JP2643354B2 - 冷却水路内設金型の製作方法 - Google Patents
冷却水路内設金型の製作方法Info
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- JP2643354B2 JP2643354B2 JP22801688A JP22801688A JP2643354B2 JP 2643354 B2 JP2643354 B2 JP 2643354B2 JP 22801688 A JP22801688 A JP 22801688A JP 22801688 A JP22801688 A JP 22801688A JP 2643354 B2 JP2643354 B2 JP 2643354B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えばプラスチック成形品、鋳造品等の製
造に使用される、冷却水路内設金型の製作方法に関す
る。
造に使用される、冷却水路内設金型の製作方法に関す
る。
〈従来の技術〉 射出成形金型やダイキャスト金型には、キャビティ内
に充填された原材料の冷却固化を速めて生産性を向上さ
せるために冷却水路が設けられている。
に充填された原材料の冷却固化を速めて生産性を向上さ
せるために冷却水路が設けられている。
従来より金型（主型、入子、中子）に冷却水路を設け
るには一般的に、キャビティ部以外の部分から例えば入
子合せ部からドリル等で穴をあける方法によっていた。
なおそれ以外の方法、例えば放電加工により穴をあける
方法、パイプの周りに流動造型材料を固化させる方法
（特開昭62−220241号公報）等が知られているが、それ
らの方法は製作コストが高い、作業が繁雑である、金型
材料が限定される等の理由からほとんど採用されていな
い。
るには一般的に、キャビティ部以外の部分から例えば入
子合せ部からドリル等で穴をあける方法によっていた。
なおそれ以外の方法、例えば放電加工により穴をあける
方法、パイプの周りに流動造型材料を固化させる方法
（特開昭62−220241号公報）等が知られているが、それ
らの方法は製作コストが高い、作業が繁雑である、金型
材料が限定される等の理由からほとんど採用されていな
い。
冷却水路には、金型を迅速に冷却する機能の他に、金
型の温度分布を一様にするような機能が要求される。こ
れは部分的に冷却速度に差があると、製品に反り、ねじ
れ、ひけ等の欠陥が生じるためである。
型の温度分布を一様にするような機能が要求される。こ
れは部分的に冷却速度に差があると、製品に反り、ねじ
れ、ひけ等の欠陥が生じるためである。
望ましい冷却水路の位置及び形状は、経験によって或
は理論的に決定できても、実際には思うように冷却水路
を内設することが出来ない場合がある。そのため直流
式、循環式、噴流式など通水方法を工夫した冷却技術も
知られている。（菅野友信、植野寅蔵共著「ダイカスト
技術入門」第３版、日刊工業新聞社、昭和48.8.30発
行、第82〜83頁参照）。
は理論的に決定できても、実際には思うように冷却水路
を内設することが出来ない場合がある。そのため直流
式、循環式、噴流式など通水方法を工夫した冷却技術も
知られている。（菅野友信、植野寅蔵共著「ダイカスト
技術入門」第３版、日刊工業新聞社、昭和48.8.30発
行、第82〜83頁参照）。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら金型の冷却性能は、冷却水路の位置、形
状に大きく依存しており、複雑な形状の金型にあっては
満足のいく冷却を行なうことができないという問題があ
った。即ち、複雑な形状の金型に内設する冷却水路は、
均一な冷却を図るうえで複雑な形状の水路としなければ
ならないが、そのような例えば３次元形状の入り組んだ
冷却水路は、金型キャビティ部以外からのドリル等によ
る直線的加工では不可能である。なお冷却水路を無理に
大きくすることで、ある程度対応することも考えられる
が、その場合は型の必要部まで削りとられ金型の強度が
低下する。
状に大きく依存しており、複雑な形状の金型にあっては
満足のいく冷却を行なうことができないという問題があ
った。即ち、複雑な形状の金型に内設する冷却水路は、
均一な冷却を図るうえで複雑な形状の水路としなければ
ならないが、そのような例えば３次元形状の入り組んだ
冷却水路は、金型キャビティ部以外からのドリル等によ
る直線的加工では不可能である。なお冷却水路を無理に
大きくすることで、ある程度対応することも考えられる
が、その場合は型の必要部まで削りとられ金型の強度が
低下する。
本発明は以上のような問題を解決することを目的とし
て為されたものであり、その解決しようとする課題は、
任意の位置に任意の形状の冷却水路を内設することので
きる金型製作方法を提供することである。
て為されたものであり、その解決しようとする課題は、
任意の位置に任意の形状の冷却水路を内設することので
きる金型製作方法を提供することである。
〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成することのできる本発明の冷却水路内
設金型の製作方法は、金型材を分割し、その分割された
各金型材に冷却水路を機械加工等により彫設した後、そ
れらを、相対する分割面どうしで固相拡散接合（拡散溶
接）し、必要に応じて最終形状に加工することを特徴と
する ここで金型材とは、最終形状に加工される前の粗形材
を本来指すが、固相拡散接合による歪変形が問題となら
ないものであれば所定形状に加工された金型であっても
よい。
設金型の製作方法は、金型材を分割し、その分割された
各金型材に冷却水路を機械加工等により彫設した後、そ
れらを、相対する分割面どうしで固相拡散接合（拡散溶
接）し、必要に応じて最終形状に加工することを特徴と
する ここで金型材とは、最終形状に加工される前の粗形材
を本来指すが、固相拡散接合による歪変形が問題となら
ないものであれば所定形状に加工された金型であっても
よい。
金型材の分割は、例えば設けようとする冷却水路に沿
う面で分割する等、分割された個々の金型材への冷却水
路となる溝、穴、孔等の機械加工が容易となるように切
断機で分断するのがよい。なお分割するまでもなく、元
来分割した状態にある個々のの型材（異なる材質であっ
てよい）に冷却水路を加工し、それらを固相拡散接合し
た後金型に加工する方法も本発明の範囲に含まれる。
う面で分割する等、分割された個々の金型材への冷却水
路となる溝、穴、孔等の機械加工が容易となるように切
断機で分断するのがよい。なお分割するまでもなく、元
来分割した状態にある個々のの型材（異なる材質であっ
てよい）に冷却水路を加工し、それらを固相拡散接合し
た後金型に加工する方法も本発明の範囲に含まれる。
固相拡散接合は、金属を固相状態のもとで加熱及び加
圧して、接合界面で両方の金属の原子を相互に拡散させ
て接合する方法として知られており、本発明における接
合はその常法に従って行なってよく、プレス法、HIP法
のいずれをも採用できる。
圧して、接合界面で両方の金属の原子を相互に拡散させ
て接合する方法として知られており、本発明における接
合はその常法に従って行なってよく、プレス法、HIP法
のいずれをも採用できる。
〈作用〉 本発明の金型の製作方法では、金型材を一旦分割し、
冷却水路を加工してから元の形に一体化させる手法を採
用しているが、かかる構成は金型内の任意の位置に任意
形状の冷却水路を設けることを可能にしている。
冷却水路を加工してから元の形に一体化させる手法を採
用しているが、かかる構成は金型内の任意の位置に任意
形状の冷却水路を設けることを可能にしている。
〈実施例〉 以下、本発明の冷却水路内設金型の製作方法の一実施
例を説明するが、これにより本発明は何等限定されるも
のではない。
例を説明するが、これにより本発明は何等限定されるも
のではない。
図は本実施例に従う金型製作過程で得られる、固相拡
散接合された分割金型材（入子材）を段差のある断面で
示した図であるが、該図に基いて複雑な形状の冷却水路
を備える入子の製作方法を説明する。
散接合された分割金型材（入子材）を段差のある断面で
示した図であるが、該図に基いて複雑な形状の冷却水路
を備える入子の製作方法を説明する。
まず入子に加工する前の金型材を切断機で複数の分割
金型材1a,1b,1c,1dに分割する。分割面2a,2b,2cは、キ
ャビティとなる形状３から予め設計した冷却水路６の位
置、形状を考慮して選択される。即ち、最も冷却水路６
の加工が容易となるように分割する。得られた個々の分
割金型材1a,1b,1c,1dに、冷却水路６となる溝、穴、孔
を機械加工により彫設する。例えば入子合せ部７に設け
られる直線形状の冷却水入口路４（６）および冷却水出
口路５（６）は分割金型材1dにドリルで穿設し、それ以
外の冷却水路6,6は分割面2a,2b,2cから或はこの図に表
わされている断面から切削加工する。その後各分割金型
材1a,1b,1c,1dを分割される前の元の形状に組合せ、拡
散溶接装置内にセットし、温度、プレス圧力、真空度を
適当に調製して固相拡散接合させる。次いで接合した金
型材を最終形状に加工する。図中の二点鎖線は加工後キ
ャビティとなる形状３を示している。こうして複雑形状
のキャビティ部８を有するにも拘らず効率良くしかも均
一に冷却することのできる入子が得られる。
金型材1a,1b,1c,1dに分割する。分割面2a,2b,2cは、キ
ャビティとなる形状３から予め設計した冷却水路６の位
置、形状を考慮して選択される。即ち、最も冷却水路６
の加工が容易となるように分割する。得られた個々の分
割金型材1a,1b,1c,1dに、冷却水路６となる溝、穴、孔
を機械加工により彫設する。例えば入子合せ部７に設け
られる直線形状の冷却水入口路４（６）および冷却水出
口路５（６）は分割金型材1dにドリルで穿設し、それ以
外の冷却水路6,6は分割面2a,2b,2cから或はこの図に表
わされている断面から切削加工する。その後各分割金型
材1a,1b,1c,1dを分割される前の元の形状に組合せ、拡
散溶接装置内にセットし、温度、プレス圧力、真空度を
適当に調製して固相拡散接合させる。次いで接合した金
型材を最終形状に加工する。図中の二点鎖線は加工後キ
ャビティとなる形状３を示している。こうして複雑形状
のキャビティ部８を有するにも拘らず効率良くしかも均
一に冷却することのできる入子が得られる。
〈発明の効果〉 本発明の金型の製作方法によれば、以下のような効果
を奏する。
を奏する。
金型材を分割して冷却水路を加工するため、どのよう
な複雑な冷却水路でも内設することができる。
な複雑な冷却水路でも内設することができる。
分割面へのあまり深くならない加工によって冷却水路
を設けるため、水路壁面に冷却効率を上げるためのフィ
ン等を形設したり、別途製作されたフィン等を接合する
ことができる。
を設けるため、水路壁面に冷却効率を上げるためのフィ
ン等を形設したり、別途製作されたフィン等を接合する
ことができる。
同じ理由により、水路壁面にメッキ等の表面処理を確
実に行なうことができ、錆の発生を防ぐことができる。
実に行なうことができ、錆の発生を防ぐことができる。
冷却水路の設計はキャビティ形状と比較しながら設計
できるため（３次元形状の冷却水路は内設不可という制
約が無くなったため）、設計ミスをほぼ皆無にすること
ができる。
できるため（３次元形状の冷却水路は内設不可という制
約が無くなったため）、設計ミスをほぼ皆無にすること
ができる。
内部冷却効果が向上するため、焼き付き、かじり等の
鋳造欠陥を減少させることが出来る。
鋳造欠陥を減少させることが出来る。
上記によって、金型に加わる機械的な外力が緩和さ
れるので型寿命がのびる。
れるので型寿命がのびる。
図は本発明方法の一実施例に係る、固相拡散接合された
分割金型材を示す段差断面図である。 図中： 1a,1b,1c,1d……分割金型材 2a,2b,2c……分割面 ３……キャビティとなる形状 ６……冷却水路
分割金型材を示す段差断面図である。 図中： 1a,1b,1c,1d……分割金型材 2a,2b,2c……分割面 ３……キャビティとなる形状 ６……冷却水路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 寿己 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 五郎丸 孝徳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】金型材を分割し、その各分割金型材に冷却
水路を彫設した後、それらを固相拡散接合によって一体
化させ、必要に応じ最終形状に加工することを特徴とす
る冷却水路内設金型の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801688A JP2643354B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 冷却水路内設金型の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22801688A JP2643354B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 冷却水路内設金型の製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275440A JPH0275440A (ja) | 1990-03-15 |
| JP2643354B2 true JP2643354B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=16869868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22801688A Expired - Lifetime JP2643354B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 冷却水路内設金型の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643354B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102151919B1 (ko) * | 2020-03-23 | 2020-09-03 | 주식회사 티엔피 | 냉각수단이 구비되는 센터필러 열간 성형금형의 제조방법 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4234961C2 (de) * | 1992-10-16 | 1996-07-25 | Innova Zug Ag | Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges für die Herstellung von Kunststofformteilen |
| DE19819592C1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-06-10 | Bodycote Imt Ind Materials Tec | Verfahren zum Einbringen räumlich gestalteter Rohrleitungen in eine metallene Dauerform und nach dem Verfahren hergestellte Dauerform |
| US7431582B2 (en) | 2005-06-17 | 2008-10-07 | Rexam Closure Systems Inc. | Molding machine |
| DE202016103853U1 (de) * | 2016-07-15 | 2017-07-18 | Friedrich Glas | Formkern-Temperiersystem zum Herstellen von nichtzylindrischen Formteilen |
-
1988
- 1988-09-12 JP JP22801688A patent/JP2643354B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102151919B1 (ko) * | 2020-03-23 | 2020-09-03 | 주식회사 티엔피 | 냉각수단이 구비되는 센터필러 열간 성형금형의 제조방법 |
| US20210291411A1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-23 | Tnp Corporation | Manufacturing method of hot forming mold for center pillar trim including cooling unit |
| US11679530B2 (en) * | 2020-03-23 | 2023-06-20 | Tnp Corporation | Manufacturing method of hot forming mold for center pillar trim including cooling unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0275440A (ja) | 1990-03-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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