JPH05104201A

JPH05104201A - 鋳造型の中子

Info

Publication number: JPH05104201A
Application number: JP3292433A
Authority: JP
Inventors: Jun Inahashi; 潤稲橋; Katsumi Sekine; 克己関根; Makio Yamada; 満喜男山田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】［目的］離型剤を塗布することなく簡単な構造で焼き
付きのない成形品の離型を行う。［構成］成形型１，２で構成するキャビティ５内に中
子３を挿入する。中子３を内側部材３１，外側部材３２
の２部材とし、内側部材３１を線膨張係数の小さな金属
素材、外側部材３２を線膨張係数の大きな金属素材で形
成すると共に、成形品の抜き方向と直交する方向におけ
る内側部材３１の割合を抜き方向に沿って小さくする断
面形状とする。溶融金属６の冷却に伴い、線膨張係数の
相異に基づいて中子３の外面に抜き勾配を形成して離型
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属を圧力成形す
る鋳造型の中子に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト等の溶融金属を鋳造型内に圧
入して成形する場合、溶融金属の硬化後の離型時に種々
の問題が発生する。この内、溶融金属が型内に密着して
離型後も一部が残存する焼付きは最も大きな問題となっ
ている。しかも、かかる焼付きは中子に対して甚だしく
生じ、良好な成形ができない原因となっている。

【０００３】このような焼付きを防止するため、従来は
特開昭６１−２７１４１号公報、特開昭５９−１２５２
４０号公報、特開昭６２−１１４７６４号公報に記載さ
れた方法が行われていた。この内、特開昭６１−２７１
４１号公報の方法は離型剤を型や中子に塗布して離型し
ている。また、特開昭５９−１２５２４０号公報は成形
品の成形後に中子を分解除去しており、特開昭６１−１
１４７６４号公報では成形品と型との間に圧縮空気を介
在させて離型している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開昭６
１−２７１４１号公報の方法は成形するたびに離型剤を
塗布する必要があり、この塗布作業が面倒であると共
に、離型剤塗布の伴う作業環境の悪化および離型剤の付
着に起因する成形品の汚染を生じていた。一方、特開昭
５９−１２５２４０号公報および特開昭６１−１１４７
６４号公報の方法は型構造が複雑になり、型や中子の製
造が困難となると共に、制御が複雑化し、さらには成形
品のコスト上昇をまねていた。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、離型剤の塗布を不要とすると共に、構造
が簡単で、焼付きのない良形な離型を行うことが可能な
鋳造型の中子を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の鋳造型の中子は、外部を線膨張係数の大きな金
属素材により形成すると共に、内部を線膨張係数の小さ
な金属素材により形成し、成形品の抜き方向に直交する
方向における前記線膨張係数の小さな金属素材の割合を
当該抜き方向に沿って小さくしたことを特徴とするもの
である。また、本発明では、外部を線膨張係数の小さな
金属素材により形成すると共に、内部を線膨張係数の大
きな金属素材により形成し、成形品の抜き方向に直交す
る方向における前記線膨張係数の大きな金属素材の割合
を当該抜き方向に沿って大きくしたことをも特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記いずれの構成においても、溶融金属の圧入
時に加熱された中子は、溶融金属の冷却に伴ってその構
成する金属素材の違いに基づいて成形品の抜き方向に向
かって抜き勾配が発生する。この冷却と共に発生する抜
き勾配により、離型剤を用いなくても焼付きを生じるこ
となく、製品が容易に離型する。

【０００８】

【実施例１】図１ないし図３は本発明の実施例１を示
す。鋳造型は図１および図２に示すように、成形型１，
成形型２および中子３を備えて構成されている。成形型
１には溶融金属が注入される湯口４が設けられており、
成形型２には中子３が貫通している。また、成形型１お
よび成形型２の密着状態では、成形品６を形成するため
のキャビティ５が形成される。

【０００９】中子３におけるキャビティ５内への挿入部
分は図２および図３に示すように、内側部材３１および
外側部材３２の２部材からなり、外側部材３２が内側部
材３１に被せられている。そして、内側部材３１は線膨
張係数の小さな金属素材により成形される一方、外側部
材３１はこれよりも線膨張係数の大きな金属素材により
成形されている。

【００１０】本実施例において、内側部材３１としてＡ
ｌ₂ Ｏ₃ （線膨張係数７．８×１０^-6）、外側部材３２
としてＳＫＤ１１（線膨張係数１２．１×１０^-6）が使
用されている。また、中子３のキャビティ挿入部分は成
形品を成形する成形部３３となっており、この成形部３
３における成形品抜き方向に沿ってＳＫＤ１１からなる
外側部材３２が線型的に増加している。

【００１１】この場合、成形部３３は長さ１４mm，直径
１０mmとなっており、成形品抜き方向と直交する方向で
のＡｌ₂ Ｏ₃ とＳＫＤ１１の割合は、成形部３３の根元
部分でＡｌ₂ Ｏ₃ が１００ｖｏｌ％，ＳＫＤ１１が０ｖ
ｏｌ％，先端部分でＡｌ₂ Ｏ₃ が３５ｖｏｌ％，ＳＫＤ
１１が６５ｖｏｌ％となっている。そして、これらの中
間部分では、これらの割合が線型的に変化している。こ
のような構造の中子３は加熱時に所定の寸法となるよう
に常温における各部材３１，３２の寸法が設定されるも
のである。

【００１２】上記構成において、成形型１，２の密着状
態でキャビティ５内に溶融状態の温度７２０℃のアルミ
ニウムを圧入し、成形する。このアルミニウムの圧入時
に中子３の外面はノーテーパ状態であるが、アルミニウ
ムの冷却に伴って、外面には成形品の抜き方向に沿うテ
ーパが形成される。

【００１３】すなわち、上述した線膨張係数、寸法およ
び割合において、アルミニウムが７２０度℃から２５０
℃に冷却されると、内側部材３１に対して外側部材３２
が大きく収縮するため、中子３の成形部３３には先端部
分に向かって片側約１°のテーパが形成される。そし
て、かかるテーパにより中子３の成形部３３全体に抜き
勾配が形成され、この抜き勾配により成形品を簡単に離
型することができる。従って、このような構成では作業
環境を悪化させる離型剤を塗布しなくても、また、型構
造を複雑にしなくても焼き付きのない離型を行うことが
できる。

【００１４】

【実施例２】図４は本発明の実施例２を示し、実施例１
と同一の要素は同一の符号で対応させてある。この実施
例２における中子３の内側部材３１は、ＳＫＤ６１（線
膨張係数１２．２×１０^-6）により、また、外側部材３
２は内側部材３１よりも線膨張係数が小さいサイアロン
（線膨張係数６．８×１０^-6）により形成されている。
また、外側部材３２は内側部材３１に対し、成形品抜き
方向に向かって線型的に減少しており、成形部３３の根
元部分はＳＫＤ６１が４０ｖｏｌ％，サイアロンが６０
ｖｏｌ％，先端部分はＳＫＤ６１が９５ｖｏｌ％，サイ
アロンが５ｖｏｌ％となっている。この中子３は加熱時
に所定寸法となるように常温時の寸法が設定されてい
る。

【００１５】上記構成において、７２０℃の溶融アルミ
ニウムをキャビティ内に圧入し、２２０℃まで冷却する
と成形部３３には先端部分に向かって片側約２．１°の
テーパが形成される。これにより成形部３３全体には成
形品の抜き勾配が形成されるため、実施例１と同様な成
形品の離型を行うことができる。また、本実施例ではア
ルミニウムと接する外側部材３２にアルミニウムと反応
しにくいアイロンを使用しているため、さらに離型性を
向上させることができる。

【００１６】

【実施例３】図５は本発明の実施例３を示し、中子の内
側部材３１がＳＫＤ６１（線膨張係数１２．２×１
０^-6）により、外側部材３２がこれよりも線膨張係数が
小さなＳｉ₃ Ｎ₄ （線膨張係数７．２×１０^-6）により
成形されている。また、これら金属素材の割合は成形部
３３の根元部分でＳＫＤ６１が０ｖｏｌ％，Ｓｉ₃ Ｎ₄
が１００％，失端部分でＳＫＤ６１が１００ｖｏｌ％，
Ｓｉ₃ Ｎ₄ が０ｖｏｌ％となっており、これらの間では
放物線的に変化する断面形状となっている。かかる中子
３は加熱時に所定寸法となるように常温時の寸法が設定
されるものである。

【００１７】上記構成において、溶融アルミニウムを実
施例１および２と同様に冷却すると、中子３の成形部３
３の先端部分の片側には約０．３mmのクリアランスが発
生すると共に、このクリアランスが根元部分に向かって
なだらかに変化するようになっている。従って、実施例
１，２と同様に、成形品の離型を良好に行うことができ
るが、本実施例では中子の内部形状を高精度としなくて
も、容易に離型でき、中子の製造が容易となるメリット
がある。

【００１８】

【実施例４】図６は本発明の実施例４を示し、中子３の
内側部材３１がＳｉＣ（線膨張係数４×１０^-6）によ
り、外側部材３２がこれよりも線膨張係数が大きなＳＫ
Ｄ１１（線膨張係数１２．１×１０^-6）により成形され
ている。また、この中子３の成形部３３は全長が３０mm
となっていると共に、その外形は根元部分がφ１１mm，
先端部分がφ１１．５mmの径を有した円錐台形状となっ
ている。そして、成形部３３の根元部分の金属素材の割
合はＳＫＤ１１が５ｖｏｌ％，ＳｉＣが９５ｖｏｌ％，
先端部分の割合はＳＫＤ１１が９５ｖｏｌ％，ＳｉＣが
５ｖｏｌ％となっており、これらの間では線型的に変化
している。なお、中子３は加熱時に所定寸法となるよう
に常温時の寸法が設定されている。

【００１９】上記構成において、７２０℃の溶融アルミ
ニウムを、２４０℃まで冷却するとＳＫＤ１１とＳｉＣ
の線膨張係数の差により成形品の抜き方向に向かって成
形部３３にテーパが発生する。即ち、ＳＤＫ１１の線膨
張係数は１２．１０^-6であり、ＳｉＣは４×１０^-6であ
るため、アルミニウムが２４０℃まで冷却されると、そ
の線膨張係数の差に基づいて成形部３３には先端に向か
う片側約１．５°のテーパが発生し、成形品を容易に離
型することができる。図７は、このテーパ形状による中
子３の外形形状を示す。本実施例によれば、上記各実施
例と同様な効果を有するが、さらに多少のアンダーカッ
トであっても中子を割中子や砂中子にしなくともよく、
これによりより容易に製造することができるメリットが
ある。

【００２０】なお、本発明においては、外側部材と内側
部材との線膨張係数が異なる構造であれば良く、例えば
外側部材３２をＳＫＤ１１，内側部材３１を中空として
も良く、外側部材３２をタングステンカーバイド（Ｗ
Ｃ）などの超硬合金、内側部材３１をＳＫＤ６１として
も良い。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明では離型剤を用い
ることなく、作業環境を悪化させずに、しかも特殊な型
構造としなくとも良好な成形体を成形することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の成形時の断面図。

【図２】本発明の実施例１の離形時の断面図。

【図３】本発明の実施例１の中子の断面図。

【図４】本発明の実施例２の中子の断面図。

【図５】本発明の実施例３の中子の断面図。

【図６】本発明の実施例４の中子の断面図

【図７】本発明の実施例４の離形時の断面図。

【符号の説明】

３中子３１内側部材３２外側部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部を線膨張係数の大きな金属素材によ
り形成すると共に、内部を線膨張係数の小さな金属素材
により形成し、成形品の抜き方向に直交する方向におけ
る前記線膨張係数の小さな金属素材の割合を当該抜き方
向に沿って小さくしたことを特徴とする鋳造型の中子。
【請求項２】外部を線膨張係数の小さな金属素材によ
り形成すると共に、内部を線膨張係数の大きな金属素材
により形成し、成形品の抜き方向に直交する方向におけ
る前記線膨張係数の大きな金属素材の割合を当該抜き方
向に沿って大きくしたことを特徴とする鋳造型の中子。