(57)【要約】【課題】製品に連続して形成された通路硬化部を折る際に製品に身食いが発生するのを防止する。【解決手段】金型１は、溶融材料が充填されて製品４を形成するキャビティ部５と、キャビティ部５の内部に連通し、内部を溶融材料が流通可能なゲート６と、ゲート６の内方へ突出して該ゲート６の周面６ｅに設けられた突起部１０と、を備え、ゲート６の内部の溶融材料が硬化することで製品４に連続して形成される通路硬化部７に突起部１０によってノッチ８を形成する。【選択図】図１
2009028758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融材料が充填されて製品を形成するキャビティ部と、
前記キャビティ部の内部に連通し、内部を溶融材料が流通可能な通路と、
前記通路の内部の溶融材料が硬化することで前記製品に連続して形成される通路硬化部にノッチを形成する、前記通路の内方へ突出して該通路の周面に設けられた突起部と、
を備えることを特徴とする金型。
【請求項２】
前記通路の前記周面は、相対向する一対の第１の対向面とこれら第１の対向面同士を接続する相対向する一対の第２の対向面とを有し、
前記突起部は、一つの前記第１の対向面と各前記第２の対向面とに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記突起部は、断続で複数形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の金型。
【請求項４】
前記通路の周面には、前記突起部の頂部に角部が対向する段差部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項５】
キャビティ部、前記キャビティ部の内部に連通し、内部を溶融材料が流通可能な通路および前記通路の内方へ突出して該通路の周面に設けられた突起部を備える金型の前記キャビティ部および前記通路に溶融材料を充填する工程と、
前記溶融材料を硬化させることで、前記キャビティ部において製品を形成するとともに前記通路において前記製品に連続した通路硬化部を形成し、かつ、前記通路硬化部に前記突起部によってノッチを形成する工程と、
を含むことを特徴とする成型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビティ部で製品を形成する金型および成型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型として、特許文献１に開示されるように、キャビティ部の内部を真空引きして、製品の品質を向上させるようにした鋳造用の金型がある。この金型は、キャビティ部の内部に溶湯を供給する通路である湯道と、キャビティ部の内部の空気を吸引するための通路であるゲートと、を備えている。これら湯道やゲート等の通路は、キャビティ部に溶湯を充填した際には、溶湯で充満されることになる。
【０００３】
したがって、溶湯が硬化すると、通路の内部の溶湯が硬化して形成された通路硬化部が、キャビティ部の内部の製品に連続してツノ状に形成される。
【０００４】
このため、製品を金型から取り外した後に、その通路硬化部を除去する必要がある。そこで、従来では、例えばゲート内に形成される通路硬化部に対しては、該通路硬化部と製品との境界部に直角な角部が形成されるように、金型に直角な角部が設けられている。そして、その通路硬化部と製品との境界部の角部を折れ起点（応力集中点）として通路硬化部を折って除去している。通路硬化部において製品に残っている部分は、グラインダーやヤスリ等で後処理するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２２５０９６号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来の金型にあっては、該金型の使用回数の増加にしたがって金型の上記角部が摩耗して丸まってしまうと、通路硬化部を折る際の折れ起点が製品側に移動してしまうことがある。このため、通路硬化部を折った場合に、その切断線が製品内に入り込む所謂身食いが製品に発生してしまう場合があり、このように身食いが発生すると製品が不良品となってしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、製品に連続して形成された通路硬化部を折る際に製品に身食いが発生するのを防止できる金型および成型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】
本発明の金型は、溶融材料が充填されて製品を形成するキャビティ部と、前記キャビティ部の内部に連通し、内部を溶融材料が流通可能な通路と、前記通路の内部の溶融材料が硬化することで前記製品に連続して形成される通路硬化部にノッチを形成する、前記通路の内方へ突出して該通路の周面に設けられた突起部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の成型方法は、キャビティ部、前記キャビティ部の内部に連通し、内部を溶融材料が流通可能な通路および前記通路の内方へ突出して該通路の周面に設けられた突起部を備える金型の前記キャビティ部および前記通路に溶融材料を充填する工程と、前記溶融材料を硬化させることで、前記キャビティ部において製品を形成するとともに前記通路において前記製品に連続した通路硬化部を形成し、かつ、前記通路硬化部に前記突起部によってノッチを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金型の通路の内部において製品に連続して形成される通路硬化部に、突起部によってノッチが形成されるので、製品を金型から取り外した後に通路硬化部をノッチから折ることができる。そして、金型の使用回数の増加にしたがって突起部の頂部が磨耗したとしもノッチ自体は通路硬化部に形成されるので、この場合でも通路硬化部の折れ位置を該通路硬化部に特定でき、よって、通路硬化部を折る際に製品に身食いが発生するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態にかかる内部に材料が充填された金型の縦断側面図、図２は、本実施形態にかかる金型の固定型の底面図、図３は、図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図４は、図２中Ｂ部の拡大図、図５は、本実施形態にかかる製品を示し、（ａ）は、通路硬化部が除去されていない状態の製品の断面図、（ｂ）は、通路硬化部が折られた状態の製品の断面図、（ｃ）は、通路除去部全体が除去された状態の製品の断面図である。
【００１１】
図１に示すように、金型１は、固定型２と、この固定型の下側に位置する可動型３と、を備えた鍛造用金型である。金型１は、可動型３が固定型２に対して図１中矢印ａ方向に沿ってスライドすることで、型開きするようになっている。
【００１２】
金型１には、溶融材料（溶湯）が充填されて製品４を形成するキャビティ部５と、キャビティ部５の内部に連通して溶融材料をキャビティ部５に注入するための湯道（図示せず）と、キャビティ部５の内部に連通してキャビティ部５の内部を真空引きするための通路としてのゲート６と、が形成されている。
【００１３】
キャビティ部５は、固定型２と可動型３との対向部分に形成されている。このキャビティ部５は、固定型２と可動型３との相互の対向面の一部を備えて構成されており、固定型２と可動型３とが組み合わされた状態（型閉じ状態）で内部にキャビティ空間を形成する。このキャビティ部５は、金型１が型開きすることで開放される。
【００１４】
ゲート６は、図２に示すように、キャビティ部５の左右の幅方向に沿って、複数形成されている。ゲート６は、その内部に溶融材料が流通可能となっている。ゲート６は、図示しない吸引装置に接続されており、この吸引装置は、ゲート６を介してキャビティ部５の内部に吸引力を作用させる。
【００１５】
各ゲート６は、キャビティ部５の左右の幅方向に広がる扁平な略矩形状の閉断面形状に形成されている。ゲート６の周面６ｅは、図１ないし図４に示すように、固定型２に形成された天井面６ａと、可動型３に形成された底面６ｂと、図３に示すように固定型２に形成された一対の相対向する側面６ｃとを有している。底面６ｂは、天井面６ａに対向しており、これら底面６ｂと天井面６ａとが、相対向する一対の第１の対向面となっている。また一対の側面６ｃは、天井面６ａと底面６ｂを接続しており、これら側面６ｃが第２の対向面となっている。このゲート６は、金型１が型開きすることで開放される。ここで、ゲート６は、例えば、天井面６ａと底面６ｂとの間隔ｗが略３．５ｍｍに設定されている。
【００１６】
ゲート６には、キャビティ部５近傍に位置した複数の突起部１０が設けられている。突起部１０は、ゲート６の内方へ突出して周面６ｅに形成されており、断面三角形状に形成されている。詳しくは、突起部１０は、図１，図２に示すように、ゲート６の天井面６ａと、図３に示すように、ゲート６の両側面６ｃと、に形成されている。複数の突起部１０は、非形成部１０ｂを介在しつつ断続で形成されている。突起部１０は、例えば、図１に示すようにその高さｈが略１ｍｍに形成されるとともに、先端角度θは略６０度に形成されている。これら突起部１０は、ゲート６の内部の溶融材料が硬化することで製品に連続して形成される通路硬化部７にノッチ８（図５参照）を形成する。このノッチ８は、通路硬化部７を折る際の折れ起点となる折れ起点用ノッチである。
【００１７】
また、ゲート６の底面６ｂには、図１に示すように、段差部１１が形成されている。この段差部１１は、その角部１１ａが突起部１０の頂部１０ａに対向している。
【００１８】
次に、金型１を用いた成型方法を説明する。まず、第１の工程として、吸引装置によってゲート６を介してキャビティ部５の内部を真空引きしながら、湯道からキャビティ部５の内部溶融材料を充填する。このとき、キャビティ部５の内部に対する真空引きに伴い、ゲート６にも溶融材料が充填される。
【００１９】
次に、第２の工程として、溶融材料を硬化させることで、キャビティ部５において製品４を形成するとともにゲート６において製品４に連続した通路硬化部７を形成し、かつ、通路硬化部７に突起部１０によってノッチ８を形成する。そして、金型１を型開きして、通路硬化部７がツノ状に突出して形成された製品４を金型１から取り出す（図５（ａ））。
【００２０】
このような成型方法によって得られた通路硬化部７付きの製品４から通路硬化部７を除去するには、図５（ａ），（ｂ）に示すように、通路硬化部７におけるノッチ８よりも基端部（製品４との接続側）側を押さえながら通路硬化部７におけるノッチ８よりも先端部側に荷重Ｆを付加して、通路硬化部７をノッチ８を起点として折り、除去する。そして、通路硬化部７において製品４に残っている部分を、グラインダーやヤスリ等で除去する。これにより、図５（ｃ）に示すように、通路硬化部７が除去された製品４が得られる。ここで、従来の方法における通路硬化部７の折り位置は、図５（ａ）に示すように、製品４と通路硬化部７との境界部に形成された角部Ｄである。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態では、金型１のゲート６の内部において製品４に連続して形成される通路硬化部７にノッチ８が突起部１０によって形成されるので、製品４を金型１から取り外した後に通路硬化部７をノッチ８を起点として折ることができる。そして、金型１の使用回数の増加にしたがって突起部１０の頂部１０ａが磨耗したとしもノッチ８自体は通路硬化部７に形成されるので、この場合でも通路硬化部７の折れ位置を該通路硬化部７に特定できる。したがって、通路硬化部７を折る際に製品４に身食いが発生するのを防止できる。
【００２２】
また、本実施形態では、突起部１０は、ゲート６の天井面６ａとゲート６の両側面６ｃとに形成されているので、ノッチ８が通路硬化部７の上面のみに形成されている場合に比べ、通路硬化部７が折れやすくなっている。したがって、通路硬化部７をより確実にノッチ８の部分で折ることができる。
【００２３】
また、本実施形態では、突起部１０は、断続で複数形成されていることにより、通路硬化部７において隣合う突起部１０間に位置し突起部１０が形成されていない非形成部１０ｂも通路として機能するので、その分、突起部１０の形成部分におけるゲート６の通路面積を確保できる。これいより、キャビティ部５の内部に対する真空引きの作用が低下するのを抑制できる。
【００２４】
また、本実施形態では、ゲート６の底面６ｂには、突起部１０の頂部１０ａに角部１１ａが対向する段差部１１が形成されている。したがって、図５（ａ）に示すように、通路硬化部７を折る際の通路硬化部７の折れ線Ｃが段差部１１の角部１１ａと突起部１０の頂部１０ａとを略結んだ線となるため、通路硬化部７の折れ位置を規制することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、ノッチ８がキャビティ部５の近傍に形成されているので、通路硬化部７を折った後、製品４に残っている通路硬化部７の部分である残部１２（図５（ｂ）の量が比較的少なくなるので、残部１２の除去作業が容易である
なお、本発明は上記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、上記実施形態では、突起部１０が真空引き用のゲート６に形成された例を説明したが、これに限ることなく、突起部１０は、例えば溶融材料をキャビティ部５に供給する通路である湯道に形成されても良い。
【００２６】
また、上記実施形態では、突起部１０が、ゲート６の周面６ｅのうち天井面６ａと両側面６ｃとに形成された例を説明したがこれに限るものではない。例えば、突起部１０は、相対向する一対の第１の対向面（天井面６ａ，底面６ｂ）とこれら第１の対向面同士を接続する相対向する一対の第２の対向面（側面６ｃ）とを有するゲート６の周面６ｅのうち、任意の対向面に形成されていて良い。
【００２７】
また、上記実施形態では、ゲート６の断面形状として略矩形状のものを例に説明したが、これに限るものではなく、ゲート６の断面形状は、例えば円形などであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内部に材料が充填された金型の縦断側面図。
【図２】本発明の一実施形態にかかる金型の固定型の底面図。
【図３】図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図。
【図４】図２中Ｂ部の拡大図。
【図５】本発明の一実施形態にかかる製品を示し、（ａ）は、路硬化部が除去されていない状態の製品の断面図、（ｂ）は、通路硬化部が折られた状態の製品の断面図、（ｃ）は、通路除去部全体が除去された状態の製品の断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  金型
４  製品
５  キャビティ部
６  ゲート（通路）
６ａ  天井面（第１の対向面）
６ｂ  底面（第１の対向面）
６ｃ  側面（第２の対向面）
６ｅ  周面
７  通路硬化部
８  ノッチ
１０  突起部
１０ａ  頂部
１１  段差部
１１ａ  角部
【図１】
2009028758.tif 000003
【図２】
2009028758.tif 000004
【図３】
2009028758.tif 000005
【図４】
2009028758.tif 000006
【図５】
2009028758.tif 000007