特許 7445917 熱間プレス成型用金型の製造方法

(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】2024-02-29

(45)【発行日】2024-03-08

(54)【発明の名称】熱間プレス成型用金型の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B22C 7/00 20060101AFI20240301BHJP

【ＦＩ】

B22C7/00 112

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020063072

(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公開番号】P2021159935

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】590000721

【氏名又は名称】株式会社キーレックス

(73)【特許権者】

【識別番号】597039788

【氏名又は名称】友鉄工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮田 建興

(72)【発明者】

【氏名】寺岡 勉

(72)【発明者】

【氏名】高木 哲治

(72)【発明者】

【氏名】角井 洵

(72)【発明者】

【氏名】小林 義雄

【審査官】藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－０６８２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１２１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２９５０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－０５０４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１０１０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４８６５１１２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｃ ７／００，７／０２

Ｂ２２Ｃ ９／０４

Ｂ２２Ｄ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの曲部を有する金属管を複数鋳込んで金型を製造する熱間プレス成型用金型の製造方法であって、
金型の形状を模した金型形状部材に前記各金属管を配置する金属管配置工程と、
前記金属管配置工程の後、前記金型形状部材の表面に沿ったキャビティ面が形成されるように鋳物砂により鋳型を形成する鋳型形成工程と、
前記鋳型形成工程で形成された前記鋳型内に溶湯を投入する鋳込み工程と、を含み、
前記各金属管の両側端部には、前記鋳型に引っ掛かる形状をなしかつ前記各金属管を前記鋳型に対して固定するための第１ストッパがそれぞれ設けられており、
前記金属管配置工程は、前記第１ストッパが前記金型形状部材の外部に位置するように、前記各金属管を配置する工程であり、
前記鋳型形成工程は、前記第１ストッパが前記鋳型に埋められるように該鋳型を形成する工程であり、
前記第１ストッパは、前記金属管の前記端部における管軸方向と直交する方向に孔軸が延びる孔部を有し、
前記鋳型形成工程において、前記孔部内に前記鋳物砂が充填されることを特徴とする熱間プレス成型用金型の製造方法。

【請求項2】

少なくとも１つの曲部を有する金属管を複数鋳込んで金型を製造する熱間プレス成型用金型の製造方法であって、
金型の形状を模した金型形状部材に前記各金属管を配置する金属管配置工程と、
前記金属管配置工程の後、前記金型形状部材の表面に沿ったキャビティ面が形成されるように鋳物砂により鋳型を形成する鋳型形成工程と、
前記鋳型形成工程で形成された前記鋳型内に溶湯を投入する鋳込み工程と、を含み、
前記各金属管の両側端部には、前記鋳型に引っ掛かる形状をなしかつ前記各金属管を前記鋳型に対して固定するための第１ストッパがそれぞれ設けられており、
前記金属管配置工程は、前記第１ストッパが前記金型形状部材の外部に位置するように、前記各金属管を配置する工程であり、
前記鋳型形成工程は、前記第１ストッパが前記鋳型に埋められるように該鋳型を形成する工程であり、
前記金属管配置工程の前に、前記各金属管内がそれぞれ密閉状態になるように、前記各金属管の両側端部の開口部分に前記第１ストッパをそれぞれ溶接により固定する溶接工程を更に含むことを特徴とする熱間プレス成型用金型の製造方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の熱間プレス成型用金型の製造方法において、
前記金属管配置工程の前に、隣り合う前記金属管同士における前記金型形状部材内に配置される部分を互いに連結するための連結具を前記各金属管に取り付けて、該各金属管同士を連結する金属管連結工程を更に含むことを特徴とする熱間プレス成型用金型の製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載の熱間プレス成型用金型の製造方法において、
前記金属管配置工程の前に、連結された前記各金属管うちの少なくとも１つの金属管に、当該金属管おける前記金型形状部材内に配置される部分を前記鋳型に対して固定するための第２ストッパを取り付ける中間部固定工程を更に含むことを特徴とする熱間プレス成型用金型の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、熱間プレス成型用金型の製造方法に関する技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

従来より、冷却媒体を流通させるための金属管を鋳込んで金型を製造する方法が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、砂型内の空間に、折り曲げ加工された一本の冷却回路管を保持した状態で、該砂型内に溶湯を充填するとともに、冷却回路管に冷媒を流しながら溶湯を固化させて鋳造金型に冷却回路を設ける、冷却回路を有する鋳造金型の製造方法が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、直線部と曲り部とを有しかつ蛇行状をなす金属パイプを鋳込んで形成された水冷式コールドプレートにおいて、金属管の直線部はコールドプレート本体の内部に鋳込む一方で、金属管の曲り部はコールドプレート本体の外部に配置する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平０３－１８９０６１号公報

【文献】特開２０１１－１２５８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、熱間プレス成型用の金型では、熱間プレス成型時の成型品及び金型の冷却効率を向上させるために、金属管を金型の形状面の近傍に配置する必要がある。このため、金属管は形状面に沿うような曲部を有する形状となる。曲部を有する金属管は、湾曲部において熱変形による位置ずれが発生しやすい、金属管の位置ずれが発生すると、冷却効率が低下してしまう。

【0007】

特許文献１のように、冷却管に冷媒を流しながら冷却する方法が考えられるが、高温の溶湯に対抗できるような冷媒を流すための装置が別途必要になりコストが大きくなる。特に、冷却効率を向上させるために金属管を複数配置する場合には、複数の金属管のそれぞれに冷媒を流す必要があるため、特別な装置が必要となる。

【0008】

また、特許文献１に記載の方法では、金属管が管軸方向に変形した場合には、位置ずれを抑制しにくい。

【0009】

特許文献２では、湾曲部を金型本体の外側に配置することで、熱変形による位置ずれを抑制している。しかし、プレス成型用金型では、基本的に曲部が金型内に配置されることが避けられないため、適用し難い。

【0010】

ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、曲部を有する金属管が複数鋳込まれてなる熱間プレス成型用金型において、低コストで金属管の位置ずれを抑制するとともに、熱間プレス成型時の成型品及び金型の冷却効率を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、ここに開示された技術の第１の態様は、少なくとも１つの曲部を有する金属管を複数鋳込んで金型を製造する熱間プレス成型用金型の製造方法を対象として、金型の形状を模した金型形状部材に前記各金属管を配置する金属管配置工程と、前記金属管配置工程の後、前記金型形状部材の表面に沿ったキャビティ面が形成されるように鋳物砂により鋳型を形成する鋳型形成工程と、前記鋳型形成工程で形成された前記鋳型内に溶湯を投入する鋳込み工程と、を含み、前記各金属管の両側端部には、前記鋳型に引っ掛かる形状をなしかつ前記各金属管を前記鋳型に対して固定するための第１ストッパがそれぞれ設けられており、前記金属管配置工程は、前記第１ストッパが前記金型形状部材の外部に位置するように、前記各金属管を配置する工程であり、前記鋳型形成工程は、前記第１ストッパが前記鋳型に埋められるように該鋳型を形成する工程である、ことを特徴とする。

【0012】

ここに開示された技術の第２の態様は、第１の態様において、前記第１ストッパは、前記金属管の前記端部における管軸方向と直交する方向に孔軸が延びる孔部を有し、前記鋳型形成工程において、前記孔部内に前記鋳物砂が充填される、ことを特徴とする。

【0013】

ここに開示された技術の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記金属管配置工程の前に、前記各金属管内がそれぞれ略密閉状態になるように、前記各金属管の両側端部の開口部分に前記第１ストッパをそれぞれ溶接により固定する溶接工程を更に含む、ことを特徴とする。

【0014】

ここに開示された技術の第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか１つにおいて、前記金属管配置工程の前に、隣り合う前記金属管同士における前記金型形状部材内に配置される部分を互いに連結するための連結具を前記各金属管に取り付けて、該各金属管同士を連結する金属管連結工程を更に含む、ことを特徴とする。

【0015】

ここに開示された技術の第５の態様は、第４の態様において、前記金属管配置工程の前に、連結された前記各金属管うちの少なくとも１つの金属管に、当該金属管おける前記金型形状部材内に配置される部分を前記鋳型に対して固定するための第２ストッパを取り付ける中間部固定工程を更に含む、ことを特徴とする。

【0016】

ここに開示された技術は、熱間プレス成型用金型も対象とする。具体的には、ここに開示された技術の第６の態様は、少なくとも１つの曲部を有する金属管が複数鋳込まれた熱間プレス成型用金型を対象として、前記複数の金属管のうち隣り合う金属管同士を連結する金属製の連結具を備え、前記連結具は金型内に埋設されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

ここに開示された技術の、第１の態様によると、第１ストッパが鋳型に埋められることにより、第１ストッパが設けられた金属管が移動するのを抑制することができる。特に、第１ストッパは、鋳型に引っ掛かる形状をなすため、金属管が管軸方向に沿って変形しようとしても、第１ストッパが鋳型に引っ掛かることで金属管の移動が抑制される。この結果、熱間プレス成型用金型における金属管の位置ずれが抑制される。これにより、熱間プレス成型時の成型品及び金型の冷却効率を向上させることができる。

【0018】

また、特許文献１に記載のような冷却媒体を流通させる装置等が必要でないため、出来る限り低コストで実現させることができる。

【0019】

ここに開示された技術の第２の態様によると、孔部内に鋳物砂が充填されていることにより、第１ストッパが鋳型に引っ掛かりやすくなる。これにより、熱間プレス成型用金型における金属管の位置ずれをより効果的に抑制することができる。

【0020】

ここに開示された技術の第３の態様によると、金属管内が略密閉状態となることで、金型形状部材に溶湯が投入されたときには、金属管内の空気が、金属管内から流出することなく溶湯から伝わる熱により温められる。金属管内の空気が温められることで、該空気が膨張して金属管内の気圧が高くなる。これにより、金属管が潰れるような変形が抑えられる。この結果、金属管の変形に伴う、該金属管の位置ずれが効果的に抑制される。

【0021】

ここに開示された技術の第４の態様によると、連結具により金属管同士の相対位置がずれることが抑制される。また、連結具を金属で構成すれば、連結具も金型に埋設されることになるが、該連結具がプレス成形品から冷却媒体への熱伝導を補助することができ、熱間プレス成型時の成型品及び金型の冷却効率をより向上させることができる。

【0022】

ここに開示された技術の第５の態様によると、第２ストッパにより、金属管の移動が抑制されるとともに、金属管の変形もある程度抑制される。これにより、熱間プレス成型用金型における金属管の位置ずれがより効果的に抑制される。

【0023】

ここに開示された技術の第６の態様によると、前記のように、金属管同士を連結する金属製の連結具が設けられることで、鋳込み時に金属管同士の相対位置がずれることが抑制される。また、連結具が金型に埋設されることにより、連結具がプレス成形品から冷却媒体への熱伝導を補助することができ、熱間プレス成型時の成型品及び金型の冷却効率をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】例示的な実施形態１に係る熱間プレス成型用金型を示す斜視図である。

【図2】金型形状部材を示す側面図である。

【図3】第１ストッパ及び連結具が取り付けられた金属管を示す側面図である。

【図4】第１ストッパが取り付けられた金属管の端部を管軸方向から見た図である。

【図5】金型形状部材に金属管を配置した状態を示す側面図である。

【図6】図４の状態から鋳型を形成した状態を示す概略図である。

【図7】図５に示す鋳型を、第１ストッパ及び金属管を通る平面で切断した断面図である。

【図8】鋳型内に溶湯が投入された状態における図６相当図である。

【図9】例示的な実施形態１の第１変形例を示す図６相当図である。

【図10】例示的な実施形態１の第２変形例を示し、第１ストッパを金属管の端部における管軸方向に直交する平面で切断した断面図である。

【図11】例示的な実施形態２に係る熱間プレス成型用金型の製造方法を示す図であって、金属管がモデルに配置された状態を示す。

【図12】実施形態２に係る熱間プレス成型用金型の製造方法において、鋳型が形成された状態であって、（ａ）はモデルが鋳型に埋設された状態を概略的に示し、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線相当の平面で切断した断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

【0026】

（実施形態１）
〈熱間プレス成型用金型〉
図１は、本実施形態１に係る製造方法により製造される熱間プレス成型用金型１（以下、金型１という）を示す。尚、以下の説明において、上、下、右、左、前、及び後は、図１の矢印に従う。

【0027】

この金型１は、上型及び下型からなる熱間プレス装置の下型を構成する金型の１つである。金型１は、例えば、自動車の車体部品を成型する際に用いられる。本実施形態１において、金型１は鋳造により製造される。

【0028】

金型１の上側面は、プレス成型品を成型するための形状面１ａである。金型１の形状面１ａは、下側に凸となるように後側に向かって上側に湾曲する第１湾曲面１ｂと、上側に凸となるように後側に向かって下側に湾曲する第２湾曲面１ｃとを有する。

【0029】

金型１内には、冷却媒体を流通させるための複数の金属管１０（ここでは、２本の金属管１０）が埋設されている。具体的には、２本の金属管１０は、２本の金属管１０は、上下方向に並んで配置されている。各金属管１０は、例えば、機械構造用炭素鋼鋼管が用いられる。各金属管１０は、例えば、内径１０ｍｍ以上でかつ肉厚１．５ｍｍ以上のものが用いられる。各金属管１０は、金型１に鋳込まれている。各金属管１０を金型１に鋳込む方法については後述する。

【0030】

各金属管１０は、形状面１ａに沿うような曲部をそれぞれ有する。具体的には、各金属管１０は、第１湾曲面１ｂに対応する部分に設けられかつ上側に向かって曲げられた第１湾曲部１１と、第２湾曲面１ｃに対応する部分に設けられかつ下側に向かって曲げられた第２湾曲部１２とをそれぞれ有する。第１湾曲部１１及び第２湾曲部１２は、それぞれ、ストレート状の金属管を機械加工又は手曲げすることで形成されている。

【0031】

２本の金属管１０は、上下方向に並んで配置されている。金属管１０同士は、複数の連結具１３（ここでは、３つの連結具１３）により互いに連結されている。各連結具１３は金属板で構成されている。各連結具１３は、金属管１０にそれぞれ溶接されている。各連結具１３は、第１及び第２湾曲部１１，１２のアールの一端部分と、第２湾曲部１２の中間部とにそれぞれ配置されている。

【0032】

各連結具１３は、各金属管１０と共に金型１に鋳込まれている。つまり、各連結具１３は金型１に埋設されている。各連結具１３が金型１に埋設されることにより、熱間プレス成型の際に、各連結具１３がプレス成形品から金属管１０内を流れる冷却媒体への熱伝導を補助することができる。これにより、プレス成型品の冷却効率を向上させることができる。尚、各連結具１３の材質は、溶湯により溶損しない材質であれば特に限定されないが、金属管１０と同じ金属であることが好ましい。

【0033】

〈熱間プレス成型用金型の製造方法〉
次に、金型１を鋳造により製造する方法について説明する。

【0034】

本実施形態１では、鋳造用の鋳型５０（図６参照）を形成するために、まず図２に示すような、金型１の形状を模したモデル２０を作成する。モデル２０は、発泡材を加工して形成されている。図示は省略するが、モデル２０は、左右方向に２つに分離するように構成されていて、各半部に金属管１０が配置される溝がそれぞれ形成されている。この溝は、各半部が重ね合わされて１つのモデル２０となることで、図２に点線で示すような金属管配置孔２１を形成する。金属管配置孔２１は、配置される金属管１０の形状に合わせて形成されている。このため、金属管配置孔２１は、基本的にはモデル２０における形状面に対応する部分（以下、形状面対応部２０ａという）に沿うような形状となる。モデル２０は、例えば、金型１の３次元データを基に発泡材を機械加工することにより作成される。尚、モデル２０の材料は、特に限定されず、加工が容易でかつ溶湯により熔解するものであれば別の材料で作成してもよい。

【0035】

次に、金型１に鋳込む金属管１０を用意する。まず、図３に示すように、金属管１０を金型１の形状面１ａに対応する形状に折り曲げ加工する。次に、各金属管１０の両側端部１０ａに第１ストッパ３０をそれぞれ取り付ける。第１ストッパ３０は、金属管１０の変形により、該金属管１０の位置ずれが生じるのを抑制するための部材である。第１ストッパ３０は、図４に示すように、端部１０ａの管軸方向から見て、該端部１０ａの開口を覆う大きさを有する。第１ストッパ３０は、各金属管１０内がそれぞれ略密閉状態になるように、各金属管１０の両側端部の開口を閉じるべく、該開口部分にそれぞれ溶接により固定される。これにより、各金属管１０に鍔が取り付けられた状態となる。本実施形態１では、第１ストッパ３０は、２つの金属管１０を連結するように、各金属管１０に溶接されている。尚、各金属管１０のそれぞれに独立して第１ストッパ３０を取り付けるようにしてもよい。

【0036】

第１ストッパ３０を取り付けた後、図３に示すように、隣り合う金属管１０同士を連結するように各連結具１３を各金属管１０に溶接する。ここでは、各連結具１３は、モデル２０内に配置される予定の部分、特に、第１及び第２湾曲部１１，１２のアールの一端部分と、第２湾曲部１２の中間とにそれぞれ取り付けられる。尚、本実施形態１では、金型１に配置される金属管１０が２本であるため、連結具１３により全ての金属管１０が連結されている。しかし、より多く（つまり３本以上）の金属管１０が配置される場合には、金属管１０同士の距離が所定距離未満のときのみ連結すればよく、大きく離間した金属管１０同士は連結しなくてもよい。

【0037】

次いで、各金属管１０をモデル２０に配置する。図５に示すように、各金属管１０は、モデル２０の金属管配置孔２１内に配置される。各金属管１０は、両側の端部１０ａと第１ストッパ３０とがモデル２０の外部に位置するように配置される。尚、図示は省略するが、モデル２０の金属管配置孔２１の両側端部の開口は、金属管配置孔２１内に鋳物砂が入り込まないように蓋がされる。

【0038】

続いて、図６に示すように、各金属管１０を含めてモデル２０を覆うように鋳物砂により鋳型５０が形成される。鋳物砂は、モデル２０を金属管１０ごと上下に反転させた状態で、すなわち形状面対応部２０ａが下側に位置するような状態で、該モデル２０、各金属管１０の端部１０ａ、及び第１ストッパ３０を埋めるように充填される。これにより、モデル２０の表面に沿ったキャビティ面５１ａを有するキャビティ５１が形成される。図示は省略しているが、鋳型５０には、キャビティ５１に溶湯を投入するための湯口が形成されている。尚、モデル２０を上下に反転させずに鋳型５０を形成してもよい。

【0039】

図７に示すように、鋳型５０が形成されるときに、第１ストッパ３０はその全体が鋳型５０に埋められる。これにより、各金属管１０が鋳型５０に対して固定された状態となる。

【0040】

次に、キャビティ５１内に溶湯が投入される。溶湯は、モデル２０を熔解させながらキャビティ５１内に溜められていく。このとき、モデル２０の形状面対応部２０ａが下側に位置していることにより、キャビティ５１における形状面に対応する部分には、溶湯が隙間無く充填される。これにより、金型１の形状面１ａを精度良く形成することができる。

【0041】

溶湯をキャビティ５１内に投入するとき、各金属管１０が、溶湯の熱により変形して、キャビティ５１内を移動しようとする。特に、第１及び第２湾曲部１１，１２は変形しやすく、第１及び第２湾曲部１１，１２の近傍部分を管軸方向に移動させようとする。しかしながら、第１ストッパ３０が鋳型５０に埋められていることにより、該第１ストッパ３０が鋳型５０に引っ掛かるため、金属管１０の移動が抑制される。また、隣り合う金属管１０同士が連結具１３で連結されているため、各金属管１０の間のピッチが維持される。これにより、金属管１０の変形に伴う該金属管１０の移動により、各金属管１０が金型１の所望の位置からずれてしまうことが抑制される。

【0042】

また、図８に示すように、溶湯が供給されると各金属管１０内の空気が温められて膨張する。各金属管１０の両側の開口をそれぞれ塞ぐように第１ストッパ３０が溶接されているため、各金属管１０内は略密閉状態となっている。このため、各金属管１０内の空気が膨張すると、各金属管１０内の気圧が上昇する。これにより、金属管１０が潰れるような変形が抑えられる。この結果、金属管１０の変形に伴う該金属管１０の移動が発生しにくくなって、金型１における各金属管１０の位置ずれがより効果的に抑制される。

【0043】

続いて、溶湯を冷却して固化させる。溶湯を固化させた後は、鋳型５０を砕いて鋳造された金型１を鋳型５０から取り出す。その後、各金属管１０の端部１０ａにおける第１ストッパ３０の近傍部分を切り落とすとともに、金型１の表面を僅かに削り落とすことで金型１が完成する。

【0044】

したがって、本実施形態１では、金型１の形状を模したモデル２０に各金属管１０を配置する金属管配置工程と、金属管配置工程の後、モデル２０の表面に沿ったキャビティ面５１ａが形成されるように鋳物砂により鋳型５０を形成する鋳型形成工程と、鋳型形成工程で形成された鋳型５０内に溶湯を投入する鋳込み工程と、を含み、各金属管１０の両側端部１０ａには、鋳型５０に引っ掛かる形状をなしかつ各金属管１０を鋳型５０に固定するための第１ストッパ３０がそれぞれ取り付けられており、金属管配置工程は、第１ストッパ３０がモデル２０の外部に位置するように、各金属管１０を配置する工程であり、鋳型形成工程は、第１ストッパ３０が鋳型５０に埋められるように該鋳型５０を形成する工程である。第１ストッパ３０が鋳型５０に引っ掛かるような形状をなすことで、金属管１０が管軸方向に沿って変形しようとしても、第１ストッパ３０が鋳型５０に引っ掛かって金属管１０の移動が抑制される。この結果、金型１における金属管１０の位置ずれが抑制されて、熱間プレス成型品及び金型１の冷却効率を向上させることができる。また、冷却媒体を流通させる装置等が必要でないため、出来る限り低コストで実現させることができる。

【0045】

また、本実施形態１では、金属管１０をモデル２０に配置する前に、各金属管１０内がそれぞれ略密閉状態になるように、各金属管１０の両側端部１０ａの開口部分に第１ストッパ３０をそれぞれ溶接により固定する。これにより、モデル２０に溶湯が投入されたときには、金属管１０内の空気が、金属管１０内から流出することなく溶湯から伝わる熱により温められる。金属管１０内の空気が温められることで、該空気が膨張して金属管１０内の気圧が高くなる。この結果、金属管１０が潰れるような変形が抑えられて、金属管１０の変形に伴う、該金属管１０の位置ずれが効果的に抑制される。

【0046】

また、本実施形態１では、金属管１０をモデル２０に配置する前に、隣り合う金属管１０同士を連結するための金属製の連結具１３を各金属管１０に取り付ける。各連結具１３により金属管１０同士の相対位置がずれることが抑制される。また、各連結具１３が金型１に埋設されることで、熱間プレス成型時に、連結具１３がプレス成形品から冷却媒体への熱伝導を補助することができ、熱間プレス成型品及び金型１の冷却効率をより向上させることができる。

【0047】

〈第１変形例〉
図９は、本実施形態１の第１変形例を示す。この第１変形例では、前述の実施形態１に対して第１ストッパ３０に孔部３１を設けたものである。

【0048】

孔部３１は、図９に示すように、金属管１０の端部１０ａの管軸方向と直交する方向（ここでは上下方向）に貫通して設けられている。つまり、孔部３１の孔軸は、前記管軸方向と直交する方向に延びている。孔部３１内は、鋳物砂が充填されている。この鋳物砂は、鋳型５０を形成する際に、孔部３１内に充填される。

【0049】

この第１変形例のように、孔部３１内に鋳物砂が充填されていることにより、第１ストッパ３０が鋳型５０に引っ掛かりやすくなる。これにより、各金属管１０の位置ずれをより効果的に抑制することができる。

【0050】

また、第１変形例のように孔部３１の孔軸が上下方向に延びていれば、鋳型を作成する際に鋳物砂を孔部３１内に充填するのが容易になる。

【0051】

〈第２変形例〉
図１０は、本実施形態１の第２変形例を示す。この第２変形例でも、前述の実施形態１に対して第１ストッパ３０に孔部１３１が設けられているが、前述の第１変形例とは、孔部１３１の形状が異なる。

【0052】

具体的には、第１ストッパ３０は、孔軸が上下方向に向いた１つの第１孔部１３１ａと、孔軸が左右方向に向いた２つの第２孔部１３１ｂとを有する。これら第１及び第２孔部１３１ａ，１３１ｂの内部には鋳物砂が充填されている。鋳物砂は、鋳型５０を形成する際に、第１及び第２孔部１３１ａ，１３１ｂ内に充填される。

【0053】

この第２変形例でも、孔部１３１内に鋳物砂が充填されていることにより、第１ストッパ３０が鋳型５０に引っ掛かりやすくなる。これにより、各金属管１０の位置ずれをより効果的に抑制することができる。

【0054】

（実施形態２）
以下、実施形態２について詳細に説明する。以下の説明において実施形態１と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【0055】

本実施形態２では、熱間プレス成型用金型の製造途中における構成が、前記実施形態１とは異なる。具体的には、図１１に示すように、本実施形態２では、金属管１０に、該金属管１０におけるモデル２２０に埋設される部分を鋳型５０に対して固定する第２ストッパ２３０が取り付けられる。第２ストッパ２３０は、図１１及び図１２に示すように、例えば金属棒で構成される。第２ストッパ２３０は、金属管１０の管軸方向及び上下方向と直交する方向に延びるように配置される。第２ストッパ２３０は、連結具１３で連結された２本の金属管１０のうち、モデル２２０の形状面対応部２２０ａから遠い側の金属管１０に溶接されている。第２ストッパ２３０は、該金属管１０の湾曲部の途中部分に溶接されている。第２ストッパ２３０は、両側端部２３０ａがモデル２２０の表面（側面）から突出する長さを有している。モデル２２０を製造するときには、第２ストッパ２３０が挿通する孔も含めて製造される。尚、図１１では、第１ストッパ３０については記載を省略している。

【0056】

図１２（ｂ）に示すように、鋳型５０を形成するときには、端部２３０ａが鋳型５０に埋められる。これにより、キャビティ５１内に溶湯が投入されて、該溶湯の熱で金属管１０が前後方向や上下方向に変形したり移動したりしようとしても、第２ストッパ２３０が鋳型５０に引っ掛かってその変形や移動が抑制される。この結果、第１ストッパ３０に加えて、第２ストッパ２３０を設けることで、各金属管１０が金型１の所望の位置からずれてしまうことが効果的に抑制される。尚、第２ストッパ２３０の両側端部２３０ａは、金型１の製造後に、該金型１の表面から突出しないように切り落とされる。

【0057】

したがって、本実施形態２でも、金型１における金属管１０の位置ずれが抑制されて、熱間プレス成型品及び金型１の冷却効率を向上させることができる。

【0058】

（その他の実施形態）
ここに開示された技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

【0059】

例えば、前述の実施形態１及び２では、金属管１０とは別部材の第１ストッパ３０を、金属管１０に取り付けていた。これに限らず、予め金属管１０の端部１０ａを拡径させておき、その拡径部分を第１ストッパとしてもよい。また、逆に、端部１０ａの中間部分を縮径させておき、該縮径部分に鋳物砂を充填させることで第１ストッパとしてもよい。

【0060】

また、前述の実施形態１及び２では、第１ストッパ３０を金属管１０の端部１０ａに溶接した後に、金属管１０同士を連結具１３で連結していた。これに限らず、金属管１０同士を連結具１３で連結した後に、第１ストッパ３０を金属管１０の端部１０ａに溶接してもよい。

【0061】

また、前述の実施形態１及び２では、連結具１３は板状をなしていた。これに限らず、パイプ状をなしていたり、ブロック状をなしていたりしてもよい。連結具１３の形状は、溶湯の熱により容易に変形しないような形状であれば、任意の形状を採用することができる。

【0062】

特に、前述の実施形態２において、連結具１３の形状を工夫して、連結具１３を第２ストッパ２３０としてもよい。このときには、例えば、連結具１３をＬ字状やＴ字状にして、一端部をモデル２２０の側面から突出させるようにする。これにより、連結具１３の一端部が鋳型５０に埋められて、ストッパとして機能するようになる。

【0063】

また、前述の実施形態１及び２では、連結具１３は、第１及び第２湾曲部１１，１２のアールの一端部分と、第２湾曲部１２の中間部とにそれぞれ設けられていた。これに限らず、連結具１３は、第１及び第２湾曲部１１，１２のアールの一端部分にのみそれぞれ設けられていてもよい。

【0064】

また、前述の実施形態１及び２では、直線状の各金属管１０を曲げ加工して、金属管１０に曲部を形成していた。これに限らず、最初から（金属管１０の製造段階から）曲部を有する金属管１０を用いてもよい。

【0065】

また、前述の実施形態２では、第２ストッパ２３０としての金属棒の端部２３０ａには、何も取り付けられていなかった。これに限らず、第２ストッパ２３０の端部２３０ａに、第１ストッパ３０のようなブロック体を取り付けてもよい。このときは、該ブロック体は、第２ストッパ２３０の軸方向から見たときに、端部２３０ａ全体が覆われるような大きさを有することが好ましい。

【0066】

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0067】

ここに開示された技術は、少なくとも１つの曲部を有する金属管を複数鋳込んで熱間プレス成型用金型を製造する際に有用である。

【符号の説明】

【0068】

１ 熱間プレス成型用金型
１０ 金属管
１０ａ 端部
１１ 第１湾曲部（曲部）
１２ 第２湾曲部（曲部）
１３ 連結具
２０ モデル（金型形状部）
３０ 第１ストッパ
３１ 孔部
５０ 鋳型
５１ａ キャビティ面
１３１ 孔部
１３１ａ 第１孔部
１３２ｂ 第２孔部
２３０ 第２ストッパ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】