JP5727913B2 - 金型位置決め機構 - Google Patents

Description

本発明は、金型位置決め機構に関する。詳しくは、例えば自動車用エンジンのシリンダヘッド等を低圧鋳造法によって鋳造するスライドコアを備えた鋳造機等に用いられる金型位置決め機構に関する。

従来、例えば自動車用のエンジンのシリンダヘッドは低圧鋳造法によって鋳造されている。この低圧鋳造法の鋳造機として、例えば特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された技術では、上型と下型とからなる金型の下方にるつぼが配置され、このるつぼに貯留された溶湯を加圧してストークと湯口カップとを通して押し上げ、下型の湯口に供給する構成が採用されている。
この種の鋳造機において、上型及び下型のみでは鋳造できない複雑な形状の製品を鋳造する場合には、スライドコアが用いられる。スライドコアを用いる鋳造機として、例えば特許文献２に開示された技術がある。特許文献２に開示された技術では、下型の四隅に設置され上型の型締め時の高さ方向の位置決めを行う４本のコーナポストを用い、スライドコアを、各コーナポストの側壁に移動自在に遊嵌し、型締め位置と型開き位置との間で往復動できるようにしている。このスライドコアは、型締め時に、その下部が下型に密接し、その側部が隣のスライドコアに密接する。

特開平１１−５７９７９号公報 特開２００５−２０５４３７号公報

特許文献２に開示された技術では、１つのスライドコアの型締め時の位置決めを、当該スライドコアを下型及び隣の両側２つのスライドコアの合計３箇所に密接させることで行っている。
ここで、鋳造機内部はるつぼの設けられた下側の方が高温となり易いので、下型がスライドコアよりも高温になり易い。このように温度差が生じ、仮に、１つのスライドコアに密接する下型の温度が５００℃、同様に密接する両側２つのスライドコアの温度が３００℃であるとすると、型締め時に当該スライドコアは熱膨張の大きい下型に密接し下型で位置拘束され、両側２つのスライドコアとは密接することなくスライドコア同士の間に隙間を生じる。このとき、スライドコアの上部が位置拘束されず、スライドコアの下部のみが位置拘束される状態になり、スライドコアは鋳造機中心部に押し込まれて倒れることがある。
また、スライドコア同士も温度差が生じることがあり、１つのスライドコアに対する隣の両側２つのスライドコアの温度差による熱膨張の違いから当該スライドコアと隣の両側２つのスライドコアのそれぞれとの間の隙間に差が生じる場合がある。この場合、隣り合うスライドコア同士の間の隙間が大きい側において、型締め時に隣り合うスライドコア同士が正しく密接せずにスライドコアの左右がバランス悪く鋳造機中心部に押し込まれ、スライドコアが水平方向に傾くことがある。

このようなスライドコアの倒れや傾きは、型締め時に金型が鋳造しようとする製品形状部に対応するキャビティ形状の変形や中子位置のずれを生じさせ、鋳造した製品に偏肉、位置ずれ等の品質悪化やバリ発生を招き、安定生産を困難にする。特に砂中子を用いた鋳造のとき、スライドコアの倒れや傾きによって、砂中子が所定の位置に正しく適切に配置されず製品にバリの発生や砂中子の破損が生じる場合がある。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、スライドコアの倒れや傾きを防止し、製品の品質悪化やバリ発生を防止し安定生産を可能とする金型位置決め機構を提供することにある。

（１）基台（例えば、後述する基台３）上に固定され、鋳造しようとする製品形状部の下側形状に対応した表面形状の表面（例えば、後述する表面２１ｓ）を有する下型（例えば、後述する下型２１）と、前記下型上を移動可能に設けられ前記製品形状部の側面形状の少なくとも一部に対応した表面形状の表面（例えば、後述する表面２２ｓ、２３ｓ、２４ｓ及び２５ｓ）を有するコア本体（例えば、後述するコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａ）と前記コア本体を保持する基部（例えば、後述するプラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂ）とによって構成されるスライドコア（例えば、後述するスライドコア２２、２３、２４及び２５）と、前記下型に対して上下動可能に設けられ前記製品形状部の上側形状に対応した表面形状の表面（例えば、後述する表面２６ｓ）を有する上型（例えば、後述する上型２６）と、前記基台上に設けられ前記上型に当接して前記上型の型締め時の高さ位置を規定する支柱（例えば、後述するコーナポスト４１、４２、４３及び４４）と、を備え、前記支柱は、前記スライドコアの前記基部に当接して前記スライドコアの型締め時の位置を規定するように構成され、前記型締め時には前記下型と前記コア本体との間及び前記コア本体同士の間にそれぞれ隙間が設けられることを特徴とする低圧鋳造の金型位置決め機構。

（１）の発明によれば、スライドコアは、基台上に設けられ上型に当接して上型の型締め時の高さ位置を規定する支柱に当接して、型締め時のスライドコアの位置が規定される。よって、スライドコアは、型締め時の位置決めのために下型や他のスライドコアと密接する必要がない。
これにより、型締め時に、スライドコアの上部が位置拘束されず、スライドコアの下部のみが下型で位置拘束される状態を防止でき、スライドコアが鋳造機中心部に押し込まれて倒れることはない。
また、これにより隣り合うスライドコア同士を密接させる必要がない。このため、隣り合うスライドコア同士の間に十分な隙間を設けておくことができ、型締め時に、隣り合うスライドコア同士が正しく密接せずにスライドコアの左右がバランス悪く鋳造機中心部に押し込まれる状態を防止でき、スライドコアが水平方向に傾くことはない。
したがって、スライドコアが、型締め時に、倒れも水平方向の傾きもなく予め設定された所定の位置に正しく配置されるので、金型が鋳造しようとする製品形状部に対応するキャビティ形状の変形や中子位置のずれが生じることがなく、鋳造した製品における偏肉、位置ずれ等の品質悪化やバリ発生を防止でき、安定生産が可能になる。特に砂中子を用いた鋳造のとき、スライドコアの倒れや傾きに起因する砂中子の位置ずれによる製品のバリ発生及び砂中子の破損を防止できる。

また、（１）の発明によれば、スライドコアは、基台上に設けられ上型に当接して上型の型締め時の高さ位置を規定する支柱に当接して、型締め時のスライドコアの位置が規定され、下型とスライドコアとの温度差による熱膨張に違いが生じても、下型とスライドコアとの間及びスライドコア同士の間に隙間を設けているので、スライドコアは下型や他のスライドコアと当接しない。
これにより、型締め時に、スライドコアの上部が位置拘束されずスライドコアの下部のみが熱膨張した下型で位置拘束される状態を確実に防止でき、スライドコアが鋳造機中心部に押し込まれて倒れることはない。
また、これにより隣り合うスライドコア同士は熱膨張しても当接しない。このため、型締め時に、隣り合うスライドコア同士が意図せず接触してスライドコアの左右がバランス悪く鋳造機中心部に押し込まれる状態を確実に防止でき、スライドコアが水平方向に傾くことはない。
したがって、スライドコアが、型締め時に、倒れも水平方向の傾きもなく予め設定された所定の位置に確実に正しく配置されるので、金型が鋳造しようとする製品形状部に対応するキャビティ形状の変形や中子位置のずれが生じることがなく、鋳造した製品の偏肉、位置ずれ等の品質悪化やバリ発生を防止でき、安定生産が可能になる。特に砂中子を用いた鋳造のとき、スライドコアの倒れや傾きに起因する砂中子の位置ずれによる製品のバリ発生及び砂中子の破損を確実に防止できる。

（２）型締め時に前記支柱と前記スライドコアとが当接する当接箇所に、交換可能なプレート（例えば、後述するプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８）を配置することを特徴とする（１）に記載の低圧鋳造の金型位置決め機構。

（２）の発明によれば、繰り返される鋳造でのスライドコアの型締め時の位置決めによってプレートが摩耗してもプレートを交換するだけで、金型の主要部品である支柱やスライドコアは交換の必要がなく、金型の耐久性を向上できる。

本発明によれば、スライドコアの倒れや傾きを防止し、製品の品質悪化やバリ発生を防止し安定生産を可能とする金型位置決め機構を提供できる。

本発明の一実施形態に係る鋳造機の金型を示し、（ａ）は金型の上型を除いた上面図であり、（ｂ）は金型の１つのスライドコアを除いた側面図である。 上記実施形態に係る鋳造機のコーナポストを示し、（ａ）は図１（ｂ）と同方向からの側面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｃ方向からの側面図である。 上記実施形態に係る型締め時の砂中子と下型の凸部とを示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢＢ断面図であり、（ｃ）は砂中子が位置ずれした場合における（ａ）のＢＢ断面図である。 従来の金型のモデルを示す模式図である。 スライドコアの倒れを示す模式図である。 スライドコアの傾きを示す模式図である。 上記実施形態に係る金型のモデルを示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る金型位置決め機構を用いた鋳造機について説明する。
［鋳造機］
図１は、本実施形態に係る鋳造機１の主要構成部である金型２を示し、（ａ）は金型２の上型２６を除いた上面図であり、（ｂ）は金型２のスライドコア２５を除いた側面図である。
鋳造機１は、自動車用のエンジンのシリンダヘッドを低圧鋳造法によって鋳造するものである。鋳造機１は、金型２の下方に図示しないるつぼを有し、このるつぼに貯留された溶湯を加圧してストークと湯口カップとを通して押し上げ、下型２１の湯口に供給する。

金型２は、基台３上に固定された下型２１と、スライドコア２２、２３、２４及び２５と、上型２６と、を備える。

下型２１は、基台３上に固定され、上面視において略四角形に形成されている。下型２１は、その上面に鋳造しようとする製品形状部の下側形状、すなわちシリンダヘッドの下側形状に対応した表面形状の表面２１ｓを有する。下型２１の表面２１ｓの中央部には、シリンダヘッドの下側形状の一部である燃焼室頂部形状に対応した表面形状の凸部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄが鋳造しようとする製品形状部、すなわちシリンダヘッドの気筒の配置に沿って一列に４つ形成されている。
ここで、この凸部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄの配列方向をＹ方向と、Ｙ方向に直交する水平方向をＸ方向と、ＸＹ方向平面に垂直な方向をＺ方向と、それぞれ定義する。
また、後述の通り、下型２１上には、鋳造工程において、型開きのとき、排気ポート形状の砂中子９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄ及び吸気ポート形状の砂中子９２ａ、９２ｂ、９２ｃ及び９２ｄが載置される。

スライドコア２２、２３、２４及び２５は、下型２１上を移動可能に設けられ、鋳造しようとする製品形状部の側面形状、すなわちシリンダヘッドの四方のそれぞれの側壁面形状に対応して配置されている。
スライドコア２２、２３、２４及び２５は、コア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａと、コア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａをそれぞれ保持する基部としてのプラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂと、によって、それぞれ一体に構成されている。
スライドコア２２は、Ｘ方向に移動可能に設けられ、コア本体２２ａにシリンダヘッドの排気側の側壁面形状に対応した表面形状の表面２２ｓを有する。スライドコア２３は、同様に、Ｘ方向に移動可能に設けられ、コア本体２３ａにシリンダヘッドの吸気側の側壁面形状に対応した表面形状の表面２３ｓを有する。スライドコア２４は、Ｙ方向に移動可能に設けられ、コア本体２４ａにシリンダヘッドの排気側から見て右側（図１（ａ）の紙面上側）の側壁面形状に対応した表面形状の表面２４ｓを有する。スライドコア２５は、同様に、Ｙ方向に移動可能に設けられ、コア本体２５ａにシリンダヘッドの排気側から見て左側（図１（ａ）の紙面下側）の側壁面形状に対応した表面形状の表面２５ｓを有する。

上型２６は、下型２１に対してＺ方向に上下動可能に設けられ、鋳造しようとする製品形状部の上側形状、すなわちシリンダヘッドの上側形状に対応した表面形状の表面２６ｓを有する。

基台３には、下型２１の四隅に対応する位置に、上型２６に上面が当接して上型２６の型締め時の高さ位置を規定するコーナポスト４１、４２、４３及び４４が設置されている。

また、基台３には、各コーナポスト４１、４２、４３及び４４の間に、略四角形の下型２１の各辺から四方に延出するレール５１、５２、５３及び５４がそれぞれ設置されている。レール５１、５２、５３及び５４は、それぞれ３本ずつ並列して設けられていてよい。
プラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂは、それぞれレール５１、５２、５３及び５４に係合し、それぞれレール５１、５２、５３及び５４の延出方向に沿って移動可能に保持されている。

各プラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂのそれぞれに対して、図示しない駆動手段、例えばエアシリンダが接続されている。
各駆動手段は、図示しない鋳造機制御手段によって制御され、それぞれ所定のタイミングで作動するように構成されている。
したがって、スライドコア２２は、所定のタイミングでレール５１上をＸ方向に往復動する。同様に、スライドコア２３は、所定のタイミングでレール５２上をＸ方向に往復動し、スライドコア２４は、所定のタイミングでレール５３上をＹ方向に往復動し、スライドコア２５は、所定のタイミングでレール５４上をＹ方向に往復動する。
ここで、各スライドコア２２、２３、２４及び２５が型締めのために移動する方向（金型２の内側方向）を型締め方向といい、各スライドコア２２、２３、２４及び２５が型開きのために移動する方向（金型２の外側方向）を型開き方向という。

コア本体２２ａは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４１及び４４の間の距離よりも短く、スライドコア２２がレール５１上をＸ方向（型締め方向）に移動してもコーナポスト４１及び４４に当接しないように構成されている。同様に、コア本体２３ａは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４２及び４３の間の距離よりも短く、スライドコア２３がレール５２上をＸ方向（型締め方向）に移動してもコーナポスト４２及び４３に当接しないように構成されている。同様に、コア本体２４ａは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４３及び４４の間の距離よりも短く、スライドコア２４がレール５３上をＹ方向（型締め方向）に移動してもコーナポスト４３及び４４に当接しないように構成されている。同様に、コア本体２５ａは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４１及び４２の間の距離よりも短く、スライドコア２５がレール５４上をＹ方向（型締め方向）に移動してもコーナポスト４１及び４２に当接しないように構成されている。

一方、プラテン２２ｂは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４１及び４４の間の距離よりも長く、スライドコア２２がレール５１上をＸ方向（型締め方向）に移動するとプラテン２２ｂが所定の位置でコーナポスト４１及び４４に左右同時に当接するように構成されている。同様に、プラテン２３ｂは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４２及び４３の間の距離よりも長く、スライドコア２３がレール５２上をＸ方向（型締め方向）に移動するとプラテン２３ｂが所定の位置でコーナポスト４２及び４３に左右同時に当接するように構成されている。同様に、プラテン２４ｂは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４３及び４４の間の距離よりも長く、スライドコア２４がレール５３上をＹ方向（型締め方向）に移動するとプラテン２４ｂが所定の位置でコーナポスト４３及び４４に左右同時に当接するように構成されている。同様に、プラテン２５ｂは、その横幅が、その両側に位置するコーナポスト４１及び４２の間の距離よりも長く、スライドコア２５がレール５４上をＹ方向（型締め方向）に移動するとプラテン２５ｂが所定の位置でコーナポスト４１及び４２に左右同時に当接するように構成されている。

したがって、コア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａは、いずれも、型締め方向に移動すると、下型２１に対して所定の位置でそれぞれ固定される。これらの所定の位置は、スライドコア２２、２３、２４及び２５のそれぞれの型締め位置になるように構成されている。

プラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂの形状は、上述の通り、スライドコア２２、２３、２４及び２５が型締め方向に移動するとき、両端部が対応するコーナポスト４１、４２、４３及び４４（例えば、スライドコア２２の場合、コーナポスト４１及び４４）に左右同時に当接するものであればよく、プラテン２３ｂ及び２５ｂのように同一肉厚の矩形形状であっても、プラテン２２ｂ及び２４ｂのように段差形状であってもよい。

このように、鋳造機１は、スライドコア２２、２３、２４及び２５のそれぞれの型締め時の位置決めを、プラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂが対応するコーナポスト４１、４２、４３及び４４に所定の位置で左右同時に当接することによって定めている。
このため、スライドコア２２、２３、２４及び２５は、それぞれ型締め時の位置決めのために下型２１や他のスライドコア（例えば、スライドコア２２の場合、スライドコア２４及び２５）と当接する必要がなく、下型２１とコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａとの間及びコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａ同士の間にそれぞれ隙間を設けられている。この隙間により、下型２１及びコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａの各部材の熱膨張による接触を避けることができる。

コーナポスト４１、４２、４３及び４４には、型締め時にスライドコア２２、２３、２４及び２５のプラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂに当接する側壁面の当接箇所に、それぞれプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８が配置されている。
また同様にコーナポスト４１、４２、４３及び４４には、型締め時に上型２６に当接する上面の当接箇所に、それぞれプレート７１、７２、７３及び７４が配置されている。
これらのプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、７１、７２、７３及び７４は、それぞれボルトで固定されており、それぞれ交換可能に構成されている。
このため、プレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８は、厚みをそれぞれ変更したり、上下に分割し分割したプレートの厚みをそれぞれ変更することもできる。

図２は、本実施形態に係る鋳造機のコーナポストを示し、（ａ）は図１（ｂ）と同方向からの側面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｃ方向からの側面図である。
プレート６１は、スライドコア２２のプラテン２２ｂが当接するコーナポスト４１の側面の当接箇所に設けられた凹部に半分埋め込まれた状態で位置決めされ、ボルト８１及び８２で２箇所固定されている。このようにプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８は、コーナポスト４１、４２、４３及び４４の側面の当接箇所に設けられた凹部に半分埋め込まれた状態で位置決めされるので、ずれがなくしっかりと固定される。
また、プレート７１は、上型２６が当接するコーナポスト４１の上面の当接箇所に載置された状態で位置決めされ、ボルトで３箇所固定されている。
他のプレートも同様に固定されていてよい。

鋳造機１は、このように構成されているので、スライドコア２２、２３、２４及び２５は、型締め時に倒れも水平方向の傾きもなく、それぞれ所定の型締め位置に正しく固定される。
また、スライドコア２２、２３、２４及び２５は、スライドコア２２、２３、２４及び２５のそれぞれの型締め時の位置決めを、下型２１や他のスライドコア（例えば、スライドコア２２の場合、スライドコア２４及び２５）に影響を受けずに、独立して調整することができる。

［鋳造工程］
次に、図１〜図３に基づき、以上のように構成された金型２による鋳造工程について説明する。
まず型開き工程では、型開きされ、前の鋳造工程で製造された製品、すなわちシリンダヘッドが排出された後、下型２１上に、排気ポート形状の砂中子９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄ及び吸気ポート形状の砂中子９２ａ、９２ｂ、９２ｃ及び９２ｄが載置される。
排気ポート形状の砂中子９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄは、一体に構成されていて、１回で所定の位置に載置できるものであることが好ましい。また、吸気ポート形状の砂中子９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄも、同様に一体に構成されていて、１回で所定の位置に載置できるものであることが好ましい。

次に型閉め工程に移ると、各スライドコア２２、２３、２４及び２５は、それぞれ対応する各駆動手段によって、それぞれレール５１、５２、５３及び５４上を型締め方向に移動する。

スライドコア２２、２３、２４及び２５が型締め方向に移動するとき、下型２１上に載置された排気ポート形状の砂中子９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄは、スライドコア２２に係合し、吸気ポート形状の砂中子９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄは、スライドコア２３に係合し、砂中子９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄ及び砂中子９２ａ、９２ｂ、９２ｃ及び９２ｄは、それぞれ下型２１上の所定の位置に配置される。

各スライドコア２２、２３、２４及び２５が型締め方向に更に移動していくと、プラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂが、それぞれ対応するコーナポスト４１、４２、４３及び４４のプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８に当接し、スライドコア２２、２３、２４及び２５は、それぞれ設定された型締め位置に、倒れも水平方向の傾きもなく正しく固定される。

図３は、本実施形態に係る型締め時の砂中子と下型の凸部とを示し、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢＢ断面図であり、（ｃ）は砂中子が位置ずれした場合における（ａ）のＢＢ断面図である。
型締め時において、スライドコア２２、２３、２４及び２５が、それぞれ設定された型締め位置に、倒れも水平方向の傾きもなく正しく固定されるので、排気ポート形状の砂中子９１ａは、（ａ）、（ｂ）に示すように、下型２１の凸部２１ａの当接面２９ｅ及び２９ｆに対し排気ポート形状の砂中子９１ａの端面９８ｅ及び９８ｆを、位置ずれも隙間もなく密接して固定される。他の排気ポート形状の砂中子９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄも同様に固定される。
また、同様に、吸気ポート形状の砂中子９２ａは、下型２１の凸部２１ａの当接面２９ｇ及び２９ｈに対し吸気ポート形状の砂中子９２ａの端面９９ｇ及び９９ｈを、位置ずれも隙間もなく密接して固定される。他の吸気ポート形状の砂中子９２ｂ、９２ｃ及び９２ｄも同様に固定される。

次に、上型２６は、下方の型締め方向に移動し、型締め位置に固定されたスライドコア２２、２３、２４及び２５に接近する。上型２６が型締め方向に移動すると、上型２６は、コーナポスト４１、４２、４３及び４４のプレート７１、７２、７３及び７４に当接し、型締め位置に固定される。

以上のようにして型締めされると、金型２の内部に鋳造しようとする製品形状、ここではシリンダヘッドに対応するキャビティ９が形成される。
次に溶湯注入工程に移ると、基台３の下部に配置された図示しないるつぼから溶湯が湯口を通してキャビティ９に供給される。これにより、キャビティ９に溶湯が充填され、製品形状、すなわちシリンダヘッドが鋳造される。

このようにして鋳造されたシリンダヘッドは、スライドコア２２、２３、２４及び２５が型締め時に倒れも水平方向の傾きもなく、それぞれ設定された所定の型締め位置に正しく固定されているので、偏肉、位置ずれ等の品質悪化やバリ発生を防止できる。
特に排気ポート形状の砂中子９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄは、下型２１の凸部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄのそれぞれの当接面（例えば、凸部２１ａの当接面２９ｅ及び２９ｆ）に対し排気ポート形状の砂中子９１ａ、９１ｂ、９１ｃ及び９１ｄの端面（例えば、砂中子９１ａの端面９８ｅ及び９８ｆ）を、位置ずれも隙間もなく密接して固定されるので、シリンダヘッドの排気ポートの燃焼室頂部空間への開口部の位置ずれ及びバリ発生を防止できる。
吸気ポート形状の砂中子９２ａ、９２ｂ、９２ｃ及び９２ｄも同様に、下型２１の凸部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び２１ｄのそれぞれの当接面（例えば、凸部２１ａでは当接面２９ｇ及び２９ｈ）に対し吸気ポート形状の砂中子９２ａ、９２ｂ、９２ｃ及び９２ｄの端面（例えば、砂中子９２ａでは端面９９ｇ及び９９ｈ）を、位置ずれも隙間もなく密接して固定されるので、シリンダヘッドの吸気ポートの燃焼室頂部空間への開口部の位置ずれ及びバリ発生を防止できる。

［本実施形態に係る鋳造機の特徴］
以下、本実施形態に係る鋳造機１の特徴を、図４〜図７の模式図を用いて従来の鋳造機と対比させて説明する。
図４は、従来の金型のモデルを示す模式図である。図５は、スライドコアの倒れを示す模式図である。図６は、スライドコアの傾きを示す模式図である。図７は、本実施形態に係る金型のモデルを示す模式図である。

従来の鋳造機では、図４に示すように１つのスライドコア１２２、１２３、１２４及び１２５の型締め時の位置決めを、当該スライドコア１２２、１２３、１２４及び１２５を下型１２１及び隣の両側２つのスライドコア１２２、１２３、１２４及び１２５の合計３箇所に密接させることで行っている。

ここで、鋳造機内部はるつぼの設けられた下側の方が高温となり易いので、下型１２１はスライドコア１２２、１２３、１２４及び１２５よりも高温になり易い。このように温度差が生じ、型締め時に当該スライドコア１２２、１２３、１２４及び１２５は熱膨張の大きい下型１２１に密接し下型１２１によって位置拘束され、両側２つのスライドコア（例えば、スライドコア１２２の場合、スライドコア１２４及び１２５）とは密接することなくそれらの間に隙間を生じる。
このとき、スライドコア１２２は、図５に示すように、上部が位置拘束されず下部のみが位置拘束される状態になり、鋳造機中心部に押し込まれ、倒れることがある。

また、スライドコア１２２、１２３、１２４及び１２５同士も温度差が生じることがあり、１つのスライドコアに対する隣の両側２つのスライドコア（例えば、スライドコア１２５の場合、スライドコア１２２及び１２３）の温度差による熱膨張の違いから当該スライドコア１２５と隣の両側２つのスライドコア１２２及び１２３のそれぞれとの間の隙間に差が生じる場合がある。
この場合、図６に示すように、隣り合うスライドコア１２２及び１２３との間の隙間が大きい側（この場合スライドコア１２２側の隙間）において、型締め時に隣り合うスライドコア１２２及び１２５同士が正しく密接せずにスライドコア１２５の左右がバランス悪く鋳造機中心部に押し込まれ、スライドコア１２５が水平方向に傾くことがある。

このようなスライドコア１２２、１２３、１２４及び１２５の倒れや傾きは、型締め時に金型が鋳造しようとする製品形状部に対応するキャビティ形状の変形や中子位置のずれを生じさせ、鋳造した製品に偏肉、位置ずれ等の品質悪化やバリ発生を招き、安定生産を困難にする。
特に砂中子を用いた鋳造のとき、スライドコアの倒れや傾きによって、砂中子が所定の位置に正しく配置されず製品に位置ずれやバリを発生させる。
例えば図３（ｃ）に示すように排気ポート形状の砂中子１９１ａの端面１９８ｅと凸部１２１ａの当接表面１２９ｅとの間に隙間を生じさせ、製品としてのシリンダヘッドの排気ポートの燃焼室頂部空間への開口部にバリが発生する場合がある。
またこの他にも、砂中子１９１ａの端面１９８ｅと凸部１２１ａの当接表面１２９ｅとの間に、干渉やずれ、押し込み等の弊害を生じ、製品としてのシリンダヘッドの排気ポートの燃焼室頂部空間への開口部に寸法精度の悪化を招く場合がある。また砂中子を破損させる場合もある。
これに対して、本実施形態では、前述の通り、コーナポスト４１、４２、４３及び４４が、スライドコア２２、２３、２４及び２５のプラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂに当接してスライドコア２２、２３、２４及び２５の型締め時の位置を規定するようにしている。このため、スライドコア２２、２３、２４及び２５は、予め設定された型締め位置に、倒れも水平方向の傾きもなく正しく固定される。

［本実施形態に係る鋳造機の効果］
本実施形態に係る鋳造機１によると以下の効果を奏する。
（１）スライドコア２２、２３、２４及び２５は、コーナポスト４１、４２、４３及び４４に当接してスライドコア２２、２３、２４及び２５の型締め時の位置が規定される。よって、スライドコア２２、２３、２４及び２５のコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａは型締め時の位置決めのために下型２１や他のコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａと密接する必要がない。
これにより、型締め時に、コア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａは、上部が位置拘束されず下部のみが下型２１で位置拘束される状態を防止でき、鋳造機１の中心部に押し込まれて図５に示すように倒れることはない。
また、これにより隣り合うコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａ同士の間に十分な隙間を設けており、型締め時に隣り合うコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａ同士が正しく密接せずにコア本体２２ａ、２３ａ、２４ａ及び２５ａの左右がバランス悪く鋳造機１の中心部に押し込まれる状態を防止でき、スライドコア２２、２３、２４及び２５が図６に示すように水平方向に傾くことはない。
したがって、スライドコア２２、２３、２４及び２５が、型締め時に、倒れも水平方向の傾きもなく予め設定された所定の位置に正しく配置されるので、金型２が鋳造しようとする製品形状部に対応するキャビティ形状の変形や中子位置のずれが生じることがなく、鋳造機１で鋳造した製品における偏肉、位置ずれ等の品質悪化やバリ発生を防止でき、安定生産が可能になる。特に砂中子を用いた鋳造のとき、スライドコア２２、２３、２４及び２５の倒れや傾きに起因する砂中子の位置ずれによる製品のバリ発生及び砂中子の破損を防止できる。

（２）型締め時にコーナポスト４１、４２、４３及び４４とスライドコア２２、２３、２４及び２５のプラテン２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ及び２５ｂとが当接する当接箇所に、交換可能なプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８が配置されている。これによって、繰り返される鋳造によりこれらのプレートが摩耗してもプレートを交換するだけで、コーナポスト４１、４２、４３及び４４やスライドコア２２、２３、２４及び２５には繰り返される鋳造による摩耗の影響が及ばず交換の必要がなく、金型２の耐久性を向上できる。

（３）プレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８は、厚みをそれぞれ変更したり、上下に分割したプレートを用いることができる。これによって、１つのスライドコア２２、２３、２４及び２５の両側に位置するコーナポスト４１、４２、４３及び４４に配置されているプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８（例えば、スライドコア２２の場合、プレート６１及び６８）は、その厚みをそれぞれ別々に変更することにより、スライドコア２２、２３、２４及び２５の水平方向の傾きをそれぞれ微調整できる。また、１つのスライドコア２２、２３、２４及び２５の両側に位置するコーナポスト４１、４２、４３及び４４に配置されているプレート６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７及び６８（例えば、スライドコア２２の場合、プレート６１及び６８）は、上下に分割して、分割したプレートの厚みを上下でそれぞれ変更することにより、スライドコア２２、２３、２４及び２５の垂直度をそれぞれ微調整できる。

（４）スライドコア２２、２３、２４及び２５は、それぞれ両側のコーナポスト４１、４２、４３及び４４（例えば、スライドコア２２の場合、コーナポスト４１及び４４）に当接してスライドコア２２、２３、２４及び２５の型締め時の位置が規定される。このため、１つのスライドコア２２、２３、２４及び２５は、下型２１や他のスライドコア（例えば、スライドコア２２の場合、スライドコア２４及び２５）に影響を受けずに独立して型締め時の位置が規定できる。したがって、１つのスライドコア２２、２３、２４及び２５の交換や調整が生じても、付随して下型２１や他のスライドコア（例えば、スライドコア２２の場合、スライドコア２４及び２５）の交換や調整は必要なく、効率的である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良等を行っても、本発明の範囲に包含される。
本実施形態では、交換可能なプレートをコーナポストに配置したが、交換可能なプレートをスライドコアに配置してもよい。

１…鋳造機
２…金型
３…基台
２１…下型
２１ｓ、２２ｓ、２３ｓ、２４ｓ、２５ｓ、２６ｓ…表面
２２、２３、２４、２５…スライドコア
２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ…コア本体
２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ…プラテン
２６…上型
４１、４２、４３、４４…コーナポスト（支柱）
５１、５２、５３、５４…レール
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８…プレート
７１、７２、７３、７４…プレート
８１、８２…ボルト

Claims (2)

1. 基台上に固定され、鋳造しようとする製品形状部の下側形状に対応した表面形状の表面を有する下型と、
   前記下型上を移動可能に設けられ前記製品形状部の側面形状の少なくとも一部に対応した表面形状の表面を有するコア本体と前記コア本体を保持する基部とによって構成されるスライドコアと、
   前記下型に対して上下動可能に設けられ前記製品形状部の上側形状に対応した表面形状の表面を有する上型と、
   前記基台上に設けられ前記上型に当接して前記上型の型締め時の高さ位置を規定する支柱と、を備え、
   前記支柱は、前記スライドコアの前記基部に当接して前記スライドコアの型締め時の位置を規定するように構成され、前記型締め時には前記下型と前記コア本体との間及び前記コア本体同士の間にそれぞれ隙間が設けられることを特徴とする低圧鋳造の金型位置決め機構。
2. 型締め時に前記支柱と前記スライドコアとが当接する当接箇所に、交換可能なプレートを配置することを特徴とする請求項１に記載の低圧鋳造の金型位置決め機構。

Images