JPH07227646A - 鋳造方法 - Google Patents
鋳造方法Info
- Publication number
- JPH07227646A JPH07227646A JP6022827A JP2282794A JPH07227646A JP H07227646 A JPH07227646 A JP H07227646A JP 6022827 A JP6022827 A JP 6022827A JP 2282794 A JP2282794 A JP 2282794A JP H07227646 A JPH07227646 A JP H07227646A
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- JP
- Japan
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- mold
- molten metal
- cavity
- casting method
- scrap
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高品質なピストンリング素材を得ることので
きる遠心鋳造法を提供する。 【構成】 遠心鋳造法は、内側型面２３に、複数のピス
トンリング素材成形用キャビティ２１の注湯口２２を開
口させたスタック金型１３を用い、内側型面２３側に供
給されたＴｉＡｌ系金属間化合物組成の溶湯を各注湯口
２２を通じ各キャビティ２１内に注入することによっ
て、内側型面２３側には、過剰の溶湯により生じて全キ
ャビティ２１の容積の和よりも大きな体積を有するスク
ラップ２７を成形し、各キャビティ２１内には、スクラ
ップ２７に連設されたピストンリング素材１を成形す
る。その際、内側型面２３側に供給された溶湯を複数の
隔壁体２５により各キャビティ２１毎に区分し、この区
分によってスクラップ２７を分断する。これにより、各
分断部分２７1 ，２７2 における収縮応力を極めて小さ
くして、各ピストンリング素材１の鋳割れを防止するこ
とができる。
きる遠心鋳造法を提供する。 【構成】 遠心鋳造法は、内側型面２３に、複数のピス
トンリング素材成形用キャビティ２１の注湯口２２を開
口させたスタック金型１３を用い、内側型面２３側に供
給されたＴｉＡｌ系金属間化合物組成の溶湯を各注湯口
２２を通じ各キャビティ２１内に注入することによっ
て、内側型面２３側には、過剰の溶湯により生じて全キ
ャビティ２１の容積の和よりも大きな体積を有するスク
ラップ２７を成形し、各キャビティ２１内には、スクラ
ップ２７に連設されたピストンリング素材１を成形す
る。その際、内側型面２３側に供給された溶湯を複数の
隔壁体２５により各キャビティ２１毎に区分し、この区
分によってスクラップ２７を分断する。これにより、各
分断部分２７1 ，２７2 における収縮応力を極めて小さ
くして、各ピストンリング素材１の鋳割れを防止するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋳造方法、特に、型面
に、複数の薄肉鋳物成形用キャビティの注湯口を開口さ
せた金型を用い、前記型面側に供給された溶湯を各注湯
口を通じ各キャビティ内に注入することによって、前記
型面側には、過剰の溶湯により生じて全キャビティの容
積の和よりも大きな体積を有するスクラップを成形し、
各キャビティ内には、前記スクラップに連設された複数
の薄肉鋳物を成形する鋳造方法の改良に関する。
に、複数の薄肉鋳物成形用キャビティの注湯口を開口さ
せた金型を用い、前記型面側に供給された溶湯を各注湯
口を通じ各キャビティ内に注入することによって、前記
型面側には、過剰の溶湯により生じて全キャビティの容
積の和よりも大きな体積を有するスクラップを成形し、
各キャビティ内には、前記スクラップに連設された複数
の薄肉鋳物を成形する鋳造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種鋳造方法において、スクラップの
体積を前記のように大きくする理由は、型面側の溶湯に
よる押湯効果を狙ったもので、その押湯効果が不十分で
ある場合には湯回り不良、巣の発生等の不具合を生じ
る。
体積を前記のように大きくする理由は、型面側の溶湯に
よる押湯効果を狙ったもので、その押湯効果が不十分で
ある場合には湯回り不良、巣の発生等の不具合を生じ
る。
【０００３】ところが、スクラップの体積が大きいこと
に起因して、その凝固に伴い過大な収縮応力が発生し易
く、そのため金型がスクラップおよび各薄肉鋳物により
強く拘束されて、型抜き作業に多くの工数を要する、と
いう問題があった。
に起因して、その凝固に伴い過大な収縮応力が発生し易
く、そのため金型がスクラップおよび各薄肉鋳物により
強く拘束されて、型抜き作業に多くの工数を要する、と
いう問題があった。
【０００４】そこで、金型をスタックタイプに構成し
て、その相隣る両構成金型間にスペーサを介在させ、鋳
込み後スペーサを取除き、それにより生じた空間を利用
して型抜き作業を行う、といった方法が考えられる（例
えば特開平３−２８１０３４号公報参照）。
て、その相隣る両構成金型間にスペーサを介在させ、鋳
込み後スペーサを取除き、それにより生じた空間を利用
して型抜き作業を行う、といった方法が考えられる（例
えば特開平３−２８１０３４号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記鋳
造方法によると、複数のスペーサに起因して金型が大型
化し、また部品点数も多くなるため、造型作業に多くの
工数を要する、という新たな問題を生じる。
造方法によると、複数のスペーサに起因して金型が大型
化し、また部品点数も多くなるため、造型作業に多くの
工数を要する、という新たな問題を生じる。
【０００６】さらに、前記鋳造方法において、脆性材料
であるＴｉＡｌ系金属間化合物組成の溶湯を用いると、
スクラップの前記過大な収縮応力に起因して薄肉鋳物に
鋳割れ（亀裂）が生じ易い、という問題があるが、この
問題は前記スペーサの使用によっては解決することがで
きない。
であるＴｉＡｌ系金属間化合物組成の溶湯を用いると、
スクラップの前記過大な収縮応力に起因して薄肉鋳物に
鋳割れ（亀裂）が生じ易い、という問題があるが、この
問題は前記スペーサの使用によっては解決することがで
きない。
【０００７】本発明は前記に鑑み、スクラップにおける
前記収縮応力の過大化を抑制して、型抜き作業を容易に
すると共に鋳割れの無い高品質な薄肉鋳物を製造するこ
とのできる前記鋳造方法を提供することを目的とする。
前記収縮応力の過大化を抑制して、型抜き作業を容易に
すると共に鋳割れの無い高品質な薄肉鋳物を製造するこ
とのできる前記鋳造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、型面に、複数
の薄肉鋳物成形用キャビティの注湯口を開口させた金型
を用い、前記型面側に供給された溶湯を各注湯口を通じ
各キャビティ内に注入することによって、前記型面側に
は、過剰の溶湯により生じて全キャビティの容積の和よ
りも大きな体積を有するスクラップを成形し、各キャビ
ティ内には、前記スクラップに連設された複数の薄肉鋳
物を成形する鋳造方法において、前記型面側に供給され
た溶湯を複数の隔壁体により区分することを特徴とす
る。
の薄肉鋳物成形用キャビティの注湯口を開口させた金型
を用い、前記型面側に供給された溶湯を各注湯口を通じ
各キャビティ内に注入することによって、前記型面側に
は、過剰の溶湯により生じて全キャビティの容積の和よ
りも大きな体積を有するスクラップを成形し、各キャビ
ティ内には、前記スクラップに連設された複数の薄肉鋳
物を成形する鋳造方法において、前記型面側に供給され
た溶湯を複数の隔壁体により区分することを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】前記のような隔壁体を用いると、スクラップを
分断することが可能である。この場合、各分断部分にお
ける収縮応力は極めて小さく、これにより、金型に対す
る各分断部分および各薄肉鋳物による拘束力が緩和され
るので、型抜き作業をスムーズに行い、また薄肉鋳物の
鋳割れも防止することができる。なお、スクラップは完
全に分断されていなくてもよい。
分断することが可能である。この場合、各分断部分にお
ける収縮応力は極めて小さく、これにより、金型に対す
る各分断部分および各薄肉鋳物による拘束力が緩和され
るので、型抜き作業をスムーズに行い、また薄肉鋳物の
鋳割れも防止することができる。なお、スクラップは完
全に分断されていなくてもよい。
【００１０】さらに金型の大型化を回避すると共にその
金型の造型作業性を向上させることができる。
金型の造型作業性を向上させることができる。
【００１１】
【実施例】図１は、薄肉鋳物としてのＴｉＡｌ系金属間
化合物より構成された環状ピストンリング素材１を示
し、ピストンリングの呼び方によると、呼び径Ｄ＝１０
０mm、厚さＴ＝２０mm、幅（肉厚）Ｂ＝３〜６mmであ
る。
化合物より構成された環状ピストンリング素材１を示
し、ピストンリングの呼び方によると、呼び径Ｄ＝１０
０mm、厚さＴ＝２０mm、幅（肉厚）Ｂ＝３〜６mmであ
る。
【００１２】図２，３は、ピストンリング素材１を複数
個製造するための遠心鋳造装置２を示す。その装置２に
おいて、回転軸３の先端に固着された基台４上に金型用
ホルダ筒５が立設され、その中空筒状本体６の下端外周
面に存するフランジ部７が基台５に複数のボルト８およ
びナット９により着脱自在に取付けられる。中空筒状本
体６の上部開口は蓋板１０により覆われ、その蓋板１０
は中空筒状本体６に複数のボルト１１により着脱自在に
取付けられる。また中空筒状本体６の下部開口は、基台
４上に載置されると共に中空筒状本体６に嵌合された当
て板１２によって閉鎖される。
個製造するための遠心鋳造装置２を示す。その装置２に
おいて、回転軸３の先端に固着された基台４上に金型用
ホルダ筒５が立設され、その中空筒状本体６の下端外周
面に存するフランジ部７が基台５に複数のボルト８およ
びナット９により着脱自在に取付けられる。中空筒状本
体６の上部開口は蓋板１０により覆われ、その蓋板１０
は中空筒状本体６に複数のボルト１１により着脱自在に
取付けられる。また中空筒状本体６の下部開口は、基台
４上に載置されると共に中空筒状本体６に嵌合された当
て板１２によって閉鎖される。
【００１３】ホルダ筒６内に金型としてのスタック金型
１３が収容され、そのスタック金型１３は中空筒状本体
６に嵌合されて基台４および蓋板１０間に挟着される。
１３が収容され、そのスタック金型１３は中空筒状本体
６に嵌合されて基台４および蓋板１０間に挟着される。
【００１４】スタック金型１３は、複数の同一構造を有
する環状構成金型１４を積重ねて構成される。各構成金
型１４はＣｕ−２重量％Ｂｅ合金よりなり、また図４に
も示すように上型１５と下型１６とを備え、さらに上型
１５および下型１６は左右一対の半環状体１７，１８の
周方向両端面ａ，ｂを突合せることによって形成され
る。
する環状構成金型１４を積重ねて構成される。各構成金
型１４はＣｕ−２重量％Ｂｅ合金よりなり、また図４に
も示すように上型１５と下型１６とを備え、さらに上型
１５および下型１６は左右一対の半環状体１７，１８の
周方向両端面ａ，ｂを突合せることによって形成され
る。
【００１５】これにより、上型１５の両半環状体１７に
おいて、それらの内周下縁全体に沿う鉤形切欠き１９
と、下型１６の両半環状体１８において、それらの内周
上縁全体に沿う鉤形切欠き２０とが対向してピストンリ
ング素材成形用環状キャビティ２１が形成される。各キ
ャビティ２１の注湯口２２は、回転軸線ｃ方向に配列し
て、各構成金型１４の内周面により形成される、スタッ
ク金型１３の内側型面２３に開口する。
おいて、それらの内周下縁全体に沿う鉤形切欠き１９
と、下型１６の両半環状体１８において、それらの内周
上縁全体に沿う鉤形切欠き２０とが対向してピストンリ
ング素材成形用環状キャビティ２１が形成される。各キ
ャビティ２１の注湯口２２は、回転軸線ｃ方向に配列し
て、各構成金型１４の内周面により形成される、スタッ
ク金型１３の内側型面２３に開口する。
【００１６】また下型１６の両半環状体１８において、
それらの内周下縁全体に沿う半環状突出部２４の周方向
両端面ｄが突合されて隔壁体２５が構成され、したがっ
て隔壁体２５は構成金型１４の内周面下縁に突設されて
環状をなす。蓋板１０には給湯口２６が形成され、その
給湯口２６はスタック金型１３の内側型面２３により形
成された円筒状注湯空間ｅに連通する。
それらの内周下縁全体に沿う半環状突出部２４の周方向
両端面ｄが突合されて隔壁体２５が構成され、したがっ
て隔壁体２５は構成金型１４の内周面下縁に突設されて
環状をなす。蓋板１０には給湯口２６が形成され、その
給湯口２６はスタック金型１３の内側型面２３により形
成された円筒状注湯空間ｅに連通する。
【００１７】Ｔｉ52Ａｌ48（数値は原子％）といったＴ
ｉＡｌ系金属間化合物組成の溶湯を、真空チャンバ内で
水冷Ｃｕるつぼを用いた高周波誘導溶解により調製し、
次いで溶湯に１分間の誘導攪拌処理を施した。湯温は、
熱電対を用いて測定したところ１５７０℃であった。
ｉＡｌ系金属間化合物組成の溶湯を、真空チャンバ内で
水冷Ｃｕるつぼを用いた高周波誘導溶解により調製し、
次いで溶湯に１分間の誘導攪拌処理を施した。湯温は、
熱電対を用いて測定したところ１５７０℃であった。
【００１８】スタック金型１３内の溶湯に約３０Ｇの遠
心力が作用するように、スタック金型１３を、回転数７
７０rpm にて回転させながら溶湯を給湯口２６より注湯
空間ｅに供給した。
心力が作用するように、スタック金型１３を、回転数７
７０rpm にて回転させながら溶湯を給湯口２６より注湯
空間ｅに供給した。
【００１９】図５に示すように、溶湯が遠心力により注
湯空間ｅの半径方向外方へ飛ばされて各キャビティ２１
内に充填され、これにより複数のピストンリング素材１
が成形される。
湯空間ｅの半径方向外方へ飛ばされて各キャビティ２１
内に充填され、これにより複数のピストンリング素材１
が成形される。
【００２０】この場合、各隔壁体２５が無ければ、注湯
空間ｅ内には過剰の溶湯により回転軸線ｃ方向に延びる
と共に全キャビティ２１の容積の和よりも大きな体積を
有する有底筒状をなすスクラップが成形されるが、前記
構成の複数の隔壁体２５を備えていると、それら隔壁体
２５によって過剰の溶湯は回転軸線ｃ方向に沿って各キ
ャビティ２１毎に区分される。
空間ｅ内には過剰の溶湯により回転軸線ｃ方向に延びる
と共に全キャビティ２１の容積の和よりも大きな体積を
有する有底筒状をなすスクラップが成形されるが、前記
構成の複数の隔壁体２５を備えていると、それら隔壁体
２５によって過剰の溶湯は回転軸線ｃ方向に沿って各キ
ャビティ２１毎に区分される。
【００２１】この区分により、図６にも示すように、ス
クラップ２７は回転軸線ｃ方向に沿って複数に分断さ
れ、最下位の分断部分２７1 はカップ形をなし、またそ
れよりも上位の各分断部分２７2 は環状をなす。各分断
部分２７1 ，２７2 の外周面にピストンリング素材１が
連設される。
クラップ２７は回転軸線ｃ方向に沿って複数に分断さ
れ、最下位の分断部分２７1 はカップ形をなし、またそ
れよりも上位の各分断部分２７2 は環状をなす。各分断
部分２７1 ，２７2 の外周面にピストンリング素材１が
連設される。
【００２２】前記のようにスクラップ２７を分断する
と、各分断部分２７1 ，２７2 における収縮応力は極め
て小さくなり、これにより、各構成金型１４に対する各
分断部分２７1 ，２７2 および各ピストンリング素材１
による拘束力が緩和されるので、型抜き作業をスムーズ
に行い、またピストンリング素材１の鋳割れも防止する
ことができる。
と、各分断部分２７1 ，２７2 における収縮応力は極め
て小さくなり、これにより、各構成金型１４に対する各
分断部分２７1 ，２７2 および各ピストンリング素材１
による拘束力が緩和されるので、型抜き作業をスムーズ
に行い、またピストンリング素材１の鋳割れも防止する
ことができる。
【００２３】さらにスタック金型１３の大型化を回避す
ると共にそのスタック金型１３の造型作業性を向上させ
ることができる。
ると共にそのスタック金型１３の造型作業性を向上させ
ることができる。
【００２４】前記遠心鋳造法において、スクラップ２７
の内側に形成される空洞部２８は、下方に向って先細り
となる略円錐形に形成される。前記分断を確実に行って
鋳割れを防止するためには、各隔壁体２５の突出長さｆ
と、スクラップ２７における下から２番目の構成金型１
４の内周下縁に接する部分の肉厚ｇとの関係をｆ≧ｇに
設定する。
の内側に形成される空洞部２８は、下方に向って先細り
となる略円錐形に形成される。前記分断を確実に行って
鋳割れを防止するためには、各隔壁体２５の突出長さｆ
と、スクラップ２７における下から２番目の構成金型１
４の内周下縁に接する部分の肉厚ｇとの関係をｆ≧ｇに
設定する。
【００２５】また湯回り不良および巣の発生を確実に防
止するためには、スクラップ２７の空洞部２８における
開口２９の肉厚ｈを、各構成金型１４の内径ｊ＝６０m
m、空洞部ｋの長さ＝２００mmにおいて、ｈ≧５mmに設
定して、十分な押湯効果を得る。
止するためには、スクラップ２７の空洞部２８における
開口２９の肉厚ｈを、各構成金型１４の内径ｊ＝６０m
m、空洞部ｋの長さ＝２００mmにおいて、ｈ≧５mmに設
定して、十分な押湯効果を得る。
【００２６】溶湯に作用する遠心力はスタック金型１３
の回転数を５００〜８００rpm の範囲で調節することに
より２０〜４０Ｇに制御される。
の回転数を５００〜８００rpm の範囲で調節することに
より２０〜４０Ｇに制御される。
【００２７】本発明は遠心鋳造法に限らず、平らな型面
に複数のキャビティの注湯口を開口させた金型を用い、
プランジャにより溶湯を各キャビティに加圧充填する鋳
造方法等にも適用される。
に複数のキャビティの注湯口を開口させた金型を用い、
プランジャにより溶湯を各キャビティに加圧充填する鋳
造方法等にも適用される。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように特定され
た手段を採用することによって、型抜き作業をスムーズ
に行い、また鋳割れ等の鋳造欠陥のない高品質な薄肉鋳
物を得ることができる。さらに金型の小型化を達成し、
またその金型の造型作業性も向上させることができ、そ
の上、型抜き作業の容易化に伴い金型の延命を図ること
ができる。
た手段を採用することによって、型抜き作業をスムーズ
に行い、また鋳割れ等の鋳造欠陥のない高品質な薄肉鋳
物を得ることができる。さらに金型の小型化を達成し、
またその金型の造型作業性も向上させることができ、そ
の上、型抜き作業の容易化に伴い金型の延命を図ること
ができる。
【図１】ピストンリング素材の斜視図である。
【図２】遠心鋳造装置の縦断正面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】構成金型の要部分解斜視図である。
【図５】鋳造作業説明図で、図２に対応する。
【図６】スクラップの正面図である。
【符号の説明】 １ ピストンリング素材（薄肉鋳物） １３ スタック金型（金型） １４ 構成金型 ２１ 環状キャビティ ２２ 注湯口 ２３ 内側型面（型面） ２５ 隔壁体 ２７ スクラップ ２７1 ，２７2 分断部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 14/00 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 型面（２３）に、複数の薄肉鋳物成形用
キャビティ（２１）の注湯口（２２）を開口させた金型
（１３）を用い、前記型面（２３）側に供給された溶湯
を各注湯口（２２）を通じ各キャビティ（２１）内に注
入することによって、前記型面（２３）側には、過剰の
溶湯により生じて全キャビティ（２１）の容積の和より
も大きな体積を有するスクラップ（２７）を成形し、各
キャビティ（２１）内には、前記スクラップ（２７）に
連設された複数の薄肉鋳物（１）を成形する鋳造方法に
おいて、前記型面（２３）側に供給された溶湯を複数の
隔壁体（２５）により区分することを特徴とする鋳造方
法。 - 【請求項２】 前記溶湯の区分は各キャビティ（２１）
毎に行われる、請求項１記載の鋳造方法。 - 【請求項３】 前記金型は、遠心鋳造法に供すべく複数
の環状構成金型（１４）を積重ねたスタック金型（１
３）であり、各構成金型（１４）における環状キャビテ
ィ（２１）の注湯口（２２）は、各構成金型（１４）の
内周面により形成される内側型面（２３）に開口し、各
隔壁体（２５）は、各構成金型（１４）の内周面下縁に
突設されて環状をなす、請求項１または２記載の鋳造方
法。 - 【請求項４】 前記溶湯はＴｉＡｌ系金属間化合物組成
を有する、請求項１，２または３記載の鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6022827A JPH07227646A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6022827A JPH07227646A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07227646A true JPH07227646A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12093533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6022827A Pending JPH07227646A (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07227646A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114918381A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-19 | 合肥市瑞宏重型机械有限公司 | 一种轴承座铸造方法 |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP6022827A patent/JPH07227646A/ja active Pending
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