JP2012166221A - Casting die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャビティに溶湯を充填して鋳造品を得るための鋳造用金型に関する。 The present invention relates to a casting mold for filling a cavity with a molten metal to obtain a cast product.
鋳造品は、鋳造用金型のキャビティに充填した溶湯を冷却固化することによって作製される。ここで、溶湯を充填する前のキャビティには、大気が残留している。この大気が排気されない状況下では、溶湯を充填することが困難である。また、多くの大気が残留していると、溶湯が大気を巻き込み、これに起因して空洞が形成されてしまう。 The casting is produced by cooling and solidifying the molten metal filled in the cavity of the casting mold. Here, the atmosphere remains in the cavity before the molten metal is filled. Under the situation where the atmosphere is not exhausted, it is difficult to fill the molten metal. Moreover, when much air | atmosphere remains, a molten metal will entrain air | atmosphere and a cavity will be formed resulting from this.
このような不都合を回避するべく、鋳造用金型には、キャビティに連通するベントが形成される。キャビティに溶湯が導入されると、キャビティに存在していた大気は、ベントを介して鋳造用金型の外部に排気される。 In order to avoid such inconvenience, a vent communicating with the cavity is formed in the casting mold. When the molten metal is introduced into the cavity, the air present in the cavity is exhausted to the outside of the casting mold through the vent.
ベントの断面積を大きくするほど排気が容易となるが、この場合、粉状ないし板状のバリ、すなわち、いわゆる粉バリが発生し易くなる。この粉バリがベントを閉塞すると、キャビティ内の大気を排出することが困難となる。このため、ベントの断面積は、特許文献1に示されるように排気を容易とするか、又は、粉バリが発生することを防止するかのいずれを優先するかを考慮した上で設定されるのが一般的である。 Exhaust becomes easier as the sectional area of the vent is increased. When the dust burrs block the vent, it becomes difficult to discharge the atmosphere in the cavity. For this reason, the cross-sectional area of the vent is set in consideration of whether to facilitate exhausting or to prevent generation of dust burrs as shown in Patent Document 1. It is common.
そこで、ベントの断面積を大きくして排気を容易にするとともに、発生した粉バリをベントから除去することが有効であるとも考えられる。例えば、特許文献2には、ベントの開口近傍に圧縮エアを供給し、これによりベントを負圧として該ベント内の粉バリを吸引することが提案されている。
Therefore, it is considered that it is effective to increase the cross-sectional area of the vent to facilitate exhaust and to remove the generated powder burrs from the vent. For example,
この種のベントは、一般的には、特許文献1の図1、特許文献2の図1に示されるように、キャビティから鋳造用金型の上方に指向して、換言すれば、鉛直上方に指向して延在するように形成される。すなわち、ベントの開口は、鋳造用金型の上端面に設けられる。この上端面に摺動型が配置される場合には、鋳造用金型と摺動型との間に粉バリを噛み込む懸念がある。このような事態が発生した場合、摺動型に傷が生じる原因となる。
As shown in FIG. 1 of Patent Document 1 and FIG. 1 of
また、ベントから排出された粉バリの量が多いと、摺動型が動作不良を起こす可能性がある。 In addition, if the amount of powder burrs discharged from the vent is large, the sliding type may cause malfunction.
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、キャビティからガスを排気することが容易であり、しかも、粉バリを排出することも容易なベントが形成された鋳造用金型を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a casting mold in which a vent is formed in which gas can be easily exhausted from a cavity and powder burr can be easily exhausted. The purpose is to do.
前記の目的を達成するために、本発明は、キャビティに溶湯を充填する際に前記キャビティからガスを排気するためのベントが形成された鋳造用金型であって、
前記ベントは、前記キャビティに連通し、且つ鉛直方向以外の方向に指向して延在する部位を有する第1溝と、
前記第1溝に連通し、前記鋳造用金型の下端面及び上端面の双方で開口する第2溝と、
を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a casting mold in which a vent for exhausting gas from the cavity is formed when the cavity is filled with molten metal,
The vent communicates with the cavity and has a first groove having a portion extending in a direction other than the vertical direction;
A second groove that communicates with the first groove and opens at both a lower end surface and an upper end surface of the casting mold;
It is characterized by comprising.
従来技術ではベントをキャビティから鉛直上方に向かって延在するように形成し、且つ粉バリを鉛直上方に送って前記ベントの上方の開口から排出していたのに対し、上記したような構成を採用する本発明においては、粉バリが発生したとしても、粉バリを、第1溝を介して鉛直方向以外の方向に送り、さらに、第1溝に連なる第2溝を介して鋳造用金型の下方に形成された開口から排出するようにしている。従って、粉バリが上昇することが防止される。 In the prior art, the vent was formed so as to extend vertically upward from the cavity, and the powder burr was sent vertically upward to be discharged from the opening above the vent. In the present invention to be used, even if powder burrs are generated, the powder burrs are fed in a direction other than the vertical direction through the first groove, and further, a casting mold is formed through the second groove connected to the first groove. It is made to discharge from the opening formed below. Therefore, it is prevented that the powder burr rises.
しかも、キャビティから鉛直上方に向かって延在するベントに比して、第1溝の出口(第2溝との連通口)から鋳造用金型の上端面に至るまでの距離が長くなる。このことも、粉バリが上昇することを困難にする。 Moreover, the distance from the outlet of the first groove (communication port with the second groove) to the upper end surface of the casting mold is longer than that of the vent extending vertically upward from the cavity. This also makes it difficult for the powder burrs to rise.
以上のような理由から、鋳造用金型の上端面に粉バリが到達することを防止することができる。このため、例えば、該鋳造用金型と摺動型との合わせ面に粉バリを噛み込むことが防止される。その結果、摺動型に傷が生じることや、該摺動型が動作不良を起こすことを回避することができる。 For the above reasons, it is possible to prevent powder burrs from reaching the upper end surface of the casting mold. For this reason, for example, it is prevented that the powder burr is bitten into the mating surface of the casting mold and the sliding mold. As a result, it is possible to prevent the sliding mold from being damaged and the sliding mold from malfunctioning.
また、粉バリが上昇することが困難であるので、該粉バリを落下させること、ひいては鋳造用金型の下方側の開口から排出することが容易となる。 In addition, since it is difficult for the powder burrs to rise, it is easy to drop the powder burrs and thus to discharge from the opening on the lower side of the casting mold.
このように、本発明においては粉バリを排出することが容易であるので、第1溝の断面積を大きくして大気が通過し易くなるようにすることができる。一般的に、このような第1溝では粉バリが発生し易いが、本発明では、上記したように粉バリが発生したとしてもそれを排出することが容易であるので、第1溝に粉バリが発生しても特に差し支えがないからである。 Thus, in the present invention, it is easy to discharge the powder burrs. Therefore, the cross-sectional area of the first groove can be increased so that the air can easily pass therethrough. In general, dust burrs are likely to occur in such a first groove. However, in the present invention, even if dust burrs are generated as described above, it is easy to discharge them. This is because there is no problem even if burrs occur.
そして、このように第1溝を所定の断面積に設定することにより、キャビティから大気を排気することも容易となる。 And it becomes easy to exhaust air | atmosphere from a cavity by setting a 1st groove | channel to a predetermined | prescribed cross-sectional area in this way.
以上の構成においては、第2溝に対してブロー用の気体を供給するための気体供給手段を設けることが好ましい。この場合、第1溝と第2溝との連通口近傍が負圧となるため、粉バリや大気が第2溝側に吸引される。しかも、第2溝に到達した粉バリ及び大気は、第2溝内を流通する気体に同伴されて鋳造用金型の開口に運搬される。このため、粉バリの排出及び大気の排気が一層容易となる。 In the above configuration, it is preferable to provide a gas supply means for supplying a blowing gas to the second groove. In this case, since the vicinity of the communication port between the first groove and the second groove becomes negative pressure, dust burrs and air are sucked to the second groove side. Moreover, the powder burrs and the air that have reached the second groove are transported to the opening of the casting mold along with the gas flowing through the second groove. For this reason, discharge of powder burrs and exhaust of air becomes easier.
第1溝は、複数本形成するようにしてもよい。この場合、1本の第2溝に対して複数個の第1溝が連通するようにすれば、必要以上に多数本の第2溝を形成する必要がなくなる。従って、第2溝の配置レイアウトの自由度が向上する。 A plurality of first grooves may be formed. In this case, if a plurality of first grooves communicate with one second groove, it is not necessary to form more second grooves than necessary. Therefore, the degree of freedom of the layout layout of the second grooves is improved.
なお、第2溝の延在方向を鉛直方向とすることが好ましい。この場合、粉バリや大気、さらには、ブロー用の気体を供給したときには該気体が第2溝を容易に流通する。従って、粉バリの排出及び大気の排気が一層容易となる。 In addition, it is preferable that the extending direction of the second groove is a vertical direction. In this case, when powder burrs, air, or a blowing gas is supplied, the gas easily flows through the second groove. Therefore, the discharge of powder burrs and the exhaust of air become easier.
本発明においては、キャビティに連通し、且つ鉛直方向以外の方向に指向して延在する部位を有する第1溝と、前記第1溝に連通し、鋳造用金型の下端面及び上端面の双方で開口する第2溝とを具備するベントを形成するようにしているので、粉バリが発生したとしても、該粉バリが鋳造用金型の上端面に到達することが困難となるとともに、該粉バリを排出することが容易となる。従って、キャビティからの大気の排気を容易にするべく第1溝の断面積を大きくしたとしても、粉バリを容易に排出することができる。 In the present invention, the first groove having a portion that communicates with the cavity and extends in a direction other than the vertical direction, the first groove communicates with the first groove, and the lower end surface and the upper end surface of the casting mold. Since a vent having a second groove opened on both sides is formed, even if powder burrs are generated, it becomes difficult for the powder burrs to reach the upper end surface of the casting mold, It becomes easy to discharge the powder burrs. Therefore, even if the cross-sectional area of the first groove is increased to facilitate the exhaust of the atmosphere from the cavity, the powder burrs can be easily discharged.
すなわち、本発明によれば、粉バリを排出することが容易となるとともに、キャビティから大気を排気することも容易となる。 That is, according to the present invention, it becomes easy to discharge the powder burrs and exhaust the air from the cavity.
以下、本発明に係る鋳造用金型につき、それを含んで構成される鋳造装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a casting mold according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a casting apparatus including the casting mold.
図1は、鋳造装置10の要部概略斜視図である。この鋳造装置10は、位置決め固定された固定盤12と、該固定盤12に対して接近又は離間するように変位する可動盤14と、これら固定盤12及び可動盤14とともにキャビティ16を形成する第1摺動型18、第2摺動型20、第3摺動型22とを有する。なお、図1では、理解を容易にするべくキャビティ16を開空間として示しているが、実際のキャビティ16が閉空間であることは勿論である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of the
固定盤12は、固定側本体24と、該固定側本体24に着脱自在に支持される固定型26とを有する。この中、固定側本体24には注湯口28が形成され、一方、固定型26には湯道30が形成される。後述するように、溶湯は、これら注湯口28及び湯道30を通過してキャビティ16に導入される。なお、固定型26は、固定側本体24における可動盤14側に臨む端面に形成された図示しない収容凹部に収容される。
The
可動盤14は、可動側本体32と、該可動側本体32に着脱自在に支持される可動型34とを有する。この中の可動型34は、第1分割型36と、本実施の形態に係る鋳造用金型としての第2分割型38とが支持盤40に一体的に支持されることによって構成される。そして、可動側本体32における固定盤12を臨む側の端面には有底の収容凹部42が陥没形成されており、前記支持盤40は、この収容凹部42に収容されている。
The
ここで、第2分割型38の要部拡大正面図を図2に示す。この第2分割型38は、前記キャビティ16を形成するためのキャビティ画成用凹部44が陥没形成されたキャビティ画成部46と、該キャビティ画成部46の図2における左端部及び右端部に形成され、固定型26に指向して延在するように突出した第1突出部48、第2突出部50とを有する。
Here, the principal part enlarged front view of the 2nd division | segmentation type |
この中、キャビティ画成用凹部44は、キャビティ画成部46における固定型26を臨む側の端面から、可動側本体32に向かう方向に陥没している。以下に説明するオーバーフロー部52a〜52d及びベント54の陥没方向についても、これと同様である。
Among these, the
キャビティ画成用凹部44の左肩上部、略中央上部、右方側部、右方下部には、該キャビティ画成用凹部44に連通するオーバーフロー部52a〜52dが陥没形成されている。これらオーバーフロー部52a〜52dは、キャビティ16から漏洩した溶湯を貯溜しておくための室を形成する。
Overflow shoulders 52 a to 52 d communicating with the
オーバフロー部52a〜52dの各々には、ベント54を構成する第1溝56a〜56dが連通する。これら第1溝56a〜56dは、各々の深さがオーバーフロー部52a〜52dに比して小さくなるように陥没形成されている。すなわち、第2分割型38の表面から第1溝56a〜56dの底面に至るまでの距離は、第2分割型38の表面からオーバーフロー部52a〜52dの底面に至るまでの距離に比して小さく設定されている。
The
図2から諒解されるように、第1溝56a〜56dは、略「く」の字形状に屈曲している。このため、第1溝56a〜56dの下流側端部(キャビティ16から離間する側の端部)は、鉛直方向に対して所定角度で傾斜するように延在している。具体的には、第1溝56a、56b、56dは鉛直方向に対して概ね90°傾斜し、第1溝56cは鉛直方向に対して概ね45°傾斜している。第1溝56a〜56dにおける角度θ1〜θ4はいずれも、約135°である。
As can be understood from FIG. 2, the
ベント54は、第1溝56a〜56dの他、第1突出部48、第2突出部50の起端部に形成された第2溝58a、58bを含む。すなわち、第2溝58a、58bは、キャビティ画成部46と、第1突出部48、第2突出部50との境界に位置している。
The
第2溝58a、58bは、鉛直方向に沿って延在し、第2分割型38の下端面及び上端面で開口している。以下においては、下端面側の開口を下方開口、上端面側の開口を上方開口と表記し、下方開口の参照符号を60a、60b、上方開口の参照符号を62a、62bとする。
The
第2溝58aには第1溝56a、56bが連なり、第2溝58bには第1溝56c、56dが連なっている。すなわち、第1溝56a、56bは第2溝58aを介して外気に連通し、第1溝56c、56dは第2溝58bを介して外気に連通している。従って、キャビティ画成用凹部44は、オーバーフロー部52a〜52d、ベント54(第1溝56a〜56d及び第2溝58a、58b)を介して外気に連なる。
The
第2溝58a、58bの上方には、ブロー用気体としての圧縮エアを吐出するエアノズル64a、64b(気体供給手段)がそれぞれ配設される。エアノズル64a、64bは、図示しない案内チューブを介して第2溝58a、58bの上方開口62a、62bに接続されている。従って、第2溝58a、58b内は、エアノズル64a、64bから吐出された圧縮エアによってブローされる。
また、第2突出部50には、第2摺動型20が進入する進入用凹部66が形成される。
Further, the
以上の構成において、可動側本体32には、図示しないシリンダ等の駆動機構が設けられる。可動盤14は、この駆動機構の作用下に、固定盤12に対して接近又は離間するように変位する。
In the above configuration, the
図1に示すように、第2分割型38の下方、右方及び上方には、第1摺動型18、第2摺動型20及び第3摺動型22が固定型26・可動型34に対して接近・離間可能に配設される。この接近・離間も、図示しない駆動機構によって行われる。いわゆる型締めの際には、固定型26に対して可動型34、第1摺動型18、第2摺動型20及び第3摺動型22が当接し、これにより、キャビティ16が形成される。なお、第2溝58a、58bの下方開口60a、60bは、第1摺動型18によって閉塞されることがない位置に形成されている。
As shown in FIG. 1, the first sliding
そして、下方開口60a、60bの近傍には、粉バリを捕捉するための捕捉容器68が配置される。
And in the vicinity of the
本実施の形態に係る可動型34(鋳造用金型)を含む鋳造装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
The
鋳造作業を行うに際しては、上記の通り、固定型26に対して可動型34、第1摺動型18、第2摺動型20及び第3摺動型22が接近するように変位して当接する。すなわち、いわゆる型締めがなされ、これによりキャビティ16が画成される。第2摺動型20は、可動型34の第2突出部50に形成された進入用凹部66に進入する。
When performing the casting operation, as described above, the
この時点で、エアノズル64a、64bから圧縮エアが吐出される。吐出された圧縮エアは、前記案内チューブによって案内され、第2溝58a、58bの上方開口から該第2溝58a、58b内に導入される。なお、この時点では、キャビティ16にガスとしての大気が存在している。
At this time, compressed air is discharged from the
このようにして形成されたキャビティ16に対し、固定側本体24に形成された注湯口28から溶湯が導入される。溶湯は、固定型26に形成される湯道30を通過してキャビティ16に到達し、キャビティ16を充填し始める。
Molten metal is introduced into the
キャビティ16中に溶湯が導入されることに伴い、キャビティ16に存在していた大気が押圧される。押圧された大気は、キャビティ16に連通するオーバーフロー部52a〜52dを経由して第1溝56a〜56d、さらには第2溝58a、58bに至る。第2溝58a、58bに到達した気体は、上記のようにして第2溝58a、58bに導入された圧縮エアに同伴されて下方開口60a、60bに移動し、最終的に、下方開口60a、60bから第2分割型38の外方、すなわち、外気中に排気されるに至る。
As the molten metal is introduced into the
キャビティ16中に溶湯が充填され、さらに、オーバーフロー部52a〜52dに溶湯がオーバーフローして貯溜されることにより、キャビティ16に存在していた大気の全てがベント54を介して排気されるか、又は、第1溝56a〜56dに残留する。
The molten metal is filled in the
キャビティ16を充填した溶湯は、所定時間が経過することに伴って冷却固化する。これにより、鋳造品70が得られる。
The molten metal filling the
溶湯が冷却固化する間、オーバーフロー部52a〜52dを介して第1溝56a〜56dに進入した微細粒状の溶湯によって粉バリが発生する。第2溝58a、58bに圧縮エアが流通しているため、第1溝56a〜56dにおける出口、すなわち、第2溝58a、58bに合流する連通口近傍は負圧となっている。このため、粉バリが第2溝58a、58b側に吸引されて該第2溝58a、58bに導入され、さらに、第2溝58a、58bに流通する圧縮エアに同伴されて下方開口60a、60bから排出される。なお、粉バリが第1溝56a〜56dではなく第2溝58a、58bで発生した場合には、該粉バリは、第2溝58a、58bに流通する圧縮エアに同伴されて下方開口60a、60bから排出される。以上のようにして、粉バリは、ベント54を介して鋳造装置10の外方、すなわち、外気に排出される。
While the molten metal is cooled and solidified, powder burrs are generated by the fine granular molten metal that has entered the
従来技術ではベントをキャビティから鉛直上方に向かって延在するように形成し、且つ粉バリを鉛直上方に送って前記ベントの上方の開口から排出していたのに対し、本実施の形態においては、上記したように、粉バリを、「く」の字形状に屈曲した第1溝56a〜56dを介して第2溝58a、58bに送り、その後、該第2溝58a、58bに沿って鉛直下方に送るようにしている。従って、粉バリが第3摺動型22に向かって上昇することが防止される。
In the prior art, the vent is formed so as to extend vertically upward from the cavity, and the powder burr is sent vertically upward to be discharged from the opening above the vent. As described above, the powder burrs are fed to the
また、第1溝56a〜56dの出口(第2溝58a、58bに合流する連通口)から第2分割型38の上端面(第3摺動型22に対する当接面)までに至る距離が、キャビティ16から第2分割型38の上端面に向かって鉛直上方に延在するベントを形成した場合に比して長くなる。このことも相俟って、粉バリが第3摺動型22に向かって上昇することが困難となる。
In addition, the distance from the outlets of the
このため、第2分割型38と、該第2分割型38の上端面に当接する第3摺動型22との間に粉バリが介在することが回避されるので、第2分割型38と第3摺動型22との合わせ面に粉バリを噛み込むことが防止される。従って、第3摺動型22に傷が生じることや、第3摺動型22が動作不良を起こすことを回避することができる。
For this reason, it is avoided that a powder burr is interposed between the second divided
このため、第1溝56a〜56dの断面積を大きくして大気が通過し易くなるようにすることができる。第1溝56a〜56dで粉バリが発生したとしても、上記したような理由から粉バリが第2分割型38と第3摺動型22との合わせ面に到達することが困難であるからである。従って、本実施の形態に係る可動型34によれば、大気を排気することも容易となる。
For this reason, it is possible to increase the cross-sectional area of the
なお、第2溝58a、58bに圧縮エアを供給しない場合であっても、第1溝56a〜56d内で発生した粉バリは、第1溝56a〜56dを経由して第2溝58a、58bに到達し、その後、重力の作用下に、第2溝58a、58bの下方開口60a、60bに向かって落下する。すなわち、この場合においても、粉バリを外気に排出することが可能である。
Even if compressed air is not supplied to the
下方開口60a、60bから排出された粉バリは、捕捉容器68で捕捉すればよい。これにより粉バリが外気中に散乱することが防止されるので、作業環境を清浄に保つことができる。
The powder burrs discharged from the
その後、型開きを行う。すなわち、第1摺動型18、第2摺動型20及び第3摺動型22を固定型26・可動型34から離間させ、さらに、可動型34を固定型26から離間させることにより、鋳造品70が露呈するに至る。
Then, mold opening is performed. That is, the first sliding
なお、上記した実施の形態では、第2溝58a、58bを鉛直方向に沿って延在するようにしているが、粉バリが自重によって落下することが可能な範囲で傾斜していてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、鋳造装置10は、図1に示す形状の鋳造品を得るためのものに特に限定されるものではないことは勿論である。
Of course, the
さらに、第1溝を、鉛直方向に対して所定の角度で傾斜してオーバーフロー部52a〜52dから第2溝58a、58bに向かう直線として形成するようにしてもよい。
Furthermore, you may make it form a 1st groove | channel as a straight line which inclines at a predetermined angle with respect to a perpendicular direction, and goes to the 2nd groove |
さらにまた、第2溝58a、58bに対して供給するブロー用の気体は、圧縮エアに限定されるものではなく、圧縮窒素等、他の気体であってもよい。
Furthermore, the blowing gas supplied to the
10…鋳造装置 12…固定盤
14…可動盤 16…キャビティ
18…第1摺動型 20…第2摺動型
22…第3摺動型 26…固定型
34…可動型 36…第1分割型
38…第2分割型 44…キャビティ画成用凹部
46…キャビティ画成部 52a〜52d…オーバーフロー部
54…ベント 56a〜56d…第1溝
58a、58b…第2溝 60a、60b…下方開口
62a、62b…上方開口 64a、64b…エアノズル
68…捕捉容器 70…鋳造品
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ベントは、前記キャビティに連通し、且つ鉛直方向以外の方向に指向して延在する部位を有する第1溝と、
前記第1溝に連通し、前記鋳造用金型の下端面及び上端面の双方で開口する第2溝と、
を具備することを特徴とする鋳造用金型。 A casting mold in which a vent for exhausting gas from the cavity when filling the cavity with molten metal,
The vent communicates with the cavity and has a first groove having a portion extending in a direction other than the vertical direction;
A second groove that communicates with the first groove and opens at both a lower end surface and an upper end surface of the casting mold;
A casting mold characterized by comprising:
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