JPH07241647A - 鋳造用金型の冷却方法 - Google Patents
鋳造用金型の冷却方法Info
- Publication number
- JPH07241647A JPH07241647A JP3343194A JP3343194A JPH07241647A JP H07241647 A JPH07241647 A JP H07241647A JP 3343194 A JP3343194 A JP 3343194A JP 3343194 A JP3343194 A JP 3343194A JP H07241647 A JPH07241647 A JP H07241647A
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- JP
- Japan
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- cooling
- mold
- temperature
- casting
- cooling medium
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/72—Heating or cooling
- B29C45/73—Heating or cooling of the mould
- B29C45/7306—Control circuits therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金型を冷却制御するバラツキを少なくし、か
つ金型冷却の制御範囲を広くして、注入された溶湯を適
切に凝固させて、健全な鋳物を製造する鋳造用金型の冷
却方法を得る。 【構成】 金型のキャビティに近接して配設した温度セ
ンサにより金型温度を検出し、溶湯充填初期の金型温度
が上昇して大きい冷却速度を必要とするときに熱容量の
大きい冷却媒体を前記金型内の冷却経路に供給し、その
後、金型温度が下降して小さな冷却速度を必要するとき
に熱容量の小さい冷却媒体を、単独でまたは組み合せて
前記金型内の同一冷却経路に供給する。そして、大きな
冷却速度を得る冷却媒体は水で、小さな速度を得る冷却
媒体は空気とする。
つ金型冷却の制御範囲を広くして、注入された溶湯を適
切に凝固させて、健全な鋳物を製造する鋳造用金型の冷
却方法を得る。 【構成】 金型のキャビティに近接して配設した温度セ
ンサにより金型温度を検出し、溶湯充填初期の金型温度
が上昇して大きい冷却速度を必要とするときに熱容量の
大きい冷却媒体を前記金型内の冷却経路に供給し、その
後、金型温度が下降して小さな冷却速度を必要するとき
に熱容量の小さい冷却媒体を、単独でまたは組み合せて
前記金型内の同一冷却経路に供給する。そして、大きな
冷却速度を得る冷却媒体は水で、小さな速度を得る冷却
媒体は空気とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋳造用金型の冷却方法に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】金型鋳造法において、鋳物凝固時の冷却
速度の制御は重要であり、冷却速度を大きくすることに
より、鋳造品の強度を向上し、また、生産性を向上する
ことはよく知られている。冷却速度を大きくする一つの
手段として、金型温度を低くすることがある。しかし、
鋳物の形状が複雑な場合には、金型温度を低くすること
は湯流れ性から逆効果となる場合がある。即ち、金型温
度が低すぎるため、溶湯が金型に充填される途中で凝固
を開始して流動性の低下を招き、十分に充填されないこ
とがある。
速度の制御は重要であり、冷却速度を大きくすることに
より、鋳造品の強度を向上し、また、生産性を向上する
ことはよく知られている。冷却速度を大きくする一つの
手段として、金型温度を低くすることがある。しかし、
鋳物の形状が複雑な場合には、金型温度を低くすること
は湯流れ性から逆効果となる場合がある。即ち、金型温
度が低すぎるため、溶湯が金型に充填される途中で凝固
を開始して流動性の低下を招き、十分に充填されないこ
とがある。
【０００３】これを解決するため、金型内に冷却経路を
設け、比較的高い温度で溶湯を充填した後、凝固が進行
している間を集中的に冷却し、終盤は次回の溶湯充填に
向け金型温度の低下のしすぎを防ぐために冷却を弱める
ことが行われている。このような金型の冷却方法は、一
つの冷却経路に対し一種の冷却媒体を用い、冷却強度の
調節はその冷却媒体の流量調節により行っている。即
ち、大きな冷却速度を必要とするときは大量に冷却媒体
を流し、逆に小さな冷却速度を必要とするときは冷却媒
体を少量流す、或いは停止するなどして冷却強度の調節
を行っている。
設け、比較的高い温度で溶湯を充填した後、凝固が進行
している間を集中的に冷却し、終盤は次回の溶湯充填に
向け金型温度の低下のしすぎを防ぐために冷却を弱める
ことが行われている。このような金型の冷却方法は、一
つの冷却経路に対し一種の冷却媒体を用い、冷却強度の
調節はその冷却媒体の流量調節により行っている。即
ち、大きな冷却速度を必要とするときは大量に冷却媒体
を流し、逆に小さな冷却速度を必要とするときは冷却媒
体を少量流す、或いは停止するなどして冷却強度の調節
を行っている。
【０００４】一方、特公平５−６１０２６号公報には、
上記のような冷却媒体による流量調節、制御を行うこと
なく金型全体を必要としたい温度に冷却する水冷式成形
金型の開示がある。則ち、金型に配設した複数の冷却水
孔のうち、鋳造品の薄肉部分に対応するものの内周面に
は中空の断熱管を、それと冷却水パイプ外周との間に空
隙を残して挿着し、その断熱管の断熱作用により、鋳造
品薄肉部分に対応した部分の冷却速度を比較的弱くし
て、鋳造品の肉厚変化が大きい場合でも、冷却水量や冷
却時間の複雑面倒な制御を行うことなく、金型を全体的
に均一に冷却して、コスト節減を図りつつ、肉厚変化の
大きい鋳造品の品質を向上させようとするものである。
上記のような冷却媒体による流量調節、制御を行うこと
なく金型全体を必要としたい温度に冷却する水冷式成形
金型の開示がある。則ち、金型に配設した複数の冷却水
孔のうち、鋳造品の薄肉部分に対応するものの内周面に
は中空の断熱管を、それと冷却水パイプ外周との間に空
隙を残して挿着し、その断熱管の断熱作用により、鋳造
品薄肉部分に対応した部分の冷却速度を比較的弱くし
て、鋳造品の肉厚変化が大きい場合でも、冷却水量や冷
却時間の複雑面倒な制御を行うことなく、金型を全体的
に均一に冷却して、コスト節減を図りつつ、肉厚変化の
大きい鋳造品の品質を向上させようとするものである。
【０００５】しかしながら、上記一つの冷却経路に対し
一種の冷却媒体を用いるものでは、流量の調節による冷
却速度の制御範囲が狭く、また精度が十分高いとは言え
ない。即ち、大きな冷却速度を得るためには熱容量の大
きな冷却媒体を用いるが、その場合大きな冷却速度を必
要としない終盤において、少量の流量でも冷え過ぎた
り、逆に冷却を停止した場合、冷却が遅れ鋳造サイクル
が長くなり過ぎる等の問題が発生する。また、逆に熱容
量の小さな冷却媒体を用いた場合は凝固時の冷却速度を
十分に得ることが難しい。
一種の冷却媒体を用いるものでは、流量の調節による冷
却速度の制御範囲が狭く、また精度が十分高いとは言え
ない。即ち、大きな冷却速度を得るためには熱容量の大
きな冷却媒体を用いるが、その場合大きな冷却速度を必
要としない終盤において、少量の流量でも冷え過ぎた
り、逆に冷却を停止した場合、冷却が遅れ鋳造サイクル
が長くなり過ぎる等の問題が発生する。また、逆に熱容
量の小さな冷却媒体を用いた場合は凝固時の冷却速度を
十分に得ることが難しい。
【０００６】特公昭６３−２８６９９号公報には、一つ
の冷却経路に対し二種以上の冷却媒体を供給する鋳造用
金型の冷却方法の開示がある。この特公昭６３−２８６
９９号公報は、金型の冷却のための媒体として水
（油）、空気、水（油）と空気の混合したものを使用
し、二種以上の冷却媒体それぞれを時間制御して金型温
度を微調整するものである。これにより、金型の必要位
置を冷却し、不良率を低減しようとするものである。
の冷却経路に対し二種以上の冷却媒体を供給する鋳造用
金型の冷却方法の開示がある。この特公昭６３−２８６
９９号公報は、金型の冷却のための媒体として水
（油）、空気、水（油）と空気の混合したものを使用
し、二種以上の冷却媒体それぞれを時間制御して金型温
度を微調整するものである。これにより、金型の必要位
置を冷却し、不良率を低減しようとするものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６３−２８６９９号公報は、タイマーにより時間制御し
て二種以上の冷却媒体を金型内経路に供給するので、鋳
造の開始直後から終了まで、金型温度を正確で一定に制
御することが難しく、金型温度を鋳物の凝固に合わせ必
要とする温度に制御することが難くなるおそれがある。
本発明は上記課題を解決し、金型を冷却制御するバラツ
キを少なくし、かつ金型冷却の制御範囲を広くして、注
入された溶湯を適切に凝固させて、健全な鋳物を製造す
る鋳造用金型の冷却方法を提供することを目的とする。
６３−２８６９９号公報は、タイマーにより時間制御し
て二種以上の冷却媒体を金型内経路に供給するので、鋳
造の開始直後から終了まで、金型温度を正確で一定に制
御することが難しく、金型温度を鋳物の凝固に合わせ必
要とする温度に制御することが難くなるおそれがある。
本発明は上記課題を解決し、金型を冷却制御するバラツ
キを少なくし、かつ金型冷却の制御範囲を広くして、注
入された溶湯を適切に凝固させて、健全な鋳物を製造す
る鋳造用金型の冷却方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、金属溶湯を金型中に充填し目的とする形
状を得る鋳造用金型の冷却方法であって、前記金型のキ
ャビティに近接して配設した温度センサにより金型温度
を検出し、溶湯充填初期の金型温度が上昇して大きい冷
却速度を必要とするときに熱容量の大きい冷却媒体を前
記金型内の冷却経路に供給し、その後、金型温度が下降
して小さな冷却速度を必要するときに熱容量の小さい冷
却媒体を単独でまたは組み合せて前記金型内の同一冷却
経路に供給することを特徴とする。本発明において、大
きな冷却速度を得る冷却媒体が水で、前記小さな速度を
得る冷却媒体が空気である。
め、本発明は、金属溶湯を金型中に充填し目的とする形
状を得る鋳造用金型の冷却方法であって、前記金型のキ
ャビティに近接して配設した温度センサにより金型温度
を検出し、溶湯充填初期の金型温度が上昇して大きい冷
却速度を必要とするときに熱容量の大きい冷却媒体を前
記金型内の冷却経路に供給し、その後、金型温度が下降
して小さな冷却速度を必要するときに熱容量の小さい冷
却媒体を単独でまたは組み合せて前記金型内の同一冷却
経路に供給することを特徴とする。本発明において、大
きな冷却速度を得る冷却媒体が水で、前記小さな速度を
得る冷却媒体が空気である。
【０００９】
【作用】金型のキャビティに近接し配設した温度センサ
により、キャビティ内への溶湯の充填から凝固まで、鋳
物の温度に代えて金型温度を検出し、この温度に連動さ
せて、溶湯充填初期に熱容量の大きい冷却媒体を、その
後、金型温度が下降したときに熱容量の小さい冷却媒体
を前記金型内の同一冷却経路に供給して、必要とする広
範囲の冷却強度を得る。
により、キャビティ内への溶湯の充填から凝固まで、鋳
物の温度に代えて金型温度を検出し、この温度に連動さ
せて、溶湯充填初期に熱容量の大きい冷却媒体を、その
後、金型温度が下降したときに熱容量の小さい冷却媒体
を前記金型内の同一冷却経路に供給して、必要とする広
範囲の冷却強度を得る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基ずき詳細に
説明する。図１は、鋳造用金型の冷却方法を示す概念図
であり、図２は、図１により金型温度を温度センサによ
り検出し、二種の冷却媒体を供給したときの金型冷却能
力の推移を示す図である。図１で、金型１のキャビティ
８に沿う冷却経路３には供給管４を接続し、この供給管
４に切替部５を接続している。また、金型１内にはキャ
ビティ８に近接して温度センサ２を配設している。そし
て、切替部５には冷却媒体６Ａとして水を、そして冷却
媒体６Ｂとして空気からの配管を接続している。切替部
５は、温度センサ２で検出した金型の温度を制御部７に
伝え、この制御部７により異なる熱容量を持つ冷却媒体
６Ａ（水）と冷却媒体６Ｂ（空気）の切り替えおよび供
給量を制御している。制御部７は、キャビティ８への溶
湯充填から凝固まで金型の温度を検出して、キャビティ
８内の鋳物が所定の冷却曲線となるように、冷却媒体６
Ａ（水）および冷却媒体６Ｂ（空気）それぞれの流量を
調節している。
説明する。図１は、鋳造用金型の冷却方法を示す概念図
であり、図２は、図１により金型温度を温度センサによ
り検出し、二種の冷却媒体を供給したときの金型冷却能
力の推移を示す図である。図１で、金型１のキャビティ
８に沿う冷却経路３には供給管４を接続し、この供給管
４に切替部５を接続している。また、金型１内にはキャ
ビティ８に近接して温度センサ２を配設している。そし
て、切替部５には冷却媒体６Ａとして水を、そして冷却
媒体６Ｂとして空気からの配管を接続している。切替部
５は、温度センサ２で検出した金型の温度を制御部７に
伝え、この制御部７により異なる熱容量を持つ冷却媒体
６Ａ（水）と冷却媒体６Ｂ（空気）の切り替えおよび供
給量を制御している。制御部７は、キャビティ８への溶
湯充填から凝固まで金型の温度を検出して、キャビティ
８内の鋳物が所定の冷却曲線となるように、冷却媒体６
Ａ（水）および冷却媒体６Ｂ（空気）それぞれの流量を
調節している。
【００１１】図２（イ）に示すように、温度センサ２に
より、キャビティ８内への溶湯充填から鋳物の凝固に代
わる金型１の温度を検出し、大きな冷却速度を必要とす
る前半には、冷却経路３内に熱容量の大きな冷却媒体６
Ａ（水）を流し、時間ｔ1 でその最大流量をＱA とし、
時間ｔ2 からｔ3 にかけて徐々に流量を少なくし、ｔ3
には流量０としている。後半には、小さな熱容量を持つ
冷却媒体６Ｂ（空気）へと切替ていく。冷却媒体６Ｂ
（空気）は、時間ｔ2 から供給を始め、時間ｔ3で最大
流量ＱB とし、時間ｔ3 から終盤は冷却媒体６Ｂ（空
気）のみとしている。時間ｔ3 からｔ4 にかけて徐々に
流量を少なくＱC として金型温度の低下し過ぎを防ぐよ
うにし、時間ｔ4 には流量０としている。
より、キャビティ８内への溶湯充填から鋳物の凝固に代
わる金型１の温度を検出し、大きな冷却速度を必要とす
る前半には、冷却経路３内に熱容量の大きな冷却媒体６
Ａ（水）を流し、時間ｔ1 でその最大流量をＱA とし、
時間ｔ2 からｔ3 にかけて徐々に流量を少なくし、ｔ3
には流量０としている。後半には、小さな熱容量を持つ
冷却媒体６Ｂ（空気）へと切替ていく。冷却媒体６Ｂ
（空気）は、時間ｔ2 から供給を始め、時間ｔ3で最大
流量ＱB とし、時間ｔ3 から終盤は冷却媒体６Ｂ（空
気）のみとしている。時間ｔ3 からｔ4 にかけて徐々に
流量を少なくＱC として金型温度の低下し過ぎを防ぐよ
うにし、時間ｔ4 には流量０としている。
【００１２】図２（ロ）は、（イ）での金型１の冷却能
力の変化を示す。このように時間に応じて必要十分な冷
却能力を得ることができる。以上の本発明の鋳造用金型
の冷却方法を低圧鋳造機に用い、アルミニウム合金（Ａ
Ｃ４Ｃ）からなる自動車用ホイールを鋳造した。その結
果、先端部分の肉薄のリム部の金型温度の低下し過ぎが
なく溶湯が末端まで充填された。また、肉厚のハブ部に
おいても十分な冷却が得られ、組織が緻密で高強度とな
り、品質の良い自動車ホイールが得られた。
力の変化を示す。このように時間に応じて必要十分な冷
却能力を得ることができる。以上の本発明の鋳造用金型
の冷却方法を低圧鋳造機に用い、アルミニウム合金（Ａ
Ｃ４Ｃ）からなる自動車用ホイールを鋳造した。その結
果、先端部分の肉薄のリム部の金型温度の低下し過ぎが
なく溶湯が末端まで充填された。また、肉厚のハブ部に
おいても十分な冷却が得られ、組織が緻密で高強度とな
り、品質の良い自動車ホイールが得られた。
【００１３】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明の鋳造用金型の
冷却方法は、金型のキャビティに近接して配設した温度
センサにより金型温度を検出し、溶湯充填初期の金型温
度が上昇して大きい冷却速度を必要とするときに熱容量
の大きい冷却媒体を前記金型内の冷却経路に供給し、そ
の後、金型温度が下降して小さな冷却速度を必要すると
きに熱容量の小さい冷却媒体を単独または組み合わせて
前記金型内の同一冷却経路に金型温度と連動して供給し
て、広範囲の冷却速度を得て金型温度を適切に確保し、
高品質の鋳物を得ることができる。
冷却方法は、金型のキャビティに近接して配設した温度
センサにより金型温度を検出し、溶湯充填初期の金型温
度が上昇して大きい冷却速度を必要とするときに熱容量
の大きい冷却媒体を前記金型内の冷却経路に供給し、そ
の後、金型温度が下降して小さな冷却速度を必要すると
きに熱容量の小さい冷却媒体を単独または組み合わせて
前記金型内の同一冷却経路に金型温度と連動して供給し
て、広範囲の冷却速度を得て金型温度を適切に確保し、
高品質の鋳物を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の鋳造用金型の冷却方法を示
す概念図である。
す概念図である。
【図２】図１により金型温度を温度センサにより検出し
て二種の冷却媒体を供給した場合の金型冷却能力の推移
を示す図である。
て二種の冷却媒体を供給した場合の金型冷却能力の推移
を示す図である。
１：金型、 ２：温度センサ、 ３：冷
却経路、４：供給管、 ５：切替部、
６Ａ、６Ｂ：冷却媒体、７：制御部、 ８：キ
ャビティ。
却経路、４：供給管、 ５：切替部、
６Ａ、６Ｂ：冷却媒体、７：制御部、 ８：キ
ャビティ。
Claims (2)
- 【請求項１】 金属溶湯を金型中に充填し目的とする形
状を得る鋳造用金型の冷却方法であって、前記金型のキ
ャビティに近接して配設した温度センサにより金型温度
を検出し、溶湯充填初期の金型温度が上昇して大きい冷
却速度を必要とするときに熱容量の大きい冷却媒体を前
記金型内の冷却経路に供給し、その後、金型温度が下降
して小さな冷却速度を必要するときに熱容量の小さい冷
却媒体を単独でまたは組み合せて前記金型内の同一冷却
経路に供給することを特徴とする鋳造用金型の冷却方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の鋳造用金型の冷却方法に
おいて、前記大きな冷却速度を得る冷却媒体が水で、前
記小さな速度を得る冷却媒体が空気であることを特徴と
する鋳造用金型の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343194A JPH07241647A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 鋳造用金型の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343194A JPH07241647A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 鋳造用金型の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07241647A true JPH07241647A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12386364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343194A Pending JPH07241647A (ja) | 1994-03-03 | 1994-03-03 | 鋳造用金型の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07241647A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002307505A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Mutoo Seiko Kk | 射出成形装置及び成形方法 |
| NL1023730C2 (nl) * | 2003-06-24 | 2004-12-28 | F T Engineering B V | Koelinrichting voor een matrijssamenstel. |
| CN117300093A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-12-29 | 广州市型腔模具制造有限公司 | 一种大型5g通讯散热器零件的压铸模具的新型浇铸系统 |
-
1994
- 1994-03-03 JP JP3343194A patent/JPH07241647A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002307505A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Mutoo Seiko Kk | 射出成形装置及び成形方法 |
| NL1023730C2 (nl) * | 2003-06-24 | 2004-12-28 | F T Engineering B V | Koelinrichting voor een matrijssamenstel. |
| CN117300093A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-12-29 | 广州市型腔模具制造有限公司 | 一种大型5g通讯散热器零件的压铸模具的新型浇铸系统 |
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