JP7735981B2 - 金型構造、および、金型構造の製造方法 - Google Patents

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。

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。

特開平５－２３８２１号公報

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。

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。

（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。

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。

ダイカスト装置の概略構成を示す図である。 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。 金型構造の製造方法を示すフローチャートである。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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

Claims (3)

1. 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。
2. 請求項１に記載の金型構造であって、
   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。
3. 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し、
   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。