JPH04288942A - 精密鋳造金型の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，加熱・冷却用パイプを
鋳包んで備えた精密鋳造金型の製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来，精密鋳造金型で鋳造品を製作する
場合，鋳造品に応じた形状のセラミックモールドの精密
鋳造金型を作り，湯口に設けられた介在物を濾別するフ
ィルタを通過した溶融金属が湯道を通って鋳造キャビテ
ィにそのまま給湯して鋳込み，加熱・冷却用パイプを鋳
包んで金型を製造していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが，前記したよ
うに湯口にフィルタが配設してあるため，溶融金属がフ
ィルタを通過時に介在物が捕獲除去されるとともに，一
旦層流状態を呈し，清浄になった溶湯のみが湯口から鋳
造キャビティに到る湯道を溶融金属が流下する間に乱流
状態を形成し，この溶融金属の乱流によって溶融金属と
空気との接触面積が増えて再度酸化物が形成され，溶融
金属とともに鋳造キャビティに給湯される。また，湯道
から鋳造キャビティに給湯された溶融金属は激しく流動
しつつ鋳造キャビティに流入するため，鋳造キャビティ
に給湯された溶融金属の界面は激しい波立ち現象を呈す
る。このため，溶融金属の一部が飛散し，この飛散した
溶融金属がセラミックモールド内に適宜な寸法間隔に配
設された加熱・冷却用パイプに到達し，付着したまま冷
却・固化されると，加熱・冷却用パイプと飛散固化した
溶融金属間に融着不良による隙間が発生して熱伝導が低
下したり，逆に，溶融金属が湯道から鋳造キャビティに
流入する時，乱れた溶融金属が加熱・冷却用パイプに直
接衝突するため加熱・冷却用パイプが溶損するという問
題があった。

【０００４】これに対して，加熱・冷却用パイプの溶損
を防止するため，溶融金属を湯口に給湯を行なう前から
加熱・冷却用パイプに冷却用ガスを連続して流通させる
方法がとられている。しかし，この方法では飛散した溶
融金属が固化しやすくなり，湯回り不良の原因となる。 また，鋳造品が中型または大型になるに連れて除熱量も
大きくなるため，加熱・冷却用パイプ径も鋳造品に比べ
て相対的に大きくなる結果，多量の不活性ガスが必要と
なり，もし冷却用ガス量が不足すると加熱・冷却用パイ
プが溶損しやすくなるという問題が相変わらず残る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
するために本発明においては，鋳造キャビティに近接し
た湯道流路の一部に溶融金属が通過する際介在物を濾別
するフィルタを溶融金属をフィルタ通過後に層流状態の
まま鋳造キャビティに注湯するとともに，鋳造キャビテ
イ内に給湯された溶融金属の高さが漸増し溶融金属が加
熱・冷却用パイプの下端面に接触する前に加熱・冷却用
パイプ内に冷却用ガスを流通するようにした。

【０００６】

【作用】このような方法とすれば，湯道流路に配設され
たフィルタを溶融金属が通過する際介在物が濾別される
とともに溶融金属は層流化されて鋳造キャビティに給湯
される。また，鋳包みパイプとしての加熱・冷却用パイ
プの下面に溶融金属の湯面が近接した時点で，加熱・冷
却用パイプ内に冷却用ガスを送ればよく，この状態下で
給湯を引続き行なうと鋳造熱によって鋳型内の加熱・冷
却用パイプが変形，溶損されることもなく，酸化物をほ
とんど含まない安定した加熱・冷却用パイプの鋳包み金
型を製造することができる。

【０００７】

【実施例】以下，本発明に係る精密鋳造金型の製造方法
の具体的実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施例を示す図で，図２
はフィルタの設置された下型の平面図，図３は湯道流路
に配設されたフィルタ近傍の一部拡大斜視図である。

【０００９】図において，１は鋳型，１ａは上型，１ｂ
は下型で，両者を型合わせすることで溶融金属の充填さ
れる鋳造キャビティ２が形成される。３は押湯，４は湯
口，５は鋳枠，６は湯道，７は加熱・冷却用パイプ，８
はフィルタ，８ａは湯道の一部に設けられた凹部状の窪
み，符号９の白抜き矢印は溶融金属の流れ方向を示し，
１０は鋳造品に応じた形状のセラミックモールドの鋳型
を示す。

【００１０】鋳造キャビティ２に近接した湯道６の両側
面部に凹部状の窪み８ａを設け，ここにステンレス製フ
ィルタ８を嵌合させて配設してある。また，精密鋳造金
型を作るには，図１に示すように加熱・冷却用パイプ７
を下型１ｂにセットし，鋳造キャビティ２内に配置され
，この加熱・冷却用パイプ７の内部には加熱または冷却
用ガスが流れるようになっている。なお，本実施例にお
いては，鋳造キャビティ２内に配置された加熱・冷却用
パイプ７として銅パイプを用いた。

【００１１】このように構成された精密鋳造金型の製造
方法の動作はつぎのようになる。

【００１２】まず，溶融金属として，例えばアルミニウ
ム溶湯９を湯口４から静かに給湯し，アルミニウム溶湯
９を湯道６に配設されたフィルタ８を通過させる。この
通過時に，アルミニウム溶湯９に混入する酸化物や他の
不純物などの介在物が濾別され，清浄になったアルミニ
ウム溶湯９のみが層流状態を呈したままセラミックモー
ルド１０内に給湯される。セラミックモールド１０内に
給湯されたアルミニウム溶湯９のレベルは漸増し，アル
ミニウム溶湯９の界面が加熱・冷却用パイプ７の下端面
に接する直前に，図示しない温度ゲージを貼布した加熱
・冷却用パイプ７の表面温度を検知して冷却用ガスの流
通を開始する。これは，鋳込み湿度が高い場合とか給湯
されるアルミニウム溶湯９の熱容量が大きい場合等には
，加熱・冷却用パイプ７としての銅パイプが溶損し，ま
たは加熱されて変形することを防止するためである。

【００１３】さらに，アルミニウム溶湯９を継続して湯
口４への給湯を行なうと，セラミックモールド１０内に
給湯されたアルミニウム溶湯９は鋳造キャビティ２内に
配設された銅パイプ７を通過し，押湯３まで充填される
。

【００１４】以上，本実施例においては，冷却用ガスの
通風によって金型の熱容量が大きくなり，アルミニウム
溶湯９の凝固時間が長くても銅パイプ７は溶損しなかっ
た。

【００１５】本発明においては，フィルタ８としてステ
ンレス製フィルタを用いたが，これに限定されるもので
なく，セラミックフィルタを用いてもよく，冷却用ガス
として圧縮空気や不活性ガスなどを用いてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように，本発
明においては，鋳造キャビティに近接した湯道流路の一
部に溶融金属が通過する際介在物を濾別するフィルタを
嵌合させて係止させ，溶融金属をフィルタ通過後に層流
状態のまま鋳造キャビティに注湯するとともに，鋳造キ
ャビティ内に給湯された溶融金属の高さが漸増し溶融金
属が加熱・冷却用パイプの下面に接触する前に加熱・冷
却用パイプ内に冷却用ガスを流通するようにしたことに
より，鋳造キャビティに給湯される溶融金属中の酸化物
と，湯道流路途上の溶融金属への鋳物砂の同伴を防止で
きる。鋳造キャビティへ給湯された溶融金属は静かな流
動を呈するため，鋳造キャビティ内での酸化物の再発生
が防止されるとともに，加熱・冷却用パイプの溶損なら
びに変形が防止される。また，使用する冷却用ガス量は
必要最小限に低く押えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る精密鋳造金型製造の全体構成を示
す断面図である。

【図２】実施例に係るフィルタの設置された下型の平面
図である。

【図３】実施例に係る湯道流路に配設されたフィルタ近
傍の一部拡大斜視図である。

【符号の説明】

１　　鋳型 １ａ　　上型 １ｂ　　下型 ２　　鋳造キャビティ ３　　押湯 ４　　湯口 ５　　鋳枠 ６湯道 ７　　加熱・冷却用パイプ ８　　フィルタ ８ａ　　凹部状の窪み ９　　溶融金属 １０　　セラミックモールド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　鋳造キャビティに近接した湯道流路の
   一部に，溶融金属が通過する際介在物を濾別するフィル
   タを設け，溶融金属をフィルタ通過後に層流状態のまま
   鋳造キャビティに注湯するとともに，鋳造キャビティ内
   に給湯された溶融金属の高さが漸増し溶融金属が加熱・
   冷却用パイプの下端面に接触する前に加熱・冷却用パイ
   プ内に冷却用ガスを流通するようにしたことを特徴とす
   る精密鋳造金型の製造方法。