JPH08300132A - 鋳造方法及び鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却用フィンなどの凹凸をもつ鋳造製品であ
っても複数本の押出しピンの使用を避け、これらの押出
しピンの押出し力に対する製品の強度を確保するために
冷却用フィンなどに形成される肉厚の大きな受け座を不
要とすることである。 【構成】 複数の凹凸をもつ鋳造製品４０を鋳造するた
めの鋳造方法において、前記鋳造製品４０の凹凸を成形
するためのキャビティ面を鋳造用の型（固定型１０、可
動型１２、主型１６）と入子１８とによって形成し、こ
のキャビティ内に溶湯を注入するとともに、溶湯の凝固
後あるいは凝固途中に前記キャビティ面と鋳造製品４０
との間に空間部２８を生じさせ、この空間部２８に流体
圧力を作用させて前記キャビティ面から鋳造製品４０を
離型させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば冷却用フィンの
ように複数の凹凸を備えた鋳造製品を成形するための鋳
造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば実開昭５５−８２１６６号公報に
は、複数本の押出しピンを備えた鋳造（ダイカスト）用
の型において、鋳造製品を成形した後の型開き時に各押
出しピンを作動させて鋳造製品を型から離型させる技術
が開示されている。ところで鋳造製品には、その外周面
に一体に形成された冷却用フィンのように複数の凹凸を
備えたものがある。このような鋳造製品においては、離
型抵抗の大きい凹凸部分や製品全体の離型バランスを考
慮して設定した箇所に前記押出しピンが配置される。

【０００３】図１１に複数の冷却用フィン８２を備えた
鋳造製品の一例が示され、図１２にその型の一部が断面
で示されている。なお図１１（Ａ）は鋳造製品の平面
図、図１１（Ｂ）はその正面図、図１１（Ｃ）は側面図
である。これらの図面から明らかなように複数本の押出
しピン８０のうちの幾つかは、前記の理由によって冷却
用フィン８２の端面を押すように配置されている。そし
てこれらの冷却用フィン８２には、押出しピン８０の先
端との接触面を充分に確保して押出し力に対する製品強
度をもたせるために押出しピン用の受け座８３が形成さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記押出しピン用の受
け座５３を設けることは、冷却用フィン８２の肉厚を部
分的に大きくすることであり、図１１で示すように冷却
用フィン８２の形状が不均一となる。この結果、冷却用
フィン５２による均一な冷却機能が得られないこととな
る。一方、図１２で示す型に関しては、前記製品の冷却
用フィン８２と対応するキャビティ面において前記押出
しピン用の受け座８３を成形する部分の肉厚ａが薄くな
り、型製作あるいは型寿命のいずれにも悪影響を及ぼ
す。

【０００５】本発明が解決しようとする一つの課題は、
キャビティ面と鋳造製品との間に生じさせた空間部を利
用して鋳造製品に流体圧力を作用させ、その圧力によっ
て製品を型から離型させることにより、冷却用フィンな
どの凹凸をもつ鋳造製品であっても複数本の押出しピン
の使用を避け、これらの押出しピンの押出し力に対する
製品の強度を確保するために冷却用フィンなどに形成さ
れる肉厚の大きな受け座を不要とすることである。本発
明が解決しようとする他の一つの課題は、前記空間部を
入子のスライド操作によって生じさせることで、要求に
応じた大きさの空間部を比較的簡単につくって流体圧力
による離型力を充分な値に設定することである。本発明
が解決しようとする他の一つの課題は、前記空間部を入
子の冷却に伴う収縮によって生じさせることで、この入
子をスライドさせるような特別な装置を不要にすること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の鋳造方法及び鋳
造装置はつぎのとおりである。請求項１記載の発明は、
複数の凹凸をもつ鋳造製品を鋳造するための鋳造方法に
おいて、前記鋳造製品の凹凸を成形するためのキャビテ
ィ面を鋳造用の型と入子とによって形成し、このキャビ
ティ内に溶湯を注入するとともに、溶湯の凝固後あるい
は凝固途中に前記キャビティ面と鋳造製品との間に空間
部を生じさせ、この空間部に流体圧力を作用させて前記
キャビティ面から鋳造製品を離型させることを特徴とす
る。請求項２記載の発明は、鋳造用の型の内部に、複数
の凹凸をもつ鋳造製品を成形するキャビティが形成され
ている鋳造装置において、前記の型に対してスライド操
作可能に設けられ、かつこの型と共に前記鋳造製品の凹
凸を成形するためのキャビティ面を形成している入子
と、この入子をスライド操作することによって前記キャ
ビティ面と鋳造製品との間に生じた空間部に流体圧力を
作用させることが可能な流体供給手段とを備えている。
請求項３記載の発明は、鋳造用の型の内部に、複数の凹
凸をもつ鋳造製品を成形するキャビティが形成されてい
る鋳造装置において、前記の型と共に前記鋳造製品の凹
凸を成形するためのキャビティ面を形成しており、かつ
前記キャビティに注入される溶湯金属より大きい熱膨張
率の材料で形成されている入子と、この入子の冷却に伴
う収縮によって前記キャビティ面と鋳造製品との間に生
じた空間部に流体圧力を作用させることが可能な流体供
給手段とを備えている。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明によれば、前記キャビティ
に注入された溶湯の凝固後あるいは凝固途中に、前記キ
ャビティ面と鋳造製品との間に生じさせた前記空間部に
対して流体圧力を作用させている。この圧力は鋳造製品
の前記凹凸をもつ面に均等に作用し、この製品を型から
離型させる。したがって複数の冷却用フィンなどの凹凸
を有する離型抵抗の大きい鋳造製品であっても、従来の
技術と異なり複数本の押出しピンを使用することなく離
型を行うことができ、押出しピンの押出し力に対する製
品の強度を確保するために冷却用フィンなどに部分的に
肉厚の大きい押出しピン用の受け座を成形することが不
要となる。請求項２記載の発明においては、前記入子の
スライド操作によって前記キャビティ面と鋳造製品との
間に前記空間部を生じさせ、この空間部に前記流体供給
手段から流体圧力を作用させて製品を型から離型させ
る。そしてこの空間部の大きさは、入子のスライド量に
より大きく設定することもでき、前記の流体圧力による
離型力も要求に応じた充分な値にできる。請求項３記載
の発明においては、鋳造時に前記キャビティに注入され
た溶湯金属より熱膨張率の大きい入子が冷却に伴って収
縮し始めると、その収縮量は溶湯金属の収縮量を上回る
ため、特別な装置を用いることなくキャビティ面と鋳造
製品との間に空間部を生じさせることができる。そこ
で、この空間部に前記流体供給手段から流体圧力を作用
させて製品を型から離型させる。

【０００８】

【実施例】つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。 実施例１ 図１は型締めされ、かつ型内のキャビティに溶湯が充填
された後の鋳造装置を表した断面図である。この図面で
示すように鋳造装置は固定型１０と可動型１２とを備
え、この可動型１２はダイベース１４に結合されてい
る。このダイベース１４は鋳造マシーン（図示外）によ
って前記可動型１２と共に作動し、前記固定型１０に対
する可動型１２の型開きあるいは型締め（図１の状態）
が可能となっている。

【０００９】前記可動型１２の内部にはフィン成形用の
主型１６及び入子１８がそれぞれ組込まれており、この
主型１６は可動型１２に固定されているとともに入子１
８は主型１６に対してスライド可能に組付けられてい
る。これらの主型１６と入子１８とによって可動型１２
の側に凹凸形状のキャビティ面が構成されており、前記
溶湯の凝固によって成形される鋳造製品４０には凹凸形
状のキャビティ面に対応して複数の冷却用フィン４２が
形成されることとなる。なお前記可動型１２と前記固定
型１０とによって鋳造装置の型（金型）を構成してい
る。

【００１０】前記ダイベース１４の内部には油圧シリン
ダ２０が取付けられていて、この油圧シリンダ２０の作
動ロッド２２は前記入子１８の基部１９に結合されてい
る。したがって油圧シリンダ２０に対する油圧制御によ
り、入子１８を図１の状態から左方向へスライド操作す
ることができる。さらに前記可動型１２には、その内部
に対して水や機械油などの液体を所定の供給源（図示
外）から導入可能な流体供給路２６が形成されている。
そしてこの流体供給路２６は、前記の液体に圧力をかけ
るための高圧ポンプ２４を備えている。

【００１１】前記固定型１０は押出し板３０に結合され
た複数本の押出しピン３２を備え、また可動型１２はダ
イベース１４の側に位置する押出し板３４に結合された
複数本の押出しピン３６を備えている。これらの押出し
ピン３２，３６は、それぞれの押出し板３０，３４を通
じて鋳造マシーン側の押出し機構（図示外）により押し
引き操作されるようになっている。

【００１２】つづいて鋳造装置の型から鋳造製品４０を
離型する手順について説明する。型内のキャビティに注
入された溶湯が凝固して図１で示すように鋳造製品４０
が成形されたら、この鋳造製品４０を離型する工程に移
る。この離型工程においては、まず前記油圧シリンダ２
０への油圧制御によって入子１８を図１の状態から左方
向へスライド操作する。この状態が図２に示されてい
る。この図面から明らかなように入子１８はテーパー状
になっているので、これをスライドさせることで前記主
型１６と入子１８とによって構成されている凹凸形状の
キャビティ面と前記鋳造製品４０との間に空間部２８が
生じるとともに、それまで入子１８によって塞がれてい
た主型１６の流入孔１６ａが開放されて前記の空間部２
８と連通する。

【００１３】そこで前記流体供給路２６によって可動型
１２の内部に液体を供給すると、この液体は入子１８の
前記基部１９に形成された複数個の貫通孔１９ａ及び主
型１６の前記流入孔１６ａを通って図２で示すように前
記の空間部２８にまで流入する。そしてこの液体が充満
したら前記高圧ポンプ２４によって液体に所定の圧力を
かけるとともに、鋳造マシーンの型開き作動によって可
動型１２を固定型１０から離反させ、同時に鋳造マシー
ン側の押出し機構により可動型１２の前記押出しピン３
６を図２の右方向へ作動させる。このように前記高圧ポ
ンプ２４及び流体供給路２６を主体として前記空間部２
８に流体圧力を作用させるための「流体供給手段」が構
成されている。

【００１４】さて鋳造製品４０は前記液体の圧力と押出
しピン３６の押出し力とを受け、型開きに伴って可動型
１２の凹凸形状のキャビティ面から離型して固定型１０
の側に張りついた状態となる。この離型時において流体
圧力を利用することにより、鋳造製品４０の冷却用フィ
ン４２を複数本の押出しピンで押す必要がなくなり、こ
の押出し力に対する強度を確保するために冷却用フィン
４２に肉厚の大きい受け座を成形することが不要とな
る。

【００１５】図３に型開き後の状態が示されている。こ
の図面で示すように固定型１０の側に張りついた状態に
ある鋳造製品４０に対し、図示外の製品搬出装置が進出
してこの鋳造製品４０をクランプする。この後、鋳造マ
シーン側の押出し機構によって固定型１０の側の前記押
出しピン３２を図３の左方向へ作動させると、この押出
しピン３２の押出し力によって鋳造製品４０は固定型１
０から離型し、前記製品搬出装置により鋳造装置から搬
出される。

【００１６】実施例２ 図４は実施例２の鋳造装置を表した断面図である。この
図面から明らかなように本実施例においても、前記の実
施例１と同様に可動型１２の内部にはフィン成形用の主
型５０及び入子６０がそれぞれ組込まれており、これら
によって鋳造製品４０の冷却用フィン４２を成形するた
めの凹凸形状のキャビティ面が構成されている。ただし
この実施例２の入子６０は複数個（５個）に分割され、
かつ前記主型５０に対してスライド不能に組付けられて
いる。またこの入子６０は主型５０の材料（熱間金型用
合金工具鋼鋼材）及びキャビィティに注入される溶湯金
属よりも大きい熱膨張率の材料で形成されている。

【００１７】前記主型５０の内部には、前記入子６０を
加熱するための電気ヒーター５８が設けられている。な
お本実施例の流体供給路６６は、前記可動型１２の外部
から前記主型５０の内部に対して冷却水（あるいは冷却
液）をその供給源（図示外）から供給可能である。そし
てこの流体供給路６６は、主型５０の内部に送り込まれ
た冷却水に圧力をかけるための高圧ポンプ６４を備えて
いる。図５は前記主型５０を表した断面図、図６は図５
の右側面図、図７は同じく図５のＡ−Ａ線断面図であ
る。これらの図面で示すように前記主型５０は、各入子
６０を個々に組付けるための入子嵌合部５１及び前記電
気ヒーター５８を組込むための複数個のヒーター取付け
孔５６を備えている。しかも主型５０には、前記流体供
給路６６から供給される冷却水を前記入子嵌合部５１に
送り込むための複数個の貫通孔５４が形成されている。

【００１８】図８は一つの入子６０を表した外形図、図
９は図８の右側面図、図１０は同じく図８の平面図であ
る。これらの図面から明らかなように入子６０は前記主
型５０の入子嵌合部５１にはめ込まれる基部６１を有
し、この基部６１には前記流体供給路６６から入子嵌合
部５１に送り込まれてきた冷却水を通すための複数個の
貫通孔６２が形成されている。なお入子６０は前記のよ
うに熱膨張率が大きく、鋳造時（高温時）には設定どお
りの寸法となるが、常温では主型５０と比較して大きく
収縮している。このため各入子６０の基部６１を主型５
０の入子嵌合部５１に対して容易に組付けることがで
き、その後に主型５０の前面側（キャビティ面側）の両
サイドに図５〜７で示すように押え板５２を固定するこ
とにより、各入子６０は主型５０から外れないように保
持される。

【００１９】さて鋳造に際しては図４で示すように型締
めした後、前記電気ヒーター５８によって入子６０を所
定の温度まで加熱する。これによって入子６０が熱膨張
し、それまで主型５０の入子嵌合部５１と入子６０との
間に存在していたクリアランスが詰められるとともに、
入子６０が設定どおりの寸法となって溶湯の注入準備が
完了する。そこでキャビティに対する溶湯の充填が完了
したら直ちに電気ヒーター５８による加熱を止め、前記
流体供給路６６から主型５０の入子嵌合部５１に冷却水
を供給する。この冷却水は各入子６０の前記貫通孔６２
を通ってこれらの入子６０を冷却するので、各入子６０
は収縮して主型５０と入子６０との間にクリアランスが
生じる。このクリアランスを通って冷却水がキャビティ
内に侵入し、溶湯の凝固が促進される。

【００２０】また各入子６０の収縮により、前記キャビ
ティ面を構成している入子６０と凝固途中の溶湯金属
（鋳造製品４０）との間に空間部が生じ、ここにも冷却
水が流入して鋳造製品４０が凝固する。つづいて前記高
圧ポンプ６４によって冷却水に所定の圧力をかけるとと
もに、鋳造マシーンの型開き作動によって可動型１２を
固定型１０から離反させ、同時に鋳造マシーン側の押出
し機構（図示外）により可動型１２の前記押出しピン３
６を図４の右方向へ作動させる。この結果、実施例１の
場合と同様に鋳造製品４０は冷却水の圧力と押出しピン
３６の押出し力とを受けてキャビティ面から離型し、固
定型１０の側に張りついた状態となる。この後、図示外
の製品搬出装置が進出してこの鋳造製品４０をクランプ
するとともに、鋳造マシーン側の押出し機構によって固
定型１０の側の前記押出しピン３２を図４の左方向へ作
動させて鋳造製品４０を固定型１０から離型させ、製品
搬出装置により鋳造装置から搬出する。

【００２１】なお鋳造時における前記入子６０は、溶湯
の注入開始によってその熱影響を受けて膨張し始め、溶
湯がキャビティ内に充満される前に前述した主型５０と
入子６０との間のクリアランスを詰めるので、これらの
入子６０の加熱を溶湯の熱のみを利用して行うことも可
能である。しかし溶湯の注入開始前に入子６０を熱膨張
させて主型５０と入子６０との間のクリアランスを詰め
ておくこと、あるいは入子６０を短時間で設定どおりに
膨張させるための熱容量を確保するなどの要求を満たす
には前記電気ヒーター５８を用いるのが望ましい。また
この実施例２において前記の実施例１と同一もしくは均
等構成と考えられる部材には、図面に同一符号を付して
重複する説明は省略する。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、冷却用フィンなどの凹凸を有
する離型抵抗の大きい鋳造製品であっても、従来の技術
と異なり複数本の押出しピンを使用することなく離型を
行うことができ、押出しピンの押出し力に対する製品の
強度を確保するために冷却用フィンなどに部分的に肉厚
の大きい押出しピン用の受け座を成形することが不要と
なる。したがって鋳造製品としては冷却フィンなどの形
状が均一になって本来の冷却機能が適正に維持される一
方、前記型としては押出しピン用の受け座を成形する部
分の肉厚が薄くなることを避け、型製作あるいは型寿命
に悪影響を及ぼすことが防止される。また入子のスライ
ド操作によって前記キャビティ面と鋳造製品との間に前
記空間部を生じさせる構成では、要求に応じた大きさの
空間部を比較的簡単につくることができ、流体圧力によ
る離型力を充分な値に設定できる。さらに入子の冷却に
伴う収縮によってキャビティ面と鋳造製品との間に空間
部を生じさせる構成によれば、入子をスライドさせるよ
うな特別な装置が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】型締めされた型内のキャビティに溶湯が充填さ
れた状態の鋳造装置を表した断面図である。

【図２】離型開始時の鋳造装置を表した断面図である。

【図３】鋳造製品を可動型から離型させた状態の鋳造装
置を表した断面図である。

【図４】実施例２の鋳造装置を表した断面図である。

【図５】実施例２の主型５０を表した断面図である。

【図６】図５の右側面図である。

【図７】同じく図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】一つの入子６０を表した外形図である。

【図９】図８の右側面図である。

【図１０】同じく図８の平面図である。

【図１１】複数の冷却用フィンを備えた鋳造製品の一例
を表した構成図である。

【図１２】従来の型の一部を表した断面図である。

【符号の説明】

１０ 固定型（型） １２ 可動型（型） １８，６０ 入子 ２４，６４ 高圧ポンプ（流体供給手段） ２６，６６ 流体供給路（流体供給手段） ２８ 空間部 ４０ 鋳造製品

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の凹凸をもつ鋳造製品を鋳造するた
   めの鋳造方法において、 前記鋳造製品の凹凸を成形するためのキャビティ面を鋳
   造用の型と入子とによって形成し、このキャビティ内に
   溶湯を注入するとともに、溶湯の凝固後あるいは凝固途
   中に前記キャビティ面と鋳造製品との間に空間部を生じ
   させ、この空間部に流体圧力を作用させて前記キャビテ
   ィ面から鋳造製品を離型させることを特徴とした鋳造方
   法。
2. 【請求項２】 鋳造用の型の内部に、複数の凹凸をもつ
   鋳造製品を成形するキャビティが形成されている鋳造装
   置において、 前記の型に対してスライド操作可能に設けられ、かつこ
   の型と共に前記鋳造製品の凹凸を成形するためのキャビ
   ティ面を形成している入子と、この入子をスライド操作
   することによって前記キャビティ面と鋳造製品との間に
   生じた空間部に流体圧力を作用させることが可能な流体
   供給手段とを備えていることを特徴とした鋳造装置。
3. 【請求項３】 鋳造用の型の内部に、複数の凹凸をもつ
   鋳造製品を成形するキャビティが形成されている鋳造装
   置において、 前記の型と共に前記鋳造製品の凹凸を成形するためのキ
   ャビティ面を形成しており、かつ前記キャビティに注入
   される溶湯金属より大きい熱膨張率の材料で形成されて
   いる入子と、この入子の冷却に伴う収縮によって前記キ
   ャビティ面と鋳造製品との間に生じた空間部に流体圧力
   を作用させることが可能な流体供給手段とを備えている
   ことを特徴とした鋳造装置。