JP2000263216A - 消失模型鋳造方法 - Google Patents
消失模型鋳造方法Info
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- JP2000263216A JP2000263216A JP11074148A JP7414899A JP2000263216A JP 2000263216 A JP2000263216 A JP 2000263216A JP 11074148 A JP11074148 A JP 11074148A JP 7414899 A JP7414899 A JP 7414899A JP 2000263216 A JP2000263216 A JP 2000263216A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋳物の鋳巣を抑制するとともに、疲労強度や
引張り強度、伸び等の機械的特性を向上させる。 【解決手段】 本発明に係る消失模型鋳造方法は、パイ
プ１２が埋め込まれた消失模型１０を成形し、その消失
模型１０を鋳砂に埋設する際に、パイプ１２に冷却配管
３６，３８を接続し、注湯後、その冷却配管３６，３８
からパイプ１２に冷却材を流すことを特徴とする。この
ため、キャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣の発生
を抑制することができる。また、パイプ１２周辺の溶湯
が急冷されるため、その部分の金属組織が微細化し、疲
労強度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上する。
引張り強度、伸び等の機械的特性を向上させる。 【解決手段】 本発明に係る消失模型鋳造方法は、パイ
プ１２が埋め込まれた消失模型１０を成形し、その消失
模型１０を鋳砂に埋設する際に、パイプ１２に冷却配管
３６，３８を接続し、注湯後、その冷却配管３６，３８
からパイプ１２に冷却材を流すことを特徴とする。この
ため、キャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣の発生
を抑制することができる。また、パイプ１２周辺の溶湯
が急冷されるため、その部分の金属組織が微細化し、疲
労強度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、消失模型を使用し
た鋳造方法に関する。
た鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の消失模型鋳造方法が特開平５−３
０９４３７号公報に記載されている。前記消失模型鋳造
方法は、鋳物の内部に中空部を形成するための技術であ
り、この鋳造方法で使用される消失模型には、図５に示
されるように、所定形状、寸法に成形されたパイプ４が
埋め込まれている。前記消失模型１は、その消失模型１
から突出しているパイプ４の端部４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ，４ｅ，４ｆが接着テープ等で塞がれた後、鋳枠内の
鋳砂に埋設される。そして、前記鋳砂が固められること
により、砂型が成形される。次に、砂型の湯口から溶湯
が注入される。これによって、溶湯の熱で消失模型１が
溶かされ、その消失模型１の部分（キャビティの部分）
が溶湯に置換される。なお、前記パイプ４はその端部４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆが鋳砂（砂型）によ
って支持されているため、その位置に保持される。この
状態で、溶湯が自然冷却されて凝固すると、鋳物の内部
には前記パイプ４によって中空部が形成される。
０９４３７号公報に記載されている。前記消失模型鋳造
方法は、鋳物の内部に中空部を形成するための技術であ
り、この鋳造方法で使用される消失模型には、図５に示
されるように、所定形状、寸法に成形されたパイプ４が
埋め込まれている。前記消失模型１は、その消失模型１
から突出しているパイプ４の端部４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ，４ｅ，４ｆが接着テープ等で塞がれた後、鋳枠内の
鋳砂に埋設される。そして、前記鋳砂が固められること
により、砂型が成形される。次に、砂型の湯口から溶湯
が注入される。これによって、溶湯の熱で消失模型１が
溶かされ、その消失模型１の部分（キャビティの部分）
が溶湯に置換される。なお、前記パイプ４はその端部４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆが鋳砂（砂型）によ
って支持されているため、その位置に保持される。この
状態で、溶湯が自然冷却されて凝固すると、鋳物の内部
には前記パイプ４によって中空部が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した消失
模型鋳造方法では溶湯を砂型内で自然冷却させる方式の
ため、鋳物の厚肉部は凝固が遅れ、鋳巣が発生し易くな
る。また、溶湯の冷却速度が遅いため、鋳物の金属組織
が微細化せず、疲労強度や引張強度等を向上させること
が難しいという問題がある。そこで、本発明のうち請求
項１に記載された発明は、湯道部内の溶湯よりもキャビ
ティ内の溶湯の冷却速度を速くすることにより厚肉部に
おいても鋳巣の発生を防止するとともに、鋳物の金属組
織を微細化できるようにして、鋳物の機械的特性を向上
させることをその目的とする。請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載された発明の目的に加えて、消失模
型を鋳砂内の定位置に正確に配置できるようにすること
により、複数の消失模型を鋳砂に埋設できるようにして
生産性の向上を図ることをその目的とする。
模型鋳造方法では溶湯を砂型内で自然冷却させる方式の
ため、鋳物の厚肉部は凝固が遅れ、鋳巣が発生し易くな
る。また、溶湯の冷却速度が遅いため、鋳物の金属組織
が微細化せず、疲労強度や引張強度等を向上させること
が難しいという問題がある。そこで、本発明のうち請求
項１に記載された発明は、湯道部内の溶湯よりもキャビ
ティ内の溶湯の冷却速度を速くすることにより厚肉部に
おいても鋳巣の発生を防止するとともに、鋳物の金属組
織を微細化できるようにして、鋳物の機械的特性を向上
させることをその目的とする。請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載された発明の目的に加えて、消失模
型を鋳砂内の定位置に正確に配置できるようにすること
により、複数の消失模型を鋳砂に埋設できるようにして
生産性の向上を図ることをその目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、請求項
１に記載された消失模型鋳造方法によって解決される。
本発明によると、砂型に注湯して消失模型の部分（キャ
ビティの部分）を溶湯に置換した後、そのキャビティの
部分を通るパイプに冷却材を流すため、湯道部内の溶湯
よりもキャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣の発生
を抑制することができる。また、パイプ周辺の溶湯が急
冷されるため、その部分の金属組織が微細化し、疲労強
度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上する。
１に記載された消失模型鋳造方法によって解決される。
本発明によると、砂型に注湯して消失模型の部分（キャ
ビティの部分）を溶湯に置換した後、そのキャビティの
部分を通るパイプに冷却材を流すため、湯道部内の溶湯
よりもキャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣の発生
を抑制することができる。また、パイプ周辺の溶湯が急
冷されるため、その部分の金属組織が微細化し、疲労強
度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上する。
【０００５】上記した別の課題は、請求項２に記載され
た消失模型鋳造方法によって解決される。本発明による
と、消失模型を鋳砂に埋設する際にパイプを固定治具で
支持するため、消失模型を鋳砂内の所定位置に正確に埋
設できる。このため、複数の消失模型を鋳砂に埋設でき
るようになり、一回の鋳造で複数の鋳物を製造すること
ができる。したがって、鋳物の生産性が向上する。
た消失模型鋳造方法によって解決される。本発明による
と、消失模型を鋳砂に埋設する際にパイプを固定治具で
支持するため、消失模型を鋳砂内の所定位置に正確に埋
設できる。このため、複数の消失模型を鋳砂に埋設でき
るようになり、一回の鋳造で複数の鋳物を製造すること
ができる。したがって、鋳物の生産性が向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図１から図４に基づいて、
本発明の一の実施の形態に係る消失模型鋳造方法につい
て説明する。本実施の形態に係る消失模型鋳造方法は、
中央軸方向に貫通孔を備えるアルミ鋳物を鋳造する方法
に関するものであり、図１に本実施の形態で使用される
消失模型を鋳枠の鋳砂中に埋設した様子を表す縦断面
図、図２に前記消失模型の縦断面図が示されている。前
記消失模型１０は発泡スチロール等により鋳物と等しい
形状に成形されており、その中央には、図２に示される
ように、軸方向にアルミパイプ１２（以下、パイプ１２
という）が通されている。前記パイプ１２は鋳物の貫通
孔と等しい内径を有しており、そのパイプ１２の両端部
１２ｔが消失模型１０の端面１０ｕ，１０ｄから予め決
められた寸法だけ突出している。
本発明の一の実施の形態に係る消失模型鋳造方法につい
て説明する。本実施の形態に係る消失模型鋳造方法は、
中央軸方向に貫通孔を備えるアルミ鋳物を鋳造する方法
に関するものであり、図１に本実施の形態で使用される
消失模型を鋳枠の鋳砂中に埋設した様子を表す縦断面
図、図２に前記消失模型の縦断面図が示されている。前
記消失模型１０は発泡スチロール等により鋳物と等しい
形状に成形されており、その中央には、図２に示される
ように、軸方向にアルミパイプ１２（以下、パイプ１２
という）が通されている。前記パイプ１２は鋳物の貫通
孔と等しい内径を有しており、そのパイプ１２の両端部
１２ｔが消失模型１０の端面１０ｕ，１０ｄから予め決
められた寸法だけ突出している。
【０００７】次に、前記消失模型１０を埋設するための
鋳砂を収納する鋳枠２０の説明を行う。前記鋳枠２０
は、振動テーブル上（図示されていない）に設置された
上部開放型の容器であり、その底部２０ｄが二重底にな
っている。前記底部２０ｄの上底板２２は通気性を有す
る多孔質エレメントにより成形されており、通気可能な
状態で鋳砂Ｓを支持できるようになっている。前記底部
２０ｄの内側、即ち、上底板２２と下底板２１との間は
加圧・吸引チャンバーＫとなっており、その加圧・吸引
チャンバーＫに加圧・吸引配管２３が接続されている。
前記加圧・吸引配管２３は、図示されていない加圧装置
と減圧装置とに接続されており、その加圧・吸引配管２
３と鋳枠２０の底部２０ｄとの接続部分に開閉バルブ２
３ｖが取付けられている。
鋳砂を収納する鋳枠２０の説明を行う。前記鋳枠２０
は、振動テーブル上（図示されていない）に設置された
上部開放型の容器であり、その底部２０ｄが二重底にな
っている。前記底部２０ｄの上底板２２は通気性を有す
る多孔質エレメントにより成形されており、通気可能な
状態で鋳砂Ｓを支持できるようになっている。前記底部
２０ｄの内側、即ち、上底板２２と下底板２１との間は
加圧・吸引チャンバーＫとなっており、その加圧・吸引
チャンバーＫに加圧・吸引配管２３が接続されている。
前記加圧・吸引配管２３は、図示されていない加圧装置
と減圧装置とに接続されており、その加圧・吸引配管２
３と鋳枠２０の底部２０ｄとの接続部分に開閉バルブ２
３ｖが取付けられている。
【０００８】この構造により、前記加圧装置を作動させ
た状態で開閉バルブ２３ｖを開くと、加圧・吸引チャン
バーＫ内が加圧され、内部の空気は上底板２２を通過し
て鋳枠２０内に放出される。また、前記減圧装置を作動
させた状態で開閉バルブ２３ｖを開くと、加圧・吸引チ
ャンバーＫ内が減圧され、鋳枠２０内のガスは上底板２
２を通過して加圧・吸引チャンバーＫ内に吸引される。
鋳枠２０内には上底板２２から上の部分に消失模型１０
を埋設するための鋳砂Ｓが収納される。さらに、上底板
２２から所定レベルだけ高い位置には、後記する固定治
具３０を支持する受け台２４が鋳枠２０の内壁面から突
出した状態で固定されている。
た状態で開閉バルブ２３ｖを開くと、加圧・吸引チャン
バーＫ内が加圧され、内部の空気は上底板２２を通過し
て鋳枠２０内に放出される。また、前記減圧装置を作動
させた状態で開閉バルブ２３ｖを開くと、加圧・吸引チ
ャンバーＫ内が減圧され、鋳枠２０内のガスは上底板２
２を通過して加圧・吸引チャンバーＫ内に吸引される。
鋳枠２０内には上底板２２から上の部分に消失模型１０
を埋設するための鋳砂Ｓが収納される。さらに、上底板
２２から所定レベルだけ高い位置には、後記する固定治
具３０を支持する受け台２４が鋳枠２０の内壁面から突
出した状態で固定されている。
【０００９】次に、消失模型１０を固定する固定治具３
０の説明を行う。固定治具３０は二個の消失模型１０を
鋳枠２０内の所定位置に位置決めするとともに、冷却水
を消失模型１０のパイプ１２に供給するための治具であ
り、消失模型１０の上端面１０ｕを支える上板３２ｕ
と、消失模型１０の下端面１０ｄを支える下板３２ｄと
を有している。前記上板３２ｕ及び下板３２ｄには消失
模型１０のパイプ１２を通すための開孔３２ｈが形成さ
れている。
０の説明を行う。固定治具３０は二個の消失模型１０を
鋳枠２０内の所定位置に位置決めするとともに、冷却水
を消失模型１０のパイプ１２に供給するための治具であ
り、消失模型１０の上端面１０ｕを支える上板３２ｕ
と、消失模型１０の下端面１０ｄを支える下板３２ｄと
を有している。前記上板３２ｕ及び下板３２ｄには消失
模型１０のパイプ１２を通すための開孔３２ｈが形成さ
れている。
【００１０】前記上板３２ｕと下板３２ｄとは連結パイ
プ３４によって中央部が連結される。連結パイプ３４は
消失模型１０の長さに応じて上板３２ｕと下板３２ｄと
の間隔を調整して両板３２ｕ，３２ｄを連結するととも
に、その内部に冷却水を流す通路３４ｒが形成されてい
る。さらに、前記連結パイプ３４の上部にはロボットの
ハンド４０に把持されるフランジ３４ｆが形成されてい
る。また、連結パイプ３４の上端にはその連結パイプ３
４と水冷ホース４２とを接続する金具３４ｘが取付けら
れている。
プ３４によって中央部が連結される。連結パイプ３４は
消失模型１０の長さに応じて上板３２ｕと下板３２ｄと
の間隔を調整して両板３２ｕ，３２ｄを連結するととも
に、その内部に冷却水を流す通路３４ｒが形成されてい
る。さらに、前記連結パイプ３４の上部にはロボットの
ハンド４０に把持されるフランジ３４ｆが形成されてい
る。また、連結パイプ３４の上端にはその連結パイプ３
４と水冷ホース４２とを接続する金具３４ｘが取付けら
れている。
【００１１】前記連結パイプ３４の下端部には下部集合
配管３６が接続される。下部集合配管３６は連結パイプ
３４から供給された冷却水を消失模型１０のパイプ１２
まで導く配管であり、略Ｔ字形に成形されている。そし
て、下部集合配管３６の中央の流入口３６ａが連結パイ
プ３４に接続され、両側の二つの流出口３６ｂが消失模
型１０のパイプ１２の下側にそれぞれ接続される。さら
に、消失模型１０のパイプ１２の上側には上部集合配管
３８が接続される。上部集合配管３８は消失模型１０の
パイプ１２から流出した冷却水を排水管４４まで導く配
管であり、略Ｌ字形に成形されている。そして、上部集
合配管３８の下側に形成された二つの流入口３８ａが消
失模型１０のパイプ１２の上側にそれぞれ接続され、上
端部に形成された集合流出口３８ｂが金具３８ｘを介し
て排水管４４に接続される。即ち、前記連結パイプ３
４、下部集合配管３６及び上部集合配管３８等が本発明
の冷却配管に相当する。
配管３６が接続される。下部集合配管３６は連結パイプ
３４から供給された冷却水を消失模型１０のパイプ１２
まで導く配管であり、略Ｔ字形に成形されている。そし
て、下部集合配管３６の中央の流入口３６ａが連結パイ
プ３４に接続され、両側の二つの流出口３６ｂが消失模
型１０のパイプ１２の下側にそれぞれ接続される。さら
に、消失模型１０のパイプ１２の上側には上部集合配管
３８が接続される。上部集合配管３８は消失模型１０の
パイプ１２から流出した冷却水を排水管４４まで導く配
管であり、略Ｌ字形に成形されている。そして、上部集
合配管３８の下側に形成された二つの流入口３８ａが消
失模型１０のパイプ１２の上側にそれぞれ接続され、上
端部に形成された集合流出口３８ｂが金具３８ｘを介し
て排水管４４に接続される。即ち、前記連結パイプ３
４、下部集合配管３６及び上部集合配管３８等が本発明
の冷却配管に相当する。
【００１２】次に、本実施の形態に係る消失模型鋳造方
法を工程順に説明する。先ず、発泡スチロール等で消失
模型１０を成形する際に、その消失模型１０にパイプ１
２を埋め込み、図２に示されるように、消失模型１０と
パイプ１２とを一体成形する。次に、二つの消失模型１
０に同じく発泡スチロール製の湯道部模型１５を接着剤
によって接合する。このようにして消失模型１０に湯道
部模型１５が接続されると消失模型１０の表面に耐火物
が塗布される。耐火物は注湯時に鋳肌荒れを防止するた
めのものであり、Ｓｉ０2 を水ガラス等で練ったものが
好適に使用される。
法を工程順に説明する。先ず、発泡スチロール等で消失
模型１０を成形する際に、その消失模型１０にパイプ１
２を埋め込み、図２に示されるように、消失模型１０と
パイプ１２とを一体成形する。次に、二つの消失模型１
０に同じく発泡スチロール製の湯道部模型１５を接着剤
によって接合する。このようにして消失模型１０に湯道
部模型１５が接続されると消失模型１０の表面に耐火物
が塗布される。耐火物は注湯時に鋳肌荒れを防止するた
めのものであり、Ｓｉ０2 を水ガラス等で練ったものが
好適に使用される。
【００１３】次に、耐火物が塗布された二つの消失模型
１０が固定治具３０の上板３２ｕと下板３２ｄとの間に
セットされ、連結パイプ３４によってその上板３２ｕと
下板３２ｄとが連結される。さらに、下板３２ｄの開孔
３２ｈから突出した消失模型１０のパイプ１２に下部集
合配管３６の流出口３６ｂが接続され、その下部集合配
管３６の中央の流入口３６ａが連結パイプ３４に接続さ
れる。また、上板３２ｕの開孔３２ｈから突出した消失
模型１０のパイプ１２に上部集合配管３８の流入口３８
ａが接続される。
１０が固定治具３０の上板３２ｕと下板３２ｄとの間に
セットされ、連結パイプ３４によってその上板３２ｕと
下板３２ｄとが連結される。さらに、下板３２ｄの開孔
３２ｈから突出した消失模型１０のパイプ１２に下部集
合配管３６の流出口３６ｂが接続され、その下部集合配
管３６の中央の流入口３６ａが連結パイプ３４に接続さ
れる。また、上板３２ｕの開孔３２ｈから突出した消失
模型１０のパイプ１２に上部集合配管３８の流入口３８
ａが接続される。
【００１４】このようにして、消失模型１０の埋設準備
が完了すると、固定治具３０の連結パイプ３４のフラン
ジ３４ｆがロボットのハンド４０に把持され、消失模型
１０は鋳枠２０の位置まで搬送される。次に、鋳枠２０
の加圧装置が作動して開閉バルブ２３ｖが開かれ、加圧
・吸引チャンバーＫ内が加圧されて、その加圧・吸引チ
ャンバーＫ内の空気が上底板２２を通過して鋳枠２０内
に放出される。これによって、鋳枠２０内の鋳砂Ｓは流
動化する。次に、前記ロボットが固定治具３０のフラン
ジ３４ｆを把持してその固定治具３０、消失模型１０及
び湯道部模型１５を鋳枠２０の鋳砂Ｓに埋設する。ここ
で、前記消失模型１０及び湯道部模型１５は固定治具３
０が鋳枠２０の受け台２４に支持されることにより、鋳
枠２０内の所定位置に保持される。
が完了すると、固定治具３０の連結パイプ３４のフラン
ジ３４ｆがロボットのハンド４０に把持され、消失模型
１０は鋳枠２０の位置まで搬送される。次に、鋳枠２０
の加圧装置が作動して開閉バルブ２３ｖが開かれ、加圧
・吸引チャンバーＫ内が加圧されて、その加圧・吸引チ
ャンバーＫ内の空気が上底板２２を通過して鋳枠２０内
に放出される。これによって、鋳枠２０内の鋳砂Ｓは流
動化する。次に、前記ロボットが固定治具３０のフラン
ジ３４ｆを把持してその固定治具３０、消失模型１０及
び湯道部模型１５を鋳枠２０の鋳砂Ｓに埋設する。ここ
で、前記消失模型１０及び湯道部模型１５は固定治具３
０が鋳枠２０の受け台２４に支持されることにより、鋳
枠２０内の所定位置に保持される。
【００１５】このようにして、消失模型１０等が鋳砂Ｓ
に埋設されると、開閉バルブ２３ｖが閉じられて前記加
圧装置が停止する。さらに、前記振動テーブルが動作し
て鋳枠２０に振動が加えられ、消失模型１０の周囲隅々
にまで鋳砂Ｓが充填される。これによって、鋳枠２０内
に砂型が形成される。また、固定治具３０の連結パイプ
３４の金具３４ｘに水冷ホース４２が接続されるととも
に、上部集合配管３８の集合流出口３８ｂに排水管４４
が接続される。なお、前記振動工程は、消失模型１０の
形状や消失模型１０に塗布される耐火物の層に応じて省
略できる場合がある。
に埋設されると、開閉バルブ２３ｖが閉じられて前記加
圧装置が停止する。さらに、前記振動テーブルが動作し
て鋳枠２０に振動が加えられ、消失模型１０の周囲隅々
にまで鋳砂Ｓが充填される。これによって、鋳枠２０内
に砂型が形成される。また、固定治具３０の連結パイプ
３４の金具３４ｘに水冷ホース４２が接続されるととも
に、上部集合配管３８の集合流出口３８ｂに排水管４４
が接続される。なお、前記振動工程は、消失模型１０の
形状や消失模型１０に塗布される耐火物の層に応じて省
略できる場合がある。
【００１６】次に、前記減圧装置が作動して開閉バルブ
２３ｖが開かれ、鋳枠２０内が吸引されることによって
鋳砂Ｓが減圧固化されるとともに、その鋳枠２０内のガ
スが上底板２２から加圧・吸引チャンバーＫ内に吸引さ
れる。そして、この状態で、前記砂型内に溶湯が注湯さ
れる。溶湯が注湯されると、溶湯の熱で湯道部模型１５
及び消失模型１０が溶かされ、その消失模型１０の部分
（キャビティの部分）が溶湯に置換される。なお、前記
パイプ１２は固定治具３０に支持されているため、その
位置に保持される。前記砂型に溶湯が充填されると、溶
湯が凝固する直前に消失模型１０のパイプ１２に冷却水
が流される。ここで、冷却水の水温、流量及び水圧は溶
湯の凝固状態に合わせて適正値に制御されている。この
ようにして所定時間が経過し、溶湯が凝固すると、鋳物
の内部には前記パイプ４によって中空部が形成される。
２３ｖが開かれ、鋳枠２０内が吸引されることによって
鋳砂Ｓが減圧固化されるとともに、その鋳枠２０内のガ
スが上底板２２から加圧・吸引チャンバーＫ内に吸引さ
れる。そして、この状態で、前記砂型内に溶湯が注湯さ
れる。溶湯が注湯されると、溶湯の熱で湯道部模型１５
及び消失模型１０が溶かされ、その消失模型１０の部分
（キャビティの部分）が溶湯に置換される。なお、前記
パイプ１２は固定治具３０に支持されているため、その
位置に保持される。前記砂型に溶湯が充填されると、溶
湯が凝固する直前に消失模型１０のパイプ１２に冷却水
が流される。ここで、冷却水の水温、流量及び水圧は溶
湯の凝固状態に合わせて適正値に制御されている。この
ようにして所定時間が経過し、溶湯が凝固すると、鋳物
の内部には前記パイプ４によって中空部が形成される。
【００１７】鋳物が成形されると、固定治具３０の連結
パイプ３４から水冷ホース４２が外され、上部集合配管
３８の集合流出口３８ｂから排水管４４が外される。次
に、減圧装置が停止して、加圧装置が作動され、鋳枠２
０内の鋳砂Ｓが流動した状態で、鋳物及び固定治具３０
がロボットによって鋳砂Ｓから取出される。次に、鋳物
から突出したパイプ１２の端部は後処理工程において切
断除去される。なお、鋳物内のパイプ１２はそのまま鋳
物の一部として使用される。
パイプ３４から水冷ホース４２が外され、上部集合配管
３８の集合流出口３８ｂから排水管４４が外される。次
に、減圧装置が停止して、加圧装置が作動され、鋳枠２
０内の鋳砂Ｓが流動した状態で、鋳物及び固定治具３０
がロボットによって鋳砂Ｓから取出される。次に、鋳物
から突出したパイプ１２の端部は後処理工程において切
断除去される。なお、鋳物内のパイプ１２はそのまま鋳
物の一部として使用される。
【００１８】このように、本実施の形態に係る消失模型
鋳造方法によると、砂型に注湯して消失模型の部分（キ
ャビティの部分）を溶湯に置換した後、そのキャビティ
の部分を通るパイプ１２に冷却水を流すため、湯道部内
の溶湯よりもキャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣
の発生を抑制することができる。また、パイプ１２周辺
の溶湯が急冷されるため、その部分の金属組織が微細化
し、疲労強度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上
する。また、消失模型１０を鋳砂Ｓに埋設する際に、パ
イプ１２を固定治具３０によって支持するため、消失模
型１０を鋳砂Ｓ内の所定位置に正確に埋設できる。この
ため、複数の消失模型１０を鋳砂Ｓに埋設できるように
なり、一回の鋳造で複数の鋳物を製造することができ
る。したがって、鋳物の生産性が向上する。
鋳造方法によると、砂型に注湯して消失模型の部分（キ
ャビティの部分）を溶湯に置換した後、そのキャビティ
の部分を通るパイプ１２に冷却水を流すため、湯道部内
の溶湯よりもキャビティ内の溶湯の凝固が早まり、鋳巣
の発生を抑制することができる。また、パイプ１２周辺
の溶湯が急冷されるため、その部分の金属組織が微細化
し、疲労強度や引張り強度、伸び等の機械的特性が向上
する。また、消失模型１０を鋳砂Ｓに埋設する際に、パ
イプ１２を固定治具３０によって支持するため、消失模
型１０を鋳砂Ｓ内の所定位置に正確に埋設できる。この
ため、複数の消失模型１０を鋳砂Ｓに埋設できるように
なり、一回の鋳造で複数の鋳物を製造することができ
る。したがって、鋳物の生産性が向上する。
【００１９】なお、本実施の形態に係る消失模型鋳造方
法では、消失模型１０のパイプ１２に冷却水を流して溶
湯を冷却する例を示したが、他の冷却材、例えば空気や
ガス等を流して溶湯を冷却することも可能である。
法では、消失模型１０のパイプ１２に冷却水を流して溶
湯を冷却する例を示したが、他の冷却材、例えば空気や
ガス等を流して溶湯を冷却することも可能である。
【００２０】図３は、ピストン５０を鋳造する際にその
ピストン５０のピンボス部分を構成する空洞部５２にパ
イプ５４を使用した例を表したものである。なお、パイ
プ５４の不要部分（一点鎖線部分）は後工程において切
断除去される。前記ピストン５０のピンボス部分はコン
ロッドによる往復運動により、高サイクル疲労強度が必
要とされる。しかし、通常、ピンボス部分は180℃以上
の高温にさらされることが多いため、強度を高く保持す
る必要があり、肉盗み等による軽量化は困難であった。
しかし、本実施の形態に係る消失模型鋳造方法により、
パイプ５４回りの強度が向上するため、従来の鋳造法と
比べて溶湯の成分を変えることなく軽量化が可能となっ
た。
ピストン５０のピンボス部分を構成する空洞部５２にパ
イプ５４を使用した例を表したものである。なお、パイ
プ５４の不要部分（一点鎖線部分）は後工程において切
断除去される。前記ピストン５０のピンボス部分はコン
ロッドによる往復運動により、高サイクル疲労強度が必
要とされる。しかし、通常、ピンボス部分は180℃以上
の高温にさらされることが多いため、強度を高く保持す
る必要があり、肉盗み等による軽量化は困難であった。
しかし、本実施の形態に係る消失模型鋳造方法により、
パイプ５４回りの強度が向上するため、従来の鋳造法と
比べて溶湯の成分を変えることなく軽量化が可能となっ
た。
【００２１】図４（Ａ）は、従来の鋳造法により成形し
た鋳物の金属組織の二次デントライトアームスぺーシン
グ（二次ＤＡＳ）の寸法と本実施の形態に係る消失模型
鋳造方法により成形した鋳物の金属組織の二次ＤＡＳの
寸法とを比較したグラフである。従来の鋳物の二次ＤＡ
Ｓが約60μmであるのに対し、本実施の形態における鋳
物の二次ＤＡＳが約10μmであり、金属組織が充分に微
細化しているのが分かる。図４（Ｂ）は、二次ＤＡＳと
107 回常温疲労強度との関係を表すグラフであり、横軸
に二次ＤＡＳ、縦軸に107 回常温疲労強度を表してい
る。このグラフから明らかなように、鋳物の金属組織が
微細化すれば107 回常温疲労強度が向上する。
た鋳物の金属組織の二次デントライトアームスぺーシン
グ（二次ＤＡＳ）の寸法と本実施の形態に係る消失模型
鋳造方法により成形した鋳物の金属組織の二次ＤＡＳの
寸法とを比較したグラフである。従来の鋳物の二次ＤＡ
Ｓが約60μmであるのに対し、本実施の形態における鋳
物の二次ＤＡＳが約10μmであり、金属組織が充分に微
細化しているのが分かる。図４（Ｂ）は、二次ＤＡＳと
107 回常温疲労強度との関係を表すグラフであり、横軸
に二次ＤＡＳ、縦軸に107 回常温疲労強度を表してい
る。このグラフから明らかなように、鋳物の金属組織が
微細化すれば107 回常温疲労強度が向上する。
【００２２】
【発明の効果】本発明によると、キャビティ内の溶湯の
凝固が早まるため、鋳巣の発生を抑制できるとともに、
金属組織が微細化し、疲労強度や引張り強度、伸び等の
機械的特性が向上する。
凝固が早まるため、鋳巣の発生を抑制できるとともに、
金属組織が微細化し、疲労強度や引張り強度、伸び等の
機械的特性が向上する。
【図１】本発明の一の実施の形態において使用される消
失模型を鋳枠の鋳砂中に埋設した様子を表す縦断面図で
ある。
失模型を鋳枠の鋳砂中に埋設した様子を表す縦断面図で
ある。
【図２】本発明の一の実施の形態に係る消失模型の縦断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の一の実施の形態に係る消失模型鋳造方
法で成形したピストンの断面図である。
法で成形したピストンの断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、従来の鋳造法により成形した鋳
物の金属組織の二次デントライトアームスぺーシング
（二次ＤＡＳ）の寸法と本実施の形態に係る消失模型鋳
造方法により成形した鋳物の金属組織の二次ＤＡＳの寸
法とを比較したグラフである。図４（Ｂ）は、二次ＤＡ
Ｓと107 回常温疲労強度との関係を表すグラフである。
物の金属組織の二次デントライトアームスぺーシング
（二次ＤＡＳ）の寸法と本実施の形態に係る消失模型鋳
造方法により成形した鋳物の金属組織の二次ＤＡＳの寸
法とを比較したグラフである。図４（Ｂ）は、二次ＤＡ
Ｓと107 回常温疲労強度との関係を表すグラフである。
【図５】従来の消失模型鋳造方法で使用される消失模型
を表す断面図である。
を表す断面図である。
Ｓ 鋳砂、砂型 １０ 消失模型 １２ パイプ ２０ 鋳枠 ３０ 固定治具 ３４ 連結パイプ（冷却配管） ３６ 下部集合配管（冷却配管） ３８ 上部集合配管（冷却配管） ４２ 水冷ホース ４４ 排水管
Claims (2)
- 【請求項１】 パイプが埋め込まれた消失模型を成形
し、その消失模型を鋳砂に埋設する際に、前記パイプに
冷却配管を接続し、注湯後、その冷却配管からパイプに
冷却材を流すことを特徴とする消失模型鋳造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載された消失模型鋳造方法
において、 前記消失模型を鋳砂に埋設する際に、前記パイプを固定
治具で支持することを特徴とする消失模型鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074148A JP2000263216A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 消失模型鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074148A JP2000263216A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 消失模型鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263216A true JP2000263216A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13538800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074148A Withdrawn JP2000263216A (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 消失模型鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000263216A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263783A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | 鋳型および鋳型の製造方法 |
| JP2010253532A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | シリンダブロックの製造方法 |
| JP2015009260A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社クリスタルシステム | 管状部材鋳込み板の製造方法 |
| KR101735399B1 (ko) * | 2017-01-25 | 2017-05-15 | 주식회사 도현 | 풀 몰드 주조방법 |
| CN108655337A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-16 | 芜湖新兴新材料产业园有限公司 | 一种挡环泡塑模型及挡环消失模铸造工艺 |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP11074148A patent/JP2000263216A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263783A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | 鋳型および鋳型の製造方法 |
| JP2010253532A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | シリンダブロックの製造方法 |
| JP2015009260A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 株式会社クリスタルシステム | 管状部材鋳込み板の製造方法 |
| KR101735399B1 (ko) * | 2017-01-25 | 2017-05-15 | 주식회사 도현 | 풀 몰드 주조방법 |
| CN108655337A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-10-16 | 芜湖新兴新材料产业园有限公司 | 一种挡环泡塑模型及挡环消失模铸造工艺 |
| CN108655337B (zh) * | 2018-05-15 | 2023-11-07 | 芜湖新兴新材料产业园有限公司 | 一种挡环泡塑模型及挡环消失模铸造工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040129 |