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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-06
(45)【発行日】2023-04-14
(54)【発明の名称】金型および金型の製造方法
(51)【国際特許分類】
   B21D 37/16 20060101AFI20230407BHJP
   B21D 37/02 20060101ALI20230407BHJP
【FI】
B21D37/16
B21D37/02 Z
【請求項の数】 10
(21)【出願番号】P 2022004134
(22)【出願日】2022-01-14
(62)【分割の表示】P 2019141974の分割
【原出願日】2019-08-01
(65)【公開番号】P2022050620
(43)【公開日】2022-03-30
【審査請求日】2022-01-14
(73)【特許権者】
【識別番号】591214527
【氏名又は名称】株式会社ジーテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】糸井 宏樹
(72)【発明者】
【氏名】長友 崇
(72)【発明者】
【氏名】田中 誠也
【審査官】永井 友子
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-099774(JP,A)
【文献】特開2011-161449(JP,A)
【文献】中国実用新案第208527847(CN,U)
【文献】特開2003-231915(JP,A)
【文献】韓国登録特許第10-1365195(KR,B1)
【文献】実開昭57-086028(JP,U)
【文献】米国特許出願公開第2009/0293571(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B21D 37/16
B21D 37/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
成型面と裏面を有する板状であって、裏面から突出する柱状体を除き厚みが略一定である金型本体と、
前記金型本体の前記成型面とは反対側に位置する裏面が密着する取付面を有し、前記金型本体が前記柱状体を凹んだ取付座に重ねて固定された支持台と、
前記金型本体の成型面を冷却する冷媒が流れる冷媒通路とを備えた金型であって、
前記冷媒通路は、前記支持台の前記取付面に開口して前記取付面に沿って延びる溝を金型本体が蓋をする構成であって、1本の溝を前記金型本体の前記柱状体を取り付ける前記取付座を避けて形成し、
前記溝は、一対の側面間で直線状に延びる複数の直線部と、この直線部の両端に接続されて一の側面近傍で屈曲する複数の折り返し部とを有し、
前記直線部は、この直線部が延びる方向とは直交する方向に間隔をおいて並べられ、
前記折り返し部は、前記金型本体で蓋をされ冷媒通路を形成した際に冷媒が全ての前記直線部を順次経由して流れるように、互いに隣り合う二つの前記直線部の端部どうしを接続し、
前記柱状体は、前記金型本体の一部を構成するように前記金型本体に形成され、
前記柱状体の先端面は平坦に形成され、
前記取付座は、前記金型本体を前記支持台に固定するためのもので、前記取付面より低い位置に形成されているとともに、前記支持台に前記金型本体が取付けられた状態で前記柱状体の先端面と密着するように平坦に形成され、
前記支持台の前記取付面と前記取付座との間は、前記柱状体が嵌まる形状に形成されていることを特徴とする金型。
【請求項2】
請求項1記載の金型において、前記柱状体には、固定用ボルトが螺着するねじ孔が形成されていることを特徴とする金型。
【請求項3】
請求項1記載の金型において、
前記金型本体と前記支持台との間に設けられたOリングにより前記柱状体と前記取付座を除き前記冷媒通路の周囲全域がシールされることを特徴とする金型。
【請求項4】
請求項1~請求項3のいずれか一つに記載の金型において、
前記金型本体の前記裏面は、前記成型面に倣う形状に形成され、
前記支持台は、一体成形品であることを特徴とする金型。
【請求項5】
請求項1記載の金型において、
前記柱状体と前記取付座は金型の四隅に配置することを特徴とする金型。
【請求項6】
請求項1記載の金型において、
前記取付座は前記溝の前記直線部、折り返し部で囲まれることを特徴とする金型。
【請求項7】
請求項1記載の金型において、
前記溝の一端は、前記支持台に形成された第1の通路孔に連通され、
前記溝の他端は、前記支持台に形成された第2の通路孔に連通され、
これらの前記第1の通路孔と前記第2の通路孔は、冷媒供給装置に接続され、
前記冷媒供給装置は、前記第1の通路孔と前記第2の通路孔とのいずれか一方の通路孔に液状の冷媒を供給し、他方の通路孔から冷媒を排出させるように構成されていることを特徴とする金型。
【請求項8】
請求項1記載の金型において、前記溝は、断面U字状であることを特徴とする金型。
【請求項9】
請求項1記載の金型において、前記金型本体はホットプレス金型用鋼、支持台は機械構造用炭素鋼であることを特徴とする金型。
【請求項10】
上下方向とは直交する方向に延びる板状に形成されて上下方向の一端が成型面となり、他端に支持台に向け突出する柱状体を有する金型本体を形成する金型本体形成ステップと、
前記金型本体の前記成型面とは反対側に位置する裏面が密着する取付面を上下方向の一端のみに有する支持台を形成する支持台形成ステップと、
前記取付面に開口して前記取付面に沿って延び、前記金型本体で蓋をされることにより冷媒通路を形成する溝であって、直線状に延びるとともに延びる方向とは直交する方向に間隔をおいて並べられた複数の直線部と、前記直線部の両端に接続されて屈曲し、前記冷媒通路を形成した際に冷媒が全ての前記直線部を順次経由して流れるように、互いに隣り合う二つの前記直線部の端部どうしを接続する複数の折り返し部とを有する1本の溝を、前記金型本体の前記柱状体を取り付ける取付座を避けて形成する溝形成ステップと、
前記金型本体の前記裏面を前記支持台の前記取付面に重ねて前記支持台の前記取付座に向け突出して重なる前記柱状体を介し前記金型本体を取付ける取付ステップとを有し、
前記金型本体形成ステップは、
前記金型本体となる母材の裏面を前記柱状体を除き前記成型面に倣う形状に加工するとともに、前記柱状体を、前記柱状体の先端面が平坦に形成されかつ前記柱状体が前記金型本体の一部を構成するように前記金型本体に形成する第1の加工ステップを行い、前記支持台の前記取付面と前記金型本体の前記裏面との合わせ部分にシールを介在させた状態で前記取付ステップを行い、前記母材に厚みが略一定となるように前記成型面を加工する第2の加工ステップを行うことにより実施し、
前記支持台形成ステップにおいて、前記金型本体を前記支持台に固定するための前記取付座を、前記取付面より低い位置に形成するとともに、前記支持台に前記金型本体が取付けられた状態で前記柱状体の先端面と密着するように平坦に形成し、
前記取付ステップにおいて、前記支持台の前記取付面と前記取付座との間に前記柱状体が嵌まることを特徴とする金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内部に冷媒通路を有する金型およびこの金型の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の骨格部品を成型する技術として、熱間プレス成型法の一つであるホットスタンプ工法が知られている。このホットスタンプ工法は、高温に熱した金属板材を熱間プレス成型装置に装填し、この金属板材に対してプレス成型を行うと同時に焼入れを行う工法である。この種のホットスタンプ工法を実施するために使用可能な従来の熱間プレス成型装置は、例えば特許文献1に記載されている。
【0003】
特許文献1に開示されているような従来の熱間プレス成型装置は、成型用の金型の温度を低温に保つために、金型に形成された冷媒通路に冷媒を流す構成が採られている。冷媒通路は、金型に機械加工によって穿設された孔を用いて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2018-12113号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
機械加工によって金型に形成された孔は、直線状に延びるように形成される。このため、ワークの形状に高低差があったり曲面が含まれていて成型面の形状が複雑になる場合は、冷媒通路と成型面との間隔を一定することが難しい。このような場合は、成型面に温度が相対的に高い部分と相対的に低い部分とが生じるようになり、成型時に成型品が均一に急冷されない(成型品に高温部が残る)ことがある。1回の成型は、成型品の温度が所定の低い温度に達するまで行われる。このため、成型時に成型品に高温部が残ってしまうと、この高温部が冷却されるまで次のステップに移行できないから、生産効率が低くなる。このような不具合は、冷媒通路を有する金型であればどのような金型にも生じる。
【0006】
本発明の目的は、成型品が均等に冷却される金型および金型の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的を達成するために本発明に係る金型は、成型面と裏面を有する板状であって、裏面から突出する柱状体を除き厚みが略一定である金型本体と、前記金型本体の前記成型面とは反対側に位置する裏面が密着する取付面を有し、前記金型本体が前記柱状体を凹んだ取付座に重ねて固定された支持台と、前記金型本体の成型面を冷却する冷媒が流れる冷媒通路とを備えた金型であって、前記冷媒通路は、前記支持台の前記取付面に開口して前記取付面に沿って延びる溝を金型本体が蓋をする構成であって、1本の溝を前記金型本体の前記柱状体を取り付ける前記取付座を避けて形成し、前記溝は、直線状に延びる複数の直線部と、この直線部の両端に接続されて屈曲する複数の折り返し部とを有し、前記直線部は、この直線部が延びる方向とは直交する方向に間隔をおいて並べられ、前記折り返し部は、前記金型本体で蓋をされ冷媒通路を形成した際に冷媒が全ての前記直線部を順次経由して流れるように、互いに隣り合う二つの前記直線部の端部どうしを接続するものである。
【0008】
本発明は、前記金型において、前記金型本体は、前記柱状体を前記支持台の前記取付座に重ねてボルトによって取付けられていてもよい。
【0009】
本発明は、前記金型において、前記金型本体と前記支持台との間にOリング・溶接・ろう付け・接着のいずれかにより前記冷媒通路の周囲全域がシールされてもよい。
【0010】
本発明は、前記金型において、前記金型本体の前記裏面は、前記成型面に倣う形状に形成され、前記支持台は、一体成形品であってもよい。
【0011】
本発明は、前記金型において、前記柱状体と前記取付座は金型の四隅に配置してもよい。
【0012】
本発明は、前記金型において、前記取付座は前記溝の前記直線部、前記折り返し部で囲まれてもよい。
【0013】
本発明は、前記金型において、前記溝の一端は、前記支持台に形成された第1の通路孔に連通され、前記溝の他端は、前記支持台に形成された第2の通路孔に連通され、これらの前記第1の通路孔と前記第2の通路孔は、冷媒供給装置に接続され、前記冷媒供給装置は、前記第1の通路孔と前記第2の通路孔とのいずれか一方の通路孔に液状の冷媒を供給し、他方の通路孔から冷媒を排出させるように構成されていてもよい。
【0014】
本発明は、前記金型において、前記取付座は、前記金型本体を前記支持台に固定するためのもので、前記取付面より低い位置に形成されていてもよい。
【0015】
本発明は、前記金型において、前記柱状体には、固定用ボルトが螺着するねじ孔が形成されていてもよい。
【0016】
本発明は、前記金型において、前記溝は、断面U字状であってもよい。
【0017】
本発明に係る金型の製造方法は、上下方向とは直交する方向に延びる板状に形成されて上下方向の一端が成型面となり、他端に支持台に向け突出する柱状体を有する金型本体を形成する金型本体形成ステップと、前記金型本体の前記成型面とは反対側に位置する裏面が密着する取付面を上下方向の一端のみに有する支持台を形成する支持台形成ステップと、前記取付面に開口して前記取付面に沿って延び、前記金型本体で蓋をされることにより冷媒通路を形成する溝であって、直線状に延びるとともに延びる方向とは直交する方向に間隔をおいて並べられた複数の直線部と、前記直線部の両端に接続されて屈曲し、前記冷媒通路を形成した際に冷媒が全ての前記直線部を順次経由して流れるように、互いに隣り合う二つの前記直線部の端部どうしを接続する複数の折り返し部とを有する1本の溝を、前記金型本体の前記柱状体を取り付ける取付座を避けて形成する溝形成ステップと、前記金型本体の前記裏面を前記支持台の前記取付面に重ねて前記支持台の前記取付座に向け突出して重なる前記柱状体を介し前記金型本体を取付ける取付ステップとを有し、前記金型本体形成ステップは、前記金型本体となる母材の裏面を前記柱状体を除き前記成型面に倣う形状に加工する第1の加工ステップを行い、前記支持台の前記取付面と前記金型本体の前記裏面との合わせ部分にシールを介在させた状態で前記取付ステップを行い、前記母材に厚みが略一定となるように前記成型面を加工する第2の加工ステップを行うことにより実施する方法である。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、成型品が略均等に冷却される金型および金型の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明に係る金型の構成を示す正面図である。
図2】下金型の分解斜視図である。
図3】下金型の支持台の平面図である。
図4】下金型の前後方向に見た断面図である。
図5】下金型の左右方向に見た断面図である。
図6】金型本体を支持台側から見た斜視図である。
図7】本発明に係る金型の製造方法を説明するためのフローチャートである。
図8】第1の実施の形態による金型の製造方法を説明するためのフローチャートである。
図9】金型本体形成ステップを説明するための斜視図である。
図10】支持台形成ステップを説明するための斜視図である。
図11】金型本体形成ステップを説明するための斜視図である。
図12】第2の実施の形態による支持台の平面図である。
図13】第2の実施の形態による支持台の一部を拡大して示す断面図である。
図14】第3の実施の形態による支持台の一部を拡大して示す断面図である。
図15】第3の実施の形態による支持台の一部を拡大して示す断面図である。
図16】第3の実施の形態による支持台の一部を拡大して示す断面図である。
図17】第3の実施の形態による支持台の斜視図である。
図18】第4の実施の形態による支持台の斜視図である。
図19】第5の実施の形態による下金型の前後方向に見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る金型および金型の製造方法の一実施の形態を図1図10を参照して詳細に説明する。この実施の形態においては、本発明を熱間プレス成型用金型に適用する場合の一例について説明する。
図1に示す熱間プレス成型用金型1は、プレス成型の一つであるホットスタンプ工法によって、加熱された金属板材2を所定の形状に成型するものである。この実施の形態による熱間プレス成型用金型1は、下金型3と上金型4とによって構成されている。
【0021】
これらの下金型3と上金型4は、成型装置(図示せず)の金型ホルダー5,6にそれぞれ支持されている。成型装置は、上金型4を下金型3に対して接離させるように構成されている。以下において、この熱間プレス成型用金型1の構成を説明するうえで方向を示すにあたっては、便宜上、図1の紙面の手前側を前側とし、図1の紙面の裏側を後側として説明する。また、以下においては、図1に示す熱間プレス成型用金型1を前側から見た状態で上側を熱間プレス成型用金型1の上側、右側を熱間プレス成型用金型1の右側として説明する。
【0022】
下金型3は、金型ホルダー5に取付けられた支持台11と、この支持台11に取付けられた金型本体12とを備えている。上金型4は、金型ホルダー6に取付けられた支持台13と、この支持台13に取付けられた金型本体14とを備えている。これらの下金型3と上金型4は、金属板材2と接する方向や、金属板材2と接する部分の形状などが異なっているが、構造は同一となるように形成されている。このため、以下においては、下金型3について説明し、上金型4の説明は省略する。
【0023】
下金型3の支持台11は、図2および図3に示すように、上方から見て前後方向に長い略長方形状に形成されている。支持台11の上端には、後述する金型本体12と重なる取付面15が形成されている。取付面15は、金型本体12の成型面12aとは反対側に位置する裏面12bに倣う形状に形成されており、形成範囲の全域において金型本体12の裏面12bと密着するように形成されている。
【0024】
取付面15には、溝16が形成されている。この溝16は、取付面15に開口し、図4および図5に示すように、溝16の断面積が一定になるように取付面15に沿って左右方向と前後方向とに延びている。この実施の形態による溝16は、図3に示すように、上方から見て左右方向に直線状に延びる複数の直線部16aと、この直線部16aの両端に接続されてU字状に屈曲する複数のU字状部16bとを有し、支持台11の左前側から左後側に延びている。この溝16は、図示していない回転式のツールを使用して支持台11の上面を削ることによって形成されている。
【0025】
支持台11の左前側に位置する溝16の一端は、図2中に二点鎖線で示すように、支持台11の前端部内に形成された第1の通路孔21に連通されている。一方、支持台11の左後側に位置する溝16の他端は、支持台11の後端部内に形成された第2の通路孔22に連通されている。第1の通路孔21と第2の通路孔22は、例えば、支持台11にドリル(図示せず)などを使用して形成されている。支持台11を形成する材料は、溝16の加工を容易に行うことができるように、例えば機械構造用炭素鋼を用いることができる。
【0026】
第1の通路孔21は、溝16の左前側に位置する一端23と、支持台11の前端部の右側面24(図3参照)とに開口している。第2の通路孔22は、溝16の左後側に位置する他端25と、支持台11の後端部の右側面26とに開口している。これらの第1の通路孔21と第2の通路孔22は、図示していない冷媒供給装置に接続されている。冷媒供給装置は、第1の通路孔21と第2の通路孔22とのいずれか一方の通路孔に液状の冷媒を供給し、他方の通路孔から冷媒を排出させるように構成されている。この液状の冷媒としては、水や、薬剤を含む冷却液などを用いることができる。
【0027】
支持台11の前端部の左右方向の両端部と、支持台11の後端部の左右方向の両端部とには、それぞれ取付座27が形成されている。これらの取付座27は、金型本体12を支持台11に固定するためのもので、取付面15より低い位置に形成されている。取付座27には固定用ボルト28(図2参照)を通すための貫通孔29が穿設されている。
【0028】
金型本体12は、図2に示すように、上端が成型面12aとなる板状に形成されている。金型本体12を形成する材料は、例えばホットプレス金型用鋼を用いることができる。成型面12aには、凸部31と凹部32とが形成されている。この金型本体12を上方から見た形状は、支持台11の平面形状と等しくなるような形状である。金型本体12の前側の左右両端部と、後側の左右両端部とには、図6に示すように、それぞれ下方に向けて突出する柱状体33が形成されている。これらの柱状体33は、支持台11の取付座27に上方から重なるように形成されている。また、柱状体33には、固定用ボルト28が螺着するねじ孔34が形成されている。
【0029】
金型本体12の下面であって柱状体33を除く裏面12bは、図4および図5に示すように、成型面12aに倣う形状に形成されている。このため、金型本体12は、柱状体33を除く部分の厚みが略一定になるように形成されている。図4の破断位置は、図3中にIV-IV線によって示した位置である。図5の破断位置は、図3中にV-V線によって示した位置である。
【0030】
次に、このように構成された熱間プレス成型用金型1の製造方法を図7に示すフローチャートを参照して説明する。
この熱間プレス成型用金型1の製造は、図7に示すように、金型本体形成ステップS1と、支持台形成ステップS2と、溝形成ステップS3と、取付ステップS4とによって行われる。金型本体形成ステップS1は、詳細は後述するが、金型本体12の裏面12bを加工する第1の加工ステップS1Aと、金型本体の12の成型面12aを加工する第2の加工ステップS1Bとに分けて実施される。
【0031】
金型本体形成ステップS1と支持台形成ステップS2とを実施する順序は、製造効率が高くなるように適宜変更することができる。すなわち、図7に示すように、金型本体形成ステップS1の第1の加工ステップS1Aと支持台形成ステップS2とを平行して行ったり、図8に示すように、支持台形成ステップS2を金型本体形成ステップS1より先に行うこともできる。また、図示してはいないが、金型本体形成ステップS1の第1の加工ステップS1Aを支持台形成ステップS2より先に行うこともできる。
この実施の形態においては、金型本体形成ステップS1の第2の加工ステップS1Bを行うにあたって、金型本体12の支持の安定を図るために、第2の加工ステップS1Bを後述する取付ステップS4の後に実施する。
【0032】
金型本体形成ステップS1の第1の加工ステップS1Aにおいては、先ず、図9(A)に示すように、金型本体12となる角柱状の母材41を用意し、次に、図9(B)に示すように、母材41の裏面41aを所定の形状に加工する。この裏面41aの形状とは、後述する第2の加工ステップS1Bで加工される金型本体12の成型面12aに倣うような形状である。母材41の裏面41aへの加工が終了することにより、金型本体12の裏面12bが完成する。また、この第1の加工ステップS1Aにおいては、柱状体33と、この柱状体33に固定用ボルト28をねじ込むためのねじ孔34も形成する。
【0033】
支持台形成ステップS2においては、先ず、図10(A)に示すように、支持台11となる角柱状の母材42を用意し、図示してはいないが、この母材42に第1および第2の通路孔21,22を形成する。そして、母材42の上面42aに機械加工を施し、図10(B)に示すように、取付面15を金型本体12の裏面12bに倣う形状に形成するとともに、取付座27と貫通孔29とを形成する。このように取付面15を形成する途中で溝形成ステップS3を実施する。
溝形成ステップS3においては、溝16が取付面15に接続されるように形成される。
【0034】
このように裏面12bが形成された金型本体12の母材41と、取付面15と溝16とが形成された支持台11とを、取付ステップS4において組み合わせる。
取付ステップS4は、図11(A)に示すように、支持台11の取付面15に金型本体12の裏面12bを重ね、固定用ボルト28(図示せず)によって支持台11に金型本体12を取付ける。
【0035】
取付ステップS4が実施されることにより、支持台11の取付面15に金型本体12の裏面12bが密着する。このため、支持台11の溝16の開口部分が金型本体12によって塞がれ、図4および図5に示すように、溝16と金型本体12の裏面12bの一部とによって冷媒通路43が形成される。
【0036】
取付ステップS4が終了した後、第2の加工ステップS1Bを実施する。第2の加工ステップS1Bにおいては、図11(A)に示すように、金型本体12の母材41を支持台11に重ねた状態で、母材41の上面41bに成型面12aとなるように機械加工を施す。この加工が終了することにより、図11(B)に示すように、成型面12aを有する金型本体12が形成される。
【0037】
このように製造された熱間プレス成型用金型においては、第1の通路孔21または第2の通路孔22の一方の通路孔に冷媒を供給するとともに他方の通路孔から冷媒を排出することにより、冷媒が冷媒通路43を流れ、支持台11および金型本体12が冷却される。この実施の形態においては、金型本体12が溝16からなる冷媒通路43の蓋になるから、効率よく冷却される。金型本体12を厚みが一定になるように形成することにより、成型面12aと冷媒通路43との間隔を略一定にすることができる。このため、成型面12aによって成型される成型品(図示せず)が略均等に冷却される熱間プレス成型用金型および熱間プレス成型用金型の製造方法を提供することができる。
【0038】
この実施の形態による金型本体12は、支持台11に固定用ボルト28によって取付けられている。このため、金型本体12を支持台に11に固定するにあたって例えば溶接により行う場合と較べると、作業を簡単に行うことができ、下金型3や上金型4を速く製造することが可能になる。
【0039】
この実施の形態による金型本体形成ステップS1は、金型本体12となる母材41の裏面41aを所定の形状に加工する第1の加工ステップS1Aと、支持台形成ステップS2で形成された支持台11に金型本体12の母材41を支持させた状態で母材41に成型面12aを加工する第2の加工ステップS1Bとによって構成されている。このため、金型本体12が支持台11によって強固に支持された状態で成型面12aを形成することができ、しかも、金型本体12が支持台11に対して最終的な位置に位置決めされた状態で成型面12aを形成することができるから、高い精度で成型面12aが形成されるようになる。
【0040】
(第2の実施の形態)
上述した実施の形態による熱間プレス成型用金型において、支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの合わせ部分にシールを施すことができる。このシールとしては、液状のガスケットやろう材、Oリングなどを用いて実施することができる。シールを液状のガスケットによって行う場合は、取付面15の溝16と取付座27以外の面に塗布する。
【0041】
ろう材を使用してシールを行う場合は、取付面15の溝16と取付座27以外の面について実施する。
Oリングを使用してシールを行う場合は、図12および図13に示すように実施することができる。図12および図13において、図1図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。Oリングを使用してシールする場合には、図12に示すように、支持台11の取付面15にシール用の溝51を形成し、この溝51にOリング52を装着して行う。
【0042】
シール用の溝51は、冷媒用の溝16の形成範囲を囲むように(冷媒通路43を囲むように)形成されている。Oリング52は、支持台11に金型本体12が固定用ボルト28によって固定された状態において、シール用の溝51と金型本体12の裏面12bとによって挟まれて僅かに弾性変形するように構成されている。
このように支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの間にシールが施されることにより、支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの間を通って冷媒が金型の外に漏洩することを防ぐことができる。
【0043】
(第3の実施の形態)
支持台11に金型本体12を固定するにあたっては、固定用ボルト28を使用しない形態を採ることができる。固定用ボルト28を使用することなく支持台11に金型本体12を固定するためには、図14に示すように接着によって行ったり、図15に示すようにろう付けによって行ったり、図16,17に示すように溶接によって行うことができる。図14図17において、図1図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【0044】
接着によって支持台11に金型本体12を固定する場合は、図14に示すように、支持台11と金型本体12との間に接着剤53が挟まれるように行う。
ろう付けによって支持台11に金型本体12を固定する場合は、図15に示すように、支持台11と金型本体12との合わせ部分にろう材54を挟み、このろう材54を溶融させて行う。このように接着やろう付けを行うことにより、接着部やろう付け部によって金型本体12が支持台11に固定されるだけでなく、支持台11の取付面15と金型本体12の裏面12bとの間を通って冷媒が漏洩することを防ぐことができる。
【0045】
図16に示す溶接部55は、支持台11と金型本体12との合わせ部分の全域を外側から囲む部分に設けられている。すなわち、この溶接は、溶接部55が金型本体12の周囲全域に途切れることなく延びるように行う。このように溶接を行うにあたっては、支持台11の取付面15の外縁部と、金型本体12の裏面12bの外縁部とにそれぞれ開先面56,57を形成し、これらの開先面56,57どうしの間に溶接部55が形成されるように行う。開先面56は、図17に示すように、支持台11の全域を囲むように形成される。開先面57は、図示してはいないが、開先面56と同様に、金型本体12の全域を囲むように形成される。この溶接は、例えばレーザー溶接によって行うことができる。
【0046】
このように、支持台11に接着剤53によって金型本体12を固定したり、支持台11に金型本体12をろう付けや溶接などによって固定することにより、固定用ボルト28を使用する場合と較べると、支持台11や金型本体12に施す機械加工が少なくなるから、金型の製造を容易に行うことができる。
【0047】
(第4の実施の形態)
支持台に溝を形成するためには、支持台を図18に示すように一体成形品によって形成することができる。図18において、図1図17によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図18は、支持台の一部を破断した状態で描いてある。
【0048】
図18に示す支持台61は、一体成形品であることを除けば、図17に示す支持台11と同一の構造となるように形成されている。一体成形品の支持台61は、鋳造や、3Dプリンタによって形成することができる。支持台61を鋳造によって形成する場合は、溝16を中子(図示せず)によって鋳造工程で成型することができる。また、支持台61を鋳造によって形成する場合、第1および第2の通路孔21,22を鋳造工程の後に機械加工によって形成したり、中子(図示せず)を使用して鋳造工程で所定の形状(図18参照)に成型することができる。なお、図18に示す支持台61は、取付面15の外縁部に開先面56が形成されており、金型本体12(図示せず)が溶接によって固定されるものである。しかし、一体成形品からなる支持台61においても、第1の実施の形態を採るときのように、金型本体12を固定用ボルト28(図示せず)によって固定する構成を採ることができる。
【0049】
このように支持台61を一体成形品によって形成することにより、取付面15を金型本体12の裏面12bと高い精度で密着するように形成することが可能になる。金型本体12の裏面12bを成型面12aに倣う形状に形成することにより、支持台61の取付面15が成型面12aに倣う形状になる。このため、金型本体12の成型面12aと冷媒通路43との間隔のばらつきがより一層小さくなり、成型面12aの全域において温度が均等になるように成型面12aが冷却される。
また、第1および第2の通路孔21,22も支持台61の他の部位を成形する工程で形成することができるから、機械加工がより一層少なくなり、支持台61の製造が更に容易になる。
【0050】
(第5の実施の形態)
本発明に係る金型は、図19に示すように構成することができる。図19において、図1図18によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【0051】
図19に示す下金型3は、金型部材71と、この金型部材71の表面に形成された成型面12aと、成型面12aに所定の間隔をおいて離間して成型面12aに沿って延びるように金型部材71の内部に形成された冷媒通路43とを有している。金型部材71は、成型面12aから冷媒通路43の全域を含む領域が単一の材料によって形成されている。この下金型3は、成型面12aと冷媒通路43とを、溶融状態から固体状態に変化する金型材料によって形成することにより製造される。詳述すると、この下金型3は、鋳造や、3Dプリンタによって形成することができる。鋳造によって下金型3を形成する場合、冷媒通路43は、図示していない中子を使用して成型することができる。
この実施の形態に示すように、下金型3の全体が一体成形品であると、機械加工が更に少なくなり、より一層簡単に下金型3を形成することができる。
【0052】
第1~第4の実施の形態においては、支持台11に溝16が形成されている例を示した。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはない。すなわち、溝16は、金型本体12に形成することができるし、支持台11と金型本体12との両方に形成することができる。このように構成する場合であっても成型品を略均等に冷却することが可能である。
【0053】
上述各実施の形態においては、本発明を熱間プレス成型用金型に適用する例を示した。しかし、本発明は、射出成型用金型や、温間プレス成型用金型など、他の種類の金型にも適用可能である。
【符号の説明】
【0054】
1…熱間プレス成型用金型、2…金属板材、11,61…支持台、12…金型本体、12a…成型面、12b…裏面、15…取付面、16…溝、28…固定用ボルト(ボルト)、42…母材、43…冷媒通路、52…Oリング(シール材)、55…溶接部、71…金型部材、S1…金型本体形成ステップ、S2…支持台形成ステップ、S1A…第1の加工ステップ、S1B…第2の加工ステップ、S3…溝加工ステップ、S4…取付ステップ。
図1
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