JPH09277015A - アルミホイール鋳造用金型および鋳造方法 - Google Patents
アルミホイール鋳造用金型および鋳造方法Info
- Publication number
- JPH09277015A JPH09277015A JP9677296A JP9677296A JPH09277015A JP H09277015 A JPH09277015 A JP H09277015A JP 9677296 A JP9677296 A JP 9677296A JP 9677296 A JP9677296 A JP 9677296A JP H09277015 A JPH09277015 A JP H09277015A
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- JP
- Japan
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- rim
- mold
- outer cylinder
- cooling
- thin
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミホイールのリムを薄肉で鋳造しなが
ら，厚肉のリムフランジ部でのひけ巣の発生を防止す
る。 【解決手段】 可動金型を内側部分と外筒部分に分割
し，その間に隙間を作り，その断熱効果でリム部の金型
温度を高くし，冷却を遅らせ，リムフランジ部では内側
部分と外筒部分を接触させて金型温度を低くし，冷却を
早くしてひけ巣の発生を防止する。
ら，厚肉のリムフランジ部でのひけ巣の発生を防止す
る。 【解決手段】 可動金型を内側部分と外筒部分に分割
し，その間に隙間を作り，その断熱効果でリム部の金型
温度を高くし，冷却を遅らせ，リムフランジ部では内側
部分と外筒部分を接触させて金型温度を低くし，冷却を
早くしてひけ巣の発生を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，低圧鋳造やダイカ
ストによって溶湯を金型に充填させてアルミホイールを
鋳造するための金型および鋳造方法に関するものであ
る。
ストによって溶湯を金型に充填させてアルミホイールを
鋳造するための金型および鋳造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に，リムおよびリムフランジ部の上
金型は一体で軸方向において殆ど温度が同じであり，リ
ム部がリムフランジ部より薄いために早く冷却凝固し，
鋳込圧力はリムフランジ部に到達せず，溶湯補給ができ
ないために，リムフランジ部にひけ巣が発生していた。
今迄はこれを防止するために，リム部を必要以上に厚く
鋳造し，凝固を遅らせ，鋳込圧力を遅くまでリムフラン
ジに伝達させてひけ巣の発生を防止していた。
金型は一体で軸方向において殆ど温度が同じであり，リ
ム部がリムフランジ部より薄いために早く冷却凝固し，
鋳込圧力はリムフランジ部に到達せず，溶湯補給ができ
ないために，リムフランジ部にひけ巣が発生していた。
今迄はこれを防止するために，リム部を必要以上に厚く
鋳造し，凝固を遅らせ，鋳込圧力を遅くまでリムフラン
ジに伝達させてひけ巣の発生を防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって，鋳造後，
リムは所定の厚さにするまで多くの量を切削除去してい
たので，機械加工時間は長くなり，アルミの溶湯の量も
多く，切削粉のロスも多かった。また，鋳造品は一般に
表面の方が強度も強いが，この部分を削りとるので，製
品強度も弱くなっていた。また，冷却穴から金型表面ま
での距離の差により円周方向に温度差が生じ，湯流れの
速度のバランスが崩れ，リム部に巣を発生させる等の不
良の原因となっていた。
リムは所定の厚さにするまで多くの量を切削除去してい
たので，機械加工時間は長くなり，アルミの溶湯の量も
多く，切削粉のロスも多かった。また，鋳造品は一般に
表面の方が強度も強いが，この部分を削りとるので，製
品強度も弱くなっていた。また，冷却穴から金型表面ま
での距離の差により円周方向に温度差が生じ，湯流れの
速度のバランスが崩れ，リム部に巣を発生させる等の不
良の原因となっていた。
【０００４】したがって，溶湯の使用量を少なく，切削
代を少なくするために，リム部を薄肉で鋳造するが，薄
肉のリム部分の冷却を遅らせるため，リム薄肉部の金型
の温度を高温で円周で均等に保ち，湯流れを良くすると
ともに，先端の厚肉のリムフランジ部でのひけ巣の発生
を防止するために，リムフランジ部の金型温度を低く
し，冷却を強化して冷却を早くし，薄肉のリム部の冷却
を遅らせることによって，リムフランジにひけ巣のない
良質のアルミホイールを製造することが望まれる。
代を少なくするために，リム部を薄肉で鋳造するが，薄
肉のリム部分の冷却を遅らせるため，リム薄肉部の金型
の温度を高温で円周で均等に保ち，湯流れを良くすると
ともに，先端の厚肉のリムフランジ部でのひけ巣の発生
を防止するために，リムフランジ部の金型温度を低く
し，冷却を強化して冷却を早くし，薄肉のリム部の冷却
を遅らせることによって，リムフランジにひけ巣のない
良質のアルミホイールを製造することが望まれる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は，このような課
題を解決するために，ハブ取付面，スポーク裏面および
リム内面を形成させるアルミホイール鋳造用金型の可動
金型の外周部分を冷却媒体通路を内部に有する内側部分
または内筒と，外筒に分割し，これらを使用状態に挿入
した場合に，リムの薄肉部分に相当する部分の内側部分
または内筒と外筒の合わせ面に隙間を形成させ，外筒は
スポーク付根部分とリムフランジ部分で内側部分または
内筒に接触，支持固定する。
題を解決するために，ハブ取付面，スポーク裏面および
リム内面を形成させるアルミホイール鋳造用金型の可動
金型の外周部分を冷却媒体通路を内部に有する内側部分
または内筒と，外筒に分割し，これらを使用状態に挿入
した場合に，リムの薄肉部分に相当する部分の内側部分
または内筒と外筒の合わせ面に隙間を形成させ，外筒は
スポーク付根部分とリムフランジ部分で内側部分または
内筒に接触，支持固定する。
【０００６】このことにより，金型温度をリムフランジ
部分で低く，リム部分で高くなるようにして，リムフラ
ンジ部のひけ巣を防止する。また，リムの薄肉部分に相
当する金型表面の円周方向の温度を均等にすることがで
き，湯流れが均等になり巻込みによる巣を防止できる。
部分で低く，リム部分で高くなるようにして，リムフラ
ンジ部のひけ巣を防止する。また，リムの薄肉部分に相
当する金型表面の円周方向の温度を均等にすることがで
き，湯流れが均等になり巻込みによる巣を防止できる。
【０００７】
【作用】鋳造されるアルミニウム等の凝固熱および顯熱
を吸収，蓄熱して金型の表面温度は上昇する。この熱を
吸収するために金型の内部に冷却媒体通路を設けて吸収
するが，この冷却能力が同じであれば，鋳造品の厚さの
厚い部分は溶湯からの放出熱が多く，金型温度が高くな
り，厚さの薄い部分は溶湯からの放出熱が少ないので金
型温度はあまり高くならない。そこで，厚さの薄いリム
部分の外筒と内筒の間に隙間を作って空気の断熱層を作
ると，この部分の溶湯からの放出熱は金型外筒から内筒
に流れることはなく，蓄熱されて温度が高くなる。
を吸収，蓄熱して金型の表面温度は上昇する。この熱を
吸収するために金型の内部に冷却媒体通路を設けて吸収
するが，この冷却能力が同じであれば，鋳造品の厚さの
厚い部分は溶湯からの放出熱が多く，金型温度が高くな
り，厚さの薄い部分は溶湯からの放出熱が少ないので金
型温度はあまり高くならない。そこで，厚さの薄いリム
部分の外筒と内筒の間に隙間を作って空気の断熱層を作
ると，この部分の溶湯からの放出熱は金型外筒から内筒
に流れることはなく，蓄熱されて温度が高くなる。
【０００８】リムとスポークの交差部分およびリムフラ
ンジ部分は鋳造品が厚く，溶湯の放出熱は多いが，この
部分の外筒は冷却穴のある内筒と接触しているので，熱
は内筒に流れ，温度上昇が少なくなる。このようにし
て，リム部分の金型温度を高く，リムフランジ部分の金
型温度を低くする。これによって，リムフランジの冷却
凝固を早くし，リムの冷却を遅く凝固を遅くして鋳込圧
を伝え，リムフランジ部の凝固収縮による空隙にメタル
を補給してひけ巣の発生を防止し，金型の円周方向の温
度差が少ないことによる均一な湯流れと相俟って良好な
品質の鋳造品を鋳造する。
ンジ部分は鋳造品が厚く，溶湯の放出熱は多いが，この
部分の外筒は冷却穴のある内筒と接触しているので，熱
は内筒に流れ，温度上昇が少なくなる。このようにし
て，リム部分の金型温度を高く，リムフランジ部分の金
型温度を低くする。これによって，リムフランジの冷却
凝固を早くし，リムの冷却を遅く凝固を遅くして鋳込圧
を伝え，リムフランジ部の凝固収縮による空隙にメタル
を補給してひけ巣の発生を防止し，金型の円周方向の温
度差が少ないことによる均一な湯流れと相俟って良好な
品質の鋳造品を鋳造する。
【０００９】また，ダイカストで鋳造する場合は鋳込圧
が高いために，鋳込充填直後の溶湯が未凝固の状態で
は，外筒の内筒と隙間のある部分はキャビテイからの圧
力によって変型し，キャビテイは過充填の状態になる
が，リムフランジ，リム部の凝固収縮が始まると，キャ
ビテイ内の圧力が下がり，変型が復帰し，その変型量に
よって凝固収縮部分にメタルを補給し，ひけ巣不良の発
生を防止するのに役立つ。
が高いために，鋳込充填直後の溶湯が未凝固の状態で
は，外筒の内筒と隙間のある部分はキャビテイからの圧
力によって変型し，キャビテイは過充填の状態になる
が，リムフランジ，リム部の凝固収縮が始まると，キャ
ビテイ内の圧力が下がり，変型が復帰し，その変型量に
よって凝固収縮部分にメタルを補給し，ひけ巣不良の発
生を防止するのに役立つ。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の１実施形態を示
す。１は固定金型（下金型）で，図示されていない下型
ホルダ，固定プラテンに取付けられている。２はハブ取
付面３ａ，スポーク裏面４ａおよびリム１９内面を形成
させる可動金型（上金型）で，中央円筒部の上入子３，
その周囲の内筒４，外筒５，上方のバックアップ型６か
ら構成され，７は上金型２のスライドコアで，図示され
ていない上型ホルダ，可動プラテンに取付けられてい
る。８は上金型２側に設けたゲート切断ピンである。な
お，図１の例では，ゲート切断ピン８を設けたので，か
つ，加工のし易さからして，可動金型２の内側部分を上
入子３と内筒４で形成させたが，これらは内側部分の外
周面近くに後記する冷却媒体通路である冷却穴１３を設
けたものであれば，初めから一体に形成することができ
る。９は下金型１に下方からドッキング可能に設けた射
出スリーブ，１０は射出プランジャ，１１は鋳込口，１
２は鋳込口１１の内径より小径のゲート部である。
す。１は固定金型（下金型）で，図示されていない下型
ホルダ，固定プラテンに取付けられている。２はハブ取
付面３ａ，スポーク裏面４ａおよびリム１９内面を形成
させる可動金型（上金型）で，中央円筒部の上入子３，
その周囲の内筒４，外筒５，上方のバックアップ型６か
ら構成され，７は上金型２のスライドコアで，図示され
ていない上型ホルダ，可動プラテンに取付けられてい
る。８は上金型２側に設けたゲート切断ピンである。な
お，図１の例では，ゲート切断ピン８を設けたので，か
つ，加工のし易さからして，可動金型２の内側部分を上
入子３と内筒４で形成させたが，これらは内側部分の外
周面近くに後記する冷却媒体通路である冷却穴１３を設
けたものであれば，初めから一体に形成することができ
る。９は下金型１に下方からドッキング可能に設けた射
出スリーブ，１０は射出プランジャ，１１は鋳込口，１
２は鋳込口１１の内径より小径のゲート部である。
【００１１】図１は型締装置によって閉じられた状態を
示し，アルミホイールの形状のキャビテイ１７を形成し
ている。１８は外周上部の比較的に厚肉のリムフランジ
部，１９は円筒中央部の薄肉のリム部，２０はリム１９
とスポークの交差部である。アルミニウム合金等の溶湯
は射出スリーブ９の中を射出プランジャ１０によって押
上げられ，キャビテイ１７内に充填され，アルミホイー
ル素材である鋳造品１６を鋳造する。鋳造品１６は下金
型１のゲート部１２でゲート切断ピン８によって切断さ
れ，鋳込口１１に残った押湯部分は下金型１から取出さ
れる。
示し，アルミホイールの形状のキャビテイ１７を形成し
ている。１８は外周上部の比較的に厚肉のリムフランジ
部，１９は円筒中央部の薄肉のリム部，２０はリム１９
とスポークの交差部である。アルミニウム合金等の溶湯
は射出スリーブ９の中を射出プランジャ１０によって押
上げられ，キャビテイ１７内に充填され，アルミホイー
ル素材である鋳造品１６を鋳造する。鋳造品１６は下金
型１のゲート部１２でゲート切断ピン８によって切断さ
れ，鋳込口１１に残った押湯部分は下金型１から取出さ
れる。
【００１２】キャビテイ１７内において溶湯が凝固する
とき，凝固熱，顯熱が放出される。アルミホイールは，
強度上，リムフランジ部分１８を厚くしなければならな
いが，リム部分１９は軽量化のため，および，機械加工
を少なくするために，薄肉で鋳造したい。また，リム１
９とスポークの交差部２０は構造的に厚肉部ができる。
厚さが大きいと放出熱が多く，金型温度も上昇するが，
薄肉部では放出熱が少ないので金型温度が上昇しにく
い。リムフランジ部１８に発生するひけ巣を防止するた
めには薄肉部のリム１９の部分の冷却を遅らせる必要が
あるが，そのために，これに接する上金型の温度を高く
する必要がある。
とき，凝固熱，顯熱が放出される。アルミホイールは，
強度上，リムフランジ部分１８を厚くしなければならな
いが，リム部分１９は軽量化のため，および，機械加工
を少なくするために，薄肉で鋳造したい。また，リム１
９とスポークの交差部２０は構造的に厚肉部ができる。
厚さが大きいと放出熱が多く，金型温度も上昇するが，
薄肉部では放出熱が少ないので金型温度が上昇しにく
い。リムフランジ部１８に発生するひけ巣を防止するた
めには薄肉部のリム１９の部分の冷却を遅らせる必要が
あるが，そのために，これに接する上金型の温度を高く
する必要がある。
【００１３】この条件を実現するために，本発明では，
図１に示すように，上金型２を上入子３の他に冷却穴１
３をもった内筒４と，リム部１９には冷却穴のない外筒
５に分離し，その間に隙間１５を設けた状態で形成す
る。冷却穴１３は，例えば，縦方向の穴とし，円周方向
に同間隔を設けて数個配した。なお，１４は冷却穴１３
に通じた冷却媒体出入管である。これによって，リム部
１９の放出熱を吸収した外筒５はその熱を直接，冷却穴
１３のある内筒４に伝えることはなく，熱はリムフラン
ジ部１８およびスポーク付根部の内筒４に接触している
方向に流れる。この状態を矢印で図２に示す。したがっ
て，リム部分１９の外筒５の温度はリムフランジ部１８
より高くなり，冷却凝固を遅らせることができ，鋳込圧
をリムフランジ部１８に伝達できる時間を長くしてリム
フランジ部１８のひけ巣防止に役立つことができる。
図１に示すように，上金型２を上入子３の他に冷却穴１
３をもった内筒４と，リム部１９には冷却穴のない外筒
５に分離し，その間に隙間１５を設けた状態で形成す
る。冷却穴１３は，例えば，縦方向の穴とし，円周方向
に同間隔を設けて数個配した。なお，１４は冷却穴１３
に通じた冷却媒体出入管である。これによって，リム部
１９の放出熱を吸収した外筒５はその熱を直接，冷却穴
１３のある内筒４に伝えることはなく，熱はリムフラン
ジ部１８およびスポーク付根部の内筒４に接触している
方向に流れる。この状態を矢印で図２に示す。したがっ
て，リム部分１９の外筒５の温度はリムフランジ部１８
より高くなり，冷却凝固を遅らせることができ，鋳込圧
をリムフランジ部１８に伝達できる時間を長くしてリム
フランジ部１８のひけ巣防止に役立つことができる。
【００１４】図４，図５に示すように，冷却穴１３を内
部に有する外筒５ａはあるが，内筒４と隙間１５はない
従来の金型２では，熱は矢印で示すように流れる。これ
では金型表面から冷却穴１３までの距離が近く，冷却能
力もその距離の影響が大きく，金型円周上で温度差を生
じ，そのため，溶湯が薄肉部であるリム部１９を流れる
とき，凝固速度が異なり，流れ速度にアンバランスを生
じて，溶湯の巻込みを生じていたが，本発明において
は，穴の配置による冷却能力の影響は少なく，溶湯は薄
肉部を均等な速度で流れるために，溶湯の巻込みによる
巣の発生はない。
部に有する外筒５ａはあるが，内筒４と隙間１５はない
従来の金型２では，熱は矢印で示すように流れる。これ
では金型表面から冷却穴１３までの距離が近く，冷却能
力もその距離の影響が大きく，金型円周上で温度差を生
じ，そのため，溶湯が薄肉部であるリム部１９を流れる
とき，凝固速度が異なり，流れ速度にアンバランスを生
じて，溶湯の巻込みを生じていたが，本発明において
は，穴の配置による冷却能力の影響は少なく，溶湯は薄
肉部を均等な速度で流れるために，溶湯の巻込みによる
巣の発生はない。
【００１５】外筒５は溶湯によって加熱され，温度が上
昇する。内筒４は冷却穴１３において冷却媒体により冷
却され，両者の温度差により寸法差を生じるので，組立
時にはこの寸法変化を計算して焼バメ代を求め，温度変
化を起こしても接触面に隙間を生じないようにする。こ
の場合，内筒４に圧縮応力，外筒５に引張応力が働く
が，外筒５には冷却穴１３がないので，応力集中がなく
安全である。
昇する。内筒４は冷却穴１３において冷却媒体により冷
却され，両者の温度差により寸法差を生じるので，組立
時にはこの寸法変化を計算して焼バメ代を求め，温度変
化を起こしても接触面に隙間を生じないようにする。こ
の場合，内筒４に圧縮応力，外筒５に引張応力が働く
が，外筒５には冷却穴１３がないので，応力集中がなく
安全である。
【００１６】
【発明の効果】本発明においては，特許請求の範囲に記
載したようにし，可動金型の外筒部分と内側部分との間
に隙間を設けることによって，リムの薄肉部分の冷却を
遅らせ，リムフランジ部の冷却を早めることによって，
リムを薄くしてもリムフランジにひけ巣を発生させな
い。また，リムの薄肉部分に相当する可動金型の外筒表
面の円周方向の温度分布を均等化できるので，溶湯の湯
流れ速度を均等化でき，溶湯の巻込みによるリム巣の発
生を防止できる。また，可動金型を外筒と内側部分に分
割し，焼バメ等で一体にしているので，外筒表面の温度
が高く，内側部分の温度が低くても，内側部分の冷却穴
周辺の引張応力の発生は少なく，熱応力による疲労破壊
もなく，金型寿命も長くなる。
載したようにし，可動金型の外筒部分と内側部分との間
に隙間を設けることによって，リムの薄肉部分の冷却を
遅らせ，リムフランジ部の冷却を早めることによって，
リムを薄くしてもリムフランジにひけ巣を発生させな
い。また，リムの薄肉部分に相当する可動金型の外筒表
面の円周方向の温度分布を均等化できるので，溶湯の湯
流れ速度を均等化でき，溶湯の巻込みによるリム巣の発
生を防止できる。また，可動金型を外筒と内側部分に分
割し，焼バメ等で一体にしているので，外筒表面の温度
が高く，内側部分の温度が低くても，内側部分の冷却穴
周辺の引張応力の発生は少なく，熱応力による疲労破壊
もなく，金型寿命も長くなる。
【図１】本発明の１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す可動金型の詳細図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明に類した従来の金型の１例を示す縦断面
詳細図である。
詳細図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
１ 固定金型（下金型） ２ 可動金型（上金型） ３ 上入子 ４ 内筒 ５ 外筒 ７ スライドコア ８ ゲート切断ピン ９ 射出スリーブ １０ 射出プランジャ １１ 鋳込口 １２ ゲート部 １３ 冷却穴 １４ 冷却媒体出入管 １５ 隙間 １６ 鋳造品 １７ キャビテイ １８ リムフランジ部 １９ リム部 ２０ 交差部
───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ６０Ｂ 3/06 Ｂ６０Ｂ 3/06
Claims (3)
- 【請求項１】 ハブ取付面，スポーク裏面およびリム内
面を形成させる可動金型の外周部分を外筒部分と冷却媒
体通路を内部に有する内側部分に分割し，可動金型を型
締状態に設置した場合にリムの薄肉部分に相当する部分
の内側部分と外筒部分の合わせ面に隙間を形成させ，リ
ムより厚いリムフランジ部分の内側部分と外筒部分は互
いに密着させたアルミホイール鋳造用金型。 - 【請求項２】 可動金型の内側部分に内筒部分を設けた
請求項１記載のアルミホイール鋳造用金型。 - 【請求項３】 ハブ取付面，スポーク裏面およびリム内
面を形成させる可動金型の外周部分を外筒部分と冷却媒
体通路を内部に有する内側部分に分割し，可動金型を型
締状態に設置した場合にリムの薄肉部分に相当する部分
の内側部分と外筒部分の合わせ面に隙間を形成させ，リ
ムより厚いリムフランジ部分の内側部分と外筒部分は互
いに密着させたアルミホイール鋳造用金型を用い，リム
の薄肉部分に相当する部分の内側部分と外筒部分の合わ
せ面間を隙間で断熱させリムの薄肉部分の冷却を遅ら
せ，リムフランジ部分の内側部分と外筒部分は互いに密
着させて内部からの冷却を有効にすることによりリムフ
ランジ部分の冷却を早めるようにしたアルミホイール鋳
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9677296A JPH09277015A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルミホイール鋳造用金型および鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9677296A JPH09277015A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルミホイール鋳造用金型および鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277015A true JPH09277015A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=14173932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9677296A Pending JPH09277015A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルミホイール鋳造用金型および鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09277015A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002224809A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-08-13 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | 鋳造用金型 |
| KR100738998B1 (ko) * | 2006-05-19 | 2007-07-13 | (주)썬테크 | 자동차 휠 제조용 복합주조기 |
| JP2010227980A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | 鋳造用入子 |
| WO2012140965A1 (ja) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | 本田技研工業株式会社 | 鋳抜きピン |
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| CN104353807A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-02-18 | 重庆戴卡捷力轮毂制造有限公司 | 一种用于铝合金轮毂制造的水冷压铸模具顶模 |
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-
1996
- 1996-04-18 JP JP9677296A patent/JPH09277015A/ja active Pending
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