(57)【要約】【課題】引け巣の少ない高品質な成形品が得られる成形金型を提供する。【解決手段】本発明は、薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得るために、加熱された溶融物が加圧充填される成形金型であって、溶融物の充填流路の上流側にあり凝固物の薄肉部を成形する第１キャビティを形成する第１型と、第１キャビティの下流側にあり第１キャビティと連通していると共に凝固物の厚肉部を成形する第２キャビティを形成する第２型とを備える成形金型である。そして第１型は、第１キャビティを区画する内壁に外接して内壁を支持する基材と基材の周囲にある空洞とからなる粗部を有する。第１型の粗部により、薄肉部を形成する第１キャビティ内の凝固が遅延する。この結果、第１キャビティを経由しつつも、厚肉部を形成する第２キャビティへ溶融物が十分に供給され、厚肉部における引け巣の発生が抑止される。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得るために、加熱された溶融物が加圧充填される成形金型であって、
該溶融物の充填流路の上流側にあり該凝固物の薄肉部を成形する第１キャビティを形成する第１型と、
該第１キャビティの下流側にあり該第１キャビティと連通していると共に該凝固物の厚肉部を成形する第２キャビティを形成する第２型とを備え、
該第１型は、該第１キャビティを区画する内壁に外接して該内壁を支持する基材と該基材の周囲にある空洞とからなる粗部を有する成形金型。
【請求項２】
前記粗部は、前記基材を構成する金属の真密度に対する密度比である相対密度が０．４〜０．９である請求項１に記載の成形金型。
【請求項３】
前記第１キャビティの対向する内壁面の間隔（ｗ）に対する前記粗部が接する内壁の厚さ（ｔ）の比（ｔ／ｗ）は０．０５〜０．５である請求項１または２に記載の成形金型。
【請求項４】
前記基材は、柱状または壁状の支持体からなり、
該支持体は、前記第１キャビティを区画する内壁面の略法線方向に沿って延在している請求項１〜３のいずれかに記載の成形金型。
【請求項５】
前記第１型を構成する第１金属は、前記第２型を構成する第２金属よりも熱伝導率が小さい請求項１〜４のいずれかに記載の成形金型。
【請求項６】
前記第２型は、中実体からなる請求項１〜５のいずれかに記載の成形金型。
【請求項７】
アルミニウム合金のダイカスト鋳造に用いられる請求項１〜６のいずれかに記載の成形金型。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の成形金型へ加圧充填した溶融物を冷却凝固させて、薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得る成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱された溶融物が加圧充填される成形金型等に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属のダイカスト鋳造や樹脂の射出成形等は、原料を加熱溶融させた溶融物を、金型のキャビティへ加圧充填した後、冷却凝固させてなされる。これにより、複雑な形状の製品でも、優れた寸法精度を維持しつつ、効率的な生産が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１３／１６１３９６
【特許文献２】特開平１１−３４８０４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、溶融物を金型のキャビティ内で冷却凝固させて得られる成形品（凝固物）には、凝固収縮により鋳巣（特に引け巣）等の鋳造欠陥を生じることがある。特に、凝固が早い薄肉部の下流側に連なる厚肉部で、引け巣が生じ易い。
【０００５】
従来は、方案、溶融物の充填流路、成形条件等の工夫・調整により、鋳造欠陥の抑制が図られていた。
【０００６】
本発明は、そのような事情に鑑みて、従来とは異なる発想に基づいて、鋳造欠陥の少なく高品質な成形品（凝固物）が得られる成形金型等を提供することを目的とする。
【０００７】
なお、特許文献１は、鋳鉄製の鋳造用中空金型を提案している。特許文献１には、その中空金型を完全な中空ではなく、ハニカム状にする旨も記載されている。しかし、特許文献１の中空金型は、鋳鉄の重力鋳造を対象としている。そして、鋳物の形状や溶湯の流路と関係なく、鋳物の表層全体のチル化を防止するために、凝固時の冷却速度を小さくできる中空金型が採用されているに過ぎない。
【０００８】
特許文献２は、水等の冷媒を流す温調回路を有する金属金型を、３次元造形法（粉末積層法）により製造することを提案している。しかし、特許文献２は、金属金型内に設ける温調回路の設計自由度の向上やその金型による冷却性能の向上を目的としている。また、その金型を用いて得られる樹脂成形品は、全体的に薄肉なものとなっている。
【０００９】
このように、いずれの特許文献にも、引け巣等の鋳造欠陥を抑制できる金型構造等に関しては、全く記載も示唆もされていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述した課題を解決すべく鋭意研究し結果、成形品（凝固物）の薄肉部に対応するキャビティの内壁近傍を低密度な粗部として、その近傍の熱伝導率を低下させることを着想した。このような金型により、薄肉部に連なる厚肉部における引け巣が大幅に低減されることも確認した。これらの成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【００１１】
《成形金型》
（１）本発明は、薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得るために、加熱された溶融物が加圧充填される成形金型であって、該溶融物の充填流路の上流側にあり該凝固物の薄肉部を成形する第１キャビティを形成する第１型と、該第１キャビティの下流側にあり該第１キャビティと連通していると共に該凝固物の厚肉部を成形する第２キャビティを形成する第２型とを備え、該第１型は、該第１キャビティを区画する内壁に外接して該内壁を支持する基材と該基材の周囲にある空洞とからなる粗部を有する成形金型である。
【００１２】
（２）本発明の成形金型（単に「金型」ともいう。）を用いれば、厚肉部に発生する引け巣等の鋳造欠陥を低減または抑止できる。この理由は次のように考えられる。
【００１３】
本発明の金型は、薄肉部に対応する第１キャビティを形成する第１型に、粗部を有する。粗部は、空洞（空隙、空孔等）を内包しており、中実な場合（基材のみからなる場合）よりも低密度となっている。そして、その粗部に接している第１キャビティの内壁近傍は、低熱容量および／または低熱伝導率であり、熱飽和を生じ易い。
【００１４】
このため第１キャビティの内壁面に接触した溶融物の冷却速度は小さくなり、その溶融物の凝固は遅れることになる。つまり、第２キャビティへの溶融物の充填流路となる第１キャビティが、薄肉部の凝固により閉塞されるタイミングを遅らすことが可能となる。これにより、第１キャビティ内を経由しつつ第２キャビティへ、流動性や圧力伝達性等が確保された溶融物が、より長く供給されるようになる。こうして、第２キャビティ内における溶融物の凝固収縮も低減され、引け巣等の鋳造欠陥が少ない厚肉部の成形が可能になったと考えられる。
【００１５】
（３）ちなみに、溶融物の加圧充填に伴い、粗部が接している第１キャビティの内壁面も、相当な大きさの面圧が作用するが、その面圧は粗部の基材により支承される。支承可能な面圧は、粗部の構造・形態、粗部の見掛密度（ρ）または基材の真密度（ρ０）に対する相対密度（ρ／ρ０）により調整される。また、粗部近傍の伝熱性は、粗部の相対密度や第１キャビティの内壁の厚さ等により調整される。
【００１６】
粗部近傍において、所望の強度と伝熱性を確保するために、例えば、粗部の相対密度は０．４〜０．９さらには０．５〜０．８とするとよい。相対密度が過小になると、粗部の強度が低下する。相対密度が過大であると、粗部近傍の伝熱性が高まり、第１キャビティ内の溶融物が凝固し易くなる。
【００１７】
第１キャビティの対向する内壁面の間隔（ｗ）に対する粗部が接する内壁の厚さ（ｔ）の比（ｔ／ｗ）は、例えば、０．０５〜０．５さらには０．１５〜０．３５とするとよい。内壁厚さ（比）が過小では、粗部近郷の強度が低下する。内壁厚さ（比）が過大であると、粗部近傍の伝熱性が高まり、第１キャビティ内の溶融物が凝固し易くなる。
【００１８】
《成形方法／成形品》
（１）本発明は、成形方法としても把握できる。すなわち本発明は、上述した成形金型へ加圧充填した溶融物を冷却凝固させて、薄肉部と厚肉部を有する凝固物を得る成形方法でもよい。
【００１９】
（２）本発明は、さらに、その成形方法により得られた成形品（凝固物）としても把握できる。この成形品は、少なくとも薄肉部と厚肉部を有する。本発明の場合、その厚肉部に存在する鋳巣（引け巣）の体積割合（体積％）を、例えば、１％以下さらには０．５％とすることも可能である。ここでいう体積割合は、第２キャビティの容積に対する引け巣の体積の割合である。なお、本発明の成形品は、金属成形品（ダイカスト鋳物等）でも、樹脂成形品でもよい。
【００２０】
《その他》
（１）本明細書でいう「上流（側）」または「下流（側）」は、加圧充填される溶融物の流動方向に沿って特定される。金型が配置される方向は問わない。例えば、上流側にある第１型が下型で、下流側にある第２型が上型でもよい。
【００２１】
薄肉部と厚肉部は、具体的な肉厚を問わない。両者を比較して、相対的に肉厚が小さい部分が薄肉部で、それより大きい肉厚を有する部分が厚肉部である。肉厚は、キャビティの内壁面の間隔（内壁面の法線方向の最小長さ）により特定される。
【００２２】
（２）本発明に係る粗部は、溶融物の凝固速度を低下させたい第１キャビティの少なくとも一部の領域にあれば足る。第１キャビティの内壁全体を囲繞するように配設されてもよいし、対向する内壁の一方または両方に外接するように配設されてもよい。
【００２３】
なお、本明細書でいう「外接」は、外側（キャビティの内側に対する反対側）に接するように存在している状態をいう。接する各部は、分割可能な物でも、一体的に連続した物でもよい。例えば、内壁と内壁に外接する粗部とは、分割型の組み合わせにより構成されても、一体型により構成されてもよい。
【００２４】
本明細書でいう粗部の見掛密度（体積％）は、便宜上、キャビティの内壁面に平行な粗部の断面に関する面積％として、次のようにしても求まる。
見掛密度＝（断面積−空洞面積）÷（断面積）×１００
ここで、断面積は観察している上記断面の全面積であり、空洞面積はその断面に存在している空洞が占める全面積である。上式により見掛密度を算出するとき、断面の大きさは最大で１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形の範囲内とする。その範囲内で、算出対象となる適切な大きさの断面を規定すればよい。このとき、相対密度＝｛１−（空洞面積）／断面積｝となる。その相対密度が０．４〜０．９となる断面を有する領域が粗部となる。
【００２５】
（３）本明細書でいう内壁は、キャビティの内壁面を構成する領域である。粗部が接する内壁の厚さは、内壁面と粗部の空洞の内端（または上述した包絡線）との最短長（通常、内壁面の法線方向に沿った長さ）とする。
【００２６】
（４）特に断らない限り本明細書でいう「ｘ〜ｙ」は下限値ｘおよび上限値ｙを含む。本明細書に記載した種々の数値または数値範囲に含まれる任意の数値を新たな下限値または上限値として「ａ〜ｂ」のような範囲を新設し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】実施例に係るダイカスト鋳物の概形を示す正面図と断面図である。
【図１Ｂ】そのダイカスト鋳造に用いる金型の概形を示す正面図と断面図である。
【図１Ｃ】凝固解析に用いた粗部を示す模式図である。
【図２】解析により得られた凝固過程図（金型Ｃ１）である。
【図３Ａ】第１キャビティ（内壁面間隔：１０ｍｍ）の内壁厚さと厚肉部の引け巣量との関係示すグラフである。
【図３Ｂ】第１キャビティ（内壁面間隔：６ｍｍ）の内壁厚さと厚肉部の引け巣量との関係示すグラフである。
【図３Ｃ】第１型の粗部の相対密度と厚肉部の引け巣量との関係示すグラフである。
【図４Ａ】現実の第１型の粗部（金型２）を示す模式図である。
【図４Ｂ】現実の金型（金型２と金型Ｃ２）を用いて得られたダイカスト鋳物の厚肉部のＸ線ＣＴ像である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。本明細書で説明する内容は、本発明の成形金型のみならず、成形方法や成形品（凝固物）にも適宜該当し得る。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。
【００２９】
《粗部》
第１型に設けられる粗部は、第１キャビティを区画する内壁に外接して内壁を支持する基材と基材の周囲にある空洞とからなる。粗部は、種々の形態をとり得る。粗部は、例えば、多孔質状でも、格子状でも、溝状等でもよい。また基材は、例えば、柱状または壁状の支持体でもよい。このような支持体は、例えば、第１キャビティを区画する内壁面の略法線方向に沿って延在していると、粗部近傍の強度と伝熱性の調整が容易となる。
【００３０】
空洞は、基材と略均等に配設されているとよい。例えば、基材が上記の支持体である場合、空洞は、各支持体の両側または周囲に略均等に形成されているとよい。この場合、粗部全体として、高強度と低伝熱性を両立し易い。
【００３１】
粗部は、除去製造、付加製造、鋳造等により形成される。除去製造は、例えば、中実な金型の原材に対して、各種の切削加工やレーザー加工等を施すことによりなされる。付加製造は、例えば、三次元造形法（３Ｄプリンター）によりなされる。より具体的にいうと、金属粉末を用いた積層造形法（特に粉末焼結積層造形法）によりなされる。粉末焼結積層造形法は、粉末床溶融結合法（ＰＢＦ：powder bed fusion）でも、指向性エネルギー堆積法（ＤＥＤ：directed energydeposition）でもよい。ＰＢＦは、原料粉末を薄く１層敷く毎に、所定の経路で高エネルギービーム（レーザ、電子ビーム等）を走査して、原料粉末を溶融凝固させることを繰り返して、所望形状の造形物（バルク体）を得る方法である。ＤＥＤは、高エネルギービームの焦点付近に投射した原料粉末を溶融凝固させつつ、その溶融凝固位置を走査（移動）させて所望形状の造形物を得る方法である。
【００３２】
このような粉末積層法（特にＰＢＦ）によれば、粗部の形態自由度を高めることができる。これにより、金型や成形品の仕様や形態に応じて、粗部の強度や伝熱性の調整が容易となる。また、ＰＢＦによれば、例えば、断面形状が変化する支持体、中空状の支持体、内部に未焼結が残存した支持体等の形成も可能である。なお、中空状の支持体は、例えば、予め形成した穴から、未焼結粉末を取り出すことにより成形される。
【００３３】
《第１型と第２型》
第１型と第２型は、分割型でもよいし、連続した一体型でもよい。第１キャビティにより薄肉部が成形され、第２キャビティにより厚肉部が成形される限り、各型や各キャビティの形態は問わない。
【００３４】
第１型と第２型を構成する金属は、同種でも異種でもよい。第１型を構成する第１金属が、第２型を構成する第２金属よりも熱伝導率が小さいと、粗部と相俟って、第１キャビティ内における凝固をより遅延させ易くなる。両金属を同種とする場合なら、金型寿命に優れた工具鋼等の合金鋼を用いるとよい。
【００３５】
両金属を異種とする場合なら、第１金属には、例えば、熱伝導率が１５〜３５Ｗ／ｍ・ｋさらには２０〜３０Ｗ／ｍ・ｋである鋼材（工具鋼等）を用いるとよい。第２金属には、例えば、熱伝導率が３０〜５０Ｗ／ｍ・ｋさらには３５〜４５Ｗ／ｍ・ｋである鋼材（一般的な炭素鋼等）を用いるとよい。
【００３６】
第２型は全体的に中実体からなると、その伝熱性が向上する。これにより第２キャビティ内の溶融物の凝固速度が高まり、厚肉部内の引け巣等も低減される。
【００３７】
《溶融物・凝固物》
溶融物・凝固物となる材料は、金属でも樹脂でもよい。金属は、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等である。これら金属の溶湯（溶融物）をダイカスト金型へ射出することにより、ダイカスト鋳物（凝固物）が得られる。
【００３８】
また樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂である。その溶融物を成形用金型へ射出すると、樹脂成形品（凝固物）が得られる。
【実施例】
【００３９】
種々の金型を用いて、ダイカスト鋳造したときの鋳物の厚肉部に生じる引け巣量を、数値解析と実物の鋳物（「実鋳物」という。）の測定とにより評価した。このような具体例に基づいて、本発明をさらに詳しく説明する。
【００４０】
［第１実施例］
《モデル》
（１）ダイカスト鋳物（単に「鋳物」という。）の概形を図１Ａに示した。この鋳物は薄肉部と厚肉部を有する。薄肉部は、溶湯が射出（加圧充填）される上流側にありビスケット部（射出スリーブの凝固物）に連なっている。厚肉部は、薄肉部に連なり、薄肉部の下流側（末端側）にある。薄肉部および厚肉部は、正面図の左右方向（Ａ−Ａ断面図の奥行き方向）に関して、肉厚が一定となっている。なお、説明の便宜上、上下および左右は、図中に示した方向とする。
【００４１】
（２）その鋳物のダイカスト鋳造（単に「鋳造」という。）に用いる金型（成形金型）の概形を図１Ｂに示した。この金型は、第１型と第２型を備え、それぞれ複数の分割型から構成されている。第１型は、薄肉部に対応する第１キャビティを内部に形成する。第２型は、厚肉部に対応する第２キャビティを内部に形成する。
【００４２】
第１型の上流側には射出スリーブが液密に連結され、第１の下流側には第２型が液密に連結される。射出スリーブに内蔵されたプランジャが駆動されることにより、射出スリーブ内に供給された溶湯が、第１キャビティを経由して第２キャビティへ加圧充填される。なお、実際のダイカスト鋳造は、その金型を縦型ダイカスト機へセットしてなされる。この場合、第１型が下型、第２型が上型になる。
【００４３】
（３）第１型は、図１ＢのＢ―Ｂ断面図（単に「断面図」という。）に示すように、第１キャビティの対向する内壁近傍にそれぞれ粗部を備える。各粗部は、各内壁の外側に接しつつ、その内壁に沿うように（図１Ｂの正面図の左右方向に）延在している。
【００４４】
粗部の形態は種々考えられる。図１Ｂの断面図には、その一例を示した。この粗部は、第１キャビティの内壁に沿って外接するように、直方体状（断面長方形状）の空洞と支持壁が上下方向に交互に配設された積層管状体からなる（図４Ａ参照）。
【００４５】
なお、本実施例では、内壁面から連なる中実領域を内壁といい、その内壁に外接する空洞が交互に配設されている中空（分散）領域を粗部という。第１キャビティの内壁面の間隔（ｗ）、内壁の厚さ（ｔ）、粗部の幅（ｃ）は、図１Ｂの断面図に示す左右方向（第１キャビティの内壁面の法線方向）の各長さとする（図４Ａ参照）。また、本実施例に係る金型は、特に断らない限り、粗部以外は中実な緻密部（中実体）となっている。
【００４６】
《解析》
（１）条件
図１Ａと図１Ｂに示したモデルを用いて、鋳造ＣＡＥ(Computer Aided Engineering)による凝固解析を行った。解析ソフトには株式会社トヨタコミュニケーションシステム製ＴｏｐＣＡＳＴを用いた。解析条件は次のようにした。
【００４７】
解析範囲は、図１Ｂに一点鎖線で示した領域Ｄ（１００ｍｍ×１４５ｍｍ）とした。図１Ｂの奥行き方向の両面は断熱要素とした。これにより、３次元解析の計算コードで実行される上記の解析ソフトを用いて、図１Ｂの奥行き方向の伝熱を無視した擬２次元解析を行った。粗部は、図１Ｃに示すように、第１型の内壁（厚さ：ｔｍｍ）に外接する相対密度（ｒ）の低密度部（厚さ：（５０―ｔ）ｍｍ）とした。なお、粗部は、第１キャビティの対向する内壁（奥行き６０ｍｍ×高さ約６０ｍｍ）に沿って形成されているとした。
【００４８】
鋳造条件は次の通りとした。
鋳造合金：Ａｌ合金（ＪＩＳ  ＡＤＣ１２／物性値は表２参照）
スリーブ径：φ４０ｍｍ、射出速度：０．１５ｍ／ｓ、
鋳造圧力：６０ＭＰａ、型開き時間：４ｓ、
射出時（初期）の溶湯温度：６４０℃、金型の初期温度：２５℃
【００４９】
金型内の熱伝導率は、（相対）密度に比例するとした。つまり、基材（第１金属）の熱伝導率：λ０、粗部の熱伝導率：λ、粗部の相対密度：ｒとして、λ∝ｒ×λ０とした。また、Ａｌ合金と各型の間の熱伝達係数は、実験結果に基づいて、１９３００Ｗ／ｍ２・Ｋとした。さらに、Ａｌ合金と射出スリーブ・プランジャの間は断熱状態とした。
【００５０】
（２）方法
擬２次元直交座標系の差分法により解析した。その分割要素の寸法は０．１ｍｍの正方形とした。凝固解析は、金型内の各キャビティへ溶湯が完全に充填された時から開始した。また、第１キャビティ内（薄肉部）の固相率が０．９に達した時点で、第２キャビティ（厚肉部）への溶湯の補給路（充填流路）が遮断（閉塞）されるとした。
【００５１】
その遮断時点における第２キャビティ内の残留液相量から、厚肉部に生じるひけ巣量（面積）を算出した。残留液相量は、その時点における第２キャビティ内の各分割要素の面積と液相率（１-固相率）の積の合計（Σｓ）とした。また、第２キャビティに相当する総面積（Ｓ０）と、その残留液相量に相当する合計面積（Σｓ）との面積比（Σｓ／Ｓ０）から、厚肉部におけるひけ巣割合（面積％）を算出した。
【００５２】
（３）結果
表１に示すように、第１型と第２型の各材質と第１型の粗部の有無との組み合わせを、種々変更した各金型について、それぞれ凝固解析を行った。各金型を用いた場合の厚肉部に生じる引け巣（面積量、面積％）を、表１に併せて示した。また、金型Ｃ１を用いたときの凝固過程を、一例として図２に示した。
【００５３】
なお、ここでは、第１型の内壁面間隔（薄肉部の肉厚）：ｗ＝１０ｍｍ、その内壁の厚さ：ｔ＝１ｍｍ、粗部の相対密度：ｒ＝０．５として解析した。また、鋳造材であるＡｌ合金（ＡＤＣ１２）、各型に用いた鋼材（工具鋼：ＪＩＳ  ＳＫＤ６１、炭素鋼：Ｓ４５Ｃ）の物性値は、まとめて表２に示した。
【００５４】
《評価》
（１）図２からわかるように、従来の金型では、厚肉部の凝固が完了する相当前から、その上流側にある薄肉部の凝固が完了している。このため、厚肉部への溶湯の供給や厚肉部への加圧が、その凝固前の早期から遮断されてしまう。この結果、厚肉部には引け巣が発生し易くなったと考えられる。これは、表１に示すように、金型Ｃ1を用いたときの厚肉部の引け巣量からもわかる。
【００５５】
（２）一方、表１に示した金型１と金型Ｃ１の比較、または金型２と金型Ｃ３の比較から明らかなように、第１型に粗部を設けた場合、厚肉部の引け巣量が大幅に低減することがわかった。
【００５６】
また金型Ｃ２と金型Ｃ３の比較からわかるように、第１型の材質（第１金属）を第２型の材質（第２金属）より低熱伝導率（逆にいうと、第２金属を第１金属よりも高熱伝導率）とすると、引け巣量が低減することがわかった。この傾向は、金型１と金型２の比較からわかるように、第１型に粗部を設けた場合も同様である。
【００５７】
［第２実施例］
第１型の内壁面間隔（薄肉部の肉厚）：ｗ、その内壁の厚さ：ｔ、粗部の相対密度：ｒが、厚肉部の引け巣量に及ぼす影響を、次のようにして調べた。
【００５８】
《解析》
第１型と第２型が共にＳＫＤ６１からなる金型（表１に示した金型１または金型Ｃ１）をモデルとして、第１実施例の場合と同様に凝固解析した。但し、薄肉部の肉厚（ｗ）は、１０ｍｍまたは６ｍｍとした。内壁の厚さ（ｔ）は１〜２０ｍｍの範囲（ｔは１、２、３、４、５、２０のいずれか）で変化させた。粗部の相対密度（ｒ）は０．５〜１の範囲で変化させた。なお、ｒ＝１のときは、第１型に粗部が無い場合であり、金型Ｃ１をモデルとした場合に相当する。こうして得られた結果を、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃ（これらを併せて単に「図３」という。）にまとめて示した。
【００５９】
《評価》
図３からわかるように、内壁の厚さ（ｔ）が小さくなるほど、また粗部の相対密度（ｒ）が小さくなるほど、引け巣量が少なくなった。この傾向は、薄肉部の肉厚（ｗ）が変化しても同様であった。
【００６０】
もっとも、図３Ａおよび図３Ｂからわかるように、粗部を設ける場合、その内壁の厚さ（ｔ）が薄肉部の肉厚（ｗ）の０．５以下（ｗ＝１０ｍｍのときはｔが５ｍｍ以下、ｗ＝６ｍｍのときはｔが３ｍｍ以下）、０．４以下さらには０．３以下となる範囲で、引け巣量が顕著に低減することもわかった。
【００６１】
また、図３Ｃからわかるように、粗部を設ける場合、その相対密度（ｒ）が０．９以下さらには０．８以下となる範囲で、引け巣量が顕著に低減することもわかった。
【００６２】
［第３実施例］
表１に示した金型２と金型Ｃ２を実際に製造した。これらの金型を用いてダイカスト鋳造した。現物の各ダイカスト鋳物の厚肉部の引け巣量を測定および評価した。具体的には次の通りである。
【００６３】
（１）金型
金型２は、第１型の粗部が、図４Ａ（図１ＢのＰ領域の拡大図）に示すように、空洞と支持壁（支持体、基材）が上下方向に交互に配設された積層管状体からなる。空洞以外の部分は、第１金属からなる中実体である。
【００６４】
図４Ａに示した第１キャビティの対向する内壁面の間隔（ｗ）は１０ｍｍとした。その内壁面を構成する第１型の内壁の厚さ（ｔ）は１ｍｍとした。粗部の幅（ｃ）は３ｍｍとした。空洞の厚さ（ｌａ）と支持壁の厚さ（ｌｂ）は共に１ｍｍとした。図４Ａに示すように、空洞と基材（支持壁）が周期的に繰り返されるとき、各空洞の体積（Ｖａ）と各基材の体積（Ｖｂ）から、相対密度ｒ＝Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）とした。本実施例の場合なら、空洞と支持壁は共に第１キャビティの奥行き（６０ｍｍ）と同長であるため、ｒ＝ｌａ／（ｌａ＋ｌｂ）＝０．５となる。
【００６５】
金型Ｃ２は、第１型と第２型が共に同一金属（Ｓ４５Ｃ）の中実体からなる。
【００６６】
ちなみに、金型２の第１型は、工具鋼粉末（ＳＫＤ６１相当）を原料粉末として、粉末焼結積層造形法（粉末床溶融結合法：ＰＢＦ）を用いた付加加工により製造した。３Ｄプリンターには、SLM Solutions社製 ＳＬＭ２８０ＨＬを用いた。なお、金型Ｃ２の第１型および第２型と、金型２の第２型とは、従来通り、切削加工（除去加工）により製造した。
【００６７】
（２）鋳造
第１実施例に示した鋳造条件の下で、実際にダイカスト鋳造した。射出スリーブとプランジャの断熱は、それらの露出表面に断熱材を設置して行った。
【００６８】
（３）観察・測定
得られた各鋳物の厚肉部をＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置で観察した。各ＣＴ像を図４Ｂに示した。各ＣＴ像を画像解析して、厚肉部のひけ巣量（体積、体積％）を求めた。引け巣量の体積％は、第２キャビティの体積とひけ巣量（体積）との割合から算出した。
【００６９】
（４）評価
図４Ｂに示した測定結果は、表１に示した解析結果と同傾向であった。つまり、薄肉部を形成する第１型に粗部を設けることにより、その下流側に形成される厚肉部に生じる引け巣量を現実に低減できた。
【００７０】
以上から明らかなように、本発明の成形金型を用いて成形を行うことにより、引け巣の少ない高品質な成形品を得られることが確認された。
【００７１】
【表１】
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【００７２】
【表２】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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