JPH02268955A - 鋳造用金型および中子の固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は鋳造用金型および中子の固定方法に関し、−層
詳細には、上型側に摺動型を備えた鋳造用金型であって
、前記摺動型の良好な作動状態を維持出来、鋳ばりの発
生を防止して鋳造品の精度を向上させることを可能とす
る鋳造用金型およびこの鋳造用金型を使用して行う中子
の固定方法に関する。

［発明の背景コ 従来、縦型鋳造機においては、固定された下型に摺動型
を設けるのが一般的である。これは、可動型である上型
に摺動型を設けると上型の重量が増え、上型を昇降させ
るための動力の容量を増やさなければならなくなるため
である。

ところで、最近、自動二輪車の車体フレームでアルミダ
イカスト製のものが製造されている。

しかも、車体フレームの全体を一体として鋳造造型した
ものさえ開発されている。

このような車体フレームを縦型鋳造機を用いて鋳造する
場合、その金型は、車体フレームの形状に対応して長く
、しかも肉厚が薄くなり、特に、下型にあっては、溶湯
の保持炉がその直下にあることから、溶湯等の高熱の影
響を受けて型自体の寸法に狂いが生じ易い。下型と摺動
型の間には、当該摺動型の変位を確保するために、一定
のクリアランスが設けられるが、このクリアランスが狂
うと完全な型締め状態を維持することが出来なくなり、
鋳造品にばつが発生すると共に、摺動型の作動不良の原
因となる。

また、中子は、このような下型に対して装着されるもの
であるが、中子の固定に際して、中子の砂がこぼれ落ち
ても、既に中子が固定されている状態ではその除去が出
来ない。特に、車体フレームの鋳造には、分割した中子
を一体に組み付けて使用するため、接合部分からの砂落
ちがどうしても生ずることがあり、これを回避するため
に種々の方策が模索されてきたが良好な解決策は見出し
得なかった。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、縦型鋳造機において、下型ではなく寧ろ昇降す
る上型に対して摺動型を配設し、熱源からの影響を少な
くすることにより、摺動型のスライドのためのクリアラ
ンスを好適に維持出来ることから鋳ぼり等が発生せず精
度の高い鋳造品が得られる鋳造用金型を提供することを
目的とし、また、前記鋳造用金型に対して中子を装着す
る場合に、上型の直下に載置台を介して中子を支持し、
摺動型を閉めて中子を固定することによって、中子の装
着時の下型への砂落ちを防止して品質の良好な鋳造品の
鋳造に資する中子の固定方法を提供することを目的とす
る。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は縦型鋳造機に据
え付けられ昇降自在な上型と、固定される下型と、前記
上型と下型との間で水平方向に摺動する摺動型からなる
鋳造用金型において、前記摺動型を上型と一体的に配設
し、上型が下型から型開き状態下に当該摺動型を摺動可
能に構成したことを特徴とする。

また、本発明は中子を上型の製品成形部に臨ませた位置
に昇降自在な載置台上において支持し、次いで、摺動型
を型締めすることにより当該中子を上型に対して固定す
ることを特徴とする。

［実施態様コ 次に、本発明に係る鋳造用金型および中子の固定方法に
ついて好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら、以下、詳細に説明する。

第１図において、参照符号１０は鋳造機を示し、この鋳
造機１０は、所謂、可動型と固定型が上下の関係で配置
された縦型の鋳造機であって、溶湯が加熱保持される溶
湯保持炉１２と、作業台１４と、この作業台１４上を走
行して金型に中子を組み込むために用いられる第１の台
車１６と、鋳造品を払い出す第２の台車１８と、本発明
に係る鋳造用金型２０とを含む。この中、前記鋳造用金
型２０については、第２図、第６図乃至第８図に示され
ている。

先ず、作業台１４上には、その長平方向に延在してラッ
ク２２が敷設され、前記第１台車１６と第２台車１８は
このラック２２に沿って走行自在である。この場合、第
１台車１６は本体２４と、後述する中子が所定位置に位
置決め片２５を介して上載される載置台２６とを含み、
前記ラック２２に噛合するビニオン２８をモータ駆動に
より回転させて自走可能に構成される。また、本体２４
と中子載置台２６とはパンタグラフ３０を介して連結さ
れ、シリンダ３２を駆動源として前記載置台２６は昇降
自在に構成されている。

第２台車１８も前記第１台車１６と同様に構成されるも
のであり、第１台車１６と同一の機能を営む構成要素に
は同一の参照符号を付して、その構成についての詳細な
説明は省略する。

次に、前記作業台１４の中央には４本の支柱３４ａ乃至
３４ｄが立設され、この支柱３４ａ乃至３４ｄの上端部
には固定盤３６が支持される。この固定盤３６には、油
圧シリンダ３８が設けられており、この油圧シリンダ３
８のピストンロッド３８ａの先端には後述する鋳造用金
型２０を構成する上型５２が保持される可動盤４０が連
結されている。

ここで、前記可動１４０にはガイドポスト４２ａ乃至４
２ｄが植設され、このガイドポス）４２ａ乃至４２ｄは
固定盤３６に挿通される。また、固定盤３６の下面には
、鋳造品を取り出すためのエジェクタピン４６が所要本
固定されており、これらエジェクタピン４６は上型５２
に挿通される。

次に、鋳造用金型２０について説明する。

第２図は当該鋳造用金型２０をその前後の長尺方向に沿
って切断した縦断面図である。この鋳造用金型２０は固
定型である下型５０と、前述した可動盤４０に固定され
る上型５２と、前記上型５２０前後に併設される摺動型
５４ａ、５４ｂおよび、第８図に示されるように、当該
上型５２の左右に併設される慴動型５６ａ、５６ｂとか
ら基本的に構成される。前記下型５０、上型５２、摺動
型５４ａ１５４ｂおよび摺動型５５ａ、５６ｂの内側面
は鋳造品の輪郭に対応する形状に成形されており、後述
する中子とこれらによりキャビティ５８が画成されるこ
とになる。

ここで、前記キャビティ５８は、本実施態様にあっては
、自動二輪車の車体フレームであるフレームボディの形
状に対応する。

すなわち、第３図において、参照符号６０は鋳造品であ
るフレームボディを示し、このフレームボディ６０は、
そのフロント側端部に位置するヘッドバイブロ２と、メ
インフレーム６４と、このメインフレーム６４の前部か
ら下方に延びるダウンチューブ６６ａ、６６ｂの如き各
構成部からなる継目なしの一体構造として鋳造されるも
のである。この第３図における当該フレームボディ６０
のＩＶ−ＩＶ線断面図が第４図に示されており、この第
４図から諒解されるように、当該フレームボディ６０の
内部は全体にわたり中空化されるものである。

次に、第５図には、鋳造に使用される中子が示されてい
る。フレームボディ６０の鋳造にあたっては、当該フレ
ームボディ６０の構成部、すなわち、ヘッドバイブロ２
、メインフレーム６４、ダウンチューブ６６ａ、６６ｂ
等の形状を断面中空で且つ薄肉の所定形状にするために
、予め、各部に応じて分割中子が形成される。これは、
中子の成形の便宜を考慮したものである。

第３図と第５図を相互に対照すると了解されるように、
フレームボディ６０の各部の形状に対応するように、夫
々中子が用意される。すなわち、中子は、ヘッドバイブ
ロ２、ダウンチューブ６６ａ、６６ｂ、メインフレーム
６４の形状に夫々対応するヘッドパイプ成形中子７０、
ダウンチューブ成形中子７２ａ、７２ｂ、メインフレー
ム成形中子７４に分割構成される。この中、メインフレ
ーム成形中子７４は、フレームボディ６０のフロント側
部分に対応する第１の分割中子７６と、そのリヤ側部分
に対応する第２の分割中子７８からなる。

前記第１分割中子７６の先端部には巾木部７７ａ１７７
ｂが形成される。このような各種分割された中子は、サ
ンドを原材料としてレジンで固めて夫々所定の形状に成
形され、一体的に組み付けられた中子アセンブリ８０と
して使用される。

次に、前記下型５０から説明すると、この下型５０は、
下型本体８２と、フレームボディ６０の形状に倣うよう
に成形された製品成形面を有するインサー）８４ａ、８
４ｂからなり、前記下型本体８２に対してこのようなイ
ンサー）８４ａ、８４ｂは所要数配設される位置決めブ
ロック８６を介して交換可能に取り付けられている。

また、第６図には、当該下型５０における湯口が示され
ている。すなわち、下型５０に設けられる湯口としては
当該下型５０において製品成形部から外側の端部側に設
けられる生湯口部８８と、二つの補助湯口部９０．９２
とからなる。生湯口部８８はストーク９４と連結されて
、このストーク９４の端部は溶湯保持炉１２に貯溜され
ている溶湯に浸漬される。同様に、補助湯口部９０．９
２は補助ストーク９６．９８を介して溶湯保持炉１２内
に連通している。

ここで、溶湯は直接キャビティに注湯する方式ではなく
、フレームボディ６０が複雑な形状を呈していることに
基づき各部に溶湯が回るようその湯回り性を向上させる
ため、以下のようなランナ・ゲート方式を採用している
。

すなわち、主湯口部８８はメインランナ１００ａ。

１００ｂと、メインゲート１０２ａ、　１０２ｂを介し
てキャビティ５８側に連通せしめ、一方、補助湯口部９
０．９２は夫々サブランナ１０４ａ乃至１０４ｃ、　１
０６ａ乃至１０６Ｃ、サブゲート１０８ａ乃至１０８ｃ
、　１１０ａ乃至１１０Ｃを介してキャビティ５８側に
連通せしめている。

次に、上型５２について説明する。この上型５２は上型
本体１１２　と、製品成形面が形成されたインサー）１
１４ａ、　１１４ｂとからなり、このインサー）１１４
ａ、　１１４ｂは上型本体１１２に対して位置決めブロ
ック１１６を介して交換可能なように固定されているの
は、前述した下型５０と同様である。

次いで、摺動型５４ａ、５４ｂ、摺動型５６ａ１５６ｂ
はこのような上型本体１１２の前後、左右に設けられる
。第２図には前後に設けられる摺動型５４ａ、５４ｂが
図示されており、第８図には左右に設けられる摺動型５
６ａ、５６ｂが図示されている。

先ず、摺動型５４ａ、５４ｂは夫々摺動型本体１１８ａ
、　１１８ｂとインサート１２０ａ、　１２０ｂとを含
み、上型本体１１２に対してＬ型ステー１２２ａ、　１
２２ｂを介して取り付けられる摺動用シリンダ１２４ａ
。

１２４ｂのピストンロッド１２６ａ、　１２６ｂと連結
される。

そして、一方の摺動型５４ｂのインサート１２０ｂには
孔部１２８が画成され、この孔部１２８は中子アセンブ
リ８０の先端の巾木部７７ａ、７７ｂが嵌合するように
なっている。

また、第２図と第６図を対照すると諒解されるように、
キャビティ５８の外方にあるメインランナ１００ａ、　
１００ｂの一部を形成すべく当該摺動型５４ｂの底面の
下型５０との摺接する部分に形成された溝の端部には内
側に深いアンダカット部１３０が形成される。

一方、第８図において、上型５２の左右に配設される摺
動型５６ａ、５６ｂも同様に構成されるものであり、摺
動型本体１３４ａ、　１３４ｂとインサート１３６ａ、
　１３６ｂを含み、上型本体１１２にＬ型ステー１３８
ａ、１３８ｂを介して取り付けられた摺動用シリンダ１
４０ａ、　１４０ｂ　　のピスト７０７ド１４２ａ、　
１４２ｂと連結されている。

本発明に係る鋳造用金型は、基本的には以上のように構
成されるものであり、次に、その作用並びに効果につい
て第１図に示したフレームボディ６０の鋳造工程との関
連において説明する。

先ず、第１図に示すように、中子アセンブリ８０を第１
台車１６の載置台２６上において位置決め片２５を介し
て位置決めする。その後、この第１台車１６はラック２
２に噛合するピニオン２８が回転することによって作業
台１４上を自走し、上型５２の下方の所定位置で停止す
る。

次に、油圧シリンダ３８が作動され上型５２が下降し所
定高さで一旦停止する。上型５２がこの位置を保持して
いる時に、第１台車１６においては、中子アセンブリ８
０が載っている載置台２６が上昇する。すなわち、シリ
ンダ３２の駆動作用下にパンタグラフ３０が上方に伸長
する結果、当該載置台２６は上型５２に対して接近し、
中子アセンブリ８０を上型５２に対して組み入れるべく
支持する。

そして、当該上型５２に併設されている摺動型５４ａ、
５４ｂおよび摺動型５６ａ、５６ｂが型締めされる。す
なわち、第７図、第８図に示すように、摺動用シリンダ
１２４ａ、１２４ｂ、摺動用シリンダ１４０ａ、　１４
０ｂが作動し、夫々のピストンロッド１２６ａ、１２６
ｂ、　１４２ａ、１４２ｂが伸長する結果、摺動型５４
　ａ　、　５４　ｂおよび摺動型５６ａ、５６ｂが前進
する。特に、摺動型５４ｂの孔部１２８には中子アセン
ブリ８０の巾木部７７ａ、７７ｂが嵌合し、摺動型５４
ａと上型５２のインサー）　１１４ａとの間で中子アセ
ンブリ８０のリヤ側端部が保持され、これにより、中子
アセンブリ８０は正確に固定位置決めされることになる
。そして、中子アセンブリ８０を固定する際に、その砂
がこぼれても、載置台２６に落下するため、砂が下型５
０の製品成形面に落下することが防止される。また、中
子アセンブリ８０を上型５０に固定していることから、
砂が下型５０に落下してもエアを吹き付けてこの落下し
た砂を簡単に除去することが出来る。

その後、第１台車１６は中子アセンブリ８０の固定が終
了した時点で元の位置に移動する。上型５２は再び下降
し、下型５０に嵌合し、これにより型締め状態となる。

その後、鋳造用金型２０内のキャビティ５８に溶湯を加
圧充填する工程が開始される。すなわち、溶湯保持炉１
２内部には、所定圧の不活性ガスが送り込まれ、溶湯保
持炉１２に加熱保持されている溶湯表面がこの不活性ガ
スで加圧される。溶湯は、メインストーク９４、補助ス
トーク９６．９８を通って上昇し、下型５０に配設され
ている主湯口部８８と、補助湯口部９０．９２とからキ
ャビティ５８に充填される。充填された溶湯の加圧状態
を所定時間維持し溶湯を凝固させた後、上型５２を上昇
させて、型開きを行い、上型５２において併設された摺
動型５４ａ、５４ｂおよび摺動型５６ａ１５６ｂを離間
変位させて製品を払い出す。

第１図において、第２台車１８が作業台１４上を自走し
、上型５２の下方位置で停止する。この時、当該第２台
車１８においてシリンダ３２が作動されパンタグラフ３
０が上方へ伸びるため、載置台２６は上昇し、製品を受
は取る位置で待機する。その後、摺動用シリンダ１２４
ａ、１２４ｂ、摺動用シリンダ１４０ａ、　１４０ｂが
夫々作動され、摺動型５４ａ１５４ｂ１摺動型５６ａ、
５６ｂが後退する。そして、上型５２がさらに上昇した
際に固定盤３６のエジェクタビン４６が製品を押し出し
、製品は載置台２６に払い出されることになる。

ここで、以上のような離型作業にあっては、製品の離型
が容易である。すなわち、通常、離型に際しての抵抗が
最も大きいのは湯口付近であり、特に、製品に対して外
側に位置する湯口部８８で凝固した溶湯部分の離型抵抗
が問題となる。そこで、摺動型５４ｂの底面には湯口部
８８に臨むランナ形成部にアンダカット部１３０を設け
であるため、凝固した溶湯がアンダカット部１３０に係
合する形で摺動型５４ｂに付着する。この状態で上型５
２を上昇させると、製品が上型と共に下型５０から容易
に離型する。従って、製品に無理な力が加わらず、亀裂
、変形が生ずるのを防止することが出来る。

また、摺動型５４ａ、５４ｂ、摺動型５６ａ、５６ｂは
上型５２に設けであるため、熱源、すなわち、溶湯保持
炉１２から直接熱の影響を受けないことから、上型５２
と摺動型５４ａ、５４ｂ、摺動型５６ａ、５６ｂとの間
のスライドクリアランスに狂いが生ずることがなく、従
って、これら摺動型５４ａ、５４ｂ、摺動型５６ａ、５
６ｂの正常な動作を確保出来ると共に、型締めが不完全
なことによるばつの発生を防止する上で効果がある。

パンタグラフ３０が畳まれた後、当該第２台車１８は製
品を載せたまま作業台１４の端部に自走して戻る。製品
はその後、ゲート部の切断、中子の除去、バレル研摩等
の仕上げ工程を経てフレームボディ６０として完成する
。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、上型に対して摺動型を
取り付けていることから、熱の影響による摺動型の作動
不良を防止出来る。そして、上型が下型から離れている
位置において、中子を載置台上に支持した状態下に前記
摺動型を型締めして中子を固定することによって、砂が
下型に落ちた場合もこの砂を除去する等の作業が容易で
あると共に、鋳造品の砂による品質劣化を防止出来る効
果が得られる。

また、摺動型のランナ形成部にアンダカット部を設けて
いるために製品の離型が上型と一体として確実になされ
、一方、摺動型を開くことにより、容易に製品を取り出
すことが出来る。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並
びに設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鋳造用金型を備えた鋳造機の側面
図、 第２図は当該鋳造用金型の縦断面図、 第３図は鋳造品である車体フレームの斜視図、第４図は
第３図における車体フレームの■−■線断面図、 第５図は鋳造に使用する中子の分解斜視図、第６図は当
該鋳造用金型を構成する下型の斜視図、 第７図は上型に中子を組み込む際の上型の長手方向の縦
断面図、 第８図は上型に中子を組み込む際の上型の左右方向の縦
断面図である。 １０・・・鋳造機　　　　１２・・・溶湯保持炉１６．
１８・・・台車　　　２０・・・鋳造用金型３６・・・
固定盤　　　　３８・・・油圧シリンダ４０・・・可動
１Ｍ、５０・・・下型

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦型鋳造機に据え付けられ昇降自在な上型と、固
   定される下型と、前記上型と下型との間で水平方向に摺
   動する摺動型からなる鋳造用金型において、前記摺動型
   を上型と一体的に配設し、上型が下型から型開き状態下
   に当該摺動型を摺動可能に構成したことを特徴とする鋳
   造用金型。
2. （２）請求項１記載の鋳造用金型において、キャビティ
   の外側にある湯口上方に位置する摺動型のランナ形成部
   にアンダカット部を形成したことを特徴とする鋳造用金
   型。
3. （３）中子を上型の製品成形部に臨ませた位置で昇降自
   在な載置台上において支持し、次いで、摺動型を型締め
   することにより当該中子を上型に対して固定することを
   特徴とする請求項１記載の鋳造用金型を使用した中子の
   固定方法。