JP2000263216A - Lost foam pattern casting method - Google Patents

Lost foam pattern casting method

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JP2000263216A
JP2000263216A JP11074148A JP7414899A JP2000263216A JP 2000263216 A JP2000263216 A JP 2000263216A JP 11074148 A JP11074148 A JP 11074148A JP 7414899 A JP7414899 A JP 7414899A JP 2000263216 A JP2000263216 A JP 2000263216A
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JP
Japan
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pipe
casting
model
molten metal
vanishing
Prior art date
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Application number
JP11074148A
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Japanese (ja)
Inventor
Harumi Ueno
治己 上野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain cast blow hole in a casting and also, to improve the mechanical characteristics, such as fatigue strength, tensile strength and elongation. SOLUTION: A lost foam pattern casting method is executed by forming a lost foam pattern 10 embedding a pipe and connecting cooling pipings 36, 38 with the pipe in the case of embedding this lost foam pattern 10 into molding sand and making flow of coolant into the pipe from these cooling pipings 36, 38, after pouring molten metal. In this way, the solidification of the molten metal in a cavity is quickened and the development of the cast blow hole can be restrained. Further, since the molten metal surrounding the pipe is rapidly cooled, the metallurgical structure at this portion, is made fine and the mechanical characteristics, such as the fatigue strength, tensile strength, elongation, are improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、消失模型を使用し
た鋳造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a casting method using a vanishing model.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の消失模型鋳造方法が特開平5−3
09437号公報に記載されている。前記消失模型鋳造
方法は、鋳物の内部に中空部を形成するための技術であ
り、この鋳造方法で使用される消失模型には、図5に示
されるように、所定形状、寸法に成形されたパイプ4が
埋め込まれている。前記消失模型1は、その消失模型1
から突出しているパイプ4の端部4a,4b,4c,4
d,4e,4fが接着テープ等で塞がれた後、鋳枠内の
鋳砂に埋設される。そして、前記鋳砂が固められること
により、砂型が成形される。次に、砂型の湯口から溶湯
が注入される。これによって、溶湯の熱で消失模型1が
溶かされ、その消失模型1の部分(キャビティの部分)
が溶湯に置換される。なお、前記パイプ4はその端部4
a,4b,4c,4d,4e,4fが鋳砂(砂型)によ
って支持されているため、その位置に保持される。この
状態で、溶湯が自然冷却されて凝固すると、鋳物の内部
には前記パイプ4によって中空部が形成される。
2. Description of the Related Art A conventional vanishing model casting method is disclosed in
No. 09439. The vanishing model casting method is a technique for forming a hollow portion inside a casting, and a vanishing model used in this casting method is formed into a predetermined shape and dimensions as shown in FIG. A pipe 4 is embedded. The vanishing model 1 is the vanishing model 1
Ends 4a, 4b, 4c, 4 of pipe 4 projecting from
After d, 4e and 4f are closed with an adhesive tape or the like, they are buried in the molding sand in the flask. A sand mold is formed by hardening the casting sand. Next, a molten metal is injected from a sand gate. As a result, the vanishing model 1 is melted by the heat of the molten metal, and the part of the vanishing model 1 (cavity part) is melted.
Is replaced by the molten metal. The pipe 4 has an end 4
Since a, 4b, 4c, 4d, 4e, and 4f are supported by the casting sand (sand mold), they are held at the positions. In this state, when the molten metal is naturally cooled and solidified, a hollow portion is formed inside the casting by the pipe 4.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した消失
模型鋳造方法では溶湯を砂型内で自然冷却させる方式の
ため、鋳物の厚肉部は凝固が遅れ、鋳巣が発生し易くな
る。また、溶湯の冷却速度が遅いため、鋳物の金属組織
が微細化せず、疲労強度や引張強度等を向上させること
が難しいという問題がある。そこで、本発明のうち請求
項1に記載された発明は、湯道部内の溶湯よりもキャビ
ティ内の溶湯の冷却速度を速くすることにより厚肉部に
おいても鋳巣の発生を防止するとともに、鋳物の金属組
織を微細化できるようにして、鋳物の機械的特性を向上
させることをその目的とする。請求項2に記載の発明
は、請求項1に記載された発明の目的に加えて、消失模
型を鋳砂内の定位置に正確に配置できるようにすること
により、複数の消失模型を鋳砂に埋設できるようにして
生産性の向上を図ることをその目的とする。
However, in the above-described vanishing model casting method, since the molten metal is naturally cooled in a sand mold, solidification of a thick part of the casting is delayed, and a casting cavity is easily generated. Further, since the cooling rate of the molten metal is slow, there is a problem that the metal structure of the casting does not become fine, and it is difficult to improve the fatigue strength, the tensile strength, and the like. In view of the above, the invention described in claim 1 of the present invention prevents casting cavities even in a thick part by increasing the cooling rate of the molten metal in the cavity as compared with the molten metal in the runner part. It is an object of the present invention to improve the mechanical properties of a casting by making the metal structure finer. In addition to the object of the invention described in claim 1, the invention according to claim 2 enables a plurality of vanishing models to be placed in the casting sand by enabling the vanishing models to be accurately arranged at fixed positions in the molding sand. Its purpose is to improve productivity by allowing it to be buried in a building.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、請求項
1に記載された消失模型鋳造方法によって解決される。
本発明によると、砂型に注湯して消失模型の部分(キャ
ビティの部分)を溶湯に置換した後、そのキャビティの
部分を通るパイプに冷却材を流すため、湯道部内の溶湯
よりもキャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣の発生
を抑制することができる。また、パイプ周辺の溶湯が急
冷されるため、その部分の金属組織が微細化し、疲労強
度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上する。
The above object is achieved by a vanishing model casting method according to the present invention.
According to the present invention, the molten metal is poured into the sand mold to replace the lost model portion (cavity portion) with the molten metal, and then the coolant flows through the pipe passing through the cavity portion. The solidification of the molten metal is accelerated, and the occurrence of cavities can be suppressed. In addition, since the molten metal around the pipe is rapidly cooled, the metal structure in that portion becomes finer, and mechanical properties such as fatigue strength, tensile strength, and elongation are improved.

【0005】上記した別の課題は、請求項2に記載され
た消失模型鋳造方法によって解決される。本発明による
と、消失模型を鋳砂に埋設する際にパイプを固定治具で
支持するため、消失模型を鋳砂内の所定位置に正確に埋
設できる。このため、複数の消失模型を鋳砂に埋設でき
るようになり、一回の鋳造で複数の鋳物を製造すること
ができる。したがって、鋳物の生産性が向上する。
[0005] The above-mentioned other object is solved by a vanishing model casting method according to claim 2. According to the present invention, since the pipe is supported by the fixing jig when the disappearing model is embedded in the casting sand, the disappearing model can be accurately embedded at a predetermined position in the casting sand. For this reason, a plurality of disappearance models can be embedded in the casting sand, and a plurality of castings can be manufactured by one casting. Therefore, the productivity of the casting is improved.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図1から図4に基づいて、
本発明の一の実施の形態に係る消失模型鋳造方法につい
て説明する。本実施の形態に係る消失模型鋳造方法は、
中央軸方向に貫通孔を備えるアルミ鋳物を鋳造する方法
に関するものであり、図1に本実施の形態で使用される
消失模型を鋳枠の鋳砂中に埋設した様子を表す縦断面
図、図2に前記消失模型の縦断面図が示されている。前
記消失模型10は発泡スチロール等により鋳物と等しい
形状に成形されており、その中央には、図2に示される
ように、軸方向にアルミパイプ12(以下、パイプ12
という)が通されている。前記パイプ12は鋳物の貫通
孔と等しい内径を有しており、そのパイプ12の両端部
12tが消失模型10の端面10u,10dから予め決
められた寸法だけ突出している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS.
A vanishing model casting method according to one embodiment of the present invention will be described. The vanishing model casting method according to the present embodiment,
The present invention relates to a method of casting an aluminum casting having a through-hole in a central axial direction, and a longitudinal sectional view showing a state in which a vanishing model used in the present embodiment is buried in a molding sand of a flask in FIG. FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of the disappearing model. The vanishing model 10 is formed into a shape equal to that of a casting by using styrofoam or the like, and an aluminum pipe 12 (hereinafter, referred to as a pipe 12) is formed in the center thereof in the axial direction as shown in FIG.
Has been passed. The pipe 12 has an inside diameter equal to the through hole of the casting, and both end portions 12t of the pipe 12 protrude from end faces 10u and 10d of the disappearing model 10 by a predetermined dimension.

【0007】次に、前記消失模型10を埋設するための
鋳砂を収納する鋳枠20の説明を行う。前記鋳枠20
は、振動テーブル上(図示されていない)に設置された
上部開放型の容器であり、その底部20dが二重底にな
っている。前記底部20dの上底板22は通気性を有す
る多孔質エレメントにより成形されており、通気可能な
状態で鋳砂Sを支持できるようになっている。前記底部
20dの内側、即ち、上底板22と下底板21との間は
加圧・吸引チャンバーKとなっており、その加圧・吸引
チャンバーKに加圧・吸引配管23が接続されている。
前記加圧・吸引配管23は、図示されていない加圧装置
と減圧装置とに接続されており、その加圧・吸引配管2
3と鋳枠20の底部20dとの接続部分に開閉バルブ2
3vが取付けられている。
Next, a description will be given of a casting flask 20 for storing casting sand for burying the disappearing model 10. The flask 20
Is a top open type container installed on a vibration table (not shown), and its bottom 20d has a double bottom. The upper bottom plate 22 of the bottom portion 20d is formed of a porous element having air permeability, and can support the molding sand S in a permeable state. A pressurization / suction chamber K is provided inside the bottom 20d, that is, between the upper bottom plate 22 and the lower bottom plate 21, and a pressurization / suction pipe 23 is connected to the pressurization / suction chamber K.
The pressurizing / suctioning pipe 23 is connected to a pressurizing device and a depressurizing device (not shown).
3 is connected to the bottom 20d of the flask 20 by an open / close valve 2.
3v is attached.

【0008】この構造により、前記加圧装置を作動させ
た状態で開閉バルブ23vを開くと、加圧・吸引チャン
バーK内が加圧され、内部の空気は上底板22を通過し
て鋳枠20内に放出される。また、前記減圧装置を作動
させた状態で開閉バルブ23vを開くと、加圧・吸引チ
ャンバーK内が減圧され、鋳枠20内のガスは上底板2
2を通過して加圧・吸引チャンバーK内に吸引される。
鋳枠20内には上底板22から上の部分に消失模型10
を埋設するための鋳砂Sが収納される。さらに、上底板
22から所定レベルだけ高い位置には、後記する固定治
具30を支持する受け台24が鋳枠20の内壁面から突
出した状態で固定されている。
With this structure, when the open / close valve 23v is opened while the pressurizing device is operated, the inside of the pressurizing / suction chamber K is pressurized, and the air inside passes through the upper bottom plate 22 and the mold 20 Released into When the open / close valve 23v is opened while the pressure reducing device is operated, the pressure in the pressurization / suction chamber K is reduced, and the gas in the casting flask 20 is removed from the upper and lower plates 2
2 and is sucked into the pressure / suction chamber K.
In the casting flask 20, the vanishing model 10 is located above the upper bottom plate 22.
Is buried therein. Further, at a position higher than the upper bottom plate 22 by a predetermined level, a receiving stand 24 for supporting a fixing jig 30 described later is fixed in a state protruding from the inner wall surface of the casting frame 20.

【0009】次に、消失模型10を固定する固定治具3
0の説明を行う。固定治具30は二個の消失模型10を
鋳枠20内の所定位置に位置決めするとともに、冷却水
を消失模型10のパイプ12に供給するための治具であ
り、消失模型10の上端面10uを支える上板32u
と、消失模型10の下端面10dを支える下板32dと
を有している。前記上板32u及び下板32dには消失
模型10のパイプ12を通すための開孔32hが形成さ
れている。
Next, a fixing jig 3 for fixing the disappearing model 10
0 will be described. The fixing jig 30 is a jig for positioning the two vanishing models 10 at predetermined positions in the casting flask 20 and supplying cooling water to the pipes 12 of the vanishing models 10. Upper plate 32u supporting
And a lower plate 32d that supports the lower end surface 10d of the vanishing model 10. The upper plate 32u and the lower plate 32d are formed with openings 32h through which the pipes 12 of the disappearing model 10 pass.

【0010】前記上板32uと下板32dとは連結パイ
プ34によって中央部が連結される。連結パイプ34は
消失模型10の長さに応じて上板32uと下板32dと
の間隔を調整して両板32u,32dを連結するととも
に、その内部に冷却水を流す通路34rが形成されてい
る。さらに、前記連結パイプ34の上部にはロボットの
ハンド40に把持されるフランジ34fが形成されてい
る。また、連結パイプ34の上端にはその連結パイプ3
4と水冷ホース42とを接続する金具34xが取付けら
れている。
The upper plate 32u and the lower plate 32d are connected at the center by a connecting pipe 34. The connecting pipe 34 connects the two plates 32u and 32d by adjusting the distance between the upper plate 32u and the lower plate 32d according to the length of the disappearance model 10, and has a passage 34r formed therein for flowing cooling water. I have. Further, a flange 34f to be gripped by the robot hand 40 is formed at an upper portion of the connection pipe 34. Further, the connecting pipe 3 is provided at the upper end of the connecting pipe 34.
A fitting 34x for connecting the water cooling hose 42 to the water cooling hose 42 is attached.

【0011】前記連結パイプ34の下端部には下部集合
配管36が接続される。下部集合配管36は連結パイプ
34から供給された冷却水を消失模型10のパイプ12
まで導く配管であり、略T字形に成形されている。そし
て、下部集合配管36の中央の流入口36aが連結パイ
プ34に接続され、両側の二つの流出口36bが消失模
型10のパイプ12の下側にそれぞれ接続される。さら
に、消失模型10のパイプ12の上側には上部集合配管
38が接続される。上部集合配管38は消失模型10の
パイプ12から流出した冷却水を排水管44まで導く配
管であり、略L字形に成形されている。そして、上部集
合配管38の下側に形成された二つの流入口38aが消
失模型10のパイプ12の上側にそれぞれ接続され、上
端部に形成された集合流出口38bが金具38xを介し
て排水管44に接続される。即ち、前記連結パイプ3
4、下部集合配管36及び上部集合配管38等が本発明
の冷却配管に相当する。
A lower collecting pipe 36 is connected to a lower end of the connecting pipe 34. The lower collecting pipe 36 dissipates the cooling water supplied from the connecting pipe 34 to the pipe 12 of the model 10.
And is formed in a substantially T-shape. The central inlet 36a of the lower collecting pipe 36 is connected to the connecting pipe 34, and the two outlets 36b on both sides are connected to the lower side of the pipe 12 of the disappearing model 10, respectively. Further, an upper collecting pipe 38 is connected to the upper side of the pipe 12 of the disappearing model 10. The upper collecting pipe 38 is a pipe for guiding the cooling water flowing out of the pipe 12 of the disappearing model 10 to the drain pipe 44, and is formed in a substantially L shape. Two inflow ports 38a formed on the lower side of the upper collecting pipe 38 are connected to the upper side of the pipe 12 of the vanishing model 10, respectively, and a collecting outlet 38b formed on the upper end portion is connected to a drain pipe via a fitting 38x. 44. That is, the connection pipe 3
4. The lower collecting pipe 36 and the upper collecting pipe 38 correspond to the cooling pipe of the present invention.

【0012】次に、本実施の形態に係る消失模型鋳造方
法を工程順に説明する。先ず、発泡スチロール等で消失
模型10を成形する際に、その消失模型10にパイプ1
2を埋め込み、図2に示されるように、消失模型10と
パイプ12とを一体成形する。次に、二つの消失模型1
0に同じく発泡スチロール製の湯道部模型15を接着剤
によって接合する。このようにして消失模型10に湯道
部模型15が接続されると消失模型10の表面に耐火物
が塗布される。耐火物は注湯時に鋳肌荒れを防止するた
めのものであり、Si02 を水ガラス等で練ったものが
好適に使用される。
Next, the vanishing model casting method according to the present embodiment will be described in the order of steps. First, when forming the disappearing model 10 with styrene foam or the like, a pipe 1 is attached to the disappearing model 10.
2 and the disappearance model 10 and the pipe 12 are integrally formed as shown in FIG. Next, two disappearance models 1
At 0, a runner model 15 made of styrene foam is joined with an adhesive. When the runner model 15 is connected to the vanishing model 10 in this way, a refractory is applied to the surface of the vanishing model 10. Refractory is for preventing skin roughness cast during pouring, those kneaded with Si0 2 in water glass or the like is preferably used.

【0013】次に、耐火物が塗布された二つの消失模型
10が固定治具30の上板32uと下板32dとの間に
セットされ、連結パイプ34によってその上板32uと
下板32dとが連結される。さらに、下板32dの開孔
32hから突出した消失模型10のパイプ12に下部集
合配管36の流出口36bが接続され、その下部集合配
管36の中央の流入口36aが連結パイプ34に接続さ
れる。また、上板32uの開孔32hから突出した消失
模型10のパイプ12に上部集合配管38の流入口38
aが接続される。
Next, two vanishing models 10 coated with refractory are set between the upper plate 32u and the lower plate 32d of the fixing jig 30, and the upper plate 32u and the lower plate 32d are connected by the connecting pipe 34. Are linked. Furthermore, the outlet 36b of the lower collecting pipe 36 is connected to the pipe 12 of the disappearing model 10 protruding from the opening 32h of the lower plate 32d, and the central inlet 36a of the lower collecting pipe 36 is connected to the connecting pipe 34. . Also, the inlet 38 of the upper collecting pipe 38 is connected to the pipe 12 of the vanishing model 10 protruding from the opening 32h of the upper plate 32u.
a is connected.

【0014】このようにして、消失模型10の埋設準備
が完了すると、固定治具30の連結パイプ34のフラン
ジ34fがロボットのハンド40に把持され、消失模型
10は鋳枠20の位置まで搬送される。次に、鋳枠20
の加圧装置が作動して開閉バルブ23vが開かれ、加圧
・吸引チャンバーK内が加圧されて、その加圧・吸引チ
ャンバーK内の空気が上底板22を通過して鋳枠20内
に放出される。これによって、鋳枠20内の鋳砂Sは流
動化する。次に、前記ロボットが固定治具30のフラン
ジ34fを把持してその固定治具30、消失模型10及
び湯道部模型15を鋳枠20の鋳砂Sに埋設する。ここ
で、前記消失模型10及び湯道部模型15は固定治具3
0が鋳枠20の受け台24に支持されることにより、鋳
枠20内の所定位置に保持される。
When the preparation for burying the lost model 10 is completed in this way, the flange 34f of the connecting pipe 34 of the fixing jig 30 is gripped by the hand 40 of the robot, and the lost model 10 is conveyed to the position of the flask 20. You. Next, the flask 20
Of the pressurizing / suction chamber K is pressurized, and the air in the pressurizing / suction chamber K passes through the upper and lower plates 22 to form Will be released. Thereby, the casting sand S in the casting flask 20 is fluidized. Next, the robot grips the flange 34 f of the fixing jig 30 and embeds the fixing jig 30, the disappearance model 10 and the runner model 15 in the casting sand S of the flask 20. Here, the disappearing model 10 and the runner model 15 are fixed to the fixing jig 3.
By being supported by the cradle 24 of the flask 20, it is held at a predetermined position in the flask 20.

【0015】このようにして、消失模型10等が鋳砂S
に埋設されると、開閉バルブ23vが閉じられて前記加
圧装置が停止する。さらに、前記振動テーブルが動作し
て鋳枠20に振動が加えられ、消失模型10の周囲隅々
にまで鋳砂Sが充填される。これによって、鋳枠20内
に砂型が形成される。また、固定治具30の連結パイプ
34の金具34xに水冷ホース42が接続されるととも
に、上部集合配管38の集合流出口38bに排水管44
が接続される。なお、前記振動工程は、消失模型10の
形状や消失模型10に塗布される耐火物の層に応じて省
略できる場合がある。
In this manner, the lost model 10 and the like are
, The on-off valve 23v is closed and the pressurizing device stops. Further, the vibration table is operated to apply vibration to the casting flask 20, and the casting sand S is filled into every corner of the disappearing model 10. As a result, a sand mold is formed in the flask 20. A water cooling hose 42 is connected to the fitting 34x of the connecting pipe 34 of the fixing jig 30, and a drain pipe 44 is connected to a collecting outlet 38b of the upper collecting pipe 38.
Is connected. The vibration step may be omitted depending on the shape of the vanishing model 10 and the layer of the refractory applied to the vanishing model 10 in some cases.

【0016】次に、前記減圧装置が作動して開閉バルブ
23vが開かれ、鋳枠20内が吸引されることによって
鋳砂Sが減圧固化されるとともに、その鋳枠20内のガ
スが上底板22から加圧・吸引チャンバーK内に吸引さ
れる。そして、この状態で、前記砂型内に溶湯が注湯さ
れる。溶湯が注湯されると、溶湯の熱で湯道部模型15
及び消失模型10が溶かされ、その消失模型10の部分
(キャビティの部分)が溶湯に置換される。なお、前記
パイプ12は固定治具30に支持されているため、その
位置に保持される。前記砂型に溶湯が充填されると、溶
湯が凝固する直前に消失模型10のパイプ12に冷却水
が流される。ここで、冷却水の水温、流量及び水圧は溶
湯の凝固状態に合わせて適正値に制御されている。この
ようにして所定時間が経過し、溶湯が凝固すると、鋳物
の内部には前記パイプ4によって中空部が形成される。
Next, the pressure reducing device is operated to open and close the opening / closing valve 23v, and the casting sand S is depressurized and solidified by sucking the inside of the casting flask 20, and the gas in the casting flask 20 is released from the upper bottom plate. From 22, it is sucked into the pressure / suction chamber K. Then, in this state, the molten metal is poured into the sand mold. When the molten metal is poured, the runner model 15 is heated by the heat of the molten metal.
Then, the disappearing model 10 is melted, and the portion (cavity portion) of the disappearing model 10 is replaced with the molten metal. Since the pipe 12 is supported by the fixing jig 30, it is held at that position. When the molten metal is filled in the sand mold, cooling water is flown into the pipe 12 of the disappearance model 10 immediately before the molten metal solidifies. Here, the water temperature, flow rate, and water pressure of the cooling water are controlled to appropriate values in accordance with the solidification state of the molten metal. When a predetermined time has passed in this way and the molten metal solidifies, a hollow portion is formed inside the casting by the pipe 4.

【0017】鋳物が成形されると、固定治具30の連結
パイプ34から水冷ホース42が外され、上部集合配管
38の集合流出口38bから排水管44が外される。次
に、減圧装置が停止して、加圧装置が作動され、鋳枠2
0内の鋳砂Sが流動した状態で、鋳物及び固定治具30
がロボットによって鋳砂Sから取出される。次に、鋳物
から突出したパイプ12の端部は後処理工程において切
断除去される。なお、鋳物内のパイプ12はそのまま鋳
物の一部として使用される。
When the casting is formed, the water cooling hose 42 is removed from the connecting pipe 34 of the fixing jig 30, and the drain pipe 44 is removed from the collecting outlet 38 b of the upper collecting pipe 38. Next, the decompression device is stopped, the pressure device is operated, and the
In a state where the casting sand S in the flowing state, the casting and the fixing jig 30
Is taken out of the casting sand S by the robot. Next, the end of the pipe 12 protruding from the casting is cut and removed in a post-processing step. The pipe 12 in the casting is used as a part of the casting as it is.

【0018】このように、本実施の形態に係る消失模型
鋳造方法によると、砂型に注湯して消失模型の部分(キ
ャビティの部分)を溶湯に置換した後、そのキャビティ
の部分を通るパイプ12に冷却水を流すため、湯道部内
の溶湯よりもキャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣
の発生を抑制することができる。また、パイプ12周辺
の溶湯が急冷されるため、その部分の金属組織が微細化
し、疲労強度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上
する。また、消失模型10を鋳砂Sに埋設する際に、パ
イプ12を固定治具30によって支持するため、消失模
型10を鋳砂S内の所定位置に正確に埋設できる。この
ため、複数の消失模型10を鋳砂Sに埋設できるように
なり、一回の鋳造で複数の鋳物を製造することができ
る。したがって、鋳物の生産性が向上する。
As described above, according to the vanishing model casting method according to the present embodiment, after pouring into a sand mold to replace the portion of the vanishing model (cavity portion) with the molten metal, the pipe 12 passing through the cavity portion Since the cooling water flows into the cavity, solidification of the molten metal in the cavity is quicker than in the molten metal in the runner portion, and the occurrence of a cavity can be suppressed. Further, since the molten metal around the pipe 12 is quenched, the metal structure in that portion becomes finer, and mechanical properties such as fatigue strength, tensile strength, and elongation are improved. Further, when the disappearing model 10 is embedded in the casting sand S, the pipe 12 is supported by the fixing jig 30, so that the disappearing model 10 can be accurately embedded at a predetermined position in the casting sand S. For this reason, a plurality of vanishing models 10 can be embedded in the casting sand S, and a plurality of castings can be manufactured by one casting. Therefore, the productivity of the casting is improved.

【0019】なお、本実施の形態に係る消失模型鋳造方
法では、消失模型10のパイプ12に冷却水を流して溶
湯を冷却する例を示したが、他の冷却材、例えば空気や
ガス等を流して溶湯を冷却することも可能である。
In the vanishing model casting method according to the present embodiment, an example has been shown in which cooling water is flown through the pipe 12 of the vanishing model 10 to cool the molten metal. However, other coolants, such as air and gas, are used. It is also possible to cool the molten metal by flowing.

【0020】図3は、ピストン50を鋳造する際にその
ピストン50のピンボス部分を構成する空洞部52にパ
イプ54を使用した例を表したものである。なお、パイ
プ54の不要部分(一点鎖線部分)は後工程において切
断除去される。前記ピストン50のピンボス部分はコン
ロッドによる往復運動により、高サイクル疲労強度が必
要とされる。しかし、通常、ピンボス部分は180℃以上
の高温にさらされることが多いため、強度を高く保持す
る必要があり、肉盗み等による軽量化は困難であった。
しかし、本実施の形態に係る消失模型鋳造方法により、
パイプ54回りの強度が向上するため、従来の鋳造法と
比べて溶湯の成分を変えることなく軽量化が可能となっ
た。
FIG. 3 shows an example in which a pipe 54 is used in a hollow portion 52 constituting a pin boss portion of the piston 50 when the piston 50 is cast. Unnecessary portions (dotted line portions) of the pipe 54 are cut and removed in a later step. The pin boss portion of the piston 50 requires high cycle fatigue strength due to the reciprocating motion of the connecting rod. However, usually, the pin boss portion is often exposed to a high temperature of 180 ° C. or more, so that it is necessary to maintain high strength, and it has been difficult to reduce the weight by stealing meat.
However, according to the vanishing model casting method according to the present embodiment,
Since the strength around the pipe 54 is improved, the weight can be reduced without changing the components of the molten metal as compared with the conventional casting method.

【0021】図4(A)は、従来の鋳造法により成形し
た鋳物の金属組織の二次デントライトアームスぺーシン
グ(二次DAS)の寸法と本実施の形態に係る消失模型
鋳造方法により成形した鋳物の金属組織の二次DASの
寸法とを比較したグラフである。従来の鋳物の二次DA
Sが約60μmであるのに対し、本実施の形態における鋳
物の二次DASが約10μmであり、金属組織が充分に微
細化しているのが分かる。図4(B)は、二次DASと
107 回常温疲労強度との関係を表すグラフであり、横軸
に二次DAS、縦軸に107 回常温疲労強度を表してい
る。このグラフから明らかなように、鋳物の金属組織が
微細化すれば107 回常温疲労強度が向上する。
FIG. 4A shows the dimensions of the secondary dentite arm spacing (secondary DAS) of the metal structure of the casting formed by the conventional casting method and the casting by the vanishing model casting method according to the present embodiment. It is the graph which compared the dimension of the secondary DAS of the metal structure of a casting. Secondary DA of conventional castings
While S is about 60 μm, the secondary DAS of the casting in the present embodiment is about 10 μm, which indicates that the metal structure is sufficiently fine. FIG. 4 (B) shows the secondary DAS and
10 7 times is a graph showing the relationship between the ambient temperature fatigue strength, secondary DAS on the horizontal axis represents the 10 7 times normal temperature fatigue strength on the vertical axis. As is apparent from this graph, casting the metal structure is improved 10 7 times normal temperature fatigue strength if miniaturization.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によると、キャビティ内の溶湯の
凝固が早まるため、鋳巣の発生を抑制できるとともに、
金属組織が微細化し、疲労強度や引張り強度、伸び等の
機械的特性が向上する。
According to the present invention, the solidification of the molten metal in the cavity is accelerated, so that the formation of cavities can be suppressed.
The metal structure becomes finer, and mechanical properties such as fatigue strength, tensile strength, and elongation are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一の実施の形態において使用される消
失模型を鋳枠の鋳砂中に埋設した様子を表す縦断面図で
ある。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state in which a vanishing model used in one embodiment of the present invention is embedded in molding sand of a flask.

【図2】本発明の一の実施の形態に係る消失模型の縦断
面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the vanishing model according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一の実施の形態に係る消失模型鋳造方
法で成形したピストンの断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a piston formed by a vanishing model casting method according to an embodiment of the present invention.

【図4】図4(A)は、従来の鋳造法により成形した鋳
物の金属組織の二次デントライトアームスぺーシング
(二次DAS)の寸法と本実施の形態に係る消失模型鋳
造方法により成形した鋳物の金属組織の二次DASの寸
法とを比較したグラフである。図4(B)は、二次DA
Sと107 回常温疲労強度との関係を表すグラフである。
FIG. 4 (A) is a view showing the dimensions of a secondary dentite arm spacing (secondary DAS) of a metal structure of a casting formed by a conventional casting method, and molding by a vanishing model casting method according to the present embodiment. 3 is a graph comparing the metal structure of a cast metal with the size of secondary DAS. FIG. 4 (B) shows the secondary DA
It is a graph showing the relationship between S and 10 7 times normal temperature fatigue strength.

【図5】従来の消失模型鋳造方法で使用される消失模型
を表す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a vanishing model used in a conventional vanishing model casting method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S 鋳砂、砂型 10 消失模型 12 パイプ 20 鋳枠 30 固定治具 34 連結パイプ(冷却配管) 36 下部集合配管(冷却配管) 38 上部集合配管(冷却配管) 42 水冷ホース 44 排水管 S Cast sand, sand mold 10 Elimination model 12 Pipe 20 Casting frame 30 Fixing jig 34 Connecting pipe (Cooling pipe) 36 Lower collecting pipe (Cooling pipe) 38 Upper collecting pipe (Cooling pipe) 42 Water cooling hose 44 Drain pipe

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パイプが埋め込まれた消失模型を成形
し、その消失模型を鋳砂に埋設する際に、前記パイプに
冷却配管を接続し、注湯後、その冷却配管からパイプに
冷却材を流すことを特徴とする消失模型鋳造方法。
When a lost model in which a pipe is embedded is formed and the lost model is embedded in casting sand, a cooling pipe is connected to the pipe, and after pouring, a coolant is supplied from the cooling pipe to the pipe. A vanishing model casting method characterized by flowing.
【請求項2】 請求項1に記載された消失模型鋳造方法
において、 前記消失模型を鋳砂に埋設する際に、前記パイプを固定
治具で支持することを特徴とする消失模型鋳造方法。
2. The vanishing model casting method according to claim 1, wherein the pipe is supported by a fixing jig when the vanishing model is buried in molding sand.
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