JP2005334961A - 鋳抜ピン - Google Patents

Abstract

【課題】 寿命が大幅に向上した鋳抜ピンを提供する。
【解決手段】 鋳抜ピンはブッシュ１とインナーピン２からなり、ブッシュ1は大径部１１と小径部１２を有し、内部にはインナーピン２を挿入する貫通穴１３が形成され、更に貫通穴１３の基端部は大径の段部１４となっている。またインナーピン２は中間部を等径の軸部２１とし、この軸部２１に連続する先端部を先細りのテーパ部２２とし、基端部を前記段部１４に係合する大径部２３としている。而して、前記段部１４に大径部２３が係合するようにインナーピン２をブッシュ１に挿入すると、ブッシュ１の先端からテーパ部２２が突出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋳造用金型に取り付ける鋳抜ピンに関する。

一部にボルト穴や位置決め穴を有する鋳造製品を成形する際に、鋳造と同時にボルト穴等の下穴を鋳抜ピンで成形することが行なわれている。

図４は一般的な鋳造を説明した図であり、鋳造金型１０１，１０２を合わせてランナ１０３とキャビティ１０４が形成され、また一方の鋳造金型１０２には鋳抜ピン１０５を差し込んで固定している。この鋳抜ピン１０５は製品に面取り形状部を形成するの大径部１０５ａとキャビティ１０４内に臨む先細りテーパ部１０５ｂとからなる。

上記の鋳抜ピンの材料としては鋼材（ＪＩＳ ＳＫＤ６１）が一般的であり、この鋼材表面にタフロイドなどの窒化処理或いはＣＶＤやＰＶＤによってＴｉＣやＴｉＮ等のセラミックコーティングを施している。

また、特許文献１には上記の表面処理よりもカジリや腐食などが生じにくい表面処理を施した鋳抜ピンとして、鉄鋼材からなる心材の表面にＮｉ基サーメット層を形成した提案がなされている。

特開２００２−６９５６１号公報

特許文献１に提案されている鋳抜ピンを含め、従来の鋳抜ピンは大径部１０５ａと先細りテーパ部１０５ｂとが一体化している。
一方、鋳抜ピンには常に大きな力が作用している。具体的には、溶湯（アルミニウム）からの伝熱による膨張、溶湯が凝固する際の圧縮力、スプレーやエアブローによる急冷、膨張や圧縮が部分的に起こることによって生じる応力差、更には離型時の引っ張り応力などが鋳抜ピンに繰り返し作用する。

従来構造の鋳抜ピンであると、上記の繰り返し応力は、大径部１０５ａと先細りテーパ部１０５ｂとの境界部に集中的に作用する。このため、ランナー付近の熱膨張の大きい箇所では、通常の段付鋳抜ピンの寿命は約１５００ショットとなっている。

本発明は鋳抜ピンに作用する応力が１箇所に集中しないようにして長寿命化を図っており、そのために本発明は、鋳抜ピンをブッシュとインナーピンとから構成し、ブッシュにインナーピンを挿通した状態で、インナーピンの先部に形成した先細りテーパ部がブッシュ先端から突出するようにした。尚、ブッシュとインナーピンとを挿抜可能とするには、これらの間に隙間が形成されることが必要であるが、当該隙間は溶湯の差込みが生じない範囲とする必要がある。

また、曲げ応力と熱応力をできるだけ広い範囲に分散せしめるには、前記先細りテーパ部の基端部と前記ブッシュの先端部とを一致せしめることが好ましい。このためには、前記ブッシュの基端部に段部を形成し、前記インナーピンの基端部に前記段部に嵌り込む大径部を形成し、この大径部が段部に嵌り込んだ状態で先細りテーパ部の基端部とブッシュの先端部とが一致するようにすればよい。

本発明に係る鋳抜ピンは、ブッシュとインナーピンとからなる二重構造であるので、応力が分散されクラックなどが発生しにくい。したがって、従来の鋳抜ピンの寿命が約１５００ショットであるのに対し、本発明に係る鋳抜ピンの寿命は２４０００ショット以上となり、寿命は１６倍以上となっている。

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る鋳抜ピンの使用状態を示す要部拡大図、図２は同鋳抜ピンを構成するブッシュの全体図、図３は同鋳抜ピンを構成するインナーピンの全体図である。

鋳抜ピンはブッシュ１とインナーピン２からなる。ブッシュ１の材料はＪＩＳ ＳＫＤ６１を用い、大径部１１と小径部１２を有し、内部にはインナーピン２を挿入する貫通穴１３が形成され、更に貫通穴１３の基端部は大径の段部１４となっている。

インナーピン２の材料はＳＫＤ６１ベース鋼を用いて耐磨耗性と高温強度の向上を図り、表面にはＣＶＤによってセラミックコーティング（ＴｉＣまたはＴｉＮ）を施している。その結果、インナーピン２の内部硬度はＨＲＣ４４、表面硬度はＨＶ２０００となっている。

また、インナーピン２は中間部を等径の軸部２１とし、この軸部２１に連続する先端部を先細りのテーパ部２２とし、基端部を前記段部１４に係合する大径部２３としている。而して、前記段部１４に大径部２３が係合するようにインナーピン２をブッシュ１に挿入すると、ブッシュ１の先端からテーパ部２２が突出し、この状態でテーパ部２２の基端部とブッシュ１の先端とが一致する。

更に図示例では、インナーピン２に冷却媒体が供給される内孔２４を形成しているが、中実のインナーピンであってもよい。

本発明に係るインナーピンは、鋳造する金型に取り付けて使用する際に、破損し難いいため交換の頻度が少なくなり、ピン交換のための金型停止時間が短縮されるので、エンジンブロックなどを連続して鋳造するラインに有効に利用することができる。

本発明に係る鋳抜ピンの使用状態を示す要部拡大図 同鋳抜ピンを構成するブッシュの全体図 同鋳抜ピンを構成するインナーピンの全体図 従来の鋳抜ピンの使用状態を示す要部拡大図

符号の説明

１…ブッシュ、１１…大径部、１２…小径部、１３…貫通孔、１４…段部、２…インナーピン、２１…軸部、２２…先細りのテーパ部、２３…大径部、２４…内孔。

Claims (2)

1. 鋳造用の鋳抜ピンであって、この鋳抜ピンはブッシュとインナーピンとから構成され、ブッシュにインナーピンを挿通した状態で、インナーピンの先部に形成した先細りテーパ部がブッシュ先端から突出することを特徴とする鋳抜ピン。
2. 請求項１に記載の鋳抜ピンにおいて、前記ブッシュの基端部には段部が形成され、前記インナーピンの基端部には前記段部に嵌り込む大径部が形成され、この大径部が段部に嵌り込んだ状態でインナーピンの先細りテーパ部の基端部と前記ブッシュの先端部とが一致することを特徴とする鋳抜ピン。