(57)【要約】【課題】本発明の目的は、低圧鋳造用金型の内部の高熱発生部分を冷却空気及び冷却水の循環によって効果的に冷却できるダイキャスティング金型用冷却装置を提供することにある。【解決手段】上部モールド及びサイドモールドの内部の各々に形成される冷却空気流路と、前記下部モールドの内部に形成される冷却水流路と、その上部が開口され、プラグの内部に形成される中空部と、上部モールド及びサイドモールドの冷却空気流路に外部で連結されるエアーポンプと、下部モールドの冷却水流路に外部で連結される冷却水ポンプと、上部モールド、サイドモールド、及び下部モールドの内部に設置され、金型の温度を検出して制御機に出力する第１、第２、及び第３温度センサーとから構成されて、制御機の制御信号によって冷却空気管及び冷却水管の開閉を各々制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部モールド、サイドモールド、及び下部モールドの結合によってキャビティを形成し、前記上部モールド上には、キャビティに向かって配置されるプラグを含む、ダイキャスティング金型を冷却するためのダイキャスティング金型用冷却装置において、
冷却空気を循環させることができるように、前記上部モールド及びサイドモールドの内部の各々に形成される冷却空気流路；
冷却水を循環させることができるように、前記下部モールドの内部に形成される冷却水流路；
その上部が開口され、前記プラグの内部に形成される中空部；
第１冷却空気管及び第２冷却空気管を通じて前記上部モールド及びサイドモールドの冷却空気流路に外部で連結されるエアーポンプ；
冷却水管を通じて前記下部モールドの冷却水流路に外部で連結される冷却水ポンプ；
前記プラグの中空部に前記第２冷却空気管の一側から分岐して、その先端が設置される分岐管；
前記上部モールド、サイドモールド、及び下部モールドの内部に各々設置され、金型の温度を検出して制御機に出力する第１、第２、及び第３温度センサー；
及び前記第１、２冷却空気管及び冷却水管の一側に各々装着され、前記制御機の制御信号によって前記第１、２冷却空気管及び冷却水管の開閉を各々制御する第１、第２、第３遮断バルブ；を含むことを特徴とする、ダイキャスティング金型用冷却装置。
【請求項２】
前記第１、第２、第３遮断バルブは、ソレノイドバルブからなることを特徴とする、請求項１に記載のダイキャスティング金型用冷却装置。
【請求項３】
前記制御機は、前記第１、第２、及び第３温度センサーから検出された前記上部モールド、サイドモールド、及び下部モールドの温度が設定温度以上である場合には、前記第１、第２、第３遮断バルブを各々オン（ＯＮ）制御することを特徴とする、請求項１に記載のダイキャスティング金型用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイキャスティング金型用冷却装置に関する。より詳しくは、低圧鋳造用金型の内部の高熱発生部分を冷却空気及び冷却水によって冷却するためのダイキャスティング金型用冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、低圧鋳型鋳造のことをダイキャスティングという。このようなダイキャスティングは、必要な鋳造形状に完全に一致するように、正確に機械加工された鋼製の金型に溶融金属を注入して、金型と全く同じ鋳物を得る精密鋳造法である。
ダイキャスティングによる製品をダイキャスト鋳物という。このようなダイキャスティングによる方法は、鋳物の寸法が正確である。したがって、仕上げ工程の必要がほとんどないという長所の他にも、機械的性質が優れていて、大量生産が可能であるという長所がある。
【０００３】
ダイキャスティングに利用する金属は、亜鉛、アルミニウム、錫、銅などの合金である。ダイキャスティングでは、ダイキャスト鋳造機を使用して、空気圧、水圧、油圧などによりこのような金属を注入して、冷却及び凝固させて製品を鋳造する。
前記ダイキャスティングに使用される金型は金属性の型であって、普通、図２に示されたように、上部モールド１０１、サイドモールド１０３、及び下部モールド１０５に分けられる。
【０００４】
前記モールド１０１、１０３、１０５が結合して製品キャビティ１０７を形成する。前記上部モールド１０１には、前記キャビティ１０７の内部に配置されるようにプラグ１０９が装着される。
そして、前記下部モールド１０５には、鋳造機の保温炉（図示せず）と連結される湯口１１１（ｏｒｉｆｉｃｅ）が形成される。したがって、溶湯（ｍｏｌｔｅｎ  ｍｅｔａｌ）が前記湯口１１１を通じて前記キャビティ１０７の内部に注入されるようになる。
このように金型のキャビティ１０７の内部に溶湯が注入されれば、自然冷却により溶湯が凝固して、鋳物が完成するのである。
【０００５】
前記のように従来の技術によるダイキャスティングは、キャビティの内部の溶湯が自然冷却により凝固するため、金型の凝固時間が長くなる問題点がある。
また、上部モールド及び下部モールドの温度差（約５０℃以上）が大きく、溶湯に部分的冷却速度差が発生するため、製品の品質低下及び金型の過熱による耐久性の低下などの問題点がある。
【０００６】
特許文献１には、鋳造の際に金型を加熱した液体により一定温度にして、製品の品質を均一にする方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２５４１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明は、前記のような問題点を解消するために創出されたものである。
すなわち、本発明の目的は、低圧鋳造用金型の内部の高熱発生部分を冷却空気及び冷却水の循環によって効果的に冷却することのできる、ダイキャスティング金型用冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記のような目的を達成するために、本発明によるダイキャスティング金型用冷却装置は、上部モールド、サイドモールド、及び下部モールドの結合によって内部にキャビティを形成する。
前記上部モールド上には、キャビティに向かって配置されるプラグが装着されている。
ダイキャスティング金型を冷却するためのダイキャスティング金型用冷却装置の前記上部モールド及びサイドモールドの内部の各々には、冷却空気を循環させることができるように、冷却空気流路が形成されている。
【０００９】
また、前記下部モールドの内部には、冷却水を循環させることができるように、冷却水流路が形成されており、前記プラグの内部に上部が開口されている中空部が形成されている。
【００１０】
前記上部モールド及びサイドモールドの冷却空気流路には、第１冷却空気管及び第２冷却空気管を通じてエアーポンプが外部で連結されている。
前記下部モールドの冷却水流路には、冷却水管を通じて冷却水ポンプが外部で連結されている。
【００１１】
前記プラグの中空部には、前記第２冷却空気管の一側から分岐して、その先端が中空部に設置される分岐管がある。
【００１２】
前記上部モールド、サイドモールド、及び下部モールドの内部には、各金型の温度を検出して制御機に出力するように第１、第２、及び第３温度センサーが各々設置されている。
【００１３】
また、前記第１、第２冷却空気管、及び冷却水管の一側には、前記制御機の制御信号によって前記第１、第２冷却空気管、及び冷却水管の開閉を各々制御するように第１、２、３遮断バルブが装着されている。
【００１４】
前記第１、第２、第３遮断バルブは、ソレノイドバルブからなる。
前記制御機は、前記第１、第２、第３温度センサーから検出された前記上部モールド、サイドモールド、及び下部モールドの温度が設定温度以上である場合には、前記第１、第２、第３遮断バルブを各々オン（ＯＮ）制御する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるダイキャスティング金型用冷却装置によれば、低圧鋳造用金型の内部の高熱発生部分が冷却空気及び冷却水の循環によって効果的に冷却される。
したがって、そのキャビティの内部の溶湯の凝固時間を短縮し、サイクルタイムが短縮される。
【００１６】
また、温度差の大きい上部モールド及び下部モールドによる溶湯の部分的冷却速度差を小さくすることで、冷却時の製品の歪を防止することができ、製品の品質を向上させ、金型の過熱を防止してその耐久性が向上するなどの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施例を、添付した図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は本発明の実施例によるダイキャスティング金型用冷却装置の構成図である。
【００１８】
本発明の実施例による冷却装置が適用されるダイキャスティング金型の構成は、上部モールド１（ｕｐｐｅｒ  ｍｏｌｄ）、サイドモールド３（ｓｉｄｅ  ｍｏｌｄ）、及び下部モールド５（ｌｏｗｅｒ  ｍｏｌｄ）に分けられる。
【００１９】
その内部には、製品用キャビティ７が形成され、前記上部モールド１上に、は前記キャビティ７の内部に配置されるプラグ（ｐｌｕｇ）９が装着されている。
そして、前記下部モールド５上には、鋳造機（ｃａｓｔｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）の保温炉（ｈｏｌｄｉｎｇ  ｆｕｒｎａｃｅ）（図示せず）と連結される湯口（ｏｒｉｆｉｃｅ）１１が形成されており、溶湯が前記キャビティ７の内部に直接注入されるように構成されている。
【００２０】
このようなダイキャスティング金型に適用される本発明のダイキャスティング金型用冷却装置の構成は、次の通りである。
前記上部モールド１及びサイドモールド３の内部には、各々冷却空気が循環するように、第１及び第２冷却空気流路（ｃｏｏｌ  ａｉｒ  ｐａｓｓａｇｅ）ＡＬ１、ＡＬ２を形成する。
【００２１】
そして、前記下部モールド５の内部には、冷却水が循環するように、冷却水流路（ｃｏｏｌａｎｔ  ｐａｓｓａｇｅ）ＷＬを形成する。
そして、前記プラグ９では、内部にその上部が開口されている中空部１３（ｃｅｎｔｒａｌ  ｈｏｌｌｏｗ  ｐｏｒｔｉｏｎ）を形成する。
【００２２】
前記上部モールド１及びサイドモールド３の内部に形成される第１及び第２冷却空気流路ＡＬ１、ＡＬ２は、第１冷却空気管（ｃｏｏｌ  ａｉｒ  ｐｉｐｅ）ＡＰ１及び第２冷却空気管ＡＰ２を通じて外部でエアーポンプ１５と連結されて、冷却空気の供給を受けることができる。
【００２３】
前記下部モールド５の内部に形成される冷却水流路ＷＬは、冷却水管（ｃｏｏｌａｎｔ  ｐｉｐｅ）ＷＰを通じて外部で冷却水ポンプ１７と連結されて、冷却水の供給を受けることができる。
そして、前記プラグ９の中空部１３には、前記第２冷却空気管ＡＰ２の一側から分岐した分岐管ＢＰの先端が設置されて、前記冷却空気の供給を受けることができる。
【００２４】
また、前記上部モールド１、サイドモールド３、及び下部モールド５の内部一側には、各々第１、第２、及び第３温度センサー２１、２２、２３が設置されて、各金型１、３、５の温度を検出して制御機１０（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）に出力する。
【００２５】
前記第１冷却空気管ＡＰ１、第２冷却空気管ＡＰ２、及び冷却水管ＷＰの一側には、各々第１遮断バルブ３１（ｓｈｕｔ−ｏｆｆ  ｖａｌｖｅ）、第２遮断バルブ３２、及び第３遮断バルブ３３が装着されている。
【００２６】
前記制御機１０の制御信号によって第１冷却空気管ＡＰ１、第２冷却空気管ＡＰ２、及び冷却水管ＷＰの開閉を制御するように構成される。
ここで、好ましくは、前記第１遮断バルブ３１、第２遮断バルブ３２、及び第３遮断バルブ３３は、前記制御機１０の制御信号によってオンオフ制御されるソレノイドバルブからなる。
【００２７】
前記第１温度センサー２１、第２温度センサー２２、及び第３温度センサー２３から検出された前記上部モールド１、サイドモールド３、及び下部モールド５の温度のうちのいずれか一つでも設定温度（ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）より高い場合には、前記制御機１０は前記第１遮断バルブ３１、第２遮断バルブ３２、及び第３遮断バルブ３３のうちの対応する遮断バルブをオン（ＯＮ）制御して、前記第１冷却空気管ＡＰ１、第２冷却空気管ＡＰ２、及び冷却水管ＷＰのうちの対応する管を開放する。
【００２８】
したがって、前記のような構成を有するダイキャスティング金型用冷却装置によれば、エアーポンプ１５及び冷却水ポンプ１７から冷却空気及び冷却水が各々第１冷却空気管ＡＰ１、第２冷却空気管ＡＰ２、及び冷却水管ＷＰを通じて供給される状態を維持するようになるのである。
【００２９】
以下、このようなダイキャスティング金型用冷却装置が備えられたダイキャスティング装置の作動に関して説明する。
まず、前記下部モールド５の湯口１１を通じて溶湯がキャビティ７の内部に供給される。
前記溶湯がキャビティ７の内部に充填されれば、その溶湯の熱が上部モールド１、サイドモールド３、及び下部モールド５に伝えられる。そして、前記第１温度センサー２１、第２温度センサー２２、及び第３温度センサー２３は、前記上部モールド１、サイドモールド３、及び下部モールド５各々の温度変化を検出して制御機１０に出力する。
【００３０】
この時、制御機１０では、前記上部モールド１、サイドモールド３、及び下部モールド５のうちのいずれか一つでもその温度が設定温度以上に過熱したと判断されれば、第１遮断バルブ３１、第２遮断バルブ３２、及び第３遮断バルブ３３のうちの応する遮断バルブをオン（ＯＮ）制御して、第１冷却空気管ＡＰ１、第２冷却空気管ＡＰ２、及び／または冷却水管ＷＰを開放させる。
【００３１】
そして、第１遮断バルブ３１及び第２遮断バルブ３２がオン制御される場合、前記エアーポンプ１５からの冷却空気が前記上部モールド１及びサイドモールド３の内部に形成される第１冷却空気流路ＡＬ１及び第２冷却空気流路ＡＬ２に循環される。
【００３２】
また、第３遮断バルブ３３がオン制御される場合、前記冷却水ポンプ１７からの冷却水が前記下部モールド５の内部に形成された冷却水流路（ＷＬ）に循環される。
したがって、各金型は設定温度以下に冷却されて、キャビティ７の内部の溶湯の凝固時間（ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｐｅｒｉｏｄ）が短縮され、金型の過熱を防止して金型の耐久性（ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ）が向上するようになる。
【００３３】
また、前記上部モールド１及びサイドモールド３は冷却空気によって冷却され、前記下部モールド５は冷却効率の高い冷却水によって冷却される。
したがって、上部モールド１より温度が約５０℃以上高い下部モールド５の温度が上部モールド１の温度と同一に調節され、温度差による製品のねじれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例によるダイキャスティング金型用冷却装置の構成図である。
【図２】従来のダイキャスティング金型の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  上部モールド
３  サイドモールド
５  下部モールド
７  キャビティ
９  プラグ
１０  制御機
１３  中空部
１５  エアーポンプ
１７  冷却水ポンプ
２１，２２，２３  第１，２，３温度センサー
３１，３２，３３  第１，２，３遮断バルブ
ＡＬ１，２  第１，２冷却空気流路
ＡＰ１，２  第１，２冷却空気管
ＷＰ  冷却水管
１０１  上部モールド
１０３  サイドモールド
１０５  下部モールド
１０７  キャビティ
１０９  プラグ
１１１  湯口
【図１】
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【図２】
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