JPH0970644A - 樹脂中子 - Google Patents

樹脂中子

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JPH0970644A
JPH0970644A JP7228392A JP22839295A JPH0970644A JP H0970644 A JPH0970644 A JP H0970644A JP 7228392 A JP7228392 A JP 7228392A JP 22839295 A JP22839295 A JP 22839295A JP H0970644 A JPH0970644 A JP H0970644A
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resin core
cast product
core
resin
cast
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Withdrawn
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JP7228392A
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Masamichi Okada
政道 岡田
Tatsuhiko Sawamura
立彦 沢村
Norio Hayashi
紀夫 林
Takayuki Ito
尊之 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Momentive Performance Materials Japan LLC
Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Toshiba Silicone Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/002Castings of light metals
    • B22D21/007Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/22Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/24Accessories for locating and holding cores or inserts

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 局部的に大きな熱、荷重を受けても溶損、破
損を生じない中空樹脂中子の提供。 【解決手段】 中空樹脂中子1のうち、局部的に大きな
熱、荷重を受ける部分に、他の部分より壁厚を大とされ
た肉厚部3aを形成した中空樹脂中子1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は樹脂から構成した樹
脂中子に関する。
【0002】
【従来の技術】金属の鋳造品を製造する場合、中空部分
やアンダーカット部分を成形するために中子を用いる。
一般的な重力鋳造では、鋳造後に中子を除去可能とする
ために、崩壊性の良い砂中子を用いる。また、最近、中
子を樹脂から形成し、中子除去時に樹脂を液状にして鋳
造製品から取り出すようにした樹脂中子が提案されてい
る(特開平6−91345号公報)。さらに、樹脂を液
状にして取り出すものでは鋳造製品内に液状樹脂が残る
おそれがあるので、中子を変形可能なように中空樹脂中
子から構成し、樹脂を軟化させ引張力が伝わる状態で全
中子を除去するようにした樹脂中子およびその除去方法
が提案された(特願平7−164299号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来提案の樹
脂中子は何れもほぼ均一の厚さの壁を有するものからな
るので、つぎの問題がある。 (1) 鋳造品の肉厚部、したがって熱量の大きい部
分、に接する中子の一部が、鋳造品からの残熱で溶融し
てしまい、鋳造形状が精度良くできない場合がある。 (2) 凝固の遅い鋳造品の中子との接触面もしくはそ
の内部にヒケが発生し、外観、内部品質不良となる場合
がある。 (3) 高速、高圧で流入する溶湯の衝撃に耐えられ
ず、破損する場合がある。 (4) 局部加圧ピンで加圧される鋳造製品部位に近接
する中子部分が、ピンからの加圧に耐えられず破損し
て、鋳造製品に変形、破損を生じさせる場合がある。本
発明の目的は、局所的に大きな熱または荷重がかかって
も、局部的溶損、破損を生じない樹脂中子を提供するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。熱可塑性樹脂からなり、内部に
空洞部を形成する壁を有する中子であって、前記壁は部
分的に厚さを大にされた肉厚部を有している樹脂中子。
【0005】上記本発明の樹脂中子では、他の部分に比
べて大きな熱または荷重がかかる部分の中子壁厚を他の
部分の中子壁厚に比べて大とすることにより、壁厚を大
とした部分の局部的溶損、局部的破損を防止できる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1、図2は本発明の第1実施例
を、図3は本発明の第2実施例を、図4、図5は本発明
の第3実施例を、図6は本発明の第4実施例を、図7は
本発明の第5実施例を、それぞれ、示している。図8
は、全実施例に適用可能である。全実施例にわたって共
通な部分には、全実施例にわたって同じ符号を付してあ
る。まず、本発明の全実施例にわたって共通な部分を、
たとえば図1、図2、図8を参照して説明する。本発明
実施例の樹脂中子1は、熱可塑性樹脂からなり、内部に
空洞部2を形成する壁3を有する中空樹脂中子からな
る。壁3は部分的に厚さを大にされた肉厚部3aを少な
くとも1箇所有している。肉厚部3aは、受ける熱、荷
重が他の部分に比べて大きい部位に形成される。上記中
空樹脂中子1の製造方法については、2つ割りの状態で
各々1a、1bを射出成形により成形した後、合わせて
合わせ面1cを溶着または接着し、中子1として完成さ
せる。2つ割りの状態で成形するため、任意の箇所の厚
さを自由に変えて成形することが可能である。
【0007】上記樹脂中子1を用いた鋳造方法では、中
子1が金型内にセットされ、中子1と金型との間のキャ
ビティに金属溶湯、たとえばアルミ合金溶湯、を高圧
(たとえば、80MPa以上)または低圧で注湯し、凝
固させることにより、鋳造製品4が鋳造される。中子1
は鋳造製品4のアンダーカット部または空洞部を形成す
るためのもので、鋳造製品4が凝固した後に、中子1を
変形させて鋳造製品4から除去される。樹脂中子1の除
去に際しては、樹脂中子1を鋳造製品4の残熱または再
加熱により軟化させた状態で、ただし液化前の状態で、
樹脂中子1の全体を鋳造製品4から変形引抜きする。樹
脂中子1は液化前の半硬質状態で引き抜くので、樹脂中
子1はそれ自体で引抜き力を伝達でき、途中でちぎれて
鋳造製品4の中に残ったり、液化して鋳造製品4の内面
に付着して残ったりすることはない。
【0008】図8において、金属溶湯がアルミ合金の場
合、キャビティへの注湯時t1 〜t 2 には約700℃で
あったものが、製品の大きさにもよるが、約10秒〜3
分で、約550℃までに温度低下し、凝固を完了する。
一方、樹脂中子1の温度は、溶湯からの熱を受けて上が
っていくが、溶湯凝固完了時点t3 までには、樹脂軟化
開始点(約150℃)に上がっていない。したがって、
溶湯は、樹脂中子1が硬質の状態にある間に凝固を完了
する。したがって、樹脂中子1は溶湯から高圧を受けて
も変形しにくく、寸法精度の高い鋳造製品4が得られ
る。ついで、樹脂中子1は製品残熱を受けて、温度上昇
し、樹脂軟化点(約150℃)で軟化を開始し、徐々に
温度が上がっていく。樹脂が製品残熱を受けて約150
℃に温度上昇すると、軟化の度合いが大になっていく。
金型の型開きは、溶湯の凝固完了時点t3 より後で、望
ましくは樹脂が軟化点に達する時点より後の時点t4
行われる。そして、樹脂中子1の鋳造製品4からの除
去、たとえば引抜きは、型開きt4 後、樹脂が溶融する
前、したがって樹脂が半硬質の状態にある間(結晶性樹
脂の場合は、樹脂が溶融する前)に行われる。ここで半
硬質とは弾性率で10-2〜10-5GPaの範囲にあるこ
とをいう。この時点では、樹脂は軟化しているが溶融は
していないので、引張り力を樹脂中子1自体が伝えるこ
とができ、樹脂中子1全体が、鋳造製品4内でちぎれる
ことなく、鋳造製品4から引き出される。このため、樹
脂が鋳造製品4内に残ることが防止される。上記のよう
な温度による相変化を示す熱可塑性樹脂として、たとえ
ばポリカーボネートやポリスチレン(ハイインパクトポ
リスチレン)やABS樹脂等の非晶性プラスチックがあ
るが、ポリプロピレンやナイロン等の結晶性樹脂におい
ても半硬質の範囲にある間に引き抜くことにより適用が
可能である。
【0009】つぎに、上記構成による作用を説明する。
樹脂中子1の壁3の肉厚部3aを、樹脂中子1の受ける
熱、荷重が大なる部位に形成することにより、その大き
な熱、荷重が樹脂中子1にかかったときに樹脂中子1の
肉厚部3aが局部的溶損、局部的破損を起こしにくくな
り、そのような溶損、破損が生じた場合に起こり得る鋳
造製品4の形状精度低下が生じなくなる。また、樹脂中
子全体の厚さを大にするものではないので、樹脂中子の
コストアップは抑制される。
【0010】つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を
説明する。本発明の第1実施例の樹脂中子1は、図1、
図2に示す通りであり、金属溶湯は樹脂中子1の外面に
接し、樹脂中子1の外側で凝固する。樹脂中子1を引き
抜く時は、樹脂中子1を軟化させ、空洞部2の存在によ
って内側に収縮変形可能となり、鋳造製品4の適宜の穴
を通して鋳造製品4外に引き抜く。除去された樹脂中子
1は、新たな樹脂中子1の材料としてリサイクルされ
る。
【0011】本発明の第2実施例の樹脂中子1は、図3
に示すように、樹脂中子1の壁3の肉厚部3aが、鋳造
製品4の肉厚部4aに対応した部位に形成される。その
作用については、鋳造製品4の肉厚部4aは他の厚さの
薄い部位に比べて熱量が大きく、その分樹脂中子1に与
える熱量も大きいが、受け手の樹脂中子側のボリューム
も局部的に大きくしてあるので、熱軟化抵抗も大きく、
鋳造製品4の肉厚部4aが十分に凝固する迄樹脂中子の
肉厚部3aが全体的に軟化せず形状を保持し、鋳造製品
4の肉厚部4aの中子と接触する側の形状を高精度に出
すことができる。
【0012】本発明の第3実施例の樹脂中子1では、図
4、図5に示すように、鋳造製品4がリブ4bを有する
場合、リブ4bのつけ根部4cの直近の中子部分にリブ
つけ根部4cに向って突出する凸状部3bをつくり、そ
の部分の厚さが他の部分に比べて大の肉厚部3aを形成
している。その作用については、鋳造製品4のリブ4b
のつけ根部4cは、周囲に比べて厚肉であるためまわり
の部分よりも凝固が遅れ、収縮によるヒケ4dが発生し
やすいが、樹脂中子1側で凸状部3bが鋳造製品4の肉
盗み作用を果たすので、ヒケ4d発生を防止できる。
【0013】本発明の第4実施例の樹脂中子1では、図
6に示すように、鋳造装置の金属溶湯射出ゲート5に対
向する中子部分に、樹脂中子1の壁3の肉厚部3aを形
成してある。その作用については、ダイカスト鋳造にお
いては、金属溶湯6はキャビティ内に約40m/se
c、約80MPaという高速、高圧で流入するので、ゲ
ート5に対向する樹脂中子部分は、流入溶湯から大きな
荷重と高い熱を受け、破損しやすい部位である。しか
し、その部分の壁3の厚さを大にしたため、中空樹脂中
子1の破損が抑制される。
【0014】本発明の第5実施例の樹脂中子1では、図
7に示すように、加圧ピン7に対向する中子部分に、樹
脂中子1の壁3の肉厚部3aを形成してある。その作用
については、鋳造製品4の肉厚部はヒケ巣発生抑制のた
めに凝固中に加圧ピン7にて加圧されることがあるが、
加圧ピン7で凝固中の鋳造製品4を押すとその対向部位
の樹脂中子1も局部的に大きな荷重で押される。しか
し、樹脂中子1の、加圧ピン加圧力を受ける部分の厚さ
が大としてあるため、樹脂中子1の破損が防止される。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、中空樹脂中子の壁に局
部的に肉厚部を設けたので、その部分を大きな熱、荷重
を受ける部分に設けることにより、鋳造製品から局部的
に大きな残熱や、金属溶湯から大きな射出圧等を受けて
も、樹脂中子が溶損、破損することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る樹脂中子の製造途中
段階の断面図である。
【図2】図1の樹脂中子の製造完了時点の断面図であ
る。
【図3】本発明の第2実施例に係る樹脂中子と鋳造製品
との関係を示す断面図である。
【図4】本発明の第3実施例に係る樹脂中子と鋳造製品
との関係を示す断面図である。
【図5】図4において樹脂中子に肉厚部を設けなかった
場合に生じるヒケ巣の発生を示す樹脂中子と鋳造製品の
断面図である。
【図6】本発明の第4実施例に係る樹脂中子とゲートと
の関係を示す断面図である。
【図7】本発明の第5実施例に係る樹脂中子と加圧ピン
との関係を示す断面図である。
【図8】本発明の何れの実施例にも適用可能な、樹脂中
子と鋳造製品の、時間経過に対する温度および状態の変
化図である。
【符号の説明】
1 樹脂中子 2 空洞部 3 壁 3a 肉厚部 4 鋳造製品 4a 鋳造製品の肉厚部 5 ゲート 6 金属溶湯 7 加圧ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594137579 三菱エンジニアリングプラスチックス株式 会社 東京都中央区京橋一丁目1番1号 (72)発明者 岡田 政道 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 沢村 立彦 東京都港区六本木6丁目2番31号 東芝シ リコーン株式会社内 (72)発明者 林 紀夫 三重県四日市市東邦町1番地 三菱化学株 式会社四日市総合研究所内 (72)発明者 伊藤 尊之 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂からなり、内部に空洞部を
    形成する壁を有する中子であって、前記壁は部分的に厚
    さを大にされた肉厚部を有していることを特徴とする樹
    脂中子。
JP7228392A 1995-09-05 1995-09-05 樹脂中子 Withdrawn JPH0970644A (ja)

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US08/707,455 US5957191A (en) 1995-09-05 1996-09-04 Casting method and apparatus using a resin core
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