JPS6235557Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は定盤上における無枠鋳型の型合わせ構
造に関し、特に溶湯を部分的に強制冷却すると共
に指向性凝固を促進し、高品質な鋳物を効率よく
得る強制冷却式鋳造方法に用いるのに好適な無枠
鋳型の型合わせ構造に関する。

〔従来の技術〕

鋳造欠陥等のない信頼性のあるアルミニウム合
金鋳物、例えば、シリンダヘツド等を製造するた
めには、溶湯の凝固が迅速に行われ、また溶湯が
指向性凝固をすることが望ましい。従来、主に重
力鋳造法や低圧鋳造法においては、金型を水冷あ
るいは空冷することにより溶湯の凝固を促進する
ことが行われている。しかし、この場合には金型
の過冷却により注湯時に湯回り不良が生じないよ
うに金型温度を比較的厳格に調整する必要がある
が、金型温度は鋳造サイクルと共に周期的に変動
するため、金型の温度制御には比較的高度な制御
技術が必要である。また、金型に冷却手段を組み
込むため金型構造が複雑化し、金型の費用がアツ
プする。

また、鋳造欠陥をなくすために指向性凝固を行
わせるべく押湯の設置場所や形状、容量等を経験
的に選択設定することが行われている。しかし、
鋳物の形状的制約により、押湯の設置場所や形
状、容量等の選択設定には限界があり、押湯のみ
によつて良好な指向性凝固を行わせることが不可
能な場合がしばしば生じる。

更に、従来の方法では溶湯の凝固速度が遅く、
得られた鋳物の機械的強度が劣る。

そこで、本件出願人は、鋳造時鋳物に余肉部を
設け、この余肉部を強制冷却することにより指向
性凝固を促進する鋳物直冷式鋳造方法を提案した
（特開昭57−109559号公報）。この鋳物直冷式鋳造
方法により、指向性凝固が促進され、鋳物の高品
質化が図れると共に、鋳造サイクルの短縮化が図
れるという優れた効果が得られた。

また、本件出願人は、鋳型のキヤビテイに管部
材を配置し、この管部材に冷却媒体を通すことに
より溶湯を強制冷却して凝固を速める強制冷却鋳
造法を提案した（特開昭58−86966号公報）。この
強制冷却鋳造法により、溶湯の凝固速度が速くな
り、得られた鋳物の機械的強度が向上すると共
に、鋳造サイクルの短縮化が図れるという優れた
効果が得られた。

しかしながら、上記鋳物直冷式鋳造方法では、
強制冷却のために鋳物に余肉部を設けたため、鋳
物の歩留りが悪くなり、また鋳造後余肉部を除去
するのに時間が掛かるという問題がある。

また、上記強制冷却鋳造法においては、シリン
ダヘツド等の大物部品を鋳造する際には、形状に
よつては十分に指向性凝固を図れないという問題
がある。

そこで、更に本件出願人は、上記問題を解決す
るため、従来からしばしば用いられている冷し金
を指向性凝固に利用すると共に、溶湯により鋳ぐ
るむ管部材を強制冷却に利用する強制冷却式鋳造
方法を提案した（未公知）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記強制冷却鋳造法においては、管
部材等を用いるため、鋳型を精度よく型合わせす
る必要があり、またかかる型合わせを容易、迅速
に行う工夫が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる要望は、本考案によれば、次に述べる定
盤上における無枠鋳型の型合わせ構造によつて達
成される。

即ち、本考案の定盤上における無枠鋳型の型合
わせ構造は、略矩形平板状の定盤に３本の位置決
めピンが立設され、この３本の位置決めピンのう
ち１本は丸ピン、他の２本は角ピンとされると共
に、この定盤上で型合わせする上型と下型からな
る鋳型には、前記位置決めピンに対応する位置に
ピン穴が形成されており、このピン穴は、丸ピン
に対しては丸ピンと略同じ大きさとされ、角ピン
に対しては定盤の長手方向においては角ピンより
大きく短手方向に対しては略同じとされる断面長
穴形状をしていることを特徴としている。

〔作用〕

本考案の定盤上における無枠鋳型の型合わせ構
造によれば、まず定盤上の３本の位置決めピンに
対して下型の３つのピン穴が嵌るように挿入され
る。このとき、丸ピンに挿入されることにより、
定盤の長手方向と短手方向の位置決めがなされ、
２本の角ピンに挿入されることにより、短手方向
の位置決めがなされる。この角ピンと下型のピン
穴との間には長手方向に隙間（逃げ）が設けられ
ており、この隙間により鋳型の収縮と反りによる
変形等に対しても大きな抵抗を受けることなくス
ムーズに挿入が可能となる。同様に、上型もピン
穴を定盤の位置決めピンに合わせて挿入される。
この結果、自動的に下型と上型の位置決めおよび
型合わせが完了する。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面を参考にして説明
する。

ここで、第１図は本考案の実施例に係る定盤上
における無枠砂型の型合わせ構造を示す断面図、
第２図は第１図に示す定盤上における無枠砂型の
型合わせ構造の平面図、第３図は本考案の実施例
に用いた定盤の平面図、第４図は本考案の実施例
に係る鋳型と定盤の取付け方法を示す断面図であ
る。

第１図において、１は矩形平板状の定盤本体で
あり、この定盤本体１上には、３本の位置決めピ
ン２，３，３が立設、固定されている。この３本
の位置決めピン２，３，３は、第１図に示すよう
に、定盤本体１上に任意に形成した仮想の２等辺
三角形の各頂点に当たる位置に設けられ、２つの
等辺が交わる頂点に当たる位置の位置決めピン
は、断面形状が円形の丸ピン２とされ、他の２つ
の位置決めピンは、断面形状が矩形の角ピン３，
３とされている。そして、各位置決めピン２，
３，３の下部には、鋳型の水辺方向の位置決めを
するための鋳型水平決め台座４が設けられてい
る。なお、丸ピン２と角ピン３は、それぞれ先端
に行くほど径が小さくなつた円錐、角錐形状とさ
れる。

また、定盤本体１の長手方向の端部近傍には、
一対のガイドピン５が取り付けられている。更
に、この定盤本体１には、溶湯を強制冷却するた
めに、冷し金と管部材を取り付けるための孔が設
けられている。本実施例では、第３図に示すよう
に、冷し金用孔６と管部材用孔７を各５個ずつ設
けた。なお、第１図では、冷し金用孔６に冷し金
８が嵌挿されているため、実際には冷し金用孔６
は見えない。

この定盤本体１の位置決めピン２，３，３に
は、鋳型としての砂型９が挿入され、位置決め、
型合わせが行われる。この砂型９は上型９ａと下
型９ｂからなり、この上型９ａと下型９ｂには、
それぞれ位置決めピン２，３，３に対応する位置
に位置決めピン穴１０が設けられている。この位
置決めピン穴１０の丸ピン２に対応する穴は、略
丸ピンと同じ大きさとされ、角ピン３に対応する
穴は、定盤本体１の短手方向は角ピン３と同じ長
さであり、長手方向は角ピン３より長く形成され
た断面略長穴形状とされている。また、砂型９に
は、管部材を挿通ための管部材用穴１１が設けら
れている。

次に、型合わせ方法を説明する。

まず、第３図に示す定盤本体１を準備し、位置
決めピン２，３，３を上にして略水平に載置す
る。続いて、冷し金８をその頭部を位置決めピン
２，３，３側にして冷し金用孔６に挿通させる。
次いで、第４図に示すように、定盤本体１の位置
決めピン２，３，３と下型９ｂの位置決めピン穴
１０の位置を合わせた後、静かに下型９ｂを位置
決めピン２，３，３に挿通させる。そして、下型
９ｂが鋳型水平決め台座４に当接するまで押し込
む。続いて、同様に上型９ａを位置決めピン２，
３，３に挿通させて型合わせを行う。この結果、
上型９ａと下型９ｂは位置決めピン２，３，３に
ガイドされて所定位置に納まり、上型９ａと下型
９ｂが正確に位置決めされる。

本実施例によれば、砂型９が３本の位置決めピ
ン２，３，３により３点支持されるため、位置が
正確に決められると共に、角ピン３と砂型９の位
置決めピン穴１０との間には長手方向に隙間が設
けられているため、砂型９の収縮、反りにより多
少の変形が生じても、大きな挿入抵抗となること
なくスムーズに挿入できる。従つて、砂型９の位
置決めピン２，３，３への挿入の容易化、迅速化
が図れ、型合わせが迅速に行なえる。

また、位置決めピン２，３，３が位置決めとガ
イドの役目をするため、単に上型９ａと下型９ｂ
を位置決めピン２，３，３に挿入するだけで正確
な型合わせができる。

以上、本考案の特定の実施例について説明した
が、本考案は、この実施例に限定されるものでは
なく、実用新案登録請求の範囲に記載の範囲内で
種々の実施態様が包含されるものである。

例えば、実施例では鋳型として砂型を用いる例
を示したが、下型は金型を用いてもよい。

〔考案の効果〕

以上より、本考案の定盤上における無枠鋳型の
型合わせ構造によれば、以下の効果を奏する。

(イ) 定盤上の２本の角ピンと砂型のピン穴との間
に鋳型の収縮や反りに起因する変形を吸収する
ための隙間が設けられているため、砂型に多少
の変形があつてもスムーズに挿入でき、鋳型の
型合わせが容易、迅速に行なえる。

(ロ) ３本の位置決めピンを用いるため、定盤の長
手方向および短手方向に位置決めが正確に行
え、型合わせの精度が向上する。

(ハ) ３本の位置決めピンが鋳型を収めるときのガ
イドの役目を果たすため、精度の良い型合わせ
が可能となり、鋳型合わせ時のずれによる型枠
等の問題を解消することができる。

(ニ) 鋳型組付け後は、鋳型は３本の位置決めピン
で支持されているため、定盤搬送時の振動等で
ずれることがなく、また傾動しても横にずれる
ことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る定盤上における
無枠砂型の型合わせ構造を示す断面図、第２図は
第１図に示す定盤上における無枠砂型の型合わせ
構造の平面図、第３図は本考案の実施例に用いた
定盤の平面図、第４図は本考案の実施例に係る鋳
型と定盤の取付け方法を示す断面図である。 １……定盤本体、２……丸ピン（位置決めピ
ン）、３……角ピン（位置決めピン）、４……鋳型
水平決め台座、５……ガイドピン、６……冷し金
用孔、７……管部材用孔、８……冷し金、９…砂
型（鋳型）、９ａ……上型、９ｂ……下型、１０
……位置決めピン穴、１１……管部材用穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 略矩形平板状の定盤に３本の位置決めピンが立
   設され、この３本の位置決めピンのうち１本は丸
   ピン、他の２本は角ピンとされると共に、この定
   盤上で型合わせする上型と下型からなる鋳型に
   は、前記位置決めピンに対応する位置にピン穴が
   形成されており、このピン穴は、丸ピンに対して
   は丸ピンと略同じ大きさとされ、角ピンに対して
   は定盤の長手方向においては角ピンより大きく短
   手方向に対しては略同じとされる断面長穴形状を
   していることを特徴とする定盤上における無枠鋳
   型の型合わせ構造。