JP6348003B2

JP6348003B2 - Mold cooling method and mold cooling system

Info

Publication number: JP6348003B2
Application number: JP2014134342A
Authority: JP
Inventors: 健一首藤; 隆井手籠
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2018-06-27
Anticipated expiration: 2034-06-30
Also published as: JP2016010813A

Description

本発明は、金型により鋳造品を成形する場合に、この金型を冷却するための金型冷却方法及び金型冷却システムに関する。 The present invention relates to a mold cooling method and a mold cooling system for cooling a mold when a cast product is formed by the mold.

鋳造品の成形に用いられる金型は、内部に注湯される溶湯により高温化する。そのため、鋳造装置には、金型の高温化を抑制する金型冷却システムが設けられる。 A mold used for molding a cast product is heated to a high temperature by the molten metal poured into the mold. Therefore, the casting apparatus is provided with a mold cooling system that suppresses the high temperature of the mold.

例えば、特許文献１には、金型を冷却する冷却水を、冷却水タンクから金型内に設けられた冷却水路を通して負圧発生器に流動させる金型冷却装置が開示されている。この金型冷却装置は、金型の下流側に負圧発生器を備えることにより、金型の冷却水路に対し負圧を付与して冷却水を流動させる。特許文献１では、このように金型に対し金型冷却装置が冷却水を吸引する（負圧を付与する）ことで、多少のクラックがあっても冷却水の漏出を防止すると共に、不純物を除去してポンプ等にダメージを与えない、とされている。 For example, Patent Document 1 discloses a mold cooling device that causes cooling water for cooling a mold to flow from a cooling water tank to a negative pressure generator through a cooling water passage provided in the mold. This mold cooling apparatus includes a negative pressure generator on the downstream side of the mold, thereby applying a negative pressure to the cooling water passage of the mold to cause the cooling water to flow. In Patent Document 1, in this way, the mold cooling device suctions the cooling water to the mold (applies a negative pressure), thereby preventing leakage of the cooling water even if there are some cracks, and impurities. It is said that it will be removed and no damage will be given to the pump.

特開２０００−２６３１８７号公報JP 2000-263187 A

ところで、特許文献１には開示されていないものの、鋳造品の製造では、溶湯の注湯前に、型内確認、金網セット、エアブロー、中子セット等の準備作業が、作業員の身体動作（ハンドワーク）により営まれる。この準備作業の実施期間は、人為的に（例えば、作業員の熟練度等に応じて）大きく変動する。そして、準備作業の実施期間中も金型は自然に放熱するため、準備作業の時間が大きく変動してしまうと、準備作業後に鋳造を行う際の金型の温度にバラツキが生じることになる。その結果、金型内での溶湯の凝固状態（凝固の推移等）が変わってしまい、鋳造品の品質が安定化しない原因となる。 By the way, although not disclosed in Patent Document 1, in the manufacture of a cast product, preparation work such as in-mold confirmation, wire mesh set, air blow, and core set is performed before the molten metal is poured. Work). The implementation period of this preparatory work varies greatly artificially (for example, depending on the skill level of the worker, etc.). Since the mold naturally radiates heat even during the preparatory work, if the time of the preparatory work fluctuates greatly, the mold temperature at the time of casting after the preparatory work will vary. As a result, the solidification state of the molten metal in the mold (change in solidification, etc.) changes, causing the quality of the cast product not to be stabilized.

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、簡単な構成により金型の冷却状態を制御することで、鋳造時の温度のバラツキを抑え、鋳造品の品質を安定化することができる金型冷却方法及び金型冷却システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and by controlling the cooling state of the mold with a simple configuration, temperature variation during casting can be suppressed and the quality of the cast product can be stabilized. An object of the present invention is to provide a mold cooling method and a mold cooling system that can perform the above process.

前記の目的を達成するために、本発明は、金型を冷却する冷媒を負圧により流動させる金型冷却システムの金型冷却方法であって、前記金型の内部には、前記冷媒を流通させる金型側流路が設けられ、前記金型側流路の上流側の流路には、第１バルブが設けられ、前記金型側流路の下流側の流路には、前記負圧の付与源よりも上流側に第２バルブが設けられ、温度検出センサにより型締め前の前記金型の温度を検出し、検出した前記金型の温度と、予め設定された温度閾値との比較に基づき金型温度調整工程の必要性を判定し、前記金型温度調整工程が必要と判定された場合に、前記金型温度調整工程では、前記第１バルブを閉塞状態とし且つ前記第２バルブを開放状態とすることにより、前記第１バルブよりも下流側を減圧して前記金型を冷却し、前記金型温度調整工程が必要だと判定されなかった場合に、前記第１バルブと前記第２バルブをそれぞれ閉塞することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a mold cooling method for a mold cooling system in which a refrigerant for cooling a mold is caused to flow under a negative pressure, and the refrigerant is circulated inside the mold. A mold side flow path is provided, a first valve is provided in the flow path upstream of the mold side flow path, and the negative pressure is provided in the flow path downstream of the mold side flow path. A second valve is provided upstream of the application source of the metal, and a temperature detection sensor detects the temperature of the mold before clamping, and compares the detected temperature of the mold with a preset temperature threshold value. The necessity of the mold temperature adjustment process is determined based on the above, and when it is determined that the mold temperature adjustment process is necessary, in the mold temperature adjustment process, the first valve is closed and the second valve is closed. By opening the mold to reduce the pressure downstream of the first valve. And retirement, when the mold temperature control process is not determined that it is necessary, characterized by closing the first valve and the second valve respectively.

上記によれば、金型冷却方法は、第１バルブを閉塞状態とし且つ第２バルブを開放状態とすることにより、第１バルブよりも下流側を減圧して金型を冷却する金型温度調整工程を行うことで、金型の温度のバラツキを抑えることができる。すなわち、第１バルブよりも下流側で第２バルブよりも上流側にある金型に負圧を付与して流路内を減圧すると、冷媒の相転移を促進し且つ冷媒の乱流を増加させることができ、金型の吸熱を進行させることが可能となる。よって例えば、溶湯の注湯前に金型の温度が所定以上の場合、金型温度調整工程の実施により金型の温度を下げることが可能となり、溶湯の注湯時には温度のバラツキが抑えられる。その結果、金型内での溶湯の凝固状態を略一様とし、鋳造品の品質を安定化させることができる。 According to the above, in the mold cooling method, the mold temperature is adjusted by cooling the mold by reducing the pressure downstream from the first valve by closing the first valve and opening the second valve. By performing the process, variation in mold temperature can be suppressed. That is, if a negative pressure is applied to the mold on the downstream side of the first valve and the upstream side of the second valve to reduce the pressure in the flow path, the phase transition of the refrigerant is promoted and the turbulent flow of the refrigerant is increased. And the endotherm of the mold can be advanced. Therefore, for example, when the mold temperature is equal to or higher than a predetermined level before the molten metal is poured, the mold temperature can be lowered by performing the mold temperature adjustment step, and temperature variations can be suppressed when the molten metal is poured. As a result, the solidified state of the molten metal in the mold can be made substantially uniform, and the quality of the cast product can be stabilized.

この場合、温度判別処理部により、型締め直前の前記金型の温度に応じて前記金型温度調整工程を実施するか否かを判定し、前記金型の型締めから注湯までの間に前記金型温度調整工程を行うことが好ましい。
In this case, the temperature determination processing unit determines whether or not to perform the mold temperature adjustment step according to the temperature of the mold immediately before mold clamping , and between mold clamping and pouring of the mold. It is preferable to perform the mold temperature adjusting step .

また、前記の目的を達成するために、本発明は、金型を冷却する冷媒を負圧により流動させる金型冷却システムであって、前記金型の内部に設けられる前記冷媒を流通させる金型側流路と、前記金型側流路の上流側の流路に設けられる第１バルブと、前記金型側流路の下流側の流路で、前記負圧の付与源よりも上流側に設けられる第２バルブと、前記金型の温度を検出する温度検出センサと、前記温度検出センサにより検出された前記金型の温度と、予め設定された温度閾値との比較に基づき金型温度調整工程の必要性を判定する温度判別処理部と、前記第１及び第２バルブの開閉を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記温度判別処理部により前記金型温度調整工程が必要と判定された場合に、前記金型温度調整工程において、前記第１バルブを閉塞状態とし且つ前記第２バルブを開放状態とすることにより前記第１バルブよりも下流側を減圧して前記金型を冷却し、前記金型温度調整工程が必要だと判定されなかった場合に、前記第１バルブと前記第２バルブをそれぞれ閉塞することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a mold cooling system for causing a refrigerant for cooling a mold to flow under a negative pressure, wherein the mold provided in the mold is circulated. A flow path on the upstream side of the mold-side flow path, a first valve provided in the flow path on the upstream side of the mold-side flow path, and on the upstream side of the negative pressure application source. A mold temperature adjustment based on a comparison between a second valve provided, a temperature detection sensor for detecting the temperature of the mold, a temperature of the mold detected by the temperature detection sensor, and a preset temperature threshold value A temperature determination processing unit that determines the necessity of the process, and a control unit that controls opening and closing of the first and second valves, and the control unit performs the mold temperature adjustment step by the temperature determination processing unit. If it is determined that it is necessary, And depressurizing the downstream side of the first valve to cool the mold by a and the second valve to the first valve and the closed state to an open state, the mold temperature control process is determined to be a necessary If not, the first valve and the second valve are respectively closed .

上記によれば、金型冷却システムは、制御部により金型温度調整工程を行うことで、第１バルブを閉塞し且つ第２バルブを開放した状態を簡単に構築することができ、金型の温度のバラツキを抑えることができる。すなわち、必要に応じて第１バルブと第２バルブの間にある金型に負圧を付与して冷媒による金型の吸熱を進行させることで、金型の温度を下げることが可能となる。その結果、金型内での溶湯の凝固状態を略一様とし、鋳造品の品質を安定化させることができる。 According to the above, the mold cooling system can easily construct a state in which the first valve is closed and the second valve is opened by performing the mold temperature adjustment process by the control unit. Variation in temperature can be suppressed. That is, it is possible to lower the temperature of the mold by applying a negative pressure to the mold between the first valve and the second valve as needed to advance the heat absorption of the mold by the refrigerant. As a result, the solidified state of the molten metal in the mold can be made substantially uniform, and the quality of the cast product can be stabilized.

また、前記温度判別処理部は、型締め直前の前記金型の温度に応じて前記金型温度調整工程を実施するか否かを判別し、前記制御部は、前記金型の型締めから注湯までの間に前記金型温度調整工程を行うことができる。
Further, the prior SL temperature determination processing unit determines whether or not to implement the mold temperature control process in accordance with the temperature of the mold clamping immediately before the control unit, the clamping of the mold The mold temperature adjusting step can be performed before pouring .

このように、型締め中に金型温度の温度調整工程を実施することで、溶湯の注湯時には、金型の温度のバラツキが少ない状態で、溶湯を注湯及び凝固させていくことができる。 Thus, by performing the temperature adjustment process of the mold temperature during mold clamping, the molten metal can be poured and solidified in a state where there is little variation in the mold temperature when the molten metal is poured. .

さらに、前記上流側の流路には、前記第１バルブよりも上流側に前記冷媒を圧送するポンプが設けられることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the upstream flow path is provided with a pump that pumps the refrigerant upstream of the first valve.

このように、金型冷却システムは、第１バルブよりも上流側に冷媒を圧送するポンプを備えることで、金型を冷却する冷媒の供給を一層スムーズに行うことができる。 As described above, the mold cooling system includes the pump that pumps the refrigerant upstream of the first valve, so that the refrigerant that cools the mold can be supplied more smoothly.

本発明に係る金型冷却方法及び金型冷却システムによれば、簡単な構成により金型の冷却状態を制御することで、鋳造時の温度のバラツキを抑え、鋳造品の品質を安定化することができる。 According to the mold cooling method and the mold cooling system according to the present invention, by controlling the cooling state of the mold with a simple configuration, the temperature variation at the time of casting is suppressed, and the quality of the cast product is stabilized. Can do.

本発明の一実施形態に係る金型冷却システムの全体構成を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the whole composition cooling system concerning one embodiment of the present invention. 図１の金型を示す概略側面断面図である。FIG. 2 is a schematic side sectional view showing the mold of FIG. 1. 図１の制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part of FIG. 図１の鋳造装置による鋳造品の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the cast product by the casting apparatus of FIG. 図５Ａは、図４のハンドワーク工程後に金型の検出温度値が温度閾値を下回る場合の制御の一例を示す説明図であり、図５Ｂは、図４のハンドワーク工程後に金型の検出温度値が温度閾値以上の場合の制御の一例を示す説明図である。5A is an explanatory diagram showing an example of control when the detected temperature value of the mold is lower than the temperature threshold after the handwork process of FIG. 4, and FIG. 5B is the detected temperature of the mold after the handwork process of FIG. It is explanatory drawing which shows an example of control in case a value is more than a temperature threshold value. 図６Ａは、他の実施形態に係る制御部の第１及び第２バルブの制御を示す図表であり、図６Ｂは、図６Ａの制御部の制御の一例を示す説明図である。6A is a chart showing control of the first and second valves of the control unit according to another embodiment, and FIG. 6B is an explanatory diagram showing an example of control of the control unit of FIG. 6A.

以下、本発明に係る金型冷却システムについて金型冷却方法との関係で好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a mold cooling system according to the present invention in relation to a mold cooling method will be described and described in detail with reference to the accompanying drawings.

本実施形態に係る金型冷却システム１０は、図１に示すように、金型１２を冷却するための冷却回路を構成している。金型１２は、鋳造（例えば、ダイカスト鋳造等）を行う鋳造装置１４において、鋳造品の成形を直に行う構造体であり、その内部に注湯された溶湯を時間経過に伴い凝固させる。 As shown in FIG. 1, the mold cooling system 10 according to the present embodiment constitutes a cooling circuit for cooling the mold 12. The mold 12 is a structure that directly molds a cast product in a casting apparatus 14 that performs casting (for example, die casting), and solidifies the molten metal poured therein as time passes.

金型１２は、例えば、自動車エンジンのシリンダヘッド（図示せず）を製造する鋳型に構成され、図２に示すように、型締め状態でこのシリンダヘッドを形成し得るキャビティ１６を有する。なお、金型１２が鋳造する鋳造品は、シリンダヘッドに限定されないことは勿論である。 The mold 12 is configured, for example, as a mold for manufacturing a cylinder head (not shown) of an automobile engine, and has a cavity 16 that can form the cylinder head in a clamped state as shown in FIG. Of course, the cast product cast by the mold 12 is not limited to the cylinder head.

金型１２は、複数のブロック（固定型１８、可動型２０等）に分割可能であり、相互の型の分離によってキャビティ１６を開放する。固定型１８には、例えば、キャビティ１６に連通する湯口系２２（湯口、湯道等）が設けられ、金型１２は、この湯口系２２を介してキャビティ１６内に溶湯を圧入する。シリンダヘッドを成形する場合、固定型１８側のキャビティ１６の構成空間は、例えばシリンダヘッドの下部（燃焼室の一部）及び外形を成形する型形状を呈する。さらに固定型１８は、シリンダヘッドの吸気路及び排気路を形成するための砂中子２４を、型内の所定位置にセットする構成となっている。 The mold 12 can be divided into a plurality of blocks (fixed mold 18, movable mold 20, etc.), and the cavity 16 is opened by separating the molds from each other. The fixed mold 18 is provided with, for example, a gate system 22 (a gate, a runway, etc.) communicating with the cavity 16, and the mold 12 presses the molten metal into the cavity 16 through the gate system 22. When the cylinder head is molded, the configuration space of the cavity 16 on the fixed mold 18 side has, for example, a lower part of the cylinder head (a part of the combustion chamber) and a mold shape that molds the outer shape. Further, the fixed mold 18 is configured such that a sand core 24 for forming an intake path and an exhaust path of the cylinder head is set at a predetermined position in the mold.

一方、可動型２０は、上記の固定型１８の上方において、図示しない変位機構に取り付けられ、固定型１８に対し進退自在となっている。可動型２０は、固定型１８と接触することで型締めしてキャビティ１６を形成すると共に、型開きにより固定型１８と離間することで鋳造品を露出する。シリンダヘッドを成形する場合、可動型２０のキャビティ１６の構成空間は、例えばシリンダヘッドの上部側室内（ポペットバルブ及びカムシャフトの収容空間）を成形する型形状を呈する。なお、金型１２を構成するブロックは、固定型１８と可動型２０の２つに限定されるものではない。例えば、可動型２０を２以上に分割して、固定型１８の上方を上下に進退するブロックの他に、固定型１８の上方の周囲で側方に進退するブロックを設けて、より複雑な鋳造物を成形することができる。要するに、金型１２は、鋳造品を成形するための適宜な構成（型の形状や配置、個数）を採用し得る。 On the other hand, the movable mold 20 is attached to a displacement mechanism (not shown) above the fixed mold 18 and is movable forward and backward with respect to the fixed mold 18. The movable mold 20 is clamped by making contact with the fixed mold 18 to form the cavity 16 and is separated from the fixed mold 18 by mold opening to expose the cast product. When the cylinder head is molded, the configuration space of the cavity 16 of the movable mold 20 has, for example, a mold shape for molding the upper side chamber of the cylinder head (a space for accommodating the poppet valve and the camshaft). The blocks constituting the mold 12 are not limited to the fixed mold 18 and the movable mold 20. For example, the movable mold 20 is divided into two or more, and in addition to the block that moves up and down above the fixed mold 18, a block that moves sideways around the top of the fixed mold 18 is provided, so that more complicated casting is performed. Objects can be molded. In short, the mold 12 can adopt an appropriate configuration (mold shape, arrangement, number) for molding a cast product.

金型１２を構成する材料は、高温でも充分な強度を有すると共に、キャビティ１６に注湯した溶湯が短時間に凝固可能な熱伝導率（例えば、３０〜１００Ｗ・（ｍ・Ｋ）^-1）を有するものが好ましい。この場合、熱間工具鋼を良好に適用することができる。 The material constituting the mold 12 has sufficient strength even at high temperatures, and the heat conductivity that allows the molten metal poured into the cavity 16 to solidify in a short time (for example, 30 to 100 W · (m · K) ⁻¹ ). Those having the following are preferred. In this case, hot tool steel can be applied satisfactorily.

また、金型１２に注湯される溶湯の材料は、鋳造品に応じて適切なものが選択される。シリンダヘッドを成形する場合は、アルミ合金、マグネシウム合金等を適用することが好ましい。なお、金型１２は、金属材料だけでなく、製品に応じて樹脂材料、つまり樹脂成形品を成形するものであってもよい。 In addition, an appropriate material for the molten metal poured into the mold 12 is selected according to the cast product. When forming the cylinder head, it is preferable to use an aluminum alloy, a magnesium alloy or the like. In addition, the metal mold | die 12 may shape | mold not only a metal material but a resin material, ie, a resin molded product, according to a product.

そして、金型１２の内部には、図１及び図２に示すように、金型１２を冷却するための冷却水（冷媒）を流通可能な金型冷却システム１０の金型側流路２６が設けられる。金型側流路２６は、金型１２内に複数本設けられることが好ましい。これにより、個々の金型側流路２６の流入ポート付近と流出ポート付近とで温度差が大きくなることを抑制し、金型１２全体を均一的に冷却することができる。例えば、複数本の金型側流路２６は、湯口系２２付近を回り込む経路と、キャビティ１６の外側付近を回り込む経路とを含むとよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, a mold-side flow path 26 of the mold cooling system 10 capable of circulating cooling water (refrigerant) for cooling the mold 12 is provided inside the mold 12. Provided. A plurality of mold side channels 26 are preferably provided in the mold 12. Thereby, it is possible to suppress the temperature difference between the vicinity of the inflow port and the vicinity of the outflow port of each mold side flow path 26 and to cool the entire mold 12 uniformly. For example, the plurality of mold-side flow paths 26 may include a path that goes around the gate system 22 and a path that goes around the outside of the cavity 16.

なお、図１中では、４本の金型側流路２６を例示しているが、多気筒タイプのシリンダヘッドを成形する場合、数十本（例えば、３６本）の金型側流路２６が設けられる。また、図１中では、金型側流路２６を固定型１８に設けているが、金型側流路２６の設置位置は特に限定されるものではなく、固定型１８及び可動型２０（又は可動型２０のみ）に設けられてもよい。固定型１８と可動型２０に設ける場合は、金型１２よりも上流側の上流側流路３０において、複数に分岐した分岐路４２を固定型１８と可動型２０に分けて接続すればよい。要するに、金型側流路２６の形成状態（経路、位置又は形状等）は、金型１２を効果的に冷却するために任意に設計してよい。 In FIG. 1, four mold-side flow paths 26 are illustrated, but when a multi-cylinder type cylinder head is formed, several tens (for example, 36) mold-side flow paths 26 are formed. Is provided. Further, in FIG. 1, the mold side flow path 26 is provided in the fixed mold 18, but the installation position of the mold side flow path 26 is not particularly limited, and the fixed mold 18 and the movable mold 20 (or Only the movable mold 20) may be provided. When the fixed mold 18 and the movable mold 20 are provided, the branch path 42 branched into a plurality of branches in the upstream flow path 30 upstream of the mold 12 may be divided and connected to the fixed mold 18 and the movable mold 20. In short, the formation state (path, position, shape, etc.) of the mold side flow path 26 may be arbitrarily designed in order to cool the mold 12 effectively.

金型冷却システム１０は、上記の金型側流路２６を冷却回路内に含み、冷却水を、金型１２内を通りつつ循環させる循環回路として構成される。なお、冷却回路を循環する冷媒の材料は、水（冷却水）に限定されるものではなく、例えば所定の成分からなる水溶液やオイル等の液体、或いは気体を適用してもよい。金型冷却システム１０は、冷媒の種類に応じて回路を略閉じた系とする適宜な環境に形成されることが好ましい。 The mold cooling system 10 includes the mold side flow path 26 in the cooling circuit, and is configured as a circulation circuit that circulates cooling water while passing through the mold 12. In addition, the material of the refrigerant | coolant which circulates through a cooling circuit is not limited to water (cooling water), For example, liquids, such as aqueous solution and oil which consist of a predetermined component, or gas may be applied. The mold cooling system 10 is preferably formed in an appropriate environment in which the circuit is a substantially closed system in accordance with the type of refrigerant.

金型冷却システム１０は、金型側流路２６の一端側（流入ポート）に連通し金型１２に冷却水を供給する上流側流路３０と、金型側流路２６の他端側（流出ポート）に連通し金型１２から冷却水を排出する下流側流路３２とを有する。上流側流路３０及び下流側流路３２は、例えば、金属パイプや樹脂パイプにより構成され、冷却水を安定的に流動させ得る流路断面積を有している。 The mold cooling system 10 includes an upstream flow path 30 that communicates with one end side (inflow port) of the mold side flow path 26 and supplies cooling water to the mold 12, and the other end side of the mold side flow path 26 ( And a downstream flow path 32 that discharges the cooling water from the mold 12. The upstream channel 30 and the downstream channel 32 are made of, for example, a metal pipe or a resin pipe, and have a channel cross-sectional area that allows the coolant to flow stably.

金型冷却システム１０の上流側流路３０は、その上流端が冷却水の供給源である第１タンク３４に接続され、下流端に接続されている金型１２までの冷却水の流路を構成している。第１タンク３４から金型１２までの上流側流路３０の途中位置には、第１ポンプ３６（上流側ポンプ）及び第１バルブ３８が設けられる。 The upstream side flow path 30 of the mold cooling system 10 is connected to the first tank 34 that is the upstream end of the cooling water supply source, and the cooling water flow path to the mold 12 that is connected to the downstream end. It is composed. A first pump 36 (upstream pump) and a first valve 38 are provided in the middle of the upstream flow path 30 from the first tank 34 to the mold 12.

第１タンク３４は、冷却水を一時的に貯留する容器であり、第１ポンプ３６の駆動作用下に上流側流路３０に冷却水を流出させる。この第１タンク３４の開口には、後述する第２タンク４４から冷却水（循環した冷却水を含む）を受け入れる還元流路５４の一端が配置されている。 The first tank 34 is a container that temporarily stores cooling water, and causes the cooling water to flow out to the upstream flow path 30 under the drive action of the first pump 36. At the opening of the first tank 34, one end of a reduction channel 54 for receiving cooling water (including circulating cooling water) from a second tank 44 described later is disposed.

また、第１タンク３４は、冷却回路の外部からタンク内に冷却水を供給するための供給管３４ａと、タンク内から冷却回路の外部に冷却水を排出するための排出管３４ｂとを備える。すなわち、第１タンク３４は、基本的には第２タンク４４から冷却水が還元される構成であるものの、金型冷却システム１０の実施中には、冷却水が偏在して流通不良に陥る可能性がある。このため、第１タンク３４は、冷却水の貯留量が上限貯留値を越えた場合に排出管３４ｂを介して越えた分の冷却水を外部に排出する一方、冷却水の貯留量が下限貯留値を下回った場合に供給管３４ａを介して必要な量の冷却水が外部から供給される構成としている。 The first tank 34 also includes a supply pipe 34a for supplying cooling water into the tank from the outside of the cooling circuit, and a discharge pipe 34b for discharging cooling water from the inside of the tank to the outside of the cooling circuit. That is, the first tank 34 is basically configured to reduce the cooling water from the second tank 44, but the cooling water is unevenly distributed during the implementation of the mold cooling system 10 and can cause poor circulation. There is sex. For this reason, the first tank 34 discharges the amount of cooling water to the outside via the discharge pipe 34b when the cooling water storage amount exceeds the upper limit storage value, while the cooling water storage amount is the lower limit storage amount. When the value is lower than that, a necessary amount of cooling water is supplied from the outside through the supply pipe 34a.

第１タンク３４の下流側に設けられる第１ポンプ３６は、第１タンク３４から金型１２に向けて冷却水を圧送する圧送ポンプとして機能する。この第１ポンプ３６は、金型冷却システム１０の制御部４０に接続されており、制御部４０の制御下に、冷却水の流量や供給タイミング等を制御して上流側流路３０内を流動させる。第１ポンプ３６として用いられるポンプの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、遠心ポンプや軸流ポンプ等が挙げられる。或いは、金型冷却システム１０は、第１タンク３４と第１ポンプ３６を一体化した構造（リザーバを有するポンプ）を適用してもよい。 The first pump 36 provided on the downstream side of the first tank 34 functions as a pressure pump that pumps cooling water from the first tank 34 toward the mold 12. The first pump 36 is connected to the control unit 40 of the mold cooling system 10, and flows in the upstream flow path 30 by controlling the flow rate and supply timing of cooling water under the control of the control unit 40. Let The kind of pump used as the 1st pump 36 is not specifically limited, For example, a centrifugal pump, an axial flow pump, etc. are mentioned. Alternatively, the mold cooling system 10 may employ a structure (a pump having a reservoir) in which the first tank 34 and the first pump 36 are integrated.

第１ポンプ３６の下流側に設けられる第１バルブ３８は、上流側流路３０を開放又は遮断するための電磁弁である。この第１バルブ３８も、制御部４０に接続されており、制御部４０の制御下に、第１バルブ３８内（すなわち、上流側流路３０）の開放又は遮断を切り換える。 The first valve 38 provided on the downstream side of the first pump 36 is an electromagnetic valve for opening or blocking the upstream flow path 30. The first valve 38 is also connected to the control unit 40, and switches between opening and blocking in the first valve 38 (that is, the upstream flow path 30) under the control of the control unit 40.

第１バルブ３８の内部では、金型１２の複数の金型側流路２６に対応して上流側流路３０を分割している。このため、上流側流路３０は、第１バルブ３８の排出側から金型１２にかけて複数の分岐路４２に分かれ、各分岐路４２は所定の金型側流路２６にそれぞれ接続される。第１バルブ３８は、分岐路４２毎に開閉可能な構成であり、分岐路４２毎の冷却水の流通又は流通停止を制御する。これにより第１バルブ３８は、例えば、金型１２中で局所的に温度が高くなる箇所の金型側流路２６に対し、他の金型側流路２６よりも冷却水を長時間流通させる等の詳細な冷却管理を行うことができ、金型１２をより均一的に冷却することができる。 Inside the first valve 38, the upstream flow path 30 is divided corresponding to the plurality of mold side flow paths 26 of the mold 12. Therefore, the upstream flow path 30 is divided into a plurality of branch paths 42 from the discharge side of the first valve 38 to the mold 12, and each branch path 42 is connected to a predetermined mold side flow path 26. The first valve 38 is configured to be openable and closable for each branch path 42, and controls the circulation or stoppage of the cooling water for each branch path 42. Thereby, for example, the first valve 38 causes the cooling water to flow for a longer time than the other mold side flow paths 26 to the mold side flow paths 26 where the temperature locally increases in the mold 12. Such detailed cooling management can be performed, and the mold 12 can be cooled more uniformly.

また、第１バルブ３８は、上流側流路３０を流動する冷却水の流量又は流速を測定する流量計の機能を有している。第１バルブ３８は、上流側流路３０の開放又は遮断状態の情報の他に、測定した冷却水の流量値や流速値を制御部４０に送信する。これにより、制御部４０は、金型１２に圧送する冷却水の流動状態を認識し、第１ポンプ３６又は後述する第２ポンプ５２の流量制御に反映する。 Further, the first valve 38 has a function of a flow meter that measures the flow rate or flow velocity of the cooling water flowing through the upstream flow path 30. The first valve 38 transmits the measured flow rate value and flow rate value of the cooling water to the control unit 40 in addition to the information on the open / closed state of the upstream flow path 30. Thereby, the control part 40 recognizes the flow state of the cooling water pumped to the metal mold 12 and reflects it in the flow rate control of the first pump 36 or the second pump 52 described later.

一方、金型冷却システム１０の下流側流路３２は、その下流端が冷却水の排出先である第２タンク４４に接続され、上流端に接続されている金型１２から第２タンク４４までの冷却水の流路を構成している。金型１２から第２タンク４４までの下流側流路３２の途中位置には、第２バルブ４６及び負圧発生部４８（負圧の付与源）が設けられている。また、下流側流路３２には、第２タンク４４から負圧発生部４８に冷却水を流通するための負圧用流路５０が接続される。この負圧用流路５０には、負圧発生部４８に冷却水を流動させる第２ポンプ５２（下流側ポンプ）が設けられている。 On the other hand, the downstream flow path 32 of the mold cooling system 10 has a downstream end connected to the second tank 44 from which the cooling water is discharged, and from the mold 12 connected to the upstream end to the second tank 44. The cooling water flow path is configured. A second valve 46 and a negative pressure generator 48 (a source for applying negative pressure) are provided in the middle of the downstream flow path 32 from the mold 12 to the second tank 44. In addition, a negative pressure flow channel 50 for circulating cooling water from the second tank 44 to the negative pressure generating unit 48 is connected to the downstream flow channel 32. The negative pressure channel 50 is provided with a second pump 52 (downstream pump) that causes the negative pressure generator 48 to flow cooling water.

第２タンク４４は、第１タンク３４と同様に、冷却水を一時的に貯留する容器であり、供給管４４ａ及び排出管４４ｂを備える。第１タンク３４と第２タンク４４の間には還元流路５４が設けられている。第２タンク４４に貯留された冷却水は、基本的に第１タンク３４の冷却水の貯留状態に応じて第１タンク３４に戻される。なお、金型冷却システム１０は、第１タンク３４と第２タンク４４をまとめて１つのタンクとし、冷却水を流出及び流入する構成としてよい。 Similar to the first tank 34, the second tank 44 is a container for temporarily storing cooling water, and includes a supply pipe 44a and a discharge pipe 44b. A reduction channel 54 is provided between the first tank 34 and the second tank 44. The cooling water stored in the second tank 44 is basically returned to the first tank 34 according to the storage state of the cooling water in the first tank 34. The mold cooling system 10 may be configured such that the first tank 34 and the second tank 44 are combined into one tank, and cooling water flows out and flows in.

還元流路５４には、金型１２により温度上昇した冷却水を放熱する図示しない熱交換器が設けられていてもよい。これにより第１タンク３４には、比較的低温になった冷却水が貯留される。なお、熱交換器の設置位置は特に限定されるものではなく、例えば、下流側流路３２の途中位置に設けられてもよい。 The reduction channel 54 may be provided with a heat exchanger (not shown) that radiates the cooling water whose temperature has been raised by the mold 12. As a result, the cooling water having a relatively low temperature is stored in the first tank 34. In addition, the installation position of a heat exchanger is not specifically limited, For example, you may provide in the middle position of the downstream flow path 32. FIG.

また、第２タンク４４は、還元流路５４とは別に負圧用流路５０が接続されていることで、第２タンク４４に貯留されている冷却水の一部を負圧発生部４８に供給する。負圧用流路５０上で第２タンク４４の下流側に設けられる第２ポンプ５２は、負圧用流路５０を介して負圧発生部４８に冷却水を圧送する機能を有する。第２ポンプ５２は、制御部４０に接続され、制御部４０の制御下に、冷却水の流量や供給タイミング等を制御して下流側に流動させる。この第２ポンプ５２に用いられるポンプの種類も、特に限定されるものではなく、第１ポンプ３６で挙げたものを好適に用いることができる。 In addition, the second tank 44 is connected to the negative pressure channel 50 in addition to the reduction channel 54, so that a part of the cooling water stored in the second tank 44 is supplied to the negative pressure generator 48. To do. The second pump 52 provided on the downstream side of the second tank 44 on the negative pressure channel 50 has a function of pumping the cooling water to the negative pressure generating unit 48 via the negative pressure channel 50. The second pump 52 is connected to the control unit 40 and controls the flow rate and supply timing of the cooling water to flow downstream under the control of the control unit 40. The type of pump used for the second pump 52 is not particularly limited, and the pumps mentioned for the first pump 36 can be used preferably.

負圧発生部４８は、負圧用流路５０の下流端に接続されると共に、下流側流路３２の途中位置に接続されている。これにより負圧発生部４８は、下流側流路３２を、上流側の第１下流側流路５６と下流側の第２下流側流路５８との２つに分割している。この負圧発生部４８は、液体ジェットポンプを内部に有する３ポートコネクタとして構成される。第１ポート４８ａは、第１下流側流路５６の下流端に接続し、第２ポート４８ｂは、第２下流側流路５８の上流端に接続し、第３ポート４８ｃは、負圧用流路５０の下流端と接続している。この場合、第２ポート４８ｂと第３ポート４８ｃは略直線状に連なる筒状体４９ａに形成される一方、第１ポート４８ａは第２及び第３ポート４８ｂ、４８ｃの筒状体４９ａに対し直交方向に交わる突出筒４９ｂに形成される。 The negative pressure generator 48 is connected to the downstream end of the negative pressure channel 50 and is connected to a midway position of the downstream channel 32. As a result, the negative pressure generator 48 divides the downstream flow path 32 into two parts, a first downstream flow path 56 on the upstream side and a second downstream flow path 58 on the downstream side. The negative pressure generator 48 is configured as a three-port connector having a liquid jet pump inside. The first port 48a is connected to the downstream end of the first downstream channel 56, the second port 48b is connected to the upstream end of the second downstream channel 58, and the third port 48c is a negative pressure channel. 50 is connected to the downstream end. In this case, the second port 48b and the third port 48c are formed in a cylindrical body 49a that is substantially linearly connected, while the first port 48a is orthogonal to the cylindrical bodies 49a of the second and third ports 48b and 48c. It is formed in the protruding cylinder 49b that intersects the direction.

第３ポート４８ｃの内部には、負圧用流路５０から供給された冷却水の流速を速めるため、その流路断面積が徐々に小さくなる図示しないテーパ部が設けられている。突出筒４９ｂは、テーパ部の出力部付近に向かって直交方向に交差するように接続される。このように形成された負圧発生部４８は、負圧用流路５０から第３ポート４８ｃに冷却水が供給される。そして、第３ポート４８ｃから第２ポート４８ｂに向かって冷却水が流動する際に、テーパ部により流速が速められて、テーパ部の出力部から冷却水が勢いよく吐出する。これにより負圧発生部４８は、出力部付近を臨む第１ポート４８ａに負圧をかけ、第１下流側流路５６に存在する冷却水を吸引する。第１ポート４８ａ及び第３ポート４８ｃから流入した冷却水は、第２ポート４８ｂを介して負圧発生部４８から排出され、第２下流側流路５８を流動していく。 Inside the third port 48c, in order to increase the flow rate of the cooling water supplied from the negative pressure flow channel 50, a tapered portion (not shown) whose flow channel cross-sectional area gradually decreases is provided. The protruding cylinder 49b is connected so as to intersect in the orthogonal direction toward the vicinity of the output portion of the tapered portion. The negative pressure generator 48 thus formed is supplied with cooling water from the negative pressure channel 50 to the third port 48c. When the cooling water flows from the third port 48c toward the second port 48b, the flow velocity is increased by the tapered portion, and the cooling water is discharged from the output portion of the tapered portion vigorously. As a result, the negative pressure generator 48 applies a negative pressure to the first port 48a facing the vicinity of the output unit, and sucks the cooling water present in the first downstream channel 56. The cooling water flowing in from the first port 48a and the third port 48c is discharged from the negative pressure generator 48 via the second port 48b and flows through the second downstream channel 58.

従って、負圧発生部４８は、負圧用流路５０の冷却水の流動に応じて、第１ポート４８ａから冷却水を適宜吸引することができる。すなわち、制御部４０は、第２ポンプ５２において冷却水の流動（圧送）を制御することで、冷却回路にかける負圧を調整することができる。なお、負圧を付与する構成は、上記の負圧発生部４８、負圧用流路５０及び第２ポンプ５２に限定されず、種々の構成を適用することができ、例えば、下流側流路３２に吸引ポンプを単に設けた構成でもよい。 Therefore, the negative pressure generating unit 48 can appropriately suck the cooling water from the first port 48 a in accordance with the flow of the cooling water in the negative pressure channel 50. That is, the control unit 40 can adjust the negative pressure applied to the cooling circuit by controlling the flow (pumping) of the cooling water in the second pump 52. In addition, the structure which provides a negative pressure is not limited to said negative pressure generation part 48, the negative pressure flow path 50, and the 2nd pump 52, A various structure can be applied, for example, the downstream flow path 32 Alternatively, the suction pump may be simply provided.

一方、下流側流路３２（第１下流側流路５６）に設けられる第２バルブ４６は、下流側流路３２を開放又は遮断する電磁弁として構成される。この第２バルブ４６は、制御部４０に接続され、制御部４０の制御下に、下流側流路３２の開放又は遮断の切換を行う。例えば、第２バルブ４６としては、電磁ボールバルブを適用することができる。 On the other hand, the second valve 46 provided in the downstream channel 32 (the first downstream channel 56) is configured as an electromagnetic valve that opens or blocks the downstream channel 32. The second valve 46 is connected to the control unit 40 and switches between opening and shutting down the downstream flow path 32 under the control of the control unit 40. For example, an electromagnetic ball valve can be applied as the second valve 46.

第２バルブ４６は、負圧発生部４８よりも上流側に設けられることで、冷却水の吸引のオン／オフ操作を行う。つまり、第２バルブ４６は、金型冷却システム１０の冷却回路、特に第２バルブ４６よりも上流側の第１下流側流路５６及び金型側流路２６、並びに複数の分岐路４２からなる領域（以下、吸引領域６０という）に、負圧を付与するか否かを切り換える機能を有する。具体的には、第２バルブ４６の閉塞状態で冷却水の吸引を停止し、第２バルブ４６の開放状態で負圧発生部４８による冷却水の吸引を実施させる。 The second valve 46 is provided on the upstream side of the negative pressure generator 48, thereby performing an on / off operation of suction of the cooling water. That is, the second valve 46 includes a cooling circuit of the mold cooling system 10, particularly the first downstream channel 56 and the mold channel 26 on the upstream side of the second valve 46, and a plurality of branch paths 42. It has a function of switching whether or not negative pressure is applied to a region (hereinafter referred to as a suction region 60). Specifically, the suction of the cooling water is stopped when the second valve 46 is closed, and the suction of the cooling water by the negative pressure generator 48 is performed when the second valve 46 is opened.

金型冷却システム１０は、冷却回路内において負圧を付与することにより、金型１２の冷却を効率的に行うことができる。すなわち、金型冷却システム１０は、金型１２の下流側で負圧をかけて冷却水を流動させることで、金型側流路２６の絶対圧力を低くする。これにより、金型１２内での冷却水の流動が円滑になり、金型１２に多少のクラックがあっても冷却水の漏出を防止することができる。 The mold cooling system 10 can efficiently cool the mold 12 by applying a negative pressure in the cooling circuit. That is, the mold cooling system 10 lowers the absolute pressure of the mold side flow path 26 by applying a negative pressure on the downstream side of the mold 12 to flow the cooling water. Thereby, the flow of the cooling water in the mold 12 becomes smooth, and the leakage of the cooling water can be prevented even if the mold 12 has some cracks.

また、第１バルブ３８の閉塞状態で、下流側流路３２において負圧発生部４８が負圧を付与することで、吸引領域６０に冷却水が供給されないまま冷却水が吸引されるため、吸引領域６０（特に金型側流路２６）が減圧される。この減圧に伴い冷却水の沸点が下がるため、冷却水の相転移が容易に行われるようになり、相転移に基づく吸熱が促進され、金型１２を良好に冷却することが可能となる。 In addition, when the first valve 38 is closed, the negative pressure generating unit 48 applies a negative pressure in the downstream flow path 32, so that the cooling water is sucked without being supplied to the suction region 60. The region 60 (particularly the mold side flow path 26) is depressurized. Since the boiling point of the cooling water is lowered with the decompression, the phase transition of the cooling water is easily performed, the endotherm based on the phase transition is promoted, and the mold 12 can be cooled well.

ここで、下流側流路３２の第２バルブ４６よりも上流側には、計測用分流路６２が分岐接続されている。この計測用分流路６２の端部には圧力を計測する圧力計６４が接続される。圧力計６４は、制御部４０に電気的に接続されており、計測用分流路６２（すなわち、吸引領域６０）の圧力を計測し、その圧力値を制御部４０に定期的に（又は制御部４０の指示に応じて）送信する。制御部４０は、圧力値に基づき、第２ポンプ５２による冷却水の流動量を調整、又は第２バルブ４６の開閉を制御する。 Here, a branch passage for measurement 62 is branched and connected to the upstream side of the second valve 46 of the downstream side passage 32. A pressure gauge 64 for measuring pressure is connected to the end of the measurement diversion channel 62. The pressure gauge 64 is electrically connected to the control unit 40, measures the pressure in the measurement diversion channel 62 (that is, the suction region 60), and periodically sends the pressure value to the control unit 40 (or the control unit). (In response to 40 instructions). The control unit 40 adjusts the flow rate of the cooling water by the second pump 52 based on the pressure value, or controls the opening and closing of the second valve 46.

そして、本実施形態に係る金型冷却システム１０は、第１バルブ３８の開閉と、第２バルブ４６の開閉とを制御部４０により個別に制御することで、金型１２の温度を調整している。制御部４０は、図示しない演算処理部、記憶部、入出力部等を有するコンピュータを適用することができる。なお、金型冷却システム１０の制御部４０は、金型１２の動作を含む鋳造装置１４全体を制御する構成であることが好ましい。これにより、鋳造品の製造工程を統括的に管理し、作業効率の向上等を図ることができる。 The mold cooling system 10 according to this embodiment adjusts the temperature of the mold 12 by individually controlling the opening and closing of the first valve 38 and the opening and closing of the second valve 46 by the control unit 40. Yes. As the control unit 40, a computer having an arithmetic processing unit, a storage unit, an input / output unit, and the like (not shown) can be applied. Note that the control unit 40 of the mold cooling system 10 is preferably configured to control the entire casting apparatus 14 including the operation of the mold 12. Thereby, the manufacturing process of a cast product can be managed in an integrated manner, and work efficiency can be improved.

金型１２の温度をモニタリングするため、金型１２内の所定箇所には、金型１２の温度を検出する温度検出センサ６６が設けられる。温度検出センサ６６は、設置箇所周辺の温度を検出して、この温度検出値を定期的（又は制御部４０の指示毎）に制御部４０に出力する。温度検出センサ６６は、金型１２内に複数（例えば、金型側流路２６に対応して）設けられていてもよい。 In order to monitor the temperature of the mold 12, a temperature detection sensor 66 that detects the temperature of the mold 12 is provided at a predetermined location in the mold 12. The temperature detection sensor 66 detects the temperature around the installation location, and outputs this temperature detection value to the control unit 40 periodically (or every instruction of the control unit 40). A plurality of temperature detection sensors 66 may be provided in the mold 12 (for example, corresponding to the mold-side flow path 26).

制御部４０は、記憶部に記憶されている図示しない制御プログラムを演算処理部が実行することで、図３に示すように、温度判別処理部６８と、圧力判別処理部７０と、ポンプ駆動処理部７２とを機能的に構築する。 As shown in FIG. 3, the control unit 40 executes a control program (not shown) stored in the storage unit so that the temperature determination processing unit 68, the pressure determination processing unit 70, and the pump drive processing are performed. The unit 72 is functionally constructed.

温度判別処理部６８は、温度検出センサ６６から温度検出値を取得し、第１又は第２バルブ３８、４６の開閉を判別する。具体的には、温度判別処理部６８は、金型１２の温度範囲を設定した温度閾値Ｔを記憶している。この温度閾値Ｔは、金型１２の型締め開始前における金型１２の下限温度であり、型締め前の金型１２の温度が温度閾値Ｔ以上の場合には、第１バルブ３８を閉塞し、且つ第２バルブ４６を開放する弱冷処理（金型温度調整工程）を行う。逆に、型締め前の金型１２の温度が温度閾値Ｔを下回る場合には、第１バルブ３８を閉塞し且つ第２バルブ４６を閉塞する不冷却処理を行う。 The temperature determination processing unit 68 acquires a temperature detection value from the temperature detection sensor 66 and determines whether the first or second valve 38 or 46 is opened or closed. Specifically, the temperature discrimination processing unit 68 stores a temperature threshold T that sets the temperature range of the mold 12. This temperature threshold T is a lower limit temperature of the mold 12 before the mold clamping of the mold 12 is started. When the temperature of the mold 12 before the mold clamping is equal to or higher than the temperature threshold T, the first valve 38 is closed. In addition, a weak cooling process (mold temperature adjusting step) for opening the second valve 46 is performed. Conversely, when the temperature of the mold 12 before clamping is below the temperature threshold T, an uncooling process is performed in which the first valve 38 is closed and the second valve 46 is closed.

ここで、鋳造品の鋳造実施時には、図４に示すように、型締め前に作業員が身体動作で行う各種の工程（以下、ハンドワーク工程という）が営まれる。一方、型締めの開始段階になると、鋳造装置１４により定まった時間毎に鋳造作業を行う各種の工程（以下、マシンコントロール工程という）が営まれる。このため、ハンドワーク工程では、作業者の熟練度や作業状況等に応じて作業時間が異なることになり、金型１２の温度が型締め前に安定化しない原因をつくる。 Here, at the time of casting of a cast product, as shown in FIG. 4, various processes (hereinafter referred to as a handwork process) performed by a worker by body movement before mold clamping are performed. On the other hand, at the start stage of mold clamping, various processes (hereinafter referred to as machine control processes) for performing a casting operation at regular intervals determined by the casting apparatus 14 are performed. For this reason, in the handwork process, the work time varies depending on the skill level of the worker, the work situation, and the like, and causes the temperature of the mold 12 not to be stabilized before the mold clamping.

例えば、ハンドワーク工程にかかる期間が短い場合には、型締め開始時に金型１２の温度があまり低下せず高いままとなる。このように金型１２の温度が高いと溶湯の凝固に時間がかかることになり、作業効率の観点から望ましくない。また、凝固に時間がかかることにより、鋳造品質を悪化させる恐れがある。そこで、制御部４０は、金型１２の温度を低下させるために、上記の弱冷処理を実施する。つまり、金型１２の温度が温度閾値Ｔ以上であることに基づき、型締め時に金型１２の冷却を実施する。逆に、ハンドワーク工程にかかる期間が長い場合には、金型１２の温度が低いことから金型１２の冷却を行わない不冷却処理を行うことになる。 For example, when the period required for the handwork process is short, the temperature of the mold 12 does not decrease so much at the start of mold clamping and remains high. Thus, when the temperature of the metal mold | die 12 is high, it will take time for solidification of a molten metal, and it is not desirable from a viewpoint of work efficiency. Moreover, there is a possibility that casting quality may deteriorate due to the time required for solidification. Therefore, the control unit 40 performs the above-described weak cooling process in order to lower the temperature of the mold 12. That is, based on the temperature of the mold 12 being equal to or higher than the temperature threshold T, the mold 12 is cooled at the time of mold clamping. On the other hand, when the time required for the handwork process is long, since the temperature of the mold 12 is low, an uncooling process in which the mold 12 is not cooled is performed.

温度判別処理部６８は、弱冷処理を行った場合に、温度検出センサ６６の温度検出値を監視し続けて温度閾値Ｔを下回ると弱冷処理を停止する。つまり、開放していた第２バルブ４６を閉塞し、冷却水の吸引に伴う流動を停止する。これにより、金型１２の温度低下が抑制される。 When the low temperature processing is performed, the temperature discrimination processing unit 68 continues to monitor the temperature detection value of the temperature detection sensor 66 and stops the low temperature processing when the temperature falls below the temperature threshold T. That is, the opened second valve 46 is closed, and the flow accompanying the suction of the cooling water is stopped. Thereby, the temperature fall of the metal mold | die 12 is suppressed.

図３に戻り、制御部４０の圧力判別処理部７０は、第１バルブ３８を閉塞し、第２バルブ４６を開放した場合における、吸引領域６０内の圧力状態を検出して負圧を管理することで、冷却水の沸点を調整する。例えば、圧力判別処理部７０は、予め圧力閾値を記憶しており、弱冷処理における吸引領域６０の圧力が圧力閾値以下になった場合に、第２バルブ４６を閉塞する処理を行う。これにより吸引領域６０の減圧状態が安定化し、金型１２の温度を緩やかに冷却することができる。 Returning to FIG. 3, the pressure determination processing unit 70 of the control unit 40 manages the negative pressure by detecting the pressure state in the suction region 60 when the first valve 38 is closed and the second valve 46 is opened. Thus, the boiling point of the cooling water is adjusted. For example, the pressure determination processing unit 70 stores a pressure threshold value in advance, and performs a process of closing the second valve 46 when the pressure in the suction region 60 in the weak cooling process is equal to or lower than the pressure threshold value. Thereby, the decompression state of the suction region 60 is stabilized, and the temperature of the mold 12 can be gradually cooled.

また、制御部４０のポンプ駆動処理部７２は、第１バルブ３８の開閉状態に応じて第１ポンプ３６の駆動を制御すると共に、第２バルブ４６の開閉状態に応じて第２ポンプ５２の駆動を制御する。例えば、ポンプ駆動処理部７２は、第１バルブ３８の開放と共に第１ポンプ３６を駆動することで冷却水を円滑に流通させ、第１バルブ３８の閉塞と共に第１ポンプ３６の駆動を停止することで上流側流路３０内の圧力を安定化させる。同様に、ポンプ駆動処理部７２は、第２バルブ４６の開放と共に第２ポンプ５２を駆動することで冷却水を円滑に流通させ、第２バルブ４６の閉塞と共に第２ポンプ５２の駆動を停止することで下流側流路３２内の圧力を安定化させる。なお、第１及び第２バルブ３８、４６の開閉と第１及び第２ポンプ３６、５２の駆動／駆動停止は、その実施タイミングを同時にするだけでなく、実施タイミングを適宜前後にずらすことで、冷却水をより良好に流動させることもできる。 The pump drive processing unit 72 of the control unit 40 controls the driving of the first pump 36 according to the open / closed state of the first valve 38 and drives the second pump 52 according to the open / closed state of the second valve 46. To control. For example, the pump drive processing unit 72 causes the cooling water to flow smoothly by opening the first valve 38 and driving the first pump 36, and stops driving the first pump 36 when the first valve 38 is closed. Thus, the pressure in the upstream channel 30 is stabilized. Similarly, the pump drive processing unit 72 causes the coolant to flow smoothly by opening the second valve 46 and driving the second pump 52, and stops driving the second pump 52 when the second valve 46 is closed. As a result, the pressure in the downstream flow path 32 is stabilized. The opening and closing of the first and second valves 38 and 46 and the driving / driving stop of the first and second pumps 36 and 52 are not only performed at the same time, but also by shifting the execution timing appropriately back and forth. The cooling water can also flow better.

本実施形態に係る金型冷却システム１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その作用効果について鋳造作業の流れと共に説明する。 The mold cooling system 10 according to the present embodiment is basically configured as described above, and the operation and effect thereof will be described below together with the flow of casting work.

鋳造装置１４によるシリンダヘッドの鋳造では、上述したようにハンドワーク工程と、マシンコントロール工程が行われる。ハンドワーク工程では、例えば図４に示すように、型内確認工程、金網セット工程、エアブロー工程及び中子セット工程が作業員の手作業によって順次実施される。 In the casting of the cylinder head by the casting apparatus 14, the hand work process and the machine control process are performed as described above. In the handwork process, for example, as shown in FIG. 4, the in-mold confirmation process, the wire net setting process, the air blowing process, and the core setting process are sequentially performed by the manual operation of the worker.

型内確認工程では、作業員の目視等により、金型１２の状態を確認する作業が行われる。金網セット工程では、作業員の手により、溶湯の不純物を除去するための金網が金型１２の所定位置（湯口系２２等）にセットされる。エアブロー工程では、作業員がエアブロー器具を用いてエアを吹き掛け、キャビティ１６や湯口系２２に付着している溶湯の凝固物を除去する作業が行われる。中子セット工程では、作業員の手により金型１２の所定位置に砂中子２４をセットして、溶湯の注湯によりシリンダヘッドを鋳造可能な状態とする。なお、ハンドワーク工程の各工程において、金型冷却システム１０の制御部４０は、第１及び第２バルブ３８、４６を閉塞状態としており、すなわち冷却回路内での冷却水の流動を停止させている。このため、金型１２の温度は、前回の鋳造による高温状態から自然放熱により緩やかに低下していく。 In the in-mold confirmation step, an operation for confirming the state of the mold 12 is performed by visual observation of an operator. In the metal mesh setting process, a metal mesh for removing impurities from the molten metal is set at a predetermined position (such as a gate system 22) of the mold 12 by a worker's hand. In the air blowing process, an operator blows air using an air blowing device to remove the solidified product of the molten metal adhering to the cavity 16 and the gate system 22. In the core setting step, the sand core 24 is set at a predetermined position of the mold 12 by an operator's hand, and the cylinder head is castable by pouring molten metal. In each process of the handwork process, the control unit 40 of the mold cooling system 10 closes the first and second valves 38 and 46, that is, stops the flow of the cooling water in the cooling circuit. Yes. For this reason, the temperature of the mold 12 gradually decreases due to natural heat radiation from the high temperature state of the previous casting.

以上の各工程を実施すると、シリンダヘッドを鋳造するハンドワーク工程が終了し、その後はマシンコントロール工程が行われる。マシンコントロール工程では、型締め工程、注湯・凝固工程、型開き工程及び離型・取り出し工程が鋳造装置１４の機械制御に基づき順次実施される。 When each of the above processes is performed, the handwork process for casting the cylinder head is completed, and thereafter the machine control process is performed. In the machine control process, the mold clamping process, the pouring / solidifying process, the mold opening process, and the mold releasing / removing process are sequentially performed based on the machine control of the casting apparatus 14.

型締め工程では、鋳造装置１４が可動型２０を移動して固定型１８に接触させることで、キャビティ１６を形成する。また、鋳造装置１４は、この型締め工程時に、湯口系２２を介して溶湯を供給可能な状態とする（湯口系２２の供給源に溶湯の注湯を行う）。さらに、金型冷却システム１０は、型締め工程時に、金型１２の温度を調整する温度調整判別処理を実施する。この温度調整判別処理については後述する。 In the mold clamping process, the casting apparatus 14 moves the movable mold 20 to contact the fixed mold 18 to form the cavity 16. Moreover, the casting apparatus 14 is in a state in which the molten metal can be supplied via the gate system 22 during the mold clamping process (pour molten metal into the supply source of the gate system 22). Furthermore, the mold cooling system 10 performs a temperature adjustment determination process for adjusting the temperature of the mold 12 during the mold clamping process. This temperature adjustment determination process will be described later.

注湯・凝固工程では、鋳造装置１４が湯口系２２を介してキャビティ１６内に溶湯を圧入していき、さらに所定時間経過させてキャビティ１６内に充填した溶湯を凝固させることで、鋳造品を成形する。この際、金型冷却システム１０は、冷却水を循環させる処理を行う。 In the pouring / solidifying step, the casting apparatus 14 press-fits the molten metal into the cavity 16 via the gate system 22 and solidifies the molten metal filled in the cavity 16 after a predetermined time has passed, so that the cast product is obtained. Mold. At this time, the mold cooling system 10 performs a process of circulating the cooling water.

すなわち、金型冷却システム１０の制御部４０は、注湯・凝固工程の開始に伴い第１バルブ３８を開放状態にすると共に、第２バルブ４６を開放状態にする。また、第１及び第２ポンプ３６、５２を駆動して金型側流路２６に冷却水を流通させることで金型１２を冷却する。これにより、金型１２の温度上昇が抑えられ、且つ鋳造品の凝固が促進される。 That is, the control unit 40 of the mold cooling system 10 opens the first valve 38 and opens the second valve 46 with the start of the pouring / solidifying process. In addition, the mold 12 is cooled by driving the first and second pumps 36 and 52 and causing the cooling water to flow through the mold-side flow path 26. Thereby, the temperature rise of the metal mold | die 12 is suppressed and solidification of a casting is accelerated | stimulated.

注湯・凝固工程の終了後、型開き工程では、鋳造装置１４が可動型２０を駆動して固定型１８から引き離すことで、鋳造品を露出させる。この際、金型冷却システム１０は、第１及び第２バルブ３８、４６を開放状態から閉塞状態に切り換えて、冷却水の流動を停止する。これにより金型１２の急速な冷却が防止され、金型１２を緩やかに放熱させていく。 In the mold opening process after the pouring / solidifying process is finished, the casting apparatus 14 drives the movable mold 20 and pulls it away from the fixed mold 18 to expose the cast product. At this time, the mold cooling system 10 switches the first and second valves 38 and 46 from the open state to the closed state, and stops the flow of the cooling water. Thereby, rapid cooling of the mold 12 is prevented, and the mold 12 is gradually radiated.

型開き工程の終了後、離型・取り出し工程では、図示しない搬送装置により、固定型１８から露出されている鋳造品を取り出して以降の工程に搬送する。この際も、第１及び第２バルブ３８、４６は閉塞状態であり、冷却水の流動は停止されている。鋳造装置１４は、以上の工程を行うことにより、１つのシリンダヘッドを鋳造することができ、以下同じ工程を繰り返す。 After the mold opening process is completed, in the mold release / removal process, the cast product exposed from the fixed mold 18 is taken out and transported to the subsequent processes by a transport device (not shown). Also at this time, the first and second valves 38 and 46 are closed, and the flow of the cooling water is stopped. The casting apparatus 14 can cast one cylinder head by performing the above steps, and thereafter repeats the same steps.

次に、型締め工程時における金型冷却システム１０の温度調整判別処理について説明する。金型冷却システム１０は、上述したように、ハンドワーク工程の実施時に、第１及び第２バルブ３８、４６を閉塞状態にすることで、冷却水の流動を停止させている。このため、金型１２は、徐々に放熱を行い、ハンドワーク工程の実施期間において略比例した温度低下を見せる。その結果、ハンドワーク工程の実施期間に応じて、溶湯の注湯開始時（注湯・凝固工程の初期時）の温度にバラツキが生じる。 Next, the temperature adjustment determination process of the mold cooling system 10 during the mold clamping process will be described. As described above, the mold cooling system 10 stops the flow of the cooling water by closing the first and second valves 38 and 46 during the handwork process. For this reason, the mold 12 gradually dissipates heat and shows a temperature drop that is approximately proportional to the duration of the handwork process. As a result, the temperature at the start of pouring of the molten metal (at the initial stage of the pouring / solidifying process) varies depending on the implementation period of the handwork process.

例えば、金型１２の温度が緩やかに下降したとしても、ハンドワーク工程に時間を費やした場合等は、図５Ａに示すように、型締めの初期時に温度閾値Ｔを下回ることになる。この場合、制御部４０の温度判別処理部６８は、第１バルブ３８を閉塞し、且つ第２バルブ４６を閉塞した不冷却処理を行う。つまり、冷却水の流動停止状態が継続され、金型１２の温度は緩やかに低下する。その結果、注湯・凝固工程の開始時には、鋳造品を精度よく製造し得る所定の温度範囲（品質安定温度範囲）内に金型１２の温度が含まれるようになる。 For example, even if the temperature of the mold 12 gradually falls, if time is spent on the handwork process, the temperature will be below the temperature threshold T at the initial stage of mold clamping, as shown in FIG. 5A. In this case, the temperature determination processing unit 68 of the control unit 40 performs an uncooling process in which the first valve 38 is closed and the second valve 46 is closed. That is, the flow stop state of the cooling water is continued, and the temperature of the mold 12 gradually decreases. As a result, at the start of the pouring / solidifying step, the temperature of the mold 12 is included within a predetermined temperature range (quality stable temperature range) in which a cast product can be manufactured with high accuracy.

また、ハンドワーク工程の実施期間が短いと、図５Ｂに示すように、金型１２の温度は、型締めの初期時に温度閾値Ｔ以上となる。この場合、温度判別処理部６８は、第１バルブ３８を閉塞し、且つ第２バルブ４６を開放する弱冷処理（金型温度調整工程）を行う。この弱冷処理では、金型１２の上流側からの冷却水の流動が第１バルブ３８により遮断され、逆に金型１２の下流側から冷却水を吸引する動作が行われる。その結果、吸引領域６０内の圧力が減圧されることになり、吸引領域６０内に元々存在し温度が高まっていた冷却水でも気化が促されることになる。つまり、冷却水が気化することで熱を吸収するように作用する。また、冷却水は、負圧と気化（相転移）の相乗作用により金型側流路２６内での運動が促されて乱流を増大させる。その結果、金型１２の温度低下がさらに促進する。 Moreover, when the implementation period of the handwork process is short, as shown in FIG. In this case, the temperature discrimination processing unit 68 performs a weak cooling process (mold temperature adjustment process) that closes the first valve 38 and opens the second valve 46. In this weak cooling process, the flow of the cooling water from the upstream side of the mold 12 is blocked by the first valve 38, and conversely, the operation of sucking the cooling water from the downstream side of the mold 12 is performed. As a result, the pressure in the suction region 60 is reduced, and vaporization is promoted even in the cooling water originally present in the suction region 60 and having an increased temperature. That is, it acts to absorb heat by evaporating the cooling water. Further, the cooling water is urged to move in the mold side flow path 26 by the synergistic action of the negative pressure and the vaporization (phase transition), thereby increasing the turbulent flow. As a result, the temperature drop of the mold 12 is further promoted.

この吸引（負圧の付与）に伴う冷却は、冷却回路内を冷却水が循環することによる通常冷却よりも温度の低下を調整し易い。ここで、金型１２の温度制御は、注湯・凝固工程の開始時に、金型１２の温度が品質安定温度範囲内にあることを目的としている。例えば、制御部４０は、第１バルブ３８を開放し、且つ第２バルブ４６を開放することで冷却水を循環して通常冷却することも考えられる。しかしながら、新たな冷却水を金型１２に導入して金型１２を温度変化させると、注湯・凝固工程の開始時に品質安定温度範囲に金型１２の温度をもっていく制御が複雑になる。 The cooling accompanying this suction (applying negative pressure) is easier to adjust the temperature drop than the normal cooling due to the circulation of the cooling water in the cooling circuit. Here, the temperature control of the mold 12 is aimed at the temperature of the mold 12 being within the stable quality temperature range at the start of the pouring / solidifying process. For example, the control unit 40 may normally cool by circulating the cooling water by opening the first valve 38 and opening the second valve 46. However, when new cooling water is introduced into the mold 12 and the temperature of the mold 12 is changed, the control of bringing the temperature of the mold 12 into the stable quality temperature range at the start of the pouring / solidifying process becomes complicated.

これに対し、金型冷却システム１０は、弱冷処理により、型締めの実施期間中に金型１２に存在する冷却水の吸引により金型１２を弱く冷却することができる。このため、金型１２の温度調整を容易に行うことができ、鋳造品の品質を安定化させることができる。 On the other hand, the mold cooling system 10 can weakly cool the mold 12 by suction of the cooling water present in the mold 12 during the mold clamping period by the weak cooling process. For this reason, temperature adjustment of the metal mold | die 12 can be performed easily and the quality of a casting can be stabilized.

なお、金型冷却システム１０は、金型１２の温度調整を行う処理の他の実施形態として、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、弱冷処理及び不冷却処理の他に、金型１２を一層冷却する通常冷却処理を実施する制御を行ってもよい。具体的には、通常冷却処理は、第１及び第２バルブ３８、４６を共に開放して、金型側流路２６に冷却水を循環させる動作を行う。これにより、金型１２の温度は、急速に低下する。 In addition, as shown in FIG. 6A and FIG. 6B, the mold cooling system 10 includes the mold 12 in addition to the weak cooling process and the non-cooling process, as another embodiment of the process for adjusting the temperature of the mold 12. You may perform control which implements the normal cooling process which cools further. Specifically, in the normal cooling process, the first and second valves 38 and 46 are both opened, and the operation of circulating the cooling water through the mold side flow path 26 is performed. Thereby, the temperature of the mold 12 rapidly decreases.

この場合、金型冷却システム１０の制御部４０は、例えば、第１温度閾値Ｔ１と第２温度閾値Ｔ２を予め記憶しておくことで、通常冷却処理、弱冷処理及び不冷却処理を選択的に実施するとよい。例えば、型締め開始時の金型１２の温度が第１温度閾値Ｔ１以上の場合には、通常冷却処理を実施する。また、金型１２の温度が第１温度閾値Ｔ１を下回り第２温度閾値Ｔ２以上の場合には、弱冷処理を実施する。さらに、金型１２の温度が第２温度閾値Ｔ２を下回る場合には、不冷却処理を実施する。これにより、金型冷却システム１０は、金型１２の温度管理をより詳細に行うことが可能となり、注湯・凝固開始時の温度をより安定させることができる。 In this case, the control unit 40 of the mold cooling system 10 selectively stores the first temperature threshold value T1 and the second temperature threshold value T2, for example, so that the normal cooling process, the weak cooling process, and the non-cooling process are selectively performed. It is good to carry out. For example, when the temperature of the mold 12 at the start of mold clamping is equal to or higher than the first temperature threshold T1, normal cooling processing is performed. Further, when the temperature of the mold 12 is lower than the first temperature threshold value T1 and equal to or higher than the second temperature threshold value T2, a weak cooling process is performed. Further, when the temperature of the mold 12 is lower than the second temperature threshold T2, uncooling processing is performed. Thereby, the mold cooling system 10 can perform the temperature management of the mold 12 in more detail, and can stabilize the temperature at the start of pouring and solidification.

以上のように、本実施形態に係る金型冷却システム１０及び金型冷却方法によれば、第１バルブ３８を閉塞状態とし且つ第２バルブ４６を開放状態とする。これにより、第１バルブ３８よりも下流側を減圧して金型１２を冷却する弱冷処理を行い、金型１２の温度のバラツキを抑えることができる。すなわち、第１バルブ３８よりも下流側で第２バルブ４６よりも上流側にある金型１２に負圧を付与して吸引領域６０内を減圧することで、冷却水の相転移を促進して金型１２の吸熱を進行させることができる。よって、溶湯の注湯前に金型１２の温度が所定以上の場合、弱冷処理の実施により金型１２の温度を下げることが可能となり、溶湯の注湯時には温度のバラツキが抑えられる。その結果、金型１２内での溶湯の凝固状態を略一様とし、鋳造品の品質を安定化させることができる。 As described above, according to the mold cooling system 10 and the mold cooling method according to the present embodiment, the first valve 38 is closed and the second valve 46 is opened. As a result, it is possible to perform a weak cooling process in which the mold 12 is cooled by reducing the pressure on the downstream side of the first valve 38, and variations in the temperature of the mold 12 can be suppressed. That is, by applying a negative pressure to the mold 12 downstream of the first valve 38 and upstream of the second valve 46 to reduce the pressure in the suction region 60, the phase transition of the cooling water is promoted. The endotherm of the mold 12 can be advanced. Therefore, when the temperature of the mold 12 is higher than a predetermined level before pouring the molten metal, it is possible to lower the temperature of the mold 12 by performing the low-temperature cooling process, and temperature variation can be suppressed when pouring the molten metal. As a result, the solidified state of the molten metal in the mold 12 can be made substantially uniform, and the quality of the cast product can be stabilized.

また、制御部４０は、型締め直前の金型１２の温度に基づき弱冷処理の実施の可否を判別する構成となっている。これより、ハンドワーク工程の実施期間の変動によりハンドワーク工程後の金型１２の温度が変動したとしても、型締め中に金型１２の温度を良好に調整することができる。そして、溶湯の注湯時には、金型１２の温度のバラツキが少ない状態で、溶湯を注湯及び凝固させていくことができる。 Moreover, the control part 40 becomes a structure which discriminate | determines the implementation of weak cooling processing based on the temperature of the metal mold | die 12 just before mold clamping. Accordingly, even if the temperature of the mold 12 after the handwork process varies due to the variation in the implementation period of the handwork process, the temperature of the mold 12 can be adjusted well during the mold clamping. And at the time of pouring of the molten metal, the molten metal can be poured and solidified in a state where there is little variation in the temperature of the mold 12.

さらに、金型冷却システム１０は、第１バルブ３８よりも上流側に冷却水を圧送する第１ポンプ３６を備えることで、金型１２を冷却する冷却水の供給を一層スムーズに行うことができる。 Furthermore, the mold cooling system 10 includes the first pump 36 that pumps the cooling water upstream of the first valve 38, so that the cooling water for cooling the mold 12 can be supplied more smoothly. .

なお、金型冷却システム１０は、金型側流路２６に対し負圧を付与可能であればよく、冷却水を圧送する第１ポンプ３６を備えていなくてもよい。この場合、第２バルブ４６の開放により、負圧発生部４８が金型冷却システム１０の循環回路全体に負圧をかけて冷却水を流動させる。そして、第１バルブ３８を閉じれば、上記弱冷処理を実施することができる。一方、第２バルブ４６の閉塞により、負圧発生部４８の負圧を遮断することができ、冷却水の流動を停止することができる。 The mold cooling system 10 only needs to be able to apply a negative pressure to the mold side flow path 26, and may not include the first pump 36 that pumps the cooling water. In this case, when the second valve 46 is opened, the negative pressure generator 48 applies a negative pressure to the entire circulation circuit of the mold cooling system 10 to cause the cooling water to flow. And if the 1st valve | bulb 38 is closed, the said weak cooling process can be implemented. On the other hand, by closing the second valve 46, the negative pressure of the negative pressure generator 48 can be shut off, and the flow of the cooling water can be stopped.

また、金型冷却システム１０の制御として、制御部４０が第２ポンプ５２の出力を変えて負圧の大きさを適宜設定し、金型１２の冷却を制御してもよい。例えば、制御部４０は、弱冷処理時や通常冷却処理時は第２ポンプ５２を設定出力で動作させ負圧発生部４８に所定の吸引力（負圧）をかけて金型１２を冷却する。さらに、金型１２の冷却を強力に行う強冷処理として、制御部４０は設定出力よりも大きな出力で第２ポンプ５２を動作させ負圧発生部４８に大きな吸引力を生じさせる。これにより金型１２の温度調整を一層効率的に行うことができる。 Further, as control of the mold cooling system 10, the control unit 40 may change the output of the second pump 52 and appropriately set the magnitude of the negative pressure to control the cooling of the mold 12. For example, the control unit 40 operates the second pump 52 with a set output during the low cooling process or the normal cooling process to cool the mold 12 by applying a predetermined suction force (negative pressure) to the negative pressure generating unit 48. . Further, as a strong cooling process for strongly cooling the mold 12, the control unit 40 operates the second pump 52 with an output larger than the set output to generate a large suction force in the negative pressure generating unit 48. As a result, the temperature of the mold 12 can be adjusted more efficiently.

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、金型冷却システム１０は、弱冷処理（金型温度調整工程）を、注湯・凝固工程の途中や型開き工程等に行う構成としてもよい。これにより、金型１２の温度を緩やかに冷却することが可能となり、例えば鋳造品を取り出す際に鋳造品の温度を適切に設定して、容易に取り出させることができる。要するに、鋳造品の製造工程において、金型温度調整工程を実施するタイミングは、特に限定されず、制御内容に応じて行うことが可能である。 In the above description, the present invention has been described with reference to preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Yes. For example, the mold cooling system 10 may be configured to perform a weak cooling process (mold temperature adjustment process) in the middle of a pouring / solidifying process, a mold opening process, or the like. As a result, the temperature of the mold 12 can be gradually cooled. For example, when the cast product is taken out, the temperature of the cast product can be appropriately set and taken out easily. In short, in the manufacturing process of the cast product, the timing of performing the mold temperature adjustment step is not particularly limited, and can be performed according to the control content.

また、金型冷却システム１０は、金型冷却方法において、型締め工程後の注湯・凝固工程の開始を金型１２の温度に基づき実施してもよい。すなわち、制御部４０は、金型１２の検出温度を監視して、所定温度になるまで弱冷処理を行い、この間は型締め工程が完了しても注湯・凝固工程の実施を待機する。これにより、注湯・凝固工程の開始時の温度を一層近づけることができ、鋳造品の品質を高めることができる。 In addition, the mold cooling system 10 may start the pouring / solidifying process after the mold clamping process based on the temperature of the mold 12 in the mold cooling method. That is, the control unit 40 monitors the detected temperature of the mold 12 and performs a light cooling process until the temperature reaches a predetermined temperature. During this time, even if the mold clamping process is completed, the controller 40 waits for the pouring / solidifying process. Thereby, the temperature at the start of the pouring / solidifying step can be made closer, and the quality of the cast product can be improved.

さらに、金型冷却システム１０の制御部４０は、金型１２の検出温度値の変化に応じて、吸引領域６０の圧力状態をリアルタイムに変更して、金型１２の温度調整を一層詳細に行ってもよい。この場合、制御部４０は、温度検出センサ６６の検出温度値と、圧力計６４の検出圧力値をマップとして管理することで、金型１２の温度を精度よく調整することができる。 Furthermore, the control unit 40 of the mold cooling system 10 changes the pressure state of the suction region 60 in real time according to the change in the detected temperature value of the mold 12 and performs temperature adjustment of the mold 12 in more detail. May be. In this case, the control unit 40 can accurately adjust the temperature of the mold 12 by managing the detected temperature value of the temperature detection sensor 66 and the detected pressure value of the pressure gauge 64 as a map.

１０…金型冷却システム１２…金型
２６…金型側流路３０…上流側流路
３２…下流側流路３６…第１ポンプ
３８…第１バルブ４０…制御部
４６…第２バルブ４８…負圧発生部
５２…第２ポンプ６０…吸引領域
Ｔ…温度閾値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Mold cooling system 12 ... Mold 26 ... Mold side flow path 30 ... Upstream flow path 32 ... Downstream flow path 36 ... 1st pump 38 ... 1st valve 40 ... Control part 46 ... 2nd valve 48 ... Negative pressure generator 52 ... second pump 60 ... suction region T ... temperature threshold

Claims

A mold cooling method of a mold cooling system in which a refrigerant for cooling a mold is caused to flow by negative pressure,
Inside the mold, a mold side flow path for circulating the refrigerant is provided,
A first valve is provided in the upstream channel of the mold side channel,
A second valve is provided on the upstream side of the negative pressure source in the downstream side of the mold side channel,
The temperature detection sensor detects the temperature of the mold before clamping,
Determining the necessity of the mold temperature adjustment step based on a comparison between the detected temperature of the mold and a preset temperature threshold;
When it is determined that the mold temperature adjustment step is necessary, the mold temperature adjustment step sets the first valve to a closed state and the second valve to an open state, so that the mold temperature adjustment step is more effective than the first valve. Reduce the pressure on the downstream side to cool the mold ,
The mold cooling method , wherein when it is not determined that the mold temperature adjustment step is necessary, the first valve and the second valve are respectively closed .

The mold cooling method according to claim 1,
The temperature determination processing unit determines whether to perform the mold temperature adjustment step according to the temperature of the mold immediately before mold clamping,
The mold cooling method, wherein the mold temperature adjustment step is performed between mold clamping and pouring of the mold.

A mold cooling system for flowing a refrigerant for cooling a mold by negative pressure,
A mold side flow path for circulating the refrigerant provided in the mold; and
A first valve provided in a flow channel upstream of the mold-side flow channel;
A second valve provided on the upstream side of the negative pressure applying source in the downstream side of the mold side channel;
A temperature detection sensor for detecting the temperature of the mold;
A temperature determination processing unit that determines the necessity of a mold temperature adjustment step based on a comparison between a temperature of the mold detected by the temperature detection sensor and a preset temperature threshold;
A controller for controlling opening and closing of the first and second valves,
When the temperature determination processing unit determines that the mold temperature adjustment step is necessary, the control unit closes the first valve and opens the second valve in the mold temperature adjustment step. And reducing the pressure downstream of the first valve to cool the mold ,
The mold cooling system , wherein when it is not determined that the mold temperature adjustment step is necessary, the first valve and the second valve are respectively closed .

The mold cooling system according to claim 3, wherein
Before SL temperature determination processing unit determines whether or not to implement the mold temperature control process in accordance with the temperature of the mold clamping immediately before,
The said control part performs the said mold temperature adjustment process from the mold clamping of the said mold to pouring, The mold cooling system characterized by the above-mentioned .

The mold cooling system according to claim 3 or 4,
The mold cooling system, wherein the upstream flow path is provided with a pump that pumps the refrigerant upstream from the first valve.