JPS59125240A - 鋳造用金型中子およびその製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はアルミニウム合金、銅合金鋳物等の非鉄金属の
鋳造品を製造する際に用いられる鋳造用金型中子および
その製造方法に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般４二、鋳物の鋳造に用いられる鋳型を大別すると、
金型な用い゛て溶融金属？鋳込む金型鋳造法と、珪砂等
の砂粒子に粘結剤を添加した鋳物砂をつき固め鋳型ｆｒ
：裂作し溶融金属を鋳込む砂型鋳造法とがある。前者の
金型を用いて鋳物を生産する金型鋳造法は金型製作費は
高価となるが、鋳物の品質が安定しかつ生産性が良好で
あるため、生産量の多い鋳物の製造に広く用いられてい
る。また、後者の鋳物砂をつき固めて製作した鋳型を用
いて鋳物を生産する砂型鋳造法は、生産量の少ない鋳物
および金型化しにくい形状の鋳物の生産に用いられ、鋳
型製作が比較的容易で一度使用した鋳物砂の再利用も可
能で、かつ複雑な形状の鋳物を容易ｊ二生産できること
より量も広く用いられている鋳造法である。

さて、と配合型鋳造法における金型のセットおよび抜型
（製品の取出し）の際の金型の開閉方法として、まず金
型が小型でかつ鋳物の形状も単純な製品においては、抜
型の際に製品が１型に取り付くような方案としたうえで
、ホイストまたはジブクレーン等を用いて金型をり、下
方向に開閉する分割方式が用いられている。また、金型
が大型の場合においては、油圧シリンダ等を用いて金型
の分割面と反対側に取り付け、金型なｔ下または左右方
向の軸および１下左右の２軸動作の開閉を行なう方式が
用いられている。

一方、中央部においても金型を用いる場合には、主型と
同様にｃｌＬ＋圧シリンダを収り付け、中子な一体また
は分割した状態で製品部より引き抜いている。しかしな
がら、装置的にも大がかりとなり、抜型方法龜も強制的
に製品より中子金型を引き抜くため、鋳・しに抜き勾配
をつける必要がある。この抜き勾配のためＣ二、部分的
に駄肉が多くなり鋳物の肉厚が厚くなるため、部分的（
：′冷却速度のバランスが悪くなることより肉厚が厚く
なる部分に鋳造欠陥が発生する。従ってこれらの方法は
、中子部が複雑に入りくんだ形状のものには金型中子を
用いることが困難である。

そこで、＊ＩＬＮおよび第２図の側面図および横断面図
に示すよう゛に、主型Ｉとして金型を用い中子部２を鋳
物砂で造型することにより、複雑な中子形状の鋳物を生
産する方法が採られている。このような場合、主型１と
中子２では冷却速度の違いにより、冷却速度のおそい中
子側鋳物３に鋳造欠陥が発生する。そのため、中子２部
において、鋳込まれた溶融金属と接する中子２部分上体
または部分的に肉厚差による冷′却速度が著しく異なる
部分に、冷し金と称する鉄片４を中子造型時にうめこみ
造型する方法が用いられている。そして、この鉄片４を
砂中子にうめこむ際、うめこんだ鉄片４が砂中子２より
抜は落ちるのを防止することと、鋳物砂との接触面積？
増すために、脱落防止治具５を鉄片４に溶接またはネジ
こみ等の方法により取り付ける。このような方法により
砂中子２を造型するが、砂だけでは型内へのセットおよ
び搬送中の振動または力に耐え害る十分な強度を有して
いない。このため、砂中子２の内径側に型内セット時の
位置決め２行なうため、および鋳物砂をできるだけ少な
くするためバイブロを用い、その外周部に鋳物砂で造型
する。

然乍ら、を配力法では中子２造型時において、鉄片４を
所定の位置（−確実に固定造型することが困難である。

また、主型１内ヘセットする場合においても、中子２が
直接主型１と接する部分において中子が壊れたり、鉄片
が抜は落ちることもあり、これらが原因となって製品寸
法のバラツキ（肉厚差による冷却速度の違いでの鋳造欠
陥）、砂落ちによる製品内への砂の混入等の鋳造欠陥が
発生する。さらに、鋳造後に製品より砂中子を除去する
場合、鋳造時の溶融金属の熱によって鋳物砂が乾燥し、
型バラシ作業環境も悪い。さらにまた、砂中を多量生産
の製品に適用する場合自動造型が必要となるが、冷し金
を所定の位置に確実に取り付けることが困難で、かつ複
雑な形状の砂中子を自動化するには設備的、技術的に困
難であることにより、砂中子を量産品に適用するＣ二は
不向きである。

〔発明の目的〕

本発明はｔ記のよ゛うな従来技術の問題を除去するため
に成されたもので、その目的は中子側においても鋳物砂
を全く使用することなく、かつ油圧シリンダ等の大型の
設備も用いることなく鋳物に対する取り除きまたは組立
を容易に行なうことが可能な、しかも砂型造型法の特徴
であるフレキシビリティな生かし金型鋳造法の安定した
品質を兼ね備えた鋳物を製造することが可能な鋳造用金
型中子およびその製造方法を提供することにある、 〔発明の概要〕 １記目的な達成するために本発明では、複数個に分割し
た単位鉄片を所定の中子形状に組み合せて成る鉄片の両
端を、固定体に予め設けられた溝部に挿入して鉄片と固
定体とな一体化することにより、中空中子を構成するこ
とを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第３図９％４図および第５゛図に示す一
実施例について説明する。第３図は本発明による金型中
子の構成例を示す側面図、第４図は同じく横断面図、第
５図は第３図におけるＡ部拡大図を示すものである。

図において、４ａ、４ｂは金型中子本体を構成する複数
個の単位鉄片、ｇａ、ｓｂは単位鉄片４ａ、４ｂを両端
から固定する第１．第２の固定板、９は単位鉄片４ａ、
４ｂの両端を挿入するために固定板８内に設けた溝部、
１０は固定板８内の溝部９に挿入された単位鉄片４ａ。

４ｂを固定するための爪である。金型中子を形成する際
には、まず、固定板８ａに設けた溝部９に単位鉄片４ａ
、４ｂの一端を挿入し、各単位鉄片４ａ、４ｂを所定の
中子形状例えば円筒形となるように交互にセットする。

その後、単位鉄片４ａ、　４ｂの他端を固定板８ｂ内の
溝部９に挿入して一体化することにより、金型中子を組
み立て構成する。

次に、このように構成した本発明の鋳造用金型中子の固
定方法について述べる。第５図（二示すように、単位鉄
片４ａ、４ｂと固定板８ａ。

８ｂとを一体化する゛ために単位鉄片４ａ、４ｂの固定
板挿入部には切り欠きを設け、固定板ｇａ、８ｂには単
位鉄片４ａ、４ｂの切欠き部にはまり込む爪部１０を設
けている。従って、単位鉄片４ａ、４ｂの両端に固定板
８ａ、８ｂを挿入した後、固定板Ｈａ、Ｂｂの爪部１０
を時計回りまたは反時計回りの方向に回動させることに
より、単位鉄片４ａ、４ｂと固定板ｇａ。

８ｂとを一体化する。また、単位鉄片４ａ。

４ｂの接合部１１はテーパー構造としており、鋳造後も
容易に鋳物より鉄片を除去できる。さらに、単位鉄片４
ａ、４ｂの接合部１１には第５図に示すようにガス抜き
用スリット１２を設けており、鋳造時Ｃ二鋳型空間内に
発生したガスを金型中子内径側にも容易に除去できる。

１述したように本鋳造用金型中子は、複数個に分割した
単位鉄片４ａ、４ｂを内筒形状に組み合せて鉄片とした
とで、この鉄片の両端を固定板ａｍ、ｓｂ内に設けたｌ
Ｋ部９に挿入して一体化することにより構成するもので
ある、従って、かかる金型中子は全て金属製であるため
、主型にセットする場合においても精度よく位置決めが
でき、つくられた鋳物の寸法精１更もよくなり、機械加
工の工数も低減することができる。これにより、砂中子
に冷し金をうめこむ方法での寸法精度、造型の困難さ等
の問題点を解決し、金型鋳造での抜き勾配による駄肉に
よる肉厚変化、また大形の構造、肉厚の厚い金型中子を
用いたとき予熱による熱バランスの不均衡による欠陥を
防止することができ、油圧シリンダ等大型の設備を用い
ることもなくなる。

また、金型中子は従来砂中子にうめこむ冷し金程度の大
きさの単位鉄片４ａ、４ｂを組み合せて構成しているこ
と（二より、砂型造型法の容易に造型で遭る特長と、金
型鋳造法の安定した品質を兼ね備えた鋳物を製造するこ
とができる。

さらに、金型中子の分割面について、円周方向に等分か
つ単位鉄片４ａ、４ｂ同志の１触面積が最小となる分割
方法では、溶融金属が凝固収縮（＝よる力で鉄片が抜型
できないが、本金型中子では単位鉄片４　ａ’、　４　
ｂの一部または全てテーパー構造としていることにより
、鋳物より容易に鉄片な除去することができる。さらに
また、本金型中子を用いることにより、鋳物の内径側に
おいて複雑な形状でも金型中子の分割方法な考慮すれば
、容易Ｃ二これを適用することができる。また、鉄片は
くり返して恒久的に使用でき、鋳造サイクルを一定（＝
保つことができ、商品質の鋳物を容易に安定供給するこ
とができる。

次に、本発明の他の実施例について第６図〜第８図を用
いて説明する。第６図および第７図は金型中子の構成を
示す側面図および横断面図、第８図は単位鉄片同志の組
合わせを示す拡大図である。

図において、固定板Ｂａ、Ｂｂには金型中子の形状に合
わせて、円周状に溝部９を設けていゝる。金型中子を構
成する単位鉄片４Ｃ，４ｄ。

４ｅにおいて一つの単位鉄片４Ｃは軸方向くさび形とし
、この（さび形単位鉄片４Ｃと相対する単位鉄片４ｄは
、単位鉄片４Ｃと接する側のみ軸方向にテーパーを有し
ている。その他の単位鉄片４ｅは等分に分割されている
。

そして、これら単位鉄片４ｃ、４ｄ、４ｅの鉄片同志が
相接する部分は、鉄片を組み合わせて円筒形とした状態
において、外径方向から内径方向へ狭くなるようなテー
パー１１を有した鉄片と、その反対に内径方向から夕を
径方向に広がる方向のテーパー１１を有した鉄片とを交
互に組合わせ、固定板ｔ３ａ　、　８ｂに設けた溝部９
に単位鉄片４ｃ、４ｄ、４ｅの両端を挿入して一体化す
ることにより金型中子が完成する。ま雫 た、単位鉄片が相接する部分１１にはガス抜き用スリッ
ト１２を設けており、鋳造時に発生したガスをこのスリ
ット１２部より鋳星外へ放出するようにしており、前述
と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以北説明したように本発明によれば、中子側においても
鋳物砂を全く使用することなく、かつ油田シリンダ等の
大型の設備も用いることなく鋳物に対する取り除きまた
は組立を容易に行なうことが可能なしかも砂型造型法の
特徴であるフレキシビリティを生かし蛍型鋳造法の安定
した品質を兼ね備えた鋳物を製造することが可能な鋳造
用金型中子およびその製造方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は中子を金型にセットした状態を示
す側面図および横断面図、第３図および第４図は本発明
の一実施例を示す側面図および横断面図、第５図は第３
１図のＡ部拡大図、第６図および第７図は本発明の他の
実施例を示す側面図および横断面図、第８図は第６肉の
要部拡大図を示すものである。 １・・・・主型、２・・・中子、３・・・鋳型空間、４
・・・冷し金、４ａ、４ｂ、４Ｃ一単位鉄片、ｇａ。 ８ｂ・・・固定板、９・・・溝部、１０・・・鉄片固定
用爪、１２・・・ガス抜きスリット。 出１願人代理人　弁理士　　鈴　　江　　武　　彦第１
図 ９ｉ２図 第３図　　　　　１８４図 笥５図 第６図　　　　　ｆＩＺ図 第８図 ４ρ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　複数個に分割した単位鉄片を所定の中子形状
   に組み合わせてなる鉄片と、この鉄片の両端部が挿入さ
   れる詩部を有し前記鉄片を夫々固定する２つの固定体と
   から成ることを特徴とする鋳造用金型中子。
2. （２）　　単位鉄片の接合部はテーパー構造である特許
   請求の範囲第（１）項記載の、占造用金型中子。
3. （３）　　第１の固定体（二設けられた溝部に複数個に
   分割した単位鉄片の一端部を挿入し前記各単位鉄片を所
   定の中子形状となるよう（二組み合わせて鉄片を形成し
   、しかる後前記各単位鉄片の他端部な第２の固定体に設
   けられた溝部に挿入して前記鉄片と各固定体とを一体化
   することを特徴とする鋳造用金型中子の製造方法。