JPH02303652A - シェル鋳型による吸引鋳造方法 - 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、シェル鋳型による鋳造において、鋳造品の薄
肉部分等で生じがちな湯廻り不良による欠肉等を防止す
ることのできる吸引鋳造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、シェル鋳型による鋳造の利点、例えば寸法精
度が高い、通気性が良い、量産性に優れているといった
点に着目して、自動車のエンジン部品、例えば、ロータ
リーエンジンにおけるローターを上記のシェル鋳型によ
る鋳造によって製造している。

ところで、エンジンの軽量化の要請から、ローターの肉
厚を薄くする試みが行われているが、このように肉厚を
薄くするためにそのシェル鋳型において薄肉成形部を設
けると、この薄肉形成部に溶湯が十分に廻ら゛ず、成形
品であるローターのそのような薄肉部に欠肉を生じると
いう不都合を生じていた。このような問題は、鋳造品を
同時に複数個得るべく、型を数段重ねた鋳型において特
に顕著となる。

このような不都合を解決する鋳造法として吸引鋳造法が
従来より提案されており、例えば特開昭６１−７４７６
５号公報には、通気性を有する焼結金型の周囲から減圧
吸引しつつキャビティ内に溶湯を注入して湯廻りを良好
化する方法が提案されている。かかる方法に、よれば、
焼結金型の周囲全体に等しく負圧状態を形成するため、
キャビティ内の湯廻りの良好な部位およびそうでない部
位に対し一律に負圧を作用させることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の方法では、吸引による負圧状態を
金型の周囲全体に分散した非効率的な鋳造を行うことに
なり、湯廻りの向上を図らねばならない部位に対する負
圧の作用が十分に得られず、かかる部位において湯廻り
不良を確実に防止し得ない。また、かかる部位に負圧を
十分に作用させようとすれば、負圧発生装置における吸
引力を上げる必要が生じてしまう。

また、湯廻りの良好な部位およびそうでない部位に対し
一律に負圧を作用させることは、両部位においてそれぞ
れ湯廻りが向上する反面、両部位において湯廻りの差異
が依然として残ってしまうという欠点もある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明に係るシェル鋳型による吸引鋳造方法は、上記の
課題を解決するために、シェル鋳型におけるキャビティ
内の湯廻り不良の生じ易い部位の近傍で当該シェル鋳型
に近接された吸気孔により集中的に吸引減圧しながら上
記キャビティ内に溶湯を注入することを特徴としている
。

〔作　用〕

上記の構成によれば、湯廻り不良の生じ易い部位の近傍
において集中的に吸引減圧が行われるので、湯廻りの不
良を生じ易い部位に対して効率良（且つ十分に負圧を作
用させることができる。

そして、かかる集中的な負圧付与により、本来なら湯廻
りの良好でない部位にも溶湯が円滑に導かれて来ること
になる。別言すれば、キャビティ内において、湯廻りの
良好でない部位を良好化することにより、キャビティ内
の全体にわたって湯廻りが均等に良好となり、キャビテ
ィ内の薄肉形成部位にも等しく湯が廻るようになる。

ゆえに、鋳造品において欠肉等の鋳造欠陥が生じるのを
確実に防止することができる。

〔実施例１〕 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明すれば、以下
の通りである。

本発明に係るシェル鋳型による吸引鋳造方法において、
第１図（ａ）（ｂ）に示すように、ローター用のシェル
鋳型１は、主型２と中子３・３とからなり、同時に２個
成形し得る型を３段重ねて一度の鋳造で６個のローター
を得ることができるようになっている。シェル鋳型１の
上部に突設された筒状部ｌａ内には、主型２と中子３・
３との間に形成されているキャビティ４内へ溶湯を導く
ための湯路５が形成されており、この場路５の先端部に
形成されている・湯口６は、外容器７の上蓋７ａに形成
されている穴７ｂに合致して形成されている。上ＭＩａ
上には、上記の穴７ｂに合致して湯口カップ８が配設さ
れており、この湯口カップ８と上Ｍ１ａとの間には注湯
前において外容器７内を大気から遮断するためのセロハ
ンテープ９が介設されている。

また、外客器７内を大気から密封するために、この外容
器７の本体部と前記の上Ｍ７ａとの間にはパツキン１０
が介設されている。そして、外容器７の底部には、内径
が１０〜１００ｍ程度の吸気管１１が配設されており、
この吸気管１１にて外容器７内と水封式真空ポンプ１２
とが連通されている。

外容器７内壁の上部近傍には係止部７Ｃが張り出して形
成されており、この係止部７Ｃにて内容器１３が外容器
７の内壁面から離間した状態で支持され、内容器１３の
周囲および下方に空気吸引のための通路を確保するよう
になっている。

内容器１３は前記のシェル鋳型１を収容支持するもので
あり、内容器１３内に充填された粒径１〜５ｍｍ程度の
スチールショット１４にてシェル鋳型１をバックアップ
している。内容器１３の周囲壁には、この内容器１３内
と前記の吸引空間とを連通ずるための吸気孔（０，５〜
１００ａｊ程度）１３ａ・・・が形成されており、各吸
気孔１３ａにおける内容器１３内側にはスチールショッ
ト１４のはみ出しを防止し且つ通気を確保するグラスウ
ール、スチールウール、若しくは金網等からなる通気部
材１５が貼着されている。

上記の吸気孔１３ａ・・・は、シェル鋳型１における薄
肉形成部分等の湯廻り不良の生じやすい部位に近接して
形成されている。

上記のシェル鋳型ｌによる吸引鋳造の工程を説明すると
、以下の通りである。

注湯前において前記の水封式真空ポンプ１２にを作動さ
せ吸引圧カー４００　ｍｍｔｌｇにて外容器７内の空気
を予め吸引する。前記のパツキン１０およびセロハンテ
ープ９により外容器７内は大気から遮断されているので
、かかる外容器７内は減圧され負圧状態が形成される。

勿論、かかる吸引により、内容器１３内の空気は前記の
吸気孔１３ａ・・・を介して、またシェル鋳型１内の空
気はシェル鋳型１の通気性により各々吸引され、内容器
１３内およびシェル鋳型１のキャビティ４内も各々減圧
され、負圧状態が形成されることになる。

この後、湯口カップ８から溶湯（本実施例ではＦＣＤ７
０の溶湯を用いた）の注入を開始する。

この注入により、セロハンテープ９は溶けて消失し、溶
湯は湯路５を通ってキャビティ４内へと円滑に流れ込む
ことになる。かかる注入の際においても、更に溶湯がキ
ャビティ４内を廻っている最中においても、水封式真空
ポンプ１２は作動し続け、容器７・１３およびキャビテ
ィ４内の空気を吸引し続けている。

ここで、内容器１３内の空気は吸気孔１３ａ・・・から
集中的に吸引されることになり、このような集中的な吸
引により湯廻り不良を生じ易い部位の近傍において集中
的に負圧状態が形成される。即ち、かかる部位に対して
効率良く且つ十分に負圧を作用させることができる。

そして、かかる集中的な負圧付与により、本来なら湯廻
りの良好でない部位にも溶湯が円滑に導かれて来ること
になる。別言すれば、キャビティ４内における湯廻りの
良好でない部位を良好化することにより、キャビティ４
内の全体にわたって湯廻りが均等に良好化され、キャビ
ティ４内の隅々に等しく溶湯が廻るようになる。これに
より、鋳造品において欠肉等の鋳造欠陥が生じるのを確
実に防止することができる。

なお、第１図（ａ）（ｂ）に示した鋳造装置において、
外容器７を設けないとすれば、内容器１３の吸気孔１３
ａ・・・のそれぞれに吸気管１１を接続しなければなら
ず、配管数が増加して構造の複雑化を招（ことになるが
、本実施例では、シェル鋳型１を取り囲む容器として外
容器７と内容器１３とを用いた２重容器構造とし、これ
ら容器７・１３間で吸気のための空間を形成しているた
め、吸引鋳造方法の実施のための鋳造手段が格段に筒素
化されている。

〔実施例２〕 本発明の他の実施例を第２図に基づいて説明すれば、以
下の通りである。なお、上記の実施例で用いた部材と同
一の機能を有する部材には同一の符合を付記してその説
明を省略する。

本実施例では、第２図（ａ）（ｂ）に示すように、吸気
管１１を分岐し且つその各分岐部１１ａ・ｌｌａをシェ
ル鋳型１の両側面に近接させ且つこれに沿うように延設
し、かか・る分岐部１１ａ・１１ａにおける上記シェル
鋳型１と対面する側に吸気のための吸気孔１１ｂ・・・
を形成している。各吸気孔１１ｂは、シェル鋳型１にお
ける薄肉形成部分等の湯廻り不良の生じやすい部位に対
応して形成されている。

吸気孔１１ｂ・・・の形成されている各分岐部１１ａの
周囲は、スチールショット１４のはみ出しを防止し且つ
通気を確保する通気部材１５にて覆われている。そして
、シェル鋳型１の両側方には、隔壁２０・２０が配設さ
れており、各隔壁２０とシェル鋳型１の一側壁とで前記
の分岐部１１ａを包囲するようになっている。シェル鋳
型ｌをバックアップするスチールショット１４は、容器
１７内および前記の隔壁２０とシェル鋳型１の側壁で包
囲された空間内に充填されている。

かかる鋳造手段を用いて前述と同様に真空ポンプ１２を
作動させることにより、隔壁２ｏとシェル鋳型１の側壁
とで仕切られた領域内の空気が吸気孔１１ｂ・・・から
集中的に吸引され、上記領域内に強力な負圧状態が形成
され、キャビティ４における湯廻り不良の生じがちな部
位に効率良く負圧を与えてかかる部位の湯廻りを良好化
して鋳造品における欠肉等を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明に係るシェル鋳型による吸引鋳造方法は、以上の
ように、シェル鋳型におけるキャビティ内の湯廻り不良
の生じ易い部位の近傍に形成された吸気孔により集中的
に吸引減圧しながら上記キャビティ内に溶湯を注入する
構成である。

これにより、鋳造品の薄肉部分等で生じがちな湯廻り不
良による欠肉等を確実に防止できるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すものであって、同図（
ａ）は吸引鋳造方法の実施のための鋳造手段の概略構造
を示す縦断面図、同図（ｂ）は同横断面図である。 第２図は本発明の他の実施例を示すものであって、同図
（ａ）は吸引鋳造方法の実施のための鋳造手段の概略構
造を示す縦断面図、同図（ｂ）は同横断面図である。 １はシェル鋳型、２は主型、３は中子、４はキャビティ
、７は外容器、１１は吸気管、ｌｌａは分岐部、ｌｌｂ
は吸気孔、１２は水封式真空ポンプ、１３は内容器、１
３ａは吸気孔、１４はスチールショット、１５は通気部
材である。 特許出願人　　　　　　マツダ　株式会社第２図（ａ） 第２　図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シェル鋳型におけるキャビティ内の湯廻り不良の生
   じ易い部位の近傍で当該シェル鋳型に近接された吸気孔
   により集中的に吸引減圧しながら上記キャビティ内に溶
   湯を注入することを特徴とするシェル鋳型による吸引鋳
   造方法。