JP3288590B2 - Cast-in method - Google Patents

Cast-in method

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JP3288590B2
JP3288590B2 JP31786896A JP31786896A JP3288590B2 JP 3288590 B2 JP3288590 B2 JP 3288590B2 JP 31786896 A JP31786896 A JP 31786896A JP 31786896 A JP31786896 A JP 31786896A JP 3288590 B2 JP3288590 B2 JP 3288590B2
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳ぐるみ方法に係
り、特に、鋳ぐるみ材としての鋼材を母材としての鋳鉄
で鋳ぐるむ際に、両者の溶着をより完全なものとするこ
とができるようにした鋳ぐるみ方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of assembling, and more particularly to a method of assembling a steel material as an assembling material with a cast iron as a base material so as to complete the welding of the two. The present invention relates to a method of assembling.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、射出成形機の型締シリンダを製
造する従来の鋳造に用いる鋳型を示す断面図である。図
中、符号1は上型、符号2は下型であり、前記上型1に
は、湯口部3および押湯部4がそれぞれ設けられ、また
前記下型2には、湯道部5およびこの湯道部5より溶湯
が注湯される製品であるシリンダの形状に対応したキャ
ビティ6がそれぞれ設けられている。そして、キャビテ
ィ6の中心部には中子7が配設され、その外周面7Aが
ピストンの摺動面を成形するようになっている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view showing a mold used in a conventional casting for manufacturing a mold clamping cylinder of an injection molding machine. In the figure, reference numeral 1 denotes an upper die, and reference numeral 2 denotes a lower die. The upper die 1 is provided with a sprue part 3 and a feeder part 4, respectively. Cavities 6 corresponding to the shapes of cylinders, which are products into which molten metal is poured from the runner 5, are provided. A core 7 is provided at the center of the cavity 6, and its outer peripheral surface 7A forms a sliding surface of the piston.

【0003】以上の構成において、鋳込みに際しては、
図示しない溶湯を、湯口部3および湯道部5を介してキ
ャビティ6に注入し、キャビティ6内を溶湯で満たす。
[0003] In the above configuration, at the time of casting,
A molten metal (not shown) is injected into the cavity 6 through the gate 3 and the runner 5, and the cavity 6 is filled with the molten metal.

【0004】図4は、ピストンやプランジャを製造する
従来の鋳造に用いる鋳型を示すもので、図中、符号1は
上型、符号2は下型であり、前記上型1には、湯口部3
および押湯部4がそれぞれ設けられ、また前記下型2に
は、湯道部5およびキャビティ8がそれぞれ設けられて
いる。そして、キャビティ8を形成する面8Aがシリン
ダの摺動面を成形するようになっている。
FIG. 4 shows a mold used in a conventional casting for manufacturing a piston or a plunger. In the figure, reference numeral 1 denotes an upper die, and reference numeral 2 denotes a lower die. 3
The lower mold 2 is provided with a runner 5 and a cavity 8, respectively. The surface 8A forming the cavity 8 forms the sliding surface of the cylinder.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ピストン(プランジ
ャ)やシリンダ(バレル)等のように摺動面を有する機
械構造部材を鋳造により製造する場合に、特に問題とな
る点として、その摺動面にピンホール、ブローホールお
よび砂かみ等の鋳物特有の欠陥を生じることが挙げられ
る。そして、摺動面にピンホールやブローホールを生じ
ると、油、空気等の流体漏れを起こし、また摺動面に砂
かみを生じると、相手摺動部材の異常摩耗の原因となる
等の問題がある。
When a mechanical structural member having a sliding surface, such as a piston (plunger) or a cylinder (barrel), is manufactured by casting, a particularly problematic point is that the sliding surface has a problem. This may cause defects peculiar to castings such as pinholes, blowholes and sand bits. If pinholes or blowholes occur on the sliding surface, fluid leakage of oil, air, etc. will occur, and if sand on the sliding surface causes abnormal wear of the mating sliding member, etc. There is.

【0006】そこで従来から、前記摺動面を成形する面
7A、7Bに接する部分を、鋳ぐるみ材で形成すること
が行なわれているが、この鋳込みにおいて最も重要なこ
とは、鋳ぐるみ材と溶湯とをより完全に溶着させる、す
なわち鋳ぐるみ材と鋳物の母材との界面を、より完全に
溶着させる点にある。
Therefore, conventionally, the portions in contact with the surfaces 7A and 7B for forming the sliding surfaces have been formed of a cast-in material, but the most important thing in this casting is that the cast-in material is The point is that the molten metal is more completely welded, that is, the interface between the cast-in material and the casting base material is more completely welded.

【0007】ところが、鋼材を鋳ぐるみ材とし、鋳鉄を
母材として鋳ぐるみを行なう場合には、鋼材の融点が高
いこともあり、鋳ぐるみ材と母材とをより完全に溶着さ
せることは困難であった。
However, in the case where a steel material is used as a cast material and cast iron is used as a base material, since the melting point of the steel material may be high, it is difficult to completely weld the cast material to the base material. Met.

【0008】そこで本発明者等は、この鋼材を鋳ぐるみ
材とし鋳鉄を母材とする鋳ぐるみにつき種々研究した結
果、鋳ぐるみ材と母材との溶着は、温度とともに鋳ぐる
み材の炭素量が大きく影響することを見出した。
The inventors of the present invention have conducted various studies on the cast-in-place insert made of the steel material and cast iron as a base material. As a result, the welding between the cast-in-place material and the base material is affected by the temperature and the carbon content of the cast-in material. Has a significant effect.

【0009】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
もので、鋼材を鋳ぐるみ材とし鋳鉄の母材との溶着を、
より完全なものとすることができる鋳ぐるみ方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made on the basis of the above knowledge, and it is intended that welding of a steel material to a base material of cast iron as a cast-in material is performed.
It is an object to provide a method of assembling which can be more complete.

【0010】本発明の他の目的は、摺動面からの油、空
気等の流体漏れや、相手摺動部材の異常摩耗等を防止す
ることができ、しかも鋳ぐるみ材と母材との界面が完全
に溶着したプランジャやシリンダ等の鋳ぐるみ部材を得
ることができるようにすることにある。
Another object of the present invention is to prevent fluid leakage of oil, air, etc. from a sliding surface, abnormal wear of a mating sliding member, and the like, and furthermore, an interface between a cast-in material and a base material. Is to be able to obtain a completely inserted member such as a plunger or a cylinder.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、炭素含有量が0.5重量%以下の鋼材を
材料として鋳ぐるみ材を形成し、前記鋳ぐるみ材を鋳型
内に配置し、この鋳型内に鋳鉄の溶湯を注湯し、前記鋳
ぐるみ材の温度を監視しながら当該鋳ぐるみ材の温度が
少なくとも1050℃以上に到達するまで注湯を継続
し、この1050℃以上の温度条件下で前記鋳ぐるみ材
と母材鋳鉄とを溶着させることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a cast-in-place material made of steel having a carbon content of 0.5% by weight or less, and the cast-in-place material is placed in a mold. And pouring the molten cast iron into the mold. While monitoring the temperature of the cast-in material, pouring is continued until the temperature of the cast-in material reaches at least 1050 ° C or higher. The above-mentioned cast-in material and base metal cast iron are welded under the above temperature conditions.

【0012】鋳ぐるみ材である鋼材の炭素含有量は、必
要とする機能に応じて適宜選択されるものであるが、
0.5重量%以下の範囲では、鋳鉄の溶湯中の炭素が鋳
ぐるみ材中に拡散し易く、充分な溶着が期待できる。こ
れに対し、0.5重量%を超えると拡散し難くなり、ま
た過飽和に拡散してセメンタイトが生成され脆くなる。
このため、鋳ぐるみ材である鋼材の炭素量は0.5重量
%以下とすることが好ましい。
[0012] The carbon content of the steel material as a cast-in material is appropriately selected according to the required function.
In the range of 0.5% by weight or less, carbon in the molten cast iron easily diffuses into the cast-in material, and sufficient welding can be expected. On the other hand, if it exceeds 0.5% by weight, it becomes difficult to diffuse, and it diffuses into supersaturation to form cementite and becomes brittle.
For this reason, it is preferable that the carbon content of the steel material which is a cast-in material is 0.5% by weight or less.

【0013】また、前記鋳ぐるみ材の温度は、1050
℃よりも低いと溶着が不完全となるため、この温度は1
050℃以上が好ましい。
[0013] The temperature of the cast-in material is 1050
If the temperature is lower than 1 ° C., the welding will be incomplete.
050 ° C. or higher is preferred.

【0014】[0014]

【0015】鋳ぐるみ材の温度を設定された温度以上に
する方法としては、例えば溶湯以外の加熱源を用いる等
の方法も考えられるが、前記方法を用いることにより、
より簡単に鋳ぐるみ材の温度を設定値まで上げることが
可能となる。
As a method for increasing the temperature of the cast-in material to a temperature equal to or higher than the set temperature, for example, a method of using a heating source other than the molten metal is conceivable.
It is possible to more easily raise the temperature of the as-cast material to the set value.

【0016】本発明はまた、鋳ぐるみ材の所要箇所には
複数の熱電対をあらかじめ取り付けておき、この熱電対
により当該鋳ぐるみ材の温度を直接に検出しながら、こ
の温度が前記温度範囲に達した後に鋳込みを停止するこ
とを特徴とする。
According to the present invention, a plurality of thermocouples are attached in advance to required portions of the cast-in material, and while the temperature of the cast-in material is directly detected by the thermocouples, the temperature is kept within the above temperature range. It is characterized in that the casting is stopped after reaching.

【0017】鋳ぐるみ材の温度の上限は、鋳込まれる鋳
鉄の溶湯の温度によって規制され、溶着をより完全にす
るためには高い方が望ましいが、高くするためには、よ
り多くの溶湯を排出する必要があるため、1050℃を
超えたところで鋳込みを停止させる。そしてこれによ
り、鋳型内の溶湯の排出量をより少なくすることが可能
となる。
The upper limit of the temperature of the cast-in material is regulated by the temperature of the molten metal of the cast iron to be cast, and it is desirable that the temperature be higher in order to make the welding more complete. Casting is stopped when the temperature exceeds 1050 ° C. because it is necessary to discharge. This makes it possible to further reduce the amount of molten metal discharged from the mold.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0020】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
鋳ぐるみ方法としての、射出成形機の型締シリンダの鋳
造方法に使用する鋳型を示す縦断面図である。図中、符
号11は上型、符号12は下型であり、前記上型11に
は、湯口部13および押湯部14がそれぞれ設けられ、
また前記下型12には、湯道部15およびキャビティ1
6がそれぞれ設けられている。そして、キャビティ16
の中心部には、中子17が配設されており、この中子1
7に外嵌させるようにして、炭含有素量が0.5重量%
以下の鋼材(この実施形態では、S20C材)を材料と
して有底円筒状に成形された鋳ぐるみ材18が配置され
ている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a mold used in a method of casting a mold clamping cylinder of an injection molding machine as a method of casting according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes an upper die, reference numeral 12 denotes a lower die, and the upper die 11 is provided with a gate 13 and a feeder 14, respectively.
The lower mold 12 has a runner 15 and a cavity 1.
6 are provided. And the cavity 16
A core 17 is provided at the center of the
7 so that the carbon content is 0.5% by weight
A cast-in material 18 formed of the following steel material (in this embodiment, S20C material) into a bottomed cylindrical shape is disposed.

【0021】前記鋳ぐるみ材18には、その内側3箇所
に熱電対19がセットされており、この熱電対19で検
出された温度は、温度計20に表示されるとともに、検
出された温度が1050℃に達した際には、アラーム2
1が鳴動するようになっている。
A thermocouple 19 is set at three points inside the cast-in material 18. The temperature detected by the thermocouple 19 is displayed on a thermometer 20 and the detected temperature is displayed. When the temperature reaches 1050 ° C, alarm 2
1 sounds.

【0022】前記湯口部13には、ダクタイル鋳鉄を溶
融した溶湯23がトリベ22によって注湯されるように
なっており、この溶湯23は、湯道部15を介しキャビ
ティ。16に充填されるようになっている。そして、上
型11の押湯部14まで溶湯23が上昇してきてもアラ
ーム21が鳴動しない場合には、溶湯23の注湯がさら
に継続され、余分な溶湯23は、別の位置にセットされ
たインゴットケース24に、陶管25を介し排出される
ようになっている。
A molten metal 23 in which ductile cast iron is melted is poured into the gate 13 by means of a tribe 22, and the molten metal 23 has a cavity through a runner 15. 16 are filled. When the alarm 21 does not sound even when the molten metal 23 rises to the feeder portion 14 of the upper mold 11, the pouring of the molten metal 23 is further continued, and the extra molten metal 23 is set at another position. The ingot case 24 is discharged via a ceramic tube 25.

【0023】鋳造に際しては、中子17の外側に鋳ぐる
み材18をセットした状態で、トリベ22で溶湯23を
くみ取り、その温度が1320℃になった時に湯口部1
3に注湯する。すると、注湯された溶湯23は、湯道部
15を介しキャビティ16に充填されていく。
At the time of casting, the molten metal 23 is taken out by the trivet 22 with the cast-in material 18 set on the outside of the core 17 and when the temperature reaches 1320 ° C.
Pour into 3 Then, the poured molten metal 23 is filled into the cavity 16 through the runner 15.

【0024】溶湯23が上型11の押湯部14まで上昇
してくる間に、溶湯23の熱によって鋳ぐるみ材18は
昇温する。この鋳ぐるみ材18の温度は、3箇所にセッ
トされた熱電対19で検出され、その検出値が温度計2
0に表示される。そして、3箇所の熱電対19のいずれ
もが1050℃に達した際に、アラーム21が鳴動す
る。そこで注湯を停止する。
While the molten metal 23 rises to the feeder section 14 of the upper die 11, the temperature of the cast-in material 18 is increased by the heat of the molten metal 23. The temperature of the cast-in material 18 is detected by thermocouples 19 set at three places, and the detected value is
Displayed as 0. When all of the three thermocouples 19 reach 1050 ° C., the alarm 21 sounds. Therefore, pouring is stopped.

【0025】ところで、場合によっては、充填された溶
湯23が押湯部14まで上昇してきても、鋳ぐるみ材1
8の温度が1050℃まで至らず、アラーム21が鳴動
しない場合もある。そこでこのような場合には、アラー
ム21が鳴動するまで注湯をさらに継続し、余分な溶湯
23は、陶管25を介してインゴットケース24に排出
する。
In some cases, even if the filled molten metal 23 rises to the riser 14, the cast-in
In some cases, the temperature of 8 does not reach 1050 ° C., and the alarm 21 does not sound. In such a case, pouring is further continued until the alarm 21 sounds, and the excess molten metal 23 is discharged to the ingot case 24 via the ceramic tube 25.

【0026】しかして、鋳ぐるみ材18は、1050℃
以上の温度で溶湯23に溶着されることになるので、鋳
ぐるみ材18と母材との界面をほぼ完全に溶着させるこ
とができる。
However, the cast-in material 18 is 1050 ° C.
Since the molten metal 23 is welded at the above temperature, the interface between the cast-in material 18 and the base material can be almost completely welded.

【0027】ところで、一般に鋳鉄鋳物を製造する場
合、その鋳込み温度は1300〜1350℃の範囲に設
定される。これは、鋳鉄鋳物の引け巣のでにくさ、砂型
との焼付けにくさ、溶湯中からのガスの発生等の出にく
さ、湯回りの状態からである。
In general, when a cast iron casting is manufactured, the casting temperature is set in the range of 1300 to 1350 ° C. This is due to the difficulty of forming shrinkage cavities of cast iron castings, the difficulty of baking with sand molds, the difficulty of generating gas and the like from the molten metal, and the state of running around the molten metal.

【0028】ここで、鋳込み温度を1350℃とする
と、母材鋳鉄の重量と鋳ぐるみ材との温度の関係は、次
式で与えられる。γ′+x・α1 (1350−T1 )=
y・α2 (1350−1050) ただし、x:母材鋳鉄の重量 y:鋳ぐるみ材の重量 T1 :室温 α1 :母材鋳鉄の比熱 α2 :鋳ぐるみ材の比熱 γ′:砂型に奪われる溶湯の熱量 前記計算式から、鋳ぐるみ材の重量が決定されると母材
鋳鉄の重量が決定されることになる。ところが、母材鋳
鉄の重量は設計上決まるもので、計算式から決定される
ものではない。また、複雑な構造物の場合には、計算式
から得られた温度上昇の計算値と実際値とが一致しない
場合が多い。そこで、本実施の形態においては、熱電対
19を3箇所にセットし、すべての熱電対19が105
0℃を検出した際にアラーム21を鳴動させるようにし
ている。そしてこれにより、実際に即した鋳ぐるみが可
能となる。なお、鋳造品および鋳込み条件が一定であれ
ば、一度、鋳込み条件を設定すれば、その都度、温度を
検出する必要はない。
Here, assuming that the casting temperature is 1350 ° C., the relationship between the weight of the base cast iron and the temperature of the cast-in material is given by the following equation. γ '+ x · α 1 (1350−T 1 ) =
y · α 2 (1350-1050) where x: weight of base material cast iron y: weight of cast material T 1 : room temperature α 1 : specific heat of base material cast iron α 2 : specific heat of cast material γ ′: sand mold From the above formula, when the weight of the cast-in material is determined, the weight of the base metal cast iron is determined. However, the weight of the base metal cast iron is determined by design and not by a calculation formula. In the case of a complicated structure, the calculated value of the temperature rise obtained from the calculation formula and the actual value often do not match. Therefore, in the present embodiment, the thermocouples 19 are set at three positions, and all the thermocouples 19 are 105
The alarm 21 is sounded when 0 ° C. is detected. As a result, it becomes possible to perform actual casting. If the casting and the casting conditions are constant, once the casting conditions are set, it is not necessary to detect the temperature each time.

【0029】次に、図2は、本発明の第2の実施の形態
に係る鋳ぐるみ方法としての、ピストンの鋳造方法に用
いる鋳型を示すもので、図中、符号11は上型、符号1
2は下型であり、前記上型11には、湯口部13および
押湯部14がそれぞれ設けられ、また前記下型12に
は、湯道部15およびピストンの形状に対応したキャビ
ティ26がそれぞれ設けられている。そして、キャビテ
ィ26を形成する下型12の内周部には、炭素含有量が
0.5重量%以下のS20C製の鋳ぐるみ材27が配設
されている。
Next, FIG. 2 shows a mold used in a method of casting a piston as a method of assembling according to a second embodiment of the present invention.
Reference numeral 2 denotes a lower mold. The upper mold 11 is provided with a gate 13 and a feeder 14, respectively. The lower mold 12 has a runner 15 and a cavity 26 corresponding to the shape of a piston. Is provided. A cast-in material 27 made of S20C having a carbon content of 0.5% by weight or less is provided on an inner peripheral portion of the lower mold 12 forming the cavity 26.

【0030】前記鋳ぐるみ材27には、その外側3箇所
に熱電対19がセットされており、この熱電対19で検
出された温度は、温度計20に表示されるとともに、す
べての熱電対19が1050℃を検出した際には、アラ
ーム21が鳴動するようになっている。
Thermocouples 19 are set at three places on the outside of the cast-in material 27. The temperature detected by the thermocouples 19 is displayed on a thermometer 20, and all thermocouples 19 are set. Is detected, the alarm 21 sounds.

【0031】前記湯口部13には、図2に示すように、
トリベ22にくみ取られたFC300相当の溶湯28が
注湯されるようになっており、この溶湯28は、湯道部
15を介しキャビティ26に充填されるようになってい
る。そして、上型11の押湯部14まで溶湯28が上昇
してきてもアラーム21が鳴動しない場合には、溶湯2
8の注湯がさらに継続され、余分な溶湯28は、別の位
置にセットされたインゴットケース24に、陶管25を
介し排出されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the gate 13 has
The molten metal 28 equivalent to FC300 taken into the tribe 22 is poured, and the molten metal 28 is filled into the cavity 26 through the runner 15. If the alarm 21 does not sound even when the molten metal 28 rises to the feeder portion 14 of the upper mold 11, the molten metal 2
8 is further continued, and the excess molten metal 28 is discharged to the ingot case 24 set at another position via the ceramic tube 25.

【0032】鋳ぐるみに際しては、キャビティ26内に
鋳ぐるみ材27をセットした状態で、トリベ22で溶湯
28をくみ取り、鋳込み温度1320℃で湯口部13に
注湯する。すると、注湯された溶湯28は、湯道部15
を介しキャビティ26に充填されていく。
At the time of casting, while the casting material 27 is set in the cavity 26, the molten metal 28 is taken out by the tribe 22 and poured into the gate 13 at a casting temperature of 1320 ° C. Then, the poured molten metal 28 flows into the runner 15
Through the cavity 26.

【0033】第1実施形態と同じようにして、3箇所の
熱電対19のいずれもが鋳ぐるみ材27の温度1050
℃を検出し、アラーム21が鳴動したところで注湯を停
止する。
As in the first embodiment, each of the three thermocouples 19 has a temperature 1050 of the cast-in material 27.
C. is detected, and pouring is stopped when the alarm 21 sounds.

【0034】キャビティ26に充填された溶湯28が押
湯部14まで上昇してきても、アラーム21が鳴動しな
い場合については、アラーム21が鳴動するまで注湯を
さらに継続し、余分な溶湯28は、陶管25を介してイ
ンゴットケース24に排出する。
When the alarm 21 does not sound even when the molten metal 28 filled in the cavity 26 rises to the feeder section 14, pouring is further continued until the alarm 21 sounds, and the excess molten metal 28 is removed. It is discharged to the ingot case 24 via the ceramic tube 25.

【0035】このようにして、鋳ぐるみ材27を105
0℃以上の温度で溶湯28に溶着させることになるの
で、鋳ぐるみ材27と母材との界面をほぼ完全に溶着さ
せることができる。
In this manner, the cast-in material 27 is removed from the
Since the molten metal 28 is welded at a temperature of 0 ° C. or more, the interface between the cast-in material 27 and the base material can be almost completely welded.

【0036】[0036]

【実施例】図1に示した実施形態により、母材鋳鉄重量
が約5000kg、鋳ぐるみ材重量が30kgの射出成
形機の型締シリンダを20個鋳造し、また、図2に示し
た実施形態により、母材鋳鉄重量が2000kg、鋳ぐ
るみ材重量が15kgのピストンを30個鋳造した。そ
して、ピンホールやブローホール等の鋳造欠陥の有無を
調べた。
EXAMPLE According to the embodiment shown in FIG. 1, 20 mold clamping cylinders of an injection molding machine having a base material cast iron weight of about 5000 kg and a cast-in material weight of 30 kg were cast, and the embodiment shown in FIG. As a result, 30 pistons having a base material cast iron weight of 2000 kg and a cast-in material weight of 15 kg were cast. Then, the presence or absence of casting defects such as pinholes and blowholes was examined.

【0037】その結果、型締シリンダの場合もまたピス
トンの場合も、いずれもすべて良品であり、欠陥品は1
個もないことが確認された。
As a result, in both the case of the mold-clamping cylinder and the case of the piston, all of them are good products,
It was confirmed that there was no individual.

【0038】また、各鋳ぐるみ材18,27に使用した
鋼材の炭素量を種々変化させ、炭素量と溶着率との関係
について実験を行なった。そして、表1に示す結果を得
た。
Further, experiments were conducted on the relationship between the carbon content and the welding rate by changing the carbon content of the steel material used for each of the inserts 18 and 27 variously. And the result shown in Table 1 was obtained.

【0039】[0039]

【表1】 表1からも明らかなように、鋳ぐるみ材中の炭素量が多
くなれば、溶着率が次第に低下し、炭素量が0.5重量
%を超えると、溶湯中の炭素の拡散が不充分となり、未
溶着部が発生することが判った。
[Table 1] As is clear from Table 1, if the amount of carbon in the as-cast material increases, the deposition rate gradually decreases, and if the amount of carbon exceeds 0.5% by weight, diffusion of carbon in the molten metal becomes insufficient. It was found that unwelded portions occurred.

【0040】なおここで、溶着率は以下のようにして求
めた。
Here, the welding rate was determined as follows.

【0041】すなわち、例えば図2に示す鋳ぐるみ材2
7を例にとって説明すると、鋳ぐるみ材27の内周面全
域の溶着状況を調査し、未溶着部の周方向の長さを測定
した。そして、次式を用いて溶着率を求めた。
That is, for example, the cast-in material 2 shown in FIG.
Taking Example 7 as an example, the welding condition of the entire inner peripheral surface of the cast-in material 27 was investigated, and the circumferential length of the unwelded portion was measured. Then, the welding rate was determined using the following equation.

【0042】[0042]

【数1】 ただし、m:鋳ぐるみ材の周長 n:未溶着部の周方向の長さ さらに、図1および図2に示す鋳造方法において、各鋳
ぐるみ材18,27について注湯を停止する温度を種々
変化させ、溶着率との関係について実験を行なった。そ
して、表2に示す結果を得た。
(Equation 1) Here, m: the circumferential length of the as-cast material n: the circumferential length of the unwelded portion Further, in the casting method shown in FIGS. 1 and 2, the temperature at which pouring is stopped for each of the as-cast materials 18 and 27 is varied. An experiment was conducted with the change in the relationship with the deposition rate. And the result shown in Table 2 was obtained.

【0043】[0043]

【表2】 表2からも明らかなように、鋳ぐるみ材の温度が105
0℃以上の場合には溶着率は100%となるが、105
0℃未満では、未溶着部が発生することが判った。これ
は、鋳ぐるみ材の温度が低いと、鋳ぐるみ材中に溶湯中
の炭素が充分に拡散しないため未溶着部が発生するが、
1050℃以上になると、鋳ぐるみ材周りの溶湯は半溶
湯状態が維持され、炭素の拡散が非常に速くなって未溶
着部が発生しないのではないかと考えられる。
[Table 2] As is clear from Table 2, the temperature of the as-cast material was 105
When the temperature is 0 ° C. or higher, the welding rate becomes 100%,
When the temperature was lower than 0 ° C., it was found that unwelded portions were generated. This is because if the temperature of the cast-in material is low, the carbon in the molten metal does not sufficiently diffuse into the cast-in material, so that an unwelded portion occurs,
At 1050 ° C. or higher, it is considered that the molten metal around the cast-in material is maintained in a semi-molten state, and the diffusion of carbon is so fast that no unwelded portion is generated.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、鋳型内
に、炭素が0.5重量%以下の鋼材からなる鋳ぐるみ材
を設置した状態で、鋳型内に鋳鉄の溶湯を鋳込み、鋳ぐ
るみ材の温度を少なくとも1050℃以上に保持して鋳
ぐるみ材と溶湯とを溶着させるようにしているので、両
者の溶着をより完全なものとすることができる。
As described above, according to the present invention, in a state in which a cast-in material made of a steel material having 0.5% by weight or less of carbon is installed in a mold, a molten cast iron is cast into the mold, Since the temperature of the material is maintained at least at 1050 ° C. or more, the cast-in material and the molten metal are welded to each other, so that the welding of both can be more complete.

【0045】本発明はまた、鋳ぐるみ材の温度を105
0℃の近傍で予め設定された温度範囲まで上昇させる方
法として、鋳型内が溶湯で満たされた後も、鋳型内の溶
湯を排出させつつ鋳込みを続けるようにしているので、
鋳ぐるみ材の温度を、簡単に設定値まで上げることがで
き、特別な加熱源を要しない。
The present invention also provides for a temperature of the
As a method of raising the temperature to a preset temperature range around 0 ° C., even after the inside of the mold is filled with the molten metal, the casting is continued while the molten metal in the mold is discharged,
The temperature of the cast-in material can be easily raised to the set value, and no special heating source is required.

【0046】[0046]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る鋳ぐるみ方法
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a method of forming a cast according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係る鋳ぐるみ方法
を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a method of forming according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の射出成形機の型締シリンダの鋳造方法を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a method for casting a mold clamping cylinder of a conventional injection molding machine.

【図4】従来のピストンの鋳造方法を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view showing a conventional piston casting method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 上型 12 下型 13 湯口部 14 押湯部 15 湯道部 16,26 キャビティ 17 中子 18,27 鋳ぐるみ材 19 熱電対 20 温度計 21 アラーム 23,28 溶湯 24 インゴットケース 25 陶管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Upper mold 12 Lower mold 13 Sluice section 14 Filler section 15 Runner section 16, 26 Cavity 17 Core 18, 27 Cast-in material 19 Thermocouple 20 Thermometer 21 Alarm 23, 28 Molten metal 24 Ingot case 25 Ceramic tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 19/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B22D 19/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】炭素含有量が0.5重量%以下の鋼材を材
料として鋳ぐるみ材を形成し、前記鋳ぐるみ材を鋳型内
に配置し、この鋳型内に鋳鉄の溶湯を注湯し、前記鋳ぐ
るみ材の温度を監視しながら当該鋳ぐるみ材の温度が少
なくとも1050℃以上に到達するまで注湯を継続し、
この1050℃以上の温度条件下で前記鋳ぐるみ材と母
材鋳鉄とを溶着させることを特徴とする鋳ぐるみ方法。
1. A cast-in material is formed from a steel material having a carbon content of 0.5% by weight or less, the cast-in material is disposed in a mold, and a molten cast iron is poured into the mold. Said pouring
While monitoring the temperature of the filler material, continue pouring until the temperature of the cast-in material reaches at least 1050 ° C,
A stuffing method comprising welding the stuffed material and the base material cast iron under the temperature condition of 1050 ° C. or more .
【請求項2】前記鋳ぐるみ材の所要箇所には複数の熱電
対をあらかじめ取り付けておき、この熱電対により当該
鋳ぐるみ材の温度を直接に検出しながら、この温度が前
記温度範囲に達した後に鋳込みを停止することを特徴と
する請求項1に記載の鋳ぐるみ方法。
2. A thermoelectric device according to claim 1, wherein a plurality of thermoelectric
A pair is attached in advance, and while the temperature of the as-cast material is directly detected by the thermocouple , casting is stopped after the temperature reaches the temperature range. The method of assembling according to the above.
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