JPH04113139U - 湯口兼用押湯方案系砂型鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湯口兼用押湯方案系砂型鋳型において、溶湯
の▲ろ▼過性能並に鋳造製品と湯口兼用押湯方案系部と
の境界面に沿った分断を正確且つ容易に行えるようにす
ることに在る。 【構成】 注湯と押湯を兼用する口部２とその下方の製
品鋳造用空間３との境界面に沿い、中央開口部に張設さ
れる耐熱性網体４を保持した耐火製環状板５を、該兼用
口部２の通路を横断介在せしめて成る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、湯口兼用押湯方案系砂型鋳型に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の湯口兼用押湯方案系砂型鋳型は、特開平１−２２４１３９号公報に開示 されている。該鋳型は、湯口と押湯部とを別にした方案系砂型鋳型に比し、湯口 系が不要となるため、溶湯の歩留が向上し、又、鋳型製造のコストダウン、軽量 化をもたらし有利である。而して、注湯／押湯兼用口部の内部通路には、スリー ブ付きコア、即ち、スリーブ付きのセラミックフィルターを横設介在せしめて、 注湯の▲ろ▼過と押湯作用を行うようにしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、上記従来の湯口兼用押湯方案系砂型鋳型は、スリーブ付きセラミッ クフィルターであるため、その▲ろ▼過性能は、網状フィルターに比し劣るばか りでなく、その押湯兼用口部は口径が大きいことと相俟って、鋳造後製品と押湯 凝固部との境界面に沿ったハンマーによる分断が困難である。 そこで、試みに、該セラミックフイルターに代え、例えば、特公昭４７−１４ ６３１号公報に開示されている中央開口面に網状フイルターを張設された耐火製 リング又は耐火製スリーブを先の該兼用口部に横断設置使用することを試みたが 、該注湯時に落下する湯圧が、該兼用口部の横断面の略全面に亘り張設された該 網状フィルター全面にかゝるので、その衝撃で該網状フィルターは、下方へ弯曲 変形し、その結果、▲ろ▼過性能を低下し且つ破断により得られる鋳造製品の破 断面のへこんだ欠陥製品となる等の不都合を生じた。 この場合、網状フィルターに対する溶湯による衝撃性の緩和や開孔率について 、注湯時の▲ろ▼過性能と押湯性能とを破断性能の面から実用に適したものとす る検討、研究を要することが判った。 このように、上記の従来の不都合を解消し、且つ上記の実用に適した湯口兼押 湯方案系砂型鋳型を開発することが望ましい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の要望を満足した湯口兼用押湯方案系砂型鋳型に係り、その手 段は、注湯と押湯を兼用する口部を備えた湯口兼用押湯方案系砂型鋳型において 、該兼用口部とその下方の製品鋳造用空間との境界面に沿い、中央開口部に張設 された耐熱性網体を保持する耐火製環状板を該兼用開口部の通路を横断介在せし めて成る。

【０００５】

【作用】

該兼用口部より注湯したとき、その落下する溶湯の大部分は、該耐火製環状板 の上に落ちて、網体に対する衝撃を緩和するので、その中央に張設の網体にかゝ る湯圧は軽減されて、下方へ弯曲することが防止される。鋳造後は、該環状板に より狭搾され且つその中央の網体が介在した小径の境界部が形成されるので、ハ ンマーによる破断力は小さくてすみ、該網状フィルターに沿った分断が容易に行 うことができる。

【０００６】 この場合、網体の開孔率を２０〜３５％の範囲とするときは、網体自体も注湯 時の耐衝撃性が向上し、弯曲、変形を受けず、平面状態を確保するので、これに 沿って平坦面で分断されるので欠陥のない鋳造製品が確保される一方、▲ろ▼過 性能が向上し且つ良好な押湯効果を発揮する。

【０００７】

【実施例】

次に本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。 図１は、本考案の実施の１例を示す。図面で１は、湯口兼用押湯方案系砂型鋳 型を示し、該鋳型１は上面に所定の断面積を有し、断面方形又は円形から成り、 垂直方向に延びる湯路をもつ注湯と押湯を兼用する兼用口部２とその口部２の下 面に、これと連通した製品鋳造用空間３を設けたものである。

【０００８】 本考案によれば、該兼用口部２と該空間３の境界面に沿い、中央開口部に張設 した耐熱性網体４の外周部を埋設状態で保持した耐火製の方形又は円形の環状板 ５を、該兼用口部２の通路内に横断介在せしめた。図示の例では、該兼用口部２ を囲繞する鋳型周壁の下端を上向きに傾斜した環状設置面６に形成し、その上面 に、該環状板５の外周に形成した下向きの環状傾斜面を設置し、必要に応じ、接 着剤を介して結着した。尚、図面に示さないが、該環状板５の外周縁を、該鋳型 の製造時に、その砂型内に埋設固定するようにしても良い。尚、該環状板５の内 周縁は、図示の如く、先端の尖ったくさび状の断面形状８とすることが好ましい 。

【０００９】 該網体は、ガラス繊維、炭素繊維などの耐熱性繊維を織製し、所定の開孔率及 び目開きをもつ織布から成る。特に、高融点金属の溶湯に対する耐熱性を有する ７５重量％以上のＳｉＯ_２を含有するガラス繊維が好ましく、特にＳｉＯ_２含有 量９５％以上のものが良い。該耐火製環状板は、例えば樹脂或いは水ガラス等の 硬化剤で鋳物砂を成形加工したものである。

【００１０】 更に１例として、本考案の上記の▲ろ▼過並に押湯兼用部材について詳述すれ ば、方形網体４は、ＳｉＯ_２９９％含有の高珪酸ガラス繊維から成り、３本横紗 織、フェノール樹脂で保形性を付与したもので、その寸法は、３７ｍｍ×４２ｍ ｍ、フェノール樹脂で固められたシェル砂（コーテッドサンド）から成る該耐火 製環状板５は、外径１４０ｍｍの円形で、その網体４を埋設支持する中央開口部 は方形で、その寸法は３７×４２ｍｍであり、その内周部に方形の該網体４の外 周縁を埋設された状態で張設され、３７×４２ｍｍの▲ろ▼過兼押湯面を形成し ている。通常、その目開き寸法は０．４ｍｍ^２〜４ｍｍ^２とする。又、その厚み は、耐衝撃性を考慮して１．０〜１．４ｍｍとする。１．０ｍｍ未満の場合は、 網体の強度不足となり、１．４ｍｍを越える場合は、網体の製造加工しずらい上 、溶湯鋳造後、分断しずらいため好ましくない。

【００１１】 上記の本考案装置を備えた湯口兼用押湯方案系砂型鋳型は、該兼用口部２より 溶湯を注入すれば、その大部分は、その下方の開口部２通路内に大きく突出して いる環状板５に当たり、その中央の開口部に張設された網体４に対する溶湯落下 時の衝撃は緩和される。 従って、該網体４は、湯圧で下向きに弯曲することが防止され、平坦な張設状 態を保つので、所定の優れた▲ろ▼過作用を営む。該▲ろ▼過された溶湯は、該 製品鋳造用空間３内に充満するが、その高温の溶湯を更に注ぐことにより、該網 体４の上方の兼用口部２内に押湯としての溶湯を充填することができる。

【００１２】 この場合の押湯は、従来の湯口と押湯部が各別に設けられている鋳型と異なり 、従来の湯口から注がれる溶湯と同じ最高の温度をもつ溶湯であるので、該兼用 口部２の口径は従来に比し小さくしても押湯効果を発揮することが試験、検討の 結果判り、この知見に基づき、該兼用口部の口径を該環状板５により搾り小径と し、且つ又その中央開口部に張設の網体４の開孔率を著しく小さくしても押湯効 果を発揮し、併せて、溶湯中のスラグなどの不純物を分離する▲ろ▼過性能を著 しく向上せしめることができ、更には、鋳造後は鋳造製品部と該網体の介在した 小径の境界凝固部との分離はハンマーにより容易に破断することができる効果を 得た。

【００１３】 次に、該網体の開孔率と注湯による▲ろ▼過性、耐衝撃性、押湯効果並に鋳造 後の破断性との関係について比較検討した。 一方、比較のため、従来の湯口と押湯部とを各別に設けた鋳型について、湯口 に網状フィルターを設け、該押湯部の口部の大径全面に同じ網体を代えて設置し 、同様の比較試験を行った。

【００１４】 その鋳込条件は、溶湯材料ＦＣＤ−５００、鋳込温度１３７０℃、鋳込重量６ ０Ｋｇ鋳込時間５〜７秒、その後３．６Ｋｇのハンマーによる破断を行った。 その試験結果を下記表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】 ▲ろ▼過性は、押湯部を破断し、その鋳造製品の上面を２ｍｍ研磨した後行っ た浸透探傷試験（カラーチェック）の結果のカラースポットの数を示す。 耐衝撃性は、注湯時の衝撃による網体変形につき、変形しないものを〇印、僅 かに変形したものを△印、変形したものを×印で示した。

【００１７】 上記の表１から明らかな如く、本考案の鋳型において網体の開孔率２０〜３５ ％の範囲でその▲ろ▼過性能、耐衝撃性、破断性の良好なことが判った。又特に 、押湯効果は、開孔率が３５％以下２０％と小さくても発揮したに対し、湯口を 別個に有する鋳型では、その押湯部に網体を付けた場合は、その押湯効果は開孔 率が４０％以上の開孔率がなければ発揮できず、その結果破断性も低下する不都 合を生ずることが判った。

【００１８】 尚、必要に応じ、図示のように、該環状板５の上面に該兼用口部２を囲繞する 鋳型周壁の内面を被覆した耐火製スリーブ９を設けることにより、注湯の高温の 押湯の温度を保持するようにしてもよい。又、該耐火製スリーブはセラミック材 料、ケイ砂のような粒子状耐火材の成形体、耐火材繊維含有の断熱耐火材の成形 体であり、発熱材料を含んでいても良い。尚、耐火製環状板と耐火製スリーブが 予め一体成形されたものでもよい。

【００１９】

【考案の効果】

このように本考案によるときは、湯口と押湯とを兼用する口部を備えた湯口兼 押湯方案系砂型鋳型において、該兼用口部に中央開口部に張設した網体を保持し た耐火製環状板を該口部と該製品鋳造用空間との境界面に沿い横設し、該口部内 に介在させたので、注湯時の溶湯の落下衝撃を該環状板により緩和せしめること ができ、又、該網体の湯圧による変形を防止することができると共に、鋳造後は 、該押湯部と該鋳造製品との間の境界部は該環状板により搾られた部分にその中 央網体とが介在するので、ハンマーによる該境界部の分断が容易となる効果をも たらす。

【００２０】 この場合、該網体の開孔率を２０〜３５％の範囲とすることにより、注湯時の ▲ろ▼過性能、網体の耐衝撃性、押湯効果並に鋳造後の製品と押湯部との境界面 に沿った破断を極めて容易且つ適確に行うことができ、又良質の製品をもたらす 等の効果を有する。

【提出日】平成４年５月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施の１例の鋳型の断面図

【符号の説明】

１ 鋳型 ２ 注湯並に押
湯兼用口部 ３ 製造鋳造用空間 ４ 網体 ５ 耐火製環状板 ９ 耐火製スリ
ーブ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 注湯と押湯を兼用する口部を備えた湯口
   兼用押湯方案系砂型鋳型において、該兼用口部とその下
   方の製品鋳造用空間との境界面に沿い、中央開口部に張
   設された耐熱性網体を保持した耐火製環状板を該兼用口
   部の通路を横断介在せしめて成る湯口兼用押湯方案系砂
   型鋳型。
2. 【請求項２】 該耐熱性網体の開孔率は、２０〜３５％
   の範囲である請求項１の湯口兼用押湯方案系砂型鋳型。
3. 【請求項３】 該耐火製環状板は、その上面に耐火製ス
   リーブを一体に具備せしめて成る請求項１の湯口兼用押
   湯方案系砂型鋳型。