JPH0315237Y2 - - Google Patents

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JPH0315237Y2
JPH0315237Y2 JP18390484U JP18390484U JPH0315237Y2 JP H0315237 Y2 JPH0315237 Y2 JP H0315237Y2 JP 18390484 U JP18390484 U JP 18390484U JP 18390484 U JP18390484 U JP 18390484U JP H0315237 Y2 JPH0315237 Y2 JP H0315237Y2
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mold
cooling
local
blocks
molten metal
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は、鋳造用金型、詳しくはその金型の
冷却構造の改良に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to a casting mold, and more specifically, to an improvement in the cooling structure of the mold.

(従来の技術) 鋳造において、最も必要とされる条件は、周知
のとおり、溶湯に対応した凝固の指向性と凝固速
度とを得ること、すなわち溶湯の指向性凝固を実
現することである。ししかし、複雑な形状をした
鋳造製品を理想的な指向性凝固によつて得るに
は、多くの困難が伴つているのが現状であり、指
向性凝固が行われない場合に生じる製品のひけを
解決する対策としては、従来、一般的には大きな
押湯を設けることにより、溶湯の指向性凝固を得
ようとしていた。
(Prior Art) As is well known, the most required condition in casting is to obtain solidification directionality and solidification rate corresponding to the molten metal, that is, to realize directional solidification of the molten metal. However, there are currently many difficulties in obtaining cast products with complex shapes through ideal directional solidification, and the shrinkage of products that occurs when directional solidification is not performed. Conventionally, as a countermeasure to solve this problem, an attempt has been made to obtain directional solidification of the molten metal by generally providing a large feeder.

(考案が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の押湯による手段では、歩
留りが悪く、生産性が低いという題点があつた。
また、この生産性を向上させるには、溶湯の凝固
時間の短縮を図ることであるが、そのために必要
とされる金型の冷却は、製品の肥大部や肉厚部の
局部に対してのみ行われており、その局部におけ
るひけは防止されても、生産性の向上には期待す
るほどの効果は得られないという問題点があつ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional means using a feeder has had the problem of poor yield and low productivity.
In addition, in order to improve this productivity, it is necessary to shorten the solidification time of the molten metal, but the cooling of the mold that is required for this purpose is only necessary for localized enlarged or thick parts of the product. However, even if sink marks are prevented in these local areas, the problem is that the desired effect on improving productivity cannot be obtained.

また、溶湯の凝固速度を調整するために、例え
ばアルミナ・ヒル石系の粉末を塗布した塗型を用
いる方法が採られている。しかし、この方法は製
品(キヤビテイ部の肉厚の薄い部分に対しては、
前記の粉末を例えば200〜300μmの厚さに塗布
し、製品の肉厚の厚い部分に対しては、それより
も前記の粉末を薄い厚さに塗布するというよよう
に、製品の肉厚に応じて前記の粉末を塗り分ける
必要がある。そのため、塗膜の修正を頻繁に繰返
していることから、作業工数が多いとともに、塗
膜が厚くなつて塗型の寿命が短くなるという問題
点があつた。
In addition, in order to adjust the solidification rate of the molten metal, a method has been adopted in which a mold coated with, for example, alumina vermiculite powder is used. However, this method does not work well for products (thin walled parts of the cavity).
For example, apply the above powder to a thickness of 200 to 300 μm, and apply the above powder to a thinner thickness on thicker parts of the product. It is necessary to apply different powders depending on the application. Therefore, since the coating film is frequently corrected, there are problems in that the number of man-hours is large, the coating film becomes thicker, and the life of the coating mold is shortened.

(問題点を解決するための手段) 上記した従来の技術における問題点を解決する
ためのこの考案は、 キヤビテイ部を有する金型本体が複数の型ブロ
ツクに分割され、 その分割された前記各型ブロツクにはそれぞれ
異なる冷却能力の冷却媒体を流通させる流通路が
形成され、 前記各型ブロツクの相互の型合わせ面にはそれ
ぞれ断熱材が介在され、 前記各型ブロツクのうち前記キヤビテイ部の局
部をもつ型ブロツクにはその局部に対向する入子
が断熱材を介して配置され、 前記入子には前記局部に薄肉状の隔壁を介して
隣接しかつ冷却媒体を流通させる流通溝が形成さ
れた ことを要旨とする鋳造用金型である。
(Means for Solving the Problems) This invention for solving the problems in the above-mentioned conventional technology is that a mold body having a cavity portion is divided into a plurality of mold blocks, and each of the divided molds is divided into a plurality of mold blocks. A flow path is formed in each of the blocks to allow a cooling medium having a different cooling capacity to flow therethrough, and a heat insulating material is interposed between the mutual molding surfaces of each of the mold blocks, and a local part of the cavity part of each of the mold blocks is In the motsu-type block, a nest opposite to the local part was arranged with a heat insulating material interposed therebetween, and a circulation groove was formed in the nest that was adjacent to the local part through a thin partition wall and through which the cooling medium circulated. This is a casting mold that has the following features.

(作用) 上記した手段によれば、各型ブロツクの各流通
路に冷却媒体がそれぞれ冷却能力を変えて流通さ
れることによつて、各型ブロツク毎に異なる冷却
が果たされ、キヤビテイ部の溶湯の冷却速度を各
型ブロツク毎にコントロールするという全体的型
温コントロールがなされ、また型ブロツクに配置
された入子の流通溝に冷却媒体が流通されること
によつて、キヤビテイ部の局部に対する冷却が果
たされ、その局部の溶湯の冷却速度をコントロー
ルするという局部的型温コントロールがなされ、
その全体的型温コントロールと局部的型温コント
ロールとの伴用によつて溶湯の指向性凝固が理想
的に行われる。
(Function) According to the above-described means, the cooling medium is distributed through each flow path of each mold block with different cooling capacity, so that different cooling is achieved for each mold block, and the cavity portion is cooled differently. Overall mold temperature control is achieved by controlling the cooling rate of the molten metal for each mold block, and by circulating the cooling medium through the distribution grooves of the inserts arranged in the mold blocks, it is possible to control the cooling rate of the molten metal for each mold block. Cooling is achieved, and local mold temperature control is performed to control the cooling rate of the molten metal in that local area.
Directional solidification of the molten metal is ideally achieved by the combination of the overall mold temperature control and the local mold temperature control.

(実施例) 以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて
説明する。鋳造用金型の断面を示した第1図およ
び第1図の−線断面を示した第2図におい
て、金属製、例えば炭素鋼S55C製の金型本体1
0には、その内部にキヤビテイ部11が形成され
るとともに、同キヤビテイ部11の上端に外部よ
り連通する押湯口12が形成されている。なお、
図中、13はキヤビテイ部11内に配置された中
子を示している。
(Example) An example of this invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 showing a cross section of a casting mold and FIG. 2 showing a cross section taken along the line - in FIG. 1, a mold body 1 made of metal, for example carbon steel S55C,
0 has a cavity portion 11 formed therein, and a riser port 12 that communicates with the outside at the upper end of the cavity portion 11. In addition,
In the figure, 13 indicates a core disposed within the cavity portion 11.

しかして前記の金型本体10は、上下方向に三
分割された第1〜第3の型ブロツク14〜16か
らなる。これらの型ブロツク14〜16を上下に
順次型合わせすることにより金型本体10が形成
されている。
The mold body 10 is comprised of first to third mold blocks 14 to 16, which are vertically divided into three parts. The mold body 10 is formed by sequentially molding these mold blocks 14 to 16 vertically.

各型ブロツク14〜16には、前記のキヤビテ
イ部11の側方に位置して通し孔状の流通路17
〜19がそれぞれ形成されている。各型ブロツク
14〜16毎の流通路17〜19には、冷却媒体
(例えば、冷却水、冷気、ミスト)A〜Cが、そ
の種類、流量等を変えることにより、各型ブロツ
ク14〜16に対する冷却能力を適宜調整して流
通し得るようになつている。
Each mold block 14 to 16 has a through-hole-shaped flow passage 17 located on the side of the cavity portion 11.
~19 are formed, respectively. In the flow passages 17 to 19 of each mold block 14 to 16, cooling medium (e.g., cooling water, cold air, mist) A to C is supplied to each mold block 14 to 16 by changing its type, flow rate, etc. The cooling capacity can be adjusted appropriately for distribution.

前記の型ブロツク14〜16の各型合せ面に
は、シート状の断熱材20,21が介在されてい
る。この断熱材20,21には、例えばジルコニ
ア系セラミツク、雲母等が採用される。
Sheet-shaped heat insulating materials 20 and 21 are interposed on each mold mating surface of the mold blocks 14 to 16. The heat insulating materials 20 and 21 are made of, for example, zirconia ceramic, mica, or the like.

前記のキヤビテイ部11における膨出状の局部
11aが存在する第2の型ブロツク15には、そ
の局部11aに対応した凹部23をもつ入子22
が嵌着されている。入子22の外側には流通溝2
4が凹設されていて、その流通溝24の底部と前
記の凹23とが薄肉状の隔壁25を介して隣接さ
れている。この流通溝24は、蓋体26により密
封状とされ、その蓋体26を通して入口管27お
よび出口管28が流通溝24に連通されており、
この入口管27および出口管28を介して流通溝
24に冷却媒体(例えば冷却水、冷気、ミスト)
Dが流通され、前記の局部11aに対する局部的
な冷却が行えるようになつている。また、第2の
型ブロツク15と入子22の接合間には、前記の
断熱材20,21と同様の断熱材29が介在され
ている。
The second mold block 15 in which the bulging local part 11a of the cavity part 11 exists has an insert 22 having a concave part 23 corresponding to the local part 11a.
is fitted. There is a circulation groove 2 on the outside of the insert 22.
4 is recessed, and the bottom of the flow groove 24 and the recess 23 are adjacent to each other with a thin partition wall 25 interposed therebetween. This flow groove 24 is sealed by a lid 26, and an inlet pipe 27 and an outlet pipe 28 are communicated with the flow groove 24 through the lid 26.
A cooling medium (for example, cooling water, cold air, mist) enters the circulation groove 24 through the inlet pipe 27 and the outlet pipe 28.
D is distributed so that local cooling can be performed on the local area 11a. Furthermore, a heat insulating material 29 similar to the heat insulating materials 20 and 21 described above is interposed between the second die block 15 and the insert 22.

上記た鋳造用金型によれば、各型ブロツク14
〜16の各流通路17〜19に冷却媒体A〜Cが
それぞれ冷却能力を変えて流通させることによつ
て、各型ブロツク14〜16毎に異なる冷却が果
され、キヤビテイ部11の溶湯の冷却速度が各型
ブロツク14〜16毎にそれぞれコントロールさ
れる、すなわち全体的型温コントロールがなされ
ることになる。
According to the casting mold described above, each mold block 14
By flowing the cooling mediums A to C through the flow passages 17 to 19 of the mold blocks 14 to 16 with different cooling capacities, different cooling is achieved for each of the mold blocks 14 to 16, and the molten metal in the cavity portion 11 is cooled. The speed is controlled individually for each mold block 14-16, thus providing overall mold temperature control.

また、その型ブロツク14〜16に対する冷却
の全体的型温コントロールに加えて、第2の型ブ
ロツク15の入子22の流通溝24に冷却媒体D
を流通させることによつて、キヤビテイ部11の
局部11aに対する局部冷却が果たされ、その局
部11aの溶湯の冷却速度がコントロールされ
る、すなわち局部的型温コントロールがなされる
ことになる。
In addition to the overall mold temperature control for cooling the mold blocks 14 to 16, a cooling medium D is provided in the circulation groove 24 of the insert 22 of the second mold block 15.
By circulating the molten metal, local cooling of the local portion 11a of the cavity portion 11 is achieved, and the cooling rate of the molten metal in the local portion 11a is controlled, that is, local mold temperature control is achieved.

上記したように、金型の全体冷却による全体的
型温コントロールと、局部冷却による局部的型温
コントロールとを伴用することによつて、溶湯の
指向性凝固が理想的に達成されるわけである。
As mentioned above, directional solidification of the molten metal is ideally achieved by using both global mold temperature control by cooling the entire mold and local mold temperature control by local cooling. be.

なお、金型全体10を実施例では炭素鋼S55C
製としたが、これに代え、銅合金製ののを採用す
ると、冷却性が一層向上される。
In addition, the entire mold 10 is made of carbon steel S55C in the example.
However, if one made of copper alloy is used instead, the cooling performance will be further improved.

(考案の効果) すなわち、この考案は前述た「問題点を解決す
るための手段」の欄に記載した構成を要旨とな
し、各型ブロツクの各流通路に冷却媒体がそれぞ
れ冷却能力を変えて流通させることによつて、各
型ブロツクに異なる冷却が果たされ、キヤビテイ
部の溶湯の冷却速度を各型ブロツク毎にコントロ
ールするという全体的型温コントロールがなさ
れ、また型ブロツクに配置された入子の流通溝に
冷却媒体が流通されることによつて、キヤビテイ
部の局部に対する冷却が果たされ、その局部の溶
湯の冷却速度をコントロールするという局部的型
温コントロールがなされ、その全体的型温コント
ロールと局部的型温コントロールとの伴用によつ
て溶湯の指向性凝固が理想的に行われるのである
から、従来に比し、押湯を縮小することができる
ことによつて、歩留りが向上されるとともに、溶
湯の凝固時間も短縮されることにより、生産性が
向上されるという効果がある。また、理想的な指
向性凝固が果たされることにより、製品に対する
ひけという欠陥の発生が防止されて製品の品質が
向上されるという効果がある。また、湯の凝固速
度を調整するための塗型の厚みの均一化を図るこ
とも可能となことによつて、塗型に係る作業工数
が削減されるとともに塗型の寿命が延長されると
いう効果もある。
(Effects of the invention) In other words, the gist of this invention is the configuration described in the column of ``Means for solving the problem'' mentioned above, and the cooling medium is distributed in each flow path of each mold block with different cooling capacity. By circulating, each mold block is cooled differently, and the overall mold temperature is controlled by controlling the cooling rate of the molten metal in the cavity for each mold block. By flowing the cooling medium through the flow grooves of the mold, the cavity is cooled locally, and the cooling rate of the molten metal in that local area is controlled, thereby controlling the mold temperature as a whole. Directional solidification of the molten metal is ideally achieved through the combination of temperature control and local mold temperature control, so the yield can be improved by reducing the size of the feeder compared to conventional methods. At the same time, the solidification time of the molten metal is shortened, which has the effect of improving productivity. Further, by achieving ideal directional solidification, defects such as sink marks on the product are prevented from occurring, and the quality of the product is improved. In addition, it is possible to make the thickness of the coating mold uniform in order to adjust the solidification rate of the hot water, which reduces the number of man-hours involved in coating the mold and extends the life of the coating mold. It's also effective.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第1
図は鋳造用金型の略示断面図、第2図は第1図の
−線断面図である。 10……金型本体、11……キヤビテイ部、1
1a……局部、14〜16……型ブロツク、17
〜19……流通路、20,21……断熱材、22
……入子、24……流通溝、25……隔壁、29
……断熱材、A〜D……冷却媒体。
The drawing shows one embodiment of this invention.
The figure is a schematic cross-sectional view of a casting mold, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line -- in FIG. 10... Mold body, 11... Cavity part, 1
1a... Local area, 14-16... Type block, 17
~19...Flow path, 20, 21...Insulating material, 22
... Insert, 24 ... Distribution groove, 25 ... Partition wall, 29
...Insulating material, A to D...Cooling medium.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 キヤビテイ部を有する金型本体が複数の型ブロ
ツクに分割され、 その分割された前記各型ブロツクにはそれぞれ
異なる冷却能力の冷却媒体を流通させる流通路が
形成され、 前記各型ブロツクの相互の型合わせ面にはそれ
ぞれ断熱材が介在され、 前記各型ブロツクのうち前記キヤビテイ部の局
部をもつ型ブロツクにはその局部に対向する入子
が断熱材を介して配置され、 前記入子には前記局部に薄肉状の隔壁を介して
隣接しかつ冷却媒体を流通させる流通溝が形成さ
れた ことを特徴とする鋳造用金型。
[Claims for Utility Model Registration] A mold body having a cavity portion is divided into a plurality of mold blocks, and each of the divided mold blocks is formed with a flow path through which a cooling medium having a different cooling capacity flows, A heat insulating material is interposed between the mutual mold mating surfaces of each of the mold blocks, and a mold block having a local part of the cavity part of each of the mold blocks has an insert facing the local part arranged through a heat insulating material. A casting mold, characterized in that the insert is formed with a circulation groove adjacent to the local part via a thin partition wall and through which a cooling medium flows.
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JP5376286B2 (en) * 2008-07-14 2013-12-25 いすゞ自動車株式会社 Casting mold cooling structure

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