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精密加工

ダイカスト鋳造用金型の小型化による、型費削減、省エネ実現、金型管理費節減等を実現

岐阜県

佐藤精密株式会社

2023年2月11日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 金型のダウンサイジング(小型化)を実現する鋳造条件の研究開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 自動車、産業機械、情報通信
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、環境配慮、低コスト化
キーワード ダイカスト鋳造用金型、金型コンパクト化、チルベント構造、省エネルギー、ベリリウム銅
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 令和1年度~令和3年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車業界では、開発期間の短縮、プラットフォームの共通化、バリュエーションの拡大といった動きの中で、調達コストに占める割合が高い金型に、コスト低減、エネルギーの効率的使用といった観点化から、小型化に対するニーズが高まっている。本研究開発では、金型の小型化のために、鋳巣発生を防止するためのチルベント構造や型内溶湯の温度変化と凝固層の挙動解析等により、最適鋳造条の確立による金型システムを開発した。

開発した技術のポイント

最適鋳造条件の確立を図るために、鋳巣や湯回り不良が発生しない充填方法の検討、チルベント機能の評価を行いながら、実証用金型による試作トライ結果を検証して、最適鋳造条件の確立を図った。
特に、冷却の適正化を進めるために、スチール製とベリリウム銅製のチルベントにより実証実験を行うとともに、射出速度や粗大なエアーの巻き込みによる巣の発生を抑制するキャビティの減圧方法、チルベントの機能をコンパクト化する方策としてチルベントの構造等に係る検討を、CAE解析と実証モデルとの検証を通じて実施した。
そして、実証上金型の設計製作に当たっては、アドバイザーである三井金属ダイカスト株式会社の鋳造・検査・測定等に係る知見情報をうけるとともに、試作評価に関しては、鋳巣や製品の精度や強度等の成形特性等も検証して、金型システムを確立した。

具体的な成果

研究開発の目的は、金型をダウンサイジング(小型化)することで、350トンの型締めダイカストマシンで鋳造されていた製品を、125トン型締めダイカストマシンで鋳造する金型システムの開発である。この実現する鋳造条件確立のためには、排気の適正化、冷却回路、冷却スポットの位置の確立が求められることから、CAE解析や各種のチルベントによる検証等を、ハンドルをモデルとして、実証用金型により実施した。
そして、鋳造サンプルの評価を行いながら、最適鋳造条件を確立した。
これらの研究開発を通じて、当初計画した目標値(金型加工時間や製造コスト及び型精度等)を達成する金型システムを実現した。

試作した鋳造品
知財出願や広報活動等の状況

展示会出展等による情報発信も進めながら、PRに努め、技術の紹介とニーズの把握を行いながら、販路の拡大を図り事業化へと繋げる予定である。

研究開発成果の利用シーン

本研究開発では自動車産業をターゲットとして、ハンドル用の実証用金型を製作して、ダウンサイジング(小型化)を実現する鋳造条件の確立を図った。そして、この成果を活用して、事業化に当たっては、自動車用ヘッドランプ各種取付け用治具鋳造用金型を計画していることから、その実現に向けての研究開発を進めている。

ヘッドランプ取り付け治具鋳造品

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

本研究開発は、従来の350トン型締め金型によるための鋳造品と同等の製品を125トン型締め金型で実現するための、金型システムの構築であり、この事業化は十分期待できる。
事業化に際しては、ヘッドランプ取り付け用各種冶具鋳造用金型として、自動車関連企業と連携しながら展開の予定である。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、素材・部品製造

製品・サービスのPRポイント

型コストの削減はもとより、エネルギーの削減効果、ストックスペースや運搬費のコスト低減が可能となり、その効果は大きい。

今後の実用化・事業化の見通し

事業化に際しては、ヘッドランプ取り付け用各種冶具鋳造用金型として、自動車関連企業と連携しながら展開の予定である。
また、展示会出展等による情報発信も進めながら、PRに努め、技術の紹介とニーズの把握を行いながら、販路の拡大を図り事業化へと繋げる予定である。

実用化・事業化にあたっての課題

金型のダウンサイジング(小型化)化にともなう生産性の向上と原価低減の検討を行い、小型化を進める中での収益確保へと繋げる検討も実施の予定である。

事業化に向けた提携や連携の希望

展示会・商談会等への案内とサポート。

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 佐藤精密株式会社
事業管理機関 佐藤精密株式会社
国立大学法人岐阜大学 岐阜大学地域連携スマート金型技術研究センター
研究等実施機関 岐阜県産業技術総合センター
アドバイザー 三井金属ダイカスト株式会社

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 佐藤精密株式会社(法人番号:4200001019156)
事業内容 ダイカスト金型、樹脂用金型製作及び医療用機器等加工
社員数 30 名
本社所在地 〒501-3217 岐阜県関市下有知5488-2
ホームページ https://satou-seimitsu.co.jp/
連絡先窓口 佐藤精密株式会社 代表取締役社長 佐藤厚史
メールアドレス atsushi-sato@satou-seimitsu.co.jp
電話番号 0575-24-1357