(57)【要約】【課題】高い冷却効果を実現できるダイカスト用金型と、このダイカスト用金型を使用したダイカスト法の提供。【解決手段】ダイカスト用金型１は、固定型１０と、固定型１０に対して進退可能な可動型２０と、固定型１０又は可動型２０の少なくとも一方に設置される入子２２Ｂとを備えている。入子２２Ｂは、鋼からなる外側部材２３と外側部材２３の穴部２３Ａに挿入される銅又は銅合金からなる内側部材２４とを拡散接合で一体化することにより製造されている。外側部材２３の接合面２３Ｂには複数の凸部６０が形成され、内側部材２４の接合面２４Ｂには複数の凸部６０が嵌合する複数の凹部７０が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と、該固定型に対して進退可能な可動型と、該固定型又は該可動型の少なくとも一方に設置され、鋼からなる外側部材と該外側部材の穴部に挿入される銅又は銅合金からなる内側部材とを拡散接合で一体化することにより製造される入子と、を備えるダイカスト用金型において、
該外側部材の接合面と該内側部材の接合面のいずれか一方には複数の凸部が形成され、該外側部材の接合面と該内側部材の接合面のいずれか他方には該複数の凸部が嵌合する複数の凹部が形成されていることを特徴とするダイカスト用金型。
【請求項２】
該複数の凸部が該内側部材の先端面に形成され、該複数の凹部が該外側部材の穴部の底面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のダイカスト用金型。
【請求項３】
該内側部材には冷却媒体を循環させる為の冷却穴が形成されており、該冷却穴の内面に複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイカスト用金型。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイカスト用金型を用いてダイカストを行うことを特徴とするダイカスト法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト用金型と、このダイカスト用金型を使用したダイカスト法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト用金型に用いられる入子として、第１の金属（鋼）と、第２の金属（銅または銅合金）とを拡散接合により一体化して製造するものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１によれば、このようにして製造された入子は、第２の金属に形成された冷却水路によって高い耐腐食性を有しつつ、第１の金属との稠密な拡散接合部位によって良好な熱伝導特性を発揮し、長期にわたって高い冷却効果を奏することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１１３５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される技術は冷却効果に関して未だ不十分なものであり、この種のダイカスト用金型を用いる業界からは、冷却効果をさらに高める技術の提供が求められていた。本発明は、この課題を解決するために成されたものであり、その目的は、高い冷却効果を実現できるダイカスト用金型と、このダイカスト用金型を使用したダイカスト法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、固定型（１０）と、該固定型（１０）に対して進退可能な可動型（２０）と、該固定型（１０）又は該可動型（２０）の少なくとも一方に設置され、鋼からなる外側部材（２３）と該外側部材（２３）の穴部（２３Ａ）に挿入される銅又は銅合金からなる内側部材（２４）とを拡散接合で一体化することにより製造される入子（２２Ｂ）と、を備えるダイカスト用金型（１）において、該外側部材（２３）の接合面（２３Ｂ、２３Ｃ）と該内側部材（２４）の接合面（２４Ｂ、２４Ｃ）のいずれか一方には複数の凸部（６１、６２、６３）が形成され、該外側部材（２３）の接合面（２３Ｂ、２３Ｃ）と該内側部材（２４）の接合面（２４Ｂ、２４Ｃ）のいずれか他方には該複数の凸部（６０、６１、６２）が嵌合する複数の凹部（７０、７１、７２）が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係るダイカスト用金型（１）は、該複数の凸部（６０、６１）が該内側部材（２４）の先端面（２４Ｂ）に形成され、該複数の凹部（７０、７１）が該外側部材（２３）の穴部（２３Ａ）の底面（２３Ｂ）に形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るダイカスト用金型（１）は、該内側部材（２４）には冷却媒体を循環させる為の冷却穴（２４Ａ）が形成されており、該冷却穴の内面（２４Ｄ）に複数の凹部が形成されていることが好ましい。
【００１０】
なお、本発明に係るダイカスト法は、上述したダイカスト用金型（１）を用いてダイカストを行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高い冷却効果を実現できるダイカスト用金型と、このダイカスト用金型を使用したダイカスト法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のダイカスト用金型を備えた鋳造設備の断面図であり、特に、溶湯の充填前の状態を示している。
【図２】本実施形態のダイカスト用金型を備えた鋳造設備の断面図であり、特に、溶湯の充填後の状態を示している。
【図３】本実施形態に係る入子の要部断面図である。
【図４】本実施形態に係る入子を構成する内側部材の斜視図である。
【図５】本実施形態に係る入子を構成する外側部材の底面図である
【図６】本実施形態に係る入子を構成する内側部材の好適な変形形態を例示する斜視図である。
【図７】本実施形態に係る入子を構成する外側部材の好適な変形形態を例示する底面図である。
【図８】本実施形態に係る入子を構成する内側部材の好適な変形形態を例示する斜視図である。
【図９】本実施形態に係る入子を構成する外側部材の好適な変形形態を例示する底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
本実施形態に係るダイカスト用金型及びこのダイカスト用金型を用いるダイカスト法について図面に基づいて説明する。図１及び図２は、本実施形態のダイカスト用金型１を備えた鋳造設備の断面図であり、特に、図１は溶湯の充填前の状態を示しており、図２は溶湯の充填後の状態を示している。図１及び図２に示されるように、ダイカスト用金型１は、ダイカストを行う鋳造設備の主要構成部材として設けられている。
【００１５】
ダイカスト用金型１は、固定ダイス１２と固定ホルダ１１とを備える固定型１０と、可動ダイス２２と可動ホルダ２１とを備える可動型２０と有している。可動型２０は固定型１０に対して進退可能であり、固定ダイス１２と可動ダイス２２とによってキャビティ１ａを画成する。また、ダイカスト用金型１には、スリーブ３０が設けられている。スリーブ３０は、ビスケット１ｂ、ランナー１ｃ、及びゲート１ｄを介してキャビティ１ａと連通している。また、スリーブ３０内には、プランジャチップ３１が設けられている。プランジャチップ３１は、スリーブ３０内を進退可能である。さらに、プランジャチップ３１の前進方向対向位置であるビスケット１ｂの位置には、分流子４０（入子）が設けられている。プランジャチップ３１がスリーブ３０内を前進して溶湯を押圧すると、溶湯２はビスケット１ｂ、ランナー１ｃ、及びゲート１ｄを介してキャビティ１ａに充填される。なお、図１に示される状態から、図２に示される状態へとプランジャチップ３１を前進させることにより、プランジャチップ３１によって押圧されてスリーブ３０内を送られてきた溶湯２が、分流子４０に衝突する。そして、分流子４０に衝突した溶湯２は、分流子４０によってランナー１ｃ及びゲート１ｄへと導かれるように構成されている。
【００１６】
可動ダイス２２は、ＳＫＤ６１等の熱間工具鋼により形成された本体部２２Ａと、この本体部２２Ａに設置される入子２２Ｂとにより構成されている。入子２２Ｂは、鋼からなる外側部材２３と、銅又は銅合金からなる内側部材２４とを拡散接合により一体化することにより製造されている。特に、本実施形態では、前記鋼についてはＳＫＤ６１が採用されており、前記銅又は銅合金については無酸素銅が採用されている。本実施形態で採用される無酸素銅は、銅又は銅合金のなかでも純度の高いものであり、熱伝導率が非常に高いという性質を有している。ただし、可動ダイス２２のキャビティ１ａを画成する部分は、溶湯２の熱を直接受けることになるので、効率良く熱を冷却しながらも強度を維持しなければならない。そこで、剛性の高い鋼（ＳＫＤ６１）からなる外側部材２３と、熱伝導率の高い銅又は銅合金（無酸素銅）からなる内側部材２４と拡散接合で一体化することにより入子２２Ｂを製造している。
【００１７】
内側部材２４には冷却穴２４Ａが形成されており、この冷却穴２４Ａには冷却水等の冷却媒体を循環させるための冷却パイプ５０が挿入されている。溶湯２の熱に曝されて高温となる外側部材２３の熱は、熱伝導率の高い内側部材２４に伝達され、冷却穴２４Ａに供給される冷却媒体により除去されることになる。
【００１８】
図１及び図２には図示されていないが、図３〜図５に示すように、外側部材２３と内側部材２４の接合面は互いの接合面積を拡大するための凹凸形状を有している。内側部材２４の先端面２４Ｂ（接合面）には複数の凸部６０が形成されている。内側部材２４が挿入される外側部材２３の穴部２３Ａの底面２３Ｂ（接合面）は平坦面であり、この底面２３Ｂには、内側部材２４の複数の凸部６０に対応する複数の凹部７０が形成されている。内側部材２４が外側部材２３のテーパ状の穴部２３Ａに差し込まれ、内側部材２４の凸部６０が外側部材２４の凹部７０に嵌合すると、内側部材２４の先端面２４Ｂ（接合面）は外側部材２３の底面２３Ｂ（接合面）に密着し、内側部材２４の周面２４Ｃ（接合面）は外側部材２３の穴部２３Ａの内周面２３Ｃ（接合面）に密着するようになっており、この状態で外側部材２３と内側部材２４とが拡散接合により一体化されている。このように本実施形態の入子２２Ｂでは、外側部材２３と内側部材２４の接合面が互いの接合面積を拡大するための凹凸形状を有して接合されており、外側部材２３と内側部材２４の接触面積が拡大しているので冷却効率を向上させることが可能となっている。
【００１９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００２０】
例えば、上述した実施形態において入子２２Ｂは可動ダイス２２に設置されていたが、固定ダイス１２に設置されていてもよい。
【００２１】
また、可動ホルダ１１に設置される分流子４０（入子）に本発明を適用してもよい。
【００２２】
また、図６及び図７に示すように、内側部材２４の先端面２４Ｂに格子状に配置された凸部６１を設け、この凸部６１を外側部材２３の底面２３Ｂに形成した凹部７１に嵌合させた上で外側部材２３と内側部材２４を拡散接合するようにしてもよい。
【００２３】
また、図８及び図９に示すように、内側部材２４の周面２４Ｄ（又は側面）に内側部材２４の前方から後方に亘って延びる凸部７２を複数設け、この凸部７２を外側部材２３の穴部２３Ａの内周面２３Ｃ（又は内面）に形成したスリット状の複数の凹部７１に嵌合させた上で外側部材２３と内側部材２４を拡散接合するようにしてもよい。また、内側部材２４の周面２４Ｄ（又は側面）にスリット状の複数の凹部を形成し、外側部材２３の穴部２３Ａの内周面２３Ｃ又は内面に凸部を形成するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、内側部材２４の冷却穴２４Ａの内面についても、表面積を拡大するための複数の凹部を形成することができる。冷却穴２４Ａに形成する凹部形状は冷却媒体がスムーズに流れるなどの条件を考慮して決定すればよい。内側部材２４の冷却穴２４Ａの内面に複数の凹部を形成することにより、冷却効率を更に向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００２５】
１      ダイカスト用金型
１ａ    キャビティ
１ｂ    ビスケット
１ｃ    ランナー
１ｄ    ゲート
２      溶湯
１０    固定型
１１    固定ホルダ
１２    固定ダイス
２０    可動型
２１    可動ホルダ
２２    可動ダイス
２２Ａ  本体部
２２Ｂ  入子
２３    外側部材
２３Ａ  穴部
２３Ｂ  底面（接合面）
２３Ｃ  内周面（接合面）
２４    内側部材
２４Ａ  冷却穴
２４Ｂ  先端面（接合面）
２４Ｃ  周面（接合面）
２４Ｄ  内面
３０    スリーブ
３１    プランジャチップ
４０    分流子
５０    冷却パイプ
６０    凸部
６１    凸部
６２    凸部
７０    凹部
７１    凹部
７２    凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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