JPH0683139U - Gravity mold casting equipment - Google Patents

Gravity mold casting equipment

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JPH0683139U
JPH0683139U JP2449493U JP2449493U JPH0683139U JP H0683139 U JPH0683139 U JP H0683139U JP 2449493 U JP2449493 U JP 2449493U JP 2449493 U JP2449493 U JP 2449493U JP H0683139 U JPH0683139 U JP H0683139U
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JP
Japan
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space
casting
mold
lining
riser
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Application number
JP2449493U
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Japanese (ja)
Inventor
謙一郎 亀井
Original Assignee
株式会社ユニシアジェックス
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製品に引け巣を発生することなく押湯上部の
凝固速度を促進し、これによって鋳造周期の短縮化を図
った重力金型鋳造装置を提供する。 【構成】 鋳物空間16を形成する金型21に一体的に
嵌着されかつ鋳物空間16に連通する押湯空間22を形
成する筒状の保温ライニング23と、この保温ライニン
グ23の上部外周に設けられて当該保温ライニング23
の上部外周の放熱を促進する冷却手段24とを具える。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a gravity die casting apparatus that accelerates the solidification rate of the upper part of the riser without causing shrinkage cavities in the product, thereby shortening the casting cycle. [Structure] A cylindrical heat retaining lining 23 that is integrally fitted to a mold 21 that forms the casting space 16 and forms a riser space 22 that communicates with the casting space 16, and is provided on the upper outer periphery of the heat retaining lining 23. Being warm insulation lining 23
Cooling means 24 for promoting heat radiation of the upper outer periphery of the.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、溶湯を反復使用可能な金型に対して重力のみで注入する重力金型鋳 造装置に関し、特に内燃機関のピストンに応用して好適なものである。 The present invention relates to a gravity mold casting apparatus for injecting molten metal into a mold that can be repeatedly used only by gravity, and is particularly suitable for application to a piston of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

重力金型鋳造装置は、砂型鋳造装置と同様に溶湯を重力のみで注入して製品を 造るものであるが、金属製の鋳型を反復使用することから、比較的融点の低いア ルミニウム合金等を用い、内燃機関のピストンやインテークマニホールド等を大 量に生産する場合等に特に有効である。 Gravity die casting equipment, like sand casting equipment, injects molten metal by gravity only to make products.However, since a metal mold is repeatedly used, aluminum alloys with a relatively low melting point are used. It is particularly effective when used for large-scale production of pistons and intake manifolds of internal combustion engines.

【0003】 ところで、上述した重力金型鋳造装置に限らず、鋳造工程では溶湯が凝固する 際に大きな体積収縮を伴うため、鋳造される製品に引け巣が形成されてしまう虞 がある。このような不具合を避けるため、一般には鋳型の上部に製品の形状と対 応した鋳物空間に連通する押湯空間を形成し、鋳物空間に注入された溶湯の体積 収縮を押湯空間内の溶湯の移動によって補償するようにしている。つまり、押湯 空間内の溶湯の凝固速度を鋳物空間の凝固速度よりも遅くすることにより、引け 巣の形成位置を押湯の部分に止め、製品側に引け巣が形成されないように配慮し ている。By the way, not only in the gravity die casting apparatus described above, but also in the casting process, a large volume shrinkage occurs when the molten metal solidifies, so that a shrinkage cavity may be formed in the cast product. In order to avoid such inconvenience, in general, a riser space corresponding to the shape of the product and communicating with the casting space is formed in the upper part of the mold, and the volumetric contraction of the molten metal injected into the casting space is suppressed. I am trying to compensate by moving. In other words, by setting the rate of solidification of the molten metal in the feeder space to be slower than that of the casting space, the position where the shrinkage cavity is formed is stopped at the portion of the feeder and care is taken not to form a shrinkage cavity on the product side. There is.

【0004】 例えば、重力金型鋳造装置では鋳物砂等と比較して放熱性の良いねずみ鋳鉄等 の金属を鋳型として用いているため、押湯空間内の溶湯の保温性を高める必要上 、実開平3−91139号公報等に開示されているように、熱伝導率の小さい多 孔質のセラミックスで形成された保温ライニングにて押湯空間を囲繞し、この押 湯空間内の溶湯の凝固速度が遅くなるように配慮している。For example, in a gravity die casting machine, a metal such as gray cast iron, which has better heat dissipation than foundry sand, is used as a mold, so that it is necessary to improve the heat retention of the molten metal in the feeder space. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-911139, etc., a riser space is surrounded by a heat retaining lining formed of a porous ceramic having a small thermal conductivity, and the solidification rate of the melt in the riser space is high. I am trying to slow down.

【0005】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

実開平3−91139号公報等で開示された重力金型鋳造装置を用いて内燃機 関のピストン素材を製造した場合、その鋳造後のピストン素材の側面形状を図2 に示すと共にその平面構造を図3に示す。すなわち、ピストン素材1の頂面2の 中央部に押湯3が形成された状態となり、この押湯3の部分は図2中、二点鎖線 で示すようにピストン素材1を後加工する際の基準となるセンターボス4として 旋削される。また、このピストン素材1の頂面2には、図示しない吸排気弁の開 弁動作に伴う複数(図示例では4つ)の逃げ部5が押湯3を挟んで形成されてお り、これら逃げ部5は機械的な後加工が不必要なことから、予めピストン素材1 の鋳造時に形成するようにしている。 When a piston material for an internal combustion engine is manufactured using the gravity die casting apparatus disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-911139, etc., the side surface shape of the piston material after casting is shown in FIG. 3 shows. That is, the riser 3 is formed in the central portion of the top surface 2 of the piston material 1, and this riser 3 part is formed when the piston material 1 is post-processed as shown by the chain double-dashed line in FIG. The center boss 4 that serves as the reference is turned. Further, on the top surface 2 of the piston material 1, a plurality of escape portions 5 (four in the illustrated example) associated with the opening operation of an intake / exhaust valve (not shown) are formed with the feeder 3 interposed therebetween. Since the escape portion 5 does not require mechanical post-processing, it is formed in advance when the piston material 1 is cast.

【0006】 このようなピストン素材1の生産効率を上げるため、その鋳造周期を短縮しよ うとすると、保温ライニングで囲まれた押湯3の上部の凝固が完全に終わってい ないため、所定形状のセンターボス4を加工することができなくなり、実質的に 従来のものではピストン素材1の生産効率を上げることが困難であった。In order to increase the production efficiency of such a piston material 1, if the casting cycle is shortened, the solidification of the upper part of the riser 3 surrounded by the heat insulation lining is not completely completed, so that the predetermined shape is obtained. Since the center boss 4 cannot be processed, it is substantially difficult to increase the production efficiency of the piston material 1 with the conventional one.

【0007】[0007]

【考案の目的】[The purpose of the device]

本考案は、製品に引け巣を発生することなく押湯上部の凝固速度を促進し、こ れによって鋳造周期の短縮化を図った重力金型鋳造装置を提供することを目的と する。 It is an object of the present invention to provide a gravity die casting apparatus that accelerates the solidification rate of the upper part of the riser without causing shrinkage cavities in the product, thereby shortening the casting cycle.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案による重力金型鋳造装置は、鋳物空間を形成する金型に一体的に嵌着さ れ、かつ前記鋳物空間に連通する押湯空間を形成する筒状の保温ライニングと、 この保温ライニングの上部に設けられて当該保温ライニングの上部の放熱を促進 する冷却手段とを具えたことを特徴とするものである。 The gravity die casting apparatus according to the present invention has a cylindrical heat retaining lining that is integrally fitted to a die that forms a casting space and that forms a feeder space that communicates with the casting space. It is characterized in that it is provided with a cooling means which is provided on the upper part and promotes heat dissipation of the upper part of the heat insulating lining.

【0009】[0009]

【作用】[Action]

本考案によると、金型に形成された鋳物空間に充填される溶湯の凝固に伴って 体積収縮が発生するが、押湯空間における溶湯の凝固速度は保温ライニングにて 鋳物空間よりも遅くなるように調整されており、これによって鋳物空間に連通す る押湯空間側から溶湯の一部が鋳物空間に引き込まれる。 According to the present invention, volumetric shrinkage occurs with the solidification of the molten metal filled in the casting space formed in the mold, but the solidification rate of the molten metal in the feeder space is slower than that in the casting space due to the heat retaining lining. Is adjusted so that a part of the molten metal is drawn into the casting space from the feeder space side communicating with the casting space.

【0010】 また、押湯空間の上部の保温ライニングは、冷却手段の放熱効果によって冷却 された状態となるため、押湯空間の上部に占める押湯の凝固が促進される。Further, the heat retaining lining in the upper part of the feeder space is cooled by the heat radiation effect of the cooling means, so that the solidification of the feeder occupying the upper part of the feeder space is promoted.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

本考案による重力金型鋳造装置を図2および図3に示す内燃機関のピストン素 材1の製造に応用した一実施例の断面構造を図1に示す。すなわち、本実施例に おける重力金型鋳造装置は、二つのピストン素材を同時に鋳造するものであり、 二つのピストン素材の外周面をそれぞれ形成する側部金型11は、図示しない前 部金型とこの前部金型に一対のノックピン12を介して図示しない分割面が緊密 に突き合わせられる後部金型13とからなる二つ割り構造となっている。これら 前部金型および後部金型13には、これらの対向方向(図中、紙面に対して垂直 な方向)に当該前部金型と後部金型13とを往復動させる図示しない型開閉駆動 機構がそれぞれ組み付けられている。この側部金型11の中央部には、図示しな い溶湯を注ぐための湯口14が形成され、この湯口14に接続する一対の湯道1 5がそれぞれピストン素材となる二つの鋳物空間16に連通しており、これら鋳 物空間16を挟んで湯道15の反対側の側部金型11の側端部には、盲押湯空間 17が形成されている。 FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an embodiment in which the gravity die casting apparatus according to the present invention is applied to manufacture of a piston material 1 of an internal combustion engine shown in FIGS. That is, the gravity die casting apparatus in this embodiment is for casting two piston materials at the same time, and the side die 11 forming the outer peripheral surface of each of the two piston materials is a front die not shown. And a rear mold 13 in which a divisional surface (not shown) is tightly butted to the front mold via a pair of knock pins 12 to form a split structure. A mold opening / closing drive (not shown) that reciprocates the front mold and the rear mold 13 in the facing direction (direction perpendicular to the paper surface in the drawing) of these front mold and rear mold 13. Each mechanism is assembled. A sprue 14 for pouring molten metal (not shown) is formed in the center of the side die 11, and a pair of runners 15 connected to the sprue 14 serve as piston materials in two casting spaces 16 respectively. A blind riser space 17 is formed at the side end of the side mold 11 on the opposite side of the runner 15 with the casting space 16 interposed therebetween.

【0012】 側部金型11に下端部が係合し得る下部金型18は、図示しない昇降機構を介 して昇降可能に設けられており、その上昇端位置で側部金型11が着脱されるよ うになっている。また、この下部金型18の表面から突出する分割構造の中子1 9は、下部金型18に対して相対的に摺動自在に嵌合しているが、この中子19 は図示しない架台に対して一体的に固定されているため、実際には上述した下部 金型18の昇降機構の作動に伴って、中子19に対し下部金型18が昇降するよ うになっている。The lower mold 18 whose lower end can be engaged with the side mold 11 is provided so as to be able to move up and down via an elevating mechanism (not shown), and the side mold 11 is detachable at the rising end position thereof. It is supposed to be done. Further, the core 19 of the divided structure protruding from the surface of the lower mold 18 is slidably fitted to the lower mold 18, but the core 19 is not shown in the figure. Since it is fixed integrally with the lower mold 18, the lower mold 18 is actually moved up and down with respect to the core 19 according to the operation of the lifting mechanism of the lower mold 18 described above.

【0013】 なお、上述した前部金型および後部金型13には、中子19に緊密に嵌合する テーパピン20がそれぞれ突設されており、これらテーパピン20によって形成 される円柱状の空間が機械加工後にピストンピンの嵌合孔として利用される。It should be noted that the front mold and the rear mold 13 described above are each provided with a taper pin 20 protrudingly fitted to the core 19, and a cylindrical space formed by these taper pins 20 is formed. It is used as a fitting hole for piston pins after machining.

【0014】 前記側部金型11を挟んで下部金型18と対向し、かつこれら側部金型11と 下部金型18と中子19とで上述した鋳物空間16を仕切ると共にピストン素材 の頂面を形成する上部金型21は、図示しない昇降機構により中子19に対して 昇降自在に支持されており、この上部金型21の中央部には、押湯空間22を形 成する保温ラインニング23が一体的に嵌着されている。外周面が段付きとなっ たこの保温ライニング23は、多孔質窒化珪素に代表されるセラミックス等の熱 伝導率の小さな材料にて形成され、その上部外周の肉厚は、放熱性を考慮して下 端部の肉厚よりも薄く設定されている。また、下端部に対して肉厚を薄く設定し た保温ライニング23の上部外周には、鉄等の金属で形成された冷し金24が本 考案による冷却手段として嵌着され、上部金型21と一体化されている。The side metal mold 11 is sandwiched between the lower metal mold 18 and the side metal mold 11, the lower metal mold 18 and the core 19 to partition the above-mentioned casting space 16 and the top of the piston material. The upper mold 21 forming the surface is supported by a lifting mechanism (not shown) so as to be able to move up and down with respect to the core 19. At the center of the upper mold 21, a heat retaining line that forms a feeder space 22 is provided. The steering wheel 23 is integrally fitted. This heat insulating lining 23 having a stepped outer peripheral surface is formed of a material having a small thermal conductivity such as ceramics typified by porous silicon nitride. It is set thinner than the wall thickness of the lower end. Further, a cooling metal 24 made of a metal such as iron is fitted as a cooling means according to the present invention on the outer periphery of the upper portion of the heat insulating lining 23 whose thickness is set thinner than the lower end portion, and the upper mold 21 It is integrated with.

【0015】 したがって、図1に示す鋳造状態において、湯口14から所定量の溶湯を注入 すると、この溶湯は湯道15から鋳物空間16および盲押湯空間17に流れ込み 、さらに溶湯の液面が押湯空間22の上部まで満たした状態となる。そして、時 間の経過に伴ってまず鋳物空間16内の溶湯が凝固し、次いで盲押湯空間17お よび押湯空間22の順に溶湯が凝固するが、押湯空間22の上部は冷し金24で 囲まれているため、この押湯空間22によって形成されるピストン素材の押湯の 上部の凝固が促進される。Therefore, when a predetermined amount of molten metal is injected from the sprue 14 in the casting state shown in FIG. 1, this molten metal flows from the runner 15 into the casting space 16 and the blind feeder space 17, and the liquid surface of the molten metal is further pushed. The upper part of the hot water space 22 is filled. Then, with the passage of time, the molten metal in the casting space 16 first solidifies, and then the molten metal solidifies in the order of the blind riser space 17 and the riser space 22, but the upper part of the riser space 22 is cooled. Since it is surrounded by 24, the solidification of the upper part of the riser of the piston material formed by this riser space 22 is promoted.

【0016】 つまり、ピストン素材の型抜きに際して押湯の外周面が従来のものよりも早く 凝固するため、鋳造周期を従来のものよりも短く設定しても、所定形状のセンタ ーボスをピストン素材の頂面中央に何ら問題なく形成することかでき、ピストン 素材の生産能率を向上させることができる。That is, since the outer peripheral surface of the riser solidifies faster than the conventional one when the piston material is demolded, even if the casting cycle is set shorter than that of the conventional one, the center boss of the predetermined shape is not It can be formed in the center of the top surface without any problems, and the production efficiency of the piston material can be improved.

【0017】 このピストン素材の型抜きに際しては、まず上部金型21が上方に退避移動し た後、側部金型11が分割されて前部金型と後部金型13とが引き離され、さら に下部金型18が下降してピストン素材が中子19に保持された状態となる。こ こで、中子19を分解してピストン素材を中子19から取り外す。When the piston material is removed from the die, first, the upper die 21 is retracted upward, and then the side die 11 is divided and the front die and the rear die 13 are separated from each other. Then, the lower mold 18 descends and the piston material is held by the core 19. Here, the core 19 is disassembled and the piston material is removed from the core 19.

【0018】 なお、本実施例では冷却手段として冷し金24を用い、この冷し金24を保温 ライニング23の上部外周に嵌着したが、保温ライニングの上部の放熱を促進で きるような構成の冷却手段であれば良い。例えば、保温ライニング23の上部の 肉厚を下部の肉厚よりも大幅に薄くしたり、あるいは上述した冷し金24の部分 を冷却空間として形成し、この冷却空間に水等の冷却流体の給排手段を接続する 一方、保温ライニング23の上部にこの保温ライニング23の温度を検出する温 度センサを埋設し、この温度センサからの検出信号に基づいて冷却空間に対する 冷却流体の供給を制御することにより、押湯空間22によって形成されるピスト ン素材の押湯の上部の凝固速度を調整することも可能である。In this embodiment, the cooling metal 24 is used as the cooling means, and the cooling metal 24 is fitted on the outer periphery of the upper portion of the heat insulating lining 23. However, the heat radiation of the upper portion of the heat insulating lining can be promoted. Any cooling means may be used. For example, the wall thickness of the upper portion of the heat insulating lining 23 is made much smaller than the wall thickness of the lower portion, or the above-mentioned chill 24 is formed as a cooling space, and a cooling fluid such as water is supplied to this cooling space. While connecting the discharge means, a temperature sensor for detecting the temperature of the heat retaining lining 23 is embedded above the heat retaining lining 23, and the supply of the cooling fluid to the cooling space is controlled based on the detection signal from the temperature sensor. Thus, it is also possible to adjust the solidification rate of the upper part of the feeder of the piston material formed by the feeder space 22.

【0019】[0019]

【考案の効果】[Effect of device]

本考案の重力金型鋳造装置によると、保温ライニングの上部の放熱を促進する 冷却手段をこの保温ライニングの上部に設けたので、凝固が遅れる傾向にある押 湯上部の放熱性が改善され、押湯上部外周面を確実に凝固させることができる結 果、鋳造周期を従来のものよりも短縮して製造効率を向上させることが可能であ る。 According to the gravity die casting apparatus of the present invention, the cooling means for promoting the heat dissipation of the upper part of the heat retaining lining is provided on the upper part of the heat retaining lining, so that the heat dissipation of the upper part of the feeder where the solidification tends to be delayed is improved, As a result of being able to solidify the outer peripheral surface of the molten metal reliably, it is possible to shorten the casting cycle compared to the conventional one and improve the manufacturing efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案による重力金型鋳造装置を内燃機関のピ
ストン素材の鋳造に応用した一実施例概略構造を表す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of an embodiment in which a gravity die casting apparatus according to the present invention is applied to casting piston material of an internal combustion engine.

【図2】鋳造による内燃機関のピストン素材の一例の外
観を表す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing an appearance of an example of a piston material for an internal combustion engine by casting.

【図3】図2に示したピストン素材の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the piston material shown in FIG.

【符号の説明】 11 側部金型 12 ノックピン 13 後部金型 14 湯口 15 湯道 16 鋳物空間 17 盲押湯空間 18 下部金型 19 中子 20 テーパピン 21 上部金型 22 押湯空間 23 保温ライニング 24 冷し金[Explanation of Codes] 11 Side Mold 12 Knock Pin 13 Rear Mold 14 Yukou 15 Funnel 16 Casting Space 17 Blinded Hot Metal Space 18 Lower Mold 19 Core 20 Tapered Pin 21 Upper Mold 22 Hot Water Space 23 Thermal insulation lining 24 Chilled money

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 鋳物空間を形成する金型に一体的に嵌着
され、かつ前記鋳物空間に連通する押湯空間を形成する
筒状の保温ライニングと、 この保温ライニングの上部に設けられて当該保温ライニ
ングの上部の放熱を促進する冷却手段とを具えたことを
特徴とする重力金型鋳造装置。
1. A cylindrical heat retaining lining that is integrally fitted to a mold that forms a casting space and that forms a riser space that communicates with the casting space, and is provided above the heat retaining lining. A gravity die casting apparatus comprising: a cooling means for promoting heat dissipation from the upper portion of the heat insulation lining.
JP2449493U 1993-05-12 1993-05-12 Gravity mold casting equipment Pending JPH0683139U (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021159945A (en) * 2020-03-31 2021-10-11 日立Astemo株式会社 Manufacturing method of casting and casting

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021159945A (en) * 2020-03-31 2021-10-11 日立Astemo株式会社 Manufacturing method of casting and casting

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