(57)【要約】【課題】  キャビティ内に充填された溶湯を効率よく冷却でき、製造がきわめて容易な冷却ブロックを備える金型冷却構造、及び当該冷却構造を用いて行う金型冷却方法の提供。【解決手段】  ダイカスト金型冷却構造は中子ホルダ１１を有するスライド中子１を備え、中子ホルダ１１には中子ダイス１２が固定される。中子ダイス１２内には冷却ブロック１３が固定される。冷却ブロック１３は、第１板部材４１と第２板部材４２と第３板部材４３とからなる３枚の板状の部材が積層されることにより構成される。第１板部材４１と当接する第２板部材４２の裏面４２Ｂには、冷却媒体流路を構成する第１溝４２ｃが形成されている。第２板部材４２と当接する第３板部材４３の裏面４３Ｂには、冷却媒体流路を構成する第２溝４３ｃが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダと該ホルダに固定されたダイスとを備える金型を有し、該ダイスはキャビティを画成し、該金型には冷却ブロック収容空間が形成され、内部に冷却媒体流路が形成された冷却ブロックが該冷却ブロック収容空間に収容・固定される金型冷却構造において、
該冷却ブロックは第１部材、第２部材、及び第３部材が積層されてなり、該第１部材と該第２部材とはそれぞれ一の面と他の面とを有する板状をなし該第３部材は少なくとも一つの平坦面を有し、該第２部材は、該第３部材の平坦面と該第２部材の該他の面とが互いに対向して該第３部材上に積層され、該第１部材は、該第２部材の該一の面と該第１部材の該他の面とが互いに対向して該第２部材上に積層され、
該第１部材の該他の面と該第２部材の該一の面との間で第１主通路が形成され、該第２部材の該他の面と該第３部材の該平坦面との間で第２主通路が形成され、該第１主通路と該第２主通路は該ダイスに形成された該冷却媒体通路を介して互いに連通し、該第１主通路には冷却媒体供給通路と排出通路との内の一方が接続可能であり、該第２主通路には該冷却媒体供給通路と該排出通路との内の他方が接続可能であり、
該第１主通路から冷却媒体が供給又は排出され、該第２主通路から冷却媒体が排出又は供給されることにより、該金型の該キャビティ近傍位置が冷却されることを特徴とする金型冷却構造。
【請求項２】
該ダイスの該キャビティを画成する面に対する裏面には該キャビティの形状に倣った凹部が形成され、該第３部材は該凹部に挿入可能な凸部を有し、
該冷却媒体通路は、該凸部が該凹部に挿入されているときに該凸部と該ダイスとの間に形成される間隙からなることを特徴とする請求項１記載の金型冷却構造。
【請求項３】
該ダイスには冷却管を挿入可能な冷却管挿入穴が形成され、該冷却管挿入穴に該冷却管が挿入されて該冷却管内部に内部流路が形成され該冷却管と該冷却管挿入穴との間に外部流路が形成され、該内部流路と該外部流路とは該冷却管挿入穴内において連通し、該内部流路は該第１主通路に連通し、該外部流路は該第２主通路に連通し、
該冷却媒体通路は該冷却管挿入穴により構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の金型冷却構造。
【請求項４】
該第１主通路は、該第１部材の該他の面と該第２部材の該一の面との少なくとも一方に溝が形成され、該第１部材の該他の面が該第２部材の該一の面を覆うことにより提供され、
該第２主通路は、該第２部材の該他の面と該第３部材の該一の面の少なくとも一方に溝が形成され、該第２部材の該他の面が該第３部材の該一の面を覆うことにより提供されることを特徴とする請求項１の金型冷却構造。
【請求項５】
ホルダと該ホルダに固定されたダイスとを備える金型を有し、該ダイスはキャビティを画成し、該金型には冷却ブロック収容空間が形成され、内部に複数の冷却媒体流路が形成された冷却ブロックが該冷却ブロック収容空間に収容・固定される金型冷却構造であって、
該冷却ブロックには、該冷却媒体流路に連通し該冷却媒体流路に冷却媒体を供給する供給口と、該冷却媒体流路に連通し冷却媒体を排出する排出口とがそれぞれ１つずつ形成され、該複数の冷却媒体流路の内の幾つかは該供給口から分岐し、それ以外の該複数の冷却媒体流路は該排出口に収束し、該供給口に連通する該冷却媒体流路と該排出口に連通する該冷却媒体流路とは、該ダイスに形成された複数の冷却媒体通路を介して互いに連通し、該供給口から冷却媒体が供給され、該排出口から冷却媒体が排出されることにより、該金型の該キャビティ近傍位置が冷却されることを特徴とする金型冷却構造。
【請求項６】
請求項１又は５記載の金型冷却構造を用いて行うことを特徴とする金型冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金型冷却構造及び金型冷却方法に関し、特に、金型内の所定の位置に冷却媒体流路が形成され、冷却媒体流路に冷却媒体を流すことによって金型内の当該所定の位置及び金型全体を冷却する金型冷却構造及び当該冷却構造を用いて行う金型冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金型内に冷却媒体流路が形成され、油や水等の冷却媒体が冷却媒体流路内に流されることによって金型が冷却される金型冷却構造が知られている。
【０００３】
特開平５−３２９６１０号公報には、冷却ブロックを金型内に備える溶湯鍛造用金型の冷却構造が記載されている。冷却ブロックは、可動金型及び固定金型にそれぞれ設けられており、可動金型、固定金型内のキャビティを画成する隔壁部に当接可能である。冷却ブロック内には冷却媒体流路が形成されている。溶湯がキャビティに注入された後に、冷却ブロックが隔壁部に当接した状態で冷却ブロック内の冷却媒体流路に冷却媒体が流されることによって、隔壁部を介してキャビティ内の溶湯を冷却することができるように構成されている。
【特許文献１】特開平５−３２９６１０号公報（２頁〜４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特開平５−３２９６１０号公報には、冷却ブロック内の冷却媒体流路をどの様に形成するかについては開示されていない。冷却ブロック内に複雑な冷却媒体流路を形成する必要がある場合には、冷却媒体流路の形成が困難であり、このため冷却ブロック自体の製造が困難である。
【０００５】
また、隔壁部の金型内方の位置に冷却ブロックが設けられているため、隔壁部に冷却ブロックが当接した状態であっても、冷却ブロック内の冷却媒体流路からキャビティまでの距離が必然的に長くなってしまい、金型の所望の位置を効率よく冷却することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、キャビティ内に充填された溶湯を効率よく冷却でき、製造がきわめて容易な冷却ブロックを備える金型冷却構造、及び当該冷却構造を用いて行う金型冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、ホルダ１１と該ホルダ１１に固定されたダイス１２とを備える金型を有し、該ダイス１２はキャビティを画成し、該金型には冷却ブロック収容空間１２ａが形成され、内部に冷却媒体流路１３ａが形成された冷却ブロック１３が該冷却ブロック収容空間１２ａに収容・固定される金型冷却構造において、該冷却ブロック１３は第１部材４１、第２部材４２、及び第３部材４３が積層されてなり、該第１部材４１と該第２部材４２とはそれぞれ一の面４２Ｂと他の面４１Ａとを有する板状をなし該第３部材４３は少なくとも一つの平坦面４３Ｂを有し、該第２部材４２は、該第３部材４３の平坦面４３Ｂと該第２部材４２の該他の面４２Ａとが互いに対向して該第３部材４３上に積層され、該第１部材４１は、該第２部材４２の該一の面４２Ｂと該第１部材４１の該他の面４１Ａとが互いに対向して該第２部材４２上に積層され、該第１部材４１の該他の面４１Ａと該第２部材４２の該一の面４２Ｂとの間で第１主通路４２ｃが形成され、該第２部材４２の該他の面４２Ａと該第３部材４３の該平坦面４３Ｂとの間で第２主通路４３ｃが形成され、該第１主通路４２ｃと該第２主通路４３ｃは該ダイス１２に形成された該冷却媒体通路１３ｆ、１３ｇを介して互いに連通し、該第１主通路４２ｃには冷却媒体供給通路と排出通路との内の一方が接続可能であり、該第２主通路４３ｃには該冷却媒体供給通路と該排出通路との内の他方が接続可能であり、該第１主通路４２ｃから冷却媒体が供給又は排出され、該第２主通路４３ｃから冷却媒体が排出又は供給されることにより、該金型の該キャビティ近傍位置が冷却される金型冷却構造を提供している。
【０００８】
ここで、該ダイス１２の該キャビティを画成する面に対する裏面には該キャビティの形状に倣った凹部１２ｃが形成され、該第３部材４３は該凹部１２ｃに挿入可能な凸部１３Ｄを有し、該冷却媒体通路１３ｆは、該凸部１３Ｄが該凹部１２ｃに挿入されているときに該凸部１３Ｄと該ダイス１２との間に形成される間隙からなることが好ましい。
【０００９】
また、該ダイス１２には冷却管１６を挿入可能な冷却管挿入穴１２ｂが形成され、該冷却管挿入穴１２ｂに該冷却管１６が挿入されて該冷却管１６内部に内部流路が形成され該冷却管１６と該冷却管挿入穴１２ｂとの間に外部流路が形成され、該内部流路と該外部流路とは該冷却管挿入穴１２ｂ内において連通し、該内部流路は該第１主通路４２ｃに連通し、該外部流路は該第２主通路４３ｃに連通し、該冷却媒体通路１３ｇは該冷却管挿入穴１２ｂにより構成されることが好ましい。
【００１０】
また、該第１主通路４２ｃは、該第１部材４１の該他の面４１Ａと該第２部材４２の該一の面４２Ｂとの少なくとも一方に溝が形成され、該第１部材４１の該他の面４１Ａが該第２部材４２の該一の面４２Ｂを覆うことにより提供され、該第２主通路４３ｃは、該第２部材４２の該他の面４２Ａと該第３部材４３の該一の面４３Ｂの少なくとも一方に溝が形成され、該第２部材４２の該他の面４２Ａが該第３部材４３の該一の面４３Ｂを覆うことにより提供されることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、ホルダ１１と該ホルダ１１に固定されたダイス１２とを備える金型を有し、該ダイス１２はキャビティを画成し、該金型には冷却ブロック収容空間１２ａが形成され、内部に複数の冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′が形成された冷却ブロック１３、１３′が該冷却ブロック収容空間１２ａに収容・固定される金型冷却構造であって、該冷却ブロック１３、１３′には、該冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′に連通し該冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′に冷却媒体を供給する供給口４１ａ、４１ａ′と、該冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′に連通し冷却媒体を排出する排出口４１ｂ、４１ｂ′とがそれぞれ１つずつ形成され、該複数の冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′の内の幾つかは該供給口４１ａ、４１ａ′から分岐し、それ以外の該複数の冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′は該排出口４１ｂ、４１ｂ′に収束し、該供給口４１ａ、４１ａ′に連通する該冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′と該排出口４１ｂ、４１ｂ′に連通する該冷却媒体流路１３ａ、１３ａ′とは、該ダイスに形成された複数の冷却媒体通路１３ｆ、１３ｇを介して互いに連通し、該供給口４１ａ、４１ａ′から冷却媒体が供給され、該排出口４１ｂ、４１ｂ′から冷却媒体が排出されることにより、該金型の該キャビティ近傍位置が冷却される金型冷却構造を提供している。
【００１２】
また、本発明は、上記金型冷却構造を用いて行う金型冷却方法を提供している。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、２記載の金型冷却構造によれば、冷却ブロックは第１部材、第２部材、及び第３部材が積層されてなり、第１部材の他の面と第２部材の一の面との間で第１主通路が形成され、第２部材の他の面と第３部材の平坦面との間で第２主通路が形成され、第１主通路と第２主通路はダイスに形成された冷却媒体通路を介して互いに連通し、第１主通路には冷却媒体供給通路と排出通路との内の一方が接続可能であり、第２主通路には冷却媒体供給通路と排出通路との内の他方が接続可能であるため、第１主通路、第２主通路によって冷却ブロック内の冷却媒体流路を構成することができる。このため、冷却ブロック内に冷却媒体流路を容易に形成することができ、冷却ブロックの製造をきわめて容易とすることができる。
【００１４】
請求項３記載の金型冷却構造によれば、ダイスに冷却ブロックが収容され固定されているため、特に、ダイスが中子ダイスである場合には、鋳造圧により中子が押圧されて中子の位置がずれてしまうことを防止することができ、中子の位置ずれによるバリの発生を防止することができる。
【００１５】
請求項４記載の金型冷却構造によれば、第１主通路は、第１部材の他の面と第２部材の一の面との少なくとも一方に溝が形成され、第１部材の他の面が第２部材の一の面を覆うことにより提供され、第２主通路は、第２部材の他の面と第３部材の一の面の少なくとも一方に溝が形成され、第２部材の他の面が第３部材の一の面を覆うことにより提供されるため、冷却ブロック内の冷却媒体流路の形成をきわめて簡単に行うことができる。
【００１６】
請求項５記載の金型冷却構造によれば、冷却ブロックには、冷却媒体流路に連通し冷却媒体流路に冷却媒体を供給する供給口と、冷却媒体流路に連通し冷却媒体を排出する排出口とがそれぞれ１つずつ形成され、複数の冷却媒体流路の内の幾つかは供給口から分岐し、それ以外の複数の冷却媒体流路は排出口に収束し、供給口に連通する冷却媒体流路と排出口に連通する冷却媒体流路とは、ダイスに形成された複数の冷却媒体通路を介して互いに連通し、供給口から冷却媒体が供給され、排出口から冷却媒体が排出されることにより、金型のキャビティ近傍位置が冷却されるようにしたため、ホルダには冷却媒体供給通路と排出通路とをそれぞれ１つずつ形成するだけでよい。このため、ホルダの強度を高めることができる。また、中子ホルダの場合には、中子ホルダのいわゆる後退止めをなす傾斜面の面積を広くすることができる。
【００１７】
請求項６記載の金型冷却方法によれば、冷却ブロックからダイスに形成された冷却媒体通路に冷却媒体が供給されるので、金型の所望の位置を効率よく冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態による金型冷却構造及び金型冷却方法について、図１乃至図２に基づき説明する。金型冷却構造は、より具体的にはダイカスト金型冷却構造であり、図１に示されるように、スライド中子１と固定金型２と可動金型３とを備えるダイカスト用金型を有している。固定金型２は固定ホルダ２１及び固定ダイス２２からなる。可動金型３は可動ホルダ３１及び可動ダイス３２からなり、矢印Ａ←→Ａ′で示される可動金型３の移動方向へ移動可能である。
【００１９】
なお、図１では、固定金型２を図１の左方に図示し、可動金型３及びスライド中子１を右方に図示しているが、これは説明の便宜のためであり、実際にダイカスト金型冷却構造の固定金型２が可動金型３及びスライド中子１の左方に、常に位置しているということではない。
【００２０】
スライド中子１は、中子ホルダ１１及び中子ダイス１２からなり、中子ダイス１２は中子ホルダ１１に固定され、可動ダイス３２とともに矢印Ａ←→Ａ′で示される可動金型３の移動方向へ一体に移動可能である。またスライド中子１は、可動金型３の移動方向とは略垂直の方向、即ち、図１の矢印Ｂ←→Ｂ′で示される方向へスライド自在である。また、図１の下方向には、固定ダイス２２、可動ダイス３２、及び中子ダイス１２によって図示せぬキャビティが画成される。
【００２１】
図１に示されるように、中子ホルダ１１には、可動金型３の略移動方向であってＡ′→Ａの方向に延出する第１傾斜面１１Ｓを有する。一方、固定ホルダ２１には、可動金型３の略移動方向であってＡ→Ａ′の方向に延出する第２傾斜面２１Ｓを有する。
【００２２】
鋳造時には、図１に示されるように、可動金型３及びスライド中子１がＡ′→Ａで示される方向であって固定金型２に接近する方向へ移動されてゆき、型締めがなされる。このとき、第１傾斜面１１Ｓと第２傾斜面２１Ｓとが互いに当接し、中子ホルダ１１がダイカスト用金型の外方、即ち、図１の上方向へ後退してしまうことを防止するように構成されている。第１傾斜部１１Ｓと第２傾斜部２１Ｓとは、中子ホルダ１１の後退を防止するいわゆる後退止めをなす。
【００２３】
中子ホルダ１１の中子ダイス１２が固定される面１１Ａには、冷却ブロック収容空間１１ａが形成されている。冷却ブロック収容空間１１ａは穿設加工により形成され、中子ダイス１２が固定される面１１Ａから裏面１１Ｂの方向へ窪んでおり、後述する冷却ブロック１３の外形に一致する。冷却ブロック収容空間１１ａには、冷却ブロック１３が収容され固定される。また、中子ホルダ１１には、中子ダイス１２が固定される面１１Ａから裏面へ向かって貫通する２つの貫通孔１１ｂ、１１ｃが形成されている。貫通孔１１ｂ、１１ｃ内には、それぞれ冷却媒体を流すための管部材１４、１５が挿嵌される。管部材１４は冷却媒体供給通路に相当し、管部材１５は排出通路に相当する。管部材１４には、図示せぬ冷却媒体供給源の接続された図示せぬ冷却媒体供給パイプが接続される。
【００２４】
中子ダイス１２の一の面は中子ダイスの先端面１２Ａをなし、キャビティを画成する。中子ダイスの先端面１２Ａには、それぞれ鋳造品の形状に倣った凸部１２Ｃ（図２）と凸部１２Ｄとが設けられている。
【００２５】
中子ダイス１２の先端面１２Ａと対向する裏面１２Ｂには、冷却ブロック収容空間１２ａが形成されている。冷却ブロック収容空間１２ａは穿設加工により形成され、裏面１２Ｂから中子ダイスの先端面１２Ａの方向へ窪んでおり、後述する冷却ブロック１３の外形に一致する。冷却ブロック収容空間１２ａには、冷却ブロック１３が収容され固定される。冷却ブロック１３の冷却ブロック収容空間１２ａ内への固定は、冷却ブロック１３を中子ダイス１２と中子ホルダ１１とで挟み込むことにより行われる。
【００２６】
また、冷却ブロック収容空間１２ａにおける凸部１２Ｃ相当位置には、中子ダイスの先端面１２Ａと裏面１２Ｂとを結ぶ方向における中子ダイス１２の厚さが薄肉となるように、凸部１２Ｃの形状に倣った凹部１２ｃが形成されている。凹部１２ｃは、穿設加工により裏面１２Ｂから中子ダイスの先端面１２Ａに向かって窪んで形成されている。凹部１２ｃにおいて最も中子ダイスの先端面１２Ａに近い位置である底の位置における中子ダイス１２の厚さは４ｍｍ〜１０ｍｍであり、従来１５ｍｍ〜２０ｍｍであったものと比較すると、大幅に薄くなっている。凹部１２ｃには、後述の冷却ブロック１３の凸部１３Ｄが挿入される。凹部１２ｃに冷却ブロック１３の凸部１３Ｄが挿入されているときには、凹部１２ｃと冷却ブロック１３の凸部１３Ｄとの間には間隙が形成され、この間隙は冷却媒体通路１３ｆをなす。
【００２７】
また、中子ダイス１２には、図１、図２に示されるように、冷却管挿入穴１２ｂが形成されている。冷却管挿入穴１２ｂは、中子ダイス１２の裏面１２Ｂからキャビティを画成する中子ダイスの先端面１２Ａに向けて、凸部１２Ｄ内の所定の位置に至るまで形成されており、冷却管１６が挿入されて冷却媒体通路１３ｇを構成する。
【００２８】
冷却ブロック１３の内部には、冷却媒体の流路をなす冷却媒体流路１３ａが形成されている。冷却媒体流路１３ａは冷却ブロック１３の表面１３Ａにおいて３箇所で開口し、裏面１３Ｂにおいて２箇所で開口する。冷却媒体流路１３ａ内を冷却媒体が流れ、中子ダイス１２に形成された冷却媒体通路１３ｆ、１３ｇに冷却媒体が供給され、冷却媒体通路１３ｆ、１３ｇ内を冷却媒体が流れることにより、固定金型２のキャビティ近傍位置が冷却されるように構成されている。
【００２９】
より具体的には、冷却ブロック１３は、第１板部材４１と第２板部材４２と第３板部材４３とからなる３枚の板状の部材により構成されており、これらは、図１又は図２に示されるように積層されることにより１つの冷却ブロック１３をなす。第１板部材４１、第２板部材４２、第３板部材４３は、それぞれ第１部材、第２部材、第３部材に相当する。
【００３０】
第１板部材４１、第２板部材４２は板状をなすため、それぞれ表面４１Ａ、４２Ａ、裏面４１Ｂ、４２Ｂの２つの平坦面を有する。ここで裏面、表面は、それぞれ一の面、他の面に相当する。第３板部材４３も、表面４３Ａ、裏面４３Ｂの２つの平坦面を有する板状をなす部材により構成されているが、当該板状をなす部材の一部であって、冷却ブロック１３が中子ダイス１２に収容されているときに中子ダイス１２に対向する表面１３Ａ上に、中子ダイス１２の凹部１２ｃの外形と略一致する凸部１３Ｄを有している。凸部１３Ｄは、冷却ブロック１３が中子ダイス１２に収容されているときに凹部１２ｃに挿入される。
【００３１】
第２板部材４２は、その表面４２Ａが第３板部材４３の裏面４３Ｂに対向するようにして積層され、第１板部材４１は、その表面４１Ａが第２板部材４２の裏面４２Ｂに対向するようにして積層される。
【００３２】
第１板部材４１には、その厚さ方向に貫通する２つの貫通孔４１ａ、４１ｂが形成されている。貫通孔４１ａ、４１ｂは、供給口、排出口に相当し、それぞれ中子ホルダ１１の貫通孔１１ｂ、１１ｃに連通しており、管部材１４、１５が挿嵌されている。第１板部材４１と当接する第２板部材４２の裏面４２Ｂには第１溝４２ｃが形成されており、第１溝４２ｃは、冷却媒体を後述の貫通孔４２ａ、４２ｂの位置に導くために、第２板部材４２の裏面４２Ｂ上において途中で分岐している。従って、第１溝４２ｃにより構成される冷却媒体流路１３ａは、供給口に相当する貫通孔４１ａから分岐した形状をなす。
【００３３】
第３板部材４３には、第３板部材４３の表面４３Ａ側に向けて貫通する貫通孔４３ａが形成されており、貫通孔４３ａは、第２板部材４２と当接する裏面４３Ｂに対する表面４３Ａ側に設けられた凸部１３Ｄの基端近傍の位置に開口し、冷却媒体通路１３ｆに連通する。また、貫通孔４３ａは、第２板部材４２と第３板部材４３とが重ね合わされているときに、第２板部材４２に形成された貫通孔４２ａに連通する。
【００３４】
また、第２板部材４２と当接する第３板部材４３の裏面４３Ｂには、第２溝４３ｃが形成されている。第２溝４３ｃは、第２板部材４２の表面４２Ａによって積層方向から蓋をされたようにして覆われた状態で第２主通路をなし、第１溝４２ｃと同様に途中で分岐しており、分岐した溝の所定の位置には、第３板部材４３の表面４３Ａ方向に向けて貫通する貫通孔４３ｂが形成されている。従って、第２溝４３ｃにより構成される冷却媒体流路１３ａは、排出口に相当する貫通孔４１ｂに収束する形状をなす。貫通孔４３ｂは、第２板部材４２と当接する裏面４３Ｂに対する表面４３Ａに設けられた凸部１３Ｄの基端近傍の位置に開口し、冷却媒体通路１３ｆに連通する。
【００３５】
第２溝４３ｃの所定の位置には、第３板部材４３の厚さ方向に貫通し冷却管１６を貫通させるための貫通孔４３ｄが形成されている。貫通孔４３ｄの径よりも、当該貫通孔４３ｄを貫通する冷却管１６の外径の方が小さいため、貫通孔４３ｄと冷却管１６との間には間隙が形成されている。貫通孔４３ｄの径は、中子ダイス１２に形成された冷却管挿入穴１２ｂの径に等しく、貫通孔４３ｄは冷却管挿入穴１２ｂに連通する。第３板部材４３に形成された貫通孔４３ｄに対向する第２板部材４２の位置には、第２板部材４２の厚さ方向に貫通する貫通孔４２ｄが形成されている。貫通孔４２ｄの径は冷却管１６の外径に等しく、貫通孔４２ｄには冷却管１６の一端が挿嵌される。
【００３６】
冷却管挿入穴１２ｂに冷却管１６が挿入されて、冷却管１６内部に第１主通路に連通する内部流路が形成され、冷却管１６と冷却管挿入穴１２ｂとの間に第２主通路に連通する外部流路が形成される。また、内部流路と外部流路とは冷却管挿入穴１２ｂ内の最深部近傍において連通し、冷却管挿入穴１２ｂは冷却媒体通路をなす。
【００３７】
また、第２溝４３ｃの所定の位置には、前述の第２板部材４２を厚さ方向に貫通する貫通孔４２ｂが形成されている。貫通孔４２ｂは第１板部材４１の貫通孔４１ｂに連通する。なお、貫通孔４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４２ｄ、４３ａ、４３ｂ、４３ｄ、第１溝４２ｃ、第２溝４３ｃは冷却媒体流路１３ａをなす。
【００３８】
また、冷却媒体流路１３ｆ内や貫通孔４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、第１溝４２ｃ、第２溝４３ｃ内を流れる冷却媒体が各板部材４１〜４３の当接面から固定金型２外部に漏れ出ないようにするため、また、第１溝４２ｃ内を流れる冷却媒体が、各板部材４１〜４３の当接面から第２溝４３ｃへと漏れ出ないようにするために、図１又は図２に示されるように、各板部材４１〜４３の当接面の所定の位置にはシール部材４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃがそれぞれ設けられている。
【００３９】
第２部材４２の裏面４２Ｂと第１部材４１の表面４１Ａとの間であって第２板部材４２に形成された貫通孔４２ｂと第１板部材４１に形成された貫通孔４１ｂとが接続されている接続位置の周囲に設けられているシール部材４４Ａや、第３部材４３の裏面４３Ｂと第２部材４２の表面４２Ａとの間であって第３板部材４３に形成された貫通孔４３ａと第２板部材４２に形成された貫通孔４２ａとが接続されている接続位置の周囲に設けられているシール部材４４Ｂは、Ｏリングからなる。その他のシール部材４４Ｃは液体シールからなる。
【００４０】
鋳造時に行われる金型冷却方法では、冷却ブロック収容空間１１ａ、１２ａに冷却ブロック１３が収容された状態の中子ダイス１２を収容した中子ホルダ１１に対して、図示せぬ冷却媒体供給パイプと冷却媒体排出パイプとを、貫通孔１１ｂに挿嵌された管部材１４にそれぞれ接続する。
【００４１】
次に、図示せぬ冷却媒体供給パイプから冷却油を供給する。中子ホルダ１１の貫通孔１１ｂを介して冷却媒体供給パイプから第１板部材４１の貫通孔４１ａに流入した冷却油は、第１溝４２ｃを通って分岐し、第２板部材４２の貫通孔４２ａ、第３板部材４３の貫通孔４３ａを通り、冷却媒体通路１３ｆ内に流入する。そして冷却媒体通路１３ｆ内を流れて、第３板部材４３の貫通孔４３ｂを通り、第２溝４３ｃ内に流入し、第２板部材４２の貫通孔４２ｂ、第１板部材４１の貫通孔４１ｂを通り、中子ホルダ１１の貫通孔１１ｃから図示せぬ冷却媒体排出パイプへと排出される。
【００４２】
また、第１溝４２ｃを通って分岐した冷却油の一部は、冷却管１６の内周面により画成される内部流路に流入し、冷却管１６の外周面と冷却管挿入穴１２ｂとにより画成される外部流路を通ることにより冷却媒体通路１３ｇ内を通って第２溝４３ｃ内に流入し、第２板部材４２の貫通孔４２ｂ、第１板部材４１の貫通孔４１ｂを通り、中子ホルダ１１の貫通孔１１ｃから図示せぬ冷却媒体排出パイプへと排出される。
【００４３】
冷却ブロック１３を３枚の板部材４１、４２、４３によって構成したため、第１板部材４１〜第３板部材４３に形成された貫通孔４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４２ｄ、４３ａ、４３ｂ、４３ｄ、第１溝４２ｃ、第２溝４３ｃによって冷却ブロック１３内の冷却媒体流路１３ａを構成することができる。このため、冷却ブロック１３内に冷却媒体流路１３ａを容易に形成することができ、冷却ブロック１３の製造をきわめて容易とすることができる。
【００４４】
本発明による金型冷却構造及び金型冷却方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、冷却媒体供給パイプから冷却油を供給したが、これに限定されない。冷却水を用いてもよい。
【００４５】
また、第１主通路は、第２板部材４２の裏面４２Ｂに形成された第１溝４２ｃに第１板部材４１の表面４１Ａによって蓋をするようにして形成されたが、第１板部材の表面に形成された溝に第２板部材の裏面によって蓋をするようにして形成されてもよく、また、第１板部材の表面と第２板部材の裏面との両方に溝が形成され、第１板部材の表面と第２板部材とが互いに積層されたときにこれらの溝により形成される空間により構成されてもよい。
【００４６】
同様に、第２主通路は、第３板部材４３の裏面４３Ｂに形成された第２溝４３ｃに第２板部材４２の表面４２Ａによって蓋をするようにして形成されたが、第２板部材の表面に形成された溝に第３板部材の裏面によって蓋をするようにして形成されてもよく、また、第２板部材の表面と第３板部材の裏面との両方に溝が形成され、第２板部材の表面と第３板部材とが互いに積層されたときにこれらの溝により形成される空間により構成されてもよい。
【００４７】
また、本実施の形態による金型冷却構造では、貫通孔１１ｂから冷却媒体を供給し、貫通孔１１ｃから冷却媒体を排出したが、これに限定されない。中子ダイスに形成された２つの貫通孔１１ｂ、１１ｃの内の一方から冷却媒体を供給し他方から冷却媒体を排出するようにすればよい。
【００４８】
また、本実施の形態による金型冷却構造は、ダイカスト以外の鋳造用金型であってもよく、また射出成形用金型であってもよい。
【００４９】
また、本実施の形態による金型冷却構造は、スライド中子の冷却ブロック収容部に冷却ブロックが設けられていたが、固定金型又は可動金型の冷却ブロック収容部に冷却ブロックが設けられてもよい。この場合には、固定金型、可動金型のうちの一方又は両方に冷却ブロックを設けてもよい。また、固定金型又は可動金型に設けられる冷却ブロックの何れか一方又は両方を、本実施の形態のように、３枚の板状の部材により構成してもよい。
【００５０】
これらの構成とする場合には、本実施の形態と同様に、固定ダイス又は可動ダイスのキャビティを画成する面に対する裏面には、キャビティの形状に倣った凹部が形成され、冷却ブロックの表面には、凹部に挿入可能な凸部を設けてもよい。このようにすることにより、冷却媒体通路は、凸部が凹部に挿入されているときに、凸部と固定ダイス又は可動ダイスとの間に形成される間隙により構成される。
【００５１】
また、本実施の形態では凸部１３Ｄは１つのみ設けられていたが、凸部を複数設け、これに伴い、冷却媒体通路も複数形成されるようにしてもよい。そして、第１溝、第２溝を第２板部材の裏面上、第３板部材の裏面上においてそれぞれ複数の溝に分岐させて、供給口から分岐する冷却媒体流路と、排出口に収束する冷却媒体流路とし、分岐した溝のそれぞれを、複数形成された冷却媒体通路に連通させるようにすればよい。
【００５２】
同様に、冷却管及び冷却管挿入穴は複数設けられてもよい。従来では中子ホルダに多数の貫通孔を形成し、それぞれの貫通孔に、金型外部から冷却媒体を供給するための管部材を挿嵌させる必要があったが、このような構成とすることにより、１つの冷却媒体供給用の貫通孔と１つの冷却媒体排出用の貫通孔とを形成し、それぞれに管部材を１本ずつ合計２本挿嵌するだけで、多数の冷却管に冷却媒体を同時に供給することができる。このため、中子ホルダに設けられた第１傾斜面の面積を広くすることができる。
【００５３】
また、冷却ブロックが本実施の形態のように３枚の板状の部材により構成されず、１つの一体のブロックにより構成される場合には、上述の分岐される第１溝、第２溝に代えて、冷却ブロック内において分岐されて形成された冷却媒体流路とすればよい。
【００５４】
より具体的には、図３に示されるように、冷却ブロック１３′には、冷却媒体を供給するための供給口４１ａ′と、冷却媒体を排出するための排出口４１ｂ′とが形成され、これらは、冷却ブロック１３′内に形成された複数の冷却媒体流路１３ａ′に連通する。複数の冷却媒体流路１３ａ′の内の幾つかは供給口４１ａ′から分岐し、それ以外の複数の冷却媒体流路は排出口４１ｂ′に収束する。
【００５５】
供給口４１ａ′に連通する冷却媒体流路１３ａ′と排出口４１ｂ′に連通する冷却媒体流路１３ａ′とは、冷却ブロック１３′内においては連通しておらず、冷却ブロック１３′の外周面に開口し、図示せぬダイスに形成された図示せぬ複数の冷却媒体通路を介して互いに連通する。供給口４１ａ′から冷却媒体が供給され、排出口４１ｂ′から冷却媒体が出されることにより、金型のキャビティ近傍位置が冷却されるように構成されればよい。
【００５６】
冷却媒体流路１３ａ′は以下のようにして形成される。先ず、冷却ブロック１３′の外周面上の４つ以上の位置から互いに異なる方向へ向かって直線状に延出する穴５１〜６１を形成する。穴５１〜６１が形成される方向は、冷却ブロック１３′内で穴５１〜６１どうしが互いにぶつかり互いに接続される方向であり、穴５１〜６１は冷却ブロック１３′内部で互いに連通する。全ての穴５１〜６１は、当該穴５１〜６１を形成することにより形成された冷却ブロック１３′表面上の開口部の内の、供給口４１ａ′となる開口部と排出口４１ｂ′となる開口部との何れか一方に連通する。両方に連通するものはない。また、開口部のなかには、供給口４１ａ′となるものと排出口４１ｂ′となるもの以外に、ダイスに形成された冷却媒体通路に接続されるもの（４３ａ′、４３ｂ′）がある。これら以外の開口部５２ａ、５３ａ、５６ａには、シールテープを巻いたプラグが挿入されて塞がれ、当該開口部５２ａ、５３ａ、５６ａから冷却媒体が冷却ブロック１３′外部に流出することを防止する。なお、図３中の●は、シールテープを巻いたプラグによって塞がれた開口部を示し、○は、塞がれていない開口部を示している。
【００５７】
また、冷却ブロック１３の冷却ブロック収容空間１２ａ内への固定は、冷却ブロック１３を中子ダイス１２と中子ホルダ１１とで挟み込むことにより行われたが、冷却ブロックに貫通孔を形成し、当該貫通孔にボルトを挿入して中子ダイスに締付けるようにしてもよい。同様に、固定金型又は可動金型の冷却ブロック収容空間に冷却ブロックが固定される場合には、冷却ブロックが固定ダイスと固定ホルダとで挟み込まれることによって固定され、又は、可動ダイスと可動ホルダとで挟み込まれることにより固定されてもよく、また、冷却ブロックに貫通孔を形成し、当該貫通孔にボルトを挿入して固定ダイス又は可動ダイスに締付けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の金型冷却構造及び金型冷却方法は、ダイカスト鋳造の分野やそれ以外の鋳造の分野、射出成形の分野において極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態による金型冷却構造を示す要部断面図。
【図２】本発明の実施の形態による金型冷却構造を構成するスライド中子を示す要部断面図。
【図３】本発明の実施の形態の変形例による金型冷却構造の冷却ブロックを示す説明図。
【符号の説明】
【００６０】
１      スライド中子
１１    中子ホルダ
１２    中子ダイス
１２ａ  冷却ブロック収容空間
１２ｃ  凹部
１３、１３′    冷却ブロック
１３Ｄ  凸部
１３ａ、１３ａ′冷却媒体流路
１３ｆ、１３ｇ  冷却媒体通路
１６    冷却管
２２    中子ダイス
２２ｂ  冷却管挿入穴
４１    第１板部材
４２    第２板部材
４３    第３板部材
４２ｃ  第１溝
４３ｃ  第２溝
４１Ａ、４２Ａ、４３Ａ    表面
１２Ｂ、４１Ｂ、４２Ｂ、４３Ｂ    裏面
４１ａ′供給口
４１ｂ′排出口
５１〜６１      穴
【図１】
2005059035.tif 000003
【図２】
2005059035.tif 000004
【図３】
2005059035.tif 000005