JP2007190563A - 金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で容易に金型の冷却および加熱をすることができるようにする。
【解決手段】 被加工材料４６を下型２０と上型４０で挟んでプレス加工しつつ金型１０を冷却または加熱する金型１０において、下型２０の内部に空洞２１を形成し、空洞２１内に前記冷却または加熱用の液体３５を供給する給液管３１、３２と、空洞２１内の冷却または加熱用の液体３５を排出する排液管３３、３４とを備え、空洞２１内の上端部２３ａに排液管３３、３４の開口部３３ａ、３４ａを設けたこと。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プレス加工時に金型の温度を調節する金型に関し、特に下型の冷却および加熱を容易にした金型に関するものである。

従来、ダイクエンチ用金型において、プレス加工と同時に焼き入れをするために、金型を冷却することが行われている（例えば特許文献１参照）。この場合、金型を冷却するために、金型の下型および上型内に金型冷却用管路を形成し、この金型冷却用管路に冷却剤を流通させている。
具体的には、図３に示すように、金型５０は下型６０および上型７０を備え、下型６０内には空洞６１が形成され、空洞６１には供給管６３により冷却剤６５が供給され、空洞６１内の冷却剤６５は排出管６４により排出される。この場合、供給管６３の開口部および排出管６４の開口部は空洞６１の下部に形成されているので、冷却剤６５が液体の場合は、冷却剤６５の液面６５ａは空洞６１内の下部に位置し、空洞６１内の液面６５ａ上は空気層６６になる。
なお、上型７０内の空洞７１にも供給管７３により冷却剤７５が供給され、空洞７１内の冷却剤７５は排出管７４により排出される。しかし、この場合は、排出管７４の開口部が空洞７１の上端部に位置し、冷却剤７５が液体であっても、冷却剤７５は空洞７１内に充満される。このため、空洞７１内に空気層が形成される余地はない。

また、逆にステンレス等の加工しにくい被加工材料をプレス加工する場合には、金型を加熱することが必要となる（例えば特許文献１参照）。この場合には、被加工材料を温・熱間加工する場合には、ヒータにより金型を加熱する方法、被加工材料に通電して被加工材料をジュール熱で加熱する方法などがある。
特開２００５−１９９３００号公報

しかし、上述の従来例では、金型および被加工材料の冷却のための手段と加熱のための手段が別個に構成されているので、金型全体の構成が複雑になるとともに、冷却の場合には、空洞６１内の空気層６６の存在のため、液状の冷却剤６５により下型６０を冷却することが容易ではなくなるという問題があった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成で容易に金型の下型の冷却および加熱をすることができるようにすることである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、被加工材料を下型と上型で挟んでプレス加工しつつ金型を冷却または加熱する金型であって、前記下型の内部に空洞を形成し、前記空洞内に前記冷却または加熱用の液体（例えば冷却または加熱した水、油等）を供給する給液管と、前記空洞内の前記冷却または加熱用の液体を排出する排液管とを備え、前記空洞内の上端部に前記排液管の開口部を設けたことを特徴とする金型である。
これにより、金型の下型の内部に形成された空洞内に給液管の開口部から金型の冷却または加熱用の液体を供給することにより、この液体により金型を冷却または加熱することができる。その際、前記空洞内の上端部に排液管の開口部を設けているので、この開口部の位置まで前記冷却または加熱用の液体を満たすことができる。このため、前記冷却または加熱用の液体と下型との間の熱の伝導が容易になり、下型の冷却または加熱が容易になる。

さらに、請求項２記載の発明は、請求項１記載の金型であって、前記下型の空洞内の最上端部の壁面に凹部を設け、この凹部内に前記排液管の開口部を設けたことを特徴とする金型である。
これにより、下型の空洞内の最上部の壁面に形成された凹部に排液管の開口部が設けられているので、この開口部の位置まで空洞内に冷却または加熱用の液体を満たすことができる。

さらに、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の金型であって、前記下型の空洞内の下端部に前記給液管の開口部を設けたことを特徴とする金型である。
これにより、前記下型の空洞内において前記冷却または加熱用の液体を前記空洞内の下端部から上端部の方向に循環させることができる。

請求項１記載の発明によれば、簡単な構成の金型で、金型の下型を冷却または加熱して被加工材料をプレス加工する際に被加工材料を冷却または加熱することが容易になる。
さらに、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果とともに、金型の下型を冷却または加熱することが一層容易になる。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の効果とともに、金型の下型を冷却または加熱することが一層容易になる。

以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る金型の断面を示し、図２は図１の変形例の金型の下型の断面を示し、その（ａ）は金型の下型全体の断面を示し、（ｂ）は（ａ）の下型の一部分を拡大して示す。

図１に示すように、金型１０は被加工材料４６を下型２０と上型４０で挟んでプレス加工しつつ、金型１０を冷却または加熱するものである。なお、下型２０は下型支持部１１に支えられ、上型４０は上型支持部１２に支えられている。

下型２０の内部に空洞２１が形成され、この空洞２１は仕切壁２２により第１室２３と第２室２４に区分けされている。第１室２３内に前記冷却または加熱用の液体３５を供給する第１給液管３１および第１室２３内の前記冷却または加熱用の液体３５を排出する第１排液管３３が配設され、第２室２４内に前記冷却または加熱用の液体３５を供給する第２給液管３２および第２室２４内の前記冷却または加熱用の液体３５を排出する第２排液管３４が配設されている。
そして、第１室２３の上端部２３ａに第１排液管３３の開口部３３ａが設けられている。第２室２４においても第２排液管３４の開口部３４ａが同様に配設されている。

さらに、図１に示すように、空洞２１内の下端部２１ａに第１給液管３１の開口部３１ａおよび第２給液管３２の開口部３２ａが設けられている。

なお、上型４０内においても空洞４１が形成され、空洞４１は仕切壁４２により２つに区分されているが、この場合には、空洞４１全体として給液管４３および排液管４４が設けられている。なお、給液管４３の開口部４３ａおよび排液管４４の開口部４４ａは空洞４１内に設けられている。これにより、空洞４１内に給液管４３から冷却または加熱用の液体４５を満たし、空洞４１内の冷却または加熱用の液体４５を排液管４４から排出することができ、この液体４５により上型４０を冷却または加熱することができる。

さらに、図２（ａ）に示すように、金型１０ｘの下型２０ｘの空洞２１ｘ内は仕切壁２２ｘにより第１室２３ｘおよび第２室２４ｘに区分けされている。そして、図２（ｂ）に示すように、第１室２３ｘの最上端部２３ａｘの壁面２５に凹部２５ａを設け、この凹部２５ａ内に第１排液管３３ｘの開口部３３ａｘを設けている。
そして、図２（ａ）に示すように、第２室２４ｘにおいても、第２排液管３４ｘの開口部３４ａｘが第１室２３ｘの第１排液管３３ｘの開口部３３ａｘと同様に配設されている。

なお、第１室２３ｘにおける第１給液管３１ｘの開口部３１ａｘおよび第２室２４ｘにおける第２給液管３２ｘの開口部３２ａｘは空洞２１ｘの下端部２１ａｘに配設されている。

上記構成の金型１０の下型２０は以下の動作をする。
金型１０の下型２０の内部に形成された空洞２１内に第１および第２給液管３１、３２の開口部３１ａ、３２ａから下型２０の冷却または加熱用の液体３５を供給することにより、この液体３５により下型２０を冷却または加熱することができる。
その際、空洞２１内の第１室２３の上端部２３ａに第１排液管３３の開口部３３ａを設けているので、この開口部３３ａの位置まで冷却または加熱用の液体３５を満たすことができ、第１室２３内の液体３５の液面３６上の空気層３７は僅かなものになる。このことは、第２室２４においても同様である。このため、冷却または加熱用の液体３５と下型２０との間の熱の伝導が容易になり、下型２０の冷却または加熱が容易になる。

さらに、図２においては、金型１０ｘの下型２０ｘの空洞２１ｘの第１室２３ｘの最上部２３ａｘの壁面２５に形成された凹部２５ａに第１排液管３３ｘの開口部３３ａｘが設けられているので、この開口部３３ａｘの位置まで第１室２３ｘ内に冷却または加熱用の液体３５ｘを満たすことができる。このため、空洞２１ｘの第１室２３ｘの最上部２３ａｘにおいて、液体３５ｘの液面３６ｘの上の空気層３７ｘは極めて僅かなものになる。このことは、第２室２４ｘにおいても同様である。

さらに、図１において、空洞２１の第１室２３内において前記冷却または加熱用の液体３５を空洞２１内の下端部２１ａから上端部２３ａの方向に循環させることができる。このことは、第２室２４および図２の下型２０ｘにおいても同様である。

なお、上記の実施の形態において、液体３５、３５ｘが水であるときは、水を１００℃まで加熱することができるので、下型２０、２０ｘを１００℃まで加熱することができる。また、液体３５、３５ｘが油であるときは、油を３００℃まで加熱することができるので、下型２０、２０ｘを３００℃まで加熱することができる。
また、各下型２０、２０ｘの空洞２１、２１ｘは２つに区分されているが、これに限定されず、必要に応じて各空洞２１、２１ｘは任意の数に区分可能である。さらに、空洞２１、２１ｘ内の前記区分がなくてもよい。
また、各給液管３１、３２、３１ｘ、３２ｘには図示しないポンプにより液体３５、３５ｘが送りこまれる場合がある。なお、液体３５、３５ｘが水道水の場合は、水道水の水圧により水道水が各給液管３１、３２、３１ｘ、３２ｘに送りこまれるので、前記ポンプは不要である。

本発明の実施の形態に係る金型の断面図である。 図１の変形例の金型の断面図であり、その（ａ）は金型の下型全体の断面を示し、（ｂ）は（ａ）の下型の一部分を拡大して示す。 従来例の金型の断面図である。

符号の説明

１０、１０ｘ 金型
２０、２０ｘ 下型
２１、２１ｘ 空洞
２１ａ、２１ａｘ 下端部
２３ａ 上端部
２３ａｘ 最上端部
２５ 壁面
２５ａ 凹部
３１、３１ｘ 第１給液管
３１ａ、３１ａｘ 開口部
３２、３２ｘ 第２給液管
３２ａ、３２ａｘ 開口部
３３、３３ｘ 第１排液管
３３ａ、３３ａｘ 開口部
３４、３４ｘ 第２排液管
３４ａ、３４ａｘ 開口部
３５、３５ｘ 冷却または加熱用液体
４０ 上型
４６ 被加工材料

Claims (3)

1. 被加工材料を下型と上型で挟んでプレス加工しつつ金型を冷却または加熱する金型であって、
   前記下型の内部に空洞を形成し、
   前記空洞内に前記冷却または加熱用の液体を供給する給液管と、前記空洞内の前記冷却または加熱用の液体を排出する排液管とを備え、
   前記空洞内の上端部に前記排液管の開口部を設けたことを特徴とする金型。
2. 請求項１記載の金型であって、
   前記下型の空洞内の最上端部の壁面に凹部を設け、この凹部内に前記排液管の開口部を設けたことを特徴とする金型。
3. 請求項１または２記載の金型であって、
   前記下型の空洞内の下端部に前記給液管の開口部を設けたことを特徴とする金型。
   

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