JPH0399767A - 鋳造金型内鋳包み配管製作方法 - 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〕 本発明は例えばアルミニウム合金等の鋳造製品を金型鋳
造により製造するための鋳造金型の製造方法に関し、特
に、鋳造金型内に冷却水通路用の配管を鋳包む際の鋳造
金型内鋳包み配管製作方法に係わる。

〔従来技術〕

自動車用アルミニウム合金部品を鋳造するための鋳造金
型には、キャビティ内に充填された溶湯の冷却固化を速
めて生産性を向上させるために、一般には冷却水通路が
設けられている。

従来より、鋳造金型に冷却水通路を設ける方法として、
−船釣には、第５ａ図および第５ｂ図に示すように、鋳
造金型５１の外部よりドリル等でもって直線的に冷却穴
５２ａ、５２ｂ、・・・を設け、配管とのジヨイント部
５３ａ、５３ｂを除き埋栓５４，５４．・・、を詰める
方法が取られている。

この他には、機械加工によらない方法として、鋳物川砂
（中子砂）を充填した調合金製のパイプを鋳包ませた後
に、鋳造金型に鋳包まれたパイプ内の鋳物川砂を除去し
て鋳造金型内に冷却水通路を形成する方法が、例えば特
開昭６３−３９６０号公報等により提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の鋳造金型に冷却水通路を設け
る方法はいずれも問題があった。

まず、前者の第５ａ図および第５ｂ図に示されるような
機械加工により直線的に冷却穴をあける方法では、製品
部（キャビティ）からの穴加工ができず、製品外部から
製品部に近いところを狙って穴加工をしようとしても所
望形状に加工できないため、冷却能力が不足したり不均
一となる。しかも、機械加工による切削スジで鋳造金型
に割れや錆が発生する。

一方、後者の特開昭６３−３９６０号公報等に開示され
たようにパイプを鋳包む方法では、砂の除去の必要性か
ら冷却通路用のパイプを極力屈曲部をつくらないように
する必要があり、その形状に制約を受けるという問題が
あるのみならず、パイプ材料の銅合金が溶融し易いため
冷却水通路が鋳物のみとなり、亀裂が発生したり錆びや
すい等の問題があった。

上記の鋳造金型に冷却水通路を設ける方法の欠点を解消
する目的で、本出願人は、第６ａ図および第６ｂ図に示
すように、冷却水通路６１用のパイプとして耐熱・耐蝕
性のステンレスバイブロ２を用い、内部に加圧した冷却
ガスを流しながら、このステンレスバイブロ２を、鋳造
金型６３内に鋳包む方法を提案した（実願平　］−４４
５１６号。

このステンレスパイプを鋳包む方法においても、１４０
０℃〜１６００°Ｃの溶湯に対してステンレスパイプの
溶損をさけるため、ステンレスパイプの肉厚を薄くはで
きず、そのためステンレスパイプの成形が困難となり、
その形状にやはり制約があるため、複雑な形状の鋳造金
型の場合には、必要部位を効果的に冷却できるようにす
ることは困難であった。

したがって、本発明は、鋳造金型に鋳包まれる冷却水通
路用のパイプの成形性を向上させることにより、複雑な
形状のキャビティを有する鋳造金型であっても鋳造中の
冷却性能を確保できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の鋳造金型内鋳包み配
管製作方法は、鋳造金型内に冷却水通路用の配管を鋳包
む鋳造金型内鋳包み配管製作方法において、鋳鉄材をも
ちいて鋳造によりまたは鍛造材を用いて鍛造により鋳造
金型の本体を成形した後に機械加工により、あるいは鋳
造時または鍛造時において、鋳造金型の本体にキャビテ
ィの形状に倣った形状をなし冷却水通路用の配管を収容
するための溝を形成し、この溝に前記冷却水通路用の配
管を配設した後、この溝内に前記鋳造金型の本体および
前記配管に比べ低融点かつ高熱伝導率の材料の溶湯を流
し込んで前記配管を鋳包むことを特徴としている。

〔作用〕

上記本発明の方法によれば、鋳造または鍛造により成形
された鋳造金型の本体に溝を形成し、この溝に冷却水通
路用の配管を配設した状態で、前記鋳造金型の本体の材
料に比べ低融点かつ高熱伝導率の材料の溶湯を流し込ん
で、前記配管を鋳包むので、配管が溶融することがなく
なり、したがって、従来に比べ肉厚を薄くでき成形性が
よくなるので成形形状の制約が無くなる。そのため、任
意の形状に加工でき、この配管を鋳包んだ材料の熱伝導
率が高いこととあいまって、鋳造金型の冷却性能が大幅
に向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例に係わる鋳造金型内鋳包み配管
製作方法を図面によって説明する。

第１ａ図および第１ｂ図は本発明の一実施例に係わる鋳
造金型内鋳包み配管製作方法により製作した鋳造金型の
一部分を示す正面断面図および側面断面図、第２ａ図〜
第４ａ図および第２ｂ図〜第４ｂ図は本発明の一実施例
に係わる鋳造金型内鋳包み配管製作方法の製造工程を説
明するための鋳造金型の一部分の正面断面図および側面
断面図である。

第１ａ図および第１ｂ図において、符号１は本実施例の
鋳造金型内鋳包み配管製作方法により製作された鋳造金
型、符号２はこの鋳造金型１の鋳鉄製の本体部、符号３
は鋳造金型１の高熱伝導部であり鋳鉄より融点が低くか
つ熱伝導率の高いアルミニウムで形成されている。符号
４は鋳造金型１の冷却水通路用のステンレス（ＳＵＳ３
０４．）製の配管、符号５はこの冷却水通路用の配管４
により形成された鋳造金型１の冷却水通路、符号６は鋳
造金型１の内側に形成されたキャビティである。

この鋳造金型１は次のようにして製造される。

まず、第２ａ図および第２ｂ図に示す所定の製品形状に
対応するキャビティ６を有する鋳鉄製の鋳造金型１の本
体２を、金型素材として５ＫＤ６１を用い、１５５０°
Ｃの５ＫＤ６１の溶湯を注湯して鋳造する。

次に、このようにして鋳造された鋳鉄製の鋳造金型１の
本体２に、機械加工により、第３ａ図および第３ｂ図に
示すような冷却水通路５用の配管４を収容するとともに
キャビティ６の形状に倣った形状の溝７を形成する。こ
の溝７は、鋳造金型１の本体２がキャビティ６へ向かっ
て突出している部分がそれに倣って深く削り込まれてい
る。

次に、第４ａ図および第４ｂ図に示すように、鋳造金型
１の本体２に形成された前記溝７に所定の形状に加工さ
れた冷却水通路用の配管４を配設する。そして、この溝
７に、アルミニウムの溶湯を流し込んで、前記冷却水通
路用の配管４を鋳造金型１の本体２に鋳包む。

以上により、第１ａ図および第１ｂ図に示すような鋳造
金型１が製造される。

以上、本発明の鋳造金型内鋳包み配管製作方法を特定の
一実施例について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。例えば、本実施例においては、鋳造金
型１の高熱伝導部３を構成する溝７を、鋳造金型１の本
体２を鋳造した後機械加工により形成したが、鋳造金型
１の本体２に前記′ａ７の部分を織り込んだ形状で鋳造
しても良い。このようにすると機械加工による溝の形成
工程が省かれるので製造コストを抑制することが可能と
なる。

また、本実施例では、鋳造金型１の本体２を鋳造により
成形しているが、この鋳造金型の本体は鍛造材を用いて
鍛造により成形し、この鍛造成形の本体に溝を設け、配
管を鋳包むようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、従来に比べ低融点
の材料で冷却水通路用の配管を鋳包むことができるので
、配管の溶融を防止でき、この鋳造金型を使って製品を
鋳造する場合、配管からの水漏れがなくなり、鋳造金型
の冷却水通路の亀裂および錆の発生を防止できる。

さらに、配管の肉厚も従来に比べ薄くすることができる
ので、その成形性も飛躍的に向上し、冷却効率の最も良
くなる形状に自由に成形できる。

そのため、冷却水通路用の配管を鋳包む材料が高熱伝導
率でることとあいまって、鋳造金型の冷却性能を大幅に
向上させるたとができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図および第１ｂ図はそれぞれ本発明の一実施例に
係わる鋳造金型内鋳包み配管製作方法により製作した鋳
造金型の一部分を示す正面断面図および側面断面図、第
２ａ図〜第４ａ図および第２ｂ図〜第４ｂ図はそれぞれ
本発明の一実施例に係わる鋳造金型内鋳包み配管製作方
法の製造工程を説明するための鋳造金型の一部分の正面
断面図および側面断面図である。 第５ａ図および第５ｂ図はそれぞれ従来の方法で製造さ
れた鋳造金型、第６ａ図および第６ｂ図はそれぞれ従来
の他の方法で製造された鋳造金型である。 １・・・鋳造金型 ２・・・本体 ４・・・配管 ５・・・冷却水通路 ７・・・溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳造金型内に冷却水通路用の配管を鋳包む鋳造金
   型内鋳包み配管製作方法において、鋳鉄材を用いて鋳造
   によりあるいは鍛造材を用いて鍛造により鋳造金型の本
   体を成形した後に機械加工により、あるいは鋳造時また
   は鍛造時において、鋳造金型の本体にキャビティの形状
   に倣った形状をなし冷却水通路用の配管を収容するため
   の溝を形成し、この溝に前記冷却水通路用の配管を配設
   した後、この溝内に前記鋳造金型の本体および前記配管
   に比べ低融点かつ高熱伝導率の材料の溶湯を流し込んで
   前記配管を鋳包むことを特徴とする鋳造金型内鋳包み配
   管製作方法。