JP2005081397A - Degassing implement for casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋳抜き加工を要する鋳造工程時に、その鋳型内に発生するガス(鋳型内発生ガス)を抜く(排出する)ことができる鋳造用ガス抜き具に関する。 The present invention relates to a casting gas venting tool capable of venting (discharging) a gas generated in a mold (gas generated in the mold) during a casting process requiring a punching process.
例えば、アルミニウム合金製の部品(エンジン部品、フロントフォーク部品)等を鋳造する際には、いわゆる「中子」が用いられる。中子には、砂材からなるものと、鉄材(鉄(Fe)又は鉄を主成分とする合金)からなるものがあるが、フロントフォーク部品等の深い鋳抜き加工を施す必要のある場合には、通常、図7に示すように、鉄材からなる中子(所謂『鉄中子』)900が用いられる。このように鉄中子900を用いれば、加工形状が限定されるものの(鋳造工程後、鋳物から中子を抜き出す必要があるため。一方、中子は砂材からなる場合、鋳造後、水や空気等により除去することができるため、複雑な中空空間を形成可能。)、繰り返し使用することができて、環境に優しい。
For example, when casting aluminum alloy parts (engine parts, front fork parts) or the like, so-called “cores” are used. There are cores made of sand and iron (iron (Fe) or an alloy containing iron as a main component), but there is a need for deep casting of front fork parts, etc. In general, as shown in FIG. 7, a core made of iron (so-called “iron core”) 900 is used. If the
ここで、鋳造する場合には、ガス抜きをする必要がある。ガス抜きをせず、又はガス抜き効果が低いと、鋳型500,500内にガスの貯まり、溶融金属(通常、アルミニウム合金)が行き渡らず、図8に示すように、出来上がった(完成した)鋳物800にガス欠陥(凹み)801が発生してしまうという問題点があった。そして、ガス欠陥801が発生すると、図9に示すように、内部にシリンダ部材810を奥まで挿入固定した場合に、ガス欠陥801があることから、鋳物800の内径とその中に挿入固定されるシリンダ部材810との軸心が角度θ分ずれてしまい、平行状態とならないのである(高い精度を要する自動車部品、オートバイ部品の場合、角度θが小さくても大きな問題となる場合がある)。
Here, when casting, it is necessary to degas. If degassing is not performed or if the degassing effect is low, gas is stored in the
特に、深い鋳抜き加工を伴う鋳造工程時において鉄中子を使用した場合には、その底面部にガス(鋳型内発生ガス)が貯まりやすい。このため、図7に示すように、鉄中子900には、その内部に、底壁部に連通するガス抜きをするためのガス抜き経路Zが形成されている。
In particular, when an iron core is used during a casting process involving deep casting, gas (gas generated in the mold) is likely to accumulate on the bottom surface. For this reason, as shown in FIG. 7, the
他方、ベンチュリー効果を利用して鋳型内発生ガスを抜く方式の鋳造用ガス抜き具がある(特許文献1参照)。
しかしながら、鉄中子900は鉄材から成るので熱を保持しやすく、特に、鋳抜き加工を伴う鋳造工程においては高温となってしまう。このため、図7に示すような鉄中子900を用いれば、深い鋳抜き加工をすることができる一方で、溶融金属の凝固時間が長く、生産性が悪いという問題点があった。鋳型内発生ガスが高熱であることも影響していると思われる。
However, since the
また、溶融金属の凝固時間を短縮するには、鋳型内発生ガスの除去も早急に行われることが好ましいが、前記文献1のような自然排気方式のガス抜き構造では、ガス抜き効率が良くないという問題点があった。 Further, in order to shorten the solidification time of the molten metal, it is preferable that the gas generated in the mold is removed as soon as possible. However, the gas venting structure of the natural exhaust method as described in Document 1 has a poor gas venting efficiency. There was a problem.
他方、特許文献1記載の鋳造用ガス抜き具においては、鋳抜き加工を要する鋳造には使用できないという問題点があり、冷却ガスの流路(通路)と途中から並列に配置させた通路を用いてベンチュリー効果を得るようにされていることから、鋳造用ガス抜き具の最端部(底壁部)からのガス抜き効果が十分に得られないという問題点もあり、更には、溶融金属の内側からの冷却効果を達成することができないという問題点もあった。 On the other hand, the casting gas vent described in Patent Document 1 has a problem that it cannot be used for casting that requires casting, and uses a passage arranged in parallel with a cooling gas passage (passage). Since the venturi effect is obtained, there is a problem that the gas venting effect from the outermost end (bottom wall) of the casting gas venting tool cannot be sufficiently obtained. There was also a problem that the cooling effect from the inside could not be achieved.
上記問題点を解決するために案出されたのが本発明であって、本発明は、鋳物を製造するに当たり、深い鋳抜き加工を施す必要がある場合にも、ガス欠陥の発生を防止することができるとともに、冷却効果を向上して凝固時間を短縮し、ひいては鋳造サイクルタイム(タクト)を短縮することもできる鋳造用ガス抜き具を提供することを目的としている。 The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and the present invention prevents the occurrence of gas defects even when it is necessary to perform a deep punching process in manufacturing a casting. Another object of the present invention is to provide a casting gas venting tool that can improve the cooling effect, shorten the solidification time, and thereby shorten the casting cycle time (tact).
(請求項1)
上記目的を達成するために請求項1記載の鋳造用ガス抜き具は、鋳抜き加工に使用される中空円柱状の鉄中子の内部に形成され、その鉄中子の底面部側より鋳型内発生ガスを抜くための(排出するための)ガス抜き経路を備えたものであって、更に、前記鉄中子の内部に形成された冷却ガスの往復流通用の冷却経路を備えており、前記ガス抜き経路は、前記冷却経路と連通するように構成されるとともに、前記冷却経路内の冷却ガスの往復流通を利用してベンチュリー効果によりガス抜きを行うものである。
かかる構成を有する請求項1記載の鋳造用ガス抜き具によれば、鋳抜き加工に使用される中空円柱状の鉄中子の内部に形成されたガス抜き経路を介して、鉄中子の底面部側より鋳型内発生ガスが抜かれる(排出される)。また、鉄中子の内部に冷却経路が形成されており、この冷却経路を介して冷却ガスが往復流通される。
(請求項2)
請求項2記載の鋳造用ガス抜き具は、請求項1記載の鋳造用ガス抜き具において、ガス抜き経路の一部は、冷却経路の復路により構成されている。
かかる構成を有する請求項2記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項1記載の鋳造用ガス抜き具と同様に作用する上、ベンチュリー効果により鋳型内から抜かれたガスは冷却経路を介して鉄中子外へ排出される。
(請求項3)
請求項3記載の鋳造用ガス抜き具は、請求項1又は2に記載の鋳造用ガス抜き具において、冷却経路は、鉄中子の内部に配設された経路構成用パイプ部材の外側であって且つ前記鉄中子の内側の外方空間、及び前記経路構成用パイプ部材の内側の内方空間の両空間、並びに両空間を連通させる連通空間を備えるとともに、少なくとも外方空間及び内方空間により夫々往路及び復路が、又は少なくとも内方空間及び外方空間により夫々往路及び復路の何れか一方が構成されており、ガス抜き経路は、前記冷却経路に連通する鉄中子の底面部に形成されたガス抜き透孔を備えるとともに、少なくとも前記ガス抜き透孔及び前記冷却経路の復路により構成されている。
かかる構成を有する請求項3記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項1又は2記載の鋳造用ガス抜き具と同様に作用する上、鉄中子の内部に配設された経路構成用パイプ部材の外側であって且つ前記鉄中子の内側の外方空間、及び前記経路構成用パイプ部材の内側の内方空間の両空間、並びに両空間を連通させる連通空間により構成される冷却経路を介して、冷却用ガスが往復流通される。他方、ガス抜き透孔及び冷却経路の復路を介して、冷却ガスが排出される。
請求項4記載の鋳造用ガス抜き具は、請求項3記載の鋳造用ガス抜き具において、冷却経路の往路が内方空間により構成されている。
かかる構成を有する請求項4記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項3記載の鋳造用ガス抜き具と同様に作用する上、冷却経路の往路が内方空間により構成されているので、冷却ガスが内方空間、連通空間、外方空間の順に流通(通過)する。
(請求項5)
請求項5記載の鋳造用ガス抜き具は、請求項3又は4に記載の鋳造用ガス抜き具において、経路構成用パイプ部材には、少なくとも外方空間側に螺旋状羽根部材が設けられている。
かかる構成を有する請求項5記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項3又は4に記載の鋳造用ガス抜き具と同様に作用する上、経路構成用パイプ部材の少なくとも外方空間側に設けられた螺旋状羽根部材により、冷却経路内を流通する冷却用ガスが少なくとも外方空間においては螺旋状に回旋しながら進行する。
(請求項6)
請求項6記載の鋳造用ガス抜き具は、請求項3から5の何れかに記載の鋳造用ガス抜き具において、連通空間は、鉄中子の底面部近傍に設けられている。
かかる構成を有する請求項6記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項3から5の何れかに記載の鋳造用ガス抜き具と同様に作用する上、連通空間が鉄中子の底面部近傍に設けられているので、冷却ガスは鉄中子の先端まで流通する。
(請求項7)
請求項7記載の鉄中子は、請求項1から6の何れかに記載の鋳造用ガス抜き具を備えている。
かかる構成を有する請求項7記載の鉄中子によれば、請求項1から6の何れかに記載の鋳造用ガス抜き具と同様に作用する上、深い鋳抜き加工を伴う鋳造工程に用いられても、未凝固の溶融金属を内側より冷却するとともに、鋳型内発生ガスを排出する。
(Claim 1)
In order to achieve the above object, a casting gas venting tool according to claim 1 is formed inside a hollow cylindrical iron core used for casting, and is formed in the mold from the bottom surface side of the iron core. A gas vent path for draining the generated gas (for discharging), further comprising a cooling path for reciprocating circulation of the cooling gas formed inside the iron core, The degassing path is configured to communicate with the cooling path, and performs degassing by the venturi effect using the reciprocating flow of the cooling gas in the cooling path.
According to the casting gas venting tool of claim 1 having such a configuration, the bottom surface of the iron core is formed through a gas venting path formed inside a hollow cylindrical iron core used for casting. The gas generated in the mold is extracted (discharged) from the side of the part. Further, a cooling path is formed inside the iron core, and the cooling gas reciprocates through the cooling path.
(Claim 2)
The casting gas vent according to claim 2 is the casting gas vent according to claim 1, wherein a part of the gas vent path is constituted by a return path of the cooling path.
According to the casting gas venting tool of claim 2 having such a configuration, the gas vented from the mold due to the venturi effect is operated via the cooling path in addition to the same action as the casting gas venting tool of claim 1. It is discharged outside the iron core.
(Claim 3)
The casting degassing tool according to claim 3 is the casting degassing tool according to claim 1 or 2, wherein the cooling path is outside the pipe member for path construction disposed inside the iron core. And an outer space inside the iron core, an inner space inside the pipe member for route construction, and a communication space for communicating the two spaces, and at least the outer space and the inner space. Each of the forward path and the return path, or at least one of the forward path and the return path is configured by at least the inner space and the outer space, respectively, and the gas vent path is formed on the bottom surface portion of the iron core that communicates with the cooling path. The vent hole is provided with at least the return hole of the vent hole and the cooling path.
According to the casting gas venting tool according to claim 3 having such a configuration, the same function as the casting gas venting tool according to claim 1 or 2, and further, for the path configuration disposed inside the iron core. A cooling path that is formed by an outer space outside the pipe member and inside the iron core, an inner space inside the pipe member for path configuration, and a communication space that communicates both the spaces. The cooling gas is reciprocated through the. On the other hand, the cooling gas is discharged through the vent hole and the return path of the cooling path.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a casting gas venting tool according to the third aspect, wherein the forward path of the cooling path is constituted by an inner space.
According to the casting gas venting tool of claim 4 having such a configuration, since it acts in the same manner as the casting gas venting tool of claim 3, the forward path of the cooling path is constituted by the inner space. The cooling gas flows (passes) in the order of the inner space, the communication space, and the outer space.
(Claim 5)
The casting gas venting tool according to claim 5 is the casting gas venting tool according to claim 3 or 4, wherein the path-constituting pipe member is provided with a spiral blade member at least on the outer space side. .
According to the casting degassing tool of claim 5 having such a configuration, it acts in the same manner as the casting degassing tool of claim 3 or 4, and at least on the outer space side of the path-constituting pipe member. Due to the provided spiral blade member, the cooling gas flowing through the cooling path advances while spirally rotating at least in the outer space.
(Claim 6)
The casting gas vent according to claim 6 is the casting gas vent according to any one of claims 3 to 5, wherein the communication space is provided in the vicinity of the bottom surface of the iron core.
According to the casting gas venting tool of claim 6 having such a configuration, the communication space acts similarly to the casting gas venting tool according to any one of claims 3 to 5, and the communication space is a bottom surface portion of the iron core. Since it is provided in the vicinity, the cooling gas flows to the tip of the iron core.
(Claim 7)
An iron core according to a seventh aspect includes the casting gas vent according to any one of the first to sixth aspects.
According to the iron core according to claim 7 having such a configuration, the iron core operates in the same manner as the casting gas venting tool according to any one of claims 1 to 6, and is used in a casting process involving deep casting. However, the unsolidified molten metal is cooled from the inside and the gas generated in the mold is discharged.
(請求項1)
請求項1記載の鋳造用ガス抜き具によれば、鉄中子の内部に冷却ガス往復流通用の冷却経路が設けられているので、鋳造時における鉄中子の熱を冷却することができ、ひいては、鋳造工程を短縮することができるという効果がある。また、冷却経路と連通するガス抜き経路により、冷却経路内の冷却ガスの往復流通を利用してベンチュリー効果によりガス抜きが行われるので、深い鋳抜き加工を要する鋳造工程実行時、断面積の大きい鋳抜き加工を要する鋳造工程実行時においても、鋳型内に発生するガス(鋳型内発生ガス)が残ってしまうことを防止することができるという効果もある。
(請求項2)
請求項2記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項1記載の鋳造用ガス抜き具の奏する効果に加え、ガス抜き経路の一部が冷却経路の復路により構成されているので、機構を簡素とすることができるという効果がある。
(請求項3)
請求項3記載鋳造用ガス抜き具によれば、請求項1又は2に記載の鋳造用ガス抜き具と同様に作用する上、冷却経路および該冷却経路と連通するガス抜き経路を簡素な機構で実現することができるという効果がある。
(請求項4)
請求項4記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項3記載の鋳造用ガス抜き具の奏する効果に加え、更に、冷却経路の内方空間側が冷却ガスの流入側とされているので、鉄中子の蓄熱を最大限に取除くことができるとともに、鉄中子の周壁部の蓄熱も効果的に取り除くことができるという効果がある。
(請求項5)
請求項5記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項3又は4に記載の鋳造用ガス抜き具の奏する効果に加え、経路構成用パイプ部材の少なくとも外方空間側に螺旋状羽根部材が設けられているので、冷却ガスと鉄中子の内壁との接触時間が増え、冷却効果を向上することができるという効果がある。
(請求項6)
請求項6記載の鋳造用ガス抜き具によれば、請求項3から5の何れかに記載の鋳造用ガス抜き具の奏する効果に加え、連通空間が鉄中子の底面部近傍に設けられているので、鉄中子全体を冷却することができるという効果がある。
(請求項7)
請求項7記載の鉄中子は、請求項1から6の何れかに記載の鋳造用ガス抜き具の奏する効果に加え、深い鋳抜き加工を伴う鋳造工程に用いても、高いガス抜き効果を得ることができるとともに、冷却効果を得ることもできるという効果がある。ひいては、出来上がった鋳物にガス欠陥が発生してしまうことを防止することができるとともに、鋳物の製造サイクルタイムを短縮することができるという効果がある。
(Claim 1)
According to the casting gas venting tool of claim 1, since the cooling path for reciprocating cooling gas is provided inside the iron core, the heat of the iron core during casting can be cooled, As a result, there exists an effect that a casting process can be shortened. In addition, since the venting effect is performed by using the reciprocating flow of the cooling gas in the cooling path by the gas venting path communicating with the cooling path, the cross-sectional area is large at the time of performing the casting process that requires deep casting. There is also an effect that it is possible to prevent the gas generated in the mold (gas generated in the mold) from remaining even at the time of performing the casting process that requires the punching process.
(Claim 2)
According to the casting gas venting tool of claim 2, in addition to the effect produced by the casting gas venting tool according to claim 1, a part of the gas venting path is constituted by the return path of the cooling path. There is an effect that it can be simplified.
(Claim 3)
According to the third aspect of the present invention, the casting gas venting tool operates in the same manner as the casting gas venting tool according to the first or second aspect. In addition, the cooling path and the venting path communicating with the cooling path can be configured with a simple mechanism. There is an effect that it can be realized.
(Claim 4)
According to the degassing tool for casting according to claim 4, in addition to the effect of the degassing tool for casting according to claim 3, further, the inner space side of the cooling path is the inflow side of the cooling gas, The heat storage of the iron core can be removed to the maximum, and the heat storage of the peripheral wall portion of the iron core can be effectively removed.
(Claim 5)
According to the casting gas venting tool of claim 5, in addition to the effect produced by the casting gas venting tool according to claim 3 or 4, the spiral blade member is provided at least on the outer space side of the pipe member for path construction. Since it is provided, the contact time between the cooling gas and the inner wall of the iron core is increased, and the cooling effect can be improved.
(Claim 6)
According to the casting gas venting tool of claim 6, in addition to the effect of the casting gas venting tool according to any one of claims 3 to 5, the communication space is provided in the vicinity of the bottom surface of the iron core. As a result, the entire iron core can be cooled.
(Claim 7)
In addition to the effect produced by the casting gas vent according to any one of claims 1 to 6, the iron core according to claim 7 has a high gas venting effect even when used in a casting process involving deep casting. It is possible to obtain the cooling effect. As a result, it is possible to prevent a gas defect from occurring in the finished casting, and to shorten the manufacturing cycle time of the casting.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態の例(実施例)について説明する。勿論、下記実施例は、本発明の好ましい実施例を示すに過ぎず、本発明の技術的範囲は、かかる実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, an example (example) of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Of course, the following examples show only preferred examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to such examples.
図1は、本発明の一実施例である鉄中子100の側方断面図である。即ち、この鉄中子100は、鋳造用ガス抜き具が一体的に構成されているタイプのものであり、鉄材により構成されるとともに、筐体部110と、経路構成用パイプ部材120と、プラグ部材130とを備えている。
FIG. 1 is a side sectional view of an
筐体部110は、円筒状に形成されており、経路構成用パイプ部材120は、筐体部110の内側であって、筐体部110と同軸状に配設されている。一方、プラグ部材130は、略キャップ状に形成されるとともに、筐体部110の先端部112に圧入(嵌合)されており、更に、その外周には、ガス抜き透孔の一種であるローレット溝(略V字状の溝)130aが形成されている。このローレット溝130aは、プラグ部材130の外周壁と筐体部110の先端部122の圧入孔内周壁との間に形成された若干の(小さな)隙間により構成されている。このため、鋳物構成前(凝固前)の溶融金属が鋳型内発生ガスとともに、抜け出してしまうことを防止することができる。勿論、ガス抜き用の透孔の形状及び形成方式等は、上記のもの(ローレット溝130a)に限られるものではない。
The
経路構成用パイプ部材120は、円筒状に形成されるとともに、筐体部110の内部に配設されている。このため、経路構成用パイプ部材120の周壁部121の内側には、空間(本願出願書類(特許請求の範囲および明細書)中においては、「内方空間」と称する)Aが形成されるとともに、経路構成用パイプ部材120の周壁部121の外側であって且つ筐体部110の周壁部111の内側には、空間(本願出願書類(特許請求の範囲および明細書)中においては、「外方空間」と称する)Bが形成されている。
The path
更に、経路構成用パイプ部材120の先端部122とプラグ部材130(鉄中子100の底面部)との間には、両空間A,Bを連通させるための間隙である連通空間Cが形成されている。これら内方空間A、外方空間B及び連通空間Cにより、冷却ガスの往復流通する冷却経路Yが形成されている。この冷却経路Yの内部を冷却ガスが往復流通することにより、鉄中子100を冷却し、ひいては、溶融金属をも冷却して、凝固時間を短縮することができるのである。なお、冷却ガスとしては、一般に空気が使用されるが、空気以外にも、窒素その他の気体が使用されても良い。ここで、内方空間Aが冷却経路Yの往路を構成し、外方空間Bが冷却経路Yの復路を構成している。
Further, a communication space C, which is a gap for communicating both the spaces A and B, is formed between the
また、空間Bにより、鋳型内に発生したガス(鋳型内発生ガス)を鋳型500,500内より抜く(排出する)ためのガス抜き経路Xが構成されるのである。詳細に説明すれば、冷却経路Yを冷却ガスが通過する際に、鋳物内発生ガスがベンチュリー効果により、ローレット溝130aを介して、外方空間Bへ引き込まれる。即ち、鋳型内発生ガスが鋳型500,500内より除去されるのである。その後、鋳型内発生ガスは、冷却ガスとともに、外方空間B内を流通して、鉄中子100外へ排出される。
In addition, the space B constitutes a gas venting path X for extracting (discharging) the gas generated in the mold (gas generated in the mold) from the
次に、図2を参照して、上記構成の鉄中子100の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、前提条件として、鉄中子100は、鋳抜き加工を伴う鋳造工程において鋳型500とともに使用される。一対の鋳型500,500が組み合わさる際に、鉄中子100も組み合わされる。
First, as a precondition, the
鋳型500,500とともに鉄中子100が組み合わされた後、鋳型内空間Eに溶融金属が流し込まれるが、溶融金属が流し込まれることにより鋳型500,500内に発生したガスは、ガス抜き経路Xを介して、鋳型500,500外へ排出される。ここで、かかる鋳抜き加工を伴う鋳造工程においては、鋳型内発生ガスの貯まる場所が鉄中子100の底壁部(第1実施例においては、プラグ部材130に相当)の周辺にほぼ特定されることが経験上確認されている。そして、本願発明者は、経路構成用パイプ部材120を筐体部110と同一中心軸に配設することにより鋳型内発生ガスを確実に排出することができることは勿論のこと、経路構成用パイプ部材120の外側の空いている領域に冷却経路を構成することに着眼したのである。
After the
また、冷却経路Y(詳細には、内方空間A、連通空間C、外方空間Bの順)を介して、冷却ガスが往復流通される。このため、筐体部110を冷却することが、ひいては、鉄中子100を介して溶融金属を冷却することができ、溶融金属の凝固時間を短縮することができる。また、冷却経路Y及びガス抜き経路Xが連通するとともに、冷却経路Yの復路によりガス抜き経路Xの一部が構成されているので、冷却ガスの往復流通に伴ってベンチュリー効果を得ることができ、ガス抜き効果を向上させることもできる。特に、冷却経路Yの往路が内方空間Aにより構成されており、この冷却経路Yが経路構成用パイプ部材120によって高温となっている鉄中子100の筐体部110とは隔離され断熱状態にあることから、冷たい状態のままの冷却ガスが直接に鉄中子100の底壁部に当たり、これにより、高温の鋳型内発生ガスにより熱せられた鉄中子100の底壁部の冷却効果を高めることができ、ひいては、鉄中子100の底壁部付近の溶融金属の冷却効果も高めることができる。ここで、出願人は、溶融金属の注入箇所の如何にかかわらず、鉄中子100の底壁部(最端部)付近の温度が最も高温となることを経験上知己している。
Further, the cooling gas is reciprocated through the cooling path Y (specifically, the inner space A, the communication space C, and the outer space B in this order). For this reason, cooling the housing | casing
更に、詳述すると、冷却ガスは内方空間A、連通空間C、外方空間Bの順に流通することで、このため、最も高温となる鉄中子100の先端部だけでなく、周壁部111の冷却効果を高めることができる。なぜなら、一般的な鋳抜き鋳造工程において、吸熱される部分が鉄中子100の根元宇菌にしかないという理由により、鉄中子100の根元よりも鋳型底面部に近い、鉄中子100の先端部すなわち底壁部(プラグ部材130)が最も高温となることから、この底壁部に未だ暖まっていない冷却ガスを通過させることで、鉄中子100の底壁部を最大限に冷却するとともに、完全に暖まっていない冷却ガスが外方空間Bを流通(通路)することで周壁部111をも冷却することができ、ひいては、鉄中子100の全体の温度を下げて、溶融金属の凝固時間を短縮し、製造時間(サイクルタイム)を短縮することができる。
More specifically, the cooling gas flows in the order of the inner space A, the communication space C, and the outer space B. Therefore, not only the front end portion of the
(第2実施例)
次に、図3及び図4を参照して、上記実施例とは異なる実施例(第2実施例)について説明する。第2実施例の鉄中子200を説明するに当たっては、第1実施例の鉄中子100と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、異なる部分に重点をおいて説明する。
(Second embodiment)
Next, an embodiment (second embodiment) different from the above embodiment will be described with reference to FIGS. In describing the
第2実施例の鉄中子200は、筐体部110と、経路構成用パイプ部材120と、プラグ部材230とを備えている。かかる筐体部110は、略中空円柱状に形成されており、この筐体部110の底壁部212に設けられたプラグ取付用円筒部214内に多角形状(例えば、四角、六角、八角形等)に形成されたプラグ部材230が圧入(嵌合)され、プラグ取付用円筒部214の圧入孔内径と、プラグ部材230の外径に形成した多角形状との間に若干の隙間を有している。そして、プラグ部材230とプラグ取付用円筒部214との間にガス抜き孔が形成されるのである。このため、鋳物構成前(凝固前)の溶融金属が鋳型内発生ガスとともに、抜けてしまうことを防止することができる。
The
ここで、筐体部110には、その底壁外面部212bに連結するプラグ取付用円筒部214が構成されており、経路構成用パイプ部材120は、プラグ取付用円筒部214と同一径又はこれより大径に形成されている。そして、外方空間Bが冷却経路Yの往路を構成し、内方空間Aが冷却経路Yの復路およびガス抜き経路Xを構成する。このように構成することにより、冷たい状態のまま(温まる前の)の冷却ガスを筐体部110の周壁部111と接触させることができ、ひいては、周壁部111近傍の溶融金属の冷却効果を向上することができる。また、ベンチュリー効果を得ることができるので、ガス抜き効果をも向上することができる。
Here, the
(第3実施例)
次に、図5及び図6を参照して、上記実施例とは異なる実施例(第3実施例)について説明する。第3実施例の鉄中子300を説明するに当たっては、第1実施例及び第2実施例の鉄中子100,200と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、異なる部分に重点をおいて説明する。
(Third embodiment)
Next, an embodiment (third embodiment) different from the above embodiment will be described with reference to FIGS. In describing the
第3実施例の鉄中子300は、筐体部110と、経路構成用パイプ部材120と、プラグ部材230とを備えている。ここで、経路構成用パイプ部材120には、外方空間B側、即ち周壁外面部121bに螺旋状羽根部材321が設けられている。そして、図6に示すように、この螺旋状羽根部材321により、外方空間B内を通過する冷却ガスが螺旋状に巻回しながら進行するのである。これにより、冷却ガスと鉄中子の周壁内面部111aとの接触時間が増えるので、溶融金属の冷却効果を向上させることができる。
The
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、上記実施例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることはいうまでもなく、本発明の技術的範囲には、これらの改良変形も含まれる。 The present invention has been described based on the embodiments. However, it goes without saying that the above embodiments can be variously improved and modified without departing from the spirit of the present invention. These modifications are also included.
例えば、上記実施例によれば、鋳造用ガス抜き具が中子そのもの(中子と一体に構成されたもの)である場合について説明したが、勿論、これに限られるものではなく、中子と別体に構成されていても良い。例えば、中空状の中子に後付可能なタイプのものであっても良い。 For example, according to the above-described embodiment, the case where the casting gas venting tool is the core itself (configured integrally with the core) has been described, but of course, the present invention is not limited to this. It may be configured separately. For example, it may be of a type that can be retrofitted to a hollow core.
また、上記実施例によれば、螺旋状羽根部材321は、経路構成用パイプ部材120の周壁外面部121bにのみ設けられているが、周壁内面部121a側にも設けても良い。
Moreover, according to the said Example, although the
更に、上記実施例によれば、冷却経路Yが鉄中子100の筐体部110の略全長分設けられているが、冷却経路Yは必ずしも、鉄中子100の筐体部110の長手(軸)方向全域に設けられなくても良く、筐体部110の途中で折り返すように(換言すれば、連通空間Cが筐体部110の半ばに設けられるように)構成されても良い。この場合、ガス抜き孔と冷却経路Yの復路とを連通するための経路を設ける必要がある。但し、冷却効果を最大限に得るために、上記実施例のように、冷却経路Yを筐体部110の長手方向全域に設ける方が好ましい。
Furthermore, according to the above embodiment, the cooling path Y is provided for substantially the entire length of the
なお、上記実施例に記載の発明を特許請求の範囲の記載に適合するように記載すると、以下のようになる。 It should be noted that the invention described in the above embodiment is described as follows so as to conform to the description of the scope of claims.
鋳抜き加工を伴う鋳造時に使用される鉄中子において、中空円柱状の筐体部と、該筐体部の内部であって且つ該筐体部の底壁部に連通するように形成された鋳型内発生ガスの排出用の(鋳型内発生ガスを抜くための)ガス抜き経路と、前記筐体部の内部に形成された冷却ガスの往復流通用の冷却経路とを備えており、前記ガス抜き経路は、前記冷却経路と連通するように構成されるとともに、前記冷却経路内の冷却ガスの往復流通を利用してベンチュリー効果によりガス抜きを行うことを特徴とする鉄中子(a)。 In the iron core used at the time of casting with casting, it is formed so as to communicate with the hollow cylindrical housing portion and the inside of the housing portion and the bottom wall portion of the housing portion. A gas vent path (for extracting the gas generated in the mold) for discharging the gas generated in the mold, and a cooling path for reciprocating circulation of the cooling gas formed inside the housing portion, The iron core (a) is characterized in that the venting path is configured to communicate with the cooling path, and venting is performed by a venturi effect using a reciprocating flow of the cooling gas in the cooling path.
鉄中子(a)において、ガス抜き経路の一部は、冷却経路の復路により構成されていることを特徴とする鉄中子(b)。 In the iron core (a), the iron core (b) is characterized in that a part of the gas venting path is constituted by a return path of the cooling path.
鉄中子(a)又は(b)において、冷却経路は、筐体部の内部に配設された経路構成用パイプ部材の外側であって且つ前記筐体部の内側の外方空間、及び前記経路構成用パイプ部材の内側の内方空間の両空間、並びに両空間を連通させる連通空間を備えるとともに、少なくとも外方空間及び内方空間により夫々往路及び復路が、又は少なくとも内方空間及び外方空間により夫々往路及び復路の何れか一方が構成されており、ガス抜き経路は、前記冷却経路に連通する筐体部の底面部に形成されたガス抜き透孔を備えるとともに、少なくとも前記ガス抜き透孔及び前記冷却経路の復路により構成されていることを特徴とする鉄中子(c)。 In the iron core (a) or (b), the cooling path is outside the path-constituting pipe member disposed inside the housing part and inside the housing part, and the The inner space of the path constituting pipe member is provided with both inner spaces, and a communication space that allows the two spaces to communicate with each other. At least the outer space and the inner space each have a forward path and a return path, or at least the inner space and the outer space. Either one of the forward path and the return path is configured by the space, and the gas vent path includes a gas vent hole formed in a bottom surface portion of the casing portion communicating with the cooling path, and at least the gas vent path. An iron core (c) comprising a hole and a return path of the cooling path.
鉄中子(c)において、冷却経路の往路が内方空間により構成されていることを特徴とする鉄中子(d)。 In iron core (c), the iron core (d) is characterized in that the forward path of the cooling path is constituted by an inner space.
鉄中子(c)又は(d)において、経路構成用パイプ部材には、少なくとも外方空間側に螺旋状羽根部材が設けられていることを特徴とする鉄中子(e)。 In the iron core (c) or (d), the path-constituting pipe member is provided with a spiral blade member at least on the outer space side.
鉄中子(c)から(e)の何れかに記載の鉄中子において、連通空間は、筐体部の底壁部近傍に設けられていることを特徴とする鉄中子(f)。 The iron core (f) according to any one of the iron cores (c) to (e), wherein the communication space is provided in the vicinity of the bottom wall portion of the casing portion.
100 鉄中子(第1実施例の鋳造用ガス抜き具)
110 筐体部
111 (筐体部の)周壁部
111a (筐体部の)周壁内面部
112 (筐体部の)先端部
120 経路構成用パイプ部材
121 (経路構成用パイプ部材の)周壁部
121a (経路構成用パイプ部材の)周壁内面部
121b (経路構成用パイプ部材の)周壁外面部
122 (経路構成用パイプ部材の)先端部
130 プラグ部材
200 鉄中子(第2実施例の鋳造用ガス抜き具)
212 (筐体部の)底壁部
212b 底壁外面部
214 プラグ取付用円筒部
230 プラグ部材
300 鉄中子(第3実施例の鋳造用ガス抜き具)
321 螺旋状羽根部材
500 鋳型
A 空間(内方空間)
B 空間(外方空間)
C 空間(連通空間)
X ガス抜き経路
Y 冷却経路
100 Iron core (casting degassing tool of the first embodiment)
110 Case 111 (Case Part) Peripheral Wall 111a (Case Part) Peripheral Wall Inner Part 112 (Case Part)
212
321
B space (outside space)
C space (communication space)
X Degassing path Y Cooling path
Claims (7)
前記鉄中子の内部に形成された冷却ガスの往復流通用の冷却経路を備えており、
前記ガス抜き経路は、前記冷却経路と連通するように構成されるとともに、前記冷却経路内の冷却ガスの往復流通を利用してベンチュリー効果によりガス抜きを行うことを特徴とする鋳造用ガス抜き具。 In a gas venting tool for casting, which is formed inside a hollow cylindrical iron core used for casting, and has a gas venting path for extracting gas generated in the mold from the bottom surface side of the iron core,
A cooling path for reciprocating circulation of cooling gas formed inside the iron core;
The gas venting path is configured to communicate with the cooling path, and performs venting by a venturi effect using a reciprocating flow of the cooling gas in the cooling path. .
ガス抜き経路は、前記冷却経路に連通する鉄中子の底面部に形成されたガス抜き透孔を備えるとともに、少なくとも前記ガス抜き透孔及び前記冷却経路の復路により構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の鋳造用ガス抜き具。 The cooling path is an outer space inside the iron core that is disposed inside the iron core and inside the iron core, and an inner space inside the pipe member that forms the path. Both spaces and a communication space for communicating the two spaces are provided, and at least one of the outward path and the return path is configured by at least the outer space and the inner space, or at least one of the forward path and the return path is configured by at least the inner space and the outer space, respectively. Has been
The degassing path includes a degassing through hole formed in a bottom surface portion of an iron core communicating with the cooling path, and is configured by at least the degassing through hole and a return path of the cooling path. The casting gas venting tool according to claim 1 or 2.
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- 2003-09-09 JP JP2003317212A patent/JP2005081397A/en active Pending
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