JP6497338B2 - Assembling the casting core - Google Patents
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この発明は鋳造用中子の組み付け方法に関し、より詳細には、エンジンのシリンダヘッドを鋳造する際に使用される鋳造型における、鋳造用中子の金型への組み付け方法に関する。 The present invention relates to a method for assembling a casting core, and more particularly to a method for assembling a casting core to a mold in a casting mold used when casting a cylinder head of an engine.
エンジンのシリンダヘッドの鋳造においては、シリンダヘッドの外形を形成するための複数の金型の所定位置に、吸気ポート、排気ポート、ウォータジャケットといったシリンダヘッドの内部空間を形成するための複数の中子を組み付け、その後、当該金型内に母材の溶湯を流し込んで成型することが一般的である。 In casting of a cylinder head of an engine, a plurality of cores for forming an internal space of the cylinder head such as an intake port, an exhaust port, and a water jacket at predetermined positions of a plurality of molds for forming the outer shape of the cylinder head After that, it is common to mold by pouring the molten metal into the mold.
このような鋳造に使用される中子に関し、特許文献1には、シリンダヘッド中子の鋳造機へのセット方法が開示されている。特許文献1のセット方法によれば、吸・排気ポート中子は、その巾木が鋳造機のコアによって保持され、更に、別のコアに形成された位置決めピンが、吸・排気ポート中子に形成された位置決め用の凹部に挿入されることで位置決めされて、鋳造機にセットされる。また、ウォータジャケット中子には、突起が形成されており、この突起がコアに形成された凹部に係合した状態で、コアによって押圧されることにより鋳造機にセットされる。 Regarding a core used for such casting, Patent Document 1 discloses a method of setting a cylinder head core to a casting machine. According to the setting method of Patent Document 1, the suction / exhaust port core is held by the core of the casting machine, and the positioning pin formed on another core is connected to the intake / exhaust port core. It is positioned by being inserted into the formed positioning recess and set in a casting machine. Further, the water jacket core has a projection, and the projection is set in the casting machine by being pressed by the core in a state where the projection is engaged with the recess formed in the core.
ウォータジャケット中子と吸・排気ポート中子とは、別体で構成されているため、相対的な位置関係にズレが生じる場合がある。また、各中子は、金型の上型により押さえられるものの、中子の破損を避けるため、あるいは中子と金型との線膨張係数が大幅に違うこと等の理由によって、上型と中子との間には比較的大きなクリアランスが設けられている。このため、各中子が金型に組み付けられた後に母材となる溶湯が流し込まれると、中子と溶湯との比重差による浮力や溶湯流れ等によって、中子の位置が正位置からずれる場合がある。 Since the water jacket core and the suction / exhaust port core are configured separately, there may be a shift in the relative positional relationship. Although each core is held down by the upper mold of the mold, the upper mold and the middle are not used for the purpose of avoiding damage to the core or because the linear expansion coefficients of the core and the mold are significantly different. A relatively large clearance is provided between the child and the child. For this reason, when the molten metal that is the base material is poured after each core is assembled to the mold, the position of the core may deviate from the normal position due to buoyancy, molten metal flow, etc. due to the specific gravity difference between the core and the molten metal. There is.
この点、例えば、特許文献1では位置決めピンが位置決め用の凹部に挿入されることで、位置決めがされている。しかし、特許文献1の位置決め用の凹部は、下型側に開く溝形状に形成されている。従って、溶湯の流れによって生じる浮力や、回転力については抵抗とはなりえない。 In this regard, for example, in Patent Document 1, positioning is performed by inserting a positioning pin into a positioning recess. However, the positioning recess of Patent Document 1 is formed in a groove shape that opens to the lower mold side. Therefore, the buoyancy generated by the molten metal flow and the rotational force cannot be resistance.
中子の正位置からのずれは、シリンダヘッドの形状にばらつきを生じさせ、内燃機関が本来の燃焼性能を発揮できない事態を生じ得るため、好ましいものではない。従って、高い位置精度で中子を組み付けることができる中子の組み付け方法の開発が望まれる。 The deviation of the core from the normal position is not preferable because it may cause variations in the shape of the cylinder head and cause the internal combustion engine to fail to exhibit its original combustion performance. Therefore, development of a method for assembling the core that can assemble the core with high positional accuracy is desired.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、中子の組み付け位置精度を向上させると共に、母材の流し込みの際に起こる中子の位置ずれを抑えるよう改良された鋳造用中子の組み付け方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and improves the core assembly position accuracy and is improved so as to suppress the misalignment of the core that occurs when the base material is poured. The method of assembling is provided.
本発明は、シリンダヘッド鋳造用の金型に、鋳造用の中子を組み付ける方法であって、中子は、複数の吸気ポートを成型する部分を1つの巾木である吸気ポート巾木で連結した吸気ポート中子と、複数の排気ポートを成型する部分を1つの巾木である排気ポート巾木で連結した排気ポート中子と、ウォータジャケットを成型する部分にウォータジャケット巾木を連結させたウォータジャケット中子と、を備える。金型は、中子が組み付けられた場合に吸気ポート巾木の外側に配置される吸気ポート側横型と、中子が組み付けられた場合に排気ポート巾木の外側に配置される排気ポート側横型と、を備える。 The present invention relates to a method for assembling a casting core to a die for casting a cylinder head, wherein the core connects a portion for molding a plurality of intake ports with an intake port baseboard which is a single baseboard. The water jacket skirting board is connected to the part that forms the intake port core, the part that molds the plurality of exhaust ports, and the part that molds the water jacket, and the part that molds the water jacket. A water jacket core. The mold has an intake port side horizontal type that is placed outside the intake port baseboard when the core is assembled, and an exhaust port side horizontal type that is placed outside the exhaust port baseboard when the core is assembled. And comprising.
中子と金型の組み付けに際しては、吸気ポート巾木に形成された第1凸部を、ウォータジャケット巾木に形成された第1凹部に挿入して、吸気ポート巾木とウォータジャケット巾木とを連結させ、排気ポート巾木に形成された第2凸部を、ウォータジャケット巾木に形成された第2凹部に挿入して、排気ポート巾木とウォータジャケット巾木とを連結させる。その後、第1凹部と吸気ポート巾木を貫通するように形成された第3凹部とに、吸気ポート側横型に形成された第3凸部を挿入し、第2凹部と排気ポート巾木を貫通するように形成された第4凹部とに、排気ポート側横型に形成された第4凸部を挿入する。これにより、ウォータジャケット中子と、吸気ポート中子と、排気ポート中子とを、金型に組み付ける。 When assembling the core and the mold, the first convex portion formed on the intake port baseboard is inserted into the first concave portion formed on the water jacket baseboard, and the intake port baseboard and the water jacket baseboard are And the second convex part formed on the exhaust port baseboard is inserted into the second concave part formed on the water jacket baseboard to connect the exhaust port baseboard and the water jacket baseboard. Thereafter, the third convex portion formed in the intake port side horizontal mold is inserted into the first concave portion and the third concave portion formed so as to penetrate the intake port baseboard, and penetrates the second concave portion and the exhaust port baseboard. The 4th convex part formed in the exhaust port side horizontal type | mold is inserted in the 4th recessed part formed so that. Thereby, the water jacket core, the intake port core, and the exhaust port core are assembled to the mold.
本発明によれば、吸・排気ポート中子とウォータジャケット中子とが組み付けられ、更に、横型の凸部(第3、第4凸部)が嵌め込まれることにより、組み付けられた中子が金型に固定される。従って、中子を正確な位置に組み付けることができると共に、母材の溶湯が流し込まれた場合にも、浮力や溶湯の流れによって中子の位置が移動するのを抑制することができる。従って、中子の金型に対する組み付け位置精度を向上させることができる。 According to the present invention, the suction / exhaust port core and the water jacket core are assembled, and furthermore, the assembled core is made of gold by fitting the horizontal convex portions (third and fourth convex portions). Fixed to the mold. Accordingly, the core can be assembled at an accurate position, and even when the molten metal is poured, it is possible to suppress the movement of the core due to buoyancy or the flow of the molten metal. Therefore, the assembly position accuracy of the core with respect to the mold can be improved.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本実施の形態におけるシリンダヘッドの鋳造型について説明するための断面模式図である。シリンダヘッドの鋳造型は、ヘッドシリンダ外形を形成するための金型と、金型に組み付けられる中子とで構成される。図1は、金型に、各中子を組み付けた状態を表している。金型は、上型10、下型12及び横型14とで構成される。この金型に組み付けられる中子には、吸気ポートを成型するための吸気ポート中子(以下「Inポート中子」とも称する)18、排気ポートを成型するための排気ポート中子(以下「Exポート中子」とも称する)20、及び、ウォータジャケットを成型するためのウォータジャケット中子(以下「WJ中子」とも称する)22が含まれる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a casting mold for a cylinder head in the present embodiment. The casting mold of the cylinder head includes a mold for forming the outer shape of the head cylinder and a core that is assembled to the mold. FIG. 1 shows a state in which each core is assembled to a mold. The mold is composed of an
図2は、鋳造型の、横型14と、Inポート中子18と、Exポート中子20と、WJ中子22との位置関係を説明するための上面図であり、上型10を外した状態で、図1の上方から鋳造型を見た状態を表している。また図2では、例として3気筒のエンジンのシリンダヘッドを形成する場合の鋳造型を表している。なお、説明の簡略化のため、以下、吸気ポート側と排気ポート側とで同一の構成を説明するときには、吸気及び排気、あるいはIn及びExの記載を省略して「ポート」とのみ記載し説明する。
FIG. 2 is a top view for explaining the positional relationship between the
図2に示されるように、ポート中子18、20は、ポートの内部空間を成型するための部分である3つのポート成型部30と、3つのポート成型部30を連結する巾木であるポート巾木32とで構成される。ポート成型部30は、各気筒に2つずつのポートを成型するものであるため、燃焼室に連結する側を成型する2股に分かれた部分と、これが合流する部分とからなり、上面Y字形に形成されている。ポート巾木32は、各ポート成型部30の根元側、即ち、合流部側を連結している。なおInポート中子18とExポート中子20とは、WJ中子22の両側に対称な向きで設置される。以上、ポート中子18、20の構成をまとめて説明したが、ポート成型部30やポート巾木32の形状が同一である必要はなく、これらの形状はInポート中子18とExポート中子20とで形状が異なっていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
WJ中子22は、ウォータジャケット(WJ)を成型するための部分であるWJ成型部40と、WJ成型部40の両端に連結する2つのWJ巾木42とで構成される。各WJ巾木42は、Inポート中子18のポート巾木32と、Exポート中子のポート巾木32との間に挟まれ、その長手方向が、ポート巾木32の長手方向に対して垂直になる向きに設置されており、WJ巾木42の両端面が、それぞれ、各ポート巾木32に対向するようにして連結される。
The
ポート中子32、WJ巾木42の外周側は、横型14及び横型16により囲まれる。ポート巾木32それぞれは、横型14に平行に接するように配置され、WJ巾木42は横型16に平行に接するように配置される。
The outer periphery of the
図3は、WJ中子22とポート中子18、20と横型14、16とを組み付ける嵌合部材の構成について説明するための図である。図3において(a)は、図1と同一方向の、嵌合部材付近の断面を表し、(b)は嵌合部材付近のみを切り取り、これを斜視した状態を表している。
FIG. 3 is a view for explaining a configuration of a fitting member for assembling the
なお図3に示される中子組み付け用の嵌合部材は、WJ巾木42とポート巾木32とが当接する4箇所それぞれに形成されている。嵌合部材は、WJ巾木42に形成された凹部44と凹部46とからなるWJ凹部と、ポート巾木32に形成されたポート凸部34とポート凹部36と、横型14に形成された横型凸部15とで構成される。
Note that the core assembly fitting members shown in FIG. 3 are formed at four locations where the
横型凸部15は、図1における水平方向、即ちWJ巾木42及びポート巾木32の長手方向に対して平行な面に対して概ね平行に、ポート巾木32側に向けて突出するように設けられた、角柱形状の部分である。
The horizontal
ポート凸部34は、各ポート巾木32がWJ巾木42に対向する面において、WJ巾木42側に突出するように形成された部分である。ポート凸部34は、WJ巾木42及びポート巾木32の長手方向に平行な面に対して、下型12側に向かう斜め方向に突出した角柱形状を有している。
The port
ポート凹部36は、ポート凸部34が形成された部分に接し、ポート凸部34の直上部に形成された、ポート巾木32を貫通する穴状の部分である。中子組み付け時にポート凹部36は、横型凸部15を挿入させるため、横型凸部15の形成位置に対応する位置に、かつ横型凸部15の形状に対応する形状に形成されている。
The
WJ巾木42の凹部44は、有底の穴形状の部分である。WJ巾木42の凹部44は、中子組み付け時にポート凸部34を挿入させるため、ポート凸部34の形成位置に対応する位置に、かつポート凸部34の形状に対応する形状に形成されている。
The
WJ巾木42の凹部46は、凹部44に連結して凹部44の上側に形成された、有底の穴形状の部分である。凹部46は、中子組み付け時に、横型凸部15のポート巾木32を貫通した先端部分が挿入されるように、横型凸部15の形成位置に対応する位置に、かつ、横型凹部の先端部分の形状に対応するように形成されている。
The
図3に示される金型と各中子の組み付けにより、横型14と各中子18、20、22とが、機械的に係合され、相対位置が固定される。これにより、母材流し込み時の浮力や母材の流れによる中子の移動が抑制される。
By assembling the mold and each core shown in FIG. 3, the
図4及び図5は、ポート中子18、20及びWJ中子22の、金型への組み付け方法について説明するための図である。この組み付け方法では、まず、ポート中子18、20と、WJ中子22とが組み付けられる。具体的には、まず、図4に示されるように、ポート巾木32に形成されたポート凸部34を、WJ巾木42に形成された凹部44に挿入させる。これにより、ポート中子18、20と、WJ中子22との組み付けが行われる。なお、ポート中子18及び20は、2本のWJ巾木42を挟んで、WJ巾木42の端面に、それぞれ連結されるため、この中子の組み付け作業は、合計4箇所の嵌合面において行われる。また、凹部44の底面には、接着剤50を予め塗布しておいて、ポート凸部34と凹部46とを接着させることで、ポート中子18、20とWJ中子22との固定力を向上させるようにしてもよい。
4 and 5 are views for explaining a method of assembling the
次に、図5に示されるように、ポート巾木に形成されたポート凹部36と凹部46とに、横型凸部15を挿入する。これにより、ポート中子18、20及びWJ中子22と、横型14とが組み付けられる。なお、この作業も、合計4箇所の嵌合面において行われる。
Next, as shown in FIG. 5, the horizontal
以上説明したように、本実施の形態によれば、ポート中子18、20とWJ中子22とが組み付けられ、位置決めされる。金型組み付け時には、組み付けられた中子18、20、22に横型を嵌め込むことにより、組み付けられた中子18、20、22が横型14の重力と強度で更に固定される。従って、溶湯が流し込まれた場合にも、浮力や溶湯の流れによって中子の位置が移動するのを抑制することができる。従って、中子の金型に対する組み付け位置精度を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本発明と実施の形態との関係では、Inポート中子18は本発明の「吸気ポート中子」に、Exポート中子20は「排気ポート中子」に、WJ中子22は「ウォータジャケット中子」に、ポート巾木32は「吸気ポート巾木」及び「排気ポート巾木」に、WJ巾木42は「ウォータジャケット巾木」に、横型14は「吸気ポート側横型」及び「排気ポート側横型」にそれぞれ相当する。また、ポート凸部34は「第1凸部」及び「第2凸部」に、ポート凹部36は「第3凹部」及び「第4凹部」に、凹部44と凹部46とで構成されるWJ凹部は「第1凹部」及び「第2凹部」に、横型凸部15は「第3凸部」及び「第4凸部」にそれぞれ相当する。
In the relationship between the present invention and the embodiment, the
10 上型
12 下型
14 横型
15 横型凸部
16 横型
18 吸気ポート中子
20 排気ポート中子
22 WJ中子
30 ポート成型部
32 ポート巾木
34 ポート凸部
36 ポート凹部
40 WJ成型部
42 WJ巾木
44 WJ凹部
46 WJ凹部
50 接着剤
10
Claims (1)
前記中子は、
複数の吸気ポートを成型する部分を1つの巾木である吸気ポート巾木で連結した吸気ポート中子と、
複数の排気ポートを成型する部分を1つの巾木である排気ポート巾木で連結した排気ポート中子と、
ウォータジャケットを成型する部分にウォータジャケット巾木を連結させたウォータジャケット中子と、を備え、
前記金型は、
前記中子が組み付けられた場合に、前記吸気ポート巾木の外側に配置される吸気ポート側横型と、
前記中子が組み付けられた場合に、前記排気ポート巾木の外側に配置される排気ポート側横型と、を備え、
前記吸気ポート巾木に形成された第1凸部を、前記ウォータジャケット巾木に形成された第1凹部に挿入して、前記吸気ポート巾木と前記ウォータジャケット巾木とを連結させ、
前記排気ポート巾木に形成された第2凸部を、前記ウォータジャケット巾木に形成された第2凹部に挿入して、前記排気ポート巾木と前記ウォータジャケット巾木とを連結させ、
前記第1凹部と、前記吸気ポート巾木を貫通するように形成された第3凹部とに、前記吸気ポート側横型に形成された第3凸部を挿入し、
前記第2凹部と、前記排気ポート巾木を貫通するように形成された第4凹部とに、前記排気ポート側横型に形成された第4凸部を挿入して、
前記ウォータジャケット中子と、前記吸気ポート中子と、前記排気ポート中子とを、前記金型に組み付ける鋳造用中子の組み付け方法。 A method of assembling a casting core into a cylinder head casting mold,
The core is
An intake port core in which a portion for molding a plurality of intake ports is connected by an intake port baseboard, which is a single baseboard,
An exhaust port core in which parts for molding a plurality of exhaust ports are connected by an exhaust port baseboard, which is one baseboard,
A water jacket core in which a water jacket baseboard is connected to a portion for molding the water jacket,
The mold is
When the core is assembled, an intake port side horizontal type arranged outside the intake port baseboard,
When the core is assembled, the exhaust port side horizontal type disposed outside the exhaust port baseboard, and
Inserting the first convex portion formed in the intake port baseboard into the first concave portion formed in the water jacket baseboard, and connecting the intake port baseboard and the water jacket baseboard;
Inserting the second convex portion formed in the exhaust port baseboard into the second concave portion formed in the water jacket baseboard, and connecting the exhaust port baseboard and the water jacket baseboard;
Inserting the third convex part formed in the intake port side lateral mold into the first concave part and the third concave part formed so as to penetrate the intake port baseboard,
Inserting the fourth convex part formed in the exhaust port side horizontal mold into the second concave part and the fourth concave part formed so as to penetrate the exhaust port baseboard,
A method for assembling a casting core in which the water jacket core, the intake port core, and the exhaust port core are assembled to the mold.
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