JPH07185769A

JPH07185769A - 金型装置

Info

Publication number: JPH07185769A
Application number: JP33710193A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ota; 厚太田; Shingo Nakamura; 慎吾中村; Seiji Uda; 誠司宇田; Yoji Kakimoto; 洋二柿本; Kiminori Satou; 君則佐藤; Hiromoto Sato; 弘元佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【目的】金型に対して摺動可能に設けられた摺動部材
の箇所のシールを相対的な摺動が生じない箇所に設定す
ることで、金型のキャビティ背面に循環供給される熱媒
体のシール性を向上させ、またシール体の耐久性も高め
る。【構成】金型１０におけるキャビティ１２の背面部
に、この金型１０を冷却あるいは加熱するための熱媒体
を循環させる空間部２０が構成されている構成の金型装
置において、前記キャビティ１２の反対側で空間部２０
を塞ぐように金型１０との間のシール性を保持して配置
されたベース１４と、金型１０に対して摺動可能に設け
られているとともに前記ベース側から空間部を貫通して
キャビィに到る摺動部材（押し出しピン２４や加圧ピン
２６など）と、前記空間部２０の内部で前記摺動部材の
外周部を覆うように金型１０の一部から前記ベース１４
に向けて突出させた中空形状の遮壁部３０，３２と、こ
の遮壁部３０，３２の先端面と前記ベース１４との間に
設けられたシール体１６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてダイカスト鋳
造用の金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の金型装置としては例えば
実開昭６１−５３０６０号公報に開示されている技術を
挙げることができる。この金型装置においては、金型
（上型）のキャビティ背面部に空間部が構成されてお
り、この空間部に金型を冷却するための熱媒体（冷却
風）が供給されるようになっている。なおダイカスト鋳
造用の金型装置においては、金型の背面からキャビティ
まで貫通した押し出しピンや加圧ピンなどの摺動部材が
設けられている。同じくダイカスト鋳造においては金型
の冷却あるいは予熱の目的で、この金型の背面部に対し
て冷却水や加熱オイルを循環させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の技術をダイ
カスト鋳造に適用した場合、金型に対する前記摺動部材
の摺動箇所から熱媒体が洩れることとなる。そしてこの
熱媒体が水やオイルのときには前記摺動箇所をシールす
る必要があるが、このような摺動箇所ではそのシール性
が悪く、シール体の耐久性も低い。本発明が解決しよう
とする課題は、金型に対して摺動可能に設けられた摺動
部材の箇所のシール体を相対的な摺動が生じない箇所に
設定することにより、金型におけるキャビティの背面部
に循環供給される熱媒体（水やオイル）のシール性を向
上させ、またシール体の耐久性も高めることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の金型装置はつぎのように構成されてい
る。すなわち金型におけるキャビティの背面部に、この
金型を冷却あるいは加熱するための熱媒体を循環させる
空間部が構成されている構成の金型装置において、前記
キャビティの反対側で空間部を塞ぐように金型との間の
シール性を保持して配置されたベースと、金型に対して
摺動可能に設けられているとともに前記ベース側から空
間部を貫通してキャビィに到る摺動部材と、前記空間部
の内部で前記摺動部材の外周部を覆うように金型の一部
から前記ベースに向けて突出させた中空形状の遮壁部
と、この遮壁部の先端面と前記ベースとの間に設けられ
たシール体とを備えている。

【０００５】

【作用】この構成においては、金型の一部から突出させ
た前記遮壁部とベースとの間に設けられたシール体によ
って前記摺動部材（押し出しピンや加圧ピンなど）の箇
所がシールされている。つまりこのシール体は、前記摺
動部材の摺動にかかわらず相対的な摺動を受けないの
で、前記熱媒体（水やオイル）のシール性が良好に保持
され、シール体の耐久性も高められる。

【０００６】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図１はダイカスト鋳造用金型装置の概要を表し
た断面図である。この図面で示すように金型（固定型）
１０は、主型１０ａとその凹部に組込まれた入子１０ｂ
とによって構成され、入子１０ｂにはキャビティ１２が
形成されている。そしてこの金型１０（入子１０ｂ）に
は、前記キャビティ１２の背面部において空間部２０が
構成されており、この空間部２０はキャビティ１２の反
対側においてベース１４で塞がれている。なおベース１
４と入子１０ｂとの間にはシール体１６が設けられてい
る。

【０００７】前記空間部２０の内部に対しては、ベース
１４及び主型１０ａの底壁を貫通して形成された複数本
の流路２２を通じて冷却水あるいは加熱オイルなどの熱
媒体を循環（供給及び排出）させるようになっており、
これによって金型１０の温度制御が可能である。また前
記キャビティ１２と空間部２０との間の金型１０（入子
１０ｂ）の肉厚は１０〜３０mmでほぼ均一に形成されて
いる。このため金型１０の温度制御を早く確実に行える
とともに、キャビティ１２の温度分布も均一となる。前
記キャビティ１２と空間部２０との間の肉厚寸法を前記
の範囲に設定したのは、それを１０mm以下にすると鋳込
み時の溶湯圧に耐えられない場合があり、３０mm以上に
すると金型１０の温度制御に時間がかかることとなって
好ましくないからである。

【０００８】前記金型１０には、押し出しピン２４及び
加圧ピン２６といった摺動部材が図面の上下方向に関し
て摺動可能に設けられている。これらの押し出しピン２
４及び加圧ピン２６は、前記主型１０ａの下部から前記
空間部２０を貫通してキャビティ１２に到っている。な
お押し出しピン２４は型開き後において前記キャビティ
１２から成形品を押し出す機能を果たし、加圧ピン２６
は鋳込み時の溶湯を加圧するためのものである。また本
実施例では加圧ピン２６の軸心部が中空に形成されてい
て、ここにも前記熱媒体を循環させるようになってい
る。

【０００９】さて前記空間部２０内において前記押し出
しピン２４及び加圧ピン２６が位置する箇所には、これ
らのピン２４，２６の外周部を個別に覆った筒形状の遮
壁部３０，３２が前記金型１０（入子１０ｂ）と一体に
形成されている。そして各遮壁部３０，３２は前記ベー
ス１４に向かって延びており、それぞれの先端面とベー
ス１４との間にはシール体３４が設けられている。した
がって押し出しピン２４及び加圧ピン２６は、前記空間
部２０の内部において熱媒体と触れることなく摺動する
こととなり、前記シール体３４は押し出しピン２４及び
加圧ピン２６の摺動を受けない箇所で熱媒体をシールし
ている。

【００１０】図２に金型装置の他の構成例が断面図で示
されている。この構成では前記摺動部材である加圧ピン
２６に代え、金型１０に対して摺動しない部材（鋳抜き
ピンなど）４０が設けられている。すなわち、この部材
４０と金型１０との間には相対的な摺動がないので、シ
ール体４２は部材４０の外周において入子１０ｂと前記
ベース１４との間に設けられている。その他の構成及び
機能については図１の金型装置と同様である。

【００１１】前記構成の金型装置によって肉厚２mmの自
動車用ダイカスト部品を実際に鋳造した。この場合の諸
条件は、溶湯温度６６０°Ｃ、金型１０の温度１８０°
Ｃ、溶湯圧力８０ＭＰa 、ゲート速度３０ m/sである。
なお金型１０の空間部２０を循環させる熱媒体には加熱
オイルを使用し、温度制御には油温度調整機を使用し
た。また金型１０における前記キャビティ１２と空間部
２０との間の肉厚は２０mmとし、溶湯圧力による応力集
中部分が生じないように型形状の見直しを行った。図３
に見直し後の金型１０（入子１０ｂ）の断面形状が示さ
れている。ただし、この図３は前記押し出しピン２４や
加圧ピン２６の配置箇所以外の箇所の断面を示してい
る。この図面で明らかなように加工部のつなぎはＲ形状
とし、またキャビティ１２の背面部には補強リブ５０が
設けられている。なお金型１０の補強に関しては、前記
遮壁部３０，３２も大きく寄与することとなる。

【００１２】図４は前記空間部２０の代わりに複数個の
孔６０を設けた金型装置の断面図である。つまりこの図
面の技術においては、各孔６０に冷却水あるいは加熱オ
イルなどの熱媒体を循環させることで、金型１０の冷却
あるいは予熱を行っている。しかし前記孔６０はその加
工上の制約や型割れのおそれからキャビティ１２に近づ
けて形成できない。それに加えてその形状が孔であるこ
とから、熱媒体と金型１０との熱交換量が限られ、型温
を素早く均一に制御することが困難である。

【００１３】図５に前記の条件下で自動車用ダイカスト
部品を鋳造したときの鋳造ショット数（金型作動サイク
ル数）と、それに伴う金型１０の温度（型温）変化が示
されている。この図面において実線で示されている本実
施例の型温カーブは、点線で示されている図４の金型装
置の場合よりも金型１０の温度がバランスよく安定して
いる。したがって本実施例ではヒートスポットが解消さ
れ、金型１０の余分な冷却時間が不要となって鋳造のサ
イクルタイムが５％短縮された。しかも本実施例では金
型１０と熱媒体との熱交換率がよいことから、金型１０
の予熱時間が短くなり、良品を成形できる温度域まで型
温を上昇させるための鋳込み（捨打ち）を減少させるこ
とができる。

【００１４】また本実施例の金型装置によって肉厚２０
mmのダイカスト部品を鋳造した。このときの金型１０に
おける前記キャビティ１２と空間部２０との間の肉厚は
１５mmとし、前記空間部２０を循環させる熱媒体に冷却
水を使用した。この結果、金型１０が充分に冷却されて
型温の上昇を原因とする成形不良（かじり等）が解消さ
れ、かつ鋳造のサイクルタイムも１０％短縮された。ま
た鋳造の初期に冷却水による金型１０の冷却を止めるこ
とにより、次の鋳造開始時における捨打ちも減少でき
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、金型に対して摺動可能に設け
られている摺動部材の箇所のシール性を向上させること
ができるとともに、その箇所に使用されているシール体
の耐久性も高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイカスト鋳造用金型装置の概要を表した断面
図である。

【図２】金型装置の他の構成例を表した断面図である。

【図３】実際の鋳造によって見直された金型の形状を表
した断面図である。

【図４】熱媒体を循環させる空間部に代えて複数個の孔
を設けた金型装置の断面図である。

【図５】鋳造ショット数と型温との関係を表した特性図
である。

【符号の説明】

１０金型１２キャビティ１４ベース２０空間部２４押し出しピン（摺動部材）２６加圧ピン（摺動部材）３０，３２遮壁部３４シール体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柿本洋二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者佐藤君則愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者佐藤弘元愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型におけるキャビティの背面部に、こ
の金型を冷却あるいは加熱するための熱媒体を循環させ
る空間部が構成されている構成の金型装置において、前記キャビティの反対側で空間部を塞ぐように金型との
間のシール性を保持して配置されたベースと、金型に対
して摺動可能に設けられているとともに前記ベース側か
ら空間部を貫通してキャビィに到る摺動部材と、前記空
間部の内部で前記摺動部材の外周部を覆うように金型の
一部から前記ベースに向けて突出させた中空形状の遮壁
部と、この遮壁部の先端面と前記ベースとの間に設けら
れたシール体とを備えていることを特徴とした金型装
置。