JPH11347705A - 金型表面温度の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型のキャビティに面する金型表面の温度
を、優れた品質の成型品が得られる適切な温度に制御す
ることができる金型表面温度の制御方法を提供すること
を課題とする。 【解決手段】 本発明の金型表面温度の制御方法は、金
型１のキャビティ１２に面する金型表面部１４に金型表
面部１４を冷却できる冷却手段１６を内設し、キャビテ
ィ１２に溶湯が注入され、該溶湯が固化して金型１が離
型されるまでの間は、該溶湯の熱を金型表面部１４より
深部にある金型深部１８に蓄えるとともに、冷却手段１
６を用いて金型表面部１４を冷却し、金型１が再び型締
めされて次の成型用の溶湯がキャビティ１２に注入され
るまでに、金型深部１８に蓄えられた熱を金型表面部１
４に伝えて金型表面部１４の温度を所定温度にすること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型を用いて鋳物
やプラスチック成型体などの成型体を成型するときの金
型表面温度の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳造や射出成形など金型を用いて成型体
を成型する場合において、キャビティに面する金型表面
の温度（以下、この温度を金型の表面温度と称する）を
適切に調整することは、優れた品質の成型品を得るため
には欠かすことのできないことである。例えば鋳造にお
いては、溶湯がキャビティに注入されるときに、金型の
表面温度がある一定の温度より低いと水残りや湯廻り不
良が生じやすくなり、金型が離型されるときに金型の表
面温度がある一定の温度より高いと、焼付きが生じやす
くなる。

【０００３】そこで、キャビティ側に突出している金型
突起のように、溶湯の熱により高温となって焼付きの発
生しやすい金型部位では、従来より、その内部に冷却穴
を設け、その冷却穴に冷却水などを流通させてその金型
部位全体を冷却している。しかしながら、この冷却手段
で、金型の表面温度を、優れた品質の成型品が得られる
に適した温度に調節することは難しい。特に、一つの金
型を用いて成型体を連続的に成型する場合、金型の表面
温度をその一連の成型過程において適切な温度で維持す
ることは極めて難しい。

【０００４】例えば鋳造において、この従来の金型の冷
却方法を用いて金型を冷却する場合、焼き付きが生じな
いようにその冷却を強くすると、金型の表面温度が、図
７のグラフ１に示されるように、次の成型用溶湯の注入
時ｔ₂において水残りや湯廻り不良が発生しにくい下限
温度ｈ₂を下回ってしまうことがある。なお、ｈ₁は焼き
付きが発生しにくい上限温度である。金型の表面温度が
このｈ₂を下回った状態で次の成型用の溶湯がキャビテ
ィに注入されると、水残りや湯廻り不良などが発生する
ことがある。

【０００５】このとき、金型の離型の後、金型の表面温
度がｈ₂を下回らないうちに再び型締めして次の成型用
の溶湯を注入することが考えられる。しかし、金型が離
型されてから次の成型準備が終わるまでにｔ₁からｔ₂の
時間を必要とするときには、金型の表面温度がｈ₂を下
回らないうちに再び型締めして溶湯を注入することがで
きない。

【０００６】以上のような問題を防ぐために、例えば、
特開昭６４−３４５６０号公報においては、金型にヒー
タ等の加熱装置を内設して金型の表面温度を制御する金
型構造が開示されている。一方、特開平４−３３３３５
８号公報においては、金型とは別に設けられた高温水供
給源から高温水を金型に供給して金型の表面温度を制御
する鋳造金型の温度制御装置が開示されている。これら
の金型構造では、溶湯がキャビティに注入されようとい
うときに、金型の表面温度がｈ₂を下回っていても、ヒ
ータ等の加熱装置や高温水で金型を加熱することによ
り、金型の表面温度を適切な温度にすることができる。
しかしながら、これらの金型では、部品点数の増大など
により金型の構造が複雑になったり、金型の表面温度の
制御システムが複雑になってしまうなどの問題があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、ヒータ等の加熱装置や高温水
などの加熱手段を用いることなく、金型のキャビティに
面する金型表面の温度を、優れた品質の成型品が得られ
る適切な温度に制御することができる金型表面温度の制
御方法を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の金型表面温度の制御方法は、金型のキャビ
ティに面する金型表面部に該金型表面部を冷却できる冷
却手段を内設し、該キャビティに溶湯が注入され、該溶
湯が固化して該金型が離型されるまでの間は、該溶湯の
熱を該金型表面部より深部にある金型深部に蓄えるとと
もに、該冷却手段を用いて該金型表面部を冷却し、該金
型が再び型締めされて次の成型用の溶湯が該キャビティ
に注入されるまでに、該金型深部に蓄えられた熱を該金
型表面部に伝えて該金型表面部の温度を所定温度にする
ことを特徴とする。

【０００９】なお、ここでいう所定温度とは、所望の品
質の成型品が成型されるのに必要な温度のことを意味
し、例えば鋳造では、焼き付きや、水残り、湯廻り不良
などが生じることのない温度範囲が挙げられる。また、
上記課題を解決する請求項２に記載の金型表面温度の制
御方法は、請求項１に記載の金型表面温度の制御方法に
おいて、前記金型深部に該金型深部を冷却できる補助冷
却手段を設け、前記金型深部に蓄えられる熱量を該補助
冷却手段を用いて調節することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１及び請求項２に記載の金
型表面温度の制御方法は、金型のキャビティに面する金
型表面の温度を制御するもの全てに適用できる。従っ
て、その金型の種類で限定されるものではなく、例え
ば、ダイカスト鋳造、重力鋳造、低圧鋳造、高圧鋳造な
どに用いられる鋳造用金型や、プラスチックの射出成形
などに用いられる射出成形用金型などを挙げることがで
きる。また、キャビティの形状、すなわち成型体の形状
や、溶湯の種類及び温度などについても特に限定される
ものではない。

【００１１】請求項１に記載の金型表面温度の制御方法
における冷却手段は、特に限定されるものではないが、
前記金型表面部に設けられた冷却用空間に、冷却水、冷
却油、冷却ガスなどの冷媒を流通させるものであること
が好ましい。また、請求項２に記載の金型表面温度の制
御方法における補助冷却手段も、特に限定されるもので
はないが、前記金型深部に設けられた冷却用空間に、冷
却水、冷却油、冷却ガスなどの冷媒を流通させるもので
あることが好ましい。この補助冷却手段は、金型深部だ
けでなく金型表面部も補助的に冷却できるものであって
もよい。

【００１２】請求項１に記載の金型表面温度の制御方法
では、キャビティに溶湯が注入されるときに、溶湯の熱
が金型深部に伝えられて所定の熱量が蓄えられてから、
冷却手段を用いて金型表面部を冷却することにより、溶
湯の熱を金型表面部より深部にある金型深部に蓄えさ
せ、該溶湯が固化して該金型が離型されるまでの間、金
型表面部を冷却し続けることができる。このとき、金型
深部の熱が外部に逃げたりして、金型深部に蓄えられて
いる熱量が所定の熱量より低下したときには、固まりつ
つある溶湯の熱がその所定の熱量より大きい場合には、
冷却手段を一旦弱めるか、あるいは止めることにより、
再び溶湯の熱を金型深部に伝えて所定の熱量が蓄えられ
てから、再び冷却手段によって金型表面部の冷却を続け
てもよい。なお、金型深部に蓄えられる熱量は、公知の
検温手段によって測定することができる。

【００１３】次いで、該溶湯が固化して該金型が離型さ
れるときに、該冷却手段による該金型表面部の冷却を弱
めるか、又はその冷却を止めることにより、金型深部の
熱を金型表面部に伝え、金型が再び型締めされて次の成
型用の溶湯がキャビティに注入されるまでに金型表面部
の温度を所定温度にすることができる。このとき、冷却
手段の冷却の程度を調節することにより、所定の時間か
ら金型深部に蓄えられた熱を少しづつ金型表面部に伝え
て、金型の表面温度が所定温度より下がらないように制
御してもよいし、あるいは、金型の表面温度を一旦所定
温度より低い温度にしてから、次の成型用の溶湯が注入
される直前に金型深部に蓄えられた熱を金型表面部に伝
えることにより、金型の表面温度を所定温度に上昇させ
てもよい。

【００１４】ここで、冷却手段による金型表面部の冷却
速度を変えることにより、金型深部の熱が金型表面部に
伝えられる時間を適宜変えることができ、金型の表面温
度が所定温度になる時間を適宜変えることができる。そ
れゆえ、金型の表面温度が所定温度になる時間を、金型
が離型されてから次の成型準備が終わるまでに時間に容
易に設定することができる。このことは、金型の表面温
度が短時間で優れた品質の成型品を得るために必要な下
限温度を下回ってしまう場合や、金型が離型されてから
次の成型準備が終わるまでに時間がかかるときに特に有
効である。このとき、金型の表面温度が所定温度になる
時間を十分にとることにより、次の成型の準備を時間的
に余裕をもって行えるようにすることもできる。

【００１５】ところで、キャビティに溶湯が注入される
ときに、金型深部に蓄えられる熱量が所望量より多くな
ってしまうこともありうる。そのときは、請求項２に記
載の金型表面温度の制御方法を用いることにより、金型
深部の温度を補助冷却手段を用いて適切に調節すること
ができる。以上のように、請求項１及び請求項２に記載
の金型表面温度の制御方法では、溶湯の熱を金型深部に
一旦蓄えてから、次の成型においてその蓄えられた熱を
金型の表面温度の制御に利用するものである。それゆ
え、ヒータ等の加熱装置や高温水などの加熱手段を用い
ることなく、キャビティに面する金型表面の温度を適切
な温度に制御することができる。

【００１６】特に、請求項２に記載の金型表面温度の制
御方法では、補助冷却手段により金型深部の温度が適切
に調節されるため、請求項１に記載の金型表面温度の制
御方法に対し、キャビティに面する金型表面の温度を優
れた品質の成型品が得られる適切な温度に容易にかつ確
実に制御することができる。また、加熱装置を作動させ
たり、あるいは高温水を用意するには、電力などを必要
とするが、請求項１及び請求項２に記載の金型表面温度
の制御方法では、そうした電力などを必要としないた
め、省エネルギーに金型の表面温度を制御することがで
きる。

【００１７】従って、請求項１及び請求項２に記載の金
型表面温度の制御方法を用いれば、金型の構造及び金型
の表面温度の制御システムを簡易なものにすることがで
き、成型コストを、従来の金型表面温度の制御方法を用
いた場合に比べて大幅に低減させることができる。以上
のような請求項１及び請求項２に記載の金型表面温度の
制御方法の利点は、成型体を連続的に多量に成型する場
合に大きく現れる。また、このとき、一つの成型体が成
型されて金型が離型されてから長い時間をかけずに、金
型の表面温度を次の溶湯が注入されるのに適切な温度に
制御できるため、成型体を時間をかけずに連続的に成型
することができる。従って、成型体を短時間のうちに大
量に成型することができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 （実施例１）本実施例は、図１に示すような鋳造用金型
の表面温度を制御する方法として、請求項１に記載の金
型表面温度の制御方法を適用した例である。

【００１９】キャビティ１２に面する金型表面部１４に
は、金型表面部１４のほとんど全部を冷却できる冷却手
段１６が内設されている。この冷却手段１６は、金型表
面部１４に設けられた冷却孔１６０に冷却水（図示せ
ず）を流通させるものである。冷却孔１６０は、直円筒
形状（φ３〜２０ｍｍ）をなして互いに平行に延びる空
間であり、金型表面部１４に配設されている。冷却水
は、金型の外部に設けられた冷却水送給装置１６２によ
り圧送路１６４を通じて冷却孔１６０に送給され、この
冷却孔１６０を流れて金型の外部に導出される。このと
き、金型表面部１４の熱が冷却水に奪われて、金型表面
部１４が冷却される。

【００２０】冷却水送給装置１６２には、ポンプやコン
プレッサ等を用いることができる。また、冷却水の流通
量の制御は、圧送路１６４の途中に介設されたバルブ１
６６により行うことができる。このバルブ１６６には手
動式のものを用いた。一方、金型表面部１４及び金型深
部１８（ここではキャビティ１２に対して外方に位置す
る金型内部）には、熱電対やサーミスタ等の検温手段
（図示せず）が内設されており、金型表面部１４及び金
型深部１８の温度が随時わかるようになっている。

【００２１】金型１の表面温度は、次のようにして制御
することができる。後述する予備成型などにより金型表
面部１４の温度をｈ₂以上にしてから、時間ｔ₀において
キャビティ１２に溶湯を注入する。この溶湯の熱が金型
深部１８に伝えられてそこに蓄えられ、金型深部１８の
温度がある所定の温度になったところで、バルブ１６６
を開けて冷却孔１６０に冷却水を流通させる。バルブ１
６６の開度を適宜調節しながら、金型表面部１４を適切
な温度に冷却する。

【００２２】このとき、金型深部１８に蓄えられる熱
量、すなわち先述のある所定の温度は、後に金型表面部
１４に伝えられたときに金型表面部１４の温度をｈ₁〜
ｈ₂の温度範囲にすることができるだけの熱量である。
この金型表面部１４の冷却により、溶湯を冷却して固化
させることができるとともに、金型表面の温度を焼き付
きが生じることのない温度にすることができる。なお、
ここでの冷却孔１６０に冷却水を流通させ始めるタイミ
ングは、溶湯の注入と同時である必要はなく、金型深部
１８に熱が十分に蓄えられたところで金型表面部１４を
冷却することができれば、溶湯が注入される前であって
もよい。

【００２３】続いて、溶湯が十分に固化してから金型１
が離型される時間ｔ₁において、バルブ１６６の開度を
調節して冷却水の流通量を弱めるか、又はバルブ１６６
を完全に閉めてその流通を止める。その結果、金型表面
部１４の冷却が弱められるか、又はその冷却が止められ
る。このとき、金型の表面温度は、図７のグラフ２に示
されるように離型直後に低下して、一旦はｈ₂を下回る
温度になるが、金型深部１８に蓄えられていた熱が金型
表面部１４に伝えられ、金型１が再び型締めされて次の
成型用の溶湯がキャビティ１２に注入される時間ｔ₂ま
でに、金型表面部１４の温度がｈ₂以上に上昇する。

【００２４】なお、図７のグラフ２において、金型の表
面温度が離型直後にグラフ１よりも急激に低下している
のは、バルブを閉めても、それまでに金型に送給された
冷却水がしばらく金型を流れるためである。また、ここ
での冷却水の流通量を弱め始めるか、又はその流通を止
めるタイミングは、金型１の離型と同時である必要はな
く、次の溶湯が注入されるまでに金型表面部１４の温度
をｈ₂以上に昇温させることができれば、その前後であ
ってもよい。

【００２５】時間ｔ₂において金型表面部１４の温度が
ｈ₂以上に上昇したら、キャビティ１２に次の成型用の
溶湯を注入する。先と同様に、溶湯の熱が金型深部１８
に伝えられて金型深部１８が所定の温度になったら、冷
却手段１６により金型表面部１４を冷却する。溶湯が固
化したら金型１を離型する。このとき、冷却手段１６に
よる金型表面部１４の冷却を弱めるか、又はその冷却を
止めることにより、金型深部１８の熱を金型表面部１４
に伝え、金型１が再び型締めされて次の成型用の溶湯が
キャビティ１２に注入されるまでに金型表面部１４の温
度をｈ₂以上に上昇させる。以後、この金型表面温度の
制御方法を行いながら成型を繰り返す。

【００２６】なお、本金型表面温度の制御方法を実施す
るにあたって、最初の成型においては、次のように予備
成型を行うことが好ましい。その予備成型とは、金型の
表面温度がｈ₂より低いままでキャビティ１２に溶湯を
注入し、続いて上記の金型表面温度の制御方法により、
この溶湯が固化して金型１が離型された後、金型１が再
び型締めされて次の成型用の溶湯がキャビティ１２に注
入されるまでに、金型表面部１４の温度をｈ₂以上に上
昇させることである。この最初の成型で得られる成型体
は、湯廻り不良が生じている恐れがあるので製品とせ
ず、２回目以降の成型で得られる成型体を製品として利
用することが好ましい。

【００２７】本実施例では、焼き付きや水残り、湯廻り
不良などを容易にかつ確実に防ぐことができる。 （実施例２）本実施例は、図２に示すような鋳造用金型
２の表面温度を制御する方法として、請求項２に記載の
金型表面温度の制御方法を適用した例である。

【００２８】金型２は、金型深部１８において金型深部
１８を冷却できる補助冷却手段２２が設けられている他
は実施例１の金型１と同じ構造のものである。この補助
冷却手段２２は、金型深部１８に設けられた冷却孔２２
０に冷却水（図示せず）を流通させるもので、冷却手段
１６と同様のものである。すなわち、冷却孔２２０は、
直円筒形状（φ２０〜４０ｍｍ）をなして冷却孔１６０
に対して平行に延びる空間である。冷却水は、金型の外
部に設けられた冷却水送給装置２２２により圧送路２２
４を通じてこの冷却孔２２０に送給され、冷却孔２２０
を流れて金型の外部に導出される。このとき、金型深部
１８の熱が冷却水に奪われて、金型深部１８が冷却され
る。

【００２９】冷却水送給装置２２２には、実施例１の冷
却水送給装置１６２と同じものを用いることができ、冷
却水送給装置１６２がこれを併用してもよい。また、冷
却水の流通量の制御は、圧送路２２４の途中に介設され
たバルブ２２６により行うことができる。このバルブ２
２６にも手動式のものを用いた。金型２の表面温度は、
実施例１と同様にして制御することができるが、例えば
キャビティ１２に溶湯が注入されたときの金型表面部１
４の温度を、ｈ₂以上においてさらに適切に調節したい
ときには、次のように制御することができる。

【００３０】金型表面部１４の温度を、ｈ₂以上におい
てある一定の温度（温度範囲）に正確に制御するには、
金型深部１８に蓄えられる熱量をある所定の熱量とし、
金型深部１８に伝えられる熱量を制御することにより可
能となる。このことを実際に行うには、金型深部１８の
温度を所定の温度に制御することで容易に可能となる。

【００３１】キャビティ１２に溶湯が注入されたときに
金型深部１８の温度がこの所定の温度を超えたときに
は、バルブ２２６を開けて冷却水送給装置２２２から冷
却孔２２０に冷却水を送給し、金型深部１８を冷却す
る。このように金型深部１８の温度が所定の温度を超え
たときには、この補助冷却手段２２により金型深部１８
の温度を適切な温度に下げることができる。それゆえ、
金型深部１８から金型表面部１４に伝えられることによ
って上昇されられる金型表面部１４の温度をさらに適切
に調節することができる。また、この補助冷却手段２２
は、金型深部１８だけでなく金型表面部１４も補助的に
冷却でき、冷却手段１６の冷却水の蒸気化を防ぐことが
できる。 （実施例３）本実施例は、図３および図４に示すような
鋳造用金型のキャビティ側に突出する突起状の鋳抜きピ
ン３の表面温度を制御する方法として、請求項１に記載
の金型表面温度の制御方法を適用した例である。

【００３２】本実施例で使用する鋳造用金型はＳＫＤの
材料よりなり、そのキャビティにはアルミ材料の溶湯が
６００〜８００℃で流し込まれる。鋳抜きピン３は、直
径が１００ｍｍ程度の円柱状突起である。この鋳抜きピ
ン３のキャビティ３２に面する金型表面部３４には、こ
の金型表面部３４を冷却できる冷却手段３６が内設され
ている。この冷却手段３６は、冷却孔３６０に冷却水
（図示せず）を流通させるものである。冷却孔３６０
は、直円筒形状（φ３〜５ｍｍ）をなして鋳抜きピン３
の突出方向に互いに平行に延びており、鋳抜きピン３の
周方向に等間隔をおいて８箇所設けられている。各冷却
孔３６０の奥端部３６０ａは、鋳抜きピン３の突出先端
面３ｂの近傍にまで達している。

【００３３】各冷却孔３６０内には、冷却孔３６０の内
径よりも小さな外径を有する直円筒状の冷却管３６２が
冷却孔３６０と同軸的に挿設されている。これらの冷却
管３６２は、管路３６２ａと、管路３６２ａの先端に位
置する吐出口３６２ｂとを備えており、その管路３６２
ａの基端部３６２ｃは、圧送路３６４を介して冷却水送
給装置３６６に接続されている。

【００３４】冷却水送給装置３６６は、圧送路３６４及
び各冷却管３６２を通じて各冷却孔３６０の奥端部３６
０ａまで冷却水をそれぞれ圧送できる装置であり、ポン
プやコンプレッサ等で構成することができる。圧送路３
６４には、各冷却管３６２に送給される冷却水の量を制
御することができるバルブ３６７が設けられている。こ
のバルブ３６７の開閉は、バルブ開度制御手段３６８に
より制御されている。金型表面部３４及び金型深部３８
（鋳抜きピン３の中心部が相当する）に、それらの温度
を電子信号で発信することができる型温検知手段３６９
ａ、３６９ｂをそれぞれ内設すれば、バルブ開度制御手
段３６８には、これらの型温検知手段３６９ａ、３６９
ｂで検知された金型表面部３４及び金型深部３８の温度
をそれぞれ電子信号で受信し、これらの電子信号を増幅
回路及び変換回路等により磁力に変換してバルブ３６７
を開閉することのできる電磁制御式のものを用いること
ができる。型温検知手段３６９ａ、３６９ｂには、熱電
対やサーミスタ等の公知の検温手段を用いることができ
る。ここでは、型温検知手段３６９ａ、３６９ｂに金型
表面部３４及び金型深部３８の温度によって発せられる
信号の大きさを変えられるものを用い、バルブ開度制御
手段３６８には、その信号の大きさによって変換される
磁力の大きさを変えられるものを用いた。

【００３５】従って、この冷却手段３６では、金型表面
部３４及び金型深部３８の温度に応じてバルブ開度制御
手段３６８により自動的にバルブ３６７の開度が制御さ
れ、冷却水送給装置３６６から各冷却管３６２に送給さ
れる冷却水の量が制御される。このバルブ開度制御手段
３６８は、金型が離型されるときにも自動的に働いてバ
ルブ３６７を閉めることができる。

【００３６】この鋳抜きピン３の表面温度は次のように
して制御される。実施例１で先述したような予備成型を
同様にして行い、金型表面部３４の温度をｈ₂の温度以
上にしてから、時間ｔ₀においてキャビティ３２に溶湯
を注入する。このとき、溶湯の熱が金型深部３８に伝え
られて金型深部３８の温度が所定の温度になると、型温
検知手段３６９ｂがそれを検知し、バルブ開度制御手段
３６８が働いてバルブ３６７が開けられる。こうして冷
却水送給装置３６６から冷却水が冷却管３６２に送給さ
れる。

【００３７】冷却管３６２に送給された冷却水は、管路
３６２ａを流れて吐出口３６２ｂから吐出され、冷却孔
３６０の先端３６０ａに達した後、冷却孔３６０の内周
面と冷却管３６２の外周面との間の空隙３６０ｂを流れ
て金型の外部に導出される。このように冷却水を流通さ
せることで金型表面部３４を冷却することができる。こ
のとき、型温検知手段３６９ａによって金型表面部３４
の温度が検温され、バルブ開度制御手段３６８が働いて
バルブ３６７の開度が調節される。こうして冷却水送給
装置３６６から各冷却管３６２に送給される冷却水の水
量が調節される。

【００３８】続いて、この溶湯が固化して金型が離型さ
れる時間ｔ₁（時間ｔ₀から、１０〜６０秒後の時間）に
おいて、バルブ開度制御手段３６８が働いてバルブ３６
７が閉められ、冷却水送給装置３６６から各冷却管３６
２への冷却水の送給が止められる。このとき、鋳抜きピ
ン３の表面温度は、図７のグラフ２に示されるように、
離型直後では急激に低下してｈ₂の温度以下になるが、
金型深部３８に蓄えられていた熱が金型表面部３４に伝
えられ、金型が再び型締めされて次の成型用の溶湯がキ
ャビティ３２に注入される時間ｔ₂（時間ｔ₁から、４０
〜８０秒後の時間）までに、金型表面部３４の温度がｈ
₂の温度以上に上昇する。

【００３９】時間ｔ₂において金型表面部３４の温度が
ｈ₂の温度以上に昇温したら、キャビティ３２に次の成
型用の溶湯を注入する。このとき、先と同様に、溶湯の
熱が金型深部３８に伝えられてから冷却手段３６により
金型表面部３４を冷却する。溶湯が固化したら金型を離
型する。このとき、冷却手段３６による金型表面部３４
の冷却を止めることにより、金型深部３８の熱を金型表
面部３４に伝え、金型が再び型締めされて次の成型用の
溶湯が注入されるまでに金型表面部３４の温度を所定温
度に上昇させる。以後、この金型表面温度の制御方法を
行いながら成型を繰り返す。 （実施例４）本実施例は、図５および図６に示すような
鋳造用金型のキャビティ３２側に突出する突起状の鋳抜
きピン４の表面温度を制御する方法として、請求項２に
記載の金型表面温度の制御方法を適用した例である。

【００４０】鋳抜きピン４は、金型深部３８において金
型深部３８を冷却できる補助冷却手段４２が設けられて
いる他は実施例３の鋳抜きピン３と同様の構造を有する
ものである。この補助冷却手段４２は、金型深部４８に
設けられた冷却孔４２０に冷却水（図示せず）を流通さ
せるもので、冷却手段３６と同様のものである。すなわ
ち、冷却孔４２０は、直円筒形状（φ２０〜４０ｍｍ）
をなして鋳抜きピン４の突出方向に各冷却孔３６０と平
行に延びており、この冷却孔４２０内には、冷却孔４２
０の内径よりも小さな外径を有する直円筒状の冷却管４
２２が冷却孔３６０と同軸的に挿設されている。この冷
却管４２２も、管路４２２ａと、管路４２２ａの先端に
位置する吐出口４２２ｂとを備えており、その管路４２
２ａの基端部が圧送路４２４を介して冷却水送給装置４
２６に接続されている。

【００４１】冷却水送給装置４２６は、圧送路４２４及
び管路４２２ａを通じて冷却孔４２０の奥端部４２０ａ
まで冷却水を圧送できる装置である。圧送路４２４の途
中にはバルブ４２７が設けられており、このバルブ４２
７の開閉も、先のバルブ開度制御手段３６８と同様の電
磁制御式のバルブ開度制御手段４２８により制御されて
いる。従って、その開度は、金型深部３８に内設された
型温検知手段４２９により検知される金型深部３８の温
度に応じて自動的に調節される。これらの冷却水送給装
置４２６、バルブ開度制御手段４２８及び型温検知手段
４２９は、先の冷却水供給装置３６６、バルブ開度制御
手段３６８及び型温検知手段３６９ｂに兼用させてもよ
い。

【００４２】冷却水送給装置４２６から冷却管４２２に
送給された冷却水は、管路４２２ａを流れて吐出口４２
２ｂから吐出され、冷却孔４２０の奥端部４２０ａに達
した後、冷却孔４２０の内周面と冷却管４２２の外周面
との間の空隙４２０ｂを流れて金型の外部に導出され
る。このように冷却水を流通させることで金型深部３８
を冷却することができる。

【００４３】鋳抜きピン４の表面温度は、実施例３と同
様にして制御することができるが、例えばキャビティ３
２に溶湯が注入されたときの金型表面部３４の温度をｈ
₂以上においてさらに適切に調節したいときには、次の
ように制御することができる。実施例２でも述べたよう
に、金型表面部３４の温度を、ｈ₂以上においてある一
定の温度（温度範囲）に正確に制御するには、金型深部
３８に蓄えられる熱量をある所定の熱量とし、金型深部
３８に伝えられる熱量を制御することで可能となる。こ
のことを実際に行うには、金型深部３８の温度を所定の
温度に制御することで容易に可能となる。

【００４４】キャビティ３２に溶湯が注入されたときに
金型深部３８の温度が、この所定の温度を超えたときに
は、型温検知手段４２９がそれを検知し、バルブ開度制
御手段４２８が働いてバルブ４２７が開けられる。冷却
水送給装置４２６から冷却水が冷却管４２２に送給さ
れ、金型深部３８が冷却される。このように金型深部３
８の温度が所定の温度を超えたときには、補助冷却手段
４２により金型深部３８の温度を適切な温度に下げるこ
とができる。それゆえ、金型深部３８から金型表面部３
４に伝えられることによって上昇されられる金型表面部
３４の温度をさらに適切に調節することができる。ま
た、この補助冷却手段４６は、金型深部３８だけでなく
金型表面部３４も補助的に冷却でき、冷却手段３６の冷
却水の蒸気化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の金型１を概略的に示す金型１の縦断
面図である。

【図２】実施例２の金型２を概略的に示す金型２の縦断
面図である。

【図３】実施例３の金型の一部である鋳抜きピン３を概
略的に示す鋳抜きピン３の縦断面図である。

【図４】図３の縦断面図のＡ−Ａ’における横断面図で
ある。

【図５】実施例４の金型の一部である鋳抜きピン４を概
略的に示す鋳抜きピン４の縦断面図である。

【図６】図５の縦断面図のＡ−Ａ’における横断面図で
ある。

【図７】従来の技術及び本実施例の金型において、溶湯
が固化して金型が離型された時間ｔ₁から金型が再び型
締めされて次の成型用の溶湯が注入されるまでの時間ｔ
₂までの間における金型の表面温度の変化をそれぞれ模
式的に示すグラフである。

【符号の説明】

１：金型 １２：キャビティ １４：金型表面部 １
６：冷却手段 １８：金型深部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 和幸 愛知県岡崎市鉢地町字開山45番地 豊興工 業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型のキャビティに面する金型表面部に
   該金型表面部を冷却できる冷却手段を内設し、該キャビ
   ティに溶湯が注入され、該溶湯が固化して該金型が離型
   されるまでの間は、該溶湯の熱を該金型表面部より深部
   にある金型深部に蓄えるとともに、該冷却手段を用いて
   該金型表面部を冷却し、該金型が再び型締めされて次の
   成型用の溶湯が該キャビティに注入されるまでに、該金
   型深部に蓄えられた熱を該金型表面部に伝えて該金型表
   面部の温度を所定温度にすることを特徴とする金型表面
   温度の制御方法。
2. 【請求項２】 前記金型深部に該金型深部を冷却できる
   補助冷却手段を内設し、前記金型深部に蓄えられる熱量
   を該補助冷却手段を用いて調節する請求項１に記載の金
   型表面温度の制御方法。