JPH02303669A

JPH02303669A - シェル鋳型による吸引鋳造方法

Info

Publication number: JPH02303669A
Application number: JP12716389A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Uosaki; 靖夫魚崎; Yasushi Asai; 裕史浅井; Nobuhide Takeshige; 伸秀武重; Hideki Matsumoto; 松元　英樹
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-12-17

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（する試みが行われているが、このように肉厚を
薄（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
に対争−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。

〔課題を解決するための手段〕

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
自体に形成された高通気性領域を介することにより集中
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を行うので、湯廻りの不良を
生じ易い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生成により、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。

しかも、シェル鋳型自体に形成された高通気性領域を介
して吸引減圧を行うので、湯廻りの不良を生じ易い部位
に対して一層効率の良い吸引減圧を行うことができる。

〔実施例１〕本発明の一実施例を第１図および第２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・・・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１ａ内には、主型２と中子３
・３との間および中子３内に形成されているキャビティ
４内へ溶湯を導くための溝路５が形成されており、この
湯路５の先端部に形成されている湯口６は、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。上蓋７ａ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と上蓋７ａと
の間には注湯前において容器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、容器７
内を大気から密封するために、この容器７の本体部と前
記の上蓋７ａとの間にはパツキン１０が介設されている
。

第２図に示すように、各中子３は主中子と下中子とから
なり、かかる中子３の略中央部には、上下方向に貫通す
る通気孔３ａが形成されており、この通気孔３ａは吸気
管１１を介して水封式真空ポンプ１２に接続されている
。吸気管１１の吸引口１１ａ・ｌｌａには、前記の通気
孔３ａの下端部に嵌合する位置決め爪１６・１６が形成
されているので、通気孔３ｉと吸気管１１とを合致させ
るための位置決めビンを別個に設ける必要のない構造に
なっている。

各中子３における上記の通気孔３ａとキャビティ４内の
湯廻り不良の生じ易い部位との間には、多孔質フィルタ
ー１７が介設されることによって高通気性領域が形成さ
れている。多孔質フィルター１７としては、例えば５０
〜７０メツシユの目の粗さを持つコージエライトが用い
られる。コージエライトは、Ｍｇ０−Ａｊ！ｚ　Ｏｘ　
−３ｔ　Ｏｚの３元化合物であり、理論組４は、ＭｇＯ
が１３．７％、Ａ２□０．が３４．９％、Ｓｔｏｗが５
１．４％をなしているものである。また、気孔率が１２
．５％、圧縮強度が２０．９ｋｇｆ　７１ｍ”　、　Ｊ
　Ｉ　５（７）４　ＰＮＴ４点曲げ強度が７．５０　ｋ
ｇ　ｆ　／ｍ”　、ヤング率が７．７５　Ｘ　１０’　
ｋｇ　ｆ　／ｌｒａｍ”　、熱膨張係数カ１．４５　Ｘ
　１０−’／”Ｃ（４０〜６００°Ｃ）の特性を有する
ものである。

また、容器７内には粒径１〜５ｆｆｉ１１程度のスチー
ルショット１４が充填されており、このスチールショッ
ト１４にてシェル鋳型１がバックアップされるようにな
っている。

上記のシェル鋳型１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４００−８ｇにて通気孔３ａ内の空気を予
め吸引する。勿論、かかる吸引により、キャビティ４内
の空気は多孔質フィルター１７を介して、また容器７内
の空気はシェル鋳型１の通気性により各々吸引され、容
器７内およびキャビティ４内も各々減圧され、負圧状態
が形成されることになる。なお、前記のパツキン１０お
よびセロハンテープ９により容器７内は大気から遮断さ
れているので、かかる容器７内の負圧状態は保持される
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を使用）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、溶湯は溝路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、キャビティ４内の空気は多孔質フィルター１７
・・・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（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
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。

また、シェル鋳型１自体に形成された通気孔３ａおよび
多孔質フィルター１７による高通気性領域を介して吸引
減圧を行う゛ので、湯廻りの不良を生じ易い部位に対し
て極めて効率の良い吸引減圧を行うことができる。

〔実施例２〕本発明の他の実施例を第３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。

第３図（ａ）（ｂ）に示すように、主型２には、各中子
３を取り囲むようにキャビティ４に面して３つのカセッ
トシェル板１８・・・が主型２の本体部に対して着脱自
在に設けられている。そして、キャビティ４内の湯廻り
不良の生じ易い部位の近傍にあるカセットシェル板１８
ａは容器７内の空間にも面して配されており、このカセ
ットシェル板１８ａにて高通気性領域が形成されている
。即ち、主型２０本体部およびカセットシェル板１８ｂ
・１８ｂが例えば１００〜１２０メツシユの粗さで形成
されているのに対して、カセットシェル板１８ａは例え
ば５０〜６０メツシユの粗さで形成され、この目の粗い
分だけ通気性が高くなっている。

容器７内に充填されたスチールショット１４にてシェル
鋳型１がバックアップされており、また、水封式真空ポ
ンプ１２は吸気管１１を介して容器７内に連通されてお
り、容器７内の空気を吸引するようになっている。

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、キャビティ４における湯廻り不
良の生じがちな部位の空気がカセットシェル板１８ａ・
・・を介して集中的に吸引され、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。

なお、本実施例で用いたシェル鋳型１のように、主型２
の本体部に対して着脱自在にカセットシェル板１８・・
・を設けることにより、中子３・・・のセツティングが
容易に行えるようになる。

また、カセットシェル板を用いないシェル鋳型１におい
てかかる吸引鋳造法を行うことも可能であり、例えば、
湯廻り不良の生じがちな部位に対応する主型２の外周面
を残して通気性を幾分低下させるようなコーティングを
施すことにより、湯廻り不良の生じがちな部位でシェル
鋳型ｌ自体に高通気性領域を形成でき、かかる高通気性
領域を介して集中的に吸引減圧を行うことができる。

〔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で当該シェル鋳型自体に形成され
た高通気性領域を介すること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図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。第１図（ａ）は吸引鋳造方法の実施のための鋳造手段を
示す縦断面図、同図（ｂ）は同横断面図である。第２図は中子における要部の拡大縦断面図である。第３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、３ａは通気孔、
４はキャビティ、７は容器、１１は吸気管、１２は水封
式真空ポンプ、１４はスチールシゴット、１６は位置決
め爪、１７は多孔質フィルター（高通気性領域り、１８
ａはカセットシェル板（高通気性領域）である。特許出願人　　　　　　マツダ　株式会社第２ｍ！１１Ａ第３図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

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自体に形成された高
通気性領域を介すること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。