JP3049825B2 - 金型湯道の加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低圧鋳造用金型の下部湯
道の中間ストークに設けた加熱装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】低圧鋳造用金型は従来、図４に示す構造
の金型が使用されている。

【０００３】１は鋳造機のプレス台で、２は金型本体、
３は製品部で固化したもので、４は中央部で、５は湯道
部で、６はストークで、７はストーク６の上部に設けた
中間ストークで保温又は加熱装置が設けてある。

【０００４】製品部３及び中央部４の固化後アルミ溶湯
を押し上げる圧力を解除すると、湯道部５の溶湯部分は
ストーク６を経由して図示されないアルミ保持炉に戻さ
れ、製品部３、中央部４は金型本体２より取り出され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記金型に於て
中間ストーク部７付近は金型が冷え易く、更に中央部の
湯道の断面積が小さいために図５の５ａに示す如く固ま
り易い。

【０００６】このために金型からの取り出しも不可能に
なり、仮に強引に断面積の一番小さい箇所より分断でき
たとしても中間ストーク部７内に残ったアルミを取り除
くのに工数がかかり機械を停止させるという問題点があ
る。

【０００７】これの解決方法として次の構造のものが使
用されている。

【０００８】（１）図６に示すように中間ストークを中
空にして内部に断熱材７ａを充填するもので、この構造
では断熱効果があまり良くない。

【０００９】（２）図７に示すように中間ストーク形状
を改良して、外側に密着してヒータ７ｂを巻き付けるも
のであるが、この構造では絶縁対策が必要で安全性に問
題があり、更にヒータが切れた時のメンテナンスに大幅
な工数がかかる。

【００１０】（３）図８に示すように従来の中間ストー
ク外側に鋳込みヒータ７ｃを取り付ける構造で、この構
造ではアルミ溶湯面との距離が大きく鋳込みヒータ７ｃ
の熱効率が悪い。

【００１１】（４）図９に示すように中間ストークその
ものを鋳込みヒータ７ｄにするもので、この構造では金
型に適した材質の鋳込みヒータを作るのに困難で、かつ
コストが大幅にアップするものである。

【００１２】本発明は前記中間ストーク付近に於て溶湯
の固化を防ぎ、熱効率が良く、かつ簡単に取り替えが可
能な中間ストークの加熱装置の構造を技術的課題とする
ものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】課題を解決するために講
じた技術的手段は次のようである。

【００１４】第１の技術的手段は、鋳造用金型下部の溶
湯の湯道部分のストークの上部の中間ストークに設けた
加熱装置として、ヒータを内蔵した鋳込みヒータと前記
中間ストークの壁面との間を良熱伝導性部材で埋め熱伝
達を良くし、更に前記鋳込みヒータの温度を検知制御す
るセンサーを設けた金型湯道の加熱装置である。

【００１５】第２の技術的手段は、前記鋳込みヒータは
複数に分割され合わせた形状が円形となる請求項１に示
す金型湯道の加熱装置である。

【００１６】第３の技術的手段は、前記良熱伝導性部材
が良熱伝導性セメントである請求項１に示す金型湯道の
加熱装置である。

【００１７】

【作用】第１の技術的手段により、鋳込みヒータの熱が
熱伝導性の良い良熱伝導性部材を介して中間ストークの
壁面より溶湯に伝導するので、溶湯の冷却が少なくな
り、熱効率を極めて良くできる。第２の技術的手段によ
り、鋳込みヒータが２分割されているので、ヒータの取
り替え等メンテナンスを容易にできる。第３の技術的手
段により、良熱伝導性セメントの硬化により鋳込みヒー
タと中間ストークの壁面の間を接着でき、かつ良熱伝導
性セメントが衝撃により容易に剥離できるので、ヒータ
の取り替え等メンテナンスを容易にできる。

【００１８】

【実施例】以下実施例について説明する。

【００１９】図１は本実施例の金型断面図で鋳造機プレ
ート１上に載置した金型本体２、中間ストーク部７、図
示しないアルミ保持炉に付属したストーク６等で構成さ
れている。

【００２０】鋳造時に鋳造機側にて、アルミ保持炉内圧
力を加圧することにより、アルミ溶湯はストーク６を経
由して湯道部５、中央部４、製品部３と充填されてい
き、湯道部５、中央部４、製品部３はアルミ溶湯で充満
され圧力は継続される。

【００２１】次に製品部３より次第に冷却固化してい
き、製品部３、中央部４が固化した状態で圧力を解除す
ると湯道部５のアルミ溶湯はストーク６を経由してアル
ミ保持炉内に戻される。

【００２２】この時、中間ストーク部７は加熱制御され
ているためにアルミは固化せず内部が閉塞されることは
ない。

【００２３】図２は図１の中間ストーク部７の拡大図
で、アルミ溶湯と直接接触する中間ストーク部７の中間
ストーク壁面８、ヒータ９を内蔵した鋳込みヒータ１
０、中間ストーク壁面８と鋳込みヒータ１０間の隙間を
埋める熱伝導性の良い良熱伝導性部材である良熱伝導性
セメント１１、ネジ１２で中間ストーク部７に取り付け
られた湯こぼれ防止カバー１３、鋳込みヒータ１０の温
度を検知してヒータ９を入、切制御する温度制御センサ
ー１４で構成されている。

【００２４】図３は図２の鋳込みヒータ１０の平面図
で、半円形状鋳込みヒータ１５ａ、１５ｂをネジ１６で
合わせ一体とした分割形状となっており、それぞれにヒ
ータ配線接続部１７を備えている。

【００２５】本実施例では、良熱伝導性部材として良熱
伝導性セメントを使用しているが、例えば良熱伝導性の
セラミックス接着剤など、耐熱性と熱伝導率に優れた材
料なら利用できる。良熱伝導性部材に接着性がなくても
中間ストーク壁面８と鋳込みヒータ１０の接合方法を工
夫することによって利用できるが、接着性があると中間
ストーク部７の構成が容易になる。

【００２６】良熱伝導性セメントとしては、サーモンセ
メント、熱伝セメントの名称で販売 されているもので、
本実施例では最高使用温度６７５℃、接着強度１２ｋｇ
／ｃｍ ^２ 、熱伝導率１１〜１２ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃の
良熱伝導性セメントを使用した。使用した良熱伝導性セ
メントは耐熱性が大きく熱伝導率に優れている。その
上、適度な接着強度を有しているため、半円形状鋳込み
ヒータ１５ａ、１５ｂをネジ１６で止めただけで、中間
ストーク壁面８の外周に固定でき、万一ヒータ９が断線
した場合、簡単な衝撃で剥離し、鋳込みヒータ１０を取
り外して交換できる。

【００２７】中間ストーク部７は、中間ストーク壁面８
の外周に良熱伝導性セメント１１をこてなどで塗布した
後、半円形状鋳込みヒータ１５ａ、１５ｂを中間ストー
ク壁面８の外周で合わせてネジ１６で固定して製造す
る。良熱伝導性セメント１１は、あらかじめ添加した水
と反応し、水分の蒸発とともに硬化し、中間ストーク壁
面８と鋳込みヒータ１０の間に完全に充填された状態に
なる。

【００２８】前記鋳込みヒータ１０は分割形状になって
いるために、中間ストーク８の壁面の形状にほぼ類似の
形状とすることができ、ヒータ９の熱をより効率的に中
間ストーク壁面８に伝えることができると同時に万一ヒ
ータ９が断線した場合ネジ１６を外すことにより鋳込み
ヒータ１０を簡単に取り替えることができる。その場
合、良熱伝導性部材として良熱伝導性セメントを使用し
ているので、鋳込みヒータ１０を取り外すときに軽い衝
撃を加えることにより良熱伝導性セメント１１を簡単に
剥離できる。このため鋳込みヒータ１０を簡単に取り替
えることができる。再度、組み立てるときは良熱伝導性
セメント１１をもう一度塗布し直せば、水と反応し水分
の蒸発とともに硬化し、鋳込みヒータと中間ストークの
壁面を接合できる。

【００２９】本発明の中間ストーク部７は中間ストーク
壁面８と鋳込みヒータ１０が別個になっているために鋳
込みヒータ素材はＦＣ２５の一般鋳鉄で良く、ＳＫＤ６
１Ｈといった熱間工具鋼に比べ極めて安価で容易に入手
出来、又前記２者間の空隙は熱伝導性が良い良熱伝導性
セメント１１で埋まっているため、ヒータ９の熱は効率
的に中間ストーク壁面８に伝わる。

【００３０】更に湯こぼれ防止カバー１３は万一アルミ
溶湯がこぼれた場合、鋳込みヒータ１０に直接当たらな
くすると同時にヒータ９の熱が外部へ逃げるのを防ぐ保
温の役目もする。

【００３１】尚温度制御センサー１４により図示されな
い制御部にてヒータ９を入、切することにより中間スト
ーク部７を最も適切な温度に制御することができる。

【００３２】又図２において、鋳込みヒータ１０、湯こ
ぼれ防止カバー１３の間に、断熱材を充填すればヒータ
９の熱は外部へ逃げる割合が減少するために、更に効率
的にヒータ９の熱を中間ストーク壁面８に伝えることが
できる。又ヒータ９を温度制御センサー１４にてインバ
ータ制御すればより変化の少ない中間ストーク壁面８の
温度の制御が可能となる。

【００３３】実施例１ 自動車部品ボデー・ハイドロ・ブースター４ヶ込めを鋳
込んだ。中間ストーク部７の温度を温度制御センサー１
４で５９０℃にセットしたところ、中間ストーク部７の
温度は５８０〜６００℃で推移し、使用開始１００ショ
ット鋳込むも中間ストーク部７の湯道部５の閉塞は全く
見られず良好な結果を得た。

【００３４】比較例１ 実施例１と同部品を、図６の断熱材方式の中間ストーク
部を有する金型で鋳込んだところ、使用開始後５ショッ
トで湯道部の一部で閉塞が見られ、８ショット目は完全
に閉塞し鋳込み不可能となった。

【００３５】実施例２ 自動車部品ハウジングサスペンションコントロールバル
ブ２ヶ込めについて、前記実施例１と同条件で鋳込んだ
ところ、１００ショット目でも中間ストーク部 ７の湯道
部５の閉塞は全く見られなかった。

【００３６】比較例２ 実施例２と同部品を、図７のヒータ巻き方式の中間スト
ーク部を有する金型で鋳込んだところ、使用開始１２シ
ョットで湯道部の一部で閉塞が見られ、２０ショット目
は完全に閉塞し鋳込み不可能となった。

【００３７】

【効果】本発明は次の効果を有する。すなわち、 （１）中間ストークを加熱することによりアルミ溶湯固
化による湯道閉塞を防ぐことができる。

【００３８】（２）中間ストークと鋳込みヒータを分け
ることにより、それぞれ最良の材質を選ぶことができ、
安価で短時間で作ることができる。

【００３９】（３）鋳込みヒータを分割式にすることに
より中間ストークに類似の形状とすることができ、熱効
率が大幅に向上する。

【００４０】（４）中間ストーク壁面と鋳込みヒータ間
を良熱伝導性部材で充填することによりヒータ熱を効率
的に使うことができる。

【００４１】（５）鋳込みヒータを分割することによ
り、取り替えなどのメンテナンスが容易になる。

【００４２】（６）良熱伝導性部材として良熱伝導性セ
メントを使用することにより、良熱伝導性セメントが適
当な接着力を有しているので、中間ストーク壁面と鋳込
みヒータ間を簡単な構造で接合でき、かつ取り替えなど
のメンテナンスが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の断面図である。

【図２】本実施の要部の拡大断面図である。

【図３】図２の平面説明図である。

【図４】従来例である金型全体の断面図である。

【図５】溶湯固化部分の説明図である。

【図６〜９】従来例の加熱装置の説明図である。

【符号の説明】

２ 金型本体 ５ 溶湯 ６ ストーク ７ 中間ストーク部 ８ 中間ストーク壁面 ９ ヒータ １０ 鋳込みヒータ １１ 良熱伝導性セメント（良熱伝導性部材） １３ カバー １４ 温度制御センサー

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳造用金型下部の溶湯の湯道部分のスト
   ークの上部の中間ストークに設けた加熱装置として、ヒ
   ータを内蔵した鋳込みヒータと前記中間ストークとの壁
   面の間を良熱伝導性部材で埋め熱伝達を良くし、更に前
   記鋳込みヒータの温度を検知制御するセンサーを設けた
   金型湯道の加熱装置。
2. 【請求項２】 前記鋳込みヒータは複数に分割され合わ
   せた形状が円形となる請求項１に示す金型湯道の加熱装
   置。
3. 【請求項３】 前記良熱伝導性部材が良熱伝導性セメン
   トである請求項１に示す金型湯道の加熱装置。