JP2021122846A

JP2021122846A - ダイキャスト用金型

Info

Publication number: JP2021122846A
Application number: JP2020018772A
Authority: JP
Inventors: 比路中野; Hiro Nakano
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2021-08-30

Abstract

【課題】加圧前の湯流れが円滑である状態を維持することと、加圧後に冷却性能を発揮させることを両立させたダイキャスト用金型を提供する。【解決手段】溶湯が接触する壁部１１と、溶湯が接触する壁部１１の面から、型の抜き方向に対して平行方向に凹む形状で形成された細孔１２と、を備え、細孔１２は、口元１２ａに向かって径が拡大した形状であるとともに、短手方向の口元最大径が０．１５ｍｍ〜１．００ｍｍで形成されている。これにより細孔は、加圧前には湯流れを妨げず、かつ、加圧時には溶湯を入り込ませることで型との接触面積を広げ、冷却性能を向上させる。【選択図】図１

Description

本発明は、ダイキャスト用金型に関する。

従来、このような分野の技術として、特開２００８−０６８３０３号公報がある。この公報に記載された成形装置では、成形後のキャビティ内の製品を型開きした後に押し出す押出ピンを、金型に設けたピン移動孔に移動可能に収容するとともに、押出ピンのキャビティに露出する先端面に、キャビティに供給される圧力を受ける凹部を設けることが記載されている。

さらに、この凹部の外周側に、凹部が溶融材料からの圧力を受けたときに外側に変形する周縁部を備えることが記載されている。

特開２００８−０６８３０３号公報

ここで、ダイキャスト工法において、金型が高温になると、焼きつきと呼ばれる金型と溶湯の拡散反応が起きる。この焼き付きは金型の寿命を縮めるだけでなく、その部分が製品に転写されると製品不良の原因となる。

焼き付き不良が起きると想定される箇所には冷却管を配置して、金型温度を下げることが行われている。その際、金型の分割等を行い、可能な限り金型全体を冷却できるように検討するが、片割れを防ぐためにＣＶ面との距離や冷却径、配管同士の距離など様々な制約がある。

また、前述した従来の成形装置では、金型において加圧前の湯流れが円滑である状態を維持することと、加圧後に冷却性能を発揮させることの両立が困難であるという問題もある。

本発明は、金型において加圧前の湯流れが円滑である状態を維持することと、加圧後に冷却性能を発揮させることを両立させたダイキャスト用金型を提供するものである。

本発明にかかるダイキャスト用金型は、溶湯が接触する壁部と、前記溶湯が接触する壁部の面から、型の抜き方向に対して平行方向に凹む形状で形成された細孔と、を備え、前記細孔は、口元に向かって径が拡大した形状であるとともに、短手方向の口元最大径が０．１５ｍｍ〜１．００ｍｍで形成されている。
これにより細孔は、加圧前には湯流れを妨げず、かつ、加圧時には溶湯を入り込ませることで型との接触面積を広げ、冷却性能を向上させることができる。

これにより、加圧前の湯流れが円滑である状態を維持することと、加圧後に冷却性能を発揮させることを両立させたダイキャスト用金型を提供することができる。

ダイキャスト用金型における壁部の壁面を正面視した状態の図である。壁部の壁面において細孔の形状が円形と楕円形の例を示す拡大図である。細孔が形成された壁部の断面の一例を示した図である。湯流れ中に細孔に溶湯が入らない状態を示した図である。加圧時に細孔に溶湯が入る状態を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、ダイキャスト用金型１には、壁部１１と、壁部１１に形成されている細孔１２を備える。図１は、壁部１１を形成している面上に、複数の細孔１２が形成されている状態を示している。

壁部１１は、ダイキャスト用金型１に対して注湯が実行された際に、溶湯が充填されるキャビティを形成している壁である。また例えば、溶湯には、アルミニウムを用いることができる。

以下では、ダイキャスト用金型１は、上型と、下型と、から構成されており、このキャビティに溶湯が充填され加圧された後に、上下方向に型の抜きが行われるものとして説明する。

細孔１２は、壁部１１の面を上下方向からの視点で見た場合に、円形あるいは楕円形で形成されている孔である。

図１に示しているように、細孔１２は、壁部１１の面上において、略垂直方向に複数列、かつ、それぞれの列において略平行方向に複数個が連続するように形成されていても良い。また１つの壁部１１において、細孔１２は、円形と楕円形のいずれか、あるいは両方を用いていて良い。

図２に示すように、上下方向からの視点における細孔１２の形状が円形である場合には、口元の直径は０．１５〜１．００ｍｍとする。一方、上下方向からの視点における細孔１２の形状が楕円形である場合には、短手方向の口元最大径は０．１５〜１．００ｍｍとする。なお図２は、図１に示した点線Ａの箇所の拡大図である。なお例えば、この細孔１２の短手方向は、湯流れの工程において溶湯が流れる方向と略同一方向となるように形成しておくことができる。

また細孔１２は、壁部１１の面から、型の抜き方向に対して平行方向に凹んだ形状で形成されている。具体的には図３に示しているように、細孔１２は、壁部１１の面から下方向に凹むように形成されている。

さらに、細孔１２は、口元に向かって径が拡大する形状である。具体的には、図３に示しているように、細孔１２において下方に設けられた底部１２ｂの近傍に比べて、口元１２ａの径が大きく形成されている。

また細孔１２は、この金型１を用いて形成される製品の機能を妨げることがない範囲の凹凸とする。

次に、湯流れを行う際、及び、加圧する際における細孔１２に対する溶湯の挙動について説明する。

図４及び図５は、図１に示したＢ−Ｂ断面図である。細孔１２の口元の径は、湯流れが行われている際に、表面張力によって孔内に溶湯が入り込まない大きさで形成されている。すなわち図４に示すように、湯流れの際には、細孔１２の近傍では表面張力より内圧が小さく、細孔１２の孔内に溶湯が入り込まないため、湯流れを妨げない。

一方、図５に示すように加圧が行われた際には、表面張力より内圧が大きい状態となる。これにより、細孔１２の孔内に溶湯が入り込むと、細孔１２内に入り込んだ溶湯と、壁部１１との接触面積が大きくなる。すなわち、溶湯と型との接触面積が大きくなる。

ここで、溶湯と型の接触面積が大きいほど冷却性能は高くなる。したがって、細孔１２内に溶湯が入り込むことによって、冷却性能が向上する。

このようにして、壁部１１に細孔１２を形成しておき、加圧前の湯流れの工程では表面張力によって細孔１２に溶湯が入り込まないため、流れを妨げることがない。一方、加圧中には、内圧が表面張力より大きくなることにより細孔の中に溶湯が入り込み、溶湯と型が接触する表面積が大きくなることで、冷却性能の向上をはかることが可能である。したがって、溶湯の湯流れを妨げず、かつ、冷却性能を向上させることの両立が可能である。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。すなわち上記の記載は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされており、当業者であれば、実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

例えば、壁部１１の壁面を正面視した場合の細孔１２の形状について、円形と楕円形のいずれか、または両方を用いるものとして説明したが、これに限られず他の形状であってもよい。この場合には、短手方向の長さを０．１５〜１．００ｍｍとする。特に、加圧前の湯流れの工程では細孔１２には溶湯が流れず、加圧の工程において細孔１２の内部に溶湯が流れる状態となる形状であればよい。

１ダイキャスト用金型
１１壁部
１２細孔
１２ａ口元
１２ｂ底部

Claims

溶湯が接触する壁部と、
前記溶湯が接触する壁部の面から、型の抜き方向に対して平行方向に凹む形状で形成された細孔と、を備え、
前記細孔は、口元に向かって径が拡大した形状であるとともに、短手方向の口元最大径が０．１５ｍｍ〜１．００ｍｍで形成されている、
ダイキャスト用金型。