特許 5984126 ダイカスト金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5984126

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】ダイカスト金型

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/22 20060101AFI20160823BHJP

   B22C 9/06 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   B22D17/22 F

   B22D17/22 R

   B22C9/06 F

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-108032(P2015-108032)

(22)【出願日】2015年5月28日

【審査請求日】2015年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】307031253

【氏名又は名称】ＲＴＭ 株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136560

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊晴

(72)【発明者】

【氏名】高橋 衛

(72)【発明者】

【氏名】滝北 高憲

(72)【発明者】

【氏名】土屋 健二

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４７７５５２１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開昭６０−０８３７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４５２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２１０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０２９９２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０００７９３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｃ ９／０６

Ｂ２２Ｄ １５／００，１７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャビティに溶融金属を圧入してダイカスト製品を鋳造するダイカスト金型であって、
前記ダイカスト製品が肉厚部を有し、
前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部が、ピットの形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピットを２００個／ｃｍ^２以上有するピット形成領域であることを特徴とするダイカスト金型。

【請求項2】

キャビティに溶融金属を圧入してダイカスト製品を鋳造するダイカスト金型であって、
前記ダイカスト製品が肉厚部を有し、
ピットの形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピットの開口部の面積が、前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部の面積の７０％以上を占めることを特徴とするダイカスト金型。

【請求項3】

キャビティに溶融金属を圧入してダイカスト製品を鋳造するダイカスト金型であって、
前記ダイカスト製品が肉厚部を有し、
前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部が、ピットの形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピットを２００個／ｃｍ^２以上有するピット形成領域であり、
前記ピットの開口部の面積が、前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部の面積の７０％以上を占めることを特徴とするダイカスト金型。

【請求項4】

前記ピットのアスペクト比が、０．１以上である請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のダイカスト金型。

【請求項5】

前記ピットのピット深さが、３０μｍ〜２００μｍである請求項４記載のダイカスト金型。

【請求項6】

前記ダイカスト金型と前記肉厚部の前記接触部に金型内部冷却装置を有する請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のダイカスト金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイカスト金型に関し、特に、ダイカスト製品の肉厚部に発生する引け欠陥を防止、あるいは軽減するためのダイカスト金型に関する。

【背景技術】

【0002】

肉厚部を有するダイカスト製品は、該肉厚部に、「キャビティの局部的過熱が原因で、その部位の凝固だけが遅れ、体積の減少から表面のくぼみとなる現象あるいは割れを生ずる現象、または内部に空隙を生ずる現象」、いわゆる「引け」が発生し、問題となっていた。そこで、従来、肉厚部の引けを防止するために、かかる肉厚部に接触する金型の部位の内部冷却を強化する、あるいは当該部位への離型剤などの外冷を増やすなどにより対応していた。

【0003】

しかしながら、金型構造によっては、肉厚部への内部冷却のための冷却管の数を増やしたり、管径を大きくしたりすることが困難である場合も少なくなかった。また、肉厚部に接触する金型の部位への離型剤あるいは水などの外部冷却は簡単で効果的であるが、当該部位の金型の加熱冷却が過酷な状態になり、金型の早期破損の原因になっていた。さらに、前記部位が過剰に冷却され、その結果、離型剤の乾燥不良が生じ、ガス欠陥の原因となる場合もあった。

【0004】

そこで、確実に前記肉厚部の引けをなくす方法として、当該肉厚部に金型を貫通する加圧ピンを設け、加圧力で引けを潰す機構も一部では採用されていた。しかしながら、金型構造によっては加圧シリンダーの設置が困難な場合もあり、加圧タイミングなどの加圧条件の設定を適切に管理しなければ効果が十分に発揮されるものではなかった。

【0005】

一方、非特許文献１には、金型にショットブラストや化学的な腐食により、金型表面に微細な凹凸を形成することが開示され、特許文献１には、金型表面にショットブラストを施すことにより、湯流れ改善を図る技術が開示されている。また、特許文献２には、金型内部に熱伝導の高いＣｕを用い、かつ金型鋼材との接合面に凹凸を設ける技術が開示され、特許文献３には、ショットブラストにより金型表面に微細な凹凸を形成する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】平野雅雄、外５名、「ダイカスト製品の鋳造不良を低減する金型ディンプル加工技術の開発」、素形材、一般財団法人素形材センター、２０１０、Ｖｏｌ．５１、Ｎｏ．１２、ｐ３８〜４３

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４７７５５２１号公報

【特許文献2】特開２０１４−１６１８８８号公報

【特許文献3】特開２０１２−０４０７４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記非特許文献１記載の技術は、湯流れを改善したり、金型寿命を延ばしたりすることはできるものの、引け防止の効果についてはまったくわからないものであった。また、特許文献１記載の技術は、ディンプルの形状は半球状で、形成方法もショットブラストに限られ、ディンプル形状は比較的浅いため、湯流れ改善の効果は期待できるものの、金属との接触面積の増加が小さく、引けの改善はまったく期待できるものではなかった。さらに、特許文献２記載の技術は、冷却能力を高める工夫はしているものの、金型の構造が複雑になりかつ高価で、十分な引けの防止効果を有するものではなかった。さらにまた、特許文献３記載の技術は、製品の金型からの離型性を向上させかつ金型の耐久性を向上させることはできるものの、十分な引けの防止効果を有するものではなかった。

【0009】

そこで、本発明の目的は、前記の従来技術の問題点を解決し、肉厚部を有するダイカスト製品の肉厚部に発生する引け欠陥を防止、あるいは軽減するためのダイカスト金型を提供することにある。特に、特別な加圧装置などを用いることなく、さらに外部冷却によるガス欠陥などの新たな欠陥の可能性を生じることなく、肉厚部の引けを防止、あるいは軽減することができる金型を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、ダイカスト製品の肉厚部を形成する金型との接触部に、微細な凹部を付与することで当該接触部の溶融金属と接触する面積を増大させ、冷却効果を大きくすることによって、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0011】

即ち、本発明のダイカスト金型は、キャビティに溶融金属を圧入してダイカスト製品を鋳造するダイカスト金型であって、前記ダイカスト製品が肉厚部を有し、前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部が、ピットの形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピットを２００個／ｃｍ^２以上有するピット形成領域であることを特徴とするものである。

【0012】

本発明のダイカスト金型は、キャビティに溶融金属を圧入してダイカスト製品を鋳造するダイカスト金型であって、前記ダイカスト製品が肉厚部を有し、ピットの形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピットの開口部の面積が、前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部の面積の７０％以上を占めることを特徴とするものである。

【0013】

本発明のダイカスト金型は、キャビティに溶融金属を圧入してダイカスト製品を鋳造するダイカスト金型であって、前記ダイカスト製品が肉厚部を有し、前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部が、ピットの形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピットを２００個／ｃｍ^２以上有するピット形成領域であり、前記ピットの開口部の面積が、前記ダイカスト金型と前記肉厚部の接触部の面積の７０％以上を占めることを特徴とするものである。

【0014】

また、本発明のダイカスト金型は、前記ピットのアスペクト比が、０．１以上であることが好ましく、前記ピットのピット深さが、３０μｍ〜２００μｍであることが好ましい。

【0015】

さらに、本発明のダイカスト金型は、前記ダイカスト金型と前記肉厚部の前記接触部に金型内部冷却装置を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によると、ダイカスト製品の肉厚部に発生する引け欠陥を防止、あるいは軽減するためのダイカスト金型を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明のダイカスト金型の一例を示す図である。

【図2】本発明におけるピットの一例を示す上面図である。

【図3】本発明におけるピットの一例を示す断面図である。

【図4】本発明におけるピットの他の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明のダイカスト金型ついて具体的に説明する。
ダイカスト製品の引け欠陥は、通常当該ダイカスト製品において相対的に肉厚である部位（肉厚部）に発生する。これは、前記肉厚部は、相対的に凝固速度が他の部位より遅くなり、そのため、凝固収縮に伴う体積減少が、最終凝固部となる肉厚部に集中して、引け欠陥を生ずることになる。従って、肉厚部の冷却速度を速くし、凝固速度をその他の部位と同等の速度にすることで、肉厚部への引け欠陥の発生を防止できる。また、肉厚部の冷却速度を早くする手法としては様々な方法があるが、その一つとして溶融金属と接する金型の表面積を増加させる方法がある。金型内の溶融金属が凝固する際、溶融金属の熱は金型表面を通じて金型内部に伝達され、溶融金属の温度が低下し凝固する。この時、金型表面から金型内部に伝達される熱は、熱伝達の原理により溶融金属と接する金型の表面積に比例する。さらに、金型の表面積を増加させる方法としては、金型表面に微細なピット（凹部）を作る方法がある。そこで、本発明は、ダイカスト製品の引け欠陥の生ずる肉厚部に接する金型の表面に、微細なピット（凹部）を形成し、前記肉厚部の冷却速度を速くすることによって、引けを防止等するものである。さらに引けに伴う割れに関しては、表面の微細な凹凸が凝固時の収縮応力を分散させ割れの発生を防止することができる。なお、一般にダイカスト製品では、その製品で相対的に板厚の厚い部分を「肉厚部」と呼んでいるが、もちろん製品の大きさ、形状により「肉厚部」の範囲、厚さなどは異なり、本発明では、一般的な概念に従い、その製品の部位で相対的に肉厚であり、約１０ｍｍ以上の部位を「肉厚部」とする。

【0019】

図１は、本発明のダイカスト金型の一例を示す図である。図１において、１がダイカスト金型（２が固定型、３が可動型）で、５がキャビティで、４がダイカスト製品を示し、４１がダイカスト製品の肉厚部であり、３１がピット形成領域（図中の斜線部）であり、このピット形成領域３１にピット３２を設けて、ダイカスト製品４の肉厚部４１の引けを防止するものである。

【0020】

具体的には、本発明のダイカスト金型１は、キャビティ５に溶融金属を圧入してダイカスト製品４を鋳造するダイカスト金型１であって、前記ダイカスト製品４が肉厚部４１を有し、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部が、ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピット３２を２００個／ｃｍ^２以上有するピット形成領域３１であることを特徴とするものである。前記ダイカスト製品の肉厚部４１と前記ダイカスト金型１が接触するピット形成領域３１に、ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上とし、ピット３２を２００個／ｃｍ^２以上有することで、ダイカスト製品の肉厚部４１に発生する引け欠陥を防止、あるいは軽減するためのダイカスト金型１を提供することができる。なお、本発明において、肉厚部の冷却速度を他の部分と同等にするため、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１以外の領域は、ピット３２を有していないことが好ましい。

【0021】

本発明のダイカスト金型１は、キャビティ５に溶融金属を圧入してダイカスト製品４を鋳造するダイカスト金型１であって、前記ダイカスト製品４が肉厚部４１を有し、ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、ピット３２の開口部の面積が、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１の面積の７０％以上を占めることを特徴とするものである。ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上とし、ピット３２の開口部の面積が、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１の面積の７０％以上を占めることにより、ダイカスト製品の肉厚部４１に発生する引け欠陥を防止・軽減するためのダイカスト金型１を提供することができる。なお、本発明において、肉厚部の冷却速度を他の部分と同等にするため、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１以外の領域は、ピット３２を有していないことが好ましい。

【0022】

本発明のダイカスト金型１は、キャビティ５に溶融金属を圧入してダイカスト製品４を鋳造するダイカスト金型１であって、前記ダイカスト製品４が肉厚部４１を有し、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部が、ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピット３２を２００個／ｃｍ^２以上有するピット形成領域３１であり、前記ピット３２の開口部の面積が、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部の面積の７０％以上を占めることを特徴とするものである。これにより、ダイカスト製品の肉厚部４１に発生する引け欠陥を防止・軽減するためのダイカスト金型１を提供することができる。なお、本発明において、肉厚部の冷却速度を他の部分と同等にするため、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１以外の領域は、ピット３２を有していないことが好ましい。

【0023】

本発明において、ピット３２の形成による表面粗さＲｚが５０μｍ以上であり、Ｒｚが７０μｍ以上であることが好ましい。表面粗さをかかる範囲とすることで、前記肉厚部４１の冷却速度を速くすることができる。また、凝固時の収縮応力を分散させることができる。ここで、表面粗さとは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に規定される方法で測定したものであり、具体的には、この規格に準拠した小形表面粗さ測定機、例えば、株式会社ミツトヨ製のサーフテスト ＳＪ−４００等を用いて測定を行った。なお、表面粗さＲｚの上限は特にないが、２００μｍとすることもできる。

【0024】

本発明において、ピット３２の数が２００個／ｃｍ^２以上、あるいは平面上のピット３２の占有面積率が７０％以上、またはピット３２の数が２００個／ｃｍ^２以上で平面上のピット３２の占有面積率が７０％以上であることが必要である。

【0025】

具体的には、ピット形成領域３１にピット３２を２００個／ｃｍ^２以上有するものであり、ピットの大きさ、形状により異なるが、ピット開口部の大きさが小さい場合、例えば１００μｍ以下の場合、５０００個／ｃｍ^２〜１００００個／ｃｍ^２有することが好ましい。ピット形成領域３１のピット３２の数をかかる範囲とすることで、前記肉厚部４１の冷却速度を速くすることができ、単位面積当たりのピット３２の数が２００個／ｃｍ^２より少ないと表面積の増加が少なく冷却効果が期待できない。一方、単位面積当たりのピット３２の数をあまりにも多くしすぎると、ピット３２同士が重なり表面積はピット３２の数ほどには増加しなくなるおそれがある。なお、ピット３２の個数は複数個が重なっている場合には、それぞれを１個とする。

【0026】

また、ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、前記ピット３２が、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１の面積の７０％以上を占めるものであり、球状ピットの場合８０％以上を占めることが好ましく、平面上のピット３２の占有面積率をかかる範囲とすることで、前記肉厚部４１の冷却速度を速くすることができる。なお、占有面積率の上限は特にないが、９０％または９９％とすることもできる。

【0027】

さらに、開口部の大きさＤが大きい場合、例えば、４００μｍ以上の場合には、表面粗さＲｚが５０μｍ以上であり、平面状のピットの占める面積が７０％以上であれば、凝固時の収縮応力を分散させ、引けによる割れを防止あるいは軽減することができる。

【0028】

図２は、本発明におけるピット３２の一例を上から見た場合を示す上面図であり、図３は、本発明におけるピットの一例を示す断面図である。ここで、図中、Ｌはピット３２の深さ、Ｄはピット３２の開口部の一辺の長さである。図２および図３に示すように、開口部の一辺の長さＤが１００μｍで深さＬが８７μｍで、Ｌ／Ｄが０．８７のようにＬ／Ｄが大きい四角錐の場合、このピット３２をピット形成領域３１に５０００個／ｃｍ^２形成すると、ピット形成領域３１の面積から四角錐の開口部の面積を除き、ピット３２の側面部の表面積を加えると、もとのピット形成領域３１の面積の１．５倍となり、ダイカスト製品の肉厚部４１の引けを防止・軽減するのに十分な速さの冷却速度が得られる。なお、この時のピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積率は５０％である。

【0029】

図４は、本発明におけるピットの他の一例を示す断面図である。図４に示すように、球の半径ｒが６０μｍで、深さＬが半径ｒの１／２の３０μｍの球状のピット３２の場合、Ｌ／Ｄは０．２９であり、球状部の開口部の面積は０．００８４８ｍｍ^２である。そこで、ピット３２を約９０００個／ｃｍ^２形成した場合、ピット形成領域３１の面積から球状部の開口部の面積を除き、ピット３２の側面部の表面積を加えると、もとのピット形成領域３１の面積の約１．２５倍となり、球状部の開口部の面積は、ピット形成領域３１の面積に対する面積比が約７６％となり、ダイカスト製品の肉厚部４１の引けを防止・軽減するのに十分な速さの冷却速度が得られる。

【0030】

また、図２〜図４では、模式的な図で示したが、プログラミングされたレーザー加工のような場合を除いて、決まった形状で規則的にピット３２を形成することは困難である場合が多く、放電加工や機械的な打痕でピット３２を形成した場合は、通常ピット３２が重なり合い単純な形状ではなくなるが、代表的な単独のピット３２を用いて上記と同様の計算を行えば適切なピット３２の形成が可能となる。

【0031】

本発明のダイカスト金型１は、前記ピット３２のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が、０．１以上であることが好ましく、０．２以上であることがより好ましく、０．５以上であることがさらにより好ましい。これにより、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１の面積を、前記ピット３２を設けない場合の接触面積と比べて２０％以上増加させることができ、ダイカスト製品の肉厚部に発生する引け欠陥をより防止・軽減できる。なお、前記ピット３２の開口部の長さＤは、円形の場合は直径、正方形の場合は一辺の長さであり、前記ピットの最短の部分の長さであり、前記ピット３２の深さＬは、前記ピット３２の最長の長さである。また、アスペクト比の上限は特にないが、０．９または０．９５とすることもできる。

【0032】

また、本発明のダイカスト金型１は、前記ピット３２のピット深さＬが、３０μｍ〜２００μｍであることが好ましく、３０μｍ〜１００μｍであることがより好ましく、４０μｍ〜８０μｍであることがさらにより好ましい。ピット３２の深さＬが、開口部のＤに比べてあまりに浅いと、表面積の増加による効果が得られず冷却効果が小さくなるおそれがあり、好ましくない。また、あまりにも前記ピット３２のピット深さＬが深すぎると、ダイカスト製品４をダイカスト金型１から取り出す際に、ダイカスト製品４を形成する溶融金属の一部がピット３２の底に残り、ダイカスト製品４の表面品質を低下させると同時に焼きつき、むしれ等の原因となるおそれがあり、好ましくない。さらに、ピット深さを上記範囲とすることで、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の接触部３１の面積を、前記ピット３２を設けない場合の接触面積と比べて２０％以上増加させることができ、ダイカスト製品の肉厚部に発生する引け欠陥をより防止・軽減できる。

【0033】

さらに、本発明において、ピット３２の形成方法としては、化学的な腐食（エッチングシボ）、ショットブラストまたはショットピーニング、あるいは放電加工、レーザー加工、機械的な打痕などを挙げることができるが、本発明では、いずれかのピット形成方法に限定されるものではない。ただし、本発明において、ショットブラストまたはショットピーニングによるピット形成の場合はピット深さが浅く、アスペクト比を０．２以上にすることが困難となるおそれがあるため、ピット形成方法としては、機械的な打痕、放電加工等がより好ましい。

【0034】

また、本発明において、ピット３２の形状は、球形、円錐形、四角錐など、特定の形状に限定するものではない。

【0035】

本発明において、ダイカスト金型１へのピット３２の形成に際しては、その製品形状、要求品質度合いに応じて、ピット個数、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）、Ｌを決めることが好ましく、特に製品表面性状が問題となる可能性がある場合には、ダイカスト製品４の裏側に当たるダイカスト金型面に施工することが必要であり、また製品脱型方向に対して垂直な金型面への施工が好ましい。

【0036】

また、本発明のダイカスト金型１は、前記ダイカスト金型１と前記肉厚部４１の前記接触部３１に金型内部冷却装置を有することが好ましい。前記ダイカスト金型１の内部に冷却管を配することで、前記ダイカスト金型１の内部冷却を行うことができ、ダイカスト製品の肉厚部に発生する引け欠陥をより防止・軽減効果をさらに高めることができる。かかる金型内部冷却装置としては、特に限定されないが、例えば、アーレスティテクノサービス社製のジェットクールシステムを使用することができる。

【0037】

さらに、本発明において、ダイカスト金型１の寿命を高めるために、窒化処理などの表面処理を施しても、本発明の効果を損ねることはない。

【0038】

また、本発明において、前記溶融金属としては、本発明の効果が得られれば限定されないが、例えば、ＪＩＳ ＡＤＣ１２等のアルミニウム合金、マグネシウム合金などを挙げることができ、前記ダイカスト金型１としては、例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの鋳造に用いられるダイカスト金型１等を挙げることができる。さらに、ダイカスト金型１の組成としては、本発明の効果が得られれば特に限定されないが、鋼材等を挙げることができる。

【0039】

さらにまた、本発明のダイカスト金型１は、本発明の効果が損なわれない範囲で、他の処理等がされていてもよい。

【0040】

以下、本発明について、実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【実施例】

【0041】

（実施例１）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型１であり、平面の切削加工を施す肉厚部４１を有するダイカスト製品４の当該肉厚部４１と接するダイカスト金型１の表面に、機械的な打痕により、アスペクト比が０．５で、ピット深さが３０〜７０μｍで、ピット３２の形成による表面粗さＲｚが６２μｍで、ピット３２をピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比を８０％で形成し、切削後の切削面の欠陥検査を行った。溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。不良の判定は、下記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表１に併記した。

【0042】

（実施例２）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型１であり、平面の切削加工を施す肉厚部４１を有するダイカスト製品４の当該肉厚部４１と接するダイカスト金型１の表面に、機械的な打痕により、アスペクト比が０．５で、ピット深さが４０〜８０μｍで、ピット３２の形成による表面粗さＲｚが７５μｍで、ピット３２をピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比を８０％で形成し、切削後の切削面の欠陥検査を行った。溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。不良の判定は、下記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表１に併記した。

【0043】

（比較例１）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型であり、平面の切削加工を施す肉厚部４１を有するダイカスト製品４の当該肉厚部４１と接するダイカスト金型の表面にピット３２を形成しない条件でダイカスト金型を用いてダイカスト製品４を作製し、欠陥検査を行った。溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。不良の判定は、下記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表１に併記した。

【0044】

（欠陥・割れ検査の判定）
目視で観察し、欠陥・割れ品の標準サンプルと照合し、標準サンプルと同等の欠陥や割れのある場合を不良品とした。

【0045】

【表1】

【0046】

表１の結果から、比較例１は、ピットがないため肉厚部４１に引けの欠陥が発生する割合が高かった。一方、実施例１および実施例２は、本発明におけるピット３２を設けることで、肉厚部４１での引けの欠陥の発生を軽減することができた。

【0047】

（実施例３）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型１であり、旋盤加工により、穴あけを必要とするダイカスト製品４の肉厚部４１と接するダイカスト金型１の表面にピット３２形成による表面粗さＲｚが５８μｍとなるようにピット３２を形成し、孔加工時の加工面の欠陥検査を２回行った。このときのピット３２のアスペクト比は０．４であり、ピット深さは２０〜７０μｍ、ピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比７５％であり、不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表２に併記した。なお、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0048】

（比較例２）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型であり、ダイカスト製品４の肉厚部４１と接するダイカスト金型の表面にピット３２を形成しない条件でダイカスト金型を用いてダイカスト製品４を作製し、欠陥検査を２回行った。溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表２に併記した。

【0049】

【表2】

【0050】

表２の結果から、比較例２は、ピットがないため肉厚部４１に引けの欠陥が発生する割合が高かった。一方、実施例３は、本発明におけるピット３２を設けることで、肉厚部４１での引けの欠陥の発生を大幅に軽減することができた。

【0051】

（実施例４、５）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型１であり、リブ状の肉厚部を有するダイカスト製品４の肉厚部４１と接するダイカスト金型１の表面にピット３２形成による表面粗さＲｚが９０μｍになるようにエッチングシボによるピット３２を形成し、引け割れによる不良率を測定した。このピット３２のアスペクト比は０．６であり、ピット深さは４０〜１００μｍ、ピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比は８０％であった。また、金型内部冷却装置がない冷却の場合を実施例４、金型内部冷却装置を有して冷却する場合を実施例５とし、不良の判定は、浸透探傷液を用いて上記条件に従って目視判定を行って、結果を下記表３に併記した。なお、金型内部冷却装置は、ダイカスト金型１の内部に冷却管を配して、冷却を行い、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0052】

（比較例３、４）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型であり、リブ状の肉厚部を有するダイカスト製品４の肉厚部４１と接するダイカスト金型の表面にピット３２を形成しない条件でダイカスト金型を用いてダイカスト製品４を作製し、引け割れによる不良率を測定した。また、金型内部冷却装置がない冷却の場合を比較例３、金型内部冷却装置を有して冷却する場合を比較例４とし、不良の判定は、浸透探傷液を用いて上記条件に従って目視判定を行って、結果を下記表３に併記した。なお、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0053】

【表3】

【0054】

表３の結果から、比較例３および４は、ピットがないため肉厚部４１に引けの欠陥が発生する割合が高かった。一方、実施例４および実施例５は、本発明におけるピット３２を設けることで、肉厚部４１での引けの欠陥の発生を軽減することができた。また、金型内部冷却装置により冷却を強化することで、肉厚部４１での引けの欠陥の発生をより軽減することができた。

【0055】

（実施例６）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型１であり、リブ状の肉厚部を有するダイカスト製品４の肉厚部４１が、鋳造時に溶湯がダイカスト金型１にぶつかり引け割れの発生し易い肉厚部４１であり、前記肉厚部４１と接するダイカスト金型１の表面にピット３２形成による表面粗さＲｚが１２０μｍになるように機械的な打痕によるピット３２を形成し、引け割れによる不良率を測定した。このピット３２は、円錐状で開口部の直径は平均約６００μｍ、ピット３２の数は約３００個／ｃｍ^２であり、ピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比は約８５％であり、不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表４に併記した。なお、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0056】

（比較例５）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型であり、リブ状の肉厚部を有するダイカスト製品４の肉厚部４１が、鋳造時に溶湯がダイカスト金型にぶつかり引け割れの発生し易い肉厚部４１であり、前記肉厚部４１と接するダイカスト金型の表面にピット３２形成による表面粗さＲｚが１２０μｍになるように機械的な打痕によるピット３２を形成し、引け割れによる不良率を測定した。このピット３２は、円錐状で開口部の直径は平均約６００μｍ、ピット３２の数は約１５０個／ｃｍ^２であり、ピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比は約４２％であり、不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表４に併記した。なお、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0057】

（比較例６）
ピットを形成しない以外は、実施例６と同様の条件で比較例６のダイカスト金型を作製し、引け割れによる不良率を測定した。不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行って、結果を下記表４に併記した。なお、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0058】

【表4】

【0059】

表４の結果から、比較例５は、ピットを有するものの、ピット３２の数が２００個／ｃｍ^２以上でなく、ダイカスト金型１と肉厚部４１の接触部の面積の７０％以上でもないため、肉厚部４１に引けの割れが発生する割合が高く、比較例６は、ピットがないため肉厚部４１に引けの割れが発生する割合が高かった。一方、実施例６は、本発明におけるピット３２を設け、ピット３２の数が２００個／ｃｍ^２以上で、ダイカスト金型１と肉厚部４１の接触部の面積の７０％以上であるため、肉厚部４１での引けの割れの発生を軽減することができた。

【0060】

（実施例７、実施例８）
金型用鋼材ＳＫＤ６１を用いたダイカスト金型１であり、リブ状の肉厚部を有するダイカスト製品４の肉厚部４１が、鋳造時に溶湯がダイカスト金型１にぶつかり引け割れの発生し易い湯口近傍の肉厚部４１であり、前記肉厚部４１と接するダイカスト金型１の表面に放電加工により２種類のピット３２を形成し、引け割れによる不良率を測定した。実施例７では、円錐状ピット３２で、開口部の直径は約７００μｍ、ピット３２形成によるＲｚは８０μｍ、ピット３２の数は約２００個／ｃｍ^２であり、ピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比は７７％であり、不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表５に併記した。実施例８では、同様の円錐状ピット３２で、開口部の直径は約５００μｍ、ピット３２形成によるＲｚは８０μｍ、ピット３２の数は約２５０個／ｃｍ^２であり、ピット３２の開口部の面積のピット形成領域３１の面積に対する面積比は４９％であり、不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行い、結果を下記表５に併記した。なお、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0061】

（比較例７）
ピットを形成しない以外は、実施例７と同様の条件で比較例７のダイカスト金型を作製し、引け割れによる不良率を測定した。不良の判定は、上記条件に従って目視判定を行って、結果を下記表５に併記した。なお、溶融金属としては、アルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ１２）を使用した。

【0062】

【表5】

【0063】

表５の結果から、比較例７は、ピットがないため肉厚部４１に引けの割れが発生する割合が高かった。一方、実施例７は、本発明におけるピット３２を設け、ピット３２の数が２００個／ｃｍ^２以上で、ダイカスト金型１と肉厚部４１の接触部の面積の７０％以上であるため、肉厚部４１での引けの割れの発生を軽減することができ、実施例８は、本発明におけるピット３２を設け、ピット３２の数が２００個／ｃｍ^２以上であるため、効果は実施例７より少ないが、肉厚部４１での引けの割れの発生を軽減することができた。

【符号の説明】

【0064】

１ 金型
２ 固定型
３ 可動型
３１ ピット形成領域（接触部）
３２ ピット
４ ダイカスト製品
４１ ダイカスト製品の肉厚部
５ キャビティ

【要約】

【課題】ダイカスト製品の肉厚部４１に発生する引け欠陥を防止、あるいは軽減するためのダイカスト金型１を提供する。
【解決手段】キャビティ５に溶融金属を圧入してダイカスト製品４を鋳造するダイカスト金型１であって、ダイカスト製品４が肉厚部４１を有し、ダイカスト金型１と肉厚部４１の接触部が、ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、ピット３２を２００個／ｃｍ^２以上有するピット形成領域３１であるダイカスト金型１である。キャビティ５に溶融金属を圧入してダイカスト製品４を鋳造するダイカスト金型１であって、ダイカスト製品４が肉厚部４１を有し、ピット３２の形成により表面粗さＲｚが５０μｍ以上となり、ピット３２が、ダイカスト金型１と肉厚部４１の接触部３１の面積の７０％以上を占めるダイカスト金型１である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】