JP2008137019A - 鋳造用金型の予熱方法及び重力鋳造用金型、重力鋳造用金型により製造された空気入りタイヤ用金型。 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳造時間を短縮し、溶湯の充填不良を防止すると共にエアー巻き込みを防止し、良質の鋳物製品を効率良く製作することが出来る鋳造用金型の予熱方法及び重力鋳造用金型、重力鋳造用金型により製造された空気入りタイヤ用金型を提供する。
【解決手段】鋳造時に予め鋳造用金型を所定温度に予熱する場合その予熱時に湯道部４と製品部５のキャビティとを接続する連絡湯路７の湯路面積を開閉手段８により拡大する。これにより、予熱用の溶湯Ｗが充填されても溶湯Ｗは湯道部４で絞られることなく製品部５のキャビティ内に円滑に充填され、湯道部４の途中で溶湯Ｗが固まり詰まることなく、鋳造用金型を所定温度まで効率良く予熱することが出来る。鋳造用金型が所定温度に予熱されたら、予熱用の溶湯Ｗにより硬化した鋳物を離型し、次いでキャビティ内に製品溶湯を充填する際には前記開閉手段８により連絡湯路７の湯路面積を拡大時の約１／４程度に縮小する。
【選択図】図１

Description

この発明は、鋳造用金型の予熱方法及び重力鋳造用金型、重力鋳造用金型により製造された空気入りタイヤ用金型に係わり、更に詳しくは鋳造時間を短縮し、溶湯の充填不良を防止すると共に、良質の鋳物製品を効率良く製作することが出来る鋳造用金型の予熱方法及び重力鋳造用金型、重力鋳造用金型により製造された空気入りタイヤ用金型に関するものである。

従来、金型鋳物等の鋳物製品を製造する場合、金型温度が低いと充填した溶湯が湯道等で硬化し充填不良を起こし、良質な鋳物製品が製作できないことから、予め鋳造用金型を所定温度に予熱する方法が行われている。

金型の予熱方法としては、(1) 金型の予熱目的で、金型に予め溶湯を充填する溶湯予熱方法（捨て打ち方法）、(2) ガスバーナー等で金型を予め加熱して予熱するガスバーナー予熱方法、(3) 金型内に電熱ヒータ等を挿入して金型を予熱するヒータ予熱方法、(4) 金型内に油路を形成し、高温油を流通させて金型を予熱する油予熱方法、更に(5) 金型の外周面を高周波誘導加熱により予熱する高周波予熱方法（例えば、特許文献１参照）等、が知られている。

然しながら、このような予熱方法は、予熱時間短縮化、設備等のコスト面、金型の耐久性上の問題、更には安全性と省人化等において一長一短があった。この中でも、特に溶湯予熱方法は、予熱時間の短縮化を図る場合には有効であるが、重力鋳造法の金型の場合には、図２（ｂ）に示すように上型１と下型２とから成る金型本体３に設けた湯道部４が絞り部分がなく一定であると、溶湯Ｗの充填時にエアーＱの巻き込みがあり、製品不良を起こすことがある。

そこで鋳物品質確保のためには、図２（ａ）に示すように製品部５のキャビティと連通する湯道部４の一部４ｘを狭く（絞る）する必要があるが、湯道部４の一部４ｘを狭くすると、エアーＱの巻き込みは防止することが出来る反面、溶湯Ｗの流れが悪くなり、溶湯Ｗが硬化して湯道部４上で溶湯Ｗが詰まると言う問題があり、この結果、溶湯Ｗによる金型予熱方法は難しく、課題が残されていた。
特開２００１−１１３３５４号公報

この発明はかかる従来の問題点に着目し、鋳造時間を短縮し、溶湯の充填不良を防止すると共に、エアー巻き込みを防止し、良質の鋳物製品を効率良く製作することが出来る鋳造用金型の予熱方法及び重力鋳造用金型、重力鋳造用金型により製造された空気入りタイヤ用金型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、この発明の鋳造用金型の予熱方法は、鋳造用金型の予熱時は、湯道部と製品部のキャビティとを接続する連絡湯路の湯路面積を開閉手段により拡大し、前記キャビティ内に製品溶湯を充填する際には、前記開閉手段により連絡湯路の湯路面積を縮小することを要旨とするものである。

ここで、前記開閉手段を手動操作、または駆動装置により自動的に操作し、また予熱方法を重力鋳造用金型において実施するものである。また鋳造用金型の予熱時は、鋳造用金型が常温から一定温度になるまで、ガスバーナー予熱方法，ヒータ予熱方法，油予熱方法及び高周波予熱方法の何れか一つにより予熱し、その後、溶湯により予熱することも可能である。

また、この発明の重力鋳造用金型は、鋳造用金型に設けた湯道部と製品部のキャビティとを接続する連絡湯路の一部に、鋳造用金型の予熱時と製品溶湯の充填時とに連絡湯路の湯路面積を拡縮制御する開閉手段を設けたことを要旨とするものである。

ここで、前記製品部のキャビティを挟んで、前記湯道部を対称位置に設け、前記開閉手段は、手動操作または駆動装置を介して拡縮操作するものである。

また、この発明の空気入りタイヤ用金型は、上記の重力鋳造用金型により製造することを要旨とするものである。

この発明は上記のように構成したので、鋳造時間を短縮し、溶湯の充填不良を防止すると共に、エアー巻き込みを防止し、良質の鋳物製品を効率良く製作することが出来るものである。

この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。(a).鋳造用金型の予熱時は、湯道部と製品部のキャビティとを接続する連絡湯路の湯路面積を開閉手段により拡大し、前記キャビティ内に製品溶湯を充填する際には、前記開閉手段により連絡湯路の湯路面積を縮小することにより、鋳造用金型の予熱時間を短縮でき、溶湯の充填不良を防止すると共に、エアー巻き込みを防止することが出来る。
(b).上記のような予熱方法により、良質の鋳物製品を効率良く製作することが出来、生産性の向上を図ることが出来る。
(c).作業能率が良く、コストダウンを図ることが出来る。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。

図１はこの発明の鋳造用金型の予熱方法を実施するための重力鋳造用金型の概略断面図を示し、上型１と下型２とから成る金型本体３には、製品部５を挟んで両側には、製品部５のキャビティと連通する湯道部４が対称位置に形成され、更に製品部５のキャビティ上部には、押湯部６が形成されている。

前記湯道部４と製品部５のキャビティとを接続する連絡湯路７の一部、この実施形態では湯道部４と連絡湯路７とのコーナー部には、鋳造用金型の予熱時と製品溶湯の充填時とに連絡湯路７の湯路面積を拡縮制御する開閉手段８が設けてある。

前記開閉手段８は、手動操作、または油圧シリンダー，駆動モータ等の駆動装置９を介して開閉駒８ａ等を拡縮操作するもので、例えば、アルミ合金等の溶湯Ｗを５０〜８０kg充填する場合には、前記連絡湯路７の湯路面積を最大拡大時と縮小時とは、１／４程度に制御するものである。

なお、連絡湯路７を鋳造用金型の予熱時は、開閉手段８により１００％拡大し、製品溶湯の充填時には、開閉手段８により１／４程度に連絡湯路７の面積を縮小することも可能である。

次に、鋳造用金型の予熱方法について説明する。
先ず、鋳造時に予め鋳造用金型を所定温度（例えば、約２２０°Ｃ以上）に予熱する場合、その予熱時に湯道部４と製品部５のキャビティとを接続する連絡湯路７の湯路面積を開閉手段８により拡大する。これにより、予熱用の溶湯Ｗが充填されても溶湯Ｗは湯道部４で絞られることなく製品部５のキャビティ内に円滑に充填され、湯道部４の途中で溶湯Ｗが固まり詰まることなく、鋳造用金型を所定温度まで効率良く予熱することが出来る。

そして、鋳造用金型が所定温度（例えば、２２０°Ｃ以上）に予熱されたら、予熱用の溶湯Ｗにより硬化した鋳物を離型し、次いでキャビティ内に製品溶湯を充填する際には、前記開閉手段８により連絡湯路７の湯路面積を拡大時の約１／４程度に縮小する。

そして、製品溶湯を充填すると湯道部４の一部の断面積が絞られた状態になっているので、充填時に巻き込んだエアーＱは、製品部５のキャビティ内には流れ込まず、エアーを含まない良質の鋳物製品を製作することが出来るものである。

なお、前記開閉手段８は手動操作、または駆動装置９により自動的に操作するものである。また、前記鋳造用金型の予熱時は、鋳造用金型が常温から一定温度（５０°Ｃ〜１００°Ｃ）になるまで、従来のガスバーナー予熱方法，ヒータ予熱方法，油予熱方法及び高周波予熱方法の何れか一つにより予熱し、その後、上記実施形態のように溶湯Ｗにより所定温度（例えば、２２０°Ｃ以上）に予熱することも可能である。

このような二段階の予熱方法により、安全にしかも金型寿命や保持管理が容易となる。即ち、常温時の金型に溶湯Ｗを注湯すると、水蒸気爆発や金型寿命，保守の面で不具合が生じることがあるが、このような二段階の予熱方法によれば、このような不具合を解消でき、安全に効率良く予熱する事が可能となる。

以上のように、この発明の実施形態では、鋳造用金型の予熱時は、湯道部４と製品部５のキャビティとを接続する連絡湯路７の湯路面積を開閉手段８により拡大し、また前記キャビティ内に製品溶湯を充填する際には、前記開閉手段８により連絡湯路７の湯路面積を縮小することにより、鋳造用金型の予熱時間を短縮でき、溶湯の充填不良を防止すると共に、エアー巻き込みを防止することが出来る。またこのような予熱方法により、良質の鋳物製品を効率良く製作することが出来、生産性の向上を図ることが出来るものである。

また、上記のような重力鋳造用金型により、空気入りタイヤ製造用金型を製作することで、品質の安定し、かつ外観の良好な空気入りタイヤを製造することが出来る。

この発明の鋳造用金型の予熱方法を実施するための重力鋳造用金型の概略断面図である。 （ａ），（ｂ）は従来の重力鋳造用金型の断面説明図である。

符号の説明

１ 上型
２ 下型
３ 金型本体
４ 湯道部
５ 製品部
６ 押湯部
７ 連絡湯路
８ 開閉手段
８ａ 開閉駒
９ 駆動装置
Ｗ 溶湯
Ｑ エアー

Claims (8)

1. 鋳造時に予め鋳造用金型を所定温度に予熱する鋳造用金型の予熱方法において、
   前記鋳造用金型の予熱時は、湯道部と製品部のキャビティとを接続する連絡湯路の湯路面積を開閉手段により拡大し、前記キャビティ内に製品溶湯を充填する際には、前記開閉手段により連絡湯路の湯路面積を縮小することを特徴とする鋳造用金型の予熱方法。
2. 前記開閉手段を手動操作、または駆動装置により自動的に操作する請求項１に記載の鋳造用金型の予熱方法。
3. 前記予熱方法を重力鋳造用金型において実施する請求項１または２に記載の鋳造用金型の予熱方法。
4. 前記鋳造用金型の予熱時は、鋳造用金型が常温から一定温度になるまで、ガスバーナー予熱方法，ヒータ予熱方法，油予熱方法及び高周波予熱方法の何れか一つにより予熱し、その後、溶湯により予熱する請求項１，２または３に記載の鋳造用金型の予熱方法。
5. 鋳造時に予め鋳造用金型を所定温度に予熱する重力鋳造用金型において、
   前記鋳造用金型に設けた湯道部と製品部のキャビティとを接続する連絡湯路の一部に、鋳造用金型の予熱時と製品溶湯の充填時とに連絡湯路の湯路面積を拡縮制御する開閉手段を設けたことを特徴とする重力鋳造用金型。
6. 前記製品部のキャビティを挟んで、前記湯道部を対称位置に設けた請求項５に記載の重力鋳造用金型。
7. 前記開閉手段は、手動操作または駆動装置を介して拡縮操作する請求項５または６に記載の重力鋳造用金型。
8. 前記請求項４ないし請求項７の重力鋳造用金型により製造された空気入りタイヤ製造用金型。

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