JPS6384752A - 鋳造装置 - 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、中空部を有する製品を、中子を用いて鋳造す
るようにされた鋳造装置に関する。

（従来の技術） 一般に、中空部を有する金属製品を鋳造する際に用いら
れる中子は、鋳造時における溶湯の圧力に耐える強度（
耐圧性）、高温に耐える耐熱性。

鋳造時に発生するガスを外部に抜くことのできる通気性
を備えることに加えて、鋳込後に容易に鋳造品から除去
できる崩壊性を備えることが要求される。

特に、中空部が複雑な形状の製品を中子を用いてダイカ
スト法や溶湯鍛造法等の高圧鋳造法により鋳造する場合
には、中子に高圧力が作用して、中子と溶湯（鋳造品）
とが強固に密着するとともに、中子自体の結合力も増大
するので、中子が崩壊性に優れるものとされる必要があ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来において、特に、高圧鋳造法により
製品を鋳造する際に用いられる中子にあっては、要求さ
れる崩壊性を充分に満足させることができない場合があ
る。そこで、中子が要求される崩壊性を充分に備えてい
ない場合には、例えば、鋳造品が得られた後、鋳造品に
溶体化処理等の熱処理を施す際に、けい砂等の中子砂を
結合するフェノール樹脂等の有機粘結剤を燃焼させて中
子砂相互の結合度合を弱めることにより、中子の崩壊性
を高めるようにすることが知られている。

しかし、このように鋳造品の熱処理時に有機粘結剤を燃
焼させることでは、有機粘結剤を充分に燃焼させること
ができず、鋳造品から中子を完全に除去することが困難
な場合がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、中空部を有する製品を中子
を用いて鋳造するようになされ、しかも、中子が要求さ
れる崩壊性を充分に備えていない場合であっても、鋳造
品から中子を容易に除去できるようにされた鋳造装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、中子が溶湯によって昇温される鋳造時におい
て、中子内に酸素を供給することにより中子砂を結合す
る有機粘結剤を充分に燃焼させ得、それによって中子の
崩壊性を高めることができることを見出してなされたも
のである。

そして、その具体構成は、溶湯が注入される成形型と、
中子砂が有機粘結剤により結合されて略中実に形成され
、成形型内に配設される中子と、成形型に溶湯が注入さ
れた後、中子内に酸素を供給する酸素供給手段と、燃焼
ガス導出手段とを備え、酸素供給手段から中子内に供給
される酸素により有機粘結剤を燃焼させるとともに、有
機粘結剤の燃焼によって形成される燃焼ガスを燃焼ガス
導出手段が外部に導くようにされる。

（作　用） 上述の如くの構成とされる本発明に係る鋳造装置におい
ては、成形型に溶湯が注入された後に、酸素供給手段が
中子内に酸素を供給する。このとき、中子は高温状態に
なっているので、酸素によって有機粘結剤が燃焼せしめ
られ、その燃焼ガスが燃焼ガス導出手段により外部に導
かれる。

このようにして、中子の有機粘結剤が燃焼せしめられる
と、中子砂相互の結合度合が弱められるので、中子の崩
壊性が高められて鋳造品からの中子の除去が容易に行え
るものとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る鋳造装置の一例を示す。

この例は、第２図に示され如くの、ロークリピストンエ
ンジンのロータ（半製品）１０を溶湯鍛造法により製造
するためのものである。

第１図において、下型１２と上型１４とで成形型１５が
形成され、下型１２には、キャビティ１７が形成される
とともに複数個の注湯口２０ａを有するゲート部２０が
形成されている。ゲート部２０の下方には、それに連な
って溶湯通路部２２が形成されている。溶湯通路部２２
は、スリーブ壁２６によって包囲されており、このスリ
ーブ壁２６内にプランジャ３０が配されている。プラン
ジャ３０は、スリーブ壁２６内を垂直方向（第１図にお
いて上下方向）に摺動して溶湯補給通路３２から溶湯通
路部２２内に供給される溶湯をゲート部２０を介してキ
ャビティ１７内に注入してそれを加圧状態に保持する役
目を果たす。

下型１２におけるゲート部２０の真上には、その下部が
下型１２における注湯口２０ａの周囲に当接するととも
に、その上部が、上型１４に当接する中子３５が配され
ている。中子３５は、第３図に示される如くの、土中子
３５Ａと下中子３５Ｂとから成り、中子砂としてけい砂
が用いられ、粘結剤としてフェノールレジン等の有機粘
結剤が用いられて略中実に形成されている。また、中子
３５には、予め、インサート材３８が装着されており、
さらに、キャビティ１７におけるロータ１０の頂点部に
対応する部分には、インサート材３９が配されている。

また、下型１２におけるキャビティ１７の下方部分には
、下中子３５Ｂに通じる複数本の燃焼ガス専出通路３３
が形成されている。

上型１４は、上述の中子３５が下型１２に配された後、
キャビティ１７の上面を画成するように下型１２に密着
して配される。上型１４には、酸素供給通路４０が形成
されており、この酸素供給通路４０は、その先端部に複
数の供給口４０ａを有し、酸素ボンベ等から成る酸素供
給部４５から電磁切換弁４７を介して供給される酸素を
中子３５に導くようにされでいる。

上述の如くの構成のもとで、ロータ１０を鋳造するにあ
たっては、まず、プランジャ３０が、第１図において一
点鎖線で示される如くに溶湯補給通路３２の下方位置ま
で下降せしめられて、溶湯補給通路３２から溶湯通路部
２２内に、アルミニウム合金の溶湯（約７００°Ｃ程度
に加熱されている）が供給される。次に、プランジャ３
０が上昇せしめられて、溶湯通路部２２内の溶湯がゲー
ト部２０の注湯口２０ａを介してキャビティ１７内に注
入され、加圧された状態で保持される。キャビティ１７
内に溶湯が注入されると、中子３５が溶湯によって昇温
される。そして、キャビティ１７内への溶湯の注入完了
後、中子３５が４００’ｃ程度まで昇温されたとき、電
磁切換弁４７が開かれて酸素供給部４５から酸素供給通
路４０を介して中子３５内に酸素が供給される。これに
より、中子３５の有機粘結剤が燃焼せしめられてその燃
焼ガスが燃焼ガス導出通路３３を通じて外部に排出され
る。

この場合、溶湯がキャビティ１７に注入された後凝固す
るまでの時間は約４０秒〜１分であり、キャビティ１７
内への溶湯の注入完了後、溶湯が凝固するまでの間にお
いては、中子３５が４００〜５００”Ｃに昇温された状
態にあり、溶湯の注入完了後溶湯が凝固するまでの間に
おいて酸素を約１２０１程度中子３５内に供給すること
により、中子３５の有機粘結剤が略完全に燃焼せしめら
れ、かつ、凝固しつつある溶湯に悪影響を与えないこと
、及び、中子３５の温度が約４００°Ｃより低いとき、
酸素を中子３５内に供給しても有機粘結剤が完全には燃
焼せしめられず、溶湯の表面が酸化されてしまうことが
、確認されている。また、上述の略中実の中子３５に代
えて比較的大容積の中空部を有する中子が用いられる場
合には、酸素の大部分が中子内を素通りして外部に排出
され、有機粘結剤を完全には燃焼せしめることができな
いことも確認されている。

上述の如くにして、鋳造時に中子３５内に酸素が供給さ
れて有機粘結剤が燃焼せしめられることにより、溶湯が
酸化されることなく、中子３５における中子砂相互の結
合度合が弱められるので、中子３５の崩壊性が高められ
る。このため、得られた鋳造品（ロータ１０）から中子
３５を容易に除去することができる。

なお、本発明は、上述の例の如くの溶湯鍛造装置に適用
されるだけでなく、ダイカスト装置等の他の高圧鋳造装
置にも同様に適用できるとともに、低圧鋳造装置にも適
用できる。

また、上述の例においては、中子内に酸素（純酸素）を
供給するようにされているが、必ずしも純酸素を供給す
る必要はなく、酸素を含んだ気体、例えば、空気を中子
内に供給するようにされてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る鋳造装置に
おいては、成形型に溶湯が注入された後に、中子内に酸
素を供給して中子の有機粘結剤を燃焼させるようになさ
れるので、溶湯を酸化させることなく、中子の崩壊性を
高めることができて、得られた鋳造品から中子を容易に
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鋳造装置の一例を示す縦断面図、
第２図は第１図に示される例により製造されるロータを
示す斜視図、第３図は第１図に示される例に用いられる
中子を示す分解斜視図ずある。 図中、１５は成形型、１７はキャビティ、３３は燃焼ガ
ス導出通路、３５は中子、４０は酸素供給通路、４５は
酸素供給部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶湯が注入される成形型と、中子砂が有機粘結剤により
   結合されて略中実に形成され、上記成形型内に配設され
   る中子と、上記成形型に溶湯が注入された後に、上記中
   子内に酸素を供給して上記有機粘結剤を燃焼させる酸素
   供給手段と、上記有機粘結剤の燃焼によって形成される
   燃焼ガスを外部に導く燃焼ガス導出手段と、を具備して
   構成される鋳造装置。