JP7199058B2 - Castings, molds and casting methods - Google Patents

Castings, molds and casting methods Download PDF

Info

Publication number
JP7199058B2
JP7199058B2 JP2019019577A JP2019019577A JP7199058B2 JP 7199058 B2 JP7199058 B2 JP 7199058B2 JP 2019019577 A JP2019019577 A JP 2019019577A JP 2019019577 A JP2019019577 A JP 2019019577A JP 7199058 B2 JP7199058 B2 JP 7199058B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
riser
space
casting
product
spherical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019019577A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020124735A (en
Inventor
雄治 坂井
春好 平野
功英 坂▲崎▼
安郭 前田
政人 五家
茂隆 森田
Original Assignee
丹羽鋳造株式会社
武山鋳造株式会社
学校法人大同学園
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 丹羽鋳造株式会社, 武山鋳造株式会社, 学校法人大同学園 filed Critical 丹羽鋳造株式会社
Priority to JP2019019577A priority Critical patent/JP7199058B2/en
Publication of JP2020124735A publication Critical patent/JP2020124735A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7199058B2 publication Critical patent/JP7199058B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

本発明は、湯口と、湯道と、押湯と、製品部と、その製品部に接続したネック部とを備えた鋳物、その鋳物を鋳造する鋳型、およびその鋳型を用いた鋳造方法に関する。 The present invention relates to a casting comprising a sprue, a runner, a riser, a product portion, and a neck portion connected to the product portion, a mold for casting the casting, and a casting method using the mold.

鋳造においては、製品部につながる適宜の個所にネック部を介して押湯を設けておき、製品部の溶湯の凝固収縮に合わせて押湯から溶湯が補給される押湯効果を発揮させることが行われている。ネック部は、堰と称されることもあり、押湯は、湯口あるいは湯道とこのネック部との間に設けられる場合もあれば、湯口あるいは湯道から離れて製品部の上部にネック部を介して設けられる場合もある。しかし、いずれの場合も、押湯の鋳込重量に占める割合は、通常20~40%であり、その結果、製品部重量/鋳込重量で示される鋳造歩留りが低いという問題点がある。したがって、押湯の適正な形状、大きさの決定は鋳造コストを左右する鋳造歩留りを向上させるための重要な課題である。 In casting, a riser is provided at an appropriate location connected to the product through a neck portion, and the riser effect of replenishing the molten metal from the riser in accordance with the solidification shrinkage of the molten metal in the product is exhibited. It is done. The neck is sometimes referred to as a weir, and the riser may be located between the sprue or runner and this neck, or may be located above the product section away from the sprue or runner. may be provided via However, in any case, the ratio of the feeder head to the cast weight is usually 20 to 40%, and as a result, there is a problem that the casting yield indicated by the weight of the product part/the cast weight is low. Therefore, determining the proper shape and size of the riser is an important issue for improving the casting yield, which affects the casting cost.

そこで、押湯の基本形状を球形状にすることが提案されている(特許文献1等参照)。確かに、押湯の効率を表す簡便な指標であるモジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)は、これまで一般的であった円柱形状の押湯よりも球形状の押湯の方が大きく、同じモジュラスであった場合には、球形状の押湯は、円柱形状の押湯よりも体積を減らすことができて好ましい。 Therefore, it has been proposed to make the basic shape of the riser spherical (see Patent Document 1, etc.). Certainly, the modulus (the volume of the riser divided by the surface area of the riser), which is a simple indicator of the efficiency of the riser, is better for the spherical riser than for the cylindrical riser that has been common so far. A spherical riser is preferable to a cylindrical riser as it allows for a smaller volume, given the same modulus.

特許第5696321号公報Japanese Patent No. 5696321

しかしながら、湯口、湯道、製品部、およびネック部のうちの少なくとも一つとの位置関係により、押湯効果を得るために必要な体積をもった球形状の押湯を配置するスペースがなく、押湯の基本形状として球形の基本形状を採用したくても採用することができない場合がある。特に、一つの湯口に対して複数の製品部を設けた複数個込めの場合、製品部の数が多くなればなるほど、位置関係の制約が大きくなりやすい。 However, due to the positional relationship with at least one of the sprue, runner, product part, and neck part, there is no space for arranging the spherical riser with the necessary volume to obtain the riser effect. Even if it is desired to adopt a spherical basic shape as the basic shape of hot water, it may not be possible to adopt it. In particular, in the case of multiple-injection in which a plurality of product parts are provided for one sprue, the greater the number of product parts, the greater the restrictions on the positional relationship tend to be.

図1は、一つの湯口に対して8つの製品部を設けた8個込めの鋳物を示す図である。図1(a)は平面図であり、同図(b)は、製品部を省略した側面図である。 FIG. 1 is a diagram showing an eight-piece casting in which eight product parts are provided for one sprue. FIG. 1(a) is a plan view, and FIG. 1(b) is a side view with the product portion omitted.

図1(a)に示す鋳物C’には、8つの製品部C4’の他、1本の湯道C2’、4つの押湯C3’、および押湯C3’と製品部C4’をつなぐネック部C5’が設けられている。また、図の左右方向に延びた1本の湯道C2’の延在方向中央部分には、ここでは不図示の湯口における湯口底との接続部C21’が示されている。図1(a)に示す4つの押湯C3’はいずれも、真球の形状であり、一つの押湯C3’に対して2つの製品部C4’が設けられている。また、図1(b)には、押湯C3’の高さ方向中央を通るように1点鎖線が示されている。この一点鎖線は見切り面に相当する。図1(a)に示す鋳物C’は、いわゆる横込め鋳造によって鋳造されたものである。 The casting C' shown in FIG. 1(a) includes eight product parts C4', one runner C2', four feeders C3', and a neck connecting the feeder C3' and the product part C4'. A portion C5' is provided. In addition, a connecting portion C21' of a sprue (not shown) to the bottom of the sprue is shown in the central portion in the extending direction of one runner C2' extending in the horizontal direction of the figure. Each of the four risers C3' shown in FIG. 1(a) has a spherical shape, and two product portions C4' are provided for one riser C3'. Also, in FIG. 1(b), a dashed line is shown so as to pass through the height direction center of the riser C3'. This dashed line corresponds to the parting plane. A casting C' shown in FIG. 1(a) is cast by so-called horizontal casting.

さらに、図1には、押湯C3’よりも大きな2点鎖線が示されている。この2点鎖線は、押湯C3’が、真球の形状を維持したまま、押湯効果を得るために必要な押湯の大きさ(体積)を表すものであり、2点鎖線が製品部C4’に干渉してしまうことがわかる。特に、横込め鋳造の場合は、製品部C4’と押湯C3’の配置の自由度が低く、押湯の基本形状として球形の基本形状を採用したくても採用することができない場合が多い。このように、押湯の基本形状を球形状に維持したまま、押湯効果を得るために必要なモジュラスを確保することが困難になる場合がある。 Further, FIG. 1 shows a two-dot chain line that is larger than the feeder head C3'. This two-dot chain line represents the size (volume) of the feeder head C3' required to obtain the feeder effect while maintaining the spherical shape, and the two-dot chain line is the product part. It can be seen that it interferes with C4'. In particular, in the case of horizontal casting, the degree of freedom in arranging the product part C4' and the riser C3' is low, and it is often impossible to adopt a spherical basic shape as the basic shape of the riser even if it is desired. . Thus, it may be difficult to secure the modulus required to obtain the riser effect while maintaining the basic shape of the riser in a spherical shape.

その一方で、押湯の基本形状を、これまで一般的であった円柱形状にしてしまうと、押湯を配置するスペースを確保することはできても、押湯効果を得るために必要な押湯の体積が増加し、鋳造歩留りの低下が顕著になってしまう。 On the other hand, if the basic shape of the riser is made into a cylindrical shape, which has been common so far, it is possible to secure the space for arranging the riser, but the riser required to obtain the riser effect The volume of the hot water increases, resulting in a significant drop in casting yield.

また、製品形状によっては、押湯を高くして押湯効果を得たい場合もある。スペースを確保することができる状態であれば、球形の基本形状を維持したまま押湯を高くするために、押湯の径を大きくすることが考えられる。しかしながら、押湯を高くしたいばかりに押湯の径を大きくしすぎてしまうと、押湯の体積が不必要に増加し、この場合にも、鋳造歩留りの低下が顕著になってしまう。 Also, depending on the shape of the product, it may be desirable to raise the height of the riser to obtain the riser effect. If it is possible to secure a space, it is conceivable to increase the diameter of the riser in order to increase the height of the riser while maintaining the basic spherical shape. However, if the diameter of the riser is made too large in order to increase the height of the riser, the volume of the riser will unnecessarily increase, and in this case also, the casting yield will decrease significantly.

本発明は上記事情に鑑み、鋳造歩留りの低下を抑えつつ押湯効果を発揮することができる押湯を配置した鋳物、その鋳物を鋳造する鋳型、およびその鋳型を用いた鋳造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a casting having a riser that can exhibit a riser effect while suppressing a decrease in casting yield, a mold for casting the casting, and a casting method using the mold. With the goal.

上記目的を解決する第1の鋳物は、
湯口と、
湯道と、
押湯と、
製品部と、
前記製品部に接続したネック部とを備え、
前記押湯が、前記湯口、前記湯道、前記製品部、および前記ネック部のうちの少なくとも一つとの位置関係により球形の基本形状をとることができない状態において、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込み球形度が0.91以上1.00未満の基本形状をとったものであることを特徴とする。
The first casting that solves the above object is
Yuguchi and
Yumichi and
pusher and
the product department,
a neck portion connected to the product portion;
In a state in which the riser cannot assume a spherical basic shape due to the positional relationship with at least one of the sprue, the runner, the product portion, and the neck portion, a cylinder is formed between halves of a sphere. It is characterized by having a basic shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 by sandwiching the body from the height direction .

ここにいう、位置関係により球形の基本形状をとることができない状態とは、例えば、製品部の形状や、幅や、高さ等によって、球形の基本形状をとることができない状態のことをいう。 Here, the state in which the basic spherical shape cannot be obtained due to the positional relationship means, for example, the state in which the basic spherical shape cannot be obtained due to the shape, width, height, etc. of the product part. .

上記目的を解決する第2の鋳物は、
湯口と、
押湯と、
製品部とを備え、
前記押湯は、頂部が前記製品部の上端よりも高い位置にあり、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込み球形度が0.91以上1.00未満の基本形状をとったものであることを特徴とする。
The second casting that solves the above object is
Yuguchi and
pusher and
with the product department,
The top part of the riser is higher than the upper end of the product part, and has a basic shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 by sandwiching a cylindrical body from the height direction between halved spheres. It is characterized by being

球形状の押湯と、これまで一般的であった円柱形状の押湯とを比較してみると、両者が同じ体積であった場合に、球形状の押湯の方が表面積が小さく、すなわち放熱面が小さく、保温性が高い。しかしながら、押湯の形状として球形の基本形状を採用したくても、上記位置関係により採用することができない場合がある。あるいは、製品形状によっては、押湯を高くして押湯効果を得たい場合もある。これらの場合に、“押湯と同じ体積を有する真球の表面積/押湯の表面積”で表される「球形度」といった指標を用いて押湯の形状を決定することを本発明者は考え出した。一般的な円柱状の押湯として、直径の1.75倍の高さを有する押湯が知られている。この一般的な円柱状の押湯と同じ体積以下に抑えながら、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)の値を高め、押湯としての保温性、言い換えれば押湯効果を向上させるには、押湯の基本形状を、球形ではないものの球形を利用した基本形状にすることが必要になり、詳しくは後述するように、球形度を0.91以上にすればよいことを突き止めた。 Comparing a spherical riser with a cylindrical riser, which has been common until now, when both have the same volume, the spherical riser has a smaller surface area, that is, The heat dissipation surface is small and the heat retention is high. However, even if it is desired to employ a spherical basic shape as the shape of the riser, it may not be possible due to the positional relationship described above. Alternatively, depending on the shape of the product, it may be desired to increase the height of the riser to achieve the riser effect. In these cases, the present inventors have devised to determine the shape of the riser using an index such as "sphericity" represented by "surface area of a true sphere having the same volume as the riser/surface area of the riser". rice field. As a common cylindrical riser, a riser having a height of 1.75 times the diameter is known. In order to increase the value of the modulus (volume of the riser/surface area of the riser) while keeping the volume below the same as that of a general cylindrical riser, and to improve heat retention as a riser, in other words, the effect of the riser. found that the basic shape of the riser should be a basic shape that utilizes a spherical shape, although it is not spherical.

前記押湯は、前記基本形状に対して、鋳型や鋳造模型として使いやすいように適宜の形状の修整変形が施されて用いられている。例えば、造型の型抜き性のために適宜の抜け勾配、角R、隅Rなどを付したり、押湯頂部の引け誘発のために押湯頂部に円錐穴やV溝などを設けたり、ウィリアムスコアを設けたり、あるいは製品部との関係から押湯形状の一部を削ったり、余肉を付けたり等する。また、場合によっては、押湯の基本形状の上に溶湯ヘッド(溶湯圧)を付与するために押湯の直径や幅よりも小さい直径や幅の棒状の部分を追加して設けることもある。しかし、押湯の基本形状はその形から明らかである。したがって、上記鋳物における押湯の基本形状も、このような適宜の修整変形を施して用いられるものである。 The feeder head is used by appropriately modifying and deforming the basic shape so that it can be easily used as a mold or casting model. For example, appropriate draft angle, corner R, corner R, etc. are added for mold release, or a conical hole or V groove is provided at the top of the feeder to induce shrinkage of the top of the feeder. A score may be provided, or a part of the riser shape may be shaved or surplus thickness may be added depending on the relationship with the product part. In some cases, a rod-shaped portion having a smaller diameter or width than the diameter or width of the feeder may be additionally provided to provide a melt head (melt pressure) on the basic shape of the feeder. However, the basic shape of the riser is evident from its shape. Therefore, the basic shape of the riser in the above-mentioned casting is also used after being appropriately modified and deformed.

前記押湯は、前記湯口あるいは前記湯道と前記ネック部との間に設けられたものであってもよい。また、前記押湯は、いわゆる揚がり押湯であってもよい。 The riser may be provided between the sprue or the runner and the neck. Also, the riser may be a so-called lifting riser.

前記ネック部は、堰と称される場合もある。すなわち、前記ネック部は、前記押湯と前記製品部をつなぐ堰であってもよいし、前記湯道と前記製品部をつなぐ堰であってもよい。 The necks are sometimes referred to as weirs. That is, the neck portion may be a weir connecting the riser and the product portion, or may be a weir connecting the runner and the product portion.

また、上記鋳物において、
前記押湯が、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状のものであってもよい。
In addition, in the above casting,
The riser may have a basic shape in which a cylindrical body is sandwiched in the height direction between halved spheres.

ここにいう球体は、真球に限られず、例えば、楕円体であってもよい。また、円柱体も、高さ方向に直交する方向に沿った断面形状が真円の形状のものに限られない。また、前記円柱体は、抜け勾配が設けられた形状であってもよい。 The sphere referred to here is not limited to a perfect sphere, and may be, for example, an ellipsoid. Also, the cylindrical body is not limited to one having a perfect circular cross-sectional shape along the direction orthogonal to the height direction. Further, the cylindrical body may have a shape provided with a draft angle.

さらに、前記押湯が、前記湯口における受け口側の第1半球部、該第1半球部とは反対側の第2半球部、および第1半球部と第2半球部の間に設けられた円柱部を有するものであってもよい。 Further, the riser has a first hemispherical portion on the receiving side of the sprue, a second hemispherical portion opposite to the first hemispherical portion, and a cylinder provided between the first hemispherical portion and the second hemispherical portion. It may have a part.

また、前記製品部が、前記押湯の頂部よりも下方に設けられたものであり、前記湯口における受け口が前記押湯の頂部よりも上方に設けられたものであってもよい。 Further, the product part may be provided below the top of the riser, and the receiving port of the sprue may be provided above the top of the riser.

また、上記鋳物において、
前記押湯は、高さ方向に直交する方向に沿った断面形状が楕円若しくは角丸長方形の形状のものである態様であってもよい。
In addition, in the above casting,
The riser may have an elliptical or rounded rectangular cross-sectional shape along a direction perpendicular to the height direction.

ここにいう角丸長方形とは、二つの等しい長さの平行線と二つの半円形からなる形状であって、陸上競技場(トラック)に多い形である。 The rounded rectangle referred to here is a shape consisting of two parallel lines of equal length and two semicircles, and is a shape that is often used in athletics stadiums (tracks).

この態様によれば、前記円柱体は、高さ方向に直交する方向に沿った断面形状が楕円若しくは角丸長方形の形状のものになる。 According to this aspect, the cylindrical body has an elliptical or rounded rectangular cross-sectional shape along the direction orthogonal to the height direction.

また、前記第1半球部にしても前記第2半球部にしても、高さ方向に直交する方向に沿った断面形状が楕円若しくは角丸長方形の形状のものになる。 Further, both the first hemispherical portion and the second hemispherical portion have an elliptical or rounded rectangular cross-sectional shape along the direction orthogonal to the height direction.

楕円若しくは角丸長方形の長手方向は、空いた空間を利用して延ばされた方向になる。 The longitudinal direction of the ellipse or rectangle with rounded corners is the direction extended using the empty space.

また、前記押湯は、球体を分割した球体部分が分散配置された基本形状のものであってもよい。 Further, the riser may have a basic shape in which spherical parts obtained by dividing a spherical body are dispersedly arranged.

上記目的を解決する第1の鋳型は、
湯口形成空間と、
湯道形成空間と、
押湯形成空間と、
製品部形成空間と、
前記製品部形成空間に接続したネック部形成空間とを備え、
前記押湯形成空間が、前記湯口形成空間、前記湯道形成空間、前記製品部形成空間、および前記ネック部形成空間のうちの少なくとも一つとの位置関係により球形の基本空間形状をとることができない状態において、球形度が0.91以上1.00未満の基本空間形状をとり、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状の押湯を鋳造する空間であって、上側に半球状の第1半球空間、下側に半球状の第2半球空間、該第1半球空間と該第2半球空間の間に円柱状の円柱空間が設けられた空間であり、
前記円柱空間と前記第2半球空間との境目に見切り面が設けられていることを特徴とする。
The first template that solves the above object is
a sprue forming space;
a runner-forming space;
a riser forming space;
a product part forming space;
a neck portion forming space connected to the product portion forming space;
The feeder forming space cannot take a spherical basic spatial shape due to the positional relationship with at least one of the sprue forming space, the runner forming space, the product forming space, and the neck forming space. A space for casting a riser having a basic shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 in the state, and a cylinder body sandwiched from the height direction between halves of a sphere. , a first hemispherical space on the upper side, a second hemispherical space on the lower side, and a columnar space provided between the first hemispherical space and the second hemispherical space,
A parting surface is provided at a boundary between the cylindrical space and the second hemispherical space .

上記目的を解決する第2の鋳型は、
湯口形成空間と、
押湯形成空間と、
製品部形成空間とを備え、
前記押湯形成空間は、頂部が前記製品部形成空間の上端よりも高い位置にあり、球形度が0.91以上1.00未満の基本空間形状をとり、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状の押湯を鋳造する空間であって、上側に半球状の第1半球空間、下側に半球状の第2半球空間、該第1半球空間と該第2半球空間の間に円柱状の円柱空間が設けられた空間であり、
前記円柱空間と前記第2半球空間との境目に見切り面が設けられていることを特徴とする。
A second template that solves the above object is
a sprue forming space;
a riser forming space;
and a product part forming space,
The top of the feeder forming space is located higher than the upper end of the product forming space, and has a basic space shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 , and a cylinder between halves of a sphere A space for casting a feeder head having a basic shape sandwiching the body from the height direction, comprising a first hemispherical space on the upper side, a second hemispherical space on the lower side, the first hemispherical space and the A space in which a columnar space is provided between two hemisphere spaces,
A parting surface is provided at a boundary between the cylindrical space and the second hemispherical space .

第1の鋳型であっても第2の鋳型であっても、砂型であってもよし金型であってもよい。また、鋳鉄用の鋳型であってもよいし、アルミニウム合金等の非鉄金属用の鋳型であってもよい。 It may be a first mold, a second mold, a sand mold, or a metal mold. Moreover, it may be a mold for cast iron, or a mold for non-ferrous metals such as aluminum alloys.

第1の鋳型であっても第2の鋳型であっても、注湯方向と見切り面の方向との関係が直角な関係にある横込め鋳造に用いることもできるし、その関係が平行な関係にある縦込め鋳造に用いることもできる。 Whether it is the first mold or the second mold, it can be used for horizontal casting in which the pouring direction and the direction of the parting surface are in a perpendicular relationship, or the relationship is in a parallel relationship. It can also be used for vertical casting in .

また、第1の鋳型または第2の鋳型において、
前記押湯形成空間が、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状の押湯を鋳造する空間であって、上側に半球状の第1半球空間、下側に半球状の第2半球空間、該第1半球空間と該第2半球空間の間に円柱状の円柱空間が設けられた空間であり、
前記円柱空間と前記第2半球空間との境目に見切り面が設けられていてもよい。
Also, in the first mold or the second mold,
The riser forming space is a space for casting a riser having a basic shape in which a cylindrical body is sandwiched from the height direction between halved spheres, the first hemispherical space on the upper side and the hemispherical space on the lower side. a second hemispherical space having a shape, and a space having a cylindrical space provided between the first hemispherical space and the second hemispherical space,
A parting surface may be provided at a boundary between the cylindrical space and the second hemispherical space.

前記製品部形成空間が、前記押湯形成空間の頂部よりも下方に設けられたものであり、前記湯口形成空間における上端が前記押湯形成空間の頂部よりも上方に設けられたものであることが好ましい。 The product part forming space is provided below the top of the feeder forming space, and the upper end of the gate forming space is provided above the top of the feeder forming space. is preferred.

また、前記押湯形成空間は、球体を分割した球体部分の空間が分散配置された基本形状のものであってもよい。 Further, the riser forming space may have a basic shape in which spaces of spherical portions obtained by dividing a spherical body are dispersedly arranged.

上記目的を解決する鋳造方法は、
上記鋳型に溶湯を注湯する第1工程と、
溶湯が注湯された前記鋳型から鋳物を取り出す第2工程とを有することを特徴とする。
The casting method to solve the above purpose is
A first step of pouring molten metal into the mold;
and a second step of removing the casting from the mold into which the molten metal has been poured.

前記第2工程で取り出された鋳物は、上記目的を解決する鋳物に相当する。 The casting removed in the second step corresponds to the casting that solves the above object.

本発明によれば、鋳造歩留りの低下を抑えつつ押湯効果を発揮することができる押湯を配置した鋳物、その鋳物を鋳造する鋳型、およびその鋳型を用いた鋳造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide a casting having a riser that can exhibit a riser effect while suppressing a decrease in casting yield, a mold for casting the casting, and a casting method using the mold. .

一つの湯口に対して8つの製品部を設けた8個込めの鋳物を示す図である。It is a figure which shows the casting of eight pieces which provided eight product parts with respect to one sprue. 本発明の一実施形態に相当する鋳物を示す図である。1 shows a casting corresponding to one embodiment of the present invention; FIG. 図2に示す一つの押湯と一つの製品部とその押湯と製品部をつなぐネック部を示す図である。It is a figure which shows the neck part which connects one riser, one product part, and the riser and product part which are shown in FIG. 図2に示す鋳物を鋳造するための鋳型の断面図である。Figure 3 is a cross-sectional view of a mold for casting the casting shown in Figure 2; 実施例2における鋳物の押湯まわりを示す図である。FIG. 10 is a view showing the periphery of the casting in Example 2. FIG. 実施例3における鋳物の押湯まわりを示す図である。It is a figure which shows the circumference of the riser of the casting in Example 3. FIG. 実施例4における鋳物の押湯まわりを示す図である。FIG. 10 is a view showing the periphery of the casting in Example 4. FIG. 実施例5における鋳物の押湯まわりを示す図である。FIG. 10 is a view showing the periphery of the casting in Example 5. FIG. 実施例6における鋳物の押湯まわりを示す図である。It is a figure which shows the circumference|surroundings of the riser of the casting in Example 6. FIG. 比較例における鋳物の押湯まわりを示す図である。It is a figure which shows the circumference of the riser of the casting in a comparative example.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明の一実施形態に相当する鋳物を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a casting corresponding to one embodiment of the present invention.

この図2には、図1と同じく、一つの湯口に対して8つの製品部を設けた8個込めの鋳物が示されており、図2(a)は平面図である。この平面図は、ここでは不図示の湯口の受け口(図4参照)側からみた図になる。 As in FIG. 1, FIG. 2 shows an eight-piece casting in which eight product parts are provided for one sprue, and FIG. 2(a) is a plan view. This plan view is a view seen from the side of the sprue (see FIG. 4) of the sprue not shown here.

図2(a)に示す鋳物Cには、8つの製品部C4の他、1本の湯道C2、4つの押湯C3、および押湯C3と製品部C4をつなぐネック部C5が設けられている。ネック部C5は、堰と称される場合もある。また、図の左右方向に延びた1本の湯道C2の延在方向中央部分には、ここでは不図示の湯口における湯口底(図4参照)との接続部C21が示されている。 The casting C shown in FIG. 2(a) is provided with eight product portions C4, one runner C2, four risers C3, and a neck portion C5 connecting the riser C3 and the product portion C4. there is The neck portion C5 may also be referred to as a weir. In addition, a connecting portion C21 with a sprue bottom (see FIG. 4) of a sprue (not shown) is shown at the center in the extending direction of one runner C2 extending in the horizontal direction of the figure.

図2(a)に示すように、押湯C3を挟んで製品部C4が設けられている。すなわち、一つの押湯C3に対して2つの製品部C4がぞれぞれネック部C5を介して180°対向した位置から接続している。図2(a)に示す矢印は、一つの押湯C3に対して設けられた2つの製品部C4を結ぶ方向を表す矢印である。 As shown in FIG. 2(a), a product portion C4 is provided across a riser C3. That is, two product portions C4 are connected to one riser C3 via neck portions C5 at positions facing each other by 180°. The arrow shown in FIG. 2(a) indicates the direction connecting two product sections C4 provided for one riser C3.

図2(b)は、側面図である。この側面図では、本来であれば、押湯C3の左側と右側それぞれに製品部C4が示されているはずであるが、図2(b)では、製品部C4が省略されている。また、図2(b)には、押湯C3の高さ方向中央を通るように1点鎖線が示されている。この一点鎖線は見切り面を表す線である(以下の図面においても同じ)。図2(a)に示す鋳物Cは、いわゆる横込め鋳造によって鋳造されたものであるが、縦込め鋳造によって鋳造されたものであってもよい。 FIG. 2(b) is a side view. Originally, this side view should show the product portion C4 on the left and right sides of the riser C3, but the product portion C4 is omitted in FIG. 2(b). In addition, in FIG. 2(b), a one-dot chain line is shown so as to pass through the height direction center of the riser C3. This dashed dotted line is a line representing a parting plane (the same applies to the following drawings). The casting C shown in FIG. 2(a) is cast by so-called horizontal casting, but may be cast by vertical casting.

図3は、図2に示す一つの押湯と一つの製品部とその押湯と製品部をつなぐネック部を示す図である。すなわち、この図3には、押湯周りが示されており、同図(b)に正面図が示され、同図(a)に平面図が示されている。この平面図は、ここでも不図示の湯口の受け口(図4参照)側からみた図になる。また、図3(c)に右側面図が示されている。 FIG. 3 is a view showing one riser, one product section, and a neck section connecting the riser and the product section shown in FIG. That is, FIG. 3 shows the periphery of the riser, the front view is shown in FIG. 3(b), and the plan view is shown in FIG. 3(a). This plan view is also a view from the side of the sprue socket (see FIG. 4), not shown. A right side view is shown in FIG. 3(c).

製品部C4は、上面C41に貫通孔C42が設けられたハット状のものであり、フランジ部C43を有し、上方に向かうにつれて細くなっている。なお、フランジ部C43にネック部C5の一端は接続している。 The product portion C4 has a hat-like shape with a through hole C42 provided in an upper surface C41, has a flange portion C43, and tapers upward. One end of the neck portion C5 is connected to the flange portion C43.

押湯C3は、直径80mmの球体を半分にした間に、高さ40mmの円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状のものである。すなわち、図3(b)に示すように、第1半球部C31、第2半球部C32、および第1半球部C31と第2半球部C32の間に円柱部C33を有する。第1半球部C31は、不図示の湯口における受け口側の半球部になり、第2半球部C32は反対側の半球部になる。第1半球部C31および第2半球部C32の最大直径は80mmであり、円柱部C33の直径も80mmである。また、その円柱部C33の高さは、直径の1/2の高さになる。鋳物Cには、抜け勾配が設けられている。円柱部C33は、1点鎖線で表される見切り面から上に位置しており、抜け勾配を考慮すれば、円柱部C33の下端の直径が最も大きくなる。この押湯C3は、直径80mmの真球に比べて、40mm高いことになる。 The riser C3 has a basic shape in which a cylindrical body with a height of 40 mm is sandwiched between two halves of a sphere with a diameter of 80 mm. That is, as shown in FIG. 3B, it has a first hemispherical portion C31, a second hemispherical portion C32, and a cylindrical portion C33 between the first hemispherical portion C31 and the second hemispherical portion C32. The first hemispherical portion C31 is a hemispherical portion on the side of the sprue (not shown), and the second hemispherical portion C32 is the hemispherical portion on the opposite side. The maximum diameter of the first hemispherical portion C31 and the second hemispherical portion C32 is 80 mm, and the diameter of the cylindrical portion C33 is also 80 mm. Also, the height of the columnar portion C33 is half the height of the diameter. Casting C is provided with a draft angle. The columnar portion C33 is located above the parting plane indicated by the dashed line, and considering the draft angle, the diameter of the lower end of the columnar portion C33 is the largest. This riser C3 is 40 mm higher than a true sphere with a diameter of 80 mm.

なお、上記球体は、真球に限られず、例えば、楕円体であってもよい。また、円柱部C33も、高さ方向に直交する方向に沿った断面形状が真円の形状のものに限られない。例えば、断面形状が楕円若しくは角丸長方形の形状のものであってもよい。ここにいう角丸長方形とは、二つの等しい長さの平行線と二つの半円形からなる形状であって、陸上競技場(トラック)に多い形である(以下においても同じ。)。 Note that the sphere is not limited to a perfect sphere, and may be an ellipsoid, for example. Also, the cylindrical portion C33 is not limited to having a perfect circular cross-sectional shape along the direction orthogonal to the height direction. For example, the cross-sectional shape may be an ellipse or a rectangle with rounded corners. The rounded rectangle referred to here is a shape consisting of two parallel lines of equal length and two semicircles, and is a shape often found in athletic fields (tracks) (same below).

また、押湯C3は、ネック部C5と不図示の湯口との間に設けられたものであってもよいし、いわゆる揚がり押湯であってもよい。また、堰であるネック部C5は、湯道C2と製品部C4をつなぐものであってもよい。 Also, the riser C3 may be provided between the neck portion C5 and a sprue (not shown), or may be a so-called lifting riser. Also, the neck portion C5, which is a weir, may connect the runner C2 and the product portion C4.

さらに、図3に示す製品部C4は、押湯C3の頂部C3tよりも上方に突出しているが、製品部C4の上端(ここでは上面C41)が、押湯C3の頂部C3tよりも下方に設けられたものであってもよい。 Furthermore, the product portion C4 shown in FIG. 3 protrudes upward from the top portion C3t of the riser C3, but the upper end of the product portion C4 (here, the upper surface C41) is provided below the top portion C3t of the riser C3. It may have been

図4は、図2に示す鋳物を鋳造するための鋳型の断面図である。この断面図は、図2(b)と同じ側面方向から見たときの断面図になる。 4 is a cross-sectional view of a mold for casting the casting shown in FIG. 2; FIG. This cross-sectional view is a cross-sectional view when viewed from the same side direction as FIG. 2(b).

図4に示す鋳型Mは、砂型であり、湯口形成空間M1と、湯道形成空間M2と、押湯形成空間M3と、製品部形成空間M4と、ネック部形成空間M5が設けられている。湯口形成空間M1における上端が、受け口M11になる。この受け口M11は、図3に示す押湯C3の頂部よりも上方に設けられたものである。すなわち、湯口形成空間M1における上端が押湯形成空間M3の頂部よりも上方に設けられている。また、湯口形成空間M1の下端が、湯口底M12になる。 The mold M shown in FIG. 4 is a sand mold, and is provided with a sprue forming space M1, a runner forming space M2, a feeder forming space M3, a product forming space M4, and a neck forming space M5. The upper end of the sprue forming space M1 becomes the socket M11. The socket M11 is provided above the top of the riser C3 shown in FIG. That is, the upper end of the sprue forming space M1 is provided above the top of the feeder forming space M3. Moreover, the lower end of the sprue forming space M1 becomes the sprue bottom M12.

押湯形成空間M3は、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状の押湯を鋳造する空間であって、上側に半球状の第1半球空間M31、下側に半球状の第2半球空間M32、第1半球空間M31と第2半球空間M32の間に円柱状の円柱空間M33が設けられた空間である。図4に示す鋳型Mでは、円柱空間M33と第2半球空間M32との境目(図4中の2点鎖線参照)に見切り面が設けられてるが、見切り面は、その境目より上方である場合があってもよいし、その境目より下方である場合があってもよい。 The riser forming space M3 is a space for casting a riser having a basic shape in which a cylindrical body is sandwiched from the height direction between halved spheres, and is a first hemispherical space M31 on the upper side and a first hemispherical space M31 on the lower side. It is a space in which a cylindrical space M33 is provided between the second hemispherical space M32 and the first hemispherical space M31 and the second hemispherical space M32. In the mold M shown in FIG. 4, a parting plane is provided at the boundary between the cylindrical space M33 and the second hemispherical space M32 (see the two-dot chain line in FIG. 4). may be present, or may be below the boundary.

なお、図4に示す製品部形成空間M4は、押湯形成空間M2の頂部よりも上方に突出しているが、製品部形成空間M4の上端が、押湯形成空間M2の頂部よりも下方に設けられたものであってもよい。 Although the product part forming space M4 shown in FIG. 4 protrudes upward from the top of the feeder forming space M2, the upper end of the product forming space M4 is provided below the top of the feeder forming space M2. It may have been

図2に示す鋳物Cを鋳造するには、図4に示す鋳型Mに鋳鉄の溶湯を注湯する第1工程と、溶湯が注湯された鋳型Mから鋳物Cを取り出す第2工程とを実施する。 In order to cast the casting C shown in FIG. 2, a first step of pouring molten cast iron into the mold M shown in FIG. 4 and a second step of removing the casting C from the mold M into which the molten metal is poured are performed. do.

なお、鋳型Mは、見切り面で上型と下型とに分けた金型であってもよく、アルミニウム合金等の非鉄金属の溶湯を注湯してもよい。 The mold M may be a mold divided into an upper mold and a lower mold by a parting surface, and may be filled with a molten metal of a non-ferrous metal such as an aluminum alloy.

以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
実施例1として、図2に示す鋳物Cを用いる。この鋳物Cにおける押湯C3は、円柱部C33の高さ(40mm)が、80mmの直径(D)の0.5倍に相当する。以下、図3に示す押湯C3、すなわち実施例1における押湯C3を縦長球状(1)の押湯と称する。縦長球状(1)の押湯C3の全体の高さ(H)は120mmになる。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(Example 1)
As Example 1, casting C shown in FIG. 2 is used. The height (40 mm) of the cylindrical portion C33 of the riser C3 in this casting C corresponds to 0.5 times the diameter (D) of 80 mm. Hereinafter, the riser C3 shown in FIG. 3, that is, the riser C3 in Example 1 is referred to as a vertically elongated spherical (1) riser. The overall height (H) of the vertically elongated spherical (1) riser C3 is 120 mm.

この縦長球状(1)の押湯C3の体積、表面積、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)を表1に示す。 Table 1 shows the volume, surface area, and modulus (volume of the riser/surface area of the riser) of the vertically elongated spherical (1) riser C3.

Figure 0007199058000001
図2に示すように押湯C3の半径方向には、製品部C4であったり、隣の押湯C3が配置されており、特に図2(a)に示す矢印方向にはスペース的に余裕がない。縦長球状(1)の押湯C3は、真球状の押湯を高さ方向(上下方向)にのみ延ばしたものである。直径が同じ80mmの真球状の押湯の体積は、268083mmである。縦長球状(1)の押湯C3は、直径が同じ真球状の押湯に比べて、体積が1.75倍になっている。
Figure 0007199058000001
As shown in FIG. 2, in the radial direction of the riser C3, the product portion C4 and the adjacent riser C3 are arranged, and in particular, there is a space in the direction of the arrow shown in FIG. Absent. The vertically elongated spherical (1) riser C3 is obtained by extending a true spherical riser only in the height direction (vertical direction). The volume of a true spherical riser with the same diameter of 80 mm is 268083 mm 3 . The tall spherical (1) riser C3 has a volume 1.75 times that of the true spherical riser having the same diameter.

なお、実際には、押湯は、基本形状に対して、鋳型や鋳造模型として使いやすいように適宜の形状の修整変形が施されて用いられている。例えば、造型の型抜き性のために適宜の抜け勾配、角R、隅Rなどを付したり、押湯頂部の引け誘発のために押湯頂部に円錐穴やV溝などを設けたり、ウィリアムスコアを設けたり、あるいは製品部との関係から押湯形状の一部を削ったり、余肉を付けたり等する。また、場合によっては、押湯の基本形状の上に溶湯ヘッド(溶湯圧)を付与するために押湯の直径や幅よりも小さい直径や幅の棒状の部分を追加して設けることもある。図3に示す押湯C3では、これらの修整変形は図示省略されており、体積や表面積の計算においても、これらの修整変形は加味されていない。このことは、実施例2以降および比較例においても同様である。 In practice, the feeder head is used by appropriately modifying and deforming its basic shape so that it can be easily used as a casting mold or casting model. For example, appropriate draft angle, corner R, corner R, etc. are added for mold release, or a conical hole or V groove is provided at the top of the feeder to induce shrinkage of the top of the feeder. A score may be provided, or a part of the riser shape may be shaved or surplus thickness may be added depending on the relationship with the product part. In some cases, a rod-shaped portion having a smaller diameter or width than the diameter or width of the feeder may be additionally provided to provide a melt head (melt pressure) on the basic shape of the feeder. In the riser C3 shown in FIG. 3, these modified deformations are omitted from the drawing, and these modified deformations are not taken into account in the calculation of the volume and surface area. This also applies to Example 2 onwards and Comparative Examples.

また、縦長球状(1)の押湯C3と同じ体積を有する真球の直径(等体積球直径)と、その直径を用いて求めた真球の表面積(等体積球表面積)を求め、さらにその等体積球表面積を用いて、“等体積球表面積/縦長球状(1)の押湯C3の表面積”によって表される球形度を求めた。こられの値も表1に示す。縦長球状(1)の押湯C3の球形度は0.968であった。 In addition, the diameter of a true sphere having the same volume as the vertically oblong spherical (1) riser C3 (equal volume sphere diameter) and the surface area of a true sphere obtained using that diameter (equal volume sphere surface area) are obtained, and further that Using the equivalent volume spherical surface area, the sphericity represented by "equal volume spherical surface area/surface area of vertically elongated spherical (1) riser C3" was determined. These values are also shown in Table 1. The sphericity of the vertically elongated spherical (1) riser C3 was 0.968.

さらに、単位体積当たりのモジュラスを押湯効率としてみてみると、0.332×10-4mmであった。
(実施例2)
図5は、実施例2における鋳物の押湯まわりを示す図である。この図5でも、図3と同じく、同図(b)に正面図が示され、同図(a)に平面図が示されている。また、図5(c)に右側面図が示されている。
Furthermore, when the modulus per unit volume was taken as feeder head efficiency, it was 0.332×10 −4 mm 2 .
(Example 2)
FIG. 5 is a diagram showing the surroundings of the casting in Example 2. FIG. In FIG. 5, as in FIG. 3, the front view is shown in FIG. 5(b) and the plan view is shown in FIG. 5(a). A right side view is shown in FIG. 5(c).

以下、これまで説明した構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、これまで付した符号と同じ符号を付して説明する。また、これまで説明した事項と重複する事項については説明を省略する場合がある。 In the following description, constituent elements having the same names as those of the constituent elements described so far are given the same reference numerals as those given so far. In addition, descriptions of matters overlapping with the matters described so far may be omitted.

図5に示す押湯C3は、図2を用いて説明した8個込めの横込め鋳造によって鋳造される鋳物に設けられた押湯であり、図2や図3に示す製品部と同じ製品部C4に、図2や図3に示すネック部と同じネック部C5を通して溶湯を補給するものである。 The riser C3 shown in FIG. 5 is a riser provided in the casting cast by the eight-piece horizontal casting described with reference to FIG. 2, and is the same product section as the product section shown in FIGS. Molten metal is supplied to C4 through a neck portion C5 which is the same as the neck portion shown in FIGS.

この図5に示す押湯C3は、直径80mmの球体を半分にした間に、高さ60mmの円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状のものである。すなわち、図5(b)に示すように、実施例2における押湯C3は、第1半球部C31、第2半球部C32、および第1半球部C31と第2半球部C32に挟まれた円柱部C33を有し、実施例1における縦長球状(1)の押湯よりも円柱部C33の高さが20mm高いものである。以下、図5に示す押湯C3、すなわち実施例2における押湯C3を縦長球状(2)の押湯と称する。縦長球状(2)の押湯C3は、円柱部C33の高さ(60mm)が、80mmの直径(D)の0.75倍に相当する。また、縦長球状(2)の押湯C3の全体の高さ(H)は140mmになる。 The riser C3 shown in FIG. 5 has a basic shape in which a cylindrical body with a height of 60 mm is sandwiched between two halves of a sphere with a diameter of 80 mm. That is, as shown in FIG. 5B, the riser C3 in Example 2 includes a first hemispherical portion C31, a second hemispherical portion C32, and a cylinder sandwiched between the first hemispherical portion C31 and the second hemispherical portion C32. It has a portion C33, and the height of the columnar portion C33 is 20 mm higher than the tall spherical (1) riser in Example 1. Hereinafter, the riser C3 shown in FIG. 5, that is, the riser C3 in Example 2 is referred to as a vertically elongated spherical (2) riser. The height (60 mm) of the cylindrical portion C33 of the vertically elongated spherical (2) riser C3 corresponds to 0.75 times the diameter (D) of 80 mm. In addition, the height (H) of the whole riser C3, which is elongated spherically (2), is 140 mm.

縦長球状(2)の押湯C3の体積、表面積、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)を上記表1に示す。 Table 1 shows the volume, surface area, and modulus (volume of riser/surface area of riser) of the vertically elongated spherical (2) riser C3.

この縦長球状(2)の押湯C3も、縦長球状(1)の押湯と同じく、真球状の押湯を高さ方向(上下方向)にのみ延ばし、縦長球状(2)の押湯C3は、直径が同じ80mmの真球状の押湯に比べて、体積が2.13倍になっている。 Like the vertically long spherical (1) riser C3, the vertically long spherical (2) riser C3 extends only in the height direction (vertical direction), and the vertically long spherical (2) riser C3 , the volume is 2.13 times that of a spherical feeder with the same diameter of 80 mm.

また、縦長球状(2)の押湯C3と同じ体積を有する真球の直径(等体積球直径)と、その直径を用いて求めた真球の表面積(等体積球表面積)を求め、さらにその等体積球表面積を用いて、“等体積球表面積/縦長球状(2)の押湯C3の表面積”によって表される球形度を求めた。こられの値も表1に示す。縦長球状(2)の押湯C3の球形度は0.944であった。 In addition, the diameter of a true sphere having the same volume as the vertically oblong spherical (2) riser C3 (equal volume sphere diameter) and the surface area of the true sphere obtained using that diameter (equal volume sphere surface area) are obtained, and further that Using the equivalent volume spherical surface area, the sphericity represented by "equal volume spherical surface area/surface area of vertically elongated spherical (2) riser C3" was determined. These values are also shown in Table 1. The sphericity of the vertically long spherical (2) riser C3 was 0.944.

さらに、単位体積当たりのモジュラスを押湯効率としてみてみると、0.284×10-4mmであった。
(実施例3)
図6は、実施例3における鋳物の押湯まわりを示す図である。この図6でも、図3と同じく、同図(b)に正面図が示され、同図(a)に平面図が示されている。また、図6(c)に右側面図が示されている。
Furthermore, when the modulus per unit volume was taken as feeder head efficiency, it was 0.284×10 −4 mm 2 .
(Example 3)
FIG. 6 is a diagram showing the periphery of the casting in Example 3. FIG. In FIG. 6, as in FIG. 3, the front view is shown in FIG. 6(b) and the plan view is shown in FIG. 6(a). A right side view is shown in FIG. 6(c).

図6に示す押湯C3も、図5に示す縦長球状(2)の押湯と同じく、図2を用いて説明した8個込めの横込め鋳造によって鋳造される鋳物に設けられた押湯であり、図2や図3に示す製品部と同じ製品部C4に、図2や図3に示すネック部と同じネック部C5を通して溶湯を補給するものである。 The riser C3 shown in FIG. 6 is also a riser provided in a casting cast by the horizontal casting of 8 pieces described with reference to FIG. The molten metal is supplied through the same neck portion C5 as the neck portion shown in FIGS. 2 and 3 to the product portion C4 which is the same as the product portion shown in FIGS.

この図6に示す押湯C3は、直径80mmの球体を半分にした間に、高さ86.6mmの円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状のものである。すなわち、図6(b)に示すように、実施例3における押湯C3も、第1半球部C31、第2半球部C32、および円柱部C33を有し、実施例1における縦長球状(1)の押湯よりも円柱部C33の高さが46.6mmも高いものである。以下、図6に示す押湯C3、すなわち実施例3における押湯C3を縦長球状(3)の押湯と称する。縦長球状(3)の押湯C3は、円柱部C33の高さ(86.6mm)が、80mmの直径(D)の1.08倍に相当する。また、縦長球状(3)の押湯C3の全体の高さ(H)は166.6mmになる。 The riser C3 shown in FIG. 6 has a basic shape in which a cylindrical body with a height of 86.6 mm is sandwiched in the height direction between halves of a sphere with a diameter of 80 mm. That is, as shown in FIG. 6B, the riser C3 in Example 3 also has a first hemispherical portion C31, a second hemispherical portion C32, and a cylindrical portion C33, and has a vertically oblong spherical shape (1) in Example 1 The height of the cylindrical portion C33 is 46.6 mm higher than the riser. Hereinafter, the riser C3 shown in FIG. 6, that is, the riser C3 in Example 3 is referred to as a vertically elongated spherical (3) riser. The height (86.6 mm) of the cylindrical portion C33 of the vertically elongated spherical (3) riser C3 corresponds to 1.08 times the diameter (D) of 80 mm. Moreover, the height (H) of the whole riser C3, which is elongated spherically (3), is 166.6 mm.

なお、上記球体は、真球に限られず、例えば、楕円体であってもよい。また、円柱部C33も、高さ方向に直交する方向に沿った断面形状が真円の形状のものに限られない。例えば、断面形状が楕円若しくは角丸長方形の形状のものであってもよい。 Note that the sphere is not limited to a perfect sphere, and may be an ellipsoid, for example. Also, the cylindrical portion C33 is not limited to having a perfect circular cross-sectional shape along the direction perpendicular to the height direction. For example, the cross-sectional shape may be an ellipse or a rectangle with rounded corners.

また、図6に示す押湯C3も、ネック部C5と不図示の湯口との間に設けられたものであってもよいし、いわゆる揚がり押湯であってもよい。 Moreover, the riser C3 shown in FIG. 6 may also be provided between the neck portion C5 and the sprue (not shown), or may be a so-called lifting riser.

縦長球状(3)の押湯C3の体積、表面積、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)を上記表1に示す。 Table 1 shows the volume, surface area, and modulus (volume of riser/surface area of riser) of the vertically elongated spherical (3) riser C3.

この縦長球状(3)の押湯C3も、縦長球状(1)の押湯と同じく、真球状の押湯を高さ方向(上下方向)にのみ延ばし、図6に示す押湯C3の頂部C3tは、製品部C4の上端(ここでは上面C41)よりも上方に突出している。製品形状によっては、押湯の頂部が、製品部の上端の高さ以下であると、製品部上端の溶湯圧力が低くなるため、押湯の頂部より先に製品部上端が引けてしまい(凝固収縮が生じてしまい)、製品部に引け巣欠陥が発生してしまうことがある。この場合には、押湯の径方向にスペース的に余裕があっても、押湯の径方向に押湯の体積を増加させず、上方向にのみ押湯の体積を増加させる。すなわち、湯口、湯道、製品部、およびネック部のうちの少なくとも一つとの位置関係により押湯の基本形状として球形の基本形状をとることができる状態であっても、押湯の径を長くして押湯全体で体積を増加させるのではなく、上方向にのみ押湯の体積を増加させる。こうして、押湯C3の頂部C3tが、製品部C4の上端よりも高い位置にあるようにする。なお、鋳型においても同じであり、押湯形成空間の頂部が製品部形成空間の上端よりも高い位置にあるようにする。こうすることで、押湯C3の頂部C3tから引けるようになる。縦長球状(3)の押湯C3は、直径が同じ80mmの真球状の押湯に比べて、体積が2.62倍にもなっているが、縦長球状(3)の押湯C3の高さである166.6mmを直径にする真球状の押湯に比べて、体積は0.3倍以下に削減されている。 Similarly to the vertically elongated spherical (3) riser C3, the spherical riser C3 extends only in the height direction (vertical direction), and the top C3t of the riser C3 shown in FIG. protrudes above the upper end of the product portion C4 (here, the upper surface C41). Depending on the shape of the product, if the top of the riser is lower than the height of the top of the product, the pressure of the molten metal at the top of the product will be low, so the top of the product will be pulled before the top of the product (solidification). shrinkage occurs), and shrinkage cavities may occur in the product. In this case, even if there is space in the radial direction of the riser, the volume of the riser is not increased in the radial direction of the riser, and the volume of the riser is increased only in the upward direction. That is, even in a state where the basic shape of the riser can be a spherical basic shape depending on the positional relationship with at least one of the sprue, runner, product part, and neck part, the diameter of the riser is increased. It increases the volume of the riser only in the upward direction, instead of increasing the volume of the entire riser. In this way, the top portion C3t of the riser C3 is positioned higher than the upper end of the product portion C4. The same applies to the casting mold, and the top of the feeder forming space is positioned higher than the upper end of the product forming space. By doing so, it becomes possible to draw from the top C3t of the riser C3. The vertically elongated spherical (3) riser C3 has a volume 2.62 times that of the true spherical riser with the same diameter of 80 mm, but the height of the vertically elongated spherical (3) riser C3 The volume is reduced to 0.3 times or less compared to a true spherical riser with a diameter of 166.6 mm.

また、縦長球状(3)の押湯C3と同じ体積を有する真球の直径(等体積球直径)と、その直径を用いて求めた真球の表面積(等体積球表面積)を求め、さらにその等体積球表面積を用いて、“等体積球表面積/縦長球状(3)の押湯C3の表面積”によって表される球形度を求めた。こられの値も表1に示す。縦長球状(3)の押湯の球形度は0.913であり、0.91以上である。 In addition, the diameter of a true sphere having the same volume as the vertically oblong spherical (3) riser C3 (equal volume sphere diameter) and the surface area of a true sphere (equal volume sphere surface area) obtained using that diameter are obtained, and further that Using the equivalent volume spherical surface area, the sphericity represented by "the equivalent volume spherical surface area/surface area of vertically elongated spherical (3) riser C3" was obtained. These values are also shown in Table 1. The sphericity of the vertically elongated spherical (3) riser is 0.913, which is greater than or equal to 0.91.

さらに、単位体積当たりのモジュラスを押湯効率としてみてみると、0.239×10-4mmであった。
(実施例4)
図7は、実施例4における鋳物の押湯まわりを示す図である。この図7でも、図3と同じく、同図(b)に正面図が示され、同図(a)に平面図が示されている。また、図7(c)に右側面図が示されている。
Furthermore, when the modulus per unit volume was taken as feeder head efficiency, it was 0.239×10 −4 mm 2 .
(Example 4)
FIG. 7 is a diagram showing the periphery of the casting in Example 4. FIG. In FIG. 7, as in FIG. 3, the front view is shown in FIG. 7(b) and the plan view is shown in FIG. 7(a). A right side view is shown in FIG. 7(c).

図7に示す押湯C3も、図5に示す縦長球状(2)の押湯と同じく、図2を用いて説明した8個込めの横込め鋳造によって鋳造される鋳物に設けられた押湯であり、図2や図3に示す製品部と同じ製品部C4に、図2や図3に示すネック部と同じネック部C5を通して溶湯を補給するものである。 The riser C3 shown in FIG. 7 is also a riser provided in a casting cast by the horizontal casting of 8 pieces described using FIG. The molten metal is supplied through the same neck portion C5 as the neck portion shown in FIGS. 2 and 3 to the product portion C4 which is the same as the product portion shown in FIGS.

この図7に示す押湯C3は、直径88mmの球体を半分にした間に、高さ12.3mmの円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状のものである。すなわち、図7(b)に示すように、実施例4における押湯C3も、第1半球部C31、第2半球部C32、および円柱部C33を有し、実施例1における縦長球状(1)の押湯よりも、径方向に8mm大きく、円柱部C33の高さは27.7mmも低いものである。以下、図7に示す押湯C3、すなわち実施例4における押湯C3を縦長球状(4)の押湯と称する。縦長球状(4)の押湯C3は、円柱部C33の高さ(12.3mm)が、88mmの直径(D)の0.14倍に相当する。また、縦長球状(4)の押湯C3の全体の高さ(H)は100.3mmになる。 The riser C3 shown in FIG. 7 has a basic shape in which a cylindrical body with a height of 12.3 mm is sandwiched in the height direction between halves of a sphere with a diameter of 88 mm. That is, as shown in FIG. 7B, the riser C3 in Example 4 also has a first hemispherical portion C31, a second hemispherical portion C32, and a cylindrical portion C33, and has a vertically oblong spherical shape (1) in Example 1 8 mm larger in the radial direction than the feeder head, and the height of the cylindrical portion C33 is 27.7 mm lower. Hereinafter, the riser C3 shown in FIG. 7, that is, the riser C3 in Example 4 is referred to as a vertically elongated spherical (4) riser. The height (12.3 mm) of the cylindrical portion C33 of the vertically elongated spherical (4) riser C3 corresponds to 0.14 times the diameter (D) of 88 mm. Moreover, the height (H) of the whole riser C3, which is elongated spherically (4), is 100.3 mm.

縦長球状(4)の押湯C3の体積、表面積、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)を上記表1に示す。 Table 1 shows the volume, surface area, and modulus (volume of riser/surface area of riser) of the vertically elongated spherical (4) riser C3.

この縦長球状(4)の押湯C3は、縦長球状(1)の押湯とは異なり、直径が80mmの真球状の押湯に対して、径方向と、高さ方向(上下方向)の両方向に延ばしたものであり、直径が80mmの真球状の押湯に比べて、体積が1.61倍になっている。 This vertically elongated spherical (4) riser C3 differs from the vertically elongated spherical (1) riser in both the radial direction and the height direction (vertical direction) with respect to a true spherical riser with a diameter of 80 mm. The volume is 1.61 times that of a spherical feeder with a diameter of 80 mm.

また、縦長球状(4)の押湯C3と同じ体積を有する真球の直径(等体積球直径)と、その直径を用いて求めた真球の表面積(等体積球表面積)を求め、さらにその等体積球表面積を用いて、“等体積球表面積/縦長球状(4)の押湯C3の表面積”によって表される球形度を求めた。こられの値も表1に示す。縦長球状(4)の押湯C3の球形度は0.996であり、縦長球状(1)の押湯よりも球形度が高く、真球に近いことになる。なお、真球の場合には、球形度は1になる。 In addition, the diameter of a true sphere having the same volume as the vertically oblong spherical (4) riser C3 (equal volume sphere diameter) and the surface area of a true sphere obtained using that diameter (equal volume sphere surface area) are obtained, and further Using the iso-volume spherical surface area, the sphericity represented by "equi-volume spherical surface area/surface area of vertically elongated spherical (4) riser C3" was determined. These values are also shown in Table 1. The sphericity of the vertically elongated spherical (4) riser C3 is 0.996, which is higher than the vertically elongated spherical (1) riser and closer to a perfect sphere. In the case of a true sphere, the degree of sphericity is 1.

さらに、単位体積当たりのモジュラスを押湯効率としてみてみると、0.361×10-4mmであった。
(実施例5)
図8は、実施例5における鋳物の押湯まわりを示す図である。この図8でも、図3と同じく、同図(b)に正面図が示され、同図(a)に平面図が示されている。また、図8(c)に右側面図が示されている。
Furthermore, when the modulus per unit volume was considered as the feeder head efficiency, it was 0.361×10 −4 mm 2 .
(Example 5)
FIG. 8 is a view showing the periphery of the casting in Example 5. FIG. In FIG. 8, as in FIG. 3, the front view is shown in FIG. 8(b) and the plan view is shown in FIG. 8(a). A right side view is shown in FIG. 8(c).

図8に示す押湯C3も、これまでの実施例における押湯と同じく、図2を用いて説明した8個込めの横込め鋳造によって鋳造される鋳物に設けられた押湯であり、図2や図3に示す製品部と同じ製品部C4に、図2や図3に示すネック部と同じネック部C5を通して溶湯を補給するものである。 The riser C3 shown in FIG. 8 is also a riser provided in a casting cast by the eight-injection horizontal casting described with reference to FIG. The molten metal is supplied to the product portion C4, which is the same as the product portion shown in FIG. 3, through the neck portion C5, which is the same as the neck portion shown in FIGS.

この図8に示す押湯C3は、これまでの実施例における押湯と形状が異なっている。すなわち、直径80mmの球体を半分にした間に、高さ60mmの中間体を高さ方向から挟み込んだ基本形状のものであるが、ここにいう直径80mmの球体は、断面形状が真円ではなく、角丸長方形の形状であり、二つの等しい長さの平行線と二つの半径40mmの半円弧からなる形状である。すなわち、直径(D)80mmの真球の球体が、図2(a)に示す矢印方向に潰された形状である。また、高さ60mmの中間体は、角丸長方形の上面と下面を有するものである。この中間体の、1点鎖線で示す見切り面に沿った断面形状も、角丸長方形の形状である。また、図8に示す押湯C3は、同図(c)に示すように、側面(図2に示す矢印方向)から見ても、角丸長方形(小判状)に見える。以下、図8に示す押湯C3、すなわち実施例5における押湯C3を縦横長球状(1)の押湯と称する。縦横長球状(1)の押湯C3は、高さ(H)が140mmであり、図2に示す矢印と直交する幅方向(図8(c)における左右方向に相当)の長さは100mmであり、図6に示す縦長球状(3)の押湯C3よりも、1.25倍の幅広である。 The riser C3 shown in FIG. 8 is different in shape from the risers in the previous embodiments. That is, it has a basic shape in which an intermediate body with a height of 60 mm is sandwiched between two halves of a sphere with a diameter of 80 mm. , the shape of a rounded rectangle, consisting of two parallel lines of equal length and two semicircular arcs of radius 40 mm. That is, a true sphere with a diameter (D) of 80 mm is crushed in the direction of the arrow shown in FIG. 2(a). Also, the intermediate body having a height of 60 mm has a rounded rectangular upper surface and a lower surface. The cross-sectional shape of this intermediate body along the parting plane indicated by the one-dot chain line is also a rectangular shape with rounded corners. Further, as shown in FIG. 8(c), the riser C3 looks like a rectangle with rounded corners (an oval shape) when viewed from the side (in the direction of the arrow in FIG. 2). Hereinafter, the riser C3 shown in FIG. 8, that is, the riser C3 in Example 5 will be referred to as a riser having a vertical and horizontal spherical shape (1). The height (H) of the riser C3, which has a vertically and horizontally elongated spherical shape (1), is 140 mm, and the length in the width direction (corresponding to the left-right direction in FIG. 8(c)) perpendicular to the arrow shown in FIG. It is 1.25 times wider than the vertically elongated spherical (3) riser C3 shown in FIG.

縦横長球状(1)の押湯C3は、真球状の押湯を、小判状となるように、図2(a)に示す矢印方向に潰した形状であり、図2(a)に示す矢印方向と直交する幅方向に拡がり、押湯の体積を増加させている。 The vertical and horizontal spherical (1) riser C3 has a shape in which a spherical riser is crushed into an oval shape in the direction of the arrow shown in FIG. 2(a). It expands in the width direction perpendicular to the direction, increasing the volume of the riser.

なお、図6に示す押湯のように、図8に示す押湯C3も、頂部C3tが、製品部C4の上端(ここでは上面C41)よりも上方に突出するまで延ばしてもよい。また、鋳型においても同じであり、押湯形成空間の頂部が製品部形成空間の上端よりも高い位置にあるようにしてもよい。 6, the top portion C3t of the top portion C3t of the top portion C3 of the top portion C3 of the top portion C3 of the top portion C3 of the top portion C4 of the product portion C4 may be extended to protrude above the top portion C41 of the product portion C4. The same applies to the casting mold, and the top of the feeder forming space may be positioned higher than the upper end of the product forming space.

縦横長球状(1)の押湯C3の体積、表面積、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)を上記表1に示す。 Table 1 shows the volume, surface area, and modulus (volume of riser/surface area of riser) of riser C3 having a vertically and horizontally elongated spherical shape (1).

また、縦横長球状(1)の押湯C3と同じ体積を有する真球の直径(等体積球直径)と、その直径を用いて求めた真球の表面積(等体積球表面積)を求め、さらにその等体積球表面積を用いて、“等体積球表面積/縦横長球状(1)の押湯C3の表面積”によって表される球形度を求めた。こられの値も表1に示す。縦横長球状(1)の押湯C3の球形度は0.960であった。 In addition, the diameter of a true sphere having the same volume as the riser C3 (1), and the surface area of the true sphere obtained using the diameter (equal volume spherical surface area), Using the equivalent volume spherical surface area, the sphericity represented by "equal volume spherical surface area/surface area of riser C3 of vertical and horizontal spherical shape (1)" was determined. These values are also shown in Table 1. The sphericity of the feeder head C3, which has an elongated spherical shape (1), was 0.960.

さらに、単位体積当たりのモジュラスを押湯効率としてみてみると、0.283×10-4mmであった。
(実施例6)
図9は、実施例6における鋳物の押湯まわりを示す図である。この図9でも、図3と同じく、同図(b)に正面図が示され、同図(a)に平面図が示されている。また、図9(c)に右側面図が示されている。
Furthermore, when the modulus per unit volume was considered as the feeder head efficiency, it was 0.283×10 −4 mm 2 .
(Example 6)
FIG. 9 is a view showing the periphery of the casting in Example 6. FIG. In FIG. 9, as in FIG. 3, the front view is shown in FIG. 9(b) and the plan view is shown in FIG. 9(a). A right side view is shown in FIG. 9(c).

図9に示す押湯C3も、これまでの実施例における押湯と同じく、図2を用いて説明した8個込めの横込め鋳造によって鋳造される鋳物に設けられた押湯であり、図2や図3に示す製品部と同じ製品部C4に、図2や図3に示すネック部と同じネック部C5を通して溶湯を補給するものである。 The riser C3 shown in FIG. 9 is also a riser provided in a casting cast by the eight-injection horizontal injection casting described with reference to FIG. The molten metal is supplied to the product portion C4, which is the same as the product portion shown in FIG. 3, through the neck portion C5, which is the same as the neck portion shown in FIGS.

この図9に示す押湯C3も、図8に示す縦横長球状(1)の押湯と同じく、直径80mmの球体を半分にした間に、高さ60mmの中間体を高さ方向から挟み込んだ基本形状のものである。この実施例6においても、直径80mmの球体は、断面形状が真円ではなく、角丸長方形の形状であり、二つの等しい長さの平行線と二つの半径40mmの半円弧からなる形状である。すなわち、直径(D)80mmの真球の球体が、図2(a)に示す矢印方向に潰された形状である。また、高さ60mmの中間体は、角丸長方形の上面と下面を有するものである。この中間体の、1点鎖線で示す見切り面に沿った断面形状も、角丸長方形の形状である。また、図9に示す押湯C3は、同図(c)に示すように、側面(図2に示す矢印方向)から見ても、角丸長方形に見える。以下、図9に示す押湯C3、すなわち実施例6における押湯C3を縦横長球状(2)の押湯と称する。縦横長球状(2)の押湯C3は、高さ(H)が140mmであり、図2に示す矢印と直交する幅方向(図9(c)における左右方向に相当)の長さは120mmであり、図6に示す縦長球状(3)の押湯C3よりも、1.5倍の幅広である。 The riser C3 shown in FIG. 9 is also the same as the vertically and horizontally elongated spherical riser (1) shown in FIG. It has a basic shape. Also in this Example 6, the sphere with a diameter of 80 mm has a cross-sectional shape that is not a perfect circle but a rounded rectangle, and has a shape consisting of two parallel lines of equal length and two semicircular arcs with a radius of 40 mm. . That is, a true sphere with a diameter (D) of 80 mm is crushed in the direction of the arrow shown in FIG. 2(a). Also, the intermediate body having a height of 60 mm has a rounded rectangular upper surface and a lower surface. The cross-sectional shape of this intermediate body along the parting plane indicated by the one-dot chain line is also a rectangular shape with rounded corners. Also, as shown in FIG. 9(c), the riser C3 shown in FIG. 9 looks like a rectangle with rounded corners even when viewed from the side (in the direction of the arrow shown in FIG. 2). Hereinafter, the riser C3 shown in FIG. 9, that is, the riser C3 in Example 6 will be referred to as a riser having a vertical and horizontal spherical shape (2). The height (H) of the riser C3, which has a vertically and horizontally elongated spherical shape (2), is 140 mm, and the length in the width direction perpendicular to the arrow shown in FIG. It is 1.5 times wider than the vertically elongated spherical (3) riser C3 shown in FIG.

縦横長球状(2)の押湯C3は、真球状の押湯を、図2(a)に示す矢印方向に、縦横長球状(1)の押湯C3よりも潰した形状であり、図2(a)に示す矢印方向と直交する幅方向により拡がり、押湯の体積をさらに増加させている。 The vertically and horizontally elongated spherical (2) riser C3 has a shape in which a true spherical riser is crushed in the direction of the arrow shown in FIG. It expands in the width direction orthogonal to the direction of the arrow shown in (a), further increasing the volume of the riser.

この縦横長球状(2)の押湯C3の体積、表面積、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)を上記表1に示す。 Table 1 shows the volume, surface area, and modulus (volume of riser/surface area of riser) of the riser C3 having a vertically and horizontally elongated spherical shape (2).

また、縦横長球状(2)の押湯C3と同じ体積を有する真球の直径(等体積球直径)と、その直径を用いて求めた真球の表面積(等体積球表面積)を求め、さらにその等体積球表面積を用いて、“等体積球表面積/縦横長球状(2)の押湯C3の表面積”によって表される球形度を求めた。こられの値も表1に示す。縦横長球状(2)の押湯C3の球形度は0.955であった。 In addition, the diameter of a true sphere having the same volume as the riser C3 (2), and the surface area of the true sphere obtained using that diameter (equal volume spherical surface area), Using the equivalent volume spherical surface area, the sphericity represented by "equivalent volume spherical surface area/surface area of riser C3 of vertical and horizontal spherical shape (2)" was determined. These values are also shown in Table 1. The sphericity of the feeder head C3, which has an elongated spherical shape (2), was 0.955.

さらに、単位体積当たりのモジュラスを押湯効率としてみてみると、0.250×10-4mmであった。
(比較例)
図10は、比較例における鋳物の押湯まわりを示す図である。この図10でも、図3と同じく、同図(b)に正面図が示され、同図(a)に平面図が示されている。また、図10(c)に右側面図が示されている。
Furthermore, when the modulus per unit volume was taken as feeder head efficiency, it was 0.250×10 −4 mm 2 .
(Comparative example)
FIG. 10 is a diagram showing the surroundings of a casting in a comparative example. 10, as in FIG. 3, the front view is shown in FIG. 10(b) and the plan view is shown in FIG. 10(a). A right side view is shown in FIG. 10(c).

以下、図1で説明した構成要素の名称と同じ名称の構成要素には、図1で使用した符号と同じ符号を付して説明する。また、これまで説明した事項と重複する事項については説明を省略する場合がある。 Hereinafter, the same reference numerals as those used in FIG. 1 are attached to constituent elements having the same names as those of the constituent elements described in FIG. In addition, descriptions of matters overlapping with the matters described so far may be omitted.

図10に示す押湯C3’は、図1を用いて説明した8個込めの横込め鋳造によって鋳造される鋳物に設けられた押湯であり、図2や図3に示す製品部と同じ製品部C4’に、図2や図3に示すネック部と同じネック部C5’を通して溶湯を補給するものである。 The riser C3' shown in FIG. 10 is a riser provided in a casting cast by the eight-piece horizontal casting described with reference to FIG. 1, and is the same product as the product part shown in FIGS. Molten metal is supplied to the portion C4' through the same neck portion C5' as the neck portion shown in FIGS.

この図10に示す押湯C3’は、直径(D)80mm、高さ(H)140mmの円柱を基本形状とするものである。この押湯C3’の高さ(140mm)は、80mmの直径の1.75倍に相当する。以下、図10に示す押湯C3’、すなわち比較例における押湯C3’を円柱状の押湯と称する。 The riser C3' shown in FIG. 10 has a basic shape of a cylinder with a diameter (D) of 80 mm and a height (H) of 140 mm. The height of this riser C3' (140 mm) corresponds to 1.75 times the diameter of 80 mm. Hereinafter, the riser C3' shown in FIG. 10, that is, the riser C3' in the comparative example will be referred to as a columnar riser.

この円柱状の押湯C3’の体積、表面積、モジュラス(押湯の体積/押湯の表面積)も上記表1に示す。 The volume, surface area, and modulus (volume of riser/surface area of riser) of this cylindrical riser C3' are also shown in Table 1 above.

また、円柱状の押湯C3’と同じ体積を有する真球の直径(等体積球直径)と、その直径を用いて求めた真球の表面積(等体積球表面積)を求め、さらにその等体積球表面積を用いて、“等体積球表面積/円柱状の押湯C3’の表面積”によって表される球形度を求めた。こられの値も表1に示す。円柱状の押湯C3’の球形度は、0.91を下まわる0.846であった。 In addition, the diameter of a true sphere having the same volume as the cylindrical riser C3' (equal volume sphere diameter) and the surface area of a true sphere obtained using that diameter (equal volume sphere surface area) are obtained, and the equal volume The spherical surface area was used to determine the sphericity expressed by "equal volume spherical surface area/surface area of cylindrical riser C3'". These values are also shown in Table 1. The sphericity of the cylindrical riser C3' was 0.846, below 0.91.

さらに、単位体積当たりのモジュラスを押湯効率としてみてみると、0.221×10-4mmであった。 Furthermore, when the modulus per unit volume was taken as feeder head efficiency, it was 0.221×10 −4 mm 2 .

引け巣欠陥のない健全な鋳物製品を製造するためには、製品部の凝固収縮を補う必要があり、そのためには製品部が凝固終了するまで押湯から溶湯を補給し続ける必要がある。そのためには、押湯の凝固時間を製品部の凝固時間より長くする必要がある。凝固時間tは、下記式(1)のクボリノフの法則からモジュラスMの2乗に比例し、そのモジュラスMは下記式(2)のように表せるため、押湯の能力を評価する指標としてモジュラスMは非常に重要である。
t=C・M 式(1)
M=V/S 式(2)
ただし、Cは係数、Vは体積、Sは表面積を表す。
In order to produce a sound casting product without shrinkage cavity defects, it is necessary to compensate for the solidification shrinkage of the product part, and for that reason, it is necessary to continue replenishing the molten metal from the riser until the product part finishes solidifying. For this purpose, the solidification time of the feeder must be longer than the solidification time of the product part. The coagulation time t is proportional to the square of the modulus M from Kuvorinov's law in the following formula (1), and since the modulus M can be expressed as in the following formula (2), the modulus M is very important.
t=C・M 2 Formula (1)
M=V/S Formula (2)
However, C is a coefficient, V is a volume, and S is a surface area.

しかし、押湯の体積が大きいほどモジュラスMも大きくなり、押湯の能力は高くなるものの、鋳込み重量も大きくなってしまう。このため、鋳造歩留り(製品部重量/鋳込み重量)の面からは好ましくない。そこで、上述のごとく、単位体積当たりの押湯のモジュラスを押湯効率Eとして求めた。すなわち、押湯効率Eは下記式(3)で表される。
E=M/V=S-1 式(3)
従来の押湯には、高さが直径の1.5~2倍の円柱状のものが一般的に用いられている。したがって、図10に示す、高さが直径の1.75倍の円柱状の押湯は、一般的な押湯の代表例に相当する。以下、高さHcが直径Dのα倍の円柱状の押湯について、上記式(1)~上記式(3)を用いて計算すると以下のようになる。
Hc=αD
Vc=(π/4)×D×Hc=(π/4)×αD 式(4)
Sc=(π/4)×D×2+πD×Hc=π/2×(1+2α)D
Mc=Vc/Sc={π/4×αD}/{π/2×(2α+1)D}=αD/{2(2α+1)} 式(5)
Ec=Sc-1=2D-2/{π(2α+1)} 式(6)
ただし、Vcは円柱状の押湯の体積、Scは円柱状の押湯の表面積、Mcは円柱状の押湯のモジュラス、Ecは円柱状の押湯の押湯効率を表す。
However, as the volume of the riser increases, the modulus M also increases, and although the capability of the riser increases, the casting weight also increases. Therefore, it is not preferable in terms of casting yield (weight of product part/weight of casting). Therefore, as described above, the modulus of the riser per unit volume was obtained as the riser efficiency E. That is, the feeder head efficiency E is represented by the following formula (3).
E = M / V = S -1 Formula (3)
Conventional risers generally have a cylindrical shape with a height of 1.5 to 2 times the diameter. Therefore, the cylindrical riser with a height of 1.75 times the diameter shown in FIG. 10 represents a typical riser. Calculations using the above formulas (1) to (3) for a cylindrical riser whose height Hc is α times the diameter D are as follows.
Hc=αD
Vc=(π/4)×D 2 ×Hc=(π/4)×αD 3 Formula (4)
Sc=(π/4)×D 2 ×2+πD×Hc=π/2×(1+2α)D 2
Mc=Vc/Sc={π/4×αD 3 }/{π/2×(2α+1)D 2 }=αD/{2(2α+1)} Equation (5)
Ec=Sc −1 =2D −2 /{π(2α+1)} Equation (6)
where Vc is the volume of the cylindrical feeder, Sc is the surface area of the cylindrical feeder, Mc is the modulus of the cylindrical feeder, and Ec is the feeder efficiency of the cylindrical feeder.

次に、円柱状の押湯の直径と同じ直径Dの球を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ縦長球状の押湯(例えば、実施例1~4の押湯)について検討する。まず、この縦長球状の押湯全体の高さHsは直径Dのβ倍とすると、
Hs=βD
で表される。そして、挟み込まれた円柱体の高さはHs-Dになる。そうすると、縦長球状の押湯の体積Vsと表面積Ssは以下の式で表される。
Vs=(π/6)×D+(π/4)×D×(Hs-D)=(π/12)×D(3β-1) 式(7)
Ss=πD+πD(Hs-D)=πβD
上記式(2)より縦長球状の押湯のモジュラスMsは、以下の式で表される。
Ms=Vs/Ss={(π/12)×D(3β-1)}/{πβD}=(D/12β)×(3β-1) 式(8)
また、上記式(3)より縦長球状の押湯の押湯効率Esは、以下の式で表される。
Es=Ss-1=(πβ)-1×D-2 式(9)
続いて、上記円柱状の押湯のモジュラスMcと同等のモジュラスMsを持つ縦長球状の押湯について検討する。
Mc=Msであることから、上記式(5)および上記式(8)を用いて、
αD/{2(2α+1)}=(D/12β)×(3β-1)
が成り立ち、
β=(2α+1)/3 式(10)
が求められる。この式(10)は、直径Dのα倍の高さHcを有する円柱状の押湯と、その円柱状の押湯のモジュラスMcと同等のモジュラスMsを持つ、直径Dのβ倍の高さHsを有する縦長球状の押湯との間で成立する式になる。
縦長球状の押湯の体積Vsは、上記式(7)より、
Vs=(π/12)×D(3β-1)
であり、これに上記式(10)を代入すると、
Vs=(π/6)×αD
になる。
また、円柱状の押湯の体積Vcは、上記式(4)より、
Vc=(π/4)×αD
になる。
これらの結果、
Vs/Vc={(π/6)×αD}/{(π/4)×αD}=2/3≒0.6667
になり、円柱状の押湯と同じ直径およびモジュラスを持つ縦長球状の体積は、直径や高さにかかわらず、円柱状の押湯より体積が常に約33%小さくなることがわかる。
Next, a longitudinal spherical riser (for example, the risers of Examples 1 to 4) in which a cylindrical body is sandwiched from the height direction between halves of a sphere with the same diameter D as the diameter of the cylindrical riser is examined. do. First, assuming that the height Hs of the entire lengthwise spherical riser is β times the diameter D,
Hs = βD
is represented by The height of the sandwiched cylindrical body is Hs-D. Then, the volume Vs and the surface area Ss of the elongated spherical riser are represented by the following equations.
Vs=(π/6)×D 3 +(π/4)×D 2 ×(Hs−D)=(π/12)×D 3 (3β−1) Equation (7)
Ss=πD 2 +πD(Hs−D)=πβD 2
From the above formula (2), the modulus Ms of the vertically oblong spherical riser is represented by the following formula.
Ms=Vs/Ss={(π/12)×D 3 (3β−1)}/{πβD 2 }=(D/12β)×(3β−1) Equation (8)
Further, the feeder head efficiency Es of the elongated spherical feeder head is represented by the following formula from the above formula (3).
Es=Ss −1 =(πβ) −1 ×D −2 Equation (9)
Next, an oblong spherical riser having a modulus Ms equivalent to the modulus Mc of the cylindrical riser will be examined.
Since Mc = Ms, using the above formulas (5) and (8),
αD/{2(2α+1)}=(D/12β)×(3β−1)
is established,
β=(2α+1)/3 Formula (10)
is required. This equation (10) defines a cylindrical feeder with a height Hc that is α times the diameter D and a height β times the diameter D that has a modulus Ms equal to the modulus Mc of the cylindrical riser. It is an equation that is established with a vertically elongated spherical riser having Hs.
From the above formula (7), the volume Vs of the vertically elongated spherical riser is
Vs=(π/12)×D 3 (3β−1)
and by substituting the above formula (10) into this,
Vs=(π/6)×αD 3
become.
Further, the volume Vc of the columnar riser is obtained from the above formula (4),
Vc=(π/4)×αD 3
become.
As a result of these
Vs/Vc={(π/6)×αD 3 }/{(π/4)×αD 3 }=2/3≈0.6667
It can be seen that a tall sphere with the same diameter and modulus as a cylindrical riser is always about 33% smaller in volume than a cylindrical riser, regardless of diameter or height.

また、押湯効率で比較すると以下のようになる。
円柱状の押湯の押湯効率Ecは、上記式(6)より、
Ec=2D-2/{π(2α+1)}
で表され、縦長球状の押湯の押湯効率Esは、上記式(9)より、
Es=(πβ)-1×D-2
で表され、これに上記式(10)を代入すると、
Es=3D-2/{π(2α+1)}
になる。
これらの結果、円柱状の押湯に対する縦長球状の押湯の押湯効率比率は、
Es/Ec=[3D-2/{π(2α+1)}]/[2D-2/{π(2α+1)}]=3/2=1.5
になり、このことから、縦長球状の押湯は円柱状の押湯の1.5倍の押湯効率を有することがわかる。
In addition, when compared in terms of feeder head efficiency, the results are as follows.
The riser efficiency Ec of the columnar riser is obtained from the above formula (6) as follows:
Ec=2D −2 /{π(2α+1)}
The feeder head efficiency Es of the vertically elongated spherical feeder head is, from the above formula (9),
Es=(πβ) −1 ×D −2
and substituting the above formula (10) into this,
Es=3D −2 /{π(2α+1)}
become.
As a result, the feeder efficiency ratio of the vertically elongated spherical feeder to the cylindrical feeder is
Es/Ec=[3D −2 /{π(2α+1)}]/[2D −2 /{π(2α+1)}]=3/2=1.5
From this, it can be seen that the elongated spherical riser has 1.5 times the riser efficiency of the cylindrical riser.

また、比較例である、高さHcが直径Dの1.75倍になる円柱状の押湯では、
α=1.75
であり、その円柱状の押湯の球形度を計算すると、表1に示したように0.846になる。一方、上記式(10)に、α=1.75を代入すると、
β=(2×1.75+1)/3=1.5
になる。すなわち、直径Dの1.75倍の高さHcを有する円柱状の押湯のモジュラスMcと同等のモジュラスMsを持つ縦長球状の押湯の高さは、直径Dの1.5倍になる。この、直径Dの1.5倍の高さHsを有する縦長球状の押湯は、実施例1の縦長球状(1)の押湯C3になり、球形度を計算すると、表1に示したように0.968になる。
In addition, in the comparative example, a columnar riser whose height Hc is 1.75 times the diameter D,
α=1.75
and the sphericity of the cylindrical riser is calculated to be 0.846 as shown in Table 1. On the other hand, substituting α=1.75 into the above formula (10) yields
β=(2×1.75+1)/3=1.5
become. That is, the height of an oblong spherical feeder with a modulus Ms equal to the modulus Mc of a cylindrical feeder with a height Hc of 1.75 times the diameter D will be 1.5 times the diameter D. This vertically elongated spherical riser having a height Hs that is 1.5 times the diameter D becomes the vertically elongated spherical (1) riser C3 of Example 1, and when the sphericity is calculated, as shown in Table 1 becomes 0.968.

したがって、同等のモジュラスを持つ、円柱状の押湯と縦長球状の押湯とでは、縦長球状の押湯の方が、円柱状の押湯より球形度が高いことがわかる。 Therefore, it can be seen that the sphericity of the vertically elongated spherical riser is higher than that of the cylindrical riser when the cylindrical riser and the vertically elongated spherical riser have the same modulus.

次に、直径に対して高さが1.75倍であった、比較例の円柱状の押湯C3’は、上述のごとく一般的な押湯の代表例に相当する押湯であり、以下、この円柱状の押湯C3’と各実施例を比較してみる。 Next, the columnar riser C3' of the comparative example, whose height is 1.75 times the diameter, is a representative example of the general riser as described above. Let's compare this cylindrical riser C3' with each example.

実施例1における押湯(縦長球状(1)の押湯C3)と、円柱状の押湯C3’とを比較すると、モジュラスは同じである。一方、球形度は、実施例1における押湯C3の方が、円柱状の押湯C3’よりも高いことがわかる。また、押湯効率をみてみると、実施例1における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の1.5倍であることがわかる。さらに、押湯体積をみてみると、実施例1における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の0.667倍であることがわかる。 Comparing the riser C3 in Example 1 (longitudinally spherical (1) riser C3) with the cylindrical riser C3', the modulus is the same. On the other hand, it can be seen that the sphericity of the riser C3 in Example 1 is higher than that of the cylindrical riser C3'. Also, when looking at the riser efficiency, it can be seen that the riser C3 in Example 1 is 1.5 times higher than the cylindrical riser C3'. Furthermore, looking at the volume of the riser, it can be seen that the riser C3 in Example 1 is 0.667 times as large as the cylindrical riser C3'.

実施例1の押湯C3を用いることで、円柱状の押湯C3’に比べ球形度が高くなり、モジュラスは同じ、すなわち押湯としての保温性、言い換えれば押湯効果は同等でありながら、押湯効率は1.5倍になる一方、体積は、円柱状の押湯C3’に対して33%削減することができる。 By using the riser C3 of Example 1, the sphericity is higher than that of the cylindrical riser C3', and the modulus is the same, that is, the heat retention as a riser, in other words, the riser effect is equivalent. The feeder efficiency can be increased by a factor of 1.5 while the volume can be reduced by 33% relative to the cylindrical feeder C3'.

実施例2における押湯(縦長球状(2)の押湯C3)は、円柱状の押湯C3’に対して、モジュラスは、1.04倍になる。また、球形度は、実施例2における押湯C3の方が、円柱状の押湯C3’よりも高い。また、押湯効率をみてみると、実施例2における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の1.29倍であることがわかる。さらに、押湯体積をみてみると、実施例2における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の0.810倍であることがわかる。 The modulus of the riser C3 in Example 2 (longitudinally spherical (2) riser C3) is 1.04 times that of the cylindrical riser C3'. Further, the sphericity of the riser C3 in Example 2 is higher than that of the cylindrical riser C3'. Also, when looking at the riser efficiency, it can be seen that the riser C3 in Example 2 is 1.29 times higher than the cylindrical riser C3'. Furthermore, looking at the volume of the riser, it can be seen that the riser C3 in Example 2 is 0.810 times as large as the cylindrical riser C3'.

実施例2の押湯C3を用いることで、円柱状の押湯C3’に比べ球形度が高くなり、モジュラスも高くなることで押湯としての保温性が向上し、実施例2の押湯は、上記式(1)より凝固時間が、円柱状の押湯C3’に対して1.08倍延び、さらに、押湯効率は1.29倍になる一方、体積は、円柱状の押湯C3’に対して19%削減することができる。 By using the riser C3 of Example 2, the sphericity is higher than that of the cylindrical riser C3', and the modulus is also increased, so that the heat retention as a riser is improved. , From the above formula (1), the solidification time is 1.08 times longer than that of the cylindrical feeder C3′, and the feeder efficiency is 1.29 times longer, while the volume is increased by the cylindrical feeder C3 ' can be reduced by 19%.

実施例3における押湯(縦長球状(3)の押湯C3)は、円柱状の押湯C3’に対して、モジュラスは、1.08倍になる。また、押湯効率をみてみると、実施例3における押湯C3は、実施例2における押湯C3よりは劣るものの、円柱状の押湯C3’の1.08倍であることがわかる。また、押湯体積をみてみると、実施例3における押湯C3は、円柱状の押湯C3’とほぼ同じ体積である。この実施例3の押湯C3における球形度は0.913であり、実施例2における押湯C3よりも低いものの、円柱状の押湯C3’よりは十分に高い。 The riser C3 in Example 3 (longitudinally spherical (3) riser C3) has a modulus 1.08 times that of the cylindrical riser C3'. Also, looking at the feeder head efficiency, although the feeder head C3 in Example 3 is inferior to the feeder head C3 in Example 2, it is found to be 1.08 times as high as the cylindrical feeder C3'. Also, when looking at the volume of the riser, the riser C3 in Example 3 has approximately the same volume as the cylindrical riser C3'. The sphericity of the riser C3 of Example 3 is 0.913, which is lower than that of the riser C3 of Example 2, but sufficiently higher than that of the cylindrical riser C3'.

実施例3の押湯C3を用いることで、円柱状の押湯C3’に比べ球形度が高くなり、体積は、円柱状の押湯C3’と同程度でありながらも、モジュラスが高くなることで押湯としての保温性が向上し、実施例3の押湯は、凝固時間が円柱状の押湯C3’に対して1.17倍延び、さらに、押湯効率も向上している。 By using the riser C3 of Example 3, the sphericity is higher than that of the cylindrical riser C3', and the volume is about the same as that of the cylindrical riser C3', but the modulus is increased. The heat retention as a riser is improved, and the riser of Example 3 has a solidification time that is 1.17 times longer than that of the cylindrical riser C3', and the riser efficiency is also improved.

実施例4における押湯(縦長球状(4)の押湯C3)は、円柱状の押湯C3’に対して、モジュラスは同程度である。また、球形度は、実施例4における押湯C3の方が、円柱状の押湯C3’よりも遙かに高い。また、押湯効率をみてみると、実施例4における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の1.63倍と非常に高いことがわかる。さらに、押湯体積をみてみると、実施例4における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の0.614倍であり体積が抑えられていることがわかる。 The riser in Example 4 (longitudinally spherical (4) riser C3) has a modulus comparable to that of the cylindrical riser C3'. Further, the sphericity of the riser C3 in Example 4 is much higher than that of the cylindrical riser C3'. Also, when looking at the riser efficiency, it can be seen that the riser C3 in Example 4 is 1.63 times as high as the cylindrical riser C3'. Furthermore, when looking at the volume of the riser, it can be seen that the volume of the riser C3 in Example 4 is 0.614 times the volume of the columnar riser C3'.

実施例4の押湯C3を用いることで、円柱状の押湯C3’に比べ球形度が遙かに高くなり、モジュラスは同程度であっても、押湯効率が1.63倍にもなり、体積も、円柱状の押湯C3’に対して39%も削減することができる。 By using the feeder C3 of Example 4, the sphericity is much higher than that of the cylindrical feeder C3', and even though the modulus is the same, the feeder efficiency is increased by 1.63 times. , the volume can also be reduced by 39% relative to the cylindrical riser C3'.

実施例5における押湯(縦横長球状(1)の押湯C3)は、円柱状の押湯C3’に対して、モジュラスは、1.07倍になる。また、球形度は、実施例5における押湯C3の方が、円柱状の押湯C3’よりも高い。また、押湯効率をみてみると、実施例5における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の1.28倍であることがわかる。さらに、押湯体積をみてみると、実施例5における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の0.833倍であることがわかる。 The riser C3 in Example 5 (longitudinally and horizontally elongated spherical shape (1) riser C3) has a modulus 1.07 times that of the cylindrical riser C3'. Further, the sphericity of the riser C3 in Example 5 is higher than that of the cylindrical riser C3'. In addition, when looking at the riser efficiency, it can be seen that the riser C3 in Example 5 is 1.28 times as high as the cylindrical riser C3'. Furthermore, looking at the volume of the riser, it can be seen that the riser C3 in Example 5 is 0.833 times as large as the cylindrical riser C3'.

実施例5の押湯C3を用いることで、円柱状の押湯C3’に比べ球形度が高くなり、モジュラスも高くなることで押湯としての保温性が向上し、実施例5の押湯は、凝固時間が円柱状の押湯C3’に対して1.14倍延び、さらに、押湯効率は1.28倍になる一方、体積は、円柱状の押湯C3’に対して17%削減することができる。 By using the riser C3 of Example 5, the sphericity is higher than that of the cylindrical riser C3', and the modulus is also increased, so that the heat retention as a riser is improved. , the solidification time is extended by a factor of 1.14 over the cylindrical feeder C3′, and the feeder efficiency is increased by a factor of 1.28, while the volume is reduced by 17% over the cylindrical feeder C3′. can do.

実施例6における押湯(縦横長球状(2)の押湯C3)は、円柱状の押湯C3’に対して、モジュラスは、1.13倍であり高い。また、球形度も、実施例6における押湯C3の方が、円柱状の押湯C3’よりも高い。さらに、押湯効率をみてみると、実施例6における押湯C3は、円柱状の押湯C3’の1.13倍であることがわかる。また、押湯体積をみてみると、実施例6における押湯C3は、円柱状の押湯C3’と同じ体積である。 The riser C3 in Example 6 (longitudinally and horizontally elongated spherical (2) riser C3) has a modulus as high as 1.13 times that of the cylindrical riser C3'. Also, the sphericity of the riser C3 in Example 6 is higher than that of the cylindrical riser C3'. Furthermore, looking at the riser efficiency, it can be seen that the riser C3 in Example 6 is 1.13 times as high as the cylindrical riser C3'. Also, when looking at the volume of the riser, the riser C3 in Example 6 has the same volume as the cylindrical riser C3'.

実施例6の押湯C3を用いることで、円柱状の押湯C3’に比べ球形度が高くなり、体積は、円柱状の押湯C3’と同じでありながらも、モジュラスが高くなることで押湯としての保温性が向上し、実施例6の押湯は、凝固時間が円柱状の押湯C3’に対して1.28倍延び、さらに、押湯効率も向上している。 By using the riser C3 of Example 6, the sphericity is higher than that of the cylindrical riser C3', and the volume is the same as that of the cylindrical riser C3', but the modulus is increased. The heat retention as a riser is improved, and the riser of Example 6 has a solidification time that is 1.28 times longer than that of the cylindrical riser C3', and the riser efficiency is also improved.

ここで、或る押湯の体積をV、表面積をSとした場合、モジュラスはV/S=Mで表される。 Here, when the volume of a certain riser is V and the surface area is S, the modulus is represented by V/S=M.

上記或る押湯の体積(V)と同じ体積を有する真球(等体積球)の体積(Va)は、直径をDaとした場合、Va=V=(π/6)Daになり、その表面積(Sa)は、Sa=πDaになる。この結果、等体積球のモジュラス(Ma)は、Ma=Da/6になる。この結果、等体積球の体積(Va)とモジュラス(Ma)の関係は、Va=V=(π/6)Da=(π/6)(6Ma)=36πMaになり、Ma=(V/36π)1/3と書き改めることができる。 The volume (Va) of a true sphere (equal volume sphere) having the same volume as the volume (V) of a certain riser is Va = V = (π / 6) Da 3 , where Da is the diameter, Its surface area (Sa) becomes Sa= πDa2 . As a result, the modulus (Ma) of an equivolume sphere is Ma=Da/6. As a result, the relationship between the volume (Va) and the modulus (Ma) of the isovolumetric sphere is Va=V=(π/6)Da 3 =(π/6)(6Ma) 3 =36πMa 3 , and Ma=( V/36π) can be rewritten as 1/3 .

上記或る押湯のモジュラス(M)と同じモジュラス(Mb)を有する真球(等モジュラス球)の体積(Vb)は、直径をDbとした場合、Vb=(π/6)Dbになり、その表面積(Sb)は、Sb=πDbになる。この結果、等モジュラス球のモジュラス(Mb)は、Mb=M=Db/6になる。この結果、等モジュラス球の体積(Vb)とモジュラス(Mb)の関係は、Vb=(π/6)Db=(π/6)(6M)=36πMになり、M=(Vb/36π)1/3と書き改めることができる。 The volume (Vb) of a true sphere (equal modulus sphere) having the same modulus (Mb) as the modulus (M) of a certain riser is Vb = (π/6) Db 3 , where Db is the diameter. , its surface area (Sb) becomes Sb= πDb2 . As a result, the modulus (Mb) of the equimodulus sphere is Mb=M=Db/6. As a result, the relationship between the volume (Vb) and the modulus (Mb) of the equimodulus sphere is Vb=(π/6)Db 3 =(π/6)(6M) 3 =36πM 3 and M=(Vb/ 36π) can be rewritten as 1/3 .

そして、上記或る押湯の球形度(ψ)は、“等体積球の表面積(Sa)/上記或る押湯の表面積(S)”となり、ψ=Sa/(V/M)=(Sa・M)/V=(Sa・M)/(Sa・Ma)=M/Ma=[(Vb/36π)1/3]/[(V/36π)1/3]=(Vb/V)1/3と書き改めることができる。この結果、上記或る押湯の体積(V)と等モジュラス球の体積(Vb)の比率(Vb/V)は、球形度(ψ)を用いて表せば、Vb/V=ψになる。 Then, the sphericity (ψ) of a certain riser is “the surface area of an equivolume sphere (Sa)/the surface area of a certain riser (S)”, ψ = Sa / (V / M) = (Sa・M)/V=(Sa·M)/(Sa·Ma)=M/Ma=[(Vb/36π) 1/3 ]/[(V/36π) 1/3 ]=(Vb/V) 1 can be rewritten as /3 . As a result, the ratio (Vb/V) between the volume (V) of the certain riser and the volume (Vb) of the equimodulus sphere is Vb/V = 3 when expressed using the sphericity (ψ). .

上記或る押湯が、球形度(ψ)が0.91の押湯であった場合、その或る押湯の体積(v)は、V=Vb/ψ=1.33Vbで表される。この結果、球形度(ψ)が0.91を下まわる押湯であった場合には、理想的な球形である等モジュラス球の体積(Vb)に対して33%を超えて体積が増加してしまう。1/3を超える体積増加は見過ごすことができず、鋳造歩留りの低下が顕著になってしまう。 If the certain riser has a sphericity (ψ) of 0.91, the volume (v) of the certain riser is expressed as V=Vb/ψ 3 =1.33Vb . As a result, when the sphericity (ψ) is less than 0.91, the volume increases by more than 33% with respect to the volume (Vb) of the equimodulus sphere, which is an ideal spherical shape. end up An increase in volume of more than 1/3 cannot be overlooked, resulting in a significant drop in casting yield.

また、円柱状の押湯C3’と同程度の体積であった実施例3の押湯C3と実施例6の押湯C3うち、実施例3の押湯C3は高さ方向のみに延ばしたものであるのに対して、実施例6の押湯C3は高さ方向の他に幅方向にも延ばしたものである。実施例6の押湯C3では、二方向への延ばしでありながら、延ばした程度が相対的に小さく、一方、実施例3の押湯C3では、一方向への延ばしでありながら、延ばした程度が相対的に大きかったことから球形度に差が生じた。このことから、円柱状の押湯C3’と体積を同程度にすることを前提条件にすれば、押湯を一方向に延ばす場合の限界は、球形度で管理することができ、その限界値は0.91であることがわかる。 In addition, of the riser C3 of Example 3 and the riser C3 of Example 6, which had the same volume as the columnar riser C3', the riser C3 of Example 3 was extended only in the height direction. In contrast, the riser C3 of Example 6 extends not only in the height direction but also in the width direction. In the riser C3 of Example 6, although it is extended in two directions, the extent of extension is relatively small, while in the riser C3 of Example 3, although it is extended in one direction, the extent of extension was relatively large, resulting in a difference in sphericity. From this, if it is assumed that the volume of the columnar riser C3' is about the same as that of the riser C3', the limit for extending the riser in one direction can be controlled by the sphericity, and the limit value is found to be 0.91.

なお、押湯の基本形状は、縦長球状や縦横長球状といった、球体を分割した球体部分が分散配置された基本形状に限られることはなく、球形度が0.91以上1.00未満になる基本形状であればよい。このことは、押湯形成空間の基本形状についても同様である。 In addition, the basic shape of the riser is not limited to a basic shape in which spherical parts obtained by dividing a sphere are dispersed, such as a vertically elongated spherical shape and a vertically and horizontally elongated spherical shape, and the sphericity is 0.91 or more and less than 1.00. Any basic shape is acceptable. This also applies to the basic shape of the riser forming space.

各実施例における押湯C3によれば、球形度が0.91以上と高く、押湯の保温性は比較例の円柱状の押湯C3’と同等以上であることがわかる。これによって、製品部C4に対応する好適なモジュラスを有し、かつ球形度が0.91以上と高いことで、小さな体積の押湯で十分な押湯効果を得ることができる。したがって、押湯の基本形状として球形の基本形状を採用することができない状態であっても、鋳造歩留りを低下させることなく押湯効果を発揮することができる。この結果、押湯に必要な溶湯を大幅に削減することができ、溶解のための消費電力および溶湯処理費等を大幅に削減できるようになる。また、CO削減にも大きく貢献できる。 According to the riser C3 of each example, it can be seen that the sphericity is as high as 0.91 or more, and the heat retention of the riser is equal to or higher than that of the columnar riser C3' of the comparative example. As a result, it has a suitable modulus corresponding to the product portion C4 and a high sphericity of 0.91 or more, so that a sufficient riser effect can be obtained with a small volume riser. Therefore, even if a spherical basic shape cannot be adopted as the basic shape of the riser, the riser effect can be exhibited without lowering the casting yield. As a result, the amount of molten metal required for the feeder head can be greatly reduced, and the power consumption for melting and the molten metal processing cost can be greatly reduced. In addition, it can greatly contribute to the reduction of CO2 .

C 鋳物
C2 湯道
C3 押湯
C4 製品部
C5 ネック部
C31 第1半球部
C32 第2半球部
C33 円柱部
M 鋳型
M1 湯口形成空間
M3 押湯形成空間
M4 製品部形成空間
M5 ネック部形成空間
C casting C2 runner C3 feeder C4 product part C5 neck part C31 first hemispherical part C32 second hemispherical part C33 cylinder part M mold M1 gate forming space M3 feeder forming space M4 product part forming space M5 neck part forming space

Claims (8)

湯口と、
湯道と、
押湯と、
製品部と、
前記製品部に接続したネック部とを備え、
前記押湯が、前記湯口、前記湯道、前記製品部、および前記ネック部のうちの少なくとも一つとの位置関係により球形の基本形状をとることができない状態において、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込み球形度が0.91以上1.00未満の基本形状をとったものであることを特徴とする鋳物。
Yuguchi and
Yumichi and
pusher and
the product department,
a neck portion connected to the product portion;
In a state in which the riser cannot assume a spherical basic shape due to the positional relationship with at least one of the sprue, the runner, the product portion, and the neck portion, a cylinder is formed between halves of a sphere. A casting characterized by having a basic shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 by sandwiching a body from the height direction .
湯口と、
押湯と、
製品部とを備え、
前記押湯は、頂部が前記製品部の上端よりも高い位置にあり、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込み球形度が0.91以上1.00未満の基本形状をとったものであることを特徴とする鋳物。
Yuguchi and
pusher and
with the product department,
The top part of the riser is higher than the upper end of the product part, and has a basic shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 by sandwiching a cylindrical body from the height direction between halved spheres. A casting characterized by being made of
前記押湯は、高さ方向に直交する方向に沿った断面形状が楕円若しくは角丸長方形の形状のものであることを特徴とする請求項1又は2記載の鋳物。 3. The casting according to claim 1 , wherein said riser has an elliptical or rounded rectangular cross-sectional shape along a direction orthogonal to the height direction . 前記湯口は、一つであり、 The sprue is one,
前記製品部が、一つの前記湯口に対して複数設けられていることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項記載の鋳物。 4. The casting according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of said product parts are provided for one said sprue.
湯口形成空間と、
湯道形成空間と、
押湯形成空間と、
製品部形成空間と、
前記製品部形成空間に接続したネック部形成空間とを備え、
前記押湯形成空間が、前記湯口形成空間、前記湯道形成空間、前記製品部形成空間、および前記ネック部形成空間のうちの少なくとも一つとの位置関係により球形の基本空間形状をとることができない状態において、球形度が0.91以上1.00未満の基本空間形状をとり、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状の押湯を鋳造する空間であって、上側に半球状の第1半球空間、下側に半球状の第2半球空間、該第1半球空間と該第2半球空間の間に円柱状の円柱空間が設けられた空間であり、
前記円柱空間と前記第2半球空間との境目に見切り面が設けられていることを特徴とする鋳型。
a sprue forming space;
a runner-forming space;
a riser forming space;
a product part forming space;
a neck portion forming space connected to the product portion forming space;
The feeder forming space cannot take a spherical basic spatial shape due to the positional relationship with at least one of the sprue forming space, the runner forming space, the product forming space, and the neck forming space. A space for casting a riser having a basic shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 in the state, and a cylinder body sandwiched from the height direction between halves of a sphere. , a first hemispherical space on the upper side, a second hemispherical space on the lower side, and a columnar space provided between the first hemispherical space and the second hemispherical space,
A mold , wherein a parting surface is provided at a boundary between the cylindrical space and the second hemispherical space .
湯口形成空間と、
押湯形成空間と、
製品部形成空間とを備え、
前記押湯形成空間は、頂部が前記製品部形成空間の上端よりも高い位置にあり、球形度が0.91以上1.00未満の基本空間形状をとり、球体を半分にした間に円柱体を高さ方向から挟み込んだ基本形状の押湯を鋳造する空間であって、上側に半球状の第1半球空間、下側に半球状の第2半球空間、該第1半球空間と該第2半球空間の間に円柱状の円柱空間が設けられた空間であり、
前記円柱空間と前記第2半球空間との境目に見切り面が設けられていることを特徴とする鋳型。
a sprue forming space;
a riser forming space;
and a product part forming space,
The top of the feeder forming space is located higher than the upper end of the product forming space, and has a basic space shape with a sphericity of 0.91 or more and less than 1.00 , and a cylinder between halves of a sphere A space for casting a feeder head having a basic shape sandwiching the body from the height direction, comprising a first hemispherical space on the upper side, a second hemispherical space on the lower side, the first hemispherical space and the A space in which a columnar space is provided between two hemisphere spaces,
A mold , wherein a parting surface is provided at a boundary between the cylindrical space and the second hemispherical space .
前記湯口形成空間は、一つであり、 The sprue forming space is one,
前記製品部形成空間が、一つの前記湯口形成空間に対して複数設けられていることを特徴とする請求項5又は6記載の鋳型。 7. The mold according to claim 5, wherein a plurality of said product portion forming spaces are provided for one said sprue forming space.
請求項5から7のうちいずれか1項記載の鋳型に溶湯を注湯する第1工程と、
溶湯が注湯された前記鋳型から鋳物を取り出す第2工程とを有することを特徴とする鋳造方法。
A first step of pouring molten metal into the mold according to any one of claims 5 to 7;
and a second step of removing the casting from the mold into which the molten metal has been poured.
JP2019019577A 2019-02-06 2019-02-06 Castings, molds and casting methods Active JP7199058B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019019577A JP7199058B2 (en) 2019-02-06 2019-02-06 Castings, molds and casting methods

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019019577A JP7199058B2 (en) 2019-02-06 2019-02-06 Castings, molds and casting methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020124735A JP2020124735A (en) 2020-08-20
JP7199058B2 true JP7199058B2 (en) 2023-01-05

Family

ID=72084588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019019577A Active JP7199058B2 (en) 2019-02-06 2019-02-06 Castings, molds and casting methods

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7199058B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6991606B2 (en) * 2020-07-21 2022-01-12 サン電子株式会社 Computer programs for management systems and servers
JP7240578B1 (en) 2022-03-24 2023-03-16 有限会社ファンドリーテック・コンサルティング Riser with high hot water supply efficiency and casting method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015223630A (en) 2014-05-28 2015-12-14 有限会社ファンドリーテック・コンサルティング Shape of dead head with high dead head efficiency, and casting method
JP2016198824A (en) 2015-04-07 2016-12-01 日立金属株式会社 Feeding head formation body and casting manufacturing method using feeding head formation body
JP2018058103A (en) 2016-10-07 2018-04-12 日立金属株式会社 Gate riser formation body and method for producing casting using gate riser formation body

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60227946A (en) * 1984-04-27 1985-11-13 Komatsu Ltd Riser device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015223630A (en) 2014-05-28 2015-12-14 有限会社ファンドリーテック・コンサルティング Shape of dead head with high dead head efficiency, and casting method
JP2016198824A (en) 2015-04-07 2016-12-01 日立金属株式会社 Feeding head formation body and casting manufacturing method using feeding head formation body
JP2018058103A (en) 2016-10-07 2018-04-12 日立金属株式会社 Gate riser formation body and method for producing casting using gate riser formation body

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020124735A (en) 2020-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7199058B2 (en) Castings, molds and casting methods
US9308578B2 (en) Subsurface chills to improve railcar knuckle formation
JP4516987B2 (en) Method for predicting and preventing shrinkage cavity of cast iron castings
JP2009274098A (en) Sand mold for low-pressure casting and low-pressure casting apparatus utilizing the same
CN109550903A (en) A kind of hot investment casting manufacturing process of thin-walled variable cross-section casting
KR102153440B1 (en) Method for producing cast article and breathable mold
CN110039008A (en) A kind of clearance type rising pouring pressurization system for casting and pouring
CN108971425A (en) A kind of casting method solving the loose class defect of thick-wall nodular iron
CN106216601A (en) The casting method of ore crusher cone class foundry goods
CN103433456A (en) Casting system for HDMI (high-definition multimedia interface) connector front case and design method of casting system
JP5243157B2 (en) Manufacturing method of casting for tire mold
CN107073563B (en) Cast the method for core, the application for casting core and manufacture casting core
JP5696321B1 (en) The shape and casting method of the feeder with high feeder efficiency
CN104889374B (en) One kind is with gelled ductile cast iron casting structure and its design method
CN106623794A (en) Casting head system on DISA line for producing small circular-ring shaped HT200 casting and design method thereof
JP2002346694A (en) Metallic mold for multi-gate casting and casting method
JP2017226005A (en) Method for producing wheel for passenger car
CN204770614U (en) Nodular cast iron casting structure with fin
US8276644B2 (en) Mold and casting method using the mold and design method of the mold
JP2979940B2 (en) Casting equipment
Sutaria et al. Feeding system design and evaluation using temperature gradient (Feed Path) Maps
CN107052264B (en) Hook casting system
JP5352786B2 (en) Cast iron casting method, feeder, mold and mold making method
CN205851844U (en) A kind of edge iron casting mould
JP7199059B2 (en) Casting plan design support device and casting plan design support program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220205

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20220205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220315

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7199058

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150