JP4091808B2

JP4091808B2 - Casting mold for vehicle wheel

Info

Publication number: JP4091808B2
Application number: JP2002220977A
Authority: JP
Inventors: 達也青木
Original assignee: 旭テック株式会社
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP2004058107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ホイールの鋳造に用いられる鋳造用金型に関する。詳しくは、金型の熱変形を考慮して型割面が設けられ、溶湯が入って金型が高温になり変形しても不要なバリの発生量を少なくすることが出来、歩留まりを向上することが可能な車両用ホイール向けの鋳造用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳造は、製品形状のキャビティを有する金型に溶湯を充填し、溶湯を冷却・固化させて製品を得る成形手段であり、複雑形状の製品を一工程で製造することが可能であるため、車両用部品をはじめ、様々な工業製品の製造手段として広範に利用されている。
【０００３】
特に近年においては、例えば、特開平５−２６９５６３号公報に開示されているように、複数の湯口を有する金型を利用した鋳造が行われている。このような金型は、溶湯を複数の湯口から金型内に注湯するため、溶湯が金型内を流れる距離が短くなる。従って、溶湯充填にかかるサイクルタイムが短縮されるとともに、充填中の溶湯の温度低下が少ないため、金型内での湯流れがよくなり、鋳造欠陥が少なく、薄肉製品にも対応可能であるという利点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような利点を備える複数の湯口を有する金型においても、センターゲート方式、サイドゲート方式の金型と同様に、無用なバリの発生、及び、湯漏れという解決すべき課題があった。溶湯が金型内を流れる距離が短くなると、充填中の溶湯の温度低下が少ないことから、金型を経由して放散される熱量が多くなり、型割面に隙間が生じ易く、その隙間に溶湯が流れて生じるバリの量が多くなったり、隙間が金型外部にまで通じて湯漏れを起こし易くなることがあった。
【０００５】
製品にならないバリの発生は、後段にバリ取り工程が必要となり、バリ取りのみならず、バリの再利用あるいは廃棄のための移送作業等、作業量を増加させ、製造工程時間を長くする。又、バリの発生量が多いほどに、即ち、歩留まりが低下するほどに、車両用ホイールを得るのに要する溶湯の量は多くなる結果、その溶湯を得るための、原料、原料を溶解及び保持するための熱量、溶湯を清浄化するに要する種々の処理の作業量及び電気等のユーティリティ量、等を増加させ、それに比して、製造工程時間も長くなり、製造コストの上昇を招く。
【０００６】
このような課題に対して、充填中の溶湯の温度を下げて、金型を経由して放散される熱量を減らし、金型の熱変形を抑えるといった対応は好ましくない。溶湯の流動性が低下し、湯廻り不良等の鋳造欠陥が生じるとともに、冷却効果が充分に得られないために組織の微細化が図られず機械的強度の低下を招き、特に、薄肉部たるリムにおいてその傾向が顕著になるからである。又、充填時間が長くかかりサイクルタイムが延び、かえって鋳造工程全体のスループット低下を招いてしまうからである。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、高温で流動性のよい溶湯を充填しても、熱変形によって型割面等において隙間が発生し難く、バリの発生を抑えられ、鋳造歩留まりが高く、湯廻り不良等の鋳造欠陥が少なく、機械的強度に優れ、且つ、サイクルタイムの短縮が図られ、スループットの向上とともに製造コストが低減された車両用ホイールを得られる鋳造用金型を提供することにある。
【０００８】
金型構造について鋭意検討が行われた結果、複数の型からなる車両用ホイール向けの鋳造用金型において、分割される横型の型割面を、熱変形を考慮して構成することによって、従来の課題を解決出来ることが見出され、本発明が完成された。より詳細には、以下に示す手段である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明によれば、次に示す三つの車両用ホイール向け鋳造用金型が提供される。
【００１０】
第１の金型は、円筒状のリムと、リムを円筒の片端で接続するスポークと、を構成主部とする車両用ホイールの鋳造に用いられる金型であって、少なくとも一の湯口を備える下型と、下型とともにスポークを成形するキャビティ（Ｃｓ）を形成する上型と、上型とともにリムを成形するキャビティ（Ｃｌ）を形成する横型と、を有する車両用ホイール向け鋳造用金型である。第１の金型においては、２分割される横型に特徴がある。その横型の特徴は、キャビティ（Ｃｌ）の外周側に位置し、キャビティ（Ｃｌ）の中心軸を通り、且つ、キャビティ（Ｃｌ）の円筒高さ方向に平行な面上に形成された２つの型割面（Ｂ１）があり、型割面（Ｂ１）とキャビティ（Ｃｌ）との接辺に沿って、深さ方向に狭まるテーパー状の凹部が形成されていることである。
【００１１】
かかる構造を採用したのは、型割面（Ｂ１）とキャビティ（Ｃｌ）との接辺に沿って、予めバリ発生量に概ね等しい空間を形成しておくことにより、型割面（Ｂ１）に隙間が発生しても、キャビティ（Ｃｌ）で成形されるリムに薄平なバリが付かないようにするためである。
【００１２】
リムを成形するキャビティ（Ｃｌ）は、内周側に上型を配置し、外周側に２分割された横型を配置して形成される。そして、溶湯が、キャビティ（Ｃｓ）の方向から、その方向とは反対側のキャビティ（Ｃｌ）の端部に向けて流れていき充填される。そして、キャビティ（Ｃｌ）を形成する横型は、溶湯の持つ熱により、型割面（Ｂ１）の外側が開くように歪み、型が捻れる。このため、従来、キャビティ（Ｃｌ）においては、型割面（Ｂ１）に僅かな隙間が生じていた。そして、成形し取り出したリムには、薄平なバリが付いてしまい削らなければならず、歩留まり低下とともに鋳造成形にかかる作業量を増加させていた。
【００１３】
本発明に係る第１の金型によれば、この薄平で不要なバリの発生を抑制出来る。型割面を、キャビティ（Ｃｌ）の円筒高さ方向に形成し、キャビティ（Ｃｌ）との接辺に沿って、深さ方向に狭まるテーパー状の凹部が形成されている型割面（Ｂ１）にすることにより、その凹部が、熱変形により型割面を形成する型が捻れることを抑制する。そして、この凹部には溶湯が充填され、冷却されて成形されたリムには凸部が形成される。
【００１４】
この凸部は、バリのように薄平なものではなく、滑らかで美観を損なうものではなく、且つ、機械的強度の低下をもたらすものではないので、成形後に除去したり加工したりする必要がない。即ち、好ましくは付与される本発明の第２の特徴は、バリに相当する余分な溶湯量を概ね削減可能とするものではないが、鋳造成形後のバリ取り工程が不要である点に効果が認められる。
【００１５】
第２の金型は、円筒状のリムと、リムを円筒の片端で接続するスポークと、を構成主部とする車両用ホイールの鋳造に用いられる金型であって、少なくとも一の湯口を備える下型と、下型とともにスポークを成形するキャビティ（Ｃｓ）を形成する上型と、上型とともにリムを成形するキャビティ（Ｃｌ）を形成する横型と、を有する車両用ホイール向け鋳造用金型である。第２の金型においては、２分割される横型に特徴がある。その横型の特徴は、キャビティ（Ｃｌ）の外周側に位置し、キャビティ（Ｃｌ）の中心軸を通り、且つ、キャビティ（Ｃｌ）の円筒高さ方向に平行な面上に形成された２つの型割面（Ｂ１）があり、２つの型割面（Ｂ１）を結ぶ直径Ｄ１が、直径Ｄ１と直交する直径Ｄ２より、僅かに小さくなる偏芯形状を呈することである。尚、本明細書において、（横型の）直径とは、横型の一の水平断面（図２参照）に現れる円の中心を通り円周に端部を有する線分をいう。
【００１６】
かかる構造を採用したのは、予め２つの型割面（Ｂ１）を結ぶ直径Ｄ１を、直径Ｄ１と直交する直径Ｄ２より小さくしておくことにより、高温時に直径Ｄ１と直径Ｄ２とが概ね等しい長さになり、円筒形状のキャビティ（Ｃｌ）が歪むのを防止出来るからである。従来は、溶湯を注入して金型が高温になった際に、金型が熱変形してしまい、２つの型割面（Ｂ１）を結ぶ直径Ｄ１を伸ばす方向に２つの型割面（Ｂ１）が開き、円筒形状のリムが僅かに歪むことがあったが、本発明によれば、金型が熱変形したときに、キャビティ（Ｃｌ）が最適な車両用ホイール設計形状になるように構成し、リムの偏肉成形が防止され、歪みの全くないリムを得ることが出来る。
【００１７】
第３の金型は、円筒状のリムと、リムを円筒の片端で接続するスポークと、を構成主部とする車両用ホイールの鋳造に用いられる金型であって、少なくとも一の湯口を備える下型と、下型とともにスポークを成形するキャビティ（Ｃｓ）を形成する上型と、上型とともにリムを成形するキャビティ（Ｃｌ）を形成する横型と、を有する車両用ホイール向け鋳造用金型である。第３の金型においては、上型と横型との型割面（Ａ１）に特徴がある。その型割面（Ａ１）の特徴は、キャビティ（Ｃｌ）の上端部において、円筒状のリムを成形するキャビティ（Ｃｌ）の円筒高さ方向に対し概ね垂直な平面部を有することである。尚、第３の金型においても、横型は、キャビティ（Ｃｌ）の外周側に位置するとともに２分割され、キャビティ（Ｃｌ）の中心軸を通り、且つ、キャビティ（Ｃｌ）の円筒高さ方向に平行な面上に形成された２つの型割面（Ｂ１）を有する。
【００１８】
第３の金型は、その主材料がアルミニウム合金ＡＣ４Ｃである場合には、平面部が、リムを成形するキャビティ（Ｃｌ）との接辺を始点とし金型外部に向けて、５ｍｍ以上の長さで形成されることが好ましい。
【００１９】
かかる構造を採用したのは、型割面（Ａ１）に発生する隙間量を抑え、キャビティ（Ｃｌ）で成形されるリムにバリが付き難くするためである。
【００２０】
２分割された横型は、溶湯の持つ熱により２つの型割面（Ｂ１）を開く方向、即ち概ね水平方向に膨張する。このため、従来、キャビティ（Ｃｌ）の上端部に形成された上型と横型との型割面（Ａ１）では、その型割面（Ａ１）の面方向と、上記横型の膨張方向とが、一致していないことが多く、殆どの型割面に隙間が生じていた。そして、成形し取り出した薄肉部には、不要なバリが多く付いてしまい、歩留まり（材料利用率ともいう）低下の主因となっていた。
【００２１】
本発明に係る第３の金型によれば、この不要なバリの発生を抑制出来る。上型と横型との型割面を、キャビティ（Ｃｌ）の円筒高さ方向に対して、概ね垂直な平面部が形成されている型割面（Ａ１）にすることにより、少なくともキャビティ（Ｃｌ）の上端部においては、型割面（Ａ１）の面方向が横型の膨張方向と一致して、横型が膨張しても、型割面に隙間が生じ難くなるからである。横型の膨張量を、その平面部で吸収するわけであるから、平面部は、薄肉部を成形するキャビティ（Ｃｌ）との接辺を始点とし金型外部に向けて、少なくとも金型の熱変形量で規定される長さ以上の長さで形成されることが望ましい。この本発明に係る第３の金型の特徴により、バリに相当する余分な溶湯量を削減可能とし、且つ、鋳造成形後のバリ取り工程を不要とする点に効果がある。
【００２２】
本発明に係る第１〜第３の金型は、上記のような特徴を備えた複数の湯口からなる金型であることが好ましい。溶湯が金型内を流れる距離が短く、溶湯を高温に保ったまま充填することが出来、溶湯の流動性が良好であるため、湯廻り不良等の鋳造欠陥が生じ難く、溶湯充填後の冷却効果が充分に得られることから組織の微細化が図られ、得られるホイールの機械的強度が高くなるからであり、薄肉であって優れたホイールを鋳造することが可能だからである。複数の湯口からなる金型である場合には、リムの厚さが、概ね５．５〜８．０ｍｍと極薄い車両用ホイール向けの鋳造用金型として好適である。
【００２３】
又、本発明に係る第１〜第３の金型は、低圧鋳造方法に好適に用いられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用ホイール向け鋳造用金型について、図面を参照しながら、より詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の車両用ホイール向け鋳造用金型は、スポーク（厚肉部）とリム（薄肉部）とを有する車両用ホイールの鋳造に用いられる金型に関するものである。スポーク（厚肉部）とリム（薄肉部）とは、相対的に明らかな厚さの差を有し、その車両用ホイールを成形するキャビティに注湯される溶湯の充填速度は、スポーク（厚肉部）を成形するキャビティ部分とリム（薄肉部）を成形するキャビティ部分とで、明らかな差を持って異なる。
【００２５】
図１は、本発明に係る車両用ホイール向け鋳造用金型の一実施形態を示す断面図である。図１に示す車両用ホイール向け鋳造用金型１１は、図８に斜視図が示される車両用ホイール４１を成形する金型である。又、図９は、図８に示す車両用ホイールのＡＡ’断面を示した図であり、図１に示す車両用ホイール向け鋳造用金型１１における成形空間たるキャビティ４と同方向からみた断面図である。車両用ホイール４１は、薄肉部たる筒状のリムと、そのリムを接続する厚肉部たるスポーク４４とから構成され、リムは、スポーク４４側のアウターリム４３と、その反対側端部のインナーリム４２からなる。
【００２６】
図１に示す車両用ホイール向け鋳造用金型１１は、低圧鋳造方法に用いられるものであり、溶湯が図示しない保持炉から金型へ押し上げられる流路であるストーク５に接続されている。車両用ホイール向け鋳造用金型１１は、成形空間であるキャビティ４を形成する上型１と横型２及び下型３とからなり、厚肉であるスポーク４４と薄肉であるリムとからなる車両用ホイールの鋳造に用いられる。キャビティ４は、厚肉であるスポーク４４を成形するキャビティ（Ｃｓ）１２と、薄肉であるリムを成形するキャビティ（Ｃｌ）１３とからなる。図３は、キャビティ（Ｃｓ）１２の上端部の拡大断面図である。
【００２７】
車両用ホイール向け鋳造用金型１１は、キャビティ４に溶湯を供給する湯口１８と、ストーク５から湯口１８までの溶湯流路である湯道１７と、湯口１８からキャビティ４の間の堰１９からなる、少なくとも２つの湯口系を備えている。一方の湯口系は、キャビティ４のうちスポークを成形するキャビティ（Ｃｓ）１２に通じ、他方の湯口系は、リムを成形するキャビティ（Ｃｌ）１３に通じている。
【００２８】
キャビティ（Ｃｓ）１２を形成する面は上型１と下型３とからなる。又、キャビティ（Ｃｌ）１３を形成する面は上型１と横型２とからなる。２つの湯口系のうち、一方の湯口系において、湯道１７は下型３内に形成され、堰１９は下型３と横型２とから形成される。他方の湯口系においては、湯道１７及び堰１９は下型３内に形成されている。
【００２９】
そして、キャビティ（Ｃｌ）１３の、湯口系がある方向とは反対側の端部に、上型１と横型２との型割面（Ａ１）８０を有している。車両用ホイール向け鋳造用金型１１においては、この型割面（Ａ１）８０が、円筒状のキャビティ（Ｃｌ）１３の円筒高さ方向に対し、概ね垂直な平面部８１を有することが肝要である。
【００３０】
図１中において、湯口系は何れもキャビティ（Ｃｌ）１３からみて下型３側に形成され、溶湯はキャビティ（Ｃｌ）１３中を上昇し、キャビティ（Ｃｓ）１２側からキャビティ（Ｃｌ）１３の上端部に向かって流れる。型割面（Ａ１）８０の平面部８１は、円筒状のキャビティ（Ｃｌ）１３の円筒高さ方向に対し、概ね垂直をなしている。
【００３１】
車両用ホイール向け鋳造用金型１１は、横型２が更に２つの型から構成され、その２つの型による型割面が形成されている。図２は、図１におけるＢＢ’断面を示す図である。図２に示されるように、車両用ホイール向け鋳造用金型１１は、キャビティ（Ｃｌ）１３の中心軸を通り、且つ、キャビティ（Ｃｌ）１３の円筒高さ方向と平行な面に、換言すれば、キャビティ（Ｃｌ）１３の外周側であって概ね１８０°対向した位置に、横型２を構成する２つの型が対面する型割面（Ｂ１）８３を、２つ有している。そして、その型割面（Ｂ１）８３とキャビティ（Ｃｌ）１３との接辺（断面図である図２中にＬで示され奥行き方向に形成される辺）に沿って、深さ方向に狭まるテーパー状の凹部８２が形成されている。
【００３２】
キャビティ（Ｃｌ）１３においては、湯口系のある方向からキャビティ（Ｃｌ）１３の上端部に向けて溶湯が流れていき、溶湯の持つ熱により、金型（キャビティ（Ｃｌ）１３では横型２及び上型１）が高温になり、熱変形することがある。
【００３３】
金型の熱変形を図１０により説明する。図１０は横型の熱変形の様子を模式的に示す断面図である。横型２と概ね同形状の横型１０２は、図示されるように常温時には型割面１８３は閉じられ（２つの型が密着し）、溶湯が注入され高温になると型割面１８３を開き、２つの型割面１８３を結ぶ直径が伸びるように熱変形する。このため、型割面１８３に（図中では大きく開いているが実際には）僅かな隙間が生じる。
【００３４】
本発明に係る車両用ホイール向け鋳造用金型１１においては、溶湯が充填され、溶湯の持つ熱により金型が高温になることに伴う上記と同様の熱変形の多くは横型２側に生じる。上型１は分割されておらずリムを成形する円筒状のキャビティ（Ｃｌ）１３の円筒内部に位置するため、横型のようには熱変形し難い。そのため、キャビティ（Ｃｌ）１３の上端部に位置する上型１と横型２との型割面（Ａ１）８０では、その上型１と横型２の間でズレが生じ易い。
【００３５】
車両用ホイールを鋳造するために用いられる従来の金型では、図４に部分拡大断面図が示されるように、キャビティ（Ｃｌ）１３の上端部に形成された上型１と横型２との割面９０の面方向（キャビティ（Ｃｌ）１３側から金型外部側に向けた方向）が、横型２の膨張方向と一致していないため、型割面９０には隙間が生じていた。そして、図５に示されるように、成形し取り出した車両用ホイール４１の薄肉部たるインナーリム４２には、不要なバリ９が付いてしまっていた。
【００３６】
本発明の車両用ホイール向け鋳造用金型１１においては、このようなことがない。型割面（Ａ１）８０を構成する横型２の膨張方向と、型割面（Ａ１）８０の面方向（キャビティ（Ｃｌ）１３側から金型外部側に向けた方向）とが、少なくとも平面部８１においては一致しているため、型割面（Ａ１）８０には隙間が生じ難い。従って、溶湯を冷却して成形して得られる図９に示す車両用ホイール４１の薄肉部たるインナーリム４２には、不要なバリが殆ど付かず、キャビティ４に充填する溶湯量も少なくて済み、歩留まりが向上する。
【００３７】
型割面（Ａ１）８０を構成し熱変形する横型２の膨張量を、平面部８１で吸収するわけであるから、平面部８１は、キャビティ（Ｃｌ）１３との接辺（拡大断面図である図３中にＫで示され奥行き方向に形成される辺）を始点とし金型外部に向けて、少なくとも金型の熱変形量で規定される長さ以上の長さＷで形成されることが望ましい。例えば、金型の主材料がアルミニウム合金ＡＣ４Ｃである場合には、平面部８１のキャビティ（Ｃｌ）１３との接辺を始点とし金型外部に向けて必要な長さＷは、５ｍｍ以上である。
【００３８】
又、車両用ホイール向け鋳造用金型１１では、予め、型割面（Ｂ１）８３とキャビティ（Ｃｌ）１３との接辺に沿って、深さ方向に狭まるテーパー状の凹部８２を形成しておくことにより、この凹部８２が、熱変形による横型２を構成する２つの型の開きを抑制し、型割面（Ｂ１）８３に隙間が発生し難くしている。
【００３９】
そして、この凹部８２には溶湯が充填され、冷却されて成形され得られる図９に示す車両用ホイール４１の薄肉部たるインナーリム４２には、図７に示すような従来の鋳造用金型で成形されたときに発生する薄平なバリ９ではなく、図６に示すように、滑らかな凸部６が形成される。この凸部６は、成形後に除去したり加工したりする必要がなく、機械的強度にも影響がないため、鋳造成形後に除去する必要がない。
【００４０】
更に、車両用ホイール向け鋳造用金型１１においては、図２に示すように、概ね１８０°対向して備わる２つの型割面（Ｂ１）８３を結ぶ直径Ｄ１が、直径Ｄ１と直交する直径Ｄ２より僅かに小さくなる偏芯形状を呈している。
【００４１】
車両用ホイール向け鋳造用金型１１では、溶湯から横型２に伝わる熱は金型外部に放散されるが、その一部は横型２の分割面である型割面（Ｂ１）８３からも放散される。従って、横型２においては、２つの型割面（Ｂ１）８３辺りと、そこから離れた部分では、温度差が生じ、その結果、熱変形量にも違いが出る。通常、型割面（Ｂ１）８３辺りは温度が最も低く、熱変形量も少ない。従って、上記したように、溶湯の充填に伴い高温になることにより、横型２は型割面（Ｂ１）８３を開き、２つの型割面（Ｂ１）８３を結ぶ直径が伸びるように熱変形し、型割面（Ｂ１）８３に実際には僅かな隙間が生じる。
【００４２】
そこで、上記したように、横型２を、２つの型割面（Ｂ１）８３を結ぶ直径Ｄ１（即ち、熱変形量少ない部分を結ぶ直径）が、直径Ｄ１と直交する直径Ｄ２（即ち、熱変形量多い部分を結ぶ直径）より僅かに小さくなる偏芯形状になるように構成すれば、横型２が熱変形したときに、キャビティ４が最適な車両用ホイール設計形状になり、成形された車両用ホイールが偏肉成形されなくなる。
【００４３】
車両用ホイール向け鋳造用金型１１は、湯口系が、複数系統設けられている鋳造用金型である。従って、溶湯充填に際し、通常のセンターゲート方式の金型より溶湯の移動距離が短くなり、充填がより容易になって、湯廻り不良が生じ難くなり、高い機械的強度を付与しつつインナーリムのような薄肉部を容易に成形出来る。従来、実現出来なかった薄肉部の厚さを概ね５．５〜８．０ｍｍにすることも可能である。
【００４４】
又、溶湯充填に要する時間が短くて済み、鋳造全工程に要する時間が短縮され、スループット向上が図られる。尚、湯口系を、スポークを成形するキャビティ（Ｃｓ）１２に通じる系の他に、リムを成形する円筒状のキャビティ（Ｃｌ）１３の円周に等間隔で通じるように複数系統設けることが、更に、好ましい。このように構成すれば、溶湯充填に際し、溶湯の移動距離が、より短くなり、尚更に、湯廻り不良が生じ難くなり、又、溶湯充填に要する時間が、より短くて済むからである。
【００４５】
よって、車両用ホイール向け鋳造用金型１１を用いて作製される車両用ホイール４１は、より軽量で、意匠的にも優れたものとなり得て、且つ、より安価に作製することが可能である。従って、競合品に比べ、より高い競争力を備えることが出来る。
【００４６】
尚、本発明の車両用ホイール向け鋳造用金型を構成する材料は、公知の材料を用いればよく、本発明は使用する材料を限定するものではない。一般に、より熱伝導性の高い、即ち、熱伝導率の大きな材料を用いる。例えば、銅やベリリウム銅、あるいは、アルミニウム合金が挙げられる。
【００４７】
本発明の車両用ホイール向け鋳造用金型は、種々の鋳造法に適用可能であるが、低圧鋳造方法に好適に用いることが出来る。低圧鋳造方法とは、一般に、金型と、金型の下に備わり溶湯が入れられた保持炉を用いて、保持炉内に例えば窒素ガスの注入等で概ね０．１〜０．５ｋｇ／ｃｍ²の極低い圧力を付加するか、若しくは、金型側から真空で吸引して、溶湯の温度を一定温度に保ったまま、ストークを介して金型内へ押し上げ、金型で凝固させて成形し、鋳物を得るという工程からなる製造方法である。溶湯の金型への充填が終われば、ストークのなかに残った溶湯は保持炉に戻る。
【００４８】
この低圧鋳造方法は、所謂スクイズ鋳造法、ダイカスト法に比べ、スクイズ鋳造法より溶湯充填速度が速いためスループットが大きく、ダイカスト法のように圧入しないため、より高品質であり、両者に比べて金型を含む設備費が安価であるという利点を有する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用ホイール向け鋳造用金型によれば、高温で流動性のよい溶湯を充填したときに熱変形によって型割面に隙間が発生し難く、バリの発生を抑えられ、鋳造歩留まりを高くすることが出来るとともに、サイクルタイムの短縮が図られ、スループットが向上して製造コストが低減されたホイールを得ることが可能である。
【００５０】
本発明により得られる、例えばアルミニウム合金製の、より軽い車両用ホイールを、より安価で供給すれば、自動車等の燃費向上が図られ、地球規模の課題である排出二酸化炭素の削減に寄与し地球温暖化防止等の環境対策に貢献することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用ホイール向け鋳造用金型の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る車両用ホイール向け鋳造用金型の一実施形態を示す断面図であり、図１におけるＢＢ’断面を示す図である。
【図３】本発明に係る車両用ホイール向け鋳造用金型の一実施形態を示す部分拡大断面図である。
【図４】従来の鋳造用金型の一例を示す部分拡大断面図である。
【図５】従来の鋳造用金型で鋳造された車両用ホイールの一例を示す部分断面図である。
【図６】本発明に係る金型で鋳造された車両用ホイールの一例を示す部分断面図である。
【図７】従来の鋳造用金型で鋳造された車両用ホイールの他の一例を示す部分断面図である。
【図８】本発明に係る金型で鋳造される車両用ホイールの一例を示す斜視図である。
【図９】図８に示す車両用ホイールのＡＡ’断面を示す図である。
【図１０】横型の熱変形の様子を説明する模式図である。
【符号の説明】
１…上型、２，１０２…横型、３…下型、４…キャビティ、５…ストーク、６…凸部、９…バリ、１１…車両用ホイール向け鋳造用金型、１２…キャビティ（Ｃｓ）、１３…キャビティ（Ｃｌ）、１７…湯道、１８…湯口、１９…堰、４１…車両用ホイール、４２…インナーリム、４３…アウターリム、４４…スポーク、８０…型割面（Ａ１）、８１…平面部、８２…凹部、８３，１８３…型割面（Ｂ１）、９０…型割面（従来の鋳造用金型）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a casting mold used for casting a vehicle wheel. Specifically, a mold splitting surface is provided in consideration of the thermal deformation of the mold, and even if the molten metal enters and the mold becomes hot and deforms, the amount of unnecessary burrs generated can be reduced, improving the yield. The present invention relates to a casting mold for a vehicle wheel.
[0002]
[Prior art]
Casting is a molding means that fills a mold having a product-shaped cavity with molten metal and cools and solidifies the molten metal to obtain a product. It is widely used as a manufacturing means for various industrial products including parts for automobiles.
[0003]
In particular, in recent years, for example, as disclosed in JP-A-5-269563, casting using a mold having a plurality of gates has been performed. In such a mold, since the molten metal is poured into the mold from a plurality of gates, the distance that the molten metal flows in the mold is shortened. Therefore, the cycle time required for filling the molten metal is shortened, and the temperature of the molten metal during filling is small, so the flow of molten metal in the mold is improved, casting defects are small, and it can be applied to thin-walled products. Have advantages.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in a mold having a plurality of gates having such advantages, there are problems to be solved such as generation of useless burrs and leakage of water as in the case of the center gate type and side gate type molds. . When the distance that the molten metal flows in the mold becomes shorter, the temperature of the molten metal during filling is less decreased, so the amount of heat dissipated through the mold increases, and a gap is likely to be generated in the mold dividing surface. In some cases, the amount of burrs generated when the molten metal flows increases, or the gap leads to the outside of the mold, which easily causes hot water leakage.
[0005]
The generation of burrs that do not become a product requires a deburring process in the subsequent stage, which increases the amount of work such as not only deburring but also the transfer work for reusing or discarding burrs, and lengthens the manufacturing process time. In addition, as the amount of burrs increases, that is, as the yield decreases, the amount of molten metal required to obtain a vehicle wheel increases. As a result, the raw materials and raw materials used to obtain the molten metal are dissolved and retained. This increases the amount of heat to be used, the amount of various treatments required to clean the molten metal, the amount of utility such as electricity, and the like, and the manufacturing process time becomes longer and the manufacturing cost increases.
[0006]
In response to such a problem, it is not preferable to reduce the temperature of the molten metal during filling to reduce the amount of heat dissipated through the mold and to suppress the thermal deformation of the mold. The fluidity of the molten metal is reduced, casting defects such as poor circulation of the molten metal occur, and the cooling effect cannot be obtained sufficiently, so that the structure is not refined and mechanical strength is reduced. This is because the tendency becomes remarkable in the rim. In addition, the filling time is long and the cycle time is extended. On the contrary, the throughput of the entire casting process is reduced.
[0007]
The present invention has been made in order to solve such a conventional problem. The object of the present invention is to provide a mold splitting surface or the like by thermal deformation even when a molten metal having high fluidity at high temperature is filled. No gaps are generated, burrs are suppressed, casting yield is high, casting defects such as poor hot water casting are low, mechanical strength is excellent, cycle time is shortened, throughput is improved, and manufacturing costs are increased. An object of the present invention is to provide a casting mold capable of obtaining a vehicle wheel with reduced noise.
[0008]
As a result of diligent investigations on the mold structure, in the casting mold for a vehicle wheel composed of a plurality of molds, by dividing the divided mold surface of the horizontal mold in consideration of thermal deformation, It was found that the above problems could be solved, and the present invention was completed. More specifically, the following means are used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, the following three casting molds for vehicle wheels are provided.
[0010]
The first mold is a mold used for casting a vehicle wheel having a cylindrical rim and a spoke connecting the rim at one end of the cylinder as a main component, and includes at least one gate. A casting mold for a vehicle wheel having a lower mold, an upper mold that forms a cavity (Cs) that molds a spoke together with the lower mold, and a horizontal mold that forms a cavity (Cl) that molds a rim together with the upper mold. is there. The first mold is characterized by a horizontal mold divided into two. The feature of the horizontal mold is that two molds are formed on the outer peripheral side of the cavity (Cl), passing through the central axis of the cavity (Cl), and on a plane parallel to the cylindrical height direction of the cavity (Cl). There is a split surface (B1), and a tapered concave portion narrowing in the depth direction is formed along the contact side between the mold split surface (B1) and the cavity (Cl).
[0011]
This structure is adopted because a space approximately equal to the amount of burrs is formed in advance along the contact surface between the mold parting surface (B1) and the cavity (Cl), thereby forming the parting surface (B1). This is to prevent thin burrs from being formed on the rim formed by the cavity (Cl) even if a gap is generated.
[0012]
The cavity (Cl) for molding the rim is formed by disposing an upper mold on the inner peripheral side and a horizontal mold divided into two on the outer peripheral side. Then, the molten metal flows from the direction of the cavity (Cs) toward the end of the cavity (Cl) opposite to the direction and is filled. The horizontal mold forming the cavity (Cl) is distorted by the heat of the molten metal so that the outside of the mold split surface (B1) is opened, and the mold is twisted. For this reason, conventionally, in the cavity (Cl), a slight gap has occurred in the mold split surface (B1). The rim that has been molded and taken out has a thin burr and must be cut off, which increases the amount of work required for casting as the yield decreases.
[0013]
According to the first mold of the present invention, generation of this thin and unnecessary burr can be suppressed. The mold parting surface (B1) in which the mold parting surface is formed in the cylinder height direction of the cavity (Cl), and the tapered concave part narrowing in the depth direction is formed along the contact side with the cavity (Cl). By doing so, the concave portion prevents the mold forming the mold splitting surface from being twisted by thermal deformation. The concave portion is filled with molten metal, and a convex portion is formed on the cooled rim.
[0014]
This convex part is not as thin as a burr, is smooth and does not impair the appearance, and does not cause a decrease in mechanical strength, so it must be removed or processed after molding. Absent. That is, the second feature of the present invention that is preferably imparted is not capable of substantially reducing the amount of excess molten metal corresponding to burrs, but is effective in that a deburring step after casting is unnecessary. Is recognized.
[0015]
The second mold is a mold used for casting a vehicle wheel including a cylindrical rim and a spoke connecting the rim at one end of the cylinder, and includes at least one gate. A casting mold for a vehicle wheel having a lower mold, an upper mold that forms a cavity (Cs) that molds a spoke together with the lower mold, and a horizontal mold that forms a cavity (Cl) that molds a rim together with the upper mold. is there. The second mold is characterized by a horizontal mold divided into two. The feature of the horizontal mold is that two molds are formed on the outer peripheral side of the cavity (Cl), passing through the central axis of the cavity (Cl), and on a plane parallel to the cylindrical height direction of the cavity (Cl). There is a split surface (B1), and the diameter D1 connecting the two mold split surfaces (B1) exhibits an eccentric shape slightly smaller than the diameter D2 orthogonal to the diameter D1. In the present specification, the (horizontal) diameter means a line segment passing through the center of a circle appearing in one horizontal cross section (see FIG. 2) and having an end on the circumference.
[0016]
This structure is adopted because the diameter D1 connecting the two parting surfaces (B1) is made smaller than the diameter D2 orthogonal to the diameter D1 in advance, so that the diameter D1 and the diameter D2 are substantially equal at high temperatures. This is because the cylindrical cavity (Cl) can be prevented from being distorted. Conventionally, when the molten metal is injected and the mold becomes high temperature, the mold is thermally deformed, and the two mold split surfaces (B1) are extended in the direction of extending the diameter D1 connecting the two mold split surfaces (B1). However, according to the present invention, when the mold is thermally deformed, the cavity (Cl) is configured to have an optimal vehicle wheel design shape. In addition, uneven thickness molding of the rim is prevented, and a rim having no distortion can be obtained.
[0017]
The third mold is a mold used for casting a vehicle wheel including a cylindrical rim and a spoke connecting the rim at one end of the cylinder, and includes at least one gate. A casting mold for a vehicle wheel having a lower mold, an upper mold that forms a cavity (Cs) that molds a spoke together with the lower mold, and a horizontal mold that forms a cavity (Cl) that molds a rim together with the upper mold. is there. The third mold is characterized by the mold dividing surface (A1) between the upper mold and the horizontal mold. The feature of the mold splitting surface (A1) is that it has a plane portion that is substantially perpendicular to the cylinder height direction of the cavity (Cl) for forming the cylindrical rim at the upper end of the cavity (Cl). In the third mold as well, the horizontal mold is located on the outer peripheral side of the cavity (Cl) and divided into two, passes through the central axis of the cavity (Cl), and in the cylinder height direction of the cavity (Cl). It has two parting surfaces (B1) formed on parallel surfaces.
[0018]
When the main material of the third mold is an aluminum alloy AC4C, the flat portion has a length of 5 mm or more starting from the contact side with the cavity (Cl) for molding the rim toward the outside of the mold. It is preferable to be formed.
[0019]
The reason for adopting such a structure is to suppress the amount of the gap generated on the parting surface (A1) and make it difficult for the rim formed by the cavity (Cl) to be burred.
[0020]
The horizontal mold divided into two expands in the direction of opening the two mold split surfaces (B1) by the heat of the molten metal, that is, in a substantially horizontal direction. For this reason, in the conventional mold splitting surface (A1) between the upper mold and the horizontal mold formed at the upper end of the cavity (Cl), the surface direction of the mold splitting surface (A1) and the expansion direction of the horizontal mold are as follows: In many cases, they did not match, and most of the mold splitting surfaces had gaps. Then, many thin burrs formed and taken out have a lot of unnecessary burrs, which has been a main cause of a decrease in yield (also referred to as material utilization rate).
[0021]
According to the 3rd metal mold | die which concerns on this invention, generation | occurrence | production of this unnecessary burr | flash can be suppressed. By making the mold splitting surfaces of the upper mold and the horizontal mold into the mold splitting plane (A1) in which a plane portion substantially perpendicular to the cylindrical height direction of the cavity (Cl) is formed, at least the cavity (Cl) In the upper end of the mold, the surface direction of the mold split surface (A1) coincides with the expansion direction of the horizontal mold, and even if the horizontal mold expands, it is difficult to form a gap on the mold split surface. Since the amount of expansion of the horizontal mold is absorbed by the plane portion, the plane portion starts at the contact with the cavity (Cl) for forming the thin-walled portion and starts to the outside of the mold, and at least thermal deformation of the mold It is desirable that the length is not less than the length specified by the amount. The feature of the third mold according to the present invention is advantageous in that it is possible to reduce the amount of extra molten metal corresponding to burrs and eliminate the need for a deburring step after casting.
[0022]
It is preferable that the 1st-3rd metal mold | die which concerns on this invention is a metal mold | die which consists of several gates provided with the above characteristics. Since the distance that the molten metal flows through the mold is short, the molten metal can be filled while maintaining a high temperature, and the molten metal has good fluidity, casting defects such as poor circulation are unlikely to occur, and cooling after filling the molten metal. This is because the effect is sufficiently obtained, the structure is miniaturized, and the mechanical strength of the obtained wheel is increased, and it is possible to cast an excellent wheel that is thin. In the case of a mold composed of a plurality of gates, it is suitable as a casting mold for an extremely thin vehicle wheel having a rim thickness of approximately 5.5 to 8.0 mm.
[0023]
Moreover, the 1st-3rd metal mold | die which concerns on this invention is used suitably for a low pressure casting method.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the casting mold for vehicle wheels of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments. The casting mold for a vehicle wheel according to the present invention relates to a mold used for casting a vehicle wheel having a spoke (thick part) and a rim (thin part). The spoke (thick part) and the rim (thin part) have a relatively clear difference in thickness, and the filling rate of the molten metal poured into the cavity forming the vehicle wheel is determined by the spoke (thickness). There is a clear difference between the cavity part for forming the (wall part) and the cavity part for forming the rim (thin part).
[0025]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a casting mold for a vehicle wheel according to the present invention. A casting mold 11 for a vehicle wheel shown in FIG. 1 is a mold for molding a vehicle wheel 41 whose perspective view is shown in FIG. 9 is a view showing a cross section AA ′ of the vehicle wheel shown in FIG. 8, and is a cross-sectional view seen from the same direction as the cavity 4 as a molding space in the casting mold 11 for the vehicle wheel shown in FIG. It is. The vehicle wheel 41 includes a cylindrical rim that is a thin portion and a spoke 44 that is a thick portion that connects the rim. The rim includes an outer rim 43 on the side of the spoke 44 and an inner rim on the opposite end. It consists of a rim 42.
[0026]
A casting mold 11 for a vehicle wheel shown in FIG. 1 is used in a low pressure casting method, and is connected to a stalk 5 that is a flow path through which molten metal is pushed up from a holding furnace (not shown). A casting mold 11 for a vehicle wheel is composed of an upper mold 1, a horizontal mold 2 and a lower mold 3 that form a cavity 4 as a molding space, and is composed of a thick spoke 44 and a thin rim. Used for wheel casting. The cavity 4 includes a cavity (Cs) 12 for forming the spoke 44 having a thick wall and a cavity (Cl) 13 for forming a rim having a thin wall. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the upper end portion of the cavity (Cs) 12.
[0027]
A casting mold 11 for a vehicle wheel includes a gate 18 for supplying molten metal to the cavity 4, a runner 17 that is a molten metal flow path from the stalk 5 to the gate 18, and a weir 19 between the gate 18 and the cavity 4. At least two gate systems are provided. One of the gate systems communicates with a cavity (Cs) 12 for forming a spoke in the cavity 4, and the other gate system communicates with a cavity (Cl) 13 for molding a rim.
[0028]
The surface on which the cavity (Cs) 12 is formed includes the upper mold 1 and the lower mold 3. The surface on which the cavity (Cl) 13 is formed is composed of the upper mold 1 and the horizontal mold 2. In one of the two gate systems, the runner 17 is formed in the lower mold 3 and the weir 19 is formed by the lower mold 3 and the horizontal mold 2. In the other gate system, the runner 17 and the weir 19 are formed in the lower mold 3.
[0029]
A mold split surface (A1) 80 between the upper mold 1 and the horizontal mold 2 is provided at the end of the cavity (Cl) 13 opposite to the direction where the gate system is located. In the casting mold 11 for a vehicle wheel, it is important that the mold split surface (A1) 80 has a plane portion 81 that is substantially perpendicular to the cylindrical height direction of the cylindrical cavity (Cl) 13. is there.
[0030]
In FIG. 1, the gate system is formed on the lower mold 3 side as viewed from the cavity (Cl) 13, and the molten metal rises in the cavity (Cl) 13, and the cavity (Cs) 12 side reaches the cavity (Cl) 13. It flows toward the upper end. The flat surface portion 81 of the parting surface (A1) 80 is substantially perpendicular to the cylindrical height direction of the cylindrical cavity (Cl) 13.
[0031]
In the casting mold 11 for a vehicle wheel, the horizontal mold 2 is further composed of two molds, and a mold dividing surface is formed by the two molds. FIG. 2 is a diagram showing a BB ′ cross section in FIG. 1. As shown in FIG. 2, the casting mold 11 for a vehicle wheel passes through the central axis of the cavity (Cl) 13 and is parallel to the cylindrical height direction of the cavity (Cl) 13. For example, two mold split surfaces (B1) 83 facing two molds constituting the horizontal mold 2 are provided on the outer peripheral side of the cavity (Cl) 13 and facing each other at approximately 180 °. And it narrows in the depth direction along the tangent side (the side indicated by L in FIG. 2 which is a sectional view and formed in the depth direction) between the mold dividing surface (B1) 83 and the cavity (Cl) 13. A tapered recess 82 is formed.
[0032]
In the cavity (Cl) 13, the molten metal flows from the direction of the gate system toward the upper end of the cavity (Cl) 13, and due to the heat of the molten metal, the mold (in the cavity (Cl) 13 has the horizontal mold 2 and the upper mold). The mold 1) may become hot and thermally deform.
[0033]
The thermal deformation of the mold will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a state of horizontal thermal deformation. As shown in the figure, the horizontal mold 102 having substantially the same shape as the horizontal mold 2 closes the mold dividing surface 183 at room temperature (the two molds are in close contact), and opens the mold dividing surface 183 when the molten metal is injected to reach a high temperature. Thermal deformation is performed so that the diameter connecting the parting surfaces 183 extends. For this reason, a slight gap is generated on the parting surface 183 (although it is wide open in the drawing).
[0034]
In the casting mold 11 for a vehicle wheel according to the present invention, most of the thermal deformation similar to the above that occurs when the molten metal is filled and the mold becomes hot due to the heat of the molten metal occurs on the side of the horizontal mold 2. Since the upper die 1 is not divided and is located inside the cylindrical cavity (Cl) 13 that molds the rim, it is difficult to thermally deform like the horizontal die. For this reason, in the mold dividing surface (A1) 80 between the upper mold 1 and the horizontal mold 2 located at the upper end portion of the cavity (Cl) 13, a deviation is likely to occur between the upper mold 1 and the horizontal mold 2.
[0035]
In a conventional mold used for casting a vehicle wheel, as shown in a partially enlarged sectional view in FIG. 4, the split between the upper mold 1 and the horizontal mold 2 formed at the upper end of the cavity (Cl) 13. Since the surface direction of the surface 90 (the direction from the cavity (Cl) 13 side toward the outer side of the mold) does not coincide with the expansion direction of the horizontal die 2, there was a gap in the mold dividing surface 90. As shown in FIG. 5, unnecessary burrs 9 are attached to the inner rim 42 which is a thin portion of the vehicle wheel 41 which is molded and taken out.
[0036]
This is not the case with the casting mold 11 for vehicle wheels of the present invention. The expansion direction of the horizontal mold 2 constituting the mold dividing surface (A1) 80 and the surface direction of the mold dividing surface (A1) 80 (the direction from the cavity (Cl) 13 side toward the mold outer side) are at least flat portions. In 81, since it is in agreement, it is hard to produce a crevice in mold parting surface (A1) 80. Therefore, the inner rim 42, which is a thin portion of the vehicle wheel 41 shown in FIG. 9 obtained by cooling and molding the molten metal, has almost no unnecessary burrs, and the amount of molten metal filled in the cavity 4 can be reduced. Yield is improved.
[0037]
The plane part 81 absorbs the expansion amount of the horizontal mold 2 that constitutes the mold dividing surface (A1) 80 and is thermally deformed, and therefore the plane part 81 is in contact with the cavity (Cl) 13 (in an enlarged sectional view). 3 is formed with a length W that is at least the length defined by the amount of thermal deformation of the mold, starting from the side indicated by K in FIG. 3 and formed in the depth direction, toward the outside of the mold. Is desirable. For example, in the case where the main material of the mold is an aluminum alloy AC4C, the required length W from the contact side with the cavity (Cl) 13 of the plane portion 81 toward the outside of the mold is 5 mm or more. .
[0038]
Further, in the casting mold 11 for a vehicle wheel, a tapered concave portion 82 that narrows in the depth direction is formed in advance along the contact side between the mold split surface (B1) 83 and the cavity (Cl) 13. Thus, the recess 82 suppresses the opening of the two molds constituting the horizontal mold 2 due to thermal deformation, thereby making it difficult for a gap to be generated on the mold split surface (B1) 83.
[0039]
The inner rim 42, which is a thin wall portion of the vehicle wheel 41 shown in FIG. 9, which is filled with molten metal and cooled and molded, is formed with a conventional casting mold as shown in FIG. Instead of the thin burr 9 that occurs when molded, a smooth convex portion 6 is formed as shown in FIG. The convex portion 6 does not need to be removed or processed after molding, and does not affect the mechanical strength, and therefore does not need to be removed after casting.
[0040]
Further, in the casting mold 11 for vehicle wheels, as shown in FIG. 2, a diameter D1 that connects two mold split surfaces (B1) 83 provided substantially facing each other by 180 ° is a diameter D2 orthogonal to the diameter D1. It exhibits an eccentric shape that is slightly smaller.
[0041]
In the casting mold 11 for vehicle wheels, the heat transferred from the molten metal to the horizontal mold 2 is dissipated to the outside of the mold, but part of it is also dissipated from the mold splitting surface (B1) 83 which is a split surface of the horizontal mold 2. The Therefore, in the horizontal mold 2, a temperature difference is generated around the two mold splitting faces (B1) 83 and a part away from the mold dividing plane (B1) 83. As a result, the amount of thermal deformation is also different. Usually, the area around the parting surface (B1) 83 has the lowest temperature and the amount of thermal deformation is small. Therefore, as described above, when the temperature rises as the molten metal is filled, the horizontal mold 2 opens the mold dividing surface (B1) 83 and is thermally deformed so that the diameter connecting the two mold dividing surfaces (B1) 83 extends. In fact, a slight gap is formed on the parting surface (B1) 83.
[0042]
Therefore, as described above, the diameter D1 (that is, the diameter connecting the portions with a small amount of thermal deformation) of the horizontal mold 2 connecting the two mold split surfaces (B1) 83 is perpendicular to the diameter D1 (that is, thermal deformation). If it is configured to have an eccentric shape that is slightly smaller than the diameter connecting the large portions, the cavity 4 becomes the optimal vehicle wheel design shape when the horizontal mold 2 is thermally deformed, and the molded vehicle The wheel will not be unevenly molded.
[0043]
The casting mold 11 for a vehicle wheel is a casting mold in which a plurality of gate systems are provided. Therefore, when the molten metal is filled, the moving distance of the molten metal is shorter than that of a normal center gate mold, filling becomes easier, poor hot water is less likely to occur, and high mechanical strength is provided while providing high mechanical strength. Such a thin part can be easily formed. It is also possible to make the thickness of the thin wall portion that could not be realized conventionally approximately 5.5 to 8.0 mm.
[0044]
In addition, the time required for filling the molten metal is short, the time required for the entire casting process is shortened, and the throughput is improved. In addition to the system that communicates with the cavity (Cs) 12 that molds the spoke, a plurality of systems are provided so that the gate system communicates with the circumference of the cylindrical cavity (Cl) 13 that molds the rim at equal intervals. Furthermore, it is preferable. With such a configuration, when the molten metal is filled, the moving distance of the molten metal is further shortened, and further, it is difficult to cause poor hot water circulation, and the time required for filling the molten metal can be shortened.
[0045]
Therefore, the vehicle wheel 41 manufactured using the casting mold 11 for vehicle wheels is lighter, can be superior in design, and can be manufactured at a lower cost. . Therefore, it is possible to provide higher competitiveness than competing products.
[0046]
In addition, what is necessary is just to use a well-known material for the material which comprises the casting metal mold | die for vehicle wheels of this invention, and this invention does not limit the material to be used. In general, a material having a higher thermal conductivity, that is, a higher thermal conductivity is used. For example, copper, beryllium copper, or an aluminum alloy can be used.
[0047]
The casting mold for a vehicle wheel of the present invention can be applied to various casting methods, but can be suitably used for a low pressure casting method. The low-pressure casting method generally uses a mold and a holding furnace provided under the mold and containing molten metal, and for example, by injecting nitrogen gas into the holding furnace, about 0.1 to 0.5 kg / cm. ² Applying a very low pressure or vacuuming from the mold side, while keeping the temperature of the molten metal constant, push it up into the mold through stalk and solidify with the mold. , A manufacturing method comprising a step of obtaining a casting. When filling of the molten metal into the mold is completed, the molten metal remaining in the stalk returns to the holding furnace.
[0048]
Compared to the so-called squeeze casting method and die casting method, this low pressure casting method has a higher throughput because the molten metal filling speed is faster than that of the squeeze casting method, and is higher in quality because it does not press fit like the die casting method. There is an advantage that the equipment cost including the mold is low.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the casting mold for a vehicle wheel of the present invention, when a molten metal having a high fluidity at high temperature is filled, it is difficult for a gap to occur on the mold splitting surface due to thermal deformation, and burrs are generated. Thus, it is possible to obtain a wheel that can be suppressed, the casting yield can be increased, the cycle time can be shortened, the throughput is improved, and the manufacturing cost is reduced.
[0050]
If a lighter vehicle wheel made of, for example, an aluminum alloy obtained by the present invention is supplied at a lower cost, the fuel efficiency of automobiles and the like can be improved, contributing to the reduction of exhaust carbon dioxide, which is a global issue, and the earth. It can contribute to environmental measures such as global warming prevention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a casting mold for a vehicle wheel according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a casting mold for a vehicle wheel according to the present invention, and is a view showing a BB ′ cross section in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view showing an embodiment of a casting mold for a vehicle wheel according to the present invention.
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example of a conventional casting mold.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing an example of a vehicle wheel cast with a conventional casting mold.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing an example of a vehicle wheel cast with a mold according to the present invention.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing another example of a vehicle wheel cast with a conventional casting mold.
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a vehicle wheel cast with a mold according to the present invention.
9 is a view showing a cross section AA ′ of the vehicle wheel shown in FIG. 8;
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a state of horizontal thermal deformation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Upper mold, 2,102 ... Horizontal mold, 3 ... Lower mold, 4 ... Cavity, 5 ... Stoke, 6 ... Convex part, 9 ... Burr, 11 ... Mold for casting for vehicle wheel, 12 ... Cavity (Cs) , 13 ... cavity (Cl), 17 ... runner, 18 ... sprue, 19 ... weir, 41 ... wheel for vehicle, 42 ... inner rim, 43 ... outer rim, 44 ... spoke, 80 ... mold parting surface (A1), 81 ... plane part, 82 ... concave part, 83, 183 ... mold parting surface (B1), 90 ... mold parting surface (conventional casting mold).

Claims

A mold used for casting a vehicle wheel having a cylindrical rim and a spoke connecting the rim at one end of a cylinder as a main component,
The main material of the mold is aluminum alloy AC4C,
A lower mold having at least one gate, an upper mold for forming a cavity (Cs) for molding the spoke together with the lower mold, and a horizontal mold for forming a cavity (Cl) for molding the rim together with the upper mold. Have
The horizontal mold is located on the outer peripheral side of the cavity (Cl) and divided into two parts, passes through the central axis of the cavity (Cl), and is formed on the surface of the cavity (Cl) in the cylindrical height direction. It has two mold parting faces (B1),
The type wherein the split plane and (B1) along the Sehhen the cavity (Cl), tapered recess which narrows in the depth direction is formed Rutotomoni,
The diameter D1 connecting the two mold dividing surfaces (B1) has an eccentric shape slightly smaller than the diameter D2 orthogonal to the diameter D1, and
The mold dividing surface (A1) between the upper mold and the horizontal mold is perpendicular to the cylinder height direction of the cavity (Cl) for forming a cylindrical rim at the upper end of the cavity (Cl), and the cavity (Cl And a flat portion formed with a length of 5 mm or more toward the outside of the mold, and an inclined portion that is not perpendicular to the cylindrical height direction . Casting mold for wheels.

The casting mold for vehicle wheels according to claim 1, which is used in a low pressure casting method .