(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用金型を鋳造するための、消失模型と砂型を組み合わせた複合型の構造体であって、上記砂型は、鋳造後該砂型を除去することによって上記成形用金型に冷却媒体の流路を形成するための凸条を有し、上記砂型の凸条は、上記流路の表面積を増加させるための凹部を備え、該凹部は、上記凸条をその長手方向に少なくとも３分割以上に分割するスリットであり、各スリットは局所的な中実部を１つ備え、上記局所的な中実部を設けるスリットの深さ位置について、隣接するスリット間で高低差を設け、上記砂型は上記消失模型と互いに嵌合して上記凹部を封止することを特徴とする複合型の構造体。
【請求項２】
前記砂型のスリットの幅が１〜10 mm であることを特徴とする請求項１に記載の複合型の構造体。
【請求項３】
前記砂型のスリットの間隔が10〜30 mm であることを特徴とする請求項１または２に記載の複合型の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用金型を鋳造するための複合型の構造体に関し、特に、冷却媒体の流路内に冷却効率を高めるための凸部（例えば、フィン、線状突起または局所突起）、好ましくはその長手方向と交差し、かつ冷却媒体を通過させる貫通孔を有するフィンを備える成形用金型を有利に製造しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な分野で利用される成形用金型は、様々な形状、大きさおよび材質のものが鋳造によって製造されている。このような成形用金型の例としては、アルミニウム製自動車部品等のダイキャスト成形用金型や、家電、自動車、日常用品等のプラスチック成形用金型などが挙げられる。
このような成形用金型を用いてダイキャスト製品又はプラスチック製品等を効率良く大量生産するためには、個々の製品の成形毎に製品材料から成形用金型に伝達される熱を、より短い時間で成形用金型から除去することが求められる。
成形用金型の冷却手段として、成形用金型に冷却媒体の流路を設け、この流路に冷却媒体を流すことによって成形用金型を冷却することが考えられるが、このような流路に、この流路の表面積を増加させるための凸部（例えば、フィン、線状突起または局所突起）、好ましくはその長手方向と交差し、かつ冷却媒体を通過させる貫通孔を有するフィンを設ければ、冷却媒体と成形用金型との接触面積が増大して、冷却効率を格段に向上させることができると考えられる。
しかしながら、従来の鋳造方法では、上記したような冷却媒体の流路内に冷却効率を高めるための凸部を有する成形用金型を製造するには設計上の制約が存在し、特に、流路内にその長手方向と交差し、かつ冷却媒体を通過させる貫通孔を有するフィンを設けた成形用金型を製造することは実質的に不可能であった。
以下、従来の鋳造方法の代表例を挙げ、それぞれの特徴および問題点について説明する。
【０００３】
（木型法）
木型法は、最初に木型または金型を設計・製作し、これを用いて作った砂鋳型で同形状の製品を大量に製造するプロセスである（例えば、特許文献１）。木型法には、アンダーカットや抜け勾配等の設計上の制約が存在する。
【０００４】
（フルモールド法）
フルモールド法は、発泡消失模型を使用する鋳造法（例えば、特許文献２）で、発泡消失模型自体が軽くて扱いやすいことから、特に大型製品を製造しやすいという利点がある。また、近年では、発泡消失模型の製作にＩＴおよびＮＣ（数値制御加工）が導入されたことで、以前に比して製造期間が大幅に短縮され、量産にも適合してきている。しかしながら、薄肉製品には適用が難しい。
【０００５】
（ＲＰ造形法）
ＲＰ（ラピッドプロトタイピング）造形法は、３ＤＣＡＤデータからダイレクトに砂型を製造する技術である（例えば、特許文献３）。このＲＰ造型法は、複雑形状の砂型を容易に製作でき、寸法精度が良いという利点がある。一方で造形装置の限界から大型製品は製造できず、また造型コストが嵩むことから、量産製品に用いるためには造型コストを抑える必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭５８−５７２５７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３６３２５号公報
【特許文献３】特開平０９−１６８８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したとおり、従来の鋳造方法は、種々の問題をかかえており、少なくとも単独では、冷却媒体の流路内に冷却効率を高めるための凸部を有する成形用金型を製造するには設計上制約が存在し、特に流路内にその長手方向と交差し、かつ冷却媒体を通過させる貫通孔を有するフィンを設けた成形用金型を製造することはできなかった。
本発明は、上記の問題を解決するもので、冷却媒体の流路内に冷却効率を高めるための凸部を有する成形用金型を有利に製造することができる鋳造用構造体を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
さて、本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、成形用金型の全体形状はフルモールド鋳造法で形成する一方で、成形用金型に設ける冷却媒体用の流路に対しては、好ましくはＲＰ造形法で形成した砂型を適用するようにすれば、流路内に冷却効率を高めるための凸部を有する成形用金型を鋳造する場合であってもフルモールド鋳造法を活用することができ、その結果、上記した問題を有利に解決できるとの知見を得た。
本発明は、上記の知見に基づくものである。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
１．成形用金型を鋳造するための、消失模型と砂型を組み合わせた複合型の構造体であって、上記砂型は、鋳造後該砂型を除去することによって上記成形用金型に冷却媒体の流路を形成するための凸条を有し、上記砂型の凸条は、上記流路の表面積を増加させるための凹部を備え、該凹部は、上記凸条をその長手方向に少なくとも３分割以上に分割するスリットであり、各スリットは局所的な中実部を１つ備え、上記局所的な中実部を設けるスリットの深さ位置について、隣接するスリット間で高低差を設け、上記砂型は上記消失模型と互いに嵌合して上記凹部を封止することを特徴とする複合型の構造体。
【００１２】
２．前記砂型のスリットの幅が１〜10 mm であることを特徴とする上記１の複合型の構造体。
【００１３】
３．前記砂型のスリットの間隔が10〜30 mm であることを特徴とする上記１または２の複合型の構造体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に従う複合型の構造体によれば、冷却媒体の流路に凸部を設けて流路表面積を増大させることにより、冷却効率を高めた成形用金型を有利に製造することができる。具体的には、成形用金型の流路には砂型の凸条を対応させ、また、流路内の凸部には砂型の凸条に設けた凹部を対応させ、さらに、成形用金型のその他の部分には消失模型を適用することにより、成形用金型を形成することができる。
【００１６】
また、本発明に従い、砂型の凸条が備える凹部を、砂型の凸条をその長手方向に分割するスリットとし、このスリットに局所的な中実部を設けることにより、冷却媒体の流路にフィンを配置して冷却効率を高めた成形用金型を有利に製造することができる。具体的には、成形用金型の流路には砂型の凸条を対応させ、また、流路内のフィンにはスリットを対応させ、また、フィンに冷却媒体を通過させるための貫通孔にはスリットの中実部を対応させ、さらに、成形用金型のその他の部分には消失模型を適用することにより、成形用金型を形成することができる。
また、このようにして得られた成形用金型は、流路内に、従来は不可能とされた薄肉フィンをそなえることができ、従って、冷却媒体と成形用金型との接触面積が増大して、成形用金型の冷却効率を格段に向上させることができる。
【００１７】
また、砂型のスリットの幅を１〜10 mmとすることにより、１〜10 mmの厚みのフィンを流路内に備える成形用金型を有利に製造することができる。
【００１８】
また、砂型のスリットの間隔を10〜30 mm とすることにより、10〜30 mm 間隔で配置されたフィンを流路内に備える成形用金型を有利に製造することができる。
【００１９】
さらに、局所的な中実部を設けるスリットの深さ位置について、隣接するスリット間で高低差を設けることにより、フィンに冷却媒体を通過させるための貫通孔に高低差を設けて冷却効率を高めた成形用金型を有利に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に従う複合型の構造体を用いて成形用金型を鋳造する場合の全体の流れを説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に従う砂型の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施形態に従う消失模型の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に従う複合型の構造体を用いて成形用金型（上型）を鋳造する要領を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に従う複合型の構造体を用いて製造される成形用金型（上型）の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に従う複合型の構造体を用いて成形用金型（下型）を鋳造する要領を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に従う複合型の構造体を用いて製造される成形用金型（下型）の斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に従う複合型の構造体を用いて製造される成形用金型（上型および下型）の斜視図である。
【図１０】本発明の実施例における評価ポイントの冷却曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る複合型の構造体について具体的に説明する。
まず、本発明の実施形態に従う複合型の構造体を用いてダイキャスト成形用金型を鋳造する場合の全体の流れを図１を用いて説明する。この図は、断面Ｕ字状のダイキャスト製品を成形する場合について示すものである。
図中、101で上型用砂型、102で上型用消失模型、103で上型用構造体、104で上型を示し、105〜107で下型用砂型、108で下型用消失模型、109で下型用構造体、110で下型を示す。また、111で上型と下型からなるダイキャスト成形用金型、112でこのダイキャスト成形用金型で成形されるダイキャスト製品をそれぞれ示し、104-1,110-1は冷却媒体の流路、104-2,110-2はフィン、104-3,110-3はフィンの貫通孔である。
【００２２】
まず、図１（ａ）に示すように、上型用砂型101を４個（１個のみ図示）並べて上型用消失模型102に嵌合させて、図１（ｂ）に示す上型用構造体103（消失模型と砂型を組み合わせた複合型の構造体）とする。この上型用構造体103を鋳砂に埋設し、溶湯を注入することによって、図１（ｃ）に示す上型104を鋳造する。鋳造後、上型用砂型101を除去することによって上型104に冷却媒体の流路104-1が形成される。
次に、上型104を製造する場合と同様に、図１（ｄ）〜図１（ｆ）に示すように、下型用砂型105,106,107をそれぞれ４個（１個のみ図示）ずつ並べて下型用消失模型108に嵌合させて、下型用構造体109（消失模型と砂型を組み合わせた複合型の構造体）とし、この下型用構造体109を用いて下型110を鋳造する。
さらに、鋳造した上型104および下型110からなるダイキャスト成形用金型111を用いてダイキャスト製品112を製造することとなる。
【００２３】
次に、上型用構造体103についてより具体的に説明する。
まず、上型用構造体103の上型用砂型101について図２および図３を用いて説明する。
図２は上型用砂型101の斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。図中、113は凸条、114はスリット（凹部）、115は基部、116は中実部である。
上型用砂型101は、上型104の鋳造後にこの砂型101を除去することによって上型104に冷却媒体の流路104-1を形成するための凸条113を有する。凸条113は、図に示したように、基部115から突出しており、長さＴｙ、高さＴｚ、厚さＴｘを有し、図中ｘ軸方向視で略Ｔ字形状をなしている。本例では、１個の上型用砂型101に２個の凸条113が間隔Ｔｄを空けて並設されている。
【００２４】
上型用砂型101の凸条113は、この凸条113の長手方向（図２のｙ軸方向）にスリット114で分割されている。分割数は多分割とし、具体的には少なくとも３分割以上、好ましくは１０分割以上、更に好ましくは２０分割以上とする。また、スリット114は、幅Ｆdを有し、基部115に至る深さまで設けられている。
【００２５】
各スリット114は局所的な中実部116を備えている。中実部116は、各スリット114に対し１つとし、その形状は好ましくは円盤形状である。
上述した上型用砂型101と上型用消失模型102（前掲図１参照）とを互いに嵌合してスリット114を封止することによって、上型用構造体103（前掲図１参照）を構成する。
【００２６】
なお、上型用砂型101のスリット114の幅Ｆdは１〜10 mm とすることが好ましく、より好ましくは３〜７mm であり、さらに好ましくは４〜６ mm である。
また、スリット114の間隔Ｆpは10〜30 mmとすることが好ましく、より好ましくは15〜25mm であり、さらに好ましくは18〜22 mm である。
また、局所的な中実部116を設けるスリット114の深さ位置について、隣接するスリット114間で高低差を設ける。好ましくは、中実部116が、スリット114の深さ方向１／２（より好ましくは１／３）の上方寄りの配置と、該配置よりも下方の配置とを、隣接するスリット114間で交互に繰り返す配置とする。スリット114の深さ方向１／２の上方寄りとは、図３にＤ1/2で示す領域を意味し、スリット114の深さ方向１／３の上方寄りとは、図３にＤ1/3で示す領域を意味する。
【００２７】
以上説明したように凸条113、スリット114および中実部116を上型用砂型101に形成することによって、鋳込みを経て砂型を除去した後に、前掲図１に示したように、上型104に、冷却媒体の流路104-1（凸条113部分）、流路104-1内のフィン104-2（スリット114部分）、およびフィン104-2に冷却媒体を通過させるための貫通孔104-3（中実部116部分）をそれぞれ形成することができる。
なお、フィン104-2の厚さは１〜10 mm とすることが好ましく、より好ましくは３〜７mm であり、さらに好ましくは４〜６ mm である。また、フィン104-2の間隔は10〜30 mmとすることが好ましく、より好ましくは15〜25mm であり、さらに好ましくは18〜22 mm である。
また、流路104の幅は10〜70 mmとすることが好ましく、より好ましくは20〜60mm であり、さらに好ましくは30〜50 mm である。
また、フィン104-2に設ける貫通孔104-3の深さ位置について、隣接するフィン104-2間で高低差を設ける。好ましくは、貫通孔104-3が、フィン104-2の浅さ方向１／２（より好ましくは１／３）の下方寄りの配置と、該配置よりも上方の配置とを、隣接するフィン104-2間で交互に繰り返す配置とする。さらに、貫通孔104-3の大きさは、製品サイズに応じて種々異なるが、円相当径で５〜200 mm とすることが好ましい。
【００２８】
上型用砂型は、従来の木型法等で製作することは事実上不可能で、ＲＰ造形法によってはじめて造型することができる。ＲＰ造形法により上型用砂型を一体的に形成することにより、砂型−砂型間の距離を高精度で造型することができ、当該上型用砂型を用いることで、流路内のフィンを精度良く製造することが可能になった。また、ＲＰ造形法によれば、上型の形状を３ＤＣＡＤ設計して得られたデータを用いて直接上型用砂型を造型することができるため、上型の製造期間を短縮化することができる。さらに、ＲＰ造形法は、同じ大きさならば複雑形状であっても単純形状であっても、同じ速度、同じ価格で製造できため、複雑な形状の砂型の製造に適している。
【００２９】
ＲＰ造形法を用いて上型用砂型を製造する場合、上型の形状を３ＤＣＡＤ設計して得られたデータに基づき、機械加工を用いずに、材料を一層ずつ積層しながら上型用砂型を直接形成することができる。好ましくは、印刷造形法を用いる。すなわち、ＲＰ砂型造形装置（例えば、Ｐｒｏｍｅｔａｌ  ＲＣＴ  Ｓ−ｐｒｉｎｔ（商標）、販売元：株式会社ＥＸ  ＯＮＥ）を用いて、まず、ブレード機構により砂と硬化剤を混練したものの薄層を平らな表面上に均一に拡げ、この薄層における所定の領域に対して、上記した３ＤＣＡＤデータに基づきインクジェットノズルヘッドを走査させてバインダー（結合剤）を印刷する。バインダーが印刷された領域の層は、接合状態となるとともに、既に形成済の下層とも結合する。そして、上型用砂型全体が完成するまで、薄層を上部に順次形成させ、バインダーを印刷する工程を繰り返す。最終的に、バインダーが付着されなかった領域は、非結合状態であるため、上型用砂型を装置から取り出す際に、砂と硬化剤の混練物は容易に除去することができるので、上型用砂型が分離可能となる。以上の操作により、所望の三次元構造の上型用砂型が製造できる。
【００３０】
なお、上型用砂型の造形に用いる砂の素材としては、天然けい砂を用いるのが一般的である。天然けい砂は直径100〜250μｍの範囲のものが好ましい。また、バインダーとしては、フラン樹脂を用いるのが好ましい。フラン樹脂としては、例えば、フルフリルアルコール、フルフリルアルコールとアルデヒド類の縮合物、フェノール類とアルデヒド類の縮合物、尿素とアルデヒド類の縮合物よりなる群から選ばれる１種以上か、上記群から選ばれる２種以上の縮合物からなるフラン樹脂が挙げられる。また、硬化剤としては、常温においてフラン樹脂の硬化を促進させるものであれば特に限定されるものではない。
また、砂と硬化剤の混練物一層の厚さは、200〜500μｍの範囲とすることが好ましい。より好ましくは250〜300μｍの範囲である。
なお、上型用砂型の造形に用いる砂の素材としては、上述した天然けい砂以外にも、アルミナとシリカの混合組成を主成分とする人工砂や、ジルコン砂等を用いることもできる。
【００３１】
次に、上型用構造体の上型用消失模型について図４および前掲図１〜図２を用いて説明する。
図４は上型用消失模型の斜視図である。図中、102-1で凹部、102-2で基部をそれぞれ示す。
上型用消失模型102は、上型用砂型101の凸条113を収容するための凹部102-1を備える。また、凹部102-1を除く上型用消失模型102の表面形状は、流路104-1を除く上型104の表面形状と一致する形状となっている。
上型用消失模型102の厚みｔについては、上型用砂型101との組立て、鋳物砂への埋設、鋳込み作業等鋳造上の各作業時に変形または破損しない程度の厚みを確保する必要がある。また、上型用消失模型102の凹部102-1内形状は、本例では上型用砂型101の凸条113の形状と一致（但し、スリット114は除く）する形状としたが、この凹部102-1内形状は、任意の形状とすることができる。適度に肉抜きして形成する（閉空間を設ける）ことにより、消失模型の製造を容易にし、消失模型の造型時間を短縮することができる。このように肉抜きした場合には、上型用砂型101を上型用消失模型102に嵌合させて図１（ｂ）に示したような構造体103とした際に、上型用砂型101の凸条113と上型用消失模型102の凹部102-1との間には肉抜き部分に相当する閉空間（スリット114を除く）が生じるが、この閉空間をそのまま活用することができる。すなわち、この閉空間を鋳込み作業の際、溶湯で置換して製品（上型104）の一部とすることができる。
上型用消失模型102は、所望の方法によって形成することができるが、発泡ポリスチレンのブロックを削り出し加工することによって形成するのが好ましい。また、削り出しは、ＮＣ加工により削り出すのが好ましく、例えば、上型104の形状を３ＤＣＡＤ設計し、このデータを用いて行うことにより上型104の製造期間を短縮化することができる。なお、発泡ポリスチレンに代えて、発泡ポリメタクリル酸メチル等の他の樹脂材で形成しても良い。発泡ポリスチレンは発泡倍率20〜70倍、発泡ポリメタクリル酸メチルは発泡倍率20〜70倍とすることが好ましい。
【００３２】
次に、本発明に係る複合型の構造体103を用いて上型104を鋳造する方法について、図５を用いて具体的に説明する。
図中、117は塗型剤、118は鋳枠、119は湯口、120は湯道、121は鋳物砂であり、その他の構成は図１〜４と同じであるので同じ部材には同じ符号を付して示す。
まず、上述のとおり上型用消失模型102と上型用砂型101を組立てて構造体103とする。そして、この構造体103の表面に、耐火性にすぐれ、且つ通気性を有する塗型剤117を塗布し、その後塗型剤117を十分に乾燥させる。なお、塗型剤117としては、水を溶媒体とし、コロイダルシリカをバインダーとする、主成分がシリカと黒鉛からなる塗型剤等を用いるのが好ましい。
次に鋳枠118に湯口119、湯道120を形成した後、上型用消失模型102および上型用砂型101の構造体103を固定し、鋳物砂121内に埋設し、鋳型とする。なお、鋳物砂121としては、特に制限はないけれども、アルミナとシリカの混合組成を主成分とする人工砂等を用いるのが好ましい。
【００３３】
以上のように鋳型を形成したら、湯口119から溶融金属を注湯する。注湯された溶融金属は、湯道120を通り、上型用消失模型102の内部に侵入し、上型用消失模型102を分解させながら、上型用消失模型102と、上型用砂型101の凸条113のスリット114との双方を置換していく。その際、上型用消失模型102の分解により生じたガスは、塗型剤117および鋳物砂121を通じて大気中に放出される。
このように鋳出された鋳物を鋳型から取り出し、上型用砂型101を破砕して除去することにより、上型104を得ることができる。
以上のようにして得られた上型104は、図６に示すように、冷却媒体の流路104-１内にフィン104-2を配置して冷却効率を高めた金型となる。
【００３４】
なお、ダイキャスト成形用金型の下型は、図１を用いて説明したように、上型と同様の要領で製造することができる。その鋳造要領を図７に示す。また、鋳造後、下型用砂型105,106,107を破砕して除去することにより得られる下型110を図８に示す。
以上のようにして得られた上型104と下型110とを組み合わせることにより、図９に示すようなダイキャスト成形用金型111とすることができる。
このように、本発明に係る消失模型と砂型を組み合わせた複合型の構造体を用いることにより、冷却媒体の流路と、この流路を多分割するフィンとを備え、フィンには隣接する分割流路を連通する孔を設けたダイキャスト成形用金型を有利に製造することができる。  かくして、本発明によれば、冷却媒体の流路内に冷却効率を高めるためのフィンを有する成形用金型を得ることができる。
かかる金型は、流路にフィンをそなえるので抜熱性能が向上し、従って、従来に比べ、はるかに短い時間で効率よく金型自体を冷却することができる。
なお、フィンの厚さは１〜10 mm とすることが好ましく、より好ましくは３〜７mm であり、さらに好ましくは４〜６ mm である。また、フィンの間隔は10〜30 mmとすることが好ましく、より好ましくは15〜25mm であり、さらに好ましくは18〜22 mm である。
また、流路の幅は10〜70 mmとすることが好ましく、より好ましくは20〜60mm であり、さらに好ましくは30〜50 mm である。
また、フィンに設ける貫通孔の深さ位置について、隣接するフィン間で高低差を設ける。好ましくは、貫通孔が、フィンの浅さ方向１／２（より好ましくは１／３）の下方寄りの配置と、該配置よりも上方の配置とを、隣接するフィン間で交互に繰り返す配置とする。さらに、貫通孔の大きさは、製品サイズに応じて種々異なるが、円相当径で５〜200 mm とすることが好ましい。
【００３６】
以上説明した実施形態においては、ダイキャスト製品を製造するためのダイキャスト成形用金型を製造する場合の例を用いて説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載した構成に従い、プラスチック製品を成形するためのプラスチック成形用金型などの製造にも適用することができる。また、上述したような断面略Ｕ字形状をなす製品を製造するための成形用金型のみならず、これ以外のいかなる形状をなす製品を成形するための成形用金型の製造にも適用することができることは言うまでもない。
【実施例１】
【００３７】
砂型として図２および図３に示したような砂型を製作した。寸法は、長さＴｙ：580 mm、高さＴｚ：410 mm、厚さＴｘ：161 mm、凸条113の間隔Ｔｄ：30 mm、スリット114の幅Ｆｄ：３mm、スリット114の間隔Ｆｐ：20 mm である。
砂型101は、ＲＰ砂型造形装置（例えば、Ｐｒｏｍｅｔａｌ  ＲＣＴ  Ｓ−ｐｒｉｎｔ（商標）、販売元：株式会社ＥＸ  ＯＮＥ）を用いて、鋳物製品（上型）の形状を３ＤＣＡＤ設計して得られたデータに基づき、一体的に形成した。砂型101の造形に用いる砂の素材としては、直径140μｍの天然けい砂を用い、バインダーはフラン樹脂を用いた。また、砂と硬化剤の混練物一層の厚さは、280μｍとした。
消失模型としては、発泡倍率50倍の発泡ポリスチレンのブロックを、ＮＣ加工機（株式会社菊川鉄工所製）を用い、鋳物製品（上型）の形状を３ＤＣＡＤ設計して得られたデータに基づき削り出すことによって、図４に示したようなものを製作した。
以上のとおり製作した砂型と消失模型を互いに嵌合させてスリットを封止して複合型の構造体とし、この構造体を用いて図５の鋳込み法により、図６に示したような上型を製作した。
なお、塗型剤５としては、水を溶媒とし、コロイダルシリカをバインダーとする、主成分がシリカと黒鉛からなる塗型剤を用いた。鋳物砂としては、アルミナとシリカの混合組成を主成分とする人工砂を用いた。
同様に、図８に示したような下型を製作した。これらを組み合わせたダイキャスト成形用金型を用いて、図１（ｈ）に示したようなダイキャスト製品を製作した。
【００３８】
このダイキャスト成形用金型を用いてダイキャスト製品を成形する際のダイキャスト成形用金型の冷却性能を調査した。
具体的には、フィン（上型および下型）の有無によりダイキャスト成形用金型の冷却性能にどのような影響があるかをコンピュータシミュレーションを用いて解析した。評価は、製品材料（アルミニウム）700℃、金型150℃から解析を開始し、金型表面（製品材料側）の温度が上昇した後、150℃まで冷却されるまでの時間で行った。この評価は、図６にＰｔで示す位置（評価ポイント）について行った。
【００３９】
その結果を図10に示す。図10は、評価ポイントの冷却曲線を示す。図から明らかなように、評価ポイントが150℃に冷却されるまでの時間は、フィンなしでは30秒であったのに対し、フィン有りでは15秒となった。すなわち、フィン有りの方が冷却時間を15秒（全体の50％）短縮することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に従い、成形用金型の全体形状はフルモールド鋳造法で形成する一方で、成形用金型に設ける冷却媒体用の流路に対しては、好ましくはＲＰ造形法で形成した砂型を適用することにより、冷却媒体の流路内に冷却効率を高めるための凸部を有する成形用金型を安定して供給することができる。このような成形用金型の例としては、アルミニウム製自動車部品等のダイキャスト成形用金型や、家電、自動車、日常用品等プラスチック製品、自動車用バンパー等の成形用金型が挙げられる。
【符号の説明】
【００４１】
101  上型用砂型
102  上型用消失模型
103  上型用構造体（消失模型と砂型を組み合わせた複合型の構造体）
104  ダイキャスト成形用金型の上型
104-1  冷却媒体の流路
104-2  フィン
104-3  フィンの貫通孔
105〜107  下型用砂型
108  下型用消失模型
109  下型用構造体（消失模型と砂型を組み合わせた複合型の構造体）
110  ダイキャスト成形用金型の下型
110-1  冷却媒体の流路
110-2  フィン
110-3  フィンの貫通孔
111  ダイキャスト成形用金型
112  ダイキャスト製品
113  砂型の凸条
114  スリット（砂型の凸条が備える凹部）
115  基部
116  中実部
117  塗型剤
118  鋳枠
119  湯口
120  湯道
121  鋳物砂
【図１】
0005818211.tif 000002
【図２】
0005818211.tif 000003
【図３】
0005818211.tif 000004
【図４】
0005818211.tif 000005
【図５】
0005818211.tif 000006
【図６】
0005818211.tif 000007
【図７】
0005818211.tif 000008
【図８】
0005818211.tif 000009
【図９】
0005818211.tif 000010
【図１０】
0005818211.tif 000011