JPH02217136A - 鋳型 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は溶湯の注湯に際し湯の廻りを確認するための揚
がりが設けられている鋳型に関する。

［従来の技術］ 鋳型とくに砂型鋳型に溶湯を注湯する場合、湯の流れが
鋳型全体に行き渡ったことを確認するには、押湯が設け
られていれば押湯部分への湯の到達により判断できるこ
ととなる。しかし、押湯を要することもない鋳型や平面
的な広がりを有する鋳型の場合、溶湯の注湯に際し、湯
の廻りを確認するための揚がりを設けておくと便利であ
る。とくに平面的な広がりを有する鋳型の場合は、複数
箇所に分けて揚がりが設けられるのが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記の揚がりは、砂型鋳型の内部に鋳型の一部
として、設計され構成される必要があるので、それだけ
鋳型設計上手間のかかる要因となっていた。つまり、揚
がりの部分についても模型を形成する必要があったもの
である。

したがって、結果的に納期の延長、製造コストを高騰を
招いていた。

このような従来技術の課題に鑑み、本発明の目的は、揚
がりを有する鋳型であるが、特別に揚がり部分を鋳型の
一部として模型を設計する必要のない鋳型を提供でき、
それだけ納期の短縮と製造コストの低減とを図れる鋳型
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明にかかる鋳型の特徴構
成は、冒記鋳型において、揚がりが溶湯材料より高い融
点を有する材料からなるパイプで形成されている点にあ
る。

揚がりの材料が溶湯材料とほぼ同じ材料であると、揚が
りに付着した溶湯材料を回収するのが容易となって好ま
しい。

溶湯材料がアルミニウム合金からなり、揚がりが前記溶
湯材料より融点の高いアルミニウム合金もしくは純アル
ミニウム製パイプで形成されていると、軽量を要する小
形の船体などを鋳造するのに都合がよい。

さらに、鋳型が、鋳込み口から溶湯を注湯する際、溶湯
を少なくとも３　ｍ／ｓｅｃ以上の流速をもって注湯さ
れる高さを備えた湯口が取付けられている薄肉鋳造用の
鋳型であると、より好ましい。

［作用・効果］ つぎに、本発明にかかる鋳型の作用・効果を説明する。

まず、本発明にかかる鋳型が、揚がりが溶湯材料より高
い融点を有する材料からなるパイプで形成されているの
で、鋳型を形成する際、パイプを鋳型に埋め込むだけで
簡単に揚がりを構成することができる。

しかも、鋳造によりパイプに付着した溶湯材料は、パイ
プが溶湯材料より高い融点を有するため、湯の廻りによ
ってもそれ自体損傷しないので、溶湯に対し成分変化な
どの悪影響を与えることがない、さらに、鋳造後はパイ
プを所定温度に加熱することによって溶湯材料が先に溶
解し、パイプから溶湯材料を容易に分離・回収すること
ができるので都合がよい。

揚がりの材料が溶湯材料とほぼ同じ材料であると、加熱
操作をすることなく、溶湯材料の付着したパイプをその
まま再生材として利用できるので、−層都合がよい、こ
こで、揚がりの材料が溶湯材料とほぼ同じ材料とは、例
えば溶湯材料がアルミニウム合金（ＪＩＳ　　ＡＣ３Ａ
合金など）からなり、揚がりがこの溶湯材料より融点の
高いアルミニウム合金（ＪＩＳ　　６０６３合金など）
もしくは純アルミニウム（ＪＩＳ　　１１００など）製
パイプで形成されている場合をいう。揚がりの材料と溶
湯材料がこのような組合せであると、軽量を要する鋳物
製品の製造にとくに好ましい結果となる。

鋳型に設けられた湯口の鋳込み口から溶湯を少なくとも
３　ｍ／ｓｅｃ以上の流速をもって注湯するようになっ
ている鋳型の場合、上型と下型の間を数ｍｍ程度に狭く
した場合にも湯の廻りが良くなり、容易確実に薄肉鋳物
を形成することができることとなって、軽量を要する鋳
物製品の製造に一層好ましい結果となる。

前記注湯の流速が６　ｍ／ｓｅｃ以上であると、さらに
薄肉の鋳造ができて好ましい。なお、流速の上限はとく
になく、現実の工場生産において実現できる妥当な早い
流速が好ましい。

注湯の流速が上記のごとく早い場合、揚がりをパイプで
形成するようにすると、鋳型の上型上面より一定の高さ
に突出させるようにすることができるので、注湯の飛沫
がパイプ内に納まり、安全上有利である。

他方、鋳型が減圧鋳造法により形成されていると、鋳肌
が美麗で鋳型の寸法精度の高い鋳物が製造できる。ここ
に、減圧鋳造法とはいわゆる■プロセスとも称される鋳
造法で、微細な耐熱性粒子を消失鋳型となる軟性の樹脂
フィルムで包み、フィルム内部が減圧されていてこのフ
ィルム面を鋳型面とする鋳型内に溶湯を注湯して鋳物を
製造する方法である（特公昭５０−８４０９号公報等）
。

とくに、このような方法は高い寸法精度の要求されるモ
ーターボート等の小形船体用として好ましいものである
。

又、湯口を単一の湯口とすると湯境が少なくなり、鋳物
欠陥の少ない完成度の高い鋳物が得られる。そして、単
一の湯口に加えて複数の堰が２群に分かれて夫々の群が
互いに対向して鋳型周囲に設けられていると、湯境を少
なく維持しつつ湯の廻りが迅速、かつ均一となって都合
がよい。

鋳型の上型に、上型を形成する鋳物砂と同体積にした場
合において前記鋳物砂より軽量である（比重の小さい物
質からなる）挿入物が取り込まれていると、上型を確実
に軽量化できるので、上型と下型の間の寸法精度が注湯
前後において高く維持されて好ましい。

［実施例］ 以下に、本発明にかかる鋳型の実施例を図面を参照して
詳細に説明する。

第１図は本鋳型の一断面を示す。この鋳型はモーターボ
ートなどの小形船体用のものであって、上型（２ａ）と
下型（２ｂ）とからなり、前記上型（２ａ）には湯口（
１）が取付けられている。この湯口（１）は、鋳造され
た場合の湯面の最高高さから鋳込み口（１ａ）までの高
さ（Ｈ）を２ｍとしている。このような高さから溶湯を
注湯することにより、湯口（１）の鋳込み口（１ａ）か
ら溶湯を注湯する際に、３　ｔａ／ｓｅｃ以上の流速（
この場合、６　ｍ／ｓｅｃの流速）をもって注湯するこ
とができ、厚みの極めて薄い船体であっても確実に鋳造
することができるのである。

溶湯の流速は、注湯後溶湯が湯道（３）から堰（４）に
流れ出すときの速度である。

上記上型（２ａ）と下型（２ｂ）とからなる鋳型は、い
ずれもいわゆる■プロセスによって作成されたものであ
る。

この上型（２ａ）に、用いた鋳物砂より軽量の挿入物（
６）を取り込ませである。この挿入物（６）は、鋳物砂
より比重が小さいものであれば種々のものから構成する
ことができ、たとえば、プラスチック、軽量なセラミッ
ク、木材のようなものでもよい。さらには、単なる空洞
にしておいてもよい。

第２図に、本発明で実施した小形船体の鋳型の平面を示
すが、この船体鋳型の大きさは、先端から後部までの長
さが３．５００　ａｍであり、最大幅が１゜４００　＋
ａｍである。船体の先端周り及び下方側面周りに湯道（
３）が配置されていて、船体の先端近くに湯口（１）が
設けられている。湯道（３）のうち先端上方の２箇所及
び下方側面の２箇所に夫々堰（４）が設けられていて、
各２組の堰（４）が互いに対向するように配置されてい
る。このようになっていると、溶湯の廻りを早くしなか
ら湯境を１箇所に抑えることができて都合がよい。

さらに、船体鋳型の周囲には溶湯を注湯した後、湯の廻
りを視認するための揚がり（５）が複数個取付けられて
いる。この揚がり（５）は、溶湯より融点の高い材料か
らなるパイプで形成されているので、溶湯によって損傷
せず、パイプが溶出して溶湯の成分を変動させるような
ことがない。揚がり（５）の高さは溶湯がオーバーフロ
ーせず、早い注湯速度に対しても注湯が飛散しないもの
であればよい。即ち、４０ｈ＋ｍ以上あればよく、この
実施例では、８００　ａｍ高さのものを用いた。そして
、内径は４０ｍｍであった。

本実施例における鋳造条件は、次のようである。

即ち、■プロセスにより作成した上型（２ａ）と下型（
２ｂ）とからなる船体鋳型の間隙に、アルミニウム鋳造
合金（ＪＩＳ、ＡＣ３Ａ合金）を溶解後、３００Ｋｇ１
５〜１Ｑｓｅｃの鋳造速度で鋳造した。型ばらしをした
後、船体の厚みは最も薄いところで２゜５ｍｍであった
。このような厚みであっても、表面は美麗であり、外観
上なんらの鋳造欠陥も見出し得なかった。

そして、揚がり部分については、これを製品本体から切
離し、再生材としてそのまま利用することがてきた。

本発明の別実施例として、第３図にみるように、下注式
の鋳型としてもよい。このようにすると注湯が穏やか、
かつ滑らかにできて、−層外観形状に優れたものとなる
。

尚、本発明を実施する上で、鋳型は減圧鋳造法たるＶプ
ロセスに限られるものではなく、他の鋳造法によって作
成された鋳型であってもよい。

揚がりはアルミニウム製パイプに限られず、鉄製パイプ
でもよく、アルミナなどのセラミック製パイプであって
もよい。

溶湯材料がアルミニウム合金に限られず、鋳型が船体形
状に限られないことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる鋳型の一実施例を表す断面図、
第２図は船体鋳型における湯口、揚がり、堰の位置を示
す平面図、第３図は別実施例にかかる鋳型を表す断面図
である。 （１）・・・・・・湯口、（１ａ）・・・・・・鋳込み
口、（５）・・・・・・揚がり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶湯の注湯に際し湯の廻りを確認するための揚がり
   （５）が設けられている鋳型において、前記揚がり（５
   ）が溶湯材料より高い融点を有する材料からなるパイプ
   で形成されていることを特徴とする鋳型。 ２、揚がり（５）の材料が溶湯材料とほぼ同じ材料であ
   る請求項１記載の鋳型。 ３、溶湯材料がアルミニウム合金からなり、揚がり（５
   ）が前記溶湯材料より融点の高いアルミニウム合金もし
   くは純アルミニウム製パイプで形成されている請求項２
   記載の鋳型。 ４、鋳型が、鋳込み口（１ａ）から溶湯を注湯する際溶
   湯を少なくとも３ｍ／ｓｅｃ以上の流速をもつて注湯さ
   れる高さを備えた湯口（１）が取付けられている請求項
   １ないし３のいずれかに記載の鋳型。