JPH0732116A - 高圧鋳造用の鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶湯の充填時において鋳抜き成形部の上型と
下型との隙間にエアが溜まるのを防止し、あるいは溜ま
ったエアが最終加圧時にキャビティ内に押し出されるの
を阻止することにより、鋳造製品のブリスターなどの発
生原因を解消する。 【構成】 上型１０と下型１２とにより構成されるキャ
ビティ１６の一部に鋳抜き成形部２０が存在し、この鋳
抜き成形部２０における上型１０と下型１２との間に相
互の熱膨張による衝突を避けるための隙間を必要とする
高圧鋳造用の鋳型において、前記鋳抜き成形部２０を構
成している上型１０及び下型１２のいずれかの一部がそ
の型本体とは別体の可動子２２で構成され、この可動子
２２は鋳抜き成形部２０における上型１０と下型１２と
の前記衝突による負荷を吸収する方向へスライド可能
で、かつ常時は前記隙間を詰める方向へ付勢されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用アルミホイー
ルのようにその一部に鋳抜き窓を有する製品の鋳造に用
いられる高圧鋳造用の鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平２−１４９７１号公
報に自動車用アルミホイールを鋳造するための高圧鋳造
用の鋳型が開示されている。この公報でも明らかなよう
にアルミホイールの鋳造は、上型と下型とにより構成さ
れるキャビティにアルミ溶湯を充填した後、このキャビ
ティ内を加圧して溶湯を凝固させている。図４に前記公
報とほぼ同じタイプの鋳型の一部が断面図で示されてい
る。この図面において上型１０及び下型１２は、キャビ
ティ１６の一部に突出した鋳抜き成形部２０を有する。
そしてこの鋳抜き成形部２０における上型１０と下型１
２との間には、その型締め状態において所定の隙間３０
が確保されている。この隙間３０はキャビティ１６にア
ルミ溶湯を充填したときの上型１０と下型１２との熱膨
張により、これら相互が前記鋳抜き成形部２０で衝突す
るのを防止するためのもので、その寸法はキャビティ１
６（製品）の大きさにより差があるものの通常は１．０
〜２．０mm程度に設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが前記隙間には
アルミ溶湯の充填工程においてエアが溜まり易い。そし
て最終工程において前述したようにキャビティ１６内の
加圧を行うと、前記隙間３０に溜まっているエアがアル
ミ溶湯によりキャビティ１６へ押し出されてしまう。こ
の結果、鋳造製品の内部にエアが残ることとなってブリ
スターなどの製品不良の原因となる。なおアルミホイー
ルのように鋳造後に熱処理を必要とする場合は、この熱
処理により製品内のエアが膨張してブリスターや剥がれ
などの不良が顕著となる。

【０００４】本発明の技術的課題は、溶湯の充填時にお
いて鋳抜き成形部の上型と下型との隙間にエアが溜まる
のを防止し、あるいは溜まったエアが最終加圧時にキャ
ビティ内に押し出されるのを阻止することにより、鋳造
製品のブリスターなどの発生原因を解消することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明における高圧鋳造用の鋳型はつぎの（１）〜
（４）のように構成されている。 （１）上型と下型とにより構成されるキャビティの一部
に鋳抜き成形部が存在し、この鋳抜き成形部における上
型と下型との間に相互の熱膨張による衝突を避けるため
の隙間を必要とする高圧鋳造用の鋳型において、前記鋳
抜き成形部を構成している上型及び下型のいずれかの一
部がその型本体とは別体の可動子で構成され、この可動
子は鋳抜き成形部における上型と下型との前記衝突によ
る負荷を吸収する方向へスライド可能で、かつ常時は前
記隙間を詰める方向へ付勢されている。 （２）上型と下型とにより構成されるキャビティの一部
に鋳抜き成形部が存在し、この鋳抜き成形部における上
型と下型との間に相互の熱膨張による衝突を避けるため
の隙間が設けられている高圧鋳造用の鋳型において、前
記上型に対して鋳抜き成形部の前記隙間から型外に通じ
るエア抜きが形成されている。 （３）前記隙間を構成している上型と下型との面を波形
に形成すれば、後述のようにより効果的である。 （４）上型と下型とにより構成されるキャビティの一部
に鋳抜き成形部が存在し、この鋳抜き成形部における上
型と下型との間に相互の熱膨張による衝突を避けるため
の隙間が設けられている高圧鋳造用の鋳型において、前
記鋳抜き成形部を構成している上型と下型との一部には
前記隙間をもって嵌合させた凹凸が形成され、これらの
凹凸の間の隙間のうち熱膨張の影響の少ない方向に位置
する隙間が他の部分より小さく設定されている。

【０００６】

【作用】前記（１）の構成によれば、鋳抜き成形部にお
ける上型と下型との隙間は前記可動子によりゼロの状態
に詰められている。このため前記キャビティ内への溶湯
の充填時に隙間に溜まったエアがその後の加圧によりキ
ャビティ内に押し出されるといった一連の現象が全て解
消される。また溶湯充填時には溶湯の熱影響を受けて上
型及び下型が膨張するが、前記鋳抜き成形部での上型と
下型との衝突負荷は前記可動子のスライドにより吸収さ
れる。前記（２）の構成では、溶湯の充填時に鋳抜き成
形部における上型と下型との隙間に溜まったエアは前記
エア抜きを通って型外へ排出される。したがって加圧時
においてキャビティ内にエアが押し出されることはな
い。また前記（３）の構成のように前記隙間を構成して
いる上型と下型との面を波形にすれば、前記加圧工程に
おいて隙間に溶湯が侵入しにくい。そこで前記エア抜き
の流路断面積を大きくしてエア抜き量を増やすことが可
能となる。前記（４）の構成においては、鋳抜き成形部
において上型と下型とが嵌合している凹凸の隙間が、こ
れらの上型及び下型の熱膨張の影響が大きい部分では相
互の衝突を避ける寸法に設定され、熱膨張の影響が少な
い部分では小さい寸法に設定されている。このため前記
加圧工程において凹凸の間に溶湯が侵入せず、そこに溜
まっているエアがキャビティ内に押し出されることもな
い。

【０００７】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図１〜図３にしたが
って説明する。なお以下の実施例は自動車用のアルミホ
イールを高圧鋳造するための鋳型に本発明を適用したも
のである。 実施例１ 図１に前記（１）の構成（請求項１）と対応する高圧鋳
造用の鋳型が断面図で示されている。この図面において
可動の上型１０は、固定の下型１２に対して接近及び離
反動作可能である。また上型１０にはスライドコア１４
が図面の左右方向へスライド可能に組付けられている。
そして図１で示す状態にスライドコア１４を位置させ、
かつ上型１０と下型１２とを型締めすることにより、ア
ルミホイール（製品）を鋳造するためのキャビティ１６
が構成される。なお下型１２にはキャビティ１６へアル
ミ溶湯を充填するための湯口１８が形成されている。

【０００８】前記製品には周知のように複数個の鋳抜き
窓が成形され、そのための鋳抜き成形部２０が上型１０
及び下型１２から前記キャビティ１６の一部に突出させ
た状態で設けられている。つまりこの鋳抜き成形部２０
は製品の鋳抜き窓の配置に対応させて複数設けられてい
るのであるが、図面では一つだけが示されている。また
この鋳抜き成形部２０における上型１０と下型１２との
間には、通常は１．０〜２．０mm程度の隙間が設けられ
ていて、前記キャビティ１６に溶湯を充填したときの上
型１０及び下型１２の熱膨張による相互の衝突を避けて
いる。しかし本実施例ではこの隙間をゼロに保持し、か
つ上型１０及び下型１２の熱膨張による相互の衝突負荷
も吸収するように構成されている。そのための構成をつ
ぎに説明する。

【０００９】前記鋳抜き成形部２０における下型１２の
側には、これとは別体の可動子２２が図１の上下方向へ
スライド可能に組付けられている。この可動子２２の先
端面は、鋳抜き成形部２０において上型１０に対する下
型１２側の接触面の全域を占めている。したがって可動
子２２が図面の下方へスライドすれば、鋳抜き成形部２
０における上型１０と下型１２との衝突負荷が吸収され
ることとなる。

【００１０】前記可動子２２と一体のフランジ２３と、
これが位置している下型１２の孔内面との間には図示の
型締め状態において２．０〜３．０mm程度のクリアラン
スａが設けられている。またこのフランジ２３に対して
は、可動子２２を常に上方へ押し出すように皿ばね２４
の弾性力を作用させている。このため上型１０を上昇さ
せた型開き時には、前記可動子２２が皿ばね２４の力に
よりクリアランスａの範囲で押し上げられる。なお皿ば
ね２４に代えて強力なコイルスプリングなどを使用する
ことも当然可能である。前記可動子２２の下端部には、
下型１２の下面側から挿入されたボルト２６が筒形状の
カラー２８を介在して結合されている。そしてこのボル
ト２６のヘッド２７と下型１２との間には、図示の型締
め状態においてクリアランスｂが設けられている。この
クリアランスｂは前記カラー２８の長さで調整でき、カ
ラー２８の長さはクリアランスｂが前記クリアランスａ
より大きくなるように設定されている。

【００１１】つづいて前記鋳型による高圧鋳造について
説明する。まず図１で示す型締め状態において下型１２
の前記湯口１８から前記キャビティ１６の内部へアルミ
溶湯が充填される。このとき前記鋳抜き成形部２０にお
ける上型１０と下型１２との間に隙間が設定されている
場合は、ここにエアが溜まるのであるが、本実施例では
前記皿ばね２４の力で上方へ付勢されている可動子２２
により隙間がゼロに保持されていてエアが溜まる余地は
ない。したがってつぎに説明する最終加圧工程において
エアがキャビティ１６へ押し出されることもない。また
溶湯充填に伴う上型１０及び下型１２の熱膨張により、
前記鋳抜き成形部２０における両型１０，１２の間で生
じようとする衝突負荷は、前記可動子２２が皿ばね２４
の弾力に抗して下方へスライドすることで吸収される。
このため型同志の衝突による型寿命の低下が防止され
る。

【００１２】さてアルミ溶湯の充填後は図示外の加圧部
材によって前記キャビティ１６の中を最終加圧し、充填
された溶湯を一定の圧力下で凝固させる。そして凝固が
完了したら型開きを行ってキャビティ１６から鋳造製品
を取出す。なお前記可動子２２を押し上げる力は、前記
皿ばね２４やコイルスプリングなどの弾力に限るもので
はなく、例えば油圧シリンダーなどを利用することも可
能である。

【００１３】実施例２ 図２に前記（１）（２）の構成（請求項１，２）と対応
する高圧鋳造用の鋳型が断面図で示されている。この実
施例２及びつぎに説明する実施例３において前記実施例
１と同一もしくは均等構成と考えられる部材には、それ
ぞれの図面に図１と同一符号を付して重複する説明は省
略する。さて本実施例では、すでに説明した理由によっ
て鋳抜き成形部２０における上型１０と下型１２との間
に１．０〜２．０mm程度の隙間３０が設けられている。
そしてこの隙間３０における上型１０及び下型１２の面
は、図２（Ａ）で示すように波形面３２となっている。
また上型１０には隙間３０から型外に通じる孔３４があ
けられている。この孔３４の中には、図２（Ａ）のＢ−
Ｂ線拡大断面図を表した図２（Ｂ）からも明らかなよう
に外周に複数本のスリット３７を有するピン３６がきつ
く挿入されている。これらのスリット３７と孔３４の内
周とによりエア抜き（ガス抜き）が構成されている。

【００１４】前記実施例２の鋳型においてキャビティ１
６の内部へアルミ溶湯が充填されると前記隙間３０にエ
アが生じるが、このエアは前記のエア抜きを通って速や
かに型外へ排出される。したがって溶湯充填後の最終加
圧工程においてエアがキャビティ１６へ押し出されるこ
とが防止される。しかも上型１０及び下型１２の前記波
形面３２により、最終加圧時においても前記隙間３０に
溶湯が侵入しにくい。そこで前記エア抜きの流路断面積
を大きくしてエア抜き量を増やすことが可能となる。こ
の結果、前記隙間３０を設けているにもかかわらず、最
終加圧工程においてエアがキャビティ１６へ押し出され
ることは防止される。

【００１５】実施例３ 図３に前記（３）の構成（請求項３）と対応する高圧鋳
造用の鋳型が断面図で示されている。この実施例３にお
いては鋳抜き成形部２０を構成している上型１０と下型
１２との一部に、互いに嵌合させた凹凸４０が形成され
ている。この凹凸４０において上型１０及び下型１２の
熱膨張による影響の大きい方向の隙間３０ａは、この熱
膨張による衝突を避けるのに充分な寸法（２．０mm程
度）に設定されている。これに対し熱膨張による影響の
少ない方向の隙間３０ｂ，３０ｃは隙間３０ａより小さ
い寸法（０．５mm以下）に設定されている。

【００１６】この実施例３においては溶湯充填時におい
て前記凹凸４０の隙間３０ａにエアが溜まる。しかし隙
間３０ｂ，３０ｃは、溶湯充填後の最終加圧工程におい
ても溶湯の侵入を阻止できる寸法であるため、エアがキ
ャビティ１６へ押し出されることは防止される。したが
ってエアによる鋳造欠陥が防止される。

【００１７】

【発明の効果】このように本発明は、溶湯の充填時にお
いて上型及び下型の熱膨張による鋳抜き成形部での衝突
負荷を生じさせることなく、この鋳抜き成形部における
上型と下型との隙間をなくし、あるいは隙間に溜まった
エアを速やかに型外へ排出し、さらには溜まったエアが
最終加圧時にキャビティ内に押し出されるのを阻止する
ことができ、これによって鋳造製品に対するブリスター
などの発生原因を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における高圧鋳造用の鋳型を表した断
面図である。

【図２】実施例２における高圧鋳造用の鋳型を表した断
面図である。

【図３】実施例３における高圧鋳造用の鋳型を表した断
面図である。

【図４】従来の高圧鋳造用の鋳型を表した断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 上型 １２ 下型 １６ キャビティ ２０ 鋳抜き成形部 ２２ 可動子 ３０ 隙間 ４０ 凹凸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型と下型とにより構成されるキャビテ
   ィの一部に鋳抜き成形部が存在し、この鋳抜き成形部に
   おける上型と下型との間に相互の熱膨張による衝突を避
   けるための隙間を必要とする高圧鋳造用の鋳型におい
   て、 前記鋳抜き成形部を構成している上型及び下型のいずれ
   かの一部がその型本体とは別体の可動子で構成され、こ
   の可動子は鋳抜き成形部における上型と下型との前記衝
   突による負荷を吸収する方向へスライド可能で、かつ常
   時は前記隙間を詰める方向へ付勢されていることを特徴
   とした高圧鋳造用の鋳型。
2. 【請求項２】 上型と下型とにより構成されるキャビテ
   ィの一部に鋳抜き成形部が存在し、この鋳抜き成形部に
   おける上型と下型との間に相互の熱膨張による衝突を避
   けるための隙間が設けられている高圧鋳造用の鋳型にお
   いて、 前記上型に対して鋳抜き成形部の前記隙間から型外に通
   じるエア抜きが形成されていることを特徴とした高圧鋳
   造用の鋳型。
3. 【請求項３】 前記鋳抜き成形部の隙間を構成している
   上型と下型との面が波形に形成されていることを特徴と
   した請求項２に記載の高圧鋳造用の鋳型。
4. 【請求項４】 上型と下型とにより構成されるキャビテ
   ィの一部に鋳抜き成形部が存在し、この鋳抜き成形部に
   おける上型と下型との間に相互の熱膨張による衝突を避
   けるための隙間が設けられている高圧鋳造用の鋳型にお
   いて、 前記鋳抜き成形部を構成している上型と下型との一部に
   は前記隙間をもって嵌合させた凹凸が形成され、これら
   の凹凸の間の隙間のうち熱膨張の影響の少ない方向に位
   置する隙間が他の部分より小さく設定されていることを
   特徴とした高圧鋳造用の鋳型。