JPH04172168A - 銅合金鋳物への銅管鋳ぐるみ鋳造方法 - Google Patents

銅合金鋳物への銅管鋳ぐるみ鋳造方法

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JPH04172168A
JPH04172168A JP30049990A JP30049990A JPH04172168A JP H04172168 A JPH04172168 A JP H04172168A JP 30049990 A JP30049990 A JP 30049990A JP 30049990 A JP30049990 A JP 30049990A JP H04172168 A JPH04172168 A JP H04172168A
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copper
pipe
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copper alloy
mold
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Shinsuke Haneda
羽田 晋介
Kiyoshi Moriya
森谷 清
Michitaka Orimi
折見 道孝
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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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】
本発明は、内部に冷却媒体を通す銅管になる中空管状部
を有する銅合金鋳物を鋳造する銅合金鋳物への銅管鋳ぐ
るみ鋳造方法に関する。
【従来の技術】
冷却用の冷媒を通す管を鋳込む鋳込み技術は、一般に管
鋳ぐるみ鋳造方法と呼ばれている。 このような鋳造方法により鋳造される鋳物のなかに、例
えば銅合金鋳物になるプレス金型かある。 このようなプレス金型は、軟鋼板、ステンレス鋼板、チ
タン板等のワークの塑性変形に伴って発生する熱やワー
クとプレス金型の摩擦により生じる摩擦熱とによって加
熱され、加熱により生じる熱歪みによって変形するため
、プレス製品の寸法精度に係るプレス製品の品質維持か
困難になる。 従って、プレス金型を所定範囲以内の温度に保持するた
めに、これを冷却しなければならないからである。 故に、プレス金型の材質に対しては優れた伝熱性を有す
るものか要求されるので、国内外を問わず硬さ、耐磨耗
性、耐焼付き性に優れ、かつ伝熱性の良い銅合金か金型
材として使用されると共に、冷媒を通すために銅管等を
鋳ぐるみ鋳造している。 ところで、この鋳ぐるみ鋳造技術で最も重要なことは、
銅合金金型を鋳造するに際して、鋳物中に鋳ぐるまれる
管の溶損を如何に少な(し得るかにかかっている関係上
、極めて多くの鋳ぐるまれる管の溶損防止方法が提案さ
れているので、以下幾つかの従来例に係る溶損防止手段
を概説する。 例えば、特開昭62−28058号公報においては、管
溶損防止手段説明図の第3図において示すように、鋳ぐ
るまれる管lの外周回りに針金2を1〜5周巻き付けて
鋳型4に組み込むことにより、鋳ぐるまれる管1の溶損
を防止する方法か開示されている。 また、特開昭50−123033号公報においては、管
溶損防止手段説明図の第4図に示すように、鋳ぐるまれ
る管lの外周回りに保護板2を溶着により外装して、こ
の鋳ぐるまれる管lの溶損を防止する方法か開示されて
いる。 さらに、特開昭63−101066号公報においては、
管溶損防止手段説明図の第5図に示すように、鋳ぐるま
れる管lを鋳型4に組み込むと共に、この鋳型4を貫通
させ、かつ管1の一端側に連通させた冷媒供給管f、か
らこの鋳ぐるまれる管lに冷媒を流し込んでその溶損を
防止する方法が開示されている。 以上の説明からよく理解されるように、何れの鋳ぐるみ
鋳造方法も主として鋳ぐるまれる管の溶損防止に主眼を
おいている。
【発明か解決しようとする課題】
ところで、銅合金鋳物に管を鋳ぐるみ鋳造をする場合、
銅管を用いればその融点の点から溶損防止に対して極め
て有効であるか、逆に銅合金鋳物の冷却効率の点からす
れば実用上好ましくない。 従って、銅合金鋳物に対しては銅管等のように伝熱性か
優れた材質になる管か用いられることになるか、銅合金
の溶湯の鋳型への鋳込みに際し、銅の融点の点から銅管
に対して、当然上記したような溶損防止手段を請じなけ
ればならない。 しかしなから、従来の管の溶損防止手段のうち、管の外
周回りに針金を巻き付ける第1従来例では、針金の巻付
は作業に長時間を要し不経済てあり、また管の外周回り
に保護板を溶着により外装する第2従来例では保護板を
溶接により固着する方法であるために第1従来例よりも
長時間を要する他、銅合金の溶湯の湯回りが悪く、鋳物
本体と管との密着性が劣るという解決すべき課題がある
。 さらに、鋳型への溶湯の鋳込み中に冷媒を鋳ぐまれる管
に流し込む第3従来例では、万−管か溶損して溶損孔が
生じてしまった場合、この溶損孔からの溶湯中への冷媒
の漏出によって蒸気爆発等を誘発する恐れかあって、鋳
物の鋳造作業に際して安全上の不安があった。 従って、本発明は冷却効率か優れた中空管部を有する銅
合金鋳物を容易かつ安全に鋳込むことを可能ならしめる
銅合金鋳物への銅管鋳ぐるみ鋳造方法の提供を目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従
って本発明に係る銅合金鋳物への銅管鋳ぐるみ鋳造方法
の要旨は、純銅からなる銅管に、該銅管の外径よりも所
定寸大きな内径を有する所定長さの複数の純銅からなる
短調管を隣接状態に外嵌して組立管を作成し、該組立管
を所定形状に曲げ加工して鋳型に組み込むと共に、該組
立管を組み込んでなる鋳型に純銅より低融点の銅合金の
溶湯を鋳込むことを特徴とする。
【作用】
本発明に係る銅管鋳ぐるみ鋳造方法によれば、純銅から
なる銅管に複数の短調管を外嵌して組立管を作成するの
で、この短調管を容易に銅管に外嵌し、かつ容易に曲げ
加工することかできる。 また、所定形状に曲げ加工された短調管を組み込んだ鋳
型に、純銅の融点以下の温度でもそれなりの流動性が得
られる純銅より低融点の銅合金の溶湯か鋳込まれて短調
管同士の間に進入して銅管の外周部に到達するか、進入
する銅合金の溶湯は短調管により冷却されると共に、短
調管の一部の溶は出しによってもさらに冷却されて到達
する。 そして、溶は出した短調管の一部と銅合金の溶湯とは混
じりあって凝固する。
【実施例】
本発明に係る一実施例を、真直状の曲げ加工前の銅管に
短調管を外嵌した外観斜視図の第1図と、銅合金金型を
鋳造する鋳型への銅管の組立状態説明図の第2図とを参
照しながら、従来と同一のもの並びに同一機能を有する
ものを同一符号を以て以下に説明する。 即ち、第1図に示す符号lは、融点1083°Cの純銅
により製造されてなる外径×肉厚=φ22mmxt:3
.5闘の厚肉の銅管てあって、この銅管lには内径×肉
厚×長さ=φ32閤Xt2.OmmXL100mmの大
径て、かつ長さの短い短調管2をタト嵌して、組立管3
を構成した。この短調管2(こあっては、銅管lに容易
に外嵌し得る程度の内径を有するものか選定され、また
その長さは銅管lの曲げ半径の大きさにより決定される
ものである。 なお、このような組立管3を、銅管lに複数の短調管2
を外嵌する構成にしたのは、この銅管lの曲げ加工を容
易ならしめるための配慮である。 そして、組立管3に所定の曲げ加工を施すと共に、第2
図に示すように、これを280mmX380mX150
0aunのプレス金型(図示省略)を鋳造する鋳型4に
組み込んでなる構成としtこ。 次いて、固相と液相か平衡に存在する温度、つまりSo
l 1dus907〜917°C1まf、−平衡状態図
において液相から固相を晶出する温度、つまりLiqu
idus937〜947°Cの、後述する組成になる銅
合金の溶湯を、1050°Cの極力下げた低温度でかつ
AIBC4種の鋳物鋳造時の標準的な鋳込み速度で鋳型
4に鋳込んてプレス金型を鋳造した。即ち、この銅合金
は、本出願人の出願になる特公昭61−43417号公
報に開示されてなるもので、組成はCu −9,0%A
l−9,1%Mn−3,1%5i−0,7%COである
。 また、この銅合金の溶湯の鋳込み温度は、組立管3の溶
融の程度とこの銅合金の溶湯の流動性とを勘案して設定
したものである。 なお、上記銅合金以外には、例えば組成Cu−12AI
−3Sn−3FeのH2−CE−2FBというブランド
記号で表されるものや、組成Cu−10AI−9Mn−
3Fe−1,5Niの5O330というブランド記号で
表される銅合金等があり、これらもプレス金型の鋳造材
として多用されている。しかしながら、前者の5oli
dusは979℃、Liquidusは1025℃であ
り、また後者の5olidusは985°C,Liqu
idusは1028°Cであるから、本実施例で用いた
銅合金の融点はこれらの銅合金の融点よりも70〜80
℃程度低いことになる。 先ず、こうして鋳造したプレス金型を切断して、鋳ぐる
まれた組立管3の溶損状態を調査した。 その結果、プレス金型の鋳造に際しては、銅管lの曲げ
加工部位において、当然外嵌した短調管2同士の間に隙
間が生じて銅管lの外周面か銅合金の溶湯に直接晒され
る状態になるため、この部位に溶損を生じる懸念があっ
たが、鋳造後のプレス金型切断調査結果では銅管lの何
れの部位にも殆と溶損は見られなかった。 勿論、銅管Iに外嵌した短調管2は一部が溶は始めてい
たが、溶けた部位と銅合金の溶湯とが混ざりあった状態
で凝固しており、この短調管2と銅合金鋳物本体とは概
ね良好に密着していた。 これらのことは、銅合金の溶湯が短調管2に接触すると
、銅合金の溶湯から短調管2の加熱に要する熱が奪われ
る一方、この短調管2のの溶融に要する熱量も奪われる
ために、銅管1は溶けないか、短調管2の一部か溶は出
し、銅合金の溶湯と混合して速やかに凝固するためと理
解される。 故に、上記したように、銅管1に短調管2を外嵌するだ
けで良いので、管の外周回りに針金を巻き付ける第1従
来例や管の外周に保護板を溶着により外装する第2従来
例のように長時間を要せずに組立管3を構成し得、また
第3従来例のように管に冷媒を流し込むも必要もないの
で極めて安全に銅合金の溶湯を鋳型4に鋳込むことがで
きた。 次いて、未切断のプレス金型では、銅管lが熱伝導性に
優れているのに加えて、銅管1に外嵌した短調管2の銅
合金の溶湯への溶は出しによる優れた密着性によって、
極めて優れた冷却効果が得られるdとを確認した。
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る銅合金鋳物への銅管
鋳ぐるみ鋳造方法によれば、純銅からなる銅管に複数の
所定長さの短調管を外嵌するだけで良いので、管の外周
回りに針金を巻き付ける第1従来例や管の外周回りに保
護板を溶着により外装する第2従来例に比較して極めて
素早く銅管の溶損防止作業を行うことかできる。 まノこ、純銅の融点以下の温度でもそれなりの流動性が
得られる純銅より低融点の銅合金の溶湯の温度により溶
は出す短調筒の溶湯は銅合金の溶湯と混じり合って、冷
却された銅合金の溶湯と共に早く凝固してしまうため、
第2従来例のような保護板の存在の故の湯回り不良に基
づく管と鋳物本体との密着不良という不具合問題も解消
される。 さらに、第3従来例のように鋳型への溶湯の鋳込み中に
冷媒を流し込む必要かないので、冷媒の漏出に基づく蒸
気爆発等を誘発する恐れもなくなる結果、冷却効率が優
れた中空管部を有する銅合金鋳物の鋳造作業能率の向上
と、銅合金鋳物の品質向上と、鋳造作業時の安全性の向
上とに対して極めて多大な効果を期待することができる
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図とは本発明の実施例になる銅合金鋳物へ
の銅管鋳ぐるみ鋳造方法に係り、第】図は真直状の曲げ
加工前の銅管に短調管を外嵌した外観斜視図、第2図は
銅合金金型を鋳造する鋳型への銅管の組立状態説明図、
第3図乃至第5図は従来例に係り、第3図は第1従来例
の管溶損防止手段説明図、第4図は第2従来例の管溶損
防止手段説明図、第5図は第3従来例の管溶損防止手段
説明図である。 】・・・銅管、2・・・短調管、3・・・組立管、4・
・・鋳型。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人 弁理士 金 丸 章 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 純銅からなる銅管に、該銅管の外径よりも所定寸大
    きな内径を有する所定長さの複数の純銅からなる短銅管
    を隣接状態に外嵌して組立管を作成し、該組立管を所定
    形状に曲げ加工して鋳型に組み込むと共に、該組立管を
    組み込んでなる鋳型に純銅より低融点の銅合金の溶湯を
    鋳込むことを特徴とする銅合金鋳物への銅管鋳ぐるみ鋳
    造方法。
JP2300499A 1990-11-05 1990-11-05 銅合金鋳物への銅管鋳ぐるみ鋳造方法 Expired - Lifetime JPH0741396B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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