JP2004001024A - 鋳造用金型およびその製造方法並びにその金型による鋳造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】注入された溶融金属の冷却のコントロールが自由自在であり、しかも鋳物砂の使用量が極めて少ない上に鋳物にガス欠陥が生じることのない鋳造用金型を提供する。
【解決手段】製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面1を有しかつ製品キャビティ面1にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体4と、製品キャビティ面1に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層7と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面1を有しかつ製品キャビティ面1にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体4と、製品キャビティ面1に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層7と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型およびその製造方法並びにその金型による鋳造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、鋳鉄鋳物を鋳造するために用いる鋳型としては、鋳鉄製のバックアップ部材に特殊の塗型剤を塗布して成る金型や、鋳物砂で造型した砂型がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の金型では、注入された溶融金属が急冷されるため鋳物表面がチル化し、しかも、通気性が悪いために鋳物にガス欠陥が生じ、その上、耐久性がないなどの問題があった。また、後者の砂型では、多量の鋳物砂を循環して使用するために大型で高価な砂処理設備が必要な上に作業環境が極めて悪く、しかも、注入された溶融金属の冷却のコントロールが困難なため冷却ラインが非常に長くなるなどの問題があった。
【0004】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、第1の目的は、注入された溶融金属の冷却のコントロールが自由自在であり、しかも鋳物砂の使用量が極めて少ない上に鋳物にガス欠陥が生じることのない鋳造用金型を提供することにある。第2の目的は、通気性を有する鋳造用金型を容易に製造することができる金型の製造方法を提供することにある。第3の目的は、金型に注入された鉄溶湯の冷却のコントロールを容易かつ確実に行うことができる鋳造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項1の鋳造用金型は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と、前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層と、を備えたことを特徴とする。
【0006】
また、請求項7の鋳造用金型の製造方法は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型を製造する方法であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層とで成る金型と、製品模型との間隔であって前記製品キャビティ面にほぼ沿って延びる空間を画成する工程と、前記空間に前記製品キャビティ面を被覆する鋳物砂を充填する工程と、充填された鋳物砂を硬化させる工程と、前記鋳物砂の硬化後硬化した鋳物砂を前記母体側に付着させた状態で母体を前記製品模型から分離する工程と、を含むことを特徴とする。
【0007】
また、請求項10の金型による鋳造方法は、請求項5に記載の鋳造用金型を用いて鋳造する方法であって、前記鋳造用金型によって画成したキャビティ内に注湯した後、前記金型からの吸引または気体の吹き込みにより前記キャビティ内の溶湯を急冷することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
なお、請求項1の鋳造用金型における母体は、製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気孔、ベントプラグ等の通気機構を設けることにより、注湯時のガスを排出させたり、被覆層を介して気体状の冷却媒体を溶融金属に適用することができる。またなお、前記母体における冷却手段として、表面の面積を拡張すべくフィンを突設したり、製品キャビティ面の背面に冷却媒体貯蔵用の空間を形成することができる。
【0009】
またなお、請求項1の鋳造用金型において、被覆層の厚みは1〜20mmが好ましく、より好ましくは4〜10mmである。1mm未満では被覆手段としての機能を発揮することができず、
また20mmを越えると通気性が悪くなる。
またなお、請求項1の被覆層は、自硬性鋳物砂、ガス硬化性鋳物砂またはシェル砂で成るものであって、耐熱性および通気性を有することが望ましい。特に自硬性鋳物砂、ガス硬化性鋳物砂を用いた場合には、複雑な加熱手段が不要であり、しかも鋳型の通気性もよいためプロセスがより簡単になる。さらになお、前記被覆層は、シリカ系またはアルミナ系の鋳物砂で形成することにより、安価に製造することができる。
【0010】
【実施例】
以下、本発明の鋳造用金型を製造する手順およびその金型を用いて鋳鉄鋳物を鋳造する手順について図面に基づき詳細に説明する。まず、鋳造用金型の製造方法の手順について述べると、図1のイに示すように、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面1を有しかつ製品キャビティ面1の背面に形成された中空室2と連通する通気孔あるいはベントプラグ3を製品キャビティ面1に設けた2個の母体4・4を、製品模型5を挟み相対向させて配設し、続いて、図1のロに示すように、2個の母体4・4を合わせて母体4・4と製品模型5との間隔であって製品キャビティ面1・1にほぼ沿って延びる空間6を画成する。
【0011】
次いで、図2のイに示すように、空間6内の減圧による吸引あるい圧縮空気による吹込みにより、母体4の製品キャビティ面1を被覆する鋳物砂製被覆層の原料としてのガス硬化性鋳物砂7をこの空間6に充填したのちガス硬化性鋳物砂7に硬化ガスを貫流させてガス硬化性鋳物砂7を硬化させ、続いて、図2のロに示すように、鋳物砂7の硬化後硬化した鋳物砂7を母体4側に付着させた状態で2個の母体4・4を製品模型5から分離して相互に引き離す。これにより、所望の金型8を得ることができる。なお、ガス硬化性鋳物砂だけでなく、自硬性鋳物砂、シェル砂の場合も同様である。
【0012】
次に、この金型8を用いて鋳鉄鋳物を鋳造する手順について述べると、図3のイに示すように、母体4と鋳物砂7とで成る2個の金型8・8を合わせて製品キャビティ9を画成した後この製品キャビティ9内に溶融した鉄10(以下、溶融鉄10という)をとりべ11から注入するとともに、中空室2に対して吸引または圧縮空気の吹込みを行って溶融鉄10に対する冷却をコントロールし、続いて、図3のロに示すように、溶融鉄9が凝固した後2個の金型8・8を開いて所定の製品12を取り出すことができる。なお、実施例として中子が必要な鋳物については、金型8・8間に中子を挟み込んで注湯すればよい。
【0013】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1の金型鋳造用金型は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と、前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層と、を備えたから、注入された溶融鉄の冷却のコントロールが自由自在であり、しかも鋳物砂の使用量が極めて少ない上に鋳物にガス欠陥が生じることのないなどの優れた実用的効果を奏する。
【0014】
また、請求項7の鋳造用金型の製造方法は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型を製造する方法であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層とで成る金型と、製品模型との間隔であって前記製品キャビティ面にほぼ沿って延びる空間を画成する工程と、前記空間に前記製品キャビティ面を被覆する鋳物砂を充填する工程と、充填された鋳物砂を硬化させる工程と、前記鋳物砂の硬化後硬化した鋳物砂を前記母体側に付着させた状態で母体を前記製品模型から分離する工程とを含むから、通気性を有する鋳造用金型を容易に製造することができる。
【0015】
また、請求項10の金型による鋳造方法は、請求項5に記載の鋳造用金型を用いて鋳造する方法であって、前記鋳造用金型によって画成したキャビティ内に注湯した後、前記金型からの吸引または圧縮空気の吹き込みにより前記キャビティ内の溶湯を急冷するから、金型に注入された溶湯鉄の冷却のコントロールを容易かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の手順を説明するための縦断面であって、イは2個の母体と製品模型との関係を示し、ロは2個の母体と製品模型とによって画成された空間を示す。
【図2】本発明の一実施例の手順を説明するための縦断面であって、イは2個の母体と製品模型とによって画成された空間に鋳物砂を充填した状態を示し、ロは製品キャビティ面に鋳物砂製被覆層が被覆された母体を示す。
【図3】本発明の一実施例の手順を説明するための縦断面であって、イは製品キャビティ面に鋳物砂製被覆層が被覆された2個の母体で画成した製品キャビティ内に溶融鉄を注入す状態を示し、ロは2個の母体から鋳物製品を取り出した状態を示す。
【符号の説明】
1製品キャビティ面
4母体
7ガス硬化性鋳物砂
8金
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型およびその製造方法並びにその金型による鋳造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、鋳鉄鋳物を鋳造するために用いる鋳型としては、鋳鉄製のバックアップ部材に特殊の塗型剤を塗布して成る金型や、鋳物砂で造型した砂型がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の金型では、注入された溶融金属が急冷されるため鋳物表面がチル化し、しかも、通気性が悪いために鋳物にガス欠陥が生じ、その上、耐久性がないなどの問題があった。また、後者の砂型では、多量の鋳物砂を循環して使用するために大型で高価な砂処理設備が必要な上に作業環境が極めて悪く、しかも、注入された溶融金属の冷却のコントロールが困難なため冷却ラインが非常に長くなるなどの問題があった。
【0004】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、第1の目的は、注入された溶融金属の冷却のコントロールが自由自在であり、しかも鋳物砂の使用量が極めて少ない上に鋳物にガス欠陥が生じることのない鋳造用金型を提供することにある。第2の目的は、通気性を有する鋳造用金型を容易に製造することができる金型の製造方法を提供することにある。第3の目的は、金型に注入された鉄溶湯の冷却のコントロールを容易かつ確実に行うことができる鋳造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項1の鋳造用金型は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と、前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層と、を備えたことを特徴とする。
【0006】
また、請求項7の鋳造用金型の製造方法は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型を製造する方法であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層とで成る金型と、製品模型との間隔であって前記製品キャビティ面にほぼ沿って延びる空間を画成する工程と、前記空間に前記製品キャビティ面を被覆する鋳物砂を充填する工程と、充填された鋳物砂を硬化させる工程と、前記鋳物砂の硬化後硬化した鋳物砂を前記母体側に付着させた状態で母体を前記製品模型から分離する工程と、を含むことを特徴とする。
【0007】
また、請求項10の金型による鋳造方法は、請求項5に記載の鋳造用金型を用いて鋳造する方法であって、前記鋳造用金型によって画成したキャビティ内に注湯した後、前記金型からの吸引または気体の吹き込みにより前記キャビティ内の溶湯を急冷することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
なお、請求項1の鋳造用金型における母体は、製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気孔、ベントプラグ等の通気機構を設けることにより、注湯時のガスを排出させたり、被覆層を介して気体状の冷却媒体を溶融金属に適用することができる。またなお、前記母体における冷却手段として、表面の面積を拡張すべくフィンを突設したり、製品キャビティ面の背面に冷却媒体貯蔵用の空間を形成することができる。
【0009】
またなお、請求項1の鋳造用金型において、被覆層の厚みは1〜20mmが好ましく、より好ましくは4〜10mmである。1mm未満では被覆手段としての機能を発揮することができず、
また20mmを越えると通気性が悪くなる。
またなお、請求項1の被覆層は、自硬性鋳物砂、ガス硬化性鋳物砂またはシェル砂で成るものであって、耐熱性および通気性を有することが望ましい。特に自硬性鋳物砂、ガス硬化性鋳物砂を用いた場合には、複雑な加熱手段が不要であり、しかも鋳型の通気性もよいためプロセスがより簡単になる。さらになお、前記被覆層は、シリカ系またはアルミナ系の鋳物砂で形成することにより、安価に製造することができる。
【0010】
【実施例】
以下、本発明の鋳造用金型を製造する手順およびその金型を用いて鋳鉄鋳物を鋳造する手順について図面に基づき詳細に説明する。まず、鋳造用金型の製造方法の手順について述べると、図1のイに示すように、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面1を有しかつ製品キャビティ面1の背面に形成された中空室2と連通する通気孔あるいはベントプラグ3を製品キャビティ面1に設けた2個の母体4・4を、製品模型5を挟み相対向させて配設し、続いて、図1のロに示すように、2個の母体4・4を合わせて母体4・4と製品模型5との間隔であって製品キャビティ面1・1にほぼ沿って延びる空間6を画成する。
【0011】
次いで、図2のイに示すように、空間6内の減圧による吸引あるい圧縮空気による吹込みにより、母体4の製品キャビティ面1を被覆する鋳物砂製被覆層の原料としてのガス硬化性鋳物砂7をこの空間6に充填したのちガス硬化性鋳物砂7に硬化ガスを貫流させてガス硬化性鋳物砂7を硬化させ、続いて、図2のロに示すように、鋳物砂7の硬化後硬化した鋳物砂7を母体4側に付着させた状態で2個の母体4・4を製品模型5から分離して相互に引き離す。これにより、所望の金型8を得ることができる。なお、ガス硬化性鋳物砂だけでなく、自硬性鋳物砂、シェル砂の場合も同様である。
【0012】
次に、この金型8を用いて鋳鉄鋳物を鋳造する手順について述べると、図3のイに示すように、母体4と鋳物砂7とで成る2個の金型8・8を合わせて製品キャビティ9を画成した後この製品キャビティ9内に溶融した鉄10(以下、溶融鉄10という)をとりべ11から注入するとともに、中空室2に対して吸引または圧縮空気の吹込みを行って溶融鉄10に対する冷却をコントロールし、続いて、図3のロに示すように、溶融鉄9が凝固した後2個の金型8・8を開いて所定の製品12を取り出すことができる。なお、実施例として中子が必要な鋳物については、金型8・8間に中子を挟み込んで注湯すればよい。
【0013】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1の金型鋳造用金型は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と、前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層と、を備えたから、注入された溶融鉄の冷却のコントロールが自由自在であり、しかも鋳物砂の使用量が極めて少ない上に鋳物にガス欠陥が生じることのないなどの優れた実用的効果を奏する。
【0014】
また、請求項7の鋳造用金型の製造方法は、鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型を製造する方法であって、製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層とで成る金型と、製品模型との間隔であって前記製品キャビティ面にほぼ沿って延びる空間を画成する工程と、前記空間に前記製品キャビティ面を被覆する鋳物砂を充填する工程と、充填された鋳物砂を硬化させる工程と、前記鋳物砂の硬化後硬化した鋳物砂を前記母体側に付着させた状態で母体を前記製品模型から分離する工程とを含むから、通気性を有する鋳造用金型を容易に製造することができる。
【0015】
また、請求項10の金型による鋳造方法は、請求項5に記載の鋳造用金型を用いて鋳造する方法であって、前記鋳造用金型によって画成したキャビティ内に注湯した後、前記金型からの吸引または圧縮空気の吹き込みにより前記キャビティ内の溶湯を急冷するから、金型に注入された溶湯鉄の冷却のコントロールを容易かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の手順を説明するための縦断面であって、イは2個の母体と製品模型との関係を示し、ロは2個の母体と製品模型とによって画成された空間を示す。
【図2】本発明の一実施例の手順を説明するための縦断面であって、イは2個の母体と製品模型とによって画成された空間に鋳物砂を充填した状態を示し、ロは製品キャビティ面に鋳物砂製被覆層が被覆された母体を示す。
【図3】本発明の一実施例の手順を説明するための縦断面であって、イは製品キャビティ面に鋳物砂製被覆層が被覆された2個の母体で画成した製品キャビティ内に溶融鉄を注入す状態を示し、ロは2個の母体から鋳物製品を取り出した状態を示す。
【符号の説明】
1製品キャビティ面
4母体
7ガス硬化性鋳物砂
8金
Claims (10)
- 鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型であって、
製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と、
前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層と、
を備えたことを特徴とする鋳造用金型。 - 。請求項1に記載の鋳造用金型において、
前記被覆層は、自硬性鋳物砂、ガス硬化性鋳物砂またはシェル砂で成るものであることを特徴とする鋳造用金型。 - 。請求項1または2に記載の鋳造用金型において、
前記被覆層は厚みが1〜20mmであることを特徴とする鋳造用金型。 - 。請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の鋳造用金型において、前記被覆層はシリカ系またはアルミナ系の鋳物砂で造型されたことを特徴とする鋳造用金型。
- 。請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の鋳造用金型において、前記通気機構は通気孔あるいはベントプラグであることを特徴とする鋳造用金型。
- 。請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の鋳造用金型において、前記母体は冷却手段を有することを特徴とする鋳造用金型。
- 鋳鉄鋳物を鋳造するに当たり、鋳型として用いられる金型を製造する方法であって、
製品の外形よりほぼ相似的に大きい寸法の製品キャビティ面を有しかつこの製品キャビティ面にこれの背面と連通する通気機構を設けた金属製の母体と前記製品キャビティ面に被覆された通気性を有する鋳物砂製の被覆層とで成る金型と、製品模型との間隔であって前記製品キャビティ面にほぼ沿って延びる空間を画成する工程と、
前記空間に前記製品キャビティ面を被覆する鋳物砂を充填する工程と、
充填された鋳物砂を硬化させる工程と、
前記鋳物砂の硬化後硬化した鋳物砂を前記母体側に付着させた状態で母体を前記製品模型から分離する工程と、
を含むことを特徴とする鋳造用金型の製造方法。 - 請求項7に記載の鋳造用金型の製造方法において、
前記鋳物砂は自硬性鋳物砂、ガス硬化性鋳物砂またはシェル砂であることを特徴とする鋳造用金型の製造方法。 - 請求項7または8に記載の鋳造用金型の製造方法において、
前記鋳物砂の充填を吹込みまたは吸引により行うことを特徴とする鋳造用金型の製造方法。 - 請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の鋳造用金型を用いて鋳造する方法であって、
前記鋳造用金型によって画成したキャビティ内に注湯した後、前記金型からの吸引または気体の吹き込みにより前記キャビティ内の溶湯を急冷することを特徴とする金型による鋳造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002157871A JP2004001024A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 鋳造用金型およびその製造方法並びにその金型による鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002157871A JP2004001024A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 鋳造用金型およびその製造方法並びにその金型による鋳造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004001024A true JP2004001024A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30428529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002157871A Pending JP2004001024A (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 鋳造用金型およびその製造方法並びにその金型による鋳造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004001024A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6142953B1 (ja) * | 2016-10-25 | 2017-06-07 | 株式会社アクティ | 鋳造方法、および、一対の鋳型 |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002157871A patent/JP2004001024A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6142953B1 (ja) * | 2016-10-25 | 2017-06-07 | 株式会社アクティ | 鋳造方法、および、一対の鋳型 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050624 |