C3の比較からわかるように、第1型の材質(第1金属)を第2型の材質(第2金属)より低熱伝導率(逆にいうと、第2金属を第1金属よりも高熱伝導率)とすると、引け巣量が低減することがわかった。この傾向は、金型1と金型2の比較からわかるように、第1型に粗部を設けた場合も同様である。 Further, as can be seen from the comparison between the molds C2 and C3, the material of the first mold (first metal) has a lower thermal conductivity than the material of the second mold (second metal) (conversely, the second metal is It has been found that the shrinkage amount is reduced when the heat conductivity is higher than that of the first metal. This tendency is the same when the rough part is provided in the first mold, as can be seen from the comparison between the mold 1 and the mold 2.

[第2実施例]
第1型の内壁面間隔(薄肉部の肉厚):w、その内壁の厚さ:t、粗部の相対密度:rが、厚肉部の引け巣量に及ぼす影響を、次のようにして調べた。
[Second Embodiment]
The influence of the first type inner wall spacing (thickness of the thin portion): w, the thickness of the inner wall: t, and the relative density of the rough portion: r on the shrinkage cavity amount of the thick portion is as follows. I looked it up.

《解析》
第1型と第2型が共にSKD61からなる金型(表1に示した金型1または金型C1)をモデルとして、第1実施例の場合と同様に凝固解析した。但し、薄肉部の肉厚(w)は、10mmまたは6mmとした。内壁の厚さ(t)は1〜20mmの範囲(tは1、2、3、4、5、20のいずれか)で変化させた。粗部の相対密度(r)は0.5〜1の範囲で変化させた。なお、r=1のときは、第1型に粗部が無い場合であり、金型C1をモデルとした場合に相当する。こうして得られた結果を、図3A、図3Bおよび図3C(これらを併せて単に「図3」という。)にまとめて示した。
"analysis"
The solidification analysis was carried out in the same manner as in the case of the first embodiment, using a mold (mold 1 or mold C1 shown in Table 1) in which both the first mold and the second mold are made of SKD61 as a model. However, the thickness (w) of the thin portion was set to 10 mm or 6 mm. The thickness (t) of the inner wall was changed within the range of 1 to 20 mm (t is 1, 2, 3, 4, 5, or 20). The relative density (r) of the rough part was changed in the range of 0.5 to 1. It should be noted that when r=1, there is no rough portion in the first die, which corresponds to the case where the die C1 is used as a model. The results thus obtained are summarized in FIGS. 3A, 3B and 3C (these are collectively referred to as “FIG. 3”).

《評価》
図3からわかるように、内壁の厚さ(t)が小さくなるほど、また粗部の相対密度(r)が小さくなるほど、引け巣量が少なくなった。この傾向は、薄肉部の肉厚(w)が変化しても同様であった。
<<Evaluation>>
As can be seen from FIG. 3, the smaller the inner wall thickness (t) and the smaller the relative density (r) of the rough portion, the smaller the shrinkage cavity amount. This tendency was the same even when the thickness (w) of the thin portion was changed.

もっとも、図3Aおよび図3Bからわかるように、粗部を設ける場合、その内壁の厚さ(t)が薄肉部の肉厚(w)の0.5以下(w=10mmのときはtが5mm以下、w=6mmのときはtが3mm以下)、0.4以下さらには0.3以下となる範囲で、引け巣量が顕著に低減することもわかった。 However, as can be seen from FIGS. 3A and 3B, when the rough portion is provided, the thickness (t) of the inner wall is 0.5 or less of the thickness (w) of the thin portion (when w=10 mm, t is 5 mm. It was also found that the shrinkage cavity amount is remarkably reduced in the range where t is 3 mm or less when w=6 mm), 0.4 or less, and further 0.3 or less.

また、図3Cからわかるように、粗部を設ける場合、その相対密度(r)が0.9以下さらには0.8以下となる範囲で、引け巣量が顕著に低減することもわかった。 Further, as can be seen from FIG. 3C, it was also found that when the rough portion is provided, the shrinkage cavity amount is significantly reduced in the range where the relative density (r) is 0.9 or less, further 0.8 or less.

[第3実施例]
表1に示した金型2と金型C2を実際に製造した。これらの金型を用いてダイカスト鋳造した。現物の各ダイカスト鋳物の厚肉部の引け巣量を測定および評価した。具体的には次の通りである。
[Third Embodiment]
The mold 2 and the mold C2 shown in Table 1 were actually manufactured. Die casting was performed using these molds. The amount of shrinkage cavities in the thick portion of each actual die cast casting was measured and evaluated. Specifically, it is as follows.

(1)金型
金型2は、第1型の粗部が、図4A(図1BのP領域の拡大図)に示すように、空洞と支持壁(支持体、基材)が上下方向に交互に配設された積層管状体からなる。空洞以外の部分は、第1金属からなる中実体である。
(1) Mold As for the mold 2, the rough portion of the first mold is such that the cavity and the supporting wall (supporting member, base material) are vertically arranged as shown in FIG. 4A (enlarged view of P region in FIG. It is composed of laminated tubular bodies arranged alternately. The parts other than the cavity are solid bodies made of the first metal.

図4Aに示した第1キャビティの対向する内壁面の間隔(w)は10mmとした。その内壁面を構成する第1型の内壁の厚さ(t)は1mmとした。粗部の幅(c)は3mmとした。空洞の厚さ(la)と支持壁の厚さ(lb)は共に1mmとした。図4Aに示すように、空洞と基材(支持壁)が周期的に繰り返されるとき、各空洞の体積(Va)と各基材の体積(Vb)から、相対密度r=Va/(Va+Vb)とした。本実施例の場合なら、空洞と支持壁は共に第1キャビティの奥行き(60mm)と同長であるため、r=la/(la+lb)=0.5となる。 The interval (w) between the facing inner wall surfaces of the first cavity shown in FIG. 4A was set to 10 mm. The thickness (t) of the inner wall of the first mold forming the inner wall surface was 1 mm. The width (c) of the rough portion was 3 mm. The thickness of the cavity (la) and the thickness of the support wall (lb) were both 1 mm. As shown in FIG. 4A, when the cavity and the base material (supporting wall) are periodically repeated, the relative density r=Va/(Va+Vb) is calculated from the volume (Va) of each cavity and the volume (Vb) of each base material. And In the case of the present embodiment, both the cavity and the support wall have the same length as the depth (60 mm) of the first cavity, so r=la/(la+lb)=0.5.

金型C2は、第1型と第2型が共に同一金属(S45C)の中実体からなる。 The mold C2 is made of a solid material of the same metal (S45C) for both the first mold and the second mold.

ちなみに、金型2の第1型は、工具鋼粉末(SKD61相当)を原料粉末として、粉末焼結積層造形法(粉末床溶融結合法:PBF)を用いた付加加工により製造した。3Dプリンターには、SLM Solutions社製 SLM280HLを用いた。なお、金型C2の第1型および第2型と、金型2の第2型とは、従来通り、切削加工(除去加工)により製造した。 By the way, the 1st type|mold of the metal mold|die 2 was manufactured by the additional processing which used the powder-sintered layered-molding method (powder bed fusion|bonding method: PBF) by making tool steel powder (SKD61 equivalent) into a raw material powder. As the 3D printer, SLM280HL manufactured by SLM Solutions was used. The first die and the second die of the die C2 and the second die of the die 2 were manufactured by cutting (removing) as in the conventional manner.

(2)鋳造
第1実施例に示した鋳造条件の下で、実際にダイカスト鋳造した。射出スリーブとプランジャの断熱は、それらの露出表面に断熱材を設置して行った。
(2) Casting Die casting was actually performed under the casting conditions shown in the first embodiment. Insulation of the injection sleeve and the plunger was performed by installing a heat insulating material on their exposed surfaces.

(3)観察・測定
得られた各鋳物の厚肉部をX線CT(Computed Tomography)装置で観察した。各CT像を図4Bに示した。各CT像を画像解析して、厚肉部のひけ巣量(体積、体積%)を求めた。引け巣量の体積%は、第2キャビティの体積とひけ巣量(体積)との割合から算出した。
(3) Observation/Measurement The thick part of each of the obtained castings was observed with an X-ray CT (Computed Tomography) device. Each CT image is shown in FIG. 4B. Each CT image was image-analyzed to determine the amount of shrinkage cavities (volume, volume %) in the thick portion. The volume% of the shrinkage cavity amount was calculated from the ratio between the volume of the second cavity and the shrinkage cavity amount (volume).

(4)評価
図4Bに示した測定結果は、表1に示した解析結果と同傾向であった。つまり、薄肉部を形成する第1型に粗部を設けることにより、その下流側に形成される厚肉部に生じる引け巣量を現実に低減できた。
(4) Evaluation The measurement results shown in FIG. 4B showed the same tendency as the analysis results shown in Table 1. That is, by providing the rough portion on the first mold forming the thin portion, the amount of shrinkage cavities generated in the thick portion formed on the downstream side can be actually reduced.

以上から明らかなように、本発明の成形金型を用いて成形を行うことにより、引け巣の少ない高品質な成形品を得られることが確認された。 As is clear from the above, it was confirmed that high-quality molded products with few shrinkage cavities can be obtained by molding using the molding die of the present invention.

Claims (8)

薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得るために、加熱された溶融物が加圧充填される成形金型であって、
該溶融物の充填流路の上流側にあり該凝固物の薄肉部を成形する第1キャビティを形成する第1型と、
該第1キャビティの下流側にあり該第1キャビティと連通していると共に該凝固物の厚肉部を成形する第2キャビティを形成する第2型とを備え、
該第1型は、該第1キャビティを区画する内壁に外接して該内壁を支持する基材と該基材の周囲にある空洞とからなる粗部を有する成形金型。
A molding die in which a heated melt is pressure-filled to obtain a solidified product having a thin portion and a thick portion,
A first mold for forming a first cavity for forming a thin portion of the solidified material on the upstream side of the melt filling channel;
A second mold which is downstream of the first cavity and communicates with the first cavity and which forms a second cavity for molding a thick portion of the solidified material,
The first mold is a molding die having a rough portion composed of a base material that circumscribes an inner wall that defines the first cavity and supports the inner wall, and a cavity around the base material.
前記粗部は、前記基材を構成する金属の真密度に対する密度比である相対密度が0.4〜0.9である請求項1に記載の成形金型。 The molding die according to claim 1, wherein the rough portion has a relative density of 0.4 to 0.9, which is a density ratio with respect to a true density of a metal forming the base material. 前記第1キャビティの対向する内壁面の間隔(w)に対する前記粗部が接する内壁の厚さ(t)の比(t/w)は0.05〜0.5である請求項1または2に記載の成形金型。 The ratio (t/w) of the thickness (t) of the inner wall in contact with the rough portion to the interval (w) of the inner wall surfaces of the first cavity facing each other is 0.05 to 0.5. Mold as described. 前記基材は、柱状または壁状の支持体からなり、
該支持体は、前記第1キャビティを区画する内壁面の略法線方向に沿って延在している請求項1〜3のいずれかに記載の成形金型。
The substrate comprises a columnar or wall-shaped support,
The molding die according to any one of claims 1 to 3, wherein the support member extends along a substantially normal direction of an inner wall surface defining the first cavity.
前記第1型を構成する第1金属は、前記第2型を構成する第2金属よりも熱伝導率が小さい請求項1〜4のいずれかに記載の成形金型。 The molding die according to claim 1, wherein the first metal forming the first die has a smaller thermal conductivity than the second metal forming the second die. 前記第2型は、中実体からなる請求項1〜5のいずれかに記載の成形金型。 The molding die according to claim 1, wherein the second die is a solid body. アルミニウム合金のダイカスト鋳造に用いられる請求項1〜6のいずれかに記載の成形金型。 The molding die according to any one of claims 1 to 6, which is used for die casting of an aluminum alloy. 請求項1〜7のいずれかに記載の成形金型へ加圧充填した溶融物を冷却凝固させて、薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得る成形方法。 A molding method for obtaining a solidified product having a thin-walled portion and a thick-walled portion by cooling and solidifying the melted material under pressure and filling into the molding die according to any one of claims 1 to 7.
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