JPH0523827A - 軽量鋳物およびその製造方法 - Google Patents
軽量鋳物およびその製造方法Info
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- JPH0523827A JPH0523827A JP18111691A JP18111691A JPH0523827A JP H0523827 A JPH0523827 A JP H0523827A JP 18111691 A JP18111691 A JP 18111691A JP 18111691 A JP18111691 A JP 18111691A JP H0523827 A JPH0523827 A JP H0523827A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、少ない工程で軽量な鋳造品を鋳造
し得るようにすることを目的とする。 【構成】 本発明の軽量鋳物は、鋳造品の素材よりも比
重の小さい素材からなる前記鋳造品の外形状より小さい
中子と、前記中子の周囲を鋳包む鋳造品素材とからな
る。また鋳型に形成された製品成形用凹部内に、鋳造品
の素材よりも比重が小さい素材からなる中子を設置した
後に、溶湯を注入し、中子を鋳包んだ状態の鋳造品を製
造する方法である。
し得るようにすることを目的とする。 【構成】 本発明の軽量鋳物は、鋳造品の素材よりも比
重の小さい素材からなる前記鋳造品の外形状より小さい
中子と、前記中子の周囲を鋳包む鋳造品素材とからな
る。また鋳型に形成された製品成形用凹部内に、鋳造品
の素材よりも比重が小さい素材からなる中子を設置した
後に、溶湯を注入し、中子を鋳包んだ状態の鋳造品を製
造する方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽量鋳物およびその鋳造
方法に関し、特に、鋳造品の軽量化のために中子を利用
している軽量鋳物および鋳造方法に関する。
方法に関し、特に、鋳造品の軽量化のために中子を利用
している軽量鋳物および鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳造品は砂型や金型により形成された鋳
型を用いて製造される。鋳造品が自動車部品等の場合に
は、軽量化の要請があり、強度を低下させない範囲で鋳
造品を軽量化すべく、鋳造品の内部を中空化したり、鋳
造後の製品の一部を肉盗み、つまり切り欠いたりする試
みがなされている。図５は、鋳造品であるカムシャフト
の内部を中空にして鋳造するために従来使用されている
鋳型１を示す図であり、カムシャフトの外形状に対応し
た製品成形用凹部３が鋳型に成形されており、さらにこ
の鋳型には、鋳造製品となる素材の溶湯を製品成形用凹
部３内に注入する際に使用される湯口４と、それに連な
る湯道５と、湯道５と製品成形用凹部３とを繋ぐ堰６と
が形成されている。このような鋳型１を用いて、カムシ
ャフトを鋳造するには、鋳型１に製品成形用凹部３内に
位置させて中子８を装着しており、この中子８は両端部
の幅木部７の部分で鋳型１内に固定される。このような
鋳型を用いてカムシャフトを鋳造するには、鋳型１と、
これと同様にカムシャフトの外形状に対応した製品成形
用凹部が形成された図示しない他の鋳型とを、互いに密
着面での見当ズレや、この後に注がれる溶湯の洩れが起
きないようにして組合せる。そして、溶湯を適切な量に
なるまで湯口４から注ぎこみ、冷却後に型ばらしを行
い、鋳造品を鋳型から取り出す。さらに、中子８を鋳造
品から除去する作業や、バリ取りや凹部の研削等の作業
を経て鋳造品の成形が完了する。
型を用いて製造される。鋳造品が自動車部品等の場合に
は、軽量化の要請があり、強度を低下させない範囲で鋳
造品を軽量化すべく、鋳造品の内部を中空化したり、鋳
造後の製品の一部を肉盗み、つまり切り欠いたりする試
みがなされている。図５は、鋳造品であるカムシャフト
の内部を中空にして鋳造するために従来使用されている
鋳型１を示す図であり、カムシャフトの外形状に対応し
た製品成形用凹部３が鋳型に成形されており、さらにこ
の鋳型には、鋳造製品となる素材の溶湯を製品成形用凹
部３内に注入する際に使用される湯口４と、それに連な
る湯道５と、湯道５と製品成形用凹部３とを繋ぐ堰６と
が形成されている。このような鋳型１を用いて、カムシ
ャフトを鋳造するには、鋳型１に製品成形用凹部３内に
位置させて中子８を装着しており、この中子８は両端部
の幅木部７の部分で鋳型１内に固定される。このような
鋳型を用いてカムシャフトを鋳造するには、鋳型１と、
これと同様にカムシャフトの外形状に対応した製品成形
用凹部が形成された図示しない他の鋳型とを、互いに密
着面での見当ズレや、この後に注がれる溶湯の洩れが起
きないようにして組合せる。そして、溶湯を適切な量に
なるまで湯口４から注ぎこみ、冷却後に型ばらしを行
い、鋳造品を鋳型から取り出す。さらに、中子８を鋳造
品から除去する作業や、バリ取りや凹部の研削等の作業
を経て鋳造品の成形が完了する。
【０００３】このように鋳造品の中に中空部を形成する
ことにより鋳造品の軽量化を図る方式に加えて、鋳造時
に製品の機能とは無関係の部分に肉盗み部を形成するこ
とにより、軽量化を図る場合がある。図６は、鋳造品の
他の例としての自動車のサスペンション用ナックルアー
ム２２を示す図であり、この場合には、鋳造時に製品に
肉盗み部Ｓを成形するようにしている。この場合には、
鋳造のために中子を使用する必要がなく、鋳造後に中子
の除去作業が不要となり、この点では、鋳造品の内部に
中空部を形成する場合に比較して、工程が簡素化され
る。
ことにより鋳造品の軽量化を図る方式に加えて、鋳造時
に製品の機能とは無関係の部分に肉盗み部を形成するこ
とにより、軽量化を図る場合がある。図６は、鋳造品の
他の例としての自動車のサスペンション用ナックルアー
ム２２を示す図であり、この場合には、鋳造時に製品に
肉盗み部Ｓを成形するようにしている。この場合には、
鋳造のために中子を使用する必要がなく、鋳造後に中子
の除去作業が不要となり、この点では、鋳造品の内部に
中空部を形成する場合に比較して、工程が簡素化され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたよう
に、鋳造品の軽量化に従来用いられていた方法には、中
子を使用する場合と、使用しない場合があり、中子を用
いた場合は中子の排出処理が必要となり、工程の簡素
化、共通化の面で問題となる。
に、鋳造品の軽量化に従来用いられていた方法には、中
子を使用する場合と、使用しない場合があり、中子を用
いた場合は中子の排出処理が必要となり、工程の簡素
化、共通化の面で問題となる。
【０００５】また中子を使用しない場合は、予め肉盗み
部に対応する凸部を有した鋳型を用いるので、中子の嵌
合操作をする必要はなく、中子の排出処理も鋳造工程の
中から除かれる。この点は利点なのであるが、軽量化し
ない場合に比べて、鋳型製作用型はより複雑な形状にな
り、鋳型製作用型、鋳型ともに製作が困難になる。ま
た、アンダカット形状の肉盗みが必要な部分に対応でき
ない。
部に対応する凸部を有した鋳型を用いるので、中子の嵌
合操作をする必要はなく、中子の排出処理も鋳造工程の
中から除かれる。この点は利点なのであるが、軽量化し
ない場合に比べて、鋳型製作用型はより複雑な形状にな
り、鋳型製作用型、鋳型ともに製作が困難になる。ま
た、アンダカット形状の肉盗みが必要な部分に対応でき
ない。
【０００６】本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、軽
量鋳物の製造工程から、中子の排出処理や複雑な形状の
鋳型の制作といった繁雑な工程をなくし、簡素な工程だ
けで軽量鋳物を製造することを目的とする。
量鋳物の製造工程から、中子の排出処理や複雑な形状の
鋳型の制作といった繁雑な工程をなくし、簡素な工程だ
けで軽量鋳物を製造することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、鋳造品の素材よりも比重の小さい素材から
なる前記鋳造品の外形状より小さい中子と、前記中子の
周囲を鋳包む鋳造品素材とからなることを特徴とする軽
量鋳物である。
の本発明は、鋳造品の素材よりも比重の小さい素材から
なる前記鋳造品の外形状より小さい中子と、前記中子の
周囲を鋳包む鋳造品素材とからなることを特徴とする軽
量鋳物である。
【０００８】また、鋳造品の外形状に対応した製品成形
用凹部が形成された鋳型の前記凹部内に、鋳造品の素材
よりも比重の小さい素材により形成された中子をケレン
を用いて載置し、前記鋳型内の製品成形用凹部と前記中
子とにより成形される空間内に溶湯を注入して鋳造品本
体を成形し、鋳造品本体よりも比重の小さい中子が鋳包
まれた鋳造品を鋳造するようにしたことを特徴とする軽
量鋳物の製造方法である。
用凹部が形成された鋳型の前記凹部内に、鋳造品の素材
よりも比重の小さい素材により形成された中子をケレン
を用いて載置し、前記鋳型内の製品成形用凹部と前記中
子とにより成形される空間内に溶湯を注入して鋳造品本
体を成形し、鋳造品本体よりも比重の小さい中子が鋳包
まれた鋳造品を鋳造するようにしたことを特徴とする軽
量鋳物の製造方法である。
【０００９】
【作用】軽量化のために肉盗みを用いなくて済むので、
複雑な形状の鋳型を製作する必要がなくなり、また、用
いる中子は鋳包まれるので、中子の排出処理も不要とな
る。
複雑な形状の鋳型を製作する必要がなくなり、また、用
いる中子は鋳包まれるので、中子の排出処理も不要とな
る。
【００１０】
【実施例】以下図示する本発明の実施例について説明す
る。前記従来例と共通する部分は、同一の符号を付し
た。
る。前記従来例と共通する部分は、同一の符号を付し
た。
【００１１】図１は型合せされる二つの鋳型の一方を示
す図であり、この鋳型１は、自動車用カムシャフト２の
鋳造のために使用される鋳型１には、カムシャフトの外
形状に対応した製品成形用凹部３と、溶けた素材である
溶湯の鋳型内への入口である湯口４と、それに連なる湯
道５と、湯道５とカムシャフトの形状をした空間３とを
繋いでいる堰６とが形成されている。また、図１に示す
ように、カムシャフトの外形状に対応した製品成形用凹
部３中に砂中子９がケレン１０によって支持されてい
る。このように形成された鋳型１を用いて、カムシャフ
ト２を鋳造するには、まず鋳型１の凹部３内に、鋳造用
の素材よりも比重の小さい材料からなる砂中子９をケレ
ン１０を用いて載置する。この砂中子９は鋳造後の鋳造
品の内部に埋まり込むことになり、凹部３に砂中子９を
載置した状態では、凹部３と砂中子９との間で、鋳造物
品の本体部に対応した空間が形成される。
す図であり、この鋳型１は、自動車用カムシャフト２の
鋳造のために使用される鋳型１には、カムシャフトの外
形状に対応した製品成形用凹部３と、溶けた素材である
溶湯の鋳型内への入口である湯口４と、それに連なる湯
道５と、湯道５とカムシャフトの形状をした空間３とを
繋いでいる堰６とが形成されている。また、図１に示す
ように、カムシャフトの外形状に対応した製品成形用凹
部３中に砂中子９がケレン１０によって支持されてい
る。このように形成された鋳型１を用いて、カムシャフ
ト２を鋳造するには、まず鋳型１の凹部３内に、鋳造用
の素材よりも比重の小さい材料からなる砂中子９をケレ
ン１０を用いて載置する。この砂中子９は鋳造後の鋳造
品の内部に埋まり込むことになり、凹部３に砂中子９を
載置した状態では、凹部３と砂中子９との間で、鋳造物
品の本体部に対応した空間が形成される。
【００１２】また図４には、本発明に用いる砂中子９に
ついて２例の製造手順を示す。図４（Ａ）で示す工程
は、まずけい砂と無機バインダであるコロイダルシリカ
とを混練し、その後の成形工程で、４〜５ｋｇ／ｃｍ2
でのブロー成形と１０００ｋｇ／ｃｍ2 での圧粉成形と
を行い、８００℃で２時間焼成することにより砂中子を
製造する方法であり、（Ｂ）で示される製造工程は、最
初にけい砂と水を混練し、続いて１０００ｋｇ／ｃｍ2
にて圧粉成形を施した後、この圧粉成形された製作途上
の中子に対し、バインダコーティング材であるコロイダ
ルシリカの含浸処理を５秒間実施し、８００℃、１時間
の焼成を行うことにより、砂中子を製造する方法であ
る。
ついて２例の製造手順を示す。図４（Ａ）で示す工程
は、まずけい砂と無機バインダであるコロイダルシリカ
とを混練し、その後の成形工程で、４〜５ｋｇ／ｃｍ2
でのブロー成形と１０００ｋｇ／ｃｍ2 での圧粉成形と
を行い、８００℃で２時間焼成することにより砂中子を
製造する方法であり、（Ｂ）で示される製造工程は、最
初にけい砂と水を混練し、続いて１０００ｋｇ／ｃｍ2
にて圧粉成形を施した後、この圧粉成形された製作途上
の中子に対し、バインダコーティング材であるコロイダ
ルシリカの含浸処理を５秒間実施し、８００℃、１時間
の焼成を行うことにより、砂中子を製造する方法であ
る。
【００１３】次に、自動車用クランクシャフトの鋳造手
順について説明する。予め、砂中子９を図４（Ｂ）に示
す方法で製作する。そしてクランクシャフトの形状をし
た凹なる部分３に、ケレン１０を用いて砂中子９を鋳型
１と接することなく固定させつつ、鋳型１と、この鋳型
１と対をなす図示されていない鋳型とを、互いの密着面
での見当ズレやこの後注がれる溶湯の洩れが起きないよ
うに組合せる。続いて球状黒鉛鋳鉄の溶湯を適切な量に
なるまで湯口４から注ぎこみ、冷却後型ばらしをして鋳
造物を鋳型から取り出し、バリとりや堰部の研削といっ
た仕上げ工程を行う。
順について説明する。予め、砂中子９を図４（Ｂ）に示
す方法で製作する。そしてクランクシャフトの形状をし
た凹なる部分３に、ケレン１０を用いて砂中子９を鋳型
１と接することなく固定させつつ、鋳型１と、この鋳型
１と対をなす図示されていない鋳型とを、互いの密着面
での見当ズレやこの後注がれる溶湯の洩れが起きないよ
うに組合せる。続いて球状黒鉛鋳鉄の溶湯を適切な量に
なるまで湯口４から注ぎこみ、冷却後型ばらしをして鋳
造物を鋳型から取り出し、バリとりや堰部の研削といっ
た仕上げ工程を行う。
【００１４】図２は、本実施例により製造された自動車
用カムシャフト２の断面図を示す。中子９はケレンと共
にカムシャフト２内に鋳包まれており、中子９の排出処
理は不要になる。また本発明の他の実施例として図３
に、自動車サスペンション用ナックルアーム２１の鋳造
例を示す。この場合にも、前記実施例と同様の手順によ
り鋳造される。各アーム部Ａ、Ｂに関する断面ａ−ａ、
ｂ−ｂでの断面図から解るように、アームの部分Ａ、Ｂ
に中子が鋳包まれている。
用カムシャフト２の断面図を示す。中子９はケレンと共
にカムシャフト２内に鋳包まれており、中子９の排出処
理は不要になる。また本発明の他の実施例として図３
に、自動車サスペンション用ナックルアーム２１の鋳造
例を示す。この場合にも、前記実施例と同様の手順によ
り鋳造される。各アーム部Ａ、Ｂに関する断面ａ−ａ、
ｂ−ｂでの断面図から解るように、アームの部分Ａ、Ｂ
に中子が鋳包まれている。
【００１５】従来、上述の自動車用クランクシャフト
は、中空部を形成することにより軽量化を行っていた。
そこで、軽量化を行なわなかった鋳造品を基準に、本方
法と従来技術である中空を形成する方法とで軽量化率を
比較した。その結果は、本方法での軽量化率が８．８％
であるのに対し、従来法のそれは１１．８％であり、本
方法の方が２工程少ないにもかかわらず軽量化率は同等
であった。
は、中空部を形成することにより軽量化を行っていた。
そこで、軽量化を行なわなかった鋳造品を基準に、本方
法と従来技術である中空を形成する方法とで軽量化率を
比較した。その結果は、本方法での軽量化率が８．８％
であるのに対し、従来法のそれは１１．８％であり、本
方法の方が２工程少ないにもかかわらず軽量化率は同等
であった。
【００１６】また、従来は肉盗み部を形成することによ
り軽量化をおこなっていた図３に示す自動車サスペンシ
ョン用ナックルアームについて、本方法と従来方法の軽
量化率を比較した結果、同等の軽量化率が得られた。こ
のように、鋳造された物体の内部に鋳包まれる中子の素
材に、当該物体の比重より小さい比重の素材を用いるこ
とにより、中子が存在する部分における当該物体の比重
と中子の比重の差分により鋳造品を軽量化できる。
り軽量化をおこなっていた図３に示す自動車サスペンシ
ョン用ナックルアームについて、本方法と従来方法の軽
量化率を比較した結果、同等の軽量化率が得られた。こ
のように、鋳造された物体の内部に鋳包まれる中子の素
材に、当該物体の比重より小さい比重の素材を用いるこ
とにより、中子が存在する部分における当該物体の比重
と中子の比重の差分により鋳造品を軽量化できる。
【００１７】図示する本発明の上記実施例にあっては、
中子としていずれもけい砂を主成分とした砂中子を使用
しているが、鋳造品を構成する素材よりも小さい比重の
ものであれば、発泡樹脂等のような種々の素材を用いる
ことができる。
中子としていずれもけい砂を主成分とした砂中子を使用
しているが、鋳造品を構成する素材よりも小さい比重の
ものであれば、発泡樹脂等のような種々の素材を用いる
ことができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明を用いれば、肉盗み
部を形成することによる鋳造品の軽量化を行う必要がな
いので、複雑な形状の鋳型の製作から免れることがで
き、また軽量化に用いる中子は鋳包まれるので、鋳造後
の工程から中子の排出処理を排除することができる。
部を形成することによる鋳造品の軽量化を行う必要がな
いので、複雑な形状の鋳型の製作から免れることがで
き、また軽量化に用いる中子は鋳包まれるので、鋳造後
の工程から中子の排出処理を排除することができる。
【図１】は自動車用クランクシャフトを製造する時に用
いる鋳型の正面図、
いる鋳型の正面図、
【図２】は本発明により製造された自動車用クランクシ
ャフトの断面図、
ャフトの断面図、
【図３】は本発明により製造された自動車サスペンショ
ン用ナックルアームを示す斜視図、
ン用ナックルアームを示す斜視図、
【図４】は本発明に用いた中子の製作工程を示す工程
図、
図、
【図５】は中空部を有する自動車用クランクシャフトを
製造するための鋳型とその中に中子を組込んだ状態を示
す正面図、
製造するための鋳型とその中に中子を組込んだ状態を示
す正面図、
【図６】肉盗み部を有する自動車サスペンション用ナッ
クルアームを示す斜視図である。
クルアームを示す斜視図である。
１…鋳型 ２…自動車用カムシャフト ３…カムシ
ャフトの形状をした凹部 ４…湯口 ５…湯道 ６…堰 ７…幅木部 ８…中子 ９…砂中子 １０…ケレン ２２…自動車サスペイション用ナ
ックルアーム
ャフトの形状をした凹部 ４…湯口 ５…湯道 ６…堰 ７…幅木部 ８…中子 ９…砂中子 １０…ケレン ２２…自動車サスペイション用ナ
ックルアーム
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳造品の素材よりも比重の小さい素材か
らなる前記鋳造品の外形状より小さい中子と、 前記中子の周囲を鋳包む鋳造品素材とからなることを特
徴とする軽量鋳物。 - 【請求項２】 鋳造品の外形状に対応した製品成形用凹
部が形成された鋳型の前記凹部内に、鋳造品の素材より
も比重の小さい素材により形成された中子をケレンを用
いて載置し、 前記鋳型内の製品成形用凹部と前記中子とにより成形さ
れる空間内に溶湯を注入して鋳造品本体を成形し、 鋳造品本体よりも比重の小さい中子が鋳包まれた鋳造品
を鋳造するようにしたことを特徴とする軽量鋳物の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18111691A JPH0523827A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 軽量鋳物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18111691A JPH0523827A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 軽量鋳物およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523827A true JPH0523827A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16095132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18111691A Pending JPH0523827A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 軽量鋳物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0523827A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013048962A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Bedloe Industries Llc | Casting process for railcar coupler throwers |
| CN104174822A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 南车眉山车辆有限公司 | 一种钩舌的铸造工艺 |
| CN114012039A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-02-08 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 一种特殊工艺的制动钳减重制造方法 |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP18111691A patent/JPH0523827A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013048962A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Bedloe Industries Llc | Casting process for railcar coupler throwers |
| US8672152B2 (en) | 2011-09-30 | 2014-03-18 | Bedloe Industries Llc | Casting process for railcar coupler throwers |
| CN104174822A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 南车眉山车辆有限公司 | 一种钩舌的铸造工艺 |
| CN114012039A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-02-08 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 一种特殊工艺的制动钳减重制造方法 |
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