JP2020163396A - Core for mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、突出部を疲労破壊し難くできる金型用中子に関するものである。 The present invention relates to a mold core capable of making it difficult for the protruding portion to be fatigued and broken.
金型のキャビティに突出した中子の突出部の外表面に連なる隅には、溶湯などの液状原料の凝固収縮や離型時の曲げ応力、温度変化による中子の膨張および収縮に伴う応力が集中し、突出部が疲労破壊し易くなることがある。金型に装着される装着部の端面と、突出部の外表面とが交わる隅への応力の集中を抑制するために、ブッシュの端面からインナーピンが突出するようにインナーピンをブッシュに嵌め、ブッシュの端面とインナーピンの外表面とにより隅を形成した中子がある(特許文献1)。 At the corners connected to the outer surface of the protruding part of the core protruding into the cavity of the mold, there are solidification shrinkage of liquid raw materials such as molten metal, bending stress during mold release, and stress due to expansion and contraction of the core due to temperature changes. It may be concentrated and the protrusions may easily break due to fatigue. In order to suppress the concentration of stress in the corner where the end face of the mounting part mounted on the mold and the outer surface of the protruding part intersect, the inner pin is fitted into the bush so that the inner pin protrudes from the end face of the bush. There is a core in which a corner is formed by the end face of the bush and the outer surface of the inner pin (Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の技術では、インナーピンに曲げ応力が加わると、インナーピンのうちブッシュの角に当たる部位に曲げ応力が集中するため、突出部の疲労破壊を十分に抑制できない。 However, in the above-mentioned conventional technique, when bending stress is applied to the inner pin, the bending stress is concentrated on the portion of the inner pin that hits the corner of the bush, so that fatigue fracture of the protruding portion cannot be sufficiently suppressed.
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、突出部を疲労破壊し難くできる金型用中子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a core for a mold capable of preventing fatigue fracture of a protruding portion.
この目的を達成するために本発明の金型用中子は、金型のキャビティへ端面を向けて前記金型に装着される装着部と、前記端面の一部から突出する突出部とを備え、前記装着部および前記突出部は、前記突出部の外表面と前記端面とが交わる隅を含む領域に形成される弾性部と、前記弾性部以外の部位である本体とを備え、前記弾性部の弾性限度は、前記本体の弾性限度よりも高い。 In order to achieve this object, the mold core of the present invention includes a mounting portion to be mounted on the mold with its end face facing the cavity of the mold, and a protruding portion protruding from a part of the end face. The mounting portion and the protruding portion include an elastic portion formed in a region including a corner where the outer surface of the protruding portion and the end face intersect, and a main body which is a portion other than the elastic portion. The elastic limit of is higher than the elastic limit of the main body.
また、本発明の金型用中子は、金型のキャビティと反対側に配置される固定部と、前記金型の内壁面からキャビティ側に突出して前記固定部に連なる突出部とを備え、前記装着部および前記突出部は、前記突出部の外表面と前記内壁面とが交わる隅を含む領域に形成される弾性部と、前記弾性部以外の部位である本体とを備え、前記弾性部の弾性限度は、前記本体の弾性限度よりも高い。 Further, the mold core of the present invention includes a fixing portion arranged on the side opposite to the cavity of the mold, and a protruding portion protruding from the inner wall surface of the mold toward the cavity side and connected to the fixing portion. The mounting portion and the protruding portion include an elastic portion formed in a region including a corner where the outer surface of the protruding portion and the inner wall surface intersect, and a main body which is a portion other than the elastic portion, and the elastic portion. The elastic limit of is higher than the elastic limit of the main body.
請求項1記載の金型用中子によれば、本体の弾性限度よりも高い弾性限度の弾性部が、突出部の外表面と装着部の端面とが交わる隅を含む領域に形成されるので、応力が集中し易い隅近傍を塑性変形し難くできる。その結果、隅近傍の塑性変形の繰り返しに起因した突出部の疲労破壊を抑制できる。
According to the mold core according to
請求項2記載の金型用中子によれば、弾性部の外面は、端面の少なくとも一部、又は、外表面の一部を構成する。これにより、隅近傍の広い領域に弾性部が設けられるので、請求項1の効果に加え、突出部をより疲労破壊し難くできる。
According to the mold core according to
請求項3記載の金型用中子によれば、弾性部の外面は、端面の少なくとも一部、及び、外表面の一部をそれぞれ構成する。隅近傍のより広い領域に弾性部が設けられるので、請求項1の効果に加え、突出部を更に疲労破壊し難くできる。
According to the mold core according to
請求項4記載の金型用中子によれば、突出部の突出方向の断面において、弾性部と本体との界面が本体側に凸の弧状である。その界面の曲率の最大値が、キャビティの形状を定める隅の曲率の最大値よりも小さいので、本体の界面近傍に応力を集中し難くできる。よって、請求項1から3のいずれかの効果に加え、突出部をより一層疲労破壊し難くできる。
According to the die core according to
請求項5記載の金型用中子によれば、本体の弾性限度よりも高い弾性限度の弾性部が、突出部の外表面と金型の内壁面とが交わる隅を含む領域に形成されるので、応力が集中し易い隅近傍を塑性変形し難くできる。その結果、隅近傍の塑性変形の繰り返しに起因した突出部の疲労破壊を抑制できる。 According to the mold core according to claim 5, an elastic portion having an elastic limit higher than the elastic limit of the main body is formed in a region including a corner where the outer surface of the protruding portion and the inner wall surface of the mold intersect. Therefore, it is possible to prevent plastic deformation in the vicinity of the corner where stress is likely to be concentrated. As a result, fatigue fracture of the protruding portion due to repeated plastic deformation near the corner can be suppressed.
請求項6記載の金型用中子によれば、弾性部は本体に溶接された溶接金属であるので、本体へ向かうにつれて、弾性部を主に構成する素材の割合が低下する合金層が形成されている。これにより、本体と弾性部との界面への応力集中を抑制できる。その結果、請求項1から5のいずれかの効果に加え、突出部をより疲労破壊し難くできる。
According to the core for molds according to claim 6, since the elastic portion is a weld metal welded to the main body, an alloy layer is formed in which the proportion of the material mainly constituting the elastic portion decreases toward the main body. Has been done. As a result, stress concentration at the interface between the main body and the elastic portion can be suppressed. As a result, in addition to the effect of any one of
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1を参照して第1実施形態における金型用中子10(以下「中子10」と称す)について説明する。図1は、第1実施形態における中子10を装着した金型1の断面図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The mold core 10 (hereinafter referred to as “
図1に示すように、中子10は、鋳造用の金型1に装着される、いわゆる鋳抜きピンである。中子10は、金型1に装着される装着部11と、金型1の内壁面4により形成されるキャビティ2内に突出する突出部13とを備える。装着部11は、金型1の装着孔3に嵌まる軸状の部位である。装着部11は、軸方向の端面12がキャビティ2を向いた状態で金型1に固定されている。端面12は、金型1の内壁面4と略同一面上に位置する。
As shown in FIG. 1, the
突出部13は、端面12の中央から突出する略円錐台状の部位である。突出部13の外表面(外周面)14は、先端へ向かうにつれて直径が小さくなるテーパ面である。装着部11の端面12と突出部13の外表面14とが交わる隅15が中子10の全周に亘って形成されている。
The protruding
この隅15は、端面12と外表面14とを滑らかに繋ぐ曲面である。金型1のキャビティ2に注入した溶湯などの液状原料を硬化させて成型品(図示せず)を成形するとき、隅15を有する中子10によって、開口端部がR面取りされた穴が成型品に形成される。即ち、成型品の面取り形状(キャビティ2の形状)に基づいて、隅15の形状(曲率)が定められる。
The
装着部11及び突出部13は、隅15を含む領域に形成される弾性部16と、弾性部16以外の部位である本体17とを備える。弾性部16は、略円錐台状の突出部13の全周に設けられる。弾性部16の外面の全体が隅15である。
The
本体17は、各部が一体成形されたSKD61等の金型用の金属材料から構成されている。弾性部16は、本体17の弾性限度よりも弾性限度が高い金属材料から主に構成されている。この弾性限度が高い金属材料としては、チタン合金が例示される。特に、弾性限度が高くて引張強さが大きい、Ti3(Nb,Ta,V)+(Zr,Hf)+Oの組成のβ型チタン合金であるゴムメタル(登録商標)から弾性部16を構成することが好ましい。
The
なお、弾性部16や本体17の弾性限度は、JIS Z2241:2011年の引張試験方法に準拠し、成型品の種類などに応じた金型1及び中子10から成型品を抜くとき(離型時)の中子10の温度にて測定された、弾性部16や本体17と同一の金属材料の試験片に0.02%の永久伸びが生じたときの応力である。
The elastic limit of the
突出部13の突出方向の断面において、弾性部16と本体17との界面18は、本体17側に凸の円弧状である。この界面18の曲率の最大値は、隅15の曲率の最大値よりも小さい。なお、界面18および隅15は、いずれも全体に亘って曲率が略一定である。また、突出部13の突出方向の断面において、隅15の起点(略直線状の端面12及び外表面14と円弧状の隅15との境界点)と、界面18の起点とは略同一である。
In the cross section of the
次に図2(a)及び図2(b)を参照して中子10の製造方法について説明する。図2(a)及び図2(b)は中子10の製造過程を示す説明図である。まず、図2(a)に示すように、キャビティ2の形状に基づいて設定される隅15を凹ませて凹部19を設けた装着部11及び突出部13を、本体17の金属材料のみから構成する。この凹部19は、装着部11及び突出部13の成形時に同時に設けても良く、装着部11及び突出部13の成形後に隅15を切削加工や研削加工して設けても良い。
Next, a method for manufacturing the
次いで、図2(b)に示すように、本体17の弾性限度よりも高い弾性限度の金属材料(弾性部16を主に構成する金属材料)をノズル5から凹部19へ供給しつつノズル5からレーザを照射して、凹部19に肉盛溶接を施す。これにより、本体17の金属材料と、本体17より弾性限度が高い金属材料との合金層を含む溶接金属によって弾性部16が形成される。肉盛溶接後、切削加工または研削加工により弾性部16を削って隅15を形成することで、中子10が製造される。
Next, as shown in FIG. 2B, a metal material having an elastic limit higher than the elastic limit of the main body 17 (a metal material mainly constituting the elastic portion 16) is supplied from the nozzle 5 to the
なお、溶接金属である弾性部16には、本体17(界面18)へ向かうにつれて弾性部16を主に構成する金属材料(弾性限度が高い金属材料)の割合が低下し、本体17の金属材料の割合が上昇する合金層が形成されている。即ち、弾性部16の合金層は、界面18から隅15(外面)へ向かうにつれて弾性限度が高くなる。
In the
特に、予め隅15を凹ませた凹部19に肉盛溶接して弾性部16を設けることで、図2(b)に1点鎖線で示す部位(凹部19)と、2点鎖線で示す隅15との間の弾性部16の殆どを、弾性限度が高い金属材料から構成できる。即ち、弾性部16のうち隅15(外面)に近い部位の弾性限度をより高くできる。
In particular, by overlay-welding the
以上のような中子10によれば、本体17の弾性限度よりも高い弾性限度の弾性部16が隅15を含む領域に形成されている。これにより、金型1及び中子10から成型品を抜くとき(離型時)に、突出部13に曲げ応力が加わっても、応力が集中し易い隅15近傍を塑性変形し難くできる。また、成形サイクル毎に中子10の加熱と冷却とが繰り返されることによって、中子10の膨張および収縮に起因した応力が、隅15に集中しても隅15近傍を塑性変形し難くできる。その結果、突出部13に応力が繰り返し加わったとしても、隅15近傍の塑性変形の繰り返しに起因した突出部13の疲労破壊を抑制できる。
According to the core 10 as described above, the
特に、温度変化に伴う応力よりも離型時の曲げ応力が大きいため、離型時の中子10の温度において、弾性部16の弾性限度が本体17の弾性限度よりも高いことが好ましい。これにより、突出部13をより疲労破壊し難くできる。
In particular, since the bending stress at the time of mold release is larger than the stress due to the temperature change, it is preferable that the elastic limit of the
突出部13の突出方向の断面において、界面18の曲率の最大値が、キャビティ2の形状を定める隅15の曲率の最大値よりも小さいので、本体17に隅15が設けられる場合に比べて、本体17の界面18近傍に応力を集中し難くできる。その結果、本体17を疲労破壊し難くできるので、突出部13をより一層疲労破壊し難くできる。
In the cross section of the protruding
ここで、隅15の曲率が一定でない場合には、隅15のうち曲率が最大となる部位に応力が集中し易くなる。これに対して本実施形態では、曲率が略一定の円弧状から隅15が構成されるので、隅15全体に応力を分散できる。そのため、突出部13をより疲労破壊し難くできる。同様に、曲率が略一定の円弧状から界面18が構成されるので、界面18全体に応力を分散できる。そのため、突出部13をより疲労破壊し難くできる。
Here, when the curvature of the
弾性部16が溶接金属であり、界面18(本体17)から隅15へ向かうにつれて弾性限度が高くなる合金層が形成されているので、本体17と弾性部16との界面18で弾性限度を急激に変化しないようにできる。これにより、界面18への応力集中を抑制できるので、突出部13をより疲労破壊し難くできる。
Since the
予め隅15を凹ませた凹部19に肉盛溶接して弾性部16を設けることで、本体17の金属材料が弾性部16に溶け込んだ合金層を弾性部16の隅15(外面)側に設け難くできる。これにより、弾性部16の隅15側の弾性限度をより高くできるので、応力が大きくなり易い弾性部16の外面側をより塑性変形し難くできる。その結果、突出部13を更に疲労破壊し難くできる。
By overlay welding the
突出部13の突出方向の断面において、隅15の起点と界面18の起点とが略同一なので、隅15に沿って略一様な応力が弾性部16に加わるようにできる。これにより、弾性部16を疲労破壊し難くできる。
Since the starting point of the
次に図3を参照して第2実施形態について説明する。第1実施形態では、弾性部16が溶接金属である場合について説明した。これに対し第2実施形態では、別部材の弾性部26が本体27に取り付けられる場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図3は第2実施形態における金型用中子20(以下「中子20」と称す)を装着した金型1の断面図である。
Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the case where the
図3に示すように、中子20は、金型1に装着される装着部21と、金型1のキャビティ2内に突出する突出部23とを備える鋳抜きピンである。装着部21は、金型1の装着孔3に嵌まる軸状の部位である。装着部21は、軸方向の端面22がキャビティ2を向いた状態で金型1に固定されている。端面22は、金型1の内壁面4に対してキャビティ2側に張り出している。
As shown in FIG. 3, the
突出部23は、端面22の中央から突出する略円錐台状の部位である。突出部23の外表面(外周面)24は、先端へ向かうにつれて直径が小さくなるテーパ面である。装着部21の端面22と突出部23の外表面24とが交わる隅25が中子20の全周に亘って形成されている。
The protruding
装着部21及び突出部23は、隅25を含む領域に形成される弾性部26と、弾性部26以外の部位である本体とを備える。弾性部26は、略円錐台状の突出部23の全周に設けられる。本実施形態では、弾性部26は、装着部21のみに設けられる。詳しくは、金型1の内壁面4からキャビティ2側に突出する部分の装着部21の外周側を環状の弾性部26が構成する。そのため、キャビティ2を形成する端面22の全面が弾性部26から構成される。
The mounting
本体は、突出部23の全体と、装着部21の一部である本体27とから構成されている。この突出部23及び本体27は、各部が一体成形されたSKD61等の金型用の金属材料から構成されている。弾性部26は、突出部23及び本体27の弾性限度よりも弾性限度が高い金属材料から構成されている。
The main body is composed of the entire protruding
突出部23の突出方向の断面において、弾性部26と本体27との界面28は、本体27側に凸の円弧状である。突出部23及び本体27に設けた円弧状の界面28に、突出部23及び本体27とは別部材の環状の弾性部26を嵌めることで、突出部23及び本体27に弾性部26が一体化されて中子20が製造される。このように、弾性部26を着脱可能にすることで、弾性部26にクラック等が生じても、弾性部26のみを交換できる。
In the cross section of the protruding
突出部23の突出方向の断面において、外表面24を装着部21側へ延長した延長線上(図示せず)よりも内側に界面28をアンダーカット状に凹ませることで、界面28に嵌めた弾性部26を外れ難くできる。また、周方向に複数に分割した弾性部26を界面28に嵌めた後、分割面を溶接や溶着しても良い。
In the cross section of the protruding
以上のような中子20によれば、第1実施形態と同様に、突出部23及び本体27の弾性限度よりも高い弾性限度の弾性部26が隅25を含む領域に形成されているので、応力が集中し易い隅25近傍を塑性変形し難くできる。その結果、隅25近傍の塑性変形の繰り返しに起因した突出部23の疲労破壊を抑制できる。
According to the core 20 as described above, as in the first embodiment, the
突出部23の突出方向の断面において、弾性部26の端面22と突出部23の外表面24とが交わる隅25は尖っているが、弾性部26と突出部23とが別部材なので、尖った隅25に応力を集中し難くできる。また、弾性部26の角が突出部23及び本体27に当たっていても、弾性部26の弾性限度が高いので、突出部23及び本体27のうち弾性部26の角が当たる部位を塑性変形し難くできる。
In the cross section of the protruding
弾性部26の外面が端面22を構成するので、隅25近傍の広い領域に弾性部26が設けられる。これにより、隅25近傍の広い領域を塑性変形し難くできるので、突出部23をより疲労破壊し難くできる。さらに、弾性部26の外面が、端面22の全面を構成しつつ装着部21の外周面も構成しているので、隅25近傍のより広い領域に弾性部26が設けられる。その結果、突出部23を更に疲労破壊し難くできる。
Since the outer surface of the
さらに、広い領域に設けられた弾性部26と本体27との界面28が、曲率が略一定の円弧状から構成されるので、大きな界面28の全体に応力をより分散し易くできる。これにより、突出部23をより疲労破壊し難くできる。
Further, since the
次に図4を参照して第3実施形態について説明する。第1実施形態では、装着部11の端面12と突出部13の外表面14とが交わる隅15を含む領域に弾性部16が設けられる場合について説明した。これに対し第3実施形態では、突出部33の外表面34と金型1の内壁面4とが交わる隅35を含む領域に弾性部36が設けられる場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図4は第3実施形態における金型用中子30(以下「中子30」と称す)を装着した金型1の断面図である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the case where the
図4に示すように、中子30は、金型1のキャビティ2と反対側に配置される固定部31と、金型1の内壁面4からキャビティ2側に突出して固定部31に連なる突出部33とを備える鋳抜きピンである。固定部31は、金型1の装着孔3に嵌まる軸状の部位である。
As shown in FIG. 4, the
突出部33は略円錐台状の部位である。突出部33の外表面(外周面)34は、先端へ向かうにつれて直径が小さくなるテーパ面である。突出部33のうち固定部31側の外径と固定部31の外径とが略同一である。即ち、固定部31の外周面と突出部33の外表面34とが連続している。
The protruding
突出部33の外表面34と金型1の内壁面4とが交わる隅35が中子30の全周に亘って形成されている。固定部31及び突出部33は、隅35を含む領域に形成される弾性部36と、弾性部36以外の部位である本体37とを備える。弾性部36は、略円錐台状の突出部33の全周に設けられる。
A
本体37は、各部が一体成形されたSKD61等の金型用の金属材料から構成されている。弾性部36は、本体37の弾性限度よりも弾性限度が高い金属材料を本体37に溶接することで形成された溶接金属から構成されている。
The
突出部33の外表面34は、本体37による第1部34aと、弾性部36の外面による第2部34bとから構成されている。この弾性部36の第2部34bと内壁面4とにより隅35が形成されている。また、突出部33の突出方向の断面において、弾性部36と本体37との界面38は、本体37側に凸の円弧状である。
The
以上のような中子30によれば、第1,2実施形態と同様に、本体37の弾性限度よりも高い弾性限度の弾性部36が隅35を含む領域に形成されているので、応力が集中し易い隅35近傍を塑性変形し難くできる。その結果、隅35近傍の塑性変形の繰り返しに起因した突出部33の疲労破壊を抑制できる。
According to the core 30 as described above, as in the first and second embodiments, the
固定部31及び突出部33には隅が形成されていないので、固定部31及び突出部33の体積変化に起因した応力集中を抑制し易くできる。また、突出部33の突出方向の断面において、突出部33の外表面34と内壁面4とが交わる隅35は尖っているが、隅35近傍の弾性部36と金型1とが別部材なので、尖った隅35に応力を集中し難くできる。
Since no corners are formed in the fixed
弾性部36の外面が外表面34の第2部34bを構成するので、隅35近傍の広い領域に弾性部36が設けられる。これにより、隅35近傍の広い領域を塑性変形し難くできるので、突出部33をより疲労破壊し難くできる。さらに、広い領域に設けられた弾性部36と本体37との界面38が、曲率が略一定の円弧状から構成されるので、大きな界面38の全体に応力を分散し易くできる。これにより、突出部33をより疲労破壊し難くできる。
Since the outer surface of the
次に図5を参照して第4実施形態について説明する。第1実施形態では、突出部13が略円錐台状である場合について説明した。これに対し第4実施形態では、装着部41から板状の突出部43が突出する場合について説明する。なお、第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図5は第4実施形態における金型用中子40(以下「中子40」と称す)の斜視図である。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the case where the protruding
図5に示すように、中子40は、金型1(図1参照)に装着される装着部41と、金型1のキャビティ2(図1参照)内に突出する突出部43とを備える鋳抜きピンである。装着部41は、金型1の装着孔3(図1参照)に嵌まる曲面板状の部位である。装着部41は、板厚方向に垂直な端面42がキャビティ2を向いた状態で金型1に固定される。
As shown in FIG. 5, the
突出部43は、端面42の板厚方向の中央から突出する曲面板状の部位であり、その突出方向および板厚方向と交わる延設方向に延びて設けられている。突出部43の板厚方向の外表面44は、先端へ向かうにつれて板厚が小さくなるテーパ面である。突出部43の板厚は、装着部41の板厚よりも薄い。そのため、装着部41の端面42と突出部43の外表面44とが交わる隅45が突出部43の延設方向に亘って形成されている。この隅45は、端面42と外表面44とを滑らかに繋ぐ曲面である。
The projecting
装着部41及び突出部43は、隅45を含む領域に形成される弾性部46と、弾性部46以外の部位である本体47とを備える。弾性部46は、突出部43の延設方向に亘って設けられる隅45の全体に設けられてる。
The mounting
突出部43の突出方向の断面において、弾性部46と本体47との界面48は、本体47側に凸の円弧状である。突出部43の突出方向の断面において、界面48の曲率は略一定であり、隅45の曲率も略一定である。
In the cross section of the protruding
装着部41の端面42は、本体47による第1部42aと、弾性部46の外面による第2部42bとから構成されている。また、突出部43の外表面44は、本体47による第1部44aと、弾性部46の外面による第2部44bとから構成されている。弾性部46の外面によって、隅45と、隅45に隣接する端面42及び外表面44の一部とが構成されている。
The
本体47は、各部が一体成形されたSKD61等の金型用の金属材料から構成されている。弾性部46は、本体47の弾性限度よりも弾性限度が高い金属材料から構成されている。本実施形態では、本体47と弾性部46とを同一の鋼から一体成形したのち、弾性部46に当たる部位のみをレーザや電子ビームで焼なまし(完全焼なまし)することで、弾性限度が高い弾性部46が得られる。
The
なお、本体47とは異なる金属材料であって弾性限度が高い弾性部46を本体47に溶接しても良い。但し、弾性限度が高い弾性部46を本体47に溶接する場合と比べて、焼なましの方が弾性部46の形成を容易にできる。なお、焼なましされた弾性部46の断面は、本体47の断面と比べ、結晶粒度が均質化されている。また、焼なましされた弾性部46は、欠陥が少なくなっているので、その欠陥を起点にクラック等が生じることを抑制できる。
An
以上のような中子40によれば、本体47の弾性限度よりも弾性限度が高い弾性部46が隅45を含む領域に形成されているので、隅45近傍の弾性部46に応力が集中しても隅45近傍を塑性変形し難くできる。その結果、隅45近傍の塑性変形の繰り返しに起因した突出部43の疲労破壊を抑制できる。
According to the core 40 as described above, since the
弾性部46の外面が端面42の第2部42bと、外表面44の第2部44bとを構成するので、端面42又は外表面44のいずれか一方のみの一部を弾性部46の外面が構成する場合と比べて、隅45近傍のより広い領域に弾性部46を設けることができる。これにより、隅45近傍の広い領域を塑性変形し難くできるので、突出部43をより疲労破壊し難くできる。
Since the outer surface of the
突出方向および板厚方向と交わる延設方向に延びて設けられる板状の突出部43は、延設方向の曲げ応力に強いため、突出部43の延設方向の端面に弾性部46を設けなくても良い。そのため、弾性部46の形成を容易にできる。
Since the plate-shaped projecting
ここで、端面42の第1部42aのみを装着部41の端面とみなし、第2部42bを突出部43の外表面の一部とみなすことで、第1部42aと第2部42bとの隅49が、装着部41と突出部43との隅になる。このような、隅49を含む領域にも弾性部46が形成されているので、隅49近傍の弾性部46に応力が集中しても隅49近傍を塑性変形し難くできる。その結果、突出部43を疲労破壊し難くできる。
Here, by regarding only the
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、装着部11,21,41や突出部13,23,33,43、固定部31、隅15,25,35,45,49等の形状や寸法を適宜変更しても良い。本体17,27,37,47の外表面14,24,34,44や端面12,22,42に各種コーティングや熱処理を施しても良い。
Although the present invention has been described above based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is easy to make various modifications and improvements within a range that does not deviate from the gist of the present invention. It can be inferred. For example, the shapes and dimensions of the mounting
中子10,20,30,40が鋳抜きピンである場合に限らず、鋳抜きピン以外の引抜中子や置き中子に本発明を適用しても良い。また、鋳造用の金型1に限らず、樹脂製品やゴム製品の成形に用いられる金型1に中子10,20,30,40を装着しても良い。
The present invention may be applied not only to the case where the
第1,3実施形態のように、第2,4実施形態の弾性部26,46を肉盛溶接によって形成しても良い。なお、肉盛溶接には、レーザを用いる場合に限らず、電子ビームによるプラズマ等を用いても良い。弾性部16,26,36,46を肉盛溶接により形成する場合、予め凹部19を設けなくても良い。弾性限度が高い弾性部46を溶接金属から構成することで、本体47に向かうにつれて弾性限度が低くなる合金層が形成される。この場合にも、弾性部46と本体47との界面48への応力集中を抑制できる。また、第2実施形態のように、第1,3,4の弾性部16,36,46を嵌め込みによって本体17,37,47に一体化しても良い。別部材の弾性部16,26,36,46を溶着や溶接によって本体17,27,37,47に一体化しても良い。
As in the first and third embodiments, the
上記各実施形態では、隅15,45や界面18,28,38,48の曲率が略一定である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。隅15,45や界面18,28,38,48の曲率を変化させても良い。この場合でも、隅15,45の曲率の最大値よりも界面18,28,38,48の曲率の最大値が小さければ、突出部13,23,33,43を疲労破壊し難くできる。また、突出方向の断面において、界面18,28,38,48を複数の直線や、直線と曲線との組み合わせから形成しても良い。
In each of the above embodiments, the case where the curvatures of the
上記第2実施形態では、弾性部26を装着部21のみに設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。隅15,25,45近傍の突出部13,23,43のみに弾性部を設けても良い。この場合には、弾性部と本体との界面を、装着部11,21,41の端面12,22,42に滑らかに繋げることができる。これにより、端面12,22,42と界面との境界部分に応力が集中することを抑制できるので、突出部13,23,43をより疲労破壊し難くできる。
In the second embodiment, the case where the
1 金型
2 キャビティ
4 内壁面
10,20,30,40 金型用中子
11,21,41 装着部
12,22,42 端面
13,33,43 突出部
14,24,34,44 外表面
15,25,35,45 隅
16,26,36,46 弾性部
17,27,37,47 本体
18,28,38,48 界面
23 突出部(本体)
31 固定部
1
31 Fixed part
Claims (6)
前記端面の一部から突出する突出部とを備え、
前記装着部および前記突出部は、前記突出部の外表面と前記端面とが交わる隅を含む領域に形成される弾性部と、
前記弾性部以外の部位である本体とを備え、
前記弾性部の弾性限度は、前記本体の弾性限度よりも高いことを特徴とする金型用中子。 A mounting portion that is mounted on the mold with its end face facing the cavity of the mold,
With a protrusion protruding from a part of the end face,
The mounting portion and the protruding portion include an elastic portion formed in a region including a corner where the outer surface of the protruding portion and the end surface intersect.
It is provided with a main body that is a part other than the elastic part.
A mold core characterized in that the elastic limit of the elastic portion is higher than the elastic limit of the main body.
前記界面の曲率の最大値は、前記隅の曲率の最大値よりも小さいことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の金型用中子。 In the cross section of the protruding portion in the protruding direction, the interface between the elastic portion and the main body has an arc shape convex toward the main body.
The mold core according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum value of the curvature of the interface is smaller than the maximum value of the curvature of the corner.
前記金型の内壁面からキャビティ側に突出して前記固定部に連なる突出部とを備え、
前記装着部および前記突出部は、前記突出部の外表面と前記内壁面とが交わる隅を含む領域に形成される弾性部と、
前記弾性部以外の部位である本体とを備え、
前記弾性部の弾性限度は、前記本体の弾性限度よりも高いことを特徴とする金型用中子。 A fixed part located on the opposite side of the mold cavity,
A protrusion that protrudes from the inner wall surface of the mold toward the cavity and is connected to the fixing portion is provided.
The mounting portion and the protruding portion include an elastic portion formed in a region including a corner where the outer surface of the protruding portion and the inner wall surface intersect.
It is provided with a main body that is a part other than the elastic part.
A mold core characterized in that the elastic limit of the elastic portion is higher than the elastic limit of the main body.
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