Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7506199B2 - Die Casting Molds - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7506199B2 - Die Casting Molds - Google Patents

Die Casting Molds Download PDF

Info

Publication number
JP7506199B2
JP7506199B2 JP2023001634A JP2023001634A JP7506199B2 JP 7506199 B2 JP7506199 B2 JP 7506199B2 JP 2023001634 A JP2023001634 A JP 2023001634A JP 2023001634 A JP2023001634 A JP 2023001634A JP 7506199 B2 JP7506199 B2 JP 7506199B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
cooling passage
flow
weir
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023001634A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023183364A (en
Inventor
史門 平安
光晴 高尾
靖浩 寳山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ryobi Ltd
Original Assignee
Ryobi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ryobi Ltd filed Critical Ryobi Ltd
Publication of JP2023183364A publication Critical patent/JP2023183364A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7506199B2 publication Critical patent/JP7506199B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

本発明は、冷却通路を有するダイカスト金型に関する。 The present invention relates to a die casting mold having a cooling passage.

金型は、キャビティに供給される溶湯が熱源となって加熱される。そのため、金型の内部には、金型を冷却するための冷却通路が設けられる。冷却通路には冷却水が供給される。冷却水が冷却通路を流れることによって金型が冷却される。 The mold is heated by the molten metal supplied to the cavity, which serves as the heat source. For this reason, cooling passages are provided inside the mold to cool the mold. Cooling water is supplied to the cooling passages. The mold is cooled by the cooling water flowing through the cooling passages.

下記特許文献1においては、凸形状の金型を円筒状とし、その内部空間を冷却通路とする構成が開示されている。冷却通路は円筒状の金型の軸方向に沿って直線状に形成されていて金型の先端部近傍まで達している。冷却通路には、金型の基端部から冷媒が供給される。しかしながら、冷却通路が金型の先端部で行き止まりとなっているため、冷媒が循環しにくく、効率良く冷却することができない。また、下記特許文献2では、冷却通路を冷却回路として、冷却媒体を循環させることも記載されている。しかしながら、冷却媒体を循環させるだけでは金型の冷却は十分ではない。 The following Patent Document 1 discloses a configuration in which a convex mold is cylindrical and its internal space serves as a cooling passage. The cooling passage is formed linearly along the axial direction of the cylindrical mold and reaches close to the tip of the mold. A coolant is supplied to the cooling passage from the base end of the mold. However, since the cooling passage ends at the tip of the mold, it is difficult for the coolant to circulate, and efficient cooling is not possible. Furthermore, the following Patent Document 2 also describes using the cooling passage as a cooling circuit to circulate a cooling medium. However, circulating the cooling medium alone is not enough to cool the mold.

特開2021-159930号公報JP 2021-159930 A 特開2021-154372号公報JP 2021-154372 A

本発明は、金型の冷却効率を向上させることを課題とする。 The objective of the present invention is to improve the cooling efficiency of the mold.

本発明に係るダイカスト金型は、入口と出口を有し、入口から出口に向けて冷却水が流れる冷却通路が内部に設けられたダイカスト金型であって、冷却通路には、冷却通路の壁面から突出し、冷却水の流れを制御する島状の堰が設けられている。 The die-casting die of the present invention is a die-casting die having an inlet and an outlet, and an internal cooling passage through which cooling water flows from the inlet to the outlet, and the cooling passage is provided with an island-shaped weir that protrudes from the wall surface of the cooling passage and controls the flow of the cooling water.

この構成によれば、冷却水は入口から冷却通路に入れられる。冷却水は出口に向かって冷却通路を流れ、出口から冷却通路の外部に排出される。冷却通路に設けられた島状の堰によって冷却水の流れが制御される。そのため、冷却通路における冷却水の淀みが抑制される。 According to this configuration, cooling water is introduced into the cooling passage from the inlet. The cooling water flows through the cooling passage toward the outlet, and is discharged from the outlet to the outside of the cooling passage. The flow of cooling water is controlled by an island-shaped weir installed in the cooling passage. Therefore, stagnation of cooling water in the cooling passage is suppressed.

特に、堰の横断面形状は、冷却水の流れの方向を変え得る指向性を有していることが好ましい。この構成によれば、指向性を有する堰によって、冷却水の流れる方向が変化する。そのため、淀みが生じやすい部分に冷却水の流れを容易に向けることができる。 In particular, it is preferable that the cross-sectional shape of the weir has a directional property that can change the direction of the flow of the cooling water. With this configuration, the direction of the flow of the cooling water is changed by the directional weir. Therefore, the flow of the cooling water can be easily directed toward areas where stagnation is likely to occur.

また、堰の横断面形状は、翼形であることが好ましい。この構成によれば、冷却水の流れをスムーズに変えることができる。 The cross-sectional shape of the weir is preferably wing-shaped. This configuration allows the flow of cooling water to be smoothly changed.

また、冷却通路は、側方に張り出した張り出し部が設けられることにより断面積が局所的に拡張された拡張部を有し、張り出し部に冷却水を送るように堰が配置されていることが好ましい。この構成によれば、拡張部において局所的に冷却水路の断面積が拡張されているので、拡張部の周縁部分を効率良く冷却することができる。一方、拡張部の張り出し部は冷却水が流れにくく淀みが発生しやすい箇所であるが、堰が張り出し部に冷却水を向かわせる。そのため、張り出し部に冷却水がスムーズに供給されることになり、張り出し部において冷却水の淀みが生じにくくなる。 It is also preferable that the cooling passage has an expansion section whose cross-sectional area is locally expanded by providing a protruding section that protrudes to the side, and that a weir is arranged to send cooling water to the protruding section. With this configuration, the cross-sectional area of the cooling water passage is locally expanded at the expansion section, so that the peripheral portion of the expansion section can be efficiently cooled. Meanwhile, the protruding section of the expansion section is a place where cooling water has difficulty flowing and is prone to stagnation, but the weir directs the cooling water to the protruding section. As a result, cooling water is smoothly supplied to the protruding section, and stagnation of cooling water is less likely to occur at the protruding section.

また、冷却通路は、直線部を有し、直線部に、横断面形状が線対称形状である堰が、その対称軸が直線部の幅方向を向くようにして互いに間隔をあけながら複数配置されていることが好ましい。冷却通路を製作する際、仕上げ工程として流体研磨を行うことがある。流体研磨を行うことにより、冷却通路の内面が滑らかとなり、金型における亀裂の発生を抑制することができて、金型の寿命を向上させることができる。流体研磨工程においては、冷却通路の双方向から研磨剤を流すことが好ましい。冷却通路の一方向のみから研磨剤を流す場合に比して、冷却通路の内面をより一層滑らかにすることができ、均一な研磨状態が得られる。このように双方向の流体研磨を行う場合には、堰の横断面形状が線対称形状であることが好ましく、その対称軸が直線部の幅方向を向くようにして堰が配置されることが好ましい。これにより、直線部に一方向に研磨剤を流した場合と他方向に研磨剤を流した場合とで、研磨状態を均一にすることができる。従って、冷却通路の直線部の内面を研磨剤によって均一に研磨することができる。また、堰の表面も研磨剤によって均一に研磨することができる。更には、例えば鋳造現場の判断で、冷却通路の入口と出口を逆にしても、直線部における冷却水の流れが一定であり、直線部を所望の冷却状態とすることができる。 In addition, it is preferable that the cooling passage has a straight section, and that a plurality of weirs whose cross-sectional shape is line-symmetric are arranged at intervals in the straight section with their symmetry axes facing the width direction of the straight section. When manufacturing the cooling passage, fluid polishing may be performed as a finishing process. By performing fluid polishing, the inner surface of the cooling passage becomes smooth, the occurrence of cracks in the mold can be suppressed, and the life of the mold can be improved. In the fluid polishing process, it is preferable to flow an abrasive from both sides of the cooling passage. Compared to the case where the abrasive is flowed from only one direction of the cooling passage, the inner surface of the cooling passage can be made even smoother and a uniform polishing state can be obtained. When performing bidirectional fluid polishing in this way, it is preferable that the cross-sectional shape of the weir is line-symmetric, and the weir is preferably arranged so that its symmetry axis faces the width direction of the straight section. This makes it possible to make the polishing state uniform when the abrasive is flowed in one direction in the straight section and when the abrasive is flowed in the other direction. Therefore, the inner surface of the straight section of the cooling passage can be polished uniformly by the abrasive. In addition, the surface of the weir can be polished evenly with an abrasive. Furthermore, even if the inlet and outlet of the cooling passage are reversed at the discretion of the casting site, the flow of cooling water in the straight section is constant, and the straight section can be cooled to the desired state.

以上のように、冷却通路に堰が設けられているので、冷却水が淀みにくくなって、冷却効率が高まる。 As described above, a dam is installed in the cooling passage, which prevents the cooling water from stagnating and improves cooling efficiency.

(a)は本発明の一実施形態における金型の要部を示す断面図、(b)は、(a)のA-A断面図。FIG. 2A is a cross-sectional view showing a main portion of a mold according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. (a)~(d)は、金型の冷却通路の横断面形状を示す断面図。4A to 4D are cross-sectional views showing the cross-sectional shapes of cooling passages in a mold. 冷却通路における冷却水の流れを示す図。FIG. 4 is a diagram showing the flow of cooling water in a cooling passage. (a)は冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図、(b)は(a)のB-B断面図。4A is a cross-sectional view showing a main part of a mold in which a dam is provided in a cooling passage, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 冷却通路における冷却水の流れを示す図。FIG. 4 is a diagram showing the flow of cooling water in a cooling passage. (a)~(d)は、堰の横断面形状を示す図。4A to 4D are diagrams showing the cross-sectional shape of a weir. (a)~(c)は、堰による冷却水の流れの変化を示す図。6A to 6C are diagrams showing changes in the flow of cooling water caused by a weir. (a)及び(b)は、堰による冷却水の流れの変化を示す図。13A and 13B are diagrams showing changes in the flow of cooling water caused by a weir. (a)及び(b)は、堰による冷却水の流れの変化を示す図。13A and 13B are diagrams showing changes in the flow of cooling water caused by a weir. (a)及び(b)は、冷却通路のコーナー部における冷却水の流れを示す図。5A and 5B are diagrams showing the flow of cooling water at a corner portion of a cooling passage. (a)~(c)は、堰の突出方向に沿った縦断面形状を示す図。4A to 4C are diagrams showing the longitudinal cross-sectional shape of the weir along the protruding direction. (a)~(c)は、堰の突出方向に沿った縦断面形状を示す図。4A to 4C are diagrams showing the longitudinal cross-sectional shape of the weir along the protruding direction. (a)及び(b)は、冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図。5A and 5B are cross-sectional views showing a main part of a mold in which a dam is provided in a cooling passage. (a)及び(b)は、それぞれ図13(a)及び(b)に対応した冷却通路における冷却水の流れを示す図。14A and 14B are diagrams showing the flow of cooling water in a cooling passage corresponding to FIGS. 13A and 13B, respectively; (a)及び(b)は、冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図。5A and 5B are cross-sectional views showing a main part of a mold in which a dam is provided in a cooling passage. (a)及び(b)は、それぞれ図15(a)及び(b)に対応した冷却通路における冷却水の流れを示す図。15( a ) and 15 ( b ) are diagrams showing the flow of cooling water in a cooling passage corresponding to FIGS. 15 ( a ) and 15 ( b ), respectively. (a)及び(b)は、冷却通路に堰が設けられた金型の要部を示す断面図。5A and 5B are cross-sectional views showing a main part of a mold in which a dam is provided in a cooling passage. (a)及び(b)は、それぞれ図17(a)及び(b)に対応した冷却通路における冷却水の流れを示す図。17( a ) and 17 ( b ) are diagrams showing the flow of cooling water in a cooling passage corresponding to FIGS. 17 ( a ) and 17 ( b ), respectively. (a)及び(b)は、堰の横断面形状を示す図。1A and 1B are diagrams showing the cross-sectional shape of a weir. (a)及び(b)は、冷却通路の直線部における冷却水の流れを示す図。4A and 4B are diagrams showing the flow of cooling water in a straight portion of a cooling passage;

以下、本発明の一実施形態にかかるダイカスト金型について、図1~図18を参酌しつつ説明する。図1に金型の要部を示している。この金型は、金型の全体のうちの一部であって、具体的には、埋子1である。埋子1は、可動型、固定型あるいは中子に設けられる。埋子1は、例えば、可動型や固定型のダイス、あるいは、可動型や固定型のホルダーに着脱可能に且つ交換可能に取り付けられる。本実施形態では、埋子1は、その基端側の部分が嵌め込まれるようにしてダイスに取り付けられたり、あるいは、先端側からダイスに挿入されてダイスを貫通して先端側がダイスから突出したりする。尚、金型は、埋子1でなくてもよく、ダイスや中子等であってもよい。 The die-casting die according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to Figs. 1 to 18. Fig. 1 shows the main parts of the die. This die is a part of the entire die, specifically, the insert 1. The insert 1 is provided in a movable die, a fixed die, or a core. The insert 1 is attached, for example, to a movable or fixed die, or to a movable or fixed holder in a detachable and replaceable manner. In this embodiment, the insert 1 is attached to the die by fitting its base end portion into the die, or is inserted into the die from the tip side, penetrating the die and protruding from the die. Note that the die does not have to be the insert 1, and may be a die, a core, etc.

図1(a)において、符号101で示している第1方向は型締め方向である。第1方向101と直交する方向を第2方向102とし、第1方向101及び第2方向102と直交する方向を第3方向103とする。埋子1は、ダイスから突出する。埋子1の突出方向は第1方向101である。埋子1の第1方向101の第1端部1aは、ダイスから離れた端部であって突端部(先端部)であり、第1方向101の第2端部1bは、ダイスに近い端部であって基端部である。埋子1は、図示しないダイスにその第2端部1bが嵌め込まれる。図1(b)のように、埋子1は、第3方向103を厚さ方向とする薄い形状(板状)である。 In FIG. 1(a), the first direction indicated by the symbol 101 is the mold clamping direction. The direction perpendicular to the first direction 101 is the second direction 102, and the direction perpendicular to the first direction 101 and the second direction 102 is the third direction 103. The embedding element 1 protrudes from the die. The direction in which the embedding element 1 protrudes is the first direction 101. The first end 1a of the embedding element 1 in the first direction 101 is the end away from the die and is the tip end (tip end), and the second end 1b of the embedding element 1 in the first direction 101 is the end close to the die and is the base end. The second end 1b of the embedding element 1 is fitted into the die (not shown). As shown in FIG. 1(b), the embedding element 1 has a thin shape (plate-like) with the third direction 103 as the thickness direction.

埋子1の第1端部1aには、切欠部2が設けられている。切欠部2は、第2端部1bに向けて切り欠かれている。本実施形態では二箇所の切欠部2が設けられている。二箇所の切欠部2は、互いに第2方向102に間隔をあけて配置されている。尚、切欠部2の個数や配置、形状等は任意であり、また、切欠部2が設けられていなくてもよい。第1端部1aに二つの切欠部2が設けられていることにより、第1端部1aには、切欠部2に対して相対的に第1方向101に突出した複数の凸部が形成されている。本実施形態では、二つの切欠部2が設けられているので、互いに第2方向102に離間して第1凸部3、第2凸部4、第3凸部5という三つの凸部が形成されている。このように第1端部1aには第1方向101の凹凸が形成されている。 The first end 1a of the plug 1 has a notch 2. The notch 2 is cut toward the second end 1b. In this embodiment, two notches 2 are provided. The two notches 2 are arranged at intervals in the second direction 102. The number, arrangement, shape, etc. of the notches 2 are arbitrary, and the notches 2 may not be provided. Since the first end 1a has two notches 2, the first end 1a has a plurality of convex portions that protrude in the first direction 101 relative to the notches 2. In this embodiment, since two notches 2 are provided, three convex portions, the first convex portion 3, the second convex portion 4, and the third convex portion 5, are formed at a distance from each other in the second direction 102. In this way, the first end 1a has unevenness in the first direction 101.

<冷却通路10>
埋子1には、埋子1を冷却するための冷却通路10が形成されている。尚、冷却通路10には、後述のように堰30が設けられるが、まずは、堰30が設けられていない場合について説明する。冷却通路10は、埋子1の内部に設けられた空間であり、空洞部である。冷却通路10には、冷却水が供給される。冷却水は、冷却通路10を一方向に流れる。冷却通路10は、二つの開口部を有している。冷却通路10の第1開口部は、冷却水を冷却通路10に供給するための供給口であって入口11である。冷却通路10の第2開口部は、冷却水を冷却通路10から外部に排出するための排出口であって出口12である。即ち、冷却通路10は、その上流側の端部に入口11を有すると共にその下流側の端部に出口12を有している。入口11と出口12は、本実施形態においては、何れも埋子1の第2端部1bに設けられ、第1方向101に開口している。入口11と出口12は、埋子1の第2端部1bにおいて第2方向102に間隔をあけて設けられている。第1開口部と第2開口部のうち何れが入口11であってもよい。以下の説明では、紙面向かって右側の開口部を入口11とし、紙面向かって左側の開口部を出口12とする。入口11と出口12は、例えば埋子1の第2端部1bにおける第2方向102の両端部にそれぞれ設けられる。冷却水は、冷却通路10を入口11から出口12に向かって流れる。
<Cooling Passage 10>
The embedment 1 is formed with a cooling passage 10 for cooling the embedment 1. The cooling passage 10 is provided with a dam 30 as described later, but first, a case where the dam 30 is not provided will be described. The cooling passage 10 is a space provided inside the embedment 1, and is a hollow portion. Cooling water is supplied to the cooling passage 10. The cooling water flows through the cooling passage 10 in one direction. The cooling passage 10 has two openings. The first opening of the cooling passage 10 is an inlet 11, which is a supply port for supplying the cooling water to the cooling passage 10. The second opening of the cooling passage 10 is an outlet 12, which is a discharge port for discharging the cooling water from the cooling passage 10 to the outside. That is, the cooling passage 10 has an inlet 11 at its upstream end and an outlet 12 at its downstream end. In this embodiment, both the inlet 11 and the outlet 12 are provided at the second end 1b of the embedment 1 and open in the first direction 101. The inlet 11 and the outlet 12 are provided at an interval in the second direction 102 at the second end 1b of the plug 1. Either the first opening or the second opening may be the inlet 11. In the following description, the opening on the right side as viewed from the page is referred to as the inlet 11, and the opening on the left side as viewed from the page is referred to as the outlet 12. The inlet 11 and the outlet 12 are provided, for example, at both ends in the second direction 102 at the second end 1b of the plug 1. Cooling water flows through the cooling passage 10 from the inlet 11 to the outlet 12.

冷却通路10は、入口11から第1端部1aに向けて第1方向101に延びる第1区間13と、第1区間13の下流側に連続し、第1端部1aに沿って延びる第2区間14と、第2区間14の下流側に連続し、第1端部1aから出口12に向けて第1方向101に延びる第3区間15とを有する。第1区間13と第3区間15は、直線区間(直線部)である。第2区間14は、本実施形態では、第1端部1aに二つの切欠部2が形成されていることから蛇行している。第1区間13と第2区間14との境界部、及び、第2区間14と第3区間15との境界部は、それぞれコーナー部である。尚、本実施形態においては、冷却通路10は、第2方向102に対称形状である。第1区間13と第3区間15は、互いに対称である。 The cooling passage 10 has a first section 13 extending in a first direction 101 from the inlet 11 toward the first end 1a, a second section 14 continuing downstream of the first section 13 and extending along the first end 1a, and a third section 15 continuing downstream of the second section 14 and extending from the first end 1a toward the outlet 12 in the first direction 101. The first section 13 and the third section 15 are straight sections (straight sections). In this embodiment, the second section 14 is serpentine because two notches 2 are formed at the first end 1a. The boundary between the first section 13 and the second section 14, and the boundary between the second section 14 and the third section 15 are corners. In this embodiment, the cooling passage 10 is symmetrical in the second direction 102. The first section 13 and the third section 15 are symmetrical to each other.

冷却通路10の横断面形状は、冷却通路10を横断する断面視における形状である。冷却通路10の横断面形状は、図1(b)のように、非円形である。具体的には、冷却通路10の横断面形状は、第3方向103を短軸方向とし、第1方向101あるいは第2方向102を長軸方向とする扁平形状であって、より詳細には、長孔形状(トラック形状)である。尚、長孔形状の他、楕円形等であってもよい。このように、冷却通路10を断面視長孔形状(扁平形状)とすることにより、冷却通路10の断面積を長軸方向に拡大することができ、円形の場合に比して断面積を容易に拡大できて、冷却通路10を流れる冷却水の水量を増加させることができる。 The cross-sectional shape of the cooling passage 10 is the shape in a cross-sectional view crossing the cooling passage 10. The cross-sectional shape of the cooling passage 10 is non-circular as shown in FIG. 1(b). Specifically, the cross-sectional shape of the cooling passage 10 is a flat shape with the third direction 103 as the minor axis direction and the first direction 101 or the second direction 102 as the major axis direction, and more specifically, is a long hole shape (track shape). In addition to the long hole shape, it may be an ellipse or the like. In this way, by making the cooling passage 10 a long hole shape (flat shape) in cross section, the cross-sectional area of the cooling passage 10 can be expanded in the major axis direction, and the cross-sectional area can be easily expanded compared to the case of a circle, and the amount of cooling water flowing through the cooling passage 10 can be increased.

冷却通路10の長軸方向の寸法を幅寸法とする。冷却通路10の幅は、一定であってもよいが、本実施形態では、局所的に拡幅(拡張)されている。冷却通路10は、短軸方向の寸法を変化させることなく長軸方向の寸法を拡縮させる。図1における第1ポイントP1から第7ポイントP7までの各ポイント毎の冷却通路10の横断面形状を図2にまとめて示している。尚、本実施形態では、第2方向102に対称形状であるため、第1ポイントP1と第7ポイントP7は互いに同一であり、第2ポイントP2と第6ポイントP6は互いに同一であり、第3ポイントP3と第5ポイントP5は互いに同一である。 The dimension of the cooling passage 10 in the long axis direction is defined as the width dimension. The width of the cooling passage 10 may be constant, but in this embodiment, it is locally widened (expanded). The cooling passage 10 expands and contracts the dimension in the long axis direction without changing the dimension in the short axis direction. The cross-sectional shapes of the cooling passage 10 at each point from the first point P1 to the seventh point P7 in FIG. 1 are shown together in FIG. 2. In this embodiment, since the shape is symmetrical in the second direction 102, the first point P1 and the seventh point P7 are identical to each other, the second point P2 and the sixth point P6 are identical to each other, and the third point P3 and the fifth point P5 are identical to each other.

図2(a)~図2(d)は、それぞれ第1ポイントP1から第4ポイントP4における横断面形状を示している。各ポイントにおける短軸方向の寸法Tは共通である。第1ポイントP1から第4ポイントP4の各ポイント毎の幅を図2にそれぞれW1~W4で示している。第1ポイントP1の横断面形状は、冷却通路10の基準形状であり、その幅W1を基準幅とする。第3ポイントP3の横断面形状は第1ポイントP1の横断面形状と同一であり、その幅W3は基準幅である。第2ポイントP2は、最も幅広のポイントであってその幅W2は最大である。尚、図2(b)及び図2(d)に二点鎖線で基準幅を示している。第4ポイントP4の幅W4は、第1ポイントP1の幅W1よりも若干広い。 Figures 2(a) to 2(d) show the cross-sectional shapes at the first point P1 to the fourth point P4, respectively. The dimension T in the short axis direction at each point is the same. The widths of each point from the first point P1 to the fourth point P4 are shown as W1 to W4 in Figure 2, respectively. The cross-sectional shape at the first point P1 is the reference shape of the cooling passage 10, and its width W1 is the reference width. The cross-sectional shape at the third point P3 is the same as the cross-sectional shape at the first point P1, and its width W3 is the reference width. The second point P2 is the widest point, and its width W2 is the largest. The reference width is shown by the two-dot chain line in Figures 2(b) and 2(d). The width W4 of the fourth point P4 is slightly wider than the width W1 of the first point P1.

このように冷却通路10の幅は冷却通路10の全長に亘って一定ではなく局所的に拡張されている。冷却通路10は、幅が基準幅である基準部と、基準幅よりも幅が拡張された拡張部とを有する。具体的には、冷却通路10は、四つの基準部と三つの拡張部とに区分される。冷却通路10は、上流側から順に、第1基準部20、第1拡張部21、第2基準部22、第2拡張部23、第3基準部24、第3拡張部25、及び第4基準部26を有する。第1基準部20は第1区間13に設けられ、第4基準部26は第3区間15に設けられる。第2区間14には、第1拡張部21、第2基準部22、第2拡張部23、第3基準部24及び第3拡張部25が設けられる。第1拡張部21は、第1凸部3に対応し、第2基準部22は第1切欠部2に対応し、第2拡張部23は第2凸部4に対応し、第3基準部24は第2切欠部2に対応し、第3拡張部25は第3凸部5に対応して設けられている。 In this way, the width of the cooling passage 10 is not constant over the entire length of the cooling passage 10, but is locally expanded. The cooling passage 10 has a reference section whose width is the reference width and an expanded section whose width is expanded beyond the reference width. Specifically, the cooling passage 10 is divided into four reference sections and three expanded sections. The cooling passage 10 has, in order from the upstream side, a first reference section 20, a first expanded section 21, a second reference section 22, a second expanded section 23, a third reference section 24, a third expanded section 25, and a fourth reference section 26. The first reference section 20 is provided in the first section 13, and the fourth reference section 26 is provided in the third section 15. The first expanded section 21, the second reference section 22, the second expanded section 23, the third reference section 24, and the third expanded section 25 are provided in the second section 14. The first extension 21 corresponds to the first convex portion 3, the second reference portion 22 corresponds to the first notch portion 2, the second extension 23 corresponds to the second convex portion 4, the third reference portion 24 corresponds to the second notch portion 2, and the third extension 25 corresponds to the third convex portion 5.

拡張部は、冷却通路10の幅が局所的に第1端部1a側に拡張された部分である。拡張部は、第1端部1a側に張り出した張り出し部を有する。第1拡張部21は第1張り出し部21aを有し、第2拡張部23は第2張り出し部23aを有し、第3拡張部25は第3張り出し部25aを有する。図1(a)において、張り出し部には多数のドットを付して示している。第1張り出し部21a、第2張り出し部23a及び第3張り出し部25aによってそれぞれ第1凸部3、第2凸部4及び第3凸部5に冷却通路10が入り込んでいる。 The expansion portion is a portion where the width of the cooling passage 10 is locally expanded toward the first end 1a. The expansion portion has a protruding portion that protrudes toward the first end 1a. The first expansion portion 21 has a first protruding portion 21a, the second expansion portion 23 has a second protruding portion 23a, and the third expansion portion 25 has a third protruding portion 25a. In FIG. 1(a), the protruding portions are indicated by a number of dots. The first protruding portion 21a, the second protruding portion 23a, and the third protruding portion 25a allow the cooling passage 10 to penetrate into the first convex portion 3, the second protruding portion 4, and the third convex portion 5, respectively.

このような冷却通路10には、図示しない供給装置から冷却水が送られる。図3に堰30を設けていない場合の冷却通路10における冷却水の流れの解析画像を示している。図中、白色の筋となって現れているところは冷却水の流れが強い箇所である。一方、白色の筋が点状となっていたり黒色となっているところは、冷却水の流れが弱い、あるいは、流れていない箇所である。このように、堰30を設けていない状態においては、冷却通路10の幅全体に亘って均一に冷却水が流れるという状況ではなく、冷却水の流れは不均一となる。特に、第1拡張部21の第1張り出し部21a、第2拡張部23の第2張り出し部23a、及び、第3拡張部25の第3張り出し部25aにおいては冷却水の流れが弱く、淀みが生じている。淀みが生じると、その部分において冷却効果が落ちることになり、埋子1のその部分が熱により損傷しやすくなる。つまり、特には第1凸部3、第2凸部4及び第3凸部5が損傷しやすい。そのため、冷却水の流れの改善が必要となる。 Cooling water is sent to the cooling passage 10 from a supply device (not shown). Figure 3 shows an analysis image of the flow of cooling water in the cooling passage 10 when the weir 30 is not provided. In the figure, the areas that appear as white streaks are areas where the flow of cooling water is strong. On the other hand, the areas where the white streaks are dotted or black are areas where the flow of cooling water is weak or not flowing. In this way, when the weir 30 is not provided, the cooling water does not flow uniformly across the entire width of the cooling passage 10, but the flow of cooling water becomes uneven. In particular, the flow of cooling water is weak and stagnation occurs in the first protruding portion 21a of the first extension portion 21, the second protruding portion 23a of the second extension portion 23, and the third protruding portion 25a of the third extension portion 25. When stagnation occurs, the cooling effect in that part is reduced, and that part of the embedment 1 is easily damaged by heat. In other words, the first protruding portion 3, the second protruding portion 4, and the third protruding portion 5 are particularly prone to damage. Therefore, it is necessary to improve the flow of cooling water.

一方、図4に冷却通路10の上流側の半分領域に堰30が配置された場合を示している。堰30は島状であって冷却通路10に多数配置されている。堰30の横断面形状については後述するが、図4に示す形態においては、翼形のものと円形のものの2種類である。図4(b)のように、堰30は、冷却通路10の壁面から突出している。この突出形態も種々であって、これについても後述するが、図4においては、堰30は、冷却通路10の対向する二面同士を連結している。即ち、堰30は、冷却通路10の壁面において短軸方向に対向する壁面同士を連結している。 On the other hand, Figure 4 shows a case where the dam 30 is arranged in the upstream half region of the cooling passage 10. The dam 30 is island-shaped and many are arranged in the cooling passage 10. The cross-sectional shape of the dam 30 will be described later, but in the form shown in Figure 4, there are two types: aerofoil-shaped and circular. As shown in Figure 4 (b), the dam 30 protrudes from the wall surface of the cooling passage 10. There are various protruding forms, which will also be described later, but in Figure 4, the dam 30 connects two opposing surfaces of the cooling passage 10. In other words, the dam 30 connects wall surfaces of the cooling passage 10 that face each other in the short axis direction.

このように堰30が配置された場合における冷却水の流れの解析画像を図5に示している。冷却通路10の上流側において冷却水の流れが均一化されている。特に、第1張り出し部21aと第2張り出し部23aにおいて冷却水の流れが生じており、第1凸部3と第2凸部4における冷却状況が改善されている。これは、堰30によって第1張り出し部21aと第2張り出し部23aに冷却水が送られているためである。尚、冷却通路10の下流側にも堰30を配置してもよい。 Figure 5 shows an analysis image of the flow of cooling water when the weir 30 is placed in this manner. The flow of cooling water is uniform on the upstream side of the cooling passage 10. In particular, a flow of cooling water occurs in the first overhanging portion 21a and the second overhanging portion 23a, improving the cooling conditions in the first convex portion 3 and the second convex portion 4. This is because the weir 30 sends cooling water to the first overhanging portion 21a and the second overhanging portion 23a. Note that the weir 30 may also be placed on the downstream side of the cooling passage 10.

<堰30の横断面形状>
次に、堰30の横断面形状について説明する。図6に堰30の横断面形状の代表的なものを例示している。図6(a)は翼形で、図6(b)は円形で、図6(c)は逆三角形で、図6(d)は凧形である。凧形とは、二本の対角線同士が直交する四角形であって、隣り合う二つの辺の長さが等しい組が二組ある四角形である。つまり、一対の短辺と一対の長辺を有する。図6では、紙面向かって左側を上流側として、堰30が配置されることが好ましい。図6(a)、図6(c)、図6(d)においては、堰30の長手方向に沿った中心線30aを図示している。
<Cross-sectional shape of the weir 30>
Next, the cross-sectional shape of the weir 30 will be described. Figure 6 shows representative examples of the cross-sectional shape of the weir 30. Figure 6(a) shows an airfoil shape, Figure 6(b) shows a circle, Figure 6(c) shows an inverted triangle, and Figure 6(d) shows a kite shape. The kite shape is a quadrangle with two diagonals perpendicular to each other and with two pairs of adjacent sides of equal length. In other words, it has a pair of short sides and a pair of long sides. In Figure 6, it is preferable that the weir 30 is disposed with the left side as viewed from the paper surface being the upstream side. In Figures 6(a), 6(c), and 6(d), a center line 30a along the longitudinal direction of the weir 30 is shown.

図7に、堰30の横断面形状が翼形である場合における冷却水の流れを概念的に示している。堰30の横断面形状が翼形である場合、堰30は冷却水の流れの方向を変化させることができる。即ち、堰30の横断面形状は指向性を有している。翼形は、長手方向の一端部から他端部に向けて先細りとなった形状である。翼形の長手方向の一端部を冷却水の上流側に向けて配置する。図7(a)のように、翼形の長手方向の中心線30aが冷却水の流れの方向に沿っている場合には、堰30は冷却水の流れに抵抗を与えるものの冷却水の流れに変化を与えない。一方、図7(b)や図7(c)のように、翼形の長手方向の中心線30aが冷却水の流れの方向に対して傾斜している場合には、冷却水が堰30に当たることによって、冷却水の流れの方向は、翼形の長手方向の中心線30aの方向に向けて変化する。即ち、翼形の堰30を配置することによって冷却水の流れの方向を変えることができる。 Figure 7 conceptually shows the flow of cooling water when the cross-sectional shape of the weir 30 is wing-shaped. When the cross-sectional shape of the weir 30 is wing-shaped, the weir 30 can change the direction of the flow of the cooling water. That is, the cross-sectional shape of the weir 30 has directionality. The wing shape is tapered from one end to the other end in the longitudinal direction. One end of the wing shape in the longitudinal direction is arranged toward the upstream side of the cooling water. As in Figure 7(a), when the longitudinal center line 30a of the wing shape is along the direction of the flow of the cooling water, the weir 30 resists the flow of the cooling water but does not change the flow of the cooling water. On the other hand, as in Figures 7(b) and 7(c), when the longitudinal center line 30a of the wing shape is inclined with respect to the direction of the flow of the cooling water, the cooling water hits the weir 30, and the flow direction of the cooling water changes toward the direction of the longitudinal center line 30a of the wing shape. That is, the direction of the cooling water flow can be changed by placing the wing-shaped weir 30.

図8に、堰30の横断面形状が逆三角形である場合における冷却水の流れを概念的に示している。堰30の横断面形状が逆三角形である場合も、堰30は冷却水の流れの方向を変化させることができる。逆三角形は、その底辺を冷却水の上流側に向けて配置する。逆三角形は、好ましくは冷却水の流れに沿って長い逆二等辺三角形である。図8(a)のように、底辺が冷却水の流れと直交し、堰30の中心線30aが冷却水の流れの方向に沿っている場合には、堰30は冷却水の流れに抵抗を与えるものの冷却水の流れに変化を与えない。一方、図8(b)のように、底辺が冷却水の流れに対して傾斜し、堰30の中心線30aが冷却水の流れの方向に対して傾斜している場合には、冷却水が堰30に当たることによって、冷却水の流れの方向が逆三角形の中心線30aの方向に向けて変化する。尚、逆三角形の堰30の中心線30aは、底辺を二等分する線である。 Figure 8 conceptually illustrates the flow of cooling water when the cross-sectional shape of the weir 30 is an inverted triangle. Even when the cross-sectional shape of the weir 30 is an inverted triangle, the weir 30 can change the direction of the flow of the cooling water. The inverted triangle is arranged with its base facing the upstream side of the cooling water. The inverted triangle is preferably an inverted isosceles triangle that is long along the flow of the cooling water. As shown in Figure 8 (a), when the base is perpendicular to the flow of the cooling water and the center line 30a of the weir 30 is along the direction of the flow of the cooling water, the weir 30 resists the flow of the cooling water but does not change the flow of the cooling water. On the other hand, as shown in Figure 8 (b), when the base is inclined with respect to the flow of the cooling water and the center line 30a of the weir 30 is inclined with respect to the direction of the flow of the cooling water, the cooling water hits the weir 30, and the flow direction of the cooling water changes toward the center line 30a of the inverted triangle. The center line 30a of the inverted triangular dam 30 is the line that bisects the base.

図9に、堰30の横断面形状が凧形である場合における冷却水の流れを概念的に示している。堰30の横断面形状が凧形である場合も、堰30は冷却水の流れの方向を変化させることができる。凧形の短辺側を冷却水の上流側に向けて配置する。凧形の長い方の対角線を中心線30aとする。図9(a)のように、凧形の中心線30aが冷却水の流れに沿っている場合には、堰30は冷却水の流れに抵抗を与えるものの冷却水の流れに変化を与えない。一方、図9(b)のように、凧形の中心線30aが冷却水の流れに対して傾斜している場合には、冷却水が堰30に当たることによって、冷却水の流れの方向が凧形の中心線30aの方向に向けて変化する。 Figure 9 conceptually illustrates the flow of cooling water when the cross-sectional shape of the weir 30 is kite-shaped. Even when the cross-sectional shape of the weir 30 is kite-shaped, the weir 30 can change the direction of the flow of cooling water. The short side of the kite shape is placed toward the upstream side of the cooling water. The longer diagonal of the kite shape is the center line 30a. As in Figure 9(a), when the center line 30a of the kite shape is aligned with the flow of cooling water, the weir 30 provides resistance to the flow of cooling water but does not change the flow of cooling water. On the other hand, as in Figure 9(b), when the center line 30a of the kite shape is inclined relative to the flow of cooling water, the cooling water hits the weir 30, changing the direction of the flow of cooling water toward the center line 30a of the kite shape.

このように、堰30の横断面形状が指向性を有している場合には、冷却通路10に堰30を配置することによって、冷却水の流れに抵抗を与えることができると共に冷却水の流れの方向を変化させることができる。一方、図6(b)のように堰30の横断面形状が円形である場合には、円形は指向性を有していない。そのため、冷却通路10に円形の堰30を配置すると、冷却水の流れに抵抗を与えることができるものの、冷却水の流れの方向を変化させることはできない。冷却水の流れの方向を変える箇所には翼形等のような指向性を有する堰30を配置し、冷却水の流れの方向を変えない箇所には、円形等のような指向性を有しない堰30を配置する。尚、図19のように、堰30の横断面形状が菱形であってもよい。菱形の場合も指向性を有している。長い方向の対角線30bを中心線30aとし、その長い方向の対角線30bを流れの方向に対して傾けることにより、冷却水の流れの方向を変化させることができる。 In this way, when the cross-sectional shape of the weir 30 has directionality, by placing the weir 30 in the cooling passage 10, it is possible to provide resistance to the flow of the cooling water and change the direction of the flow of the cooling water. On the other hand, when the cross-sectional shape of the weir 30 is circular as shown in FIG. 6(b), the circle does not have directionality. Therefore, when a circular weir 30 is placed in the cooling passage 10, it is possible to provide resistance to the flow of the cooling water, but it is not possible to change the direction of the flow of the cooling water. Weirs 30 having directionality such as wing shapes are placed in places where the direction of the flow of the cooling water is changed, and weirs 30 having no directionality such as circles are placed in places where the direction of the flow of the cooling water is not changed. Note that the cross-sectional shape of the weir 30 may be a rhombus as shown in FIG. 19. The rhombus shape also has directionality. The direction of the flow of the cooling water can be changed by making the long diagonal 30b the center line 30a and tilting the long diagonal 30b with respect to the flow direction.

図10に、冷却通路10に堰30を配置することによる冷却水の流れの変化を概念図で示している。冷却通路10において、例えば上流側の第1直線部40と下流側の第2直線部42とが直角に折れ曲がっている場合、その第1直線部40と第2直線部42との間の境界部(屈曲部)であるコーナー部41は、冷却水の淀みが発生しやすい箇所である。図10(a)のように、コーナー部41においては、冷却水の流れは主としてコーナー部41のインナー側に集中する。そのため、コーナー部41におけるアウター側には淀みが生じやすい。そこで、一例として、図10(b)のように、コーナー部41の上流側近傍からコーナー部41にかけて、多数の翼形の堰30を配置する。第1直線部40においては、翼形の堰30をその中心線30aが第1直線部40に沿うようにして配置する。これにより冷却水を分散させてコーナー部41のアウター側にも冷却水を向かわせる。そして、コーナー部41においては、翼形の堰30の中心線30aを第1直線部40に対して傾斜させる。これにより、冷却水の流れの方向を変化させつつアウター側にも冷却水を供給する。このように第1直線部40の下流端からコーナー部41にかけて複数の堰30を配置することにより、コーナー部41のアウター側における淀みを解消することができる。 Figure 10 shows a conceptual diagram of the change in the flow of cooling water caused by placing a weir 30 in the cooling passage 10. In the cooling passage 10, for example, when the first straight section 40 on the upstream side and the second straight section 42 on the downstream side are bent at a right angle, the corner section 41, which is the boundary section (bend section) between the first straight section 40 and the second straight section 42, is a place where the cooling water is likely to stagnate. As shown in Figure 10 (a), in the corner section 41, the flow of the cooling water mainly concentrates on the inner side of the corner section 41. Therefore, stagnation is likely to occur on the outer side of the corner section 41. Therefore, as an example, as shown in Figure 10 (b), a large number of wing-shaped weirs 30 are placed from the vicinity of the upstream side of the corner section 41 to the corner section 41. In the first straight section 40, the wing-shaped weirs 30 are placed so that their center lines 30a are along the first straight section 40. This distributes the cooling water and directs the cooling water to the outer side of the corner section 41 as well. In the corner section 41, the center line 30a of the wing-shaped weir 30 is inclined relative to the first straight section 40. This changes the direction of the cooling water flow while also supplying cooling water to the outer side. By arranging multiple weirs 30 in this way from the downstream end of the first straight section 40 to the corner section 41, stagnation on the outer side of the corner section 41 can be eliminated.

<堰30の縦断面形状>
堰30は、冷却通路10の壁面から突出している。堰30の突出方向は種々であってよいが、好ましくは冷却通路10の短軸方向である。堰30をその突出方向に沿って切断したときの断面形状を縦断面形状と称する。図11と図12に堰30の縦断面形状を例示している。図11には、互いに短軸方向に対向する一対の壁面同士を連結する堰30について示している。堰30が短軸方向に対向する一対の壁面同士を連結していると、堰30によって埋子1の冷却通路10が補強され、埋子1の強度を容易に確保することができる。そして、埋子1の強度を確保しつつ、冷却通路10の長軸方向の寸法(幅)を拡大することができる。
<Vertical cross-sectional shape of the weir 30>
The dam 30 protrudes from the wall surface of the cooling passage 10. The protruding direction of the dam 30 may be various, but is preferably the minor axis direction of the cooling passage 10. The cross-sectional shape of the dam 30 cut along the protruding direction is referred to as the longitudinal cross-sectional shape. Figures 11 and 12 show examples of the longitudinal cross-sectional shape of the dam 30. Figure 11 shows a dam 30 connecting a pair of wall surfaces facing each other in the minor axis direction. When the dam 30 connects a pair of wall surfaces facing each other in the minor axis direction, the dam 30 reinforces the cooling passage 10 of the embedment 1, and the strength of the embedment 1 can be easily ensured. In addition, the dimension (width) of the cooling passage 10 in the major axis direction can be expanded while ensuring the strength of the embedment 1.

図11(a)は、堰30が突出方向に沿ってその大きさを変化させることなく太さ一定(大きさ一定)で突出して延びている場合である。図11(b)は、堰30が突出方向の一端側に向けて一定の比率で細く(小さく)なっている場合である。図11(c)は、堰30が突出方向の一方側に向けて急激に細くなっている場合である。このように、堰30の縦断面形状は種々であってよい。 Figure 11(a) shows a case where the dam 30 protrudes and extends with a constant thickness (constant size) without changing its size along the protruding direction. Figure 11(b) shows a case where the dam 30 becomes thinner (smaller) at a constant rate toward one end in the protruding direction. Figure 11(c) shows a case where the dam 30 becomes suddenly thinner toward one end in the protruding direction. In this way, the longitudinal cross-sectional shape of the dam 30 may be various.

一方、図12は、堰30が短軸方向に対向する一対の壁面同士を連結していない場合を示している。堰30は、短軸方向に対向する一対の壁面のうち一方から他方に向けて突出する、あるいは、双方からそれぞれ突出する。図12(a)と図12(c)は、一方の壁面から突出する堰30が他方の壁面まで達していない場合である。図12(b)は、一対の壁面からそれぞれ突出する堰30の先端同士が互いに対向して離間している場合である。図12(d)は、一対の壁面からそれぞれ位置をずらすようにして堰30が互い違いに突出している場合である。このように堰30は一対の壁面同士を連結していなくてもよい。 On the other hand, FIG. 12 shows a case where the weir 30 does not connect a pair of wall surfaces opposing each other in the short axis direction. The weir 30 protrudes from one of the pair of wall surfaces opposing each other in the short axis direction toward the other, or from both. FIG. 12(a) and FIG. 12(c) show a case where the weir 30 protruding from one wall surface does not reach the other wall surface. FIG. 12(b) shows a case where the tips of the weirs 30 protruding from each of the pair of wall surfaces face each other and are spaced apart. FIG. 12(d) shows a case where the weirs 30 protrude in a staggered manner so that they are offset from each other from the pair of wall surfaces. In this way, the weir 30 does not have to connect a pair of wall surfaces.

次に、図4に示した多数の堰30の配置について、その堰30による冷却水への影響を順次説明する。図13(a)は、第1拡張部21の第1張り出し部21aの直ぐ上流側に堰30を一つ配置した場合を示している。そのときの冷却水の流れの解析画像を図14(a)に示している。図3と図14(a)とを比較することで明らかなように、堰30を一つ配置することによって、第1張り出し部21aに向かう冷却水の流れが発生していることがわかる。次に、その堰30の第1張り出し部21a側に二つ目の堰30を配置した場合を図13(b)と図14(b)に示し、更に三つ目の堰30を配置した場合を図15(a)と図16(a)に示している。複数の堰30を第1張り出し部21aに向けて間隔をあけつつ列をなすようにして配置することにより、第1張り出し部21aの最奧まで冷却水を向かわせることができる。但し、第1張り出し部21aの中央部においては逆に冷却水の淀みが生じている。 Next, the effects of the weirs 30 on the cooling water will be explained in order for the arrangement of multiple weirs 30 shown in Figure 4. Figure 13(a) shows a case where one weir 30 is arranged immediately upstream of the first overhanging portion 21a of the first expansion portion 21. Figure 14(a) shows an analysis image of the cooling water flow at that time. As is clear from a comparison between Figure 3 and Figure 14(a), it can be seen that by arranging one weir 30, a flow of cooling water is generated toward the first overhanging portion 21a. Next, Figures 13(b) and 14(b) show a case where a second weir 30 is arranged on the first overhanging portion 21a side of the weir 30, and Figures 15(a) and 16(a) show a case where a third weir 30 is arranged. By arranging multiple weirs 30 in a row with a space between them toward the first overhang 21a, the cooling water can be directed to the innermost part of the first overhang 21a. However, in the center of the first overhang 21a, the cooling water stagnates.

更に、図15(b)は第1拡張部21の全幅に亘って多数の堰30を配置した場合を示しており、図16(b)にその解析画像を示している。このように第1拡張部21の幅方向に間隔をあけながら複数の堰30を配置することにより、第1拡張部21の全幅に亘って冷却水を満遍なく行き渡らせることができる。尚、図16(b)では翼形の堰30と円形の堰30を配置している。翼型の堰30の列の下流側に複数の円形の堰30を配置している。また、翼形の堰30は、その中心線30aを傾斜させている。 Furthermore, Figure 15(b) shows a case where multiple weirs 30 are arranged across the entire width of the first expansion section 21, and Figure 16(b) shows an analysis image of this case. By arranging multiple weirs 30 at intervals in the width direction of the first expansion section 21 in this way, it is possible to distribute the cooling water evenly across the entire width of the first expansion section 21. Note that in Figure 16(b), wing-shaped weirs 30 and circular weirs 30 are arranged. Multiple circular weirs 30 are arranged downstream of the row of wing-shaped weirs 30. Furthermore, the center line 30a of the wing-shaped weirs 30 is inclined.

そして更に、図17(a)においては、第2基準部22に複数の円形の堰30を配置した場合を示し、そのときの解析画像を図18(a)に示している。また更に、図17(b)では、第2拡張部23にも多数の翼形の堰30を配置し、その解析画像を図18(b)に示している。このように第2基準部22から第2拡張部23にかけて多数の堰30を配置することにより、第2拡張部23の第2張り出し部23aにも冷却水を均等に流すことができる。尚、図示は省略するが、第2拡張部23から下流側についても多数の堰30を配置することにより、第3基準部24、第3拡張部25、第4基準部26においても均等に冷却水が流れるようにすることができる。 Furthermore, FIG. 17(a) shows a case where multiple circular weirs 30 are arranged in the second reference section 22, and an analysis image of this case is shown in FIG. 18(a). Furthermore, FIG. 17(b) shows a case where multiple wing-shaped weirs 30 are also arranged in the second expansion section 23, and an analysis image of this case is shown in FIG. 18(b). By arranging multiple weirs 30 from the second reference section 22 to the second expansion section 23 in this way, it is possible to make the cooling water flow evenly in the second protruding section 23a of the second expansion section 23. Although not shown, by arranging multiple weirs 30 downstream from the second expansion section 23, it is possible to make the cooling water flow evenly in the third reference section 24, the third expansion section 25, and the fourth reference section 26.

尚、堰30の横断面形状は、冷却水の流れの方向の上流側の形状と下流側の形状が対称形状であることが好ましい。即ち、堰30の横断面形状は、冷却水の流れの方向に線対称形状であることが好ましく、その対称軸が冷却水の流れの方向に対して直交する方向に沿うようにして堰30が配置されることが好ましい。この線対称形状は種々であるが、例えば図19のように菱形とすることができる。菱形は、長い方の対角線30bと短い方の対角線30cを有する。その二本の対角線30b,30cのうち、長い方の対角線30bが流れの方向に沿うようにすることが好ましい。即ち、長い方の対角線30bが菱形の堰30の中心線30aとなる。菱形の堰30の長い方向の対角線30bが冷却水の流れの方向を向き、短い方の対角線30cが流れの方向に対して直交する方向を向く。短い方の対角線30cが対称軸となり、菱形は流れの方向に線対称形状となる。 It is preferable that the cross-sectional shape of the weir 30 is symmetrical between the upstream and downstream sides of the cooling water flow direction. That is, it is preferable that the cross-sectional shape of the weir 30 is line-symmetrical with respect to the cooling water flow direction, and the weir 30 is preferably arranged so that the axis of symmetry is along a direction perpendicular to the cooling water flow direction. There are various types of line-symmetrical shapes, but for example, a diamond shape can be used as shown in FIG. 19. The diamond has a longer diagonal 30b and a shorter diagonal 30c. Of the two diagonals 30b and 30c, it is preferable that the longer diagonal 30b is along the flow direction. That is, the longer diagonal 30b is the center line 30a of the diamond-shaped weir 30. The longer diagonal 30b of the diamond-shaped weir 30 faces the cooling water flow direction, and the shorter diagonal 30c faces a direction perpendicular to the flow direction. The shorter diagonal line 30c is the axis of symmetry, and the diamond shape is linearly symmetrical in the direction of flow.

冷却通路10を製作する際、仕上げ工程として流体研磨を行うことが好ましい。流体研磨を行うことにより、冷却通路10の内面が滑らかとなり、金型における亀裂の発生を抑制することができて、金型の寿命を向上させることができる。流体研磨工程においては、冷却通路10の双方向から研磨剤を流すことが好ましく、それにより冷却通路10の内面をより一層滑らかにすることができると共に均一な研磨状態が得られる。 When manufacturing the cooling passage 10, it is preferable to perform fluid polishing as a finishing process. By performing fluid polishing, the inner surface of the cooling passage 10 becomes smooth, the occurrence of cracks in the mold can be suppressed, and the life of the mold can be improved. In the fluid polishing process, it is preferable to flow an abrasive from both sides of the cooling passage 10, which makes the inner surface of the cooling passage 10 even smoother and achieves a uniform polished state.

このように双方向の流体研磨を行う場合には、堰30の横断面形状は、菱形のように、流れの方向に対して対称形状であることが好ましい。図19(a)は、菱形の堰30に対して紙面向かって左側から右側へと流体が流れる場合を示し、図19(b)のように紙面向かって右側から左側へと流体が流れる場合を示している。堰30の横断面形状が流れの方向に対して対称形状であってその中心線30aが流れの方向に沿っていると、流体が右側に向かって流れても逆に左側に向かって流れても、堰30が流体に与える影響は等しい。そのため、冷却通路10の内面を研磨剤によって均一に研磨することができ、堰30の表面も研磨剤によって均一に研磨することができる。また、堰30の横断面形状が菱形のように流れの方向に対して対称形状であると、例えば鋳造現場の判断で、冷却通路10の入口11と出口12を任意に設定することができる。 When performing bidirectional fluid polishing in this way, it is preferable that the cross-sectional shape of the weir 30 is symmetrical with respect to the flow direction, such as a diamond shape. Figure 19 (a) shows a case where the fluid flows from left to right on the page through the diamond-shaped weir 30, and Figure 19 (b) shows a case where the fluid flows from right to left on the page. If the cross-sectional shape of the weir 30 is symmetrical with respect to the flow direction and its center line 30a is along the flow direction, the effect of the weir 30 on the fluid is the same whether the fluid flows to the right or the left. Therefore, the inner surface of the cooling passage 10 can be polished uniformly with the abrasive, and the surface of the weir 30 can also be polished uniformly with the abrasive. In addition, if the cross-sectional shape of the weir 30 is symmetrical with respect to the flow direction, such as a diamond shape, the inlet 11 and outlet 12 of the cooling passage 10 can be set arbitrarily, for example, at the discretion of the casting site.

図20に菱形の堰30の配置態様の一例を示している。冷却通路10に直線部43が設けられている場合、その直線部43に菱形の堰30を複数配置することが好ましい。詳細には、長い方の対角線30bが流れの方向に沿うようにする。菱形の長い方の対角線30bは、直線部43の長手方向Xに沿い、短い方の対角線30cは、直線部43の幅方向Y(短手方向)に沿う。このように菱形の堰30を間隔をあけて多数配置し、より詳細には、千鳥状に配置する。多数の菱形の堰30を千鳥状に配置することにより、直線部43に冷却水が均等に流れやすくなる。また、双方向の流れが等しくなり、菱形の堰30の表面を含めて直線部43の内面を均一に流体研磨することができる。横断面形状が菱形である堰30に限られず、横断面形状が線対称形状である堰30についても同様である。線対称形状の対称軸が直線部43の幅方向Yを向くようにして直線部43に堰30を配置することが好ましい。 Figure 20 shows an example of the arrangement of diamond-shaped weirs 30. When the cooling passage 10 is provided with a straight section 43, it is preferable to arrange a plurality of diamond-shaped weirs 30 on the straight section 43. In detail, the longer diagonal line 30b is arranged along the flow direction. The longer diagonal line 30b of the diamond is along the longitudinal direction X of the straight section 43, and the shorter diagonal line 30c is along the width direction Y (short direction) of the straight section 43. In this way, a large number of diamond-shaped weirs 30 are arranged at intervals, more specifically, in a staggered arrangement. By arranging a large number of diamond-shaped weirs 30 in a staggered arrangement, the cooling water is more likely to flow evenly through the straight section 43. In addition, the flow in both directions is equal, and the inner surface of the straight section 43, including the surface of the diamond-shaped weir 30, can be uniformly fluid-polished. This is not limited to the weir 30 whose cross-sectional shape is diamond-shaped, but also applies to the weir 30 whose cross-sectional shape is line-symmetrical. It is preferable to place the dam 30 on the straight section 43 so that the axis of symmetry of the line-symmetric shape faces the width direction Y of the straight section 43.

1 埋子
1a 第1端部
1b 第2端部
2 切欠部
3 第1凸部
4 第2凸部
5 第3凸部
10 冷却通路
11 入口
12 出口
13 第1区間
14 第2区間
15 第3区間
20 第1基準部
21 第1拡張部
21a 第1張り出し部
22 第2基準部
23 第2拡張部
23a 第2張り出し部
24 第3基準部
25 第3拡張部
25a 第3張り出し部
26 第4基準部
30 堰
30a 中心線
30b 長い方の対角線
30c 短い方の対角線(対称軸)
40 第1直線部
41 コーナー部
42 第2直線部
43 直線部
101 第1方向
102 第2方向
103 第3方向
P1 第1ポイント
P2 第2ポイント
P3 第3ポイント
P4 第4ポイント
P5 第5ポイント
P6 第6ポイント
P7 第7ポイント
1 filler 1a first end 1b second end 2 notch 3 first convex portion 4 second convex portion 5 third convex portion 10 cooling passage 11 inlet 12 outlet 13 first section 14 second section 15 third section 20 first reference portion 21 first extension portion 21a first protruding portion 22 second reference portion 23 second extension portion 23a second protruding portion 24 third reference portion 25 third extension portion 25a third protruding portion 26 fourth reference portion 30 dam 30a center line 30b longer diagonal 30c shorter diagonal (axis of symmetry)
40 First straight portion 41 Corner portion 42 Second straight portion 43 Straight portion 101 First direction 102 Second direction 103 Third direction P1 First point P2 Second point P3 Third point P4 Fourth point P5 Fifth point P6 Sixth point P7 Seventh point

Claims (5)

入口と出口を有し、入口から出口に向けて冷却水が流れる冷却通路が内部に設けられたダイカスト金型であって、
冷却通路の断面形状は、短軸方向及び前記短軸方向と直交する長軸方向を有する扁平形状であり、
冷却通路には、冷却通路の前記短軸方向に対向する壁面同士を連結する島状の第1の堰が、冷却通路の前記長軸方向に対向する壁面から離間して設けられ
第1の堰を前記長軸方向に切断したときの横断面形状は、冷却水の流れの方向を前記長軸方向に変え得る指向性を有しており、
第1の堰の中心線は、前記短軸方向に見たとき、冷却水の流れの方向を前記長軸方向に変化させるべく、冷却水の流れの方向に対して傾斜している、ダイカスト金型。
A die casting mold having an inlet and an outlet, and a cooling passage provided therein through which cooling water flows from the inlet to the outlet,
The cross-sectional shape of the cooling passage is a flat shape having a minor axis direction and a major axis direction perpendicular to the minor axis direction,
a first dam having an island shape is provided in the cooling passage, the first dam connecting wall surfaces of the cooling passage opposed to each other in the minor axis direction , the first dam being spaced apart from wall surfaces of the cooling passage opposed to each other in the major axis direction ;
a cross-sectional shape of the first weir when cut in the major axis direction has directionality capable of changing the flow direction of the cooling water in the major axis direction,
A die casting mold , wherein the center line of the first dam, when viewed in the minor axis direction, is inclined with respect to the direction of the flow of the cooling water so as to change the direction of the flow of the cooling water to the major axis direction .
第1の堰の横断面形状は、翼形である、請求項記載のダイカスト金型。 The die casting die of claim 1 , wherein the first dam has a cross-sectional shape that is airfoil-shaped. 冷却通路は、前記長軸方向に張り出した張り出し部が設けられることにより断面積が局所的に前記長軸方向に拡張された拡張部を有し、張り出し部に冷却水を送るように第1の堰が配置されている、請求項1又は2記載のダイカスト金型。 3. The die casting mold according to claim 1, wherein the cooling passage has an expansion portion whose cross-sectional area is locally expanded in the longitudinal direction by providing a protruding portion extending in the longitudinal direction , and a first dam is arranged to send cooling water to the protruding portion. 冷却通路は、直線部を有し、直線部に、横断面形状が線対称形状である第2の堰が、その対称軸が前記長軸方向を向くようにして互いに間隔をあけながら複数配置されている、請求項1記載のダイカスト金型。 2. The die casting die according to claim 1, wherein the cooling passage has a straight portion, and a plurality of second dams having a cross-sectional shape that is line-symmetrical are arranged in the straight portion at intervals from each other with their axes of symmetry oriented in the longitudinal direction . 前記短軸方向を厚さ方向とする板状である、請求項1記載のダイカスト金型。The die casting die according to claim 1 , wherein the die casting die is plate-shaped with the minor axis direction being the thickness direction.
JP2023001634A 2022-06-15 2023-01-10 Die Casting Molds Active JP7506199B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022096534 2022-06-15
JP2022096534 2022-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023183364A JP2023183364A (en) 2023-12-27
JP7506199B2 true JP7506199B2 (en) 2024-06-25

Family

ID=89321188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023001634A Active JP7506199B2 (en) 2022-06-15 2023-01-10 Die Casting Molds

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7506199B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002070591A (en) 2000-09-04 2002-03-08 Mikuni Corp Intake control device
JP2004249654A (en) 2003-02-21 2004-09-09 Mitsubishi Electric Corp Injection mold
JP2010174868A (en) 2009-02-02 2010-08-12 Toyota Motor Corp Cylinder block
JP2018001662A (en) 2016-07-06 2018-01-11 馬場化学工業株式会社 Cooling structure of molding die

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0671408A (en) * 1992-08-28 1994-03-15 Ube Ind Ltd Method for forming cooling medium passage of mold
JPH09271920A (en) * 1996-04-04 1997-10-21 Hitachi Metals Ltd Metallic mold casting method and metallic mold cast product

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002070591A (en) 2000-09-04 2002-03-08 Mikuni Corp Intake control device
JP2004249654A (en) 2003-02-21 2004-09-09 Mitsubishi Electric Corp Injection mold
JP2010174868A (en) 2009-02-02 2010-08-12 Toyota Motor Corp Cylinder block
JP2018001662A (en) 2016-07-06 2018-01-11 馬場化学工業株式会社 Cooling structure of molding die

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023183364A (en) 2023-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4183287B2 (en) Turbine blade wall cooled by shock flow
CA2266140C (en) Gas turbine cooled blade
US20200298652A1 (en) Thermal management system and method
US4407632A (en) Airfoil pedestaled trailing edge region cooling configuration
CN110637363B (en) Radiator and method for producing the same
JP6548324B2 (en) Heat exchanger inner fins
JP2002540347A (en) Apparatus and method for manufacturing cast gas turbine blade through which coolant flows and distribution chamber of gas turbine blade
JPH01232101A (en) Manufacture of air-cooling turbine blade
EP3505860A2 (en) Thermal management system and method
JP7506199B2 (en) Die Casting Molds
JP2017523375A (en) Plate for heat exchange and plate heat exchanger
JP3898464B2 (en) Slit nozzle for liquid film generation
JPH0674090A (en) Cooling device for engine
CN114607470A (en) Blades and Gas Turbines
JP2003220606A (en) Resin underwater granulation dies
JP2006341312A (en) Liquid cooled mold for continuous casting of metal
JP7171221B2 (en) impingement insert
KR20070061448A (en) Heat exchanger plate
US20250012512A1 (en) Heat exchanger core layer design
KR101172329B1 (en) Mold plate, Mold plate assembly, and mold for casting
CN121339704B (en) Curved surface topological microstructure surface micro-channel heat exchanger and laser processing method thereof
JP7174540B2 (en) Laminated heat exchanger
KR101165706B1 (en) Mold plate, Mold plate assembly and mold for casting
JPH07243790A (en) Tank of radiator
KR20010053065A (en) Fin blade cooler assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240508

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240531

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240613

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7506199

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150