JPH04361851A - 鋳造用金型装置 - 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、各種の成形品を鋳造す
る金型装置に係り、特に金型を設計変更することなく一
つの金型で成形品の形状や大きさ等に合わせて良好な鋳
造ができるようにした鋳造用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種鋳物製品や成形品の金属中子等の製
造には、鋳型を利用して鋳造する方法が採用されている
。この鋳型には砂型及び金型が一般的に利用されている
が、量産品の場合には生産性や成形品の鋳造精度の面か
ら金型のほうが好ましいとされている。

【０００３】図５はシャワー設備のシャワーヘッドを樹
脂成形するための低融点合金を素材とした中子を製造す
るための金型装置の一例を示す図である。なお、この金
型装置は左右に別れる方式のもので、図では成形品の鋳
造空間を示すものとして描いている。

【０００４】金型装置の金型５０には、シャワーヘッド
の内部形状に合わせた外郭を持つように中子が成形され
る成形空間５１が設けられている。この成形空間５１に
は、低融点合金（溶融温度は摂氏４５〜１４０度程度）
を送り込む湯路５２が連通し、外部からの湯（ここでは
低融点合金を融解したものをいう）をこの湯路５２を介
して成形空間５１に送り込む。また、鋳造時のガス抜き
のためのガス抜き路５３を成形空間５１の最も高いレベ
ルの位置に連通させて開けている。

【０００５】このような構造が金型装置の最も典型的な
例であり、湯路５２から低融点合金の湯を送り込み、鋳
込み時及び鋳造凝固時に発生するガスをガス抜き路５３
から抜きながら一点鎖線のハッチングで示す中実の成形
品Ｐを鋳造する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】各種成形品の鋳造にお
いて、金型を利用する場合では砂型に比べるとガス抜き
をどのように行うかが大きな課題である。このため、ガ
ス抜き路５３の成形空間５１に対する配置や個数や大き
さはきわめて重要であり、ガス抜きだけでなく成形空間
５１に対してどの位置から鋳込むかも成形品Ｐの良否に
大きな影響を与える。たとえば、図５の湯路５２及びガ
ス抜き路５３の配置の例では、図６に示すように鋳造後
の成形品Ｐにはガス抜き路５３に対応していた部分にガ
ス欠陥に起因する欠損Ｐ−１や下部側では湯の回りが不
十分なことによる湯回り不良Ｐ−２等が発生した。

【０００７】このような成形品Ｐの不良発生を防ぐには
、湯路５２やガス抜き路５３の位置を変更したり、その
数や大きさを適正なものとすればよい。しかしながら、
鋳造の良否を決めるこれらの位置や数及び大きさ等のフ
ァクタは、成形品Ｐの形状や大きさ，湯の量及び鋳造速
度等によって様々に変化する。このため、成形品Ｐの形
状等を考慮して経験的に金型５０を設計して実際に鋳込
み作業して成形品Ｐの良否を観察し、これに基づいて試
行錯誤的に湯路５２やガス抜き路５３の位置や数を決め
てゆく作業が必要になる。

【０００８】また、鋳造においては、成形空間５１の下
側から湯を鋳込み上側からガス抜きすることが最良とさ
れている。そして、このような鋳込み作業のため、図５
の場合では金型５０の左側を下に右側を上に斜めに傾け
ることが好ましい。しかしながら、このように成形空間
５１を上下に傾けてしまうと、成形空間５１が上下に立
ち上がるのでヘッド差を生じる。このため、ヘッド差が
大きくなると湯の温度変化及び分布の障害を生じること
になり、このことが鋳込み条件の新たなファクタとして
加わる。したがって、湯路５２及びガス抜き路５３の位
置及びその数や大きさの設定も、このファクタを加入し
て考慮しなければならない。

【０００９】このように、特に金型を用いる場合では成
形品Ｐの形状や金型５０の姿勢等によって、湯路５２や
ガス抜き路５３の位置や数の最適なものが変わる。この
ため、良好な成形品Ｐを得るには、金型５０の設計と実
験とを繰り返し、試行錯誤的にこれらの湯路５２及びガ
ス抜き路５３の最適なものを決定する必要がある。

【００１０】しかしながら、金型５０を変更することは
、費用及び時間を大幅に費やすことになり、製品の開発
から実際の製造までの期間が長くなるほか、製品コスト
にも大きな影響を与える。このように、従来の金型装置
では、湯路５２やガス抜き路５３が成形空間５１に対し
て固定された位置及び数に制限されていたので、良好な
成形品Ｐを得るまで大きな問題を含んでいた。

【００１１】本発明において解決すべき課題は、鋳造金
型装置において、金型自体を設計変更したり修正したり
することなく良好な成形品の鋳造を可能とすることにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に成形品
の創成空間を成形し、該創成空間に連通する湯路及びガ
ス抜き路を備える金型装置であって、前記創成空間に連
通して外部に開口する複数の空洞部を金型に設け、これ
らの空洞部に湯路用、ガス抜き用又は栓用等のブロック
を互換性を持たせて着脱可能としたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】空洞部には湯路用，ガス抜き用又は栓用等の各
ブロックを任意に組み合わせて任意の位置の空洞部に組
み込むことができる。このため、創成空間に対する、鋳
込み部やガス抜き部の位置や数も変えることができ、創
成空間で鋳造される成形品の形状や大きさ及び鋳造速度
等によって決まる鋳造条件に最適な鋳込み及びガス抜き
が得られるようになる。また、各ブロックを任意の組合
せで差し替えるだけで、鋳造の最適化が図られ、金型自
体の修正も不要となる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の金型装置をその成形空間の軸
線を含んで切った縦断面図、図２はその切欠正面図であ
る。なお、これらの図においては、合成樹脂製のシャワ
ーヘッドを製造するのに必要な可融性中子を対象成形品
とするものであり、湯として合成樹脂の溶融温度（摂氏
２００度程度）よりも低い溶融温度の低融点合金を使用
する。

【００１５】図において、金型装置は左右の第１金型１
及び第２金型２とを備え、これらの第１，２金型１，２
は図２のように離れた位置から互いに合体する位置まで
移動し、図３に示す成形空間３を創成する。そして、供
給した湯によって成形空間３の内部には、図中の一点鎖
線で示すように中実の成形品Ｐが鋳造され、この成形品
Ｐを可融性中子として外型とともに合成樹脂製のシャワ
ーヘッドを樹脂成形する。

【００１６】第１，第２金型１，２の合体面の上部には
、それぞれ第１切欠４ａ，４ｂ，第２切欠５ａ，５ｂ及
び第３切欠６ａ，６ｂを形成している。これらの切欠４
ａ〜６ｂは、図３の概略平面図に示すように、第１，第
２金型１，２の対向面を合体させて創成空間３を作ると
き、それぞれに対応する切欠４ａ〜６ｂが整合する位置
に設けられる。そして、これらの切欠４ａ〜６ｂの横断
面はいずれも同じ形状を持つように形成され、したがっ
て第１，第２金型１，２を合体したときには、３個の同
じ横断面形状を持つ空洞部４，５，６が形成される。

【００１７】これらの空洞部４，５，６は、図１に示す
ように創成空間３に連通し、それぞれの空洞部には湯路
用ブロック７，ガス抜き用ブロック８及び補助湯路用ブ
ロック９がそれぞれ着脱自在に組み込まれる。図４にブ
ロック７，８，９の概要を示す。

【００１８】図４の（ａ）は湯路用ブロック７を示すも
のであり、図面を簡単にするために湯路の形状を縦方向
に延ばしたものとして描いている。湯路用ブロック７は
第１，第２ブロック７ａ，７ｂとによって鋳造時に湯路
７ｃを形成するものであり、これらの第１，第２ブロッ
ク７ａ，７ｂはそれぞれ第１，第２金型１，２の第１切
欠４ａ，４ｂに予め組み込まれる。そして、第１，第２
金型１，２を合体させたときには、図１に示すように湯
路７ｃが創成空間３に連通するものとなる。また、補助
湯路用ブロック９も同様に２個の第１，第２ブロックの
合体によって第１，第２金型１，２の第３切欠６ａ，６
ｂに組み込まれるものであり、第１，第２金型１，２を
合体したときには、図１に示すように湯路９ａを創成空
間３に向けて連通させる。

【００１９】図４の（ｂ）はガス抜き用ブロック８を示
すものであり、これも湯路用ブロック７と同様に２個の
第１ブロック８ａ及び第２ブロック８ｂとによって構成
され、これらの第１，第２ブロック８ａ，８ｂはそれぞ
れ第１，第２金型１，２の第２切欠５ａ，５ｂに予め組
み込まれる。そして、第１，第２ブロック８ａ，８ｂを
合体したときには、図示のようにガス抜き路８ｃが形成
され、このガス抜き路８ｃが創成空間３に連通するもの
となる。

【００２０】更に、図４の（ｃ）は空洞部４〜６のうち
不要なものに栓をするためのプラグブロック１０を示す
ものである。このプラグブロック１０も湯路用ブロック
７等と同様に２個の第１ブロック１０ａ及び第２ブロッ
ク１０ｂとによって構成されるものである。

【００２１】これらの各ブロック７〜１０はいずれも共
通の横断面形状の空洞部４〜６に組み込まれるので、い
ずれのブロック７〜１０の横断面も同じものとなるよう
に製作する。これによって、各ブロック７〜１０はどの
空洞部４〜６の中にでも組み込むことができる。また、
図４の例では各ブロック７，８，１０の底面が平坦なも
のとして描いているが、この底面部の全体又は一部が創
成空間３を形成するものにもなるので、実際には図１に
示すように底面形状をその組み込み位置に応じて変えた
ものとする。

【００２２】各空洞部４〜６の位置は、成形品Ｐの鋳造
に際して予想される最適な鋳込み部及びガス抜き部を想
定して決められる。すなわち、従来技術の項でも説明し
たように、成形品Ｐの形状や大きさ及び鋳造速度等によ
って、鋳込み位置及びその数やガス抜きの位置等の最適
なものは様々に変化する。これに対し、複数の空洞部４
〜６を設け、これらの空洞部４〜６の中に鋳込み用又は
ガス抜き用更には栓をする組み合わせによって、成形品
Ｐの鋳造に最も条件のよい鋳込みとガス抜きとを図るこ
とができる。

【００２３】たとえば、図１の例では、成形品Ｐの長手
方向に対して両端側に湯路用ブロック７及び補助湯路用
ブロック９による鋳込み部を設け、中央部には創成空間
３の最も高いレベルに合わせてガス抜き用ブロック８を
組み込んでいる。もし、このような組み合わせが成形品
Ｐの鋳造に最適でなければ、たとえばガス抜き用ブロッ
ク８と補助湯路用ブロック９とを入れ換え、更に第１，
第２金型１，２の右側を上に傾けるようにして鋳造する
こともできる。無論この場合では、ガス抜き用ブロック
８及び補助湯路用ブロック９の底面部を創成空間３の形
状に合うように加工する必要がある。しかし、このよう
な加工は金型自体の変更ではないので費用及び時間の面
での支障は少ない。

【００２４】更に、図１の例において、補助湯路用ブロ
ック９が不要で湯路用ブロック７からのみの鋳込みで十
分であれば、この補助湯路用ブロック９に代えてプラグ
ブロック１０を空洞部６に組み込むようにすればよい。

【００２５】このように、成形品Ｐの形状や大きさ及び
鋳造速度等の条件に対し、予想される最適な鋳込み位置
やガス抜き位置及びそれらの数に対応して空洞部４〜６
を設け、これらに必要とする湯路用，ガス抜き用または
栓等のブロックを組み込むことができる。このため、成
形品Ｐを最初に試作するときでも、これらの空洞部４〜
６及び各ブロック７〜１０の組み合わせによって、第１
，第２金型１，２を修正する必要はない。したがって、
試作の段階で各ブロック７〜１０の位置及び数の最適な
ものを見つけ出せば、第１，第２金型１，２を別なもの
に変更したり設計変更する必要はなく、良好な成形品Ｐ
の鋳造が可能となる。

【００２６】なお、実施例ではシャワーヘッド用の中子
の成形について述べたが、その他の鋳造製品を製作する
金型装置にも本発明が適用できることは無論である。

【００２７】

【発明の効果】本発明では、成形品の創成空間に対する
鋳込み部やガス抜き部の位置や数も変えることができ、
生成品の形状や大きさ及び鋳造速度等によってきまる鋳
造条件に最適な鋳込み及びガス抜きが得られるようにな
る。このため、各ブロックの位置交換や数又は大きさの
変更等の試験を繰り返すだけで、最適な鋳造用の金型と
して利用でき、金型自体の修正は不要となる。したがっ
て、金型修正のための費用や時間の問題がなくなり、製
品コストも改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金型装置における成形品の創成空間を
含む面で切った要部の縦断面図である。

【図２】金型装置の左右の金型を互いに離して示す一部
切欠正面図である。

【図３】第１，第２金型に設ける切欠及びこれによって
形成される空洞部の配置を示す第１，第２金型を合体し
たときの概略平面図である。

【図４】空洞部に組み込む各ブロックを示す斜視図であ
る。

【図５】従来の金型装置を示す要部の縦断面図である。

【図６】図５による金型装置で鋳造した成形品の欠陥を
示す概略図である。

【符号の説明】

１　　　　第１金型 ２　　　　第２金型 ３　　　　創成空間 ４　　　　空洞部 ５　　　　空洞部 ６　　　　空洞部 ７　　　　湯路用ブロック ８　　　　ガス抜き用ブロック ９　　　　補助湯路用ブロック １０　　プラグブロック Ｐ　　　　成形品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部に成形品の創成空間を形成し、該
   創成空間に連通する湯路及びガス抜き路を備える金型装
   置であって、前記創成空間に連通して外部に開口する複
   数の空洞部を金型に設け、これらの空洞部に湯路用，ガ
   ス抜き用又は栓用等のブロックを互換性を持たせて着脱
   可能としたことを特徴とする鋳造用金型装置。