JP7258193B2 - 金型および金型の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る金型および金型の製造方法の一実施の形態を図1~図10を参照して詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明を熱間プレス成型用金型に適用する場合の一例について説明する。
図1に示す熱間プレス成型用金型1は、プレス成型の一つであるホットスタンプ工法によって、加熱された金属板材2を所定の形状に成型するものである。この実施の形態による熱間プレス成型用金型1は、下金型3と上金型4とによって構成されている。
この熱間プレス成型用金型1の製造は、図7に示すように、金型本体形成ステップS1と、支持台形成ステップS2と、溝形成ステップS3と、取付ステップS4とによって行われる。金型本体形成ステップS1は、詳細は後述するが、金型本体12の裏面12bを加工する第1の加工ステップS1Aと、金型本体の12の成型面12aを加工する第2の加工ステップS1Bとに分けて実施される。
この実施の形態においては、金型本体形成ステップS1の第2の加工ステップS1Bを行うにあたって、金型本体12の支持の安定を図るために、第2の加工ステップS1Bを後述する取付ステップS4の後に実施する。
溝形成ステップS3においては、溝16が取付面15に接続されるように形成される。
取付ステップS4は、図11(A)に示すように、支持台11の取付面15に金型本体12の裏面12bを重ね、固定用ボルト28(図示せず)によって支持台11に金型本体12を取付ける。
上述した実施の形態による熱間プレス成型用金型において、支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの合わせ部分にシールを施すことができる。このシールとしては、液状のガスケットやろう材、Oリングなどを用いて実施することができる。シールを液状のガスケットによって行う場合は、取付面15の溝16と取付座27以外の面に塗布する。
Oリングを使用してシールを行う場合は、図12および図13に示すように実施することができる。図12および図13において、図1~図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。Oリングを使用してシールする場合には、図12に示すように、支持台11の取付面15にシール用の溝51を形成し、この溝51にOリング52を装着して行う。
このように支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの間にシールが施されることにより、支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの間を通って冷媒が金型の外に漏洩することを防ぐことができる。
支持台11に金型本体12を固定するにあたっては、固定用ボルト28を使用しない形態を採ることができる。固定用ボルト28を使用することなく支持台11に金型本体12を固定するためには、図14に示すように接着によって行ったり、図15に示すようにろう付けによって行ったり、図16,17に示すように溶接によって行うことができる。図14~図17において、図1~図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
ろう付けによって支持台11に金型本体12を固定する場合は、図15に示すように、支持台11と金型本体12との合わせ部分にろう材54を挟み、このろう材54を溶融させて行う。このように接着やろう付けを行うことにより、接着部やろう付け部によって金型本体12が支持台11に固定されるだけでなく、支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの間を通って冷媒が漏洩することを防ぐことができる。
支持台に溝を形成するためには、支持台を図18に示すように一体成形品によって形成することができる。図18において、図1~図17によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図18は、支持台の一部を破断した状態で描いてある。
また、第1および第2の通路孔21,22も支持台61の他の部位を成形する工程で形成することができるから、機械加工がより一層少なくなり、支持台61の製造が更に容易になる。
本発明に係る金型は、図19に示すように構成することができる。図19において、図1~図18によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この実施の形態に示すように、下金型3の全体が一体成形品であると、機械加工が更に少なくなり、より一層簡単に下金型3を形成することができる。
Claims (10)
- 成型面と裏面を有する板状であって、裏面から突出する柱状体を除き厚みが略一定である金型本体と、
前記金型本体の前記成型面とは反対側に位置する裏面が密着する取付面を有し、前記金型本体が前記柱状体を凹んだ取付座に重ねて固定された支持台と、
前記金型本体の成型面を冷却する冷媒が流れる冷媒通路とを備えた金型であって、
前記冷媒通路は、前記支持台の前記取付面に開口して前記取付面に沿って延びる溝を金型本体が蓋をする構成であって、1本の溝を前記金型本体の前記柱状体を取り付ける前記取付座を避けて形成し、
前記溝は、一対の側面間で直線状に延びる複数の直線部と、この直線部の両端に接続されて一の側面近傍で屈曲する複数の折り返し部とを有し、
前記直線部は、この直線部が延びる方向とは直交する方向に間隔をおいて並べられ、
前記折り返し部は、前記金型本体で蓋をされ冷媒通路を形成した際に冷媒が全ての前記直線部を順次経由して流れるように、互いに隣り合う二つの前記直線部の端部どうしを接続し、
前記柱状体は、前記金型本体の一部を構成するように前記金型本体に形成され、
前記柱状体の先端面は平坦に形成され、
前記取付座は、前記金型本体を前記支持台に固定するためのもので、前記取付面より低い位置に形成されているとともに、前記支持台に前記金型本体が取付けられた状態で前記柱状体の先端面と密着するように平坦に形成され、
前記支持台の前記取付面と前記取付座との間は、前記柱状体が嵌まる形状に形成されていることを特徴とする金型。 - 請求項1記載の金型において、前記柱状体には、固定用ボルトが螺着するねじ孔が形成されていることを特徴とする金型。
- 請求項1記載の金型において、
前記金型本体と前記支持台との間に設けられたOリングにより前記柱状体と前記取付座を除き前記冷媒通路の周囲全域がシールされることを特徴とする金型。 - 請求項1~請求項3のいずれか一つに記載の金型において、
前記金型本体の前記裏面は、前記成型面に倣う形状に形成され、
前記支持台は、一体成形品であることを特徴とする金型。 - 請求項1記載の金型において、
前記柱状体と前記取付座は金型の四隅に配置することを特徴とする金型。 - 請求項1記載の金型において、
前記取付座は前記溝の前記直線部、折り返し部で囲まれることを特徴とする金型。 - 請求項1記載の金型において、
前記溝の一端は、前記支持台に形成された第1の通路孔に連通され、
前記溝の他端は、前記支持台に形成された第2の通路孔に連通され、
これらの前記第1の通路孔と前記第2の通路孔は、冷媒供給装置に接続され、
前記冷媒供給装置は、前記第1の通路孔と前記第2の通路孔とのいずれか一方の通路孔に液状の冷媒を供給し、他方の通路孔から冷媒を排出させるように構成されていることを特徴とする金型。 - 請求項1記載の金型において、前記溝は、断面U字状であることを特徴とする金型。
- 請求項1記載の金型において、前記金型本体はホットプレス金型用鋼、支持台は機械構造用炭素鋼であることを特徴とする金型。
- 上下方向とは直交する方向に延びる板状に形成されて上下方向の一端が成型面となり、他端に支持台に向け突出する柱状体を有する金型本体を形成する金型本体形成ステップと、
前記金型本体の前記成型面とは反対側に位置する裏面が密着する取付面を上下方向の一端のみに有する支持台を形成する支持台形成ステップと、
前記取付面に開口して前記取付面に沿って延び、前記金型本体で蓋をされることにより冷媒通路を形成する溝であって、直線状に延びるとともに延びる方向とは直交する方向に間隔をおいて並べられた複数の直線部と、前記直線部の両端に接続されて屈曲し、前記冷媒通路を形成した際に冷媒が全ての前記直線部を順次経由して流れるように、互いに隣り合う二つの前記直線部の端部どうしを接続する複数の折り返し部とを有する1本の溝を、前記金型本体の前記柱状体を取り付ける取付座を避けて形成する溝形成ステップと、
前記金型本体の前記裏面を前記支持台の前記取付面に重ねて前記支持台の前記取付座に向け突出して重なる前記柱状体を介し前記金型本体を取付ける取付ステップとを有し、
前記金型本体形成ステップは、
前記金型本体となる母材の裏面を前記柱状体を除き前記成型面に倣う形状に加工するとともに、前記柱状体を、前記柱状体の先端面が平坦に形成されかつ前記柱状体が前記金型本体の一部を構成するように前記金型本体に形成する第1の加工ステップを行い、前記支持台の前記取付面と前記金型本体の前記裏面との合わせ部分にシールを介在させた状態で前記取付ステップを行い、前記母材に厚みが略一定となるように前記成型面を加工する第2の加工ステップを行うことにより実施し、
前記支持台形成ステップにおいて、前記金型本体を前記支持台に固定するための前記取付座を、前記取付面より低い位置に形成するとともに、前記支持台に前記金型本体が取付けられた状態で前記柱状体の先端面と密着するように平坦に形成し、
前記取付ステップにおいて、前記支持台の前記取付面と前記取付座との間に前記柱状体が嵌まることを特徴とする金型の製造方法。
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