JPS6056443A - インベストメント鋳造法の鋳型造型方法 - Google Patents
インベストメント鋳造法の鋳型造型方法Info
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- JPS6056443A JPS6056443A JP16434483A JP16434483A JPS6056443A JP S6056443 A JPS6056443 A JP S6056443A JP 16434483 A JP16434483 A JP 16434483A JP 16434483 A JP16434483 A JP 16434483A JP S6056443 A JPS6056443 A JP S6056443A
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- Japan
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- mold
- casting
- pattern
- metal member
- machining
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
- B22C9/04—Use of lost patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は透孔、タップ穴、ねじ穴等を精度よく機械加工
し得る鋳造品を得るためのインベストメント釣造用鋳型
の造型方法に関する。
し得る鋳造品を得るためのインベストメント釣造用鋳型
の造型方法に関する。
従来、インベストメント鋳造法において、透孔、タップ
穴、ねじ穴等を機械加工することが要求される糾遺品を
得る場合、この鋳造品の硬度が低ければ容易に機械加工
し得るが、鋳放しのまま使用する製品あるいは製品時の
硬度がＨｓ５０以上であると機械加工が困難となる。こ
のような硬度の高い鋳造品にあっては熱処理によって硬
度を機械加工可能な程度にまで軟化させてから加工し、
その後再び熱処理して所要の製品硬度にする手段がとら
れるのが通例であった。
穴、ねじ穴等を機械加工することが要求される糾遺品を
得る場合、この鋳造品の硬度が低ければ容易に機械加工
し得るが、鋳放しのまま使用する製品あるいは製品時の
硬度がＨｓ５０以上であると機械加工が困難となる。こ
のような硬度の高い鋳造品にあっては熱処理によって硬
度を機械加工可能な程度にまで軟化させてから加工し、
その後再び熱処理して所要の製品硬度にする手段がとら
れるのが通例であった。
しかしながら、このような手段による場合、所要製品硬
度を得るために機械加工後の鋳造品を高温に再加熱しな
ければならないため、歪や表面酸化等が生じ、加工孔や
ねじ部の精度の低下をきたし、特に精密部品や高速度回
転体等の場合には極めて重大な問題となり、さらにまた
嵌合、螺合にも支障をきたし、インベストメント鋳造法
によるメリットがなくなってしまうおそれがあった。
度を得るために機械加工後の鋳造品を高温に再加熱しな
ければならないため、歪や表面酸化等が生じ、加工孔や
ねじ部の精度の低下をきたし、特に精密部品や高速度回
転体等の場合には極めて重大な問題となり、さらにまた
嵌合、螺合にも支障をきたし、インベストメント鋳造法
によるメリットがなくなってしまうおそれがあった。
一方、透孔、タップ穴、ねじ穴等を機械加工し得る鋳造
品を普通鋳造法で鋳造するためには機械加工部に研削加
工可能な金属部材な鋳ぐるむ方法が知られている。しか
しながら、このような鋳ぐるみ法をインベストメント鋳
造法に適用することはその特殊性により全く行われてい
なかった。
品を普通鋳造法で鋳造するためには機械加工部に研削加
工可能な金属部材な鋳ぐるむ方法が知られている。しか
しながら、このような鋳ぐるみ法をインベストメント鋳
造法に適用することはその特殊性により全く行われてい
なかった。
本発明者らは、普通鋳造法で実施されている鋳ぐるみ法
をインベストメント鋳造法に適用し得る鋳型の造型方法
が見い出せれば、透孔、タップ穴、ねじ穴等の機械加工
が精度よ〈実施できるという着想を得、種々検討を重ね
た。
をインベストメント鋳造法に適用し得る鋳型の造型方法
が見い出せれば、透孔、タップ穴、ねじ穴等の機械加工
が精度よ〈実施できるという着想を得、種々検討を重ね
た。
今、ここで普通鋳造法で実施されているＳ■ぐるみ法を
インベストメント鋳造法に適用したとするならば、例え
ば、第１図に示されるようなパターン（模型）ｌを成型
する際に、後工程でねじや加工穴２が設けられる機械加
工用金属部材３が、パターン成型金型４間の加工必要部
位に設けられた金型の凹部と透孔にその両端が嵌り込ん
だ形で配置され、この金属部材３の一端は透孔内で外方
より挿入された保持部材６で反対側の金型方向に押され
、金型にセットされた形となっている。前記保持部材６
は金型４の外表面に固定した固定部材７に植設されたビ
ン８等の適宜の手段により抜けが防止されるようになっ
ている◎このようにして金属部材３をセットした後、可
溶性ろう、ポリスチレン樹脂等の低融点物質からなるパ
ターン材料を流し込み、あるいは射出成型し、固型とな
し、次いでビン８を抜き保持部材６および金型４を外し
てパターン１を成型する。このパターン１の周囲に第２
図に示されるように鋳ｍ（シェル）９を形成し、次いで
、これらパターン１を内包する鋳型９を加熱することに
より、鋳型９を焼成するとともにパターン１の低融点物
質を溶融除去することにより、鋳型を造型するものであ
る。このような＠型の造型による場合、一般に鋳型９の
厚みは８〜ｔｏ、Ｈ程度であり、その抗折力は７ｏ′に
９／ｆｆｌ程度で硬く、たわみ、伸び、すなわち変形力
がないことがインベストメント鋳造の不可欠の要件でも
あるため、パターンｌを含む鋳型９を通常は９５０〜１
０５０’Ｃで焼成すると第２図に示されるように金属部
材３が矢印の方向に熱膨張することになる。
インベストメント鋳造法に適用したとするならば、例え
ば、第１図に示されるようなパターン（模型）ｌを成型
する際に、後工程でねじや加工穴２が設けられる機械加
工用金属部材３が、パターン成型金型４間の加工必要部
位に設けられた金型の凹部と透孔にその両端が嵌り込ん
だ形で配置され、この金属部材３の一端は透孔内で外方
より挿入された保持部材６で反対側の金型方向に押され
、金型にセットされた形となっている。前記保持部材６
は金型４の外表面に固定した固定部材７に植設されたビ
ン８等の適宜の手段により抜けが防止されるようになっ
ている◎このようにして金属部材３をセットした後、可
溶性ろう、ポリスチレン樹脂等の低融点物質からなるパ
ターン材料を流し込み、あるいは射出成型し、固型とな
し、次いでビン８を抜き保持部材６および金型４を外し
てパターン１を成型する。このパターン１の周囲に第２
図に示されるように鋳ｍ（シェル）９を形成し、次いで
、これらパターン１を内包する鋳型９を加熱することに
より、鋳型９を焼成するとともにパターン１の低融点物
質を溶融除去することにより、鋳型を造型するものであ
る。このような＠型の造型による場合、一般に鋳型９の
厚みは８〜ｔｏ、Ｈ程度であり、その抗折力は７ｏ′に
９／ｆｆｌ程度で硬く、たわみ、伸び、すなわち変形力
がないことがインベストメント鋳造の不可欠の要件でも
あるため、パターンｌを含む鋳型９を通常は９５０〜１
０５０’Ｃで焼成すると第２図に示されるように金属部
材３が矢印の方向に熱膨張することになる。
第２図中のＡ、Ｂ方向の熱膨張による作用力は両側の鋳
型９を抑圧し、第２図に示されるように鋳型９における
金属部材３の保持基部からクラックを生じ鋳型を貫通し
破損せしめることになる。この時鋳型９が破損に至らな
い場合でもクラックを内蔵し注湯前の鋳型予熱時あるい
は鋳造時の高温（約１４００〜１６００”Ｃ）により金
（・４部材３がさらに熱膨張し、鋳型９を破損せしめ鋳
造用鋳型として供し得ないものとなる。
型９を抑圧し、第２図に示されるように鋳型９における
金属部材３の保持基部からクラックを生じ鋳型を貫通し
破損せしめることになる。この時鋳型９が破損に至らな
い場合でもクラックを内蔵し注湯前の鋳型予熱時あるい
は鋳造時の高温（約１４００〜１６００”Ｃ）により金
（・４部材３がさらに熱膨張し、鋳型９を破損せしめ鋳
造用鋳型として供し得ないものとなる。
本発明はインベストメント鋳造法に普通鋳造法で適用さ
れている鋳ぐるみ法を適用する場合における上記の如き
欠点を解消し、従来は適用不能であったインベストメン
ト娩造法での鋺ぐるみ法を可能とし、もって精密なねじ
穴、タップ穴、透孔等を機械加工し得る鋳造品を得るた
めの鋳型造型方法を提供することを目的とするものであ
る。
れている鋳ぐるみ法を適用する場合における上記の如き
欠点を解消し、従来は適用不能であったインベストメン
ト娩造法での鋺ぐるみ法を可能とし、もって精密なねじ
穴、タップ穴、透孔等を機械加工し得る鋳造品を得るた
めの鋳型造型方法を提供することを目的とするものであ
る。
すなわち、本発明の特徴とするところはインベストメン
ト鋳造法の鋳型造型に際し、パターン成型用低融点物質
を金型内に充填固化せしめるに先だち、機械加工用金属
部材を金型を貞通しパターン内方に突出する突出部を具
えた保持部材により支承し、かっこの保持部材と機械加
工用金属部材との間に焼消スペーサーを介在させたこと
にある。
ト鋳造法の鋳型造型に際し、パターン成型用低融点物質
を金型内に充填固化せしめるに先だち、機械加工用金属
部材を金型を貞通しパターン内方に突出する突出部を具
えた保持部材により支承し、かっこの保持部材と機械加
工用金属部材との間に焼消スペーサーを介在させたこと
にある。
以下に本発明をその一実施例を示す添付図面を参照して
説明する。
説明する。
第３図において、パターン１の成型に際し、後工程でね
じや加工穴２が設けられる機械加工用金属部材３がパタ
ーン成型金型４間の加工必要部位に配置され、この機械
加工用金属部材３は金型４を貝通しパターンｌのその内
方へ突出する突出部５を具えた保持部材６により、この
突出部５に対応する金属部材３の凹部を反対側の金型内
面方向に押し、かつ支承するように保持される。このと
き金型４間に配置された機械加工用金属部材３とこの金
ゑ４部材３を支承する保持部材６の突出部との間に焼消
スペーサー１１を介在させている。その他の点は第１図
のそれと全く同様にしてパターン１を成型する。この焼
消スペーサー１１は後工程の鋳型９の加熱焼成時に容易
に燃焼して灰となり得るものである。
じや加工穴２が設けられる機械加工用金属部材３がパタ
ーン成型金型４間の加工必要部位に配置され、この機械
加工用金属部材３は金型４を貝通しパターンｌのその内
方へ突出する突出部５を具えた保持部材６により、この
突出部５に対応する金属部材３の凹部を反対側の金型内
面方向に押し、かつ支承するように保持される。このと
き金型４間に配置された機械加工用金属部材３とこの金
ゑ４部材３を支承する保持部材６の突出部との間に焼消
スペーサー１１を介在させている。その他の点は第１図
のそれと全く同様にしてパターン１を成型する。この焼
消スペーサー１１は後工程の鋳型９の加熱焼成時に容易
に燃焼して灰となり得るものである。
すなわち紙、布等からなり、その厚さは前述した機械加
工用金属部材３が鋳型の焼成時、または注湯前の切型予
熱時あるいは鋳造時の島熱による第２図に示す金属部材
３０Ａ方向への熱膨張も吸収し、金属部材３が鋳ｍ９を
抑圧する応力を生じさせない厚みとする。このような焼
消スペーサ１１を介して金属部材３乞支承する保持部材
６は図示のようなパターン１の内方に突出する突出部５
を有するような形状とすることが必要である。すなわち
、この保持部材６の突出部材５がパターンｌの成型時、
あるいは金型解除後にパターンｌの外周に適用される鋳
型９の焼成時（パターンの低融点物質融解時）にも金属
部材３を所定位置に支承する作用？なすのである。なお
、第３図に示した実施例では金型間に位置された金属部
材３を一方から保持部材６により支承する、いわば片片
ち支持の例であるが、第５図および第６図に示１一実施
例のように金ｐＡ部材３を金型４の両側から支承するよ
うにしてもよい。このとき焼消スペーサー１１は保持部
材６と金属部材３ Ａ’＞るいは保持部材６と反対方向
の金属部材３端と金型４に介在させる。
工用金属部材３が鋳型の焼成時、または注湯前の切型予
熱時あるいは鋳造時の島熱による第２図に示す金属部材
３０Ａ方向への熱膨張も吸収し、金属部材３が鋳ｍ９を
抑圧する応力を生じさせない厚みとする。このような焼
消スペーサ１１を介して金属部材３乞支承する保持部材
６は図示のようなパターン１の内方に突出する突出部５
を有するような形状とすることが必要である。すなわち
、この保持部材６の突出部材５がパターンｌの成型時、
あるいは金型解除後にパターンｌの外周に適用される鋳
型９の焼成時（パターンの低融点物質融解時）にも金属
部材３を所定位置に支承する作用？なすのである。なお
、第３図に示した実施例では金型間に位置された金属部
材３を一方から保持部材６により支承する、いわば片片
ち支持の例であるが、第５図および第６図に示１一実施
例のように金ｐＡ部材３を金型４の両側から支承するよ
うにしてもよい。このとき焼消スペーサー１１は保持部
材６と金属部材３ Ａ’＞るいは保持部材６と反対方向
の金属部材３端と金型４に介在させる。
すると金属部材３はエリ安定なセット状態となり得る。
このようにして第３図に示されるように金属部材３を焼
消スペーサー１１を介して保持部材６により所定位置に
支承した後、金型４内に低融点物質１２を流し込み、あ
るいは射出成形して充填し、同化せしめることにより所
望のパターンｌを成型する。その後−固定部材７に植設
したピン８を抜いて保持部材６を取り、金型４をはずす
。次いで、パターンｌの外周に鋳型（シェル）を形成す
る。その状ｊフヲ第４図に示す。このようにして得られ
るパターン１を内包する鋳ｍ９を９５０〜１０５０”Ｃ
で加熱し、鋳型９を焼成するとともにパターン１の低融
点物質１２を融解消失する。この時に焼消スペーサー１
１も燃焼して灰となり、金・萬部材３と保持部材６の突
出部５との間にスペースが生じ、このスペースが鋳型９
の加熱焼成時（パターン１の加熱融解時）、あるいはま
た後工程である注湯に際しての鋳型予熱時または鋳造時
にも金属部材３の熱膨張を吸収するととＫなる。
消スペーサー１１を介して保持部材６により所定位置に
支承した後、金型４内に低融点物質１２を流し込み、あ
るいは射出成形して充填し、同化せしめることにより所
望のパターンｌを成型する。その後−固定部材７に植設
したピン８を抜いて保持部材６を取り、金型４をはずす
。次いで、パターンｌの外周に鋳型（シェル）を形成す
る。その状ｊフヲ第４図に示す。このようにして得られ
るパターン１を内包する鋳ｍ９を９５０〜１０５０”Ｃ
で加熱し、鋳型９を焼成するとともにパターン１の低融
点物質１２を融解消失する。この時に焼消スペーサー１
１も燃焼して灰となり、金・萬部材３と保持部材６の突
出部５との間にスペースが生じ、このスペースが鋳型９
の加熱焼成時（パターン１の加熱融解時）、あるいはま
た後工程である注湯に際しての鋳型予熱時または鋳造時
にも金属部材３の熱膨張を吸収するととＫなる。
かくして、機械加工用の金属部材３を内包した鋳型９が
得られることＫなり、このような鋳型９に溶湯を注湯す
ることにより、金属部材３が鋳ぐるまれた鋳造品が鋳造
される。この鋳造品はその後、あるいは所望により熱処
理が施された後、金属部材３に透孔、タップ穴、ねじ穴
等を機械加工により形成する。なお、上記の説明から明
らかなように、金属部材３は鋳型の加熱焼成時、注湯に
際しての鈴型予熱時、鋳造時、あるいは必要に応じて施
される鋳造品の熱処理時の高温によっても硬度があまり
高くならない、すなわち加工可能範囲内での硬度を有す
る金属材質を用いるようにする。
得られることＫなり、このような鋳型９に溶湯を注湯す
ることにより、金属部材３が鋳ぐるまれた鋳造品が鋳造
される。この鋳造品はその後、あるいは所望により熱処
理が施された後、金属部材３に透孔、タップ穴、ねじ穴
等を機械加工により形成する。なお、上記の説明から明
らかなように、金属部材３は鋳型の加熱焼成時、注湯に
際しての鈴型予熱時、鋳造時、あるいは必要に応じて施
される鋳造品の熱処理時の高温によっても硬度があまり
高くならない、すなわち加工可能範囲内での硬度を有す
る金属材質を用いるようにする。
以上のように本発明では透孔、タップ穴、ねじ穴を機械
加工し得る鋳造品をインベストメンρ、１造法で鋳造す
る鋳型の造型に際し、ねじ穴等の加工所望部に金属部材
を鋳ぐるみ法により適用するものであって、この金属部
材を金型な貫通してパターン内方に突出する突出部をも
った保持部材により支承するため、この保持部制により
金属部材をパターン成型から鋳造に至るまで支持固定す
ることができ、この保持部材突出部により形成される鋳
型突出部の基部並びに金属部材と鋳型との接触部位近傍
の鋳をに付加される各加熱サイクルに伴う金属部材の！
ＩＩ８膨張による応力を保持部材と金属部材との間に開
型焼成時に燃焼して灰となる焼消スペーサーを介在させ
、かつ金属部材３端を鋳型９の内方に位置させることに
より吸収し、鋳型にクラックが生ずるのを防止すること
ができ、割れの生じない何食な鋳型を造型することがで
きる。
加工し得る鋳造品をインベストメンρ、１造法で鋳造す
る鋳型の造型に際し、ねじ穴等の加工所望部に金属部材
を鋳ぐるみ法により適用するものであって、この金属部
材を金型な貫通してパターン内方に突出する突出部をも
った保持部材により支承するため、この保持部制により
金属部材をパターン成型から鋳造に至るまで支持固定す
ることができ、この保持部材突出部により形成される鋳
型突出部の基部並びに金属部材と鋳型との接触部位近傍
の鋳をに付加される各加熱サイクルに伴う金属部材の！
ＩＩ８膨張による応力を保持部材と金属部材との間に開
型焼成時に燃焼して灰となる焼消スペーサーを介在させ
、かつ金属部材３端を鋳型９の内方に位置させることに
より吸収し、鋳型にクラックが生ずるのを防止すること
ができ、割れの生じない何食な鋳型を造型することがで
きる。
従って、本発明によれば、インベストメント鋳造法にお
いて鋳放しの才ま使用の高硬度鋳造品あるいは出荷時の
製品が高硬度を要求されるものを、前者はその状態のま
まで、また後者は所定の硬度を熱処理により確保した後
、最終工脚で機械加工することが可能となり、また機械
加工部の位置、形状、寸法等が精度高く確保できる製品
が得られる。さらに従来の如き軟化焼鈍の工程を必要と
せず、コスト低減と大目コな工科゛短縮が可能なインベ
ストメント鋳造法が提供され、その効果は大きい。
いて鋳放しの才ま使用の高硬度鋳造品あるいは出荷時の
製品が高硬度を要求されるものを、前者はその状態のま
まで、また後者は所定の硬度を熱処理により確保した後
、最終工脚で機械加工することが可能となり、また機械
加工部の位置、形状、寸法等が精度高く確保できる製品
が得られる。さらに従来の如き軟化焼鈍の工程を必要と
せず、コスト低減と大目コな工科゛短縮が可能なインベ
ストメント鋳造法が提供され、その効果は大きい。
第１図は普通鋳造における鋳ぐるみ法をインベストメン
ト鋳造法に適用した場合な示す縦断面説明図である。第
２図、は第１図により得られるパターン外周に鋳型を適
用した場合ケ示す縦断面説明図である。第３図は本発明
の一実施例を示す縦断面説明図である。第４図は第５図
により得られるパターン外周に鋳型を適用した場合の樅
１所面説明図である。第５図は本発明の他の実施例を示
す、ｔＡ ＩＦｌｉ面説明図である。第６図は第５図の
Ｙ−Ｙ線における縦断面説明図である。 ｌ・・・パターン ２・・・加工部 ３・・・（ＩｉＡ械加工用）全屈部材 ４・・・金 型 ５・・・突出部 ６・・・保持部材 ７・・・固定部材 ８・・・ピ ン ９・・・鋳 型 １０・・・クラック １１・・・焼消スペーサー １２・・・低融点物論 飛２図 箱３図 ２ 兜４回
ト鋳造法に適用した場合な示す縦断面説明図である。第
２図、は第１図により得られるパターン外周に鋳型を適
用した場合ケ示す縦断面説明図である。第３図は本発明
の一実施例を示す縦断面説明図である。第４図は第５図
により得られるパターン外周に鋳型を適用した場合の樅
１所面説明図である。第５図は本発明の他の実施例を示
す、ｔＡ ＩＦｌｉ面説明図である。第６図は第５図の
Ｙ−Ｙ線における縦断面説明図である。 ｌ・・・パターン ２・・・加工部 ３・・・（ＩｉＡ械加工用）全屈部材 ４・・・金 型 ５・・・突出部 ６・・・保持部材 ７・・・固定部材 ８・・・ピ ン ９・・・鋳 型 １０・・・クラック １１・・・焼消スペーサー １２・・・低融点物論 飛２図 箱３図 ２ 兜４回
Claims (1)
- １、 インベストメント鋳造法の鋳型造型に際し、パタ
ーン成型用低融点物質を金型内に充填し固化せしめるに
先だち、機械加工用金属部材を金型を貫通しパターン内
方に突出する突出部を具えた保持部材により支承し、か
つこの保持部材と機械加工用金属部材との間に焼消スペ
ーザーを介在させたことを特徴とするインベストメント
鋳造法の鋳型造型方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16434483A JPS6056443A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | インベストメント鋳造法の鋳型造型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16434483A JPS6056443A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | インベストメント鋳造法の鋳型造型方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6056443A true JPS6056443A (ja) | 1985-04-02 |
| JPS6315054B2 JPS6315054B2 (ja) | 1988-04-02 |
Family
ID=15791381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16434483A Granted JPS6056443A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | インベストメント鋳造法の鋳型造型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056443A (ja) |
-
1983
- 1983-09-07 JP JP16434483A patent/JPS6056443A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6315054B2 (ja) | 1988-04-02 |
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