JP2009006371A - Die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入れ子構造を備えた金型に関する。 The present invention relates to a mold having a nested structure.
近年、種々の金型が提供されているが、その中には入れ子構造を備えたものがある。特許文献1には、複数の入れ子を備えた鋳造用金型が開示されている。この複数の入れ子は、一方の側面に段差部を有するとともに、円周方向に沿って一列に並べられている。入れ子は、それぞれ段差部を有する側面と平面である方の側面とが合わされ、入れ子と入れ子との間にはスリットベントに連通する例えば0.1mmの隙間が形成されている。これにより、鋳造時にこの隙間を通じて金型内からガス抜きをすることができる。
金型は、例えば入れ子とこの入れ子が嵌め込まれる型部材とを備える。入れ子および型部材の一例は、協働して製品が鋳造される内部空間の一部を規定する型面を形成する。本発明者は、このような入れ子構造を備えた金型を用いると、金型を繰り返し使用するに伴い、製品表面に意図しない凹みが形成されるなど製品不良を生じるおそれがあることを見出した。すなわちこのような金型は、繰り返し使用による製品不良を避けるために、比較的早く金型寿命を迎えてしまう。 The mold includes, for example, a nest and a mold member into which the nest is fitted. An example of the nesting and mold members together form a mold surface that defines a portion of the interior space in which the product is cast. The present inventor has found that, when a mold having such a nested structure is used, there is a risk of causing a product defect such as an unintended recess formed on the product surface with repeated use of the mold. . That is, such a mold reaches its mold life relatively quickly in order to avoid defective products due to repeated use.
本発明の目的は、長い金型寿命の実現が可能な金型を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a mold capable of realizing a long mold life.
上記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る金型は、固定型と、この固定型に組み合わされるとともに上記固定型との間に製品が鋳造される内部空間を形成する可動型とを備える。この金型は、上記固定型および上記可動型のいずれか一方の少なくとも一部を構成する型部材と、上記型部材に嵌め込まれる入れ子とを備える。上記型部材および上記入れ子は、協働して上記内部空間の一部を規定する型面を形成する。この型面には、上記型部材と上記入れ子との間の境界部分に沿って凹部が設けられている。 In order to achieve the above object, a mold according to one embodiment of the present invention includes a fixed mold and a movable mold which is combined with the fixed mold and forms an internal space in which a product is cast between the fixed mold and the fixed mold. Is provided. The mold includes a mold member that constitutes at least a part of one of the fixed mold and the movable mold, and a nest that is fitted into the mold member. The mold member and the nest together form a mold surface that defines a portion of the internal space. The mold surface is provided with a recess along a boundary portion between the mold member and the insert.
本発明によれば、長い金型寿命の実現が可能になる。 According to the present invention, a long mold life can be realized.
以下、本発明の一つの実施形態について、図1ないし図8を参照して説明する。
図1は、例えばダイカスト鋳造用の金型1を示す。この図1は、本発明が適用される金型の一例として、ポータブルコンピュータの表示ユニットの筐体の一部を鋳造する金型を示している。なお本発明が適用される金型はこれに限らず、種々の製品の製造に用いられる種々の金型が幅広く該当する。例えば本発明に係る金型は、コールドチャンバー方式、およびホットチャンバー方式のダイカスト鋳造用金型、並びにチクソモールディング用の金型のいずれであってもよい。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a die 1 for die casting, for example. FIG. 1 shows a mold for casting a part of a casing of a display unit of a portable computer as an example of a mold to which the present invention is applied. In addition, the metal mold | die to which this invention is applied is not restricted to this, The various metal mold | die used for manufacture of various products corresponds widely. For example, the mold according to the present invention may be any of a cold chamber type and a hot chamber type die casting mold and a thixomolding mold.
図1に示すように、金型1は、固定型2と、この固定型2に組み合わされる可動型3とを含む。固定型2は、図示しない固定盤に固定される。固定型2は、固定型板11、キャビティ部材12、および鋳込み口部材13を含む。固定型板11は、固定盤に固定されるとともに、可動型3に対向する面にキャビティ部材12が取り付けられる凹部11aを有する。キャビティ部材12は、この凹部11aに取り付けられるとともに、可動型3に対向する。キャビティ部材12は、例えば製品の外観表面を形成する型面を有する。なお本実施形態でいう製品の外観表面とは、筐体の外側の表面のことである。
As shown in FIG. 1, the mold 1 includes a
鋳込み口部材13は、鋳造機の射出プランジャー(図示しない)が挿入される貫通孔を備え、筒状に形成されている。固定型板11は、鋳込み口部材13が取り付けられる開口部(図示しない)を有する。またキャビティ部材12は、鋳込み口部材13を避ける切欠き部12aを有する。鋳込み口部材13は、固定型板11の開口部とキャビティ部材12の切欠き部12aに沿って取り付けられる。鋳込み口部材13は、可動型3に当接する第1の端部と、この第1の端部の反対側に設けられ、固定盤側に露出する第2の端部である連結端部13aとを備える。この連結端部13aは、鋳造機のスリーブ(図示しない)が連結される。
The
一方、可動型3は、可動型板16、コア部材17、および分流子18を含む。可動型3は、図示しない可動盤に固定されるとともに、固定型2に組み合わされて型締される型閉め位置と、鋳造品を金型1内から取り出すために固定型2から離間する型開き位置との間で進退自在である。
On the other hand, the
可動型板16は、可動盤に固定されるとともに、固定型2に対向する面にコア部材17が取り付けられる凹部(図示しない)を有する。コア部材17は、この凹部に取り付けられるとともに、固定型2に対向する。コア部材17は、例えば製品の内側表面を形成する型面を有する。なお本実施形態でいう製品の内側表面とは、筐体の内側の表面のことである。互いに向き合う固定型2の型面2aと可動型3の型面3aとが合わされると、固定型2と可動型3との間には、製品が鋳造される内部空間S(図4参照)が形成される。
The
本実施形態に係る金型1は、例えば溶融マグネシウム合金を溶湯とするMgダイカストに用いられる。このような金型1は、高温の溶湯が高圧で注入されるため、繰り返し使用されるに伴い、金型1の型面の一部が溶湯により溶けてしまうことがある。このような現象を溶損と称する。 The mold 1 according to the present embodiment is used for, for example, Mg die casting using a molten magnesium alloy as a molten metal. In such a mold 1, since a high-temperature molten metal is injected at a high pressure, a part of the mold surface of the mold 1 may be melted by the molten metal with repeated use. Such a phenomenon is called melting damage.
図2に示すように、金型1は、例えば溶損対策のために入れ子構造を備える。すなわち、金型1は、例えば溶損が生じやすい部位と、溶損が生じにくい部位とを有する。金型1は、溶損が生じにくい部位を長期に亘り使用する型部材とするとともに、溶損が生じやすい部位を上記型部材に交換可能に嵌め込まれる入れ子21としている。これにより入れ子21を適宜交換することで、金型1の寿命を延ばすことができる。
As shown in FIG. 2, the mold 1 has a nested structure, for example, to prevent melting damage. That is, the mold 1 has, for example, a part that is likely to be melted and a part that is less likely to be melted. The mold 1 is a mold member that is used for a long period of time where a portion that is not easily melted is used, and a portion that is likely to be melted is a
例えば金型1で鋳造される製品31の一例は、例えばその製品に係る商標、商号、またはロゴマークのようなマークが製品31の外観表面31aに凹凸形状で描かれる。このような製品31を鋳造する金型1は、製品31の外観表面31aを形成する型面41に上記マークを形成するための微小な突起または微小な窪みが設けられている。
For example, in an example of the
このような微小な突起や微小な窪みは、溶湯によって溶かされて初期形状が崩れやすい。そのため、このような微小な突起や微笑な窪みが設けられた領域は、金型1のなかで溶損が生じやすい部位の一例といえる。一方、このような微小な突起や微小な窪みが設けられていない領域は、溶損が生じにくい部位の一例といえる。 Such minute protrusions and minute depressions are easily melted by the molten metal, and the initial shape tends to collapse. Therefore, it can be said that the region in which such minute protrusions and a smiley depression are provided is an example of a portion in the mold 1 where melting damage is likely to occur. On the other hand, a region in which such minute protrusions and minute depressions are not provided can be said to be an example of a site where melting damage is unlikely to occur.
本実施形態に係る金型1では、固定型2の一部を構成するキャビティ部材12が上記型部材に該当するとともに、上記マークを形成する微小突起36aが設けられた部位をキャビティ部材12に交換可能に嵌め込まれる入れ子21としている。詳しくは、図2に示すように、キャビティ部材12は、上記入れ子21が嵌め込まれる開口部45を備える。入れ子21は、この開口部45に嵌め込まれることで、内部空間Sに露出されるとともに固定型2の一部を構成する。
In the mold 1 according to the present embodiment, the
キャビティ部材12は、例えば製品形状に対応して窪むとともに、内部空間Sに臨む面35を有する。入れ子21は、内部空間Sに臨む面36を有する。この面36には、上記マークを形成するための微小突起36aが設けられている。キャビティ部材12および入れ子21は、協働して内部空間Sの一部を規定する型面41を形成する。詳しくは、キャビティ部材12の面35および入れ子21の面36は、製品31の外観表面31aを形成する型面41を形成する。
The
次に、キャビティ部材12と入れ子21との間の境界部分47について詳しく説明する。図4に示すように、キャビティ部材12および入れ子21が協働して形成する型面41には、キャビティ部材12と入れ子21との間の境界部分47に沿って凹部51が設けられている。凹部51は、後工程で形成される製品31の最終形状よりも内部空間Sを膨らませるように、すなわち製品31に駄肉部分61が形成されるように、内部空間Sから離れる方向に窪んでいる。図3に示すように、凹部51は、キャビティ部材12と入れ子21との間の境界部分47に沿って、入れ子21の全周に設けられている。
Next, the
凹部51の形状としては種々のものが採用可能であるが、本実施形態ではその一例として、凹部51は断面が略V字形の溝状に形成されている。凹部51は、内部空間Sから離れる方向に進むに従い先細になるテーパ状に形成されている。
Various shapes can be adopted as the shape of the
図5に示すように、凹部51は、キャビティ部材12と入れ子21との間の境界bで最も深く窪むように形成されている。詳しくは、入れ子21は、その周縁部が面取りされ、周縁部に第1の傾斜面53を有している。一方、キャビティ部材12は、開口部45の周縁部が面取りされて、開口部45の周縁部に第2の傾斜面54を有している。入れ子21の第1の傾斜面53とキャビティ部材12の第2の傾斜面54が協働することで、断面略V字形の凹部51が形成されている。
As shown in FIG. 5, the
凹部51のさらに具体的な一例は、テーパ角度αが45°以上、120°以下に設定されている。なおテーパ角度αとは、図5に示すように、第1の傾斜面53と第2の傾斜面54との間の角度である。凹部51の深さdは、例えば製品31の肉厚tの1/3以上、1/2以下の厚さに設定されている。
As a more specific example of the
次に、金型1を用いた製品31の製造方法の一例として、コールドチャンバー方式による製造方法について説明する。
まず、上述の金型1を備えた鋳造機を準備する。また、原材料(例えばマグネシウム合金)を溶融して溶湯とする。溶湯の温度は、例えば約700度である。
Next, as an example of a manufacturing method of the
First, a casting machine provided with the above-described mold 1 is prepared. Moreover, a raw material (for example, a magnesium alloy) is melted to form a molten metal. The temperature of the molten metal is, for example, about 700 degrees.
次いで鋳造サイクルに入る。まず、可動型3が動いて、固定型2に組み合わされて型締される。次に、鋳込み口部材13に連結されたスリーブ内に溶湯を注入し、射出プランジャーを高速で押し出し、鋳込み口部材13から金型1内に溶湯を充填する。
The casting cycle is then entered. First, the
製品31の固化がある程度進むと、可動型3が動いて型が開き、金型1内から製品31を取り出す。これにより、ダイカスト鋳造の1サイクルが終了する。金型1で鋳造された製品31は、図5に示すように、凹部51に対応した駄肉部分61が形成される。図8に示すように、この駄肉部分61を後工程で除去加工することで、所望の最終形状をした製品31が得られる。
When the solidification of the
このような構成の金型1によれば、長い金型寿命の実現が可能になる。
上述したように、本発明者は、金型に単に入れ子を設けると、金型を繰り返し使用するに伴い、製品表面に意図しない凹みが形成されるなど製品不良を生じるおそれがあることを見出した。その一例を詳しく説明すると、金型に入れ子を設けると、入れ子と型部材との間にどうしてもわずかな隙間が生じる。鋳造時にはこの隙間に溶湯が流れ込み、バリが形成される。金型使用開始後の初期段階では、この隙間がある程度小さく、上記バリは製品とともに金型から取り外されるので不都合は生じない。
According to the mold 1 having such a configuration, a long mold life can be realized.
As described above, the present inventor has found that when a mold is simply provided with a nest, there is a risk of product defects such as unintended dents being formed on the product surface with repeated use of the mold. . An example of this will be described in detail. When a nest is provided in the mold, a slight gap is inevitably generated between the nest and the mold member. At the time of casting, the molten metal flows into this gap, and a burr is formed. In the initial stage after the start of use of the mold, the gap is somewhat small, and the burr is removed from the mold together with the product, so that no inconvenience occurs.
しかしながら、金型を繰り返し使用すると、溶損によりこの隙間が拡大していく。隙間が拡大していくと、それに伴い形成されるバリも大きくなる。このバリがある程度以上大きくなると、離型時にバリと金型との間の抵抗が大きくなり、バリが製品からむしれるようにして金型に残る現象が見出された。バリが製品からむしれると、製品表面に意図しない凹みが形成されるなど製品不良を生じてしまう。 However, when the mold is used repeatedly, this gap is enlarged due to melting damage. As the gap expands, the burrs formed with it increase. When this burr becomes larger than a certain level, the resistance between the burr and the mold increases at the time of mold release, and a phenomenon has been found in which the burr remains on the mold as it is peeled off from the product. If the burr is peeled off from the product, a product defect such as an unintended dent formed on the product surface may occur.
上記凹みがある程度小さいと、パテ補修した後に仕上げ加工を行うことで隠すことが不可能ではないが、凹みがある程度大きくなるとパテ補修で隠すことが困難または不可能になる。さらに、パテ補修部位には、微妙なうねりが残り、光沢塗装品などでは本来の外観品位を得ることができない。このように、大きな凹みが生じた鋳造品は、製品として使用することが難しい。このため、このような金型は、金型寿命を延ばすために入れ子構造を採用したものの、結果として製品不良を避けるために比較的早く金型寿命を迎えてしまうことになる。 If the dent is small to some extent, it is not impossible to conceal it by performing a finishing process after repairing the putty, but if the dent becomes large to some extent, it is difficult or impossible to conceal it by repairing the putty. In addition, subtle undulations remain in the putty repair site, and the original appearance quality cannot be obtained with a glossy coated product or the like. Thus, it is difficult to use a cast product having a large dent as a product. For this reason, such a mold adopts a nested structure in order to extend the mold life, but as a result, the mold life is reached relatively early in order to avoid defective products.
一方、本実施形態に係る金型1によれば、バリ拡大によるむしれを改善することで、高い金型寿命を実現することができる。すなわちキャビティ部材12と入れ子21との間の境界部分47に沿って凹部51が設けられていると、図5に示すように、製品31にはこの境界部分47に沿って削り代となる駄肉部分61が形成される。
On the other hand, according to the mold 1 according to the present embodiment, it is possible to realize a long mold life by improving the burrs due to the expansion of burrs. That is, if the
図6は、溶損によってキャビティ部材12と入れ子21との間の隙間cが拡大した状態を示す。このような金型1によれば、例えば図6に示すように、キャビティ部材12と入れ子21との間の隙間cが拡大し、比較的大きなバリ65が形成されても製品不良を避けることができる。すなわち、図7に示すように、例えバリ65が製品31からむしれるようにして金型1に残っても、むしれによる凹み67は製品31の本体部ではなく駄肉部分61に形成される。図8は、製品31の最終形状を示す。図8に示すように、駄肉部分61を後工程で除去加工することで、凹み67のない製品31を得ることができる。
FIG. 6 shows a state in which the gap c between the
以上をまとめると、本実施形態に係る金型1は、製品31のなかでむしれによって凹み67が生じるおそれがある部位に予め駄肉部分61を形成するように凹部51を備える。この駄肉部分61によりむしれによる凹み67が吸収されることで、凹み67のない製品31を得ることができる。このように、溶損がある程度進行した金型1によっても、凹みのない製品31を得ることができる。これにより、長い金型寿命が実現された金型1を得ることができる。
Summarizing the above, the mold 1 according to the present embodiment includes the
凹部51がキャビティ部材12と入れ子21との間の境界部分47に沿って入れ子21の全周に設けられていると、入れ子21の周囲のいずれ部位でも製品31の最終形状に凹みが残らない。
凹部51が上記内部空間Sから離れる方向に進むに従い先細になっていると、製品31の離型時に駄肉部分61と金型1との間の抵抗が小さく、製品31の取り出し性が良好になる。
凹部51がキャビティ部材12と入れ子21との境界bで最も深く窪んでいると、むしれが発生する場所で駄肉部分61の厚さが最大となるため、製品31に凹みがより生じにくい。
キャビティ部材12および入れ子21が製品31の外観表面31aを形成する型面41の少なくとも一部を形成すると、製品31の外観表面31aに凹み67が残らないので特に有効である。
If the
When the
If the
It is particularly effective when the
凹部51は、例えばテーパ角度αが45°〜120°の間に設定される。テーパ角度αを45°よりも大きく設定することで、製品31の離型時に金型1と駄肉部分61との間で生じる抵抗をある程度まで小さくすることができる。さらにテーパ角度αを120°以下に設定すると、テーパ角度αが120°を超える場合に比べて金型1の製造性を良好にすることができる。凹部51の深さdが製品31の肉厚tの1/3以上、1/2以下の厚さに設定されていると、凹み67を駄肉部分61で十分に吸収することができる。
The
以上、本発明の一つの実施形態に係る金型1について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、入れ子は溶損対策のために設けられたものであったが、例えば仕様替えを目的に設けられる入れ子に対しても本発明は適用可能である。 As mentioned above, although the metal mold | die 1 which concerns on one embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the nesting is provided as a countermeasure against melting damage. However, the present invention can be applied to a nesting provided for the purpose of changing specifications, for example.
さらに、本発明でいう型部材および入れ子21が設けられるのは、固定型2に限らず、可動型3であってもよい。その場合は、コア部材17が本発明でいう型部材に該当する。またキャビティ部材12やコア部材17が設けられることなく、内部空間が直接掘り込まれる固定型および可動型を備えた金型においては、その固定型または可動型が本発明でいう型部材に該当する。凹部51の断面形状は、略V字形状に限られるものではなく、例えば略半円形状やその他の形状であってもよい。
Furthermore, the mold member and the
S…内部空間、b…境界、c…隙間、1…金型、2…固定型、3…可動型、12…キャビティ部材、31…製品、31a…外観表面、41…型面、47…境界部分、51…凹部、61…駄肉部分、65…バリ。 S ... Internal space, b ... Boundary, c ... Gap, 1 ... Mold, 2 ... Fixed die, 3 ... Movable die, 12 ... Cavity member, 31 ... Product, 31a ... External surface, 41 ... Mold surface, 47 ... Boundary Part, 51 ... recess, 61 ... dumped part, 65 ... burr.
Claims (5)
上記固定型および上記可動型のいずれか一方の少なくとも一部を構成する型部材と、
上記型部材に嵌め込まれる入れ子と、を備え、
上記型部材および上記入れ子は、協働して上記内部空間の一部を規定する型面を形成するとともに、この型面には上記型部材と上記入れ子との間の境界部分に沿って凹部が設けられていることを特徴とする金型。 A mold comprising a fixed mold and a movable mold which is combined with the fixed mold and forms an internal space in which a product is cast between the fixed mold,
A mold member constituting at least a part of any one of the fixed mold and the movable mold;
A nest that is fitted into the mold member,
The mold member and the insert cooperate to form a mold surface that defines a part of the internal space, and the mold surface has a recess along a boundary portion between the mold member and the insert. A mold characterized by being provided.
上記凹部は、後工程で形成される上記製品の最終形状よりも上記内部空間を膨らませることを特徴とする金型。 The mold according to claim 1, wherein
The mold, wherein the concave portion expands the internal space rather than the final shape of the product formed in a later step.
上記凹部は、上記内部空間から離れる方向に進むに従い先細になっていることを特徴とする金型。 The mold according to claim 2,
The mold according to claim 1, wherein the concave portion tapers in a direction away from the internal space.
上記凹部は、上記型部材と上記入れ子との間の境界で最も深く窪んでいることを特徴とする金型。 The mold according to claim 3,
The mold according to claim 1, wherein the concave portion is recessed most deeply at a boundary between the mold member and the insert.
上記型部材および上記入れ子は、上記製品の外観表面を形成する型面の少なくとも一部を形成することを特徴とする金型。 The mold according to claim 4,
The mold member and the nesting form at least a part of a mold surface that forms an appearance surface of the product.
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CN107598125A (en) * | 2017-10-23 | 2018-01-19 | 天津市慧德工贸有限公司 | A kind of flush type water pump casing for vehicle casting die |
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