JPS59232649A - プラスチツク成形用鋳造金型 - Google Patents

プラスチツク成形用鋳造金型

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JPS59232649A
JPS59232649A JP58107521A JP10752183A JPS59232649A JP S59232649 A JPS59232649 A JP S59232649A JP 58107521 A JP58107521 A JP 58107521A JP 10752183 A JP10752183 A JP 10752183A JP S59232649 A JPS59232649 A JP S59232649A
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JP
Japan
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mold
plastic molding
spheroidal graphite
molding surface
plastic
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JP58107521A
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Itsuro Oguri
小栗 逸朗
Yasuhiro Miyamoto
康弘 宮本
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00Heat treatments of cast-iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C37/00Cast-iron alloys
    • C22C37/04Cast-iron alloys containing spheroidal graphite

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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】 (産業上の利用分野) 本発明I/′i球状黒鉛鋳鉄よpなるプラスチック成形
用鋳造金型に関するものである。
(従来技術) 従来のプラスチック成形用鋳造金型は金型主体を各種鋼
材よりなるものとしているが、鋼は凝固する際の収縮率
が太さいため寸法精度の良い金型を鋳造することが困難
であるうえ#造された金型の隅角部に割れが多発すると
いう欠点があった。
(発明の目的) 本発明は前記のような欠点を除いてプラスチックの成形
面が平滑であり、しかも、寸法精度良く鋳造することが
できるうえに隅角部に割れの生ずることもないプラスチ
ック成形用鋳造金型を目的として完成されたものである
(発明の構成) 本発明は金型主体を球状黒鉛鋳鉄よりなるものとしてそ
のプラスチック成形面に分布される球状黒鉛粒子はその
90%以上が粒径/ (777111以下で且つ50%
以上が粒径乙μI11以下であることを特徴とするもの
である。
本発明においては金型主体を4.Y角に代えて球状黒鉛
鋳鉄よりなるものとして鋼を累月としたものに見られた
寸法精度上の間験点や金型の隅角部に生じていた割れの
発生を防止するようにしたものであるが、良質の金型と
するにはプラスチック成形面の平滑度が極めて重要であ
るのでプラスチック成形面に分布される球状黒鉛零\′
l子の粒度分布を前記範囲に特定することにより実用化
したもので、このためフ□ラスナック成形面以外に分布
される球状黒鉛粒子の粒度分布は特に限定されることは
ない。なお、球状黒鉛鋳鉄はマグネシウム、セリウム等
の球状化剤とフェロシリコン等の接種剤により晶出黒鉛
を球状化したものであり、注湯後急冷することによって
球状黒鉛を微細化することができるので素材を熱伝導性
のよい(Ml型中に注湯後直ちに加圧を行なうことによ
シ溶湯と鋳型表面との接触を密にし、溶湯からの放熱を
促進させて急冷凝固させればよい。なお、鋳型中のプラ
スチック成形面と接する部分にのみ熱伝導性の良好な鋳
型材を用いてプラスチック成形面における球状黒鉛粒子
の粒度分布を制御するようにしてもよい。このようにし
てプラスチック成形面に分布される全球状黒鉛粒子のう
ち粒径IQμm以下のものが90%以上占め且つ粒径乙
μm以下のものが50%以上を占めるようにしてUi造
ずれば、Φ(5)漬込れる金型主体のうち少なくともプ
ラスチック成形面は球状黒鉛粒子の粒度分布が前記のよ
うな特定範囲内にあるため極めて平滑なものとなって成
形されるプラスチック製品は光沢がよく、外観の善しい
ものとなる。なお、プラスチック成形面に分布される黒
鉛粒子のうち90%以上が粒径10μIn以下の球状黒
鉛粒子で且つ50%以上が粒径乙11n1以下でかい場
合にはグラスチック成形面をどのように01摩しても研
摩面に黒鉛粒子の欠落したくほみが生じ易く、所期の平
滑度を得ることができないbま/こ、球状黒船鋳鉄は銅
相と異なり凝固時のIIV縮率が小さいので寸法精度良
く金型を鋳造1″ることができるものであり、特に球状
黒鉛鋳鉄として爪Jl′t%で炭素、2.S〜3.8%
、珪素20〜30%、マンガン0g%以下、ニッケル2
0〜左0%、モリブデンσλ〜/、0%、残部が鉄、球
状化元素および不可避的不純物からなる組成のものを用
いれば、り′I込面が平滑で寸法精度が良くしかも硬度
及び強度が大きいグラスチック成形用鋳造金型を得るこ
とができる。すなわち、炭素は低融点化、低収縮化を図
るための元素であり、溶湯の凝固時の体積変化を小さく
するためには、3.8%の過共晶部分を用いるのが適当
で、炭素含有量がこれ以上となると溶湯中の初晶黒鉛の
発生が著しく、逆に2j%以下では融点が上昇するため
注湯の温度を上ける必要があるうえ体積変化が大きくな
るため凝固時に大きい収縮が生ずるから1.!、5〜3
8%の範囲が好ましい。また、珪素は黒鉛化促進元素で
あり、20%以下で。は黒鉛什が不十分であるためチル
の発生による硬T「の不均一と収縮率増大による収縮割
れを生じ易く、逆に30%を越えると初晶黒鉛の晶出h
1を増大させて黒鉛が粗大化する傾向を示すので20〜
3.0%の範囲が好ましい。さらに、マンカンは08%
を越えると急冷部にチルを生じ易いのでそれ以下とする
ことが好ましく、ニッケルt」−安定(〜た高硬度を得
るための元素であって、20%以下ではこの効果が不十
分であシ、逆にSO・Ir TT・越えると一部にマル
テンサイトが生じて硬度が不均一となるから20〜3.
0%の範囲が好ましく、モリブデンもニッケルとともに
ベイナイト化に寄与する成分であり、0.2%以下では
その効果が不十分であり、/、0%を越えると一部にマ
ルテンサイトを生ずるから02%〜7.0%の範囲が好
ましい。
(実施例/) 重量%で炭素3.乙%、珪素27%、マンガン00乙%
、ニッケル35%、モリブデン05%、マグネシウムθ
02S%、残部が鉄及び不可避的不純物の組成をもつ溶
湯を金属塊鋳型に注湯後701で加圧して直径IC)!
;*5深さ75騎のキャビディ部を有するプラスチック
成形用鋳造金量を含11造した。この金型のプラスチッ
ク成形面は第1図に倍率200倍の顕微鏡写真に示すと
おシの相識を有し、球状黒鉛粒子のin径は全数7μ■
1以下で且つその90%以上が6μIl+以下であった
。なお、本実施例と同一組成の溶湯を用いて球状黒鉛粒
子の粒度制御を行なうことなく鋳造した金型表面は第、
?図に示すように粗大化した黒鉛粒子が分散した川縁を
有し、平清なプラスチック成形面を得ることができなか
った。また、本実施例のプラスチック鋳造金型の表面硬
度をA、B、Cの3個所について3回ずつ測定した結果
は第1表に示すとおp )IRC35±2であった。ま
た、同一の金属塊鋳型をもって鋳造した5個のプラスチ
ック鋳造金型についてキャビティ部の横寸法を測定した
結果は第2表のとおシで、ばらつきは±00.2門以内
で極めて高い寸法精度を示した。
第1表 第−表 さらに本実施例の鋳造金型の機械的性質を測定したとこ
ろ、引張強度/101.0.2%耐力乙Okg−/  
伸び/−7%、衝gτ値、217°シdであって、高j
+湧ゝ 合金鋼と同等の優れた機械的特性を示した。
(実施例2) 重量%で炭素3.7%、珪素2.6%、マンガン04L
%、マグネシウム0.03%、残部が鉄及び不可避的不
純物の組成を持つ溶湯をもって前記実施例/と同じ条件
で同一形状のフ′ラスチック鋳造金型を鋳造した。この
プラスチック鋳造金型のプラスチック成形面に分布され
る球状黒鉛f>’を子はその全数が粒径8μn1以下で
あり且つ6μm以下のものが70%以上を占めた。そし
て、鋳放しの表面荒さは3μmRmazであり、表面研
摩を行なった後プラスチック成形を行なったところ、プ
ラスチック成形品の表面平滑度は0..2 !;μm 
、Rm3 Xであり、8.に−D−1;/の鋼材による
プラスチック成形用金型を用いた場合と同程度であった
。また、との鋳造金型の寸法精度は100酎についてば
らつきが±00q朋以下であり、従来の硅1材製鋳造金
型の寸法精度が100朝について+0.3門であったの
に比較して飛躍的な向上が認められた。
(発明の効果) 本発明は以上の説明から明らかなように、金型主体が球
状黒鉛鋳鉄からなるものであって、しかも、そのフ”ラ
スチック成形面の球状黒鉛粒子の粒度分布を粒径10μ
m以下のものが90%以上で且つ粒径乙μm以下のもの
が50%以上としたので、極めて平滑度の高いプラスチ
ック成形面を得ルコとができ、コア側のみならずキャビ
ティ側に使用した場合にも表面が平滑で外観の美しいプ
ラスチック製品を成形することができる。しかも、球状
黒鉛鋳鉄は凝固時の収縮が小さく、割れが生じないうえ
JIS B O’1OII/2級を達成できる程度に高
い寸法精度を得ることができるもので、高合金鋼を機械
加工したものに匹敵する諸性能を備えたプラスチック成
形用金型を鋳造により容易に得ることができ、寸法精度
が良好なうえ研摩修正の必要が殆んどないから納期を従
来の約%、コストを約4/Sに低下できる利点もあり、
業界の発展に寄与するところ極めて大なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例/に示したプラスチック鋳造金
型におけるフ゛ラスチック成形面の金用組織図、第1図
は実施例/と同一組成の溶湯を用いて球状黒鉛粒子の粒
度分布を制御することなく鋳造したプラスチック@造金
型におけるプラスチック成形面の金属組織図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、金型主体を球状黒鉛鋳鉄よシなるものとしてそのプ
    ラスチック成形面に分布きれる球状黒鉛粒子はその90
    %以上が粒径loμIn以下で且つ50%以上が粒径乙
    μm以下であることを特徴とするプラスチック成形用鋳
    造金型。 !、球状黒鉛@鉄の組成が重量%で、炭素2j〜3g%
    、珪素20〜30%、マンカンθg%以下、ニッケル2
    .0〜5.0%、モリブデンθ2〜7.0%、残部が鉄
    、球状化元素および不可避的不純物である特許請求の範
    囲第1項記載のプラスチック成形月J鋳造金型。
JP58107521A 1983-06-15 1983-06-15 プラスチツク成形用鋳造金型 Granted JPS59232649A (ja)

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