JP2023069218A - Die structure - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、金型構造に関する。 The present disclosure relates to mold construction.
ダイキャスト鋳造の分野において、成形品に鋳抜き部を形成するための鋳抜き機構に関する技術が知られている。例えば、特許文献1には、キャビティ面が形成された入子と、入子の背面側に配置された内側主型と、貫通領域を備えておりその貫通領域に内側主型を収容する外側主型と、を備えた金型が開示されている。特許文献1が開示する技術では、固定金型を備える固定盤に鋳抜き機構が設けられており、当該鋳抜き機構は、背面側から固定金型を貫通してキャビティ内に突出する鋳抜きピンを備えている。また、固定金型が備える入子及び裏側ブロックには、鋳抜きピンが貫通する鋳抜き孔が形成されている。 2. Description of the Related Art In the field of die casting, techniques related to a casting mechanism for forming a casting part in a molded product are known. For example, Patent Literature 1 discloses an insert having a cavity surface formed therein, an inner main mold arranged on the back side of the insert, and an outer main mold having a through area in which the inner main mold is accommodated. A mold is disclosed comprising a mold and a mold. In the technique disclosed in Patent Document 1, a fixed platen having a fixed mold is provided with a casting mechanism, and the casting mechanism includes a casting pin that penetrates the fixed mold from the back side and protrudes into the cavity. It has In addition, cast-out holes through which cast-out pins penetrate are formed in the insert and the back side block of the stationary mold.
発明者らは、以下の課題を見出した。
特許文献1で開示されるような金型は、鋳抜きピンの先端部と主型とが接触するように構成されている。そのため、このような金型を用いて鋳造を行う場合、鋳造圧や型締め力の受圧によって、鋳抜きピンの先端部に押圧力が集中すると、鋳抜きピン先端部に接する部分の主型がダメージを受けるおそれがある。また、繰り返しダメージを受けることで、当該部分の溶接補修の頻度が高くなり、主型の寿命が短くなるおそれがある。
The inventors found out the following problems.
A mold as disclosed in Patent Document 1 is configured such that the tip of the casting pin and the main mold are in contact with each other. Therefore, when casting is performed using such a mold, if the pressing force concentrates on the tip of the casting pin due to the pressure received from the casting pressure and mold clamping force, the portion of the main mold in contact with the tip of the casting pin will collapse. Damage may occur. In addition, repeated damage increases the frequency of repair by welding, which may shorten the life of the main mold.
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであり、主型へのダメージを低減することが可能な金型構造を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a mold structure capable of reducing damage to the main mold.
本開示にかかる金型構造は、
入子及び主型を有する金型構造であって、
前記入子と前記主型との間にプレートを備えるものである。
The mold structure according to the present disclosure is
A mold structure having an insert and a main mold,
A plate is provided between the insert and the main mold.
本開示により、主型へのダメージを低減することが可能な金型構造を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a mold structure capable of reducing damage to the main mold.
以下では、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されている。説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。 Embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding elements are labeled with the same reference numerals. Duplicate explanations are omitted as necessary for clarity of explanation.
まず、図4を用いて、本開示が解決しようとする課題について説明する。なお、後述する本実施形態にかかる金型構造100の構成と重複する内容については、適宜簡略化して説明を行う。図4は、鋳抜き機構を有する金型構造の一例を示す断面図である。同図に示す金型構造101は、例えば、ダイキャスト鋳造における固定金型又は可動金型に適用される金型構造である。
First, the problem to be solved by the present disclosure will be described with reference to FIG. In addition, about the content which overlaps with the structure of the metal mold|die
図4及びその他の図面に示した右手系XYZ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、Z軸プラス向きが鉛直上向き、XY平面が水平面であり、図面間で共通である。また、図4では、固定金型及び可動金型のうち一方のみを図示しているが、他方の金型についても同様の構成を備えていてよい。固定金型と可動金型とは、対向するように設けられており、可動金型は固定金型に対し、進退可能に構成されている。例えば、同図に示す金型構造101が可動金型に適用されているとすると、可動金型は、型締めの際にY軸負方向側に進行して固定金型に近接する。
The right-handed XYZ coordinates shown in FIG. 4 and other figures are for convenience in describing the positional relationship of components. Normally, the plus direction of the Z-axis is vertically upward, and the XY plane is the horizontal plane, which are common among the drawings. In addition, although only one of the fixed mold and the movable mold is shown in FIG. 4, the other mold may have the same configuration. The fixed mold and the movable mold are provided so as to face each other, and the movable mold is configured to move forward and backward with respect to the fixed mold. For example, if the
金型構造101は、主型10、入子30、鋳抜きピン40、及び落下防止構造50を備えている。入子30は、型締め時において、対となる金型との間でキャビティを形成する部材である。キャビティは、溶融状態の成形材料(例えば、アルミ溶湯)が射出される中空部分である。主型10は、入子30を嵌合させるための凹部(図4において不図示)を有しており、入子30は、当該凹部に嵌合するようにして主型10に設けられている。入子30と当接する主型10の表面を主型表面11とする。また、主型10とは反対側(Y軸負方向側)における入子30の表面を入子表面31とする。入子表面31は、対となる金型の入子表面との間でキャビティを形成する。
The
鋳抜きピン40は、成形品に鋳抜き部を形成するための部材であり、入子30を貫通するようにして設けられている。鋳抜きピン40は、本体部40aと、本体部40aの一端に設けられたツバ部40bとを有している。ツバ部40bの端面は、主型表面11と当接している。また、ツバ部40bには、入子30からの落下を防止するための落下防止構造50が設けられている。落下防止構造50は、例えば、落下防止板やボルト等で構成されており、ツバ部40bを入子30に固定することで鋳抜きピン40の落下を防止する。
The cast-out
鋳造時においては、まず、型締めにより固定金型及び可動金型を互いに近接させて、固定金型と可動金型との間にキャビティを形成する。次に、形成されたキャビティに溶湯を流し込み、溶湯を凝固温度以下に冷却する。これにより溶湯が凝固し、鋳造物が形成される。鋳造物が形成された後、固定金型及び可動金型の型開きを行うことで鋳造物が取り出される。 At the time of casting, first, the fixed mold and the movable mold are brought close to each other by mold clamping to form a cavity between the fixed mold and the movable mold. Next, the molten metal is poured into the formed cavity and cooled below the solidification temperature. This causes the molten metal to solidify and form a casting. After the casting is formed, the casting is removed by opening the fixed and movable molds.
上記の鋳造工程では、図中に示す白抜き矢印のように、鋳抜きピン40に対して鋳造圧が加わる。ここで、主型10は、コスト低減等の観点から、鋳抜きピン40の素材よりも柔らかい(硬度が小さい)素材で形成されている場合がある。そのため、ツバ部40bから主型10への押圧力が集中し、ツバ部40bと主型表面11との当接部分11aに座屈が発生するおそれがある。座屈が発生すると、当接部分11aに対し溶接補修を行う必要が生じる。また、鋳造を繰り返し行うことで主型表面11へのダメージが蓄積し、補修頻度の増加に繋がるおそれがある。これにより主型10の寿命が短くなることが想定される。
In the above casting process, casting pressure is applied to the
また、上述したように、金型構造101では、鋳抜きピン40が入子30から落下することを防止するために、落下防止構造50を鋳抜きピン40に設ける必要がある。また、鋳抜きピン40に限らず、例えば押出し機構に用いられる押出しピンなど、他の部品についてもこのような落下防止構造50を設ける必要がある。このような部品は入子30に複数設けられることが想定され、落下防止構造50は、各部品について個別に設ける必要がある。そのため、落下防止の構成が複雑になり、入子30の分解時における分解作業性が低下するとの課題も生じている。
Further, as described above, in the
続いて、本開示にかかる金型構造について説明する。
図1は、本実施形態にかかる金型構造100を示す断面図である。上述した金型構造101と重複する部分については、適宜説明を省略する。
Next, a mold structure according to the present disclosure will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
金型構造100は、入子及び主型を有する金型構造において適用することができる。以下では、金型構造101と同様、ダイキャスト鋳造に用いられる固定金型又は可動金型に金型構造100が適用される例を用いて説明を行う。同図に示すように、金型構造100は、主型10、入子30、鋳抜きピン40、及びプレート20を備えている。
主型10は、プレート20及び入子30を嵌合させる部材である。主型10は、プレート20及び入子30を嵌合させるための凹部(図1おいて不図示)を有している。主型10は、当該凹部において、プレート20を間に挟むようにして入子30を嵌合させる。プレート20と当接する主型10の表面を主型表面11とする。
主型10は、プレート20、入子30、及び鋳抜きピン40よりも柔らかい(硬度が小さい)素材を用いて形成されてよい。主型10の素材は、例えば、鋳鋼等である。
The
The
入子30は、型締め時において、対となる金型との間でキャビティを形成する部材である。入子30は、プレート20を間に挟むようにして、主型10の凹部に嵌合するように設けられる。入子30において、主型10及びプレート20とは反対側(Y軸負方向側)の表面を入子表面31とする。入子表面31は、対となる金型の入子表面との間でキャビティを形成する。
The
入子30には、鋳抜きピン40を貫通させるための鋳抜きピン孔32が設けられている。鋳抜きピン孔32は、入子30の厚さ方向(Y軸方向)に貫通形成されている。
入子30は、主型10の素材以上に硬い(硬度が大きい)素材を用いて形成される。入子30の素材は、例えば、SKD材等である。
The
The
鋳抜きピン40は、成形品に鋳抜き部を形成するための部材である。鋳抜きピン40は、軸線に沿ってY軸方向に延在する長軸部材であり、鋳抜きピン孔32を貫通するように設けられている。鋳抜きピン40は、本体部40aと、本体部40aの一端側に設けられたツバ部40bとを備えている。本体部40aは、例えば、断面円形の円柱形状を有する軸部分と、キャビティに突出する突出部分とから構成される。ツバ部40bのY軸正方向側の端面は、プレート20と当接している。そのため、鋳抜きピン40に鋳造圧が掛かると、ツバ部40bは、直接的にはプレート20を押圧する。これにより、ツバ部40bが主型10を直接的に押圧することを回避することができる。
The cast-
鋳抜きピン40は、例えば、主型10の素材以上に硬い素材を用いて形成される。鋳抜きピン40の素材は、例えば、SKD材等である。なお、本実施形態では、入子30に設けられる部品の一例として、鋳抜きピン40を用いて説明しているが、これに限られない。例えば、成形品を金型から押し出すための押出し機構に用いられる押出しピン、ブッシュ類のツバ部、分割入子裏面のフランジ、入子組付け部品、及びその他の部材においても、鋳抜きピン40と同様に考えることができる。
The
プレート20は、入子30と主型10との間に設けられる部材である。プレート20は、例えば、金属材料で構成される一枚の板状部材であってよい。なお、素材等については後述する。
The
図1に示す例では、プレート20は、Y軸負方向側において入子30の背面及びツバ部40bの端面と当接し、Y軸正方向側において主型表面11と当接している。プレート20は、入子30と主型表面11とが接触しないように、例えば入子30の主型10側の端面と同程度の面積を有する。これに限らず、プレート20の面積は、入子30に設けられる鋳抜きピン40の位置等に応じて、入子30の端面より小さくてもよいし、大きくてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
このように、入子30と主型10との間にプレート20を設けることで、同図の白抜き矢印に示すように、プレート20が、入子30から主型10への面圧を分散させることができる。これにより、主型10に掛かる局所的な面圧が緩和されるので、主型10へのダメージ(鋳造圧や型締め力受圧によるヘタリ)を抑制し、主型10の溶接補修頻度の低減と寿命の延長に繋げることができる。
By providing the
プレート20は、入子30の素材と同等又はそれ以下の硬度であって、主型10の素材以上の硬度である素材を用いて形成される。言い換えると、プレート20は、入子30と同等又はそれ以下の硬さであって、かつ、主型10よりも硬い素材で構成されている。プレート20の素材は、例えば、SKD材等である。
The
また、プレート20は、細分化せず、一枚物で構成する。プレート20を一枚物で構成することで、板厚精度を確保し、入子30の主型10への組付け精度を維持することができる。これにより、無用な応力(例えば、傾いた状態での型締め力の付加など)の発生を抑制することができるので、入子の寿命が短期化することを防ぐことができる。
Also, the
また、このようにプレート20を一枚板で構成することにより、落下防止構造50をそれぞれの鋳抜きピン40等に個別に設ける必要がない。これにより、個別の落下防止構造50を廃し、入子30に設けられた部品等に対し一体的に作用させることが可能となるため、入子30の分解組付作業性を向上させることができる。
Further, by configuring the
続いて、図2及び図3を用いて、プレート20の配置について説明する。図2は、本実施形態にかかる金型構造100を示す斜視図である。また、図3は、図2に示す金型構造100のA-A断面図及び部分拡大図である。図2及び図3における右手系XYZ座標は図1と対応するものである。X軸方向は、主型10、プレート20、及び入子30の幅方向を示している。また、Y軸方向はこれらの厚さ方向、Z軸方向は鉛直方向を示している。なお、図2及び図3では、鋳抜きピン40の図示は省略している。
Next, the arrangement of the
図2に示すように、金型構造100は、Y軸正方向側(図の右側)からY軸負方向側(図の左側)に向かい、主型10、プレート20、入子30の順でこれらを有している。主型10には、入子30を嵌合させるための凹部15が設けられている。同図に示すように、プレート20を挟むようにして、入子30を凹部15に嵌合させることで金型構造100を構成することができる。
As shown in FIG. 2 , the
鋳造においては、入子30に設けられた鋳抜きピン40(図1を参照)に対しY軸負方向側からY軸正方向側に向かい鋳造圧が加えられる。図4を用いて説明した金型構造101では、プレート20を介さずに、凹部15に入子30を直接嵌合させるので、鋳抜きピン40と主型10とが局所的に接触する。一方、本実施形態にかかる金型構造100では、入子30と主型10との間にプレート20を設けることで、プレート20が主型10に掛かる面圧を分散させるので、鋳抜きピン40と主型10との局所的な接触を防止することができる。
In casting, a casting pressure is applied to the casting pin 40 (see FIG. 1) provided in the
図3は、図2におけるA-A断面図と、その部分拡大図を示すものである。図2と同様に、プレート20が入子30と主型10との間に設けられている。図3においても、Y軸負方向側(図の上側)からY軸正方向側(図の下側)に向かって鋳造圧が掛けられるが、プレート20が主型10への面圧を分散させるので、主型10へのダメージを低減することができる。なお、図3の部分拡大図に示すように、プレート20は、入子30と主型10とが接触しないように、プレート20と主型10との接触部分を覆う程度の面積を有するように構成されてよい。
FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 and a partially enlarged view thereof. A
以上説明したように、本実施形態にかかる金型構造100は、入子30及び主型10を備え、入子30と主型10との間にプレート20を備えている。このような構成を備えることで、入子30に設けられた鋳抜きピン40等の部材と主型10とが局所的に接触することがなく、プレート20が主型10への面圧を分散及び緩和させることができる。これにより、主型10の表面における座屈の発生を防止することができるので、主型10へのダメージを低減することができる。
As described above, the
また、プレート20を入子30の背面側(主型10側)に設けることで、入子分解時の部品落下防止構造としてプレート20を機能させることができる。これにより、鋳抜きピン40等に対し個別に落下防止構造を設ける必要がないので、金型の分解組付け作業性が大幅に向上すると共に、金型構成を簡素化し、製作コストの低減を実現することができる。
Further, by providing the
なお、本開示は上記実施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。 It should be noted that the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure.
10 主型
11 主型表面
11a 当接部分
15 凹部
20 プレート
30 入子
31 入子表面
32 鋳抜きピン孔
40 鋳抜きピン
40a 本体部
40b ツバ部
50 落下防止構造
100 金型構造
101 金型構造
10
Claims (1)
前記入子と前記主型との間にプレートを備える
金型構造。 A mold structure having an insert and a main mold,
A mold structure comprising a plate between the insert and the main mold.
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