JPS62227567A - 合成樹脂成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＣＶ鋳鉄を用いた合成樹脂成形用金型に関する
ものである。

（従来の技術） 従来のこの種金型は、炭素鋼等の型用鋼を用いて削り出
しにより金型を製作したり、或いは普通鋳鉄材を用いて
鋳造し、成形面を機械加工して金型を得るのが一般であ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の従来技術において、前者、即ち型用鋼の削り出し
の場合には、先ず機械加工で素材から削り出すため機械
加工の工数が多く、手間がかかり、且つ製作日数も多く
なるので型製作のコストが極めて高くなること、次に削
り出しのため材料の無駄も多い。

後者、即ち普通鋳鉄による鋳造は成形面の機械加工だけ
のため前記した不都合は解消できる反面法の如き問題が
ある。

即ち、金型が大きく肉厚が厚いためフエライトの増加や
黒鉛の粗大化、金型成形面に発生するピンホールやしわ
模様により成形面の鏡面性が得られ難い。そして金型が
大きく肉厚が厚いため冷却速度が遅くなり、又組織が粗
大化するので強度が低下し、これにより金型成形面の鋭
角部が破損するので型寿命が低下する。

本発明は以上の問題点を解決すべくなされたもので、そ
の目的とする処は、成形部をＣＶ鋳鉄を用いて鋳造し、
これを鋳ぐるんで金型を得、成形部にピンホール等の鋳
造欠陥がなく、微細組織で高い鏡面性が得られ、且つ合
成樹脂成形用として優れた金型を安価に得るにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題を解決するための手段は、合成樹脂成形用の
成形部と、これの周りを補強するバックアップ用枠体と
からなり、前記成形部はその肉厚を２０ｍｍ〜２００ｍ
ｍの範囲とし１組織をＣＶ黒鉛形状とし、黒鉛粒径を８
０％以上が０．２ｍｍ以下のＣＶ鋳鉄で鋳造し、該成形
部を普通鋳鉄等で鋳ぐるんで該成形部と一体的に枠体を
鋳造したことと、併せて冷却パイプを同時に埋装するよ
うにしたことである。

（上記手段による作用） 上記手段によれば、合成樹脂成形を行う成形部を別体と
して形成し、これを鋳ぐるんで枠部を形成して全体とし
て金型を得、成形部は前記条件で鋳造するので成形に寄
与する成形部の鋳造にさいし凝固速度が速く、冷却性に
優れ、ピンホール等がなく表面が極めて微細で成形部に
機械加工後で優れた鏡面性が得られ、成形品表面にしわ
等のないものが成形でき、成形部を枠体で鋳ぐるんで一
体化して金型を得るので得られた金型は耐圧性。

耐久性に優れ、金型として必要な大きさ、トータルとし
ての肉厚を得つつ成形面に優れたものが得られる。又冷
却パイプも成形部を鋳ぐるむときに同時に鋳ぐるんでし
まうので配設が容易である。

（実施例） 次に本発明の一実施例を添付図面を参照しつつ詳述する
。

第１図、第２図は本発明の実施例を示し、第１図は金型
の平面図、第２図は動縦断面図である。

金型（１）は成形部（２）とバックアップ用の枠体（３
）とからなり、成形部（２）をＣＶ鋳鉄、即ちＦＣ■（
コンバクテッドバーミキュラー）材を用いて鋳造する。

成形部（２）の各部の肉厚は２０ｍｍ〜２００ｍｍとし
、肉厚が２０＋ａｍ以上であると成形部全体の剛性が低
下し、又表面の機械加工用の削り代が確保できなくなる
ことによる。又２００ａｖ＋以上であると注湯後凝固速
度が遅くなり、組織が微細化せず、機械加工による表面
（成形面）の鏡面加工を行っても良好な鏡面光沢が得ら
れ難く、一方ビンホールやガス欠陥の発生が多くなる。

そして組織が粗くなる結果強度が低下する。

肉厚が２０ｍｍ〜２００ｍｍに設定した結果成形部（金
型）の内部組織及び成形面の組織は凝固速度が速くなる
ので含有する黒鉛粒径が微細となり、ピンホールやガス
欠陥の発生を抑えることができる。そして組織が微細化
する結果金型強度が向上し、成形面のエツジ部の破損等
を防止することができ、型寿命は向上する。

一方、組織中に含まれる黒鉛は粒が０．２　ｍ＋ａ以下
でかかる０、　２　ｍｍ以下のものを８０％以上含むも
のとする。第３図、第４図はこれのグラフで、第３は０
．２ｍｍ以下の黒鉛の分布率を縦軸とし、横軸を鏡面と
したもので８０％以下では鏡面性が悪化し、第４図は縦
軸を黒鉛粒径とし、横軸を鏡面性としたもので０．２ｍ
■以上になると鏡面性は悪化する。従って黒鉛は粒径が
０．２　ｍｍ以下のもので、これを８０％以上含むもの
が好ましく、鏡面性に優れたもの、即ち組織が微細なも
のが得られる。

ところで金型をＦＣＶ材で上記により鋳造したが、その
化学成分は下記の如き分析値であった。

第５図及び第６図はＦＣＶＰＪ造で得た鋳造品の顕微鏡
写真で、第５図は本発明にかかる鋳造金型の断面写真を
、第６図は従来のＦＣ鋳鉄のそれを示し、夫々５０倍に
したもので、従来は第６図の如く片状黒鉛鋳鉄の組織で
あるのに対し第５図の如く本発明のものは一見して黒鉛
が粒子が微細であることが分る。

かかる顕微鏡写真の結果においても一見して上記は首肯
できる。

尚本発明で得た金型と従来のＦＣ鋳鉄の金型の機械的性
質は下記の如くである。

上記の如く機械的性質に優れ、成形面の角部の破損や彦
耗は防止でき、寿命、＃久性は向上する。

成形部（２）は以上により鋳造し、成形面（２０１）を
機械加工して鏡面仕上げし、本体（２０２）内には冷却
パイプ（２０３）を埋装し、一方、中央部には射出用ノ
ズル（２０４）を埋装する。

成形型（２）の本体（２０２）の外周（２０５）には回
文（２０Ｂ）・・・を形成し、又底（２９？）には下方
に突出するアンカ一部（２０８）・・・を形成し、以上
の成形部を枠部鋳造用の鋳型にセットし、成形部と鋳型
間にＦＣ等の湯を注入充填し、成形部周をＦＣ等で鋳ぐ
るんでバックアップ用の枠部（３）を鋳造する。

かくして枠部（３）内に成形部（２）が一体重に鋳造さ
れることとなる。尚射出ノズル（２０４）は上部が成形
部（２）に嵌合し、下部が枠部（３）に臨み。

（４）はロケートリング、（５）・・・は枠部四隅に設
けたガイドブツシュである。

ところで成形部を含む金型の具体的な鋳造についての一
例を述べると、鋳鉄をキューポラ炉（湯温１５００℃）
を用いて成分調整を行い１次いでこの溶湯を前炉（湯温
１４７０°Ｃ〜１４８０℃）に移し、次にトリへ（湯、
１２５０℃〜１４００℃）に移した時点でｃｖ処理剤（
Ｆｅ４５％、Ｓｉ２〜４％、Ｍｇ０．８〜１．０％）を
溶湯の０．８％〜１．０％添加し、その他の各種添加剤
、即ち脱硫剤０．５％、ｖｃ種剤０．７％、カバー材０
．３％を添加し、ＣＶ処理及び溶湯処理を行った。

そして上記溶湯を金型に相当する砂型に注湯して成形品
を鋳造した。

得られた成形部の成形面と本体部の外周等を機械加工し
、次に成形部を枠部鋳造用の砂型内にセットし、ＦＣ３
０相当に調整された溶湯を注湯し、成形部を鋳ぐるみ、
金型を得た。

得られた金型の成形部の成形部にはピンホール、しわ模
様は殆どなく、これで成形を行った二輪車のサイドカバ
ーは表面の光沢が極めて良好であった。

第７図は本発明の第２発明を示す縦断面図で、左半に対
し右手ば断面の方向が異なる。

成形部（２）の本体（２Ｑ２）の底（２０７）及び外周
（２０５）の対向する面にかけて内方に門出する凹溝（
２０９）・・・を予め成形部の鋳造時に鋳造しておく。

鋳造後凹溝（２０Ｂ）・・・に機械加工等を施し、凹溝
（２０９）・・・に別体で形成した冷却パイプ（２０３
）・・・を外から嵌合し、パイプ（２０３）は凹溝（２
０１１）・・・に倣うように予め成形しておき、パイプ
（２０３）は凹溝（２０９）・・・の底（２１０）に接
する如く嵌合セットする０以上のパイプをセットし、仮
付した成形部（２）を枠部鋳造用砂型にセットし、枠部
を鋳造する。これにより成形部（２）と一体にパイプ（
２０３）を鋳ぐるみ、且つ凹溝（２０９）に溶湯が侵入
して成形部の底とパイプを機械的に結合するので既述の
アンカ一部は不要である。

（発明の効果） 以上で明らかな如く本発明によれば、鋳造によって成形
面が極めて良好な鏡面が得られる金型が得られ、特に肉
厚、黒鉛粒径を既述の如くすることにより微細な組織で
成形面加工後にしわやピンホール、ガス欠陥等のない優
れた鏡面からなる成形面を備えた成形型が得られ、又既
述の如く強変型にも寿命、耐久性に優れたものが得られ
、以上を鋳造という製作容易で安価な手段により達成で
き、得られた成形部は枠部で鋳ぐるまれるので金型全体
の強度、耐圧性的の機械的性質を向上させ、大型の合成
樹脂成形に用いて精度、鏡面性に優れた金型が得られ、
又かかる金型の製作が容易であり、更に冷却パイプの配
設を成形部鋳ぐるみ時に一体に鋳ぐるむようにすれば面
倒な孔あけ加工を要することなく冷却配管が行え、更な
る製作の容易化、コストタウンに資する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は金型の
平面図、第２図は同門断面図、第３図、第４図は黒鉛粒
子の分布及び黒鉛粒径と成形面の鏡面との関係を説明す
るグラフ、第５図は本発明の金型に用いたｃｖＰｊ鉄の
金属組織を示す顕微鏡写真、第６図はＦＣＰＩ鉄の金属
組織を示す顕微鏡写真、第７図は本発明の第２発明を示
す縦断面図である。 尚図面中（２）は成形部、（２０３）はパイプ、（２０
９）は凹溝、（３）は枠体である。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代　　理
　　人　　弁理士　　　　下　　　１）　　容　一部間
　　　　　弁理士　　　　大　　橋　　邦　　部同　　
　弁理士　　　小　　山　　　　右同　　　弁理士　　
　野　　１）　　　茂Ｕノ　　　○ 謀嬶Ｉｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成樹脂成形用の成形部と、これの周りを補強する
   バックアップ用枠体とからなり、前記成形部はその肉厚
   を２０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲とし、組織をＣＶ黒鉛形
   状とし、黒鉛粒径を８０％以上が０．２ｍｍ以下のＣＶ
   鋳鉄で鋳造し、該成形部を普通鋳鉄等で鋳ぐるんで該成
   形部と一体的に枠体を鋳造したことを特徴とする合成樹
   脂成形用金型。 ２、合成樹脂成形用の成形部と、これの周りを補強する
   バックアップ用枠体と、内装された冷却パイプとを備え
   、前記成形部はその肉厚を２０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲
   とし、組織をＣＶ黒鉛形状とし、黒鉛粒径を８０％以上
   が０．２ｍｍ以下のＣＶ鋳鉄で鋳造し、該成形部及び冷
   却パイプを普通鋳鉄等で鋳ぐるんで該成形部、冷却パイ
   プと一体的に枠体を鋳造したことを特徴とする合成樹脂
   成形用金型。