(57)【要約】【課題】筒状成形面に成形材料が固着しにくい金型装置を提供することを課題とする。【解決手段】型開き方向を軸方向、軸方向に対して直交する方向を径方向として、金型装置１は、成形品９の径方向内向きの筒状面９０を成形し、筒状面９０が固着しやすい被固着部を有する径方向外向きの筒状成形面２００ｂを有する型面２００と、軸方向から見て筒状成形面２００ｂの径方向内側に配置され、被固着部に径方向に対応するひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１を有し、冷却液Ｗが流れる冷却通路Ｐと、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型開き方向を軸方向、該軸方向に対して直交する方向を径方向として、
成形品の該径方向内向きの筒状面を成形し、該筒状面が固着しやすい被固着部を有する該径方向外向きの筒状成形面を有する型面と、
該軸方向から見て該筒状成形面の該径方向内側に配置され、該被固着部に該径方向に対応するひだ状部を有し、冷却液が流れる冷却通路と、
を備える金型装置。
【請求項２】
さらに、前記冷却通路に前記冷却液を供給する供給口と、
該冷却通路から該冷却液を排出し、該供給口よりも高い位置に配置される排出口と、
を備える請求項１に記載の金型装置。
【請求項３】
前記ひだ状部は、前記径方向外側に突出する複数の凸部を有し、
複数の該凸部のうち、少なくとも一つの該凸部の上側部分において、該凸部の底部は、頂部よりも、高い位置に配置される請求項２に記載の金型装置。
【請求項４】
前記冷却通路は、鉄を含有する材料製の部材により区画されている請求項２または請求項３に記載の金型装置。
【請求項５】
前記冷却通路は、前記ひだ状部を有する一対の周方向延在部と、一対の該周方向延在部を連結する径方向連結部と、を有する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の金型装置。
【請求項６】
前記型面と、前記軸方向から見て前記筒状成形面の前記径方向内側に配置され、底面に溝部が凹設される凹部と、を有する金型本体と、
該凹部に収容され、該底面に当接することにより該溝部を封止し、該溝部と共に前記冷却通路を区画する蓋部材と、
を備える請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ダイカスト成形などに用いられる金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属、樹脂などの成形品を作製する場合、金型装置の温度を適切に管理することが重要である。溶融状態の成形材料の流動性を確保する観点からは、金型装置の温度は高温である方がよい。しかしながら、金型装置の温度が高すぎると、成形材料が金型装置の型面に固着しやすくなる。特に、凹部を有する成形品の場合、成形の際、当該凹部が、型面の凸部に、あたかも「抱きつく」ように収縮変形する。このため、成形材料が型面に固着しやすい。
【０００３】
図９に、凹部を有する成形品用の金型装置の断面図を示す。図９に示すように、成形品に凹部を配置する場合、キャビティに凹部１０１を配置する必要がある。すなわち、金型装置の型面には、当該凹部１０１に対応するように、凸部１００を配置する必要がある。
【０００４】
凸部１００の型開き方向を軸方向（凸部の高さ方向、左右方向）、軸方向に直交する方向を径方向（上下前後方向）とすると、径方向内側に凸部１００（型面）が、径方向外側に凹部１０１（キャビティ）が、それぞれ配置されることになる。凸部１００と凹部１０１とがこのような位置関係の場合、溶融状態の成形材料が冷却固化する際、矢印Ｙ１００で示すように、凹部１０１の内周面１０１ａが、凸部１００の外周面１００ａに、径方向外側から、あたかも「抱きつく」ように収縮変形する。また、キャビティの凹部１０１付近では、矢印Ｙ１０１、Ｙ１０２で示すように、溶融状態の成形材料の流動方向が、急激に変化しやすい。このため、凹部１０１付近は、高温になりやすい。したがって、凸部１００の外周面１００ａには、成形材料が固着しやすい。
【０００５】
成形材料の固着を抑制するためには、金型装置を冷却すればよい。この点に鑑み、特許文献１には、金型装置の外面に冷却液をスプレーすることにより、金型を冷却する金型装置が開示されている。また、特許文献２には、底板内に渦巻き状の冷却通路が配置された金型装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３７８号公報
【特許文献２】実開平６−８３１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１、２の金型装置の場合、型面のうち、径方向に延在する面（例えば、凸部１００の頂面）を全体的に冷却することはできる。しかしながら、軸方向に延在する面、あるいは軸方向に対して所定の抜き勾配で延在する面（例えば、凸部１００の外周面１００ａ）を、局所的に冷却することは困難である。また、特許文献１、２には、軸方向に延在する面、あるいは軸方向に対して所定の抜き勾配で延在する面の冷却に関する記載はない。
【０００８】
本発明の金型装置は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、筒状成形面（筒状面（成形品の凹部の内周面のような面）を成形する面）に成形材料が固着しにくい金型装置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】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本発明の金型装置は、型開き方向を軸方向、該軸方向に対して直交する方向を径方向として、成形品の該径方向内向きの筒状面を成形し、該筒状面が固着しやすい被固着部を有する該径方向外向きの筒状成形面を有する型面と、該軸方向から見て該筒状成形面の該径方向内側に配置され、該被固着部に該径方向に対応するひだ状部を有し、冷却液が流れる冷却通路と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
成形品は、径方向内向きの筒状面を備えている。本発明の金型装置は、型面と、冷却通路と、を備えている。型面は、径方向外向きの筒状成形面を備えている。筒状成形面により、筒状面が成形される。筒状成形面は、被固着部を備えている。被固着部には、特に筒状面（詳しくは、筒状面のうち被固着部により成形される部分）が固着しやすい。このため、成形品に色むら、光沢不良、肌荒れなどの成形不良が発生しやすくなる。
【００１１】
また、被固着部に筒状面が固着しやすいと、型面に肌荒れが発生しやすくなる。この場合、成形品に肌荒れが転写されないように、頻繁に型面を研磨する必要がある。したがって、型面、延いては金型装置の寿命が短くなる。
【００１２】
この点、本発明の金型装置によると、筒状成形面を冷却するための冷却通路が、軸方向から見て、筒状成形面の径方向内側に配置されている。このため、筒状成形面を冷却することができる。
【００１３】
また、冷却通路には、筒状成形面の被固着部に対応して、ひだ状部が配置されている。ここで、ひだ状部は、表面積が大きい。このため、被固着部から冷却通路へ熱が移動する際の伝熱面積が大きくなる。したがって、被固着部に筒状面（詳しくは、筒状面のうち被固着部により成形される部分）が固着しにくくなる。よって、成形品に成形不良が発生しにくくなる。
【００１４】
また、被固着部に筒状面が固着しにくいと、型面に肌荒れが発生しにくくなる。このため、頻繁に型面を研磨する必要がない。したがって、型面、延いては金型装置の寿命が長くなる。
【００１５】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記冷却液は、水である構成とする方がよい。本構成によると、安価に筒状成形面を冷却することができる。
【００１６】
（１−２）好ましくは、上記（１−１）の構成において、前記水の水圧は、水道水の供給圧である構成とする方がよい。ここで、水道水の供給圧とは、一般家庭や工場などにおける、水道水の供給圧をいう。一例として、供給圧は、０．１ＭＰａ以上０．６ＭＰａ以下である。本構成によると、水を高圧（例えば、１．０ＭＰａ）で用いる場合と比較して、冷却通路の耐圧性が低くて済む。このため、冷却通路を区画する部材に要する費用を削減することができる。また、水を高圧で用いる場合と比較して、水の圧送機器に要する費用を削減することができる。
【００１７】
（１−３）好ましくは、上記（１）の構成において、前記成形品は、アルミダイカスト成形品である構成とする方がよい。アルミダイカスト成形においては、高温の溶融状態のアルミニウム合金を、高圧で金型装置のキャビティに注入する。このため、特に、筒状成形面の被固着部に、焼き付きが発生しやすい。本発明の金型装置をアルミダイカスト成形に用いると、本来、焼き付きが発生しやすい被固着部に、アルミニウム合金が焼き付きにくくなる。
【００１８】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、さらに、前記冷却通路に前記冷却液を供給する供給口と、該冷却通路から該冷却液を排出し、該供給口よりも高い位置に配置される排出口と、を備える構成とする方がよい。
【００１９】
本構成によると、供給口→冷却通路→排出口という経路で冷却液を流すことにより、冷却液に対する空気の比重を利用して、冷却通路内の空気を、排出口から外部に排出しやすくなる。このため、冷却通路の隅々にまで、冷却液を行き渡らせやすくなる。したがって、冷却効率が向上する。
【００２０】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記ひだ状部は、前記径方向外側に突出する複数の凸部を有し、複数の該凸部のうち、少なくとも一つの該凸部の上側部分において、該凸部の底部は、頂部よりも、高い位置に配置される構成とする方がよい。
【００２１】
本構成によると、底部の方が頂部よりも高い位置に配置されている。このため、本来空気が溜まりやすい、袋小路状の頂部に、空気が溜まりにくくなる。したがって、冷却通路、延いてはひだ状部の隅々にまで、冷却液を行き渡らせやすくなる。よって、冷却効率が向上する。
【００２２】
（４）好ましくは、上記（２）または（３）の構成において、前記冷却通路は、鉄を含有する材料製の部材により区画されている構成とする方がよい。
【００２３】
金型装置を構成する部材は、強度確保などの観点から、鉄を含有する材料により形成されている場合が多い。本構成によると、冷却通路に空気が残留しにくい。このため、空気残留部分に水蒸気が発生しにくい。したがって、部材に錆が発生するのを抑制することができる。
【００２４】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記冷却通路は、前記ひだ状部を有する一対の周方向延在部と、一対の該周方向延在部を連結する径方向連結部と、を有する構成とする方がよい。本構成によると、周方向延在部にひだ状部が配置されている。このため、径方向連結部に対して、周方向延在部の伝熱面積を大きくすることができる。
【００２５】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、前記型面と、前記軸方向から見て前記筒状成形面の前記径方向内側に配置され、底面に溝部が凹設される凹部と、を有する金型本体と、該凹部に収容され、該底面に当接することにより該溝部を封止し、該溝部と共に前記冷却通路を区画する蓋部材と、を備える構成とする方がよい。
【００２６】
本構成によると、蓋部材が金型本体の凹部に収容されることにより、冷却通路が区画されている。凹部の底面は、蓋部材により封止される前は、外部に表出している。このため、凹部の底面に、溝部を形成しやすい。すなわち、複雑な形状の冷却通路、延いてはひだ状部を作製することができる。このように、本構成によると、冷却通路の形状設定の自由度が高くなる。
【００２７】
（６−１）好ましくは、上記（６）の構成において、前記溝部は、放電加工により作製される構成とする方がよい。本構成によると、さらに複雑な形状の冷却通路、延いてはひだ状部を作製することができる。また、冷却通路の面粗度が大きい場合（面が荒い場合）、冷却通路の微細な凹凸に気泡が引っかかりやすくなる。このため、冷却通路から空気が抜けにくくなる。この点、本構成によると、冷却通路の面粗度を小さくすることができる（面を滑らかにすることができる）。このため、冷却通路に微細な凹凸が形成されにくい。したがって、冷却通路から空気が抜けやすくなる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によると、筒状成形面に成形材料が固着しにくい金型装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第一実施形態の金型装置の透過斜視図である。
【図２】同金型装置の金型本体の透過分解斜視図である。
【図３】同金型装置の固定型と蓋部材との透過分解斜視図である。
【図４】同金型装置の左右方向断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向断面図である。
【図６】図５の枠ＶＩ内の拡大図である。
【図７】第二実施形態の金型装置の冷却通路付近の径方向断面図である。
【図８】比較例の金型装置の左右方向断面図である。
【図９】凹部を有する成形品用の金型装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の金型装置の実施の形態について説明する。なお、以下に示す図においては、説明の便宜上、本実施形態の金型装置のうち、筒状成形面付近だけを示す。また、左右方向は、本発明の「軸方向」に対応する。上下方向、前後方向は、本発明の「径方向」に対応する。
【００３１】
＜第一実施形態＞
［金型装置の構成］
まず、本実施形態の金型装置の構成について説明する。図１に、本実施形態の金型装置の透過斜視図を示す。図２に、同金型装置の金型本体の透過分解斜視図を示す。図３に、同金型装置の固定型と蓋部材との透過分解斜視図を示す。図４に、同金型装置の左右方向断面図を示す。図５に、図４のＶ−Ｖ方向断面図を示す。なお、図５に示すのは、成形品９が固化した後の状態である。図１〜図５に示すように、本実施形態の金型装置１は、金型本体２と、蓋部材３と、を備えている。
【００３２】
（金型本体２）
金型本体２は、固定型２０と、可動型２１と、を備えている。可動型２１は、ＪＩＳの熱間工具鋼ＳＫＤ６１製である。可動型２１は、右向きの型面２１０を備えている。型面２１０には、凹部２１０ａが凹設されている。凹部２１０ａの内部空間は、角柱状を呈している。可動型２１は、後述する固定型２０に対して、左方から離接可能である。
【００３３】
固定型２０は、ＳＫＤ６１製である。固定型２０は、可動型２１の右側に配置されている。固定型２０は、型面２００と、凹部２０１と、を備えている。型面２００は、型面２１０と左右方向に対向している。型面２００と型面２１０との間には、キャビティＣが区画されている。キャビティＣには、溶融状態の成形材料Ｍ（具体的にはアルミニウム合金（ＪＩＳ規格のＡＤＣ１２））が充填されている。型面２００は、角柱外面状の凸部２００ａを備えている。凸部２００ａは、凹部２１０ａに収容されている。凸部２００ａの外周面（四つの径方向端面）は、筒状成形面２００ｂである。すなわち、筒状成形面２００ｂは、径方向外向きである。筒状成形面２００ｂには、軸方向に対して、所定の角度（例えば３°）の抜き勾配が設定されている。筒状成形面２００ｂの全面は、本発明の「被固着部」に相当する。
【００３４】
凹部２０１は、固定型２０の右面に凹設されている。凹部２０１の内部空間は、円柱状を呈している。凹部２０１の底面２０１ａには、所定の形状の溝部２０１ｂと、ボルト止着凹部２０１ｃと、が凹設されている。ボルト止着凹部２０１ｃは、底面２０１ａの中央に配置されている。ボルト止着凹部２０１ｃの内周面には、螺旋状のねじ部が形成されている。溝部２０１ｂは、左方または右方から見て、筒状成形面２００ｂの径方向内側に配置されている。溝部２０１ｂは、ボルト止着凹部２０１ｃの周囲に、Ｓ字状に延在している。
【００３５】
（蓋部材３）
蓋部材３は、蓋本体３０と、一対のＯリング３１と、ボルト３２と、を備えている。蓋本体３０は、ＪＩＳの熱間工具鋼Ｓ５０Ｃ製であって、左右方向に長い円柱状を呈している。蓋本体３０は、凹部２０１に収容されている。蓋本体３０の左面は、凹部２０１の底面２０１ａに当接している。このため、溝部２０１ｂの右向きの開口は、蓋本体３０の左面により、封止されている。蓋本体３０と、溝部２０１ｂと、により、冷却通路Ｐが区画されている。冷却通路Ｐについては、後で詳しく説明する。
【００３６】
蓋本体３０は、供給孔３００と、排出孔３０１と、ボルト挿通孔３０２と、一対のリング固定溝３０３と、を備えている。ボルト挿通孔３０２は、蓋本体３０の径方向中央を、左右方向に貫通している。ボルト挿通孔３０２は、段付き孔である。すなわち、ボルト挿通孔３０２は、大径部３０２ａと、小径部３０２ｂと、を備えている。大径部３０２ａは、蓋本体３０の右面に開口している。小径部３０２ｂは、蓋本体３０の左面に開口している。小径部３０２ｂは、ボルト止着凹部２０１ｃに連通している。
【００３７】
供給孔３００は、ボルト挿通孔３０２の下方（詳しくは、真下よりも後方寄り）に配置されている。供給孔３００は、蓋本体３０を左右方向に貫通している。供給孔３００の左端には、供給口３００ａが開口している。供給口３００ａは、冷却通路Ｐの下端（上流端）に連通している。供給孔３００には、水圧０．２ＭＰａ、温度２０℃の冷却液Ｗ（具体的には水）が供給されている。
【００３８】
排出孔３０１は、ボルト挿通孔３０２の真上に配置されている。すなわち、排出孔３０１と供給孔３００とは、ボルト挿通孔３０２を中心に、略１８０°、上下に対向して配置されている。排出孔３０１は、蓋本体３０を左右方向に貫通している。排出孔３０１の左端には、排出口３０１ａが開口している。排出口３０１ａは、冷却通路Ｐの上端（下流端）に連通している。排出孔３０１からは、冷却液Ｗが排出されている。
【００３９】
一対のリング固定溝３０３は、各々、蓋本体３０の外周面に周設されている。一対のＯリング３１は、一対のリング固定溝３０３に配置されている。一対のＯリング３１は、凹部２０１の内周面に弾接している。一対のＯリング３１により、冷却通路Ｐの液密性が確保されている。
【００４０】
ボルト３２は、ボルト挿通孔３０２を貫通し、ボルト止着凹部２０１ｃに収容されている。ボルト３２の頭部（右端）は、大径部３０２ａと小径部３０２ｂとの間の段差部に係止されている。ボルト３２の先端（左端）には、螺旋状のねじ部が形成されている。ボルト３２の先端のねじ部は、ボルト止着凹部２０１ｃのねじ部に螺合している。ボルト３２を介して、蓋本体３０が凹部２０１に固定されている。
【００４１】
［冷却通路Ｐ］
次に、本実施形態の金型装置の冷却通路について詳しく説明する。図５に示すように、冷却通路Ｐは、一対の周方向延在部Ｐａ、Ｐｂと、径方向連結部Ｐｃと、を備えている。周方向延在部Ｐａは、供給口３００ａに連結している。周方向延在部Ｐａは、略１８０°に亘って弧状に延在している。周方向延在部Ｐａの径方向外側部分には、ひだ状部Ｐａ１が形成されている。ひだ状部Ｐａ１は、合計九個の凸部Ｐａ２を備えている。凸部Ｐａ２は、径方向外側に突出している。周方向延在部Ｐｂは、排出口３０１ａに連結している。周方向延在部Ｐｂは、略１８０°に亘って弧状に延在している。周方向延在部Ｐｂの径方向外側部分には、ひだ状部Ｐｂ１が形成されている。ひだ状部Ｐｂ１は、合計五個の凸部Ｐｂ２を備えている。凸部Ｐｂ２は、径方向外側に突出している。径方向連結部Ｐｃは、周方向延在部Ｐａの上端（下流端）と、周方向延在部Ｐｂの下端（上流端）と、を連結している。径方向連結部Ｐｃには、ひだ状部、凸部は配置されていない。
【００４２】
［金型装置の動き］
次に、本実施形態の金型装置の成形時の動きについて説明する。まず、図４に示すように、可動型２１を固定型２０に当接させる。そして、型面２１０と型面２００とにより、キャビティＣを区画する。次いで、注入圧力７０ＭＰａで、６７０℃の溶融状態の成形材料Ｍを、ゲート（図略）を介して、キャビティＣに注入する。注入された成形材料Ｍは、キャビティＣを流動し、隅々にまで行き渡る。その後、キャビティＣに充填された成形材料Ｍを、冷却、固化させる。それから、可動型２１を固定型２０から離間させる。そして、図５に示すように、成形材料Ｍが固化した成形品９を、金型本体２から取り出す。
【００４３】
ここで、成形材料ＭをキャビティＣに注入してから成形材料Ｍが固化するまでの間、冷却通路Ｐは通水されている。すなわち、図５に示すように、外部→供給孔３００→供給口３００ａ→周方向延在部Ｐａ→径方向連結部Ｐｃ→周方向延在部Ｐｂ→排出口３０１ａ→排出孔３０１→外部→熱交換器→再び供給孔３００の順路で、冷却液Ｗが循環している。このため、筒状成形面２００ｂの温度が上昇しにくい。したがって、筒状成形面２００ｂに、成形品９の筒状面９０が焼き付きにくい。つまり、固着しにくい。
【００４４】
［作用効果］
次に、本実施形態の金型装置の作用効果について説明する。本実施形態の金型装置１によると、図５に示すように、筒状成形面２００ｂを冷却するための冷却通路Ｐが、筒状成形面２００ｂの径方向内側に配置されている。このため、筒状成形面２００ｂを冷却することができる。
【００４５】
また、本実施形態の金型装置１によると、冷却通路Ｐに、筒状成形面２００ｂに対応して、ひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１が配置されている。ここで、ひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１が配置されている周方向延在部Ｐａ、Ｐｂは、ひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１が配置されていない径方向連結部Ｐｃと比較して、表面積が大きい。このため、筒状成形面２００ｂから冷却通路Ｐへ熱が移動する際の伝熱面積が大きくなる。したがって、筒状成形面２００ｂに筒状面９０が固着しにくくなる。よって、成形品９に色むら、光沢不良、肌荒れなどの成形不良が発生しにくくなる。
【００４６】
また、径方向連結部Ｐｃには、ひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１が配置されていない。このため、通路抵抗が小さい。したがって、筒状成形面２００ｂとの熱交換を直接的に行いにくい径方向連結部Ｐｃにおいては、スムーズに冷却液Ｗを流動させることができる。
【００４７】
また、本実施形態の金型装置１によると、蓋本体３０の一対のリング固定溝３０３に環装された一対のＯリング３１により、簡単に、冷却通路Ｐの液密性を確保することができる。また、本実施形態の金型装置１によると、ボルト３２を介して、簡単に、蓋本体３０を凹部２０１に固定することができる。
【００４８】
また、筒状成形面２００ｂに筒状面９０が固着しにくいと、図４に示すように、型面２００に肌荒れが発生しにくくなる。このため、頻繁に型面２００を研磨する必要がない。したがって、型面２００、延いては金型装置１の寿命が長くなる。
【００４９】
また、本実施形態の金型装置１によると、冷却通路Ｐに、冷却液Ｗとして水が流れている。このため、安価に筒状成形面２００ｂを冷却することができる。また、水の水圧は、水道水の供給圧である。このため、冷却通路Ｐの耐圧性が低くて済む。したがって、蓋部材３、固定型２０、水循環ラインに要する費用（耐圧性の確保に要する費用）を削減することができる。
【００５０】
また、本実施形態の金型装置１によると、図５に示すように、排出口３０１ａは、供給口３００ａよりも高い位置に配置されている。このため、冷却通路Ｐに通水することにより、水に対する空気の比重を利用して、冷却通路Ｐ内の空気を、排出口３０１ａから外部に排出することができる。したがって、冷却通路Ｐの隅々にまで、冷却液Ｗを行き渡らせることができる。
【００５１】
また、本実施形態の金型装置１によると、図５に示すように、ひだ状部Ｐｂ１の凸部Ｐｂ２に空気が溜まりにくい。以下、その理由について説明する。図６に、図５の枠ＶＩ内の拡大図を示す。図６に示すように、凸部Ｐｂ２の上側部分Ｐｂ３（太線で示す）において、底部Ｐｂ４は、頂部Ｐｂ５よりも、高い位置に配置されている。このため、矢印Ｙ１で示すように、頂部Ｐｂ５付近の気泡Ａは、上側部分Ｐｂ３の傾斜（詳しくは、径方向外側から径方向内側に向かって上向きの傾斜）に沿って、上昇する。気泡Ａは、図５に示す排出口３０１ａを介して外部に排出される。このように、本実施形態の金型装置１によると、本来空気が溜まりやすい頂部Ｐｂ５に、空気が溜まりにくくなる。したがって、冷却通路Ｐ、延いてはひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１の隅々にまで、冷却液Ｗを充填しやすくなる。よって、冷却効率が向上する。
【００５２】
また、本実施形態の金型装置１によると、固定型２０は、ＳＫＤ６１製である。すなわち、鉄を含む材料で形成されている。ここで、冷却通路Ｐには、空気が残留しにくい。このため、空気残留部分に水蒸気が発生しにくい。したがって、本来錆が発生しやすい固定型２０に、錆が発生するのを抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態の金型装置１によると、図４に示すように、蓋部材３が金型本体２の凹部２０１に収容されることにより、冷却通路Ｐが区画されている。凹部２０１の底面２０１ａは、蓋部材３により封止される前は、外部に表出している。このため、凹部２０１の底面２０１ａに、溝部２０１ｂを形成しやすい。すなわち、複雑な形状の冷却通路Ｐ、延いてはひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１を作製することができる。このように、本実施形態の金型装置１によると、冷却通路Ｐの形状設定の自由度が高くなる。
【００５４】
また、本実施形態の金型装置１によると、溝部２０１ｂは、放電加工により作製されている。このため、複雑な形状の冷却通路Ｐ、延いてはひだ状部Ｐａ１、Ｐｂ１を作製することができる。また、冷却通路Ｐの面粗度が大きい場合（面が荒い場合）、冷却通路Ｐの微細な凹凸に気泡Ａが引っかかりやすくなる。このため、冷却通路Ｐから空気が抜けにくくなる。この点、本実施形態の金型装置１によると、冷却通路Ｐの面粗度を小さくすることができる（面を滑らかにすることができる）。このため、冷却通路Ｐに微細な凹凸が形成されにくい。したがって、冷却通路Ｐから空気が抜けやすくなる。
【００５５】
＜第二実施形態＞
本実施形態の金型装置と第一実施形態の金型装置との相違点は、冷却通路の周方向延在部が、筒状成形面に沿って延在している点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００５６】
図７に、本実施形態の金型装置の冷却通路付近の径方向断面図を示す。なお、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図７に示すように、周方向延在部Ｐａは、Ｌ字状に屈曲しながら、前後方向および上下方向に延在している。周方向延在部Ｐａの径方向外側部分には、ひだ状部Ｐａ１が形成されている。ひだ状部Ｐａ１は、合計十個の凸部Ｐａ２を備えている。周方向延在部Ｐｂは、Ｌ字状に屈曲しながら、前後方向および上下方向に延在している。周方向延在部Ｐｂの径方向外側部分には、ひだ状部Ｐｂ１が形成されている。ひだ状部Ｐｂ１は、合計十個の凸部Ｐｂ２を備えている。
【００５７】
本実施形態の金型装置は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の金型装置と同様の作用効果を有する。本実施形態の金型装置のように、角張った冷却通路Ｐを配置してもよい。
【００５８】
＜その他＞
以上、本発明の金型装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００５９】
例えば、上記実施形態においては、冷却液Ｗとして水を用いたが、冷却液Ｗの種類は特に限定しない。水を用いる場合、軟水でも硬水でもよい。また、工業用水でもよい。また、不凍液、ロングライフクーラント、オイルなどを用いてもよい。
【００６０】
冷却液Ｗの供給圧は特に限定しない。供給圧は、０．１ＭＰａ以上１．５ＭＰａ以下とする方がよい。供給圧が高い方が冷却液Ｗの循環速度が速くなる。このため、筒状成形面２００ｂを冷却しやすくなる。具体的には、一般の水道水を０．１ＭＰａ以上０．６ＭＰａ以下の供給圧で用いるのが好ましい。供給孔３００における冷却液Ｗの温度は特に限定しない。常温（５℃以上３０℃以下）であってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態においては、成形材料Ｍとしてアルミニウム合金を用いたが、成形材料Ｍの種類は特に限定しない。ＡＤＣ１２以外のアルミニウム合金（ＡＤＣ１０  ＡＤＣ１０Ｚ  ＡＤＣ１２Ｚ  ＡＤＣ１  ＡＤＣ３  ＡＤＣ５  ＡＤＣ６  ＡＤＣ１４など）を用いてもよい。また、亜鉛合金、マグネシウム合金、銅合金、鉛合金、スズ合金など他の金属、樹脂、ゴムなどを用いてもよい。すなわち、ダイカスト成形は勿論、樹脂やゴムの射出成形に、本発明の金型装置を用いてもよい。溶融状態の成形材料Ｍの注入圧力は特に限定しない。アルミダイカスト成形の場合、４０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下であってもよい。溶融状態の成形材料Ｍの注入温度は特に限定しない。アルミダイカスト成形の場合、６４５℃以上７３０℃以下であってもよい。
【００６２】
固定型２０、可動型２１、蓋本体３０の材質は特に限定しない。ＳＫＤ６１、Ｓ５０Ｃ以外のＪＩＳの熱間工具鋼（ＳＫＤ６、Ｓ４５Ｃなど）などを用いてもよい。また、金属以外の材料を用いてもよい。また、金型装置１は、ホットチャンバタイプでもコールドチャンバタイプでもよい。また、筒状成形面２００ｂの抜き勾配も特に限定しない。例えば、１／４°、１／２°、１°、２°、４°、５°などであってもよい。また、抜き勾配は０°でもよい。
【００６３】
上記実施形態においては、筒状成形面２００ｂの全面を被固着部としたが、筒状成形面２００ｂの一部を被固着部としてもよい。この場合、被固着部の径方向内側にだけ、局所的に、ひだ状部Ｐａ１、Ｐａ２を配置してもよい。こうすると、被固着部だけを集中的に冷却することができる。また、冷却通路Ｐにおける、被固着部に対応する部分以外の部分には、ひだ状部Ｐａ１、Ｐａ２が配置されていないため、通路抵抗が小さくなる。
【００６４】
第一実施形態においては、図５に示すように、径方向断面における冷却通路Ｐの外接形状を真円形にした。第二実施形態においては、図７に示すように、径方向断面における冷却通路Ｐの外接形状を四角形にした。しかしながら、径方向断面における冷却通路Ｐの外接形状は特に限定しない。三角形、五角形、六角形などの多角形、楕円形、長円形（一対の向かい合う半円同士を一対の直線で繋いだ形状）、不定形などとしてもよい。
【００６５】
上記実施形態においては、供給口３００ａを下に、排出口３０１ａを上に、それぞれ配置した。しかしながら、供給口３００ａ、排出口３０１ａの位置関係は特に限定しない。両者を上下逆に配置してもよい。また、両者を同じ高さに配置してもよい。上記実施形態においては、本発明における「軸方向」を左右方向としたが、「軸方向」を上下方向、前後方向としてもよい。
【００６６】
上記実施形態においては、蓋本体３０の径方向断面形状を真円形としたが、三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形、楕円形、長円形などとしてもよい。好ましくは、真円形、楕円形、長円形とすると、角部が存在しないため、Ｏリング３１を配置しやすい。このため、冷却通路Ｐの液密性を確保しやすい。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明の金型装置をアルミダイカスト成形に用いた冷却実験について説明する。
【００６８】
＜金型装置＞
実施例として用いたのは、第一実施形態の金型装置１である。図８に、比較例の金型装置の左右方向断面図を示す。なお、図４と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、比較例の金型装置７は、冷却筒部材８を備えている。冷却筒部材８は、二重円筒状を呈している。すなわち、冷却筒部材８は、内筒８０と、外筒８１と、を備えている。冷却液Ｗ（具体的には水）は、右端から内筒８０に注入され、左端で折返すと共に外筒８１に進入し、外筒８１の右端から外部に排出される。
【００６９】
＜実験条件＞
キャビティＣの溶融状態の成形材料Ｍ（具体的にはアルミニウム合金（ＪＩＳ規格のＡＤＣ１２））の温度は、６７０℃とした。成形材料Ｍの注入圧力は、７０ＭＰａとした。
【００７０】
図４に示すように、実施例の金型装置１の冷却通路Ｐの左右方向長さ（溝部２０１ｂの深さ）Ｌ１は、４０ｍｍとした。冷却通路Ｐの外接円の直径Ｌ２は、５０ｍｍとした。冷却通路ＰからキャビティＣまでの左右方向距離Ｌ３は、１０ｍｍとした。冷却通路ＰからキャビティＣまでの上下方向距離（冷却通路Ｐから筒状成形面２００ｂまでの距離）Ｌ４は、１０ｍｍとした。供給孔３００の右端における冷却液Ｗ（具体的には水）の温度は、２０℃とした。供給孔３００の右端における冷却液Ｗの注入圧力は、０．２ＭＰａとした。
【００７１】
図８に示すように、比較例の金型装置７の冷却筒部材８の内筒８０の内径（直径）は、４ｍｍとした。外筒８１の内径（直径）は、１４ｍｍとした。冷却筒部材８からキャビティＣまでの左右方向距離Ｌ５は、１５ｍｍとした。冷却筒部材８からキャビティＣまでの上下方向距離（冷却筒部材８から筒状成形面２００ｂまでの距離）Ｌ６は、２５ｍｍとした。内筒８０の右端における冷却液Ｗ（具体的には水）の温度は、２０℃とした。内筒８０の右端における冷却液Ｗの注入圧力は、０．２ＭＰａとした。なお、その他の条件は、実施例の金型装置１、比較例の金型装置７共通とした。
【００７２】
＜実験結果＞
実施例の金型装置１の場合、筒状成形面２００ｂの表面温度は、９０℃±１０℃から１２０℃±１０℃まで変化した。すなわち、平均温度は１０５℃だった。また、温度変化量は３０℃だった。これに対して、比較例の金型装置７の場合、筒状成形面２００ｂの表面温度は、１４０℃±１０℃から１９０℃±１０℃まで変化した。すなわち、平均温度は１６５℃だった。また、温度変化量は５０℃だった。
【００７３】
このように、実施例の金型装置１を用いると、比較例の金型装置７を用いる場合と比較して、筒状成形面２００ｂの表面温度を、平均で６０℃下げることができた。また、温度変化量を小さくすることができた。また、実施例の金型装置１を用いると、比較例の金型装置７を用いる場合と比較して、筒状成形面２００ｂに全面的に成形材料Ｍが焼き付きにくかった。
【符号の説明】
【００７４】
１：金型装置、２：金型本体、３：蓋部材、７：金型装置、８：冷却筒部材、９：成形品。
２０：固定型、２１：可動型、３０：蓋本体、３１：Ｏリング、３２：ボルト、８０：内筒、８１：外筒、９０：筒状面。
２００：型面、２００ａ：凸部、２００ｂ：筒状成形面、２０１：凹部、２０１ａ：底面、２０１ｂ：溝部、２０１ｃ：ボルト止着凹部、２１０：型面、２１０ａ：凹部、３００：供給孔、３００ａ：供給口、３０１：排出孔、３０１ａ：排出口、３０２：ボルト挿通孔、３０２ａ：大径部、３０２ｂ：小径部、３０３：リング固定溝。
Ａ：気泡、Ｃ：キャビティ、Ｍ：成形材料、Ｐ：冷却通路、Ｐａ：周方向延在部、Ｐａ１：ひだ状部、Ｐａ２：凸部、Ｐｂ：周方向延在部、Ｐｂ１：ひだ状部、Ｐｂ２：凸部、Ｐｂ３：上側部分、Ｐｂ４：底部、Ｐｂ５：頂部、Ｐｃ：径方向連結部、Ｗ：冷却液。
【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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【図９】
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