(57)【要約】【課題】鋳抜きピンの取り換えを容易に実現できるダイカスト用金型と、そのダイカスト用金型を用いてダイカストを行うダイカスト法を提供する。【解決手段】このダイカスト用金型は、鋼からなる外部部材５１と、銅又は銅合金からなる内部部材５２とで構成される鋳抜きピン５０を有するものであり、ダイカスト用金型のキャビティを画成する成形面には、鋳抜きピン５０を螺合接合するためのねじ穴６１が形成され、ねじ穴６１の内面は、鋼からなる外部部材６２と、銅又は銅合金からなる内部部材６３とで構成され、ねじ穴６１に対して鋳抜きピン５０をねじ込んだときに、鋳抜きピン５０の内部部材５２とねじ穴６１の内部部材６３とが接触するように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼からなる外部部材と、銅又は銅合金からなる内部部材とで構成される鋳抜きピンを有するダイカスト用金型であって、
前記ダイカスト用金型のキャビティを画成する成形面には、前記鋳抜きピンを螺合接合するためのねじ穴が形成され、
前記ねじ穴の内面は、鋼からなる外部部材と、銅又は銅合金からなる内部部材とで構成され、
前記ねじ穴に対して前記鋳抜きピンをねじ込んだときに、前記鋳抜きピンの内部部材と前記ねじ穴の内部部材とが接触するように構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】
請求項１に記載のダイカスト用金型において、
前記鋳抜きピンを構成する内部部材は、潰し代を有して構成されており、
前記ねじ穴に対して前記鋳抜きピンをねじ込んだときに、前記潰し代が潰れた状態で螺合接合されることを特徴とするダイカスト用金型。
【請求項３】
請求項１又は２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、ダイカスト用金型及びダイカスト法に係り、特に、鋳抜きピンを備えるダイカスト用金型と、このダイカスト用金型を用いてダイカストを行うダイカスト法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト法等の鋳造法により製品を鋳造する場合、金型には鋳抜きピンが配置される場合がある。この鋳抜きピンについては、金型のキャビティ内に充填される金属溶湯の熱により高温となるので、成形される製品が焼き付いたり、歪んだりして不良品となってしまう場合がある。したがって、下記特許文献１に記載のように、鋳抜きピン（中子ピン）の内部に内パイプと外パイプからなる冷却パイプを配設することにより、鋳抜きピンを冷却することが知られている。ただし、特許文献１のような鋳抜きピンは、冷却パイプを配置する穴の加工に手間を要するものであった。
【０００３】
一方、従来の鋳抜きピンのなかには、特許文献１に記載の鋳抜きピンが有する冷却パイプが存在しない構成のものが知られている。例えば、下記特許文献２には、熱伝導性の高い金属からなる内部部材と、耐熱性の鉄系材料からなり前記内部部材を囲繞する外部部材とを一体構造とした鋳抜きピンが開示されている。そして、特許文献２によれば、内部部材に銅合金のような熱伝導性の高い材質を用い、前記内部部材を介して溶湯に直接接触する外部部材を間接的に冷却するように構成することにより、冷却用媒体を使用することなく好適に冷却効果が得られるとともに、溶湯から受ける熱衝撃を緩和して鋳抜きピンの耐久性を向上させることが可能となるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４１０１０号公報
【特許文献２】特開平１−３０６０６２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、上掲した特許文献２に係る鋳抜きピンは、外部部材の尾端部が抜け止めのためのフランジ形状にて形成されているので、仮に鋳抜きピンが折損した場合などに、その鋳抜きピンの取り換えは型開き状態では行うことができず、作業効率が悪いといった課題が存在していた。すなわち、この種の技術分野においては、鋳抜きピンを容易に取り換えることのできる技術の提供が求められていた。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術に存在する課題の存在に鑑みて成されたものであり、その目的は、鋼からなる外部部材と、銅又は銅合金からなる内部部材とで構成される鋳抜きピンについて、その鋳抜きピンの取り換えを容易に実現できるダイカスト用金型と、そのダイカスト用金型を用いてダイカストを行うダイカスト法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明に係るダイカスト用金型は、鋼からなる外部部材（５１）と、銅又は銅合金からなる内部部材（５２）とで構成される鋳抜きピン（５０）を有するダイカスト用金型であって、前記ダイカスト用金型のキャビティを画成する成形面には、前記鋳抜きピン（５０）を螺合接合するためのねじ穴（６１）が形成され、前記ねじ穴（６１）の内面は、鋼からなる外部部材（６２）と、銅又は銅合金からなる内部部材（６３）とで構成され、前記ねじ穴（６１）に対して前記鋳抜きピン（５０）をねじ込んだときに、前記鋳抜きピン（５０）の内部部材（５２）と前記ねじ穴（６１）の内部部材（６３）とが接触するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係るダイカスト用金型において、前記鋳抜きピン（５０）を構成する内部部材（５２）は、潰し代（５２ａ）を有して構成されており、前記ねじ穴（６１）に対して前記鋳抜きピン（５０）をねじ込んだときに、前記潰し代（５２ａ）が潰れた状態で螺合接合されることとすることが好適である。
【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、鋼からなる外部部材と、銅又は銅合金からなる内部部材とで構成される鋳抜きピンについて、その鋳抜きピンの取り換えを容易に実現できるダイカスト用金型と、そのダイカスト用金型を用いてダイカストを行う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】一般的なダイカスト用金型を備えた鋳造設備の全体構成例を示す断面図であり、特に、溶湯の充填前の状態を示している。
【図２】一般的なダイカスト用金型を備えた鋳造設備の全体構成例を示す断面図であり、特に、溶湯の充填後の状態を示している。
【図３】鋳抜きピンが入れ子に対して取り付けられる前の状態を示す図である。
【図４】鋳抜きピンが入れ子に対して取り付けられた後の状態を示す図である。
【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説明する前に、まずは図１及び図２に基づいて、本実施形態に係るダイカスト用金型が用いられる一般的な鋳造設備の全体構成についての説明を行う。ここで、図１及び図２は、一般的なダイカスト用金型１を備えた鋳造設備の全体構成例を示す断面図であり、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】
例示の一般的なダイカスト用金型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とを有している。固定ダイス１２と可動ダイス２２とによって、キャビティ１ａが画成される。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、プランジャーチップ３１が設けられている。プランジャーチップ３１は、スリーブ３０内を進退可能である。さらに、プランジャーチップ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が設けられている。プランジャーチップ３１がスリーブ３０内を前進して溶湯２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ーチップ３１を前進させることにより、プランジャーチップ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】
つぎに、本実施形態に係るダイカスト用金型が備える鋳抜きピン周辺の構成について、図３及び図４を用いて詳細に説明を行う。なお、本実施形態では、キャビティ１ａを画成するために固定ダイス１２又は可動ダイス２２に収容固定される入れ子６０に対して鋳抜きピン５０が設けられた場合を例示して説明を行うこととする。ここで、図３は、鋳抜きピン５０が入れ子６０に対して取り付けられる前の状態を示す図であり、図４は、鋳抜きピンが入れ子に対して取り付けられた後の状態を示す図である。
【００１７】
図３に示すように、本実施形態に係る鋳抜きピン５０は、ＳＫＤ等の耐熱性の高い鋼からなる外部部材５１と、熱伝達率の高い無酸素銅からなる内部部材５２とで構成されている。この鋳抜きピン５０については、後述する入れ子６０への取り付け箇所にねじ溝５１ａが形成されている。また、ねじ溝５１ａが形成された側の端部は、内部部材５２である無酸素銅が、この無酸素銅を取り囲む外部部材５１よりもはみ出して形成されている。このはみ出し部分は、潰し代５２ａとして形成された箇所であり、入れ子６０に取り付ける際に潰れることで、強固な結合状態を実現するために設けられた部位である。
【００１８】
一方、本実施形態に係る入れ子６０には、上述した鋳抜きピン５０を螺合接合するためのねじ穴６１が形成されている。また、特にこのねじ穴６１は、ダイカスト用金型１においてキャビティ１ａを画成するための成形面に対して設けられるものである。さらに、本実施形態に係る入れ子６０が有するねじ穴６１の内面については、外部側（つまり、成形面側）がＳＫＤ等の耐熱性の高い鋼からなる外部部材６２によって構成されるとともに、内部側（つまり、ねじ穴６１の底面側）が熱伝達率の高い無酸素銅からなる内部部材６３によって構成されている。
【００１９】
上述した入れ子６０のねじ穴６１に対して鋳抜きピン５０のねじ溝５１ａの箇所をねじ込むことで、図４に示すように、入れ子６０に対する鋳抜きピン５０の螺合接合が実現する。そして、ねじ穴６１に対して鋳抜きピン５０のねじ溝５１ａの箇所をねじ込むと、鋳抜きピン５０の内部部材５２とねじ穴６１の内部部材６３とが接触することとなる。ここで、入れ子６０を構成するねじ穴６１の内部部材６３には、外部からの冷却媒体と接触するための冷却穴６４が形成されているので、鋳抜きピン５０の表面から伝達される金属溶湯の熱は、鋳抜きピン５０を構成する無酸素銅からなる内部部材５２から、入れ子６０のねじ穴６１を構成する無酸素銅からなる内部部材６３へと伝達され、さらに冷却穴６４に導入される冷却水等の冷却媒体へと伝わるので、鋳抜きピン５０の好適な冷却が実現できるようになっている。
【００２０】
また、上述したように、鋳抜きピン５０に形成されたねじ溝５１ａ側の端部には、内部部材５２である無酸素銅がこの無酸素銅を取り囲む外部部材５１よりもはみ出すことで潰し代５２ａが形成されていたが、図４に示すように、鋳抜きピン５０を入れ子６０のねじ穴６１にねじ込むと、潰し代５２ａは、鋳抜きピン５０の軸方向に押し潰されることになる。すると、この潰し代５２ａと内部部材６３の隙間が無くなり密着状態となり良好な熱伝達が実現するとともに、押し潰された潰し代５２ａによる加工硬化などの作用によって、鋳抜きピン５０と入れ子６０の強固な結合状態が実現することとなる。
【００２１】
さらに、図４に示す設置状態の鋳抜きピン５０は、入れ子６０のねじ穴６１に対して螺合接合しているのみであるので、鋳抜きピン５０を取り外したいときには、鋳抜きピン５０を回転させることで入れ子６０のねじ穴６１から簡単に取り外すことが可能となっている。つまり、本実施形態に係る鋳抜きピン５０とその取り付けのための構成を採用することで、鋳抜きピンの取り換えを容易に実現できるダイカスト用金型を実現することが可能となっている。
【００２２】
ちなみに、上掲した特許文献２等に代表される従来技術では、冷却のための配管や通路を設けなければならない関係で、冷却対象として鋳抜きピンなどのような小さな部材については、効果的に冷却が行えないという実態が存在していた。しかしながら、本実施形態に係るダイカスト用金型が備える鋳抜きピン５０周辺の構成については、鋳抜きピン５０を設置する入れ子６０等の部材に対して冷却穴６４を設ければよいので、比較的小さな部材である鋳抜きピン５０についても、効果的に冷却可能な構成となっている。
【００２３】
なお、本実施形態に係る鋳抜きピン５０や入れ子６０を構成するＳＫＤ等の鋼と無酸素銅等の銅又は銅合金という異材の接合については、拡散接合等の公知の異材結合技術を採用することで、隙間なく分離不能に結合することができる。
【００２４】
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。
【００２５】
例えば、上述した実施形態では、鋳抜きピン５０を入れ子６０に対して設置する場合を例示して説明したが、本発明の鋳抜きピンは、固定ダイス１２や可動ダイス２２など、キャビティ１ａを画成するための成形面を有するあらゆる部材に対して設置することが可能である。
【００２６】
また、上述した実施形態では、鋳抜きピン５０を構成する外部部材５１と入れ子６０を構成する外部部材６２とがＳＫＤにより構成され、鋳抜きピン５０を構成する内部部材５２と入れ子６０を構成する内部部材６３とが無酸素銅によって構成される場合を例示して説明した。しかしながら、外部部材５１，６２を構成する鋼や、内部部材５２，６３を構成する銅又は銅合金については、上述したものには限られず、同様の作用効果を発揮する金属材料によって構成することが可能である。
【００２７】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００２８】
１  一般的なダイカスト用金型、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、３０  スリーブ、３１  プランジャーチップ、４０  分流子、５０  鋳抜きピン、５１  外部部材、５１ａ  ねじ溝、５２  内部部材、５２ａ  潰し代、６０  入れ子、６１  ねじ穴、６２  外部部材、６３  内部部材、６４  冷却穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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