JP2023183364A - ダイカスト金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイカスト金型の冷却効率を向上させる。
【解決手段】入口１１と出口１２を有し、入口１１から出口１２に向けて冷却水が流れる冷却通路１０が内部に設けられたダイカスト金型であって、冷却通路１０には、冷却通路１０の壁面から突出し、冷却水の流れを制御する島状の堰３０が設けられており、堰３０の横断面形状は、冷却水の流れの方向を変え得る指向性を有し、冷却通路１０は、側方に張り出した張り出し部２１ａ，２３ａが設けられることにより断面積が局所的に拡張された拡張部２１，２３を有し、張り出し部２１ａ，２３ａに冷却水を送るように堰３０が配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷却通路を有するダイカスト金型に関する。

金型は、キャビティに供給される溶湯が熱源となって加熱される。そのため、金型の内部には、金型を冷却するための冷却通路が設けられる。冷却通路には冷却水が供給される。冷却水が冷却通路を流れることによって金型が冷却される。

下記特許文献１においては、凸形状の金型を円筒状とし、その内部空間を冷却通路とする構成が開示されている。冷却通路は円筒状の金型の軸方向に沿って直線状に形成されていて金型の先端部近傍まで達している。冷却通路には、金型の基端部から冷媒が供給される。しかしながら、冷却通路が金型の先端部で行き止まりとなっているため、冷媒が循環しにくく、効率良く冷却することができない。また、下記特許文献２では、冷却通路を冷却回路として、冷却媒体を循環させることも記載されている。しかしながら、冷却媒体を循環させるだけでは金型の冷却は十分ではない。

特開２０２１－１５９９３０号公報 特開２０２１－１５４３７２号公報

本発明は、金型の冷却効率を向上させることを課題とする。

本発明に係るダイカスト金型は、入口と出口を有し、入口から出口に向けて冷却水が流れる冷却通路が内部に設けられたダイカスト金型であって、冷却通路には、冷却通路の壁面から突出し、冷却水の流れを制御する島状の堰が設けられている。

この構成によれば、冷却水は入口から冷却通路に入れられる。冷却水は出口に向かって冷却通路を流れ、出口から冷却通路の外部に排出される。冷却通路に設けられた島状の堰によって冷却水の流れが制御される。そのため、冷却通路における冷却水の淀みが抑制される。

特に、堰の横断面形状は、冷却水の流れの方向を変え得る指向性を有していることが好ましい。この構成によれば、指向性を有する堰によって、冷却水の流れる方向が変化する。そのため、淀みが生じやすい部分に冷却水の流れを容易に向けることができる。

また、堰の横断面形状は、翼形であることが好ましい。この構成によれば、冷却水の流れをスムーズに変えることができる。

また、冷却通路は、側方に張り出した張り出し部が設けられることにより断面積が局所的に拡張された拡張部を有し、張り出し部に冷却水を送るように堰が配置されていることが好ましい。この構成によれば、拡張部において局所的に冷却水路の断面積が拡張されているので、拡張部の周縁部分を効率良く冷却することができる。一方、拡張部の張り出し部は冷却水が流れにくく淀みが発生しやすい箇所であるが、堰が張り出し部に冷却水を向かわせる。そのため、張り出し部に冷却水がスムーズに供給されることになり、張り出し部において冷却水の淀みが生じにくくなる。

また、冷却通路は、直線部を有し、直線部に、横断面形状が線対称形状である堰が、その対称軸が直線部の幅方向を向くようにして互いに間隔をあけながら複数配置されていることが好ましい。冷却通路を製作する際、仕上げ工程として流体研磨を行うことがある。流体研磨を行うことにより、冷却通路の内面が滑らかとなり、金型における亀裂の発生を抑制することができて、金型の寿命を向上させることができる。流体研磨工程においては、冷却通路の双方向から研磨剤を流すことが好ましい。冷却通路の一方向のみから研磨剤を流す場合に比して、冷却通路の内面をより一層滑らかにすることができ、均一な研磨状態が得られる。このように双方向の流体研磨を行う場合には、堰の横断面形状が線対称形状であることが好ましく、その対称軸が直線部の幅方向を向くようにして堰が配置されることが好ましい。これにより、直線部に一方向に研磨剤を流した場合と他方向に研磨剤を流した場合とで、研磨状態を均一にすることができる。従って、冷却通路の直線部の内面を研磨剤によって均一に研磨することができる。また、堰の表面も研磨剤によって均一に研磨することができる。更には、例えば鋳造現場の判断で、冷却通路の入口と出口を逆にしても、直線部における冷却水の流れが一定であり、直線部を所望の冷却状態とすることができる。

以上のように、冷却通路に堰が設けられているので、冷却水が淀みにくくなって、冷却効率が高まる。

（ａ）は本発明の一実施形態における金型の要部を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ断面図。 （ａ）～（ｄ）は、金型の冷却通路の横断面形状を示す断面図。 冷却通路における冷却水の流れを示す図。 （ａ）は冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図。 冷却通路における冷却水の流れを示す図。 （ａ）～（ｄ）は、堰の横断面形状を示す図。 （ａ）～（ｃ）は、堰による冷却水の流れの変化を示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、堰による冷却水の流れの変化を示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、堰による冷却水の流れの変化を示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、冷却通路のコーナー部における冷却水の流れを示す図。 （ａ）～（ｃ）は、堰の突出方向に沿った縦断面形状を示す図。 （ａ）～（ｃ）は、堰の突出方向に沿った縦断面形状を示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１３（ａ）及び（ｂ）に対応した冷却通路における冷却水の流れを示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１５（ａ）及び（ｂ）に対応した冷却通路における冷却水の流れを示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１７（ａ）及び（ｂ）に対応した冷却通路における冷却水の流れを示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、堰の横断面形状を示す図。 （ａ）及び（ｂ）は、冷却通路の直線部における冷却水の流れを示す図。

以下、本発明の一実施形態にかかるダイカスト金型について、図１～図１８を参酌しつつ説明する。図１に金型の要部を示している。この金型は、金型の全体のうちの一部であって、具体的には、埋子１である。埋子１は、可動型、固定型あるいは中子に設けられる。埋子１は、例えば、可動型や固定型のダイス、あるいは、可動型や固定型のホルダーに着脱可能に且つ交換可能に取り付けられる。本実施形態では、埋子１は、その基端側の部分が嵌め込まれるようにしてダイスに取り付けられたり、あるいは、先端側からダイスに挿入されてダイスを貫通して先端側がダイスから突出したりする。尚、金型は、埋子１でなくてもよく、ダイスや中子等であってもよい。

図１（ａ）において、符号１０１で示している第１方向は型締め方向である。第１方向１０１と直交する方向を第２方向１０２とし、第１方向１０１及び第２方向１０２と直交する方向を第３方向１０３とする。埋子１は、ダイスから突出する。埋子１の突出方向は第１方向１０１である。埋子１の第１方向１０１の第１端部１ａは、ダイスから離れた端部であって突端部（先端部）であり、第１方向１０１の第２端部１ｂは、ダイスに近い端部であって基端部である。埋子１は、図示しないダイスにその第２端部１ｂが嵌め込まれる。図１（ｂ）のように、埋子１は、第３方向１０３を厚さ方向とする薄い形状（板状）である。

埋子１の第１端部１ａには、切欠部２が設けられている。切欠部２は、第２端部１ｂに向けて切り欠かれている。本実施形態では二箇所の切欠部２が設けられている。二箇所の切欠部２は、互いに第２方向１０２に間隔をあけて配置されている。尚、切欠部２の個数や配置、形状等は任意であり、また、切欠部２が設けられていなくてもよい。第１端部１ａに二つの切欠部２が設けられていることにより、第１端部１ａには、切欠部２に対して相対的に第１方向１０１に突出した複数の凸部が形成されている。本実施形態では、二つの切欠部２が設けられているので、互いに第２方向１０２に離間して第１凸部３、第２凸部４、第３凸部５という三つの凸部が形成されている。このように第１端部１ａには第１方向１０１の凹凸が形成されている。

＜冷却通路１０＞
埋子１には、埋子１を冷却するための冷却通路１０が形成されている。尚、冷却通路１０には、後述のように堰３０が設けられるが、まずは、堰３０が設けられていない場合について説明する。冷却通路１０は、埋子１の内部に設けられた空間であり、空洞部である。冷却通路１０には、冷却水が供給される。冷却水は、冷却通路１０を一方向に流れる。冷却通路１０は、二つの開口部を有している。冷却通路１０の第１開口部は、冷却水を冷却通路１０に供給するための供給口であって入口１１である。冷却通路１０の第２開口部は、冷却水を冷却通路１０から外部に排出するための排出口であって出口１２である。即ち、冷却通路１０は、その上流側の端部に入口１１を有すると共にその下流側の端部に出口１２を有している。入口１１と出口１２は、本実施形態においては、何れも埋子１の第２端部１ｂに設けられ、第１方向１０１に開口している。入口１１と出口１２は、埋子１の第２端部１ｂにおいて第２方向１０２に間隔をあけて設けられている。第１開口部と第２開口部のうち何れが入口１１であってもよい。以下の説明では、紙面向かって右側の開口部を入口１１とし、紙面向かって左側の開口部を出口１２とする。入口１１と出口１２は、例えば埋子１の第２端部１ｂにおける第２方向１０２の両端部にそれぞれ設けられる。冷却水は、冷却通路１０を入口１１から出口１２に向かって流れる。

冷却通路１０は、入口１１から第１端部１ａに向けて第１方向１０１に延びる第１区間１３と、第１区間１３の下流側に連続し、第１端部１ａに沿って延びる第２区間１４と、第２区間１４の下流側に連続し、第１端部１ａから出口１２に向けて第１方向１０１に延びる第３区間１５とを有する。第１区間１３と第３区間１５は、直線区間（直線部）である。第２区間１４は、本実施形態では、第１端部１ａに二つの切欠部２が形成されていることから蛇行している。第１区間１３と第２区間１４との境界部、及び、第２区間１４と第３区間１５との境界部は、それぞれコーナー部である。尚、本実施形態においては、冷却通路１０は、第２方向１０２に対称形状である。第１区間１３と第３区間１５は、互いに対称である。

冷却通路１０の横断面形状は、冷却通路１０を横断する断面視における形状である。冷却通路１０の横断面形状は、図１（ｂ）のように、非円形である。具体的には、冷却通路１０の横断面形状は、第３方向１０３を短軸方向とし、第１方向１０１あるいは第２方向１０２を長軸方向とする扁平形状であって、より詳細には、長孔形状（トラック形状）である。尚、長孔形状の他、楕円形等であってもよい。このように、冷却通路１０を断面視長孔形状（扁平形状）とすることにより、冷却通路１０の断面積を長軸方向に拡大することができ、円形の場合に比して断面積を容易に拡大できて、冷却通路１０を流れる冷却水の水量を増加させることができる。

冷却通路１０の長軸方向の寸法を幅寸法とする。冷却通路１０の幅は、一定であってもよいが、本実施形態では、局所的に拡幅（拡張）されている。冷却通路１０は、短軸方向の寸法を変化させることなく長軸方向の寸法を拡縮させる。図１における第１ポイントＰ１から第７ポイントＰ７までの各ポイント毎の冷却通路１０の横断面形状を図２にまとめて示している。尚、本実施形態では、第２方向１０２に対称形状であるため、第１ポイントＰ１と第７ポイントＰ７は互いに同一であり、第２ポイントＰ２と第６ポイントＰ６は互いに同一であり、第３ポイントＰ３と第５ポイントＰ５は互いに同一である。

図２（ａ）～図２（ｄ）は、それぞれ第１ポイントＰ１から第４ポイントＰ４における横断面形状を示している。各ポイントにおける短軸方向の寸法Ｔは共通である。第１ポイントＰ１から第４ポイントＰ４の各ポイント毎の幅を図２にそれぞれＷ１～Ｗ４で示している。第１ポイントＰ１の横断面形状は、冷却通路１０の基準形状であり、その幅Ｗ１を基準幅とする。第３ポイントＰ３の横断面形状は第１ポイントＰ１の横断面形状と同一であり、その幅Ｗ３は基準幅である。第２ポイントＰ２は、最も幅広のポイントであってその幅Ｗ２は最大である。尚、図２（ｂ）及び図２（ｄ）に二点鎖線で基準幅を示している。第４ポイントＰ４の幅Ｗ４は、第１ポイントＰ１の幅Ｗ１よりも若干広い。

このように冷却通路１０の幅は冷却通路１０の全長に亘って一定ではなく局所的に拡張されている。冷却通路１０は、幅が基準幅である基準部と、基準幅よりも幅が拡張された拡張部とを有する。具体的には、冷却通路１０は、四つの基準部と三つの拡張部とに区分される。冷却通路１０は、上流側から順に、第１基準部２０、第１拡張部２１、第２基準部２２、第２拡張部２３、第３基準部２４、第３拡張部２５、及び第４基準部２６を有する。第１基準部２０は第１区間１３に設けられ、第４基準部２６は第３区間１５に設けられる。第２区間１４には、第１拡張部２１、第２基準部２２、第２拡張部２３、第３基準部２４及び第３拡張部２５が設けられる。第１拡張部２１は、第１凸部３に対応し、第２基準部２２は第１切欠部２に対応し、第２拡張部２３は第２凸部４に対応し、第３基準部２４は第２切欠部２に対応し、第３拡張部２５は第３凸部５に対応して設けられている。

拡張部は、冷却通路１０の幅が局所的に第１端部１ａ側に拡張された部分である。拡張部は、第１端部１ａ側に張り出した張り出し部を有する。第１拡張部２１は第１張り出し部２１ａを有し、第２拡張部２３は第２張り出し部２３ａを有し、第３拡張部２５は第３張り出し部２５ａを有する。図１（ａ）において、張り出し部には多数のドットを付して示している。第１張り出し部２１ａ、第２張り出し部２３ａ及び第３張り出し部２５ａによってそれぞれ第１凸部３、第２凸部４及び第３凸部５に冷却通路１０が入り込んでいる。

このような冷却通路１０には、図示しない供給装置から冷却水が送られる。図３に堰３０を設けていない場合の冷却通路１０における冷却水の流れの解析画像を示している。図中、白色の筋となって現れているところは冷却水の流れが強い箇所である。一方、白色の筋が点状となっていたり黒色となっているところは、冷却水の流れが弱い、あるいは、流れていない箇所である。このように、堰３０を設けていない状態においては、冷却通路１０の幅全体に亘って均一に冷却水が流れるという状況ではなく、冷却水の流れは不均一となる。特に、第１拡張部２１の第１張り出し部２１ａ、第２拡張部２３の第２張り出し部２３ａ、及び、第３拡張部２５の第３張り出し部２５ａにおいては冷却水の流れが弱く、淀みが生じている。淀みが生じると、その部分において冷却効果が落ちることになり、埋子１のその部分が熱により損傷しやすくなる。つまり、特には第１凸部３、第２凸部４及び第３凸部５が損傷しやすい。そのため、冷却水の流れの改善が必要となる。

一方、図４に冷却通路１０の上流側の半分領域に堰３０が配置された場合を示している。堰３０は島状であって冷却通路１０に多数配置されている。堰３０の横断面形状については後述するが、図４に示す形態においては、翼形のものと円形のものの２種類である。図４（ｂ）のように、堰３０は、冷却通路１０の壁面から突出している。この突出形態も種々であって、これについても後述するが、図４においては、堰３０は、冷却通路１０の対向する二面同士を連結している。即ち、堰３０は、冷却通路１０の壁面において短軸方向に対向する壁面同士を連結している。

このように堰３０が配置された場合における冷却水の流れの解析画像を図５に示している。冷却通路１０の上流側において冷却水の流れが均一化されている。特に、第１張り出し部２１ａと第２張り出し部２３ａにおいて冷却水の流れが生じており、第１凸部３と第２凸部４における冷却状況が改善されている。これは、堰３０によって第１張り出し部２１ａと第２張り出し部２３ａに冷却水が送られているためである。尚、冷却通路１０の下流側にも堰３０を配置してもよい。

＜堰３０の横断面形状＞
次に、堰３０の横断面形状について説明する。図６に堰３０の横断面形状の代表的なものを例示している。図６（ａ）は翼形で、図６（ｂ）は円形で、図６（ｃ）は逆三角形で、図６（ｄ）は凧形である。凧形とは、二本の対角線同士が直交する四角形であって、隣り合う二つの辺の長さが等しい組が二組ある四角形である。つまり、一対の短辺と一対の長辺を有する。図６では、紙面向かって左側を上流側として、堰３０が配置されることが好ましい。図６（ａ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）においては、堰３０の長手方向に沿った中心線３０ａを図示している。

図７に、堰３０の横断面形状が翼形である場合における冷却水の流れを概念的に示している。堰３０の横断面形状が翼形である場合、堰３０は冷却水の流れの方向を変化させることができる。即ち、堰３０の横断面形状は指向性を有している。翼形は、長手方向の一端部から他端部に向けて先細りとなった形状である。翼形の長手方向の一端部を冷却水の上流側に向けて配置する。図７（ａ）のように、翼形の長手方向の中心線３０ａが冷却水の流れの方向に沿っている場合には、堰３０は冷却水の流れに抵抗を与えるものの冷却水の流れに変化を与えない。一方、図７（ｂ）や図７（ｃ）のように、翼形の長手方向の中心線３０ａが冷却水の流れの方向に対して傾斜している場合には、冷却水が堰３０に当たることによって、冷却水の流れの方向は、翼形の長手方向の中心線３０ａの方向に向けて変化する。即ち、翼形の堰３０を配置することによって冷却水の流れの方向を変えることができる。

図８に、堰３０の横断面形状が逆三角形である場合における冷却水の流れを概念的に示している。堰３０の横断面形状が逆三角形である場合も、堰３０は冷却水の流れの方向を変化させることができる。逆三角形は、その底辺を冷却水の上流側に向けて配置する。逆三角形は、好ましくは冷却水の流れに沿って長い逆二等辺三角形である。図８（ａ）のように、底辺が冷却水の流れと直交し、堰３０の中心線３０ａが冷却水の流れの方向に沿っている場合には、堰３０は冷却水の流れに抵抗を与えるものの冷却水の流れに変化を与えない。一方、図８（ｂ）のように、底辺が冷却水の流れに対して傾斜し、堰３０の中心線３０ａが冷却水の流れの方向に対して傾斜している場合には、冷却水が堰３０に当たることによって、冷却水の流れの方向が逆三角形の中心線３０ａの方向に向けて変化する。尚、逆三角形の堰３０の中心線３０ａは、底辺を二等分する線である。

図９に、堰３０の横断面形状が凧形である場合における冷却水の流れを概念的に示している。堰３０の横断面形状が凧形である場合も、堰３０は冷却水の流れの方向を変化させることができる。凧形の短辺側を冷却水の上流側に向けて配置する。凧形の長い方の対角線を中心線３０ａとする。図９（ａ）のように、凧形の中心線３０ａが冷却水の流れに沿っている場合には、堰３０は冷却水の流れに抵抗を与えるものの冷却水の流れに変化を与えない。一方、図９（ｂ）のように、凧形の中心線３０ａが冷却水の流れに対して傾斜している場合には、冷却水が堰３０に当たることによって、冷却水の流れの方向が凧形の中心線３０ａの方向に向けて変化する。

このように、堰３０の横断面形状が指向性を有している場合には、冷却通路１０に堰３０を配置することによって、冷却水の流れに抵抗を与えることができると共に冷却水の流れの方向を変化させることができる。一方、図６（ｂ）のように堰３０の横断面形状が円形である場合には、円形は指向性を有していない。そのため、冷却通路１０に円形の堰３０を配置すると、冷却水の流れに抵抗を与えることができるものの、冷却水の流れの方向を変化させることはできない。冷却水の流れの方向を変える箇所には翼形等のような指向性を有する堰３０を配置し、冷却水の流れの方向を変えない箇所には、円形等のような指向性を有しない堰３０を配置する。尚、図１９のように、堰３０の横断面形状が菱形であってもよい。菱形の場合も指向性を有している。長い方向の対角線３０ｂを中心線３０ａとし、その長い方向の対角線３０ｂを流れの方向に対して傾けることにより、冷却水の流れの方向を変化させることができる。

図１０に、冷却通路１０に堰３０を配置することによる冷却水の流れの変化を概念図で示している。冷却通路１０において、例えば上流側の第１直線部４０と下流側の第２直線部４２とが直角に折れ曲がっている場合、その第１直線部４０と第２直線部４２との間の境界部（屈曲部）であるコーナー部４１は、冷却水の淀みが発生しやすい箇所である。図１０（ａ）のように、コーナー部４１においては、冷却水の流れは主としてコーナー部４１のインナー側に集中する。そのため、コーナー部４１におけるアウター側には淀みが生じやすい。そこで、一例として、図１０（ｂ）のように、コーナー部４１の上流側近傍からコーナー部４１にかけて、多数の翼形の堰３０を配置する。第１直線部４０においては、翼形の堰３０をその中心線３０ａが第１直線部４０に沿うようにして配置する。これにより冷却水を分散させてコーナー部４１のアウター側にも冷却水を向かわせる。そして、コーナー部４１においては、翼形の堰３０の中心線３０ａを第１直線部４０に対して傾斜させる。これにより、冷却水の流れの方向を変化させつつアウター側にも冷却水を供給する。このように第１直線部４０の下流端からコーナー部４１にかけて複数の堰３０を配置することにより、コーナー部４１のアウター側における淀みを解消することができる。

＜堰３０の縦断面形状＞
堰３０は、冷却通路１０の壁面から突出している。堰３０の突出方向は種々であってよいが、好ましくは冷却通路１０の短軸方向である。堰３０をその突出方向に沿って切断したときの断面形状を縦断面形状と称する。図１１と図１２に堰３０の縦断面形状を例示している。図１１には、互いに短軸方向に対向する一対の壁面同士を連結する堰３０について示している。堰３０が短軸方向に対向する一対の壁面同士を連結していると、堰３０によって埋子１の冷却通路１０が補強され、埋子１の強度を容易に確保することができる。そして、埋子１の強度を確保しつつ、冷却通路１０の長軸方向の寸法（幅）を拡大することができる。

図１１（ａ）は、堰３０が突出方向に沿ってその大きさを変化させることなく太さ一定（大きさ一定）で突出して延びている場合である。図１１（ｂ）は、堰３０が突出方向の一端側に向けて一定の比率で細く（小さく）なっている場合である。図１１（ｃ）は、堰３０が突出方向の一方側に向けて急激に細くなっている場合である。このように、堰３０の縦断面形状は種々であってよい。

一方、図１２は、堰３０が短軸方向に対向する一対の壁面同士を連結していない場合を示している。堰３０は、短軸方向に対向する一対の壁面のうち一方から他方に向けて突出する、あるいは、双方からそれぞれ突出する。図１２（ａ）と図１２（ｃ）は、一方の壁面から突出する堰３０が他方の壁面まで達していない場合である。図１２（ｂ）は、一対の壁面からそれぞれ突出する堰３０の先端同士が互いに対向して離間している場合である。図１２（ｄ）は、一対の壁面からそれぞれ位置をずらすようにして堰３０が互い違いに突出している場合である。このように堰３０は一対の壁面同士を連結していなくてもよい。

次に、図４に示した多数の堰３０の配置について、その堰３０による冷却水への影響を順次説明する。図１３（ａ）は、第１拡張部２１の第１張り出し部２１ａの直ぐ上流側に堰３０を一つ配置した場合を示している。そのときの冷却水の流れの解析画像を図１４（ａ）に示している。図３と図１４（ａ）とを比較することで明らかなように、堰３０を一つ配置することによって、第１張り出し部２１ａに向かう冷却水の流れが発生していることがわかる。次に、その堰３０の第１張り出し部２１ａ側に二つ目の堰３０を配置した場合を図１３（ｂ）と図１４（ｂ）に示し、更に三つ目の堰３０を配置した場合を図１５（ａ）と図１６（ａ）に示している。複数の堰３０を第１張り出し部２１ａに向けて間隔をあけつつ列をなすようにして配置することにより、第１張り出し部２１ａの最奧まで冷却水を向かわせることができる。但し、第１張り出し部２１ａの中央部においては逆に冷却水の淀みが生じている。

更に、図１５（ｂ）は第１拡張部２１の全幅に亘って多数の堰３０を配置した場合を示しており、図１６（ｂ）にその解析画像を示している。このように第１拡張部２１の幅方向に間隔をあけながら複数の堰３０を配置することにより、第１拡張部２１の全幅に亘って冷却水を満遍なく行き渡らせることができる。尚、図１６（ｂ）では翼形の堰３０と円形の堰３０を配置している。翼型の堰３０の列の下流側に複数の円形の堰３０を配置している。また、翼形の堰３０は、その中心線３０ａを傾斜させている。

そして更に、図１７（ａ）においては、第２基準部２２に複数の円形の堰３０を配置した場合を示し、そのときの解析画像を図１８（ａ）に示している。また更に、図１７（ｂ）では、第２拡張部２３にも多数の翼形の堰３０を配置し、その解析画像を図１８（ｂ）に示している。このように第２基準部２２から第２拡張部２３にかけて多数の堰３０を配置することにより、第２拡張部２３の第２張り出し部２３ａにも冷却水を均等に流すことができる。尚、図示は省略するが、第２拡張部２３から下流側についても多数の堰３０を配置することにより、第３基準部２４、第３拡張部２５、第４基準部２６においても均等に冷却水が流れるようにすることができる。

尚、堰３０の横断面形状は、冷却水の流れの方向の上流側の形状と下流側の形状が対称形状であることが好ましい。即ち、堰３０の横断面形状は、冷却水の流れの方向に線対称形状であることが好ましく、その対称軸が冷却水の流れの方向に対して直交する方向に沿うようにして堰３０が配置されることが好ましい。この線対称形状は種々であるが、例えば図１９のように菱形とすることができる。菱形は、長い方の対角線３０ｂと短い方の対角線３０ｃを有する。その二本の対角線３０ｂ，３０ｃのうち、長い方の対角線３０ｂが流れの方向に沿うようにすることが好ましい。即ち、長い方の対角線３０ｂが菱形の堰３０の中心線３０ａとなる。菱形の堰３０の長い方向の対角線３０ｂが冷却水の流れの方向を向き、短い方の対角線３０ｃが流れの方向に対して直交する方向を向く。短い方の対角線３０ｃが対称軸となり、菱形は流れの方向に線対称形状となる。

冷却通路１０を製作する際、仕上げ工程として流体研磨を行うことが好ましい。流体研磨を行うことにより、冷却通路１０の内面が滑らかとなり、金型における亀裂の発生を抑制することができて、金型の寿命を向上させることができる。流体研磨工程においては、冷却通路１０の双方向から研磨剤を流すことが好ましく、それにより冷却通路１０の内面をより一層滑らかにすることができると共に均一な研磨状態が得られる。

このように双方向の流体研磨を行う場合には、堰３０の横断面形状は、菱形のように、流れの方向に対して対称形状であることが好ましい。図１９（ａ）は、菱形の堰３０に対して紙面向かって左側から右側へと流体が流れる場合を示し、図１９（ｂ）のように紙面向かって右側から左側へと流体が流れる場合を示している。堰３０の横断面形状が流れの方向に対して対称形状であってその中心線３０ａが流れの方向に沿っていると、流体が右側に向かって流れても逆に左側に向かって流れても、堰３０が流体に与える影響は等しい。そのため、冷却通路１０の内面を研磨剤によって均一に研磨することができ、堰３０の表面も研磨剤によって均一に研磨することができる。また、堰３０の横断面形状が菱形のように流れの方向に対して対称形状であると、例えば鋳造現場の判断で、冷却通路１０の入口１１と出口１２を任意に設定することができる。

図２０に菱形の堰３０の配置態様の一例を示している。冷却通路１０に直線部４３が設けられている場合、その直線部４３に菱形の堰３０を複数配置することが好ましい。詳細には、長い方の対角線３０ｂが流れの方向に沿うようにする。菱形の長い方の対角線３０ｂは、直線部４３の長手方向Ｘに沿い、短い方の対角線３０ｃは、直線部４３の幅方向Ｙ（短手方向）に沿う。このように菱形の堰３０を間隔をあけて多数配置し、より詳細には、千鳥状に配置する。多数の菱形の堰３０を千鳥状に配置することにより、直線部４３に冷却水が均等に流れやすくなる。また、双方向の流れが等しくなり、菱形の堰３０の表面を含めて直線部４３の内面を均一に流体研磨することができる。横断面形状が菱形である堰３０に限られず、横断面形状が線対称形状である堰３０についても同様である。線対称形状の対称軸が直線部４３の幅方向Ｙを向くようにして直線部４３に堰３０を配置することが好ましい。

１ 埋子
１ａ 第１端部
１ｂ 第２端部
２ 切欠部
３ 第１凸部
４ 第２凸部
５ 第３凸部
１０ 冷却通路
１１ 入口
１２ 出口
１３ 第１区間
１４ 第２区間
１５ 第３区間
２０ 第１基準部
２１ 第１拡張部
２１ａ 第１張り出し部
２２ 第２基準部
２３ 第２拡張部
２３ａ 第２張り出し部
２４ 第３基準部
２５ 第３拡張部
２５ａ 第３張り出し部
２６ 第４基準部
３０ 堰
３０ａ 中心線
３０ｂ 長い方の対角線
３０ｃ 短い方の対角線（対称軸）
４０ 第１直線部
４１ コーナー部
４２ 第２直線部
４３ 直線部
１０１ 第１方向
１０２ 第２方向
１０３ 第３方向
Ｐ１ 第１ポイント
Ｐ２ 第２ポイント
Ｐ３ 第３ポイント
Ｐ４ 第４ポイント
Ｐ５ 第５ポイント
Ｐ６ 第６ポイント
Ｐ７ 第７ポイント

Claims (5)

1. 入口と出口を有し、入口から出口に向けて冷却水が流れる冷却通路が内部に設けられたダイカスト金型であって、
   冷却通路には、冷却通路の壁面から突出し、冷却水の流れを制御する島状の堰が設けられている、ダイカスト金型。
2. 堰の横断面形状は、冷却水の流れの方向を変え得る指向性を有している、請求項１記載のダイカスト金型。
3. 堰の横断面形状は、翼形である、請求項２記載のダイカスト金型。
4. 冷却通路は、側方に張り出した張り出し部が設けられることにより断面積が局所的に拡張された拡張部を有し、張り出し部に冷却水を送るように堰が配置されている、請求項１乃至３の何れかに記載のダイカスト金型。
5. 冷却通路は、直線部を有し、直線部に、横断面形状が線対称形状である堰が、その対称軸が直線部の幅方向を向くようにして互いに間隔をあけながら複数配置されている、請求項１記載のダイカスト金型。

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