JPS58125362A - 鋳型及びそれを製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に、中空のガラス製品などを成形するだめの鋳型とその
製法に関する。

例えば、ガラス瓶のようなガラス製品を製造するための
鋳型は、通常、それ自体も、鋳造によって作られる。

鋳型は、通常、まず鉄等の適当な金属を鋳造して、概ね
所望の形に成形され、最後に機械加工して、正確に所望
の形状に仕上けられる。

実際には鋳型は、通例、互いに係合しうる半分体として
つくられ、共に結合することによシ、完全な鋳型となシ
、所要の鋳造が終ると、分離して、製品を取り出すよう
になっている。

例えば、瓶などのガラス製品を作るだめの鋳型の多くは
、鋳鉄から作られる。その場合、十分な性能を発揮させ
るために９、例えば瓶の頚部のような部分を、補強しな
くてはならない。

このような鋳型を製造するための従来の一般的な方法は
、まず鋳造によって、大体の形を作シ、補強を要する部
分に、溝や環部あるいは窪み等を設け、その中に、例え
ばニッケルコバルト合金のような硬質合金を溶層した後
、再び機械加工して、最終製品を作っている。一定の条
件の下では、最初の機械加工の前に、ニッケルコバルト
合金を溶層することにより、工程を節約することも出来
る。

しかし、このような部分的に補強された鋳型を製造する
には、多大の時間がかかるとともに、費用も掛かる。

本発明の目的は、補強された鋳型と、その製造法であっ
て、従来のものに比べて簡単かつ安価に製造しうる鋳型
と、その製造方法を提供することである。

本発明によれば、第１の金属よりなる鋳造体における補
強するべき内部に、第２の補強金属よりなるインサート
が設けられ、かつ機械加工することにより、所望の最終
的な形状とした鋳型が提供される。

また、不発明によれば、上記の鋳型を製造する方法であ
って、第１の鋳型を製造する段階と、この第１の鋳型の
中に、前記第２の金属製の複数のインサートを配置する
段階、この第１鋳型の中で、インサートの周囲で第１金
属を鋳造する段階、並びに、この鋳造された金属を、機
械加工することによシ所望の最終的な形状とする段階よ
シなる方法が提供される。

第１の金属は、鋳造金属であれば、どのような種類のも
のでもよいが、経済性と便利さとを考慮すれば、一般的
に云って、鋳鉄であるのがよい。

第１の鋳型は、選択された第１の金属により、適宜の鋳
造方法で作ることができる。例えば、第１の鋳型が、鋳
鉄製である場合には、鋳鉄の技術分野でよく知られてい
るように、粒子状の耐火混合物を固め、その内部に、適
当な形の窪みを、形成することによシ、製造される。

本発明では、第２の金属製のインサートは、この段階で
、鋳鉄の鋳型の中における、最終的に必要とされる場所
に配置される。例えば、ガラス瓶を製造するための鋳型
の場合には、最終的な製品としての瓶の頚部の回りを補
強することが必要であり、第２金属でつくられた環体を
、鋳鉄製の鋳型の中の適切な位置に配置する。次いで鋳
型は、通常の方法で作られるが、必要な機械加工は、相
当に減少されることとなる。

また、本発明による方法によれば、第２０金稿を溶層し
て固定する必要は完全になくなる。

実際に、第１の金属は、第１の鋳型の中で、第２の金属
のインサートと溶接され、非常に強力に結合することが
確かめられた。

インサートの材料である金属や合金の融点は、通常、第
１の金属の鋳造温度以下であることは、留意されるべき
ことである。

融点の高いインサートを、所要の場所に鋳込むことは、
比較的に容易である。これに対し、インサートの融点が
低い場合には、インサートが融解したり、変形したりし
てしまうので、作業が失敗に終ることが多い。

本発明によれば、鋳造条件を注意深く調整することによ
シ、所望の鋳型を、うまく製造するととができる。

鋳造段階の間に、第１の金属は、熱を失い続け、その温
度は篩下する。°第１の鋳型の入口における温度が最も
高く、入口から最も遠い個所における温度が最も低い。

本発明による方法の好適実施例では、融解した第１の金
属の温度が、インサートを融解しないような点に降下す
るまで、第１の金属の流路がインサートと直接に接触し
ないようにしである。しかし、インサートが若干溶融す
ると、インサートを、最終的な鋳型の中の所要の位置に
固定する上で有利である。

鋳型内で、第２の金属が第１の金属へよシよく溶着する
ように制御するために、インサートには、ギザギザや突
起などを設けておくのがよい。

このようなギザギザや突起などの先端は、金属分が少な
く、従って熱容量が小さいので、融解した第１の金属に
よシ、非常に容易に加熱され、両者の溶着が良好になさ
れるのである。しかも、もしこのような溶着が不完全で
あったとしても、このギザギザ等により、機械的結合が
行なわれ、外れ難くなる。

不完全な溶層に対する別の予防法として、インサートに
テーパを付けて離脱を防止してもよい。

さらに、インサートに、融解した第１金属が入り込むよ
うに、溝などを設けておくのも有利である。このように
すると、溶着が不完全な場合にも、インサートと鋳型と
の機械的結合は強固なものとなる。

第１の鋳型内に入れるインサートが大き過ぎると、導入
される溶融鉄の衝撃により、インサートの金属にひび割
れが生じることがある。そのため、第２の金属の形状寸
法を選択するのに、十分注意を払わなければならない。

反対に、インサートが余り小さ過ぎる場合には、溶融鉄
の熱によシその一部が融解して、インサートが変形する
ことがある。

いずれの場合においても、少し実験を繰シ返えせは、上
記した両極端の間で、最適なインサートの大きさを、正
確に定めることができる。

本発明による鋳型は、種々の最終製品、例えば、ガラス
製品、瓶の鋳型、パリノン鋳型、首輪、案内板、底板、
そらせ板、プランジャ、又は吹出口などを作るのに好適
である。

以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。

第１図には、例えば、ガラス瓶を成形するための鋳型α
１が示されている。この鋳型は、図示されていない砂の
よう逐圧縮耐火粒子材料よシなる第１の鋳型の中で、第
２の金属でつくられた半環状インサートａ３の回シに、
鋳鉄のような第１の金属を注入することによシつくられ
る。第２の金属は、例えば、「コルモノイＪ　　（Ｃｏ
ｌｍｏｎｏｙ　）、「シュテライＮ　（５ｔｅｌｌｉｔ
ｅ　）などの商品名で市販されているニッケルコバルト
合金である。

鋳造体が冷却すると、鋳込用キャビティ（１４）を機械
加工して、例えばガラス瓶を成形するのに使用しうるよ
うに、所要の形状に仕上げる。第１図に示された鋳型は
、同様のもう１つの鋳型と補完的に合体して、ガラス製
品のような最終製品を作るための完全な鋳型とされる。

第２図は、本発明による第２の実施例の一部分をなす案
内部Ｃ１６）を示している。前記と同じく、鋳型ａ〔は
鋳鉄でつくられているが、この例では、鋳ＷＱ（１）は
、コバルトニッケル合金製の全環状インサートα〜を有
している。

本発明により製造された鋳型は、溶着段階を紅ることな
く、たった１回の機械加工を施こすだけでつくることが
出来る。従って、従来の同種の鋳型に比べて、より簡単
に、かつより安価に製造することができる。

インサートの形は、Ｉ！！遺される鋳型の形と対応して
いる。前記の２つの実施例においては、全環状若しくは
半環状のインサートが用いられているが、薄板又は円盤
その他の形状のものを用いてもよい。

第３図と第４図に示すものでは、環状インサート餞ニ、
テーパ（イ）が付されている。それにより、案内部αＱ
から環状インサートα樽が、容易に離脱しないようにな
っている。また、インサー）０８の周囲に、ノツチ＠が
設けられている。このノツチ翰に、鋳造段階で鋳鉄が充
填することにより、インサートα〜が回転するのが防止
される。従って、仮りに、鋳鉄に対するインサート合金
の溶着が不完全であっても、インサートａ８は、しっか
りと、機械的に保持され、案内部Ｑ６１から動いたシ、
離脱したりするのが防止される。

第５図と第６図には、外周にギザギザ部（２４）を備え
る半環状インサー）（１２１が示されている。このギザ
ギザ部ｃ！４１は、ねじ溝状のものであるが、必ずしも
螺旋状である必要はない。

鋳型００）がこのようなインサートＱ２１を有している
と、そのギザギザ部２４）の先端の熱容量は相当に小さ
いので、非常に早く加熱されて溶着する。まだ、仮りに
浴着が不完全であっても、このギザギザ部ゝ（２４）に
よシ、鋳型α１との間に、非常に強い機械的結合が形成
される。

さらに念のために、軸方向を向く溝（イ）を設け、イン
サートα２が鋳型のキャビティα勺の中で、その軸線回
りに回転しないように支持するようにして６６°　　　
　　　　　　　　特開昭５８−１２５３６２　（４）第
５図のインサートα４は、次の理由により、第１図に示
したものよシも長い。すなわち、第５図のインサー）Ｑ
２１は、鋳型の端部を補強する必要のある場合に使用さ
れるもので、２個の隣り合う鋳型にまたがっている。鋳
鉄をインサートの回りに注入した後、この隣シ合う鋳型
を分離することによシ、インサートは切断される。この
ギザギザ部九のピッチは変えられることは、云うまでも
ない。

また、溝（２６１の代わりに、突起を設けてもよい。

例えば、商品名「コルモノイ」のような好適なニッケル
コバルト合金の融点は、鋳型に際して鋳鉄が加熱される
温度以下である。従って、第７図に示すような通常の形
状の鋳型（鎖の中に、インサート（１２ａ）　（１２ｂ
）　（１２ｃ）　（１２ｄ）が設けられている場合、鋳
鉄は、矢印で示すように導入さ・れると、最初のインサ
ー）　（１２ａ）は完全に融解され、壕だ、次のインサ
ー）　（１２ｂ）は非常に大きく変形させられるおそれ
がある。また、鋳鉄が鋳型（至）の先端に達するまでに
、温度が降下して、インサート（１２ｄ）の溶着が不完
全になる。

第９図のように、導入口を配置して、インサートαりが
過度に融解したシ、変形したシすることなく、溶層する
ようにしている。

第８図には、中央にインサート（１りを備える普通の環
状鋳型Ｇ２が示されている。溶融金属は、普通の流路を
介してインサー）（１２１の一端に、直接に導かれ、そ
の部分でインサート（１４は融解する。

第１０図の実施例の鋳型は、接線方向から溶融金属が注
入されるようになっている。このような構造により、過
剰にねじれたり、融解したすせずに、鋳鉄にインサート
が溶着される。この実施例では、金属インサートの融点
は、注入鋳鉄の温度よシも低い。

【図面の簡単な説明】

ゝ第１図は、本発明による鋳型の第１の実施例を示す斜
視図、 第２図は、本発明による鋳型の第２の実施例を示す斜視
図、 第３図は、第２図に示す鋳型に使用されるインサートの
側面図、 第４図は、第３図に示すインサートの平面図、第５図は
、第１図に示す鋳型に使用されるインサートの底面図、 第６図は、第５図に示すインサートの正面図、第７図と
第９図は、従来の一般的な型式の鋳型の概略平面図、 第８図と第１０図は、第７図と第９図に示す従来鋳型と
対比して、不発明による鋳型の溶融金属の流路を示す略
図である。 α０）　鋳型　　　　（１２１（１２ａ）（１２ｂ）（
１２ｃ）（１２ｄ）インサートα勺　キャビティ　（１
６）　　案内部０８１　　インサート　（２０）　　テ
ーパ（２２ノツチ　　（２４）　　ギザギザ部（２６）
溝　　　　（３ｏ）鋳型 （濁　環状鋳型

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　第１の金属よりなる鋳造体における補強する
   べき内部に第２の補強金属よりなるインサートが設けら
   れ、かつ前記鋳造体を、機械加工によって、所望の最終
   形状としたことを特徴とする鋳型。 （２）補強金属の融点が、第１の金属の鋳造温度以下で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
   の鋳型。 （３）鋳造金属が鋳鉄であり、またインサートがニッケ
   ルコバルト合金である特許請求の範囲第（１）項若しく
   は第（２）項に記載の鋳型。 （４）　　インサートに、テーパ、又はギザギザ若しく
   は突起が付けられている特許請求の範囲第（１）項乃至
   第（３）項のいずれかに記載の鋳型。 （５）第１の金属よシなる鋳造体における補強するべき
   内部に第２の補強金属よりなるインサートが設けられ、
   かつ前記鋳造体を、機械加工によって、所望の最終形状
   としたことを特徴とする鋳型を製造す為方法であって、
   第１の鋳型を形成する段階と、この第１の鋳型の中に、
   第２の金属製のインサートを置く段階と、前記第１の鋳
   型の中で、前記インサートの回りに第１の金属を鋳造す
   る段階と、この鋳造された金属を、機械加工によシ、所
   望の最終的な形状とする段階よりなることを特徴とする
   方法。 （６）第１の鋳型が、溶融した第１の金属のための導入
   口を備え、かつ、第１の金属の流路が、インサートに直
   接衝突しないようになっていることを特徴とする特許請
   求の範囲第（５）項に記載の方法。 （力　第１の金属が鋳鉄であり、かつ第２の金属がニッ
   ケルコバルト合金である特許請求の範囲第（５）項若し
   くは第（６）項に記載の方法。 （８）鋳造体が、愼械加工によシ、瓶の鋳型、パリソン
   鋳型、首輪、案内板、底板、そらせ板、プランジャ、若
   しくは吹出口に形成されることを特徴とする特許請求の
   範囲第（５）項乃至第（力項のいずれかに記載の方法。