JPS6261754A

JPS6261754A - 複合中子鋳型を用いた鋳造法

Info

Publication number: JPS6261754A
Application number: JP60201312A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 博渡辺; Hisao Suzuki; 久雄鈴木; Kunihiro Yamada; 邦博山田
Original assignee: Asahi Malleable Iron Co Ltd
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1985-09-11
Filing date: 1985-09-11
Publication date: 1987-03-18

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）本発明は、中子砂型の成型に用いる中子成型型であると
ともに、砂型が被せられていてそれ自体が中子鋳型とし
て用いられる複合中子鋳型を用いる鋳造法に関するもの
である。

（従来の技術）最近鋳鉄鋳物を鋳造する場合、金属製鋳型が多く用いら
れるようになってきたが、金属製鋳型を中子として用い
た場合、開口よりも内部が拡径しており、抜型できない
ときには、中子を割型にしなければならない、砂型の場
合には鋳造後中子砂型を破壊して除去することができる
けれども、金属製鋳型では鋳型を一体に形成することが
できないのである。

このため金属製中子鋳型すなわちバックメタルに砂型を
被せ、鋳造後このバックメタルを強制的に抜型する方法
が行われる。

ところが、この金属製鋳型に中子砂型を被せる工程は、
別の作業として実施しなければならなかった。金属製中
子鋳型に簡便かつ迅速に中子砂型を被せる方法の出現が
望まれていた。

そこで、特開昭第５９−２２９２５４号公報に示すよう
に、中子を塗型液中に浸漬させて中子に塗型液の被膜を
付けたものがあるが、塗膜が薄く、方法の目的も違うの
で抜型が困難である。

また特開昭第５９−２２５８５２号公報に示すように、
耐火性粒子を粘結剤および急速硬化促進剤、添加硬化剤
を加えて混練した速硬性の混練砂を模型表面に吹付け、
肌砂層を急速に形成する鋳型製造法が知られている。し
かし、この方法では、金属製鋳型を使用するのは精密鋳
造の方向を目積しているのに、この方法では、内部と開
口の大きさに差があり、抜型できるほどの余裕のないも
のには、薄い塗膜では適用できず、または土台となる鋳
型に少しの厚さの塗膜を付けるものは別として、厚い塗
膜を付けると中子鋳型の寸法が不正確になる恐れがある
。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の複合中子鋳型を用いた鋳造法は、椀形で開口径
が胴部内径より縮径され底部に肉厚の部分がある碍子キ
ャップのような形状の椀形鋳造品などを鋳造する場合に
、中子砂型の成型型と中子鋳型とを兼用することができ
、砂型の部分を少なくするこによって鋳物砂の量を減じ
、コーテッド砂中子鋳型などから発生するガスを充分脱
気できて、かつ、耐久性の良い金属製の鋳型であるにも
かかわらず椀形形状の鋳造品から抜型できるものであり
、しかも、従来の中子鋳型に比べ成型時間が短くてすみ
、能率よく製作できて自動鋳造工程に組込みうるような
利点を宥する中子鋳型を得ようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明の複合中子鋳型を用いた鋳造法は、砂型の中子成
型用型を兼ねる中子鋳型に脱気孔を設け、この中子鋳型
と中子成型型を組立てて、中子砂型を被せた複合中子鋳
型を成型し、鋳造品および鋳型に生じたガスを中子砂型
と中子鋳型の脱気孔を経て中子鋳型の内部に設けられた
空洞から減圧して脱気する構造の複合中子鋳型を、さき
に鋳造した鋳造品から抜型して、つぎの中子砂型を中子
鋳型に被せて、つぎの鋳造に用いる複合中子鋳型を成型
し、主型と組合せて鋳造することを必須の構成とするも
のである。

そして、複合中子鋳型をさきに鋳造した鋳造品から抜型
して、中子鋳型がその温度を保持している間につぎの中
子砂型を中子鋳型に被せて成型硬化させることを好まし
いとするものである。

（作用と実施例）目的とする鋳造品形状として、椀形鋳造品である鋳造碍
子キャップを例として説明すると、可鍛鋳鉄製碍子キャ
ップの内周面の型となる金属製中子鋳型（１）に脱気孔
（２）が設けられ、この金属製中子鋳型（１）にコーチ
−、ド砂であるレジン砂を用いた場合は、レジン砂の中
子砂型（３）が被せられて複合中子鋳型（４）が形成さ
れている。

この複合中子鋳型（０は、第１図に示すように中子成型
用型と鋳型を兼ねる金属製中子鋳型（１）と中子砂型成
型用の中子外形成型用型（５）とを組立て、φ子砂吸込
口（［ｉ）から鋳物砂を入れて成型される。中子外形成
型用型（５）を外すと、第２図に示すような、複合中子
鋳型（４）が完成する。

この中子砂型（３）は抜型できる程度にできるだけ薄い
ほうが良い、碍子キャップの開口端部（７）の内側には
碍子キャップを磁器碍子にセメントで接着した場合に引
張力に対して掛り止め部分となる膨出部（８）があり、
一体の金属製中子では抜型できないから砂型中子を用い
、鋳造後に中子砂型を破壊して抜型する必要がある。

上記のようにして製作した複合中子鋳型（０と鋳造品の
外形を形成する金属製の主型（８）および砂型の頭部中
子（１０）などとを組合せて鋳型を形成し、これに鋳造
して鋳造品を製作する。

金属製中子鋳型（１）の内部には空洞（１１）が設けら
れ、脱気孔（２）はこの空洞（１１）に通じており、碍
子用キャップの鋳造品および鋳型に生じたガスを、通気
性のある中子砂型（３）と金属製中子鋳型（１）の脱気
孔（２）を経て、空洞（１１）から減圧して脱気する。

中子砂型（３）には通気性があるから。

厚みが薄くても脱気孔（２）の近傍ばかりでなく、碍子
用キャップの椀形内部表面のほぼ全面から脱気される。

また、鋳造品の開口端部（７）付近に通ずる通気孔（１
２）が設けられ、ここから外気を取り入れ中子砂型（３
）が冷却されるから、鋳造品の開口端部（７）近傍にあ
る肉厚の部分はやや速く冷却される。そのため、この部
分から凝固が始まるから、この部分に巣が発生すること
もなく、鋳造品の開口端部（７）に対する押湯は必要が
なく、胴部に欠陥を生ずることもない。

また中子砂型（３）が薄く、碍子用キャップ鋳造品の外
周を成形する主型（８）は金属製であるため、溶湯の冷
却が適度に速い、そして内周面の型が金属製鋳型だけで
あると、肉厚の薄い鋳造部分が急速に冷却され潜流れが
悪くなり、また冷却が速や過ぎて欠陥のもととなるから
、この点からも中子砂型（３）を被せる必要がある。

碍子用キャップの場合には、もう１つの碍子ピン金具と
係合し連結部となる部分は、肉が厚くビンの嵌まる穴が
おいているので、この部分には。

頭部中子（１０）を組合せる。この頭部中子（１０）は
、砂型である。碍子用キャップの連結部にあたる部分の
頂上からは、堰（１３）に通ずる湯口兼押湯（１４）を
設ける。

堰（１３）は、鋳造品の最上部にあり、しかも、砂型の
頭部中子（１０）の中にあるため、冷却が一番遅れるか
ら、鋳造品の他の部分が凝固するまで流動性を保ち、押
湯の役割を充分に果すうえ、その湯の量は少なくて済み
、またガスも抜けやすい。

椀形内部形状成形用の複合中子鋳型（４）、椀形外周成
形用の主型（９）、頭部中子（１０）の相互の位置関係
を定め固定するために金型リング（１５）、頭部中子固
定用金型（１Ｂ）を用いる。また金型リング（１３）は
、鋳造品の開口端外周部を形成するための鋳型でもある
。

このようにして組立られた鋳型に注湯して、製品を鋳造
する。湯が凝固したら抜型する。金属製中子鋳型から中
子砂型を除去し、つぎの複合中子鋳型の製作に取り掛る
。

碍子用キャップの椀形内部空間を形成するためのレジン
砂の中子砂型（３）と金属製中子鋳型（１）とからなる
複合中子鋳型（０は、金属製中子鋳型（１）にレジン砂
の中子砂デを被せ、温度を上げてレジンを硬化させるの
であるが、鋳造した後の第２回目からの成型は、凝固し
た鋳造品から抜型すると金属製中子鋳型（１）は熱く、
これにレジン砂を型にはめて被せると金属製中子鋳型（
１）の余熱によりレジンが硬化し、中子砂型（３）と金
属製中子鋳ｆｆ１（１）とが組合さった複合中子鋳型（
０が完成し、中子鋳型として使用できる。金属製中子鋳
型（１）の温度は３００℃程度が良好であるが、レジン
が硬化するようならば１００℃前後でも操業することが
できる。

コーテッド砂の代表的なものとしてレジン砂を用いて説
明したが、コーテッド砂としてはＣへ硬化砂、アミンガ
ス硬化砂などを用いうる。

ここでは中子砂型が熱により硬化するものを選らんで説
明したが、熱硬化性のもでなくても利用できる。

また、中子鋳型は金属製のもので説明したが、場合によ
ってはセラミックス製のものでも使用しうる。

さらに、鋳造品は椀形のものに限らず、一般の形状の場
合の中子として使用できることも当然である。

このようにして複合中子鋳型を製作すると、砂型の成型
用型と鋳造時に使用する中子鋳型とを兼用しているので
、熱硬化性レジン砂を用いたとき熱エネルギーの節約と
、その他の場合に共通して製作工程の時間短縮と製作の
自動化ができる。したがって、鋳造作業が自動化できる
。

またこのような複合中子鋳型を用いて鋳造し、早期に抜
型すれば、空気中では冷却速度が金型中より遅くなるの
で、鋳造品に割れ発生が少なく不良がでにくい、また早
期に抜型すれば、湯と金型とが接触している時間が短い
ので、金型の寿命が永くなる。

（発明の効果）本発明の複合中子鋳型を用いた鋳造法は、椀形で開口径
が胴部内径より縮径され底部に肉厚の部分がある形状の
椀形鋳造品などを鋳造する場合において、複合中子鋳型
を構成する金属製中子鋳型は、中子砂型の成型型と中子
鋳型とを兼用することができ、これに被せる砂型の部分
を抜型できる程度に少なくするこによって鋳物砂の量を
減じ、コーテッド砂中子鋳型を用いた場合などに発生す
るガスを充分に脱気できて、かつ、大部分が耐久性の良
い金属製の鋳型であるにもかかわらず、椀形形状の鋳造
品から抜型できるものであり、しかも、鋳造に使用する
中子鋳型と砂型の成型用型と兼用しているので、従来の
中子鋳型に比べ成型時間が短くてすみ、能率よく製作で
きて自動鋳造工程に組込みうるような利点を有する中子
鋳型が得られたもので、このような複合中子鋳型と主型
を組立た鋳型を用いた鋳造法は量産の鋳造を効率良〈実
施できるもので、本発明は産業の発達に寄与するところ
極めて大なるものがある。

表面面の簡単な説明第１図は本発明の一実施例の中子成型用型と鋳型を兼ね
る金属製中子鋳型と中子砂型成型用の中子外形成型用型
とを組立た状態を示す断面図、第２図は同じ一実施例の
製作された複合中子鋳型の断面図、第３図は上記の複合
中子鋳型を用いて組立た鋳型の断面図である。

１：金属製中子鋳型；２：脱気孔；３：中子砂型；４：
複合中子鋳型；５：中子外形成型用型；６：中子砂吸込
口：７：開口端部；８：Ｉ１１出部；９：主型；ｌＯ二
二頭部子子１１：空洞；１２：通気孔；１３：堰；１４
＝湯口兼押湯；１５：金型リング；１６：頭部中子固定
用金型特許出願人　　旭可鍛鉄株式会社第　１　図第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）砂型の中子成型用型を兼ねる中子鋳型に脱気孔を
設け、この中子鋳型と中子成型型を組立てて、中子砂型
を被せた複合中子鋳型を成型し、鋳造品および鋳型に生
じたガスを中子砂型と中子鋳型の脱気孔を経て中子鋳型
の内部に設けられた空洞から減圧して脱気する構造の複
合中子鋳型を、さきに鋳造した鋳造品から抜型して、つ
ぎの中子砂型を中子鋳型に被せて、つぎの鋳造に用いる
複合中子鋳型を成型し、主型と組合せて鋳造することを
特徴とする複合中子鋳型を用いた鋳造法。
（２）複合中子鋳型をさきに鋳造した鋳造品から抜型し
て、中子鋳型がその温度を保持している間につぎの中子
砂型を中子鋳型に被せて成型硬化させる特許請求の範囲
第１項記載の複合中子鋳型を用いた鋳造法。