(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｄ型黒鉛組織の片状黒鉛鋳鉄で形成された樹脂成形用金型において、前記Ｄ型黒鉛組織は、鋳型表面へのＴｉの塗布により表面に形成を行い、平面で観察したときの平均長さが０．０５ｍｍ以下の黒鉛であり、かつ該黒鉛間の平均距離が０．０２ｍｍ以下であることを特徴とする樹脂成形用金型。
【請求項２】
Ｃを２．６〜３．８ｗｔ％、Ｓｉを１．２〜２．６ｗｔ％とし、かつ炭素当量（ＣＥ）が４．３以下としたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形用金型に関し、特に加工の手間がかからず、かつ高い表面精度が得られる樹脂成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂成形用金型を製造するには、鍛造された炭素鋼等の型用鋼を作成し、この型用鋼を金型の形状に切削加工したり、あるいは、黒鉛粒径の細かい球状黒鉛、ＣＶ鋳鉄でおおむね金型の形状に鋳造し、そして、更に金型の成形面を所定の精度となるよう研磨加工等で仕上げていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鍛造された炭素鋼等を用いた場合、型用鋼のブロックから徐々に削り出していき、金型を成形するため、加工の工数が多く、手間がかかり、制作日数、制作コスト等が大きくなるということがあった。またブロックから徐々に削り出していくため、削りだしのため発生する材料の無駄も多かった。
【０００４】
一方鋳造で製造する場合は、加工部分がほぼ成形面だけであるため、鍛造から成形する場合より加工の手間は少ないが、鋳造のため成形面に微少なひけ巣（ミクロシュリンケージ）が発生することがある。成形面にミクロシュリンケージが生じてしまうと、成形された樹脂成形品の表面にミクロシュリンケージが転写され、突状の出っ張りができ好ましくない。
【０００５】
本発明は、加工が簡易で、仕上がり精度の高い樹脂成形用金型を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため、次のように樹脂成形用金型を構成した。
【０００７】
Ｄ型黒鉛組織の片状黒鉛鋳鉄で形成された樹脂成形用金型において、前記Ｄ型黒鉛組織の前記片状黒鉛鋳鉄は、形成を鋳型表面へのＴｉの塗布により成形面に行い、平面で観察したときの平均長さが０．０５ｍｍ以下の黒鉛であり、かつ該黒鉛間の平均距離が０．０２ｍｍ以下である樹脂成形用金型を形成した。
【０００９】
Ｃを２．６〜３．８ｗｔ％、Ｓｉを１．２〜２．６ｗｔ％とし、かつ炭素当量（ＣＥ）が４．３以下とした樹脂成形用金型を形成した。
【００１４】
成形面のＤ型黒鉛の割合としては、５０％以上であることが望ましい。冷やし金を用いた場合は、共晶セルが細かくなることから、２０％以上であればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる樹脂成形用金型の製造方法について説明する。
【００１６】
樹脂成形用金型２は、図１に示すように一対の金型からなり、それぞれの内面の樹脂成形面４がＤ型黒鉛組織６となっている。図６および図７にＤ型黒鉛組織の例を示す。図に示すように、黒鉛がＤ型黒鉛となっていることがわかる。
【００１７】
図８は、Ｄ型黒鉛組織以外の組織を示す。
【００１８】
特にＤ型黒鉛組織６は、その断面を観察すると、黒鉛の平均長さが０．０５ｍｍ以下であり、かつ隣り合った黒鉛間の平均距離が０．０２ｍｍ以下であることが好ましい。またＣを２．６〜３．８ｗｔ％、Ｓｉを１．２〜２．６ｗｔ％とし、かつ炭素当量（ＣＥ）が４．３以下としてある。
【００１９】
一般に金属内では黒鉛は連続しており、断面で観察したとき上記のようになっていることが必要である。Ｃが２．６ｗｔ％以下となるとチル化、ひけ巣が生じやすくなり、３．８ｗｔ％以上であると黒鉛が粗大になり、金型の面粗度が悪化する。また、過共晶成分となると、粗大なキッシュ黒鉛（Ｃ型黒鉛）が現れ、面粗度が悪くなる。
【００２０】
Ｓｉが、１．２ｗｔ％以下となると、チルになり、２．６ｗｔ％以上であると黒鉛が粗大になり、金型の面粗度が悪化する。また炭素当量（ＣＥ）は３．０から４．３以下の範囲である。少ないとチル化、ひけ巣が生じやすくなり、多いと黒鉛が粗大になり、金型の面粗度が悪化する。黒鉛当量とは、黒鉛と同等の働きをする成分を含めて換算した黒鉛の量であり、Ｓｉの場合には、Ｃ＋１／３Ｓｉで計算される。
【００２１】
金型２の成形面４をＤ型黒鉛組織６とするには、図２に示すように、樹脂成形用金型２を鋳造により成形するとき、鋳型８の内部に冷やし金１０を適宜配置する。これにより成形面４の冷却速度が速くなり、成形面４がＤ型黒鉛組織６となる。鋳造により成形面４にＤ型黒鉛組織６が成形された金型原型を製造したなら、成形面６を研磨する等の仕上げ作業を行い、樹脂成形用金型２を完成させる。
【００２２】
冷やし金１０等により冷却速度を速くすると、比較的パーライトが多くなり、ＣｕやＮｉの添加を減少できる。なお、Ｄ型黒鉛組織はフェライトになりやすいため、ＣｕやＮｉを添加し、パーライト化し、ひけ巣の発生を防止するようにしてもよい。
【００２３】
次に、金型の製造方法の他の例を述べる。この例は、鋳鉄にＴｉを所定量添加して樹脂成形用金型２の金型原型の鋳造を行い、Ｄ型黒鉛組織からなる金型原型を形成する。このようにして、Ｄ型黒鉛組織の金型原型を製造したなら、成形面４の研磨等を行い樹脂成形用金型２を完成させる。
【００２４】
Ｔｉを添加してＤ型黒鉛組織６を形成する場合は、鋳鉄の湯にＴｉをＳの３倍以上添加することが好ましい。また、ＣｕやＮｉを添加し、基地をパーライト化する。更にＭｎの含有率を高めたり、Ｃｒ、Ｍｏなどの元素を添加してパーライト率を増大させることができるが、この場合には、ひけ性の増加が見られる。Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｐ、Ｖなどの元素を添加するとミクロシュリンケージが増加するので好ましくない。
【００２５】
更に、鋳鉄の湯にＴｉを添加し、金型原型の全体をＤ型黒鉛組織の鋳鉄としたが、これに限らず、図３に示すように樹脂成形用金型を鋳造する鋳型８の内面、すなわち成形面４となるべき箇所にＴｉを予め塗布するようにしてもよい。このように、樹脂成形用金型２を鋳造する鋳型８の内面にＴｉを塗布して鋳造した場合、樹脂成形用金型２の成形面４付近におけるＴｉの含有量が増加し、図１に示すように成形面４をＤ型黒鉛組織６に形成することができる。これにより、成形面４の表面の平滑度が高く、むしれ等の発生しない高い品質の樹脂成形用金型２を成形することができた。
【００２６】
また、図４に示すように成形面４の部分に、成形面４とほぼ同じ形状に形成した鍛造品５を用い、樹脂成形用金型３のその他の箇所を鋳造により形成してもよい。これによると、成形面４を鍛造品５とできるので、ミクロシュリンケージの発生を防止でき、かつ、鍛造のブロックを切削する必要がなく、樹脂成形用金型３を容易に加工できる。更に図５に示すように鍛造品５の裏面にパイプ１２を予め配置させておいてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
樹脂成形用金型の樹脂成形面をＤ型黒鉛組織として樹脂成形用金型を形成したので、加工時や研磨時に表面のむしれがなく、かつミクロシュリンケージのない高品質の樹脂成型用金型を得ることができる。また、成形面に高い鏡面性を持たせることができ。また、黒鉛形状が細かいＤ型であるため、成形面の加工性も良好となる。
【００２８】
更に、成形面をあらかじめ鍛造品で成形し、成形面以外の他の部分を鋳造で成形すれば、精度の高い成形面を有する樹脂整形用金型を容易に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂成形用金型を示す図である。
【図２】本発明の樹脂成形用金型を成形する例を示す図である。
【図３】本発明の樹脂成形用金型を成形する他の例を示す図である。
【図４】本発明の樹脂成形用金型の他の例を示す図である。
【図５】本発明の樹脂成形用金型の他の例を示す図である。
【図６】組織を示す図である。
【図７】組織を示す図である。
【図８】各組織を示す図である。
【符号の説明】
２、３  樹脂成形用金型
４  成形面
５  鍛造品
６  Ｄ型黒鉛組織
８  鋳型
１０  冷やし金
１２  パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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