JP3255322B2 - Gooseneck - Google Patents
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Landscapes
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、マグネシウム合金や亜
鉛合金等のホットチャンバ方式の鋳造機に用いられるグ
ースネックに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gooseneck used in a hot-chamber type casting machine of a magnesium alloy, a zinc alloy or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】グースネックの構成を図２で述べる。ホ
ットチャンバ方式の鋳造機は、図示しないメルティング
ポットの溶湯内にグースネック１を配置し、給湯通路４
を介してシリンダ部２内に給湯される溶湯をプランジャ
３で加圧し、射出通路５を経て図示しない金型のキャビ
ティ内へ射出する装置である。この鋳造機に用いられる
このグースネック１は、従来、一体型の構造であり、内
面のプランジャチップ部３ａとの摺動部（図２のシリン
ダ部２）が摩耗すると、１回に例えば直径１ｍｍ程度ず
つ機械加工により改削を行なうとともに、プランジャを
太径のものに交換することを行なっていた。この改削は
３〜５回実施されると寿命となり、グースネックは廃棄
される（Ａｌ-ある、1991年11月号ダイカスト技術 P.21
〜25参照）。また、グースネック内面は、ダイカスト金
型等と同様に、寿命向上のために通常窒化処理が施され
ている。2. Description of the Related Art The structure of a gooseneck will be described with reference to FIG. A hot chamber type casting machine has a gooseneck 1 disposed in a melt of a melting pot (not shown) and a hot water supply passage 4.
And pressurizes the molten metal supplied into the cylinder portion 2 via the plunger 3 and injects the molten metal into the mold cavity (not shown) through the injection passage 5. The gooseneck 1 used in the casting machine has a conventionally integrated structure. When the sliding portion (the cylinder portion 2 in FIG. 2) of the inner surface with the plunger tip portion 3a is worn, the gooseneck 1 has a diameter of, for example, about 1 mm at a time. In addition to remodeling by machining, the plunger was replaced with a larger diameter plunger. If this modification is performed three to five times, the service life will be reached and the gooseneck will be discarded (Al-Die casting technology, November 1991, P.21
~ 25). Further, the inner surface of the gooseneck is usually subjected to a nitriding treatment for improving the service life, similarly to the die casting mold and the like.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記の一体型のグース
ネックは、改削を繰り返しても改削回数が５回以下と短
いため、頻繁に製作しなければならずこの際、形状が複
雑なため高価なものとなっていた。また、改削した場合
改削後に窒化処理を施すが、内面摺動部に窒化処理する
ためには、グースネック全体を窒化炉に入れる必要があ
り、窒化処理の費用も多大なものとなり、さらに、改削
に伴う装置の休止に備えて予備を保有しておく必要があ
った。さらに改削を繰り返すたびに、グースネックと摺
動させて用いるプランジャの摺動部の寸法を、改削後の
グースネックの内面摺動部寸法と合わせるため、多種類
のプランジャを準備しておく必要があった。また、寿命
向上を目的に、従来用いられる熱間工具鋼より耐熱性に
優れる例えば超耐熱合金等で一体型グースネックを製作
しても、これらは難削材であり、かつ形状が複雑なため
非常に高価なものとなり、実用化は困難であった。すな
わち、従来のグースネックは、鋳造品のコストアップお
よびプランジャや予備品の管理、さらには、鋳造条件の
修正等周辺作業に多くの問題を生じていた。本発明は、
鋳造製品のコストに占めるグースネックの費用の低減を
可能とし、また、グースネックおよびプランジャの予備
品や鋳造条件の管理を容易化するグースネックを提供す
ることを目的とする。The above-mentioned integrated gooseneck has to be manufactured frequently since the number of times of reworking is as short as 5 or less even when reworking is repeated. In this case, the shape is complicated. It was expensive. In addition, in the case of remodeling, nitriding is performed after reshaping, but in order to perform nitriding on the inner surface sliding part, it is necessary to put the entire gooseneck in a nitriding furnace, and the cost of nitriding becomes enormous. It was necessary to keep spares in preparation for the suspension of the equipment due to remodeling. In addition, each time the cutting is repeated, it is necessary to prepare various types of plungers in order to match the dimensions of the sliding part of the plunger used by sliding with the gooseneck with the dimensions of the inner sliding part of the gooseneck after the cutting. there were. In addition, even if integrated goosenecks are made of, for example, a super heat-resistant alloy that has higher heat resistance than conventionally used hot work tool steel for the purpose of extending the life, these are difficult-to-cut materials and their shapes are very complicated. And it was difficult to put it to practical use. That is, the conventional gooseneck has caused many problems in peripheral work such as increase in cost of a cast product, management of plungers and spare parts, and correction of casting conditions. The present invention
It is an object of the present invention to provide a gooseneck that can reduce the cost of a gooseneck in the cost of a cast product and that facilitates management of spare parts of a gooseneck and a plunger and casting conditions.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、グースネックを一体構造とせずに、内
面摺動部に着脱交換可能なライナスリーブを設けること
に着目し、種々テストを繰り返した結果、上記着脱交換
方法が優れていることを見出してなされたものである。
すなわち、本発明は、内面摺動部を着脱交換可能でかつ
円筒形状のライナスリーブで構成したグースネックであ
る。このライナスリーブの材質としては、従来、一般に
用いられるＤＩＮ2886等の熱間工具鋼に窒化処理を施し
たものでもよい。しかし、寿命向上のためは、Ｆｅ基、
Ｎｉ基、Ｃｏ基等の超耐熱合金とし、または、さらに内
面に窒化処理を施したものとすることが一層望ましい。
さらに、ライナスリーブの熱膨張係数がグースネック本
体に比べ等しいかまたは大きく、かつその差が6.5×10
マイナス6乗／℃以下のものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention focuses on providing a detachable and replaceable liner sleeve on an inner sliding portion without using a goose neck as an integral structure, and performs various tests. As a result of repetition of the above, it was found that the above attachment / detachment replacement method was excellent.
That is, the present invention is a gooseneck in which the inner sliding portion is detachably attachable and replaceable and is formed of a cylindrical liner sleeve. As a material of the liner sleeve, a conventionally used hot tool steel such as DIN2886 may be subjected to a nitriding treatment. However, to improve the life, Fe-based
It is more preferable to use a super heat-resistant alloy such as a Ni-based or Co-based alloy, or a material whose inner surface is further subjected to a nitriding treatment.
Further, the coefficient of thermal expansion of the liner sleeve is equal to or larger than that of the gooseneck body, and the difference is 6.5 × 10
-6 / ℃ Ru der following things.
【０００５】[0005]
【作用】本発明のグースネックは、図１に示すように、
内面摺動部を着脱交換可能なライナスリーブ２ａで構成
したものであり、スリーブ形状としては、製作が容易な
円筒形状としたものである。本発明において、グースネ
ックのライナスリーブが摩耗した場合は、その都度ライ
ナスリーブのみを交換するだけでよく、グースネック本
体を改削する必要はなくなる。したがってグースネック
本体は、内面摺動部以外の溶湯通路等他の部分が摩耗や
溶損等で損傷され、使用不能となるまで使用可能とな
り、形状が複雑なため高価なグースネック本体の寿命を
飛躍的に向上させることが可能となる。また、改削と異
なりライナスリーブを変換した場合は、プランジャとの
摺動部の寸法が常に一定のため、プランジャの直径寸法
は一種類で管理が容易になるうえ鋳造条件も一定とな
る。The gooseneck of the present invention, as shown in FIG.
The inner sliding portion is constituted by a detachable and replaceable liner sleeve 2a. The sleeve has a cylindrical shape that is easy to manufacture. In the present invention, when the gooseneck liner sleeve is worn, only the liner sleeve needs to be replaced each time, and the gooseneck body does not need to be refurbished. Therefore, the gooseneck body can be used until other parts such as the molten metal passage other than the inner surface sliding part are damaged by wear or erosion and become unusable, and since the shape is complicated, the life of the expensive gooseneck body is dramatically increased. Can be improved. When the liner sleeve is changed, unlike the remodeling, since the size of the sliding portion with the plunger is always constant, the diameter of the plunger can be easily controlled with one type, and the casting conditions are also constant.
【０００６】加えて、ライナスリーブは、予め窒化処理
したものとすることにより、従来の改削後グースネック
全体を窒化処理するのに比べ、窒化処理の費用およびこ
れら、機能回復に必要な時間が大幅に軽減できる。さら
には、交換式としたために、摺動部となるライナスリー
ブのみを従来用いられていた、熱間工具鋼よりさらに高
級なＦｅ基、Ｎｉ基、Ｃｏ基等の超耐熱合金とすること
が容易となり、ライナスリーブの寿命向上を達成し、こ
れによりグースネック費をさらに低下することが可能と
なる。本発明において、ライナスリーブの線膨張係数
が、グースネック本体のそれより小さい場合は、昇温時
に焼ばめの保持力が低下し、ライナスリーブが抜ける恐
れがある。逆にライナスリーブの線膨張係数が、グース
ネックのそれより大きすぎると、昇温時にライナスリー
ブの熱膨張による応力によって、自身が塑性変形して締
め代が不足することになり易い。本発明者は種々のテス
トの結果、マグネシウム合金用でもライナスリーブの線
膨張係数が、グースネック本体のそれに比べ等しいかま
たは大きく、かつその常温から600℃までの平均熱膨張
係数の差が6.5×10マイナス6乗／℃以下とすることで十
分安全となることを見出した。In addition, since the liner sleeve is pre-nitrided, the cost of the nitriding process and the time required for restoring the function are greatly reduced as compared with the conventional process of nitriding the entire gooseneck after remodeling. Can be reduced. Furthermore, because it is replaceable, it is easy to use a super heat-resistant alloy such as Fe-base, Ni-base, or Co-base, which is higher than hot tool steel, which used only the liner sleeve as the sliding part. As a result, the life of the liner sleeve can be improved, and the gooseneck cost can be further reduced. In the present invention, when the linear expansion coefficient of the liner sleeve is smaller than that of the gooseneck body, the holding force of the shrink fit decreases at the time of temperature rise, and the liner sleeve may come off. Conversely, if the linear expansion coefficient of the liner sleeve is too large than that of the gooseneck, the stress due to the thermal expansion of the liner sleeve at the time of temperature rise tends to cause plastic deformation of the liner sleeve, resulting in insufficient interference. As a result of various tests, the inventor found that the linear expansion coefficient of the liner sleeve was equal to or larger than that of the gooseneck body even for magnesium alloy, and the difference of the average thermal expansion coefficient from normal temperature to 600 ° C. was 6.5 × 10 It has been found that it is sufficiently safe to set the temperature to minus 6 / degree C. or less.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明を実施例で説明する。表１に従
来例と本発明の各実施例について、グースネック本体と
スリーブの構成、価格、寿命およびグースネック費の一
例を対比して示す。該表で、従来例は従来一般的に用い
られている一体型の熱間工具鋼（ＤＩＮ2886；0.15Ｃ-
0.2Ｓｉ-0.2Ｍｎ-10Ｃｏ-10Ｃｒ-5Ｍｏ-0.5Ｖ，残Ｆ
ｅ）としたものであり、本発明のＮo．１〜４は上記と
同材質のグースネック本体の内面摺動部に各材質のライ
ナスリーブを配置したものである。ライナスリーブの内
径寸法は80mmとした。固定方法および材質は、グースネ
ック本体と熱膨張係数を極端に異なるものとしない限り
グースネックの寸法、溶湯の種類によってほぼ任意に設
定することができる。本実施例では鋳造温度が約650℃
と高温の場合であるが、表２に示すように、ライナスリ
ーブの熱膨張係数がグースネック本体のそれに比べ大き
い場合6.5×10マイナス6乗／℃以下とすれば使用上問題
ないことが確認できた。各実施例では、ライナスリーブ
の固定はすべて図１に示すように、焼ばめで行ない、焼
ばめ温度は500℃、焼ばめ代は0.3%とした。焼ばめ条件
も鋳造条件に応じ任意に選択可能であり、また固定方法
は、外周面ねじ等機械的に固定してもよい。The present invention will be described below with reference to examples. Table 1 shows a comparison of examples of the configuration, price, life, and gooseneck cost of the gooseneck body and the sleeve for the conventional example and each embodiment of the present invention. In the table, the conventional example is an integrated hot tool steel (DIN2886; 0.15C-
0.2Si-0.2Mn-10Co-10Cr-5Mo-0.5V, residual F
e), and the No. of the present invention. Nos. 1 to 4 have liner sleeves of each material arranged on the inner surface sliding portion of the gooseneck body of the same material as described above. The inner diameter of the liner sleeve was 80 mm. The fixing method and the material can be set arbitrarily according to the size of the gooseneck and the type of the molten metal, unless the gooseneck body and the thermal expansion coefficient are extremely different. In this embodiment, the casting temperature is about 650 ° C.
As shown in Table 2, when the thermal expansion coefficient of the liner sleeve was larger than that of the gooseneck body, it was confirmed that there was no problem in use when the thermal expansion coefficient was 6.5 × 10 minus 6 / ° C or lower. . In each embodiment, the fixing of the liner sleeve was all performed by shrink fitting as shown in FIG. 1, the shrink fitting temperature was 500 ° C., and the shrink fitting allowance was 0.3%. The shrink fit condition can be arbitrarily selected according to the casting condition, and the fixing method may be mechanical fixing such as a screw on the outer peripheral surface.
【０００８】表１において、価格欄は、本体欄、スリー
ブ欄とも従来のグースネック１箇の価格を１００とする
指数で表した。すなわち、本発明のＮo.１から４のグー
スネック本体は従来のグースネックと同材質でほぼ同形
状であるから価格は指数１００である。また、スリーブ
欄は１回の改削（従来）、または１回スリーブ交換（本
発明）に要する費用を、上記と同比率（本体；１００）
の指数としたものであり、改削は着脱費、改削費および
窒化費の合計額、スリーブ交換は、着脱費と窒化済みス
リーブの価格の合計額である。また、寿命データは、３
５０トンのホットチャンバダイカストマシンを用い、Ｍ
ｇ−９Ａｌ−１Ｚｎのマグネシウム合金溶湯を650℃に
て鋳造し、摺動部が摩耗、溶損して加圧できなくなるま
で実験して求めたものである。In Table 1, the price column is represented by an index with the price of one conventional gooseneck as 100 in both the body column and the sleeve column. That is, since the gooseneck bodies of Nos. 1 to 4 of the present invention are made of the same material and substantially the same shape as the conventional gooseneck, the price is an index of 100. In the sleeve column, the cost required for one renovation (conventional) or one sleeve replacement (the present invention) is the same as the above (body: 100)
The remodeling is the total amount of the attaching / detaching cost, the remodeling cost and the nitriding cost, and the sleeve replacement is the total amount of the attaching / detaching cost and the price of the nitrided sleeve. The life data is 3
Using a 50-ton hot chamber die casting machine,
It was obtained by casting a magnesium alloy melt of g-9Al-1Zn at 650 ° C. and conducting experiments until the sliding portion was worn out and melted and could not be pressurized.
【０００９】グースネックの寿命（Ａ）は、各実施例の
本体の寿命を、従来のグースネックが廃却となるまでの
寿命を１００としたときの指数で表したものである。た
だし、本発明のグースネック本体の寿命は、いずれも現
在使用継続中のため確定されていないので控え目に見積
もって４００とした。また、本発明のスリーブの寿命
（注２）は、従来例の改削１回の寿命を指数２５（４回
改削）としたとき、実測寿命を指数化したものである。
グースネック費は以上の条件から、グースネック１箇が
寿命となるまでの総費用（Ｂ）を求め、これを寿命
（Ａ）で除して算出したものである。これによると、グ
ースネック費は、従来例を１００としたとき、本発明で
ライナスリーブとしてＤＩＮ2886を用いた場合で４０、
ライナスリーブとしてインコネル718（Ｎｉ基合金）、
ＨＳ−６（Ｃｏ基合金）、ＳＵＨ660（Ｆｅ基合金）を
用いた場合約２９となり、特に後者では大幅に低下する
ことが判る。The service life (A) of the gooseneck is an index representing the service life of the main body of each embodiment when the service life until the conventional gooseneck is abolished is set to 100. However, the service life of the gooseneck body of the present invention is not determined because all of them are currently in use, and thus the conservative estimate is 400. The service life (Note 2) of the sleeve of the present invention is obtained by converting the measured service life into an index when the service life of one modification in the conventional example is set to an index of 25 (four times of modification).
The gooseneck cost is calculated from the above conditions by calculating the total cost (B) until one gooseneck reaches the end of its life and dividing this by the life (A). According to this, the gooseneck cost is 40 in the case where DIN2886 is used as the liner sleeve in the present invention, when the conventional example is set to 100,
Inconel 718 (Ni-based alloy) as a liner sleeve,
In the case of using HS-6 (Co-based alloy) or SUH660 (Fe-based alloy), the value is about 29, and it can be seen that especially in the latter case, it is greatly reduced.
【００１０】[0010]
【表１】 [Table 1]
【００１１】表２は、前述の各実施例について、グース
ネック本体とライナスリーブの常温から600℃までの平
均熱膨張係数、その差およびスリーブの抜けや、グース
ネック本体の破損の有無の状況を示したものである。こ
れによると、熱膨張係数差が約6.5×10マイナス6乗／℃
程度以下では少なくともスリーブおよびグースネック本
体について、異常が発生しないことが判る。Table 2 shows the average thermal expansion coefficient of the gooseneck main body and the liner sleeve from room temperature to 600 ° C., the difference between the gooseneck main body and the liner sleeve, and the state of the gooseneck main body and the breakage of the gooseneck main body. Things. According to this, the thermal expansion coefficient difference is about 6.5 × 10 minus 6th power / ℃
It can be seen that no abnormality occurs at least in the sleeve and the gooseneck body below this level.
【００１２】[0012]
【表２】 [Table 2]
【００１３】[0013]
【発明の効果】本発明によれば、グースネックの摺動部
が摩耗すればその都度ライナスリーブのみを交換すれば
よく、これによりグースネック本体の寿命を向上し、そ
の費用を軽減でき、さらにプランジャの定寸法化や鋳造
条件の一定化が可能となる。According to the present invention, each time the sliding portion of the gooseneck is worn, only the liner sleeve needs to be replaced each time, so that the life of the gooseneck body can be improved, the cost can be reduced, and the plunger can be reduced. It is possible to make the dimensions constant and the casting conditions constant.
【図１】本発明のグースネックの断面面であり、グース
ネック本体１の内面摺動部をライナスリーブ２ａで構成
したものである。FIG. 1 is a cross-sectional view of a gooseneck of the present invention, in which an inner surface sliding portion of a gooseneck main body 1 is constituted by a liner sleeve 2a.
【図２】従来のグースネックの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional gooseneck.
１ グースネックまたは本体、２ 内面摺動部、２ａ
ライナスリーブ、３プランジャチップ、４ 給湯通路、
５ 射出通路1 Gooseneck or main body, 2 Internal sliding part, 2a
Liner sleeve, 3 plunger tips, 4 hot water supply passages,
5 Injection passage
Claims (3)
ャビティ内へ射出するホットチャンバ方式の鋳造機のグ
ースネックにおいて、内面摺動部を着脱交換可能でかつ
円筒形状のライナスリーブで構成したグースネックであ
って、前記ライナスリーブはＦｅ基、Ｎｉ基もしくはＣ
ｏ基の超耐熱合金であることを特徴とするグースネッ
ク。The molten metal is cooperated with a plunger to mold the mold.
Hot chamber type casting machine that injects into the cavity
The inner sliding part is removable and replaceable
A gooseneck consisting of a cylindrical liner sleeve.
Therefore, the liner sleeve is made of Fe-based, Ni-based or C-based.
A gooseneck characterized by being an o-based super heat-resistant alloy.
ャビティ内へ射出するホットチャンバ方式の鋳造機のグ
ースネックにおいて、内面摺動部を着脱交換可能でかつ
円筒形状のライナスリーブで構成したグースネックであ
って、前記ライナスリーブの常温から６００℃までの平
均線膨張係数がグースネック本体のそれに比べ等しいか
または大きく、かつその差が６．５×１０マイナス６乗
／℃以下であることを特徴とするグースネック。The molten metal is cooperated with a plunger to mold the mold.
Hot chamber type casting machine that injects into the cavity
The inner sliding part is removable and replaceable
A gooseneck consisting of a cylindrical liner sleeve.
I, wherein the average linear expansion coefficient from room temperature liner sleeve to 600 ° C. is to or greater equal than that of the gooseneck body and the difference is 6.5 × 10 -6 / ℃ or less Gooseneck.
ャビティ内へ射出するホットチャンバ方式の鋳造機のグHot chamber type casting machine that injects into the cavity
ースネックにおいて、内面摺動部を着脱交換可能でかつThe inner sliding part is removable and replaceable
円筒形状のライナスリーブで構成したグースネックであA gooseneck consisting of a cylindrical liner sleeve.
って、前記ライナスリーブはＦｅ基、Ｎｉ基もしくはＣTherefore, the liner sleeve is made of Fe-based, Ni-based or C-based.
ｏ基の超耐熱合金なり、前記ライナスリーブの常温からo-based super heat-resistant alloy, from the normal temperature of the liner sleeve
６００℃までの平均線膨張係数がグースネック本体のそThe average coefficient of linear expansion up to 600 ° C is
れに比べ等しいかまたは大きく、かつその差が６．５×Equal to or greater than this, and the difference is 6.5 ×
１０マイナス６乗／℃以下であることを特徴とするグーGoo characterized by being less than 10-6 / ° C
スネック。Sneck.
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-
1994
- 1994-01-05 JP JP00014294A patent/JP3255322B2/en not_active Expired - Fee Related
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