JP6079601B2

JP6079601B2 - 金型

Info

Publication number: JP6079601B2
Application number: JP2013256368A
Authority: JP
Inventors: 渉清水; 慎太郎黒川; 真大池田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: JP2015112624A

Description

本発明は、金型の技術に関する。

従来、金型に溶融した金属を圧入することによりワークを鋳造するダイカストの技術は公知となっている。ダイカスト金型では、ワークに中空部を形成するために金型表面からキャビティ内にピンが突設されているものがある（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示される金型では、ワークに中空部を形成するために金型表面からキャビティ内にピンが突設され、ピンが金型内部に配置される皿バネによって支持されている。ピンは、皿バネによって金型の型締め方向に向けて付勢されており、成形時にピンにかかる力を吸収するように構成されている。

図５を用いて、特許文献１に開示される従来の金型としてのダイカスト金型５００について説明する。
なお、図５では、ダイカスト金型５００を側面視にて模式的に表している。また、以下では、固定側金型５１０と可動型金型５２０とが近接離間する方向を型締め方向として説明する。

ダイカスト金型５００は、固定側金型５１０と、可動側金型５２０と、を具備している。固定側金型５１０の可動側金型５２０と対向する側には、キャビティＣが形成されている。固定側金型５１０は、型締め方向と略平行となるように配置されるピン５１５を備えている。

ピン５１５は、固定側金型５１０の表面からキャビティＣ内に突設されている。ピン５１５は、固定側金型５１０内部に配置される皿バネ５３０によって固定側金型５１０に対して弾性支持されている。皿バネ５３０は、ピン５１５をキャビティＣ側へ付勢可能としている。

固定側金型５１０には、型締め方向と略平行となるように複数の通路が形成され、形成された複数の通路には冷却管５４０が挿通されている。冷却管５４０は、固定側金型５１０の表面を冷却する冷却水を循環させるものである。

可動側金型５２０の固定側金型５１０と対向する側には、同様にキャビティＣが形成されている。可動側金型５２０は、型締め方向と略平行となるように配置されるピン５２５を備えている。ピン５２５は、可動側金型５２０の表面からキャビティＣ内に突設されている。ピン５２５は、シリンダ（図示略）によって型締め方向に駆動可能に構成されている。

可動側金型５２０には、型締め方向と略平行となるように複数の通路が形成され、形成された複数の通路には冷却管５４０が挿通されている。冷却管５４０は、可動側金型５２０の表面を冷却する冷却水を循環させるものである。

ここで、固定側金型５１０では、例えば、ピン５１５に近接させて冷却管５４０を挿通しようとすると、冷却管５４０と皿バネ５３０とが干渉するため、皿バネ５３０に冷却管５４０を挿通させる孔を空ける必要がある。しかし、皿バネ５３０に孔を空けると皿バネ５３０の強度及び弾性力が低下することになって、ピン５１５を十分に支持することが困難となる。

従って、固定側金型５１０では、ピン５１５を支持する皿バネ５３０と干渉しないように冷却管５４０を挿通させる必要がある。このため、ピン５１５に近接させて冷却管５４０を配置することができず、ピン５１５周りの金型表面（図５におけるＲ部）を冷却することが困難となり、ピン５１５周りの金型表面に焼きつきが発生するおそれがある。

特開２００１−３４０９５５号公報

本発明の解決しようとする課題は、ピン周りの金型表面を冷却できるダイカスト金型を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、キャビティ表面を冷却するため冷却水を循環させる冷却管が挿通され、キャビティ表面からピンが突設されている金型であって、前記ピンを支持するプレートと、前記プレートに対して前記ピンと反対側に設けられ、該プレートを弾性支持する弾性体と、を備え、前記プレートには、孔が形成され、前記冷却管は、前記孔を貫通して配置され、前記弾性体は前記冷却管と干渉することなく該冷却管よりも前記プレートの径方向外側に配置されているものである。

本発明のダイカスト金型によれば、ピン周りの金型表面を冷却できる。

第一実施形態のダイカスト金型の構成を示した模式図。同じく弾性部の構成を示した模式図。第二実施形態のダイカスト金型の構成を示した模式図。同じく弾性部の構成を示した模式図。従来のダイカスト金型の構成を示した模式図。

図１を用いて、ダイカスト金型１００の構成について説明する。
なお、図１では、ダイカスト金型１００に構成を側面視にて模式的に表している。また、以下では、固定側金型１１０と可動型金型１２０とが近接離間する方向を型締め方向として説明する。

ダイカスト金型１００は、本発明の金型に係る第一実施形態である。ダイカスト金型１００は、溶融した金属を圧入することによりワーク（図示略）を鋳造するダイカストを行う金型である。本実施形態では、ダイカスト金型１００に溶融したアルミ合金を圧入することによりエンジンのシリンダブロックを鋳造するものとされている。

ダイカスト金型１００は、固定側金型１１０と、可動側金型１２０と、を具備している。固定側金型１１０の可動側金型１２０と対向する側には、キャビティＣが形成されている。つまり、固定側金型１１０の可動側金型１２０と対向する側の表面によりキャビティ表面が形成されている。キャビティＣは、固定側金型１１０のワーク形状に対応した形状に形成される空間部分である。

固定側金型１１０は、型締め方向と略平行になるように配置されるピン１１５を備えている。ピン１１５は、固定側金型１１０の表面からキャビティＣ内に突設されている。ピン１１５は、ワークに中空部を形成するために鋳造時にワークに貫通させるものである。より詳しくは、ダイカスト金型１００では、鋳造時においてピン１１５と後述するピン１２５とを突き合わせることで、ワークを貫通させてワークに中空部を形成する。

ピン１１５は、固定側金型１１０に対して弾性部１３０によって弾性支持されている。弾性部１３０は、固定側金型１１０のピン１１５の根元部に形成される収納部１１６に配置されている。弾性部１３０は、ピン１１５をキャビティＣ側へ付勢可能としている。弾性部１３０について詳しくは、後述する。

固定側金型１１０には、型締め方向と略平行となるように複数の通路が形成され、形成された複数の通路には冷却管１４０が挿通されている。冷却管１４０は、固定側金型１１０の表面を冷却する冷却水を循環させるものである。

ここで、特記すべき事項として、ダイカスト金型１００では、ピン１１５周りの冷却管１４０は、従来のダイカスト金型５００の冷却管５４０と比較してピン１１５に近接して挿通されている（図１におけるＰ部）。

可動側金型１２０の固定側金型１１０と対向する側には、固定側金型１１０の場合と同様にキャビティＣが形成されている。つまり、可動側金型１２０の固定側金型１１０と対向する側の表面によりキャビティ表面が形成されている。

可動側金型１２０は、型締め方向と略平行となるように配置されるピン１２５を備えている。ピン１２５は、可動側金型１２０の表面からキャビティＣ内に突設されている。ピン１２５は、シリンダ（図示略）によって型締め方向に駆動可能に構成されている。

可動側金型１２０には、型締め方向と略平行となるように複数の通路が形成され、形成された複数の通路には冷却管１４０が挿通されている。冷却管１４０は、可動側金型１２０の表面を冷却する冷却水を循環させるものである。

図２を用いて、弾性部１３０の構成について説明する。
なお、図２では、弾性部１３０の構成を斜視にて模式的に表している。また、以下では、図２に記載される型締め方向及び周方向に従って説明するものとする。

弾性部１３０は、上述したように、固定側金型１１０に対してピン１１５を弾性支持するものである。弾性部１３０は、金型１００の型締め時の固定側金型１１０への可動側金型１２０の押圧力、射出時の溶湯の流体力、鋳造圧力といったようなピン１１５にかかる力を吸収するものである。

弾性部１３０は、プレートとしての上側プレート１５０と、下側プレート１６０と、弾性体としてのコイルバネ１７０と、を具備している。

上側プレート１５０は、略円盤形状に構成されている。上側プレート１５０の略中央部には、上述したピン１１５が立設されている。上側プレート１５０のピン１１５の近傍には、複数の孔１５１・１５２が形成されている。本実施形態では、上側プレート１５０には、２つの第一孔１５１及び第二孔１５２が形成されている。

下側プレート１６０は、略円盤形状に構成されている。下側プレート１６０には、上側プレート１５０に形成される第一孔１５１及び第二孔１５２と型締め方向において同軸上に複数の孔１６１・１６２が形成されている。本実施形態では、下側プレート１６０には、上側プレート１５０と同様に２つの第一孔１６１及び第二孔１６２が形成されている。

コイルバネ１７０は、上側プレート１５０と下側プレート１６０とを弾性支持するものである。コイルバネ１７０は複数設けられており、上側プレート１５０及び下側プレート１６０の縁部において、複数箇所を弾性支持している。コイルバネ１７０は、上側プレート１５０及び下側プレート１６０の周方向において、略等間隔に設けられている。本実施形態の弾性部１３０には、４つのコイルバネ１７０が設けられている。

第一孔１５１と第一孔１６１には、冷却管１４０が挿通されている。冷却管１４０は、上述したように固定側金型１１０に形成される通路に挿通されるとともに、収納部１１６を通過しているものである。同様に、第二孔１５２と第二孔１６２にも、冷却管１４０が挿通されている。

ここで、特記すべき事項として、コイルバネ１７０は、冷却管１４０・１４０と干渉することなく冷却管１４０・１４０よりも上側プレート１５０の径方向外側に配置されている。

ダイカスト金型１００の効果について説明する。
ダイカスト金型１００によれば、ピン１１５周りの金型表面を冷却できる。すなわち、ダイカスト金型１００では、上側プレート１５０及び下側プレート１６０にそれぞれ同軸上に第一孔１５１・１６１と第二孔１５２・１６２を設け、冷却管１４０・１４０をそれぞれ第一孔１５１・１６１と第二孔１５２・１６２とに貫通させて配置することによって、ピン１１５周り近傍に冷却管１４０を配置することができ、ピン１１５周りの金型表面を冷却できる。

図３を用いて、ダイカスト金型２００の構成について説明する。
なお、図３では、ダイカスト金型２００に構成を側面視にて模式的に表している。また、以下では、固定側金型２１０と可動型金型２２０とが近接離間する方向を型締め方向として説明する。

ダイカスト金型２００は、本発明の金型に係る第二実施形態である。ダイカスト金型２００は、溶融した金属を圧入することによりワーク（図示略）を鋳造するダイカストを行う金型である。本実施形態では、ダイカスト金型２００に溶融したアルミ合金を圧入することによりエンジンのシリンダブロックを鋳造するものとされている。

ダイカスト金型２００は、固定側金型２１０と、可動側金型２２０と、を具備している。固定側金型２１０の可動側金型２２０と対向する側には、キャビティＣが形成されている。つまり、固定側金型２１０の可動側金型２２０と対向する側の表面によりキャビティ表面が形成されている。キャビティＣは、固定側金型２１０のワーク形状に対応した形状に形成される空間部分である。

固定側金型２１０は、型締め方向と略平行になるように配置されるピン２１５を備えている。ピン２１５は、固定側金型２１０の表面からキャビティＣ内に突設されている。ピン２１５は、ワークに中空部を形成するために鋳造時にワークに貫通させるものである。より詳しくは、ダイカスト金型２００では、鋳造時においてピン２１５と後述するピン２２５とを突き合わせることで、ワークを貫通させてワークに中空部を形成する。

ピン２１５は、固定側金型２１０に対して弾性部２３０によって弾性支持されている。弾性部２３０は、固定側金型２１０のピン２１５の根元部に形成される収納部２１６に配置されている。弾性部２３０は、ピン２１５をキャビティＣ側へ付勢可能としている。弾性部２３０について詳しくは、後述する。

固定側金型２１０には、型締め方向と略平行となるように複数の通路が形成され、形成された複数の通路には冷却管２４０が挿通されている。冷却管２４０は、固定側金型２１０の表面を冷却する冷却水を循環させるものである。

ここで、特記すべき事項として、ダイカスト金型２００では、ピン２１５周りの冷却管２４０は、従来のダイカスト金型５００の冷却管５４０と比較してピン２１５に近接して挿通されている（図３におけるＱ部）。

可動側金型２２０の固定側金型２１０と対向する側には、固定側金型２１０の場合と同様にキャビティＣが形成されている。つまり、可動側金型２２０の固定側金型２１０と対向する側の表面によりキャビティ表面が形成されている。

可動側金型２２０は、型締め方向と略平行となるように配置されるピン２２５を備えている。ピン２２５は、可動側金型２２０の表面からキャビティＣ内に突設されている。ピン２２５は、シリンダ（図示略）によって型締め方向に駆動可能に構成されている。

可動側金型２２０には、型締め方向と略平行となるように複数の通路が形成され、形成された複数の通路には冷却管２４０が挿通されている。冷却管２４０は、可動側金型２２０の表面を冷却する冷却水を循環させるものである。

図４を用いて、弾性部２３０の構成について説明する。
なお、図４では、弾性部２３０の構成を斜視にて模式的に表している。また、以下では、図４に記載される型締め方向及び周方向に従って説明するものとする。

弾性部２３０は、上述したように、固定側金型２１０に対してピン２１５を弾性支持するものである。弾性部２３０は、金型２００の型締め時の固定側金型２１０への可動側金型２２０の押圧力、射出時の溶湯の流体力、鋳造圧力といったようなピン２１５にかかる力を吸収するものである。

弾性部２３０は、プレートとしての上側プレート２５０と、下側プレート２６０と、弾性体としてのコイルバネ２７０と、を具備している。

上側プレート２５０は、略円盤形状に構成されている。上側プレート２５０の略中央部には、上述したピン２１５が立設されている。上側プレート２５０のピン２１５の近傍には、複数の孔２５１・２５２が形成されている。本実施形態では、上側プレート２５０には、２つの第一孔２５１及び第二孔２５２が形成されている。

下側プレート２６０は、略円盤形状に構成されている。下側プレート２６０には、上側プレート２５０に形成される第一孔２５１及び第二孔２５２と型締め方向において同軸上に複数の孔２６１・２６２が形成されている。本実施形態では、下側プレート２６０には、上側プレート２５０と同様に２つの第一孔２６１及び第二孔２６２が形成されている。

コイルバネ２７０は、上側プレート２５０と下側プレート２６０とを弾性支持するものである。コイルバネ２７０は、平面視にて上側プレート２５０及び下側プレート２６０と略同一の径からなる円筒形状に構成されている。コイルバネ２７０は、平面視にて上側プレート２５０及び下側プレート２６０の略中央部を支持している。

第一孔２５１と第一孔２６１には、冷却管２４０が挿通されている。冷却管２４０は、上述したように固定側金型２１０に形成される通路に挿通されるとともに、収納部２１６を通過しているものである。同様に、第二孔２５２と第二孔２６２にも、冷却管２４０が挿通されている。

ここで、特記すべき事項として、コイルバネ２７０は、冷却管２４０・２４０と干渉することなく冷却管２４０・２４０よりも上側プレート２５０の径方向外側に配置されている。言い換えれば、冷却管２４０・２４０は、コイルバネ２７０の内部を貫通して配置されている。

ダイカスト金型２００の効果について説明する。
ダイカスト金型２００によれば、ピン２１５周りの金型表面を冷却できる。すなわち、ダイカスト金型２００では、上側プレート２５０及び下側プレート２６０にそれぞれ同軸上に第一孔２５１・２６１と第二孔２５２・２６２を設け、冷却管２４０・２４０をそれぞれ第一孔２５１・２６１と第二孔２５２・２６２とに貫通させて配置することによって、ピン２１５周り近傍に冷却管２４０を配置することができ、ピン２１５周りの金型表面を冷却できる。

１００金型
１１０固定側金型
１２０可動側金型
１３０弾性部
１４０冷却管
１５０上側プレート
１５１第一孔
１５２第二孔
１６０下側プレート
１６１第一孔
１６２第二孔
１７０コイルバネ

Claims

キャビティ表面を冷却するため冷却水を循環させる冷却管が挿通され、キャビティ表面からピンが突設されている金型であって、
前記ピンを支持するプレートと、
前記プレートに対して前記ピンと反対側に設けられ、該プレートを弾性支持する弾性体と、
を備え、
前記プレートには、孔が形成され、
前記冷却管は、前記孔を貫通して配置され、
前記弾性体は前記冷却管と干渉することなく該冷却管よりも前記プレートの径方向外側に配置されている、
金型。