JPH0562015B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばエンジンのシリンダブロツク
等の鋳造品を製造する場合に適用される鋳造方法
に関する。

（従来技術） 各種金属製品の製造に広く使用される鋳造方法
は、鋳型内に製品形状に対応するキヤビテイと、
該キヤビテイに通じる湯道とを設け、該湯道を通
して溶湯をキヤビテイ内に注入すると共に、この
溶湯をキヤビテイ内で凝固させることにより、所
定形状の製品を得るものである。

ところで、このような鋳造方法においては、上
記鋳型として鋳砂を固めてなる砂型が用いられる
のが通例であるが、この場合、注湯時に湯道から
キヤビテイへの導入部等で生じる溶湯の流れの乱
れによつて、該湯道もしくはキヤビテイ周囲の鋳
砂が溶湯の流れに巻き込まれるように剥ぎ取らる
ことがあり、これがキヤビレイ内に持ち込まれる
と、砂が混入した製品が発生すことになる。その
ため、例えば当該製品についての機械加工時に刃
物が損傷する等の不具合が生じる。

この問題に対しては、注湯時に鋳砂を巻き込む
ような乱流が生じないように、注湯速度を遅くす
ればよいが、この場合、注湯作業に長時間を要す
ることになり、また注湯速度を乱流が生じ易い注
湯開始時のみ遅くして、その後、次第に速くする
ことが考えられるが、このように注湯速度を途中
で変化させるのは極めて面倒で、注湯を自動化し
ている場合はその制御が複雑化することになる。
また、鋳型内における湯道からキヤビテイへの入
口部に予め異物を捕集するための空間を設けてお
き、注湯時に湯道の周囲から剥ぎ取られた鋳砂を
該空間内に捕集してキヤビテイ内に持ち込まれる
ことを阻止する方法があるが、この方法によると
製品に上記空間に対応する肉部が生じ、これを削
除するための余分な加工が必要となる。

（発明の目的） 本発明は鋳造方法に関する上記のような問題に
対処するもので、鋳型に設けられた湯道を通して
キヤビテイに注湯する際に、溶湯の流れに乱れを
生じさせることなく、しかも速かに注湯する方法
を実現する。これにより、注湯作業の複雑化や能
率の悪化を伴うことなく、注湯時に生じる乱流に
よつて鋳砂がキヤビテイ内に持ち込まれることを
なくし、砂が混入した製品の発生を防止すること
を目的とする。

（発明の構成） 即ち、本発明は、鋳型内の上下方向の湯道を通
してキヤビテイに注湯する鋳造方法において、上
記湯道を構成する型の接合時に、その接合面間に
中高で且つ中央に湯道の径より小さい開口部が設
けられたプレート部材を湯道内に位置するように
介在させることを特徴とする。その場合に、この
プレート部材は例えばスズ引き鋼板等の溶湯の熱
によつて次第に溶融する材料によつて形成され、
また板厚も所要の溶融状態が得られるように設定
される。

従つて、湯道に溶湯を流し込んだ時、当初は上
記プレート部材の小径の開口部を通つて溶湯が少
しづつ湯道の下部ないしキヤビテイに流入すると
共に、該プレート部材が溶融することによつて上
記開口部の径が次第に大きくなり、キヤビテイへ
の溶湯の流入速度が速くなる。また、該プレート
部材は中高とされているので、湯道上方の湯口周
辺等で鋳砂が剥ぎ取られても、この鋳砂がプレー
ト部材の周辺部によつて補捉されて、キヤビテイ
側に持ち込まれることが防止される。

（発明の効果） このように本発明に係る鋳造方法によれば、鋳
型内への注湯時に、最初は少しづつキヤビテイに
溶湯が流入されると共に、プレート部材の溶融に
従つて次第にその流入速度が速くなり、これによ
り溶湯を最初からキヤビテイに大量に注入した場
合のような乱流の発生やこの乱流に起因する鋳砂
の巻き込みが防止されることになる。また、湯口
周辺等で、剥ぎ取られた鋳砂については上記プレ
ート部材に補捉されてキヤビテイ側に持ち込まれ
ることが阻止される。このようにして、注湯作業
の能率の悪化等を来たすことなく、鋳型を形成す
る鋳砂がキヤビテイ内に持ち込まれることを防止
することができ、砂が混入した製品の発生が防止
される。

（実施例） 以下、本発明方法の実施例について説明する。
先ず、この実施例が適用されるエンジンのシリン
ダブロツク製造時に使用される鋳型の構成につい
て説明する。この実施例では、第１図に示すよう
に１列に並べられてシリンダブロツクの複数のシ
リンダ部及びスカート部を形成する複数の中空状
ボア中子２…２と、これらのボア中子２…２にお
けるシリンダ部を形成する部分の外側に嵌合され
てシリンダブロツクのウオータージヤケツトを形
成するウオータージヤケツト中子３と、上記ボア
中子２…２の列の両端に夫々配置されたフロント
エンド中子４及びリアエンド中子５とで構成され
る中子組立体１が用いられる。この中子組立体１
における上記ボア中子２…２のうちの中間に位置
する２つのボア中子２′，２′の対接面には断面半
円状の凹部６ａ，６ａが設けられ、これらが接合
されることにより上下方向（中子組立体１の幅方
向）に貫通する湯道６が形成されている。また、
この湯道６の上端開口部に周囲には座ぐり状の比
較的浅い凹部７が形成されるようになつている。

そして、これらの中子２〜５が図示のような組
立体１として第２図に示すように一対の上型８と
下型９との間に巾木１０を用いてセツトされ、こ
れにより製品としてのシリンダブロツクに対応す
る形状のキヤビテイ１１が形成されるようになつ
ている。ここで、上型８には、上面から下方に貫
通して上記中子組立体１における湯道６の上端に
連続する上部湯道１２が設けられていると共に、
この湯道１２の上端開口部は広く拡開されて湯口
１３されている。また、下型９には上記湯道６の
下端部とキヤビテイ１１の下部とを連通させる下
部湯道１４が設けられている。尚、以上の各中子
２〜５、上型８及び下型９等の型は、全て鋳砂を
固めることによつて形成した砂型である。

然して、上記のような鋳型を用いたシリンダブ
ロツクの鋳造時には、更に第４図に拡大して示す
ようなプレート部材１５が用いられる。このプレ
ート部材１５は、例えば板厚が0.5〜1.2mmの範囲
にあるスズ引き鋼板で形成されると共に、上方に
突出する円錐部１６とその下端部周辺のフランジ
部１７とにより全体形状が中高とされていると共
に、円錐部１６の上端は開口部１８とされ、ま
た、この実施例ではフランジ部１７の外周縁に上
方に突出する差し込み刃部１９が設けられてい
る。そして、上記円錐部１６の下端における径が
上記上型８及び中子組立体１（ボア中子２′２′）
における湯道１２，６の径に略等しくされ、また
これに伴つて開口部１８の径はこれらのの湯道１
２，６の径より小径とされている。

次に、上記鋳型（中子組立て体１、上型８及び
下型９）及びプレート部材１５を用いた鋳造方法
について説明する。

先ず、第１図に示すように各中子２〜５を組立
てて中子組立体１を形成し、これを第２図に示す
ように下型９にセツトする。次に、この中子組立
体１における中間のボア中子２′，２′の対接面間
に形成された湯道６の上端開口部に被せるように
プレート部材１５を載置する。この時、該プレー
ト部材１５は円錐部１６が上方に突出するように
載置され、またフランジ部１７が上記ボア中子
２′，２′の上面における湯道６開口部周囲に設け
られた凹部７内に収納される。そして、最後に中
子組立体１の上方から上型８を載置する。これに
より、所定形状のキヤビテイ１１が形成されると
共に、上型８の上面の湯口１３から該上型８にお
ける上部湯道１２、中子組立体１における中間湯
道６及び下型９における下部湯道１４を経てキヤ
ビテイ１１に通じる一連の湯道２０が形成される
ことになるが、この時、該湯道２０における中子
組立体１と上型８と接合面間に上記プレート部材
１５が介在することになる。尚、該プレート部材
１５はフランジ部１７の外周縁に設けられた差し
込み刃部１９が上型８の下面に差し込まれること
により、上記接合面間において確実に固定され
る。

このようにして鋳型の型合せが完了した後、上
記湯口１３から溶湯を注入すると、この溶湯は上
記湯道２０（上部湯道１２、中間湯道６、下部湯
道１４）を通つてキヤビテイ１１内に注入される
ことなるが、この時、溶湯は湯道２０の途中に介
在されたプレート部材１５の開口部１８を通過し
て下方に流れることになる。その場合に、この開
口部１８の径は該プレート部材１５の上方及び下
方の上部湯道１２及び中間湯道６の径より小径と
されているので、上記湯口１３に大量の溶湯を注
入しても、注湯開始当初においては湯道２０の下
部からキヤビテイ１１内に溶湯が少量づつ流入す
ることになる。従つて、湯道からキヤビテイに大
量の溶湯が一挙に注入する場合のように溶湯の流
れが乱れることがなく、溶湯は静かにキヤビテイ
１１に流入する。これにより、湯道２０からキヤ
ビテイ１１への導入部等において、その周辺を構
成しているボア中子２′，２′や下型９の鋳砂が溶
湯の流れによつて剥ぎ取られることがなくなり、
鋳砂がキヤビテイ１１に持ち込まれることが防止
される。

そして、引き続き湯口１３から溶湯を注入する
と、上記プレート部材１５の円錐部１６が溶湯の
熱によつて溶融し、該プレート部材１５における
開口部１８の径が次第に大きくなつて、終には湯
道１２，６の径と略等しくなる。そのため、溶湯
のキヤビテイ１１への流入速度が次第に速くなる
のであるが、既に溶湯がある程度までキヤビテイ
１１に注入された後においては、流入速度が速く
なつても流れが乱れることはない。従つて、鋳砂
が剥ぎ取られてキヤビテイ１１内に持ち込まれる
ことがなく、しかも速かにキヤビテイ１１の全体
への注湯が完了するのである。

一方、注湯開始当初においては、湯口１３の周
辺においても鋳砂が剥ぎ落されることがあり、こ
の鋳砂が溶湯と共に上部湯道１２を通つて下方に
流れようとするのであるが、この鋳砂主として湯
道１２の周辺部を通過するので、該湯道１２と中
間湯道６との接合部まで落下した時点で上記プレ
ート部材１５に受け止められることになり、第４
図に鎖線Ｘで示すように該プレート部材１５の円
錐部１６の外面と湯道１２の内面との間に堆積す
ることになる。そして、この鋳砂はこの位置で湯
道１２の内面に付着し、プレート部材１５の溶融
後も下方に落下することがない。

このようにして、注湯時に鋳砂がキヤビテイ１
１内に持ち込まれることが防止され、もつて鋳砂
が混入した製品の発生が防止される。特に、この
方法によれば、注湯速度を遅くし或いは該速度を
途中で変化させる等の操作を必要とせず、従つて
注湯作業の複雑化や能率の悪化等を来たさない利
点がある。

尚、上記プレート部材１５は溶融して製品の組
織内に混入することになるので、溶湯と同種の材
料で形成することが望ましく、また板厚について
は溶湯の温度や注入量等との関係で設定されるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
該実施例が適用されるシリンダブロツクの鋳造に
おいて使用される中子組立体の斜視図、第２図は
鋳型を組合せた状態を示す縦断面図、第３図は第
２図−線で切断した断面図、第４図は要部拡
大断面図である。 １，８，９……型（１……中子組立体、８……
上型、９……下型）、２０……湯道（６……中間
湯道、１２……上部湯道、１４……下部湯道）、
１５……プレート部材、１８……開口部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳型内の上下方向の湯道を通してキヤビテイ
   に注湯する鋳造方法であつて、上記湯道を構成す
   る型の接合面間に該湯道内に位置するように、中
   高で且つ中央に湯道の径より小さな開口部が設け
   られていると共に該開口部を通過する溶湯の流れ
   によつて溶融するプレート部材を介在させ、然る
   後上記湯道の上方から注湯することを特徴とする
   鋳造方法。