KR20220146599A - 금형 - Google Patents

Abstract

금형(10)은, 금형 베이스(12)와, 금형 본체(11)와, 개폐 부재(13)를 구비한다. 금형 베이스(12)에는, 냉매를 저류하는 저류부(122)가 형성된다. 금형 본체(11)는, 장착면(112)과, 성형면(111)과, 복수의 유로(113)를 포함한다. 장착면(112)은, 금형 베이스(12)의 저류부(122) 측에 배치된다. 성형면(111)은, 장착면(112)과 반대 측에 배치된다. 복수의 유로(113)는, 장착면(112)으로부터 성형면(111)을 향해 금형 본체(11)를 관통한다. 개폐 부재(13)는, 금형 베이스(12)와 금형 본체(11) 사이에 배치된다. 개폐 부재(13)는, 복수의 유로(113)에 대응하는 복수의 관통 구멍(131)을 포함한다. 개폐 부재(13)는, 관통 구멍(131) 각각이 대응하는 유로(113)와 저류부(122)를 연통시키도록 금형 베이스(12) 및 금형 본체(11)에 대해 움직일 수 있게 구성된다.

Description

금형

본 개시는, 금형에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 열간 프레스에 이용되는 금형에 관한 것이다.

자동차의 차체 부품 등의 고강도 부품을 성형하는 방법으로서, 열간 프레스가 알려져 있다. 열간 프레스에서는, 가열된 블랭크를 프레스기에 장착된 금형으로 프레스 가공한 후, 금형 내에서 성형품을 냉각하고, 담금질한다. 성형품은, 예를 들면, 금형의 성형면으로부터 토출되는 냉매에 의해 냉각된다.

특허문헌 1은, 냉매 토출 기능을 갖는 금형을 개시한다. 이 금형에는, 그 내부를 지나, 성형면에 개구하는 복수의 냉매 공급관이 배치되어 있다. 냉매 공급관 각각에는, 개폐 밸브, 유량 조정 밸브, 압력 조정 밸브가 설치된다. 이들 밸브를 제어함으로써, 냉매 공급관으로부터의 냉매의 토출량, 토출 유속, 토출 압력, 토출 시간, 토출 타이밍 등과 같은 파라미터가 제어된다.

특허문헌 1의 금형에서는, 냉매의 토출을 제어하는 밸브가, 냉매 공급관 각각에 설치되어 있다. 그 때문에, 성형품을 냉각할 때, 복수의 밸브를 동시에 제어할 필요가 있어, 냉매의 토출 제어가 복잡화된다는 문제가 있다.

이에 반해, 특허문헌 2에 개시되는 금형은, 성형면을 포함하는 금형 본체와, 금형 본체의 내부에 수용되는 냉매 수용 용기를 구비한다. 금형 본체에는, 성형면에 개구하는 복수의 금형 공급 구멍이 형성되어 있다. 냉매 수용 용기의 벽부에는, 복수의 용기 공급 구멍이 형성되어 있다. 이 냉매 수용 용기가 금형 본체 내에서 승강 또는 회전함으로써, 용기 공급 구멍 각각과, 금형 공급 구멍이 연통 또는 비연통 상태가 된다. 용기 공급 구멍과 금형 공급 구멍이 연통하면, 냉매 수용 용기로부터 냉매가 용기 공급 구멍 및 금형 공급 구멍을 지나, 성형면 상의 성형품에 공급된다.

일본국 특허공개 2006-198666호 공보 일본국 특허공개 2007-136535호 공보

특허문헌 2의 금형에서는, 냉매 수용 용기의 승강 또는 회전에 의해 용기 공급 구멍과 금형 공급 구멍을 연통시킴으로써, 복수의 밸브에 의한 복잡한 토출 제어를 행하지 않고, 성형품에 냉매를 공급할 수 있다. 그러나, 특허문헌 2에서는, 금형 본체의 내부에 냉매 수용 용기가 배치되어 있기 때문에, 금형 본체의 내부에 공동(空洞)을 형성할 필요가 있다. 따라서, 금형의 강도가 저하되어 버린다는 문제가 있다.

본 개시는, 강도를 확보하고, 또한, 냉매를 성형품에 용이하게 공급할 수 있는 금형을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 개시에 따른 금형은, 금형 베이스와, 금형 본체와, 개폐 부재를 구비한다. 금형 베이스에는, 냉매를 저류하는 저류부가 형성된다. 금형 본체는, 금형 베이스에 장착된다. 금형 본체는, 장착면과, 성형면과, 복수의 유로를 포함한다. 장착면은, 금형 베이스의 저류부 측에 배치된다. 성형면은, 장착면과 반대 측에 배치된다. 복수의 유로는, 장착면으로부터 성형면을 향해 금형 본체를 관통한다. 개폐 부재는, 금형 베이스와 금형 본체 사이에 배치된다. 개폐 부재는, 복수의 유로에 대응하는 복수의 관통 구멍을 포함한다. 개폐 부재는, 관통 구멍 각각이 대응하는 유로와 저류부를 연통시키도록 금형 베이스 및 금형 본체에 대해 움직일 수 있게 구성된다.

본 개시에 의한 금형에 의하면, 강도를 확보하고, 또한, 냉매를 성형품에 용이하게 공급할 수 있다.

도 1은, 프레스기를 나타내는 모식도이다.
도 2는, 제1 실시 형태에 따른 금형의 분해도이다.
도 3은, 비연통 상태에 있어서의 금형의 길이 방향에 수직인 면에서의 단면도이다.
도 4는, 비연통 상태에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는, 연통 상태에 있어서의 금형의 길이 방향에 수직인 면에서의 단면도이다.
도 6은, 연통 상태에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은, 슬라이드 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은, 슬라이드 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는, 슬라이드 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은, 슬라이드 방향에 직교하는 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은, 슬라이드 방향에 직교하는 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는, 슬라이드 방향 및 슬라이드 방향에 직교하는 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은, 슬라이드 방향 및 슬라이드 방향에 직교하는 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 14는, 슬라이드 방향 및 슬라이드 방향에 직교하는 방향의 폭이 서로 상이한 관통 구멍과 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15는, 제2 실시 형태에 따른 금형의 길이 방향에 수직인 면에서의 단면도이다.
도 16은, 제2 실시 형태에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 17은, 제2 실시 형태에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 18은, 제2 실시 형태에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 19는, 제2 실시 형태에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 20은, 제2 실시 형태의 다른 예에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 21은, 제2 실시 형태의 다른 예에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 22는, 제2 실시 형태의 다른 예에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 23은, 제2 실시 형태의 다른 예에 있어서의 개폐 부재의 관통 구멍과 금형 본체의 유로의 겹침을 설명하기 위한 모식도이다.
도 24는, 개폐 부재의 다른 예를 나타내는 모식도이다.
도 25는, 상기 실시 형태의 다른 예에 있어서의 금형의 길이 방향에 수직인 면에서의 단면도이다.

실시 형태에 따른 금형은, 금형 베이스와, 금형 본체와, 개폐 부재를 구비한다. 금형 베이스에는, 냉매를 저류하는 저류부가 형성된다. 금형 본체는, 금형 베이스에 장착된다. 금형 본체는, 장착면과, 성형면과, 복수의 유로를 포함한다. 장착면은, 금형 베이스의 저류부 측에 배치된다. 성형면은, 장착면과 반대 측에 배치된다. 복수의 유로는, 장착면으로부터 성형면을 향해 금형 본체를 관통한다. 개폐 부재는, 금형 베이스와 금형 본체 사이에 배치된다. 개폐 부재는, 복수의 유로에 대응하는 복수의 관통 구멍을 포함한다. 개폐 부재는, 관통 구멍 각각이 대응하는 유로와 저류부를 연통시키도록 금형 베이스 및 금형 본체에 대해 움직일 수 있게 구성된다(제1 구성).

제1 구성에 있어서, 냉매를 저류하는 저류부는, 금형 베이스에 형성된다. 따라서, 성형면을 포함하는 금형 본체에는, 냉매를 저류하기 위한 큰 공동을 형성할 필요가 없기 때문에, 금형의 강도를 확보할 수 있다. 또, 제1 구성에 있어서 금형 베이스와 금형 본체 사이에는, 개폐 부재가 배치된다. 개폐 부재에는, 금형 본체에 형성된 복수의 유로에 대응하여, 복수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 금형 본체의 유로와 금형 베이스의 저류부를 연통시키려면, 이 개폐 부재를 이동시키는 것만으로 된다. 즉, 개폐 부재를 이동시키면, 개폐 부재에 형성된 복수의 관통 구멍에 의해, 금형 본체의 각 유로와 금형 베이스의 저류부가 연통하여, 저류부 내의 냉매가 금형 본체의 유로를 지나 성형면으로부터 토출된다. 따라서, 제1 구성에 의하면, 복수의 밸브에 의한 복잡한 제어를 하지 않고, 냉매를 성형품에 용이하게 공급할 수 있다.

제1 구성에 있어서, 개폐 부재는, 판 형상이며, 금형 베이스 및 금형 본체에 대해 슬라이드하는 것이 바람직하다(제2 구성).

제2 구성에 의하면, 판 형상의 개폐 부재를 슬라이드시킴으로써, 모든 관통 구멍을 이동시켜, 금형 본체의 복수의 유로와 금형 베이스의 저류부를 연통시킬 수 있다. 또, 1장의 개폐 부재에 복수의 관통 구멍을 효율적으로 형성할 수 있기 때문에, 복수의 유로로부터의 냉매의 토출 제어를 효율적으로 행할 수 있다.

제2 구성에 있어서, 복수의 관통 구멍은, 제1 관통 구멍과, 제2 관통 구멍을 포함해도 된다. 개폐 부재의 슬라이드 방향 및/또는 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서, 제2 관통 구멍의 폭은, 제1 관통 구멍의 폭보다 크다(제3 구성).

금형 본체의 유로와 금형 베이스의 저류부가 연통하는 시간, 즉, 저류부로부터의 냉매가 유로를 통해 성형품에 공급되는 시간은, 주로, 개폐 부재의 슬라이드 방향에 있어서의 관통 구멍의 폭에 따라 정해진다. 성형품에 공급되는 냉매의 단위 시간의 유량은, 주로, 개폐 부재의 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서의 관통 구멍의 폭에 따라 정해진다. 제3 구성에 의하면, 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍에서 슬라이드 방향 및/또는 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서의 폭이 상이하다. 그 때문에, 제1 관통 구멍에 대응하는 유로와, 제2 관통 구멍에 대응하는 유로에서, 냉매의 공급 시간 및/또는 공급되는 냉매의 단위 시간당 유량을 바꿀 수 있다. 따라서, 성형품의 부위마다, 냉각 시간, 냉각 속도 등을 적절히 설정할 수 있다.

제2 또는 제3 구성에 있어서, 개폐 부재는, 금형 베이스 및 금형 본체에 대해 2축 방향으로 슬라이드해도 된다(제4 구성).

판 형상의 개폐 부재가 단일한 축방향으로만 슬라이드하는 경우, 금형 본체의 유로와 금형 베이스의 저류부의 연통 상태 및 비연통 상태를 전환할 때, 개폐 부재가 단순히 왕복 이동하게 된다. 예를 들면, 개폐 부재를 상기 축방향의 한쪽 측으로 슬라이드시키면, 개폐 부재의 관통 구멍이 금형 본체의 유로와 겹쳐, 유로와 저류부가 연통 상태가 된다. 이 개폐 부재를 더욱 슬라이드시키면, 개폐 부재의 관통 구멍이 금형 본체의 유로를 통과해 당해 유로에서 벗어나고, 유로와 저류부가 비연통 상태가 된다. 그 후, 개폐 부재는 같은 경로를 밟아 원래의 위치로 되돌아가기 때문에, 개폐 부재가 원래의 위치로 되돌아오기까지 유로와 저류부가 다시 연통 상태가 된다. 이에 반해, 제4 구성에 의하면, 한 축방향으로 슬라이드하여, 연통 상태 및 비연통 상태를 거쳐 종착점에 도달한 개폐 부재를 다른 축방향으로 슬라이드시킬 수 있기 때문에, 개폐 부재를 갈 때와 상이한 경로로 원래의 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 일단 비연통 상태가 된 유로 및 저류부가 다시 연통 상태가 되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 성형품에 대한 냉매의 공급을 정지한 채로, 개폐 부재를 초기 위치로 되돌릴 수 있다.

제1 내지 제4 중 어느 하나의 구성에 있어서, 금형 베이스는, 복수의 홈을 표면에 갖고 있어도 된다. 당해 복수의 홈은, 서로 연통하여, 저류부를 구성한다(제5 구성).

제5 구성에 의하면, 금형 베이스의 표면에 형성된 복수의 홈에 의해 저류부가 구성된다. 그 때문에, 예를 들면, 저류부가 단일한 오목부인 경우 등과 비교하여, 저류부에 있어서의 냉매의 저류량을 적게 할 수 있다. 따라서, 특히 저류부에 냉매가 충만하지 않은 상태로 저류부에 대한 냉매의 공급을 개시하는 경우에, 금형 베이스의 저류부에 대한 냉매의 공급의 개시에서부터, 냉매가 저류부에 저류되어 금형 본체의 각 유로에 유입 가능해질 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 또, 복수의 홈이 서로 연통하여 저류부를 구성함으로써, 금형 베이스에 접속되는 배관 계통을 집약할 수 있어, 금형 베이스에 접속되는 배관의 지름을 확대할 수 있다. 따라서, 저류부에 공급되는 냉매의 압력 손실을 억제할 수 있다. 또한, 금형 본체의 유로와 저류부의 연통 부분에 있어서의 냉매의 유량의 저하를 보충할 수 있고, 유로를 지나 성형면으로부터 토출되는 냉매의 유속을 안정시킬 수 있다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 각 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 같은 설명을 반복하지 않는다.

＜제1 실시 형태＞

[프레스기(100)의 구성]

도 1은, 프레스기(100)를 나타내는 모식도이다. 이 프레스기(100)에는, 금형(10, 20)이 장착된다. 도 1은, 프레스기(100)를 정면에서 본 도면이다. 본 실시 형태에서는, 도 1의 지면에 수직인 방향을 프레스기(100)의 안쪽 길이 방향이라고 한다.

프레스기(100)는, 본체 프레임(30)과, 슬라이드(40)와, 볼스터(50)와, 베이스 플레이트(60)를 포함한다.

슬라이드(40)는, 본체 프레임(30)에 장착된다. 슬라이드(40)는, 본체 프레임(30) 내에 수용된 유압 실린더나, 플라이 휠 등을 작동시킴으로써, 본체 프레임(30)에 대해 승강한다. 슬라이드(40)는, 금형(20)을 유지한다.

볼스터(50)는, 슬라이드(40)의 하방에 배치된다. 볼스터(50) 상에는, 베이스 플레이트(60)가 고정된다. 베이스 플레이트(60)는, 오목 형상이다. 이 베이스 플레이트(60) 상에 금형(10)이 장착된다. 베이스 플레이트(60)는, 금형(10)의 상하 방향의 위치를 조정한다. 금형(10)은, 금형(20)과 대향한다.

금형(10)은, 프레스기(100)의 안쪽 길이 방향으로 연장되어 있다. 이하, 금형(10)에 관해서는, 프레스기(100)의 안쪽 길이 방향을 길이 방향이라고 하며, 길이 방향 및 상하 방향에 수직인 방향을 폭 방향이라고 한다. 도 2는, 금형(10)의 분해도이다. 금형(10)은, 금형 본체(11)와, 금형 베이스(12)와, 개폐 부재(13)를 구비한다.

금형 본체(11)는, 성형면(111)과, 장착면(112)을 포함하고 있다. 성형면(111)은, 금형 본체(11)의 상면이다. 장착면(112)은, 성형면(111)의 반대 측에 배치된다. 즉, 장착면(112)는, 금형 본체(11)의 하면이다. 장착면(112)은, 대체로 평탄하다.

본 실시 형태에 있어서, 금형 본체(11)는, 길이 방향에서 봤을 때, 개략 해트 형상을 갖는다. 즉, 금형 본체(11)는, 펀치부(11A)와, 플랜지부(11B)를 갖는다.

펀치부(11A)는, 금형 본체(11)의 폭 방향의 중앙에 배치된다. 펀치부(11A)는, 정면(頂面)(11Aa)과, 측면(11Ab)을 포함한다. 측면(11Ab)은, 정면(11Aa)의 양측에 배치된다. 측면(11Ab) 각각은, 정면(11Aa)으로부터 하방을 향함에 따라 폭 방향의 외측을 향하도록, 상하 방향에 대해 경사진다. 금형(20)(도 1)의 하면에는, 이 펀치부(11A)에 대응하는 오목부가 형성되어 있다.

플랜지부(11B)는, 펀치부(11A)로부터 폭 방향의 외측으로 돌출한다. 플랜지부(11B)의 상면(11Ba)은, 펀치부(11A)의 측면(11Ab)의 하단에 접속되어 있다. 펀치부(11A)의 정면(11Aa) 및 측면(11Ab), 그리고 플랜지부(11B)의 상면(11Ba)이 금형 본체(11)의 성형면(111)을 구성한다.

도 3은, 금형(10)의 횡단면(길이 방향에 수직인 면에서의 단면도)이다. 도 3을 참조하여, 금형 본체(11)는, 또한, 복수의 유로(113)를 포함하고 있다. 본 실시 형태의 예에서는, 복수의 유로(113)는, 금형 본체(11)에 있어서, 길이 방향으로 등간격으로 배열된다. 또, 유로(113)는, 금형 본체(11)의 폭 방향으로도 등간격으로 배열되어 있다. 단, 복수의 유로(113)는, 금형 본체(11)의 길이 방향 또는 폭 방향에 있어서 등간격으로 배열되지 않아도 된다. 유로(113) 각각은, 장착면(112)으로부터 성형면(111)을 향해 금형 본체(11)를 관통한다. 유로(113)는, 금형 본체(11) 내를 상하 방향으로 연장된다. 유로(113)는, 폭 방향으로 연장되는 분기 유로(1131)를 포함하고 있어도 된다. 유로(113)의 하단은, 장착면(112)에 개구한다. 유로(113)의 상단(1132) 및 분기 유로(1131)의 선단(1133)은, 성형면(111)에 개구한다.

보다 구체적으로는, 유로(113)의 상단(1132)은, 펀치부(11A)의 정면(11Aa), 및 플랜지부(11B)의 상면(11Ba)에 개구한다. 분기 유로(1131)의 선단(1133)은, 펀치부(11A)의 측면(11Ab)에 개구한다. 유로(113)의 단면 형상은, 예를 들면, 원형이다. 단, 유로(113)는, 원형 이외의 단면 형상을 갖고 있어도 된다. 유로(113) 각각의 단면적은, 상이해도 되고, 같아도 된다. 예를 들면, 펀치부(11A) 내의 유로(113)의 단면적은, 플랜지부(11B) 내의 유로(113)의 단면적보다 크다. 분기 유로(1131)는, 펀치부(11A) 내의 유로(113) 중, 양측의 측면(11Ab)에 가까운 유로(113)에 형성되어 있다. 분기 유로(1131) 각각의 단면적도, 상이해도 되고, 같아도 된다.

금형 본체(11)에는, 유로(113)와는 다른 유로(114)도 복수 형성되어 있다. 본 실시 형태의 예에서는, 복수의 유로(114)는, 금형 본체(11)에 있어서, 길이 방향으로 등간격으로 배열된다. 또, 유로(114)는, 금형 본체(11)의 폭 방향으로도 등간격으로 배열되어 있다. 단, 복수의 유로(114)는, 금형 본체(11)의 길이 방향 또는 폭 방향에 있어서 등간격으로 배열되지 않아도 된다. 유로(114) 각각은, 장착면(112)으로부터 성형면(111)을 향해 금형 본체(11)를 관통한다. 유로(114)는, 금형 본체(11) 내를 상하 방향으로 연장된다. 유로(114)는, 폭 방향으로 연장되는 분기 유로(1141)를 포함하고 있어도 된다. 유로(114)의 하단은, 장착면(112)에 개구한다. 유로(114)의 상단(1142) 및 분기 유로(1141)의 선단(1143)은, 성형면(111)에 개구한다.

보다 구체적으로는, 유로(114)의 상단(1142)은, 펀치부(11A)의 정면(11Aa), 및 플랜지부(11B)의 상면(11Ba)에 개구한다. 분기 유로(1141)의 선단(1143)은, 펀치부(11A)의 측면(11Ab)에 개구한다. 유로(114)의 단면 형상은, 예를 들면, 원형이다. 단, 유로(114)는, 원형 이외의 단면 형상을 갖고 있어도 된다. 유로(114) 각각의 단면적은, 상이해도 되고, 같아도 된다. 예를 들면, 펀치부(11A) 내의 유로(114)의 단면적은, 플랜지부(11B) 내의 유로(114)의 단면적보다 크다. 분기 유로(1141)는, 펀치부(11A) 내의 유로(114)에 형성되어 있다. 분기 유로(1141) 각각의 단면적도, 상이해도 되고, 같아도 된다.

금형 베이스(12)는, 금형 본체(11)의 하방에 배치된다. 금형 베이스(12)에는, 금형 본체(11)가 장착된다. 금형 베이스(12)는, 개략 직방체 형상의 외형을 갖는다. 금형 베이스(12)의 금형 본체(11) 측의 표면(121)에는, 오목 형상의 저류부(122)가 형성된다. 저류부(122)에는, 냉매가 저류된다. 표면(121)과 반대 측의 표면에는, 사용 후의 냉매를 배출하기 위해, 오목 형상의 배출부(123)가 형성되어 있다. 금형 베이스(12)에는, 배출부(123)로부터 표면(121)을 향해 연장되는 관통로(126)도 형성되어 있다.

도 2를 다시 참조하여, 금형 베이스(12)는, 저류부(122)를 구성하는 복수의 홈(124, 125)을 표면(121)에 갖는다. 복수의 홈(124)은, 각각, 상방에서 봤을 때, 즉 금형 베이스(12)를 평면에서 봤을 때, 길이 방향으로 연장되어 있다. 본 실시 형태의 예에서는, 홈(124)은, 평행하게 배치되어 있다. 단, 각 홈(124)은, 다른 홈(124)에 대해 경사져 있어도 된다. 도 2에서는, 저류부(122)가 7개의 홈(124)을 갖는 경우를 나타내고 있다. 홈(124)은, 예를 들면, 폭 방향에 있어서 등간격으로 배치된다. 단, 홈(124)은, 등간격이 아니게 배치되어 있어도 된다. 각 홈(124)의 폭, 깊이, 길이는 같은 것이 바람직하다. 홈(124)의 일단끼리는, 폭 방향으로 연장되는 홈(125)에서 접속된다. 각 홈(124)의 타단끼리는, 폭 방향으로 연장되는 다른 홈(125)에서 접속된다. 즉, 복수의 홈(124, 125)은, 서로 연통하고 있다.

저류부(122)는, 금형 베이스(12)의 표면(121) 중, 길이 방향의 중앙부에 배치되어 있다. 당해 중앙부는, 다른 부분과 비교하여 약간 움푹 패여 있다.

개폐 부재(13)는, 금형 베이스(12)의 표면(121)에 있어서, 오목 형상의 중앙부 상에 재치(載置)된다. 개폐 부재(13)는, 속이 찬 판 형상이다. 개폐 부재(13)는, 예를 들면, 평면에서 봤을 때 개략 장방형을 이룬다. 개폐 부재(13)는, 금형 본체(11)와 별개의 부재이며, 금형 본체(11)의 외부에 배치된다. 보다 구체적으로는, 개폐 부재(13)는, 금형 베이스(12)와 금형 본체(11) 사이에 배치된다. 개폐 부재(13)는, 금형 본체(11)의 장착면(112)과, 금형 베이스(12)의 표면(상면)(121)에 의해 끼워진다. 개폐 부재(13)의 하면과 금형 베이스(12)의 표면(121) 사이, 및 개폐 부재(13)의 상면과 금형 본체(11)의 장착면(112) 사이에는, 도시하지 않은 시일재가 배치되는 것이 바람직하다.

개폐 부재(13)는, 복수의 관통 구멍(131)과, 복수의 관통 구멍(132)을 포함한다. 복수의 관통 구멍(131)은, 금형(10)의 길이 방향 및 폭 방향으로 늘어서 있다. 복수의 관통 구멍(132)도, 금형(10)의 길이 방향 및 폭 방향으로 늘어서 있다. 본 실시 형태의 예에서는, 관통 구멍(132)은, 관통 구멍(131)의 길이 방향 열(列) 사이 및 폭 방향 열 사이에 배열되어 있다. 관통 구멍(132)은, 관통 구멍(131)과 길이 방향 및 폭 방향으로 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있다. 단, 관통 구멍(131, 132)의 배치는, 이것으로 한정되는 것이 아니라, 적절히 결정할 수 있다.

복수의 관통 구멍(131)은, 금형 본체(11)의 복수의 유로(113)(도 3)에 대응하여, 개폐 부재(13)에 형성되어 있다. 예를 들면, 관통 구멍(131)은, 금형(10)의 길이 방향에 있어서, 유로(113)와 같은 간격으로 배열된다. 예를 들면, 관통 구멍(131)은, 금형(10)의 폭 방향에 있어서도, 유로(113)와 같은 간격으로 배열된다. 본 실시 형태에 있어서, 관통 구멍(131)의 수는, 유로(113)의 수와 같다. 단, 관통 구멍(131)의 수는, 유로(113)의 수와 상이해도 된다.

복수의 관통 구멍(132)은, 금형 본체(11)의 복수의 유로(114)(도 3)에 대응하여, 개폐 부재(13)에 형성되어 있다. 예를 들면, 관통 구멍(132)은, 금형(10)의 길이 방향에 있어서, 유로(114)와 같은 간격으로 배열된다. 예를 들면, 관통 구멍(132)은, 금형(10)의 폭 방향에 있어서도, 유로(114)와 같은 간격으로 배열된다. 본 실시 형태에 있어서, 관통 구멍(132)의 수는, 유로(114)의 수와 같다. 단, 관통 구멍(132)의 수는, 유로(114)의 수와 상이해도 된다. 관통 구멍(132) 각각은, 대응하는 유로(114)와, 금형 베이스(12)의 배출부(123)를 연통시킨다.

본 실시 형태의 예에 있어서, 관통 구멍(131, 132) 각각은, 원형이다. 단, 관통 구멍(131, 132) 각각은, 원형이 아니어도 된다. 관통 구멍(131, 132) 각각은, 예를 들면, 반원형, 타원형, 반타원형, 다각형이어도 된다. 또, 관통 구멍(131, 132) 각각의 개구 면적은, 상이해도 되고, 같아도 된다.

개폐 부재(13)는, 관통 구멍(131) 각각이 대응하는 유로(113)와 저류부(122)를 연통시키도록, 금형 베이스(12) 및 금형 본체(11)에 대해 움직일 수 있게 구성된다. 개폐 부재(13)에는, 구동 장치(133)가 장착된다. 구동 장치(133)는, 예를 들면, 유압 실린더, 전동 슬라이더 등의 액추에이터이다. 구동 장치(133)는, 개폐 부재(13)를 폭 방향으로 슬라이드시킨다.

[프레스기(100)의 동작]

계속해서, 성형품을 제조할 때의 프레스기(100)의 동작에 대해서 설명한다. 도 1을 참조하여, 우선, 가열된 블랭크(도시 생략)를 금형(10) 상에 재치한다. 다음에, 슬라이드(40)를 하강시킴으로써, 금형(20)을 하강시킨다. 이로 인해, 금형(20) 및 금형(10)에 의해 블랭크가 프레스 가공된다. 금형(20)이 하사점(下死點)에 도달한 후, 금형(10)의 성형면으로부터 냉매를 토출하고, 성형품(도시 생략)을 금형(10, 20) 내에서 냉각한다.

도 3~도 6을 참조하여, 성형품을 냉각할 때의 금형(10)의 동작을 설명한다. 도 3 및 도 4는, 냉각 개시 전의 금형 본체(11) 및 금형 베이스(12)와 개폐 부재(13)의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6은, 냉각 중에 있어서의 금형 본체(11) 및 금형 베이스(12)와 개폐 부재(13)의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 도 6에서는, 개폐 부재(13)의 원래의 위치를 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 도 3 및 도 5는, 금형(10)의 횡단면도이다. 도 4 및 도 6은, 개폐 부재(13)를 하방에서 본 도면이고, 개폐 부재(13)의 일부를 확대하여 나타낸다.

도 3을 참조하여, 성형품을 냉각하기 위해, 금형(10)의 외부에 설치된 냉매 압송 수단을 구동하고, 저류부(122)에 냉매를 공급하여 저류한다. 냉매 압송 수단으로서는, 예를 들면, 저류부(122)와 냉매 탱크(도시 생략) 사이에 배치된 압송 펌프나, 실린더 등을 들 수 있다. 냉매 압송 수단은, 저류부(122)에 직결된 수도여도 된다. 또, 금형 베이스(12)의 배출부(123)에 접속된 흡인 펌프(도시 생략) 등의 냉매 흡인 수단을 구동한다. 냉매 압송 수단 및 냉매 흡인 수단은, 프레스 가공이 개시되기 전에 구동되어 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 성형품의 냉각을 개시하기 전에, 저류부(122)에 냉매가 충만하여 가압되는 것과 더불어, 배출부(123)가 부압 상태가 된다.

도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 성형품의 냉각을 개시하기 전에는, 개폐 부재(13)의 관통 구멍(131)이 금형 본체(11)의 유로(113)에서 비켜나 있다. 개폐 부재(13)는, 각 관통 구멍(131)이 유로(113)와 겹치지 않도록 배치되어 있다. 그 때문에, 개폐 부재(13)의 관통 구멍(131) 이외의 부분이, 유로(113)의 하단을 막고 있다. 즉, 금형 베이스(12)의 저류부(122)와, 금형 본체(11)의 유로(113)는 연통하지 않는다. 또, 금형 베이스(12)의 배출부(123) 및 금형 본체(11)의 유로(114)도 연통하지 않는다.

이 상태에서, 구동 장치(133)를 작동시켜, 개폐 부재(13)를 슬라이드시킨다. 즉, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 개폐 부재(13)의 관통 구멍(131)이 금형 본체(11)의 유로(113)와 겹치도록, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 이동시킨다. 이로 인해, 금형 베이스(12)의 저류부(122)와, 금형 본체(11)의 유로(113)가 연통한다. 이 때, 개폐 부재(13)의 관통 구멍(132)도 금형 본체(11)의 유로(114)와 겹친다. 이로 인해, 금형 베이스(12)의 배출부(123) 및 관통로(126)는, 금형 본체(11)의 유로(114)와 연통한다.

도 4 및 도 6에 나타내는 예에서는, 각 관통 구멍(131)과, 이에 대응하는 유로(113)의 슬라이드 방향에 있어서의 거리가 일치하고 있다. 그 때문에, 복수의 관통 구멍(131)은, 대응하는 유로(113)와 같은 타이밍에 겹치기 시작한다. 또, 복수의 관통 구멍(131)의 형상 및 면적이 서로 동일하기 때문에, 각 관통 구멍(131)이 유로(113)와 겹치는 시간 및 면적이 동일해진다.

유로(113)와 저류부(122)가 연통하면, 저류부(122) 내의 냉매가 관통 구멍(131)을 지나, 각 유로(113)에 흘러 들어간다. 유로(113)에 흘러 들어간 냉매는, 펀치부(11A)의 정면(11Aa) 및 플랜지부(11B)의 상면(11Ba)에 개구하는 유로(113)의 상단(1132)으로부터 토출된다. 펀치부(11A) 내의 유로(113)에 흘러 들어간 냉매는, 분기 유로(1131)의 선단(1133)으로부터도 토출된다.

금형 본체(11)의 유로(113) 및 분기 유로(1131)로부터 토출된 냉매는, 성형면(111) 상을 흐른다. 성형면(111) 상에는, 예를 들면, 다수의 미세한 볼록부가 대체로 등밀도로 형성되어 있으며, 냉매는, 이 볼록부 사이를 흐른다. 이로 인해, 냉매가 성형품에 공급되고, 성형품이 냉각된다.

성형품을 냉각한 냉매는, 금형 본체(11)의 유로(114) 및 분기 유로(1141)에 흘러 들어가, 각 유로(114)를 하방으로 흐른다. 냉매는, 개폐 부재(13)의 각 관통 구멍(132) 및 금형 베이스(12)의 관통로(126)를 지나, 배출부(123)에 도달한 후, 금형(10)의 외부에 배출된다.

성형품에 대한 냉매의 공급을 정지할 때에는, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 이동시킨다. 이로 인해, 개폐 부재(13)는, 관통 구멍(131)이 유로(113)와 겹쳐, 유로(113)와 저류부(122)가 연통하고 있는 상태(도 5 및 도 6)에서, 관통 구멍(131)이 유로(113)에서 벗어나, 유로(113)와 저류부(122)가 비연통인 상태(도 3 및 도 4)로 되돌아간다. 또한, 개폐 부재(13)의 이동 중, 저류부(122)에 냉매를 공급하는 냉매 압송 수단, 및 배출부(123)로부터 냉매를 흡인하는 냉매 흡인 수단은 구동된 채로 있다. 냉매 압송 수단을 구동 상태인 채로 하고, 저류부(122)에 냉매를 충만시킨 상태로 대기시킴으로써, 유로(113)에 대한 냉매의 공급량, 및 유로(113)로부터 냉매가 토출되는 타이밍을 안정시킬 수 있다.

[효과]

제1 실시 형태에 따른 금형(10)에 있어서, 냉매가 축적된 저류부(122)는, 금형 베이스(12)의 표면(121)에 형성된다. 그 때문에, 금형 본체(11)에는, 냉매를 축적하기 위한 공동을 형성할 필요가 없다. 따라서, 금형(10)의 강도를 확보할 수 있다.

제1 실시 형태에 따른 금형(10)에서는, 금형 베이스(12)와 금형 본체(11) 사이에, 복수의 관통 구멍(131)이 형성된 개폐 부재(13)가 배치된다. 개폐 부재(13)의 관통 구멍(131)은, 길이 방향 및 폭 방향에 있어서, 예를 들면, 유로(113)와 같은 간격으로 배치된다. 이 개폐 부재(13)를 이동시키는 것만으로, 금형 본체(11)의 유로(113)와 금형 베이스(12)의 저류부(122)를 연통 상태, 비연통 상태로 전환할 수 있다. 연통 상태에서는, 저류부(122) 내의 냉매가 유로(113)에 흘러 들어가, 성형면(111)으로부터 토출된다. 따라서, 금형(10)에 의하면, 복수의 밸브에 의한 복잡한 제어를 하지 않고, 냉매를 금형(10)으로부터 성형품에 용이하게 공급할 수 있다.

제1 실시 형태에서는, 개폐 부재(13)는, 판 형상이며, 금형(10)의 폭 방향으로 슬라이드한다. 개폐 부재(13)는, 금형 본체(11)의 외부에서 금형 본체(11)에 대해 수평 방향으로 슬라이드한다. 개폐 부재(13)가 슬라이드함으로써, 개폐 부재(13)에 형성된 모든 관통 구멍(131)이 이동하고, 이들 관통 구멍(131)에 대응하는 복수의 유로(113)와 저류부(122)를 연통시킬 수 있다. 따라서, 복수의 유로(113)로부터 냉매를 균등하게 토출할 수 있다.

제1 실시 형태에서는, 개폐 부재(13)에 있어서, 복수의 관통 구멍(131) 각각은, 원형이다. 그러나, 제1 실시 형태에 있어서, 복수의 관통 구멍(131)은, 서로 형상이 상이한 관통 구멍을 포함하고 있어도 된다.

예를 들면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 복수의 관통 구멍(131)은, 원형의 관통 구멍(131C)과, 슬라이드 방향을 장경(長徑)으로 하는 타원형의 관통 구멍(131D)을 포함하고 있어도 된다. 슬라이드 방향에 있어서, 관통 구멍(131D)의 폭(개구 길이) Wd는, 관통 구멍(131C)의 폭(개구 길이) Wc보다 크다.

도 7을 참조하여, 초기 상태에서는, 관통 구멍(131C, 131D)은 모두, 대응하는 유로(113C, 113D)와는 겹치지 않고 비연통 상태이다. 슬라이드 방향에 있어서, 관통 구멍(131C) 및 관통 구멍(131D)의 유로(113C, 113D)에서 먼 쪽의 끝의 위치는, 서로 일치하고 있다. 이 상태에서 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 슬라이드시키면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 타원형의 관통 구멍(131D)이 먼저 유로(113D)와 겹쳐, 연통 상태가 된다. 한편, 이 시점에서 원형의 관통 구멍(131C)은, 유로(113C)와 겹치지 않는다. 개폐 부재(13)를 더욱 슬라이드시키면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(131C)도 유로(113C)와 겹쳐, 연통 상태가 된다.

관통 구멍(131C, 131D)을 비연통 상태로 되돌릴 때에는, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 슬라이드시킨다. 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 슬라이드시키면, 우선, 관통 구멍(131C)이 유로(113C)에서 벗어나 비연통 상태가 되고(도 8), 그 후, 관통 구멍(131D)이 유로(113D)에서 벗어나 비연통 상태가 된다(도 7).

이와 같이, 관통 구멍(131D)의 슬라이드 방향의 폭 Wd는, 관통 구멍(131C)의 슬라이드 방향의 폭 Wc보다 크기 때문에, 관통 구멍(131D)이 유로(113D)와 겹치는 시간은, 관통 구멍(131C)이 유로(113C)와 겹치는 시간보다 길다. 그 때문에, 유로(113D)는, 유로(113C)보다 저류부(122)(도 5)와의 연통 시간이 길다. 따라서, 유로(113D)로부터 성형품에 대한 냉매의 공급 시간을 길게 할 수 있다.

또, 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서, 관통 구멍(131E)의 폭(개구 길이) We는, 관통 구멍(131F)의 폭(개구 길이) Wf보다 커도 된다. 예를 들면, 관통 구멍(131E)은 원형이며, 관통 구멍(131F)은 반원형이어도 된다.

도 10을 참조하여, 초기 상태에서는, 관통 구멍(131E, 131F)은 모두, 대응하는 유로(113E, 113F)와는 겹치지 않고, 비연통 상태이다. 관통 구멍(131E) 및 관통 구멍(131F)의 슬라이드 방향의 위치는, 서로 일치하고 있다. 이 상태에서 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 슬라이드시키면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(131E, 131F)은 동시에 유로(113E, 113F)와 겹쳐 연통 상태가 된다. 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 이동시키면, 관통 구멍(131E, 131F)은 동시에 유로(113E, 113F)에서 벗어나 비연통 상태가 된다(도 10). 단, 관통 구멍(131E)과 유로(113E)가 겹치는 면적은, 관통 구멍(131F)과 유로(113F)가 겹치는 면적보다 크다. 따라서, 유로(113E)로부터 성형품에 공급되는 냉매의 단위 시간당 유량을, 유로(113F)로부터 성형품에 공급되는 냉매의 단위 시간당 유량보다 많게 할 수 있다.

또, 예를 들면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 슬라이드 방향에 있어서, 관통 구멍(131H)의 폭(개구 길이) Wh1은, 관통 구멍(131G)의 폭(개구 길이) Wg1보다 커도 된다. 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서, 관통 구멍(131G)의 폭(개구 길이) Wg2는, 관통 구멍(131H)의 폭(개구 길이) Wh2보다 커도 된다. 예를 들면, 관통 구멍(131G)은 원형이며, 관통 구멍(131H)은 반타원형이어도 된다.

도 12를 참조하여, 초기 상태에서는, 관통 구멍(131G, 131H)은 모두, 대응하는 유로(113G, 113H)와는 겹치지 않고, 비연통 상태이다. 슬라이드 방향에 있어서, 관통 구멍(131G) 및 관통 구멍(131H)의 유로(113G, 113H)에서 먼 쪽의 끝의 위치는, 서로 일치하고 있다. 이 상태에서 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 슬라이드시키면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(131H)이 먼저 유로(113H)와 겹친다. 한편, 이 시점에서 관통 구멍(131G)은, 유로(113G)와 겹치지 않는다. 개폐 부재(13)를 더욱 슬라이드시키면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(131G)도 유로(113G)와 겹친다. 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 슬라이드시키면, 관통 구멍(131G)이 먼저 유로(113G)에서 벗어나 비연통 상태가 되고(도 13), 다음에 관통 구멍(131H)이 유로(113H)에서 벗어나 비연통 상태가 된다(도 12).

관통 구멍(131H)의 슬라이드 방향의 폭 Wh1은, 관통 구멍(131G)의 슬라이드 방향의 폭 Wg1보다 크기 때문에, 유로(113H)는 유로(113G)보다 저류부(122)(도 5)와의 연통 시간이 길어진다. 따라서, 유로(113H)로부터 성형품에 대한 냉매의 공급 시간을 길게 할 수 있다. 한편, 관통 구멍(131G)과 유로(113G)가 겹치는 면적은, 관통 구멍(131H)과 유로(113H)가 겹치는 면적보다 크다. 그 때문에, 유로(113G)로부터 성형품에 공급되는 냉매의 단위 시간당 유량을, 유로(113H)로부터 성형품에 공급되는 냉매의 단위 시간당 유량보다 많게 할 수 있다.

이와 같이, 개폐 부재(13)의 각 관통 구멍(131)에 있어서, 슬라이드 방향의 폭을 변경함으로써, 관통 구멍(131)마다 성형품에 대한 냉매의 공급 시간을 조정할 수 있다. 각 관통 구멍(131)에 있어서, 슬라이드 방향에 직교하는 방향의 폭을 변경함으로써, 관통 구멍(131)마다 성형품에 공급되는 냉매의 단위 시간당 유량을 조정할 수 있다. 그 때문에, 성형품의 부위마다 냉각 시간, 냉각 속도 등을 적절히 설정할 수 있다.

예를 들면, 성형품 중, 펀치부(11A)의 측면(11Ab)에서 성형되는 부분을 다른 부분보다 강하게 냉각하고 싶은 경우, 슬라이드 방향 및/또는 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서, 측면(11Ab)에 개구하는 유로(113)에 대응하는 관통 구멍(131)의 폭을, 다른 관통 구멍(131)의 폭보다 크게 하면 된다. 성형품 중, 플랜지부(11B)에서 성형되는 부분을 다른 부분보다 약하게 냉각하고 싶은 경우, 슬라이드 방향 및/또는 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서, 플랜지부(11B)의 유로(113)에 대응하는 관통 구멍(131)의 폭을, 다른 관통 구멍(131)의 폭보다 작게 하면 된다.

도 7 내지 도 14에서는, 설명의 편의상, 슬라이드 방향 및/또는 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서의 폭이 서로 상이한 2종류의 관통 구멍(131)을 나타내고 있다. 그러나, 개폐 부재(13)에는, 슬라이드 방향 및/또는 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서의 폭이 서로 상이한 관통 구멍(131)을, 3종류 이상 형성할 수도 있다. 복수 종류의 관통 구멍(131)을 개폐 부재(13)에 효율적으로 형성함으로써, 복수의 유로(113)로부터의 냉매의 토출 제어를 효율적으로 행할 수 있다.

도 7 내지 도 14에 나타내는 예에서는, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 이동시켜, 관통 구멍(131)을 유로(113)와 겹쳐 연통 상태로 한 후, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 이동시켜 초기 위치로 되돌리고, 관통 구멍(131)을 비연통 상태로 하고 있다. 그러나, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 이동시켜, 관통 구멍(131)을 유로(113)와 겹쳐 연통 상태로 한 후, 그대로 유로(113)를 통과시켜 관통 구멍(131)을 비연통 상태로 해도 된다. 다음에 관통 구멍(131)을 연통 상태로 할 때에는, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 이동시키면 된다. 즉, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 이동시킴으로써, 비연통 상태의 관통 구멍(131)은, 유로(113)와 겹쳐 연통 상태가 된다. 그 후, 개폐 부재(13)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 더욱 이동시켜, 초기 위치까지 되돌림으로써, 관통 구멍(131)은, 유로(113)를 통과하여 비연통 상태가 된다. 개폐 부재(13)를 초기 위치로 되돌릴 때에, 금형으로부터의 냉매의 토출을 억제하기 위해, 냉매 공급 장치(냉매 압송 수단)를 멈추거나, 또는 냉매 공급 장치의 냉매 공급부에 설치한 밸브를 폐쇄하는 등에 의해, 냉매의 공급을 멈추어도 된다.

제1 실시 형태에 있어서, 금형 베이스(12)의 저류부(122)는, 표면(121)에 형성된 복수의 홈(124, 125)에 의해 구성되어 있다. 저류부(122) 내에는, 홈(124, 125)에 의해 둘러싸인 섬 형상의 부분, 바꾸어 말하면, 오목 형상의 저류부(122)의 저면으로부터 돌출하여 개폐 부재(13)에 접촉하는 부분이 1개 이상 형성되어 있다. 그 때문에, 예를 들면, 저류부(122)가 섬 형상의 부분이 없는 단일한 오목부인 경우 등과 비교하여, 저류부(122)에 있어서의 냉매의 저류량을 적게 할 수 있다. 따라서, 저류부(122)에 냉매가 충만하지 않는 상태로 저류부(122)에 대한 냉매의 공급을 개시한 경우, 저류부(122)에 대한 냉매의 공급 개시에서부터, 금형 본체(11)의 각 유로(113)에 냉매가 유입 가능해질 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 한편, 저류부(122)에 이미 냉매가 충만해 있는 상태로 저류부(122)에 대한 냉매의 공급을 개시한 경우에는, 냉매압의 양호한 응답성(저류부(122)에 대한 냉매의 공급 개시에 반응하여 저류부(122) 내의 냉매가 각 유로(113)에 유입되는 성능)을 확보할 수 있다. 즉, 홈(124, 125)에 의해 둘러싸인 섬 형상의 부분을 갖는 저류부(122)의 경우, 냉매의 공급 유량이 변하지 않아도, 섬 형상의 부분이 없는 저류부(122)와 비교하여 냉매압의 응답성을 개선시킬 수 있다. 이에 더하여, 냉매의 공급 전에 있어서 저류부(122) 내의 냉매의 표면 위치(수위)가 내려가 있는 경우에도, 금형 본체(11)의 각 유로(113)에 냉매가 유입 가능해질 때까지의 시간 변동을 억제할 수 있다.

또, 복수의 홈(124, 125)이 서로 연통하여 저류부(122)를 구성함으로써, 금형 베이스(12)에 접속되는 배관 계통을 집약할 수 있어, 금형 베이스(12)에 접속되는 배관의 지름을 확대할 수 있다. 따라서, 저류부(122)에 공급되는 냉매의 압력 손실을 억제할 수 있다. 또한, 금형 본체(11)의 유로(113)와 저류부(122)의 연통 부분에 있어서의 냉매의 유량의 저하를 보충할 수 있어, 유로(113)를 지나 성형면(111)으로부터 토출되는 냉매의 유속을 안정시킬 수 있다. 마찬가지로, 서로 연통하는 복수의 홈에 의해 배출부(123)를 구성하면, 배출 측의 배관 계통을 집약하여, 금형 베이스(12)에 접속되는 배관의 지름을 확대할 수 있고, 배출부(123)로부터 배출되는 냉매의 압력 손실을 억제할 수 있다. 또, 금형 본체(11)의 유로(114)와 배출부(123)의 연통 부분에 있어서의 냉매의 유량의 저하를 보충할 수 있어, 유로(114)를 지나 배출부(123)로부터 배출되는 냉매의 유속을 안정시킬 수 있다.

제1 실시 형태에 있어서, 금형 베이스(12)의 홈(124, 125)은, 서로 연통하는 것과 더불어, 개폐 부재(13)의 복수의 관통 구멍(131)에 대응하여 형성되어 있다. 이로 인해, 홈(124, 125)으로부터 관통 구멍(131)을 지나 금형 본체(11)의 유로(113)에 유입되는 냉매의 압력 분포를 균일하게 할 수 있다.

제1 실시 형태에서는, 냉매의 저류부(122)가 금형 베이스(12)에 형성되기 때문에, 성형품의 형상에 의존하는 금형 본체(11)에 공동을 가공할 필요는 없고, 공동의 형상에 맞춘 냉매의 수납 용기를 준비할 필요도 없다. 따라서, 금형 본체(11)의 제조가 용이해진다. 또, 냉매의 저류부(122)를 금형 베이스(12)에 형성함에 따라, 복수 종류의 금형 본체(11)와 금형 베이스(12)를 공용하는 것도 가능하다.

예를 들면, 금형 본체(11)의 폭 방향에 있어서의 유로(113)의 피치를 금형 베이스(12)의 홈(124)의 피치의 정수배로 설정하면, 어느 금형 본체(11)를 금형 베이스(12)에 장착해도, 각 유로(113)가 홈(124)에 대향한다. 그 때문에, 복수 종류의 금형 본체(11)에서 1개의 금형 베이스(12)를 공용할 수 있다.

제1 실시 형태에서는, 금형 본체(11)와 금형 베이스(12) 사이에 배치된 개폐 부재(13)에 의해, 냉매의 토출 제어를 행하고 있다. 개폐 부재(13)는, 금형 본체(11) 및 금형 베이스(12)와 별개이기 때문에, 적절히 교환하는 것이 가능하다. 즉, 금형(10)의 개폐 부재(13)를, 관통 구멍(131)의 배치가 상이한 다른 개폐 부재(13)로 교환하는 것도 가능하다. 이로 인해, 금형 본체(11)의 유로(113)를 선택적으로 사용할 수 있다.

제1 실시 형태에서는, 금형(10)이 1장의 개폐 부재(13)를 구비하는 예에 대해서 설명했는데, 개폐 부재(13)의 수는 특별히 한정되는 것은 아니다. 금형(10)은, 필요에 따라 복수 장의 개폐 부재(13)를 구비할 수도 있다. 예를 들면, 금형(10)에 있어서, 복수 장의 개폐 부재(13)가 금형 베이스(12)의 표면(121) 상에 병렬로 재치되어 있어도 된다. 이들 개폐 부재(13)는, 예를 들면, 금형 베이스(12)의 표면(121) 상을 동 방향으로 슬라이드한다.

＜제2 실시 형태＞

도 15는, 제2 실시 형태에 따른 금형(10A)의 길이 방향에 수직인 면에서의 단면도(횡단면도)이다. 제2 실시 형태에 따른 금형(10A)은, 개폐 부재의 구성에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 금형(10)과 상이하다. 또한, 도 15에서는, 냉매 공급 측의 유로(113)만을 나타내며, 냉매 배출 측의 유로(114)를 생략하고 있다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 금형(10A)은, 복수의 개폐 부재(13A, 13B)를 포함한다. 개폐 부재(13A, 13B) 각각은, 속이 찬 판 형상을 이룬다. 개폐 부재(13A, 13B)는, 금형 본체(11)와 별개의 부재이며, 금형 본체(11)의 외부에 배치된다. 보다 구체적으로는, 개폐 부재(13A, 13B)는, 금형 베이스(12)와 금형 본체(11) 사이에 배치된다. 개폐 부재(13A)는, 개폐 부재(13B) 상에 재치된다. 개폐 부재(13A, 13B)에는, 각각 구동 장치(133A, 133B)가 장착된다. 개폐 부재(13A, 13B)는 각각, 독립적으로 금형(10A)의 폭 방향으로 슬라이드한다. 개폐 부재(13A)는, 복수의 관통 구멍(131a)을 포함한다. 개폐 부재(13B)는, 복수의 관통 구멍(131b)을 포함한다. 도 16~도 19를 참조하여, 이 개폐 부재(13A, 13B)의 동작에 대해서 설명한다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 성형품을 냉각하기 전에는, 개폐 부재(13B)의 관통 구멍(131b)은, 유로(113)와 겹쳐 있다. 한편, 개폐 부재(13A)의 관통 구멍(131a)은 유로(113)와 겹치지 않기 때문에, 개폐 부재(13A)에 의해 유로(113)가 막힌 상태로 되어 있다. 이 상태에서, 구동 장치(133A)를 구동하여 개폐 부재(13A)를 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 슬라이드시키면, 도 17에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(131a)이 유로(113)와 겹친다. 따라서, 유로(113)와 저류부(122)(도 15)가 연통 상태가 되어, 저류부(122) 내의 냉매가 유로(113)의 상단으로부터 토출된다. 개폐 부재(13A)를 더욱 슬라이드시키면, 도 18에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(131a)이 유로(113)를 통과하여, 유로(113)가 개폐 부재(13A)에 의해 막힌다. 이로 인해, 성형품에 대한 냉매의 공급이 종료된다.

개폐 부재(13A)를 초기 위치로 되돌려, 새로운 블랭크의 프레스 가공의 준비에 들어갈 때에는, 개폐 부재(13A)를 정지한 채로, 구동 장치(133B)를 구동하여 개폐 부재(13B)를 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 슬라이드시킨다. 이로 인해, 도 19에 나타내는 바와 같이, 개폐 부재(13B)의 관통 구멍(131b)은, 유로(113)와 겹치지 않게 된다. 그 후, 개폐 부재(13A)를 다른 쪽 측으로 슬라이드시켜, 초기 위치로 되돌린다. 이 때, 개폐 부재(13A)는 같은 경로를 밟아 원래의 위치로 되돌아오기 때문에, 개폐 부재(13A)의 관통 구멍(131a)은 유로(113)와 겹친다. 그러나, 개폐 부재(13B)에 의해 유로(113)가 막혀 있기 때문에, 유로(113)와 저류부(122)(도 15)는 비연통 상태인 채로 있다. 개폐 부재(13A)가 원래의 위치로 되돌아온 후, 개폐 부재(13B)가 원래의 위치로 되돌아간다. 이 때에는, 개폐 부재(13A)에 의해 유로(113)가 막혀 있기 때문에, 유로(113)와 저류부(122)는 역시 비연통 상태인 채로 있다.

이와 같이, 2장의 개폐 부재(13A, 13B)를 이용함으로써, 성형품에 대한 냉매의 공급의 종료 후, 유로(113)와 저류부(122)를 비연통 상태로 유지한 채로, 개폐 부재(13A, 13B)를 초기 위치로 되돌릴 수 있다. 즉, 냉매 압송 수단을 정지하는 등의 조치를 취하지 않아도, 냉매를 유로(113)로부터 토출시키지 않고, 개폐 부재(13A, 13B)를 초기 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 예를 들면, 유로(113)로부터의 냉매의 토출을 개시시키는 타이밍이 복수의 관통 구멍(131a)에서 상이한 경우여도, 냉매의 토출을 정지시키는 타이밍을 이들 관통 구멍(131a)에서 일치시킬 수 있다. 즉, 2장의 개폐 부재(13A, 13B)를 이용함으로써, 냉매의 토출을 개시시키는 타이밍과, 냉매의 토출을 정지시키는 타이밍을 각각 독립적으로 제어할 수 있다.

개폐 부재(13)는, 2축 방향으로 슬라이드 가능하게 할 수도 있다. 예를 들면, 도 20~도 23에 나타내는 바와 같이, 개폐 부재(13)는, 제1 슬라이드 방향과, 제1 슬라이드 방향과는 상이한 제2 슬라이드 방향으로 슬라이드하도록 구성되어 있어도 된다. 여기에서는, 제2 슬라이드 방향이, 제1 슬라이드 방향과 직교하는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우, 성형품을 냉각할 때에, 개폐 부재(13)를 제1 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 이동시켜(도 20), 관통 구멍(131)을 유로(113)와 겹치게 한다(도 21). 개폐 부재(13)를 더욱 슬라이드시키면, 관통 구멍(131)이 유로(113)를 통과하여, 유로(113)가 개폐 부재(13)에 의해 막힌다(도 22). 이로 인해, 성형품에 대한 냉매의 공급이 종료된다.

냉매의 공급 종료 후, 개폐 부재(13)를 초기 위치로 되돌릴 때의 개폐 부재(13)의 이동 경로는, 냉매의 공급을 행할 때의 개폐 부재(13)의 이동 경로(도 21 및 도 22)와 상이하다. 개폐 부재(13)를 초기 위치로 되돌릴 때에는, 개폐 부재(13)를 제2 슬라이드 방향의 한쪽 측으로 이동시킨 후(도 23), 제1 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 이동시킨다. 이 때, 개폐 부재(13)의 관통 구멍(131)은, 유로(113)와 겹치지 않는다. 마지막으로, 개폐 부재(13)를 제2 슬라이드 방향의 다른 쪽 측으로 이동시킴으로써, 개폐 부재(13)가 도 20의 위치로 되돌아간다.

이와 같이, 1장의 개폐 부재(13)를 2축 방향으로 슬라이드 가능하게 한 경우에도, 성형품에 대한 냉매의 공급의 종료 후, 유로(113)와 저류부(122)를 비연통 상태로 유지한 채로, 개폐 부재(13)를 초기 위치로 되돌릴 수 있다. 즉, 냉매 압송 수단을 정지하는 등의 조치를 취하지 않아도, 냉매를 유로(113)로부터 토출시키지 않고, 개폐 부재(13)를 초기 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 예를 들면, 유로(113)로부터의 냉매의 토출을 개시시키는 타이밍이 복수의 관통 구멍(131)에서 상이한 경우여도, 냉매의 토출을 정지시키는 타이밍을 이들 관통 구멍(131)에서 일치시킬 수 있다. 즉, 개폐 부재(13)를 2축 방향으로 슬라이드시킴으로써, 냉매의 토출을 개시시키는 타이밍과, 냉매의 토출을 정지시키는 타이밍을 각각 독립적으로 제어할 수 있다.

이상, 본 개시에 따른 실시 형태에 대해서 설명했는데, 본 개시는 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 여러 가지 변경이 가능하다.

상기 제1 실시 형태에서는, 개폐 부재(13)는 판 형상이다. 그러나, 개폐 부재(13)는, 판 형상이 아니어도 된다. 예를 들면, 도 24에 나타내는 바와 같이, 개폐 부재(13C)는, 복수의 관통 구멍(134)에 더하여, 회전축(135)과, 회전축(135)과 일체로 회전하는 원기둥 부재(136)를 포함하고 있어도 된다. 회전축(135)의 양단부는, 지지 부재(137)에 회전 가능하게 장착된다. 관통 구멍(134)은, 원기둥 부재(136) 및 회전축(135)을 상하 방향으로 관통한다.

원기둥 부재(136) 및 회전축(135)은, 금형 베이스(12A)와 금형 본체(11C) 사이에 있어서 길이 방향으로 연장된다. 원기둥 부재(136)의 외주면은, 금형 본체(11C)의 장착면(11C1)에 형성된 오목부, 및 금형 베이스(12A)의 표면(12A1)에 형성된 오목부와 접한다. 장착면(11C1)의 오목부에는, 유로(11C2)가 개구한다. 금형 베이스(12A)의 표면(12A1)의 오목부에는, 저류부(12A2)로부터 상방으로 연장되는 공급관(12A3)이 개구한다.

개폐 부재(13C)의 관통 구멍(134)이 상하 방향으로 연장되어 있을 때, 관통 구멍(134)의 상단은 금형 본체(11C)의 유로(11C2)와 겹치고, 관통 구멍(134)의 하단은 금형 베이스(12A)의 저류부(12A2)로부터 연장되는 공급관(12A3)과 겹친다. 따라서, 유로(11C2)와 저류부(12A2)가 연통 상태가 된다. 이 상태에서, 구동 장치(도시 생략)에 의해, 회전축(135) 및 원기둥 부재(136)를 회전시키면, 관통 구멍(134)이 유로(11C2) 및 공급관(12A3)에서 비켜나 유로(11C2)와 저류부(12A2)가 비연통 상태가 된다. 따라서, 이러한 구성이어도, 유로(11C2)와 저류부(12A2)를 연통 상태 또는 비연통 상태로 전환할 수 있다.

상기 각 실시 형태에서는, 판 형상의 개폐 부재(13)를 1축 또는 2축 방향으로 슬라이드함으로써, 금형 본체(11)의 유로(113)와 금형 베이스(12)의 저류부(122)를 연통시킨다. 그러나, 판 형상의 개폐 부재(13)를, 상하 방향을 중심축으로 회전시킴으로써, 유로(113)와 저류부(122)를 연통시켜도 된다.

상기 각 실시 형태에서는, 금형 베이스(12)의 길이 방향의 중앙부에 개폐 부재(13)를 재치하고, 금형 베이스(12)의 길이 방향의 양단부에서만 금형 본체(11)를 지지하고 있다. 그러나, 금형 베이스(12)의 길이 방향의 양단부와, 그 중간부에서 금형 본체(11)를 지지할 수도 있다. 즉, 금형 베이스(12)의 길이 방향의 양단부 사이에, 금형 본체(11)를 지지하기 위한 중간 지지부를 1개 이상 설치할 수 있다. 금형 베이스(12)에 중간 지지부를 설치는 경우, 예를 들면, 중간 지지부의 위치에서 개폐 부재(13)를 복수로 분할할 수 있다. 혹은, 개폐 부재(13) 중, 중간 지지부에 대응하는 부분에 개구부를 형성할 수도 있다. 개폐 부재(13)의 슬라이드를 허용하기 위해, 슬라이드 방향에 있어서의 개구부의 길이는, 중간 지지부의 길이보다 충분히 크다.

상기 각 실시 형태에서는, 저류부(122)는, 개폐 부재(13)의 슬라이드 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 홈(124)을 포함하고 있다. 그러나, 홈(124)은, 꼭 슬라이드 방향에 직교하는 방향으로 연장되지 않아도 된다. 홈(124)은, 슬라이드 방향으로 연장되어 있어도 되고, 슬라이드 방향에 대해 경사져 있어도 된다.

상기 각 실시 형태에서는, 서로 연통하는 홈(124, 125)에 의해 저류부(122)가 구성되어 있다. 그러나, 저류부(122)는, 홈(124, 125)에 의해 구성되지 않아도 된다. 예를 들면, 저류부(122)는, 단순한 오목 형상의 공간이어도 된다.

상기 각 실시 형태에서는, 금형 본체(11)의 유로(113)를 냉매의 공급 유로, 유로(114)를 냉매의 배출 유로로서 사용한다. 그러나, 이와는 반대로, 금형 본체(11)의 유로(114)를 냉매의 공급 유로, 유로(113)를 냉매의 배출 유로로서 사용할 수도 있다. 이 경우, 금형 베이스(12)의 저류부(122)가 배출부, 배출부(123)가 저류부로서 기능한다.

상기 각 실시 형태에서는, 금형 베이스(12)에 있어서, 금형 본체(11) 측의 표면(121)에 저류부(122)가 형성되고, 그 반대 측의 표면에 배출부(123)가 형성되어 있다. 그러나, 금형 본체(11) 측의 표면(121)에 저류부(122) 및 배출부(123) 쌍방을 형성할 수도 있다. 예를 들면, 금형 베이스(12)의 표면(121)에 있어서, 저류부(122)를 구성하는 홈(가로홈)과, 배출부(123)를 구성하는 홈(가로홈)을 교호로 배열할 수 있다. 저류부(122)의 가로홈끼리, 배출부(123)의 가로홈끼리는, 각각, 배열 방향으로 연장되는 홈(세로홈)에 의해 서로 연통하고 있는 것이 바람직하다. 저류부(122) 및 배출부(123) 각각에 있어서, 세로홈은, 한 방향으로 늘어서는 가로홈의 단부끼리를 접속하는 것이어도 되고, 각 가로홈의 중앙부끼리를 접속하는 것이어도 된다. 예를 들면, 배출부(123)에 있어서 세로홈이 각 가로홈의 중앙부끼리를 접속하는 경우, 저류부(122)의 각 가로홈은, 배출부(123)의 세로홈에 의해 분단되게 된다.

상기 각 실시 형태에서는, 금형 본체(11)는, 길이 방향에서 봤을 때, 개략 해트 형상이다. 그러나, 금형 본체(11)는, 이것으로 한정되지 않는다. 금형 본체(11)는, 열간 프레스에 의해 제조되는 여러 가지 성형품에 따른 형상이어도 된다.

상기 각 실시 형태에서는, 하형인 금형(10, 10A)으로부터 냉매를 공급하고 있다. 그러나, 금형(10, 10A)뿐만 아니라 상형인 금형(20)(도 1)으로부터도 냉매를 공급해도 된다. 이 경우, 금형(20)도 금형(10, 10A)과 동일한 구성인 것이 바람직하다.

즉, 도 25에 나타내는 바와 같이, 금형(20)도, 금형 본체(21)와 금형 베이스(22) 사이에 개폐 부재(13)가 배치되는 구성인 것이 바람직하다. 금형 본체(21)에는, 금형(10)의 금형 본체(11)와 마찬가지로(도 3), 유로(113, 114) 및 분기 유로(1131, 1141)가 형성되어 있다. 금형 베이스(22)에는, 금형(10)의 금형 본체(11)와 마찬가지로(도 3), 저류부(122) 및 배출부(123)가 형성되어 있다. 개폐 부재(13)는, 관통 구멍(131) 각각이 대응하는 금형 본체(21)의 유로(113)와, 금형 베이스(22)의 저류부(122)를 연통시키도록, 금형 본체(21) 및 금형 베이스(22)에 대해 움직일 수 있게 구성된다. 또, 관통 구멍(132)은, 금형 본체(21)의 유로(114)와, 금형 베이스(22)의 배출부(123)를 연통시킨다. 저류부(122)와 유로(113)가 연통함으로써, 저류부(122) 내의 냉매가 유로(113)를 통해, 금형 본체(21)의 성형면(211)으로부터 토출된다. 성형면(211) 상의 냉매는, 유로(114) 및 배출부(123)를 지나 금형(20)으로부터 배출된다.

10, 10A, 20: 금형 11, 11C, 21: 금형 본체
111, 211: 성형면 112, 11C1: 장착면
113, 113C~113H, 11C2: 유로 12, 12A, 22: 금형 베이스
121, 12A1: 표면 122, 12A2: 저류부
124, 125: 홈 13, 13A~13C: 개폐 부재
131, 131C~131H, 131a, 131b, 134: 관통 구멍

Claims (5)

1. 냉매를 저류하는 저류부가 형성된 금형 베이스와,
   상기 금형 베이스에 장착되는 금형 본체로서, 상기 금형 베이스의 상기 저류부 측에 배치되는 장착면과, 상기 장착면과 반대 측에 배치되는 성형면과, 상기 장착면으로부터 상기 성형면을 향해 상기 금형 본체를 관통하는 복수의 유로를 포함하는 상기 금형 본체와,
   상기 금형 베이스와 상기 금형 본체 사이에 배치되며, 상기 복수의 유로에 대응하는 복수의 관통 구멍을 포함하는 개폐 부재를 구비하고,
   상기 개폐 부재는, 상기 관통 구멍 각각이 대응하는 상기 유로와 상기 저류부를 연통시키도록 상기 금형 베이스 및 상기 금형 본체에 대해 움직일 수 있게 구성되는, 금형.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 개폐 부재는, 판 형상이며, 상기 금형 베이스 및 상기 금형 본체에 대해 슬라이드하는, 금형.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 복수의 관통 구멍은, 제1 관통 구멍과, 제2 관통 구멍을 포함하고,
   상기 개폐 부재의 슬라이드 방향 및/또는 상기 슬라이드 방향에 직교하는 방향에 있어서, 상기 제2 관통 구멍의 폭은 상기 제1 관통 구멍의 폭보다 큰, 금형.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 개폐 부재는, 상기 금형 베이스 및 상기 금형 본체에 대해 2축 방향으로 슬라이드하는, 금형.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금형 베이스는, 상기 저류부를 구성하는 복수의 홈을 표면에 갖고,
   상기 복수의 홈은, 서로 연통하는, 금형.

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