JPH11314136A - 鋳造方法 - Google Patents

鋳造方法

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JPH11314136A
JPH11314136A JP11944798A JP11944798A JPH11314136A JP H11314136 A JPH11314136 A JP H11314136A JP 11944798 A JP11944798 A JP 11944798A JP 11944798 A JP11944798 A JP 11944798A JP H11314136 A JPH11314136 A JP H11314136A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】製品キャビティに対する押し湯作用を一層向上
させ、鋳物の高品質化に有利な鋳造方法を提供する。 【解決手段】湯道キャビティ15dと、押し湯キャビテ
ィ17と、湯道キャビティ15のうち押し湯キャビティ
17と湯口キャビティ16との間の部分に設けられた凝
固促進手段18とをもつ鋳型1を用意する。凝固促進手
段18により、湯道キャビティ15のうち押し湯キャビ
ティ17と湯口キャビティ16との間の部分15xの金
属溶湯の凝固を促進し、製品キャビティ14に装填され
た金属溶湯に対する押し湯作用を高めるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鋳造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な鋳造方法は、鋳型に形成したキ
ャビティに金属溶湯を装填して凝固させる。鋳型は、製
品キャビティと、製品キャビティに湯道キャビティを介
して溶湯を供給する湯口キャビティとを備えている。更
に、高い品質が要求される鋳造品の場合には、湯道キャ
ビティのうち湯口キャビティと製品キャビティとをつな
ぐ部分に、押し湯キャビティを形成している。そして、
押し湯キャビティに装填された金属溶湯の押し湯作用に
より、製品キャビティに金属溶湯を補給し、これにより
製品キャビティで形成される鋳物の収縮巣、引け等の鋳
造欠陥を防止する。
【0003】即ち、押し湯キャビティに装填された金属
溶湯は、高温であり且つ液頭圧をもつため、押し湯作用
をもち、製品キャビティに金属溶湯を補給する補給性が
確保される。産業界では、鋳物の更なる高品質化が要請
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した実情
に鑑みなされたものであり、製品キャビティに対する押
し湯作用を一層向上させ、鋳物の高品質化に有利な鋳造
方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳造方法
は、製品キャビティと、製品キャビティに湯道キャビテ
ィを介して溶湯を供給する湯口キャビティと、湯道キャ
ビティのうち湯口キャビティと製品キャビティとをつな
ぐ部分に設けられた押し湯キャビティと、湯道キャビテ
ィのうち押し湯キャビティと湯口キャビティとの間の部
分に設けられその部分の凝固を促進する凝固促進手段と
をもつ鋳型を用意し、鋳型の湯口キャビティに金属溶湯
を注入して製品キャビティ、湯道キャビティ及び押し湯
キャビティに金属溶湯を装填するとともに、凝固促進手
段により、湯道キャビティのうち押し湯キャビティと湯
口キャビティとの間の部分の金属溶湯の凝固を促進し、
製品キャビティに装填された金属溶湯に対する押し湯作
用を高めるようにしたことを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】鋳型としては、一般的には砂型が
採用される。砂型は、生型、ガス型、シェル型、自硬
型、セメント鋳型等を採用できるが、これに限定される
ものではない。本発明に係る鋳型では、湯道キャビティ
のうち、湯口キャビティと製品キャビティとをつなぐ部
分に押し湯キャビティが設けられている。押し湯キャビ
ティの容積、形状などは、鋳物の種類に応じて適宜選択
できる。湯口キャビティは、金属溶湯が注がれる部位の
キャビティを意味する。
【0007】本発明に係る鋳型では、湯道キャビティの
うち押し湯キャビティと湯口キャビティとの間の部分
に、その部分の凝固を促進する凝固促進手段が設けられ
ている。凝固促進手段としては、放熱フィンとして機能
できる隙間状の薄いキャビティ、冷やし金を採用でき
る。凝固促進手段の数は適宜選択でき、1個でも、複数
個でも良い。
【0008】鋳型に注湯される金属溶湯としては、普通
鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、鋳鋼などの鉄系を採用でき、場合
によってはアルミ合金系、亜鉛合金系等の非鉄系を採用
することもできる。殊に本発明方法は、金属溶湯の収縮
率が大きめである球状黒鉛鋳鉄、鋳鋼を採用する場合に
適する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、鋳型1の要部の断面を示す。鋳型1は上
型10と下型12と見切り線13とを備えた砂型であ
り、具体的には珪砂で形成されている。鋳型1は、製品
キャビティ14と、製品キャビティ14に湯道キャビテ
ィ15を介して溶湯を供給する湯口キャビティ16と、
押し湯キャビティ17と、隙間状の薄い促進キャビティ
18とをもつ。湯道キャビティ15の先端は堰キャビテ
ィ15kとされている。
【0010】製品キャビティ14で形成される鋳物は、
強度等の面において極めて高い品質を要求される鋳物で
あり、目標重量は1〜25kgfである。製品キャビテ
ィ14は、フランジ状の第1キャビティ部14a、下キ
ャビティ部14b、上キャビティ部14cとをもつ。第
1キャビティ14aの目標外径は約20cmである。湯
道キャビティ15は、湯口キャビティ16の湯口底16
cと製品キャビティ14とをつないでいる。
【0011】押し湯キャビティ17は、湯道キャビティ
15のうち、湯口キャビティ16と製品キャビティ14
とをつなぐ部分に設けられている。押し湯キャビティ1
7に装填された金属溶湯で形成される押し湯の目標重量
は、1〜2kgfである。押し湯キャビティ17の高さ
方向の中間位置の目標直径D1は約5cmである。押し
湯キャビティ17の上端17uは、製品キャビティ14
の上端14uよりも高く設定されている。これにより押
し湯キャビティ17による液頭圧が確保され、、製品キ
ャビティ14に対する押し湯作用が確保される。
【0012】押し湯キャビティ17は、上型10に形成
された上キャビティ部17aと、下型12に形成された
下キャビティ部17cとを備えている。上キャビティ部
17aの容積は、下キャビティ部17cの容積よりも大
きく設定されている。薄い促進キャビティ18は凝固促
進手段として機能するものであり、湯道キャビティ15
において、湯道キャビティ15の湯流れ方向と交差する
方向、つまり、直交する方向に形成されている。薄い促
進キャビティ18は、湯道キャビティ15のうち、押し
湯キャビティ17と湯口キャビティ16との間の部分1
5xに設けられている。薄い促進キャビティ18では、
平均隙間幅T1が約0.2cmであり、高さがH1であ
り、紙面垂直方向の長さが約4cmである。隙間幅T1
は、湯道キャビティ15の部分15xの通路幅T2
(0.5cm)よりも小さい。
【0013】鋳造の際には、球状黒鉛鋳鉄(FCD45
0,Fe−C−Si−Mg系)の組成をもつ金属溶湯
(温度:1350〜1390℃)を、鋳型1の湯口キャ
ビティ16に注入する。これにより湯道キャビティ15
を介して、製品キャビティ14及び押し湯キャビティ1
7に金属溶湯を装填する。薄い促進キャビティ18にも
金属溶湯は装填される。
【0014】薄い促進キャビティ18は、これに装填さ
れる金属溶湯の重量の割りに、放熱面積が大きいため、
放熱フィンとして作用する。従って、湯道キャビティ1
5の金属溶湯のうち薄い促進キャビティ18付近では、
凝固は促進される。換言すれば、湯道キャビティ15の
うち、押し湯キャビティ17と湯口キャビティ16との
間の部分において、金属溶湯の凝固が促進される。
【0015】これにより本実施例によれば、湯道キャビ
ティ15のうち、製品キャビティ14と押し湯キャビテ
ィ17との間の堰キャビティ15k(=押し湯キャビテ
ィ17の出口17oの側)の凝固よりも、押し湯キャビ
ティ17と湯口キャビティ16との間の部分15x(=
押し湯キャビティ17の入り口17iの側)の凝固が速
まる。
【0016】そのため本実施例によれば、押し湯キャビ
ティ17に装填された金属溶湯が湯口キャビティ16の
方向に逆流すること、つまり、矢印X1方向に逆流する
ことを抑えるのに有利となる。従って、押し湯キャビテ
ィ17に装填された金属溶湯の液頭圧が製品キャビティ
14の側に効果的に作用でき、押し湯キャビティ17の
金属溶湯が矢印X2方向に流れ易くなる。
【0017】換言すれば、従来技術によれば、押し湯キ
ャビティ17の金属溶湯は、矢印X1方向及び矢印X2
方向へ分流する傾向がある。しかし本実施例によれば、
矢印X1方向に逆流することを抑えるのに有利となる。
この結果、矢印X2方向に向かう押し湯作用が高まり、
製品キャビティ14に対する金属溶湯の補給性が確保さ
れる。よって本実施例によれば、押し湯作用が効果的に
確保され、高品質の鋳物が得られ、鋳物の不良率が低減
される。
【0018】本発明者が試験したところ、薄い促進キャ
ビティ18を形成しない砂型を用いて鋳物を鋳造した比
較例に係る鋳物の不良率S1と、薄い促進キャビティ1
8を形成した砂型を用いて鋳物を鋳造した本実施例に係
る鋳物の不良率S2とを求めたところ、S2/S1=約
0.05であり、本実施例では不良率が大幅に低減し
た。
【0019】ところで、湯道キャビティ15のうち、押
し湯キャビティ17と湯口キャビティ16との間の部分
15xの金属溶湯の凝固を促進するためには、湯道キャ
ビティ15の通路幅T2を小さくすることも考えられ
る。しかしこの場合には通路幅T2を必要以上に小さく
しなければならず、湯道キャビティ15による溶湯流れ
を阻害してしまい、湯回り不良等の他の鋳造欠陥が誘発
されるおそれがある。
【0020】この点本実施例によれば、薄い促進キャビ
ティ18を湯道キャビティ15に別途付設しているた
め、湯道キャビティ15の通路幅T2を確保しつつ、湯
道キャビティ15のうち、製品キャビティ14と押し湯
キャビティ17との間の部分の凝固よりも、押し湯キャ
ビティ17と湯口キャビティ16との間の部分15xの
凝固を効果的に速めることができ、前記したように押し
湯作用を効果的に高めることができる。
【0021】(他の実施例)第2実施例を図3に示す。
この実施例では図3に示すように、薄い促進キャビティ
18は、下型12に複数個、並設して配置されている。
殊に、湯道キャビティ15の湯流れ方向に沿って直列に
並設されている。薄い促進キャビティ18は、上型10
には形成されていない。
【0022】押し湯の液頭圧を確保するため、押し湯キ
ャビティ17は図3に示すように上方に向けて延設され
ているのが一般的である。この点本実施例によれば、押
し湯キャビティ17に装填された大きい熱量をもつ金属
溶湯に対して、薄い促進キャビティ18の位置をできる
だけ遠ざけることができる。この結果、薄い促進キャビ
ティ18に装填された金属溶湯の放熱性を確保でき、部
分15xの早期凝固性を確保するのに有利である。
【0023】第3実施例を図4に示す。図4に示すよう
に、薄い促進キャビティ18は、上型10に形成された
第1促進キャビティ18uと、下型12に形成された第
2促進キャビティ18dとで形成されている。第1促進
キャビティ18uの高さ寸法をH1とし、第2促進キャ
ビティ18dの高さ寸法をH2とすると。H2はH1よ
りも大きく設定されている。また第1促進キャビティ1
8uの容積をV1とし、第2促進キャビティ18dの容
積をV2とすると、V2はV1よりも大きく設定されて
いる。
【0024】本実施例によれば、押し湯キャビティ17
に装填された大きい熱量をもつ金属溶湯に対して、第2
促進キャビティ18dの位置をできるだけ遠ざけること
ができる。この結果、第2促進キャビティ18dに装填
された金属溶湯の放熱性を確保でき、部分15xの金属
溶湯の早期凝固性を確保できる。第4実施例を図5に示
す。本実施例では、凝固促進手段として、薄い促進キャ
ビティに代えて、金属製の冷やし金20が配置されてい
る。冷やし金20も、湯道キャビティ15のうち押し湯
キャビティ17と湯口キャビティ16との間の部分15
xに設けられている。
【0025】そのほか、本発明は上記した図面に記載し
た実施例のみに限定されるものではなく、例えば、球状
黒鉛鋳鉄の金属溶湯に限定されるものではなく、あるい
は、上記した寸法関係に限定されるものではなく、要旨
を逸脱しない範囲内で適宜選択できるものである。 (付記)上記した記載から次の技術的思想を把握でき
る。 ・製品キャビティと、製品キャビティに湯道キャビティ
を介して溶湯を供給する湯口キャビティと、湯道キャビ
ティのうち湯口キャビティと製品キャビティとをつなぐ
部分に設けられた押し湯キャビティとをもつ鋳型であっ
て、湯道キャビティのうち押し湯キャビティと湯口キャ
ビティとの間の部分に、その部分の凝固を促進する凝固
促進手段が設けられていることを特徴とする鋳型。これ
により効果的な押し湯作用が得られる鋳型を提供でき
る。
【0026】
【発明の効果】本発明方法によれば、湯道キャビティの
うち、押し湯キャビティと湯口キャビティとの間の部分
の金属溶湯の凝固が促進される。これにより、湯道キャ
ビティのうち、製品キャビティと押し湯キャビティとの
間の部分(=押し湯キャビティの出口の側)の凝固より
も、押し湯キャビティと湯口キャビティとの間の部分
(=押し湯キャビティの入り口の側)の凝固が速まる。
【0027】そのため、押し湯キャビティに装填された
金属溶湯の液頭圧が製品キャビティの金属溶湯に効果的
に作用する。この結果、製品キャビティの金属溶湯に対
する押し湯作用が高まる。よって、製品キャビティに対
する金属溶湯の補給性が確保される。従って鋳物の高品
質化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋳型の断面図である。
【図2】鋳型の要部の拡大断面図である。
【図3】第2実施例に係る鋳型の断面図である。
【図4】第3実施例に係る鋳型の断面図である。
【図5】第4実施例に係る鋳型の断面図である。
【符号の説明】
図中、1は鋳型、14は製品キャビティ、15は湯道キ
ャビティ、16は湯口キャビティ、17は押し湯キャビ
ティ、18は薄い促進キャビティ(凝固促進手段)を示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】製品キャビティと、前記製品キャビティに
    湯道キャビティを介して溶湯を供給する湯口キャビティ
    と、前記湯道キャビティのうち前記湯口キャビティと前
    記製品キャビティとをつなぐ部分に設けられた押し湯キ
    ャビティと、前記湯道キャビティのうち前記押し湯キャ
    ビティと前記湯口キャビティとの間の部分に設けられそ
    の部分の凝固を促進する凝固促進手段とをもつ鋳型を用
    意し、 前記鋳型の湯口キャビティに金属溶湯を注入して前記製
    品キャビティ、前記湯道キャビティ及び前記押し湯キャ
    ビティに金属溶湯を装填するとともに、前記凝固促進手
    段により、前記湯道キャビティのうち前記押し湯キャビ
    ティと前記湯口キャビティとの間の部分の金属溶湯の凝
    固を促進し、前記製品キャビティに装填された金属溶湯
    に対する押し湯作用を高めるようにしたことを特徴とす
    る鋳造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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ES2253082A1 (es) * 2004-06-17 2006-05-16 Casa Maristas Azterlan Mazarota chimenea.
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