JP2935404B2 - 加熱・冷却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型 - Google Patents
加熱・冷却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱または冷却が必要
な金属や樹脂などの成形用金型、特に成形圧力の比較的
小さい成形金型で加熱・冷却を周期的に繰返す加熱・冷
却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型に
関するものである。
な金属や樹脂などの成形用金型、特に成形圧力の比較的
小さい成形金型で加熱・冷却を周期的に繰返す加熱・冷
却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の低圧成形用金型においては、金型
母材に鉄系の低合金材料が主として使用されていたが、
金型温調時間が長くなるため、温調時間を短くするよう
な改善策として銅合金製の成形用金型が利用されるとと
もに、ドリル加工で金型に穴を開け、必要に応じて盲プ
ラグなどを挿入して加熱または冷却媒体通路孔を形成し
たものが用いられている。
母材に鉄系の低合金材料が主として使用されていたが、
金型温調時間が長くなるため、温調時間を短くするよう
な改善策として銅合金製の成形用金型が利用されるとと
もに、ドリル加工で金型に穴を開け、必要に応じて盲プ
ラグなどを挿入して加熱または冷却媒体通路孔を形成し
たものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
成形用金型では、成形用金型内に油、水またはガスなど
の加熱または冷却媒体通路孔、いわゆる熱媒体通路孔を
形成するに際し、ドリル加工で穴を開けた穴の直線の組
合わせでは金型キャビティ面に沿った所望の熱媒体通路
の形成が難しいといった穴加工上の制約があって、実用
化の面で限界が生じていた。さらに、こうした問題点を
解決するため、熱媒体通路用の金属パイプを予備成形し
た後、金型母材金属溶湯で鋳ぐるんで低圧成形用金型を
製作する方法が試験的に行われているが、以下の理由に
より実用化に至っていなかった。
成形用金型では、成形用金型内に油、水またはガスなど
の加熱または冷却媒体通路孔、いわゆる熱媒体通路孔を
形成するに際し、ドリル加工で穴を開けた穴の直線の組
合わせでは金型キャビティ面に沿った所望の熱媒体通路
の形成が難しいといった穴加工上の制約があって、実用
化の面で限界が生じていた。さらに、こうした問題点を
解決するため、熱媒体通路用の金属パイプを予備成形し
た後、金型母材金属溶湯で鋳ぐるんで低圧成形用金型を
製作する方法が試験的に行われているが、以下の理由に
より実用化に至っていなかった。
【０００４】（１）金型材質を銅合金とすると、金属溶
湯温度が高いため、金属パイプの選定が難しく、鋳ぐる
みが困難であるとともに、金型母材の酸化が激しく、か
つ高価である。なお、鉄系合金は、金型温調時間が長く
なるため不適である。
湯温度が高いため、金属パイプの選定が難しく、鋳ぐる
みが困難であるとともに、金型母材の酸化が激しく、か
つ高価である。なお、鉄系合金は、金型温調時間が長く
なるため不適である。
【０００５】（２）そこで、比較的鋳ぐるみが容易なア
ルミニウム系合金では、成形用金型のような肉厚大物の
場合、鋳造欠陥（特に水素ガスに起因するピンホール欠
陥）を完全になくすことは極めて困難である。 （３）さらに、アルミニウム系合金を筆頭に多くの合金
金属は熱処理を施すことによって、所望する機械的強度
を得ることができるが、鋳造欠陥の膨張粗大化（ブリス
タ現象）および鋳ぐるんだ金属パイプとの熱膨張差によ
る変形によって金型損傷を招く。
ルミニウム系合金では、成形用金型のような肉厚大物の
場合、鋳造欠陥（特に水素ガスに起因するピンホール欠
陥）を完全になくすことは極めて困難である。 （３）さらに、アルミニウム系合金を筆頭に多くの合金
金属は熱処理を施すことによって、所望する機械的強度
を得ることができるが、鋳造欠陥の膨張粗大化（ブリス
タ現象）および鋳ぐるんだ金属パイプとの熱膨張差によ
る変形によって金型損傷を招く。
【０００６】（４）また、鋳ぐるみ金属パイプの材質に
おいては、銅系合金およびアルミニウム系合金では鋳造
時に溶損する。そのため金属パイプ外表面に予め溶損防
止剤を塗布する方法も行われているが、断熱層を形成す
るため伝熱を妨げる。 （５）そこで、鉄系合金の金属パイプを用いると、溶損
はしにくい反面、金属パイプと金型母材との接合性が悪
く、そのため伝熱を妨げる。
おいては、銅系合金およびアルミニウム系合金では鋳造
時に溶損する。そのため金属パイプ外表面に予め溶損防
止剤を塗布する方法も行われているが、断熱層を形成す
るため伝熱を妨げる。 （５）そこで、鉄系合金の金属パイプを用いると、溶損
はしにくい反面、金属パイプと金型母材との接合性が悪
く、そのため伝熱を妨げる。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に着目し、成
形品の表面不良、変形および焼付などの成形不良が防止
でき、金型温調時間の短い、加熱・冷却孔を有する成形
用金型の製造方法および成形用金型を提供することを目
的とする。
形品の表面不良、変形および焼付などの成形不良が防止
でき、金型温調時間の短い、加熱・冷却孔を有する成形
用金型の製造方法および成形用金型を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る第１の発明では、加熱または冷却媒体
通路孔となる金属パイプを鋳型に組込んだ後、前記金属
パイプと鋳型間に溶融金属を流込んで金属パイプを鋳ぐ
るみ、冷却・固化後鋳型より取出した成形用金型を高温
・高圧の条件下で圧縮成形するようにした。
め、本発明に係る第１の発明では、加熱または冷却媒体
通路孔となる金属パイプを鋳型に組込んだ後、前記金属
パイプと鋳型間に溶融金属を流込んで金属パイプを鋳ぐ
るみ、冷却・固化後鋳型より取出した成形用金型を高温
・高圧の条件下で圧縮成形するようにした。
【０００９】第２の発明では、第１の発明の成形用金型
の母材材質に熱容量の小さいアルミニウム系合金を用い
た。さらに、第３の発明では、第１の発明の金属パイプ
に、固相拡散反応により成形用金型の母材材質との一体
化が可能な金属材質を用いた。
の母材材質に熱容量の小さいアルミニウム系合金を用い
た。さらに、第３の発明では、第１の発明の金属パイプ
に、固相拡散反応により成形用金型の母材材質との一体
化が可能な金属材質を用いた。
【００１０】
【作用】金型粗材を鋳造後、高温・高圧の条件下で圧縮
成形することにより、 （１）肉厚大物の金型製造においても、鋳造欠陥のない
高品質な成形用金型が得られる。 （２）また、金型母材と金属パイプの密着性において
も、固相拡散反応により完全一体化となり、伝熱効率が
高まり、金型温調時間が短縮される。 （３）さらに固相拡散反応により、添加元素の固溶化が
高まり、その結果、熱処理と同等の効果が得られる。
成形することにより、 （１）肉厚大物の金型製造においても、鋳造欠陥のない
高品質な成形用金型が得られる。 （２）また、金型母材と金属パイプの密着性において
も、固相拡散反応により完全一体化となり、伝熱効率が
高まり、金型温調時間が短縮される。 （３）さらに固相拡散反応により、添加元素の固溶化が
高まり、その結果、熱処理と同等の効果が得られる。
【００１１】また、金型温調時間に大きな影響を及ぼす
金型材質は、従来考えられていた温度拡散係数（熱伝導
率／熱容量）のみで決定するよりもむしろ熱容量が大き
く影響し、熱容量の小さいアルミニウム系合金とするこ
とにより、加熱・冷却効率のよい金型温調が可能な成形
用金型が得られる。
金型材質は、従来考えられていた温度拡散係数（熱伝導
率／熱容量）のみで決定するよりもむしろ熱容量が大き
く影響し、熱容量の小さいアルミニウム系合金とするこ
とにより、加熱・冷却効率のよい金型温調が可能な成形
用金型が得られる。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明に係る加熱・冷却孔を有する
成形用金型の製造方法および成形用金型を図面を参照し
て詳細に説明する。
成形用金型の製造方法および成形用金型を図面を参照し
て詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の金型製造プロセスの一例を
示す説明図、図２は図１の金型製造プロセスの続きを示
す説明図、図３は図２の金型製造プロセスの続きを示す
説明図、図４は成形用金型の温調配管図、図５は成形用
金型材質と金型温調時間の関係図である。
示す説明図、図２は図１の金型製造プロセスの続きを示
す説明図、図３は図２の金型製造プロセスの続きを示す
説明図、図４は成形用金型の温調配管図、図５は成形用
金型材質と金型温調時間の関係図である。
【００１４】図４に示す如く、まず成形用金型内に温調
用の加熱・冷却媒体通路孔を設けるため、例えば温調用
パイプ２を成形用金型と類似した鋳型の所定位置に設置
し、溶融金属を鋳型内へ充填・固化させた後、固化物を
高温・高圧の条件下で圧縮成形を行うことにより成形用
金型を製作した。
用の加熱・冷却媒体通路孔を設けるため、例えば温調用
パイプ２を成形用金型と類似した鋳型の所定位置に設置
し、溶融金属を鋳型内へ充填・固化させた後、固化物を
高温・高圧の条件下で圧縮成形を行うことにより成形用
金型を製作した。
【００１５】こうして製作された成形用金型１を用い
て、樹脂や金属などの成形を行う場合、その最適な加熱
または冷却温度は、成形材料の種類、成形品の形状、大
きさなどによって異なるため、その都度成形用金型１の
温度調整を行うことが必要となる。
て、樹脂や金属などの成形を行う場合、その最適な加熱
または冷却温度は、成形材料の種類、成形品の形状、大
きさなどによって異なるため、その都度成形用金型１の
温度調整を行うことが必要となる。
【００１６】このため、金型冷却または加熱用温調機
４、５から温調用パイプ２を介して成形用金型１と循環
接続してあり、各温調機４、５に設けた切替弁４ａ、４
ｂ、５ａ、５ｂを切替えることにより、所定温度に制御
した冷却または加熱媒体（以下、熱媒体と呼ぶ）を温調
用パイプ２内を循環させて、成形用金型１の温度制御し
得るようになっている。また、コネクタ９によって種々
の成形用金型１との交換が可能となっている。符号３は
配管、６は流量調整弁、７、８は集合管、１０は流量
計、１１は熱電対を示す。
４、５から温調用パイプ２を介して成形用金型１と循環
接続してあり、各温調機４、５に設けた切替弁４ａ、４
ｂ、５ａ、５ｂを切替えることにより、所定温度に制御
した冷却または加熱媒体（以下、熱媒体と呼ぶ）を温調
用パイプ２内を循環させて、成形用金型１の温度制御し
得るようになっている。また、コネクタ９によって種々
の成形用金型１との交換が可能となっている。符号３は
配管、６は流量調整弁、７、８は集合管、１０は流量
計、１１は熱電対を示す。
【００１７】ここで本発明者はすでに、成形用金型１に
温度拡散係数の大きい材料を用いることによって、金型
温調時間を短くするといった従来の考え方に対して、む
しろ熱容量（比熱×密度）の大小によって金型材質を選
定する方法によって、金型温調時間を短縮することが適
切であるといった知見を得ている。
温度拡散係数の大きい材料を用いることによって、金型
温調時間を短くするといった従来の考え方に対して、む
しろ熱容量（比熱×密度）の大小によって金型材質を選
定する方法によって、金型温調時間を短縮することが適
切であるといった知見を得ている。
【００１８】即ち、従来温調用パイプ２内を流通する熱
媒体の層流境膜が仮に完全にないとした完全理想状態を
想定すると、成形用金型１の熱サイクルは温度拡散係数
〔金型の熱伝導率／熱容量（比熱×密度）〕が支配的と
なる。このため、金型の温度拡散係数が大きい程金型温
調時間は短くなるといった考え方をしていたのに対し
て、本発明者は熱媒体が完全乱流域と考えても層流境膜
はなくなることはなく薄くなるだけで、こうした半理想
状態下ではむしろ成形用金型１の熱サイクルには熱容量
の方が支配的となることを確認している。
媒体の層流境膜が仮に完全にないとした完全理想状態を
想定すると、成形用金型１の熱サイクルは温度拡散係数
〔金型の熱伝導率／熱容量（比熱×密度）〕が支配的と
なる。このため、金型の温度拡散係数が大きい程金型温
調時間は短くなるといった考え方をしていたのに対し
て、本発明者は熱媒体が完全乱流域と考えても層流境膜
はなくなることはなく薄くなるだけで、こうした半理想
状態下ではむしろ成形用金型１の熱サイクルには熱容量
の方が支配的となることを確認している。
【００１９】このことから、本実施例では成形用金型１
の材質には熱容量の小さいアルミニウム系合金を用い
た。因みに、成形用金型１の材質に用いられるアルミニ
ウム系合金（Ａｌ）、銅系合金（Ｃｕ）、鉄系合金（Ｆ
ｅ）の熱容量は、Ａｌ＜Ｃｕ＜Ｆｅとなり、前記３つの
中でアルミニウム系合金（Ａｌ）の熱容量が最も小さ
く、逆に鉄系合金（Ｆｅ）が最も大きい。また、温度拡
散係数だけの比較では、Ｆｅ＜Ａｌ＜Ｃｕとなり、銅系
合金が最も大きい。
の材質には熱容量の小さいアルミニウム系合金を用い
た。因みに、成形用金型１の材質に用いられるアルミニ
ウム系合金（Ａｌ）、銅系合金（Ｃｕ）、鉄系合金（Ｆ
ｅ）の熱容量は、Ａｌ＜Ｃｕ＜Ｆｅとなり、前記３つの
中でアルミニウム系合金（Ａｌ）の熱容量が最も小さ
く、逆に鉄系合金（Ｆｅ）が最も大きい。また、温度拡
散係数だけの比較では、Ｆｅ＜Ａｌ＜Ｃｕとなり、銅系
合金が最も大きい。
【００２０】また、図５に示すように、熱容量の最も小
さいアルミニウム系合金を用いることにより、短時間で
成形用金型１の加熱・冷却を行うことができることを確
認しており、熱容量の小さい順にアルミニウム系合金＜
銅系合金＜鉄系合金となり、金型温調時間も短くなると
いった結果を得ている。
さいアルミニウム系合金を用いることにより、短時間で
成形用金型１の加熱・冷却を行うことができることを確
認しており、熱容量の小さい順にアルミニウム系合金＜
銅系合金＜鉄系合金となり、金型温調時間も短くなると
いった結果を得ている。
【００２１】さらに、温調用パイプ２の材質について
は、成形用金型１の材質をアルミニウム系合金とすれば
鉄系合金の金属パイプであれば、溶損することなく鋳ぐ
るみが可能であることを確認している。
は、成形用金型１の材質をアルミニウム系合金とすれば
鉄系合金の金属パイプであれば、溶損することなく鋳ぐ
るみが可能であることを確認している。
【００２２】以上の結果をベースに本発明は、成形用金
型１の材質に熱容量の小さいアルミニウム系合金、温調
用パイプ２の材質に鋳ぐるみおよび加工が容易でかつ安
価な鉄系合金の組合わせを基本構成としたものである。
型１の材質に熱容量の小さいアルミニウム系合金、温調
用パイプ２の材質に鋳ぐるみおよび加工が容易でかつ安
価な鉄系合金の組合わせを基本構成としたものである。
【００２３】次に本発明の実施例に係る加熱・冷却孔を
有する成形用金型の製造方法を図１ないし図３を用いて
述べる。
有する成形用金型の製造方法を図１ないし図３を用いて
述べる。
【００２４】まず、図１に示すように、予め所定形状に
加工した温調用パイプ２を成形用金型１と類似した鋳型
１２の所定位置に組込み、次いで成形用金型１の母材と
なるアルミニウム合金溶湯１４を流込んで、温調用パイ
プ２を鋳ぐるみ充填・固化させた（図１）。なお図１で
は、アルミニウム合金溶湯１４の鋳込み方法の一つとし
て直落し込み法を示しているが、必要に応じて湯道など
を設けて、横鋳込み、あるいは下鋳込み法などにするこ
とも可能である。また、必要に応じて押湯などを設ける
とよい。
加工した温調用パイプ２を成形用金型１と類似した鋳型
１２の所定位置に組込み、次いで成形用金型１の母材と
なるアルミニウム合金溶湯１４を流込んで、温調用パイ
プ２を鋳ぐるみ充填・固化させた（図１）。なお図１で
は、アルミニウム合金溶湯１４の鋳込み方法の一つとし
て直落し込み法を示しているが、必要に応じて湯道など
を設けて、横鋳込み、あるいは下鋳込み法などにするこ
とも可能である。また、必要に応じて押湯などを設ける
とよい。
【００２５】さらにまた、本実施例では鋳型１２を砂型
１３とし、詳しくは自硬性フラン砂を用いて造型した
が、これに限定することはなく、例えば、鋳型表面層の
みをジルコン、アルミナなどの耐火物とけい酸ゾル、エ
チルシリケート加水分解液などの粘結剤および硬化促進
剤を加えたセラミックシェル層からなるコンポジット鋳
型、あるいは全てセラミック鋳型、さらにあるいは、鉄
鋼材料からなる金型などを用いることも可能である。な
お鋳型１２は十分に乾燥することが必要である。
１３とし、詳しくは自硬性フラン砂を用いて造型した
が、これに限定することはなく、例えば、鋳型表面層の
みをジルコン、アルミナなどの耐火物とけい酸ゾル、エ
チルシリケート加水分解液などの粘結剤および硬化促進
剤を加えたセラミックシェル層からなるコンポジット鋳
型、あるいは全てセラミック鋳型、さらにあるいは、鉄
鋼材料からなる金型などを用いることも可能である。な
お鋳型１２は十分に乾燥することが必要である。
【００２６】充填・固化後、鋳型１２より成形用金型１
を取出し、高温・高圧の条件下で圧縮成形が可能な装置
１５の中に入れ、成形用金型１を圧縮成形する（図
２）。ここで、高温・高圧の圧縮成形が可能な装置１５
は、例えばＡｒ、Ｎ2 などの不活性ガスを用いて、熱間
静水圧で圧縮する装置（以下、加圧装置という）が好ま
しく、本実施例では、これを用いた。
を取出し、高温・高圧の条件下で圧縮成形が可能な装置
１５の中に入れ、成形用金型１を圧縮成形する（図
２）。ここで、高温・高圧の圧縮成形が可能な装置１５
は、例えばＡｒ、Ｎ2 などの不活性ガスを用いて、熱間
静水圧で圧縮する装置（以下、加圧装置という）が好ま
しく、本実施例では、これを用いた。
【００２７】成形用金型１を加圧装置１５内に入れ、バ
ルブ１６を介して、図示しない減圧装置により、加圧装
置１５内を減圧真空する。次いで、バルブ１６を閉じる
とともに、ヒータ１８で成形用金型１を所定温度に加熱
する。これと同時にバルブ１７より、図示しない不活性
ガス供給装置より、加圧装置１５内にＡｒ、またはＮ 2
などを導入し所定の圧力に加圧するのである。
ルブ１６を介して、図示しない減圧装置により、加圧装
置１５内を減圧真空する。次いで、バルブ１６を閉じる
とともに、ヒータ１８で成形用金型１を所定温度に加熱
する。これと同時にバルブ１７より、図示しない不活性
ガス供給装置より、加圧装置１５内にＡｒ、またはＮ 2
などを導入し所定の圧力に加圧するのである。
【００２８】本実施例の圧縮成形に用いた操作条件は、
加熱温度５００℃、加圧圧力１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 で
あり、加圧媒体として不活性ガスＡｒを用いた。
加熱温度５００℃、加圧圧力１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 で
あり、加圧媒体として不活性ガスＡｒを用いた。
【００２９】ここで高温・高圧による圧縮成形を行う
と、例えば図１で得られた成形用金型１の内部にＨ2 ガ
スに起因するピンホール欠陥などが生じても、高温・高
圧の圧縮成形力とこれに伴う固相拡散反応により完全除
去することが可能となる。
と、例えば図１で得られた成形用金型１の内部にＨ2 ガ
スに起因するピンホール欠陥などが生じても、高温・高
圧の圧縮成形力とこれに伴う固相拡散反応により完全除
去することが可能となる。
【００３０】また、主に固相拡散反応により成形用金型
１の金型母材と温調用パイプ２との密着性を高めて一体
化し、さらに、成形用金型１の母材合金に含まれる添加
元素をマトリックス中に固溶化させて熱処理したものと
同等の効果を成形用金型１に付加することも可能とな
る。従って、高温・高圧の圧縮成形によって成形用金型
１の品質および金型温調特性を高めることができる。
１の金型母材と温調用パイプ２との密着性を高めて一体
化し、さらに、成形用金型１の母材合金に含まれる添加
元素をマトリックス中に固溶化させて熱処理したものと
同等の効果を成形用金型１に付加することも可能とな
る。従って、高温・高圧の圧縮成形によって成形用金型
１の品質および金型温調特性を高めることができる。
【００３１】こうして圧縮成形処理が終了した後、加圧
装置１５内を冷却・大気開放して成形用金型１を取出す
のである。なお、高温・高圧の圧縮成形に際しては、温
調用パイプ２内にも、加圧ガスが導入されるように開放
した状態で行うことにより温調用パイプ２の変形を防ぐ
ことができる。このようにして製作した成形用金型１を
必要に応じて所定形状に機械加工して、金型キャビティ
面１ａ近傍に温調用パイプ２を有する成形用金型１を得
ることができる（図３）。
装置１５内を冷却・大気開放して成形用金型１を取出す
のである。なお、高温・高圧の圧縮成形に際しては、温
調用パイプ２内にも、加圧ガスが導入されるように開放
した状態で行うことにより温調用パイプ２の変形を防ぐ
ことができる。このようにして製作した成形用金型１を
必要に応じて所定形状に機械加工して、金型キャビティ
面１ａ近傍に温調用パイプ２を有する成形用金型１を得
ることができる（図３）。
【００３２】本実施例では、本発明の成形用金型の製造
方法により、巾５００×長さ１５００×厚さ５０ｍｍの
自動車のスポイラ成形用金型を製作し、実証テストを行
い表１に示すような結果を得た。
方法により、巾５００×長さ１５００×厚さ５０ｍｍの
自動車のスポイラ成形用金型を製作し、実証テストを行
い表１に示すような結果を得た。
【００３３】なお、表１中実施例（１）；本発明の製造
方法、 金型母材材質 Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 ステンレス鋼 実施例（２）；本発明の製造方法、金型母材材質 Ａｌ
−Ｓｉ−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 軟鋼 比較例（１）；従来の製造方法、金型母材 Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 ステンレス鋼 比較例（２）；従来の製造方法、金型母材 Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 銅 であり、温調用パイプは外径１２×厚さ１．５ｍｍのも
のを用いた。
方法、 金型母材材質 Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 ステンレス鋼 実施例（２）；本発明の製造方法、金型母材材質 Ａｌ
−Ｓｉ−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 軟鋼 比較例（１）；従来の製造方法、金型母材 Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 ステンレス鋼 比較例（２）；従来の製造方法、金型母材 Ａｌ−Ｓｉ
−Ｍｇ系合金 温調用パイプ材質 銅 であり、温調用パイプは外径１２×厚さ１．５ｍｍのも
のを用いた。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１から本実施例が全ての項目において従
来方法に対して優れていることが確認された。
来方法に対して優れていることが確認された。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明における第１の発明では、加熱または冷却媒
体通路孔となる金属パイプを鋳型に組込んだ後、前記金
属パイプと鋳型間に溶融金属を流込んで金属パイプを鋳
ぐるみ、冷却・固化後鋳型より取出した成形用金型を高
温・高圧の条件下で圧縮成形するようにしたことによ
り、高品質な成形体が得られるから、加熱・冷却が必要
な成形用金型を安定して供給することができる。また、
第２の発明では第１の発明の成形用金型の母材材質に熱
容量の小さいアルミニウム系合金を用いたことにより、
金型温調時間が短縮されるから生産性が大幅に向上す
る。さらに、第３の発明では、第１の発明の金属パイプ
に、固相拡散反応により成形用金型の母材材質との一体
化が可能な金属材質を用いたことにより、金型母材と金
属パイプが一体化するため、熱容量の小さいアルミニウ
ム合金を用いた効果と相まって成形サイクルが大幅に短
縮するとともに、生産性が大幅に向上する。
に、本発明における第１の発明では、加熱または冷却媒
体通路孔となる金属パイプを鋳型に組込んだ後、前記金
属パイプと鋳型間に溶融金属を流込んで金属パイプを鋳
ぐるみ、冷却・固化後鋳型より取出した成形用金型を高
温・高圧の条件下で圧縮成形するようにしたことによ
り、高品質な成形体が得られるから、加熱・冷却が必要
な成形用金型を安定して供給することができる。また、
第２の発明では第１の発明の成形用金型の母材材質に熱
容量の小さいアルミニウム系合金を用いたことにより、
金型温調時間が短縮されるから生産性が大幅に向上す
る。さらに、第３の発明では、第１の発明の金属パイプ
に、固相拡散反応により成形用金型の母材材質との一体
化が可能な金属材質を用いたことにより、金型母材と金
属パイプが一体化するため、熱容量の小さいアルミニウ
ム合金を用いた効果と相まって成形サイクルが大幅に短
縮するとともに、生産性が大幅に向上する。
【図１】本発明の金型製造プロセスの一例を示す説明図
である。
である。
【図２】図１の金型鋳造プロセスの続きを示す説明図で
ある。
ある。
【図３】図２の金型製造プロセスの続きを示す説明図で
ある。
ある。
【図４】成形用金型の温調配管図である。
【図５】成形用金型材質と金型温調時間の関係図であ
る。
る。
１ 成形用金型 １ａ 金型キャビティ面 ２ 温調用パイプ ３ 配管 ４、５ 温調機 ４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ 切替弁 ６ 流量調整弁 ７、８ 集合管 １０ 流量計 １１ 熱電対 １２ 鋳型 １２ａ 下鋳型 １２ｂ 上鋳型 １４ アルミニウム合金溶湯 １５ 加圧装置 １６、１７ バルブ １８ ヒータ １９ 治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｃ 33/02 Ｂ２９Ｃ 33/02 33/38 33/38 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 19/06 B22D 9/06 B22D 19/00 B22D 29/00 B29C 33/02 B29C 33/38
Claims (3)
- 【請求項１】 加熱または冷却媒体通路孔となる金属パ
イプを鋳型に組込んだ後、前記金属パイプと鋳型間に溶
融金属を流込んで金属パイプを鋳ぐるみ、冷却・固化後
鋳型より取出した成形用金型を高温・高圧の条件下で圧
縮成形するようにしたことを特徴とする加熱・冷却孔を
有する成形用金型の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１の成形用金型の母材材質に熱容
量の小さいアルミニウム系合金を用いたことを特徴とす
る成形用金型。 - 【請求項３】 請求項１の金属パイプに、固相拡散反応
により成形用金型の母材材質との一体化が可能な金属材
質を用いたことを特徴とする加熱・冷却孔を有する成形
用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136994A JP2935404B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 加熱・冷却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136994A JP2935404B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 加熱・冷却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07236963A JPH07236963A (ja) | 1995-09-12 |
| JP2935404B2 true JP2935404B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=12329345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3136994A Expired - Lifetime JP2935404B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 加熱・冷却孔を有する成形用金型の製造方法および成形用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935404B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102764858A (zh) * | 2012-07-24 | 2012-11-07 | 滁州金诺实业有限公司 | 预埋管道用紧固装置 |
| CN109807300A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-28 | 芜湖市容川机电科技股份有限公司 | 一种防止箱体铸件变形开裂的铸件模具 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130074030A (ko) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 두산인프라코어 주식회사 | 열변위 저감을 위한 공작기계용 베이스 구조물 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 베이스 구조물 |
-
1994
- 1994-03-01 JP JP3136994A patent/JP2935404B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07236963A (ja) | 1995-09-12 |
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