JP6153762B2 - Molding apparatus and molding method - Google Patents
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Description
本発明は、鋳造、ダイキャストあるいは射出成形等に使用される成形型を備えた成形装置及び成形方法に関する。 The present invention relates to a molding apparatus and a molding method including a molding die used for casting, die casting, injection molding, or the like.
従来から、鋳造、ダイキャストあるいは射出成形等の成形型を用いる技術分野では、種々の形状の成形型を使用して成形品を製造している。通常、鋳造等に用いられる成形型には、成形型の型面で区画(形成)されるキャビティに流れ込んだ高温の金属等の被成形物を冷却するための冷媒を充填する冷却空間が具備されている。 Conventionally, in a technical field using a mold such as casting, die casting, or injection molding, a molded product is manufactured using a mold having various shapes. Usually, a mold used for casting or the like is provided with a cooling space filled with a coolant for cooling a molded object such as high-temperature metal that has flowed into a cavity defined (formed) on the mold surface of the mold. ing.
成形型には冷却された成形品を成形型から押し出して取り出すための押出ピンが装着されている。また、成形型には成形品に中空の鋳抜き箇所を形成するための鋳抜きピンが装着されているものがある。そのような成形型には、押出ピン及び/又は鋳抜きピンを挿入し且つ摺動可能にするためのピン孔が、成形型のキャビティを区画する型面に開口している。ピン孔とこれに挿入される押出ピン及び/又は鋳抜きピンとの間には隙間(クリアランス)が存在するため、押出ピン及び/又は鋳抜きピンは摺動可能となる。ここで、仮に、ピン孔及び冷却空間の両者に重複する空間が存在すれば(換言すると、ピン孔が冷却空間の一部を冷却空間と共有していれば)、冷却空間とキャビティとがピン孔と押出ピン及び/又は鋳抜きピンとのクリアランスを介して連通することとなり、そうすると、冷却空間に充填される冷媒がキャビティに漏れる事態が想定される。このような事態を回避するため、従来の成形型は、ピン孔と冷却空間の両者に重複する空間を設けない構造に限定されていた。 The molding die is provided with an extrusion pin for extruding the cooled molded product from the molding die. Some molds are provided with a core pin for forming a hollow core portion in a molded product. In such a mold, pin holes for inserting and sliding the extrusion pin and / or the core pin are opened in the mold surface that defines the cavity of the mold. Since there is a gap (clearance) between the pin hole and the extrusion pin and / or core pin inserted into the pin hole, the extrusion pin and / or core pin can slide. Here, if there is an overlapping space in both the pin hole and the cooling space (in other words, if the pin hole shares a part of the cooling space with the cooling space), the cooling space and the cavity are pinned. The hole and the extrusion pin and / or the core pin communicate with each other via a clearance, and it is assumed that the refrigerant filling the cooling space leaks into the cavity. In order to avoid such a situation, the conventional mold is limited to a structure that does not provide an overlapping space in both the pin hole and the cooling space.
例えば、特許文献1には、押出ピン32が挿入される押出し孔86、及び、鋳抜きピン28が挿入される鋳抜き孔58、62が形成されている成形型が開示されている。同文献に記載の押出し孔及び鋳抜き孔は、冷却空間である冷却水往路46、78又は冷却水復路48、80と重複する空間を有さない。 For example, Patent Document 1 discloses a mold in which an extrusion hole 86 into which the extrusion pin 32 is inserted and a casting hole 58 and 62 into which the casting pin 28 is inserted are formed. The extrusion hole and the cast hole described in the document do not have a space overlapping with the cooling water forward paths 46 and 78 or the cooling water return paths 48 and 80 which are cooling spaces.
上述のとおり、従来の成形型においては、冷却空間に充填される冷媒がキャビティに漏れる事態を回避するため、ピン孔と冷却空間の両者に重複する空間を設けない構造に限定されていた。つまり、ピン孔の配置と冷却空間の配置とに制限があり、ピン孔の位置を避けるように冷却空間を配置せざるを得なかった。そうすると、成形型において所望する箇所のすべてに冷却空間を配置することができず、その結果として、冷却空間に充填される冷媒がキャビティに流れ込んだ溶湯などに対して冷却機能を十分に発揮しているとはいえなかった。 As described above, the conventional mold is limited to a structure in which no overlapping space is provided in both the pin hole and the cooling space in order to avoid a situation in which the refrigerant filled in the cooling space leaks into the cavity. That is, there is a limitation on the arrangement of the pin holes and the arrangement of the cooling spaces, and the cooling spaces have to be arranged so as to avoid the positions of the pin holes. As a result, the cooling space cannot be arranged at all desired locations in the mold, and as a result, the cooling function is sufficiently exerted on the molten metal or the like in which the refrigerant filled in the cooling space flows into the cavity. I couldn't say.
本発明は、ピン孔及び冷却空間の配置に自由度を与え、冷却作用を十分に発揮できる冷却空間の配置を実現できる成形型を提供することを目的とする。さらには、迅速な冷却を実現するための成形型を備えた成形装置及び成形方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the shaping | molding die which gives freedom degree to arrangement | positioning of a pin hole and a cooling space, and can implement | achieve arrangement | positioning of the cooling space which can fully exhibit a cooling effect | action. Furthermore, it aims at providing the shaping | molding apparatus and the shaping | molding method provided with the shaping | molding die for implement | achieving quick cooling.
上記課題を解決するための本発明の成形装置は、キャビティの少なくとも一部を区画する型面と、該型面と間隔を隔てて設けられた冷却空間と、該冷却空間の一部を共有した状態で該型面に開口するピン孔と、を有する型本体と、該ピン孔に摺動可能に装着された押出ピンと、を備え、該冷却空間の端部には、該冷媒を該冷却空間に導入する冷媒導入部及び該冷媒を該冷却空間から排出する冷媒排出部を有する成形型と、前記冷媒排出部に設けられ、前記冷却空間から前記冷媒を排出する吸引式の冷媒導入出装置と、を有し、前記冷媒導入出装置により前記冷媒を吸引して前記冷却空間を陰圧にした状態で、前記キャビティに被成形物を充填することを特徴とする。従来の技術常識に反し、本発明では、ピン孔は冷却空間の一部を冷却空間と共有している。そのため、ピン孔及び冷却空間は、お互いの位置に影響されずに所望の箇所に配置できる。従来の成形型と比較して、ピン孔及び冷却空間の配置の自由度が格段に高くなり、好適な箇所に配置することができるため、溶湯などの冷却される液体(流体)の冷却効率及び冷却速度を高めることができる。 The molding apparatus of the present invention for solving the above-mentioned problems shares a mold surface that divides at least a part of the cavity, a cooling space that is spaced apart from the mold surface, and a part of the cooling space. a pin hole opening to the mold surface when the mold body having, and a slidably-mounted push-out pin to the pin hole, the end of the cooling space, the cooling space the cooling medium And a mold having a refrigerant introduction part for introducing the refrigerant into the cooling space and a refrigerant discharge part for discharging the refrigerant from the cooling space, and a suction-type refrigerant introduction / extraction device provided in the refrigerant discharge part for discharging the refrigerant from the cooling space; The cavity is filled with a molding object in a state where the refrigerant is sucked by the refrigerant introduction / extraction device and the cooling space is set to a negative pressure. Contrary to conventional technical common sense, in the present invention, the pin hole shares a part of the cooling space with the cooling space. Therefore, the pin hole and the cooling space can be arranged at a desired location without being affected by the position of each other. Compared with the conventional mold, the degree of freedom of arrangement of the pin holes and the cooling space is remarkably increased and can be arranged at a suitable location, so that the cooling efficiency of the liquid (fluid) to be cooled such as molten metal and The cooling rate can be increased.
本発明の成形型は、キャビティの少なくとも一部を区画する型面と該型面と間隔を隔てて設けられた冷却空間と該型面に開口するピン孔とを有する型本体と、該ピン孔に摺動可能に装着された押出ピンとを有し、前記ピン孔が前記冷却空間の一部を共有しているものである。本発明の成形型は、鋳造、ダイキャストあるいは射出成形、ブロー成形等に使用されるものであれば制限は無い。本発明の成形型が成形対象とするものは、高温で溶かした金属(溶湯)に限らず、ゾル状の樹脂組成物、加熱により可塑化された合成樹脂、ゴム、ガラス材等でもよい。 The mold according to the present invention includes a mold body having a mold surface that defines at least a part of a cavity, a cooling space that is spaced apart from the mold surface, and a pin hole that opens in the mold surface, and the pin hole And an extruding pin slidably mounted on the pin, and the pin hole shares a part of the cooling space. The molding die of the present invention is not limited as long as it is used for casting, die casting, injection molding, blow molding or the like. The molding object of the mold of the present invention is not limited to a metal (molten metal) melted at a high temperature, but may be a sol-like resin composition, a synthetic resin plasticized by heating, rubber, a glass material, or the like.
本発明の成形型の型本体は、キャビティの少なくとも一部を区画する型面と、該型面と間隔を隔てて設けられた冷却空間と、該型面に開口するピン孔とを有する。本発明の成形型の型本体は、成形機に固定されて移動しない固定型の一部でもよく、成形品の取り出し時などに可動できる可動型の一部でもよいし、また、入子や中子のようなキャビティの一部を区画する型であればいかなるものでもよい。 The mold main body of the mold according to the present invention includes a mold surface that defines at least a part of the cavity, a cooling space that is spaced from the mold surface, and a pin hole that opens in the mold surface. The mold body of the molding die of the present invention may be a part of a stationary mold that is fixed to a molding machine and does not move, or may be a part of a movable mold that can be moved when taking out a molded product. Any type may be used as long as it divides a part of a cavity such as a child.
型本体の材質は、鉄、銅、アルミニウムなどの各種金属、鋼鉄などの合金、炭素鋼、ダイス鋼(高合金工具鋼:SKD)、高速度工具鋼(ハイスピードスチール:SKH)、熱間工具鋼、合金工具鋼などの金属を主とする材料はもちろん、電鋳品、樹脂、コンクリート、セラミックスなどの他の構造材料でも良い。また、型本体の材質は単一のものに限られず、複数の材質のものを併用してもよい。多部材を組み合わせる例としては、キャビティの一面及び冷却空間の一面を区画する第一部材と、冷却空間の他の面を区画する第二部材とを、互いに接する接触部で密着させることで成形型の型本体としてもよい。高温の溶湯などに接する第一部材は耐熱性の材料で構成されるのが好ましく、そのような材料としては、鋼鉄、炭素鋼、ダイス鋼(高合金工具鋼:SKD)、高速度工具鋼(ハイスピードスチール:SKH)、熱間工具鋼、合金工具鋼などが好ましいものとして例示できる。第二部材は、第一部材ほどに材質の制限を課す必要がないため、適宜、廉価な材料を選択すればよい。第一部材と第二部材が接する接触部には、これらの部材間の隙間を減ずるためのシール部を有するのが好ましい。シール部はシリコーンゴム、ニトリルゴム、スチロールゴム、フッ素樹脂などのOリングに使用される材質からなる。 The material of the mold body is various metals such as iron, copper and aluminum, alloys such as steel, carbon steel, die steel (high alloy tool steel: SKD), high speed tool steel (high speed steel: SKH), hot tool Other structural materials such as electroformed products, resins, concrete and ceramics may be used as well as materials mainly made of metal such as steel and alloy tool steel. Further, the material of the mold body is not limited to a single material, and a plurality of materials may be used in combination. As an example of combining multiple members, the first member that partitions one surface of the cavity and one surface of the cooling space and the second member that partitions the other surface of the cooling space are brought into close contact with each other at a contact portion that contacts each other. The mold body may be used. The first member in contact with the high-temperature molten metal or the like is preferably composed of a heat-resistant material. Examples of such a material include steel, carbon steel, die steel (high alloy tool steel: SKD), and high speed tool steel ( High speed steel (SKH), hot tool steel, alloy tool steel and the like can be exemplified as preferable examples. Since the second member does not need to be restricted as much as the first member, an inexpensive material may be selected as appropriate. The contact portion where the first member and the second member are in contact with each other preferably has a seal portion for reducing a gap between these members. The seal portion is made of a material used for an O-ring such as silicone rubber, nitrile rubber, styrene rubber, or fluororesin.
キャビティは、被成形物が流れ込み、冷却されて固定されることで、成形品の形状を決定づける成形型内の空間である。キャビティは、通常、対面する2つの型本体の型面で形成されるが、入子や中子などと呼ばれる型を併用して形成されることもある。本発明におけるキャビティには、あらゆる形状のものが包含され、凹形状のものはもちろん、凸形状のものも含まれる。 The cavity is a space in the mold that determines the shape of the molded product by allowing the workpiece to flow in, cooling, and fixing. The cavity is usually formed by the mold surfaces of two mold bodies facing each other, but may be formed by using a mold called an insert or a core together. The cavity in the present invention includes all shapes, and includes a concave shape as well as a convex shape.
型面はキャビティの少なくとも一部を区画するものであり、型面の形状が対応するキャビティの形状を決定づける。型面は従来の成形型の製造方法に従い適宜所望の形状で製造できる。 The mold surface defines at least a part of the cavity, and the shape of the mold surface determines the shape of the corresponding cavity. The mold surface can be appropriately produced in a desired shape in accordance with a conventional mold production method.
冷却空間は冷媒が充填されるための空間であり、型本体内に型面と間隔を隔てて設けられる。冷却空間に充填された冷媒と接した型本体の温度は型面に伝達され、キャビティに流れ込んだ高温の被成形物を冷却する。冷却空間と型面との距離(d)は冷媒の温度が型面に伝達される際の抵抗となる。したがって、距離(d)が短いほど冷却の効果が高く、長くなるにしたがって冷却の効果は低くなる。必要とされる型面の冷却の程度に応じて所望の距離(d)となるよう冷却空間の形状を適宜設計すればよい。冷却効果を高めるために距離(d)を大幅に短くすることがある。そうすると型面に作用する被成形物の圧力により型面が変形することも考えられるので、その際には、この変形を阻止するための補強部を冷却空間内に設けてもよい。補強部の形状は柱状でも突壁状でも良い。また、補強部は1個でも複数個設けても良い。さらに、補強部を突壁状とし、冷媒のガイド壁として機能させることもできる。 The cooling space is a space to be filled with a refrigerant, and is provided in the mold main body at a distance from the mold surface. The temperature of the mold main body in contact with the refrigerant filled in the cooling space is transmitted to the mold surface, and cools the high-temperature molding object flowing into the cavity. The distance (d) between the cooling space and the mold surface is a resistance when the temperature of the refrigerant is transmitted to the mold surface. Therefore, the shorter the distance (d), the higher the cooling effect, and the longer the distance (d), the lower the cooling effect. What is necessary is just to design the shape of a cooling space suitably so that it may become a desired distance (d) according to the degree of cooling of the die surface required. In order to enhance the cooling effect, the distance (d) may be significantly shortened. In this case, it is conceivable that the mold surface is deformed by the pressure of the molding acting on the mold surface. In this case, a reinforcing portion for preventing the deformation may be provided in the cooling space. The shape of the reinforcing portion may be a columnar shape or a protruding wall shape. Further, one or a plurality of reinforcing portions may be provided. Furthermore, the reinforcing portion can be formed into a protruding wall shape and function as a guide wall for the refrigerant.
冷却空間は単独でも良いし、複数設けても良い。冷却空間の形状は、効率的に高温の被成形物を冷却できるよう、また、冷媒のスムースな流れを形成し冷媒の淀み等を防止するように適宜設計すればよい。 A single cooling space or a plurality of cooling spaces may be provided. The shape of the cooling space may be appropriately designed so that the high-temperature molding can be efficiently cooled, and a smooth flow of the refrigerant is formed to prevent stagnation of the refrigerant.
冷媒は、水道水、冷却水、加温された温水などの水、冷却あるいは加温された無機、有機の液体及び気体から、適宜選択すればよい。冷却の効率性、費用、環境への影響などの面から、特に水が好ましい。 The coolant may be appropriately selected from tap water, cooling water, water such as warm water, and cooled or warmed inorganic and organic liquids and gases. Water is particularly preferable in terms of cooling efficiency, cost, environmental impact, and the like.
冷却空間の端部には、冷媒を冷却空間に導入する冷媒導入部及び冷媒を冷却空間から排出する冷媒排出部を有する。冷媒導入部及び/又は冷媒排出部はそれぞれ1個でも複数個でも良い。また、冷媒導入部及び/又は冷媒排出部は、最も冷却効果の高い位置に設けることができるし、最も冷媒の導入出に好都合な位置に設けることもできる。冷媒導入部及び/又は冷媒排出部は冷媒を送るパイプあるいはホースに容易に着脱できる形態であるのが好ましい。 At the end of the cooling space, there are a refrigerant introduction part for introducing the refrigerant into the cooling space and a refrigerant discharge part for discharging the refrigerant from the cooling space . There may be one or a plurality of refrigerant introduction parts and / or refrigerant discharge parts. Further, the refrigerant introduction part and / or the refrigerant discharge part can be provided at a position having the highest cooling effect, or can be provided at a position most convenient for introducing and discharging the refrigerant. It is preferable that the refrigerant introduction part and / or the refrigerant discharge part can be easily attached to and detached from the pipe or hose for sending the refrigerant.
本発明の成形装置は、冷媒導入部及び/又は冷媒排出部が、冷媒を迅速に導入又は排出するためのポンプなどの冷媒導入出装置を有する。また、冷媒導入部及び/又は冷媒排出部に着脱できるパイプやホースを介して冷媒導入出装置を配置することでもよい。冷媒導入出装置は流量計及び流量制御部並びに/又は冷媒温度計を備えているものが好ましい。なお、流量計及び/又は冷媒温度計は冷媒導入出装置と一体化せず、独立して存在してもよい。流量計及び流量制御部並びに冷媒温度計を備えることにより、例えば、冷却空間ごとに排出される冷媒の温度を冷媒温度計で検知し、検知温度に応じて冷媒の流量を好適に制御する冷媒制御方法を提供できる。 Molding apparatus of the present invention, the refrigerant inlet portion and / or the coolant discharge part has a refrigerant inlet and outlet devices, such as a pump for rapidly introducing or discharging a coolant. Moreover, you may arrange | position a refrigerant | coolant introduction / extraction apparatus via the pipe and hose which can be attached or detached to a refrigerant | coolant introduction part and / or a refrigerant | coolant discharge part. The refrigerant introduction / extraction device preferably includes a flow meter and a flow rate control unit and / or a refrigerant thermometer. The flow meter and / or the refrigerant thermometer may not be integrated with the refrigerant introduction / extraction device, and may exist independently. By providing a flow meter, a flow rate control unit, and a refrigerant thermometer, for example, a refrigerant control that detects the temperature of the refrigerant discharged for each cooling space with a refrigerant thermometer and suitably controls the flow rate of the refrigerant according to the detected temperature. Can provide a method.
冷媒導入部に直接又は間接的に配置される冷媒導入出装置は、加圧式の冷媒導入出装置として作用する。加圧式の冷媒導入出装置を用いると、冷却空間内の微小な空間や細管内にもくまなく冷媒を導入することができる。冷媒排出部に直接又は間接的に配置される冷媒導入出装置は、吸引式の冷媒導入出装置として作用する。吸引式の冷媒導入出装置を用いると、冷却空間を流通する冷媒に含まれるスケールなどの不純物(例えば、水に含まれるカルシウムや水垢)が冷却空間内の窪みなどに付着しにくいため、冷却空間の冷却効果を好適に維持できる。よって、加圧式及び吸引式の冷媒導入出装置を組み合わせて用いることが特に好ましい。 The refrigerant introduction / extraction device arranged directly or indirectly in the refrigerant introduction part acts as a pressurized refrigerant introduction / extraction device. When a pressurized refrigerant introduction / extraction device is used, it is possible to introduce the refrigerant all over the minute space in the cooling space and the narrow tube. The refrigerant introduction / extraction device arranged directly or indirectly in the refrigerant discharge portion acts as a suction type refrigerant introduction / extraction device. If a suction-type refrigerant introduction / extraction device is used, impurities such as scale contained in the refrigerant flowing through the cooling space (for example, calcium and scale contained in water) are difficult to adhere to the depressions in the cooling space. The cooling effect can be suitably maintained. Therefore, it is particularly preferable to use a combination of a pressurized type and a suction type refrigerant introducing / extracting device.
冷媒導入出装置を駆動させることにより、所望の流速で冷却空間内に冷媒を流通できるのは勿論、必要時に迅速に冷媒を冷却空間に導入することができるし、冷却空間に冷媒が不要な時には迅速に冷媒を排出することができる。冷媒導入出装置を組み合わせた本発明の成形型は、多種多様な成形方法を提供できる。その一例を以下に述べる。キャビティに溶湯などの被成形物を導入する時には、冷却空間に冷媒が不要なので、冷却空間に冷媒が存在していれば冷媒導入出装置を駆動させて冷媒を排出する。その後、被成形物をキャビティに導入し、次いで、冷媒導入出装置を駆動させて冷却空間に冷媒を導入する。そして、被成形物が冷却され固化したら、冷媒を排出すればよい。
また、本発明では、冷媒排出部に設けられた冷媒導入出装置により冷媒を吸引して冷却空間を陰圧にした状態で、キャビティに被成形物を充填することで成形できる。
By driving the refrigerant introduction / extraction device, the refrigerant can be circulated in the cooling space at a desired flow rate, and the refrigerant can be quickly introduced into the cooling space when necessary, and when the refrigerant is unnecessary in the cooling space. The refrigerant can be discharged quickly. The molding die of the present invention combined with the refrigerant introduction / extraction device can provide a wide variety of molding methods. One example is described below. When introducing an object to be molded such as molten metal into the cavity, no refrigerant is required in the cooling space. If the refrigerant exists in the cooling space, the refrigerant introducing / extracting device is driven to discharge the refrigerant. Thereafter, the molding object is introduced into the cavity, and then the refrigerant introduction / extraction device is driven to introduce the refrigerant into the cooling space. Then, when the object to be molded is cooled and solidified, the refrigerant may be discharged.
Moreover, in this invention, it can shape | mold by filling a to-be-molded object into a cavity in the state which attracted | sucked the refrigerant | coolant by the refrigerant | coolant introduction / extraction apparatus provided in the refrigerant | coolant discharge part, and made the cooling space the negative pressure.
押出ピンは被成形物が冷却され固化した成形品を成形型から押し出して取り出すためのピンであり、型面に開口するピン孔に摺動可能に装着される。押出ピンの材質は、鉄、銅、アルミニウムなどの各種金属、鋼鉄などの合金、炭素鋼、ダイス鋼(高合金工具鋼:SKD)、高速度工具鋼(ハイスピードスチール:SKH)、熱間工具鋼、合金工具鋼などの金属を主とする材料、熱硬化樹脂、セラミックスなどの、適度な強度を有し適度な耐熱性を有するものであれば特に制限は無い。本発明の成形型は押出ピンを1つ有していても良いし、複数有していても良い。 The extrusion pin is a pin for extruding and removing a molded product obtained by cooling and solidifying a molded product from a molding die, and is slidably attached to a pin hole opened in the die surface. The material of the extrusion pin is various metals such as iron, copper and aluminum, alloys such as steel, carbon steel, die steel (high alloy tool steel: SKD), high speed tool steel (high speed steel: SKH), hot tool There is no particular limitation as long as it has an appropriate strength and an appropriate heat resistance, such as materials mainly made of metal such as steel and alloy tool steel, thermosetting resin, and ceramics. The mold of the present invention may have one extrusion pin or a plurality of extrusion pins.
鋳抜きピンは成形品に中空の鋳抜き箇所を形成するための鋳抜き用のピンであり、型面に開口するピン孔に摺動可能に装着される。溶湯などの被成形物がキャビティに流れ込む際には鋳抜きピンの鋳抜き部はキャビティ内に突出しており、そして、被成形物が冷却されて固化した後に、鋳抜きピンの鋳抜き部を成形品から引き抜く方向に鋳抜きピンを摺動させることで、成形品の内部に所望の空洞(鋳抜き箇所)を形成することができる。また、溶湯などの被成形物がキャビティに流れ込む際には鋳抜きピンの鋳抜き部をキャビティ外に配置しておき、被成形物のキャビティ内への充填が完了してから鋳抜きピンを摺動させ鋳抜きピンの鋳抜き部をキャビティ内に突出させてもよい。さらに、例えば鋳抜きピンが可動型の型本体に装着されている場合、鋳抜きピンの鋳抜き部を成形品から引き抜く工程を可動の型本体の移動(可動の型本体の型面の成形品からの剥離)と兼ねてもよい。鋳抜きピンの材質は、鉄、銅、アルミニウムなどの各種金属、鋼鉄などの合金、炭素鋼、ダイス鋼(高合金工具鋼:SKD)、高速度工具鋼(ハイスピードスチール:SKH)、熱間工具鋼、合金工具鋼などの金属を主とする材料、熱硬化樹脂、セラミックスなどの耐熱材であれば特に制限は無い。本発明の成形型は鋳抜きピンを1つ有していても良いし、複数有していても良い。鋳抜きピンは高温に曝されるので熱劣化防止のために鋳抜きピン内部に冷却空間を有していても良い。 The casting pin is a casting pin for forming a hollow casting part in the molded product, and is slidably mounted in a pin hole opened in the mold surface. When a molded object such as a molten metal flows into the cavity, the cast part of the core pin protrudes into the cavity, and after the molded object is cooled and solidified, the core part of the core pin is molded. By sliding the cast pin in the direction of pulling out from the product, a desired cavity (casting location) can be formed inside the molded product. In addition, when a molded object such as molten metal flows into the cavity, the cast-out part of the cast pin is arranged outside the cavity, and after the filling of the molded object into the cavity is completed, the cast pin is slid. The cast part of the cast pin may be moved to protrude into the cavity. Furthermore, for example, when a cast pin is mounted on a movable mold body, the process of pulling the cast part of the cast pin from the molded product is performed by moving the movable mold body (molded product of the mold surface of the movable mold body). May be combined with peeling from the surface). The material of the core pin is various metals such as iron, copper and aluminum, alloys such as steel, carbon steel, die steel (high alloy tool steel: SKD), high speed tool steel (high speed steel: SKH), hot There is no particular limitation as long as the material is mainly a metal such as tool steel or alloy tool steel, or a heat-resistant material such as thermosetting resin or ceramics. The molding die of the present invention may have one core pin or a plurality of core pins. Since the core pin is exposed to a high temperature, a cooling space may be provided inside the core pin to prevent thermal deterioration.
型面に開口するピン孔は、押出ピン及び/又は鋳抜きピンを摺動可能に挿入させるものである。ピン孔は一端側で型面に開口し他端側で冷却空間に開口する主ピン孔部と該主ピン孔部の延びる方向に設けられ一端側が該冷却空間に開口し他端側が該型面と背向する裏面に開口する副ピン孔部とを有する。本発明の成形装置による成形型において、ピン孔は型本体内部で冷却空間の一部を共有している。詳細に述べると、ピン孔は、主ピン孔部と副ピン孔部の間の空間を、冷却空間と共有している。なお、本発明の成形装置による成形型に存在するピン孔のすべてが型本体内部で冷却空間の一部を共有する必要は無い。本発明の成形装置による成形型には、型本体内部で冷却空間の一部を共有しないピン孔が存在しても良い。本発明の成形装置による成形型において、ピン孔の数は押出ピン及び鋳抜きピンの数と同数存在する。 The pin hole opened in the mold surface is for inserting the extrusion pin and / or the core pin so as to be slidable. A pin hole is provided in a direction in which the main pin hole portion extends in the extending direction of the main pin hole portion that opens to the mold surface on one end side and opens to the cooling space on the other end side. And a sub-pin hole opening on the back side facing away. In the molding die by the molding apparatus of the present invention, the pin hole shares a part of the cooling space inside the die body. More specifically, the pin hole shares the space between the main pin hole portion and the sub pin hole portion with the cooling space. In addition, it is not necessary for all of the pin holes existing in the mold by the molding apparatus of the present invention to share a part of the cooling space inside the mold body. The mold by the molding apparatus of the present invention may have a pin hole that does not share a part of the cooling space inside the mold body. In the mold using the molding apparatus of the present invention, the number of pin holes is the same as the number of extrusion pins and core pins.
従来の成形型はピン孔及び冷却空間が共有しないように配置の制限をしていた。しかし、本発明の成形装置による成形型はかかる制限を無くしピン孔及び冷却空間の配置に自由度を与えている、すなわち本発明ではピン孔及び冷却空間はお互いの位置に影響されずに所望の箇所に配置できるので、冷却作用を十分に発揮できる冷却空間の配置を実現できる。その結果、溶湯などの被成形物の冷却効率及び冷却速度を高めることができる。 Conventional molds have been limited in arrangement so that pin holes and cooling space are not shared. However, the mold by the molding apparatus of the present invention eliminates such a restriction and gives freedom to the arrangement of the pin holes and the cooling space. That is, in the present invention, the pin holes and the cooling space are not affected by the positions of each other and are desired. Since it can arrange | position in a location, arrangement | positioning of the cooling space which can fully exhibit a cooling effect | action is realizable. As a result, it is possible to increase the cooling efficiency and cooling rate of the object to be molded such as molten metal.
また、本発明の成形装置による成形型においては、ピン孔が型本体内部で冷却空間の一部を共有しているため、該ピン孔に装着された押出ピン及び/又は鋳抜きピンは直接に冷却空間内の冷媒と接する。そうすると、キャビティ内の被成形物は押出ピン及び/又は鋳抜きピンを介しても冷却されることが可能である。さらに、押出ピン及び/又は鋳抜きピンが直接に冷却空間内の冷媒と接するため、押出ピン及び/又は鋳抜きピンの熱膨張や熱劣化を抑制することもでき、後述する押出ピン及び/又は鋳抜きピンとピン孔との間の隙間(クリアランス)を好適な範囲内で維持することができる。その結果として、押出ピン及び/又は鋳抜きピンの破損を抑制できる。なお、従来の成形型においては、直接に押出ピン及び/又は鋳抜きピンが冷却空間内の冷媒と接することが無いため、ショット(成形)を重ねることにより、押出ピン及び/又は鋳抜きピンに熱膨張が生じていた。その結果、従来の成形型においては、ピン孔との間の隙間(クリアランス)を好適な範囲内で維持することが困難となり、クリアランス消失などによる押出ピン及び/又は鋳抜きピンの破損が生じていた。 Further, in the mold using the molding apparatus of the present invention, since the pin hole shares a part of the cooling space inside the mold body, the extrusion pin and / or the cast pin attached to the pin hole is directly It contacts the refrigerant in the cooling space. If it does so, the to-be-molded object in a cavity can be cooled also via an extrusion pin and / or a casting pin. Furthermore, since the extrusion pin and / or the core pin directly contacts the refrigerant in the cooling space, it is possible to suppress thermal expansion and thermal deterioration of the extrusion pin and / or the core pin, A gap (clearance) between the core pin and the pin hole can be maintained within a suitable range. As a result, breakage of the extrusion pin and / or the core pin can be suppressed. In the conventional mold, the extrusion pin and / or the casting pin do not directly come into contact with the refrigerant in the cooling space. Therefore, by stacking shots (molding), the extrusion pin and / or the casting pin is used. Thermal expansion occurred. As a result, in the conventional mold, it is difficult to maintain the clearance (clearance) between the pin holes within a suitable range, and the extrusion pin and / or the core pin are damaged due to clearance disappearance or the like. It was.
押出ピン及び/又は鋳抜きピンと、ピン孔との間には隙間(クリアランス)が存在する。そして、クリアランスを介してキャビティと冷却空間は連通している。ここで、クリアランスの大きさは溶湯などの被成形物がクリアランスを通じて冷却通路へ漏れることが無い程度の範囲に制限されている。クリアランスの大きさはキャビティに充填される被成形物の表面張力に基づいて被成形物がクリアランスに侵入できない程度に適宜設定すればよい。クリアランスの具体的な幅の大きさ(c)は特に限定されないが、0<c≦1.0mm、0.01mm≦c≦0.3mm、0.01mm≦c≦0.05mmの範囲が好ましい範囲として例示できる。クリアランスの幅の大きさ(c)は、型面に開口するピン孔の径を変えた型本体を準備することで調整してもよいし、ピン孔に装着される押出ピン及び/又は鋳抜きピンを他の径のものに換えることで調整しても良い。 There is a clearance (clearance) between the extrusion pin and / or the core pin and the pin hole. The cavity and the cooling space communicate with each other through the clearance. Here, the size of the clearance is limited to a range in which a molded object such as molten metal does not leak into the cooling passage through the clearance. The size of the clearance may be appropriately set based on the surface tension of the molding to be filled in the cavity so that the molding cannot enter the clearance. The specific width (c) of the clearance is not particularly limited, but preferable ranges are 0 <c ≦ 1.0 mm, 0.01 mm ≦ c ≦ 0.3 mm, and 0.01 mm ≦ c ≦ 0.05 mm. It can be illustrated as The size (c) of the clearance width may be adjusted by preparing a die main body with a different diameter of the pin hole opened in the die surface, or an extrusion pin and / or a die cast attached to the pin hole. The pin may be adjusted by changing to another diameter.
上述したように、本発明の成形装置による成形型においては例えば冷媒導入出装置を設けることにより、冷却空間内の冷媒の有無をコントロールできるので、必要時のみ冷却空間内に冷媒を導入すること、すなわち溶湯などの被成形物がキャビティに充填される時に冷媒を冷却空間内に導入することができる。この場合はキャビティが被成形物で充填されるので、冷却空間に導入された冷媒がクリアランスを通じてキャビティに漏れることはない。他方、空気は自在にクリアランスを移動できるため、例えば、キャビティ内の空気が該クリアランスを通じて冷却空間に抜けることができる。つまり、本発明の成形装置による成形型はキャビティ内のガスを抜くことが容易であるから、被成形品の充填時にはキャビティ内にガスが残りにくい構造といえる。さらに、被成形物のキャビティ内への充填時に冷媒導入出装置を稼働させて冷却空間内を陰圧に保つことで、キャビティ内のガス抜きがより好適に為される。よって、本発明の成形装置による成形型にて製造した成形品には巣ができにくい。 As described above, in the mold by the molding apparatus of the present invention, for example, by providing a refrigerant introduction / extraction device, the presence or absence of the refrigerant in the cooling space can be controlled, so that the refrigerant is introduced into the cooling space only when necessary, That is , the refrigerant can be introduced into the cooling space when the object to be molded such as molten metal is filled in the cavity. In this case, since the cavity is filled with the molding object, the refrigerant introduced into the cooling space does not leak into the cavity through the clearance. On the other hand, since the air can freely move through the clearance, for example, the air in the cavity can escape to the cooling space through the clearance. In other words, since the mold by the molding apparatus of the present invention can easily remove the gas in the cavity, it can be said that the gas hardly remains in the cavity when the molded product is filled. Further, the refrigerant introduction / extraction device is operated when filling the cavity into the cavity to keep the cooling space at a negative pressure, so that the gas in the cavity is more preferably vented. Therefore, it is difficult to form a nest in the molded product manufactured by the mold using the molding apparatus of the present invention.
さらに、被成形物のキャビティ内への充填前にあらかじめ冷媒導入出装置を稼働させておき、冷却空間内及び上記クリアランスを介してキャビティ内を陰圧に保つことで、本発明の成形装置による成形型は減圧成形装置又は真空成形装置の一部としても機能できる。この場合は、当然に、押出ピン及び/又は鋳抜きピンと副ピン孔部との間のクリアランスは最低限とされ、好ましくはO−リング等のシール材で押出ピン及び/又は鋳抜きピンと副ピン孔部の一部を密着させるのが良い。減圧成形装置又は真空成形装置の一部として機能する本発明の成形装置による成形型は、冷媒導入出装置を稼働させ冷却空間及びキャビティを陰圧に保つ減圧工程、溶湯などの被成形物をキャビティに充填する充填工程、冷却空間に冷媒を導入しキャビティの被成形物を冷却する冷却工程、冷却空間の冷媒を排出する冷媒排出工程、冷却された成形品を成形型から取り出す取り出し工程を含む成形品の製造方法を提供することができる。取り出し工程では押出ピンが成形品を成形型から押し出す方向に摺動するが、この際、冷媒導入出装置を逆方向に稼働させて空気をクリアランスに向けて供給するようにしてもよい。そうすると、仮にピン孔の一部に固化した被成形物(バリ)が若干付着していても、クリアランスを通過する空気の圧力でバリを除去することができる。 Further, the refrigerant introduction / extraction device is operated in advance before filling the cavity into the cavity to be molded, and the inside of the cavity is kept at a negative pressure through the cooling space and the clearance, thereby forming by the molding device of the present invention. The mold can also function as part of a vacuum forming device or a vacuum forming device. In this case, as a matter of course, the clearance between the extrusion pin and / or the core pin and the auxiliary pin hole is minimized, and preferably the extrusion pin and / or the core pin and the auxiliary pin are made of a sealing material such as an O-ring. A part of the hole is preferably in close contact. Mold by the molding device of the present invention which functions as a part of the vacuum forming apparatus or vacuum forming apparatus, the vacuum step to maintain the cooling space and the cavity negative pressure operate the refrigerant inlet and outlet device, an object to be molded, such as molten metal cavity A molding process including a filling process for filling the cooling space, a cooling process for introducing a refrigerant into the cooling space to cool the object to be molded in the cavity, a refrigerant discharging process for discharging the refrigerant in the cooling space, and a taking-out process for taking out the cooled molded product from the mold A method for manufacturing a product can be provided. In the take-out step, the extrusion pin slides in the direction of pushing out the molded product from the mold. At this time, the refrigerant introduction / extraction device may be operated in the reverse direction to supply air toward the clearance. If it does so, even if the to-be-molded object (burr) solidified to a part of pin hole adheres a little, a burr | flash can be removed with the pressure of the air which passes clearance.
また、本発明の成形装置においてはキャビティの減圧度を測定するための圧力検出部及び/又はキャビティの減圧度を制御するための圧力制御部を備えていても良い。圧力検出部及び/又は圧力制御部は冷媒導入出装置に一体化されているのが好ましい。本発明の成形装置による成形型を減圧成形装置又は真空成形装置の一部として機能させる際に、圧力検出部は被成形物の種類、押出ピン及び/又は鋳抜きピンとピン孔との間のクリアランスの大きさ、並びにキャビティの減圧度の関係から、キャビティに充填される被成形物がクリアランスに侵入し得ない圧力を実験によって決定することができ、そして、圧力制御部は上述の減圧工程において又は充填工程前において、キャビティ内の圧力が当該圧力を下回らないよう冷媒導入出装置の稼働条件を制御することができる。 Further, the molding apparatus of the present invention may include a pressure detection unit for measuring the degree of decompression of the cavity and / or a pressure control unit for controlling the degree of decompression of the cavity. The pressure detection unit and / or the pressure control unit is preferably integrated with the refrigerant introduction / extraction device. When the molding die according to the molding apparatus of the present invention is made to function as a part of the vacuum molding apparatus or the vacuum molding apparatus, the pressure detection unit is the type of workpiece, the clearance between the extrusion pin and / or the core pin and the pin hole. , As well as the pressure reduction degree of the cavity, the pressure at which the object filled in the cavity cannot enter the clearance can be experimentally determined, and the pressure control unit can Before the filling step, the operating conditions of the refrigerant introduction / extraction device can be controlled so that the pressure in the cavity does not fall below the pressure.
なお、本発明の成形装置による成形型は、通常の成形型を製造する方法をそのまま採用して製造してもよいし、従来の成形型の製造方法を本発明の趣旨に沿うよう適宜改良することで製造してもよい。
また、上記課題を解決するための本発明の成形方法は、キャビティの少なくとも一部を区画する型面と、該型面と間隔を隔てて設けられた冷却空間と、該冷却空間の一部を共有した状態で該型面に開口するピン孔と、を有する型本体と、該ピン孔に摺動可能に装着された押出ピン及び/又は鋳抜きピンと、を備え、該冷却空間の端部には、該冷媒を該冷却空間に導入する冷媒導入部及び該冷媒を該冷却空間から排出する冷媒排出部を有する成形型と、前記冷媒排出部に設けられ、前記冷却空間から前記冷媒を排出する吸引式の冷媒導入出装置と、を有する成形装置で成形体を成形する成形方法であって、前記冷媒導入出装置により前記冷媒を吸引して、前記冷却空間を陰圧に保つ工程と、前記冷却空間を陰圧に保持した状態で被成形物を前記キャビティに充填する工程と、を有することを特徴とする。
In addition, the mold by the molding apparatus of the present invention may be manufactured by directly adopting a method for manufacturing a normal mold, or a conventional method for manufacturing a mold is appropriately improved so as to conform to the gist of the present invention. It may be manufactured.
In addition, a molding method of the present invention for solving the above-described problems includes a mold surface that divides at least a part of a cavity, a cooling space that is spaced from the mold surface, and a part of the cooling space. A die body having a pin hole that opens to the die surface in a shared state, and an extrusion pin and / or a cast pin slidably attached to the pin hole, and is provided at the end of the cooling space. Is provided in the coolant discharge section, and has a coolant introduction section for introducing the coolant into the cooling space and a coolant discharge section for discharging the coolant from the cooling space, and discharges the coolant from the cooling space. A suction-type refrigerant introducing / extracting device, and a molding method for forming a molded body with a molding apparatus, wherein the refrigerant is sucked by the refrigerant introducing / extracting device to keep the cooling space at a negative pressure, With the cooling space held at a negative pressure, A step of filling the Yabiti, characterized by having a.
本発明の成形装置による成形型は、ピン孔が前記冷却空間の一部を共有していることを特徴とするため、従来の成形型と異なりピン孔及び冷却空間の配置に制限がなく、ピン孔及び冷却空間はお互いの位置に影響されずに所望の箇所に配置できる。そのため、本発明の成形装置による成形型は、冷却作用を十分に発揮できる冷却空間の配置を実現できる。その結果、溶湯など被成形物の冷却効率及び冷却速度を高めることができる。 The molding die according to the molding apparatus of the present invention is characterized in that the pin hole shares a part of the cooling space, and unlike the conventional molding die, there is no restriction on the arrangement of the pin hole and the cooling space, and the pin The hole and the cooling space can be arranged at a desired position without being affected by the position of each other. Therefore, the molding die by the molding apparatus of the present invention can realize the arrangement of the cooling space that can sufficiently exhibit the cooling action. As a result, it is possible to increase the cooling efficiency and cooling rate of the object to be molded such as molten metal.
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明する。これら実施例は本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲はこれら実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are for explaining the present invention more specifically, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
本発明の成形装置による実施例1の成形型の断面図を図1に示す。
Example 1
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the mold of Example 1 using the molding apparatus of the present invention.
本実施例1の成形型は成形装置に固定されて移動しない固定型のものであり、図1に示すように、キャビティ1の一部を区画する型面2と、型面2と距離(d)の間隔を隔てて設けられた冷却空間3と、型面2に開口するピン孔40とを有する高合金工具鋼(SKD61)の型本体5と、ピン孔40に摺動可能に装着された高合金工具鋼(SKD61)の押出ピン6を有する。型面2はキャビティ1を区画しており、型面2の形状がキャビティ1の形状、ひいては成形品の形状を決定づける。冷却空間3は型本体5の内部に型面2と距離(d)の間隔を隔てて設けられる。冷却空間3の型面2側の面は、概ね型面2の形状に合わせた形状となっている。型面2の方向から観察した時、ピン孔40は円形状である。ピン孔40は、一端側で型面2に開口し他端側で冷却空間3に開口する主ピン孔部41と主ピン孔部41の延びる方向に設けられ一端側が冷却空間3に開口し他端側が型面2と背向する裏面7に開口する副ピン孔部42とを有する。ピン孔40のうち主ピン孔部41及び副ピン孔部42を除いた円柱状の部分が冷却空間3と共有する箇所である。ピン孔40に摺動可能に装着された押出ピン6とピン孔40(主ピン孔部41及び副ピン孔部42)との間にはクリアランスが存在する。そして、押出ピン6と主ピン孔部41との間のクリアランスを介してキャビティ1と冷却空間3は連通しているが、該クリアランスの大きさはキャビティ1に充填される溶湯などの被成形物が該クリアランスを通じて冷却通路3へ漏れることが無い程度の範囲に制限されている。押出ピン6は円柱状であり、溶湯などの被成形物がキャビティ1に充填される際には、図1に示す状態で、押出ピン6の上部の円形の上面がキャビティ1の一部を区画する。そして、キャビティ1に充填された被成形物が固化した後に、押出ピン6は固化した成形品を成形型から押し出す方向に摺動する。
The mold of Example 1 is a fixed mold that is fixed to the molding apparatus and does not move. As shown in FIG. 1, the
本発明の実施例1の成形装置を用いた鋳造を詳細に説明する。以下の鋳造は、参考例に該当する。 Casting using the molding apparatus of Example 1 of the present invention will be described in detail. The following casting corresponds to the reference example.
まず、図1の状態の成形型のキャビティ1にアルミニウム溶湯が充填される。冷却空間3は、冷却空間3の端部に位置する冷媒排出部(図示せず)に接続したホースを介して配置されている冷媒導入出装置(真空ポンプ:図示せず)を稼働させることで、やや陰圧となっている。このため、アルミニウム溶湯が充填されたキャビティ1に残存する空気が、押出ピン6と主ピン孔部41との間のクリアランスを通って冷却空間3に移動する。キャビティ1へのアルミニウム溶湯の充填が完了したら、冷却空間3の端部に位置する冷媒導入部(図示せず)から冷却空間3に冷却水を導入する。冷却空間3に導入された冷却水は、冷却水と接する型本体5の冷却空間3を区画する面を低温にする。低温は冷却空間3と型面2との距離(d)を経て型面2に伝達され、キャビティ1に流れ込んだ高温のアルミニウム溶湯を冷却する。
First, molten aluminum is filled into the cavity 1 of the mold in the state shown in FIG. The
冷媒導入出装置を稼働させながら冷却を行うことで、常に新たな冷却水が冷却空間3に供給される。所定の冷却時間が経過しキャビティ1内のアルミニウムの固化が完了した段階で、冷媒導入部において冷却水の導入を停止し冷却空間3を開放系とすることで(例えば、冷媒導入部に外部と連通し得る三方弁を設けておく)、冷却空間内の冷却水は冷媒排出部から迅速に排出される。そして、固化したアルミニウムを成形型から押し出す方向に押出ピン6が摺動することで成形品のアルミニウムが型面2から脱離し、所望の型に成形されたアルミニウム成形品が得られる。
By performing cooling while operating the refrigerant introduction / extraction device, new cooling water is always supplied to the
(実施例2)
本発明の実施例2の成形装置による成形型の断面図を図2に示す。
(Example 2)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a mold using the molding apparatus of Example 2 of the present invention.
実施例2の成形型は、基本的に実施例1の成形型を基礎としたものであるため、以下、実施例1と相違する箇所についての説明を行う。 Since the mold according to the second embodiment is basically based on the mold according to the first embodiment, the following description will be made on the differences from the first embodiment.
実施例2の型本体5は、キャビティ1を区画する型面2及び冷却空間3の一面を区画する第一部材51と、冷却空間3の他の面を区画する第二部材52とを、互いに接する接触部53で密着させてなる。アルミニウム溶湯と接する第一部材51は耐熱性の材料の高合金工具鋼(SKD61)からなる。第二部材52は廉価な鉄からなる。このため、費用の面で有利である。また、型本体5の内部の冷却空間3の形状は、第一部材51と第二部材52の表面形状に因って決定される。そのため、冷却空間3を所望の形状とするための作業は第一部材51及び/又は第二部材52の表面形状を加工すれば足りるため、実施例1の単一の部材からなる型本体よりも、たやすく冷却空間3の形状を形成又は変更できる。つまり、型本体5の内部の冷却空間3の形状を所望の形状とする又は冷却空間3の形状を好適なものに適宜変更するのに好都合である。
The mold body 5 according to the second embodiment includes a
また、実施例2の成形型は、ピン孔43に摺動可能に装着された高合金工具鋼(SKD61)の鋳抜きピン8を有する。鋳抜きピン8は、成形品に円柱形状の鋳抜き箇所を形成するための円柱形状の鋳抜き部81、鋳抜き部81と一体化する円柱形状の鋳抜きピン本体部82、鋳抜きピン本体部82と結合し該鋳抜きピン本体部82よりも大径の円柱形状の鋳抜きピン頭部83からなる。溶湯などの被成形物がキャビティ1に流れ込む際には鋳抜きピン8の鋳抜き部81はキャビティ内に突出しており、そして、被成形物が冷却されて固化した後に、鋳抜きピン8の鋳抜き部81を成形品から引き抜く方向に鋳抜きピン8を摺動させることで、成形品の内部に所望の空洞(鋳抜き箇所)を形成することができる。
Further, the mold of Example 2 has a high-alloy tool steel (SKD61) cast pin 8 slidably mounted in the
型面2の方向から観察した時、鋳抜きピン8のピン孔43は円形状である。ピン孔43は、一端側で型面2に開口し他端側で冷却空間3に開口する主ピン孔部44と主ピン孔部44の延びる方向に設けられ一端側が冷却空間3に開口し他端側が型面2と背向する裏面7に開口する副ピン孔部45とを有する。ピン孔43のうち主ピン孔部44及び副ピン孔部45を除いた円柱状の部分が冷却空間3と共有する箇所である。ピン孔43に摺動可能に装着された鋳抜きピン8とピン孔43(主ピン孔部44及び副ピン孔部45)との間にはクリアランスが存在する。そして、鋳抜きピン8と主ピン孔部44との間のクリアランスを介してキャビティ1と冷却空間3は連通しているが、該クリアランスの大きさはキャビティ1に充填される溶湯などの被成形物が該クリアランスを通じて冷却通路3へ漏れることが無い程度の範囲に制限されている。
When observed from the direction of the
本発明の実施例2の成形装置を用いた鋳造を詳細に説明する。以下の鋳造は、参考例に該当する。 Casting using the molding apparatus of Example 2 of the present invention will be described in detail. The following casting corresponds to the reference example.
まず、図2の状態の成形型のキャビティ1にアルミニウム溶湯が充填される。冷却空間3は、冷却空間3の端部に位置する冷媒排出部(図示せず)に接続したホースを介して配置されている冷媒導入出装置(真空ポンプ:図示せず)を稼働させることで、やや陰圧となっている。このため、アルミニウム溶湯が充填されたキャビティ1に残存する空気が、押出ピン6と主ピン孔部41との間のクリアランス、又は鋳抜きピン8と主ピン孔部44との間のクリアランスを通って冷却空間3に移動する。キャビティ1へのアルミニウム溶湯の充填が完了したら、冷却空間3の端部に位置する冷媒導入部(図示せず)から冷却空間3に冷却水を導入する。冷却空間3に導入された冷却水は、冷却水と接する型本体5(第一部材51)の冷却空間3を区画する面を低温にする。低温は冷却空間3と型面2との距離(d)を経て型面2に伝達され、キャビティ1に流れ込んだ高温のアルミニウム溶湯を冷却する。
First, molten aluminum is filled into the cavity 1 of the mold in the state shown in FIG. The
冷媒導入出装置を稼働させながら冷却を行うことで、常に新たな冷却水が冷却空間3に供給される。所定の冷却時間が経過しキャビティ1内のアルミニウムの固化が完了した段階で、冷媒導入部において冷却水の導入を停止し冷却空間3を開放系とすることで(例えば、冷媒導入部に外部と連通し得る三方弁を設けておく)、冷却空間内の冷却水は冷媒排出部から迅速に排出される。そして、鋳抜きピン8の鋳抜き部81を成形品から引き抜く方向に鋳抜きピン8を摺動させることで、成形品の内部に円柱形状の空洞を形成する。その後、固化したアルミニウムを成形型から押し出す方向に押出ピン6が摺動することで成形品のアルミニウムが型面2から脱離し、所望の型に成形されたアルミニウムが得られる。
By performing cooling while operating the refrigerant introduction / extraction device, new cooling water is always supplied to the
1はキャビティ、2は型面、3は冷却空間、40、43はピン孔、41、44は主ピン孔部、42、45は副ピン孔部、5は型本体、51は第1部材、52は第2部材、53は接合部、6は押出ピン、7は裏面、8は鋳抜きピン、81は鋳抜き部、82は鋳抜きピン本体部、83は鋳抜きピン頭部を示す。dは型面2と冷却空間3の距離を示す。
1 is a cavity, 2 is a mold surface, 3 is a cooling space, 40 and 43 are pin holes, 41 and 44 are main pin holes, 42 and 45 are sub-pin holes, 5 is a mold body, 51 is a first member, 52 is a second member, 53 is a joint, 6 is an extrusion pin, 7 is a back surface, 8 is a cast pin, 81 is a cast portion, 82 is a cast pin main body, and 83 is a cast pin head. d indicates the distance between the
Claims (6)
前記冷媒排出部に設けられ、前記冷却空間から前記冷媒を排出する吸引式の冷媒導入出装置と、
を有し、
前記冷媒導入出装置により前記冷媒を吸引して前記冷却空間を陰圧にした状態で、前記キャビティに被成形物を充填することを特徴とする成形装置。 A mold surface that divides at least a part of the cavity, a cooling space provided at a distance from the mold surface, and a pin hole that opens to the mold surface while sharing a part of the cooling space. and type body, a pin slidably mounted a push-out pin and / or cast punching in the pin holes, provided with, on the end of the cooling space, the refrigerant inlet portion and said introducing the refrigerant into the cooling space A mold having a refrigerant discharge part for discharging the refrigerant from the cooling space ;
A suction-type refrigerant introducing / extracting device that is provided in the refrigerant discharge section and discharges the refrigerant from the cooling space;
Have
A molding apparatus that fills the cavity with a molding object in a state where the refrigerant is sucked by the refrigerant introduction / extraction device and the cooling space is set to a negative pressure.
前記冷媒排出部に設けられ、前記冷却空間から前記冷媒を排出する吸引式の冷媒導入出装置と、A suction-type refrigerant introducing / extracting device that is provided in the refrigerant discharge section and discharges the refrigerant from the cooling space;
を有する成形装置で成形体を成形する成形方法であって、A molding method for molding a molded body with a molding apparatus having:
前記冷媒導入出装置により前記冷媒を吸引して、前記冷却空間を陰圧に保つ工程と、A step of sucking the refrigerant by the refrigerant introducing / extracting device and keeping the cooling space at a negative pressure;
前記冷却空間を陰圧に保持した状態で被成形物を前記キャビティに充填する工程と、Filling the cavity with the molding in a state where the cooling space is maintained at a negative pressure;
を有することを特徴とする成形方法。A molding method characterized by comprising:
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