JPS61283452A - Forcibly cooling type casting method - Google Patents

Forcibly cooling type casting method

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JPS61283452A
JPS61283452A JP12343985A JP12343985A JPS61283452A JP S61283452 A JPS61283452 A JP S61283452A JP 12343985 A JP12343985 A JP 12343985A JP 12343985 A JP12343985 A JP 12343985A JP S61283452 A JPS61283452 A JP S61283452A
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JP
Japan
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casting
sliding pin
cooling medium
hole
cooling
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Application number
JP12343985A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Okada
正弘 岡田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accelerate directional solidification and to efficiently obtain a casting having high quality by retreating a sliding pin and spraying a cooling medium while the part near the top end of the sliding pin forming part of a product cavity is in the half-solidified sate. CONSTITUTION:An ejector plate 5 is raised to position the top end of the sliding pin 3 to the product cavity surface. A molten metal is poured into the cavity. The pin 3 is retreated to eventually communicate the closed cooling medium supply hole 7 and cooling medium discharge hole 8 with a sliding pin hole 6 at about the time when the binary eutectic reaction to considerably decrease fluidity starts on progression of the solidification of the molten metal 12 in contact with the cavity surface of a drag 2. Water 13 is successively supplied from a cooling medium supply source, then the water 13 arrives at a cooling medium supply pipe 9 and is blown from nozzles 10 toward the hole 7 to directly cool the casting 14 and thereafter the water is discharged through the hole 8. The spraying of the water is stopped after the entire part of the casting 14 solidifies. The plate 5 is raised and the casting 14 is pushed to the outside of the mold by the pin 3.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強制冷却式鋳造方法に関し、特に溶湯を部分的
に強制冷却して指向性凝固を促進し、高品質な鋳物を効
率よく得る強制冷却式鋳造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a forced cooling casting method, in particular a forced cooling method that promotes directional solidification by partially forcing molten metal to efficiently produce high quality castings. This invention relates to a cooling casting method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

鋳造欠陥等のない信顛性のあるアルミニウム合金鋳物等
を製造するためには、溶湯の凝固が迅速に行われ、また
溶湯が指向性凝固をすることが望ましい。従来、主に重
力鋳造法や低圧鋳造法においては、金型を水冷あるいは
空冷することにより溶湯の凝固を促進することが行われ
ている。しかしながら、かかる冷却法は、鋳型(金型)
を介して熱を奪うわけであるが、一般的に用いられる金
型材料である5KD61は、第1表に示すように、アル
ミニウムに比べ熱伝導度が格段に小さく、かつ製品キャ
ビテイ面に塗布する塗型等のため冷却効率が十分ではな
かった。
In order to produce reliable aluminum alloy castings without casting defects, etc., it is desirable that the molten metal solidify rapidly and that the molten metal solidify directionally. Conventionally, mainly in gravity casting methods and low-pressure casting methods, solidification of molten metal has been promoted by cooling the mold with water or air. However, such cooling method
However, as shown in Table 1, 5KD61, a commonly used mold material, has a much lower thermal conductivity than aluminum, and is difficult to apply to the product cavity surface. Cooling efficiency was not sufficient due to the coating mold, etc.

第1表  各種材料の熱伝導度 また、この場合には金型の過冷却により注湯時に湯回り
不良が生じないように金型温度を比較的厳格に調整する
必要があるが、金型温度は鋳造サイクルと共に周期的に
変動するため、金型の温度制御には比較的高度な制御技
術が必要である。また、金型に冷却手段を組み込むため
金型構造が複雑化し、金型の費用がアップする。
Table 1: Thermal conductivity of various materials In this case, it is necessary to adjust the mold temperature relatively strictly to prevent poor water flow during pouring due to overcooling of the mold. Since the temperature varies periodically with the casting cycle, relatively sophisticated control technology is required to control the temperature of the mold. Furthermore, since a cooling means is incorporated into the mold, the mold structure becomes complicated and the cost of the mold increases.

また、鋳造欠陥をなくすために指向性凝固を行わせるべ
く押湯の設置場所や形状、容量等を経験的に選択設定す
ることが行われている。しかし、鋳物の形状的制約によ
り、押湯の設置場所や形状、容量等の選択設定には限界
があり、押湯のみによって良好な指向性凝固を行わせる
ことが不可能な場合がしばしば生じる。
In addition, in order to eliminate casting defects, the installation location, shape, capacity, etc. of the feeder are selected and set empirically in order to perform directional solidification. However, due to the shape constraints of the casting, there are limits to the selection and setting of the installation location, shape, capacity, etc. of the feeder, and it is often impossible to achieve good directional solidification using the feeder alone.

そこで、本件出願人は、鋳造時鋳物に余肉部を設け、こ
の余肉部を強制冷却することにより指向性凝固を促進す
る鋳物直冷式鋳造方法を提案じた(特開昭57−109
559号公報)。この鋳物直冷式鋳造方法により、指向
性凝固が促進され、鋳物の高品質化が図れると共に、鋳
造サイクルの短縮化が図れるという優れた効果が得られ
た。
Therefore, the present applicant proposed a direct cooling casting method for castings, which promotes directional solidification by providing an extra wall part in the casting during casting and forcibly cooling this extra wall part (Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-109
Publication No. 559). This direct cooling casting method has the advantageous effects of promoting directional solidification, improving the quality of the casting, and shortening the casting cycle.

また、本件出願人は、鋳物中に鉄パイプを鋳ぐるみ、こ
の鉄パイプ中に水を通すことにより鋳物を強制冷却する
強制冷却鋳造法を提案した。この強制冷却鋳造法により
、鋳物直冷式鋳造方法と同様に、指向性凝固が促進され
、鋳物の高品質化が図れると共に、鋳造サイクルの短縮
化が図れるという優れた効果が得られた。
The applicant has also proposed a forced cooling casting method in which an iron pipe is inserted into a casting, and the casting is forcibly cooled by passing water through the iron pipe. Similar to the direct cooling casting method, this forced cooling casting method promoted directional solidification, improved the quality of the casting, and shortened the casting cycle.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記鋳物直冷式鋳造方法では、強制冷却
のために鋳物に余肉部を設けたため、鋳物の歩留りが悪
くなり、また鋳造後余肉部を除去するのに時間が掛かる
という問題がある。
However, in the above-mentioned casting direct cooling casting method, there are problems in that the yield of the casting is poor because an extra wall part is provided in the casting for forced cooling, and it takes time to remove the extra wall part after casting. .

また、上記強制冷却鋳造法では、鉄パイプを製品キャビ
ティ内に装入する必要があるが、鋳物形状によっては鉄
パイプの装入が不可能となり、適用できない場合がある
Further, in the above-mentioned forced cooling casting method, it is necessary to insert the iron pipe into the product cavity, but depending on the shape of the casting, it may be impossible to insert the iron pipe and it may not be applicable.

そこで、指向性凝固を確保しての鋳物品質の向上と鋳造
サイクルタイムの短縮を、歩留り良くがつ鋳物形状に関
わりなく適用できる強制冷却式鋳造方法の開発が望まれ
ていた。
Therefore, it has been desired to develop a forced cooling casting method that can improve casting quality by ensuring directional solidification, shorten casting cycle time, and can be applied to a high yield regardless of the shape of the casting.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題は、次に述べる本発明の強制冷却式鋳造方法に
よって解決される。
The above problem is solved by the forced cooling casting method of the present invention, which will be described below.

即ち、本発明の強制冷却式鋳造方法は、鋳型により郭定
された製品キャビティ内に溶湯を注ぎ、この溶湯の凝固
過程で溶湯を強制冷却することにより指向性凝固を行う
強制冷却式鋳造方法であって、 前記製品キャビティの一部を形成する摺動ピンの先端部
近傍が半凝固して流動性をなくした後、摺動ピンを後退
させ、空間が形成された摺動ピン穴に冷却媒体を吹き付
けることにより鋳物を直接冷却することを特徴としてい
る。
That is, the forced cooling casting method of the present invention is a forced cooling casting method that performs directional solidification by pouring molten metal into a product cavity defined by a mold and forcibly cooling the molten metal during the solidification process. Then, after the vicinity of the tip of the sliding pin that forms a part of the product cavity is semi-solidified and loses fluidity, the sliding pin is retreated and a cooling medium is poured into the sliding pin hole in which a space is formed. It is characterized by directly cooling the casting by spraying it with.

本発明においては、鋳物を冷却する個所として摺動ピン
穴を利用する。この摺動ピン穴および摺動ピンは、必要
に応じ冷却を必要とする部位に任意に設けることができ
る。なお、通常の金型には、溶湯の凝固後に鋳物を取り
出すために押出ピンが設けられている。この押出ピンは
、金型と共に製品キャビティを形成している。従って、
摺動ピンとして押出ピンを利用してもよい。注湯後、摺
動ピンの先端部近傍の溶湯が半凝固して流動性がなくな
れば、この摺動ピンを後退させてもなんら支障はない。
In the present invention, a sliding pin hole is used as a place to cool the casting. These sliding pin holes and sliding pins can be provided at any location that requires cooling, if necessary. Note that a typical mold is provided with an extrusion pin for ejecting the casting after solidification of the molten metal. This extrusion pin forms a product cavity together with the mold. Therefore,
An extrusion pin may be used as the sliding pin. After pouring, if the molten metal near the tip of the sliding pin becomes semi-solid and loses its fluidity, there will be no problem even if the sliding pin is moved back.

摺動ピン後退後、摺動ピン形状の空間が形成された摺動
ピン穴に冷却媒体を吹き付ける。
After the sliding pin retreats, a cooling medium is sprayed into the sliding pin hole in which the sliding pin-shaped space is formed.

このとき、冷却媒体は摺動ピン穴の下方から鋳物に向け
て直接吹き付けてもよく、またこの摺動ピン穴に向かっ
て冷却媒体を供給、排出する供給孔、排出孔を別途設け
、この供給孔を通して冷却媒体を摺動ピン六にこ供給し
、排出孔から冷却媒体を排出してもよい。
At this time, the cooling medium may be sprayed directly toward the casting from below the sliding pin hole, or a supply hole and a discharge hole for supplying and discharging the cooling medium toward the sliding pin hole may be provided separately. The cooling medium may be supplied to the sliding pin 6 through the hole and discharged through the discharge hole.

このとき、冷却媒体としては、水等の液体や圧縮エアや
窒素等の気体、更にはこれらの混合気を用いることがで
きる。
At this time, a liquid such as water, a gas such as compressed air or nitrogen, or a mixture thereof can be used as the cooling medium.

なお、摺動ピン近傍が半凝固状態となったことの検知は
、この摺動ピン近傍の金型に熱電対等を設けて直接温度
を測定することにより制御してもよく、また予め注湯開
始から摺動ピン近傍が半凝固状態になるまでの時間を測
定しておいて、注湯開始から所定時間経過後に摺動ピン
を後退させるようにしてもよい。
Note that the detection of the semi-solid state near the sliding pin may be controlled by providing a thermocouple or the like in the mold near the sliding pin to directly measure the temperature, or it may be possible to control the detection of the semi-solid state in the vicinity of the sliding pin by directly measuring the temperature. The time required for the vicinity of the sliding pin to become semi-solidified may be measured, and the sliding pin may be moved back after a predetermined period of time has elapsed from the start of pouring.

〔作用〕[Effect]

本発明の強制冷却式鋳造方法によれば、摺動ピン穴を利
用して直接鋳物を冷却することが可能となった。即ち、
型締め後、注湯口から製品キャビティ内に溶湯を注ぐと
、溶湯は金型と接触している部分および薄肉部から凝固
を始める。従って、製品キャビティに面している摺動ピ
ン先端部近傍は、比較的早期に凝固を始める。この摺動
ピンの先端部近傍が半凝固状態となったところで、摺動
ピンを後退させ、摺動ピン穴を空洞とする。そして、こ
の摺動ピン穴内に水や圧縮ガス等の冷却媒体を吹き付け
る。すると、冷却媒体は直接鋳物および摺動ピン穴を形
成している金型を冷却するため、鋳物で摺動ピンの先端
部が接触している部分を中心として溶湯が冷却され、指
向性凝固が促進される。
According to the forced cooling casting method of the present invention, it has become possible to directly cool the casting using the sliding pin hole. That is,
After clamping the mold, when molten metal is poured into the product cavity from the spout, the molten metal begins to solidify from the parts that are in contact with the mold and the thinner parts. Therefore, the vicinity of the tip of the sliding pin facing the product cavity begins to solidify relatively early. When the vicinity of the tip of the sliding pin becomes semi-solidified, the sliding pin is moved back to make the sliding pin hole hollow. Then, a cooling medium such as water or compressed gas is sprayed into the sliding pin hole. Then, since the cooling medium directly cools the casting and the mold forming the sliding pin hole, the molten metal is cooled mainly in the part of the casting where the tip of the sliding pin is in contact, and directional solidification occurs. promoted.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施例) ここで、第1図は本発明の第1実施例に係る強制冷却式
鋳造方法の各工程の概要を示す断面図である。
(First Example) Here, FIG. 1 is a sectional view showing an outline of each step of a forced cooling casting method according to a first example of the present invention.

第1図において、lはを機自硬性材料からなる横型であ
り、2は5KD61からなる下型である。
In FIG. 1, 1 is a horizontal mold made of a self-hardening material, and 2 is a lower mold made of 5KD61.

この下型2には押出ピンを兼ねる摺動ピン3が摺動自在
に設けられ、この横型lと下型2と摺動ピン3により製
品キャビティ4が郭定される。
A sliding pin 3 which also serves as an extrusion pin is slidably provided on the lower mold 2, and a product cavity 4 is defined by the horizontal mold 1, the lower mold 2, and the sliding pin 3.

摺動ピン3は、一端が押出板前板5aと押出板後板5b
からなる押出板5に植設されており、他端は下型2に形
成された摺動ピン穴6に挿入され、摺動自在とされる。
The sliding pin 3 has one end connected to the extrusion plate front plate 5a and the extrusion plate rear plate 5b.
The other end is inserted into a sliding pin hole 6 formed in the lower mold 2 so that it can freely slide.

この押出板5は図示しないシリンダと接続されており、
このシリンダを駆動することにより押出板5および摺動
ピン3を摺動ピン穴6に対し進退させる。
This extrusion plate 5 is connected to a cylinder (not shown),
By driving this cylinder, the extrusion plate 5 and the sliding pin 3 are moved forward and backward relative to the sliding pin hole 6.

下型2には、摺動ピン穴6に対し、斜め下方に向けて複
数の冷却媒体供給孔7および冷却媒体排出孔8が形成さ
れている。そして、下型2と押出板5の間には、冷却媒
体供給管9が摺動ピン3を      )取り囲むよう
に配設されている。この冷却媒体供給管9には、冷却媒
体供給孔7に向けて冷却媒体供給孔7と同一直線上にく
る位置に第1のノズル10が設けられており、また下型
2の下面を冷却できるように上方を向けて第2のノズル
11が設けられている。なお、冷却媒体供給管9は図示
しない冷却媒体供給源と接続されている。
A plurality of coolant supply holes 7 and coolant discharge holes 8 are formed in the lower mold 2 diagonally downward with respect to the sliding pin hole 6 . A cooling medium supply pipe 9 is disposed between the lower mold 2 and the extrusion plate 5 so as to surround the sliding pin 3. This cooling medium supply pipe 9 is provided with a first nozzle 10 at a position facing the cooling medium supply hole 7 and on the same straight line as the cooling medium supply hole 7, and can cool the lower surface of the lower mold 2. A second nozzle 11 is provided facing upward. Note that the cooling medium supply pipe 9 is connected to a cooling medium supply source (not shown).

次にζ作動を説明する。Next, the ζ operation will be explained.

まず、図示しないシリンダを作動させて押出板5を上昇
させ、摺動ピン3の先端を製品キャビテイ面に位置させ
る。これにより製品キャビティ4が郭定されると共に、
冷却媒体供給孔7と冷却媒体排出孔8は共に摺動ピン3
により閉じられる。
First, a cylinder (not shown) is operated to raise the extrusion plate 5, and the tip of the sliding pin 3 is positioned on the product cavity surface. As a result, the product cavity 4 is defined, and
Both the cooling medium supply hole 7 and the cooling medium discharge hole 8 are connected to the sliding pin 3.
Closed by

このとき、冷却媒体供給管9には未だ通水されていない
。この状態を第1図(alに示す。
At this time, water has not yet been passed through the cooling medium supply pipe 9. This state is shown in FIG. 1 (al).

第1図(alの状態で、製品キャビティー4内にアルミ
ニウム合金溶湯(JIS  AC4C)を注湯する。注
湯後、下型2の製品キャビテイ面と接している溶湯12
の凝固が進行して、溶湯12の流動性が大きく低下する
二元共晶反応を始める頃に、図示しないシリンダを作動
させて押出板5を下降させ、摺動ピン3を第1図fbl
に示す位置まで後退させる。この結果、閉じられていた
冷却媒体供給孔7と冷却媒体排出孔8が摺動ピン穴6と
連通する。続いて、図示しない冷却媒体供給源から冷却
媒体としての水13を送給する。すると、この水13は
冷却媒体供給管9に到り、第1のノズルlOから冷却媒
体供給孔7に向けて吹き付けられる。
Fig. 1 (Al) In the state shown in FIG.
When the solidification of the molten metal 12 progresses and a binary eutectic reaction begins, in which the fluidity of the molten metal 12 is greatly reduced, a cylinder (not shown) is operated to lower the extrusion plate 5, and the sliding pin 3 is moved to the position shown in FIG.
Retract it to the position shown. As a result, the coolant supply hole 7 and the coolant discharge hole 8, which had been closed, communicate with the sliding pin hole 6. Subsequently, water 13 as a cooling medium is supplied from a cooling medium supply source (not shown). Then, this water 13 reaches the coolant supply pipe 9 and is sprayed toward the coolant supply hole 7 from the first nozzle IO.

このとき、第1のノズル10の向きと冷却媒体供給孔7
の位置は同一直線上にあるため、水13の大部分は冷却
媒体供給孔7を通って摺動ピン穴6内に入り、直接鋳物
14を冷却したのち冷却媒体排出孔8を通って系外へ排
出される。また、この冷却と同時に、第2のノズル11
からも水が下型2に向かって吹き付けられる。このとき
の状態を示したのが第1図(b)である。
At this time, the direction of the first nozzle 10 and the cooling medium supply hole 7
are on the same straight line, most of the water 13 enters the sliding pin hole 6 through the cooling medium supply hole 7, directly cools the casting 14, and then passes through the cooling medium discharge hole 8 to the outside of the system. is discharged to. Also, at the same time as this cooling, the second nozzle 11
Water is also sprayed toward the lower mold 2 from above. FIG. 1(b) shows the state at this time.

鋳物14の全体が凝固した後、水の吹き付けを中止し、
第1図(C)で示すように、図示しないシリンダを作動
させて押出板5を上昇させ、摺動ピン3により鋳物14
を型外へ押し出す。
After the entire casting 14 has solidified, the water spraying is stopped,
As shown in FIG. 1(C), a cylinder (not shown) is operated to raise the extrusion plate 5, and the sliding pin 3 moves the casting 14.
Push it out of the mold.

この結果得られた鋳物を調べたところ、下型からE方に
向けて指向性凝固が図られていることが確認された。ま
た、本実施例では引は巣等の鋳造欠陥のない高品質なア
ルミニウム合金鋳物が得られた。
When the resulting casting was examined, it was confirmed that directional solidification was occurring from the lower mold toward the E direction. Further, in this example, a high quality aluminum alloy casting without casting defects such as cavities was obtained.

また、本実施例では従来の鋳物直冷式鋳造方法のように
鋳物に余肉部を設けていないため、製品の歩留りが向上
する。
Further, in this embodiment, unlike in the conventional direct cooling type casting method, the casting is not provided with an extra wall portion, so that the yield of the product is improved.

また、余肉部を設けないため、後処理工程で余肉部を除
去する必要がなく、鋳造サイクルの短縮を図ることがで
きる。
Further, since no excess thickness is provided, there is no need to remove the excess thickness in a post-processing process, and the casting cycle can be shortened.

更に、従来の強制冷却鋳造のように鋳物を貫通して冷却
パイプを設ける必要がないので、鋳物の形状に関わらず
、すべての鋳物に適用できる。
Furthermore, unlike conventional forced cooling casting, there is no need to provide a cooling pipe that penetrates the casting, so it can be applied to all castings regardless of the shape of the casting.

(第2実施例) 第2実施例として、本発明の強制冷却式鋳造方法の冷却
効果を試験した。
(Second Example) As a second example, the cooling effect of the forced cooling casting method of the present invention was tested.

ここで、第2図は本発明の第2実施例に係る強制冷却式
鋳造方法の各工程を示す断面図、第3図は本発明の第2
実施例と従来例の冷却効果を示すグラフである。
Here, FIG. 2 is a sectional view showing each step of the forced cooling casting method according to the second embodiment of the present invention, and FIG.
It is a graph showing the cooling effect of an example and a conventional example.

第2図(alにおいて、■は砂型からなる横型であり、
2は5KD61からなる下型である。この下型2には摺
動ピン穴6が設けられており、この摺動ビン穴6には摺
動ピン3が摺動自在に挿入されている。そして、横型1
と下型2と摺動ピン3により郭定される製品キャビティ
4内の略中夫に鋳物の中央部の温度を測定するための熱
電対15が取り付けられている。この鋳型にアルミニウ
ム合金溶湯(JIS  AC4CH)12を注ぐ。注湯
直後の状態を示したのが第2図(a)である。なお、注
湯前の下型2の温度は100〜150℃に設定されてい
る。
In Figure 2 (al), ■ is a horizontal type made of sand mold,
2 is a lower mold made of 5KD61. This lower die 2 is provided with a sliding pin hole 6, into which the sliding pin 3 is slidably inserted. And horizontal type 1
A thermocouple 15 for measuring the temperature of the central part of the casting is attached approximately to the center of the product cavity 4 defined by the lower die 2 and the sliding pin 3. A molten aluminum alloy (JIS AC4CH) 12 is poured into this mold. FIG. 2(a) shows the state immediately after pouring. Note that the temperature of the lower mold 2 before pouring is set at 100 to 150°C.

注湯後約1分で溶湯12の下部、即ち、下型2および摺
動ピン3に接触している部分が二元共晶反応を開始する
。このとき、第2図(blに示すように、摺動ピン3を
後退させ、冷却パイプ16を摺動ピン穴6下方に位置さ
せ、冷却パイプ16から摺動ビン穴6、即ち、鋳物に向
けて冷却媒体17を吹き付けた。このとき、冷却媒体と
しては圧縮エアおよび圧縮エアと水の混合蒸気を用いた
Approximately one minute after pouring, the lower part of the molten metal 12, that is, the portion that is in contact with the lower die 2 and the sliding pin 3, starts a binary eutectic reaction. At this time, as shown in FIG. 2 (bl), the sliding pin 3 is moved back, the cooling pipe 16 is positioned below the sliding pin hole 6, and the cooling pipe 16 is directed toward the sliding pin hole 6, that is, the casting. A cooling medium 17 was sprayed thereon.At this time, compressed air and a mixed vapor of compressed air and water were used as the cooling medium.

この結果、熱電対により第3図に示すような測定結果が
得られた。第3図において、イは本実施例において冷却
媒体として圧縮エアと水の混合蒸気を用いた場合を示し
、口は冷却媒体として圧縮エアのみを用いた場合を示す
。なお、参考としてハに第2図(alの状態で下型2の
下部を圧縮エアで冷却した従来法を併せ示した。
As a result, measurement results as shown in FIG. 3 were obtained using a thermocouple. In FIG. 3, A shows the case where a mixed vapor of compressed air and water is used as the cooling medium in this embodiment, and the opening shows the case where only compressed air is used as the cooling medium. For reference, a conventional method in which the lower part of the lower mold 2 is cooled with compressed air in the state shown in FIG. 2 (al) is also shown.

第3図より本実施例によれば二元共晶反応完了時間が従
来の1/2〜1/3に短縮されているのが判る。なお、
水のみを使用すれば、更に凝固時間の短縮を図ることが
できる。
From FIG. 3, it can be seen that according to this embodiment, the time required to complete the binary eutectic reaction is shortened to 1/2 to 1/3 of that of the conventional method. In addition,
If only water is used, the coagulation time can be further shortened.

また、二元共晶反応時間が短縮されるため、成分として
珪素を含むアルミニウム合金、例えばJIs  AC4
C,AC4CH,AC2B等を用いた場合には共晶Si
が細かく粒状化するため、鋳物の靭性が向上する。
In addition, since the binary eutectic reaction time is shortened, aluminum alloys containing silicon as a component, such as JIs AC4
When using C, AC4CH, AC2B, etc., eutectic Si
The toughness of the casting improves because it becomes finely granulated.

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。
Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and includes various embodiments within the scope of the claims. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上より、本発明の強制冷却式鋳造方法によれば、以下
の効果を奏する。
As described above, the forced cooling casting method of the present invention provides the following effects.

(イ)従来の鋳物直冷式鋳造方法のように、鋳物に強制
冷却用の余肉を設ける必要がないため、製品(鋳物)の
歩留りが大幅に向上する。
(a) Unlike the conventional direct cooling casting method, there is no need to provide extra wall for forced cooling in the casting, so the yield of the product (casting) is greatly improved.

(ロ)従来の鋳物直冷式鋳造方法のように、鋳物の余肉
部を後処理工程で除去する必要がないため、また摺動ピ
ン近傍が半凝固状態となった時点で直ぐ冷却を行うため
、全体としての鋳造サイクルが短縮できる。
(b) Unlike the conventional direct cooling casting method, there is no need to remove the excess thickness of the casting in the post-processing process, and cooling is performed immediately when the area near the sliding pin becomes semi-solidified. Therefore, the overall casting cycle can be shortened.

(ハ)指向性凝固が促進されるため、引は巣等の゛鋳造
欠陥が抑止され、高品質な鋳物が得られる。
(c) Since directional solidification is promoted, casting defects such as cavities are suppressed, and high-quality castings can be obtained.

(ニ)従来の強制冷却鋳造法のように冷却パイプを鋳物
内に設置する必要がないため、如何なる鋳物形状のもの
にも適用でき、汎用性が大きい。
(d) Unlike the conventional forced cooling casting method, there is no need to install a cooling pipe inside the casting, so it can be applied to any shape of casting, and has great versatility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例に係る強制冷却式鋳造方法
の各工程を示す断面図、 第2図は本発明の第2実施例に係る強制冷却式鋳造方法
の各工程を示す断面図、 第3図は本発明の第2実施例と従来例の冷却効果を示す
グラフである。 l−・・−・−横型 2・−−−−−一下型 3−・−・−・−摺動ビン 4−・・−・製品キャビティ 5・−・−押出板 6・−・・−摺動ビン穴 7−−−−一・−冷却媒体供給孔 8−・・・−冷却媒体排出孔 9−・−・・・冷却媒体供給管 10−−・−・・第1のノズル 11−−−−一・−第2のノズル l 2・−−−・・−?容湯 13−−−−−−・水(冷却媒体) 14−・・−・・・鋳物 出願人  トヨタ自動車株式会社 第1図fdl 第2図tal 第2図+b) イーーー斤(1エアヤ永 ”ローー゛鎌工了 ハー一−J8広 刑6旦峙M(ゲ)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing each step of the forced cooling casting method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing each step of the forced cooling casting method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a graph showing the cooling effect of the second embodiment of the present invention and the conventional example. l-・・−・−Horizontal type 2・−−−−Lower mold 3−・−・−・−Sliding bin 4−・・−・Product cavity 5・−・−Extrusion plate 6・−・・−Sliding Dynamic bottle hole 7 --- Coolant supply hole 8 --- Coolant discharge hole 9 --- Coolant supply pipe 10 --- First nozzle 11 --- --1・-Second nozzle l 2・---・・-? Boiled hot water 13-------・Water (cooling medium) 14----- Casting applicant Toyota Motor Corporation Fig. 1 fdl Fig. 2 tal Fig. 2 + b) Low-Kamako Ryo Harichi-J8 Hiroki 6th Confrontation M (Ge)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)鋳型により郭定された製品キャビティ内に溶湯を
注ぎ、この溶湯の凝固過程で溶湯を強制冷却することに
より指向性凝固を行う強制冷却式鋳造方法であって、 前記製品キャビティの一部を形成する摺動ピンの先端部
近傍が半凝固して流動性をなくした後、摺動ピンを後退
させ、空間が形成された摺動ピン穴に冷却媒体を吹き付
けることにより鋳物を直接冷却することを特徴とする強
制冷却式鋳造方法。
(1) A forced cooling casting method that performs directional solidification by pouring molten metal into a product cavity defined by a mold and forcibly cooling the molten metal during the solidification process, wherein a part of the product cavity After the area near the tip of the sliding pin that forms the mold is semi-solidified and loses its fluidity, the sliding pin is moved back and a cooling medium is sprayed into the sliding pin hole in which the space is formed to directly cool the casting. A forced cooling casting method characterized by:
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