JPS63299848A - 金型の冷却方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋳造用金型の冷却方法に関する。

〔従来の技術〕

鋳造用の金型は、同一の製品を多数製造するときに用い
られ、製造コストや製造効率の向上のために、製品を連
続的に製造するのが一般的である。

つまり、金型に注湯し、金型を冷却して湯を固め、型ば
らしをして製品を取り出して、再び金型に注湯し、連続
的に製品を鋳造する。

そして、従来、金型の冷却は、その周囲へ放熱させて自
然に冷やすいわゆる放冷によって行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上述のように、放冷によって金型を冷却する
と、１個の製品を作るのに多少の時間を要する。そして
、多数の製品を鋳造するには、長時間を要するという問
題点がある。

本発明は１、上述のような問題点の解決をはかろうとす
るもので、金型の冷却に要する時間を可及的に短縮し、
多数の製品の鋳造に要する時間を大幅に短縮できる金型
の冷却方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の金型の冷却方法は、鋳造用金型に穿
設された冷却流体用通路に、冷却空気および冷却水を霧
状にして噴き出し、気化熱を奪うことで上記金型を冷却
すｇことを特徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明の金型の冷却方法では、金型に注湯された
後、冷却流体用通路へ、冷却水が冷却空気とともに霧状
になって送風され、送風および冷川水の気化熱によって
金型が冷却される。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての金型の冷却
方法について説明すると、第１図はその方法を実施する
ための装置を示す概略側断面図、第２図は鋳造サイクル
と金型温度との関係を示すグラフ、第３図（、）〜（ｅ
）は放冷、空冷およびジェット噴流の各手段によって試
験用金型を冷却するための装置を示す概略側断面図、第
４．５図は試験結果を示すグラフである。

まず、本発明の金型の冷却方法に係る装置を説明すると
、第１図に示すように、鋳造用の金型１には、製品を作
るための凹部を除く肉厚壁内部に直線的あるいは型形状
に合わせて曲線的に冷却流体用通路２が穿設されている
。なお、通路２は金型１内を一方から他方へ貫通してい
ることはいうまでもない。

上記通路２の一方の開口には、噴霧手段３が設けられて
いる。この噴霧手段３は、図示しない空気圧送装置から
送られた空気の流れを絞ってジェット流にする絞り部４
と、同絞り部４に開口して設けられ冷却水を絞り部４に
供給する供給管５と、同供給管５が挿入された冷却水タ
ンク６とから構成されている。

なお、上記通路２の大きさ、形状および本数、さらには
上記噴霧手段３への空気ｇ＋−給量および絞り部１１に
開口する供給管５の大きさく冷却水の供給量）は、各金
型１に応じであるいは冷却時間に応じて任意に設定され
る。

次に、本発明の金型の冷却方法について説明する０図示
しない空気圧送装置で空気を絞り部４へ送り、絞り部４
で冷却水を吸い上げて霧状に通路２内へ噴き出す（ジェ
ット噴流）０通路２内Ｉ＼噴霧されたジェット噴流は、
送風および気化熱により周囲から熱を奪いながら金型１
外へ放出され、金型を効率的に冷却する。

ここで、第３〜５図に基づいて、試験用金型８を、放冷
、空冷、ジェット噴流の三つの手段によって冷却した試
験の結果を説明する。

試験用金型８は、直径５０ｍ転長さ２３０ｍ５の丸棒で
、その中央に直径１０−輪の冷却流体用通路２が設けら
れ、同道路２の一方に最大直径２０ｎ論まで拡径された
テーバ状の開口９が設けられている。

放冷の場合は上記金型８をそのまま用い、空冷の場合は
最少内径８−の絞りを有する案内筒１０を開口９に取付
けて用い、ジェット噴流の場合は最少内径３．３１に絞
った絞り部を有する噴霧手段３を開口９に取付けて用い
た。

温度測定点１５〜２０は、開口９の入口からそれぞれ４
５ｍｉ＊、８０ｍｖａ、　１１５ｍｍの位置でかつ金型
の通路境界から１０−および１５組向の位置に６ケ所設
定した。

試験で供給する冷却水供給量および冷却水供給量は第１
表のとおりである。

第１表 以上の条件で試験を行なった結果、第４．５図に示す試
験値を得た。

第４図は、通路境界から１Ｏｆ綿の温度測定点１５〜１
７での測定値であり、第５図は通路境界から１５ｍｍの
温度測定点１８〜２０での測定値を示す。

さらに、線１５ａ、　１５ｂ、　１５ｃは、測定点１５
における各条件（放冷、空冷、ジェット噴流）での測定
値を示し、線１６ａ、　Ｌ　６１１．１６ｃおよび線１
７ａ。

１７ｂ、　Ｌ　７ｃは、各測定点１６．１７における各
条件での測定値を示す。

また、第５図における各線は各測定点１８，１９゜２０
における各条件での測定値である。

これらのグラフから分かるように、放冷よりも空冷、空
冷よりもジエツ）へ噴流の方がはるかに冷却能力が大き
い。

以上の結果を平均してグラフにまとめると、第２表のよ
うになる。

放冷の場合は１分間に２５℃程度しか冷えないのに対し
、ジェット噴流の場合では１分間に２５０〜２６０℃程
度冷やすことができる。

このように、ジェット噴流手段つまり、本発明の金型の
冷却方法によれば、非常にすぐれた冷却能力を発揮する
ことができ、この方法によって金型１を冷却すると、短
時間にかつ効率的に冷却することができる。

さらに、上記通＆’＆２の大きさや本数等を調整するこ
とで冷却時間を自由に？Ａ整することができる。

この−例を第２図に基づいて説明すると、鎖線の曲線２
２は金型１を放冷によって冷却した場合の鋳造サイクル
曲線を示し、実線の曲線２１は本発明の金型の冷却方法
によって冷却した場合の鋳造サイクル曲線を示す、また
、符号ｌは注湯開始時の金型１の温度、鏑は冷却開始直
後の金型１の最高温度を示している。

従来は、鎖線曲線２２で示すように、時間し、で注湯を
開始すると、湯の熱が金型１へ伝わって金型１の温度を
上げる。金型１への熱伝達がほぼ終わって定常状態にな
ると、放冷により金型１の温度が下がり始め、時間ｔ、
で金型１をばらして製品を取出し、再び時間ｔ、で注湯
を開始する。これによる鋳造サイクルの１サイクルタイ
ム（ｔ３　　Ｌ＋）は１例えば７．５分程度であった。

これに対して、本発明の金型の冷却方法によれば、実線
曲線２１で示すようになる。つまり、時間【、で注湯を
開始し、金型１が温度−になる直前ｔ。

で噴霧手段３によってジェット噴流を通路２内へ噴射す
る。これにより、金型１の温度は急速に低下し、時間【
Ｓで金型１をばらして製品を取出す。

そして、時間ｔ、で再び注湯を開始する。これによる鋳
造サイクルの１サイクルタイム（ｔｚ　　ｔ＋）は、例
えば４分程度Ｃなる。

なお、上記金型１の冷却速度（本発明の方法による冷却
能力の大きさ）は、湯の材質、製造するものの形状等を
考慮して、製品が不都合を起こさない限度内で設定され
る。また、上記ジェット噴流の噴射時間は、噴射開始か
ら一定時間だけ連続的に噴射させる場合や、噴射開始か
ら間欠的に最後まで噴射させる場合等、上記金型１の冷
却速度に合わせて設定される。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の金型の冷却方法によれば
、鋳造用金型を短時間にかつ効率的に冷却することがで
きるようになり、多数の製品の製造に要する時間を大幅
に短縮することができるという利近がある。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の一実施例としての金型の冷却方法
に係る装置およびグラフを示すもので、第１図はその装
置の概略側断面図、第２図は鋳造サイクルと金型温度と
の関係を示すグラフであり、第３〜５図は本発明の方法
と従来の方法との比較試験を示すもので、第３図（ａ）
〜（ｃ）はそれぞれ放冷手段、空冷手段およびジェット
噴流手段により試験用金型を冷却するための装置を示す
側断面図、第４．５図は試験結果を示すグラフである。 １・・金型、２・・冷却流体用通路、３：・噴霧手段、
４・・絞り部、５・・供給管、６・・冷却水タンク、８
・・試験用金型、９・・開口、１０・・案内筒、１５〜
２０・・温度測定点。 代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第１図 第２ｆｆｌ Ｏｔ＋　　↑４　　　　　　ｔ＠　ｔ＠　　　　ｈ　ｔ
ｓ　　Ｂ、間第３図 第４図 経造時間（勺） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳造用金型に穿設された冷却流体用通路に、冷却空気お
   よび冷却水を霧状にして噴き出し、気化熱を奪うことで
   上記金型を冷却することを特徴とする、金型の冷却方法
   。