JP4194966B2 - Mold apparatus for casting and application method of release agent - Google Patents
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Description
本発明は、鋳抜きピンへの離型剤の塗布機構を備えた鋳造用金型装置、及び、鋳抜きピンへの離型剤の塗布方法に関するものである。 The present invention relates to a casting mold apparatus having a mechanism for applying a release agent to a core pin and a method for applying the release agent to the core pin.
鋳造用金型装置には、その金型本体内の成形用キャビティに対し「鋳抜きピン」と呼ばれる金型構成要素を出没可能に設けたものがある。このような金型装置のキャビティ内面に対し離型剤を塗布する場合には、鋳抜きピンを突出位置に配置すると共に、型開き状態の金型本体内にスプレーガンを進入させ、そのスプレーガンから離型剤を噴射するのが一般的である。但しその場合、鋳抜きピンの全外周面のうちスプレーガンに面した半周面には離型剤が付着するが、スプレーガンからは死角となる反対側の半周面には離型剤がほとんど付着しない。このため、型閉じ及び注湯後、鋳抜きピンを没入位置に引き戻して型開きしたときに、得られた鋳造品には鋳抜きピンによる鋳抜き部において欠肉が生じるという問題があった。 2. Description of the Related Art Some casting mold apparatuses are provided with mold components called “casting pins” so as to be capable of appearing and retracting in molding cavities in the mold body. When a mold release agent is applied to the cavity inner surface of such a mold apparatus, the cast pin is arranged at the protruding position, and the spray gun is inserted into the mold body in the mold open state, and the spray gun In general, a mold release agent is sprayed from. However, in that case, the mold release agent adheres to the half peripheral surface facing the spray gun out of the entire outer peripheral surface of the core pin, but from the spray gun almost all the mold release agent adheres to the other half peripheral surface that is the dead angle. do not do. For this reason, after mold closing and pouring, when the die pin is pulled back to the immersive position and the die is opened, the resulting cast product has a problem that a lack of thickness occurs in the die cast portion by the die pin.
かかる問題点を解決すべく特許文献1及び2には、鋳抜きピンの全周面に離型剤を均一に塗布できる離型剤塗布装置が開示されている。その塗布装置では、キャビティ外に後退した鋳抜きピンを包囲し得る離型剤塗布室を設け、その塗布室の周壁に、圧縮空気と離型剤を選択的に噴射し得る複数の噴射ノズルの噴口を周方向に間隔をあけて開口形成している。そして、離型剤塗布室に後退した鋳抜きピンに対し、それを取り囲む各ノズルから離型剤を一斉に噴射することで、鋳抜きピンの全周に離型剤を均一塗布可能としている。 In order to solve such problems, Patent Documents 1 and 2 disclose a release agent coating apparatus that can uniformly apply a release agent to the entire peripheral surface of a core pin. In the coating apparatus, a release agent application chamber that can surround a core pin that has receded from the cavity is provided, and a plurality of injection nozzles that can selectively inject compressed air and a release agent to the peripheral wall of the application chamber. The nozzle holes are formed at intervals in the circumferential direction. The mold release agent can be uniformly applied to the entire circumference of the cast pin by spraying the mold release agent all at once from the nozzles surrounding the cast pin retracted to the mold release agent application chamber.
ところで、今日多く用いられている金型用離型剤は、水及び離型成分(例えばシリコーンオイル)からなると共にその一方を他方に分散してなるエマルジョンタイプが主流であり、その塗布時には、塗布対象となる金型構成要素(鋳抜きピンを含む)が熱せられて所定の温度範囲(例えば150〜250℃)にあることを想定した設計となっている。つまり、加温状態の金型構成要素に対して離型剤を吹き付けたときに、水分が蒸発して離型成分だけが金型表面に残留すると共に、例えば金型の熱でその残留離型成分が造膜等して離型層が形成され、それによって離型性が発現するように設計されている。 By the way, a mold release agent that is widely used today is mainly an emulsion type composed of water and a release component (for example, silicone oil) and one of them is dispersed in the other. It is designed assuming that the target mold component (including the cast pin) is heated and is in a predetermined temperature range (for example, 150 to 250 ° C.). That is, when a mold release agent is sprayed on a mold component in a heated state, the moisture evaporates and only the mold release component remains on the mold surface. The component is designed to form a release layer by forming a film or the like, thereby exhibiting release properties.
この点、特許文献1及び2に開示の塗布装置では、塗布室周壁のノズルから鋳抜きピンの表面に対して離型剤を直接噴射して塗布するため、鋳抜きピンの表面には離型剤が過剰に付着しやすい。それ故、金型本体に比べて熱容量の小さな鋳抜きピンは、過剰な離型剤によって冷え過ぎてしまうことがある。特に離型剤が前述のようなエマルジョンタイプの場合には、均一に塗布したはずの離型剤も水分蒸発等を完了する前にピン表面から流れ落ちてしまう可能性が大きい。結局のところ、前述のような装置的工夫を凝らしたにもかかわらず、鋳抜きピン外周面に対する離型成分の付着が不均一又は不十分となってしまい、型開き時の離型性(ひいては欠肉防止)がさほど改善されない。 In this respect, in the coating apparatus disclosed in Patent Documents 1 and 2, since the release agent is directly sprayed and applied from the nozzle on the peripheral wall of the coating chamber to the surface of the core pin, the mold release is applied to the surface of the core pin. The agent tends to adhere excessively. Therefore, the cast pin having a small heat capacity compared to the mold body may be overcooled by an excessive mold release agent. In particular, when the release agent is an emulsion type as described above, there is a high possibility that the release agent that should have been uniformly applied will also flow down from the pin surface before moisture evaporation and the like are completed. After all, in spite of elaborating the devices as described above, the adhesion of the mold release component to the outer peripheral surface of the core pin becomes non-uniform or insufficient, and the mold releasability (and eventually) Prevention of lack of meat) is not improved so much.
本発明の目的は、塗布対象となる鋳抜きピンの外周面に対し離型剤が過剰に付着するのを防止できると共に、鋳抜きピンの全周面に離型剤を均一に塗布することが可能な鋳造用金型装置および離型剤の塗布方法を提供することにある。特に、エマルジョン型離型剤の使用に適した鋳造用金型装置および離型剤の塗布方法を提供することにある。 The object of the present invention is to prevent the release agent from excessively adhering to the outer peripheral surface of the core pin to be coated, and to uniformly apply the release agent to the entire peripheral surface of the core pin. An object of the present invention is to provide a casting mold apparatus and a method for applying a release agent. In particular, an object of the present invention is to provide a casting mold apparatus and a method for applying a release agent that are suitable for the use of an emulsion release agent.
請求項1の発明は、キャビティを区画する金型本体と、鋳抜きピンをキャビティに対し出没可能に保持するピンホルダー部と、そのピンホルダー部に設けられた離型剤塗布機構とを備えてなる鋳造用金型装置において、前記離型剤塗布機構は、外部から前記ピンホルダー部に離型剤及びガスを導入するための導入路と、その導入路の出口付近に配設された多孔質体とを備え、その多孔質体はリング状をなし、前記鋳抜きピンの外周面を取り囲むように、且つ、塗布対象となる前記鋳抜きピンの外周面に対し非接触状態で対面するように設けられていることを特徴とする鋳造用金型装置である。 The invention of claim 1 includes a mold body that divides the cavity, a pin holder portion that holds the core pin so that it can protrude into and out of the cavity, and a release agent coating mechanism provided in the pin holder portion. In the casting mold apparatus, the release agent application mechanism includes an introduction path for introducing the release agent and gas from the outside into the pin holder portion, and a porous disposed near the exit of the introduction path And the porous body has a ring shape so as to surround the outer peripheral surface of the core pin and to face the outer peripheral surface of the core pin to be coated in a non-contact state. A casting mold apparatus is provided.
請求項1によれば、外部からピンホルダー部に導入される離型剤及びガスは、導入路を経由してその出口付近に配設された多孔質体に導かれ、その多孔質体を通過して塗布対象となる鋳抜きピンの外周面に供給される。その際、多孔質体はその多孔質構造に基づき、通過する離型剤及びガスを攪拌混合して離型剤を更に霧化又は微粒子化する霧化手段として機能すると共に、ガス等の流通抵抗(又は排出抵抗)となって離型剤の噴射量を抑制的に調整する働きをする。それ故、多孔質体と鋳抜きピン外周面との間の空間には、量的に抑制された離型剤が多孔質体から噴霧され、必要最小量の霧状の離型剤が鋳抜きピン外周面に付着・塗布されることになる。従って、鋳抜きピンの外周面に対する離型剤の過剰付着を防止して、一旦付着した離型剤が鋳抜きピン表面から流れ落ちる事態を回避することができる。また、鋳抜きピン外周面に対面する多孔質体がリング状をなし、鋳抜きピン外周面を取り囲んでいるため、多孔質体からの離型剤の噴霧により、鋳抜きピンの全周面に離型剤が均一に塗布される。 According to claim 1, the release agent and the gas introduced into the pin holder portion from the outside are guided to the porous body disposed near the outlet via the introduction path, and pass through the porous body. Then, it is supplied to the outer peripheral surface of the core pin to be coated. At that time, the porous body functions as an atomizing means for further atomizing or atomizing the release agent by stirring and mixing the passing release agent and gas based on the porous structure, and the flow resistance of gas and the like. (Or discharge resistance) and serves to suppressively adjust the injection amount of the release agent. Therefore, in the space between the porous body and the outer peripheral surface of the casting pin, a quantitatively controlled release agent is sprayed from the porous body, and the minimum amount of mist-like release agent is cast. It will be attached and applied to the outer peripheral surface of the pin. Therefore, it is possible to prevent the mold release agent from excessively adhering to the outer peripheral surface of the core pin, and to avoid the situation where the mold release agent once adhered flows down from the surface of the core pin. In addition, since the porous body facing the outer peripheral surface of the core pin has a ring shape and surrounds the outer peripheral surface of the core pin, the entire surface of the core pin is sprayed by the release agent sprayed from the porous body. A release agent is uniformly applied.
請求項2の発明は、キャビティを区画する金型本体と、鋳抜きピンをキャビティに対し出没可能に保持するピンホルダー部と、そのピンホルダー部に設けられた離型剤塗布機構とを備えてなる鋳造用金型装置において、
前記離型剤塗布機構は、外部から前記ピンホルダー部に離型剤及びガスを導入するための導入路と、その導入路の出口付近に配設された多孔質体とを備え、
前記鋳抜きピンは、相対的に大径な基端部及び相対的に小径な先端部を有し、
前記ピンホルダー部には、前記鋳抜きピンの基端部の径に対応する内径を持つストレート円筒状のピン収容室が形成され、そのピン収容室には前記鋳抜きピンが保持されており、
前記多孔質体はリング状をなし、その内周面が前記ストレート円筒状のピン収容室の内周壁を構成するように設けられていると共に、塗布対象となる前記鋳抜きピンの外周面に対し非接触状態で対面するように設けられている、ことを特徴とする。
The invention of claim 2 includes a mold body that divides the cavity, a pin holder part that holds the core pin so that it can protrude into and out of the cavity, and a release agent coating mechanism provided in the pin holder part. In a casting mold apparatus,
The release agent application mechanism includes an introduction path for introducing a release agent and gas from the outside into the pin holder portion, and a porous body disposed near an outlet of the introduction path,
The cast pin has a relatively large diameter proximal end and a relatively small diameter distal end,
Wherein the pin holder portion, the straight cylindrical pin receiving chamber having an inner diameter corresponding to the diameter of the proximal end portion of the core pin is formed, the core pin is held in the pin receiving chamber,
The porous body has a ring shape, and an inner peripheral surface thereof is provided so as to constitute an inner peripheral wall of the straight cylindrical pin accommodating chamber, and is applied to an outer peripheral surface of the core pin to be coated. It is provided so that it may face in a non-contact state .
請求項2によれば、ピンホルダー部に形成されたストレート円筒状のピン収容室には、鋳抜きピンの相対的に大径な基端部が嵌入することで、当該鋳抜きピンがキャビティに対し出没可能に保持される。鋳抜きピンのピン収容室からの突出時には、鋳抜きピンの相対的に小径な先端部がキャビティ内に突出配置されて金型構成要素としての役割を果たす一方、鋳抜きピンの相対的に大径な基端部がピン収容室内を占拠することで、ピンホルダー部に設けられた多孔質体及び導入路がキャビティから遮断される。従って、キャビティへの注湯時に金属溶湯がピン収容室や多孔質体に進入することがない。 According to the second aspect , the relatively large diameter base end portion of the core pin is fitted into the straight cylindrical pin accommodating chamber formed in the pin holder portion, so that the core pin is inserted into the cavity. It is held so that it can appear and disappear. When the core pin protrudes from the pin housing chamber, the relatively small diameter tip of the core pin protrudes into the cavity and serves as a mold component, while the core pin is relatively large. Since the base end portion having a large diameter occupies the pin housing chamber, the porous body and the introduction path provided in the pin holder portion are blocked from the cavity. Therefore, the molten metal does not enter the pin accommodating chamber or the porous body when pouring into the cavity.
鋳抜きピンのピン収容室への没入時には、鋳抜きピンの相対的に小径な先端部がピン収容室内に配置され、その小径先端部と、ピン収容室の内周壁を構成するように設けられたリング状多孔質体との間には所定のクリアランスが確保される。つまり、塗布対象となる鋳抜きピン小径先端部の外周面がリング状多孔質体により非接触状態で取り囲まれる。従って、多孔質体からの離型剤の噴霧により、鋳抜きピン小径先端部の全周面に離型剤が均一に塗布される。 When the core pin is immersed in the pin housing chamber, the relatively small diameter tip portion of the core pin is disposed in the pin housing chamber, and the small diameter tip portion and the inner peripheral wall of the pin housing chamber are provided. A predetermined clearance is secured between the ring-shaped porous body. That is, the outer peripheral surface of the small diameter tip portion of the core pin to be coated is surrounded by the ring-shaped porous body in a non-contact state. Therefore, the release agent is uniformly applied to the entire peripheral surface of the small diameter tip of the core pin by spraying the release agent from the porous body.
請求項3の発明は、鋳造用金型装置を構成する鋳抜きピンに対して離型剤を塗布する方法であって、塗布対象となる鋳抜きピンの外周面を取り囲むように、リング状の多孔質体を非接触状態で配置すると共に、その多孔質体に離型剤及びガスを供給し、多孔質体を通過した離型剤を鋳抜きピンの表面に塗布することを特徴とする離型剤の塗布方法である。 The invention of claim 3 is a method of applying a mold release agent to the casting pin constituting the casting die device, and is formed in a ring shape so as to surround the outer peripheral surface of the casting pin to be applied . The porous body is disposed in a non-contact state, a release agent and a gas are supplied to the porous body, and the release agent that has passed through the porous body is applied to the surface of the core pin. This is a method of applying a mold.
請求項3によれば、鋳抜きピンの外周面を取り囲むように非接触状態で配置された多孔質体に供給された離型剤は、多孔質体を通過して鋳抜きピンの表面に塗布される。その際、多孔質体の多孔質構造に基づいて、そこを通過する離型剤及びガスが攪拌混合され離型剤が更に霧化又は微粒子化されると共に、多孔質体自体がガス等の流通抵抗(又は排出抵抗)となって離型剤の噴射量が抑制的に調整される。それ故、必要最小量の霧状の離型剤が鋳抜きピンの表面に付着・塗布されることになる。従って、鋳抜きピンの表面に対する離型剤の過剰付着を防止して、一旦付着した離型剤が鋳抜きピン表面から流れ落ちる事態を回避することができる。また、多孔質体がリング状をなし、鋳抜きピン外周面を取り囲んでいるため、多孔質体からの離型剤の噴霧により、鋳抜きピンの全周面に離型剤が均一に塗布される。 According to claim 3 , the release agent supplied to the porous body arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the core pin passes through the porous body and is applied to the surface of the core pin. Is done. At that time, based on the porous structure of the porous body, the release agent and gas passing therethrough are agitated and mixed to further atomize or atomize the release agent, and the porous body itself circulates gas and the like. It becomes resistance (or discharge resistance), and the injection amount of the release agent is adjusted in a suppressive manner. Therefore, the minimum amount of mist-like mold release agent is adhered and applied to the surface of the core pin. Therefore, it is possible to prevent the mold release agent from excessively adhering to the surface of the core pin, and to avoid a situation where the mold release agent once adhered flows down from the surface of the core pin. In addition, since the porous body has a ring shape and surrounds the outer peripheral surface of the core pin, the release agent is uniformly applied to the entire peripheral surface of the core pin by spraying the release agent from the porous body. The
請求項4の発明は、請求項3に記載の離型剤の塗布方法において、前記離型剤は、水及び離型成分からなる分散エマルジョン型の離型剤であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the method for applying a release agent according to the third aspect , the release agent is a dispersion emulsion type release agent comprising water and a release component.
請求項4によれば、水及び離型成分からなる分散エマルジョン型の離型剤が霧状となって鋳抜きピンの表面に付着したとき、鋳抜きピンが保有する熱(この熱は例えば前回注湯時に金属溶湯から鋳抜きピンに伝えられたときの余熱である)によって水分が蒸発すると共に離型成分がピン表面に残留する。ピン表面に残留した離型成分はその後ピン表面上に展開し、例えば造膜等して離型層を形成する。多孔質体を通過した離型剤は、高度に微粒子化されると共にその量も必要最小量に抑制されているため、金型本体に比して熱容量が小さい鋳抜きピンに付着しても、鋳抜きピンを過度に冷やすことがない。それ故、鋳抜きピンが保有する熱によって水分蒸発等が迅速に進み、離型剤が鋳抜きピン表面から流れ落ちることなく、離型成分によって離型層がピン表面に確実に形成される。 According to the fourth aspect , when the dispersion emulsion type release agent composed of water and the release component becomes mist and adheres to the surface of the core pin, the heat held by the core pin (this heat is, for example, the previous time). Moisture evaporates and mold release components remain on the surface of the pin due to residual heat when it is transferred from the molten metal to the core pin during pouring. The release component remaining on the pin surface is then developed on the pin surface, and a release layer is formed by, for example, film formation. The mold release agent that has passed through the porous body is highly atomized and the amount thereof is also suppressed to the required minimum amount, so even if it adheres to the core pin with a small heat capacity compared to the mold body, The core pin is not cooled excessively. Therefore, moisture evaporation and the like proceed rapidly due to the heat held by the core pin, and the release layer is reliably formed on the surface of the pin by the release component without the release agent flowing down from the surface of the core pin.
本発明の鋳造用金型装置によれば、塗布対象となる鋳抜きピンの外周面に対し離型剤が過剰に付着するのを防止できると共に、鋳抜きピンの全周面に離型剤を均一に塗布することが可能となる。 According to the casting mold apparatus of the present invention, it is possible to prevent the release agent from excessively adhering to the outer peripheral surface of the core pin to be coated, and to apply the release agent to the entire peripheral surface of the core pin. It becomes possible to apply uniformly.
本発明の離型剤の塗布方法によれば、塗布対象となる鋳抜きピンの外周面に対し離型剤が過剰に付着するのを防止できると共に、鋳抜きピンの全周面に離型剤を均一に塗布することが可能となる。このため、本発明の塗布方法はエマルジョン型離型剤の塗布方法として特に適している。 According to the method for applying a mold release agent of the present invention, it is possible to prevent the mold release agent from excessively adhering to the outer peripheral surface of the core pin to be applied, and to release the mold release agent on the entire peripheral surface of the core pin. Can be applied uniformly. For this reason, the coating method of the present invention is particularly suitable as a coating method for an emulsion mold release agent.
本発明を、自動車用のアルミダイカスト製品の鋳造に使用する金型装置に具体化した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。 An embodiment in which the present invention is embodied in a mold apparatus used for casting an aluminum die-cast product for an automobile will be described with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、鋳造用金型装置は、金型本体(11,12)と、鋳抜きピン40を出没可能に保持するピンホルダー部20とを少なくとも備えている。金型本体は、固定型11及びそれに対して接近離間可能に設けられた可動型12とからなる。両型が離間した型開き状態(図1参照)から、可動型12を固定型11に接合させた型閉じ状態(図2参照)とすることで、金型本体の内部には成形用空間又は鋳造用空間としてのキャビティCが区画形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the casting mold apparatus includes at least a mold body (11, 12) and a
図1に示すように、固定型11の一部には、固定型11及び可動型12と共に金型を構成する要素であるピンホルダー部20が設けられている。このピンホルダー部20は、ホルダー本体部21及びその下端に位置する下側蓋部24からなる。ホルダー本体部21には、その中心位置において垂直方向に延びる横断面円形状のピン挿通孔22と、そのピン挿通孔22の周囲にて所定の肉厚を隔てた位置において横断面リング状の円筒状通路23とが設けられている。他方、ピンホルダー部の下側蓋部24には、その中心位置において前記ピン挿通孔22と連なる中心孔25と、その中心孔25を中心とする横断面円形状の凹部26とが設けられている。凹部26の外径は円筒状通路23の外径にほぼ一致している。
As shown in FIG. 1, a
前記下側蓋部24の凹部26にはリング状の多孔質体30が嵌入される。多孔質体30は、気孔径が0.05〜0.20mmで気孔率が10〜40%の範囲にある多孔質ステンレスをリング状に成形したものである。このリング状多孔質体30は、前記ピン挿通孔22及び中心孔25と同じ内径の中央孔31を有すると共に、前記凹部26の深さに対応する高さを有している。従って、凹部26にリング状多孔質体30を嵌入した状態の下側蓋部24を前記ホルダー本体部21の下端に固着することで、ピンホルダー部20には、ホルダー本体部のピン挿通孔22、下側蓋部の中心孔25およびリング状多孔質体の中央孔31により、垂直方向に一続きに延びるストレート円筒状のピン収容室が構築される。リング状多孔質体30の中央孔31の内周面はそのピン収容室(22,25,31)の内周壁の一部を構成する。
A ring-shaped
ピン収容室(22,25,31)には、鋳抜きピン40が垂直移動可能に保持されている。鋳抜きピン40は、相対的に大径な基端部(上端寄り部分)41と、相対的に小径な先端部(下端部)42とを有しており、鋳抜きピンの基端部41の外径は前記ピン収容室(22,25,31)の内径にほぼ一致している。図1に示すように、鋳抜きピンの先端部42がピン収容室内に完全に収容される没入位置に鋳抜きピン40が配置されたとき、ピン収容室の内周壁と鋳抜きピン先端部42の外周面との間には、横断面円環状のクリアランス(隙間)が形成される。このクリアランスの半径方向幅は、鋳抜きピンの基端部41と先端部42との間の半径差に対応している。また、鋳抜きピン40の没入位置への配置時、リング状多孔質体30は、鋳抜きピン先端部42の外周面を取り囲むと共に、その外周面に対して非接触状態で対面する。
In the pin accommodating chamber (22, 25, 31), the
他方、図2に示すように、鋳抜きピンの先端部42がピン収容室から完全突出される突出位置に鋳抜きピン40が配置されると、鋳抜きピンの基端部41と先端部42との境界に位置する段差面が下側蓋部24の下端面と面一になると共に、鋳抜きピンの基端部41によってピン収容室(22,25,31)の全体が閉塞される。なお、鋳抜きピン40はピンの垂直駆動機構43と作動連結されており、その垂直駆動機構43の作用により前記没入位置と突出位置との間を切替え配置される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the
更に、ピンホルダー部20の上部には、前記ホルダー本体部21内の円筒状通路23と連通する導管27が設けられている。この導管27は、離型剤の供給源(例えば圧送ポンプ)28および圧縮エアーの供給源(例えばエアーコンプレッサー)29とつながっており、これらの供給源28,29から離型剤及び圧縮エアーを前記円筒状通路23に導き入れる。つまり導管27及び円筒状通路23は、外部からピンホルダー部20に離型剤及びガスを導入するための導入路を構築する。本実施形態では、導管及び円筒状通路からなる導入路(23,27)、及び、その導入路の出口付近に配設されたリング状多孔質体30により、ピンホルダー部20における離型剤塗布機構が構築される。
Further, a
次に、上記鋳造用金型装置を用いて鋳抜きピン40の先端部外周面に離型剤を塗布する方法について説明する。尚、本実施形態では、離型成分としてのシリコーンオイルを水に分散してなる水分散エマルジョン型の離型剤が離型剤供給源28に準備される。
Next, a method of applying a release agent to the outer peripheral surface of the tip end portion of the
前回の鋳造時には図2に示すように、金型本体(11,12)は型閉じ状態にあって、鋳抜きピン40は突出位置に配置されてピン先端部42がキャビティC内に進入する形となる。図示しない注湯機構を介してキャビティC内に溶融アルミニウム等の金属溶湯を注入することで、キャビティCの内部形状(及び鋳抜きピン先端部42の外形状)に対応した鋳造品が製造される。その際には、当然のことながら金属溶湯の熱が金型本体や鋳抜きピン40にも伝達される。故に、鋳抜きピン40の後退上動及び型開きの完了後も、固定型11、可動型12、ピンホルダー部20及び鋳抜きピン40は熱を持ち続け、それぞれの放熱特性に応じて所定時間、所定温度を保持する。鋳抜きピン40について言えば、型開き直後の一定時間、150〜250℃程度の温度を維持する。
At the time of the previous casting, as shown in FIG. 2, the mold main body (11, 12) is in the mold closed state, the
金型本体(11,12)の型開き時には図1に示すように、鋳抜きピン40は没入位置に配置されてピン先端部42がピン収容室(22,25,31)内に完全収容される。このとき、リング状多孔質体30は鋳抜きピン先端部41の外周面を取り囲むと共に、その外周面に対して非接触状態で対面する。
When the mold body (11, 12) is opened, as shown in FIG. 1, the
鋳抜きピン40への離型剤の塗布時には、離型剤供給源28の出口側弁、圧縮エアー供給源29の出口側弁、及び、それら二つの弁の下流側に位置する混合弁が開かれる。すると、離型剤及び圧縮エアーが、導管27内に導入されると共にその導管27及び前記円筒状通路23内でミキシングされる。更にそのミキシングされた離型剤及び圧縮エアーは、出口を求めて多孔質体30内に導かれ、その多孔質体30を通過した後、鋳抜きピン先端部42の周囲に確保されたクリアランス領域に放出される。その際、多孔質体30の多孔質構造に基づき、圧縮エアーによる離型剤の再拡散が促進され、離型剤は極小の微粒子となって前記クリアランス領域に噴霧される。その際には多孔質体30自体が圧縮エアー等の流通抵抗(又は排出抵抗)となって離型剤の噴霧量を抑制的に調整する。このため、多孔質体30と鋳抜きピン先端部42との間のクリアランス領域には、量的に抑制された離型剤が噴霧される。また、混合弁等の開弁時、鋳抜きピン40は没入位置(図1参照)から突出位置(図2参照)に向けてゆっくりと下降される。それ故、必要最小量の霧状の離型剤が鋳抜きピン先端部42の外周面全体(下から上まで)に付着・塗布される。
When the release agent is applied to the
水及び離型成分(シリコーンオイル)からなる水分散エマルジョン型の離型剤が霧状となって鋳抜きピン先端部42の外周面に付着したとき、鋳抜きピン40が有する熱で水分が蒸発し離型成分のみがピン表面に残留する。その離型成分はピン外周面上に展開し、例えば造膜等して離型層を形成する。多孔質体30から噴霧された離型剤は、高度に微粒子化されると共にその量も必要最小量に抑制されているため、金型本体(11,12)に比して熱容量が小さい鋳抜きピン40に付着しても、鋳抜きピン40を過度に冷却することがなく、鋳抜きピン40の熱による水分蒸発及び離型層形成が迅速に進む。それ故、鋳抜きピン先端部42の外周面に付着した離型剤はピン表面から流れ落ちることがなく、ピン表面には離型成分による離型層が迅速且つ確実に形成される。
When the water-dispersed emulsion-type release agent composed of water and a release component (silicone oil) forms a mist and adheres to the outer peripheral surface of the
このように本実施形態によれば、離型剤及び圧縮エアーを多孔質体30に供給し、その多孔質体30を通過して噴霧された最小量の離型剤のみを塗布対象となる鋳抜きピン先端部42の外周面に塗布している。従って、鋳抜きピン先端部42の外周面に対する離型剤の過剰付着を防止すると共に、一旦付着した離型剤が鋳抜きピン40の表面から流れ落ちる事態を未然に回避することができる。
As described above, according to the present embodiment, the release agent and the compressed air are supplied to the
また、リング状の多孔質体30によって鋳抜きピン40の外周面が取り囲まれているため、多孔質体30からの離型剤の噴霧により、鋳抜きピン先端部42の全周面に離型剤を均一に塗布することができる。その結果、鋳抜きピン40の焼き付きが防止されてピンの寿命が延びるのみならず、鋳抜きピン40の抜き跡部分における欠肉を防止することができる。更には、鋳抜きピン40の抜き跡部分の寸法精度が向上するため、鋳造後に必要とされていた切削加工等の後加工が不要となり、あるいは後加工のための加工代を従来よりも少なくすることが可能となる。
In addition, since the outer peripheral surface of the
本実施形態によれば、鋳抜きピン40がピン収容室(22,25,31)から突出したときには、その相対的に小径な先端部42がキャビティC内に突出配置されて金型構成要素としての役割を果たす一方で、相対的に大径な基端部41がピン収容室内を占拠・閉塞する。このように、ピンホルダー部20に設けられた多孔質体30及び導入路(23,27)がキャビティCから遮断されるため、キャビティCへの注湯時に金属溶湯がピン収容室(22,25,31)や多孔質体30内に進入することがない。
According to this embodiment, when the
(変更例)本発明の実施形態を以下のように変更してもよい。
上記実施形態では、多孔質体30を多孔質ステンレスで構成したが、その他の多孔質金属や多孔質セラミックスで多孔質体30を構成してもよい。使用可能な多孔質金属としては、いわゆる発泡金属があげられる。発泡金属とは、溶融金属中にガス発生物質を加えたり、あるいは発泡樹脂の骨格の周りに金属を付着させて焼結したりするなどして製造される立体網状構造を持った金属多孔質体をいう。発泡金属の具体例としては発泡鋳鉄(気孔率は通常3〜40%程度)があげられる。また、使用可能な多孔質セラミックスとしては、例えば炭化珪素焼結体、アルミナ焼結体の他、鋳物廃砂にバインダー及び溶媒を混ぜて混練成形しその成形物を焼成したもの(その気孔率は通常20〜50%程度)を例示することができる。
(Modification) The embodiment of the present invention may be modified as follows.
In the above embodiment, the
上記実施形態では、鋳抜きピン先端部42の外周面全体に離型剤を塗布する場合に、鋳抜きピン40を没入位置から突出位置に下降させたが、鋳造品の型抜き後に鋳抜きピン40を突出位置(図2参照)から没入位置(図1参照)に後退上動させる際に、混合弁等を開弁して鋳抜きピン先端部42の外周面全体に離型剤を塗布してもよい。
In the above embodiment, when the release agent is applied to the entire outer peripheral surface of the core
11…固定型、12…可動型(11,12は金型本体を構成する)、20…ピンホルダー部、22…ホルダー本体部のピン挿通孔、23…ホルダー本体部の円筒状通路、25…下側蓋部の中心孔、26…下側蓋部の凹部、27…導管(23,27は離型材及びガスの導入路を構成する)、30…リング状の多孔質体、31…多孔質体の中央孔(22,25,31はピン収容室を構成する)、40…鋳抜きピン、41…鋳抜きピンの基端部、42…鋳抜きピンの先端部、C…キャビティ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記離型剤塗布機構は、外部から前記ピンホルダー部に離型剤及びガスを導入するための導入路と、その導入路の出口付近に配設された多孔質体とを備え、その多孔質体はリング状をなし、前記鋳抜きピンの外周面を取り囲むように、且つ、塗布対象となる前記鋳抜きピンの外周面に対し非接触状態で対面するように設けられていることを特徴とする鋳造用金型装置。 In a casting mold apparatus comprising a mold body that divides a cavity, a pin holder portion that holds a core pin so that it can protrude into and retract from the cavity, and a release agent coating mechanism provided in the pin holder portion. ,
The release agent coating mechanism includes an introduction path for introducing a release agent and a gas into the pin holder portion from the outside, and a porous body disposed in the vicinity of an outlet of the introduction path. The body has a ring shape and is provided so as to surround the outer peripheral surface of the core pin and to face the outer peripheral surface of the core pin to be coated in a non-contact state. Casting die equipment.
前記離型剤塗布機構は、外部から前記ピンホルダー部に離型剤及びガスを導入するための導入路と、その導入路の出口付近に配設された多孔質体とを備え、
前記鋳抜きピンは、相対的に大径な基端部及び相対的に小径な先端部を有し、
前記ピンホルダー部には、前記鋳抜きピンの基端部の径に対応する内径を持つストレート円筒状のピン収容室が形成され、そのピン収容室には前記鋳抜きピンが保持されており、
前記多孔質体はリング状をなし、その内周面が前記ストレート円筒状のピン収容室の内周壁を構成するように設けられていると共に、塗布対象となる前記鋳抜きピンの外周面に対し非接触状態で対面するように設けられている、
ことを特徴とする鋳造用金型装置。 In a casting mold apparatus comprising a mold body that divides a cavity, a pin holder portion that holds a core pin so that it can protrude into and retract from the cavity, and a release agent coating mechanism provided in the pin holder portion. ,
The release agent application mechanism includes an introduction path for introducing a release agent and gas from the outside into the pin holder portion, and a porous body disposed near an outlet of the introduction path,
The cast pin has a relatively large diameter proximal end and a relatively small diameter distal end,
Wherein the pin holder portion, the straight cylindrical pin receiving chamber having an inner diameter corresponding to the diameter of the proximal end portion of the core pin is formed, the core pin is held in the pin receiving chamber,
The porous body has a ring shape, and an inner peripheral surface thereof is provided so as to constitute an inner peripheral wall of the straight cylindrical pin accommodating chamber, and is applied to an outer peripheral surface of the core pin to be coated. Provided to face in a non-contact state,
A casting mold apparatus characterized by the above .
塗布対象となる鋳抜きピンの外周面を取り囲むように、リング状の多孔質体を非接触状態で配置すると共に、その多孔質体に離型剤及びガスを供給し、多孔質体を通過した離型剤を鋳抜きピンの表面に塗布することを特徴とする離型剤の塗布方法。 A method of applying a release agent to a core pin constituting a casting mold apparatus,
A ring-shaped porous body was arranged in a non-contact state so as to surround the outer peripheral surface of the core pin to be coated, and a release agent and a gas were supplied to the porous body and passed through the porous body. A method for applying a release agent, which comprises applying a release agent to the surface of a core pin.
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