JPH0994652A - 鋳造装置用クランプ治具 - Google Patents

鋳造装置用クランプ治具

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JPH0994652A
JPH0994652A JP25417895A JP25417895A JPH0994652A JP H0994652 A JPH0994652 A JP H0994652A JP 25417895 A JP25417895 A JP 25417895A JP 25417895 A JP25417895 A JP 25417895A JP H0994652 A JPH0994652 A JP H0994652A
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JP
Japan
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clamp
mold
casting
molten metal
metallic mold
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JP25417895A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Hataguchi
宏之 畑口
Toshihiro Katsura
俊弘 桂
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺物及び縦横比の異なる鋳物を鋳造する場
合であっても、鋳物に歪みが発生することを抑制しつつ
鋳造できると共に、構造が簡便である鋳造装置用クラン
プ治具を提供する。 【解決手段】 鋳造装置用クランプ治具は、溶湯を吸い
上げるか又は押し上げて溶湯保持炉上部に設置された金
型に溶湯を注入して鋳造する鋳造装置において使用され
る。この鋳造装置用クランプ治具は、金型2のクランプ
取付部3に係合する第1係合部10と、前記溶湯保持炉
のクランプ取付部に係合する第2係合部(図示せず)
と、両係合部を固定するボルト6と、前記第1係合部1
0と金型クランプ取付部3との間に介装されたボール5
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶湯保持炉内の溶湯を
ストークを介して金型に注入し、この金型内で溶湯を凝
固させる低圧鋳造機等に使用される鋳造装置用クランプ
治具に関し、特に長尺鋳物等を鋳造する場合でも、鋳物
に歪みが生じずに、高い精度で鋳造することができる鋳
造装置用クランプ治具に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミニウム等を溶解し、その溶
湯を吸い上げるか、又は加圧することにより押し上げて
金型内のキャビティに注入し、所定の形状の鋳物を得る
装置として、低圧鋳造装置、吸引鋳造装置及び差圧鋳造
装置が一般に使用されている。通常、湯回り不良のよう
な鋳造時のトラブル及び鋳造表面の面引け欠陥を防止す
るために、これらの鋳造装置の鋳造金型は、鋳造前にバ
ーナー等により所定の温度(溶湯がアルミニウムの場合
300乃至500℃)まで加熱される。図3は従来技術
における鋳造金型を示す部分切欠側面図である(特開平
4−361863号公報)。図3に示すように、このよ
うな鋳造金型においては、上型11と下型12とが組み
合わされて、鋳物形状を有するキャビティ17が形成さ
れており、下型12の上面中央には、キャビティ17に
連通する湯口14が形成されている。この湯口14に連
通するように、高密度黒鉛からなる湯口部体13と湯口
スリーブ15とが下型12内に配置されており、下型1
2の下面には、湯口スリーブ15に連結するように、ス
トーク16が配設されている。このストーク16は下方
に配置される溶湯容器(図示せず)内の溶湯中に浸漬さ
れており、このストーク16、湯口スリーブ15、湯口
部体13及び湯口14を介して溶湯が湯口14に供給さ
れ、キャビティ17内に注入される。
【0003】下型12は、クランプ片18に係合され、
クランプ片18をボルト19により締め付けて固定され
ている。このように、金型は複雑な鋳物形状等に対応で
きるようにするため、上型11と下型12とに分割さ
れ、鋳造が終了するまでボルト19等により固定され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術には、以下に示す問題点がある。即ち、上型1
1と下型12とを均等に加熱しようとすると、これらの
金型内にヒータを埋め込むことが必要となり、設備が複
雑になるという難点がある。また、ヒータではなくバー
ナーにより加熱する場合は、炎の当てかたにより、金型
の温度にバラツキが生じやすく、上型と下型との間に温
度差が生じるため、金型に凸状の反りが生じる。特に長
尺鋳物及び縦横比が異なる鋳物を製造する場合は、長辺
側の伸びが大きくなり、その結果として鋳造物に大きな
反りが生じるという欠点がある。
【0005】従って、鋳造後に鋳物の修正及び歪み取り
が必要となり、生産性及び歩留まりが大幅に低下すると
いう問題点がある。
【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、長尺鋳物及び縦横比が異なる鋳物を鋳造す
る場合であっても、鋳物に歪みが発生することを抑制し
つつ鋳造できると共に、構造が簡便である鋳造装置用ク
ランプ治具を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳造装置用
クランプ治具は、溶湯を吸い上げるか又は押し上げて溶
湯保持炉上部に設置された金型に溶湯を注入して鋳造す
る鋳造装置用のクランプ治具において、前記金型のクラ
ンプ取付部に係合する第1係合部と、前記溶湯保持炉の
クランプ取付部に係合する第2係合部と、前記第1係合
部と金型クランプ取付部との間に介装された回転体とを
有することを特徴とする。
【0008】前記回転体はボールであってもよく、また
前記回転体はローラーであってもよい。
【0009】前記第1係合部と第2係合部とは、一体構
造のクランプ部材であってもよく、またボルトにより相
互に固定されていてもよい。
【0010】本発明に係る他の鋳造装置用クランプ治具
は、溶湯を吸い上げるか又は押し上げて溶湯保持炉上部
に設置された金型に溶湯を注入して鋳造する鋳造装置用
のクランプ治具において、縁辺の中央部にて前記金型を
固定する固定クランプ部材と、前記縁辺の端部にて前記
金型を固定する係合クランプ部材とを有し、前記係合ク
ランプ部材は、前記金型を回転体を介してクランプする
ものであることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明においては、金型のクランプ部と、溶湯
保持炉のクランプ部とを、第1係合部(請求項1)又は
係合クランプ部材(請求項6)を介して挟圧することに
より金型と溶湯保持炉とを相互にクランプするが、この
場合に、第1係合部又は係合クランプ部材と、金型クラ
ンプ部又は金型縁辺との間に回転体を介装しておく。こ
のため、加熱により熱膨張等により金型に伸びが生じた
場合であっても、回転体が転がることによって、金型の
伸びを吸収することができる。従って、金型に反りが生
じることがない。これにより、金型は、加熱による熱膨
張等が発生する前の形状を維持することができる。
【0012】ところで、請求項6のように、金型縁辺の
中央部を固定クランプにより固定し、縁辺の端部に前記
係合クランプ部材を配置し、端部はこの係合クランプ部
材により、金型と溶湯保持炉とをクランプすることによ
り、鋳造時の溶湯の注入により、金型が熱膨張しようと
したとき、金型の縁辺短部には最も大きな熱歪が作用す
るが、これは係合クランプ部材の回転体が回転して吸収
される。一方、金型の縁辺の中央部は、固定クランプ部
材により固定されているので、金型の全体が溶湯保持炉
からずれてしまう虞れはない。
【0013】特に、本発明によれば、伸びが大きい長手
方向の金型の歪を有効に吸収することができる。このよ
うにして、反りが少ない高精度の鋳物を得ることができ
る。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図1は本発明の実施例に
係る鋳造用クランプ治具を示す模式図である。図1に示
すように、金型2の縁辺は、切り欠かれてクランプ取付
部3が形成されている。一方、クランプ片(第1係合
部)1は、カギ状に屈曲し、この屈曲した先端部が金型
2に係合する係合部10となっている。この係合部10
の下面4はクランプ取付部3に向い合っており、クラン
プ取付部3と係合部10(第1係合部)との間には回転
体としての2つのボール5が、回転自在な状態で配置さ
れている。これは例えば下面4に半球状の凹部を設け、
この凹部内にボール5を嵌入することによりボール5を
回転自在な状態に配置することができる。
【0015】ボルト6は、この係合部10の略中央部を
挿通しており、ボルト6の係合部10から上方に突出し
た部分にはワッシャ7を介してナット8が螺合されてい
る。
【0016】金型2の下方に配置された溶湯保持炉(図
示せず)にもクランプ取付部(図示せず)が設けられて
おり、このクランプ取付部には第2係合部(図示せず)
が係合する。そして、ボルト6の下端部は第2係合部に
ナットにより固定されており、このボルト6を介して金
型と溶湯保持炉とが係合部10等を介してクランプされ
ている。
【0017】このように構成された鋳造用クランプ治具
においては、ナット8をボルト6に締め付けることによ
り、クランプ片1の係合部10を金型2のクランプ取付
部3に押圧し、金型2を溶湯保持炉にクランプした後、
鋳造を開始する。そうすると、注入された溶湯の熱によ
り、金型2に熱膨張が生じても、下面4内のボール6が
回転自在であるため、ボール5が転がることにより、金
型2の伸びを吸収することができる。これにより、金型
に伸び及び反りが生じることを防止できる。
【0018】なお、本実施例では、ボール5を回転体と
して使用したが、これに限られるものではなく、回転体
はローラー等であってもよい。また、ボールを保持する
ために、上型及び下型の双方又は片方に溝を設けてもよ
い。更に、クランプ治具は、ボルトにより直接固定され
てもよいが、梃子等により固定されてもよい。
【0019】また、溶湯保持炉側の係合部は上述のよう
にボルト6の下端部でナットにより固定されることとせ
ず、ボルト6の下端部が溶湯保持炉に直接固定されても
よい。また、クランプ片1の下部が溶湯保持炉に固定さ
れてもよい。
【0020】図1は下型金型を想定した図であるが、金
型2の上下を反対とした形状の金型を用意し、この金型
を上型金型として使用することにより、上型金型にクラ
ンプ片1を取り付けることができる。
【0021】次に本実施例の鋳造用クランプ治具の使用
方法について説明する。図2は、下型金型に対する鋳造
用クランプ治具の取付位置を示す模式図であり、(a)
は平面図、(b)はA−A´面における断面図である。
図2に示すように、下型金型には、略中央部に湯口24
が設けられており、その長手方向、即ち長辺方向に沿っ
て、凹状のクランプ取付部3aが設けられている。この
下型金型23の長辺側縁辺の略中央部21の4か所に固
定クランプ治具を設置し、端部(隅部)22に、図1に
示す本実施例の鋳造用クランプ治具(可動クランプ治
具)を設置する。中央部21の固定クランプ治具は、従
来のように、金型2が治具に対して相対的に移動しない
ように固定するものである。このようにして金型をクラ
ンプした後、鋳造を実施する。そうすると、端部22、
即ち金型の4隅部に、図1に示すように、係合部1とク
ランプ取付部3との間にボール5が介装された可動クラ
ンプ治具が配置されているので、金型の長手方向(長辺
方向)に伸びが生じた場合であっても、このボール5が
転がることにより、金型の長手方向に伸び反りを生じる
ことを防止できる。一方、長辺の略中央部21は、固定
クランプ治具で相対的に移動しないように固定されてい
るため、鋳造時の溶湯の注入によって、金型がずれる虞
れはない。これにより、伸びが大きい長手方向の歪みを
吸収することができるので、反りが少ないと共に精度が
良好な鋳物が得られる。
【0022】次に、本実施例の鋳造用クランプ治具を実
際に使用して鋳造した結果について、比較例と比較しな
がら説明する。鋳造には低圧鋳造装置を使用し、アルミ
ニウム合金を鋳造した。先ず、鋳造前に金型をバーナー
を使用して加熱し、金型の伸びを測定した。使用した金
型のサイズは、長さが1000mm、幅が500mm、
そして深さが150mmである。加熱前の金型の温度は
略20℃であり、下型金型の温度が略450℃となるよ
うに金型全体をバーナーにより加熱した。加熱後、金型
の温度を測温した結果、上型の温度は略600℃であ
り、下型の温度は略400℃であった。このときの金型
の熱膨張による伸びは約5mmであった。
【0023】次に、この加熱条件で、上述の実施例方法
及び比較例方法でアルミニウム合金を鋳造し、この場合
の金型の反り(凸最大歪み量)を測定した。なお、比較
例方法においては、従来のように、図2に示す全てのク
ランプ治具取付位置(長辺中央及び長辺端部)にて、固
定クランプ治具によりをボルトを介して金型を固定し
た。
【0024】この結果、比較例方法では、1乃至2mm
の金型の反りが生じたが、本実施例方法では、金型の反
りが0.7mm以下であった。このため、鋳物の歪み量
が、0.8mm以下となり、また各鋳物の歪みの幅も±
0.1mm以下に抑制することができた。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鋳造
用クランプ治具は、第1係合部(請求項1)又は係合ク
ランプ部材(請求項6)と金型クランプ取付部又は金型
縁辺との間に回転体が介装されているため、金型の熱膨
張による金型の伸びを吸収し、金型の反りを防止するこ
とができるので、鋳造物の歪み量を極めて低減すること
ができる。また、金型の縁辺の端部を本発明の係合クラ
ンプ部材でクランプし、金型の縁辺中央部を固定クラン
プ部材で固定して鋳造することにより、金型全体のずれ
を防止しつつ、金型の反りを防止できるので、更に一層
精度が高い鋳造品が得られると共に生産性が大幅に向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る鋳造用クランプ治具を示
す模式図である。
【図2】本発明の実施例方法における鋳造用クランプ治
具の取付位置を示す模式図である。
【図3】従来技術における鋳造金型を示す部分切欠側面
図である。
【符号の説明】
1,18;クランプ片 2;金型 3,3a;クランプ取付部 4;下面 5;ボール 6,19;ボルト 7;ワッシャ 8;ナット 10;係合部 11;上型 12,23;下型 13;湯口部体 14;湯口 15;湯口スリーブ 16;ストーク 17;キャビティ 21;中央部 22;端部 23;下型金型 24;湯口

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶湯を吸い上げるか又は押し上げて溶湯
    保持炉上部に設置された金型に溶湯を注入して鋳造する
    鋳造装置用のクランプ治具において、前記金型のクラン
    プ取付部に係合する第1係合部と、前記溶湯保持炉のク
    ランプ取付部に係合する第2係合部と、前記第1係合部
    と金型クランプ取付部との間に介装された回転体とを有
    することを特徴とする鋳造装置用クランプ治具。
  2. 【請求項2】 前記回転体はボールであることを特徴と
    する請求項1に記載の鋳造装置用クランプ治具。
  3. 【請求項3】 前記回転体はローラーであることを特徴
    とする請求項1に記載の鋳造装置用クランプ治具。
  4. 【請求項4】 前記第1係合部と第2係合部とは、一体
    構造のクランプ部材であることを特徴とする請求項1乃
    至3のいずれか1項に記載の鋳造装置用クランプ治具。
  5. 【請求項5】 前記第1係合部と第2係合部とは、ボル
    トにより相互に固定されていることを特徴とする請求項
    1乃至3のいずれか1項に記載の鋳造装置用クランプ治
    具。
  6. 【請求項6】 溶湯を吸い上げるか又は押し上げて溶湯
    保持炉上部に設置された金型に溶湯を注入して鋳造する
    鋳造装置用のクランプ治具において、縁辺の中央部にて
    前記金型を固定する固定クランプ部材と、前記縁辺の端
    部にて前記金型を固定する係合クランプ部材とを有し、
    前記係合クランプ部材は、前記金型を回転体を介してク
    ランプするものであることを特徴とする鋳造装置用クラ
    ンプ治具。
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