JPS62127149A - 遠心鋳造用組立式二重鋳型 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧延用ロールの遠心鋳造用組立式二重鋳型の
改良に関するものである。

〔従来の技術〕

耐摩耗性が要求される外殻層と強靭性が要求される内層
とからなる圧延用複合ロールの製造においては遠心鋳造
法が多く適用されている。この場合、特に外殻層は最適
の化学組成であることは勿論、鋳造に際しては緻密な組
織と適切な硬さを有し、しかもそれらは外殻層全体に均
一でなければならない。この鋳造法に用いる金型は、特
公昭５２−５２９３号公報に開示されているように、第
４図に示す構造を有する。外周に一対の転勤面９を有す
る外枠１は、胴部用金型２と、上方ジャーナル用砂型３
を固定した内枠４と、下方ジャーナル用砂型３′を固定
した内枠４′とを収容する。

各内枠４．４′は両端にフランジ部４ａ、４ｂ。

４ａ’、４ｂ’を有し、フランジ部４ａ’は胴部用金型
２とボルト１０で固定されている。胴部用金型２と外枠
１との間には、０．５〜２．５龍程度の間隙がある。胴
部用金型２の外周面には、その熱膨脹により変形しうる
材料からなる支持部材５が設けられている。なお、内枠
４′のフランジ４ｂ’には底板６が取り付けられ、内枠
４のフランジ部４ｂ側に軸方向の熱膨脹を吸収するため
のスプリングボックス７が装着され、内枠全体はピン８
により固定される。鋳型全体を、内枠４側が上になるよ
うに傾斜させた後、転勤面９と係合するローラ（図示せ
ず）により回転させられ、溶湯の注入により遠心鋳造が
行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の鋳型を用いて鋳造した場合、胴部用金型は必然的
に熱膨脹し、外枠と接触して外枠の変形を促す。このた
め鋳型全体の不つり合いが生じ、目標とする回転数では
鋳型の振動は過大となる。

このため危険であるのみでなく、外殻層に振動に起因す
る材質的欠陥の１種である偏析組織が発生する。

本発明の目的は、この二重鋳型の改良を行なうことによ
り、過大振動の発生を防止することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の遠心鋳造用組立式二重鋳型は、外周をローラに
よって支承される円筒状の外枠と、前記外枠内に間隙を
もって収容される胴部用金型と、前記胴部用金型の両端
に固定された内枠と、前記内枠に固定されたジャーナル
用砂型とを有し、前記外枠と前記内枠との間に熱膨脹に
応して変形しながら前記内枠を支持する部材が介在して
いることを特徴とする。

〔作　用〕

遠心鋳造の場合、胴部用金型と外枠との温度差は３００
〜５００℃に達し、大きな熱膨腸差が生じる。この熱膨
脹による変形量を吸収し、胴部用金型のガタや振動を完
全に防止するためには、胴部用金型と内枠とを固定して
、内枠と外枠との間に支持部材を設けるのが有効である
。この理由は必ずしも明確ではないが、胴部用金型が両
内枠に全体的に固定されているためであると考えられる
。

〔実施例〕

第１図は本発明の遠心鋳造用組立式二重鋳型の一実施例
を示す。同図において第４図と同じ部材には同一の番号
を付し、説明を省略する。第１図において１１で示すも
のが熱膨脹に応じて変形しながら内枠を支持する部材で
ある。この部材の詳細は第２図及び第３図に示す。第２
図に示す部材１１ａはニッケル製であり、熱膨脹により
胴部用金型２が拡大すると、内枠と外枠により押圧され
て塑性変形する。塑性変形する支持部材１１ａは、ニッ
ケルの他に鉄、銅または銅合金等で形成することもでき
る。第３図に示す部材１１ｂは皿ばねであり弾性変形す
る。

胴部用金型２の熱膨脹を定量的に検討した結果、３００
〜５００℃の温度差から判断して、胴部用金型２と外枠
１との間隙は３龍以上、特に４〜１（１＋ｍとする必要
がある。この間隙をもって、胴部用金型を両端の内枠４
．４′とボルトｌＯにより固定するが、内枠４．４′と
外枠との間隙によるガタや振動を防止ために、内枠４．
４′のフランジ部４ａ、４ａ’に上記塑性変形又は弾性
変形部材が設けられているわけである。この際内枠のフ
ランジ部に設けた支持部材１１と外枠との間隙は１１１
未満程度にするのが好ましい。

この部材１１を装着した場合の金型全体の自動振動によ
る過大な振動の危険性については、本発明に用いた部材
はばね定数が５．０〜１０ＸＩ１０ＸＩＯ３／ａｍと十
分に高いので、本鋳造の回転範囲では自動振動を起こさ
ない。

第１図の鋳型を２０°に傾斜させ、鋳型の振動を溶湯性
人後の時間経過とともに被駆動軸の軸受により実測した
。鋳型回転は重力倍数Ｇ　ｋ　＝　１２０（重力の１２
０倍）を与えるものとした。またその外枠、金型共に通
常の機械加工精度を維持した同一水率のものを使用した
。結果を第１表に示す。

第　　　１　　　表　　　　　　　〔単位μｍ〕表１に
おいて、Ｔは溶湯注入後の経過時間（ｗｉｎ）、ｔ２は
外枠と胴部用金型の間隔（片肉：龍）を表わす。

第１表に示すように外枠と胴部用金型の間隙がｔ＝≦２
の場合は、溶湯注入後の時間経過と共に胴部用金型が熱
膨脹し、外枠に変形を及ぼし不つり合いが生じる。この
時振幅値は、３００μｍ以上となり複合ロールの製造は
困難となる。この傾向はｔ＝３のとき少し緩和され、ｔ
＝４とした場合は胴部用金型が熱膨脹しても外枠と接触
する事なく、振幅値も低く危険性は全くない。しかし実
際に適用する場合は、安全性の面より、外枠と胴部用金
型の間隙（が大きすぎて発生する危険性を考慮して、ｔ
の最大は１０禦職位とするのが好ましい。このように適
当な間隔があれば、鋳型の振動は著しく小さなレベルに
抑えられることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明の遠心鋳造用組立式二重鋳型は胴部用金型と両端
の内枠とが固定されているとともに内枠と外枠との間に
熱膨脹に応じて変形しながら内枠を支持する部材が設け
られているので、遠心鋳造時の振動は著しく抑制される
。これにより、偏析等の欠陥のない外殻層が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の遠心鋳造用組立式二重鋳型の一実施例
を示す断面図である。 第２図は内枠のフランジ部の詳細な構造の一例を示す拡
大断面図であり、 第３図は第２図の別の例を示す拡大断面図であり、 第４図は従来の遠心鋳造用組立式二重鋳型を示す断面図
である。 １：外枠、２：胴部用金型、３：上方ジャーナル用砂型
、３′：下方ジャーナル用砂型、４゜４′：内枠、４ａ
、４ａ’、４ｂ、４ｂ’　：フランジ部、５：支持部材
、６：低板、７：スプリングボソクス、８：ピン、９：
転勤面、１１．ｌｌａ。 １１ｂ＝支持部材。 う 第１図 第２図　　　　　　第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周をローラによって支承される円筒状の外枠と
   、前記外枠内に間隙をもって収容される胴部用金型と、
   前記胴部用金型の両端に固定された内枠と、前記内枠に
   固定されたジャーナル用砂型とを有し、前記外枠と前記
   内枠との間に熱膨脹に応じて変形しながら前記内枠を支
   持する部材が介在していることを特徴とする遠心鋳造用
   組立式二重鋳型。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の遠心鋳造用組立式
   二重鋳型において、前記部材は鉄、ニッケル、銅又は銅
   合金により形成されていることを特徴とする遠心鋳造用
   組立式二重鋳型。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載の遠心鋳造用組立式
   二重鋳型において、前記部材は皿ばねからなることを特
   徴とする遠心鋳造用組立式二重鋳型。
4. （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
   載の遠心鋳造用組立式二重鋳型において、前記内枠は前
   記胴部用金型に固定されるフランジ部を有し、前記フラ
   ンジ部の外周に熱膨脹に応じて変形する支持部材が設け
   られていることを特徴とする遠心鋳造用組立式二重鋳型
   。
5. （５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記
   載の遠心鋳造用組立式二重鋳型において、前記胴部用金
   型と前記外枠との間隙が３ｍｍ以上であることを特徴と
   する遠心鋳造用組立式二重鋳型。