JPH08174147A

JPH08174147A - 鋳造用金型

Info

Publication number: JPH08174147A
Application number: JP32742894A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kurosawa; 正明黒沢; Fushimi Hatanaka; 節美畑中; Takao Watanabe; 敬夫渡辺; Haruki Kodama; 春喜小玉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】金属溶湯を鋳造する鋳造用金型の方案部が摩
耗した時等に、必要最小限の部分だけを交換して経済性
を高める。【構成】型合わせ面に方案部８ａと製品部８ｂを形成
するようにした金型６、７において、金型７を、方案部
８ａに対応する方案部金型７ａと、製品部８ａに対応す
る製品部金型７ｂ、７ｃに分割し、更に方案部金型７ａ
を第１分割型７ａ₁と第２分割型７ａ₂に分割する。そし
て、第１分割型７ａ₁に方案部８ａを形成し、第２分割
型７ａ₂の分割面ｐに冷却水通路２２とシール部材２４
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属溶湯を金型で成形
する鋳造用金型に関する。

【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では、熱伝導性に優
れた銅合金製の金型を使用し、また、冷却性を高めるた
め、製品キャビティ部と方案部（湯口から湯道、ゲート
までの製品キャビティ部に通じるまでの総称）に近接し
て冷却水通路を設けるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
金型鋳造において、方案部を通して高温の溶湯を充填
し、これを急冷させるようなショットを繰り返すと、特
に高温の溶湯に最初に接触する方案部は製品部に較べて
温度変化が激しく、熱的疲労によって寿命が短くなって
いた。このため、方案部の補修、金型交換等は頻繁に行
う必要がある。ところが、このように方案部の金型を交
換する時、金型には性能的に何等問題のない冷却水通路
が形成されており、このような冷却水通路を形成した金
型を一体に交換しているため加工の手間、加工コスト等
の面から不経済となっている。

【０００４】

【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、方案部の近傍に冷却水通路が設けられた鋳造
用金型において、方案部と冷却水通路が形成された金型
を、方案部が形状付与された分割型と、冷却水通路が形
成された分割型とに分割した。

【０００５】また、冷却水通路は分割型の分割面側に形
状付与することで構成し、この冷却水通路を設けた分割
型の分割面側には、冷却水通路からの水洩れを防止する
水洩れ防止手段を設けるようにしてもよい。

【０００６】

【作用】方案部と冷却水通路が形成された金型を、方案
部が形状付与された分割型と冷却水通路が形成された分
割型とに分割し、方案部が損耗等によって交換が必要に
なった時は、方案部が形状付与された分割型だけを交換
し、冷却水通路を形成した分割型は継続使用する。ま
た、冷却水通路の形成にあっては、分割型の分割面側に
例えば溝状に形状付与することで加工が容易となり、ま
た水洩れ防止手段を方案部の分割型側に設けるようにす
れば、方案部の分割型を交換する際に新たに水洩れ防止
手段を設ける必要があるが、冷却水通路と水洩れ防止手
段とを同じ分割型に一体に設ければ、それまでの水洩れ
防止手段を継続して使用できる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。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は可動型の底面図であ
る。

【０００８】本発明に係る鋳造用金型は、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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】一方、鋳造装置１を構成する固定型２と可
動型３は、図２に示すように、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、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
の良い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。

【００１５】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８
ａは湯口１０に連なる縦湯道１２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
り、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が設置される。

【００１６】また、連通湯道１４、１４に連なる製品部
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７ａ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。

【００１７】また、金型６、７内にはキャビティ８内の
溶湯の温度を管理するため、図３に示すように冷却水通
路２２…を形成してキャビティ８に近接させるととも
に、図３、図４に示すように金型７底面から埋設した複
数の加熱ヒータ２３…を方案部８ａに近接させている。
そして、例えばキャビティ８内に溶湯を注入する前に加
熱ヒータ２３…で加熱して湯流れ性を向上させるととも
に、注湯と同時に冷却水通路２２…に冷却水を導入し急
冷する。

【００１８】ところで、このようにキャビティ８を加
熱、冷却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の温度変化は製品部８ｂに較べて
激しく、方案部８ａの方が熱的損耗に起因する補修頻度
が高い。そこで本案では金型６、７を複数の小金型に分
割し、補修時の金型交換作業を簡易に行えるようにして
いる。

【００１９】即ち、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字状の方案部金
型７ａと、左右の製品部８ｂ、８ｂに対応する製品部金
型７ｂ、７ｃとに区割面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、製品部金型７ｂについては交換しない
で必要箇所のみを簡易に交換できるようにしている。そ
して、これら方案部金型７ａと製品部金型７ｂは、金型
７底面から締結される複数のボルト２５…（図４）で固
定される。尚、かかる構成は固定金型６についても同様
である。

【００２０】また、本発明では方案部金型７ａを更に複
数の分割型に分割している。すなわち、図２及び図４に
示すように、方案部金型７ａを分割面ｐを介して前後方
向に２分割して第１分割型７ａ₁と第２分割型７ａ₂に分
け、第１分割型７ａ₁の前面に方案部８ａの形状を付与
し、第２分割型７ａ₂の分割面ｐ側に断面半円形の溝状
の冷却水通路２２を刻設している。そして、このように
分割面ｐ側に溝状に加工することで加工が容易になる。

【００２１】また、図２の部分断面図である図５に示す
ように、第２分割型７ａ₂の冷却水通路２２の両側方に
はシール溝ｍが設けられ、このシール溝ｍには水洩れ防
止手段としてのシール部材２４が装着されている。そし
て、この第１、第２分割型７ａ₁、７ａ₂は図示しない締
結手段で締結されている。

【００２２】因みに、図２に示すように、上記冷却水通
路２２…には、可動金型取付板５の冷却水供給・排水通
路２６…から供給される冷却水が導入されるようにして
おり、金型７の冷却水通路２２…を循環した冷却水は、
再び冷却水供給・排水通路２６…から排出される。ま
た、冷却水供給・排水通路２６…と冷却水通路２２…の
接続部には、継手管２７…が設けられている。

【００２３】ここで、前記のように方案部金型７ａを更
に分割している理由は、方案部８ａに較べて冷却水通路
２２の損耗の程度は少なく、方案部８ａが熱的疲労によ
って寿命に達しても冷却水通路２２は何等性能に影響が
ないため、このような場合は第１分割型７ａ₁だけを交
換して冷却水通路２２を加工する手間と費用を削減する
ためである。また、シール溝ｍ、シール部材２４を第２
分割型７ａ₂に形成している理由も同様な理由によるも
のである。

【００２４】以上のような鋳造用金型の作用について説
明する。先ず、固定型２と可動型３を型締めし、注湯前
に加熱ヒータ２３で加熱した方案部８ａ及び製品部８
ｂ、８ｂ内に湯口１０から溶湯を注湯する。そして、充
填とともに冷却通路２２…に冷却水を導入して溶湯の表
層を急速に冷却し、表層に殻状の凝固層が形成され内部
が未凝固の段階で型開きして製品を払い出す。そして、
この鋳造サイクルを繰り返すことで生産性を高めること
ができる。

【００２５】ところで、方案部７ａが熱的疲労を起こし
交換が必要になったら、方案部金型７ａの第１分割型７
ａ₁だけを交換する。この際、図５に示すように、新た
な第１分割型７ａ₁を従来の第２分割型７ａ₂に接合する
だけで従来の冷却水通路２２、及びシール部材２４を継
続して使用することができ、経済的である。

【００２６】尚、以上のような第１分割型７ａ₁と第２
分割型７ａ₂の分割面ｐはフラット形状のものでなく、
図６に示すように、突部ｔと凹部ｏを嵌合させるような
ものでも良い。すなわち、この構成例では第１分割型７
ａ₁の分割面ｐ側に凹部ｏを形成し、第２分割型７ａ₂の
分割面ｐ側に突部ｔを形成するとともに、この突部ｔの
前面に冷却水通路２２を刻設し、突部ｔの両側面にシー
ル溝ｍ、ｍ、シール部材２４、２４を設けている。そし
て、この場合はより強力なシール効果を得ることができ
る。また、冷却水通路２２は同図（Ｂ）に示すような断
面半円形状のものに限られることなく、例えば同図
（Ａ）のように断面矩形状にしても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明に係る鋳造
用金型によれば、方案部と冷却水通路を備えた金型を、
方案部が形成された分割型と、冷却水通路が形成された
分割型に分割するようにしたため、熱的損耗度の高い方
案部を交換するような場合、機能に問題のない冷却水通
路を継続して使用することができ、冷却水通路を加工す
る手間、加工費用等を削減することができる。そして、
冷却水通路を分割面側に形成すれば加工が楽であり、ま
た、水洩れ防止手段を冷却水通路側の分割面に設ければ
一層経済的である。

【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】鋳造金型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】可動型の底面図

【図５】図２の部分拡大図

【図６】分割型の分割構成の別実施例図

【符号の説明】

１…鋳造金型、２…固定型、３…可動型、３７…可動金
型、７ａ₁…第１分割型、７ａ₂…第２分割型、８ａ…方
案部、２２…冷却水通路、２４…シール部材、ｍ…シー
ル溝、ｐ…分割面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小玉春喜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】方案部の近傍に冷却水通路が設けられた
鋳造用金型において、前記方案部と冷却水通路が形成さ
れた金型は少なくとも２つの分割型に分割され、これら
分割型の１つには方案部が形状付与され、また他の分割
型の１つには冷却水通路が形成されていることを特徴と
する鋳造用金型。
【請求項２】請求項１に記載の鋳造用金型において、
前記冷却水通路は分割型の分割面側に形状付与され、且
つこの冷却水通路を設けた分割型の分割面側には、該冷
却水通路からの水洩れを防止する水洩れ防止手段が設け
られたことを特徴とする鋳造用金型。