JPS6049833A

JPS6049833A - 転動形インゴツトの鋳造用金型

Info

Publication number: JPS6049833A
Application number: JP15741683A
Authority: JP
Inventors: Terumoto Yamaguchi; 山口　輝元; Hisayoshi Mishima; 久佳三島; Satoshi Ito; 智伊藤
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1983-08-29
Filing date: 1983-08-29
Publication date: 1985-03-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、特にアルミニウム合金、亜鉛合金などの軽
合金より転がり可能の転勤形インゴットを製造する際に
使用される鋳造用金型に関する。

一般に、インゴットなどの鋳造に使用する金型は切削加
工、ホビング加工、鋳造法等によって製作されており、
たとえば、所定の金型材料よりなる金型母体に型彫その
他の加工を施したり、あるいは鋳造方式により金型母体
に所定のキャビティを形成して型面としたものが使用さ
れている。

このような金型においては、注湯される溶湯の温度及び
その熱衝撃等に酎える必要があるため、熱応力に対する
抵抗の大きい高級で高価な材質の金属が使用されている
が、注湯が繰返えされるに従い、型面は溶湯による物理
的、化学的作用を受けて浸食され、亀裂や肌荒れ等を生
じたり歪を発生し、得られるインゴット等の鋳肌も荒れ
るとともに寸度、形状等も不正確となり、かつ、金型よ
りの離型にも支障を生じ、しかも、修理が困難であるた
めこのような状態となった金型は廃棄せねばならぬこと
となって、極めて不経済であるという欠点がある。

この発明は１以上のような欠点のない転勤型インゴット
の鋳造用金型を提供することを目的とするもので、鋳造
用金型の溶湯に接する型面を形成する部分を熱衝撃等に
強い所定の材質による型部材で構成し、この型部材を金
型本体の所定の位置へ固定して鋳造作業を行い、型面に
亀裂や肌荒れを生じたり、歪を発生したら、金型本体は
そのままとして型部材のみを取外し、新規なものと交換
して鋳造作業を続行可能としたもので、以下図示の実施
例について説明する。

第１図及び第２図は球状の転勤形インゴットな製造する
ための割子形式の２個取りとされた鋳造用金型の組立図
で、ｌ、ＩＡは一対の割型における金型本体で一般に使
用されている普通鋼材、鋳鉄あるいは軽合金鋳物等より
構成され、それぞれの対応する基部には、転勤形イン」
ットの図示されない製造装置に設けられる一対の連結軸
２．２Ａを遊挿可能とする軸孔３．３Ａが形成してあり
、両金型本体１、ＩＡはこの連結軸２．２Ａに取（＝Ｊ
けられることにより、後記する型締め解除の状態におい
て連結軸２．２Ａを中心としてそれぞれ垂直面内に回動
可能な構成としである。また、金型本体１、ＩＡの対向
する型合せ面４．４Ａには、後記の型部材に設けられる
取付座を嵌着係止可能とする取付四部５．５Ａが、その
−面を係止面６．６Ａとして対応位置に形成させてあり
、更に、取付四部５．５Ａに続いて若干小さい冷却室７
．７Ａが同様に形成してあって、それぞれの冷却室７．
７Ａには金型本体１、ＩＡに穿設された冷却流体通路８
．８Ａの端部が臨ませであるとともに、冷却室７．７同
志及び冷却室７Ａ、７Ａ同志は冷却流体通路８及び８Ａ
により連通させてあり、前記冷却流体通路８．８Ａの金
型本体１、ＩＡにおける開口端には、別途設けられる冷
却流体源に連結される可撓性の冷却流体管９．９Ａの端
部が接続させてあり、また、各冷却室７．７Ａの中心位
置における金型本体１．ＬＡの壁部には貫通孔１０、Ｉ
ＯＡが形成してあり、１１、ＩＩＡは後記の型部材１２
．１２Ａを嵌着固定する場合の位置決め用の孔で、実施
例では取付凹部５．５Ａの係止面６．６Ａの所定の位置
に開口させて設けである。

１２．１２Ａは転勤形インゴットを鋳造する際の型面を
構成する一対の型部材で、該型部材１２．１２Ａは球形
の転勤形インゴットを形成するための半凹球面状の型面
１３．１３Ａを内側表面１こ設けた半球殻部１４．１４
Ａを有し、この半球殻部１４．１４Ａは熱衝撃に強くて
酸化成長か少なく、かつ、繰返し熱応力に耐え、また、
加工性のよい鋳鉄、炭素鋼、合金鋼、銅などの金型材よ
り形成されている。これらの半球殻部１４．１４Ａはそ
の開放側端面を合せ面１５．１５Ａとされるとともに合
せ面１５．１５Ａの上部にはそれぞれ短小注湯口１６．
１６Ａが形成され、また、半球殻部１４．１４Ａの外側
表面には、金型本体ｌ、ＩＡの取付凹部５．５Ａにそれ
ぞれ嵌着係止可能とされる取付座１７．１７Ａが設けて
あり、該取付座１７．１７Ａの外端面は前記取付凹部５
．５Ａの係止面６．６Ａに当接係止される係止面１８．
１８Ａとされ、これら係止面１８．１８Ａの所定の位置
には前記孔１１．１１Ａに嵌入可能な位置決めピン１９
．１９Ａが立設してあり、位置決めピン１９．１９Ａを
対応する孔１１．ｌｌＡへ嵌入させることにより、短小
注湯口１６．１６Ａは割に上部側の所定の位置とされ、
２０．２０Ａは係止面１８．１８Ａ表面に嵌着保持され
る０リング等のバッキングである。また、半球殻部１４
．１４Ａの外側における半球面頂部には固定部材２１．
２１Ａが半径方向に突設してあり、該固定′　部材２１
．２１Ａは第１図、第２図に示すように、金型本体１、
ＩＡの取付凹部５．５Ａに型部材１２．１２Ａを組付け
た時にそれぞれの貫通ＪＬ　１０、ＩＯＡに挿通可能と
されるとともしこ、各貫通孔１０、ＩＯＡ内に位置する
部分に前記同様のノクツキング２２．２２Ａか嵌着固定
してあり、更に、金を本体１．１”Ａ外側面より突出す
る部分にＣ±ねじが形成してあって、該ねじ部ｉこナツ
ト２３．２３Ａを螺合させて締付けることにより、取イ
寸凹部５．５Ａ内に嵌入された型部材１２．１２ＡＬ±
、それぞれの位置決めピン１９．１９．Ａ力く金型本体
１、ＩＡの対応する孔１１、ＩＩＡへ嵌入されて各短小
注湯口１６．１６Ａを上部側の所定のイ装置とするとと
もに、取付座１７．１７Ａの係止面１８．１８Ａを金型
本体ｌ、ＩＡの係止面６．６Ａに係止されて固定され、
それぞれの型面１３゜１３Ａ及び短小注湯口１６．１６
Ａを対＋＊＋した状態として金型本体１、ＩＡに所定の
位置として保持され、金型本体１．ＩＡの型合せ面４．
４Ａを型合せして型締めの状態とした場合、型部材１２
．１２Ａにおける半球殻部１４．１４Ａの型面１３．１
３Ａにより、球状の転勤形インゴット用のキャビティが
形成される。

２４は一対の金型本体１、ＩＡの表面をほぼ覆うように
これら上面にわたって位置されるとともに、前記金型本
体１、ＬＡの長手方向に摺動自在に保合保持される型締
め板で、該型締め板２４の金型本体ＩＡ上に面する側に
は、金型本体ＩＡの長手方向に形成した溝部２５に係合
可能な突条２６が設けてあり、また、金型本体１上に面
する側は若干幅が小さく、したがって、第１図、第２図
に示すように金型本体１の左側上面の一部は開放状態と
され、この開放部の所定の位置には押え部材２７がボル
ト２８により固定させである。そして押え部材２７の肩
部２９は型締め板２４側へ向かって水平状に若干突出さ
せてあり、これに対し型締め板２４の対応する長手方向
の側端部には、前記肩部２９に保合可能に所定の長さの
段部３゜が該側端部に平行に設けられ、段部３ｏの位置
は第１図に示すように、型締め板２４が後記するその注
湯口３６を金型本体１、ＩＡの短小注湯口■６．１６Ａ
と一致する状態とされたとき、前記肩ｇＢ２９と係合可
能な位置とされ、更に、この段部３０に続いて型締め板
２４に切欠き部３１が設けてあり（第９図参照）、該切
欠き部３１の広さは前記肩部２９の広さより若干大とし
である。また、型締め板２４の金型本体ＩＡ上に面する
側には、段部３３を有する長孔状の案内部３２が型締め
板２４の長手方向と平行に形成してあり、かつ、案内部
３２にはその段部３３に当接可能な鍔を有するスリーブ
３４が摺動自在に嵌着させてあり、該スリーブ３４はそ
の中心孔部にボルト等の案内部材３５が挿通してあり、
該案内部材３５の下端は金型本体ＩＡの所定の位置に螺
着固定されていて、これ１こより型締め板２４は金型本
体ＩＡに係合保持された状態で案内部材３５により案内
部３２の長さだけ摺動可能とされ、同時にこの摺動によ
り押え部材２７の肩部２９が型締め板２４の段部３０と
切欠き部３１へ交互に位置されることとなって、型締め
板２４による金型本体１．ＩＡの型締め及びその解除が
行われることとなる。そしてこのような型締め板２４の
長手方向のほぼ中央部には、金型本体１、ＩＡの上面に
開口する短小注湯口１６．１６Ａに対応して、漏斗状の
注湯口３６が同一ピッチとして形成してあり、更に、型
締め板２４の下面側には前記注湯口３６を直列に連結す
る状態として嵌着溝３７が長手方向に平行に形成しであ
る。３８は嵌着溝３７に摺動自在に嵌着される帯板状の
開閉板で、該開閉板３８には第１Ｏ図に示すように、短
小注湯口１６．１６Ａ及び注湯口３６と同一ピッチで、
かつ、これらに接続可能な形状とした連通孔３９が穿設
しである。また、４０．４ＯＡは金型本体１、ＩＡの側
端部より対称方向に突出させた腕部４１．４ＬＡに形成
した軸孔で、該軸孔４０．４ＯＡには金型本体１、ＩＡ
を開閉する際に案内として作用する図示されないローラ
がそれぞれ軸支されるようになっており、第１１図に示
す４２は型部材１２．１２Ａによる鋳造用金型により鋳
造された転勤形インゴットで、その表面には短小注湯口
１６．１６Ａにより成型される短小の堰４３が形成され
ている。

次に、以上の構成の転勤形インゴットの鋳造用金型にお
ける使用態様について説明する。

まず、第１図、第２図に示すように、金型本体ｌ、ＩＡ
を型合せしてそれぞれの型合せ面４．４Ａを当接させ、
次いで、型締め板２４を第１図の上方側へ摺動させて各
押え部材２７の肩部２９を対応するそれぞれの段部３０
へ保合させることにより型締めの状態とすると、第２図
に示すように、型部材１２．１２Ａの半球殻部１４．１
４Ａにおける合せ面１５．１５Ａも当接され、両型部材
１２．１２Ａの型面１３．１３Ａ及び上部の短小注湯口
１６．１６Ａにより頂部に開口を有する球形のキャビテ
ィが形成される。次に、開閉板３８を摺動させてその各
連通孔３９を短小注湯口１６．１６Ａによる開口と型締
め板２４の注湯口３６とを連通させる位置とし、この間
に冷却流体管９．９Ａより適宜冷却流体を冷却流体通路
８．８Ａを経て冷却室７．７Ａへ送給させておいて、図
示されない給湯装置より溶湯を各注湯口３６へ供給する
と、溶湯は連通孔３９及び短小注湯口１６、１６Ａによ
る開口を経て型部材１２．１２Ａの型面１３．１３Ａに
より形成される前記球形のキャビティ内へ流入する。

前記溶湯の量が短小注湯口１６．１６Ａによる開口上面
を若干越える所定の注湯量となったら、給湯を停止して
直ちに開閉板３８を摺動させて各連通孔３９を短小注湯
口１６．１６Ａによる各開口の中間に位置させ、これに
より前記各開口の上面を閉鎖するとともにこの開閉板３
８により短小注湯口１６．１６Ａによる開口上面におけ
る溶湯を冷却する。次いで、型締め状態のまま金型本体
１、ＩＡを図示されない反転装置により反転させて型締
め板２４側を下向きとし、所定時間経過後、溶湯が凝固
したら型締め板２４を前記の逆方向へ摺動させてその切
欠き部３１を押え部材２７の局部２９下カへ位置させる
ことにより、型締め板２４と金型本体１との係合は解消
されて型締め解除の状態となる。ただし、前記の状態に
おける型締め板２４はその一突条２６と金型本体ＩＡの
溝部２５との係合及び案内部３２と案内部材３５との係
合により、金型本体ＩＡ側番と保）寺されてｌ、）る。

続いて、適当な型開き装置により金型本体１、ＩＡを連
結軸２．２Ａを中心として軸イＬ４０．４０Ａに軸支さ
れている図示されなりＸローラの案内の下に、互いに外
側へ所定の角度回動させて型開きすると、前記キャビテ
ィ内しと鋳造された転勤形インゴット４２は離型されて
自重により金型本体１、ＩＡより落下する。このように
して得られた転勤形インゴット４２は、各短４１注１易
口１６．１６Ａによる開口上面を超えた余分の溶湯力く
開閉板３８の摺動によりそれぞれの連通イし３９下面に
よりかき取られ、したがって、短／Ｊ％注湯口１６．１
６Ａにより成型される堰４３の上面１ｉ平らでしめ）も
その長さは極めて短Ｉ／）一定形状のものとなって転勤
形インゴット４２の形状ｔ±全全体してｊよｉｒ球状の
ものとなり、特別な後処理等を要することなく転勤性が
良好で鋳放しのまま使用可能である。

次に、キャビティ内その他の清掃を行って力）ら前記型
開き装置を逆作動させて再び金型本体ｌ、ＩＡを型合せ
したのち、型締め板２４をｎＯ記したように型締めの状
態に摺動位置させるとともに、開閉板３８もその連通孔
３９を短小注湯口１６．１６Ａによる開口と注湯口３６
とを連通させる位置に摺動させて第１図の状態に復帰さ
せ、前記した転勤形インゴット４２の鋳造を続ける。

このような鋳造作業の繰返しにより、型部材１２．１２
Ａに亀裂、肌荒れ、歪等が発生して転勤形インゴット４
２の鋳造に不都合を生ずるようになったら、冷却室７．
７Ａ、冷却流体通路８，８Ａ等より冷却流体を排除して
金型本体１．ＩＡを型開きしたのち、案内部材３５、ス
リーブ３４を外して型締め板２４を金型本体ＩＡ上に沿
って摺動させて抜き取り、次に、各ナツト２３．２３Ａ
を外して型部材１２．１２Ａをそれぞれ金型本体１、Ｉ
Ａの取付凹部５．５Ａより抜取り、別途準備した新規の
型部材の取付座を取付凹部５．５Ａへ嵌着係止させ、こ
のとき貫通孔１０、ＩＯＡを通って金型本体１．ＩＡ外
側に突出する各型部材における固定部材のねじ部に前記
ナツト２３．２３Ａを螺着して締め付けることにより、
新規の各型部材を金型本体１．ｌＡに固定させて型部材
の交換を行い、鋳造作業を続行する。

なお、取付座１７．１７Ａは連続的形状となっているが
、それぞれの半球殻部１４．１４Ａ外供１の所定の位置
に適数個突設させる断続的な構造としてもよく、また、
型部材を円柱部材の一方の端面側に半凹球面状の型面を
形成した口形として、半球殻部１４．１４Ａと取付座１
７．１７Ａとを一体としたものでも差支えなく、あるし
Ｘｔ±金型本体ｌ、ＩＡの取付凹部５．５Ａを型部材１
２．１２Ａの半球殻部１４．１４Ａの外側半球面と同じ
形状の半凹球面とし、これｔこ取４−１′座１７．１７
Ａを除去した形状の半球殻部外側の全部又ｔ±一部を適
宜の位置決め手段の下に所定の状態に直４ｍ嵌着させる
こともでき、更に、型部材１２．１２Ａの金型本体１、
ＩＡへの取付けは、半球殻部１４．１４Ａに突設される
固定部材２１．２１ＡｊｊＪ：る代りに、金型本体１、
ＩＡの壁部を通して外（１１１＋よりボルトを挿通し、
該ボルトを型部材１２．１２Ａの取付座１７．１７Ａへ
ねじ込むことにより固定させてもよい。

以上の説明より明らかなように、この発明によれば、鋳
造用金型の溶湯に接する型面を形成する部分は熱衝撃等
に強い所定の金型材料により形成し、−力、金型本体は
普通の材質のもので製作して前記型部材を適宜交換可能
な構成としたもので、鋳造用金型全体を高級な金型材料
とするより安価に製作できるとともに、鋳造作業の繰返
しにより型面が損耗しても型部材のみを交換するだけで
金型本体はそのまま使用できるので極めて経済的であり
、また、注湯される溶湯は主としてアルミニウム合金、
亜鉛合金等であるから溶湯温度が比較的低いので、型面
部を構成する型部材の肉厚を薄く形成しても溶湯圧力な
どに対し十分耐えることができ、しかも、型部材の交換
は簡単で転勤形インゴット以外の鋳造品に対しても適用
できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は型締め
状態における一部切欠平面図、第２図は第１図のＩＩ　
−ＩＩ線における縦断面図、第３図は金型本体の一部切
欠正面図、第４図は第３図のＩＶ−■線における縦断面
図、第５図は型部材の断面図、第６図は同じく平面図、
第７図は第５図の■−■線による側面図、第８図は第５
図の■−■線による側面図、第９図は型締め板の斜視図
、第１０図は開閉板の斜視図、第１１図は転勤形インゴ
ットの正面図である。１、ＬＡ・・・金型本体、１２．１２Ａ・・・型部材、
１３．１３Ａ・・・型面。特　許　出　願　人自　発　補　正手続補正書５９．８．１１昭和　鞠か１月　日特許庁長官　殿 ■、事件の表示昭和５８年　特許願　第１５７４１６号２、発明の名称転勤形インゴットの鋳造用金型３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所氏　名　株式会社　東海理化電機製作所４、代理人５、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄６、補正の内容（１）明細書第３頁第４行の「軽合金鋳物」を「二基１
」と補正する。（２）同第１１頁第４行〜第６行の「前記溶湯の量が・
・・・・・給湯を停止して」をｒ−”’　−’１ユ」２
Ｌ邊」と補正する。（３）同第１１頁第１１行の「冷却する」を「慧尾吏−
ｅ６Ｊと補正する。（４）同第１２頁第１０行の「溶湯力〜開閉板ｊをｒ溶
湯が串ゴ互ｊ「金工間閉板」と補正する。

Claims

【特許請求の範囲】

溶湯に接する型面を表面に形成した型部材を金型本体に
固定してなる転勤形インゴットの鋳造用金型。