JPH04135040A - 水車ランナの製造法および部品用鋳型 - Google Patents
水車ランナの製造法および部品用鋳型Info
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
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〕
本発明は大型鋳鋼品の製造に用いる砂付層を有する金型
およびその製品に関する。
およびその製品に関する。
従来、砂型と金型からなる複合鋳型は、特開昭６３−２
０７４４５号公報に記載のように金属製の補強型の内面
に砂型を設け、その砂型部分を薄い層としたものがあり
、その他に金型内面に耐火物を焼成して薄い層を設けた
ものがあり、いずれも鋳造後鋳込み体の冷却を速める構
造となっていた。
０７４４５号公報に記載のように金属製の補強型の内面
に砂型を設け、その砂型部分を薄い層としたものがあり
、その他に金型内面に耐火物を焼成して薄い層を設けた
ものがあり、いずれも鋳造後鋳込み体の冷却を速める構
造となっていた。
上記従来技術は、小型の鋳造品を対象としているため、
大型の鋳造品に適用すると、鋳込み体の凝固収縮時に鋳
込み体に変形や割れが発生する、または金型が変形する
等の問題があった。
大型の鋳造品に適用すると、鋳込み体の凝固収縮時に鋳
込み体に変形や割れが発生する、または金型が変形する
等の問題があった。
本発明は、大型鋳造品の大量生産に複合鋳型を適用する
ためになされたものであって、鋳型に可縮性を持たせる
とともに、鋳込み体を緩やかに凝固させて介在物などを
浮上分離させ、さらに溶湯の熱から金型を保護すること
ができる砂付層を有する金型及びその製品を提供するこ
とを目的としている。
ためになされたものであって、鋳型に可縮性を持たせる
とともに、鋳込み体を緩やかに凝固させて介在物などを
浮上分離させ、さらに溶湯の熱から金型を保護すること
ができる砂付層を有する金型及びその製品を提供するこ
とを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の砂付層を有する金
型は、金型の内面に設けられ鋳物形成面を形成する鋳物
砂の層と、鋳物の押湯成型部を有した鋳型であって、金
型は鋳物の面形状と同じ面形状を表面に有する厚板鋼板
からなり、該厚板鋼板裏面には補強リブを格子状に設け
て補強し、かつ該厚板鋼板には板厚を貫通するガス抜き
孔を設けたことを特徴としている。そして鋳物砂は有機
系の粘結材で固められるのがよく、また鋳物砂にスチロ
ール板片を混在させるのもよい。
型は、金型の内面に設けられ鋳物形成面を形成する鋳物
砂の層と、鋳物の押湯成型部を有した鋳型であって、金
型は鋳物の面形状と同じ面形状を表面に有する厚板鋼板
からなり、該厚板鋼板裏面には補強リブを格子状に設け
て補強し、かつ該厚板鋼板には板厚を貫通するガス抜き
孔を設けたことを特徴としている。そして鋳物砂は有機
系の粘結材で固められるのがよく、また鋳物砂にスチロ
ール板片を混在させるのもよい。
またこの砂付層を有する金型は、下注鋳造できるように
その金型の下方に通じる湯道を設けるのがよい。
その金型の下方に通じる湯道を設けるのがよい。
上記のもう一つの目的を達成するために、水車ランナは
、クラウンと、該クラウンの内周部に放射状に設けられ
た羽根と、該羽根の外側に設けられた環状バンドとを備
えた水車ランナにおいて、前記クラウン、羽根及び環状
バンドはいずれも個々の鋳物からなり、互いに溶接によ
って接合されていることを特徴としている。
、クラウンと、該クラウンの内周部に放射状に設けられ
た羽根と、該羽根の外側に設けられた環状バンドとを備
えた水車ランナにおいて、前記クラウン、羽根及び環状
バンドはいずれも個々の鋳物からなり、互いに溶接によ
って接合されていることを特徴としている。
本発明の砂付層を有する金型において、鋳物砂は溶湯を
緩やかな速度で凝固させて溶湯中の介在物を浮上させる
とともに、金型を熱から保護する。
緩やかな速度で凝固させて溶湯中の介在物を浮上させる
とともに、金型を熱から保護する。
そして金型裏面に設けられた格子状の補強部は金型の熱
変形を防止し、またガス抜き穴は鋳造時に発生するガス
を除去する。粘結材、スチロール板片は溶湯の熱により
消散し、鋳込後鋳物砂の崩壊を容易し、鋳物の凝固収縮
を容易にする。
変形を防止し、またガス抜き穴は鋳造時に発生するガス
を除去する。粘結材、スチロール板片は溶湯の熱により
消散し、鋳込後鋳物砂の崩壊を容易し、鋳物の凝固収縮
を容易にする。
また本発明の砂付層を有する金型において、金型の下方
から溶湯を注ぐようにしたので、静かな注湯ができると
ともに、溶湯中の介在物の浮上およびガスの除去を容易
に行うことができる。
から溶湯を注ぐようにしたので、静かな注湯ができると
ともに、溶湯中の介在物の浮上およびガスの除去を容易
に行うことができる。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
まず本発明の理解を容易にするために第４図に本発明の
砂付層を有する金型を用いて鋳造した大型鋳造品の羽根
を設ける水車ランナの部分断面を、第５図に砂落としし
た状態の羽根の鋳造物を示す。
砂付層を有する金型を用いて鋳造した大型鋳造品の羽根
を設ける水車ランナの部分断面を、第５図に砂落としし
た状態の羽根の鋳造物を示す。
第４図において、中心部のクラウン２０の外周部に複数
の羽根３０が略放射状に設けられ、その羽根３０の外側
には環状のバンド４０が取り付けられている。羽根３０
の前面および後面は滑らかな曲面で形成され、それら曲
面は略長さ４０００ｍｎ、幅２０００ｎｎであり、羽根
３０の厚さ１７０ｍｎ、羽根単体の重量が約１０トンで
ある。クラウン２０、羽根３０およびバンド４０はそれ
ぞれ重量物であるため単体で同材質で製作し、それらを
同材質の溶接材を用い多層盛溶接して一体化する。
の羽根３０が略放射状に設けられ、その羽根３０の外側
には環状のバンド４０が取り付けられている。羽根３０
の前面および後面は滑らかな曲面で形成され、それら曲
面は略長さ４０００ｍｎ、幅２０００ｎｎであり、羽根
３０の厚さ１７０ｍｎ、羽根単体の重量が約１０トンで
ある。クラウン２０、羽根３０およびバンド４０はそれ
ぞれ重量物であるため単体で同材質で製作し、それらを
同材質の溶接材を用い多層盛溶接して一体化する。
第５図において、鋳物は最終製品となる羽根３０の部分
と、その他羽根３０の上に形成される押湯３１、羽根３
１の側方で上方から下方に降りる湯口部分３２、羽根３
０の下方にあって湯口から注入される溶湯を羽根３０の
部分に供給する通路、となる湯道部分３３からなる。
と、その他羽根３０の上に形成される押湯３１、羽根３
１の側方で上方から下方に降りる湯口部分３２、羽根３
０の下方にあって湯口から注入される溶湯を羽根３０の
部分に供給する通路、となる湯道部分３３からなる。
さて、本実施例の羽根を鋳造する鋳型である砂付層を有
する金型は、一対の分割鋳型、すなわち羽根３０の前面
を形成する第１の分割鋳型と羽根３０の後面を形成する
第２の分割鋳型に゛より構成され、羽根の前面、後面が
地面から立つようにそれら分割鋳型を組み立てて、それ
らの中間に羽根３０を鋳込むキャビデイが形成されてい
る。第１図は第１の分割鋳型の正面図であり、第２図は
第１の分割鋳型と第２の分割鋳型を組み立てた状態を示
す縦断面図である。
する金型は、一対の分割鋳型、すなわち羽根３０の前面
を形成する第１の分割鋳型と羽根３０の後面を形成する
第２の分割鋳型に゛より構成され、羽根の前面、後面が
地面から立つようにそれら分割鋳型を組み立てて、それ
らの中間に羽根３０を鋳込むキャビデイが形成されてい
る。第１図は第１の分割鋳型の正面図であり、第２図は
第１の分割鋳型と第２の分割鋳型を組み立てた状態を示
す縦断面図である。
第１の分割鋳型１は、羽根３０前面とおおよそ同じ曲面
を有する厚板鋼板からなる金型２と、その金型２の曲面
に内張すされ羽根３０の前面と同一曲面形状に成型され
た表面および押湯用すき間１０を有する砂付層３と、金
型２の曲面とは反対側の裏面に格子状に溶接して設けら
れた補強部４とから構成されており、さらに金型２には
板厚方向に貫通するガス抜き穴５が設けられている。な
おガス抜き穴５は径が１０ｍ＋程度で、ピッチ約５００
ｍｎで縦横に設けられている。第２の分割鋳型６は、羽
根３０後面とおおよそ同じ曲面を有する厚板鋼板からな
る金型７と、その金型７の曲面に内張すされ羽根３０の
後面と同一曲面形状に成型された表面および押湯用すき
間を有する砂付層８とを有し、第１の鋳型と同様に補強
部９、ガス抜き穴５が設けられ、さらに湯口１１、湯道
１２が設けられている。
を有する厚板鋼板からなる金型２と、その金型２の曲面
に内張すされ羽根３０の前面と同一曲面形状に成型され
た表面および押湯用すき間１０を有する砂付層３と、金
型２の曲面とは反対側の裏面に格子状に溶接して設けら
れた補強部４とから構成されており、さらに金型２には
板厚方向に貫通するガス抜き穴５が設けられている。な
おガス抜き穴５は径が１０ｍ＋程度で、ピッチ約５００
ｍｎで縦横に設けられている。第２の分割鋳型６は、羽
根３０後面とおおよそ同じ曲面を有する厚板鋼板からな
る金型７と、その金型７の曲面に内張すされ羽根３０の
後面と同一曲面形状に成型された表面および押湯用すき
間を有する砂付層８とを有し、第１の鋳型と同様に補強
部９、ガス抜き穴５が設けられ、さらに湯口１１、湯道
１２が設けられている。
第３図は第１の鋳型の造形作業時の作業時の状態を示す
図である。金型２の前に木型１３を設置し、それらの空
隙に鋳物砂３′を込める。砂込め作業を容易にするため
に、木型１３は数段に分割された構造とし、下段から順
次積み重ねながら砂込め作業を行う。
図である。金型２の前に木型１３を設置し、それらの空
隙に鋳物砂３′を込める。砂込め作業を容易にするため
に、木型１３は数段に分割された構造とし、下段から順
次積み重ねながら砂込め作業を行う。
本実施例では、木型及び鋳型は鋳造品の凝固収縮を考慮
して２０／１０００の鋳物尺を用いて製作した。従って
鋳型は長さで約８０ｎｎ（４０００＊２０／１０００）
、幅で約４０ｍ＋＋ （２０００木２０／１０００）
だけ製品より大きいものを製作した。鋳物砂の層の厚さ
は通常の砂型を用いて鋳造する場合に適用する鋳物尺分
は必要であるので８０／２＝４０ （ｍｍ）となり、ま
たこの種大型鋳造品では金型を鋳造品の熱から保護する
ために少なくとも厚さ５０ｓｌの鋳物砂の層が必要であ
るので、製作上の余裕をみて結局１００ｍの鋳物砂の層
を形成した。
して２０／１０００の鋳物尺を用いて製作した。従って
鋳型は長さで約８０ｎｎ（４０００＊２０／１０００）
、幅で約４０ｍ＋＋ （２０００木２０／１０００）
だけ製品より大きいものを製作した。鋳物砂の層の厚さ
は通常の砂型を用いて鋳造する場合に適用する鋳物尺分
は必要であるので８０／２＝４０ （ｍｍ）となり、ま
たこの種大型鋳造品では金型を鋳造品の熱から保護する
ために少なくとも厚さ５０ｓｌの鋳物砂の層が必要であ
るので、製作上の余裕をみて結局１００ｍの鋳物砂の層
を形成した。
金型は、鋳込み後鋳造品の凝固収縮を阻害するので、崩
壊性のよい鋳物砂を用いる必要がある。
壊性のよい鋳物砂を用いる必要がある。
そこで、鋳物砂に有機系の粘結材を用いれば、鋳造品が
高温にある時に粘結材は消散して鋳物砂の層は崩壊する
ので鋳造品の凝固収縮が容易になる。
高温にある時に粘結材は消散して鋳物砂の層は崩壊する
ので鋳造品の凝固収縮が容易になる。
また鋳物砂の中にスチロール板片を混在させると鋳物砂
の層の可縮性が良好となる。
の層の可縮性が良好となる。
上記に説明した砂付層を有する金型を用いて材質が１３
Ｃｒ−５Ｎｉ合金鋼を下注ぎして羽根を鋳造した。
Ｃｒ−５Ｎｉ合金鋼を下注ぎして羽根を鋳造した。
本実施例の砂付層を有する金型によれば、従来の金枠を
使用した砂型に比較して、鋳物砂の使用量及び造型工数
が大幅に低減できるとともに、この金型は鋳造時に鋳物
砂を保護され変形を防止でき、本実施例の砂付層を有す
る金型は大型鋳造品の大量生産に好適であることが実証
された。
使用した砂型に比較して、鋳物砂の使用量及び造型工数
が大幅に低減できるとともに、この金型は鋳造時に鋳物
砂を保護され変形を防止でき、本実施例の砂付層を有す
る金型は大型鋳造品の大量生産に好適であることが実証
された。
本発明によれば、砂付層を有する金型を、厚板鋼板から
なる金型とその金型に設けられた砂付層とから構成した
ので、従来の砂型と比較して造型に使用す鋳物砂の量お
よび造型工数を大幅に低減でき、鋳造時に溶湯の介在物
を浮上させるに適当な速度で溶湯を冷却させることがで
き、また金型裏面に格子状の補強部を設けたので、鋳物
からの熱による金型の変形を防止でき、金型を大量生産
に適用できるという効果がある。
なる金型とその金型に設けられた砂付層とから構成した
ので、従来の砂型と比較して造型に使用す鋳物砂の量お
よび造型工数を大幅に低減でき、鋳造時に溶湯の介在物
を浮上させるに適当な速度で溶湯を冷却させることがで
き、また金型裏面に格子状の補強部を設けたので、鋳物
からの熱による金型の変形を防止でき、金型を大量生産
に適用できるという効果がある。
本発明は水車ランナベーン、カブランブレード等の特に
大型で３００ｍ＋程度の薄肉鋳物の製造に効果がある。
大型で３００ｍ＋程度の薄肉鋳物の製造に効果がある。
第１図は本発明の実施例の砂付層を有する金型の半割り
部分の正面図、第２図は砂付層を有する金型の縦断面図
、第３図は砂付層を有する金型の造型作業時の状態を示
す図、第４図は水車ランナの部分断面図、第５図は砂落
としした水車ランナ用羽根の鋳物を示す図である。 １・・・第１の分割鋳型、２，７・・・金型、３，８・
・・砂付層、４，９・・・補強部、５・・・ガス抜き穴
、６・・第２の分割鋳型、１１・・・湯口、１２・・・
湯道、１３・・・木型。
部分の正面図、第２図は砂付層を有する金型の縦断面図
、第３図は砂付層を有する金型の造型作業時の状態を示
す図、第４図は水車ランナの部分断面図、第５図は砂落
としした水車ランナ用羽根の鋳物を示す図である。 １・・・第１の分割鋳型、２，７・・・金型、３，８・
・・砂付層、４，９・・・補強部、５・・・ガス抜き穴
、６・・第２の分割鋳型、１１・・・湯口、１２・・・
湯道、１３・・・木型。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金型と、該金型の内面に設けられ鋳物形成面を有す
る鋳物砂の層と、前記鋳物の押湯成型部を備えた鋳型に
おいて、前記金型は鋳物の面形状と同じ面形状を表面に
有する厚板鋼板からなり、該厚板鋼板裏面には補強リブ
が格子状に設けられ、かつ該厚板鋼板には板厚を貫通す
るガス抜き孔が設けられたことを特徴とする砂付層を有
する金型。 ２、前記鋳物砂は有機系の粘結材で固められたことを特
徴とする請求項１記載の砂付層を有する金型。 ３、前記鋳物砂にスチロール板片を混在させたことを特
徴とする請求項１記載の砂付層を有する金型。 ４、請求項１、２または３記載において、砂付層を有す
る金型の下方に通じる湯道を設け溶湯を下注鋳造できる
ようにしたことを特徴とする砂付層を有する金型。 ５、クラウンと、該クラウンの内周部に放射状に設けら
れた羽根と、該羽根の外側に設けられた環状バンドとを
備えた水車ランナにおいて、前記クラウン、羽根及び環
状バンドはいずれも個々の鋳物からなり、互いに溶接に
よって接合されていることを特徴とする水車ランナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252420A JP2511567B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 水車ランナの製造法および部品用鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2252420A JP2511567B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 水車ランナの製造法および部品用鋳型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135040A true JPH04135040A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2511567B2 JP2511567B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17237111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2252420A Expired - Lifetime JP2511567B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 水車ランナの製造法および部品用鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511567B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102179504A (zh) * | 2011-04-28 | 2011-09-14 | 风帆股份有限公司 | 一种抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的方法及板栅模具 |
| JP5867938B1 (ja) * | 2014-12-18 | 2016-02-24 | 株式会社鷹取製作所 | 鋳型及び鋳型の製造方法 |
| JP2020131235A (ja) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 太平洋セメント株式会社 | 鋳型および型作製方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5131007A (ja) * | 1974-09-09 | 1976-03-16 | Kohei Shirato | Jutakumukikisoyonibuhinokumiawaseterenzokushita torasubariokoseisuru kumitatekisokoho to yukashitakankisochi oyobi shoborutonoboseiyokabaanatsuto no sochaku |
| JPS6137462A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-22 | Silver Seiko Ltd | 印字リボンカセツト |
| JPS63207445A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Honda Motor Co Ltd | 複合鋳型 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2252420A patent/JP2511567B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2511567B2 (ja) | 1996-06-26 |
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