JP2943487B2 - 鋳ぐるみ鋳造装置 - Google Patents

鋳ぐるみ鋳造装置

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JP2943487B2 JP4580592A JP4580592A JP2943487B2 JP 2943487 B2 JP2943487 B2 JP 2943487B2 JP 4580592 A JP4580592 A JP 4580592A JP 4580592 A JP4580592 A JP 4580592A JP 2943487 B2 JP2943487 B2 JP 2943487B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳造品の一部に別部材
を形成する鋳ぐるみ鋳造装置に係り、更に詳しくは、鋳
ぐるみ加工後の製品を鋳造金型から離型させる際の離型
抵抗を低減させるようにした鋳ぐるみ鋳造装置に関わる
ものである。
【0002】
【従来技術】自動車部品であるブレーキドラムは、軽量
化を図るためアルミ鋳物で形成されているが、内周面に
耐磨耗性を有する鋳鉄等の別部材を鋳ぐるむことによ
り、耐磨耗性を向上させている。このような、鋳ぐるみ
鋳造に用いられる鋳ぐるみ鋳造装置は、鋳造用金型であ
り、互いに近接離間可能に設けられた固定金型及び可動
金型と、この固定金型及び可動金型を型合わせした際に
その内部に形成されるキャビティ内に突設され、鋳ぐる
み部材である円筒形のライナを嵌合する鋳ぐるみ部材保
持部とで構成される鋳ぐるみ鋳造装置が用いられてい
た。このような鋳ぐるみ鋳造装置にて鋳ぐるみ鋳造を行
う際には、固定金型及び可動金型を型開きした状態で鋳
ぐるみ部材保持部にライナを嵌合させ、ライナの位置決
めを行い、可動金型及び固定金型を型締めし、キャビテ
ィ内に溶湯を注湯し凝固させて内部にライナを有する鋳
ぐるみ製品を得ていた。しかしながら、溶湯が凝固する
際に生じる凝固収縮により、ライナに締めつけ力が働
き、ライナを鋳ぐるみ部材保持部に押しつける力が発生
し、離型時にライナの離型抵抗が大きくなり、離型がで
きなくなるといった問題があった。
【0003】そこで、ライナの内周面及び鋳ぐるみ部材
保持部にテーパ状の抜き勾配を設けることにより、鋳ぐ
るみ製品の離型を容易にした装置が例えば、特開昭62
−64466号公報に開示されている。この鋳ぐるみ装
置について図4に基づいて以下に説明する。鋳造用金型
である固定金型101と可動金型102とは互いに近接
離間自在に設けられており、型合わせされた際には型合
わせ面内側にキャビティ103が形成される。そして、
固定金型101には上部がテーパー状に形成された鋳ぐ
るみ部材保持部104が形成されており、この鋳ぐるみ
部材保持部104のテーパ部と鋳ぐるみ部材であるライ
ナ105の内周面に形成されたテーパー部とが嵌合され
保持されるように設けられている。また、固定金型10
1にはキャビティ103内に突出可能に製品払い出し用
の押し出し棒106が設けられており、この押し出し棒
106をキャビティ103内に突出させることにより、
鋳ぐるみ加工後の製品を固定金型101から離型させる
ようになっている。固定金型101及び可動金型102
にはキャビティ103の連通口111に連通する略円筒
形のスリーブ107が設けられており、このスリーブ1
07にはプランジャチップ108とカウンタチップ10
9が対向して移動可能に設けられている。そして、この
スリーブ107のプランジャチップ側上方には溶湯導通
路110が設けられており、この溶湯導通路110より
スリーブ107内に溶湯を導入する。
【0004】このように構成された鋳ぐるみ鋳造装置に
て鋳ぐるみ加工を行う際には、先ず、固定金型101と
可動金型102を型開きさせた状態で、鋳ぐるみ部材保
持部104のテーパー部とライナ105の内周面のテー
パー部とを嵌合させ、ライナ105の位置決めをする。
次に、固定金型101と可動金型102を型合わせし、
キャビティ103を形成する。そして、カウンタチップ
109を上昇させ、キャビティ103とスリーブ107
との導通口111を閉塞した状態に保持し、プランジャ
チップ108を上昇させ、溶湯導入路110より、プラ
ンジャチップ108とカウンタチップ109間に溶湯を
導入する。プランジャチップ108を下降させ、プラン
ジャチップ108とカウンタチップ109とで溶湯を加
圧する。充分溶湯を加圧したのち、プランジャチップ1
08とカウンタチップ109を同期させて下降させ、連
通口111より溶湯をキャビティ103内に射出して、
注湯する。注湯された溶湯は冷却されて凝固し、内側に
ライナ105を有する鋳ぐるみ製品が製造される。そし
て、固定金型101と可動金型102を型開きし、押し
出し棒106を作動させ、固定型101と製品を離型さ
せる。その際に、固定金型101の鋳ぐるみ部材保持部
104とライナ105の内周面にテーパー部が設けられ
ているため、離型時の離型抵抗が小さくなるように設定
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにライナ105の内周面がテーパー状に形成されてい
るため、最終製品形状にするためには、テーパー部に所
望の最終製品形状となるまで切削等の機械加工を施す必
要があり、それには多大の手間がかかり、製作コストが
高くなるといった問題がある。そこで本発明は、鋳ぐる
み部材と鋳ぐるみ部材保持部との間に、所定の空間部を
設け、溶湯の凝固収縮時に、その空間部を凝固収縮代と
して作用させることにより、凝固収縮時に鋳ぐるみ部材
保持部に作用する押しつけ力を低減し、鋳ぐるみ製品の
離型抵抗を低減し、且つ、切削等の後工程を無くし、加
工コストの低減を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の鋳ぐるみ鋳造装
置は、鋳造用金型のキャビティ内に形成された鋳ぐるみ
部材保持部に鋳ぐるみ部材を嵌合させ、前記キャビティ
内に溶湯を注湯することにより、鋳ぐるみを行う鋳ぐる
み鋳造装置において、前記鋳ぐるみ部材と鋳ぐるみ部材
保持部との間に所定の間隙を設定するとともに、前記鋳
ぐるみ部材保持部の前記鋳ぐるみ部材との嵌合面に凹部
を形成したものである。
【0007】
【作用】鋳ぐるみ加工を行う際には、鋳造用金型のキャ
ビティ内に形成された鋳ぐるみ部材保持部に鋳ぐるみ部
材を嵌合させ、前記キャビティ内に溶湯を注湯すること
により鋳ぐるみを行い、その溶湯の凝固時には、溶湯に
凝固収縮が生じるが、鋳ぐるみ部材と鋳ぐるみ部材保持
部との間に設けられた間隙及び凹部からなる空間部を凝
固収縮代として設定することにより、凝固収縮時に溶湯
がライナに作用させる締めつけ力を低減させ、鋳ぐるみ
部材を鋳ぐるみ部材保持部に押しつける力を低減させ
る。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図1ないし図3に基づい
て以下に説明する。図1及び図2において、固定金型1
及び可動金型2はともに鋳造用金型であり、図示しない
駆動装置にて互いに近接離間自在に設けられており、型
締め時には型合わせ面側に所望の製品形状と同一の形状
を有するキャビティ3が形成される。固定金型1のキャ
ビティ3を形成する部位の一部には、鋳ぐるみ部材であ
る円筒状のライナ5を保持する断面凸形状の鋳ぐるみ部
材保持部4が形成されている。ライナ5は、鋳ぐるみ部
材保持部4との間には所定の間隙(以下クリアランスD
とする)をもって嵌合されるように設けられており、そ
の鋳ぐるみ部材保持部4の嵌合面には、溝状の凹部7が
形成されている。このクリアランスDは、溶湯の凝固収
縮代を受け持つといった作用をする上では、広い方が良
いが、あまり広く取りすぎてこのクリアランスDに溶湯
が差し込み凝固しても、製品離型時の抵抗となるため、
溶湯が差し込まない範囲で最大限に設定するのが好まし
い。また、固定金型1には、キャビティ3内に突出可能
に製品払い出し用の押し出し棒7が設けられており、こ
の押し出し棒7をキャビティ3内に突出させることによ
り、鋳ぐるみ加工後の製品を押圧し、固定金型1から離
型させるよう設けられている。固定金型1及び可動金型
2には、キャビティ3の連通口8に連通する円筒状のス
リーブ9が設けられている。このスリーブ9には、上方
にプランジャチップ10、下方にカウンタチップ11が
互いに対向し移動可能に設けられており、スリーブ9の
上方には溶湯導通路12が連通して形成されている。こ
の溶湯導通路12には、図示しない溶湯供給装置により
溶湯が供給され、スリーブ9内に溶湯を導入するように
設けられている。
【0009】このように構成された鋳ぐるみ装置にて鋳
ぐるみ加工を行う際には、先ず、固定金型1と可動金型
2を型開きさせた状態で、ライナ5を鋳ぐるみ部材保持
部4にクリアランスDをもって嵌合させ、ライナ5の位
置決めする。次に、固定金型1と可動金型2を型合わせ
し、その内部にキャビティ3を形成する。そして、カウ
ンタチップ11を上昇させ、キャビティ3とスリーブ9
との連通口8を閉塞した状態で保持し、プランジャチッ
プ10を上昇させる。図示しない溶湯供給装置により、
溶湯導入路12から、プランジャチップ10とカウンタ
チップ11との間に溶湯を導入する。次に、プランジャ
チップ10を下降させ、プランジャチップ10とカウン
タチップ11にて溶湯を加圧し、充分加圧したのちに、
プランジャチップ10とカウンタチップ11とを同期し
て下降させ、連通口8より溶湯をキャビティ3内に射出
し注湯する。注湯された溶湯は冷却されて凝固し、内側
にライナ5を有する鋳ぐるみ製品が製造される。この凝
固時に、溶湯に凝固収縮が生じるが、ライナ5と鋳ぐる
み部材保持部4との間に所定のクリアランスDを設定
し、且つ、鋳ぐるみ部材保持部4のライナ5との嵌合面
に凹部6を設けたことにより、このクリアランスDと凹
部6とが形成する空間部が溶湯凝固時の溶湯凝固収縮代
の役目をはたす。
【0010】これにより、溶湯凝固時に凝固収縮による
ライナ5に作用する締めつけ力が低減され、ライナ5が
鋳ぐるみ部材保持部4を押圧する力が低減され、製品の
離型抵抗が小さくなる。製品の離型抵抗が小さくなった
ことにより、容易に離型することができ、離型不能や離
型時の装置の破損等を防止することができる。また、こ
れにより、抜き勾配であるテーパー部をライナ5の内周
面に形成する必要がなくなるため後工程の切削等の後工
程が必要でなくなり、加工コストの低減が図れる。
【0011】そこで、本発明の実施例として、ライナ5
と鋳ぐるみ部材保持部4とのクリアランスDと凹部6の
広さによる離型抵抗の関係を表すグラフを図3に示す。
このグラフの横軸はクリアランスDであり、縦軸は製品
離型時の離型抵抗を表すものである。また、Hはライナ
5と鋳ぐるみ部材保持部との当接面の縦方向の長さを表
しており、Hが小さいほど凹部6の大きさが大きくなる
ことを示している。図3からも明らかなように、クリア
ランスD及び凹部6からなる空間部が広いほど抜き抵抗
が低減されることがわかる。また、クリアランスD及び
凹部6は広く取りすぎても溶湯の差し込みにより、離型
抵抗が生じてしまう。よって、クリアランスDと凹部6
の広さの設定は、溶湯の差し込まない範囲で最大限に設
定されるのが好ましい。
【0012】
【発明の効果】鋳ぐるみ部材と鋳ぐるみ部材保持部との
間に、所定の空間部を設け、溶湯の凝固収縮時に、その
空間部を凝固収縮代として作用させることにより、凝固
収縮時に鋳ぐるみ部材に作用する押しつけ力を低減する
ことができる。これにより、鋳ぐるみ製品の離型抵抗を
低減することができ、鋳ぐるみ部材にテーパー状の抜き
勾配を設定する必要がなくなり、切削等の後工程をなく
すことができ、加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す断面図である。
【図2】図1のA部拡大図である
【図3】本発明のクリアランスと凹部の広さによる離型
抵抗の大きさを示すグラフである。
【図4】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・・固定金型 2・・・可動金型 3・・・キャビティ 4・・・鋳ぐるみ部材保持部 5・・・ライナ 6・・・凹部 7・・・押し出し棒 8・・・連通口 9・・・スリーブ 10・・・プランジャチップ 11・・・カウンタチップ 12・・・溶湯導入路 101・・・固定金型 102・・・可動金型 103・・・キャビティ 104・・・鋳ぐるみ部材保持部 105・・・ライナ 106・・・押し出し棒 107・・・スリーブ 108・・・プランジャチップ 109・・・カウンタチップ 110・・・溶湯導通路 111・・・連通口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16D 65/10 F16D 65/10 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 19/00 B22D 17/00 B22D 17/22 B22D 17/24 B22D 19/08 F16D 65/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋳造用金型のキャビティ内に形成された鋳
    ぐるみ部材保持部に鋳ぐるみ部材を嵌合させ、前記キャ
    ビティ内に溶湯を注湯することにより、鋳ぐるみを行う
    鋳ぐるみ鋳造装置において、前記鋳ぐるみ部材と鋳ぐる
    み部材保持部との間に所定の間隙を設定するとともに、
    前記鋳ぐるみ部材保持部の前記鋳ぐるみ部材との嵌合面
    に凹部を形成したことを特徴とする鋳ぐるみ鋳造装置。
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