JPH034290B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は減圧鋳型、特に鋳型注湯時において
中子等から発生するガスの逸出を容易にした減圧
鋳型に関するものである。

〔従来技術〕

一般的に鋳型は、１組の外型と、要すれば同外
型の内部に幅木部によつて支持された中子とによ
つて構成されており、前記外型の内壁面と前記中
子の外壁面との間に形成された鋳型空隙部へ適宜
の方法により溶製された溶湯を注入することによ
つて鋳物が作られる。しかして、減圧鋳型の外型
は、これを構成する上型または下型の一方に関し
ていえば、一面を模型本体に吸着した膜状遮蔽材
により、また他面を覆蓋した膜状遮蔽材によつて
遮蔽された鋳型枠内に充填材が充填され、同枠内
に配設された空気吸引管を通じて同枠内を真空ポ
ンプを用いて減圧することによつて形成されてい
る。このような減圧鋳型においては、鋳型枠内の
充填材は鋳型枠に当接する部分を除きすべての外
表面が遮蔽材でおおわれ減圧されて大気と遮断さ
れている。他方、鋳型を構成する中子は、通常減
圧鋳型では形成されず無機質または有機質の粘結
材を含有しているので、鋳型に注湯する際には水
蒸気その他のガスを発生する。これらのガスは、
遮蔽材が燃焼生成したガスとともに、鋳型への注
湯初期においては、鋳型空隙部へ放出されるが、
鋳型空隙部への溶湯の進入とともに、ガスの一部
は溶湯水準面近傍の遮蔽材が溶融燃焼した僅かの
隙間から空気吸引管に向かつて充填材中を通つて
吸引されるようになる。しかして、中子が溶湯に
よつて囲まれると、ガスは主として中子を外型内
に支持する幅木部を通つてその端面から大気中に
放出されなければならないことになる。

この場合に、減圧鋳型以外の造型方法において
は、通常幅木部の端面が大気と直接に接している
のでガスの逸出は容易であるが、減圧鋳型では鋳
型枠の構造および機能上幅木部の端面が鋳型枠よ
り内方に位置しているのが通例である。したがつ
て、このガスを導出するために、第３図に示すよ
うに通常上下外型間の見切面上に幅木部の端面か
ら上下の鋳型枠間を経て大気に通じるガス抜き溝
Ａを設ける。

また、減圧鋳型における中子のガス抜きに有効
な鋳型として、特開昭58−116952号公報におい
て、「鋳型の中子巾木を支持する部分に凹部を設
け、その凹部に面する上記通気遮断膜に多数のガ
ス抜き孔を穿つたこと」を特徴とする鋳型が開示
されている。これは、外型の中子巾木支持部の通
気遮断膜に穿設した多数のガス抜き孔が、中子巾
木を外型の中子巾木支持部にセツトする際に塞が
れたり目詰まりを起こしたりすることによつてガ
ス抜き効果が減殺されるのを防止することを目的
とするものである。このため、この鋳型において
は、中子を堅固に支持しうるとともに中子セツト
時にガス抜き孔が塞がれることがないとしてい
る。しかして、注湯時に中子から発生するガス
は、前記凹部から前記ガス抜き孔を通つて外型内
へ吸引される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、発明者の経験によると、注湯が進ん
で溶湯の水準面が上がり、中子が溶湯で囲まれて
しまうと、その瞬間または直前にガスの圧力が高
まつてガスはガス抜き溝Ａを通つて一気に外部に
放出される。その後急激にガスの圧力が低下し
て、ガスはもはやガス抜き溝Ａの抵抗にうちかつ
て外部に逸出することができなくなるばかりでな
く、逆に大気がガス抜き溝Ａを通り、鋳型空隙部
の溶湯水準面近傍の遮蔽材の溶融燃焼部から充填
材中に吸引されるようになる。さらに、これに加
えて、上記の瞬間的な大気の吸引作用によつて、
往々にしてこの溝Ａに沿つた遮蔽材がこれに密着
している充填材から局部的に剥離するため、この
剥離によつて生じた隙間から充填材中を経由する
大気の短絡的吸引が起りやすい。これらのため、
中子から発生するガスの吸引管への吸引が著しく
妨げられる。このような現象が重なつて、特にガ
スの通路となる中子の幅木部に近い部分に、ガス
抜き不良によるブローホール、減圧度の一次的低
下に基づく充填材の形状維持不能による型くず
れ、張り気等の鋳物製品不良を発生させる原因と
なつている。また、ガス抜き溝Ａは時として湯洩
れ発生の原因ともなる。

さらに、減圧鋳型においては、前記のとおり、
鋳型枠内の充填材は、鋳型枠に当接する部分を除
きすべての外表面が遮蔽材でおおわれ減圧されて
大気と遮断されている。したがつて、充填材を被
覆する遮蔽材に注湯前に孔を穿つことは、鋳型枠
内の前記孔に近接した部位の減圧度が低下して型
くずれを発生する原因となり、かつガス抜きを良
くするために孔の数や面積を増せばこの傾向はさ
らに強まる。したがつて、注湯前に遮蔽材に多数
のガス抜き孔を穿接することは、減圧鋳型の基本
的原則を無視した極めて重大な欠陥を有する技術
的手段であるということができる。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は上述の問題を解決し、特に従来のガ
ス抜き溝およびガス抜き孔を全く不要とする新規
な減圧鋳型を提供するためになされたもので、１
組の外型内部に中子をその幅木部において支持
し、前記外型の内壁面と前記中子の外壁面との間
に鋳型空隙部を形成してなる減圧鋳型において、
前記中子の幅木部の端面とこれに対応する前記外
型の幅木支持部の内側面との間に前記鋳型空隙部
に注湯された溶湯の一部を貯溜する第１空隙部を
設け、かつ前記中子の幅木部の外側面と前記外型
の幅木支持部の内側面との間に前記第１空隙部と
前記鋳型空隙部とを連通させて同鋳型空隙部に注
湯された溶湯の一部を前記第１空隙部に導入する
第２空隙部を設けることによつて構成されてい
る。

〔作用〕

この発明による減圧鋳型においては、注湯され
た溶湯の一部は第２空隙部を通つて中子の幅木部
の端面側に設けた第１空隙部に到達しここに貯溜
される。このため、中子から発生するガスの相当
部分は、前記第１および第２空隙部を囲む遮蔽材
が溶湯の進入によつて溶融燃焼した隙間から分散
されて吸引管に向つて充填材を通つて安定して吸
引される。特に中子の幅木部外側面およぶ同端面
には通常塗型を施すことを必要としないので、ガ
スの通過逸出が容易である。したがつて、ガス圧
力の急激な上昇は起らない。また、ガス抜き溝か
らの大気の吸引が起らないので、中子から発生す
るガスの吸引は妨げられない。

〔効果〕

以上に述べたところから明らかなように、この
発明による減圧鋳型においては、ガス抜き溝およ
びガス抜き孔を全く廃止することができるので、
減圧用真空ポンプの能力を外乱なく有効に利用す
ることにより、発生ガスが第１および第２空隙部
から安定して充填材中を吸引管に向つて吸引され
る。したがつて、中子のガス抜き不良ならびにガ
ス抜き溝およびガス抜き孔の適用に起因する種々
の鋳物製品の不良、すなわち、ブローホール、中
子の幅木部またはこれに近い部分の充填材の減圧
度変化に基づく型くずれ、張り気、およびガス抜
き溝からの湯洩れ等を確実に防止することができ
る。なお、幅木部の端部と外型との間に第１空隙
部を意識的に設けることは、中子を外型に納める
場合に、中子や遮蔽材の損傷を防ぐためにも効果
的である。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図および第２図を参
照しながら説明する。図には上下の外型１，２の
内部に中子３がその幅木部３ａによつて支持さ
れ、枠合せを完了して注湯前の状態にある減圧鋳
型の要部が示されている。鋳型枠４，５には、そ
の内部に同枠４，５を介して図示しない真空ポン
プに連結されている減圧用の吸引管４ａ，５ａが
適宜に配設されている。鋳型枠４，５の内部に珪
酸質の充填材６が充填され、それぞれの内外の面
は膜状遮蔽材７，８，９，１０によつて遮蔽さ
れ、吸引管４ａ，５ａからの吸引作用によつて同
枠４，５の内部が減圧状態に保たれ、外型１，２
が構成されている。

以上が減圧鋳型の公知の構成であるが、この実
施例においては、中子３の幅木部３ａの端面とこ
れに対応する外型１，２の幅木支持部１ａ，２ａ
の内側面との間に幅約４mmの第１空隙部１１が設
けられている。また、外型１の幅木支持部１ａの
内周見切面に一辺約10mmのほぼ三角形断面の２本
の直線状切欠きを幅木支持部１ａの長手方向に相
対して設けることにより、中子３の幅木部３ａの
外周面との間に第２空隙部１２が形成されてお
り、同空隙部１２によつて第１空隙部１１と鋳型
空隙部１ｂ，２ｂとが連通されている。

この実施例においては、鋳型に注湯された溶湯
の一部は、第２空隙部１２を通つて第１空隙部１
１に流入する。したがつて、中子３が溶湯によつ
て囲まれても、中子３から発生するガスの相当部
分は、第１および第２空隙部１１，１２に流入し
た溶湯によつて遮蔽材が溶融燃焼した隙間から充
填材６中に安定して吸引される。また、大気の吸
引もないので、幅木部３ａに近い鋳型空隙部１
ｂ，２ｂの充填材の形状は安定して維持される。
結果としてこの部分に発生しやすいブローホー
ル、型くずれ、張り気等の鋳造欠陥の発生を確実
に防止することができる。さらに、この実施例に
おいては、ガス抜き溝を設ける必要もなく、また
注湯前に遮蔽材を穿つなど遮蔽材を損傷して鋳型
枠内の減圧度を低下させるようなこともないの
で、これらに起因する各種の鋳造欠陥の発生は全
くない。

なお、この実施例における第１空隙部１１と第
２空隙部１２とが有する総表面積は、発生するガ
スの逸出効果の観点からは、できるだけ大きい方
が望ましいが、鋳物製品の歩留りおよび仕上げ作
業上実際的に支障を与えない範囲に限定されるこ
とになる。

また、第１空隙部１１の成形については、外型
１，２の内部に中子３を納める場合に遮蔽材７，
８および中子３を破損しないために、幅木部３ａ
の端面と外型１，２の幅木支持部１ａ，２ａの内
側面との間にある程度の幅をもつた空隙部を設け
るのが普通であるが、この空隙部に意識的に所定
の幅をもたせることによつて第１空隙部１１を形
成し、ここに第２空隙部１２を通じて溶湯が流入
するようにしてもこの発明の目的を達成すること
ができる。ただし、第１空隙部１１の幅があまり
大きすぎると鋳物製品の歩留りが低下する。

さらに、第２空隙部１２の断面積としては、溶
湯が確実に流れればよく、その数は１本または２
本以上とし、鋳型見切面以外にも設けることがで
きる。ただし、その断面積があまり大きすぎる
と、効果的には変りはないが、鋳物製品の仕上げ
の際に手間がかかることになる。第２空隙部１２
の断面としては、三角形以外の適宜の形状を選択
することもできる。また、その成形方法として
は、外型１，２の幅木支持部１ａ，２ａに設ける
代りに、中子３の幅木部３ａに設けることもでき
る。なお、第１および第２空隙部の寸法に関して
は、鋳物製品本体に直接影響しないので、厳密な
精度を必要としないことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す減圧鋳型の
部分縦断面図、第２図は第１図の−線に沿う
部分断面図、第３図は従来のガス抜き溝を設けた
減圧鋳型の部分縦断面図である。 符号の説明、１，２……外型、１ａ，２ａ……
幅木支持部、１ｂ，２ｂ……鋳型空隙部、３……
中子、３ａ……中子の幅木部、４，５……鋳型
枠、４ａ，５ａ……吸引管、６……充填材、７，
８，９，１０……膜状遮蔽材、１１……第１空隙
部、１２……第２空隙部、Ａ……ガス抜き溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １組の外型内部に中子をその幅木部において
   支持し、前記外型の内壁面と前記中子の外壁面と
   の間に鋳型空隙部を形成してなる減圧鋳型におい
   て、前記中子の幅木部の端面とこれに対応する前
   記外型の幅木支持部の内側面との間に前記鋳型空
   隙部に注湯された溶湯の一部を貯溜する第１空隙
   部を設け、かつ前記中子の幅木部の外側面と前記
   外型の幅木支持部の内側面との間に前記第１空隙
   部と前記鋳型空隙部とを連通させて同鋳型空隙部
   に注湯された溶湯の一部を前記第１空隙部に導入
   する第２空隙部を設けたことを特徴とする減圧鋳
   型。