JP2005066676A - タイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型及びタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】石膏鋳型全体の保温性が略均一になり、金型鋳造時に最適な鋳造鋳型の凝固速度が得られ、鋳造時のひけ巣やピンホール等の鋳造不良を改善して品質の向上を図ることが出来るタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型及びタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法を提供する。
【解決手段】石膏鋳型１の内部には、タイヤ加硫用金型の製造時に、石膏鋳型１の内部の熱を均一に放熱させるための金属製の冷し金２が埋設してある。冷し金２は、石膏鋳型１の製造時に一体的に埋設するか、石膏鋳型１の製造後に冷し金２を埋設するための切欠部３を石膏鋳型１の背面側に形成し、この切欠部３に冷し金２を嵌め込むようにしても良く、この場合に切欠部３の大きさは、冷し金２の熱膨張分を考慮した大きさに形成するものであり、これにより冷し金２の熱膨時の石膏鋳型１の破損を防止している。冷し金２は石膏鋳型表面から５〜３０ｍｍの範囲に埋設するのが好ましく、また冷し金２の容積は、石膏鋳型１に対して０．５％〜３０％であることが望ましい。
【選択図】 図１

Description

この発明は、円周方向に複数に分割したタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型及びタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法に係わり、更に詳しくは石膏鋳型の保温性が均一になり、最適な鋳造鋳型の凝固速度が得られ、鋳造不良を改善して品質の向上を図ることが出来る石膏鋳型及びタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法に関するものである。

従来、円周方向に複数に分割したタイヤ加硫用金型を製造する方法として、石膏鋳型を用いて鋳造する石膏鋳造法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

石膏鋳造法による円周方向に複数に分割したアルミ等を素材としたタイヤ加硫用金型を製造する際、タイヤ金型の鋳物製品部分、特にタイヤトレッド表面部に形成される凹凸状のタイヤパータンの表面には、所謂、ひけ巣（溶湯の凝固時の収縮により鋳肌上に生じた凹み）及びピンホール等の不具合が発生することがある。

上記ひけが発生する要因としては、アルミ鋳物の場合、アルミの凝固速度が適切に行われなかった際に生じ易い。即ち、アルミ鋳物内において製品部分を最初に凝固させ、押湯部分を最後に凝固させると良品の鋳物を確保することが出来るが、製品部分の凝固速度が遅れた場合、上記のようなひけ巣やピンホール等が発生することがある。

鋳物の凝固速度が適切に行われない理由としては、製品部分を成形するための型の保温性が極めて高い石膏鋳型で製作していることが挙げられる。そのために、製品部分のアルミ凝固速度が遅くなってしまい鋳造不良が生じと考えられる。特に、アルミの容量が多くなる部位（即ち、肉厚部分）で鋳物の凝固速度調整が困難になり、上記のような不具合が顕著に現れる。
特開２００１−３３４５３１号公報（第２〜第４頁、図２）

この発明はかかる従来の問題点に着目し、石膏鋳型内の所定位置に熱伝導性の優れた金属製の冷し金を埋設することで、石膏鋳型全体の保温性が略均一になり、金型鋳造時に最適な鋳造鋳型の凝固速度が得られ、鋳造時のひけ巣やピンホール等の鋳造不良を改善して品質の向上を図ることが出来るタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型及びタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、この発明のタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型は、円周方向に複数に分割したタイヤ加硫用金型を製造するために用いる石膏鋳型の構造であって、前記石膏鋳型の内部に、前記金型製造時に、石膏鋳型内部の熱を放熱させるための金属製の冷し金を埋設したことを要旨とするものである。

ここで、前記冷し金は、石膏鋳型表面から５〜３０ｍｍの範囲に埋設し、更に冷し金の容積は、石膏鋳型に対して０．５％〜３０％であることが望ましい。また、冷し金の形状は、プレート状、扇状または断面円形、多角形の棒状から選ばれた一つを使用し、冷し金は、熱伝導性の優れた金属材料により構成し、石膏鋳型の肉厚が厚い部分は容積を大きくし、石膏鋳型の肉厚が薄い部分は容積を小さくして埋設するのが好ましい。

このように、石膏鋳型内の所定位置に熱伝導性の優れた金属製の冷し金を埋設することで、石膏鋳型の各所において保温性が略均一になり、金型鋳造時に鋳造鋳型の素材となるアルミニュウムの最適な凝固速度が得られる。

また、この発明のタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法は、予め石膏鋳型を成形するための成形型の所定位置に冷し金を配設し、前記成形型内に流動状態の石膏を流し込んで硬化させることを要旨とするものである。

また、この発明の他のタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法は、石膏鋳型を成形するための成形型内に流動状態の石膏を流し込んで硬化させ、成形された石膏鋳型の所定位置に穴を開けて冷し金を埋設することを要旨とするものである。

このように、石膏鋳型内の所定位置に熱伝導性の優れた金属製の冷し金を埋設して石膏鋳型を製造することにより、石膏鋳型全体の保温性が略均一となる石膏鋳型を簡単に、しかも安価に製造することが出来ると共に、最適な鋳造鋳型の凝固速度が得られ、鋳造時のひけ巣やピンホール等の鋳造不良を改善して品質の向上を図ることが出来るものである。

この発明は、上記のように石膏鋳型の内部に、前記金型製造時に、石膏鋳型内部の熱を放熱させるための金属製の冷し金を埋設したので、石膏鋳型の各所における保温性が略均一になり、最適な鋳造鋳型の凝固速度が得られ、鋳造時のひけ巣やピンホール等の鋳造不良を改善して品質の向上を図ることが出来る効果がある。

また、石膏鋳型の製造方法は、予め石膏鋳型を成形するための成形型の所定位置に冷し金を配設し、前記成形型内に流動状態の石膏を流し込んで硬化させたり、石膏鋳型を成形するための成形型内に流動状態の石膏を流し込んで硬化させ、成形された石膏鋳型の所定位置に穴を開けて冷し金を埋設するようにしたので、石膏鋳型の各所における保温性が略均一となる石膏鋳型を簡単に、かつ安価に製造することが出来ると共に、金型鋳造時における鋳造鋳型の最適な凝固速度を得ることが出来、鋳造時のひけ巣やピンホール等の鋳造不良を改善して品質の向上を図る効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１は、この発明を実施した分割された石膏鋳型の斜視図を示し、この石膏鋳型１は、円周方向に複数に分割したタイヤ加硫用金型を製造するために用いるものである。

前記石膏鋳型１の内部には、例えば、アルミニュウム等を素材とするタイヤ加硫用金型の製造時に、石膏鋳型１の内部の熱を均一に放熱させるための金属製の冷し金２が埋設してある。

前記冷し金２は、石膏鋳型１の製造時に一体的に埋設するか、石膏鋳型１の製造後に冷し金２を埋設するための切欠部３を石膏鋳型１の背面側に形成し、この切欠部３に冷し金２を嵌め込むようにしても良く、この場合に切欠部３の大きさは、冷し金２の熱膨張分を考慮した大きさに形成するものであり、これにより冷し金２の熱膨時の石膏鋳型１の破損を防止している。

前記冷し金２は鉄やアルミニュウム材等の熱伝導性の優れた金属材料により構成され、石膏鋳型表面から５〜３０ｍｍの範囲に埋設するのが好ましく、また冷し金２の容積は、石膏鋳型１に対して０．５％〜３０％であることが望ましい。

即ち、冷し金２が石膏鋳型表面から５ｍｍ以下の場合には、金型鋳造時におけるアルミニュウムの充填不足等の問題が生じ、３０ｍｍ超の場合には、冷却効果が低下する。
また冷し金２の容積は、石膏鋳型１に対して０．５％以下の場合には、冷却効果が少なく、３０％を超の場合には、金型鋳造時における凝固速度のバランスが崩れると言う問題がある。

更に、前記冷し金２の形状としては、例えば、図２に示すようなプレート状の冷し金２ａや、図５に示すような扇状の冷し金２ｂ、更に図８に示すような円柱状の棒状冷し金２ｃの他、断面円形、多角形の棒状等が考えられる。

また、冷し金２は、上述したように熱伝導性の優れた鉄、アルミニュウム等の金属材料により構成し、図１に示す石膏鋳型１の中央部分１ａの肉厚が厚い部分Ｈは容積を大きくし、石膏鋳型１の両側裾部１ｂや、トレッド部に対応する凹凸部分１ｃの肉厚が薄い部分ｈは容積を小さくして埋設することが望ましく、これにより石膏鋳型１の各所における保温性が略均一となる石膏鋳型１を容易に製造でき、金型鋳造時における鋳造鋳型の最適な凝固速度を得ることが出来る。

この結果、鋳造時のひけ巣やピンホール等の鋳造不良を改善して品質の向上を図るものである。

図２〜図４は、石膏鋳型１に埋設する冷し金２として、鉄やアルミニュウム材等の熱伝導性の優れた金属材料により形成したプレート状の冷し金２ａを埋設した実施形態を示すもので、図２に示すようなプレート状の複数枚の冷し金２ａを、石膏鋳型１に対して等間隔に埋設したものである。

この冷し金２ａの埋設場所としては、実際に金型鋳造時にひけの不具合が発生する近傍に設置するのが好ましい。

また図５〜図７は、石膏鋳型１に埋設する冷し金２として、鉄やアルミニュウム材等の熱伝導性の優れた金属材料により形成した扇状の冷し金２ｂを埋設した実施形態を示すもので、図５に示すような扇状の冷し金２ｂを、石膏鋳型１に対して埋設したものである。

この冷し金２ｂの埋設場所としては、実際に金型鋳造時にひけの不具合が発生する近傍に設置するのが好ましい。

更に、図８〜図１０は、石膏鋳型１に埋設する冷し金２として、鉄やアルミニュウム等の熱伝導性の優れた金属材料により形成した円柱状の棒状冷し金２ｃを埋設した実施形態を示すもので、図８に示すような複数本の円柱状の棒状冷し金２ｃを、石膏鋳型１に対して等間隔に埋設したものである。

この棒状冷し金２ｃの埋設場所としては、実際に金型鋳造時にひけの不具合が発生する近傍に設置するのが好ましい。

なお、上記各実施形態において、冷し金２ａ，２ｂ，２ｃの埋設する石膏鋳型１には、所定の間隙をもって埋設するのが好ましく、この間隙により冷し金２ａ，２ｂ，２ｃの熱膨時の石膏鋳型１の破損を防止することが出来る。

次に、上記のようなタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法について説明する。

石膏鋳型の製造方法の第１実施形態としては、予め石膏鋳型１を成形するための図示しない成形型の所定位置に、上記のような種々の形態から成る冷し金２，２ａ，２ｂ，２ｃの何れかを配設し、前記成形型内に流動状態（スラリー状態）の石膏を流し込んで硬化させる。これにより、石膏鋳型１内の所定位置には、冷し金２，２ａ，２ｂ，２ｃの何れかが、一体的に埋設されることになる。

また、石膏鋳型の製造方法の第２実施形態としては、石膏鋳型１を成形するための図示しない成形型内に流動状態（スラリー状態）の石膏を流し込んで硬化させ、成形された石膏鋳型１の所定位置に所定の大きさの切欠部３や穴を開けて、上記のような冷し金２，２ａ，２ｂ，２ｃを埋設する。

このように、石膏鋳型１内の所定位置に熱伝導性の優れた金属製の冷し金２を埋設して石膏鋳型１を製造することにより、石膏鋳型１全体の保温性が略均一となる石膏鋳型１を簡単に製造することが出来、また最適な鋳造鋳型の凝固速度が得られ、鋳造時のひけ巣やピンホール等の鋳造不良を改善して品質の向上を図ることが出来る。

この発明を実施した分割された石膏鋳型の斜視図である。 プレート状の冷し金の斜視図である。 図２に示すプレート状の冷し金を石膏鋳型に埋設した状態を示す正面図である。 図３の側面図である。 扇状の冷し金の斜視図である。 図５に示す扇状の冷し金を石膏鋳型に埋設した状態を示す正面図である。 図６の側面図である。 棒状冷し金の斜視図である。 図８に示す棒状冷し金を石膏鋳型に埋設した状態を示す正面図である。 図９の側面図である。

符号の説明

１ 石膏鋳型
１ａ 中央部分
１ｂ 両側裾部
１ｃ 凹凸部分
２ 冷し金 ２ａ プレート状の冷し金
２ｂ 扇状の冷し金
２ｃ 棒状冷し金
３ 切欠部
Ｈ 肉厚が厚い部分
ｈ 肉厚が薄い部分

Claims (7)

1. 円周方向に複数に分割したタイヤ加硫用金型を製造するために用いる石膏鋳型の構造であって、
   前記石膏鋳型の内部に、前記金型製造時に、石膏鋳型内部の熱を放熱させるための金属製の冷し金を埋設したことを特徴とするタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型。
2. 前記冷し金を、石膏鋳型表面から５〜３０ｍｍの範囲に埋設した請求項１に記載のタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型。
3. 前記冷し金の容積が、石膏鋳型に対して０．５％〜３０％である請求項１または２に記載のタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型。
4. 前記冷し金の形状は、プレート状、扇状または断面円形、多角形の棒状から選ばれた一つを使用する請求項１，２または３に記載のタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型。
5. 前記冷し金は、熱伝導性の優れた金属材料により構成し、石膏鋳型の肉厚が厚い部分は容積を大きくし、石膏鋳型の肉厚が薄い部分は容積を小さくして埋設する請求項１，２，３または４に記載のタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型。
6. 予め石膏鋳型を成形するための成形型の所定位置に冷し金を配設し、前記成形型内に流動状態の石膏を流し込んで硬化させるタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法。
7. 石膏鋳型を成形するための成形型内に流動状態の石膏を流し込んで硬化させ、成形された石膏鋳型の所定位置に穴を開けて冷し金を埋設するタイヤ加硫用金型の製造に用いる石膏鋳型の製造方法。
   

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