JPH08168848A

JPH08168848A - 鋳造用金型の冷却通路構造

Info

Publication number: JPH08168848A
Application number: JP31525294A
Authority: JP
Inventors: Fumio Yamaguchi; 二三夫山口; Masatoshi Kawaguchi; 正敏川口; Nobuki Matsuo; 伸樹松尾; Masaaki Kurosawa; 正明黒沢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】金型取付板と金型の間の冷却水通路の接続構
造を改良し、金型の取付け、取外し作業の容易化を図
る。【構成】金型取付板５に冷却水供給・排出通路２３を
設け、この冷却水供給・排出通路２３と、金型取付板５
に一体に接合される金型７の冷却通路２２とを接合面ｐ
で対面させ、この冷却水供給・排出通路２３と冷却通路
２２を、両端外周にＯリング２７を嵌着した継手管２６
によって接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造用金型の金型取付
板に対して金型の取付け、取外しを簡単に行えるように
するための冷却通路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】金型鋳造において生産性の向上、製品の
高精度化、高寿命化等を図るため、熱伝導の高い金型を
用いて溶湯の表層を急速に凝固させ、表層が殻状に凝固
した時点で型開きするような鋳造法が従来から知られて
いる。そして、このような金型鋳造においては、型温の
管理を適切にして常に一定の凝固状態で型開きする必要
があり、金型内には型温を細かく制御するために多数の
冷却通路が設けられる。

【０００３】例えば図７及び図８は、可動型１００のキ
ャビティ面側から見た正面図（図７）と側面図（図８）
の一例であるが、金型取付板１０１の前面に取り付けら
れた金型１０２のキャビティ面Ｃに、湯口１０３に通じ
る縦湯道１０４、横湯道１０５、１０５、製品形状部１
０６、１０６が形成されているような場合、これら縦湯
道１０４、横湯道１０５、製品形状部１０６等の近傍を
取り囲むように冷却通路１０７…が張り巡らされる。

【０００４】そして、この冷却通路１０７…には、金型
１０２の両側面部に接続される冷却ホース１０８…から
冷却水が導入或いは排出され、この冷却ホース１０８…
は、図７に示すように後面側の金型取付板１０１の両側
面部に集約され図示しないマニホールド等に接続されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
あっては金型１０２の補修又は点検等において、金型取
付板１０１から金型１０２を取り外す際に、すべての冷
却ホース１０８…を金型１０２側から取り外す必要があ
り、非常に手間と時間がかかる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、金型取付板の冷却水供給・排出通路と、この
金型取付板に一体に接合された金型の冷却通路とを接続
するようにした鋳造用金型の冷却通路構造において、前
記金型取付板には一端が冷却水供給・排出通路に連通
し、他端が金型との接合面に開口する連結孔を形成し、
また前記金型には一端が冷却通路に連通し、他端が前記
金型取付板の連結孔と対応する箇所に開口する連結孔を
形成し、これら金型取付板の連結孔と金型の連結孔とを
継手管にて接続する用にした。ここで、継手管としては
例えば外周にＯリングを装着したストレート形状のもの
を用いる。

【０００７】

【作用】継手管の一端側を金型取付板の冷却水供給・排
出通路に嵌入し、他端側を金型の冷却通路に嵌入して接
続する。この際、各通路と継手管は夫々のＯリングでシ
ールする。そして、このように継手管を介して接続する
ことで、金型の位置決め機能を発揮することもでき、ま
た金型取付板から金型を取外し、又は取付ける時でも継
手管によってワンタッチで脱着できる。また、例えば金
型取付板と金型に熱膨張差がある時でも継手管によって
吸収することができ、水洩れ等が生じない。そして、継
手管の形状をストレートにすることで、金型の取外し、
取付けが一層容易になる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例について添付した図面に基づ
き説明する。ここで、図１は本発明に係る鋳造用金型を
適用した鋳造システム全体を示す構成図、図２は鋳造金
型のキャビティ部を断面にした縦断面図、図３は図２の
Ａ−Ａ方向から見た可動型の正面図、図４は一部を断面
にした可動型の平面図である。

【０００９】本発明に係る冷却通路構造を採用した鋳造
装置は、例えば図１に示すような自動車の構成部品であ
るステアリングナックルを全自動で鋳造するシステムの
鋳造金型に適用され、このシステムでは、熱伝導率の高
い銅金型によって溶湯の表層に殻状の凝固層を形成し、
内部が未凝固の段階で型開きして払い出すいわゆるＱＣ
（クイック・キャスチング）プロセスを採用している。

【００１０】上記の鋳造システムの略中央には鋳造装置
１が配置され、この鋳造装置１は固定金型２と可動金型
３から構成され、また鋳造装置１の上流側には固定金型
２と可動金型３とを閉じた際に形成される製品キャビテ
ィ内に溶湯を注湯するための注湯ステーション４０を設
けている。

【００１１】この注湯ステーション４０は加圧注湯炉４
１、ロードセル４２、及び加圧注湯炉４１から出湯する
溶湯を受け取って鋳造装置１に該溶湯を注湯する取り鍋
４３を備え、ロードセル４２によって取り鍋４３内の溶
湯量を一定量にセットした後、取り鍋４３を鋳造装置１
上に移動させ、湯口から製品キャビティ内に注湯するよ
うにしている。

【００１２】また、前記加圧注湯炉４１には、更に上流
側に配置した溶解炉４４で生成した溶湯を搬送取り鍋４
５で供給するようにしている。更に、鋳造装置１の上方
には、黒鉛を球状化させるマグネシウム等の添加剤を溶
湯に添加するための添加剤計量装置５０が設けられ、ま
た、この添加剤計量装置５０に隣接して、キャビティ面
に離型剤を塗布するブロースモーク装置５１が上下移動
自在に設けられている。

【００１３】また、鋳造装置１の下流側上方には、型開
きした金型から鋳造品を取り出すワーク取出ロボット５
２が水平方向に移動自在に設けられ、取り出した鋳造品
を矯正・切断装置５３に移送する。

【００１４】そしてこの矯正・切断装置５３でトリミン
グ等を行った後、移載ロボット５４で熱処理炉５５に向
けて移送する。尚、図中、５６はフィルタ交換装置であ
り、湯道の途中に配設したスラグ等除去用のフィルタを
例えば毎ショットごとに交換する。

【００１５】一方、鋳造装置１は図２に示すように、固
定型２と可動型３を備え、固定型２と可動型３は夫々の
金型取付板４、５にクランプ保持された金型６、７を備
えて鋳る。ここで、金型取付板４、５は鋳鉄製又は鋼製
であり、金型６、７は熱伝導性に優れた銅合金製として
いる。そして、固定型２と可動型３が型締めされると、
各金型６、７の型合わせ面にキャビティ８が形成され
る。

【００１６】また、可動金型７側のキャビティ８は、図
３に示すように、中央に設けられた方案部８ａと、両サ
イドに設けられた一対の製品部８ｂ、８ｂからなり、方
案部８ａは湯口１０に連なる湯溜まり１１及び縦湯道１
２と、この縦湯道１２の底部から左右に分離する横湯道
１３、１３と、各横湯道１３、１３の端部に連なる連通
湯道１４、１４からなる。

【００１７】横湯道１３、１３の途中には溶湯の不純物
を取り除くフィルタ１５、１５が設置され、製品部８ｂ
はステアリングナックルの製品形状に合せて成形され、
またこの製品部８ｂ内には、図２に示すように、製品形
状の一部に貫通孔を形成するための金属中子１６及び鋳
抜きコア１７が臨んでいる。そして、金属中子１６は可
動金型取付板５に固定されて可動金型７の中子挿通孔７
ａを挿通するとともに、鋳抜きコア１７はシリンダユニ
ット１８によって製品部８ｂ内に出没自在にされてい
る。尚、図２において２０、２１は押出しピンである。

【００１８】ところで、このようなキャビティ８に溶湯
を注湯して鋳造する操作を繰り返すと、特に高温の溶湯
に最初に接触する方案部８ａと、若干冷えた状態の溶湯
に接触する製品部８ｂとは熱的損耗の程度が異なり、方
案部８ａの方が補修頻度が高いため、本案では金型６、
７を複数の分割型に分け、補修時の金型交換作業を簡易
に行えるようにしている。すなわち、図３に示すよう
に、可動金型７を中央及び下方の方案部８ａに対応する
逆Ｔ字状の第１分割型７ａと、左右の製品部８ｂ、８ｂ
に対応する第２、第３分割型７ｂ、７ｃに分割面ｑ、ｒ
に沿って分割し、共に同じ材質の銅合金製としている。
そして、方案部８ａに損耗等が生じた際、第１分割型７
ａだけを簡易に交換できるようにしている。尚、かかる
分割構成は固定金型６についても同様である。

【００１９】ところで、固定型２と可動型３には、キャ
ビティ８内の溶湯の温度を管理するための加熱機構と冷
却機構が設けられており、加熱機構は各金型６、７に埋
設されたヒータにて構成され、冷却機構は各金型６、７
の冷却通路２２…と各金型取付板４、５の冷却水供給・
排出通路２３…（図２、図４）とマニホールド２４、２
４（図４）等から構成されている。つまり、図４に示す
ようにマニホールド２４、２４は各金型取付板４、５の
両側面部に設けられ、可動金型７の冷却通路２２…又は
冷却水供給・排出通路２３…の接続部から延びる冷却ホ
ース２５…が一括して集約されている。

【００２０】ここで、実施例では前記第１分割型７ａに
対する冷却通路構成と、第２、第３分割型７ｂ、７ｃに
対する冷却通路構成は異ならしており、交換頻度の高い
第１分割型７ａは、脱着が容易なように本発明の通路構
成を採用し、第２、第３分割型７ｂ、７ｃに対する通路
構成は従来のままとしている。すなわち、第２、第３分
割型７ｂ、７ｃに対する通路構成は、冷却ホース２５…
を可動金型７の両側面部に接続する構成であるが、第１
分割型７ａに対する本案の通路構成は、可動金型取付板
５と可動金型７との接合面ｐを介して通路を構成するよ
うにし、可動金型取付板５の冷却水供給・排出通路２３
…と可動金型７の冷却通路２２…とを継手管２６…で接
続している。

【００２１】即ち、金型取付板５には一端が冷却水供給
・排出通路２３に連通し、他端が可動金型７との接合面
ｐに開口する連結孔３０が形成され、また可動金型７に
は一端が冷却通路２２に連通し、他端が前記金型取付板
５の連結孔３０と対応する箇所に開口する連結孔３１が
形成され、これら金型取付板５の連結孔３０と可動金型
７の連結孔３１とを継手管２６にて接続するようにして
いる。

【００２２】継手管２６は図５に示すように、両端部に
Ｏリング２７、２７を嵌着してストレート形状に形成さ
れており、一端側を冷却水供給・排出通路２３に差込
み、他端側を冷却通路２２に差込むことで接続してい
る。また、この継手管２６は図６に示すように、可動金
型取付板５側の連結孔３０に雌ネジ部３０ａを形成し、
この雌ネジ部３０ａに螺合させるようにしてもよい。但
し、可動金型取付板５と可動金型７の熱膨張差が大きい
場合は、膨張差を吸収できる図５のタイプが有利であ
る。

【００２３】因みに、冷却水供給・排出通路２３と冷却
通路２２に継手管２６を介在させることなく、単に接合
面ｐを密着させて冷却水供給・排出通路２３と冷却通路
２２を連通させ、連通路の周囲の接合面ｐをシール部材
でシールするような方式も考えられ、実際にこのような
方式も採用してみたが、この場合は水洩れが生じてうま
くいかなかった。

【００２４】以上のような冷却通路構造の作用について
説明する。固定型２と可動型３を型締めしてキャビティ
８内に溶湯を充填するとともに、冷却通路２２に冷却水
を導入して急速に冷却する。この際、マニホールド２４
を通った冷却水の一部は、金型取付板４、５の冷却水供
給・排出通路２３…から継手管２６を介して第１分割型
７ａの冷却通路２２…に送り込まれ、方案部８ａの溶湯
を冷却した後、冷却水供給・排出通路２３…を通ってマ
ニホールド２４に排出される。また、マニホールド２４
を介して冷却ホース２５に供給された冷却水は、第２、
第３分割型７ｂ、７ｃの冷却通路２２…に送り込まれ、
製品部８ｂ、８ｂの溶湯を冷却した後、冷却ホース２５
を通ってマニホールド２４に排出される。

【００２５】そして、方案部７ａが損傷し補修等が必要
になったら、第１分割型７ａを可動金型取付板５から取
外して行うが、この際、継手管２６…を引抜くだけで良
く、また、取付ける時は差込めばよい。つまり、交換等
作業が極めて簡略化される。また、継手管２６と冷却通
路２２又は冷却水供給・排出通路２３との間には僅かな
クリアランスがあるため、熱膨張差を吸収することがで
きる。しかも継手管２６によって位置決め機能も発揮さ
れる。勿論、第２、第３分割型７ｂ、７ｃの通路構成
を、本発明のように接合面ｐから行うようにしてもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明に係る冷却通路構造
は、金型取付板の冷却水供給・排出通路と金型の冷却通
路を、接合面の継手管で接続するようにしたため、金型
の取外し取付け作業が極めて簡単になる。また、継手管
による差込み方式を採用することで熱膨張差がある場合
でも水洩れをなくすことができ、しかも位置決め機能を
発揮させることができる。そして、継手管をストレート
形状にすれば、脱着作業は一層容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋳造用金型を適用した鋳造システ
ム全体を示す構成図

【図２】鋳造装置のキャビティ部を断面にした縦断面図

【図３】図２のＡ−Ａ方向から見た可動型の正面図

【図４】一部を断面にした可動型の平面図

【図５】継手管の拡大図であり、（Ａ）は金型を取外し
た状態、（Ｂ）は金型を取付けた状態

【図６】継手管の別構成例図

【図７】従来の可動型の正面図

【図８】従来の可動型の側面図

【符号の説明】

１…鋳造装置、５…可動金型取付板、７…可動金型、２
２…冷却通路、２３…冷却水供給・排出通路、２６…継
手管、２７…Ｏリング、３０，３１…連結孔、ｐ…接合
面。

フロントページの続き (72)発明者黒沢正明埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型取付板の冷却水供給・排出通路と、
この金型取付板に一体に接合された金型の冷却通路とを
接続するようにした鋳造用金型の冷却通路構造におい
て、前記金型取付板には一端が冷却水供給・排出通路に
連通し、他端が金型との接合面に開口する連結孔が形成
され、また前記金型には一端が冷却通路に連通し、他端
が前記金型取付板の連結孔と対応する箇所に開口する連
結孔が形成され、これら金型取付板の連結孔と金型の連
結孔とを継手管にて接続することを特徴とする鋳造金型
の冷却通路構造。
【請求項２】請求項１に記載の鋳造用金型の冷却通路
構造において、前記継手管は外周にＯリングを装着する
とともにストレート形状であることを特徴とする鋳造用
金型の冷却通路構造。