JP6351319B2 - Mold cooling structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、金型表面温度の均一化を図るため、金型に冷却回路を内蔵し、水冷により高温となった金型を冷却する金型冷却構造及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a mold cooling structure in which a cooling circuit is built in a mold and the mold heated to high temperature by water cooling is cooled in order to make the mold surface temperature uniform, and a manufacturing method thereof.
従来、金型の溶湯冷却部位に挿通配置され、先止まり状の外筒体及び内筒体により二重化構造に形成されてなる溶湯冷却ピンを備えた金型冷却構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a mold cooling structure including a molten metal cooling pin that is inserted into a molten metal cooling portion of a mold and formed into a duplex structure by a front-end outer cylinder body and an inner cylinder body is known (for example, Patent Document 1).
また、外筒体の内周に、低融点金属（ハンダ等）を、溶融状態として、内筒体を、挿入することで、外周面との密着性を高めるようにした金型冷却構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, a mold cooling structure is known in which a low melting point metal (solder or the like) is melted in the inner periphery of the outer cylindrical body, and the inner cylindrical body is inserted to improve adhesion to the outer peripheral surface. (For example, refer to Patent Document 2).
しかしながら、文献１に記載された金型冷却構造にあっては、外筒体と内筒体の加工精度により密着できない部位が発生するため、密着性（信頼性）を確保できない、という問題があった。 However, the mold cooling structure described in Document 1 has a problem that adhesion (reliability) cannot be ensured because a portion that cannot be adhered due to the processing accuracy of the outer cylinder and the inner cylinder is generated. It was.
また、文献２に記載された金型冷却構造にあっては、密着性を確保できるが、低融点金属を溶かすために、金型を４００℃前後まで加熱する必要があり、内筒体の組み付け作業性が低い、という問題があった。更に、金型の焼き戻し（約６５０℃）を行うと、低融点金属が溶け出すため、再処理が必要であるというように、保全性が悪い、という問題があった。 Further, in the mold cooling structure described in Document 2, the adhesion can be ensured, but in order to dissolve the low melting point metal, it is necessary to heat the mold to around 400 ° C. There was a problem that workability was low. Further, when the mold is tempered (about 650 ° C.), the low melting point metal is melted, so that there is a problem that the maintenance is poor as reprocessing is necessary.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、良好な内筒体の組み付け作業性や保全性を確保しながら、密着性の確保により高い冷却効率を達成することができる金型冷却構造及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and a mold cooling structure capable of achieving high cooling efficiency by ensuring adhesion while ensuring good assembly workability and maintainability of the inner cylinder. And it aims at providing the manufacturing method.
上記目的を達成するため、本発明の金型冷却構造は、製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティの製品面の近傍に達するように形成した冷却穴を開けた金型と、前記冷却穴に挿入する内筒体と、該内筒体に冷却水を供給する水冷回路と、を備える。
この金型冷却構造において、前記冷却穴と前記内筒体を円筒形状とする。
前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成する。
前記空間部と前記キャビティの製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を前記空間部に導入する連通穴を設ける。
前記空間部を凝固アルミ合金により埋めて封入した。
In order to achieve the above object, the mold cooling structure of the present invention creates a cavity having a product shape and has a mold having a cooling hole formed so as to reach the vicinity of the product surface of the cavity, and is inserted into the cooling hole. And a water cooling circuit for supplying cooling water to the inner cylinder.
In this mold cooling structure, the cooling hole and the inner cylinder are cylindrical.
A space is formed between the cooling hole and the inner cylinder.
Communicating the product surface of the said space cavity, Ru provided a communicating hole for introducing molten aluminum alloy into the space portion.
The space was filled with solidified aluminum alloy and sealed .
上記目的を達成するため、本発明の金型冷却構造の製造方法は、上記金型冷却構造において、前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成すると共に、前記空間部と前記キャビティの製品面を連通する連通穴を開け、第１の溶湯充填工程と、第２の溶湯充填工程と、溶湯水冷工程と、を備える。
前記第１の溶湯充填工程は、前記製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する。
前記第２の溶湯充填工程は、前記アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴を介して前記空間部に導入する。
前記溶湯水冷工程は、前記空間部に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、前記空間部を凝固アルミ合金により埋めて封入する。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a mold cooling structure according to the present invention is the above mold cooling structure, wherein a space is formed between the cooling hole and the inner cylinder, and the space and the cavity are formed. A communication hole that communicates with the product surface is formed, and a first molten metal filling step, a second molten metal filling step, and a molten water cooling step are provided.
In the first molten metal filling step, the molten aluminum alloy is press-fitted and filled into the cavity space of the product shape.
In the second molten metal filling step, a part of the molten aluminum alloy is introduced into the space through the communication hole.
In the molten metal water cooling step , the molten aluminum alloy introduced into the space is cooled, and the space is filled with a solidified aluminum alloy and sealed.
よって、キャビティの製品面の近傍に達するように形成した冷却穴と、冷却穴に挿入する内筒体の間に空間部が形成される。この空間部とキャビティの製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部に導入する連通穴が設けられ、空間部が凝固アルミ合金により埋めて封入される。
すなわち、ダイカスト鋳放し製品の素材となるアルミ合金の溶湯に着目し、冷却穴と内筒体の間に形成した空間部にアルミ合金の溶湯を導入し、空間部を凝固したアルミ合金により埋めるようにしている。したがって、空間部の空気層が除去され、金型と内筒体の密着性が確保されることで、要求する冷却性能や金型表面温度を得ることが可能な高い冷却効率が達成される。
この冷却穴と内筒体の間に形成した空間部にアルミ合金の溶湯を導入する際、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填するアルミダイカスト工法での溶湯充填工程を利用することができる。よって、内筒体を組み付けるときは、冷却穴に対して内筒体を挿入して組み付けるだけで良く、良好な内筒体の組み付け作業性が確保される。また、内筒体を取り外すときは、金型の焼き戻しの熱処理により、凝固したアルミ合金が溶けるため、内筒体が簡単に取り外され、良好な保全性が確保される。
この結果、良好な内筒体の組み付け作業性や保全性を確保しながら、密着性の確保により高い冷却効率を達成することができる。
Therefore, a space is formed between the cooling hole formed so as to reach the vicinity of the product surface of the cavity and the inner cylinder inserted into the cooling hole. The space and communicating the product surface of the cavity, the communicating hole is provided for introducing a molten aluminum alloy into the space portion, Ru is sealed space is filled by solidified aluminum alloy.
That is, pay attention to the molten aluminum alloy used as the raw material for die-cast products, introduce the molten aluminum alloy into the space formed between the cooling hole and the inner cylinder, and fill the space with solidified aluminum alloy. I have to. Therefore, the air layer in the space is removed, and the adhesion between the mold and the inner cylinder is ensured, thereby achieving high cooling efficiency capable of obtaining the required cooling performance and mold surface temperature.
When introducing the molten aluminum alloy into the space formed between the cooling hole and the inner cylindrical body, use the molten metal filling process in the aluminum die casting method in which the molten aluminum alloy is press-fitted into the cavity of the product shape. Can do. Therefore, when assembling the inner cylinder, it is only necessary to insert and assemble the inner cylinder into the cooling hole, thereby ensuring good assembling workability of the inner cylinder. Further, when the inner cylinder is removed, the solidified aluminum alloy is melted by the tempering heat treatment of the mold, so that the inner cylinder is easily removed and good maintainability is ensured.
As a result, high cooling efficiency can be achieved by ensuring adhesion while ensuring good assembly workability and maintainability of the inner cylinder.
以下、本発明の金型冷却構造及びその製造方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the mold cooling structure and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
実施例１における金型冷却構造Ｂの構成を、「アルミダイカスト工法」、「金型冷却構造の詳細構成」、「金型冷却構造の背景技術」、「金型冷却構造の製造方法」、「金型冷却構造による金型冷却作用」、「金型冷却構造の他の特徴作用」に分けて説明する。
First, the configuration will be described.
The configuration of the mold cooling structure B in Example 1 is “aluminum die casting method”, “detailed configuration of the mold cooling structure”, “background technology of the mold cooling structure”, “method of manufacturing the mold cooling structure”, “ The description will be divided into “mold cooling action by mold cooling structure” and “other characteristic actions of mold cooling structure”.
［アルミダイカスト工法］
まず、図１〜図３に基づき、変速機のトランスミッションケースの製造に適用され、実施例１の金型冷却構造Ｂを持つ可動金型を用いたアルミダイカスト工法を説明する。
[Aluminum die casting method]
First, based on FIGS. 1-3, the aluminum die-casting method using the movable metal mold | die with the metal mold | die cooling structure B of Example 1 applied to manufacture of the transmission case of a transmission is demonstrated.
アルミダイカスト工法に用いられるダイカストマシンの概略構成を説明する。ダイカストマシンは、図１〜図３に示すように、固定金型ベース１に固定された固定金型２（金型）と、可動金型ベース３に固定され、固定金型２の合わせ面に対し垂直な方向に往復移動可能に設けられた可動金型４（金型）と、を備えている。 A schematic configuration of a die casting machine used in the aluminum die casting method will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the die casting machine is fixed to the fixed mold 2 (mold) fixed to the fixed mold base 1 and the movable mold base 3. And a movable mold 4 (mold) provided so as to be reciprocally movable in a direction perpendicular thereto.
前記固定金型ベース１及び固定金型２には、キャビティ５と、鋳込みシリンダ７と、溶湯注入穴８と、鋳込みピストン９と、鋳込み口１０（ビスケット）と、湯道１１（ランナー）と、湯口１２（ゲート）と、を有する。キャビティ５は、固定金型２の製品部分にあたる彫り込み面（空間）をいう。鋳込みシリンダ７は、固定金型ベース１及び固定金型２に設けられる。 The fixed mold base 1 and the fixed mold 2 include a cavity 5, a casting cylinder 7, a molten metal injection hole 8, a casting piston 9, a casting port 10 (biscuits), a runner 11 (runner), And a gate 12 (gate). The cavity 5 refers to a carved surface (space) corresponding to a product portion of the fixed mold 2. The casting cylinder 7 is provided on the fixed mold base 1 and the fixed mold 2.
前記可動金型ベース３及び可動金型４には、可動金型４の製品部分にあたる突出面によるキャビティ６と、凝固した製品を離型するときに製品を押し出す押し出し板１３及び押し出しピン１４と、可動金型４を水冷により冷却する金型冷却構造Ｂと、を有する。
なお、図１〜図３において、先走りの汚れた溶湯等を引き込むための湯溜まり（オーバーフロー）、金型キャビティ内のガスを抜くために金型表面に彫り込まれたエアーベントの図示は省略している。
The movable mold base 3 and the movable mold 4 include a cavity 6 formed by a projecting surface corresponding to a product portion of the movable mold 4, an extrusion plate 13 and an extrusion pin 14 for extruding the product when releasing the solidified product, A mold cooling structure B for cooling the movable mold 4 by water cooling.
In FIG. 1 to FIG. 3, the illustration of a hot water pool (overflow) for drawing in the previous run of molten metal, etc., and an air vent engraved on the mold surface in order to remove the gas in the mold cavity is omitted. Yes.
前記アルミダイカスト工法は、ダイカスト鋳放し製品Ａの製造工程として、型締め工程（図１）と、溶湯充填工程（図２）と、製品離型工程（図３）と、を有する。 The aluminum die casting method includes a mold clamping step (FIG. 1), a molten metal filling step (FIG. 2), and a product release step (FIG. 3) as a manufacturing process of the die-cast as-cast product A.
前記型締め工程は、図１に示すように、製品形状のキャビティ空間を作り出すように二つの固定金型２と可動金型４を型締めする工程である。すなわち、キャビティ５，６の製品面に離型剤を塗布し、図１の実線位置から仮想線位置まで図１の矢印Ｆ方向に可動金型４を固定金型２に向かって移動させる。 The mold clamping step is a step of clamping the two fixed molds 2 and the movable mold 4 so as to create a product-shaped cavity space as shown in FIG. That is, a release agent is applied to the product surfaces of the cavities 5 and 6, and the movable mold 4 is moved toward the fixed mold 2 in the direction of arrow F in FIG. 1 from the solid line position in FIG.
前記溶湯充填工程は、図２に示すように、キャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する工程である。すなわち、鋳込みシリンダ７の溶湯注入穴８からアルミ合金の溶湯を流し込み、鋳込みピストン９により押し込むことで、鋳込み口１０→湯道１１→湯口１２を経過し、圧力を加えた溶湯をキャビティ空間に充填する。この溶湯充填工程を利用し、金型冷却構造Ｂの空間部２４に、連通穴２５を介してアルミ合金の溶湯を充填する。 As shown in FIG. 2, the molten metal filling step is a step of press-fitting and filling a molten aluminum alloy into the cavity space. That is, by pouring a molten aluminum alloy from the molten metal injection hole 8 of the casting cylinder 7 and pushing it by the casting piston 9, the molten metal under pressure is filled in the cavity space through the casting port 10 → the runner 11 → the pouring gate 12. To do. Using this molten metal filling process, the space 24 of the mold cooling structure B is filled with the molten aluminum alloy through the communication hole 25.
前記製品離型工程は、図３に示すように、６５０℃〜７００℃の溶湯を、金型冷却構造Ｂにより約２００℃まで冷却し、アルミ合金の溶湯が凝固するのを待った後、固定金型２と可動金型４からダイカスト鋳放し製品Ａを取り出す工程である。すなわち、鋳込みピストン９と押し出しピン１４を突出させることにより、固定金型２と可動金型４のキャビティ空間からダイカスト鋳放し製品Ａを離型させる。 In the product release step, as shown in FIG. 3, the molten metal at 650 ° C. to 700 ° C. is cooled to about 200 ° C. by the mold cooling structure B, and after waiting for the molten aluminum alloy to solidify, In this step, the die cast product A is taken out from the mold 2 and the movable mold 4. That is, by casting the casting piston 9 and the extrusion pin 14, the die-cast product A is released from the cavity space of the fixed mold 2 and the movable mold 4.
［金型冷却構造の詳細構成］
図４〜図６は、実施例１の金型冷却構造を示す。以下、図４〜図６に基づき、金型冷却構造Ｂの詳細構成を説明する。
[Detailed structure of mold cooling structure]
4 to 6 show the mold cooling structure of the first embodiment. Hereinafter, based on FIGS. 4-6, the detailed structure of the metal mold | die cooling structure B is demonstrated.
前記金型冷却構造Ｂは、図４に示すように、冷却穴２１と、内筒体２２と、水冷回路２３と、空間部２４と、連通穴２５と、を備える。 As shown in FIG. 4, the mold cooling structure B includes a cooling hole 21, an inner cylindrical body 22, a water cooling circuit 23, a space portion 24, and a communication hole 25.
前記冷却穴２１は、製品形状のキャビティ空間を作り出す可動金型４に開けられ、キャビティ６の製品面の近傍に達するように形成された穴である。この冷却穴２１を開ける位置や開ける数は、可動金型４の冷却性能を考慮して決められる。また、冷却穴２１は、可動金型４の移動方向と平行な方向に、可動金型４の裏面側から開けられる有底穴であり、穴底面は半球面形状とされる。 The cooling hole 21 is a hole formed in the movable mold 4 for creating a product-shaped cavity space so as to reach the vicinity of the product surface of the cavity 6. The position where the cooling holes 21 are opened and the number of the cooling holes 21 are determined in consideration of the cooling performance of the movable mold 4. The cooling hole 21 is a bottomed hole that is opened from the back surface side of the movable mold 4 in a direction parallel to the moving direction of the movable mold 4, and the bottom surface of the hole has a hemispherical shape.
前記内筒体２２は、水漏れ防止のために冷却穴２１に挿入され、先端部を半球状端面により閉じた筒構造体である。この内筒体２２は、ステンレス等を素材とするもので、プラグ２６と共に可動金型４に固定される。内筒体２２の同径筒部分の外径寸法は、冷却穴２１の内径寸法より僅かに小さくし、冷却穴２１への挿入組み付けを可能としている。 The inner cylinder 22 is a cylinder structure that is inserted into the cooling hole 21 to prevent water leakage and has a tip end closed by a hemispherical end surface. The inner cylinder 22 is made of stainless steel or the like, and is fixed to the movable mold 4 together with the plug 26. The outer diameter dimension of the same-diameter cylinder portion of the inner cylinder body 22 is slightly smaller than the inner diameter dimension of the cooling hole 21 to enable insertion and assembly into the cooling hole 21.
前記冷却回路２３は、内筒体２２の内面に冷却水を連続的に循環供給する回路である。この冷却回路２３は、通水管２３ａと、配管継手２３ｂと、給水コネクタ２３ｃと、排水コネクタ２３ｄと、冷却水通路２３ｅと、を有する。通水管２３ａは、内筒体２２の中心軸上に配置され、冷却水が噴出する開口端を半球状端面に臨む位置まで延ばしている。配管継手２３ｂは、プラグ２６にネジ込み固定される。給水コネクタ２３ｃは、冷却水を通水管２３ａに供給するコネクタである。排水コネクタ２３ｄは、通水管２３ａの外面と内筒体２２の内面により形成された冷却水通路２３ｅを経由して戻される冷却水を排水するコネクタである。 The cooling circuit 23 is a circuit for continuously circulating and supplying cooling water to the inner surface of the inner cylindrical body 22. The cooling circuit 23 includes a water pipe 23a, a pipe joint 23b, a water supply connector 23c, a drainage connector 23d, and a cooling water passage 23e. The water flow pipe 23a is disposed on the central axis of the inner cylindrical body 22, and extends the opening end from which the cooling water is ejected to a position facing the hemispherical end face. The pipe joint 23b is screwed and fixed to the plug 26. The water supply connector 23c is a connector that supplies cooling water to the water pipe 23a. The drainage connector 23d is a connector that drains the cooling water that is returned through the cooling water passage 23e formed by the outer surface of the water pipe 23a and the inner surface of the inner cylindrical body 22.
前記空間部２４は、冷却穴２１の内面と内筒体２２の外面との間に形成された隙間空間である。この空間部２４は、図６に示すように、アルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂに区画している。アルミ補充エリア２４Ａを、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のエリアに設定している。アルミ非補充エリア２４Ｂを、冷却穴２１の円筒内面と内筒体２２の円筒外面との間のエリアに設定している。このアルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂの区画境界は、冷却穴２１と内筒体２２の隙間を０．２ｍｍ以上とするか、前記冷却穴と前記内筒体の隙間が０．２ｍｍ未満であるかという隙間管理により定めている。つまり、アルミ合金の溶湯が侵入可能な０．２ｍｍ以上のエリアを、アルミ補充エリア２４Ａとし、アルミ合金の溶湯が侵入できない０．２ｍｍ未満のエリアを、アルミ非補充エリア２４Ｂとしている。 The space portion 24 is a gap space formed between the inner surface of the cooling hole 21 and the outer surface of the inner cylindrical body 22. As shown in FIG. 6, the space 24 is divided into an aluminum replenishment area 24A and an aluminum non-replenishment area 24B. The aluminum replenishment area 24 </ b> A is set to an area between the bottom surface of the cooling hole 21 and the top surface of the inner cylindrical body 22. The aluminum non-replenishment area 24 </ b> B is set in an area between the cylindrical inner surface of the cooling hole 21 and the cylindrical outer surface of the inner cylindrical body 22. The partition boundary between the aluminum replenishment area 24A and the aluminum non-replenishment area 24B is such that the clearance between the cooling hole 21 and the inner cylindrical body 22 is 0.2 mm or more, or the clearance between the cooling hole and the inner cylindrical body is less than 0.2 mm. It is determined by gap management. That is, an area of 0.2 mm or more in which the molten aluminum alloy can enter is defined as an aluminum supplement area 24A, and an area of less than 0.2 mm in which the molten aluminum alloy cannot enter is defined as an aluminum non-supplemented area 24B.
前記連通穴２５は、空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入するための穴である。この連通穴２５は、図５に示すように、冷却穴２１の軸方向中心線CL上の位置に設けられ、空間部２４からキャビティ６の製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴としている。そして、連通穴２５のキャビティ６の製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定している。 The communication hole 25 is a hole through which the space portion 24 and the product surface of the cavity 6 communicate with each other and a molten aluminum alloy is introduced into the space portion 24. As shown in FIG. 5, the communication hole 25 is provided at a position on the axial center line CL of the cooling hole 21 and is formed so that the hole diameter decreases from the space 24 toward the product surface of the cavity 6. The hole has a tapered surface. And the hole diameter (phi) of the part which contact | connects the product surface of the cavity 6 of the communicating hole 25 is set to the range of (phi) = 0.2mm to (phi) = 1mm.
［金型冷却構造の背景技術］
アルミダイカスト金型は、金型表面温度を、均一化するために、金型内部に、冷却回路を内蔵し、水冷により、高温となった金型を、冷やしている。
冷却能力を上げるために、金型内部の冷却穴は、金型表面との肉厚を薄くするが、金型にクラックが入り、金型冷却水が、キャビティ（製品部）に入り込み、水蒸気となって、製品欠陥の要因となる場合がある。
[Background technology of mold cooling structure]
In order to make the die surface temperature uniform, the aluminum die casting die incorporates a cooling circuit inside the die and cools the die that has become hot due to water cooling.
In order to increase the cooling capacity, the cooling hole inside the mold is thinned with the mold surface, but the mold cracks, the mold cooling water enters the cavity (product part), This may cause product defects.
これを防ぐために、図７に示すように、冷却穴０１に、内筒体０２（ブッシュ）を挿入して水漏れの防止を図っている。しかし、内筒体０２を挿入すると、冷却穴０１との間に空気層０３が残り、空気層０３による断熱効果で熱伝達性能が悪化し、冷却効率が低下してしまい、金型温度が下がらない、という不具合が発生していた。 In order to prevent this, as shown in FIG. 7, an inner cylinder body 02 (bush) is inserted into the cooling hole 01 to prevent water leakage. However, when the inner cylindrical body 02 is inserted, the air layer 03 remains between the cooling hole 01, the heat transfer performance is deteriorated by the heat insulating effect by the air layer 03, the cooling efficiency is lowered, and the mold temperature is lowered. There was a problem that it was not.
これに対し、特開平９−２９４１６号公報や特開平１１−１５６５２０号公報や特開２００６−２８９３８２号公報等により、内筒体を用いた種々の金型冷却技術が提案されているが、何れも金型冷却構造としての要求事項を全て満足するまでに至っていない。つまり、アルミダイカスト工法に用いるダイカストマシンの金型冷却構造としては、下記の要求事項を全て満足することが必要である。
・空気層を完全に除去する密着性（信頼性）
・内筒体の組み付け作業性
・分解/組み付けによる保全性
・低コスト性
［金型冷却構造の製造方法］
以下、上記要求事項を全て満足する実施例１の金型冷却構造Ｂの製造方法について説明する。
On the other hand, various mold cooling techniques using an inner cylindrical body have been proposed by Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-29416, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-156520, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-289382, etc. However, all the requirements for the mold cooling structure have not been satisfied. That is, it is necessary to satisfy all of the following requirements for the die cooling structure of the die casting machine used in the aluminum die casting method.
-Adhesion (reliability) to completely remove the air layer
・ Assembly workability of inner cylinder ・ Maintenance by disassembly / assembly ・ Low cost [Manufacturing method of mold cooling structure]
Hereinafter, a manufacturing method of the mold cooling structure B of Example 1 that satisfies all the above requirements will be described.
実施例１の金型冷却構造Ｂの製造方法は、“捨て打ち”と呼ばれる慣らし運転での溶湯充填工程を利用し、最終的な金型冷却構造Ｂを作り上げる方法である。ここで、“捨て打ち”とは、ダイカスト鋳放し製品Ａの量産体制に入る前、金型温度を約２００℃まで上げるため、正規の製品を作るときと同じ手順のダイカスト工法にて行われる慣らし運転であり、通常、５回〜１０回程度行われる。 The manufacturing method of the mold cooling structure B according to the first embodiment is a method for making up the final mold cooling structure B using a melt filling process in a break-in operation called “discarding”. Here, “discarding” refers to the habituation that is performed by the die casting method of the same procedure as that for making a regular product to raise the mold temperature to about 200 ° C. before entering the mass production system of the die cast as-cast product A. It is a driving | operation and is normally performed about 5 to 10 times.
前提となる金型冷却構造Ｂは、製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた可動金型４と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える。この金型冷却構造Ｂの製造方法は、冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成しておくと共に、空間部２４とキャビティ６の製品面を連通する連通穴２５を開けておく。そして、第１の溶湯充填工程と、第２の溶湯充填工程と、溶湯水冷工程と、を備えて構成される。
The mold cooling structure B as a premise includes a movable mold 4 having a cooling hole 21 formed so as to create a product-shaped cavity space and reach the vicinity of the product surface of the cavity 6, and an inner portion inserted into the cooling hole 21. A cylindrical body 22 and a water cooling circuit 23 for supplying cooling water to the inner cylindrical body 22 are provided. In this mold cooling structure B manufacturing method, a space 24 is formed between the cooling hole 21 and the inner cylinder 22, and a communication hole 25 is formed to communicate the space 24 and the product surface of the cavity 6. deep. And it comprises a 1st molten metal filling process, a 2nd molten metal filling process, and a molten metal water cooling process .
前記第１の溶湯充填工程は、アルミダイカスト工法の溶湯充填工程と同じもので、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する工程である。 The first molten metal filling step is the same as the molten metal filling step of the aluminum die casting method, and is a step of press-fitting a molten aluminum alloy into a product-shaped cavity space.
前記第２の溶湯充填工程は、第１の溶湯充填工程でのアルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する工程である。つまり、可動金型４には、φ＝１ｍｍ程度で、テーパーとなっている連通穴２５が開いる。このため、製品形状のキャビティ空間に圧入されたアルミ合金の溶湯が、連通穴２５を介して空間部２４に導入される。 The second molten metal filling step is a step of introducing a part of the molten aluminum alloy in the first molten metal filling step into the space portion 24 through the communication hole 25. That is, the movable die 4 has a communication hole 25 having a taper of about φ = 1 mm. For this reason, the molten aluminum alloy press-fitted into the product-shaped cavity space is introduced into the space portion 24 through the communication hole 25.
前記溶湯水冷工程は、空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、図６に示すように、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する工程である。つまり、連通穴２５を介して空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯は、連通穴２５と空間部２４を埋め、さらに、冷却により凝固して連通穴２５と空間部２４に残る。そして、侵入経路となっている連通穴２５は、テーパー構造となっているので、空間部２４に残ったアルミ合金は、可動金型４の外に出られず、維持される。
The molten metal water cooling step is a step in which the molten aluminum alloy introduced into the space portion 24 is cooled, and the space portion 24 is filled with a solid aluminum alloy and sealed as shown in FIG. That is, the molten aluminum alloy introduced into the space portion 24 through the communication hole 25 fills the communication hole 25 and the space portion 24 and further solidifies by cooling and remains in the communication hole 25 and the space portion 24. And since the communication hole 25 used as the penetration | invasion path has a taper structure, the aluminum alloy which remained in the space part 24 does not come out of the movable metal mold | die 4, but is maintained.
なお、侵入経路の連通穴２５に、アルミ合金の凸部が残った場合は、次の鋳造時に、溶損して無くなる。また、侵入経路の連通穴２５に、アルミ合金の凹部ができた場合は、次の鋳造時に、アルミ合金が凹部に侵入することで、凹部が無くなる。 In addition, when the convex part of an aluminum alloy remains in the communicating hole 25 of an intrusion path, it melts and disappears at the time of the next casting. Further, when a recess made of an aluminum alloy is formed in the communication hole 25 of the intrusion path, the recess is eliminated by the aluminum alloy entering the recess during the next casting.
このように、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する製造方法より、空気層を除去され、冷却穴２１と内筒体２２が密着する。また、充填材料であるアルミ合金は、可動金型４より熱伝導率が高く、熱効率が悪化することが無い。また、内筒体２２（ブッシュ）を入れても、冷却効率を低下させることが無い。さらに、簡単に確実にアルミ合金の充填が可能となる。この結果、可動金型４の冷却効率を改善できた。加えて、特殊な加工方法を必要としないため、どこでも、誰でも、内筒体２２を挿入可能となり、要求する冷却性能、金型表面温度を得ることが可能となった。 Thus, the air layer is removed by the manufacturing method in which the space portion 24 is filled with the solidified aluminum alloy and sealed, and the cooling hole 21 and the inner cylindrical body 22 are in close contact with each other. Moreover, the aluminum alloy which is a filling material has a higher thermal conductivity than the movable mold 4 and the thermal efficiency does not deteriorate. Even if the inner cylinder 22 (bush) is inserted, the cooling efficiency is not lowered. Furthermore, the aluminum alloy can be filled easily and reliably. As a result, the cooling efficiency of the movable mold 4 could be improved. In addition, since no special processing method is required, anyone can insert the inner cylinder 22 anywhere, and the required cooling performance and mold surface temperature can be obtained.
［金型冷却構造による金型冷却作用］
ダイカスト鋳放し製品Ａをアルミダイカスト工法により量産しているとき、冷却回路２３により、内筒体２２の内面に冷却水を連続的に循環供給する。このとき、内筒体２２と冷却穴２１の間の空間部２４を、凝固したアルミ合金で埋めた金型冷却構造Ｂとしているため、可動金型４の熱を効率的に奪うという金型冷却作用を示す。
[Mold cooling action by mold cooling structure]
When the die cast product A is mass-produced by the aluminum die casting method, the cooling circuit 23 continuously circulates and supplies cooling water to the inner surface of the inner cylindrical body 22. At this time, since the space 24 between the inner cylindrical body 22 and the cooling hole 21 is formed as a mold cooling structure B filled with solidified aluminum alloy, the mold cooling that efficiently removes the heat of the movable mold 4 Shows the effect.
上記のように、実施例１では、キャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２の間に空間部２４を形成する。この空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入する連通穴２５を設ける構成とした。 As described above, in the first embodiment, the space 24 is formed between the cooling hole 21 formed so as to reach the vicinity of the product surface of the cavity 6 and the inner cylindrical body 22 inserted into the cooling hole 21. The space 24 and the product surface of the cavity 6 are communicated with each other, and a communication hole 25 for introducing a molten aluminum alloy into the space 24 is provided.
すなわち、ダイカスト鋳放し製品Ａの素材となるアルミ合金の溶湯に着目し、冷却穴２１と内筒体２２の間に形成した空間部２４にアルミ合金の溶湯を導入し、空間部２４を凝固したアルミ合金により埋めるようにしている。したがって、空間部２４の空気層が除去され、可動金型４と内筒体２２の密着性が確保されることで、要求する冷却性能や金型表面温度を得ることが可能な高い冷却効率が達成される。 That is, paying attention to the molten aluminum alloy used as the material of the die-cast product A, the molten aluminum alloy was introduced into the space portion 24 formed between the cooling hole 21 and the inner cylindrical body 22, and the space portion 24 was solidified. It is filled with aluminum alloy. Therefore, the air layer in the space 24 is removed, and the adhesion between the movable mold 4 and the inner cylinder 22 is ensured, so that the required cooling performance and mold surface temperature can be obtained with high cooling efficiency. Achieved.
この冷却穴２１と内筒体２２の間に形成した空間部２４にアルミ合金の溶湯を導入する際、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填するアルミダイカスト工法での溶湯充填工程を利用することができる。よって、内筒体２２を組み付けるときは、冷却穴２１に対して内筒体２２を挿入して組み付けるだけで良く、良好な内筒体２２の組み付け作業性が確保される。また、内筒体２２を取り外すときは、可動金型４の焼き戻しの熱処理により、凝固したアルミ合金が溶けるため、内筒体２２が簡単に取り外され、良好な保全性が確保される。 When the molten aluminum alloy is introduced into the space 24 formed between the cooling hole 21 and the inner cylindrical body 22, the molten metal filling process is performed by an aluminum die casting method in which the molten aluminum alloy is press-fitted into the cavity space of the product shape. Can be used. Therefore, when the inner cylinder body 22 is assembled, it is only necessary to insert and assemble the inner cylinder body 22 into the cooling hole 21, and assembling workability of the inner cylinder body 22 is ensured. Further, when the inner cylinder 22 is removed, the solidified aluminum alloy is melted by the tempering heat treatment of the movable mold 4, so that the inner cylinder 22 is easily removed, and good maintainability is ensured.
このように、鋳物素材であるアルミ合金を空間部２４と連通穴２５に充填し、可動金型４と内筒体２２の密着性を確保することで、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂを提供することができる。 As described above, the aluminum alloy, which is a casting material, is filled in the space portion 24 and the communication hole 25, and the adhesion between the movable mold 4 and the inner cylinder body 22 is ensured. In addition, it is possible to provide a mold cooling structure B that achieves high cooling efficiency while ensuring maintainability.
［金型冷却構造の他の特徴作用］
実施例１では、連通穴２５を、冷却穴２１の軸方向中心線CL上の位置に設ける構成とした。
この構成により、製品形状のキャビティ空間に圧入充填されるアルミ合金の溶湯が、キャビティ６の製品面に対してほぼ垂直方向から連通穴２５に入り込み、そのまま空間部２４へスムーズに導入される。
したがって、連通穴２５及び空間部２４へのアルミ合金の溶湯を、効率的に精度良く充填することができる。
[Other features of mold cooling structure]
In the first embodiment, the communication hole 25 is provided at a position on the axial center line CL of the cooling hole 21.
With this configuration, the molten aluminum alloy that is press-fitted into the product-shaped cavity space enters the communication hole 25 from a direction substantially perpendicular to the product surface of the cavity 6 and is smoothly introduced into the space 24 as it is.
Therefore, the molten aluminum alloy can be efficiently and accurately filled into the communication hole 25 and the space 24.
実施例１では、連通穴２５を、空間部２４からキャビティ６の製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴による構成とした。
この構成により、連通穴２５及び空間部２４へ充填されたアルミ合金の溶湯が、逆流してキャビティ６の製品面に向かうことが抑えられ、鋳バリとしてダイカスト鋳放し製品Ａに付着することが無く、バリ取りの問題が生じない。
したがって、連通穴２５及び空間部２４へ充填された溶湯の逆流が防止されることで、ダイカスト鋳放し製品Ａからのバリ取りの問題を解消することができる。
In the first embodiment, the communication hole 25 is configured by a hole having a tapered surface formed such that the hole diameter becomes smaller toward the product surface of the cavity 6 from the space portion 24.
With this configuration, the molten aluminum alloy filled in the communication hole 25 and the space portion 24 is prevented from flowing back toward the product surface of the cavity 6 and does not adhere to the die cast as-cast product A as a casting burr. No deburring problem occurs.
Therefore, the backflow of the molten metal filled in the communication hole 25 and the space portion 24 is prevented, so that the problem of deburring from the die-cast as-cast product A can be solved.
実施例１では、連通穴２５のキャビティ６の製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定する構成とした。
すなわち、連通穴２５の穴径φを、アルミ合金の溶湯が侵入するための最小限範囲の穴径φに設定している。
したがって、連通穴２５の入り口となる穴径φを設定するだけで、連通穴２５及び空間部２４へ充填するアルミ合金と、ダイカスト鋳放し製品Ａになるアルミ合金と、を容易に分離することができる。
In Example 1, the hole diameter φ of the portion of the communication hole 25 that is in contact with the product surface of the cavity 6 is set in the range of φ = 0.2 mm to φ = 1 mm.
That is, the hole diameter φ of the communication hole 25 is set to a minimum range of hole diameter φ for the molten aluminum alloy to enter.
Therefore, it is possible to easily separate the aluminum alloy that fills the communication hole 25 and the space 24 and the aluminum alloy that becomes the die cast product A by simply setting the hole diameter φ that becomes the entrance of the communication hole 25. it can.
実施例１では、空間部２４を、アルミ補充エリア２４Ａとアルミ非補充エリア１２Ｂに区画する。そして、アルミ補充エリア２４Ａを、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のエリアに設定し、アルミ非補充エリア２４Ｂを、冷却穴２１の円筒内面と内筒体２２の円筒外面との間のエリアに設定する構成とした。
この構成により、空間部２４のうち、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のアルミ補充エリア２４Ａにアルミ合金が充填されるとき、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間に存在するエアーが、アルミ非補充エリア２４Ｂから外部に排出される。
したがって、空間部２４のアルミ補充エリア２４Ａに対し、空気層を生じさせないで確実にアルミ合金を充填することができる。
In the first embodiment, the space 24 is divided into an aluminum supplement area 24A and an aluminum non-supplement area 12B. Then, the aluminum replenishment area 24A is set to an area between the bottom surface of the cooling hole 21 and the top surface of the inner cylindrical body 22, and the aluminum non-replenishment area 24B is set to the cylindrical inner surface of the cooling hole 21 and the inner cylindrical body 22. It was set as the structure set to the area between cylindrical outer surfaces.
With this configuration, when the aluminum alloy is filled in the aluminum replenishment area 24 </ b> A between the hole bottom surface of the cooling hole 21 and the top surface of the inner cylinder 22 in the space 24, the hole bottom surface and the inner cylinder of the cooling hole 21 are filled. Air existing between the top surface of the body 22 is discharged to the outside from the aluminum non-replenishment area 24B.
Therefore, the aluminum replenishment area 24A of the space 24 can be reliably filled with the aluminum alloy without generating an air layer.
実施例１では、金型冷却構造Ｂの製造方法を、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する第２の溶湯充填工程と、空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する溶湯水冷工程と、を備える構成とした。
すなわち、特殊な加工方法を追加することなく、アルミダイカスト工法の溶湯充填工程をそのまま利用することで、連通穴２５及び空間部２４が、凝固したアルミ合金により埋めて封入される。
したがって、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂの製造方法を、溶湯充填工程を利用した簡単な方法により提供することができる。
In the first embodiment, the mold cooling structure B is manufactured by using a first molten metal filling process in which a molten aluminum alloy is press-fitted into a cavity space of a product shape, a part of the molten aluminum alloy, comprising a second molten metal filling step of introducing into the space 24 through the molten metal of the introduced aluminum alloy in the space 24 is cooled, and the melt water cooling step of enclosing filling the space 24 by solidifying an aluminum alloy, the The configuration.
That is, by using the molten metal filling process of the aluminum die casting method as it is without adding a special processing method, the communication hole 25 and the space 24 are filled and sealed with solidified aluminum alloy.
Therefore, it is possible to provide a manufacturing method of the mold cooling structure B that achieves high cooling efficiency while ensuring good assembly workability and maintainability of the inner cylindrical body 22 by a simple method using a molten metal filling process. it can.
実施例１では、金型冷却構造Ｂの製造方法を、製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する第２の溶湯充填工程と、空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する第２の溶湯水冷工程と、を備える構成とした。
すなわち、特殊な加工方法を追加することなく、アルミダイカスト工法の溶湯充填工程をそのまま利用することで、連通穴２５及び空間部２４が、凝固したアルミ合金により埋めて封入される。
したがって、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂの製造方法を、溶湯充填工程を利用した簡単な方法により提供することができる。
In the first embodiment, the mold cooling structure B is manufactured by using a first molten metal filling process in which a molten aluminum alloy is press-fitted into a cavity space of a product shape, a part of the molten aluminum alloy, A second molten metal filling step to be introduced into the space portion 24, a second molten metal water cooling step in which the molten aluminum alloy introduced into the space portion 24 is cooled, and the space portion 24 is filled with solidified aluminum alloy and sealed. It was set as the structure provided with.
That is, by using the molten metal filling process of the aluminum die casting method as it is without adding a special processing method, the communication hole 25 and the space 24 are filled and sealed with solidified aluminum alloy.
Therefore, it is possible to provide a manufacturing method of the mold cooling structure B that achieves high cooling efficiency while ensuring good assembly workability and maintainability of the inner cylindrical body 22 by a simple method using a molten metal filling process. it can.
(1) 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた金型（可動金型４）と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える金型冷却構造Ｂにおいて、
前記冷却穴と前記内筒体を円筒形状とし、
冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成し、
空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入する連通穴２５を設け、
前記空間部を凝固アルミ合金により埋めて封入した。
このため、鋳物素材であるアルミ合金を空間部２４と連通穴２５に充填し、可動金型４と内筒体２２の密着性を確保することで、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂを提供することができる。
(1) A mold (movable mold 4) having a cooling hole 21 formed so as to create a cavity space of a product shape and reach the vicinity of the product surface of the cavity 6, and an inner cylindrical body 22 inserted into the cooling hole 21 And a mold cooling structure B comprising a water cooling circuit 23 for supplying cooling water to the inner cylindrical body 22,
The cooling hole and the inner cylinder are cylindrical,
A space 24 is formed between the cooling hole 21 and the inner cylindrical body 22,
The space 24 and the product surface of the cavity 6 are communicated with each other, and a communication hole 25 for introducing a molten aluminum alloy into the space 24 is provided .
The space was filled with solidified aluminum alloy and sealed .
For this reason, the aluminum alloy which is a casting material is filled in the space portion 24 and the communication hole 25, and the adhesion between the movable mold 4 and the inner cylinder 22 is ensured. A mold cooling structure B that achieves high cooling efficiency while ensuring maintainability can be provided.
(1) 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた金型（可動金型４）と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える金型冷却構造Ｂにおいて、
冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成し、
空間部２４とキャビティ６の製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を空間部２４に導入する連通穴２５を設けた。
このため、鋳物素材であるアルミ合金を空間部２４と連通穴２５に充填し、可動金型４と内筒体２２の密着性を確保することで、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂを提供することができる。
(1) A mold (movable mold 4) having a cooling hole 21 formed so as to create a cavity space of a product shape and reach the vicinity of the product surface of the cavity 6, and an inner cylindrical body 22 inserted into the cooling hole 21 And a mold cooling structure B comprising a water cooling circuit 23 for supplying cooling water to the inner cylindrical body 22,
A space 24 is formed between the cooling hole 21 and the inner cylindrical body 22,
The space 24 and the product surface of the cavity 6 were communicated, and a communication hole 25 for introducing a molten aluminum alloy into the space 24 was provided.
For this reason, the aluminum alloy which is a casting material is filled in the space portion 24 and the communication hole 25, and the adhesion between the movable mold 4 and the inner cylinder 22 is ensured. A mold cooling structure B that achieves high cooling efficiency while ensuring maintainability can be provided.
(2) 連通穴２５を、冷却穴２１の軸方向中心線CL上の位置に設けた。
このため、(1)の効果に加え、連通穴２５及び空間部２４へのアルミ合金の溶湯を、効率的に精度良く充填することができる。
(2) The communication hole 25 is provided at a position on the axial center line CL of the cooling hole 21.
For this reason, in addition to the effect of (1), the molten aluminum alloy can be efficiently and accurately filled into the communication hole 25 and the space 24.
(3) 連通穴２５を、空間部２４からキャビティ６の製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴とした。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、連通穴２５及び空間部２４へ充填された溶湯の逆流が防止されることで、ダイカスト鋳放し製品Ａからのバリ取りの問題を解消することができる。
(3) The communication hole 25 is a hole having a tapered surface formed such that the hole diameter decreases from the space 24 toward the product surface of the cavity 6.
For this reason, in addition to the effect of (1) or (2), the backflow of the molten metal filled in the communication hole 25 and the space portion 24 is prevented, thereby eliminating the problem of deburring from the die-cast as-cast product A. be able to.
(4) 連通穴２５のキャビティ７の製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定した。
このため、(3)の効果に加え、連通穴２５の入り口となる穴径φを設定するだけで、連通穴２５及び空間部２４へ充填するアルミ合金と、ダイカスト鋳放し製品Ａになるアルミ合金と、を容易に分離することができる。
(4) The hole diameter φ of the portion of the communication hole 25 in contact with the product surface of the cavity 7 was set in the range of φ = 0.2 mm to φ = 1 mm.
For this reason, in addition to the effect of (3), an aluminum alloy that fills the communication hole 25 and the space 24 and an aluminum alloy that becomes a die-cast cast product A only by setting the hole diameter φ that becomes the entrance of the communication hole 25. Can be easily separated.
(5) 空間部２４を、アルミ補充エリア１４Ａとアルミ非補充エリア２４Ｂに区画し、
アルミ補充エリア２４Ａを、冷却穴２１の穴底面と内筒体２２の頂面との間のエリアに設定し、
アルミ非補充エリア２４Ｂを、冷却穴２１の円筒内面と内筒体２２の円筒外面との間のエリアに設定した。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、空間部２４のアルミ補充エリア２４Ａに対し、空気層を生じさせないで確実にアルミ合金を充填することができる。
(5) The space 24 is divided into an aluminum supplement area 14A and an aluminum non-supplement area 24B.
The aluminum replenishment area 24A is set to an area between the bottom surface of the cooling hole 21 and the top surface of the inner cylindrical body 22,
The aluminum non-replenishment area 24 </ b> B was set to an area between the cylindrical inner surface of the cooling hole 21 and the cylindrical outer surface of the inner cylindrical body 22.
For this reason, in addition to the effects (1) to (4), the aluminum replenishment area 24A of the space 24 can be reliably filled with the aluminum alloy without generating an air layer.
(7) 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた金型（可動金型４）と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える金型冷却構造Ｄにおいて、
冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成すると共に、空間部２４とキャビティ６の製品面を連通する連通穴２５を開け、
製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、
アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する第２の溶湯充填工程と、
空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する溶湯水冷工程と、
を備える。
このため、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂの製造方法を、溶湯充填工程を利用した簡単な方法により提供することができる。
(7) A mold (movable mold 4) having a cooling hole 21 formed so as to create a cavity space of a product shape and reach the vicinity of the product surface of the cavity 6, and an inner cylinder 22 inserted into the cooling hole 21 And a mold cooling structure D comprising a water cooling circuit 23 for supplying cooling water to the inner cylinder 22,
While forming the space part 24 between the cooling hole 21 and the inner cylinder 22, the communication hole 25 which opens the product part of the space part 24 and the cavity 6 is opened,
A first molten metal filling process in which a molten aluminum alloy is press-fitted into a product-shaped cavity space;
A second molten metal filling step of introducing a part of the molten aluminum alloy into the space 24 through the communication hole 25;
A molten metal water cooling step of cooling the molten aluminum alloy introduced into the space portion 24, filling the space portion 24 with a solidified aluminum alloy, and enclosing it;
Is provided.
For this reason, providing the manufacturing method of the metal mold | cooling structure B which achieves high cooling efficiency, ensuring the assembly | attachment workability | operativity and maintainability of the favorable inner cylinder 22, and a simple method using a molten metal filling process. Can do.
(7) 製品形状のキャビティ空間を作り出すと共にキャビティ６の製品面の近傍に達するように形成した冷却穴２１を開けた金型（可動金型４）と、冷却穴２１に挿入する内筒体２２と、該内筒体２２に冷却水を供給する水冷回路２３と、を備える金型冷却構造Ｄにおいて、
冷却穴２１と内筒体２２の間に空間部２４を形成すると共に、空間部２４とキャビティ６の製品面を連通する連通穴２５を開け、
製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、
アルミ合金の溶湯の一部を、連通穴２５を介して空間部２４に導入する第２の溶湯充填工程と、
空間部２４に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、空間部２４を凝固アルミ合金により埋めて封入する第２の溶湯水冷工程と、
を備える。
このため、良好な内筒体２２の組み付け作業性や保全性を確保しながら、高い冷却効率を達成する金型冷却構造Ｂの製造方法を、溶湯充填工程を利用した簡単な方法により提供することができる。
(7) A mold (movable mold 4) having a cooling hole 21 formed so as to create a cavity space of a product shape and reach the vicinity of the product surface of the cavity 6, and an inner cylinder 22 inserted into the cooling hole 21 And a mold cooling structure D comprising a water cooling circuit 23 for supplying cooling water to the inner cylinder 22,
While forming the space part 24 between the cooling hole 21 and the inner cylinder 22, the communication hole 25 which opens the product part of the space part 24 and the cavity 6 is opened,
A first molten metal filling process in which a molten aluminum alloy is press-fitted into a product-shaped cavity space;
A second molten metal filling step of introducing a part of the molten aluminum alloy into the space 24 through the communication hole 25;
A second molten metal water cooling step of cooling the molten aluminum alloy introduced into the space portion 24, filling the space portion 24 with solidified aluminum alloy and enclosing it;
Is provided.
For this reason, providing the manufacturing method of the metal mold | cooling structure B which achieves high cooling efficiency, ensuring the assembly | attachment workability | operativity and maintainability of the favorable inner cylinder 22, and a simple method using a molten metal filling process. Can do.
以上、本発明の金型冷却構造及びその製造方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As described above, the mold cooling structure and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and each claim of the claims. Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention.
実施例１では、金型冷却構造Ｂを、可動金型４に適用する例を示した。しかし、本発明の金型冷却構造は、固定金型に適用しても良いし、また、固定金型と可動金型の両方に適用しても良い。 In the first embodiment, the example in which the mold cooling structure B is applied to the movable mold 4 is shown. However, the mold cooling structure of the present invention may be applied to a fixed mold, or may be applied to both a fixed mold and a movable mold.
実施例１では、本発明の金型冷却構造を、トランスミッションケースを製造するダイカストマシンに適用する例を示した。しかし、本発明の金型冷却構造は、トランスミッションケース以外のダイカスト製品を製造するダイカストマシンに対しても勿論適用することができる。 In Example 1, the example which applied the metal mold cooling structure of this invention to the die-casting machine which manufactures a transmission case was shown. However, the mold cooling structure of the present invention can of course be applied to a die casting machine for manufacturing a die casting product other than the transmission case.
Ａ ダイカスト鋳放し製品
Ｂ 金型冷却構造
１ 固定金型ベース
２ 固定金型（金型）
３ 可動金型ベース
４ 可動金型（金型）
５ キャビティ（固定金型側）
６ キャビティ（可動金型側）
２１ 冷却穴
２２ 内筒体
２３ 水冷回路
２４ 空間部
２４Ａ アルミ補充エリア
２４Ｂ アルミ非補充エリア
２５ 連通穴
φ 連通穴２５の穴径
A Die-cast product B Mold cooling structure 1 Fixed mold base 2 Fixed mold (mold)
3 Movable mold base 4 Movable mold (mold)
5 Cavity (fixed mold side)
6 Cavity (movable mold side)
21 Cooling hole 22 Inner cylinder 23 Water cooling circuit 24 Space 24A Aluminum replenishment area 24B Aluminum non-replenishment area 25 Communication hole φ Diameter of communication hole 25
Claims (7)
前記冷却穴と前記内筒体を円筒形状とし、
前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成し、
前記空間部と前記キャビティの製品面を連通し、アルミ合金の溶湯を前記空間部に導入する連通穴を設け、
前記空間部を凝固アルミ合金により埋めて封入した
ことを特徴とする金型冷却構造。 A mold having a product-shaped cavity space and a cooling hole formed so as to reach the vicinity of the product surface of the cavity, an inner cylinder inserted into the cooling hole, and cooling water is supplied to the inner cylinder In a mold cooling structure comprising a water cooling circuit,
The cooling hole and the inner cylinder are cylindrical,
Forming a space between the cooling hole and the inner cylinder;
Communicating the space and the product surface of the cavity, providing a communication hole for introducing a molten aluminum alloy into the space ,
A mold cooling structure characterized in that the space is filled with a solidified aluminum alloy and sealed .
前記連通穴を、前記冷却穴の軸方向中心線上の位置に設けた
ことを特徴とする金型冷却構造。 The mold cooling structure according to claim 1,
The mold cooling structure, wherein the communication hole is provided at a position on an axial center line of the cooling hole.
前記連通穴を、前記空間部から前記キャビティの製品面に向かう程、穴径が小さくなるように形成したテーパー面を有する穴とした
ことを特徴とする金型冷却構造。 In the mold cooling structure according to claim 1 or 2,
The mold cooling structure, wherein the communication hole is a hole having a tapered surface formed such that the diameter of the hole becomes smaller toward the product surface of the cavity from the space portion.
前記連通穴の前記キャビティの製品面と接する部分の穴径φを、φ＝０．２ｍｍからφ＝１ｍｍの範囲に設定した
ことを特徴とする金型冷却構造。 In the mold cooling structure according to claim 3,
A mold cooling structure characterized in that a hole diameter φ of a portion of the communication hole in contact with the product surface of the cavity is set in a range of φ = 0.2 mm to φ = 1 mm.
前記空間部を、アルミ補充エリアとアルミ非補充エリアに区画し、
前記アルミ補充エリアを、前記冷却穴の穴底面と前記内筒体の頂面との間のエリアに設定し、
前記アルミ非補充エリアを、前記冷却穴の円筒内面と前記内筒体の円筒外面との間のエリアに設定した
ことを特徴とする金型冷却構造。 In the mold cooling structure according to any one of claims 1 to 4,
The space is divided into an aluminum supplement area and an aluminum non-supplement area,
The aluminum replenishment area is set to an area between the bottom surface of the cooling hole and the top surface of the inner cylinder,
The mold cooling structure, wherein the aluminum non-replenishment area is set to an area between a cylindrical inner surface of the cooling hole and a cylindrical outer surface of the inner cylinder.
前記アルミ補充エリアと前記アルミ非補充エリアの区画境界は、前記冷却穴と前記内筒体の隙間を０．２ｍｍ以上とするか、前記冷却穴と前記内筒体の隙間を０．２ｍｍ未満とするかという隙間管理により定めた
ことを特徴とする金型冷却構造。 In the mold cooling structure according to claim 5,
The partition boundary between the aluminum replenishment area and the non-aluminum refill area is such that the clearance between the cooling hole and the inner cylinder is 0.2 mm or more, or the clearance between the cooling hole and the inner cylinder is less than 0.2 mm. A mold cooling structure characterized by gap management.
前記冷却穴と前記内筒体の間に空間部を形成すると共に、前記空間部と前記キャビティの製品面を連通する連通穴を開け、
前記製品形状のキャビティ空間にアルミ合金の溶湯を圧入充填する第１の溶湯充填工程と、
前記アルミ合金の溶湯の一部を、前記連通穴を介して前記空間部に導入する第２の溶湯充填工程と、
前記空間部に導入されたアルミ合金の溶湯を冷却し、前記空間部を凝固アルミ合金により埋めて封入する溶湯水冷工程と、
を備えることを特徴とする金型冷却構造の製造方法。
A mold having a product-shaped cavity space and a cooling hole formed so as to reach the vicinity of the product surface of the cavity, an inner cylinder inserted into the cooling hole, and cooling water is supplied to the inner cylinder In a mold cooling structure comprising a water cooling circuit,
While forming a space portion between the cooling hole and the inner cylinder, a communication hole is formed to communicate the space portion and the product surface of the cavity,
A first molten metal filling step of press-fitting a molten aluminum alloy into the product-shaped cavity space;
A second molten metal filling step of introducing a part of the molten aluminum alloy into the space through the communication hole;
A molten metal water cooling step of cooling the molten aluminum alloy introduced into the space, filling the space with solidified aluminum alloy and enclosing it;
A method for manufacturing a mold cooling structure, comprising:
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