JP2989721B2 - 冷却孔を有する鋳造品およびその鋳造方法 - Google Patents
冷却孔を有する鋳造品およびその鋳造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に低圧鋳造用やダイ
カスト用等の金型、さらには、金型のみならず冷却媒体
が貫流する冷却孔を有する一般用途の鋳造品およびそれ
を鋳造で製造する方法に関するものである。
カスト用等の金型、さらには、金型のみならず冷却媒体
が貫流する冷却孔を有する一般用途の鋳造品およびそれ
を鋳造で製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金型に冷却媒体が貫流する冷却孔を設け
てその金型を冷却しつつ、ダイカスト鋳造や低圧鋳造等
に使用し、その鋳造製品の組織の粗大化防止または強度
低下を防止する手法は、従来から種々検討されている。
低圧鋳造を例にとると以下のごとくである。低圧鋳造と
は、溶湯を収容する密閉式保温炉上に上下開閉機構を設
けてこれに金型を装着し、金型キャビティと溶湯とをス
トークと称される溶湯供給管で接続した装置により、型
締め、溶湯加圧充填、保持凝固、溶湯加圧開放、型開
き、鋳造品取出によって構成される鋳造サイクルを繰り
返す鋳造方法である。溶湯に加えられる圧力は、大気圧
より若干高い圧力であり、密閉式保温炉内に収容された
溶湯は、ストークおよびサブライザを経て、金型湯口部
からキャビティ内に充填されるのである。しかし前記鋳
造サイクルは、ダイカスト鋳造のように短時間ではな
く、通常５〜７分程度であるため、ともすれば金型、特
にサブライザは冷えやすく、湯回り不良その他の鋳造欠
陥発生の原因となっている。
てその金型を冷却しつつ、ダイカスト鋳造や低圧鋳造等
に使用し、その鋳造製品の組織の粗大化防止または強度
低下を防止する手法は、従来から種々検討されている。
低圧鋳造を例にとると以下のごとくである。低圧鋳造と
は、溶湯を収容する密閉式保温炉上に上下開閉機構を設
けてこれに金型を装着し、金型キャビティと溶湯とをス
トークと称される溶湯供給管で接続した装置により、型
締め、溶湯加圧充填、保持凝固、溶湯加圧開放、型開
き、鋳造品取出によって構成される鋳造サイクルを繰り
返す鋳造方法である。溶湯に加えられる圧力は、大気圧
より若干高い圧力であり、密閉式保温炉内に収容された
溶湯は、ストークおよびサブライザを経て、金型湯口部
からキャビティ内に充填されるのである。しかし前記鋳
造サイクルは、ダイカスト鋳造のように短時間ではな
く、通常５〜７分程度であるため、ともすれば金型、特
にサブライザは冷えやすく、湯回り不良その他の鋳造欠
陥発生の原因となっている。
【０００３】一方、前記鋳造サイクル中における溶湯の
保持凝固および溶湯加圧開放時点における湯口部溶湯の
状態は、サブライザ側が溶融状態であり、一方、金型キ
ャビティ側（製品側）では凝固状態であるのが好まし
い。しかし、サブライザ側は、前記のように比較的長時
間のため凝固しやすく、一旦凝固した場合には、サブラ
イザからストークまで凝固層が進展することがあり、鋳
造作業を中断せざるを得ない不測の事態が発生する。こ
のため、一般にはバーナ等の加熱手段によって前記サブ
ライザ部を加熱するのであるが、一方この加熱によって
金型を構成する下型部まで温度上昇することとなる。し
たがって、下部に接するキャビティ部のうち、特に湯口
付近の製品組織の粗大化を招き、鋳造品の強度低下、靭
性劣化等の悪影響を生ずる。このため下部冷却手段とし
て金型に冷却媒体貫流用の冷却用孔もしくは空洞を設け
て強制空冷を行っているものがある。また、この冷却孔
を設けることにより、鋳造のサイクルを向上することも
可能となる。
保持凝固および溶湯加圧開放時点における湯口部溶湯の
状態は、サブライザ側が溶融状態であり、一方、金型キ
ャビティ側（製品側）では凝固状態であるのが好まし
い。しかし、サブライザ側は、前記のように比較的長時
間のため凝固しやすく、一旦凝固した場合には、サブラ
イザからストークまで凝固層が進展することがあり、鋳
造作業を中断せざるを得ない不測の事態が発生する。こ
のため、一般にはバーナ等の加熱手段によって前記サブ
ライザ部を加熱するのであるが、一方この加熱によって
金型を構成する下型部まで温度上昇することとなる。し
たがって、下部に接するキャビティ部のうち、特に湯口
付近の製品組織の粗大化を招き、鋳造品の強度低下、靭
性劣化等の悪影響を生ずる。このため下部冷却手段とし
て金型に冷却媒体貫流用の冷却用孔もしくは空洞を設け
て強制空冷を行っているものがある。また、この冷却孔
を設けることにより、鋳造のサイクルを向上することも
可能となる。
【０００４】従来このような冷却孔を設ける手段として
は、金型にドリリング等の機械加工で孔をあける通常の
方法以外に、特開昭５３−２１０４１号公報に開示され
ているように、金型に孔を穿つのではなく金型を分割状
とし、それを組合せた時、冷却孔が形成されるようにし
たものが知られている。機械加工により孔をあける方法
は、非常に工数のかかる方法であり、また、複雑な形状
の冷却孔を配置したい場合には実質的にこの手段はとれ
ない。また、金型を分割状にする方法は比較的容易に複
雑な形状の冷却孔を設けることが可能であるが、やはり
多くの工数を必要とする。
は、金型にドリリング等の機械加工で孔をあける通常の
方法以外に、特開昭５３−２１０４１号公報に開示され
ているように、金型に孔を穿つのではなく金型を分割状
とし、それを組合せた時、冷却孔が形成されるようにし
たものが知られている。機械加工により孔をあける方法
は、非常に工数のかかる方法であり、また、複雑な形状
の冷却孔を配置したい場合には実質的にこの手段はとれ
ない。また、金型を分割状にする方法は比較的容易に複
雑な形状の冷却孔を設けることが可能であるが、やはり
多くの工数を必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】分割状でなく、一体型
の製造方法には、特開昭６４−２７５９号公報で提案さ
れた方法、すなわち、冷却媒体が貫流するように、管状
体（以下パイプと記す）を成形加工した管状体加工品を
外部から鋳ぐるむ方法で、鋳ぐるみ鋳造時のパイプの変
形や溶損等の損傷を防止するために、パイプ内に熱硬化
性樹脂をまぶした砂を充填した後、これを硬化処理して
パイプを補強する方法が知られている。しかし、この方
法では、パイプ周辺部組織が十分緻密でないこと、パイ
プの補強効果が小さいこと、パイプ形状が複雑化すると
熱硬化性樹脂をまぶした砂をパイプ内に十分に充填する
ことが困難で、さらにそれによる充填不足部分は鋳造時
に変形、破損等を発生しやすく、かつ鋳造後、硬化した
砂を除去することが困難であることを本発明者等は見出
した。パイプは、効果的冷却の点からは金型等の作業面
の直下部に設けるべきであるが、空洞であることによる
強度面からは、十分な距離を必要とする。仮に冷却孔の
周辺部を緻密で健全な鋳造組織とすることができれば、
上記の強度面、熱伝導の両面で有利となる。本発明は、
パイプおよびその周辺部を緻密で健全な鋳造組織とした
冷却孔を有する鋳造品および上記熱硬化性樹脂をまぶし
た砂を充填する方法の欠点を解決した冷却孔を有する鋳
造品の製造方法およびそれによる品質が優秀な鋳造品を
提供することを目的とする。
の製造方法には、特開昭６４−２７５９号公報で提案さ
れた方法、すなわち、冷却媒体が貫流するように、管状
体（以下パイプと記す）を成形加工した管状体加工品を
外部から鋳ぐるむ方法で、鋳ぐるみ鋳造時のパイプの変
形や溶損等の損傷を防止するために、パイプ内に熱硬化
性樹脂をまぶした砂を充填した後、これを硬化処理して
パイプを補強する方法が知られている。しかし、この方
法では、パイプ周辺部組織が十分緻密でないこと、パイ
プの補強効果が小さいこと、パイプ形状が複雑化すると
熱硬化性樹脂をまぶした砂をパイプ内に十分に充填する
ことが困難で、さらにそれによる充填不足部分は鋳造時
に変形、破損等を発生しやすく、かつ鋳造後、硬化した
砂を除去することが困難であることを本発明者等は見出
した。パイプは、効果的冷却の点からは金型等の作業面
の直下部に設けるべきであるが、空洞であることによる
強度面からは、十分な距離を必要とする。仮に冷却孔の
周辺部を緻密で健全な鋳造組織とすることができれば、
上記の強度面、熱伝導の両面で有利となる。本発明は、
パイプおよびその周辺部を緻密で健全な鋳造組織とした
冷却孔を有する鋳造品および上記熱硬化性樹脂をまぶし
た砂を充填する方法の欠点を解決した冷却孔を有する鋳
造品の製造方法およびそれによる品質が優秀な鋳造品を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決するため種々検討を行った結果、パイプの変
形、破損に対して、管状体加工品の内部に適当な冷却媒
体を貫流させて、パイプを冷却することにより、その管
状体加工品を、鋳造金属による加熱溶融作用や衝撃圧力
に十分対抗し得る温度に保持することで、回避可能とな
り、またパイプ周辺を緻密で健全な鋳造組織とし得るこ
とを見出した。すなわち、まず本願の方法発明は、内部
に流体が貫流するごとく成形加工した管状体加工品を鋳
型中に設置して、該管状体加工品をその外部から溶湯で
鋳ぐるみ鋳造する冷却孔を有する鋳造品の鋳造方法にお
いて、前記管状体加工品および溶湯は、ともに鉄基合金
であり、少なくとも注湯開始以後の所定期間、該管状体
加工品内に冷却媒体を貫流し、かつ前記管状体加工品の
外表面の一部または全部を融合させることを特徴とする
冷却孔を有する鋳造品の鋳造方法である。本発明におい
て、冷却媒体としてガスを用いること、管状体の材質と
して軟鋼やステンレス鋼を用いること、さらに冷し金を
併用することが望ましい。
点を解決するため種々検討を行った結果、パイプの変
形、破損に対して、管状体加工品の内部に適当な冷却媒
体を貫流させて、パイプを冷却することにより、その管
状体加工品を、鋳造金属による加熱溶融作用や衝撃圧力
に十分対抗し得る温度に保持することで、回避可能とな
り、またパイプ周辺を緻密で健全な鋳造組織とし得るこ
とを見出した。すなわち、まず本願の方法発明は、内部
に流体が貫流するごとく成形加工した管状体加工品を鋳
型中に設置して、該管状体加工品をその外部から溶湯で
鋳ぐるみ鋳造する冷却孔を有する鋳造品の鋳造方法にお
いて、前記管状体加工品および溶湯は、ともに鉄基合金
であり、少なくとも注湯開始以後の所定期間、該管状体
加工品内に冷却媒体を貫流し、かつ前記管状体加工品の
外表面の一部または全部を融合させることを特徴とする
冷却孔を有する鋳造品の鋳造方法である。本発明におい
て、冷却媒体としてガスを用いること、管状体の材質と
して軟鋼やステンレス鋼を用いること、さらに冷し金を
併用することが望ましい。
【０００７】次に、本発明に係る第１の鋳造品は、内部
に流体が貫流するごとく成形加工した管状体加工品をそ
の外部から溶湯で鋳ぐるみ鋳造してなる冷却孔を有する
鋳造品において、前記管状体加工品および溶湯は、とも
に鉄基合金で、鋳造後両者はそれぞれの界面の一部また
は全面で融合しており、かつデンドライト状組織が該鋳
造品表面からその直下部の仕上げ加工後の作業面を越え
て内側まで、および前記管状体加工品の表面からそれぞ
れ成長していることを特徴とする冷却孔を有する鋳造品
である。また、冷却媒体の貫流路中には、その断面積が
空洞状に大きくなった部分や、流路から袋小路状に分岐
した部分も実際上必要とされることが多く、この場合、
この部分に対し、バッフルを設けることが望ましい。
に流体が貫流するごとく成形加工した管状体加工品をそ
の外部から溶湯で鋳ぐるみ鋳造してなる冷却孔を有する
鋳造品において、前記管状体加工品および溶湯は、とも
に鉄基合金で、鋳造後両者はそれぞれの界面の一部また
は全面で融合しており、かつデンドライト状組織が該鋳
造品表面からその直下部の仕上げ加工後の作業面を越え
て内側まで、および前記管状体加工品の表面からそれぞ
れ成長していることを特徴とする冷却孔を有する鋳造品
である。また、冷却媒体の貫流路中には、その断面積が
空洞状に大きくなった部分や、流路から袋小路状に分岐
した部分も実際上必要とされることが多く、この場合、
この部分に対し、バッフルを設けることが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明は、鋳造中の管状体加工品の温度を、そ
の内部に冷却媒体を貫流させて、適当な温度範囲に保持
することにより、その強度を維持させ、また、これによ
り該管状体加工品周辺のデンドライトの発達を促し、そ
の組織を緻密で健全なものとするものである。したがっ
て、内部に砂等を充填することや鋳造後それを取り出す
煩雑さがなく、強度、熱伝達等の面でも有利となる。冷
却媒体による鋳造中の冷却効果は、例えば、冷却媒体の
出口での温度を測定すること等により、間接的に知るこ
とができ、これにより管状体加工品の外表面が適度に注
湯金属と融合する程度に制御することが可能である。冷
却媒体として、ガスを用いる場合、その冷却効果は、適
度に緩慢であり、またその圧力や流量を変化することに
より、冷却効果を広い範囲で制御することができる。こ
れにより、管状体の外面が融合し、かつ緻密で健全であ
るための使用時の熱抵抗が小さく（冷却効果大）、強度
上も有利な冷却孔を有する鋳造品を得ることが一層容易
となる。また、作業の安全上も都合がよい。
の内部に冷却媒体を貫流させて、適当な温度範囲に保持
することにより、その強度を維持させ、また、これによ
り該管状体加工品周辺のデンドライトの発達を促し、そ
の組織を緻密で健全なものとするものである。したがっ
て、内部に砂等を充填することや鋳造後それを取り出す
煩雑さがなく、強度、熱伝達等の面でも有利となる。冷
却媒体による鋳造中の冷却効果は、例えば、冷却媒体の
出口での温度を測定すること等により、間接的に知るこ
とができ、これにより管状体加工品の外表面が適度に注
湯金属と融合する程度に制御することが可能である。冷
却媒体として、ガスを用いる場合、その冷却効果は、適
度に緩慢であり、またその圧力や流量を変化することに
より、冷却効果を広い範囲で制御することができる。こ
れにより、管状体の外面が融合し、かつ緻密で健全であ
るための使用時の熱抵抗が小さく（冷却効果大）、強度
上も有利な冷却孔を有する鋳造品を得ることが一層容易
となる。また、作業の安全上も都合がよい。
【０００９】鋳込み時パイプ内に貫流するガスは一般に
窒素、アルゴン等の不活性ガスが用いられる。そして、
これらのガスを流すことにより鋳造時に溶湯によるパイ
プの変形、パイプ破損による溶湯のパイプ内への流入、
更には溶湯により加熱されたパイプの酸化を防止する効
果を発揮するのである。特に、鋳造品が金型等外表面を
使用する物品の場合には、その仕上加工後作業面となる
部分に対応して、製品重量と同等以上等適当な重量を有
する冷し金を設置すること等、鋳型壁面からの冷却を増
強することが重要である。これにより、管状体加工品か
らの冷却効果と、この冷し金等による冷却効果により、
デンドライト成長の方向を制御して、凝固進展にともな
って凝固先端交錯部に生成するピット状欠陥の発生を防
止し、またはその位置を制御することができる。
窒素、アルゴン等の不活性ガスが用いられる。そして、
これらのガスを流すことにより鋳造時に溶湯によるパイ
プの変形、パイプ破損による溶湯のパイプ内への流入、
更には溶湯により加熱されたパイプの酸化を防止する効
果を発揮するのである。特に、鋳造品が金型等外表面を
使用する物品の場合には、その仕上加工後作業面となる
部分に対応して、製品重量と同等以上等適当な重量を有
する冷し金を設置すること等、鋳型壁面からの冷却を増
強することが重要である。これにより、管状体加工品か
らの冷却効果と、この冷し金等による冷却効果により、
デンドライト成長の方向を制御して、凝固進展にともな
って凝固先端交錯部に生成するピット状欠陥の発生を防
止し、またはその位置を制御することができる。
【００１０】以下本発明をさらに詳述する。冷却孔を形
成するためのパイプは、真直なパイプを曲げ加工、溶接
等の手段を組み合わせて金型内に所望の冷却孔を形成す
るような形状に加工され組立られる。ここで管状体加工
品の材質は鋳造後に溶融の恐れの少ないことが要求され
るため、高融点である軟鋼製とすることが鋳造上有利で
あり、また、ステンレス鋼製とすると、その化学的安定
性から鋳造品の使用上有利である。また、その経路、太
さ、肉厚等の仕様は、金型の形状、寸法等により適宜選
択されるものである。
成するためのパイプは、真直なパイプを曲げ加工、溶接
等の手段を組み合わせて金型内に所望の冷却孔を形成す
るような形状に加工され組立られる。ここで管状体加工
品の材質は鋳造後に溶融の恐れの少ないことが要求され
るため、高融点である軟鋼製とすることが鋳造上有利で
あり、また、ステンレス鋼製とすると、その化学的安定
性から鋳造品の使用上有利である。また、その経路、太
さ、肉厚等の仕様は、金型の形状、寸法等により適宜選
択されるものである。
【００１１】本発明により、管状体加工品内に冷却媒体
を貫流することで、鋳型面からのデンドライト成長よ
り、該加工品からのデンドライト成長が早くなり易く、
そのため、図４に示すように凝固先端交錯部に生成する
ピット状欠陥が鋳肌面付近に発生し易くなる。通常の加
工代は３mm〜５mmであるため、仕上面がこの欠陥発生位
置と同一付近となり、仕上げ加工後の金型の作業面にピ
ット状欠陥が発生しやすくなり、また、該欠陥発生位置
が仕上表面直下となって、金型等の使用寿命を低下しや
すくなる。これらを防止するため、本発明の鋳造品は、
デンドライト状組織が鋳造品の表面から仕上加工後の金
型の作業面よりも、つまり作業面を越えて金型の内側ま
で成長していることを特徴としている。鋳造品は鋳造後
にその表面を金型の作業面を形成するごとく機械加工に
より仕上げるが、その仕上寸法において、ピット状欠陥
が発生しないよう、鋳造時に表面からのデンドライトを
内側まで十分発達させるのである。この手段は、例えば
図３のように、製品重量相当以上の冷し金を使用するこ
とで鋳型面よりの凝固を促進し、デンドライトの成長を
必要な大きさに制御することにより、この欠陥を発生し
易い部分を仕上加工後の金型の作業面より内部に封じ込
めることができる。この方法により、健全な鋳造品を製
造することが可能となった。
を貫流することで、鋳型面からのデンドライト成長よ
り、該加工品からのデンドライト成長が早くなり易く、
そのため、図４に示すように凝固先端交錯部に生成する
ピット状欠陥が鋳肌面付近に発生し易くなる。通常の加
工代は３mm〜５mmであるため、仕上面がこの欠陥発生位
置と同一付近となり、仕上げ加工後の金型の作業面にピ
ット状欠陥が発生しやすくなり、また、該欠陥発生位置
が仕上表面直下となって、金型等の使用寿命を低下しや
すくなる。これらを防止するため、本発明の鋳造品は、
デンドライト状組織が鋳造品の表面から仕上加工後の金
型の作業面よりも、つまり作業面を越えて金型の内側ま
で成長していることを特徴としている。鋳造品は鋳造後
にその表面を金型の作業面を形成するごとく機械加工に
より仕上げるが、その仕上寸法において、ピット状欠陥
が発生しないよう、鋳造時に表面からのデンドライトを
内側まで十分発達させるのである。この手段は、例えば
図３のように、製品重量相当以上の冷し金を使用するこ
とで鋳型面よりの凝固を促進し、デンドライトの成長を
必要な大きさに制御することにより、この欠陥を発生し
易い部分を仕上加工後の金型の作業面より内部に封じ込
めることができる。この方法により、健全な鋳造品を製
造することが可能となった。
【００１２】
【実施例】以下本発明を、自動車用アルミホイール鋳造
用下型入子の製造例について説明する。軟鋼製のパイプ
を、図１に示すように、環状部１と該環状部から上方に
伸びた脚状部２および袋小路状分岐３を有する五徳状の
形状に、かつ管内がそれぞれ連通するごとく成形した。
図１には、袋小路状分岐３部の断面図を示した。該断面
図で分岐部３には、バッフル４が示されている。該バッ
フルにより分岐３の底部も冷却媒体の迂回流により十分
に冷却される。なお、図１には冷却媒体の供給、排出を
矢印で示した。この管状体加工品Ａを用いた鋳型の造型
は、図２に示すように上型Ｂおよび冷し金Ｄをセットし
た下型Ｃからなる鋳型内に管状体加工品Ａの脚状部２を
上に向けて設置して造型した。その後、注湯に先立ち、
予め図１に示すごとく、冷却媒体としてＮ2ガスを流し
つつ、鋳込み温度１５４０℃でＳＫＤ６１の金型材料と
なる溶湯を鋳込んだ。鋳型解体、手入れ後、８５０℃×
６Ｈｒの焼き鈍し、１０１０℃×１Ｈｒの焼き入れ、６
４０℃×３Ｈｒの焼きもどしの各熱処理を実施した。冷
却孔を形成する管状体加工品Ａには変形等を生ずること
もなく、欠陥のない良好な入子を得ることができた。
用下型入子の製造例について説明する。軟鋼製のパイプ
を、図１に示すように、環状部１と該環状部から上方に
伸びた脚状部２および袋小路状分岐３を有する五徳状の
形状に、かつ管内がそれぞれ連通するごとく成形した。
図１には、袋小路状分岐３部の断面図を示した。該断面
図で分岐部３には、バッフル４が示されている。該バッ
フルにより分岐３の底部も冷却媒体の迂回流により十分
に冷却される。なお、図１には冷却媒体の供給、排出を
矢印で示した。この管状体加工品Ａを用いた鋳型の造型
は、図２に示すように上型Ｂおよび冷し金Ｄをセットし
た下型Ｃからなる鋳型内に管状体加工品Ａの脚状部２を
上に向けて設置して造型した。その後、注湯に先立ち、
予め図１に示すごとく、冷却媒体としてＮ2ガスを流し
つつ、鋳込み温度１５４０℃でＳＫＤ６１の金型材料と
なる溶湯を鋳込んだ。鋳型解体、手入れ後、８５０℃×
６Ｈｒの焼き鈍し、１０１０℃×１Ｈｒの焼き入れ、６
４０℃×３Ｈｒの焼きもどしの各熱処理を実施した。冷
却孔を形成する管状体加工品Ａには変形等を生ずること
もなく、欠陥のない良好な入子を得ることができた。
【００１３】図３に上記実施例、図３に冷し金Ｄを装着
しない点以外は、前述の実施例と同様に造型した実施例
の断面マクロ組織の模式図を示す。ただし、鋳造時の冷
却媒体ガスの流量は、冷し金Ｄを設置したものでは、設
置しないものに比し、冷却負担が小さいから相対的に小
流量とした。図３と図４の対比から、図４は冷し金がな
く、また相対的に冷却ガス媒体ガス流量が多いことか
ら、管状体加工品Ａから伸びるデンドライトに対し、鋳
型面から伸びるデンドライトの発達が乏しく、両デンド
ライトの交錯部が機械加工仕上予定線（二点鎖線で示
す）に差し掛かっている。しかし、図３のものでは冷し
金Ｄを設け、また相対的に冷却媒体ガス流量も少なくし
得たので、管状体加工品Ａ、鋳型壁それぞれからのデン
ドライトの交錯部は鋳造製品の内部側に移行し、機械加
工仕上予定線にはかかっていない。なお、いずれの鋳造
品も管状体外面（図３、図４では細い破線で示した）
は、全域的に融合しており、また、管状体の周辺部は各
図面からもわかるように、デンドライトが発達し、緻密
で健全なものであり、強度、熱電導性に対する懸念のな
いものであった。
しない点以外は、前述の実施例と同様に造型した実施例
の断面マクロ組織の模式図を示す。ただし、鋳造時の冷
却媒体ガスの流量は、冷し金Ｄを設置したものでは、設
置しないものに比し、冷却負担が小さいから相対的に小
流量とした。図３と図４の対比から、図４は冷し金がな
く、また相対的に冷却ガス媒体ガス流量が多いことか
ら、管状体加工品Ａから伸びるデンドライトに対し、鋳
型面から伸びるデンドライトの発達が乏しく、両デンド
ライトの交錯部が機械加工仕上予定線（二点鎖線で示
す）に差し掛かっている。しかし、図３のものでは冷し
金Ｄを設け、また相対的に冷却媒体ガス流量も少なくし
得たので、管状体加工品Ａ、鋳型壁それぞれからのデン
ドライトの交錯部は鋳造製品の内部側に移行し、機械加
工仕上予定線にはかかっていない。なお、いずれの鋳造
品も管状体外面（図３、図４では細い破線で示した）
は、全域的に融合しており、また、管状体の周辺部は各
図面からもわかるように、デンドライトが発達し、緻密
で健全なものであり、強度、熱電導性に対する懸念のな
いものであった。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明のように、本願の方法発明に
よると、冷却孔を有する鋳造品を熱硬化性樹脂をまぶし
た砂の充填およびその排出の必要がなく、容易かつ注湯
金属と十分に融合した品質が優秀な製品を確実に製造す
ることが可能であり、また、本願の鋳造品はパイプ周辺
部や仕上面またはその直下部の鋳造組織が緻密で健全な
品質優秀な物品であり、ともに工業上極めて有益なもの
である。
よると、冷却孔を有する鋳造品を熱硬化性樹脂をまぶし
た砂の充填およびその排出の必要がなく、容易かつ注湯
金属と十分に融合した品質が優秀な製品を確実に製造す
ることが可能であり、また、本願の鋳造品はパイプ周辺
部や仕上面またはその直下部の鋳造組織が緻密で健全な
品質優秀な物品であり、ともに工業上極めて有益なもの
である。
【図１】本発明実施例に用いた管状体加工品を示す図で
ある。
ある。
【図２】管状体加工品を鋳型内に設置した状態を示す断
面図である。
面図である。
【図３】図２により、鋳造して得た鋳造製品のマクロ組
織を示す模式図である。
織を示す模式図である。
【図４】図２に対し冷し金Ｄを用いないで得た鋳造製品
のマクロ組織を示す模式図である。
のマクロ組織を示す模式図である。
１ 環状部、２ 脚状部、３ 袋小路状分岐、４ バッ
フル、Ａ 管状体加工品、Ｂ 上型、Ｃ 下型、Ｄ 冷
し金、ａ 鋳型壁からのデンドライト、ｂ 管状体加工
品表面からのデンドライト、ｃ 機械仕上予定面
フル、Ａ 管状体加工品、Ｂ 上型、Ｃ 下型、Ｄ 冷
し金、ａ 鋳型壁からのデンドライト、ｂ 管状体加工
品表面からのデンドライト、ｃ 機械仕上予定面
フロントページの続き (72)発明者 坂本 定 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−29431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−133966（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−224855（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−104141（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−159944（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−157452（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 19/00 B22D 15/00 B22D 19/06
Claims (6)
- 【請求項１】 内部に流体が貫流するごとく成型加工し
た管状体加工品をその外部から溶湯で鋳ぐるみ鋳造して
なる冷却孔を有する鋳造品において、前記管状体加工品
および溶湯は、ともに鉄基合金で、鋳造後両者はそれぞ
れの界面の一部または全面で融合しており、かつデンド
ライト状組織が該鋳造品表面からその直下部の仕上げ加
工後の作業面を越えて内側まで、および前記管状体加工
品表面から、それぞれ成長していることを特徴とする冷
却孔を有する鋳造品。 - 【請求項２】 内部に流体が貫流するごとく成型加工し
た管状体加工品を鋳型中に設置して、該管状体加工品を
その外部から溶湯で鋳ぐるみ鋳造する冷却孔を有する鋳
造品の鋳造方法において、前記管状体加工品および溶湯
は、ともに鉄基合金であり、少なくとも注湯開始以後の
所定期間、該管状体加工品内に冷却媒体を貫流し、かつ
前記管状体加工品の外表面の一部または全部を融合させ
ることを特徴とする冷却孔を有する鋳造品の鋳造方法。 - 【請求項３】 冷却媒体は、ガス体である請求項２の冷
却孔を有する鋳造品の鋳造方法。 - 【請求項４】 管状体加工品が軟鋼製である請求項２ま
たは３の冷却孔を有する鋳造品の鋳造方法。 - 【請求項５】 管状体加工品がステンレス鋼製である請
求項２または３の冷却孔を有する鋳造品の鋳造方法。 - 【請求項６】 鋳型内の所定位置に冷し金を埋設する請
求項２、３、４または５の冷却孔を有する鋳造品の鋳造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4318025A JP2989721B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 冷却孔を有する鋳造品およびその鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4318025A JP2989721B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 冷却孔を有する鋳造品およびその鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06154996A JPH06154996A (ja) | 1994-06-03 |
| JP2989721B2 true JP2989721B2 (ja) | 1999-12-13 |
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ID=18094661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4318025A Expired - Fee Related JP2989721B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 冷却孔を有する鋳造品およびその鋳造方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2989721B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011231990A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Yokogawa Electric Corp | 水冷式コールドプレートの製造方法 |
| JP6428116B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-11-28 | 日立金属株式会社 | 鍛造用金型及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP4318025A patent/JP2989721B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06154996A (ja) | 1994-06-03 |
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