JP3053042B2 - 加熱・冷却通路孔を有する成形用金型の製造方法 - Google Patents
加熱・冷却通路孔を有する成形用金型の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属あるいは樹脂等の
成形用金型の製造方法に関するものである。
成形用金型の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４および図５は従来金型の断面図を示
す。図４は機械加工または鋳造法で製作した金型１に、
ドリルなどの穿孔道具を用いて所望する箇所に加熱また
は冷却媒体通路用孔２を穿設していた。また、図５は熱
伝導性の良い金属管５を金型の表面近傍に鋳ぐるみ鋳造
法によって一体鋳造し、加熱または冷却媒体通路用孔３
を形成していた。
す。図４は機械加工または鋳造法で製作した金型１に、
ドリルなどの穿孔道具を用いて所望する箇所に加熱また
は冷却媒体通路用孔２を穿設していた。また、図５は熱
伝導性の良い金属管５を金型の表面近傍に鋳ぐるみ鋳造
法によって一体鋳造し、加熱または冷却媒体通路用孔３
を形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した成
形用金型を製造する場合、まず、図４に示すような金型
１に加熱または冷却媒体通路用孔２を穿設する場合に
は、 加熱または冷却媒体通路用孔２が直線的にしか加工
できないため、金型成形面の凹凸部で加熱、冷却ムラが
生じる。そのため、成形品表面性不良、変形、焼付き等
の成形不良が発生する。 加熱または冷却媒体通路用孔２を金型成形面に沿っ
て金型成形面の表面近傍に配設することができないた
め、金型成形面の加熱・冷却に時間を要し、成形サ ページ（２） イクルが長くなる。 金型成形面が複雑形状を有している場合には機械加
工は極めて困難であり、かつ、加工費が高い。
形用金型を製造する場合、まず、図４に示すような金型
１に加熱または冷却媒体通路用孔２を穿設する場合に
は、 加熱または冷却媒体通路用孔２が直線的にしか加工
できないため、金型成形面の凹凸部で加熱、冷却ムラが
生じる。そのため、成形品表面性不良、変形、焼付き等
の成形不良が発生する。 加熱または冷却媒体通路用孔２を金型成形面に沿っ
て金型成形面の表面近傍に配設することができないた
め、金型成形面の加熱・冷却に時間を要し、成形サ ページ（２） イクルが長くなる。 金型成形面が複雑形状を有している場合には機械加
工は極めて困難であり、かつ、加工費が高い。
【０００４】次に、図５に示すように、金型１内に加熱
または冷却媒体通路用孔３を鋳ぐるみ法によって形成す
る場合には、 例えば銅パイプ等の熱伝導性の良い鋳ぐるみ用金属
パイプ５が鋳造中に注入する金属溶湯と合金化反応（溶
湯のアルミニウムと銅パイプが反応して銅パイプが溶損
する）を起こして瞬時に溶損するため、加熱または冷却
媒体通路用孔３を形成することは極めて困難である。 そのため、予め鋳ぐるみ用金属パイプ５の表面に耐
熱被覆層等を形成させる溶損防止処理工程が必要とな
り、金型製造工程が複雑になる。 さらに、溶損防止処理を施したために、鋳ぐるみ用
金属パイプ５と金型１間の微小隙間には耐熱被覆層が残
存し、その結果金型成形面の加熱・冷却に時間を要し、
成形サイクルが長くなる。 などの問題があった。
または冷却媒体通路用孔３を鋳ぐるみ法によって形成す
る場合には、 例えば銅パイプ等の熱伝導性の良い鋳ぐるみ用金属
パイプ５が鋳造中に注入する金属溶湯と合金化反応（溶
湯のアルミニウムと銅パイプが反応して銅パイプが溶損
する）を起こして瞬時に溶損するため、加熱または冷却
媒体通路用孔３を形成することは極めて困難である。 そのため、予め鋳ぐるみ用金属パイプ５の表面に耐
熱被覆層等を形成させる溶損防止処理工程が必要とな
り、金型製造工程が複雑になる。 さらに、溶損防止処理を施したために、鋳ぐるみ用
金属パイプ５と金型１間の微小隙間には耐熱被覆層が残
存し、その結果金型成形面の加熱・冷却に時間を要し、
成形サイクルが長くなる。 などの問題があった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に着目し、キ
ャビティ部へアルミニウム合金溶湯を注入して鋳ぐるみ
アルミニウムパイプを完全溶融させて成形用金型内に崩
壊性砂の粗さをもった加熱・冷却通路孔を形成させるこ
とを目的とするものである。
ャビティ部へアルミニウム合金溶湯を注入して鋳ぐるみ
アルミニウムパイプを完全溶融させて成形用金型内に崩
壊性砂の粗さをもった加熱・冷却通路孔を形成させるこ
とを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る加熱・冷却通路孔を有する成形用金型
の製造方法は、崩壊性砂を詰めた所定形状のアルミニウ
ムパイプを鋳型のキャビティ内の所定位置に設置し、前
記鋳型のキャビティ部へ前記アルミニウムパイプの融点
よりも高い温度のアルミニウム合金溶湯を注入して前記
アルミニウムパイプを鋳ぐるみ、前記アルミニウム合金
溶湯と前記アルミニウムパイプを完全溶融して一体形成
させ、キャビティ部へ注入したアルミニウム合金溶湯固
化後に残存する崩壊性砂のみを崩壊除去することにより
加熱または冷却媒体通路孔を形成させるようにした。
に、本発明に係る加熱・冷却通路孔を有する成形用金型
の製造方法は、崩壊性砂を詰めた所定形状のアルミニウ
ムパイプを鋳型のキャビティ内の所定位置に設置し、前
記鋳型のキャビティ部へ前記アルミニウムパイプの融点
よりも高い温度のアルミニウム合金溶湯を注入して前記
アルミニウムパイプを鋳ぐるみ、前記アルミニウム合金
溶湯と前記アルミニウムパイプを完全溶融して一体形成
させ、キャビティ部へ注入したアルミニウム合金溶湯固
化後に残存する崩壊性砂のみを崩壊除去することにより
加熱または冷却媒体通路孔を形成させるようにした。
【０００７】
【作用】所定形状に変形させるとともに崩壊性砂を詰め
たアルミニウムパイプを鋳型のキャビティ部へ設置す
る。ついで、キャビティ部へ前記アルミニウムパイプの
融点よりも高い温度のアルミニウム合金溶湯を注入して
アルミニウムパイプとの完全溶融による鋳ぐるみが行わ
れ、境目のない一体成形金型の製造が行われる。こうす
ることにより従来のように金属パイプを介することなく
効率のよい加熱・冷却が行える。
たアルミニウムパイプを鋳型のキャビティ部へ設置す
る。ついで、キャビティ部へ前記アルミニウムパイプの
融点よりも高い温度のアルミニウム合金溶湯を注入して
アルミニウムパイプとの完全溶融による鋳ぐるみが行わ
れ、境目のない一体成形金型の製造が行われる。こうす
ることにより従来のように金属パイプを介することなく
効率のよい加熱・冷却が行える。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明に係る加熱・冷却通路孔を有
する成形用金型の製造方法の具体的実施例を図面を参照
して説明する。
する成形用金型の製造方法の具体的実施例を図面を参照
して説明する。
【０００９】まず、図１（１）に示すように本発明者等
は例えば純アルミニウムパイプ１０（融点６５０℃）を
金型１表面のキャビティ部１２に沿った類似形状に曲げ
加工しておく。前記アルミニウムパイプ１０の一端部１
０ａに盲栓１４をした後、盲栓１４側を下方にして起立
させ、開放状態の他端部１０ｂから予め調合された崩壊
性砂１６を投入容器１８から投入し充填する（図１
（２））。なお、前記アルミニウムパイプ１０へ崩壊性
砂１６の充填中あるいは充填完了後は必要に応じて加振
しながら所定の嵩密度の範囲内に充填しておく。
は例えば純アルミニウムパイプ１０（融点６５０℃）を
金型１表面のキャビティ部１２に沿った類似形状に曲げ
加工しておく。前記アルミニウムパイプ１０の一端部１
０ａに盲栓１４をした後、盲栓１４側を下方にして起立
させ、開放状態の他端部１０ｂから予め調合された崩壊
性砂１６を投入容器１８から投入し充填する（図１
（２））。なお、前記アルミニウムパイプ１０へ崩壊性
砂１６の充填中あるいは充填完了後は必要に応じて加振
しながら所定の嵩密度の範囲内に充填しておく。
【００１０】崩壊性砂１６をアルミニウムパイプ１０に
充填した状態で、約２００℃の温度にて１０〜３０分間
加熱すると崩壊性砂１６は固化する（図２（１））。つ
いで、アルミニウムパイプ１０内に崩壊性砂１６が固化
したものを図２（２）に示すように下鋳型枠２０ａに取
付けた後、例えば７００〜７４０℃のアルミニウム合金
溶湯２２を柄杓２４に汲んで図２（２）のように流し込
む。ここで、符号２０ｂは上鋳型枠、２６はセラミック
部、２８は製品キャビティ部、３０は鋳物砂部を示す。
なお、崩壊性砂１６が固化したアルミニウムパイプ１０
の下鋳型枠２０ａへの取付けに際し、アルミニウムパイ
プ１０の外部表面から金型キャビティ部１２までの深さ
が、例えば１０〜３０ｍｍとなるようにし、さらに、複
数本のアルミニ ページ（４） ウムパイプ１０を配設した場合、アルミニウムパイプ１
０の配列ピッチは例えば２５ｍｍとした。
充填した状態で、約２００℃の温度にて１０〜３０分間
加熱すると崩壊性砂１６は固化する（図２（１））。つ
いで、アルミニウムパイプ１０内に崩壊性砂１６が固化
したものを図２（２）に示すように下鋳型枠２０ａに取
付けた後、例えば７００〜７４０℃のアルミニウム合金
溶湯２２を柄杓２４に汲んで図２（２）のように流し込
む。ここで、符号２０ｂは上鋳型枠、２６はセラミック
部、２８は製品キャビティ部、３０は鋳物砂部を示す。
なお、崩壊性砂１６が固化したアルミニウムパイプ１０
の下鋳型枠２０ａへの取付けに際し、アルミニウムパイ
プ１０の外部表面から金型キャビティ部１２までの深さ
が、例えば１０〜３０ｍｍとなるようにし、さらに、複
数本のアルミニ ページ（４） ウムパイプ１０を配設した場合、アルミニウムパイプ１
０の配列ピッチは例えば２５ｍｍとした。
【００１１】而して、前述のようにしてアルミニウム合
金溶湯２２を製品キャビティ部２８に注入すると、アル
ミニウムパイプ１０は溶融温度に達してアルミニウム合
金溶湯２２に融着される。つまりアルミニウムパイプ１
０はアルミニウム合金溶湯２２に溶融して鋳ぐるまれ、
これと一体化される。（図３（１））。こうして、注入
されたアルミニウム合金２２を所定時間冷却させると、
製品キャビティ部２８の溶湯２２が固化したいわゆる製
品金型２８ができる。この後、図３（１）において押湯
部３２を切断して製品金型２８とする。
金溶湯２２を製品キャビティ部２８に注入すると、アル
ミニウムパイプ１０は溶融温度に達してアルミニウム合
金溶湯２２に融着される。つまりアルミニウムパイプ１
０はアルミニウム合金溶湯２２に溶融して鋳ぐるまれ、
これと一体化される。（図３（１））。こうして、注入
されたアルミニウム合金２２を所定時間冷却させると、
製品キャビティ部２８の溶湯２２が固化したいわゆる製
品金型２８ができる。この後、図３（１）において押湯
部３２を切断して製品金型２８とする。
【００１２】製品金型２８内部に充填された崩壊性砂１
６はアルミニウム合金溶湯２２を製品キャビティ部２８
に注入した際、溶湯熱により粘結性を喪失した状態とな
り、図３（２）に示すように、製品金型２８を起立させ
ると崩壊性砂１６は崩壊して落下し、金型２８中に加熱
または冷却通路孔３４を有した鋳造金型２８ができる
（図３（３））。前述した製品金型２８内の崩壊性砂１
６の除去の際には製品金型２８を加振させてもよい。
６はアルミニウム合金溶湯２２を製品キャビティ部２８
に注入した際、溶湯熱により粘結性を喪失した状態とな
り、図３（２）に示すように、製品金型２８を起立させ
ると崩壊性砂１６は崩壊して落下し、金型２８中に加熱
または冷却通路孔３４を有した鋳造金型２８ができる
（図３（３））。前述した製品金型２８内の崩壊性砂１
６の除去の際には製品金型２８を加振させてもよい。
【００１３】ここで図１ないし図３の実施例の諸条件
は、 鋳ぐるみパイプ 外形；１０〜１６ｍｍ（肉厚；１．０〜２．０ｍｍ） 材質；純アルミニウム（融点；６５０℃） 製品金型部 アルミニウム合金（溶解温度；７００〜７４０℃） 材質；アルミニウム合金（ＡＣ４Ｃ） 崩壊性砂の組成 フィラ；レジンコーティング砂 平均粒度 ９０μｍ：２０μｍ＝２：３ バインダ；フェノール樹脂 添加量 ０．８〜１．８％ ページ（５） 崩壊助剤；有機酸アルカリ金属塩 （例えば酢酸Ｃａ、酢酸Ｚｕ）添加量３％ 硬化条件；２００℃×１０〜３０分加熱。 崩壊条件；アルミニウム合金溶湯注入中溶湯熱により崩
壊性向上。
は、 鋳ぐるみパイプ 外形；１０〜１６ｍｍ（肉厚；１．０〜２．０ｍｍ） 材質；純アルミニウム（融点；６５０℃） 製品金型部 アルミニウム合金（溶解温度；７００〜７４０℃） 材質；アルミニウム合金（ＡＣ４Ｃ） 崩壊性砂の組成 フィラ；レジンコーティング砂 平均粒度 ９０μｍ：２０μｍ＝２：３ バインダ；フェノール樹脂 添加量 ０．８〜１．８％ ページ（５） 崩壊助剤；有機酸アルカリ金属塩 （例えば酢酸Ｃａ、酢酸Ｚｕ）添加量３％ 硬化条件；２００℃×１０〜３０分加熱。 崩壊条件；アルミニウム合金溶湯注入中溶湯熱により崩
壊性向上。
【００１４】本実施例では、加熱および冷却通路孔３４
を同一ピッチで配設したが、金型キャビティ部１２の複
雑形状度に応じてピッチを変えてもよい。
を同一ピッチで配設したが、金型キャビティ部１２の複
雑形状度に応じてピッチを変えてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に、本発明では崩壊性砂を詰めた所定形状のアルミニウ
ムパイプを鋳型のキャビティ内の所定位置に設置し、前
記鋳型のキャビティ部へ前記アルミニウムパイプの融点
よりも高い温度のアルミニウム合金溶湯を注入して前記
アルミニウムパイプを鋳ぐるみ、前記アルミニウム合金
溶湯と前記アルミニウムパイプを完全溶融して一体形成
させ、キャビティ部へ注入したアルミニウム合金溶湯固
化後に残存する崩壊性砂のみを崩壊除去することにより
加熱または冷却媒体通路孔を形成させるようにしたこと
により、アルミニウム合金溶湯とアルミニウムパイプが
完全溶融して一体形成されるため、加熱または冷却時の
熱伝導率が大幅に向上する。また、所定位置に設けられ
た加熱・冷却通路孔に加熱・冷却媒体を流して金型を強
制冷却するので、金型への熱の出入を効果的に制御で
き、金型の寿命を延ばすだけでなく、金型で作られた製
品の品質レベルをも上げることができる。
に、本発明では崩壊性砂を詰めた所定形状のアルミニウ
ムパイプを鋳型のキャビティ内の所定位置に設置し、前
記鋳型のキャビティ部へ前記アルミニウムパイプの融点
よりも高い温度のアルミニウム合金溶湯を注入して前記
アルミニウムパイプを鋳ぐるみ、前記アルミニウム合金
溶湯と前記アルミニウムパイプを完全溶融して一体形成
させ、キャビティ部へ注入したアルミニウム合金溶湯固
化後に残存する崩壊性砂のみを崩壊除去することにより
加熱または冷却媒体通路孔を形成させるようにしたこと
により、アルミニウム合金溶湯とアルミニウムパイプが
完全溶融して一体形成されるため、加熱または冷却時の
熱伝導率が大幅に向上する。また、所定位置に設けられ
た加熱・冷却通路孔に加熱・冷却媒体を流して金型を強
制冷却するので、金型への熱の出入を効果的に制御で
き、金型の寿命を延ばすだけでなく、金型で作られた製
品の品質レベルをも上げることができる。
【図１】本発明に係る成形用金型の製造方法を示す説明
図である。
図である。
【図２】本発明に係る成形用金型の製造方法を示す説明
図である。
図である。
【図３】本発明に係る成形用金型の製造方法を示す説明
図である。 ページ（６）
図である。 ページ（６）
【図４】従来の金型の断面図である。
【図５】従来の金型の断面図である。
１０ アルミニウムパイプ １２ キャビティ部 １６ 崩壊性砂 ２０ 鋳型枠 ２２ アルミニウム合金溶湯 ２６ セラミック部 ２８ 製品金型部 ３０ 鋳物砂部 ３４ 加熱または冷却通路孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−3960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−133966（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−197569（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−142058（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−142057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184460（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−60858（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−305351（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 19/06 B22D 19/00
Claims (1)
- 【請求項１】 崩壊性砂を詰めた所定形状のアルミニウ
ムパイプを鋳型のキャビティ内の所定位置に設置し、前
記鋳型のキャビティ部へ前記アルミニウムパイプの融点
よりも高い温度のアルミニウム合金溶湯を注入して前記
アルミニウムパイプを鋳ぐるみ、前記アルミニウム合金
溶湯と前記アルミニウムパイプを完全溶融して一体形成
させ、キャビティ部へ注入したアルミニウム合金溶湯固
化後に残存する崩壊性砂のみを崩壊除去することにより
加熱または冷却媒体通路孔を形成させるようにしたこと
を特徴とする加熱・冷却通路孔を有する成形用金型の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5113284A JP3053042B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 加熱・冷却通路孔を有する成形用金型の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5113284A JP3053042B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 加熱・冷却通路孔を有する成形用金型の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320252A JPH06320252A (ja) | 1994-11-22 |
| JP3053042B2 true JP3053042B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=14608284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5113284A Expired - Lifetime JP3053042B2 (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 加熱・冷却通路孔を有する成形用金型の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053042B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102326102B1 (ko) * | 2017-03-26 | 2021-11-17 | 버브 서지컬 인크. | 로봇 아암을 수술 테이블에 부착하기 위한 커플러 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6158400A (en) * | 1999-01-11 | 2000-12-12 | Ford Global Technologies, Inc. | Internal combustion engine with high performance cooling system |
| JP6308066B2 (ja) * | 2014-07-29 | 2018-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | 金型の製造方法 |
| JP6530994B2 (ja) * | 2015-07-23 | 2019-06-12 | 株式会社キーレックス | プレス装置 |
| US9987677B2 (en) * | 2015-12-17 | 2018-06-05 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10150158B2 (en) * | 2015-12-17 | 2018-12-11 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10137499B2 (en) * | 2015-12-17 | 2018-11-27 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having an internal passage defined therein |
| US10046389B2 (en) * | 2015-12-17 | 2018-08-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10118217B2 (en) * | 2015-12-17 | 2018-11-06 | General Electric Company | Method and assembly for forming components having internal passages using a jacketed core |
| US10335853B2 (en) * | 2016-04-27 | 2019-07-02 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
| US10286450B2 (en) * | 2016-04-27 | 2019-05-14 | General Electric Company | Method and assembly for forming components using a jacketed core |
| KR20200095200A (ko) * | 2019-01-31 | 2020-08-10 | 현대자동차주식회사 | 유로부가 형성된 주조품 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 주조품 |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5113284A patent/JP3053042B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102326102B1 (ko) * | 2017-03-26 | 2021-11-17 | 버브 서지컬 인크. | 로봇 아암을 수술 테이블에 부착하기 위한 커플러 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06320252A (ja) | 1994-11-22 |
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