JPS58138540A - 金型 - 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】 本発明は、王として金製鋳造に使用する金製に関するも
のである。

ｋ造は、金属を所要の形状に加工する比較的経揖性が＾
い手段の一つとして、長いＪＩｌｊ！を有している。そ
こに使用される鋳皺の多くは、梳在においても、１砂を
工材とする、いわゆる砂型である。

そのため、鋳造作業に伴う粉烏の発生、　ｊｉｉ＄’の
後処理等の関部だけでなく、最近では硅砂資ａｌＯ不足
尋の間亀も発生しつつある。

これらの間層の根源的な解決を目標とし、従来から装置
を金属で製作する、いわゆる金製鋳造法の研究が打われ
てき九、しかしながら、仁の金蓋鋳造法においては、金
蓋の熱伝導性が＃臘に比して極めて高％Ａ丸め、金蓋の
保温対策とｉう点で一つの技術的な間層がある。その間
型を第１図に例示した従来の鋳造用金ｍ４：よりてｌｌ
！明すると、一般に金１１１１は鋼、鋳鉄、鋼合金など
で製作されて、その内部に鋳造１１１品の形状を有する
キャビティ２が加工され、埴輪３にとつ九所定の溶−金
属４（鋳鉄、銅合金、アルハニクム合金など）が金製ｌ
における湯口５から注入され、これによって湯道６、キ
ャビティ２及び上り７が溶−金属で満たされ、これを冷
却することによりキャビティ２に対応し九所費形状のａ
ｔｋｂを得ている。

しかるに、上記金Ｍｌｌはその熱伝導性が砂型に比して
着しく＾く、金型ｌに注入された溶融金属ｌ熱が金ｆｆ
１１に急速３°奪い去られて・その溶融金属が急激に冷
却されるため、以下のような不都合が生じる。

（イ）製品の表面に皺が発生して商品価値が低下する。

（ロ）　製品の機械的強度が低下する。

（ハ）鋳鉄の場合には、製品の表面がチル化して硬度が
異常に高くなる。

に）金製に注入された溶融金属が湯道の狭い部分６ａに
七いて早期に凝國するため、それが湯道を狭ばめ、ある
いは閉塞し、その先に溶融金属を送り込むのが困難とな
る。

上記不都合を解法するため、従来は鋳造作來の開始前に
金型をガス炎などで所定温＆まで予熱し、金型の温度を
一定の高温度に維持する努力が行われてきた。しかし、
この予熱す１．技術的にかなりの困崩性があり、多大の
経費と労力を必要としている。

また、工業的な連続操業を考えると、所定温度に予熱さ
れた金型にそれよりもはるかに島鉦巖の溶融金属が注入
されると、轟然ながら、金型が先の予熱温良よりも＾い
温度に加熱され、この伏線では次の鋳造を打うことがで
きない。そのため、空冷や水冷等の方法で＾び所定温度
に引Ｆげてがら次の注入を行う必要がある。

以上の説明かられかるように、金製をｍ費温度に保持す
る４二は、鋳造サイクルや加熱、冷却条件などの関連に
おいて徽妙な制御が必要であり、専用の１価な制御用機
器を必要とするのが鑞けられない。

本発明は、上記に龜み、特別の制麹用機−を必要とする
ことな゛く、簡単な構成によって所定温度に保持するこ
とのできるＡｌｌを提供しようとするものである。

向して、上記目的を達成するため、本発明の金ＩＪは、
金製本体内に、その金型本体に保持させようとする温度
と略等しい融点を有する金輌または無機塩類等の潜熱形
番熱材を装入したことを特徴とするものである。

以ト５本発明の実ｍ例を図面に基づいて詳細に収＃！Ａ
ｒると、第２図において、　１１は金製本体で、銅、鋳
鉄または銅合金等によって形成され、外部に湯口した湯
口１２、鋏礎口１２がらの溶鎗金属を案内する湯道１３
、製品の形状−：対応させた中ヤビテイ１４及び外部に
開口した上６１５を備え、それらを連通させて金製本体
１１の内部に中空部を形成している。さらに、上記金製
本体１１は、その内部に潜熱形番熱材１７を装入する空
所１８を備えている。この蓄熱材１７として＃ｉ、金製
本体１１に保持させようとする温度と略等しい融点を有
する金属または無機塩類が選択使用され、蓄熱材１７の
量は、金型本体１１内に仕入される溶融金属の熱容量等
によって決建される。

上記金型本体の保持温度に略勢しい融点を有すｔ蓄熱材
としては、多極多様のものが存在するが、例えば比較的
低一点の金Ｊｌ、無機塩Ｓ（共晶混合物を含む。）等が
考えられ、その−例を第１衆に示す。

＠１に なふ・、金製本体１１の保持温度は、ｆｓ−金属の種類
、−直、鋳物製品の大きさ、形状等によって最虐臘がそ
れぞれ異なるため、各種条件を勘案して虐切（−設定さ
れる。

上記構成を有する金製仁おいて、潜熱形蓄熱材は加熱を
受けることによりその一点におｉて溶−し、冷却される
ことにより凝固するが、ＪＩＩｍ知のように、物質のＳ
＊潜熱は顕熱と比軟して非常に大であり％ｓｍ筐九は艇
崗進打中の物質の温度は一定に保たれる。それゆえ、金
製の温度を一定に保持するための精管な制御用機器は不
要であり、必賛４二応じて蓄熱材を内液共存の伏線に保
つに足る柑い１ｌｌｌｊ岬を行う機器を付設するたけで
、十分に所期の目的を達成することができる。

面して、上記構成の金製において、湯口１２からＳ融金
輌を注入すれば、腋溶融金属は湯道１３、キャビア４１
４及び上り１５に充満し、これにより金型庫体■のｍ１
ｔｔが上昇しようとするが、蓄熱材１７が融点において
ｗＡ液液共存状にある間は、蓄熱材１７が溶融して多量
の潜熱を徴収し、金蓋本体１１は蓄熱材１７の全てがＳ
融し終るまで温度上昇を停止して、＠Ａ温温度維持され
る。従って、金製本体重１内に装入すべき蓄熱材１７の
量を過当に設定し、金蓋本体１１に注入する溶融金属の
保有熱量により蓄熱材１７の全てが溶融しないようにし
ておけば、金蓋本体１１及び蓄熱材１７が常に一点温度
に維持されることになる。

この後、金蓋本体１１を適宜手段で冷却すれば。

それに伴って蓄熱材１７における話融部分が徐々に凝細
し、上記潜熱に等しい凝−熱を発生するため。

蓄熱材１７及び金型本体１１は蓄熱材１７の５ｌＩＩＡ
瓢皺に維持される。従って、蓄熱材１７が固液共存状繍
を維持する範囲内において金製本体１１を冷却すればよ
い。このようにして蓄熱材１７の一点温度に保持され九
金製本体１１に＃′ｉ、その後直ちに次工程としての溶
融金属の注入を打うことができる。

第６図は、本発明のＪｉ４Ｉ１１実施例をボし、金製本
体に装入する蓄熱材として一点の異なる複数種類のもの
を用い、それらを金製本体における興なる部位に装入す
ることにより、上記実施例のように＊ｉ型本体の温度を
改定温度に保持できるだけでなく、＊Ｍ４二遍切な温を
分布を与え、金蓋本体に注入した＃ｌｌｌ１１ｍ属の指
向性凝園や適宜凝■制御を行うよう４二している。即ち
、同図に示す金蓋においてｔｉ、金製本体２１の内部に
湯口２２％湯道２３、キャビフイ冴及び上り６を形成し
てそれらを連通させ、かつそれらの縄−にそれぞれ一点
の異なる三１ｍＩＩＩｍの蓄熱Ｍ２７，２８．２９を義
人する空所３Ｑ　、　３１　、３２を設け、各蓄熱材の
融点Ｔα、　Ｔｂ　、　Ｔ、を。

１’ｂ　＜　Ｔｃ＜　Ｔｃ となるように設定している。なお、図中、おけ中子ｔ　
ｌＪｚす。

上記構成の金製本体２１内においては％最も融点ｆ低い
蓄熱材器に近接する部分の１ｌＩｋが比較的低く、それ
より融点の＾い蓄熱材２７に近接する部分の温度が上記
温度より一＾く、さらにｉＩｋも一点の高い蓄熱材器に
近接する部分の温度が最鳴＾くなるという温度分布をボ
し、従って中ヤビテイスに注入された溶融金属はそのｌ
ｌｌｆ分布に応じた指向性をもつ＃−を行い、それによ
って製品の品質を向上させることが可能となる。ま九、
この実施例のように湯道路の先端部の温度を蓄熱材器に
よって最−＾〈保持すれば、金１１２１への溶融金属の
注入過程において、浴−金属が上記先端部で凝固するこ
とはなく、従って湯道ムが閉塞されたりすることはない
。

なお、金製本体に装入する蓄熱材の樵餉、装入箇所、装
入量等を遥宜遥定することにより、金蓋の温度分布を種
々の膳様において制御することができる。

次に、本発明に係る金製を用いた鋳造試験の結果をａ明
する。

Ｍ＃纏の二つ割り金製を用い、金型本体内に蓄熱剃とし
て一点Ｉ４３℃の鉛−錫合金（鉛菊％）を鉄人し１、鋳
鉄製のパイプ（外１１８傷、内１！！４３１１長さｊｏ
ｌ）を実験的に製造し良。連続した鋳造作業中において
、金蓋の諷嵐を蓄熱材の―点１８３℃に容易に保持でき
ることが確認され、１ｌｌｉして一連の一造作桑を円滑
に行うことができただけでなく、―物Ｉｌｌ！品の真向
チルが壕滅され、１１１品の強度及び品質も安定させる
ことができた。

このように、本発明の＊皺によれば、金蓋の温ＩｉＬを
容易４二Ｎ定温皺に保持することができ、従って＠通用
金車ばかりでなく、加熱プレス中食品加工用釡蓋等のよ
うに、所定温直に保持する必要のある金製として極めて
有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１１ＳＦｉ従来例の一崗図、第２図及び第６図は本発
明のそれぞれ異なる実施例の断面図である。 １１　、２１・・・金製本体、 １７　、２７　、２Ｂ　、　２９・・・漕熱形蓄熱材。 指定代１人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金蓋本体内に、その金製本体に保持させようとする
   温縦と略等しい融点を有する金属ま九は無機塙鎮等の情
   熱形蓄熱材を装入したことを特徴とする＊皺。