JPH02303669A - Suction casting method with shell mold - Google Patents
Suction casting method with shell moldInfo
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- JPH02303669A JPH02303669A JP12716389A JP12716389A JPH02303669A JP H02303669 A JPH02303669 A JP H02303669A JP 12716389 A JP12716389 A JP 12716389A JP 12716389 A JP12716389 A JP 12716389A JP H02303669 A JPH02303669 A JP H02303669A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シェル鋳型による鋳造において、鋳造品の薄
肉部分等で生じがちな湯廻り不良による欠肉等を防止す
ることのできる吸引鋳造方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a suction casting method that can prevent underfilling due to poor hot water circulation that tends to occur in thin-walled parts of cast products in casting using shell molds. It is related to.
従来より、シェル鋳型による鋳造の利点、例えば寸法精
度が高い、通気性が良い、量産性に優れているといった
点に着目して、自動車のエンジン部品、例えば、ロータ
リーエンジンにおけるローターを上記のシェル鋳型によ
る鋳造によって製造している。Conventionally, we have focused on the advantages of shell mold casting, such as high dimensional accuracy, good ventilation, and excellent mass production. Manufactured by casting.
ところで、エンジンの軽量化の要請から、ローターの肉
厚を薄(する試みが行われているが、このように肉厚を
薄(するためにそのシェル鋳型において薄肉成形部を設
けると、この薄肉形成部に溶湯が十分に廻らず、成形品
であるローターのそのような薄肉部に欠肉を生じるとい
う不都合を生じていた。By the way, in order to reduce the weight of engines, attempts have been made to reduce the wall thickness of the rotor. The molten metal was not sufficiently circulated to the forming part, resulting in the inconvenience of insufficient thickness in such thin parts of the rotor, which was a molded product.
このような不都合を解決する鋳造法として吸引鋳造法が
従来より提案されており、例えば特開昭61−7476
5号公報には、通気性を有する焼結金型の周囲から減圧
吸引しつつキャビティ内に溶湯を注入して湯廻りを良好
化する方法が提案されている。かかる方法によれば、焼
結金型の周囲全体に等しく負圧状態を形成するため、キ
ャビティ内の湯廻りの良好な部位およびそうでない部位
に対争−律に負圧を作用させることになる。A suction casting method has been proposed as a casting method to solve such inconveniences, for example, in JP-A-61-7476.
Japanese Patent No. 5 proposes a method of injecting molten metal into a cavity while drawing reduced pressure from around an air-permeable sintered mold to improve the flow of the molten metal. According to this method, a negative pressure state is created equally around the entire periphery of the sintering mold, so negative pressure is applied to areas where the metal circulation is good and areas where it is not good in the cavity. .
ところが、上記従来の方法では、吸引による負圧状態を
金型の周囲全体に分散した非効率的な鋳造を行うことに
なり、湯廻りの向上を図らねばならない部位に対する負
圧の作用が十分に得られず、かかる部位において湯廻り
不良を確実に防止し得ない。また、かかる部位に負圧を
十分に作用させようとすれば、負圧発生装置における吸
引力を上げる必要が生じてしまう。However, with the above conventional method, inefficient casting is performed in which the negative pressure caused by suction is distributed all over the periphery of the mold, and the effect of negative pressure is not sufficiently applied to the areas where improvement in the circulation of the metal is required. Therefore, it is not possible to reliably prevent poor water circulation in such areas. Furthermore, in order to apply sufficient negative pressure to such a region, it becomes necessary to increase the suction force in the negative pressure generating device.
また、湯廻りの良好な部位およびそうでない部位に対し
一律に負圧を作用させることは、両部位においてそれぞ
れ湯廻りが向上する反面、両部位において湯廻りの差異
が依然として残ってしまうという欠点もある。In addition, applying negative pressure uniformly to areas with good hot water circulation and areas with bad water circulation improves hot water circulation in both areas, but it also has the disadvantage that differences in hot water circulation still remain between the two parts. be.
本発明に係るシェル鋳型による吸引鋳造方法は、上記の
課題を解決するために、シェル鋳型におけるキャビティ
内の湯廻り不良の生じ易い部位の近傍で当該シェル鋳型
自体に形成された高通気性領域を介することにより集中
的に吸引減圧しながら上記キャビティ内に溶湯を注入す
ることを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the suction casting method using a shell mold according to the present invention has a highly air permeable region formed in the shell mold itself in the vicinity of a portion where poor circulation is likely to occur in the cavity of the shell mold. The feature is that the molten metal is injected into the cavity while intensively suctioning and depressurizing the metal through the cavity.
上記の構成によれば、湯廻り不良の生じ易い部位の近傍
において集中的に吸引減圧を行うので、湯廻りの不良を
生じ易い部位に対して効率良く且つ十分に負圧を作用さ
せることができる。According to the above configuration, suction and pressure reduction is performed intensively in the vicinity of areas where poor water circulation is likely to occur, so negative pressure can be efficiently and sufficiently applied to areas where poor water circulation is likely to occur. .
そして、かかる集中的な負圧生成により、本来なら湯廻
りの良好でない部位にも溶湯が円滑に導かれて来ること
になる。別言すれば、キャビティ内において、湯廻りの
良好でない部位を良好化することにより、キャビティ内
の全体にわたって湯廻りが均等に良好となり、キャビテ
ィ内の薄肉形成部位にも等しく湯が廻るようになる。Due to this concentrated generation of negative pressure, the molten metal is smoothly guided to areas where the hot water circulation is not good. In other words, by improving the areas in the cavity where hot water circulation is not good, the hot water circulation will be uniformly good throughout the cavity, and the hot water will be equally distributed to thin-walled areas within the cavity. .
しかも、シェル鋳型自体に形成された高通気性領域を介
して吸引減圧を行うので、湯廻りの不良を生じ易い部位
に対して一層効率の良い吸引減圧を行うことができる。Moreover, since suction and pressure reduction is performed through the highly air permeable region formed in the shell mold itself, more efficient suction and pressure reduction can be performed on areas where hot water circulation problems are likely to occur.
〔実施例1〕
本発明の一実施例を第1図および第2図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。[Example 1] An example of the present invention will be described below based on FIGS. 1 and 2.
本発明に係るシェル鋳型による吸引鋳造方法において、
第1図(a)(b)に示すように、ローター用のシェル
鋳型1は、主型2と中子3・・・とからなり、同時に2
個成形し得る型を3段重ねて一度の鋳造で6個のロータ
ーを得ることができるようになっている。シェル鋳型1
の上部に突設された筒状部1a内には、主型2と中子3
・3との間および中子3内に形成されているキャビティ
4内へ溶湯を導くための溝路5が形成されており、この
湯路5の先端部に形成されている湯口6は、容器7の上
蓋7aに形成されている穴7bに合致して形成されてい
る。上蓋7a上には、上記の穴7bに合致して湯口カッ
プ8が配設されており、この湯口カップ8と上蓋7aと
の間には注湯前において容器7内を大気から遮断するた
めのセロハンテープ9が介設されている。また、容器7
内を大気から密封するために、この容器7の本体部と前
記の上蓋7aとの間にはパツキン10が介設されている
。In the suction casting method using a shell mold according to the present invention,
As shown in FIGS. 1(a) and 1(b), a shell mold 1 for a rotor consists of a main mold 2 and a core 3.
By stacking three molds that can be individually molded, it is possible to obtain six rotors in one casting. shell mold 1
Inside the cylindrical part 1a protruding from the upper part of the main mold 2 and the core 3
・A channel 5 for guiding the molten metal into the cavity 4 formed between the core 3 and the core 3 is formed, and a sprue 6 formed at the tip of the channel 5 is connected to the container. It is formed to match the hole 7b formed in the upper lid 7a of No.7. A sprue cup 8 is disposed on the top lid 7a to match the hole 7b, and a cellophane pad is placed between the sprue cup 8 and the top lid 7a to isolate the inside of the container 7 from the atmosphere before pouring. A tape 9 is interposed. Also, container 7
A gasket 10 is interposed between the main body of the container 7 and the upper lid 7a to seal the inside from the atmosphere.
第2図に示すように、各中子3は主中子と下中子とから
なり、かかる中子3の略中央部には、上下方向に貫通す
る通気孔3aが形成されており、この通気孔3aは吸気
管11を介して水封式真空ポンプ12に接続されている
。吸気管11の吸引口11a・llaには、前記の通気
孔3aの下端部に嵌合する位置決め爪16・16が形成
されているので、通気孔3iと吸気管11とを合致させ
るための位置決めビンを別個に設ける必要のない構造に
なっている。As shown in FIG. 2, each core 3 consists of a main core and a lower core, and a ventilation hole 3a penetrating vertically is formed approximately in the center of the core 3. The vent hole 3a is connected to a water ring vacuum pump 12 via an intake pipe 11. The suction ports 11a and lla of the intake pipe 11 are formed with positioning claws 16 and 16 that fit into the lower end of the ventilation hole 3a, so positioning claws 16 and 16 are formed in the suction ports 11a and lla of the intake pipe 11, so that positioning claws 16 and 16 that fit into the lower end of the ventilation hole 3a are used for positioning the ventilation hole 3i and the intake pipe 11. The structure eliminates the need for separate bins.
各中子3における上記の通気孔3aとキャビティ4内の
湯廻り不良の生じ易い部位との間には、多孔質フィルタ
ー17が介設されることによって高通気性領域が形成さ
れている。多孔質フィルター17としては、例えば50
〜70メツシユの目の粗さを持つコージエライトが用い
られる。コージエライトは、Mg0−Aj!z Ox
−3t Ozの3元化合物であり、理論組4は、MgO
が13.7%、A2□0.が34.9%、Stowが5
1.4%をなしているものである。また、気孔率が12
.5%、圧縮強度が20.9kgf 71m” 、 J
I 5(7)4 PNT4点曲げ強度が7.50 k
g f /m” 、ヤング率が7.75 X 10’
kg f /lram” 、熱膨張係数カ1.45 X
10−’/”C(40〜600°C)の特性を有する
ものである。A highly air permeable region is formed by interposing a porous filter 17 between the above-mentioned ventilation hole 3a in each core 3 and a region in the cavity 4 where poor water circulation is likely to occur. As the porous filter 17, for example, 50
Cordierite with a mesh roughness of ~70 mesh is used. Cordierite is Mg0-Aj! z Ox
-3tOz ternary compound, theoretical set 4 is MgO
is 13.7%, A2□0. is 34.9%, Stow is 5
It accounts for 1.4%. In addition, the porosity is 12
.. 5%, compressive strength 20.9kgf 71m”, J
I 5(7)4 PNT 4-point bending strength is 7.50 k
g f /m", Young's modulus is 7.75 x 10'
kg f/lram", thermal expansion coefficient: 1.45
It has a characteristic of 10-'/''C (40 to 600°C).
また、容器7内には粒径1〜5ffi11程度のスチー
ルショット14が充填されており、このスチールショッ
ト14にてシェル鋳型1がバックアップされるようにな
っている。Further, the container 7 is filled with steel shot 14 having a grain size of about 1 to 5 ffi11, and the shell mold 1 is backed up by the steel shot 14.
上記のシェル鋳型1による吸引鋳造の工程を説明すると
、以下の通りである。The process of suction casting using the shell mold 1 described above will be explained as follows.
注湯前において前記の水封式真空ポンプ12にを作動さ
せ吸引圧カー400−8gにて通気孔3a内の空気を予
め吸引する。勿論、かかる吸引により、キャビティ4内
の空気は多孔質フィルター17を介して、また容器7内
の空気はシェル鋳型1の通気性により各々吸引され、容
器7内およびキャビティ4内も各々減圧され、負圧状態
が形成されることになる。なお、前記のパツキン10お
よびセロハンテープ9により容器7内は大気から遮断さ
れているので、かかる容器7内の負圧状態は保持される
ことになる。Before pouring the molten metal, the water ring type vacuum pump 12 is operated to suck air in the vent hole 3a using the suction pressure car 400-8g. Of course, due to this suction, the air inside the cavity 4 is sucked through the porous filter 17, and the air inside the container 7 is suctioned by the air permeability of the shell mold 1, and the pressure inside the container 7 and the cavity 4 is also reduced. A negative pressure condition will be created. Incidentally, since the inside of the container 7 is isolated from the atmosphere by the packing 10 and the cellophane tape 9, the negative pressure state inside the container 7 is maintained.
この後、湯口カップ8から溶湯(本実施例ではFCD7
0を使用)の注入を開始する。この注入により、セロハ
ンテープ9は溶けて消失し、溶湯は溝路5を通ってキャ
ビティ4内へと円滑に流れ込むことになる。かかる注入
の際においても、更に溶湯がキャビティ4内を廻ってい
る最中においても、水封式真空ポンプ12は作動し続け
、容器7およびキャビティ4内の空気を吸引し続けてい
る。After this, the molten metal (in this example, FCD 7
0)). By this injection, the cellophane tape 9 melts and disappears, and the molten metal smoothly flows into the cavity 4 through the groove 5. Even during such injection, and even while the molten metal is circulating inside the cavity 4, the water ring vacuum pump 12 continues to operate and continues to suck the air inside the container 7 and the cavity 4.
ここで、キャビティ4内の空気は多孔質フィルター17
・・・から集中的に吸引されることになり、このような
集中的な吸引により湯廻り不良を生じ易い部位の近傍に
おいて集中的に負圧状態が形成される。即ち、かかる部
位に対して効率良(且つ十分に負圧を作用させることが
できる。Here, the air inside the cavity 4 is filtered through the porous filter 17.
This intensive suction causes a negative pressure state to be created in the vicinity of areas where hot water circulation is likely to occur. In other words, it is possible to apply negative pressure efficiently (and sufficiently) to the area.
そして、かかる集中的な負圧付与により、本来なら湯廻
りの良好でない部位にも溶湯が円滑に導かれて来ること
になる。別言すれば、キャビティ4内において、湯廻り
の良好でない部位を良好化することにより、キャビティ
4内の全体にわたって湯廻りが均等に良好化され、キャ
ビティ4内の隅々に等しく湯が廻るようになる。これに
より、鋳造品において欠肉等の鋳造欠陥が生じるのを確
実に防止することができる。By applying such concentrated negative pressure, the molten metal is smoothly guided even to areas where the hot water circulation is not good. In other words, by improving the parts of the cavity 4 where the hot water circulation is not good, the hot water circulation will be improved evenly throughout the cavity 4, so that the hot water will circulate equally to every corner of the cavity 4. become. Thereby, it is possible to reliably prevent casting defects such as underfilling from occurring in the cast product.
また、シェル鋳型1自体に形成された通気孔3aおよび
多孔質フィルター17による高通気性領域を介して吸引
減圧を行う゛ので、湯廻りの不良を生じ易い部位に対し
て極めて効率の良い吸引減圧を行うことができる。In addition, since suction and pressure reduction is performed through the ventilation holes 3a formed in the shell mold 1 itself and the highly air permeable area formed by the porous filter 17, extremely efficient suction and pressure reduction can be applied to areas that are prone to poor water circulation. It can be performed.
〔実施例2〕
本発明の他の実施例を第3図に基づいて説明すれば、以
下の通りである。なお、上記の実施例で用いた部材と同
一の機能を有する部材には同一の符合を付記してその説
明を省略する。[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Note that members having the same functions as those used in the above embodiments will be given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
第3図(a)(b)に示すように、主型2には、各中子
3を取り囲むようにキャビティ4に面して3つのカセッ
トシェル板18・・・が主型2の本体部に対して着脱自
在に設けられている。そして、キャビティ4内の湯廻り
不良の生じ易い部位の近傍にあるカセットシェル板18
aは容器7内の空間にも面して配されており、このカセ
ットシェル板18aにて高通気性領域が形成されている
。即ち、主型20本体部およびカセットシェル板18b
・18bが例えば100〜120メツシユの粗さで形成
されているのに対して、カセットシェル板18aは例え
ば50〜60メツシユの粗さで形成され、この目の粗い
分だけ通気性が高くなっている。As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the main mold 2 has three cassette shell plates 18 facing the cavity 4 so as to surround each core 3. It is detachably attached to the Then, a cassette shell plate 18 located near a portion of the cavity 4 where poor water circulation is likely to occur.
a is also arranged facing the space inside the container 7, and a highly air permeable region is formed by this cassette shell plate 18a. That is, the main mold 20 body part and the cassette shell plate 18b
- While the cassette shell plate 18b is formed with a roughness of, for example, 100 to 120 meshes, the cassette shell plate 18a is formed with a roughness of, for example, 50 to 60 meshes, and the air permeability is increased by the coarseness. There is.
容器7内に充填されたスチールショット14にてシェル
鋳型1がバックアップされており、また、水封式真空ポ
ンプ12は吸気管11を介して容器7内に連通されてお
り、容器7内の空気を吸引するようになっている。The shell mold 1 is backed up with steel shot 14 filled in the container 7, and the water ring vacuum pump 12 is communicated with the container 7 via an intake pipe 11, and the air inside the container 7 is It is designed to attract.
かかる鋳造手段を用いて前述と同様に真空ポンプ12を
作動させることにより、キャビティ4における湯廻り不
良の生じがちな部位の空気がカセットシェル板18a・
・・を介して集中的に吸引され、キャビティ4における
湯廻り不良の生じがちな部位に効率良く負圧を与えてか
かる部位の湯廻りを良好化して鋳造品における欠肉等を
防止することができる。By operating the vacuum pump 12 in the same manner as described above using such casting means, the air in the portions of the cavity 4 where poor water circulation tends to occur is removed from the cassette shell plates 18a and 18a.
It is possible to efficiently apply negative pressure to areas in the cavity 4 where hot water circulation is likely to occur, improve hot water circulation in such areas, and prevent underfilling in cast products. can.
なお、本実施例で用いたシェル鋳型1のように、主型2
の本体部に対して着脱自在にカセットシェル板18・・
・を設けることにより、中子3・・・のセツティングが
容易に行えるようになる。Note that, like the shell mold 1 used in this example, the main mold 2
The cassette shell plate 18 is removably attached to the main body of the cassette shell plate 18.
By providing the . . . , the setting of the core 3 can be easily performed.
また、カセットシェル板を用いないシェル鋳型1におい
てかかる吸引鋳造法を行うことも可能であり、例えば、
湯廻り不良の生じがちな部位に対応する主型2の外周面
を残して通気性を幾分低下させるようなコーティングを
施すことにより、湯廻り不良の生じがちな部位でシェル
鋳型l自体に高通気性領域を形成でき、かかる高通気性
領域を介して集中的に吸引減圧を行うことができる。It is also possible to perform such a suction casting method in a shell mold 1 that does not use a cassette shell plate, for example,
By applying a coating that slightly reduces air permeability while leaving the outer circumferential surface of the main mold 2 corresponding to areas where poor water circulation tends to occur, the shell mold itself can be coated with high heat in areas where poor water circulation tends to occur. A breathable region can be formed, and suction and depressurization can be performed intensively through such a highly breathable region.
本発明に係るシェル鋳型による吸引鋳造方法は、以上の
ように、シェル鋳型におけるキャビティ内の湯廻り不良
の生じ易い部位の近傍で当該シェル鋳型自体に形成され
た高通気性領域を介することにより集中的に吸引減圧し
ながら上記キャビティ内に溶湯を注入する構成である。As described above, the suction casting method using a shell mold according to the present invention concentrates the concentration by passing through the highly air permeable region formed in the shell mold itself in the vicinity of the part where poor circulation is likely to occur in the cavity of the shell mold. The structure is such that the molten metal is injected into the cavity while being vacuumed and depressurized.
これにより、鋳造品の薄肉部分等で生じがちな湯廻り不
良による欠肉等を確実に防止できるという効果を奏する
。This has the effect of reliably preventing underfilling due to poor hot water circulation that tends to occur in thin-walled parts of cast products.
第1図および第2図は本発明の一実施例を示すものであ
る。
第1図(a)は吸引鋳造方法の実施のための鋳造手段を
示す縦断面図、同図(b)は同横断面図である。
第2図は中子における要部の拡大縦断面図である。
第3図は本発明の他の実施例を示すものであって、同図
(a)は吸引鋳造方法の実施のための鋳造手段を示す縦
断面図、同図(b)は同横断面図である。
1はシェル鋳型、2は主型、3は中子、3aは通気孔、
4はキャビティ、7は容器、11は吸気管、12は水封
式真空ポンプ、14はスチールシゴット、16は位置決
め爪、17は多孔質フィルター(高通気性領域り、18
aはカセットシェル板(高通気性領域)である。
特許出願人 マツダ 株式会社第2m!1
1A
第3図(b)1 and 2 show one embodiment of the present invention. FIG. 1(a) is a longitudinal cross-sectional view showing a casting means for implementing the suction casting method, and FIG. 1(b) is a cross-sectional view thereof. FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the main parts of the core. FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which FIG. 3(a) is a longitudinal cross-sectional view showing a casting means for carrying out the suction casting method, and FIG. 3(b) is a cross-sectional view of the same. It is. 1 is a shell mold, 2 is a main mold, 3 is a core, 3a is a ventilation hole,
4 is a cavity, 7 is a container, 11 is an intake pipe, 12 is a water ring vacuum pump, 14 is a steel shigot, 16 is a positioning claw, 17 is a porous filter (highly air permeable area), 18
a is a cassette shell plate (highly air permeable area). Patent applicant Mazda Co., Ltd. 2m! 1 1A Figure 3(b)
Claims (1)
じ易い部位の近傍で当該シェル鋳型自体に形成された高
通気性領域を介することにより集中的に吸引減圧しなが
ら上記キャビティ内に溶湯を注入することを特徴とする
シェル鋳型による吸引鋳造方法。1. Injecting the molten metal into the cavity while intensively suctioning and depressurizing it through a highly air permeable area formed in the shell mold itself in the vicinity of the part of the shell mold that is prone to poor circulation. A suction casting method using a shell mold characterized by:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP12716389A JPH02303669A (en) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Suction casting method with shell mold |
Applications Claiming Priority (1)
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JP12716389A JPH02303669A (en) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Suction casting method with shell mold |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02303669A true JPH02303669A (en) | 1990-12-17 |
Family
ID=14953207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12716389A Pending JPH02303669A (en) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Suction casting method with shell mold |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02303669A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105057639A (en) * | 2015-08-12 | 2015-11-18 | 乳源瑶族自治县新达耐磨铸造厂 | Manufacturing method of balancing weight |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP12716389A patent/JPH02303669A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105057639A (en) * | 2015-08-12 | 2015-11-18 | 乳源瑶族自治县新达耐磨铸造厂 | Manufacturing method of balancing weight |
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