JP5566027B2 - 永久鋳型及び鋳型挿入部 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は、溶融金属（特に、溶融軽金属）から鋳造部分を鋳造する永久鋳型（Dauergiessform）と、前記タイプの永久鋳型中で使用される鋳型挿入部（Giessformeinsatz）とに関する。技術専門用語で「チル−モールド（Giesskokillen）」と呼ばれる前記タイプの永久鋳型を大量生産で使用して、アルミニウムメルトから、例えば、内部燃焼機関用のシリンダーヘッドを鋳造する。この場合、鋳型挿入部は、シリンダーヘッド中の燃焼室を再生（abbilden）する。このために、鋳造されるべき鋳造部分での相当する形状付与された要素を形成する、形状付与された要素は、モールド本体により包囲されるモールドキャビティと関連するそれら要素の上側で構成される。

永久鋳型は、一般的にマルチパート（mehrteilig）であり、そして、製造されるべき鋳造部分を再生するモールドキャビティを少なくとも断面で制限するモールド本体の少なくとも１つをそれぞれ含む。この場合、モールド本体は、通常、高耐熱工具鋼から製造され、前記鋼は、鋳造作業間で生じる高い機械応力及び熱応力にもかかわらず、モールド本体の長い耐用年数を十分に保証する。

特に、鋳造生成物の輪郭精度（Formhaltigkeit）についての品質要求が高いために、前記タイプの永久鋳型の製造は困難で費用がかかる。従って、可能な限り多くの部品のための永久鋳型を可能な限り長い期間で使用することが目的である。特に、このことは、シリンダーヘッドの大量生産で使用される永久鋳型に当てはまる。なぜなら、前記シリンダーヘッドの形状付与が複雑なために、前記モールドの製造で特に労力及びコストがかかるからである。

前記目的のために、完全に新しい鋳型を製造することなく、製造されるべき鋳造部分の特定の形状付与された要素をそれぞれ変化させるために、永久鋳型は、一般的に、鋳型挿入部を備えている。前記鋳型挿入部は、永久鋳型により包囲される内部（Innenraum）に挿入され、そして、個々に望ましく形状付与された要素（製造されるべき鋳造部分における、例えば、溝又は高台）をそれぞれ再生する。

前記タイプの挿入部の使用の一般例は、前記内部燃焼機関用のシリンダーヘッドを鋳造する製造の際において現れる。産出された生成物、燃焼態様、及びそれに関連する燃焼機関の消耗は、シリンダーヘッド中にそれぞれ形成される燃焼室の形状によって決定的に影響される。この場合、前記燃焼室中では、少なくとも１つの吸気弁（Einlassventil）を介して個々の燃料が通過し、そして、前記燃焼室から少なくとも１つの排気弁（Auslassventil）を介して排気ガスが放出される。

特定の基本的な型のシリンダーヘッド中の燃焼室形状を単純な方法で修正するために、一般的に、前記シリンダーヘッドの鋳造用に提供される永久鋳型中へ永久鋳型挿入部が挿入される。ここで、金型により包囲されるモールドキャビティと関連する前記鋳型挿入部の表面が、シリンダーヘッド中でそれぞれ製造されるべき燃焼室溝の形状を規定する。前記タイプの鋳型挿入部は、技術用語における「燃焼室挿入部」としても指定される。このために、モールドキャビティを制限するモールド本体の壁中で形成される受容部において前記鋳型挿入部を設置する。

鋳造加工間では、鋳造される溶融金属と鋳型とがそれぞれ接触するために、モールド本体とその中に設置される鋳型挿入部のそれぞれの高い加熱が生じる。この加熱によって、モールド本体及び鋳型挿入部が膨張する。前記膨張の程度は、一方では、モールド本体及び鋳型挿入部それぞれにおいて生じる温度増加によって、そして、他方では、それらの製造でそれぞれ使用される材料の膨張態様によって左右される。従って、モールド本体及び鋳型挿入部の質量（Masse）が異なるために、前記モールド及び挿入部の膨張の程度は、通常変化する。そのため、実質的により小さい質量を有する鋳型挿入部は、それを包囲するモールド本体よりも非常に早く加熱するので、その結果、前記挿入部はそれを包囲する前記モールドボティよりもより早くより広い範囲で膨張する。モールド本体及び鋳型挿入部が異なる材料からなる場合だけではなく、これらが同じ材料から製造される場合であっても、容量がより少ないために前記の現象が生じる。

鋳型挿入部及びモールド本体の異なる膨張態様により寸法の不正確さがもたらされるために、例えば、可能な限り最終寸法に近くなるように鋳造を実施する場合に特に管理が困難であることが分かっている。前記要件は、エンジン製造者により必要とされる所望の寸法に対する最大許容寸法差異が＋/−０．１５ｍｍである、シリンダーヘッドの大量生産において特に決定的であることが分かっている。

これらの条件下であっても、それぞれの必要な寸法安定性の精度の確実な加工を保証するために、鋳型挿入部の取り付けのための複雑な手段と、並びに、モールド本体中での可能な限り均一な温度分布とが必要とされる。従って、シリンダーヘッドを鋳造するのに使用される公知の永久鋳型において、通常、初めに個々のモールド本体中の鋳型挿入部の位置を、多数の試験によって実験的に決定して、鋳型挿入部の相当するディメンジョニング（Dimensionierung）によりそれぞれの鋳造工程間で生じる熱膨張を補い、十分に正確な鋳造結果を達成することが好ましい。それぞれ利用可能な取付スペースの範囲において、又は、それぞれの鋳型挿入部の機能性及び安定性に関して、適当なディメンジョニングが不可能である場合には、熱膨張を減少させるために、鋳型挿入部の冷却が必要とされることがある。

鋳型挿入部の最適な形状を決定するための費用の全てにも関わらず、従来のモールドを使用する場合では、受け入れがたい寸法の逸脱が鋳造作業中で頻繁に生じるので、例えば、シリンダーヘッドを鋳造する大量生産において、シリンダーヘッド中にそれぞれ形成される燃焼室の必要な深さに対する接着性に関する完成したそれぞれの前記ヘッドの試験を実施することが好ましい。

モールドの耐用年数を増加させる試みはＤＥ１９８３８５６１Ａ１から公知であり、ここでは、高い溶融点を有する重金属材料（例えば、モリブデン又はタングステン）から、モールド本体とそこへ挿入される鋳型挿入部とを製造して、非鉄金属（例えば、マグネシウムメルト）を鋳造部分へ鋳造する。前記材料を鋳型製造に使用する利点は、それぞれの溶融軽金属によって、これらは従来の鋼よりも侵食が少なく、そして、その結果、より低い腐食を受けるということにある。

しかしながら、ＤＥ１９８３８５６１Ａ１に提案される材料選択の前記利点にも関わらず、モールド本体とそこへ挿入される鋳型挿入部とが高い融点を有する重金属から製造されても、それらの容量がそれぞれ異なり、そして、メルトと接触する面が異なるために、加熱間に異なる程度で膨張するということに問題がある。従って、たとえＤＥ１９８３８５６１Ａ１のモデルにより重金属材料（特に低い熱膨張係数を有する）が使用される場合であっても、実際には異なる熱膨張により生じる寸法の逸脱が目立つ。

前記の先行技術から出発して、本発明の目的は、先行技術と比較して改良された生産結果を有すると共に、鋳造部分の経済的な製造を単純な手段で可能にする、鋳型挿入部及び永久鋳型を提供することである。

前記目的は、溶融金属（特に、溶融軽金属）から、鋳造部分（特に、シリンダーヘッド）を鋳造する永久鋳型であって：
前記永久鋳型は、モールド本体少なくとも１つを含み、
ここで、前記モールド本体は、鋳造されるべき鋳造部分を再生するモールドキャビティを少なくとも部分的に包囲し、そして、モールドキャビティへと変化するショルダーをもつ受容部が、モールドキャビティを制限するモールド本体の壁中で形成されるものとし；
前記永久鋳型は、受容部中に設置される鋳型挿入部を含み；
前記鋳型挿入部は、
個々の永久鋳型によって包囲されるモールドキャビティと関連する上側部と、
鋳型が低温である場合に、受容部中に遊びを有して設置されるベース本体（Grundkoerper）と、
支持つば部（Stuetzkragen）と
を有し、
前記支持つば部は、鋳型挿入部のベース本体の高さの一部分にわたって延び、受容部のショルダー中に形状が適合するような態様の嵌合（formschluessig）で設置されており；そして
支持つば部及びベース本体の合計高さが、不足寸法（Untermass）の分だけ、受容部の深さよりも小さいので、永久鋳型が低温である場合に、それに関連する鋳型挿入部の側面と、受容部の底部との間に間隔が存在し、
ここで、前記不足寸法は少なくとも高さ寸法と等しく、そして、前記不足寸法によって、溶融金属と接触することにより生じる加熱の結果、ベース本体が鋳造間に高さ方向で膨張するものとする；
前記永久鋳型に関する本発明によって達成される。

溶融金属（特に、溶融軽金属）から、鋳造部分を鋳造する永久鋳型用の鋳型挿入部（特に、燃焼室挿入部）であって、
ここで、前記鋳型挿入部は、ベース本体と、上側部とを含み、
前記上側部は、鋳型挿入部が永久鋳型中へ挿入される場合に、永久鋳型により規定されるモールドキャビティと関連しており、そして、製造されるべき鋳造部分を再生するものとし；
前記目的を達成するための前記鋳型挿入部は、本発明よると、ベース本体に対して突出しており、その高さが鋳型挿入部の高さよりも小さい、支持つば部を有する。

本発明は、加熱される場合に、適当な構造設計によって、鋳型挿入部（永久鋳型のモールドチャンバーと関連している）の上側位置で最小限の変化のみが生じるように永久鋳型中で鋳型挿入部を支持するアイデアに基づいている。本発明によると、この目的のために、鋳型挿入部は支持つば部を有しており、そして、それに相当する形状付与されたショルダーをそこへ関連する受容部中に形成する。ここで、永久鋳型が完全に組み立てられる場合には、前記ショルダー中に支持つば部が設置される。同時に、鋳型挿入部のベース本体をディメンジョニングするので、鋳型が低温である場合には、前記鋳型挿入部は、それと関連する受容部中に遊びを有して設置される。この方法において、受容部の底部とそこへ関連する鋳型挿入部の下部との間に隙間が構成され、前記隙間の高さは、溶融金属との接触による鋳型挿入部の加熱の間で、鋳型挿入部ベース本体が変化する高さによる長さを受容するのに十分な高さである。加熱を伴う膨張の結果として、鋳型挿入部が、非常に少ない程度で、鋳型により包囲されるモールドキャビティ中へプレスされるのに対して、ほとんどの膨張量はベース本体より下にある隙間によって取り上げられる。この方法において、鋳型挿入部が熱のより低いアウトフローを受けて、そして、それぞれの鋳造部分を包囲するモールド本体よりも高温になり、その結果、膨張するという状況にもかかわらず、高さ方向で実際に生じるモールドと挿入部との膨張が、実質的に同一か、又はそれらが相互にほんのわずかの許容範囲内で異なるという程度であるように、鋳造作業間で生じる鋳型と鋳型挿入部との膨張を互いに適合させる。同時に、鋳型挿入部上で構成される形状付与された要素が余剰熱から保護され、そして、鋳型の表面領域中の余剰熱応力の発生が防がれるほど大きい容量を、ベース本体は容易に有することができる。

従って、本発明は、鋳造部分（そこでは、鋳造作業間で鋳型挿入部により溝が形成される）を改良された精度で製造することができる。ここで、鋳型挿入部の支持つば部が、永久鋳型のモールドキャビティと関連する表面から出発する場合には、特に良好な再生精度が達成される。従って、単純な方法で、モールド本体の表面と鋳型挿入部の表面との同一平面上の連結部をつくることができ、前記の連結部は鋳型挿入部とそれぞれ関連する受容部を包囲する。

本発明の方法において達成される製造精度における改良が、内部燃焼期間用のシリンダーヘッド（本発明により構成される鋳型によって特にコストを抑えて製造することができる）の製造において特に好ましいことが分かった。燃焼室挿入部として使用される鋳型挿入部のより大きい寸法安定性によって、加熱間で、完成したシリンダー中の関連する挿入部によって再生される燃焼室の寸法安定性も増加する。従って、燃料圧縮用及び廃棄ガス燃焼用の内部燃焼機関の操作において必要とされるパラメーターをより正確に順守することができる。

本発明の更に有利な改良法は、ディーゼルシリンダーヘッド用の金型中の吸気チャンネルコアマーク挿入部（Einlasskanalkernmarkeneinsaetzen）の製造である。本発明により達成される前記の形状付与された要素を正確に再生することによって、シリンダーヘッド中のチャネル位置における変動を減少させることができる。

本発明の構成において、鋳造部分の構成にとって重要な鋳型挿入部の上側の位置は、前記支持つば部が鋳型挿入部の高さ方向でどれだけ変化するかのみによって左右される。なぜなら、高さ方向での支持つば部が鋳型のモールド本体上で直接支持されるからである。支持つば部の高さが低ければ低いほど、鋳型挿入部の加熱間で生じる鋳型挿入部の上側位置の変化が少なくなる。それに対して、一方では、鋳造部分を形状付与するために必要な形状付与された要素を構成するために、そして、他方では、適当な材料容量によって鋳造部分から熱を除去するために、適当な材料をベース本体の領域中で使用することができる。

本発明の有利な構成は、支持つば部の高さが、鋳造挿入部のベース本体の高さの多くても３０％であることである。ここでの目的は、取付基準面（言い換えれば、モールド本体上で、前記支持つば部を支持する前記表面）を、鋳型のモールドキャビティと直接関連するモールド本体の自由表面とできるだけ近くに配置することである。従って、支持つば部の高さが、鋳型挿入部のベース本体の高さの多くとも１５％、又は多くとも１０％である場合が好ましい。実際に、鋳型挿入部及び支持つば部が、製造されるべき鋳造部分の形状付与された要素の形成において直接に関連することなく、鋳造挿入部を単に保持していることにおいて、前記支持つば部の高さの制限を容易につくることができる。

鋳型挿入部の支持つば部を、そこへ関連する受容部のショルダー中に遊びを有さずに設置することによって、鋳型挿入部を、幅方向で（言い換えれば、その高さに対する横方向で）正確に配置することができる。この場合、支持つば部と受容部との間の嵌合を、一方では、鋳型挿入部が低温状態で受容部中に確実に保持され、他方では、そこから簡単に取り除くこともできるという態様にすることができる。

特に、支持つば部がベース本体を包囲することによって、鋳型挿入部の確実な支持を達成することができる。

製造されるべき鋳造部分の寸法安定性に対する本発明により達成される鋳型挿入部の熱膨張の影響の最小限化のために、鋳造部分についてそれぞれ望ましく形状付与されたエレメントを形成するための適合性によって、鋳型挿入部用に使用される材料を、加熱間での膨張態様から選択することが本発明により可能になる。しかしながら、鋳造部分上で鋳型挿入部により構成される形状付与された要素の領域において鋳造構造を最適化することに関して、モールド本体の材料の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有する材料から鋳型挿入部が製造されるのが好ましいということが、実際の試験によって分かっている。

同時に、鋳型挿入部の熱膨張係数が、１７．０^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）〜１８．５^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）、特に、１７．５^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）〜１８．０^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）である場合に、特に有利であることが分かった。これに関連して、鋳型挿入部の製造用に特に適当な材料は、銅系、ニッケル系、又は、ベリリウム系合金であって、この場合、鋳型挿入部が、銅、ニッケル又はベリリウム、あるいは、それらの要素に基づく合金それぞれの９０％〜９８％からなる場合に有利であることができる。

溶融軽金属から鋳造部分を鋳造する場合に、鋳型挿入部の高い膨張係数が特に好ましいことが分かった。この場合に、鋳型挿入部によりそれぞれ構成されるべき形状付与された要素の領域で、良好な熱条件を有する鋳型挿入部を使用することによって、特に速い冷却と、そして、それに付随する、特に細かい構造（機械的性質について有利な効果を有する）を目標とした態様でつくることができる。シリンダーヘッドを鋳造する（本発明によって、永久的な搭載性についての好ましい細かな構造を、燃焼室領域中に容易につくることができる）場合に、目標とした構造影響の可能性は、特に有利な効果を有する。

燃焼室挿入部及び／又は金型を冷却（特に、水冷式のそれ自体公知の方法で）することによって、鋳造間の加熱の結果として生じる形状のずれの更なる最小化を更に達成することができる。

受容部の断面に対するベース本体の断面の不足寸法が、溶融金属と接触することによる鋳型挿入部の加熱の結果として、ボディの幅方向で生じる膨張の断面の不足寸法と少なくとも等しいために、鋳型鋳造部を加熱する間及びその高さ方向での膨張を阻止する間で生じる応力の結果としての鋳型挿入部の変形を防ぐことができる。

モールド本体の材料は、特に、前記目的のために先行技術で既にうまく使用されるような鋼材料であることができる。本発明によると、前記モールドの材料は、１０ ^＊ １０ ^−６ ｍ／（ｍ ^＊ Ｋ）〜１４ ^＊ １０ ^−６ ｍ／（ｍ ^＊ Ｋ）、特に、１１^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）〜１２^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）の間の熱膨張係数を有するように、選択されることが好ましい。モールド本体用の材料として、特に、硬度及び靭性度の高い工具鋼を使用することができる。

本発明を、実施態様を示す図面によって、以下に詳細に説明する。
シリンダーヘッドを鋳造する永久鋳型のベースプレートとして構成されるモールド本体のカットアウトを模式的に示す平面図である。 図１の切断線Ａ−Ａに沿ったセクション中のモールド本体を示す模式図である。

モールド本体１は、追加の鋳型（図示せず）のためのベースプレートとして使用され、前記鋳型は、永久鋳型として構成され、そして、個々のモールド部分を再生するモールドキャビティＨを包囲する。その他のモールド本体（図示せず）と同様に、鋳型のモールド本体１は耐熱工具鋼製であり、前記鋼は、ドイツ鋼／鉄リスト（deutschen Stahl-Eisen Liste）において材料番号１．２３４３に分類され、そして、（％重量で）０．３６〜０．４２％Ｃ、０．９０〜１．２０％Ｓｉ、０．３０〜０．５０％Ｍｎ、≦０．０３％Ｐ、≦０．０３％Ｓ、４．８０〜５．５０％Ｃｒ、１．１０〜１．４０％Ｍｏ、０．２５〜０．５０％Ｖ、及び残余鉄、並びに不可避の不純物を含む。前記工具鋼は、平均して１１．５^*１０^−６ｍ／（ｍ^*Ｋ）となる、熱膨張係数を有する。

ベースプレートモールド本体１と共に、その他の側壁（図示せず）と、リッドを形成するモールド本体とを含む鋳型中で、シリンダーヘッドを内部燃焼機関用に鋳造する。この場合、個々の内部燃焼機関のシリンダー数に相当する数の燃焼室（２つの個々の吸気弁及び２つの排気弁用のバルブシートを有する）がシリンダーヘッド中で形成される。このために、モールド本体１において、個々の内部燃焼機関のシリンダー数に相当する数の鋳型挿入部２が、個々の受容部３中に挿入される。

一体化して構成される鋳型挿入部２の各々は、円筒型ベース本体２ａを有しており、そして、モールドキャビティＨと関連する側で表面２ｂを支持している。前記表面２ｂは、その環状の周辺部分で平坦（planeben）になっており、そして、モールドキャビティＨの方向の中央中心部分で弓なりになっている。前記表面２ｂからは、吸気及び排気弁シートを再生するように形状付与された要素２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆが、対になって突出している。表面２ｂの平坦な周辺セクションから進出して、ベース本体２ａの周辺面２ｇに対して半径方向に突出している支持つば部２ｈを、ベース本体２ａ上に搭載（anformen）してベース本体２ａの周りに走らせ（umlaufen）、そして、モールドキャビティＨと関連する表面２ｉを、ベース本体２ａの表面２ｂの平坦な周辺セクションと段差が生じないように（stufenlos）連結させる。支持つば部２ｈの高さｈｓは、ベース本体２ａの高さｈｇの約２２％である。鋳型挿入部２のベース本体２ａの底面２ｊ（表面２ｂと向かい合っている）中にブラインドネジ孔（Sackgewindebohrungen）２ｋを形成し、前記孔中に、孔拡張ボルト（図示せず）を導入して、その受容部３から鋳型挿入部２を固定することができる。

受容部３は、モールド本体１中につぼ形状に形成され、そして、モールドキャビティＨと関連する開口部の領域で、モールドキャビティＨへと変化する環状周辺ショルダー３ａを有する。ショルダー３ａの内部周辺面により規定される（umgrenzen）開口部の直径ｄｏは、小さい不足寸法を別として、支持つば部２ｈの外径に相当するので、鋳型が低温である場合には、軽い圧力嵌合（leichtem Presssitz）によって支持つば部２ｈがショルダー３ａ中で保持される。同時に、ショルダー３ａの深さが支持つば部２ｈの高さｈｓへ相当するので、鋳型が低温である場合には、受容部３を規定するモールド本体１の表面１ａと同一表面上に、支持つば部２ｈの表面２ｉを整列させる。

ショルダー３ａの外側では、受容部３の残りの部分（uebrigen Abschnitts）の内径ｄｉは、鋳型挿入部２のベース本体２ａの外径ｄｇよりも、余分寸法（Uebermass）ｄｓの分だけ大きいので、鋳型が低温である場合には、ベース本体２ａは受容部３中に周辺方向で遊びを有して設置される。同じ方法で、受容部３の深さは、ベース本体２ａの高さｈｇよりも余分寸法ｔｇの分だけ大きいので、鋳型が低温である場合には、底面２ｊと受容部の底部３ｂとの間で、自由空隙３ｃが形成される。

鋳型中に挿入される鋳型挿入部２は、少なくとも９５重量％の銅からなる。製造により生じる不可避の不純物は別として、銅材料は、公知の方法で、そこへ加えることにより特定の特性を改良する追加の構成要素を含むこともできる。前記態様で構成される銅材料から製造される鋳型挿入部２は、平均して１８^*１０^−６ｍ／（ｍ^*Ｋ）の熱膨張係数を有する。

従って、燃焼室挿入部２は、加熱される場合に、鋼材料１．２３４３から製造されるモールド本体１よりもかなり大きく、それらの高さ及び幅にわたって膨張する。しかしながら、加熱時に、挿入される鋳型の高さにわたって生じる、モールドキャビティＨの方向での鋳型挿入部２の膨張比率（形状付与された要素２ｃ〜２ｆを備える表面２ｂの位置に影響を及ぼす）は小さい。なぜなら、表面２ｂの位置の変化は、支持つば部２ｈの高さｈｓに対して比例的にのみ生じるからである。鋳型挿入部２の高さ方向での膨張の実質的な部分は、受容部３中のベース本体２ａ下に形成される空隙３ｂによって取り込まれる（aufnehmen）。相当する態様で、半径幅方向におけるベース本体２ａの膨張は、受容部３の内部周辺壁とベース本体２ａの外部周辺面２ｇとの間にある（鋳型が低温である場合に）遊びにより取り込まれる。前記態様において、受容部３中でのベース本体２ａの膨張が妨げられないことが保証される。

モールド本体１及び鋳型挿入部２の膨張態様を考慮すると、モールドキャビティＨ中で鋳造されるライト溶融金属との接触によって（膨張する）場合であっても、鋳型挿入部２における形状付与された要素２ｃ〜２ｆを伴う表面２ｂを、モールド本体１の表面１ａから同じ間隔で配置するように、高さｈｓを決定することができるので、製造されるべきシリンダーヘッド中での燃焼室及びバルブシートの正確な形成が保証される。

符号の説明

１ ・・・ モールド本体；２ ・・・ 鋳型挿入部；
２ａ ・・・ 鋳型挿入部２のベース本体；
２ｂ ・・・ モールドキャビティＨと関連する鋳型挿入部の表面；
２ｃ〜２ｆ ・・・ 吸気及び排気弁シートを再生する形状付与された要素；
２ｇ ・・・ ベース本体２ａの周辺面；２ｈ ・・・ 支持つば部；
２ｉ ・・・ モールドキャビティＨと関連する支持つば部の表面；
２ｊ ・・・ ベース本体２ａの底面；２ｋ ・・・ ブラインドネジ孔；
３ ・・・ 受容部；３ａ ・・・ 受容部３のショルダー；
３ｃ ・・・空隙；ｄｇ ・・・ ベース本体２ａの外径；
ｄｉ ・・・ ショルダー３ａの外側の受容部３の内径；
ｄｏ ・・・ ショルダー３ａの内部周辺面を規定する開口部の直径；
ｄｓ ・・・ 余分寸法；Ｈ ・・・ モールドキャビティ；
ｈｓ ・・・ 支持つば部２ｈの高さ；
ｈｇ ・・・ ベース本体２ａの高さ；
ｔｇ ・・・ ベース本体２ａの高さｈｇに対する受容部３の深さの余分寸法。

Claims (11)

1. 溶融金属から、鋳造部分を鋳造する永久鋳型であって：
   前記永久鋳型は、モールド本体（１）少なくとも１つを含み、
   ここで、前記モールド本体は、鋳造されるべき鋳造部分を再生するモールドキャビティ（Ｈ）を少なくとも部分的に包囲し、そして、モールドキャビティ（Ｈ）へと変化するショルダー（３ａ）をもつ受容部（３）が、モールドキャビティ（Ｈ）を制限するモールド本体の壁中で形成されるものとし；
   前記永久鋳型は、受容部（３）中に設置される鋳型挿入部（２）を含み；
   前記鋳型挿入部（２）は、
   個々の永久鋳型によって包囲されるモールドキャビティ（Ｈ）と関連する上側部（２ｂ）と、
   鋳型が低温である場合に、受容部中に遊びを有して設置されるベース本体（２ａ）と、
   支持つば部（２ｈ）と
   を有し、
   前記支持つば部（２ｈ）は、鋳型挿入部（２）のベース本体（２ａ）の高さ（ｈｇ）の一部分（ｈｓ）にわたって延び、受容部（３）のショルダー（３ａ）中に形状が適合するような態様の嵌合で設置されており；そして
   支持つば部（２ｈ）及びベース本体（２ａ）の合計高さ（ｈｇ）が、不足寸法（ｔｇ）の分だけ、受容部（３）の深さよりも小さいので、永久鋳型が低温である場合に、それに関連する鋳型挿入部（２）の側面（２ｊ）と、受容部（３）の底部との間に間隔（ｔｇ）が存在し、
   ここで、前記不足寸法（ｔｇ）は鋳型挿入部（２）の高さ方向への膨張分と少なくとも等しく、そして、前記不足寸法によって、溶融金属と接触することにより生じる加熱の結果、ベース本体（２ａ）が鋳造間に高さ方向で膨張するものとする；
   前記永久鋳型。
2. 支持つば部（２ｈ）が、受容部（３）のショルダー（３ａ）中に、遊びを有さずに設置されることを特徴とする、請求項１に記載の永久鋳型。
3. 支持つば部（２ｈ）が、モールドキャビティ（Ｈ）と関連する鋳型挿入部（２）の上側部（２ｂ）を出発点としていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の永久鋳型。
4. 支持つば部（２ｈ）の高さ（ｈｓ）が、ベース本体（２ａ）の高さ（ｈｇ）の多くても３０％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の永久鋳型。
5. 支持つば部（２ｈ）の高さ（ｈｓ）が、ベース本体（２ａ）の高さ（ｈｇ）の多くても１５％であることを特徴とする、請求項４に記載の永久鋳型。
6. 受容部（３）の断面に対して、ベース本体（２ａ）の断面が不足している寸法（ｄｓ）が、溶融金属と接触する鋳型挿入部（２）が加熱される結果としてベース本体（２ａ）の幅方向で生じる膨張と少なくとも等しいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の永久鋳型。
7. 支持つば部（２ｈ）がベース本体（２ａ）の周りに延びていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の永久鋳型。
8. モールド本体（１）の材料の熱膨張係数と異なる熱膨張係数を有する材料から、鋳型挿入部（２）を製造することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の永久鋳型。
9. 鋳型挿入部（２）が、モールド本体（１）の材料の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有することを特徴とする、請求項８に記載の永久鋳型。
10. モールド本体（１）が、鋼材料から製造されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の永久鋳型。
11. モールド本体（１）を製造する材料の熱膨張係数が、１０^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）〜１４^＊１０^−６ｍ／（ｍ^＊Ｋ）であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の永久鋳型。

Images