JP3423873B2 - チルベント - Google Patents
チルベントInfo
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- JP3423873B2 JP3423873B2 JP31963397A JP31963397A JP3423873B2 JP 3423873 B2 JP3423873 B2 JP 3423873B2 JP 31963397 A JP31963397 A JP 31963397A JP 31963397 A JP31963397 A JP 31963397A JP 3423873 B2 JP3423873 B2 JP 3423873B2
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- Japan
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- chill vent
- vent
- mass
- chill
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/14—Machines with evacuated die cavity
- B22D17/145—Venting means therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/812—Venting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】アルミニウム合金や亜鉛合
金、マグネシウム合金などの軽金属をダイカスト鋳造す
るための金型では、金属溶湯をキャビティ内に圧入する
際、フラッシュと呼ばれる溶湯吹き出しを生じることな
しに、キャビティ内に残留する空気やガスをキャビティ
外へ効率良く排出するための装置として、チルベントが
使用されている。この発明は、このような軽金属のダイ
カスト鋳造の際にガス排出装置として使用されるチルベ
ントに関し、特にこのチルベント内に侵入した未凝固溶
湯の冷却効率を向上させることによって、より効果的な
凝固促進を図ろうとするものである。
金、マグネシウム合金などの軽金属をダイカスト鋳造す
るための金型では、金属溶湯をキャビティ内に圧入する
際、フラッシュと呼ばれる溶湯吹き出しを生じることな
しに、キャビティ内に残留する空気やガスをキャビティ
外へ効率良く排出するための装置として、チルベントが
使用されている。この発明は、このような軽金属のダイ
カスト鋳造の際にガス排出装置として使用されるチルベ
ントに関し、特にこのチルベント内に侵入した未凝固溶
湯の冷却効率を向上させることによって、より効果的な
凝固促進を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイカスト鋳造時に、鋳型のキャビティ
内に空気やガスが残留していると、溶湯に巻き込まれて
製品にガスホール等の欠陥が生じ、製品品質の低下を招
く。そこで、通常は図１に示すように、製品を圧力鋳造
するためのキャビティ１と連通するガス抜き通路２をそ
なえるチルベント３を設置して、キャビティ内のガス抜
きを行っている。なお、図中番号４はダイカスト金型、
５は溶湯押し出し用のプランジャーである。
内に空気やガスが残留していると、溶湯に巻き込まれて
製品にガスホール等の欠陥が生じ、製品品質の低下を招
く。そこで、通常は図１に示すように、製品を圧力鋳造
するためのキャビティ１と連通するガス抜き通路２をそ
なえるチルベント３を設置して、キャビティ内のガス抜
きを行っている。なお、図中番号４はダイカスト金型、
５は溶湯押し出し用のプランジャーである。
【０００３】ここに、ガス抜き通路２については、チル
ベント外へガスを排出後、溶湯が型外へ吹き出す（フラ
ッシュする）前に通路内で急冷凝固（チル）させるべ
く、図示したようにジグザグの蛇行状とされるのが一般
的である。しかしながら、溶湯は高圧で流動するため、
通路を蛇行状として流動長を長くしてもフラッシュの発
生を完全に防止することは難しい。
ベント外へガスを排出後、溶湯が型外へ吹き出す（フラ
ッシュする）前に通路内で急冷凝固（チル）させるべ
く、図示したようにジグザグの蛇行状とされるのが一般
的である。しかしながら、溶湯は高圧で流動するため、
通路を蛇行状として流動長を長くしてもフラッシュの発
生を完全に防止することは難しい。
【０００４】フラッシュを高い確立で防止しようとする
と、蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行
（波形状）の角度θを急峻にしなければならない。しか
しながら、隙間ｄを小さくすることはガス排出通路の断
面積を小さくし、また角度θを急峻にすることはガス排
出抵抗を大きくするため、いずれもガス排出効率が低下
して、製品のガスホール欠陥を防止できなくなる。
と、蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行
（波形状）の角度θを急峻にしなければならない。しか
しながら、隙間ｄを小さくすることはガス排出通路の断
面積を小さくし、また角度θを急峻にすることはガス排
出抵抗を大きくするため、いずれもガス排出効率が低下
して、製品のガスホール欠陥を防止できなくなる。
【０００５】なお、チルベントの長さＬを長くすれば、
特に蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行の
角度θを急峻にしなくても、フラッシュの発生を防止す
ることはできるけれども、この場合にはチルベントの大
型化を余儀なくされ、より小型化を目指す最近の要請に
応えられない。
特に蛇行状ガス抜き通路の隙間ｄを狭くしたり、蛇行の
角度θを急峻にしなくても、フラッシュの発生を防止す
ることはできるけれども、この場合にはチルベントの大
型化を余儀なくされ、より小型化を目指す最近の要請に
応えられない。
【０００６】そこで、従来から、大型化することなく、
高効率で内部残留ガスを排出すると共にフラッシュの発
生を防止すべく、種々のチルベントが提案されている。
しかしながら、従来の技術はそれぞれ、構造が複雑にな
ったり、大掛かりな付帯装置を必要とするところに問題
を残していた。
高効率で内部残留ガスを排出すると共にフラッシュの発
生を防止すべく、種々のチルベントが提案されている。
しかしながら、従来の技術はそれぞれ、構造が複雑にな
ったり、大掛かりな付帯装置を必要とするところに問題
を残していた。
【０００７】すなわち、前者の基本構造を図２に示すと
おり、チルベント入れ子を複合な組み合わせ構造にする
などの工夫が必要になり、結果的にチルベントの形状や
構造が複雑になる。また、後者の代表的な構造を図３に
示すとおり、チルベント周辺にガス吸引装置等を配備し
て、ガス排出効率を補う工夫が必要となり、チルベント
そのものは大型化されなくても、その付帯装置を併せる
と結局大型化してしまい、しかもその製作が煩雑かつ高
価なものとなる不利があった。
おり、チルベント入れ子を複合な組み合わせ構造にする
などの工夫が必要になり、結果的にチルベントの形状や
構造が複雑になる。また、後者の代表的な構造を図３に
示すとおり、チルベント周辺にガス吸引装置等を配備し
て、ガス排出効率を補う工夫が必要となり、チルベント
そのものは大型化されなくても、その付帯装置を併せる
と結局大型化してしまい、しかもその製作が煩雑かつ高
価なものとなる不利があった。
【０００８】さらに、従来は、チルベントの素材とし
て、ダイカスト金型と同種のＳＫＤ61等が使用されてき
たが、この種鋼材は熱伝導率が低いことから、アルミニ
ウムの凝固屑等が焼き付いて、離型できない等の不具合
が起こり易いところにも問題を残していた。
て、ダイカスト金型と同種のＳＫＤ61等が使用されてき
たが、この種鋼材は熱伝導率が低いことから、アルミニ
ウムの凝固屑等が焼き付いて、離型できない等の不具合
が起こり易いところにも問題を残していた。
【０００９】上記の問題を解決するため、発明者らは先
に、特願平９-57572号明細書において、チルベントを熱
伝導率の良い銅合金で作製し、さらには蛇行状ガス抜き
通路の外周に冷却パイプを設けたチルベントを提案した
（図４参照）。上記のようにして、チルベント内に侵入
した未凝固溶湯の冷却能を高めることにより、従来と同
様の寸法・形状で、構造の複雑化や装置の大型化を招く
ことなしに、フラッシュの発生を効果的に防止すること
ができるようになった。
に、特願平９-57572号明細書において、チルベントを熱
伝導率の良い銅合金で作製し、さらには蛇行状ガス抜き
通路の外周に冷却パイプを設けたチルベントを提案した
（図４参照）。上記のようにして、チルベント内に侵入
した未凝固溶湯の冷却能を高めることにより、従来と同
様の寸法・形状で、構造の複雑化や装置の大型化を招く
ことなしに、フラッシュの発生を効果的に防止すること
ができるようになった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チルベ
ントの素材として銅や銅合金を使用したことに起因し
て、以下に述べるような新たに問題が発生した。すなわ
ち、ダイカスト型を合わせる場合、合わせ面の設定は、
キャビティ部分の合わせ部に比べてチルベントの合わせ
部の高さの方が 1/100〜5/100 mm程度高くなるように、
すなわちチルベントの合わせ面がキャビティ部分の合わ
せ面からわずかに突出するように決められる。また、ダ
イカストの型合わせの際には、ダイカストマシンの大き
さによって幾分異なるとはいえ、通常数トン〜2500トン
程度の型締め力が付加される。
ントの素材として銅や銅合金を使用したことに起因し
て、以下に述べるような新たに問題が発生した。すなわ
ち、ダイカスト型を合わせる場合、合わせ面の設定は、
キャビティ部分の合わせ部に比べてチルベントの合わせ
部の高さの方が 1/100〜5/100 mm程度高くなるように、
すなわちチルベントの合わせ面がキャビティ部分の合わ
せ面からわずかに突出するように決められる。また、ダ
イカストの型合わせの際には、ダイカストマシンの大き
さによって幾分異なるとはいえ、通常数トン〜2500トン
程度の型締め力が付加される。
【００１１】従来は、上記のような条件で型合わせを行
っても、キャビティ部およびチルベント部とも弾性率の
高いＳＫＤ61等で作製されていたことから、特に問題は
生じなかったのであるが、銅や銅合金は弾性率が低いた
め、このような低弾性率の素材でチルベントを作製した
場合には、付加された型締め力によって塑性変形が生じ
る。一方、チルベントに続いて型締め力が付加されるキ
ャビティ部は、弾性率が高いため弾性変形内に止まる。
その結果、ダイカスト鋳造後に型締め力が除荷された際
には、チルベントの合わせ表面だけが、その周辺部より
もわずかに沈んだ状態になり、これに起因して湯漏れや
バリの発生が懸念されたのである。
っても、キャビティ部およびチルベント部とも弾性率の
高いＳＫＤ61等で作製されていたことから、特に問題は
生じなかったのであるが、銅や銅合金は弾性率が低いた
め、このような低弾性率の素材でチルベントを作製した
場合には、付加された型締め力によって塑性変形が生じ
る。一方、チルベントに続いて型締め力が付加されるキ
ャビティ部は、弾性率が高いため弾性変形内に止まる。
その結果、ダイカスト鋳造後に型締め力が除荷された際
には、チルベントの合わせ表面だけが、その周辺部より
もわずかに沈んだ状態になり、これに起因して湯漏れや
バリの発生が懸念されたのである。
【００１２】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、チルベント素材として冷却能の高い銅や銅合金
を使用した場合であっても、型合わせの際に付加される
型締め力によってチルベントの変形が生ぜず、従って湯
漏れやバリ等が発生するおそれのないチルベントを提案
することを目的とする。
もので、チルベント素材として冷却能の高い銅や銅合金
を使用した場合であっても、型合わせの際に付加される
型締め力によってチルベントの変形が生ぜず、従って湯
漏れやバリ等が発生するおそれのないチルベントを提案
することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、上記
の問題を解決すべく、型締め力の付加時におけるチルベ
ントの変形挙動について検討した結果、(1) 型締め力が
付加されるのはチルベントの両側面の平坦な合わせ部の
みであること、(2) 従って、この平坦な合わせ部そのも
のを削除すれば、型締め力はチルベントに作用せず、そ
の両側にある鋼材製のキャビティ部が請け負うことにな
り、チルベントの塑性変形は回避されること、(3) さら
に、チルベントの外周部に、キャビティ部と同程度硬質
な鋼材製のガイドフレームをはめ合わせても、同様にし
てチルベント本体の塑性変形が解消されることの知見を
得た。この発明は、上記の知見に立脚するものである。
の問題を解決すべく、型締め力の付加時におけるチルベ
ントの変形挙動について検討した結果、(1) 型締め力が
付加されるのはチルベントの両側面の平坦な合わせ部の
みであること、(2) 従って、この平坦な合わせ部そのも
のを削除すれば、型締め力はチルベントに作用せず、そ
の両側にある鋼材製のキャビティ部が請け負うことにな
り、チルベントの塑性変形は回避されること、(3) さら
に、チルベントの外周部に、キャビティ部と同程度硬質
な鋼材製のガイドフレームをはめ合わせても、同様にし
てチルベント本体の塑性変形が解消されることの知見を
得た。この発明は、上記の知見に立脚するものである。
【００１４】すなわち、この発明は、凹型と凸型の型合
わせ面で、ダイカスト用金型のキャビティと連通する蛇
行状のガス抜き通路を形成するチルベントであって、該
チルベントの凹型および凸型それぞれにつき、その幅方
向全域にわたってガス抜き通路を形成すると共に、凹型
および凸型をそれぞれ銅または銅合金で作製したことを
特徴とするチルベント（第１発明）である。
わせ面で、ダイカスト用金型のキャビティと連通する蛇
行状のガス抜き通路を形成するチルベントであって、該
チルベントの凹型および凸型それぞれにつき、その幅方
向全域にわたってガス抜き通路を形成すると共に、凹型
および凸型をそれぞれ銅または銅合金で作製したことを
特徴とするチルベント（第１発明）である。
【００１５】また、この発明は、凹型と凸型の型合わせ
面で、ダイカスト用金型のキャビティと連通する蛇行状
のガス抜き通路を形成するチルベントであって、該チル
ベントの凹型および凸型がそれぞれ、その幅方向全域に
わたってガス抜き通路を形成する通路部と、この通路部
の両側面および背面を包み込むＵ字状のガイドフレーム
とからなり、該通路部を銅または銅合金で作製すると共
に、Ｕ字状のガイドフレームはダイカスト用金型と同程
度の硬質材で作製したことを特徴とするチルベント（第
２発明）である。
面で、ダイカスト用金型のキャビティと連通する蛇行状
のガス抜き通路を形成するチルベントであって、該チル
ベントの凹型および凸型がそれぞれ、その幅方向全域に
わたってガス抜き通路を形成する通路部と、この通路部
の両側面および背面を包み込むＵ字状のガイドフレーム
とからなり、該通路部を銅または銅合金で作製すると共
に、Ｕ字状のガイドフレームはダイカスト用金型と同程
度の硬質材で作製したことを特徴とするチルベント（第
２発明）である。
【００１６】上記した第１発明および第２発明におい
て、通路部本体を構成する銅合金としては、Be：0.15〜
2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1 〜
0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを含有
し、残部は実質的にCuの組成になるものが有利に適合す
る。また、かかる銅合金中に、さらにAl：0.2 〜2.0 ma
ss％およびMg：0.2 〜0.7mass％をうちから選んだ一種
または二種を含有させることもできる。一方、第２発明
において、Ｕ字状のガイドフレームの素材としては、Ｓ
ＫＤ61が有利に適合する。
て、通路部本体を構成する銅合金としては、Be：0.15〜
2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1 〜
0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを含有
し、残部は実質的にCuの組成になるものが有利に適合す
る。また、かかる銅合金中に、さらにAl：0.2 〜2.0 ma
ss％およびMg：0.2 〜0.7mass％をうちから選んだ一種
または二種を含有させることもできる。一方、第２発明
において、Ｕ字状のガイドフレームの素材としては、Ｓ
ＫＤ61が有利に適合する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に従い具体
的に説明する。図５および図６にそれぞれ、従来の銅合
金製チルベントの凹型３ａおよび凸型３ｂの形状を示
す。各図において、(a) は平面図、(b) は断面図、(c)
は底面図である。図中、網掛けした部分が、型締め力に
よって塑性変形した部分である。同図に示したとおり、
型締め力によって塑性変形する部分は、チルベントの両
側面の平坦な合わせ部のみである。そこで、発明者ら
は、図７および図８に示すように、このような型締め力
が付加されるチルベント両側面の平坦な合わせ部を削除
し、従来この領域で負担していた型締め力を、チルベン
トの両側にある鋼材製のキャビティ部で請け負わせるよ
うにしたところ、チルベントの塑性変形が全くなくな
り、湯漏れやバリの発生が効果的に解消されたのであ
る。
的に説明する。図５および図６にそれぞれ、従来の銅合
金製チルベントの凹型３ａおよび凸型３ｂの形状を示
す。各図において、(a) は平面図、(b) は断面図、(c)
は底面図である。図中、網掛けした部分が、型締め力に
よって塑性変形した部分である。同図に示したとおり、
型締め力によって塑性変形する部分は、チルベントの両
側面の平坦な合わせ部のみである。そこで、発明者ら
は、図７および図８に示すように、このような型締め力
が付加されるチルベント両側面の平坦な合わせ部を削除
し、従来この領域で負担していた型締め力を、チルベン
トの両側にある鋼材製のキャビティ部で請け負わせるよ
うにしたところ、チルベントの塑性変形が全くなくな
り、湯漏れやバリの発生が効果的に解消されたのであ
る。
【００１８】また、図９および図10に示すように、チル
ベントの凹型および凸型のガス抜き通路部７ａ，７ｂの
両側面および背面を包み込む形でキャビティ部と同程度
硬質な鋼鉄製のＵ字状ガイドフレーム８ａ，８ｂを嵌め
合わせた場合には、このＵ字状ガイドフレーム８ａ，８
ｂが型締め力を請け負うので、やはりチルベントの塑性
変形、ひいては湯漏れやバリの発生を効果的に解消させ
ることができる。また、かような構造では、キャビティ
部とガイドフレームが同材質のため、両者の嵌め合い公
差の管理が、図６の場合よりも容易になるという利点も
ある。
ベントの凹型および凸型のガス抜き通路部７ａ，７ｂの
両側面および背面を包み込む形でキャビティ部と同程度
硬質な鋼鉄製のＵ字状ガイドフレーム８ａ，８ｂを嵌め
合わせた場合には、このＵ字状ガイドフレーム８ａ，８
ｂが型締め力を請け負うので、やはりチルベントの塑性
変形、ひいては湯漏れやバリの発生を効果的に解消させ
ることができる。また、かような構造では、キャビティ
部とガイドフレームが同材質のため、両者の嵌め合い公
差の管理が、図６の場合よりも容易になるという利点も
ある。
【００１９】上記した複合型のチルベントにおいて、Ｕ
字状ガイドフレームの厚みは、高い型締め力に対向して
通路部を保護する観点から、５〜30mm程度とするのが好
ましい。なお、銅合金製チルベントと鋼鉄製ガイドフレ
ームとは、使用時における温度上昇を考慮した適切なク
リアランスの下で、ボルト等で固定すれば良い。また、
銅合金製チルベントとキャビティ部、またはガイドフレ
ームとキャビティ部の嵌め合い公差管理は、当業者にお
ける通常技術の範疇にあり、何ら支障を伴うものではな
い。
字状ガイドフレームの厚みは、高い型締め力に対向して
通路部を保護する観点から、５〜30mm程度とするのが好
ましい。なお、銅合金製チルベントと鋼鉄製ガイドフレ
ームとは、使用時における温度上昇を考慮した適切なク
リアランスの下で、ボルト等で固定すれば良い。また、
銅合金製チルベントとキャビティ部、またはガイドフレ
ームとキャビティ部の嵌め合い公差管理は、当業者にお
ける通常技術の範疇にあり、何ら支障を伴うものではな
い。
【００２０】この発明において、通路部を構成する素材
としては、純銅およびCu−Be合金、クロム銅、黄銅、青
銅、リン青銅、アルミ青銅、コルソン系合金等の各種銅
合金が有利に適合するが、特に好適な材料は、Be：0.15
〜2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1
〜0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを含有
し、ときにはさらにAl：0.2 〜2.0 mass％およびMg：0.
2 〜0.7 mass％をうちから選んだ一種または二種を含有
し、残部は実質的にCuの組成になるCu−Be合金である。
というのは、上記の合金組成であれば、チルベントとし
て好適な、硬さがロックウェル硬さHRB で90以上、熱伝
導率が80 W/m・K 以上で、しかも軽合金に浸食されない
ような素材が得られるからである。
としては、純銅およびCu−Be合金、クロム銅、黄銅、青
銅、リン青銅、アルミ青銅、コルソン系合金等の各種銅
合金が有利に適合するが、特に好適な材料は、Be：0.15
〜2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％およびCo：0.1
〜0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種とを含有
し、ときにはさらにAl：0.2 〜2.0 mass％およびMg：0.
2 〜0.7 mass％をうちから選んだ一種または二種を含有
し、残部は実質的にCuの組成になるCu−Be合金である。
というのは、上記の合金組成であれば、チルベントとし
て好適な、硬さがロックウェル硬さHRB で90以上、熱伝
導率が80 W/m・K 以上で、しかも軽合金に浸食されない
ような素材が得られるからである。
【００２１】上記の銅合金において、成分組成を上記の
範囲に限定した理由は次のとおりである。 Be：0.15〜2.0 mass％ Beは、NiやCoとの結合によりNiBeやCoBe化合物を形成し
て強度ひいては硬度の向上に有効に寄与するだけでな
く、酸化皮膜形成のためにも有用な元素であるが、含有
量が0.15mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一
方 2.0mass％を超えるて添加してもそれ以上の強度の向
上は望めず、むしろ価格の面で不利となるので、Beは0.
15〜2.0 mass％の範囲で含有させることが好ましい。
範囲に限定した理由は次のとおりである。 Be：0.15〜2.0 mass％ Beは、NiやCoとの結合によりNiBeやCoBe化合物を形成し
て強度ひいては硬度の向上に有効に寄与するだけでな
く、酸化皮膜形成のためにも有用な元素であるが、含有
量が0.15mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一
方 2.0mass％を超えるて添加してもそれ以上の強度の向
上は望めず、むしろ価格の面で不利となるので、Beは0.
15〜2.0 mass％の範囲で含有させることが好ましい。
【００２２】Ni：1.0 〜6.0 mass％
Niは、NiBeやNi3Al 化合部の形成により、強度ひいては
硬度の向上に有効に寄与し、また酸化皮膜形成にも有用
な元素であるが、含有量が 1.0mass％に満たないとその
添加効果に乏しく、一方 6.0mass％を超えると合金の融
点が上昇して、溶接補修作業が困難になるので、Niは
1.0〜6.0 mass％の範囲で含有させることが好ましい。
硬度の向上に有効に寄与し、また酸化皮膜形成にも有用
な元素であるが、含有量が 1.0mass％に満たないとその
添加効果に乏しく、一方 6.0mass％を超えると合金の融
点が上昇して、溶接補修作業が困難になるので、Niは
1.0〜6.0 mass％の範囲で含有させることが好ましい。
【００２３】Co：0.1 〜0.6 mass％
Coは、Niと同様、Beと反応し、CoBe化合物の形成によっ
て強度を向上させる有用元素であるが、含有量が 0.1ma
ss％に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.6 mass
％を超えると銅合金を制作する際の製造性（熱間加工
性）が阻害されるので、Coは 0.1〜0.6 mass％の範囲で
含有させることが好ましい。
て強度を向上させる有用元素であるが、含有量が 0.1ma
ss％に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.6 mass
％を超えると銅合金を制作する際の製造性（熱間加工
性）が阻害されるので、Coは 0.1〜0.6 mass％の範囲で
含有させることが好ましい。
【００２４】Al：0.2 〜2.0 mass％
Alは、 Ni3Al化合部の形成による強度向上の他、酸化皮
膜形成と熱伝導率調整に有効に寄与するが、含有量が
0.2mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一方 2.
0mass％を超えると熱伝導率が低くなりすぎるので、Al
は 0.2〜2.0 mass％の範囲で含有させることが好まし
い。
膜形成と熱伝導率調整に有効に寄与するが、含有量が
0.2mass％に満たないとその添加効果に乏しく、一方 2.
0mass％を超えると熱伝導率が低くなりすぎるので、Al
は 0.2〜2.0 mass％の範囲で含有させることが好まし
い。
【００２５】Mg：0.2 〜0.7 mass％
Mgは、硬さ向上の他、酸化皮膜の形成に有効に寄与する
が、含有量が 0.2mass％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方 0.7mass％を超えると銅合金を制作する際の
製造性（鋳造性）が阻害されるので、Mgは 0.2〜0.7 ma
ss％の範囲で含有させることが好ましい。
が、含有量が 0.2mass％に満たないとその添加効果に乏
しく、一方 0.7mass％を超えると銅合金を制作する際の
製造性（鋳造性）が阻害されるので、Mgは 0.2〜0.7 ma
ss％の範囲で含有させることが好ましい。
【００２６】かくして、チルベントの素材として、Be，
NiおよびCo、さらにはAl，Mgのような酸化性の強い元素
を適量添加して、硬さがHRB で90以上で、かつ熱伝導率
が80 W/m・K 以上を満足する銅合金を使用することによ
り、軽合金に浸食されることなく、効率よく空気やガス
を型外へ排出することができ、しかもフラッシュする前
に未凝固溶湯を効果的に急冷凝固させることができる、
ダイカスト鋳造用のチルベントを得ることができるので
ある。
NiおよびCo、さらにはAl，Mgのような酸化性の強い元素
を適量添加して、硬さがHRB で90以上で、かつ熱伝導率
が80 W/m・K 以上を満足する銅合金を使用することによ
り、軽合金に浸食されることなく、効率よく空気やガス
を型外へ排出することができ、しかもフラッシュする前
に未凝固溶湯を効果的に急冷凝固させることができる、
ダイカスト鋳造用のチルベントを得ることができるので
ある。
【００２７】一方、Ｕ字状のガイドフレームとしては、
キャビティ部と同程度硬質な材料であればいずれもが適
合するが、特に好適な材料はＳＫＤ61である。
キャビティ部と同程度硬質な材料であればいずれもが適
合するが、特に好適な材料はＳＫＤ61である。
【００２８】
【実施例】凹型および凸型が前掲図５および図６に示し
た従来形状になるチルベントを、硬さ HRC：20(HRB：約
98）、熱伝導率：200 W/m ・K の銅合金およびＳＫＤ61
(HRC：約45、熱伝導率：35 W/m・K)でそれぞれ製作し、
これらのチルベントを用いて2500トンのダイカストマシ
ンにてアルミ合金（ADC 12相当）の鋳造を実施した。な
お、チルベント部は、キャビティ部に比べて 2/100mmだ
け高い合わせ面設定とした。同様に、凹型および凸型が
図７、図８の寸法形状になる第１の発明に従うチルベン
ト、ならびに凹型および凸型が図９、図10の寸法形状に
なる第２の発明に従うチルベントをそれぞれ製作し、同
マシンにて鋳造を実施した。同例とも、通路部には上記
と同じ銅合金（Be：0.2 mass％, Ni：1.5 mass％,Co：
0.5 mass％, Mg：0.5 mass％、残部：Cu。硬さ HRC：2
0、熱伝導率：200 W/m ・K)を、またＵ字状ガイドフレ
ームには同じくＳＫＤ61(HRC：約45、熱伝導率：35 W/m
・K)を使用し、フレーム厚みを10mmとした。これらを３
個取りの金型内に組み込み、それぞれが同一条件で鋳造
される際に同時に結果比較ができるように配置した。得
られた結果を表１に比較して示す。
た従来形状になるチルベントを、硬さ HRC：20(HRB：約
98）、熱伝導率：200 W/m ・K の銅合金およびＳＫＤ61
(HRC：約45、熱伝導率：35 W/m・K)でそれぞれ製作し、
これらのチルベントを用いて2500トンのダイカストマシ
ンにてアルミ合金（ADC 12相当）の鋳造を実施した。な
お、チルベント部は、キャビティ部に比べて 2/100mmだ
け高い合わせ面設定とした。同様に、凹型および凸型が
図７、図８の寸法形状になる第１の発明に従うチルベン
ト、ならびに凹型および凸型が図９、図10の寸法形状に
なる第２の発明に従うチルベントをそれぞれ製作し、同
マシンにて鋳造を実施した。同例とも、通路部には上記
と同じ銅合金（Be：0.2 mass％, Ni：1.5 mass％,Co：
0.5 mass％, Mg：0.5 mass％、残部：Cu。硬さ HRC：2
0、熱伝導率：200 W/m ・K)を、またＵ字状ガイドフレ
ームには同じくＳＫＤ61(HRC：約45、熱伝導率：35 W/m
・K)を使用し、フレーム厚みを10mmとした。これらを３
個取りの金型内に組み込み、それぞれが同一条件で鋳造
される際に同時に結果比較ができるように配置した。得
られた結果を表１に比較して示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】同表から明らかなように、この発明に従う
チルベントを用いた場合には、従来の鋼材に比べてチル
化高さを半分にすることができ、また凝固屑の焼き付き
が生じないチルベント機能を有する他、2500トン級の型
締め力であっても合わせ部の塑性変形に起因した湯漏れ
やバリ等が発生することはなかった。
チルベントを用いた場合には、従来の鋼材に比べてチル
化高さを半分にすることができ、また凝固屑の焼き付き
が生じないチルベント機能を有する他、2500トン級の型
締め力であっても合わせ部の塑性変形に起因した湯漏れ
やバリ等が発生することはなかった。
【００３１】
【発明の効果】 かくして、この発明によれば、従来、
チルベント素材として弾性率の低い銅または銅合金を用
いた場合に懸念されたチルベントの塑性変形に起因した
湯漏れやバリ等の発生を効果的に防止することができ
る。
チルベント素材として弾性率の低い銅または銅合金を用
いた場合に懸念されたチルベントの塑性変形に起因した
湯漏れやバリ等の発生を効果的に防止することができ
る。
【図１】一般的なチルベント構造を、鋳型構造と共に示
す図である。
す図である。
【図２】複雑な分割入れ子構造になる、従来のチルベン
ト構造を示す図である。
ト構造を示す図である。
【図３】多くの付帯装置をそなえる、従来のチルベント
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図４】冷却パイプを設けた、この発明に従うチルベン
ト構造を示す図である。
ト構造を示す図である。
【図５】従来チルベントの凹型形状を示した図である。
【図６】従来チルベントの凸型形状を示した図である。
【図７】第１発明に従うチルベントの凹型形状を示した
図である。
図である。
【図８】第１発明に従うチルベントの凸型形状を示した
図である。
図である。
【図９】第２発明に従うチルベントの凹型形状を示した
図である。
図である。
【図１０】第２発明に従うチルベントの凸型形状を示し
た図である。
た図である。
１ キャビティ、２ ガス抜き通路、３ チルベント、
４ ダイカスト金型、５ 溶湯押し出し用のプランジャ
ー、６ 冷却パイプ、７ａ 凹型のガス抜き通路部、７
ｂ 凸型のガス抜き通路部、８ａ 凹型のＵ字状ガイド
フレーム、８ｂ凸型のＵ字状ガイドフレーム
４ ダイカスト金型、５ 溶湯押し出し用のプランジャ
ー、６ 冷却パイプ、７ａ 凹型のガス抜き通路部、７
ｂ 凸型のガス抜き通路部、８ａ 凹型のＵ字状ガイド
フレーム、８ｂ凸型のＵ字状ガイドフレーム
Claims (5)
- 【請求項１】 凹型と凸型の型合わせ面で、ダイカスト
用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜き通路を
形成するチルベントであって、該チルベントの凹型およ
び凸型それぞれにつき、その幅方向全域にわたってガス
抜き通路を形成すると共に、凹型および凸型をそれぞれ
銅または銅合金で作製したことを特徴とするチルベン
ト。 - 【請求項２】 凹型と凸型の型合わせ面で、ダイカスト
用金型のキャビティと連通する蛇行状のガス抜き通路を
形成するチルベントであって、該チルベントの凹型およ
び凸型がそれぞれ、その幅方向全域にわたってガス抜き
通路を形成する通路部と、この通路部の両側面および背
面を包み込むＵ字状のガイドフレームとからなり、該通
路部を銅または銅合金で作製すると共に、Ｕ字状のガイ
ドフレームはダイカスト用金型と同程度の硬質材で作製
したことを特徴とするチルベント。 - 【請求項３】 請求項１または２において、通路部を、
Be：0.15〜2.0 mass％と、Ni：1.0 〜6.0 mass％および
Co：0.1 〜0.6 mass％のうちから選んだ少なくとも一種
とを含有し、残部は実質的にCuの組成になる銅合金で作
製したことを特徴とするチルベント。 - 【請求項４】 請求項３において、通路部を構成する銅
合金が、さらにAl：0.2 〜2.0 mass％およびMg：0.2 〜
0.7 mass％をうちから選んだ一種または二種を含有する
組成になるチルベント。 - 【請求項５】 請求項２，３または４において、Ｕ字状
のガイドフレームをＳＫＤ61で作製したことを特徴とす
るチルベント。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31963397A JP3423873B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | チルベント |
| US08/988,938 US5913356A (en) | 1997-11-20 | 1997-12-11 | Chill vent |
| DE69814023T DE69814023T2 (de) | 1997-11-20 | 1998-11-10 | Schreckplatten-Entlüftungsventil für Druckgiessformen |
| EP98121379A EP0930114B1 (en) | 1997-11-20 | 1998-11-10 | Chill vent for die casting moulds |
| CN98122528A CN1072070C (zh) | 1997-11-20 | 1998-11-20 | 冷却排气口 |
| KR1019980049894A KR100299361B1 (ko) | 1997-11-20 | 1998-11-20 | 칠벤트 |
| HK00100417A HK1023532A1 (en) | 1997-11-20 | 2000-01-21 | Chill vent for die casting moulds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31963397A JP3423873B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | チルベント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151564A JPH11151564A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3423873B2 true JP3423873B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=18112481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31963397A Expired - Lifetime JP3423873B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | チルベント |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5913356A (ja) |
| EP (1) | EP0930114B1 (ja) |
| JP (1) | JP3423873B2 (ja) |
| KR (1) | KR100299361B1 (ja) |
| CN (1) | CN1072070C (ja) |
| DE (1) | DE69814023T2 (ja) |
| HK (1) | HK1023532A1 (ja) |
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| US6367765B1 (en) | 1999-09-09 | 2002-04-09 | Klaus A. Wieder | Mold vent |
| DE10022560A1 (de) * | 2000-05-10 | 2001-11-15 | Fuchs Lubritech Gmbh | Druckgießmaschine |
| CN1093015C (zh) * | 2000-08-31 | 2002-10-23 | 谭廷清 | 带有排气通道的压铸模及其模芯间隙参数确定方法 |
| WO2004028771A1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-04-08 | Dubay Richard L | Vacuum and vent block for use with molding and casting systems |
| US20050016710A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-01-27 | Spx Corporation | Chill blocks and methods for manufacturing chill blocks |
| WO2005030413A1 (en) * | 2003-10-01 | 2005-04-07 | Cast Centre Pty Ltd | Venting assembly for a casting mould |
| JP2006212697A (ja) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Honda Motor Co Ltd | ダイカスト用金型 |
| JP4696852B2 (ja) * | 2005-10-28 | 2011-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 鋳造金型 |
| US20080041552A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Dubay Richard L | Single-piece cooling blocks for casting and molding |
| US7637305B2 (en) | 2006-09-07 | 2009-12-29 | Dubay Richard L | Two-stage snap cam system for casting and molding |
| JP5062611B2 (ja) * | 2006-11-01 | 2012-10-31 | 株式会社テラダイ | ダイカスト鋳造装置、チルベントおよびダイカスト鋳造方法 |
| DE102007007520B4 (de) | 2007-02-15 | 2019-02-07 | Volkswagen Ag | Druckgießmaschine mit einer Druckgießform |
| US7631851B2 (en) * | 2007-03-02 | 2009-12-15 | Dubay Richard L | High volume vacuum/vent block for molding and casting systems |
| DE102007054520B4 (de) * | 2007-11-06 | 2013-01-17 | Electronics Gmbh Vertrieb Elektronischer Geräte | Entlüftungseinrichtung für eine Druckgießvorrichtung |
| US8863817B2 (en) * | 2011-06-30 | 2014-10-21 | United Technologies Corporation | System and method for high temperature die casting tooling |
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| DE102019133354B3 (de) | 2019-12-06 | 2020-11-19 | InterGuss Gießereiprodukte GmbH | Entlüftungsvorrichtung zum Entlüften einer Gießform mit sägezahnförmigem Spalt |
| KR102398864B1 (ko) | 2020-11-26 | 2022-05-17 | 주식회사 오성테크 | 칠 벤트용 이종접합 금형소재 제조방법과 이에 의해 제조된 이종접합 금형소재를 이용한 다이캐스트 금형용 칠벤트 |
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| JPS6138769A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | Hitachi Metals Ltd | 圧力鋳造のガス抜き装置 |
| JPS63180354A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-25 | Toyota Motor Corp | キヤビテイ内のガス圧測定方法 |
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- 1997-11-20 JP JP31963397A patent/JP3423873B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-11 US US08/988,938 patent/US5913356A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-11-10 EP EP98121379A patent/EP0930114B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-10 DE DE69814023T patent/DE69814023T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-20 CN CN98122528A patent/CN1072070C/zh not_active Expired - Lifetime
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-
2000
- 2000-01-21 HK HK00100417A patent/HK1023532A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| CN1072070C (zh) | 2001-10-03 |
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