JPH09239514A - 鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型 - Google Patents
鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型Info
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- JPH09239514A JPH09239514A JP4485396A JP4485396A JPH09239514A JP H09239514 A JPH09239514 A JP H09239514A JP 4485396 A JP4485396 A JP 4485396A JP 4485396 A JP4485396 A JP 4485396A JP H09239514 A JPH09239514 A JP H09239514A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダイカスト中にセメンタイト組織が生成する
のを抑制し、以て改めて熱処理を施すことなく黒鉛組織
を生成せしめ、割れの少ない鋳鉄製品を製造し得る鋳鉄
のダイカストに用いられる鋳型を提供する。 【解決手段】 鋳鉄を鋳型に射出し加圧保持して成形す
る鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型であって、鋳型1
が断熱鋳型2とこの断熱鋳型2をバックアップする金型
3よりなる。
のを抑制し、以て改めて熱処理を施すことなく黒鉛組織
を生成せしめ、割れの少ない鋳鉄製品を製造し得る鋳鉄
のダイカストに用いられる鋳型を提供する。 【解決手段】 鋳鉄を鋳型に射出し加圧保持して成形す
る鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型であって、鋳型1
が断熱鋳型2とこの断熱鋳型2をバックアップする金型
3よりなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳鉄のダイカスト
に用いられる鋳型に関するものである。
に用いられる鋳型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ダイカスト設備としては横型や縦型など
種々の形態のものがあるが、その基本構成は、例えば図
6に概要図で示す縦型ダイカスト設備のように、射出装
置11と金型12とで構成され、射出装置11は射出シリンダ
13、プランジャ14、射出スリーブ15を備え、また金型12
は製品キャビティ16が形成されている。そして、射出ス
リーブ15に溶湯17を注湯し、この射出スリーブ15に金型
12を前進させてセットした後、プランジャ14を前進駆動
させて溶湯17をキャビティ16内に射出するとともに所定
時間加圧保持し、しかる後、金型12を後退させ製品を取
り出しダイカストが行われる。このダイカストに使用さ
れる金型12は、通常ダイス鋼(例えばSKD61)など
の金属で製造され、ダイカストに先立ち通常数 100℃に
予熱されている。
種々の形態のものがあるが、その基本構成は、例えば図
6に概要図で示す縦型ダイカスト設備のように、射出装
置11と金型12とで構成され、射出装置11は射出シリンダ
13、プランジャ14、射出スリーブ15を備え、また金型12
は製品キャビティ16が形成されている。そして、射出ス
リーブ15に溶湯17を注湯し、この射出スリーブ15に金型
12を前進させてセットした後、プランジャ14を前進駆動
させて溶湯17をキャビティ16内に射出するとともに所定
時間加圧保持し、しかる後、金型12を後退させ製品を取
り出しダイカストが行われる。このダイカストに使用さ
れる金型12は、通常ダイス鋼(例えばSKD61)など
の金属で製造され、ダイカストに先立ち通常数 100℃に
予熱されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ダイカ
ストにおいて、溶湯17が鋳鉄溶湯であったり、あるいは
固液共存温度域の鋳鉄スラリーである場合には、ダイカ
ストに先立ち金型12を数100℃に予熱して用いても、鋳
鉄溶湯や鋳鉄スラリーの温度が1100℃以上の高温である
ため金型12内で急冷されることになり、この急冷のため
鉄−セメンタイト系凝固が生じやすくなり、硬度の高い
セメンタイト組織が生成することになる。このセメンタ
イト組織が生成すると高硬度であるため、ダイカスト製
品に割れが生じやすくなる。このため、このような割れ
が懸念される製品においてはダイカスト後に改めて熱処
理を行い、セメンタイト組織を黒鉛組織へ変更させ硬度
を低下させるとともに割れの低減が図られる。
ストにおいて、溶湯17が鋳鉄溶湯であったり、あるいは
固液共存温度域の鋳鉄スラリーである場合には、ダイカ
ストに先立ち金型12を数100℃に予熱して用いても、鋳
鉄溶湯や鋳鉄スラリーの温度が1100℃以上の高温である
ため金型12内で急冷されることになり、この急冷のため
鉄−セメンタイト系凝固が生じやすくなり、硬度の高い
セメンタイト組織が生成することになる。このセメンタ
イト組織が生成すると高硬度であるため、ダイカスト製
品に割れが生じやすくなる。このため、このような割れ
が懸念される製品においてはダイカスト後に改めて熱処
理を行い、セメンタイト組織を黒鉛組織へ変更させ硬度
を低下させるとともに割れの低減が図られる。
【0004】一方、鋳鉄の通常の鋳造では、鋳鉄溶湯を
鋳型に流し込み鋳物製品が製造される。この場合、鋳型
は通常砂型が用いられるが、この砂型からなる鋳型を上
述したダイカストに用いるには、加圧力に対抗できる強
度が無いため砂型のみではダイカストに適用することは
できない。
鋳型に流し込み鋳物製品が製造される。この場合、鋳型
は通常砂型が用いられるが、この砂型からなる鋳型を上
述したダイカストに用いるには、加圧力に対抗できる強
度が無いため砂型のみではダイカストに適用することは
できない。
【0005】そこで、本発明は、上述の如き事情の下に
なしたものであって、その目的は、ダイカスト中にセメ
ンタイト組織が生成するのを抑制し、以て改めて熱処理
を施すことなく黒鉛組織を生成せしめ、割れの少ない鋳
鉄製品を製造し得る鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型
を提供するものである。
なしたものであって、その目的は、ダイカスト中にセメ
ンタイト組織が生成するのを抑制し、以て改めて熱処理
を施すことなく黒鉛組織を生成せしめ、割れの少ない鋳
鉄製品を製造し得る鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型
を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型
は、鋳鉄を鋳型に射出し加圧保持して成形する鋳鉄のダ
イカストに用いられる鋳型であって、鋳型が断熱鋳型と
この断熱鋳型をバックアップする金型よりなるものであ
る。
めに、本発明に係る鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型
は、鋳鉄を鋳型に射出し加圧保持して成形する鋳鉄のダ
イカストに用いられる鋳型であって、鋳型が断熱鋳型と
この断熱鋳型をバックアップする金型よりなるものであ
る。
【0007】そして、上記本発明に係る鋳鉄のダイカス
トに用いられる鋳型においては、断熱鋳型が一部に設け
られてあってもよいし、又は、断熱鋳型が砂型からなっ
ていてもよい。
トに用いられる鋳型においては、断熱鋳型が一部に設け
られてあってもよいし、又は、断熱鋳型が砂型からなっ
ていてもよい。
【0008】本発明では、断熱鋳型を用いているのでキ
ャビティに射出された鋳鉄溶湯の急冷が緩和され、ダイ
カスト中のセメンタイト組織の生成が抑制されると同時
に黒鉛組織が生成し、改めて熱処理を施すことなく割れ
の少ない鋳物製品を得ることができる。また、断熱鋳型
の外側には金型が密着して設けられているので、ダイカ
スト時に断熱鋳型にかかる加圧力をバックアップするこ
とができ、前記割れの少ない鋳物製品を安定して製造す
ることができる。また、断熱鋳型を鋳鉄製品の急冷され
やすい部分について成形し、その断熱鋳型を金型でバッ
クアップする構成としてもよく、このようにしても、セ
メンタイト組織の生成が抑制され改めて熱処理を施すこ
となく割れの少ない鋳物製品を得ることができる。
ャビティに射出された鋳鉄溶湯の急冷が緩和され、ダイ
カスト中のセメンタイト組織の生成が抑制されると同時
に黒鉛組織が生成し、改めて熱処理を施すことなく割れ
の少ない鋳物製品を得ることができる。また、断熱鋳型
の外側には金型が密着して設けられているので、ダイカ
スト時に断熱鋳型にかかる加圧力をバックアップするこ
とができ、前記割れの少ない鋳物製品を安定して製造す
ることができる。また、断熱鋳型を鋳鉄製品の急冷され
やすい部分について成形し、その断熱鋳型を金型でバッ
クアップする構成としてもよく、このようにしても、セ
メンタイト組織の生成が抑制され改めて熱処理を施すこ
となく割れの少ない鋳物製品を得ることができる。
【0009】また、本発明では、ダイカストの際にキャ
ビティに射出した溶湯あるいは固液共存温度域の鋳鉄ス
ラリーが、金型にバックアップされている断熱鋳型によ
って急冷されることがないことから、溶湯や鋳鉄スラリ
ーが型の合わせ目から吹き出す現象が抑制され、更にバ
リの減少にもつながる。
ビティに射出した溶湯あるいは固液共存温度域の鋳鉄ス
ラリーが、金型にバックアップされている断熱鋳型によ
って急冷されることがないことから、溶湯や鋳鉄スラリ
ーが型の合わせ目から吹き出す現象が抑制され、更にバ
リの減少にもつながる。
【0010】また、本発明に係る鋳型は、鋳鉄素材(ビ
レット)を固液共存温度域に加熱してダイカストするチ
クソキャスト法、固液共存温度域の鋳鉄スラリーを直接
ダイカストスリーブに注入するレオキャスト法、及び液
相線温度以上の溶湯を直接ダイカストスリーブに注入す
る方法の何れにも適用できる。
レット)を固液共存温度域に加熱してダイカストするチ
クソキャスト法、固液共存温度域の鋳鉄スラリーを直接
ダイカストスリーブに注入するレオキャスト法、及び液
相線温度以上の溶湯を直接ダイカストスリーブに注入す
る方法の何れにも適用できる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る鋳型の
説明図であって、aは本発明に係る鋳型の全体斜視図、
bは本発明に係る砂型からなる断熱鋳型の斜視図であ
る。
図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る鋳型の
説明図であって、aは本発明に係る鋳型の全体斜視図、
bは本発明に係る砂型からなる断熱鋳型の斜視図であ
る。
【0012】本発明に係る鋳型1は、砂型(断熱鋳型)
2と金型3とで基本的に構成され、砂型2の内部には鋳
鉄製品の形状に合わせてキャビティ4が成形され、また
砂型2の合わせ面5にはキャビティ4に連通する湯道6
が成形されている。また砂型2の外形は概ね直方体に成
形されている。なお、本例では砂型2を例としている
が、他にシェルモールド、セラミック型なども好適に使
用でき、実用的には熱伝導率で10-2cal/(cm ・sec ・de
g)以下の材質がよい。因みに、砂型の熱伝導率は1.5×1
0-3cal/(cm ・sec ・deg)〔ただし室温〕程度である。
2と金型3とで基本的に構成され、砂型2の内部には鋳
鉄製品の形状に合わせてキャビティ4が成形され、また
砂型2の合わせ面5にはキャビティ4に連通する湯道6
が成形されている。また砂型2の外形は概ね直方体に成
形されている。なお、本例では砂型2を例としている
が、他にシェルモールド、セラミック型なども好適に使
用でき、実用的には熱伝導率で10-2cal/(cm ・sec ・de
g)以下の材質がよい。因みに、砂型の熱伝導率は1.5×1
0-3cal/(cm ・sec ・deg)〔ただし室温〕程度である。
【0013】一方、金型3は、鋼、銅等の金属からなり
その内部には砂型2を装入せしめてバックアップするた
めの窪み7が設けられ、また金型3の合わせ面8には砂
型2の合わせ面5に成形した湯道6に連通する湯道9が
設けられている。なお、従来汎用されている金型(SK
D61)、金型(SUS304)の熱伝導率はそれぞれ
1.2×10-1cal/(cm ・sec ・deg)〔ただし室温〕、 3.6
×10-2cal/(cm ・sec・deg)〔ただし室温〕程度であ
る。
その内部には砂型2を装入せしめてバックアップするた
めの窪み7が設けられ、また金型3の合わせ面8には砂
型2の合わせ面5に成形した湯道6に連通する湯道9が
設けられている。なお、従来汎用されている金型(SK
D61)、金型(SUS304)の熱伝導率はそれぞれ
1.2×10-1cal/(cm ・sec ・deg)〔ただし室温〕、 3.6
×10-2cal/(cm ・sec・deg)〔ただし室温〕程度であ
る。
【0014】
〔実施例1〕図6に示す縦型ダイカスト設備に上記図1
に示す鋳型1をセットし、片状黒鉛鋳鉄(3.2%C−2.12
%Si)ビレットを固相率 0.2の1200℃に加熱してチク
ソキャスト法によりダイカストし、図2に示す幅 100mm
×高さ 150mm×厚さ 6mmの板状製品を製作した。また、
比較のため金型(SKD61)のみによって同寸法の板
状製品を同要領でチクソキャスト法によりダイカストし
た。3枚づつダイカストして得られた板状製品の割れ個
数を図3に比較して示す。図3によれば本発明の鋳型を
用いると割れが大幅に減少することが分かる。なお、図
4は板状製品の割れ状況を示す説明図である。
に示す鋳型1をセットし、片状黒鉛鋳鉄(3.2%C−2.12
%Si)ビレットを固相率 0.2の1200℃に加熱してチク
ソキャスト法によりダイカストし、図2に示す幅 100mm
×高さ 150mm×厚さ 6mmの板状製品を製作した。また、
比較のため金型(SKD61)のみによって同寸法の板
状製品を同要領でチクソキャスト法によりダイカストし
た。3枚づつダイカストして得られた板状製品の割れ個
数を図3に比較して示す。図3によれば本発明の鋳型を
用いると割れが大幅に減少することが分かる。なお、図
4は板状製品の割れ状況を示す説明図である。
【0015】〔実施例2〕上記実施例1と同様に、図6
に示す縦型ダイカスト設備に上記図1に示す鋳型1をセ
ットし、球状黒鉛鋳鉄(3.4%C−2.66%Si−0.03%M
g)をチクソキャスト法によりダイカストし、図2に示
す幅 100mm×高さ 150mm×厚さ 6mmの板状製品を製作し
た。また、比較のため金型(SKD61)のみによって
同寸法の板状製品を同要領でチクソキャスト法によりダ
イカストした。本実施例においても本発明の鋳型を用い
ると割れが大幅に減少した。そして、本例ではダイカス
ト後のミクロ組織を調査した。その結果を図5に示す。
図5aは本発明の鋳型を用いた場合、図5bは比較のた
めの金型(SKD61)を用いた場合、図5cは比較の
ための金型(SKD61)を用い、後熱処理(熱処理条
件: 950℃×15分 →750℃× 3hr)した場合のそれぞ
れミクロ組織である。
に示す縦型ダイカスト設備に上記図1に示す鋳型1をセ
ットし、球状黒鉛鋳鉄(3.4%C−2.66%Si−0.03%M
g)をチクソキャスト法によりダイカストし、図2に示
す幅 100mm×高さ 150mm×厚さ 6mmの板状製品を製作し
た。また、比較のため金型(SKD61)のみによって
同寸法の板状製品を同要領でチクソキャスト法によりダ
イカストした。本実施例においても本発明の鋳型を用い
ると割れが大幅に減少した。そして、本例ではダイカス
ト後のミクロ組織を調査した。その結果を図5に示す。
図5aは本発明の鋳型を用いた場合、図5bは比較のた
めの金型(SKD61)を用いた場合、図5cは比較の
ための金型(SKD61)を用い、後熱処理(熱処理条
件: 950℃×15分 →750℃× 3hr)した場合のそれぞ
れミクロ組織である。
【0016】図5から明らかなように、本発明の鋳型を
用いた場合にはセメンタイトは生成せず、球状黒鉛組織
となるが、従来のように金型(SKD61)を用いると
液相が急冷されて硬いセメンタイト組織となり、それを
熱処理すると黒鉛組織が生成することが分かる。従い、
本発明の鋳型を用いた場合には熱処理の必要がなくな
る。
用いた場合にはセメンタイトは生成せず、球状黒鉛組織
となるが、従来のように金型(SKD61)を用いると
液相が急冷されて硬いセメンタイト組織となり、それを
熱処理すると黒鉛組織が生成することが分かる。従い、
本発明の鋳型を用いた場合には熱処理の必要がなくな
る。
【0017】〔実施例3〕上記実施例1と同様に、図6
に示す縦型ダイカスト設備に上記図1に示す鋳型1をセ
ットし、片状黒鉛鋳鉄(3.2%C−2.12%Si)と球状黒
鉛鋳鉄(3.4%C−2.66%Si−0.03%Mg)をそれぞれ
1350℃の溶湯状態にし射出スリーブに注入してダイカス
トし、図2に示す幅 100mm×高さ 150mm×厚さ 6mmの板
状製品を製作した。また、比較のため金型(SKD6
1)のみによって同寸法の板状製品を同要領でダイカス
トした。本実施例においても本発明の鋳型を用いると割
れが大幅に減少した。
に示す縦型ダイカスト設備に上記図1に示す鋳型1をセ
ットし、片状黒鉛鋳鉄(3.2%C−2.12%Si)と球状黒
鉛鋳鉄(3.4%C−2.66%Si−0.03%Mg)をそれぞれ
1350℃の溶湯状態にし射出スリーブに注入してダイカス
トし、図2に示す幅 100mm×高さ 150mm×厚さ 6mmの板
状製品を製作した。また、比較のため金型(SKD6
1)のみによって同寸法の板状製品を同要領でダイカス
トした。本実施例においても本発明の鋳型を用いると割
れが大幅に減少した。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鋳鉄
のダイカストに用いられる鋳型によれば、鋳鉄製品内に
硬いセメンタイト組織の生成が防止され、鋳鉄製品の熱
処理が省略できるとともに、鋳鉄製品のダイカスト時の
割れが減少できる。
のダイカストに用いられる鋳型によれば、鋳鉄製品内に
硬いセメンタイト組織の生成が防止され、鋳鉄製品の熱
処理が省略できるとともに、鋳鉄製品のダイカスト時の
割れが減少できる。
【図1】本発明に係る鋳型の説明図であって、aは本発
明に係る鋳型の全体斜視図、bは本発明に係る砂型から
なる断熱鋳型の斜視図である。
明に係る鋳型の全体斜視図、bは本発明に係る砂型から
なる断熱鋳型の斜視図である。
【図2】本発明に係る鋳型でダイカストした板状製品の
説明図であって、aは正面図、bは側面図である。
説明図であって、aは正面図、bは側面図である。
【図3】本発明に係る鋳型でダイカストした板状製品の
割れ個数を従来例と比較して示すグラフ図である。
割れ個数を従来例と比較して示すグラフ図である。
【図4】板状製品の割れ状況を示す説明図である。
【図5】ダイカストして得た板状製品のミクロ組織図で
あって、aは本発明の鋳型を用いた場合、bは金型(S
KD61)を用いた場合、cは金型(SKD61)を用
いたものに更に熱処理した場合のそれぞれミクロ組織図
である。
あって、aは本発明の鋳型を用いた場合、bは金型(S
KD61)を用いた場合、cは金型(SKD61)を用
いたものに更に熱処理した場合のそれぞれミクロ組織図
である。
【図6】縦型ダイカスト設備の概要図である。
1:鋳型 2:砂型
3:金型 4:キャビティ 5,8:合わせ面
6,9:湯道 7:窪み
3:金型 4:キャビティ 5,8:合わせ面
6,9:湯道 7:窪み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 洋一 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 安堂 優一 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項1】 鋳鉄を鋳型に射出し加圧保持して成形す
る鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型であって、鋳型が
断熱鋳型とこの断熱鋳型をバックアップする金型よりな
ることを特徴とする鋳鉄のダイカストに用いられる鋳
型。 - 【請求項2】 断熱鋳型が一部に設けられてなる請求項
1記載の鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型。 - 【請求項3】 断熱鋳型が砂型からなる請求項1記載の
鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4485396A JPH09239514A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4485396A JPH09239514A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09239514A true JPH09239514A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12703049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4485396A Withdrawn JPH09239514A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 鋳鉄のダイカストに用いられる鋳型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09239514A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1440748A1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-07-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of die casting spheroidal graphite cast iron |
| JP2013158808A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Suguro Tekko:Kk | 有底円筒金属部材およびその製造方法 |
| JP2018034202A (ja) * | 2016-09-04 | 2018-03-08 | 国立大学法人東北大学 | 球状黒鉛鋳鉄の半凝固鋳造方法及び半凝固鋳造品 |
| JP2021045795A (ja) * | 2020-12-25 | 2021-03-25 | 国立大学法人東北大学 | 球状黒鉛鋳鉄の半凝固鋳造方法及び半凝固鋳造品 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP4485396A patent/JPH09239514A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1440748A1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-07-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of die casting spheroidal graphite cast iron |
| US7134478B2 (en) | 2003-01-27 | 2006-11-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of die casting spheroidal graphite cast iron |
| JP2013158808A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Suguro Tekko:Kk | 有底円筒金属部材およびその製造方法 |
| JP2018034202A (ja) * | 2016-09-04 | 2018-03-08 | 国立大学法人東北大学 | 球状黒鉛鋳鉄の半凝固鋳造方法及び半凝固鋳造品 |
| WO2018043685A1 (ja) * | 2016-09-04 | 2018-03-08 | 国立大学法人東北大学 | 球状黒鉛鋳鉄の半凝固鋳造方法及び半凝固鋳造品 |
| US11920205B2 (en) | 2016-09-04 | 2024-03-05 | Tohoku University | Spherical graphite cast iron semi-solid casting method and semi-solid cast product |
| JP2021045795A (ja) * | 2020-12-25 | 2021-03-25 | 国立大学法人東北大学 | 球状黒鉛鋳鉄の半凝固鋳造方法及び半凝固鋳造品 |
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