(57)【要約】【課題】  キャビティ面（鋳造製品）の形状が複雑であっても湯流れ性が良好で、離型性に優れ、且つ再加工が可能であり、金型の寿命を向上させることができる鋳造用金型のキャビティ面の加工方法を実現する。【解決手段】  キャビティ面１１に半球面状の第１のディンプル１２を形成する噴射加工工程Ａと、前記第１のディンプル１２より微小な第２のディンプル１３を形成する噴射加工工程Ｂを備え、前記噴射加工工程Ａと噴射加工工程Ｂのどちらか一方を優先して噴射加工する加工方法（ａ）および加工方法（ｂ）と、前記噴射加工工程Ａのみを実施して第１のディンプル１２のみを形成する加工方法（ｃ）を備える。【選択図】図１
2010104032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造用金型のキャビティ面の加工方法であって、
鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面に第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを備え、
前記第１のディンプルが形成されていない領域と前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することを特徴とする鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項２】
前記第１の噴射材の粒径が１００〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項３】
前記第１のディンプルの前記キャビティ面に対する面積率が５０〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項４】
前記第１の噴射材より粒径が小さく、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する第２の噴射材をキャビティ面に噴射して、キャビティ面に第２のディンプルを形成する噴射加工工程Ｂを更に備え、
前記第１のディンプルと前記第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項５】
鋳造用金型のキャビティ面の加工方法であって、第１の噴射材より粒径が小さく、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する第２の噴射材をキャビティ面に噴射して、キャビティ面に第２のディンプルを形成する噴射加工工程Ｂにより、前記第２のディンプルが形成されていない領域と前記第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成した後に、更に鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面に第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを行い、前記第２のディンプルと前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することを特徴とする前記鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項６】
請求項５の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法であって、前記第１の噴射材の粒径が請求項２に記載の粒径である、鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項７】
第１のディンプルの形状が半球面状に形成された、請求項１ないし５のいずれか1つに記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項８】
前記半球面状に形成された第１のディンプルの形状が、深さに対して開口部の径が１０倍以上の浅い半球面状である、請求項６に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項９】
第２のディンプルの形状が半球面状に形成された、請求項４または請求項５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項１０】
前記第２の噴射材は、球形であることを特徴とする請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項１１】
前記第２の噴射材の粒径が１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項１２】
重なり合った前記第１のディンプルと第２のディンプルにより生じた凹凸において、凸部間の距離および凹部の深さが互いに異なることを特徴とする請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造などで用いる鋳造用金型のキャビティ面の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウムなどの非鉄金属からシリンダヘッドやマニホールドなど自動車を構成するエンジン部品を製造するには、ダイカスト鋳造などの金型鋳造法が用いられている。金型鋳造法では、鋳造の際に金型内における溶湯の流れ（湯流れ）が悪くなると、鋳造品に微小な引け、湯じわなどの欠陥を生じやすくなるので、湯流れ性を向上させるために種々の工夫がなされている。湯流れ性を向上させるための方策としては、金型表面（キャビティ面）に凹凸部を形成し、溶湯とキャビティ面との接触面積を減少させることにより、溶湯の流動抵抗を低下させる処理が挙げられる。キャビティ面に凹凸部を形成することにより溶湯の湯流れ性を向上させる方法として、例えば、特許文献１には、金型のキャビティ面に相互に隣接して広がるように四角形状の型凹部および型凸部を連続的に形成して、湯流れ抵抗の大きい部分と小さい部分とを交互に構成し、この四角形状の型凹部および型凸部の一辺の方向を前記溶融金属の注入方向に対して傾斜させることにより、注入された溶融金属が前記キャビティ内の各部に均一に充填されるようにしたダイカスト成形方法が開示されている。【０００３】
【特許文献１】特開平７−２４６４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述のような技術では、凹凸部は、キャビティ面を硝酸系腐蝕液などにより腐食することにより凹凸部を形成するシボ加工や放電加工により形成されている。しかし、これらの加工方法では、キャビティ面を加工できる範囲に制約があり、複雑なキャビティ形状を有する金型では、十分な湯流れ性を得ることができないという問題があった。また、シボ加工では、大きさ、深さ、形などが高度に制御された凹凸部を形成することが困難であるため、十分な湯流れ性を得ることができないという問題があった。
また、形成される凹凸部の形状が、角張っているため、鋳造品の金型からの離型時にかじりなどが生じやすく、金型からの離型のしやすさ（離型性）が低下するという問題があった。凹凸部が一方向に方向性を有するような場合には、キャビティ面に塗布し、離型性をよくするための離型剤が、キャビティ面に均一に留まりにくくなるため、離型性が低下するという問題があった。【０００５】
そこで、本発明は、湯流れ性が良好であるとともに、離型性に優れた鋳造用金型のキャビティ面の加工方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するための鋳造用金型のキャビティ面の加工方法に関するものであり、請求項１に記載の発明では、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面に第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを備え、前記第１のディンプルが形成されていない領域と前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成する、という技術的手段を用いる。ここで、「球形」とは真球である必要はなく、略球形を含む概念である。【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、噴射加工工程Ａにより第１のディンプルを形成して、第１のディンプルが形成されていない領域と第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することができる。これにより、第１のディンプルがキャビティ面で方向性なく均一に分散し、溶湯がキャビティ面と接触する面積を低減させることができるので、湯流れ性を向上させることができる。また、第１のディンプルは、請求項７で記載されるように半球面状のディンプルに形成されることで、鋳造時にキャビティ面に塗布する離型剤を留まりやすくすることができる。また、シボ加工などで形成されたディンプルと異なり、角のない半球面状に形成することにより、鋳造品の離型時にかじりなどが生じることがなく、鋳造品の離型を容易にし、鋳造品に傷をつけないようにすることができる。また、第１のディンプルは、噴射加工により形成されるため、複雑なキャビティ形状を有する金型のキャビティ面にも形成することができる。【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、及び請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第１の噴射材の粒径が１００〜１０００μｍである、という技術的手段を用いる。【０００９】
請求項８の発明によれば、噴射加工工程Ａにより形成する第１のディンプルは、深さに対して開口部の径が１０倍以上の浅い半球面状のディンプルとして形成することができ、又そのような形状とすることが好ましい。  請求項２に記載の発明のように、第１の噴射材の粒径は１００μｍ〜１０００μｍ程度であることが好ましい。【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第１のディンプルの前記キャビティ面に対する面積率が５０〜９０％である、という技術的手段を用いる。【００１１】
第１のディンプルのキャビティ面に対する面積率は請求項３に記載の発明のように５０〜９０％であることが好ましい。当該面積率が５０％未満では、溶湯がキャビティ面と接触する面積を十分に低減させることができないので、湯流れ性を十分に向上させることができない。また、当該面積率が９０％を超えると、第１のディンプルが重なり合うから第１のディンプルの形状が半球面状とならず、離型剤を保持しにくくなるので、離型性が悪くなる。また、第１のディンプルの端部が角張った状態となるので、鋳造品の離型時にかじりなどが生じるなどの問題が生ずる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第１の噴射材より粒径が小さく、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する第２の噴射材をキャビティ面に噴射して、キャビティ面に第２のディンプルを形成する噴射加工工程Ｂを更に備え、前記第１のディンプルと前記第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成する、という技術的手段を用いる。【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、噴射加工工程Ｂにより、キャビティ面の加工痕等をなくして方向性のない表面性状にするとともに、湯流れ性を向上させるための微小な第２のディンプルを形成することができる。そして、第１のディンプルと第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することができる。これにより、第１のディンプルと第２のディンプルとがキャビティ面で方向性なく均一に分散し、溶湯がキャビティ面と接触する面積を低減させることができるので、湯流れ性を向上させることができる。また、第２のディンプルとは、噴射加工により形成されるため、複雑な形状を有する金型のキャビティ面にも形成することができる。【００１４】
請求項１０に記載の発明では、請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第２の噴射材は、球形である、という技術的手段を用いる。ここで、「球形」とは真球である必要はなく、略球形を含む概念である。【００１５】
請求項１０に記載の発明のように、第２の噴射材として球形の噴射材を用いると、該噴射材は、主に塑性変形作用により第２のディンプルを容易に形成することができ、キャビティ面の研削作用が少ないから、前工程において加工形成された金型の寸法精度を低下させるおそれがなく、好適に用いることができる。また、球形の噴射材を用いると、残留応力の付与によるピーニング効果を奏することもできる。【００１６】
請求項１１に記載の発明では、請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第２の噴射材の粒径が１０〜１００μｍである、という技術的手段を用いる。【００１７】
前記第２の噴射材を用いて噴射加工工程Ｂにより第２のディンプルを形成したキャビティ面の表面粗さは、Ｒａが１．０μｍ以下（Ｒｚが≒数μｍ）が好ましいため、第２の噴射材の粒径は、請求項６に記載の発明のように、１０〜１００μｍの範囲であることが好ましい。【００１８】
請求項１２に記載の発明では、請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第１のディンプルと第２のディンプルは凸部間の距離および凹部の深さが互いに異なる、という技術的手段を用いる。【００１９】
第２のディンプルの形成に用いる噴射材は、第１のディンプルの形成に用いる噴射材より径が小さいため（請求項２、６、１１）、第２のディンプルは第１のディンプルより凸部間の距離および凹部の深さが小さくなる。凹部の浅いディンプルにより、放電加工や切削加工によりキャビティ面に形成された加工痕等をなくして方向性のない表面性状にすることができ、凹部の深いディンプルにより、溶湯と接触するキャビティ面の面積が低減されて湯流れ性が向上する。このように大きさの異なるディンプルを混在させることで、鋳造時の湯流れ性が良好となる。（図１［２］及び図２［２］を参照）
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る噴射加工工程が、本発明の噴射加工工程Ｂを実施した後、噴射加工工程Ａを実施する加工方法（ａ）により形成されるキャビティ面の断面を模式的に示す説明図である。
【図２】本実施形態に係る噴射加工工程が、本発明の噴射加工工程Ａを実施した後、噴射加工工程Ｂを実施する加工方法（ｂ）で形成されるキャビティ面の断面を模式的に示す説明図である。
【図３】本実施形態に係る噴射加工工程が、本発明の噴射加工工程Ａのみを実施する加工方法（ｃ）で形成されるキャビティ面の断面を模式的に示す説明図である。
【図４】本実施形態に係る加工方法（ａ）を用いた実施例１の〔１〕：噴射加工前、〔２〕：噴射加工工程Ｂを実施した後、〔３〕：噴射加工工程Ｂに次いで噴射加工工程Ａを実施した後、における試験片の表面性状を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の金型のキャビティ面の噴射加工方法について、図を参照して説明する。【００２２】
図１は、加工方法（ａ）によってディンプル形成をする加工工程を説明するもので、その〔１〕は、金型１０の構成材料の硬度以上の硬度を有する材料からなる噴射材（請求項４に記載の第２の噴射材に相当）を用いて、キャビティ面１１にブラスト加工を行い、細かい第２のディンプル１３を有するキャビティ面１１を形成する噴射加工工程Ｂを示すものである。【００２３】
噴射加工工程Ｂの目的は、放電加工や研削加工により形成されたキャビティ面１１の加工痕等をなくして方向性のない表面性状にするとともに、湯流れ性を向上させるための第２のディンプル１３を形成することであり、必要以上に表面粗さを大きくしないことが好ましい。例えば、噴射加工工程Ｂでは、表面粗さＲｚ（十点平均粗さ）が数μｍ程度のキャビティ面１１を形成するとよい。ディンプル１３の形状は特に限定されないが、半球面状であることが望ましい。ここでいう半球面状とは、深さに対して開口部の径が数倍である浅い半球面状も含まれる。【００２４】
このようなキャビティ面１１を形成するためには、噴射材には下記の特性が要求される。まず、金型１０の構成材料の硬度以上の硬度を有することが必要である。金型材料として、例えば、アルミニウム合金等のダイカスト鋳造に用いられる熱間金型用合金工具鋼ＳＫＤ６１（ＪＩＳ  Ｇ  ４４０４）などが挙げられる。これらの材料には、ビッカース硬度Ｈｖが５００程度と高硬度のものもあり、ビッカース硬度Ｈｖが５００以上、好ましくは７００以上の高硬度の噴射材を用いることが好ましい。【００２５】
また、表面粗さＲｚが数μｍ程度のキャビティ面１１を形成するためには、噴射材の粒径は１０μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。  【００２６】
噴射材の形状は、不定形、球形、その他の形状のものを用いることができるが、不定型の噴射材を用いるとその研削作用がはたらき、キャビティ面１１を研削して金型１０の寸法精度が低下するおそれがあるため、ディンプルの形成には、主に塑性変形作用を有する球形の噴射材を用いることが好ましい。また、球形の噴射材を用いると、残留応力の付与によるピーニング効果を奏することもでき金型１０の寿命も向上させることができる。【００２７】
上述のような特性を満足する噴射材としては、例えば、本発明の出願人が先に開発した特開２００２−４０１５号公報、特開２００５−７６０８３号公報に記載の鉄系アモルファス球形粒子等を好適に用いることができる。【００２８】
図１の〔２〕は、前記噴射加工工程Ｂで用いた噴射材より粒径が大きな球形の噴射材（請求項１に記載の第１の噴射材に相当）を用いて、キャビティ面１１にブラスト加工を行い、前記噴射加工工程Ｂで形成した第２のディンプル１３の上に第２のディンプル１３より大きな半球面状の第１のディンプル１２を混在させて形成する噴射加工工程Ａを示すものである。【００２９】
噴射加工工程Ａの目的は、キャビティ面１１のうち、溶湯と接触する面積を低減させて湯流れ性を向上させることである。ここで、第１のディンプル１２のキャビティ面１１に対する面積率は５０〜９０％が好ましく、７０％程度とすることが更に好ましい。当該面積率が５０％未満では、溶湯がキャビティ面１１と接触する面積を十分に低減させることができないので、湯流れ性を十分に向上させることができない。また、当該面積率が９０％を超えると、第１のディンプル１２が互いに重なり合うから第１のディンプル１２の形状が半球面状とならず、離型剤を保持しにくくなるので、離型性が悪くなる。また、第１のディンプル１２の端部が角張った状態となるので、鋳造品の離型時にかじりなどが生じるなどの問題が生ずる。【００３０】
従って、第１のディンプル１２は、鋳造品を金型１０から離型しやすくするために、深さが浅い半球面状のディンプルに形成する必要があり、該第１ディンプル１２の形状を半球面状としてキャビティ面１１に均一に分散させて形成することにより、鋳造時にキャビティ面１１に塗布する離型剤をディンプル内に留まりやすくすることができる。また、シボ加工などで形成されたディンプルと異なり、前記第１のディンプル１２を浅く角のない半球面状に形成することにより、鋳造品の離型時にかじりなどが生じることがなく、鋳造品の離型を容易にし、鋳造品に傷をつけないようにすることができる。【００３１】
このような第１のディンプル１２は、深さに対して開口部の径が１０倍以上の浅い半球面状のディンプルとして形成することが好ましく、そのため、噴射材の粒径は１００μｍ〜１０００μｍ程度であることが好ましい。また、噴射材の硬さは、前工程の前記噴射加工工程Ｂで用いた噴射材と同様の硬度を有する粒径５００μｍ程度の噴射材を用いてキャビティ面１１に噴射加工を行うことにより、深さ２０μｍ程度で、開口部の径が２００μｍ程度の浅い半球面状のディンプルとして形成することができる。【００３２】
上述のようにキャビティ面１１が噴射加工された金型１０を用いて、ダイカスト鋳造を行うには、まず、金型１０のキャビティ面１１に、窒化ホウ素などの離型剤を塗布する。続いて、キャビティにアルミニウム合金等の溶湯を注湯する。そして、溶湯が凝固して成形された成形品を押出しピンなどにより金型から押し出して離型する。【００３３】
ここで、キャビティ面１１が、第２のディンプル１３と第１のディンプル１２とが混在する面として形成されているため湯流れ性が良好で、第１のディンプル１２の離型剤の保持力が良好で離型性に優れているので、微小な引け、湯じわなどの欠陥が生じない良好な鋳造品を製造することができる。また、第２のディンプル１３と第１のディンプル１２は、噴射加工により形成されるため、複雑なキャビティ形状を有する金型のキャビティ面に対しても容易に形成することができる。【００３４】
請求項５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法によれば、第１の噴射材より粒径が小さく、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する第２の噴射材をキャビティ面に噴射して、キャビティ面に第２のディンプルを形成する噴射加工工程Ｂにより、前記第２のディンプルが形成されていない領域と前記第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成した後に、更に鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面に第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを行い、前記第２のディンプルと前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することができる。【００３５】
本発明の噴射加工工程Ａと噴射加工工程Ｂとを実施する順番は任意であって、図１に示した噴射加工工程Ｂを行った後に噴射加工工程Ａを行う加工方法（ａ）とは別に、図２に示す噴射加工工程Ａを行った後に噴射加工工程Ｂを行う加工方法（ｂ）があって、前記加工方法（ａ）もしくは加工方法（ｂ）のどちらを実施するかについては、鋳造する製品の形状、つまりキャビティ面１１の形状の違いによって溶湯の湯流れ状態が変化するから、その違いに適合した方法を選択すれば良い。【００３６】
また、噴射加工前のキャビティ面に湯流れ性を阻害する大きな加工痕等がない場合には、噴射加工工程Ｂを行わず噴射加工工程Ａのみを行う図３に示す加工方法（ｃ）を実施すればよい。【００３７】
また、本発明の噴射加工工程Ａに用いる第１の噴射材、もしくは噴射加工工程Ｂに用いる第２の噴射材の材質については、金型１０の材質に応じて、夫々が前記のような第１のディンプル１２、第２のディンプル１３を形成することができるものであれば限定されるものでない。【００３８】
また、本発明のディンプルを形成する金型１０のキャビティ面１１は、前工程において、熱処理して表面改質したもの、あるいは窒化処理等により被膜が形成されたものでもよい。特に、被膜が形成されたキャビティ面１１を加工する場合には、被膜が剥離等しないように噴射加工工程Ｂにおいて球形の噴射材を用いる。【００３９】
（実施例１）
実施例は加工方法（ａ）により実施したもので、金型材料として用いた試験片の加工前と各噴射加工工程後の表面（キャビティ面１１）の表面性状の形態を図４〔１〕〜〔３〕に示す。本実施例を以下に、前記の図を用いて詳細を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。【００４０】
図４〔１〕は、本実施例で用いた金型材料として用いられる合金工具鋼ＳＫＤ６１の試験片の表面性状を示すもので、当該試験片のサイズ・形状はφ２５ｍｍの円板状であって、その表面には、前工程において形成された加工痕が残っている。試験片の硬度はＨｖ４７０〜５００、表面粗さはＲａ０．０７μｍ（≒Ｒｚ０．６μｍ）であった。【００４１】
図４〔２〕は、上記の試験片の表面に、硬さがＨｖ９００、粒径が５０μｍの球形状のアモルファス粒子『アモビーズ』ＴＭ（新東工業株式会社製ＡＭ−５０）を噴射加工工程Ｂの第２の噴射材として用い噴射加工した後の表面性状を示す。ブラスト装置には、重力式のブラスト装置『マイブラスト』ＴＭ（新東工業株式会社製ＭＹ−３０Ａ）を用い、噴射圧０．３ＭＰａ、噴射距離１００ｍｍ、ノズル角度９０°で１０秒間の噴射加工を実施した。【００４２】
前記、試験片の表面（キャビティ面１１）には、図４〔２〕に示すように、噴射加工工程Ｂの加工によって、前記図４〔１〕に示されている加工痕等を無くして微小な第２のディンプル１３を方向性のない状態で形成することができた。この時の試験片の表面粗さは、Ｒａ０．４９μｍ（≒Ｒｚ２．８μｍ）であった。【００４３】
図４〔３〕は、上記の噴射加工工程Ｂの加工を終えた試験片の表面に、硬さがＨｖ７００、粒径が６００μｍの球形状のスチールショット（新東工業株式会社製ＳＢ−６ＰＨ）を噴射加工工程Ａの第１の噴射材として用い噴射加工した後の表面性状を示す。ブラスト装置には、直圧式のブラスト装置（新東工業株式会社製ＭＹ−３０ＡＰ）を用い、噴射圧０．５ＭＰａ、噴射距離１００ｍｍ、ノズル角度９０°で７秒間の噴射加工を実施した。【００４４】
前記試験片の表面（キャビティ面１１）には、図４〔３〕に示すように、噴射加工工程Ａの加工によって、前工程の噴射加工工程Ｂで形成された微小な第２のディンプル１３の上に、該第２のディンプル１３より大きな第１のディンプル１２を形成することができた。当該噴射加工工程Ａの加工後の試験片の表面粗さは、Ｒａ２．９７μｍ（≒Ｒｚ１２．６μｍ）であって、噴射加工工程Ａにより形成された第１のディンプル１２の深さは約１３μｍ、開口部の径が２４０μｍ程度の浅い半球面状であり、その面積率（試験片の全表面積に対するディンプル１３の開口部が締める割合）は約７０％であった。【００４５】
上述のように、加工方法（ａ）によれば、第２のディンプル１３と深さが浅い半球面状の第１のディンプル１２とが均一に分散して混在するキャビティ面１１を形成することができた。【００４６】
（実施例２）
本実施例では、ダイカスト金型により薄板材を鋳造し、従来のシボ加工によるキャビティ面との湯流れ性の比較を行った。鋳造条件のばらつきの影響を排除するため、キャビティ形状が左右対称の金型を用意し、左半分のキャビティ面に従来のシボ加工、右半分のキャビティ面に本発明の噴射加工を施して、湯流れ性を比較した。湯流れ性の評価は、鋳造品の左半分の部分の密度と、右半分の部分の密度とを比較することにより行った。湯流れ性が悪い場合には、充填不良や気泡の巻き込みなどが生じるため、密度が低下する。【００４７】
注湯金属は、アルミニウム合金（ＡＤＣ１２：密度２．７２ｇ／ｃｍ３）を使用し、溶湯温度７００℃、型温３００℃でキャビティ内に注湯した。鋳造品を離型後に密度測定を行った結果、キャビティ面にシボ加工を施した部分の鋳造品の密度は２．７０ｇ／ｃｍ３、本発明の加工を施した部分の鋳造品の密度は２．７２ｇ／ｃｍ３であった。これにより、本発明の加工を施したキャビティ面は、従来の加工によるキャビティ面に比べて、湯流れ性が良好であることが確認された。【００４８】
［最良の実施形態の効果］
本発明のキャビティ面の加工方法によれば、噴射加工工程Ｂにより、キャビティ面１１の加工痕等をなくして方向性のない表面性状にするとともに、湯流れ性を向上させるための微小な第２のディンプル１３を形成することができる。そして、噴射加工工程Ａにより第２のディンプル１３よりも大きく、半球面状に形成された第１のディンプル１２を形成して、第２のディンプル１３と第１のディンプル１２とが混在するキャビティ面１１を形成することができる。これにより、第２のディンプル１３と第１のディンプル１２とがキャビティ面１１で方向性なく均一に分散し、溶湯がキャビティ面１１と接触する面積を低減させることができるので、湯流れ性を向上させることができる。また、第１のディンプル１２は、半球面状のディンプルに形成されるため、鋳造時にキャビティ面１１に塗布する離型剤を留まりやすくすることができる。また、シボ加工などで形成されたディンプルと異なり、角のない半球面状に形成することにより、鋳造品の離型時にかじりなどが生じることがなく、鋳造品の離型を容易にし、鋳造品に傷をつけないようにすることができる。また、第２のディンプル１３と第１のディンプル１２とは、噴射加工により形成されるため、複雑なキャビティ形状を有する金型のキャビティ面にも形成することができる。【００４９】
［その他の実施形態］
上述した実施形態では、主にダイカスト鋳造に用いる金型について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、低圧鋳造、吸引差圧鋳造など各種鋳造法に用いられる金型に対して適用することができる。【００５０】
この出願は、日本国で２００９年３月１１日に出願された特願２００９−０５８４３５号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は本明細書の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１０    金型
１１    キャビティ面
１２    第１のディンプル
１３    第２のディンプル
【図１】
2010104032.tif 000003
【図２】
2010104032.tif 000004
【図３】
2010104032.tif 000005
【図４】
2010104032.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月12日(2010.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造用金型のキャビティ面の加工方法であって、
鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面にその形状が半球面状である第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを備え、
前記第１のディンプルが形成されていない領域と前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することを特徴とする鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項２】
前記第１の噴射材の粒径が１００〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項３】
前記第１のディンプルの前記キャビティ面に対する面積率が５０〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項４】
前記第１の噴射材より粒径が小さく、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する第２の噴射材をキャビティ面に噴射して、キャビティ面に第２のディンプルを形成する噴射加工工程Ｂを更に備え、
前記第１のディンプルと前記第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項５】
鋳造用金型のキャビティ面の加工方法であって、第１の噴射材より粒径が小さく、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する第２の噴射材をキャビティ面に噴射して、キャビティ面に第２のディンプルを形成する噴射加工工程Ｂにより、前記第２のディンプルが形成されていない領域と前記第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成した後に、更に鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面にその形状が半球面状である第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを行い、前記第２のディンプルと前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することを特徴とする前記鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項６】
請求項５の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法であって、前記第１の噴射材の粒径が請求項２に記載の粒径である、鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項７】
前記半球面状に形成された第１のディンプルの形状が、深さに対して開口部の径が１０倍以上の浅い半球面状である、請求項６に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項８】
第２のディンプルの形状が半球面状に形成された、請求項４または請求項５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項９】
前記第２の噴射材は、球形であることを特徴とする請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項１０】
前記第２の噴射材の粒径が１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【請求項１１】
重なり合った前記第１のディンプルと第２のディンプルにより生じた凹凸において、凸部間の距離および凹部の深さが互いに異なることを特徴とする請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するための鋳造用金型のキャビティ面の加工方法に関するものであり、請求項１に記載の発明では、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面にその形状が半球面状である第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを備え、前記第１のディンプルが形成されていない領域と前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成する、という技術的手段を用いる。ここで、「球形」とは真球である必要はなく、略球形を含む概念である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、噴射加工工程Ａによりその形状が半球面状である第１のディンプルを形成して、第１のディンプルが形成されていない領域と第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することができる。これにより、第１のディンプルがキャビティ面で方向性なく均一に分散し、溶湯がキャビティ面と接触する面積を低減させることができるので、湯流れ性を向上させることができる。また、第１のディンプルは、請求項１及び５で記載されるように半球面状のディンプルに形成されることで、鋳造時にキャビティ面に塗布する離型剤を留まりやすくすることができる。また、シボ加工などで形成されたディンプルと異なり、角のない半球面状に形成することにより、鋳造品の離型時にかじりなどが生じることがなく、鋳造品の離型を容易にし、鋳造品に傷をつけないようにすることができる。また、第１のディンプルは、噴射加工により形成されるため、複雑なキャビティ形状を有する金型のキャビティ面にも形成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項７の発明によれば、噴射加工工程Ａにより形成する第１のディンプルは、深さに対して開口部の径が１０倍以上の浅い半球面状のディンプルとして形成することができ、又そのような形状とすることが好ましい。  請求項２に記載の発明のように、第１の噴射材の粒径は１００μｍ〜１０００μｍ程度であることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項９に記載の発明では、請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第２の噴射材は、球形である、という技術的手段を用いる。ここで、「球形」とは真球である必要はなく、略球形を含む概念である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項９に記載の発明のように、第２の噴射材として球形の噴射材を用いると、該噴射材は、主に塑性変形作用により第２のディンプルを容易に形成することができ、キャビティ面の研削作用が少ないから、前工程において加工形成された金型の寸法精度を低下させるおそれがなく、好適に用いることができる。また、球形の噴射材を用いると、残留応力の付与によるピーニング効果を奏することもできる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１０に記載の発明では、請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第２の噴射材の粒径が１０〜１００μｍである、という技術的手段を用いる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
前記第２の噴射材を用いて噴射加工工程Ｂにより第２のディンプルを形成したキャビティ面の表面粗さは、Ｒａが１．０μｍ以下（Ｒｚが≒数μｍ）が好ましいため、第２の噴射材の粒径は、請求項１０に記載の発明のように、１０〜１００μｍの範囲であることが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１１に記載の発明では、請求項４又は５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法において、前記第１のディンプルと第２のディンプルは凸部間の距離および凹部の深さが互いに異なる、という技術的手段を用いる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第２のディンプルの形成に用いる噴射材は、第１のディンプルの形成に用いる噴射材より径が小さいため（請求項２、６、１０）、第２のディンプルは第１のディンプルより凸部間の距離および凹部の深さが小さくなる。凹部の浅いディンプルにより、放電加工や切削加工によりキャビティ面に形成された加工痕等をなくして方向性のない表面性状にすることができ、凹部の深いディンプルにより、溶湯と接触するキャビティ面の面積が低減されて湯流れ性が向上する。このように大きさの異なるディンプルを混在させることで、鋳造時の湯流れ性が良好となる。（図１［２］及び図２［２］を参照）
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項５に記載の鋳造用金型のキャビティ面の加工方法によれば、第１の噴射材より粒径が小さく、鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する第２の噴射材をキャビティ面に噴射して、キャビティ面に第２のディンプルを形成する噴射加工工程Ｂにより、前記第２のディンプルが形成されていない領域と前記第２のディンプルとが混在するキャビティ面を形成した後に、更に鋳造用金型の硬度以上の硬度を有する球形の第１の噴射材をキャビティ面に噴射して、前記キャビティ面にその形状が半球面状である第１のディンプルを形成する噴射加工工程Ａを行い、前記第２のディンプルと前記第１のディンプルとが混在するキャビティ面を形成することができる。
【国際調査報告】
2010104032.tif 000007
2010104032.tif 000008