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JP7735981B2 - Mold structure and method for manufacturing the mold structure - Google Patents
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JP7735981B2 - Mold structure and method for manufacturing the mold structure - Google Patents

Mold structure and method for manufacturing the mold structure

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JP7735981B2 JP2022177925A JP2022177925A JP7735981B2 JP 7735981 B2 JP7735981 B2 JP 7735981B2 JP 2022177925 A JP2022177925 A JP 2022177925A JP 2022177925 A JP2022177925 A JP 2022177925A JP 7735981 B2 JP7735981 B2 JP 7735981B2
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Description

本開示は、金型構造、および、金型構造の製造方法に関する。 This disclosure relates to a mold structure and a method for manufacturing the mold structure.

ダイカスト鋳造において、金型のキャビティ内の溶湯を、キャビティに連通する貫通孔に挿入されたスクイズピンによって、局部的に加圧する技術が知られている(例えば、特許文献1)。この技術によって、鋳巣を抑制できる。 In die casting, a technique is known in which the molten metal in the cavity of a mold is locally pressurized by a squeeze pin inserted into a through hole that communicates with the cavity (see, for example, Patent Document 1). This technique can suppress the formation of blowholes.

特開平5-23821号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-23821

特許文献1の技術では、キャビティからの伝熱によって、スクイズピンが熱膨張する場合や、貫通孔が狭まるように金型が熱膨張する場合がある。このような熱膨張によって、スクイズピンの動作が阻害される虞があった。 With the technology described in Patent Document 1, heat transfer from the cavity can cause the squeeze pin to thermally expand, or the mold can thermally expand so that the through-hole narrows. Such thermal expansion can potentially impede the operation of the squeeze pin.

本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
本開示の一形態によれば、ダイカスト鋳造用の金型構造が提供される。この金型構造は、キャビティに連通する貫通孔が形成された壁部と、前記貫通孔の内壁面に沿って摺動可能に配置され、前記キャビティ内の溶湯を加圧する軸状の加圧ピンと、前記壁部に設けられ、前記加圧ピンを冷却する冷却部と、を備える。前記冷却部は、前記加圧ピンを冷却する冷却媒体が流れる冷却流路を前記壁部内に有する。前記冷却流路は、前記貫通孔が延びる貫通方向に直交する直交方向に沿って延び、第1端部と第2端部とを有する第1部分流路であって、前記第1端部から前記加圧ピンまでの距離は、前記第2端部から前記加圧ピンまでの距離よりも短い、第1部分流路と、前記第2端部に接続され、前記貫通方向に沿って延びる第2部分流路と、を含む。一対の前記第1部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第1部分流路同士の間に配置されるように設けられる。一対の前記第2部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第2部分流路同士の間に配置されるように設けられる。前記冷却流路は、さらに、前記加圧ピンの周囲を囲うように前記一対の第1部分流路の前記第1端部同士を接続する第3部分流路を含む。
本開示の一形態によれば、ダイカスト鋳造用の金型構造の製造方法が提供される。この金型構造の製造方法は、キャビティ内の溶湯を加圧する軸状の加圧ピンが配置される貫通孔と、前記加圧ピンを冷却する冷却媒体が流れる冷却流路と、を有する壁部を形成する第1工程と、前記加圧ピンを、前記貫通孔内に、前記貫通孔の内壁面に沿って摺動可能に挿入する第2工程と、を備える。前記第1工程では、積層造形によって、前記壁部のうち前記冷却流路を区画する部分を形成することで、前記冷却流路を形成する。前記第1工程において形成される前記冷却流路は、前記貫通孔が延びる貫通方向に直交する直交方向に沿って延び、第1端部と第2端部とを有する第1部分流路であって、前記第1端部から前記加圧ピンまでの距離は、前記第2端部から前記加圧ピンまでの距離よりも短い、第1部分流路と、前記第2端部に接続され、前記貫通方向に沿って延びる第2部分流路と、を含む。一対の前記第1部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第1部分流路同士の間に配置されるように設けられる。一対の第2部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第2部分流路同士の間に配置されるように設けられる。前記第1工程において形成される前記冷却流路は、さらに、前記貫通方向に沿って見たときに円形状であり、前記加圧ピンの周囲を囲うように前記一対の第1部分流路の前記第1端部同士を接続する第3部分流路を含む。
The present invention can be realized as the following aspects.
According to one aspect of the present disclosure, there is provided a die structure for die casting. The die structure includes a wall portion having a through hole communicating with a cavity, a shaft-shaped pressure pin slidably disposed along the inner wall surface of the through hole and pressurizing the molten metal in the cavity, and a cooling portion disposed in the wall portion for cooling the pressure pin. The cooling portion has a cooling passage within the wall portion through which a coolant for cooling the pressure pin flows. The cooling passage includes a first partial passage extending in a direction perpendicular to the through-hole extension direction and having a first end and a second end, where the distance from the first end to the pressure pin is shorter than the distance from the second end to the pressure pin, and a second partial passage connected to the second end and extending along the through-hole direction. A pair of the first partial passages is disposed such that the pressure pin is disposed between the pair of first partial passages in the perpendicular direction. The cooling flow path further includes a third partial flow path connecting the first ends of the pair of first partial flow paths to surround the periphery of the pressure pin.
According to one aspect of the present disclosure, there is provided a method for manufacturing a die structure for die casting. The method for manufacturing the die structure includes: a first step of forming a wall portion having a through hole in which a shaft-shaped pressure pin for pressurizing molten metal in a cavity is disposed; and a cooling channel through which a coolant for cooling the pressure pin flows; and a second step of inserting the pressure pin into the through hole so that the wall portion is slidable along an inner wall surface of the through hole. In the first step, the cooling channel is formed by forming a portion of the wall portion that defines the cooling channel by additive manufacturing. The cooling channel formed in the first step includes a first partial channel extending in a direction perpendicular to a through hole direction and having a first end and a second end, where the distance from the first end to the pressure pin is shorter than the distance from the second end to the pressure pin, and a second partial channel connected to the second end and extending along the through hole direction. A pair of the first partial flow channels are provided such that the pressure pin is disposed between the pair of first partial flow channels in the orthogonal direction. A pair of second partial flow channels are provided such that the pressure pin is disposed between the pair of second partial flow channels in the orthogonal direction. The cooling flow channel formed in the first step further includes a third partial flow channel that is circular when viewed along the penetration direction and connects the first ends of the pair of first partial flow channels so as to surround the periphery of the pressure pin.

(1)本開示の第1の形態によれば、ダイカスト鋳造用の金型構造が提供される。この金型構造は、キャビティに連通する貫通孔が形成された壁部と、前記貫通孔の内壁面に沿って摺動可能に配置され、前記キャビティ内の溶湯を加圧する軸状の加圧ピンと、前記壁部に設けられ、前記加圧ピンを冷却する冷却部と、を備える。
このような形態であれば、壁部に設けられた冷却部によって加圧ピンを冷却できるので、加圧ピンや壁部の熱膨張によって加圧ピンの摺動が阻害されることを抑制できる。
(2)上記形態では、前記冷却部は、前記加圧ピンを冷却する冷却媒体が流れる冷却流路を前記壁部内に有していてもよい。このような形態であれば、壁部内の冷却流路に冷却媒体を流すことによって加圧ピンを簡易に冷却できる。
(3)上記形態では、前記冷却流路は、前記貫通孔が延びる貫通方向に交差する方向に沿って延び、第1端部と第2端部とを有する第1部分流路であって、前記第1端部から前記加圧ピンまでの距離は、前記第2端部から前記加圧ピンまでの距離よりも短い、第1部分流路と、前記第2端部に接続され、前記貫通方向に沿って延びる第2部分流路と、を含んでいてもよい。このような形態であれば、冷却流路のうち貫通方向に交差して延びる部分の流路長が長くなることを抑制しつつ、冷却流路を加圧ピンの近傍に配置できる。
(4)上記形態では、前記冷却部の少なくとも一部は、前記加圧ピンの周囲を囲うように配置されていてもよい。このような形態であれば、冷却部によって加圧ピンをより効果的に冷却できる。
(5)本開示の第2の形態によれば、ダイカスト鋳造用の金型構造の製造方法が提供される。この金型構造の製造方法は、キャビティ内の溶湯を加圧する軸状の加圧ピンが配置される貫通孔と、前記加圧ピンを冷却する冷却媒体が流れる冷却流路と、を有する壁部を形成する第1工程と、前記加圧ピンを、前記貫通孔内に、前記貫通孔の内壁面に沿って摺動可能に挿入する第2工程と、を備える。前記第1工程では、積層造形によって、前記壁部のうち前記冷却流路を区画する部分を形成することで、前記冷却流路を形成する。
(1) According to a first aspect of the present disclosure, there is provided a die structure for die casting, the die structure including: a wall portion having a through hole communicating with a cavity; a shaft-shaped pressure pin slidably disposed along an inner wall surface of the through hole to apply pressure to molten metal in the cavity; and a cooling portion provided on the wall portion to cool the pressure pin.
In this configuration, the pressure pin can be cooled by the cooling portion provided in the wall portion, so that it is possible to prevent the sliding of the pressure pin from being hindered by thermal expansion of the pressure pin or the wall portion.
(2) In the above aspect, the cooling unit may have a cooling flow path within the wall portion through which a cooling medium for cooling the pressure pin flows. In this aspect, the pressure pin can be easily cooled by flowing the cooling medium through the cooling flow path within the wall portion.
(3) In the above aspect, the cooling flow path may include a first partial flow path extending in a direction intersecting the through-hole extension direction and having a first end and a second end, wherein the distance from the first end to the pressure pin is shorter than the distance from the second end to the pressure pin, and a second partial flow path connected to the second end and extending in the through-hole extension direction. With this aspect, the cooling flow path can be disposed near the pressure pin while preventing an increase in the flow path length of the portion of the cooling flow path that extends intersecting the through-hole extension direction.
(4) In the above aspect, at least a portion of the cooling unit may be disposed so as to surround the periphery of the pressure pin. With this aspect, the pressure pin can be more effectively cooled by the cooling unit.
(5) According to a second aspect of the present disclosure, there is provided a method for manufacturing a die structure for die casting. This method for manufacturing a die structure includes a first step of forming a wall portion having a through hole in which an axial pressure pin for pressurizing a molten metal in a cavity is disposed and a cooling passage through which a cooling medium for cooling the pressure pin flows, and a second step of inserting the pressure pin into the through hole so that the pressure pin is slidable along an inner wall surface of the through hole. In the first step, the cooling passage is formed by forming a portion of the wall portion that defines the cooling passage by additive manufacturing.

本開示は、上述した金型構造や金型構造の製造方法としての形態以外にも、例えば、金型構造を有するダイカスト装置などの種々の形態で実現することが可能である。 In addition to the mold structure and manufacturing method for the mold structure described above, the present disclosure can also be realized in various other forms, such as a die-casting device having a mold structure.

ダイカスト装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a die-casting device. 第1実施形態における加圧機構の概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a pressure mechanism in the first embodiment. 金型構造の製造方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a mold structure. 第2実施形態における加圧機構の概略構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a pressure mechanism in a second embodiment.

A.第1実施形態:
図1は、本実施形態におけるダイカスト装置100の概略構成を示す図である。ダイカスト装置100は、金型構造20と、射出部110と、制御部150とを備える。ダイカスト装置100は、制御部150による制御下で、金型構造20内のキャビティCvに、射出部110から溶湯を射出することによって、キャビティCv内でダイカスト製品を鋳造する。
A. First embodiment:
1 is a diagram showing a schematic configuration of a die-casting apparatus 100 according to this embodiment. The die-casting apparatus 100 includes a mold structure 20, an injection unit 110, and a control unit 150. Under the control of the control unit 150, the die-casting apparatus 100 injects molten metal from the injection unit 110 into a cavity Cv in the mold structure 20, thereby casting a die-cast product in the cavity Cv.

制御部150は、ダイカスト装置100の各部を制御する。本実施形態における制御部150は、CPUおよびメモリを備えるコンピュータとして構成されており、ダイカスト装置100の各部を制御するためのプログラムを実行することによって、ダイカスト製品を鋳造する。なお、制御部150は、例えば、プラグラマブルロジックコントローラ(PLC)によって構成されてもよい。 The control unit 150 controls each part of the die-casting machine 100. In this embodiment, the control unit 150 is configured as a computer equipped with a CPU and memory, and casts die-cast products by executing programs for controlling each part of the die-casting machine 100. The control unit 150 may also be configured, for example, as a programmable logic controller (PLC).

射出部110は、射出プランジャ111と、射出シリンダ112とを有する。射出シリンダ112は、ゲートを有する溶湯流路114を介してキャビティCvに連通している。射出シリンダ112内には、射出シリンダ112に形成された供給口113を介して、外部から溶湯が供給される。射出プランジャ111は、射出シリンダ112内に摺動可能に配置されている。射出プランジャ111は、制御部150による制御下で、例えば、モータによって構成される駆動部(図示せず)によって駆動され、射出シリンダ112内をキャビティCvに近付く方向に前進することで、射出シリンダ112内の溶湯をキャビティCvへと射出する。 The injection unit 110 has an injection plunger 111 and an injection cylinder 112. The injection cylinder 112 is connected to the cavity Cv via a molten metal flow path 114 having a gate. Molten metal is supplied into the injection cylinder 112 from the outside via a supply port 113 formed in the injection cylinder 112. The injection plunger 111 is slidably disposed within the injection cylinder 112. Under the control of the control unit 150, the injection plunger 111 is driven by a drive unit (not shown) constituted by, for example, a motor, and moves forward within the injection cylinder 112 in a direction approaching the cavity Cv, thereby injecting the molten metal in the injection cylinder 112 into the cavity Cv.

金型構造20は、ダイカスト鋳造用の金型構造として構成され、本体部30と、加圧機構50とを有する。本体部30は、固定型31と、可動型40とを有する。キャビティCvは、固定型31と可動型40とによって区画される。固定型31や可動型40には、キャビティCvからダイカスト製品を取り外すための押し出しピン(図示せず)が、適宜、配置される。可動型40は、トグル式や直圧式等の型締装置(図示せず)の動作によって、固定型31に対して移動する。これによって、固定型31および可動型40の型開きや型閉じ、型締めが行われる。型締装置の動作は、制御部150によって制御される。以下では、型締めにおける可動型40の移動方向のことを、型締め方向とも呼ぶ。 The mold structure 20 is configured as a mold structure for die casting and has a main body 30 and a pressure mechanism 50. The main body 30 has a fixed mold 31 and a movable mold 40. The cavity Cv is defined by the fixed mold 31 and the movable mold 40. Ejector pins (not shown) for removing the die-cast product from the cavity Cv are appropriately arranged in the fixed mold 31 and the movable mold 40. The movable mold 40 moves relative to the fixed mold 31 through the operation of a mold clamping device (not shown), such as a toggle type or direct pressure type. This allows the fixed mold 31 and the movable mold 40 to open, close, and clamp. The operation of the mold clamping device is controlled by the control unit 150. Hereinafter, the direction of movement of the movable mold 40 during mold clamping will also be referred to as the mold clamping direction.

本実施形態における固定型31は、入れ子式の金型として構成されており、主型32と、主型32に装着される入れ子型33とを有する。本実施形態では、入れ子型33は、更なる入れ子構造を有しており、第1入れ子34と、第1入れ子34に装着される第2入れ子35とを有する。本実施形態における第2入れ子35は、キャビティCvを区画し、かつ、後述する第1壁部55および第2壁部56を形成する。なお、他の実施形態では、例えば、入れ子型33は、入れ子構造を有していなくてもよい。また、固定型31は、入れ子式の金型として構成されていなくてもよい。同様に、可動型40は、入れ子式の金型として構成されていてもよいし、入れ子式の金型として構成されていなくてもよい。 In this embodiment, the fixed mold 31 is configured as a nested mold and has a main mold 32 and a nested mold 33 attached to the main mold 32. In this embodiment, the nested mold 33 has a further nested structure and has a first nested mold 34 and a second nested mold 35 attached to the first nested mold 34. In this embodiment, the second nested mold 35 defines the cavity Cv and forms a first wall portion 55 and a second wall portion 56, which will be described later. Note that in other embodiments, for example, the nested mold 33 may not have a nested structure. Furthermore, the fixed mold 31 may not be configured as a nested mold. Similarly, the movable mold 40 may or may not be configured as a nested mold.

図2は、本実施形態における加圧機構50の概略構成を示す図である。図2は、入れ子型33のうち、加圧機構50の付近の様子を示している。図1および図2に示すように、本実施形態では、加圧機構50は、固定型31に組み込まれている。図2に示すように、加圧機構50は、第1壁部55と、加圧ピン61およびシリンダ65を有する加圧部60と、冷却部80とを有する。本実施形態における加圧機構50は、更に、第2壁部56を有する。なお、他の実施形態では、加圧機構50は、例えば、可動型40に組み込まれていてもよい。 Figure 2 is a diagram showing the schematic configuration of the pressure mechanism 50 in this embodiment. Figure 2 shows the area around the pressure mechanism 50 in the nested mold 33. As shown in Figures 1 and 2, in this embodiment, the pressure mechanism 50 is incorporated into the fixed mold 31. As shown in Figure 2, the pressure mechanism 50 has a first wall portion 55, a pressure unit 60 having a pressure pin 61 and a cylinder 65, and a cooling unit 80. The pressure mechanism 50 in this embodiment further has a second wall portion 56. Note that in other embodiments, the pressure mechanism 50 may be incorporated into, for example, the movable mold 40.

第1壁部55は、金型構造20のうち、キャビティCvに連通する貫通孔57が形成されている部分を指す。上述したように、本実施形態における第1壁部55は、第2入れ子35によって形成されている。貫通孔57内には、後述するように、軸状の加圧ピン61が配置される。また、第1壁部55には、後述するように冷却部80が設けられる。他の実施形態では、第1壁部55は、貫通孔57を有していれば、固定型31や可動型40を構成する任意の部分によって形成されてよく、例えば、固定型31や可動型40のうちキャビティCvを区画しない部分によって形成されてもよい。この場合、第1壁部55とキャビティCvとの間には、金型構造20のうち、キャビティCvを区画する部分が配置される。以下では、貫通孔57が延びる方向のことを貫通方向d1とも呼ぶ。貫通方向d1は、その一方側の方向と、その反対側の方向とを両方含む。本実施形態における貫通方向d1は、上述した型締め方向に沿った方向である。また、以下では、第1壁部55のことを、単に壁部とも呼ぶ。 The first wall portion 55 refers to a portion of the mold structure 20 in which a through hole 57 communicating with the cavity Cv is formed. As described above, in this embodiment, the first wall portion 55 is formed by the second insert 35. A shaft-shaped pressure pin 61 is disposed within the through hole 57, as described below. The first wall portion 55 is also provided with a cooling section 80, as described below. In other embodiments, the first wall portion 55 may be formed by any portion constituting the fixed mold 31 or the movable mold 40, as long as it has the through hole 57. For example, it may be formed by a portion of the fixed mold 31 or the movable mold 40 that does not define the cavity Cv. In this case, the portion of the mold structure 20 that defines the cavity Cv is located between the first wall portion 55 and the cavity Cv. Hereinafter, the direction in which the through hole 57 extends is also referred to as the through direction d1. The through direction d1 includes both the direction on one side and the direction on the opposite side. In this embodiment, the penetration direction d1 is the direction along the mold clamping direction described above. In the following, the first wall portion 55 will also be simply referred to as the wall portion.

第2壁部56は、第2入れ子35に形成された配置室69を区画する壁として構成されている。配置室69は、第2入れ子35において、キャビティCvから第1壁部55を挟んで反対側に配置されている。配置室69は、貫通孔57を介してキャビティCvと連通している。 The second wall portion 56 is configured as a wall that partitions the placement chamber 69 formed in the second nesting member 35. The placement chamber 69 is located on the opposite side of the first wall portion 55 from the cavity Cv in the second nesting member 35. The placement chamber 69 is in communication with the cavity Cv via the through-hole 57.

本実施形態における貫通孔57は、キャビティCvにより近い第1孔部58と、キャビティCvからより遠い第2孔部59とが貫通方向d1に連なることによって形成されている。第1孔部58および第2孔部59は、それぞれ、貫通方向d1に沿って見たときに、略円形状の開口形状を有している。第1孔部58の開口径は、第2孔部59の開口径よりも小さい。 In this embodiment, the through hole 57 is formed by a first hole portion 58, which is closer to the cavity Cv, and a second hole portion 59, which is farther from the cavity Cv, connected in the through-hole direction d1. The first hole portion 58 and the second hole portion 59 each have a substantially circular opening shape when viewed along the through-hole direction d1. The opening diameter of the first hole portion 58 is smaller than the opening diameter of the second hole portion 59.

加圧ピン61は、軸状を有しており、その軸AXが貫通方向d1に沿うように、かつ、貫通孔57の内壁面に沿って摺動可能なように、貫通孔57内に配置されている。加圧ピン61は、スクイズピンとも呼ばれる。より詳細には、本実施形態における加圧ピン61は、加圧ピン61のうちキャビティCvに近い一端部62を有する第1部分P1と、加圧ピン61のうちキャビティCvから遠い他端部63を有する第2部分P2とを有している。第2部分P2は、第1部分P1よりも大きい断面径を有し、第2孔部59内に配置されている。第1部分P1は、第1孔部58内に貫通方向d1に沿って配置された略円筒形状のブッシュ(図示せず)内に配置されている。このブッシュは、スクイズブッシュとも呼ばれる。スクイズブッシュの内側面と、第1部分P1の外側面との間の隙間は、例えば、キャビティCv内の溶湯が、この隙間を介して配置室69内に流入しない程度に小さく設定される。加圧ピン61は、貫通方向d1に沿った摺動によって、キャビティCvに近付くように前進することで、一端部62をキャビティCv内に突出させることが可能なように配置されている。加圧ピン61は、このように、一端部62をキャビティCv内に突出させるように前進することで、キャビティCv内の溶湯を局部的に加圧する。このように加圧ピン61によってキャビティCv内の溶湯を局部的に加圧することを、局部加圧とも呼ぶ。 The pressure pin 61 is axially shaped and is disposed within the through hole 57 with its axis AX aligned along the through-hole direction d1 and slidable along the inner wall surface of the through hole 57. The pressure pin 61 is also referred to as a squeeze pin. More specifically, in this embodiment, the pressure pin 61 has a first portion P1 having an end 62 near the cavity Cv and a second portion P2 having an end 63 farther from the cavity Cv. The second portion P2 has a larger cross-sectional diameter than the first portion P1 and is disposed within the second hole 59. The first portion P1 is disposed within a substantially cylindrical bushing (not shown) disposed within the first hole 58 along the through-hole direction d1. This bushing is also referred to as a squeeze bushing. The gap between the inner surface of the squeeze bushing and the outer surface of the first portion P1 is set small enough to prevent molten metal from entering the placement chamber 69 through this gap. The pressure pin 61 is positioned so that it can slide along the penetration direction d1 and advance closer to the cavity Cv, causing one end 62 to protrude into the cavity Cv. By advancing in this way so that one end 62 protrudes into the cavity Cv, the pressure pin 61 locally pressurizes the molten metal in the cavity Cv. This localized pressurization of the molten metal in the cavity Cv by the pressure pin 61 is also referred to as local pressurization.

本実施形態における配置室69内には、シリンダ65の一部が配置されている。シリンダ65は、油圧シリンダとして構成され、制御部150による制御下でシリンダ65内の油圧を変化させることによって、シリンダ65に接続された加圧ピン61を貫通方向d1に沿って移動させる。これによって、加圧ピン61が貫通孔57内を貫通方向d1に沿って摺動する。本実施形態では、シリンダ65は、加圧ピン61よりも大きい外径の円筒状を有しており、加圧ピン61のキャビティCvから遠い端部である他端部63に接続されている。なお、他の実施形態では、シリンダ65は、例えば、エアによって駆動するエアシリンダや、モータによって駆動する電動シリンダとして構成されてもよい。 In this embodiment, a portion of the cylinder 65 is disposed within the placement chamber 69. The cylinder 65 is configured as a hydraulic cylinder, and the pressure pin 61 connected to the cylinder 65 is moved along the penetration direction d1 by changing the hydraulic pressure within the cylinder 65 under the control of the control unit 150. This causes the pressure pin 61 to slide within the through-hole 57 along the penetration direction d1. In this embodiment, the cylinder 65 has a cylindrical shape with an outer diameter larger than that of the pressure pin 61, and is connected to the other end 63 of the pressure pin 61, which is the end farthest from the cavity Cv. Note that in other embodiments, the cylinder 65 may be configured as, for example, an air cylinder driven by air, or an electric cylinder driven by a motor.

冷却部80は、第1壁部55に設けられており、加圧ピン61を冷却する。本実施形態では、冷却部80は、加圧ピン61を冷却する冷却媒体が流れる第1冷媒流路71を第1壁部55内に有している。冷却部80は、第1冷媒流路71内を流れる冷却媒体と加圧ピン61との熱交換によって、加圧ピン61から熱を奪うことで、加圧ピン61を冷却する。本実施形態における第1冷媒流路71は、第2入れ子35に設けられた流路88の一部として構成されている。流路88は、第1冷媒流路71と、第2壁部56内に配置された第2冷媒流路89とを有している。第2冷媒流路89は、第1冷媒流路71に接続されている。本実施形態では、冷却媒体としては、冷却水が用いられる。第1冷媒流路71には、第1冷媒流路71に冷却媒体を供給する供給部79が接続される。供給部79は、例えば、制御部150による制御下で、冷却水を冷却するとともに第1冷媒流路71内に冷却水を循環させるチラーとして構成される。本実施形態では、供給部79は、第2冷媒流路89を介して第1冷媒流路71と接続されている。なお、他の実施形態では、冷却媒体は、例えば、油であってもよいし、空気や窒素等の気体であってもよい。以下では、第1冷媒流路71のことを冷却流路とも呼ぶ。 The cooling unit 80 is provided in the first wall portion 55 and cools the pressure pin 61. In this embodiment, the cooling unit 80 has a first refrigerant flow path 71 within the first wall portion 55, through which a cooling medium flows to cool the pressure pin 61. The cooling unit 80 cools the pressure pin 61 by removing heat from the pressure pin 61 through heat exchange between the cooling medium flowing within the first refrigerant flow path 71 and the pressure pin 61. In this embodiment, the first refrigerant flow path 71 is configured as part of a flow path 88 provided in the second nest 35. The flow path 88 has the first refrigerant flow path 71 and a second refrigerant flow path 89 disposed within the second wall portion 56. The second refrigerant flow path 89 is connected to the first refrigerant flow path 71. In this embodiment, cooling water is used as the cooling medium. A supply unit 79 is connected to the first refrigerant flow path 71, which supplies the cooling medium to the first refrigerant flow path 71. The supply unit 79 is configured, for example, as a chiller that cools the cooling water and circulates the cooling water within the first refrigerant flow path 71 under the control of the control unit 150. In this embodiment, the supply unit 79 is connected to the first refrigerant flow path 71 via the second refrigerant flow path 89. In other embodiments, the cooling medium may be, for example, oil or a gas such as air or nitrogen. Hereinafter, the first refrigerant flow path 71 will also be referred to as the cooling flow path.

本実施形態では、第1冷媒流路71は、第1壁部55内において、第1部分流路72と第2部分流路73とを含む。第1部分流路72は、貫通方向d1に交差する方向に沿って延びる。第1部分流路72は、第1端部76と第2端部77とを有する。第1端部76から加圧ピン61までの距離は、第2端部77から加圧ピン61までの距離よりも短い。本実施形態における第1部分流路72は、貫通方向d1に直交する直交方向d2に沿って延びている。直交方向d2は、その一方側の方向と、その反対側の方向とを両方含む。つまり、本実施形態では、第1部分流路72は、直交方向d2に沿って、第1端部76から第2端部77に向かって、加圧ピン61から遠ざかるように延びている。第2部分流路73は、第2端部77に接続され、貫通方向d1に沿って延びる。 In this embodiment, the first refrigerant flow path 71 includes a first partial flow path 72 and a second partial flow path 73 within the first wall portion 55. The first partial flow path 72 extends in a direction intersecting the through-hole direction d1. The first partial flow path 72 has a first end 76 and a second end 77. The distance from the first end 76 to the pressure pin 61 is shorter than the distance from the second end 77 to the pressure pin 61. In this embodiment, the first partial flow path 72 extends in an orthogonal direction d2 that is perpendicular to the through-hole direction d1. The orthogonal direction d2 includes both the direction on one side and the direction on the opposite side. In other words, in this embodiment, the first partial flow path 72 extends in the orthogonal direction d2 from the first end 76 to the second end 77, away from the pressure pin 61. The second partial flow path 73 is connected to the second end 77 and extends in the through-hole direction d1.

より詳細には、本実施形態では、第1冷媒流路71は、一対の第1部分流路72と、一対の第2部分流路73と含む。各第1部分流路72の第1端部76は、シリンダ65とキャビティCvとの間に配置されている。各第2端部77は、貫通方向d1に沿って見たときに、シリンダ65よりも外側に配置されている。各第2部分流路73は、各第2端部77から、貫通方向d1に沿って、キャビティCvから遠ざかる方向に延びている。各第2部分流路73には、第2冷媒流路89が接続されている。本実施形態における第2冷媒流路89は、シリンダ65の側面よりも外側を、貫通方向d1に沿って、第2入れ子35のキャビティCvから遠い側の面PLまで延びている。つまり、本実施形態では、流路88は、シリンダ65を避けるように、面PLから貫通方向d1に沿ってキャビティCvに向かって延びた後、第2端部77において屈曲し、シリンダ65とキャビティCvとの間の位置まで延びているとも言える。各第2冷媒流路89の面PL側の端部には、供給部79が接続されている。なお、例えば、流路88内には、流路88内における冷却媒体の流れを制御するためのバッフル板が配置されてもよい。また、例えば、上述したように、他の実施形態において、第1壁部55がキャビティCvを区画しない部分によって形成されている場合には、第1部分流路72は、第1壁部55内を貫通方向d1に沿ってキャビティCv側に向かって延びるように配置されてもよい。 More specifically, in this embodiment, the first refrigerant flow path 71 includes a pair of first partial flow paths 72 and a pair of second partial flow paths 73. The first end 76 of each first partial flow path 72 is located between the cylinder 65 and the cavity Cv. The second end 77 is located outside the cylinder 65 when viewed along the through-direction d1. Each second partial flow path 73 extends from the second end 77 along the through-direction d1, away from the cavity Cv. A second refrigerant flow path 89 is connected to each second partial flow path 73. In this embodiment, the second refrigerant flow path 89 extends outside the side surface of the cylinder 65, along the through-direction d1, to the surface PL of the second insert 35 that is farther from the cavity Cv. In other words, in this embodiment, the flow paths 88 extend from the surface PL toward the cavity Cv along the penetration direction d1 to avoid the cylinder 65, then bend at the second end 77 and extend to a position between the cylinder 65 and the cavity Cv. A supply unit 79 is connected to the end of each second refrigerant flow path 89 on the surface PL side. Note that, for example, a baffle plate for controlling the flow of coolant within the flow path 88 may be disposed within the flow path 88. Also, for example, as described above, in other embodiments, if the first wall portion 55 is formed by a portion that does not define the cavity Cv, the first partial flow path 72 may be disposed within the first wall portion 55 to extend toward the cavity Cv along the penetration direction d1.

図3は、本実施形態における金型構造20の製造方法を示すフローチャートである。図3に示すように、金型構造20の製造方法は、第1工程と第2工程とを有する。第1工程は、貫通孔57と第1冷媒流路71とを有する第1壁部55を形成する工程を指す。第2工程は、加圧ピン61を、貫通孔57内に、貫通孔57の内壁面に沿って摺動可能に挿入する工程を指す。第1工程では、積層造形によって第1壁部55のうち第1冷媒流路71を区画する部分を形成することで、第1冷媒流路71を形成する。このように積層造形によって第1冷媒流路71を形成する工程のことを、積層造形工程とも呼ぶ。 Figure 3 is a flowchart showing a manufacturing method for the mold structure 20 in this embodiment. As shown in Figure 3, the manufacturing method for the mold structure 20 includes a first step and a second step. The first step is a step of forming a first wall portion 55 having a through hole 57 and a first refrigerant flow path 71. The second step is a step of inserting a pressure pin 61 into the through hole 57 so that the pressure pin 61 is slidable along the inner wall surface of the through hole 57. In the first step, the first refrigerant flow path 71 is formed by forming a portion of the first wall portion 55 that defines the first refrigerant flow path 71 through additive manufacturing. This step of forming the first refrigerant flow path 71 through additive manufacturing is also referred to as the additive manufacturing process.

本実施形態における第1工程では、まず、ステップS110にて、上述した積層造形工程を実行する。本実施形態における積層造形工程では、第2入れ子35のうち流路88を区画する部分に相当する造形物を形成することによって、第2入れ子35内に配置される流路88を形成する。以下では、ステップS110で積層造形によって形成される造形物のことを、第1ワークとも呼ぶ。本実施形態における第1ワークは、第2入れ子35に加工される前のワークであり、第1冷媒流路71を含む流路88を有し、貫通孔57と配置室69とを有していない。つまり、本実施形態における第1ワークは、第1壁部55と第2壁部56とに対応する造形物である。 In the first process of this embodiment, first, in step S110, the above-described additive manufacturing process is performed. In this additive manufacturing process, a shaped object corresponding to the portion of the second nesting member 35 that defines the flow path 88 is formed, thereby forming the flow path 88 to be placed within the second nesting member 35. Hereinafter, the shaped object formed by additive manufacturing in step S110 will also be referred to as the "first workpiece." The first workpiece in this embodiment is a workpiece before being machined into the second nesting member 35, and has a flow path 88 including the first refrigerant flow path 71, but does not have a through-hole 57 or a placement chamber 69. In other words, the first workpiece in this embodiment is a shaped object corresponding to the first wall portion 55 and the second wall portion 56.

本実施形態では、積層造形の方式として、パウダーベッド方式を用いる。より詳細には、ステップS110では、まず、金属粉体を層状に敷き詰めることで、金属粉体の層を形成する。次に、金属粉体の層のうち、第1壁部55や第2壁部56の中実部分に対応する部分にレーザや電子ビーム等の光線を照射し、第1壁部55や第2壁部56の流路88に対応する部分には光線を照射しない。これによって、中実部分に対応する部分が焼結して固化し、かつ、流路88に対応する部分が焼結せず粉状のまま残される。そして、このような金属粉体の層の形成と光線の照射とを繰り返す。その後、粉状のまま残された部分を除去することによって、流路88を有する第1ワークを形成できる。他の実施形態では、積層造形の方式として、例えば、指向性エネルギー堆積法や、熱溶解積層方式や、バインダージェット方式を用いてもよい。 In this embodiment, a powder bed method is used as the additive manufacturing method. More specifically, in step S110, metal powder is first spread in layers to form a metal powder layer. Next, light rays such as a laser or electron beam are irradiated onto portions of the metal powder layer that correspond to the solid portions of the first wall portion 55 and the second wall portion 56, while light rays are not irradiated onto portions of the first wall portion 55 and the second wall portion 56 that correspond to the flow paths 88. As a result, the portions that correspond to the solid portions are sintered and solidified, while the portions that correspond to the flow paths 88 are not sintered and remain powdery. The formation of metal powder layers and the irradiation of light rays are then repeated. The remaining powdery portions are then removed to form a first workpiece having the flow paths 88. In other embodiments, for example, directed energy deposition, fused deposition modeling, or binder jetting may be used as the additive manufacturing method.

次に、ステップS120にて、第1ワークに貫通孔57と配置室69とを形成する。貫通孔57や配置室69は、例えば、ドリルやミル等の切削工具を用いて形成されてもよいし、レーザによって形成されてもよいし、放電によって形成されてもよい。また、例えば、貫通孔57や配置室69を形成した後に、貫通孔57や配置室69の内面の研削を行ってもよい。 Next, in step S120, the through hole 57 and the placement chamber 69 are formed in the first workpiece. The through hole 57 and the placement chamber 69 may be formed, for example, using a cutting tool such as a drill or mill, or may be formed using a laser or electrical discharge. Furthermore, for example, after the through hole 57 and the placement chamber 69 are formed, the inner surfaces of the through hole 57 and the placement chamber 69 may be ground.

他の実施形態では、例えば、流路88のうち第1冷媒流路71のみが積層造形によって形成されてもよい。この場合、積層造形工程では、第1ワークとして、流路88のうち第1冷媒流路71のみを有する造形物が形成される。つまり、第1ワークは、第1壁部55のみに対応する造形物であってもよい。この場合、例えば、第2壁部56に加工される金属材料の上に、第1冷媒流路71を有する第1ワークを積層造形によって形成した後に、その金属材料を切削工具やレーザや放電によって加工して第2冷媒流路89を形成してもよい。また、他の実施形態では、貫通孔57や配置室69の一部や全部は、積層造形によって形成されてもよく、例えば、ステップS110において、第1壁部55に貫通孔57と第1冷媒流路71とが形成され、かつ、第2壁部56に配置室69が形成されるように、第1壁部55および第2壁部56を積層造形によって形成してもよい。この場合、ステップS120は省略されてもよい。 In other embodiments, for example, only the first refrigerant flow path 71 of the flow path 88 may be formed by additive manufacturing. In this case, in the additive manufacturing process, a shaped object having only the first refrigerant flow path 71 of the flow path 88 is formed as the first workpiece. In other words, the first workpiece may be a shaped object corresponding to only the first wall portion 55. In this case, for example, a first workpiece having the first refrigerant flow path 71 may be formed by additive manufacturing on a metal material to be processed into the second wall portion 56, and then the metal material may be machined using a cutting tool, laser, or electric discharge to form the second refrigerant flow path 89. In other embodiments, some or all of the through hole 57 and the placement chamber 69 may be formed by additive manufacturing. For example, in step S110, the first wall portion 55 and the second wall portion 56 may be formed by additive manufacturing so that the through hole 57 and the first refrigerant flow path 71 are formed in the first wall portion 55 and the placement chamber 69 is formed in the second wall portion 56. In this case, step S120 may be omitted.

ステップS130にて、第2工程を実行する。本実施形態における第2工程では、まず、上述したスクイズブッシュを第1孔部58内に固定する。その後、加圧ピン61が接続された状態のシリンダ65を配置室69に配置するとともに、加圧ピン61を貫通孔57内に、貫通孔57の内壁面に沿って摺動可能に挿入する。より詳細には、ステップS130では、加圧ピン61は、第2部分P2が第2孔部59内に配置され、かつ、第1部分P1がスクイズブッシュ内に配置されるように、貫通孔57内に挿入される。他の実施形態では、加圧ピン61へのシリンダ65の接続が、例えば、加圧ピン61が貫通孔57に挿入された後に行われてもよい。また、ステップS130の後に、あるいは、ステップS130やステップS120に先立って、第2冷媒流路89を介して供給部79が第1冷媒流路71に接続される。また、本実施形態における主型32や第1入れ子34、可動型40は、任意の方法によって準備されればよい。 In step S130, the second step is performed. In this embodiment, the squeeze bushing is first fixed in the first hole portion 58. Then, the cylinder 65 with the pressure pin 61 connected thereto is placed in the placement chamber 69, and the pressure pin 61 is inserted into the through hole 57 so that it can slide along the inner wall surface of the through hole 57. More specifically, in step S130, the pressure pin 61 is inserted into the through hole 57 so that the second portion P2 is placed in the second hole portion 59 and the first portion P1 is placed in the squeeze bushing. In other embodiments, the cylinder 65 may be connected to the pressure pin 61 after the pressure pin 61 is inserted into the through hole 57, for example. After step S130, or prior to step S130 or step S120, the supply unit 79 is connected to the first refrigerant flow path 71 via the second refrigerant flow path 89. Furthermore, the main mold 32, first insert 34, and movable mold 40 in this embodiment may be prepared by any method.

以上で説明した本実施形態における金型構造20によれば、第1壁部55に設けられた、加圧ピン61を冷却する冷却部80を備える。そのため、第1壁部55に設けられた冷却部80によって加圧ピン61を冷却できるので、例えば、第1壁部55に冷却部80が設けられていない形態と比較して、加圧ピン61や第1壁部55の熱膨張によって加圧ピン61の摺動が阻害されることを抑制できる。 The mold structure 20 in this embodiment described above includes a cooling section 80 provided in the first wall section 55 that cools the pressure pin 61. Therefore, since the pressure pin 61 can be cooled by the cooling section 80 provided in the first wall section 55, it is possible to prevent the sliding of the pressure pin 61 from being hindered by thermal expansion of the pressure pin 61 or the first wall section 55, compared to, for example, a configuration in which the cooling section 80 is not provided in the first wall section 55.

また、本実施形態では、冷却部80は、冷却媒体が流れる第1冷媒流路71を第1壁部55内に有している。そのため、第1壁部55内の第1冷媒流路71に冷却媒体を流すことによって、加圧ピン61や第1壁部55を簡易に冷却できる。 In addition, in this embodiment, the cooling unit 80 has a first refrigerant flow path 71 within the first wall portion 55, through which a cooling medium flows. Therefore, by flowing a cooling medium through the first refrigerant flow path 71 within the first wall portion 55, the pressure pin 61 and the first wall portion 55 can be easily cooled.

また、本実施形態では、第1冷媒流路71は、貫通方向d1に交差する方向に沿って延びる第1部分流路72と、第1部分流路72の第2端部77に接続され、貫通方向d1に沿って延びる第2部分流路73とを含んでいる。これによって、例えば、第1冷媒流路71を、貫通方向d1と交差して加圧ピン61から遠ざかるように延びる流路のみによって構成する場合と比較して、第1冷媒流路71のうち第1壁部55内を貫通方向d1に交差して延びる部分の流路長が長くなることを抑制できる。そのため、一般的に貫通方向d1に沿って配置される押し出しピンや射出シリンダ112と、第1冷媒流路71とが干渉することを抑制できる。また、第1冷媒流路71を第2部分流路73のみによって構成する場合と比較して、第1冷媒流路71を加圧ピン61の近傍に配置できる。 In addition, in this embodiment, the first refrigerant flow path 71 includes a first partial flow path 72 extending in a direction intersecting the through-hole direction d1, and a second partial flow path 73 connected to the second end 77 of the first partial flow path 72 and extending along the through-hole direction d1. This prevents the length of the portion of the first refrigerant flow path 71 extending within the first wall portion 55 intersecting the through-hole direction d1 from increasing, compared to, for example, a case in which the first refrigerant flow path 71 is configured only with a flow path intersecting the through-hole direction d1 and extending away from the pressure pin 61. This prevents interference between the first refrigerant flow path 71 and the ejection pin or injection cylinder 112, which are typically arranged along the through-hole direction d1. Furthermore, compared to a case in which the first refrigerant flow path 71 is configured only with the second partial flow path 73, the first refrigerant flow path 71 can be positioned closer to the pressure pin 61.

また、本実施形態では、積層造形によって第1冷媒流路71を形成する。そのため、第1壁部55内に第1冷媒流路71を簡易に形成できる。特に、本実施形態のように、第1冷媒流路71が途中で屈曲する場合であっても、第1冷媒流路71を簡易に形成できる。また、他の実施形態において、例えば、2回以上屈曲する第1冷媒流路71や、曲線状を有する第1冷媒流路71等の、より複雑な形状を有する第1冷媒流路71を第1壁部55内に配置する場合であっても、第1冷媒流路71を簡易に形成できる。 In addition, in this embodiment, the first refrigerant flow path 71 is formed by additive manufacturing. Therefore, the first refrigerant flow path 71 can be easily formed within the first wall portion 55. In particular, even if the first refrigerant flow path 71 bends midway, as in this embodiment, the first refrigerant flow path 71 can be easily formed. Furthermore, in other embodiments, even if a first refrigerant flow path 71 with a more complex shape, such as a first refrigerant flow path 71 that bends two or more times or a curved first refrigerant flow path 71, is arranged within the first wall portion 55, the first refrigerant flow path 71 can be easily formed.

B.第2実施形態:
図4は、第2実施形態における加圧機構50bの概略構成を示す図である。図4は、図2と同様に、入れ子型33bのうち、加圧機構50bの付近の様子を示している。第2実施形態では、第1実施形態とは異なり、冷却部80bの少なくとも一部が、加圧ピン61の周囲を囲うように配置されている。第2実施形態における金型構造20bやダイカスト装置100の構成のうち、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様である。
B. Second embodiment:
Fig. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a pressure mechanism 50b in the second embodiment. Like Fig. 2, Fig. 4 shows the appearance of the pressure mechanism 50b and its vicinity in the nested mold 33b. Unlike the first embodiment, in the second embodiment, at least a portion of the cooling section 80b is arranged so as to surround the periphery of the pressure pin 61. Portions of the mold structure 20b and the die-casting apparatus 100 in the second embodiment that are not particularly described are the same as those in the first embodiment.

本実施形態においても、第1壁部55bは、第2入れ子35bによって形成されている。第1壁部55b内に形成された第1冷媒流路71bは、第3部分流路75を有している。本実施形態では、第3部分流路75は、貫通方向d1に沿って見たときに全体として略円形状に形成されており、加圧ピン61の周囲を囲うように第1部分流路72の第1端部76同士を接続している。これによって、冷却部80bの少なくとも一部が加圧ピン61の周囲を囲うように配置されている。また、本実施形態では、2つの第2冷媒流路89に対して1つの供給部79が接続されている。これにより、本実施形態における流路88bでは、一方の第2冷媒流路89が第1冷媒流路71に冷却媒体を導入する導入部として機能し、他方の第2冷媒流路89が第1冷媒流路71から冷却媒体を回収する回収部として機能する。 In this embodiment, the first wall portion 55b is also formed by the second nest 35b. The first refrigerant flow path 71b formed within the first wall portion 55b has a third partial flow path 75. In this embodiment, the third partial flow path 75 is formed in a generally circular shape when viewed along the penetration direction d1 and connects the first ends 76 of the first partial flow paths 72 so as to surround the periphery of the pressure pin 61. As a result, at least a portion of the cooling portion 80b is arranged to surround the periphery of the pressure pin 61. Furthermore, in this embodiment, one supply portion 79 is connected to two second refrigerant flow paths 89. As a result, in the flow path 88b in this embodiment, one second refrigerant flow path 89 functions as an inlet that introduces a cooling medium into the first refrigerant flow path 71, and the other second refrigerant flow path 89 functions as a recovery portion that recovers the cooling medium from the first refrigerant flow path 71.

なお、他の実施形態では、第3部分流路75は、例えば、貫通方向d1に沿って見たときに全体として略多角形状に形成されていてもよい。また、「冷却部80bの少なくとも一部が加圧ピン61の周囲を囲うように配置されている」と言う場合、冷却部80bの少なくとも一部は、全体として加圧ピン61の周囲を囲うように配置されていればよく、加圧ピン61の周囲を完全に囲っていなくてもよい。例えば、複数の略円弧状の第3部分流路75や、複数の直線状の第3部分流路75が、加圧ピン61の周囲を囲うように配置されていてもよい。 In other embodiments, the third partial flow passage 75 may be formed, for example, in a generally polygonal shape when viewed along the penetration direction d1. Furthermore, when it is stated that "at least a portion of the cooling section 80b is arranged to surround the periphery of the pressure pin 61," it is sufficient that at least a portion of the cooling section 80b is arranged to surround the periphery of the pressure pin 61 as a whole, and it is not necessary for it to completely surround the periphery of the pressure pin 61. For example, multiple generally arc-shaped third partial flow passages 75 or multiple linear third partial flow passages 75 may be arranged to surround the periphery of the pressure pin 61.

以上で説明した第2実施形態における金型構造20bによれば、冷却部80bは、加圧ピン61の周囲を囲うように配置されている。そのため、冷却部80bによって加圧ピン61をより効果的に冷却できる。 According to the mold structure 20b in the second embodiment described above, the cooling section 80b is arranged to surround the pressure pin 61. This allows the pressure pin 61 to be cooled more effectively by the cooling section 80b.

また、本実施形態における金型構造20bを、第1実施形態と同様に積層造形を用いて製造することによって、冷却部80のうち、加圧ピン61の周囲を囲うように配置される部分を構成する流路を容易に形成できる。より詳細には、積層造形を用いることで、例えば、放電を用いる場合と比較して、加圧ピン61の周囲を囲うように配置される流路の屈曲部分や曲線部分をより容易に形成できる。 Furthermore, by manufacturing the mold structure 20b in this embodiment using additive manufacturing, as in the first embodiment, it is possible to easily form the flow path that constitutes the portion of the cooling section 80 that is arranged to surround the periphery of the pressure pin 61. More specifically, by using additive manufacturing, it is possible to more easily form the bent or curved portions of the flow path that is arranged to surround the periphery of the pressure pin 61, compared to when, for example, discharge is used.

C.他の実施形態:
(C1)上記実施形態では、第1冷媒流路71は、第1部分流路72と第2部分流路73とを有しているが、第1部分流路72や第2部分流路73を有していなくてもよい。例えば、第1冷媒流路71は、貫通方向d1に交差する方向に沿って延びる流路のみを有していてもよい。この形態において、例えば、上記実施形態と同様に第2入れ子35に第1冷媒流路71を配置する場合、第1入れ子34や主型32に適宜、第1冷媒流路71と連通する流路を配置すれば、外部から第1冷媒流路71に冷却媒体を供給できる。
C. Other Embodiments:
(C1) In the above embodiment, the first refrigerant flow path 71 has the first partial flow path 72 and the second partial flow path 73, but it does not have to have the first partial flow path 72 or the second partial flow path 73. For example, the first refrigerant flow path 71 may have only a flow path extending along a direction intersecting the through-direction d1. In this configuration, for example, when the first refrigerant flow path 71 is arranged in the second insert 35 as in the above embodiment, a cooling medium can be supplied to the first refrigerant flow path 71 from the outside by appropriately arranging a flow path in the first insert 34 or the main mold 32 that communicates with the first refrigerant flow path 71.

(C2)上記実施形態では、冷却部80は、第1冷媒流路71によって構成されているが、第1冷媒流路71によって構成されていなくてもよい。例えば、冷却部80は、ペルチェ素子によって構成されていてもよい。この場合、ペルチェ素子の加圧ピン61に近い側の面が吸熱し、かつ、ペルチェ素子の加圧ピン61から遠い側の面が放熱するように、ペルチェ素子を配置するとともに、ペルチェ素子に供給する電流を制御すればよい。ペルチェ素子は、例えば、第1壁部55の壁面に配置されてもよいし、第1壁部55内に配置されてもよい。また、ペルチェ素子からの放熱を促進するために、第1壁部55の内部や外部に、ヒートパイプやヒートシンクによって構成された放熱部を設けてもよい。例えば、ペルチェ素子を第1壁部55内に配置する場合、積層造形や切削、放電等によって、ペルチェ素子や配線部、放熱部等を配置するための空間を第1壁部55内に形成した後、その空間内にペルチェ素子や配線部、放熱部等を配置してもよい。また、例えば、加圧ピン61の周囲を囲むようにペルチェ素子を配置することによって、加圧ピン61の周囲を囲むように配置された冷却部80を実現してもよい。 (C2) In the above embodiment, the cooling unit 80 is configured by the first refrigerant flow path 71, but it does not have to be configured by the first refrigerant flow path 71. For example, the cooling unit 80 may be configured by a Peltier element. In this case, the Peltier element is positioned so that the surface of the Peltier element closer to the pressure pin 61 absorbs heat and the surface of the Peltier element farther from the pressure pin 61 dissipates heat, and the current supplied to the Peltier element is controlled. The Peltier element may be positioned, for example, on the wall surface of the first wall portion 55 or within the first wall portion 55. Furthermore, to promote heat dissipation from the Peltier element, a heat dissipation unit configured by a heat pipe or heat sink may be provided inside or outside the first wall portion 55. For example, when disposing the Peltier element within the first wall portion 55, a space for disposing the Peltier element, wiring, heat dissipation unit, etc. may be formed within the first wall portion 55 by additive manufacturing, cutting, discharge, etc., and then the Peltier element, wiring, heat dissipation unit, etc. may be disposed within that space. Furthermore, for example, a cooling unit 80 arranged to surround the pressure pin 61 may be realized by arranging a Peltier element to surround the pressure pin 61.

(C3)上記実施形態では、金型構造20の製造工程において、第1工程を実行しているが、第1工程を実行しなくてもよい。例えば、第1工程に代えて、第1壁部55を形成するための金属材料に、切削工具やレーザや放電等を用いて貫通孔57や第1冷媒流路71を形成する工程を実行してもよい。つまり、第1冷媒流路71が、積層造形とは異なる方法によって形成されてもよい。 (C3) In the above embodiment, the first step is performed in the manufacturing process of the mold structure 20, but the first step does not have to be performed. For example, instead of the first step, a step of forming the through holes 57 and the first refrigerant flow path 71 in the metal material used to form the first wall portion 55 using a cutting tool, laser, discharge, or the like may be performed. In other words, the first refrigerant flow path 71 may be formed by a method other than additive manufacturing.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 This disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized in various configurations without departing from its spirit. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each aspect described in the Summary of the Invention section can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-described problems or achieve some or all of the above-described effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

20,20b…金型構造、30…本体部、31…固定型、32…主型、33,33b…入れ子型、34…第1入れ子、35,35b…第2入れ子、40…可動型、50,50b…加圧機構、55,55b…第1壁部、56…第2壁部、57…貫通孔、58…第1孔部、59…第2孔部、60…加圧部、61…加圧ピン、62…一端部、63…他端部、65…シリンダ、69…配置室、71,71b…第1冷媒流路、72…第1部分流路、73…第2部分流路、75…第3部分流路、76…第1端部、77…第2端部、79…供給部、80,80b…冷却部、88,88b…流路、89…第2冷媒流路、100…ダイカスト装置、110…射出部、111…射出プランジャ、112…射出シリンダ、113…供給口、114…溶湯流路、150…制御部 20, 20b... mold structure, 30... main body, 31... fixed mold, 32... main mold, 33, 33b... nested mold, 34... first nested mold, 35, 35b... second nested mold, 40... movable mold, 50, 50b... pressure mechanism, 55, 55b... first wall portion, 56... second wall portion, 57... through hole, 58... first hole portion, 59... second hole portion, 60... pressure portion, 61... pressure pin, 62... one end portion, 63... other end portion, 65... cylinder, 69... arrangement Placement chamber, 71, 71b...first refrigerant flow path, 72...first partial flow path, 73...second partial flow path, 75...third partial flow path, 76...first end, 77...second end, 79...supply section, 80, 80b...cooling section, 88, 88b...flow path, 89...second refrigerant flow path, 100...die casting machine, 110...injection section, 111...injection plunger, 112...injection cylinder, 113...supply port, 114...molten metal flow path, 150...control section

Claims (3)

ダイカスト鋳造用の金型構造であって、
キャビティに連通する貫通孔が形成された壁部と、
前記貫通孔の内壁面に沿って摺動可能に配置され、前記キャビティ内の溶湯を加圧する軸状の加圧ピンと、
前記壁部に設けられ、前記加圧ピンを冷却する冷却部と、を備え
前記冷却部は、前記加圧ピンを冷却する冷却媒体が流れる冷却流路を前記壁部内に有し、
前記冷却流路は、
前記貫通孔が延びる貫通方向に直交する直交方向に沿って延び、第1端部と第2端部とを有する第1部分流路であって、前記第1端部から前記加圧ピンまでの距離は、前記第2端部から前記加圧ピンまでの距離よりも短い、第1部分流路と、
前記第2端部に接続され、前記貫通方向に沿って延びる第2部分流路と、を含み、
一対の前記第1部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第1部分流路同士の間に配置されるように設けられ、
一対の前記第2部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第2部分流路同士の間に配置されるように設けられ、
前記冷却流路は、さらに、前記加圧ピンの周囲を囲うように前記一対の第1部分流路の前記第1端部同士を接続する第3部分流路を含む、金型構造。
A die structure for die casting,
a wall portion having a through hole communicating with the cavity;
a shaft-shaped pressure pin that is slidably disposed along an inner wall surface of the through hole and applies pressure to the molten metal in the cavity;
a cooling portion provided on the wall portion and configured to cool the pressure pin ,
the cooling portion has a cooling flow path in the wall portion through which a cooling medium flows to cool the pressure pin,
The cooling channel comprises:
a first partial flow path extending in a direction perpendicular to the through-hole extending direction and having a first end and a second end, wherein a distance from the first end to the pressure pin is shorter than a distance from the second end to the pressure pin;
a second partial flow path connected to the second end and extending along the penetration direction,
a pair of the first partial flow paths are provided such that the pressure pin is disposed between the pair of first partial flow paths in the orthogonal direction,
a pair of the second partial flow paths are provided such that the pressure pin is disposed between the pair of second partial flow paths in the orthogonal direction,
A mold structure , wherein the cooling flow path further includes a third partial flow path connecting the first ends of the pair of first partial flow paths so as to surround the periphery of the pressure pin .
請求項1に記載の金型構造であって、The mold structure according to claim 1,
前記第3部分流路は、前記貫通方向に沿って見たときに円形状である、金型構造。A mold structure, wherein the third partial flow path has a circular shape when viewed along the through direction.
ダイカスト鋳造用の金型構造の製造方法であって、
キャビティ内の溶湯を加圧する軸状の加圧ピンが配置される貫通孔と、前記加圧ピンを冷却する冷却媒体が流れる冷却流路と、を有する壁部を形成する第1工程と、
前記加圧ピンを、前記貫通孔内に、前記貫通孔の内壁面に沿って摺動可能に挿入する第2工程と、を備え、
前記第1工程では、積層造形によって、前記壁部のうち前記冷却流路を区画する部分を形成することで、前記冷却流路を形成
前記第1工程において形成される前記冷却流路は、
前記貫通孔が延びる貫通方向に直交する直交方向に沿って延び、第1端部と第2端部とを有する第1部分流路であって、前記第1端部から前記加圧ピンまでの距離は、前記第2端部から前記加圧ピンまでの距離よりも短い、第1部分流路と、
前記第2端部に接続され、前記貫通方向に沿って延びる第2部分流路と、を含み、
一対の前記第1部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第1部分流路同士の間に配置されるように設けられ、
一対の前記第2部分流路が、前記直交方向において前記加圧ピンが前記一対の第2部分流路同士の間に配置されるように設けられ、
前記第1工程において形成される前記冷却流路は、さらに、前記貫通方向に沿って見たときに円形状であり、前記加圧ピンの周囲を囲うように前記一対の第1部分流路の前記第1端部同士を接続する第3部分流路を含む、金型構造の製造方法。
A method for manufacturing a die structure for die casting, comprising:
a first step of forming a wall portion having a through hole in which a shaft-shaped pressure pin that applies pressure to the molten metal in the cavity is disposed and a cooling flow path through which a cooling medium that cools the pressure pin flows;
a second step of inserting the pressure pin into the through hole so that the pressure pin is slidable along an inner wall surface of the through hole,
In the first step, a portion of the wall portion that defines the cooling flow path is formed by additive manufacturing, thereby forming the cooling flow path;
The cooling flow path formed in the first step is
a first partial flow path extending in a direction perpendicular to the through-hole extending direction and having a first end and a second end, wherein a distance from the first end to the pressure pin is shorter than a distance from the second end to the pressure pin;
a second partial flow path connected to the second end and extending along the penetration direction,
a pair of the first partial flow paths are provided such that the pressure pin is disposed between the pair of first partial flow paths in the orthogonal direction,
a pair of the second partial flow paths are provided such that the pressure pin is disposed between the pair of second partial flow paths in the orthogonal direction,
A method for manufacturing a mold structure, wherein the cooling flow path formed in the first step further includes a third partial flow path that is circular when viewed along the penetration direction and connects the first ends of the pair of first partial flow paths so as to surround the pressure pin .
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