JP2008161916A - Core, casting method and mold for casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも固定型と、前記固定型に対して接近する方向及び離間する方向に移動する第１可動型と、前記第１可動型の移動方向と交差する方向に移動する第２可動型とを有する鋳造用金型内に中子を収容して鋳造を行うことによって、内部に空間が形成された製品を製造する場合に好適な中子、鋳造方法及び鋳造用金型に関する。 The present invention includes at least a fixed mold, a first movable mold that moves in a direction toward and away from the fixed mold, and a second movable mold that moves in a direction crossing the moving direction of the first movable mold. The present invention relates to a core, a casting method, and a casting mold that are suitable for manufacturing a product in which a space is formed by housing the core in a casting mold having the following.
一般に、内燃機関のシリンダブロックに、流体を流通させるためのウォータージャケットを鋳造にて形成するために、ウォータージャケット形成用中子が使用されている。 In general, a water jacket forming core is used to form a water jacket for circulating a fluid in a cylinder block of an internal combustion engine by casting.
ウォータージャケット形成用中子を単純に鋳造用金型内に設置して鋳造した場合、鋳造用金型への溶湯の注入時や溶湯の加圧時に、中子が移動したり、溶融中に浮いたりする等の問題があり、精度よくウォータージャケットを形成することができないという課題があった。 When the water jacket forming core is simply installed in the casting mold and cast, the core moves or floats during melting when the molten metal is poured into the casting mold or when the molten metal is pressurized. There is a problem that the water jacket cannot be formed with high accuracy.
そこで、従来では、ウォータージャケット形成用中子の側面、特に、ウォータージャケットの内壁面を形成する外側面に外方に突出する幅木を設け、鋳造用金型のキャビティ内壁に幅木が挿入される穴を設けることで、ウォータージャケット形成用中子の移動や浮きを防止するようにしている（例えば特許文献１参照）。 Therefore, conventionally, a baseboard projecting outward is provided on the side surface of the core for forming the water jacket, in particular, the outer surface forming the inner wall surface of the water jacket, and the baseboard is inserted into the cavity inner wall of the casting mold. The hole for forming the water jacket is prevented from moving and floating (see, for example, Patent Document 1).
また、従来では、固定金型と、該固定金型の鉛直面に対して接近する方向及び離間する方向に移動する可動金型を用いてシリンダヘッドを鋳造する場合に、ウォータージャケット形成用中子のうち、前記鉛直面と対向する部分に幅広の保持面積拡張部を設け、ウォータージャケット形成用中子を固定金型に取り付ける際に、固定金型の鉛直面に設けられた凹部に、前記保持面積拡張部をはめ込むようにした例が開示されている（例えば特許文献２参照）。 Conventionally, when a cylinder head is cast using a fixed mold and a movable mold that moves in a direction approaching and separating from a vertical surface of the fixed mold, a core for forming a water jacket is used. Among them, a wide holding area expanding portion is provided in a portion facing the vertical surface, and when the water jacket forming core is attached to the fixed die, the holding is provided in the concave portion provided on the vertical surface of the fixed die. An example in which the area expansion portion is fitted is disclosed (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献１に記載のウォータージャケット形成用中子は、外側面に幅木を設け、さらに、鋳造用金型のキャビティ内壁に前記幅木が挿入される穴を設けるようにしているため、鋳造処理にてシリンダブロックを作製したとき、出来上がったシリンダブロックには幅木による孔が形成されることになる。そのため、その後の工程で、前記幅木による孔を塞ぐという処理が必要になり、製造工程の煩雑化、工数の増加につながるという問題がある。 However, the core for forming a water jacket described in Patent Document 1 is provided with a baseboard on the outer surface, and further provided with a hole into which the baseboard is inserted in the cavity inner wall of the casting mold. When a cylinder block is produced by casting, holes are formed in the finished cylinder block by skirting boards. Therefore, in the subsequent process, a process of closing the hole by the skirting board is necessary, and there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and the man-hour increases.
また、特許文献２に記載のウォータージャケット形成用中子は、該中子を固定金型に取り付ける際に、溶湯によって中子が移動しないように、湯口に近接して保持面積拡張部が位置するように取り付けるようにしている。すなわち、保持面積拡張部がはめ込まれる固定金型の凹部を、湯口に近接した位置に設けるようにしている。そのため、中子の前記保持面積拡張部に高温の溶湯が接触することになり、保持面積拡張部がくずれ易くなるおそれがある。保持面積拡張部が高温の溶湯によってくずれた場合、中子の位置決めができなくなり、その結果、中子が移動したり、浮くという現象が生じ、また、くずれた砂が製品に混入し、製品の品質の低下、歩留まりの低下を招くおそれがある。
Further, the core for water jacket formation described in
しかも、特許文献２に記載の発明は、中子の保持面積拡張部における鉛直面に沿った面の法線方向と可動金型の移動方向がほぼ同じであるため、可動金型の一部（先端面）が保持面積拡張部に衝突し、保持面積拡張部がくずれるという問題もある。可動金型の前記衝突を回避するためには、可動金型の先端面が中子の保持面積拡張部に当接する寸前で可動金型の移動を停止させるストッパを別途設ける必要があり、鋳造用金型の構造が複雑になるという問題もある。
Moreover, in the invention described in
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、高温の溶湯や可動型の移動によって中子の一部がくずれるという問題を回避することができ、しかも、溶湯の注入時や金型の型締め時に移動したり浮いたりすることを防止することができ、製品に高精度にアンダーカットを形成することができる中子、鋳造方法及び鋳造用金型を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and can avoid the problem that a part of the core is broken due to high-temperature molten metal or movable movement. An object of the present invention is to provide a core, a casting method, and a casting mold that can prevent the mold from moving or floating when the mold is clamped and can form an undercut with high accuracy in a product. .
第１の本発明に係る中子は、少なくとも固定型と、前記固定型に対して接近する方向及び離間する方向に移動する第１可動型と、前記第１可動型の移動方向と交差する方向に移動する第２可動型とを有する鋳造用金型内に収容される中子において、前記鋳造用金型内に収容されたとき、前記固定型に向かって張り出す複数の第１張出部と、前記複数の第１張出部のうち、少なくとも１つの第１張出部から前記第２可動型の可動方向に沿って外方に突出する第２張出部とを有し、前記第２張出部は、前記鋳造用金型が閉じられたとき、前記固定型と前記第２可動型によって挟持されることを特徴とする。 The core according to the first aspect of the present invention includes at least a fixed mold, a first movable mold that moves in a direction approaching and separating from the fixed mold, and a direction that intersects a moving direction of the first movable mold. A plurality of first projecting portions that project toward the fixed mold when housed in the casting mold in a core housed in the casting mold having a second movable mold that moves to And a second projecting portion projecting outward from the at least one first projecting portion along the movable direction of the second movable mold among the plurality of first projecting portions, The two overhang portions are sandwiched between the fixed mold and the second movable mold when the casting mold is closed.
この第１の本発明においては、可動型の移動によって中子の一部がくずれるという問題を回避することができ、しかも、溶湯の注入時や金型の型締め時に移動したり浮いたりすることを防止することができ、製品に高精度にアンダーカットを形成することができる。なお、第１張出部は固定型上で中子の水平方向（ｘ方向及びｙ方向）の動きを規制し、第２張出部は中子の垂直方向（ｚ方向）の動きを規制している。 In the first aspect of the present invention, it is possible to avoid the problem that a part of the core is broken due to the movement of the movable mold, and to move or float when the molten metal is injected or when the mold is clamped. And an undercut can be formed on the product with high accuracy. The first overhanging part restricts the movement of the core in the horizontal direction (x direction and y direction) on the fixed mold, and the second overhanging part restricts the movement of the core in the vertical direction (z direction). ing.
そして、上述した第１の本発明において、前記第２可動型は、少なくとも互いに接近する方向及び互いに離間する方向に可動する第１可動部と第２可動部とを有し、前記第１可動部と前記固定型で挟持される少なくとも２つの第２張出部と、前記第２可動部と前記固定型で挟持される少なくとも２つの第２張出部とを有するようにしてもよい。 In the first aspect of the present invention described above, the second movable mold has at least a first movable part and a second movable part that are movable in a direction approaching and separating from each other, and the first movable part And at least two second overhanging parts sandwiched between the fixed molds, and at least two second overhanging parts sandwiched between the second movable part and the fixed molds.
また、前記固定型は、脱気手段につながる吸引口が設けられ、前記第２張出部は、前記吸引口に位置されることが好ましい。この場合、第２張出部は、吸引口に位置されることになるため、湯口に対向して設けることはできないが、第１張出部は湯口に対向していてもよい。 Further, it is preferable that the fixed mold is provided with a suction port connected to a deaeration means, and the second overhanging portion is positioned at the suction port. In this case, since the second overhanging portion is positioned at the suction port, it cannot be provided facing the pouring gate, but the first overhanging portion may face the pouring gate.
次に、第２の本発明に係る鋳造方法は、少なくとも固定型と、前記固定型に対して接近する方向及び離間する方向に移動する第１可動型と、前記第１可動型の移動方向と交差する方向に移動する第２可動型とを有する鋳造用金型内に中子を収容して鋳造を行う鋳造方法において、前記中子として、前記鋳造用金型内に収容したとき、前記固定型に向かって張り出す複数の第１張出部と、前記複数の第１張出部のうち、少なくとも１つの第１張出部から前記第２可動型の可動方向に沿って外方に突出する第２張出部とを有する中子を使用し、前記鋳造用金型を閉じたとき、前記中子の前記第２張出部を前記固定型と前記第２可動型によって挟持することにより、鋳造を行うことを特徴とする。 Next, a casting method according to the second aspect of the present invention includes at least a fixed mold, a first movable mold that moves in a direction toward and away from the fixed mold, and a moving direction of the first movable mold. In a casting method in which a core is accommodated in a casting mold having a second movable mold that moves in an intersecting direction and cast, the fixed when the core is accommodated in the casting mold A plurality of first projecting portions projecting toward the mold, and projecting outward from at least one first projecting portion of the plurality of first projecting portions along the movable direction of the second movable mold When a core having a second projecting portion is used and the casting mold is closed, the second projecting portion of the core is sandwiched between the fixed mold and the second movable mold. And casting.
この第２の本発明においては、高温の溶湯や可動型の移動によって中子の一部がくずれるという問題を回避することができ、しかも、溶湯の注入時や金型の型締め時に移動したり浮いたりすることを防止することができ、製品に高精度にアンダーカットを形成することができる。 In the second aspect of the present invention, it is possible to avoid the problem that a part of the core is broken due to the movement of the high-temperature molten metal or the movable mold, and the metal is moved when the molten metal is injected or when the mold is clamped. It is possible to prevent floating, and an undercut can be formed on the product with high accuracy.
そして、第２の本発明において、前記固定型は、脱気手段につながる吸引口が設けられ、前記中子を前記鋳造用金型内に収容したとき、前記中子の前記第２張出部を、前記吸引口に位置させて鋳造するようにしてもよい。 In the second aspect of the present invention, the fixed die is provided with a suction port connected to a deaeration means, and when the core is accommodated in the casting mold, the second projecting portion of the core May be cast at the suction port.
通常、中子内には結合剤等のレジンが含まれている。このレジンは、溶湯の熱によって燃焼し、ガスとして中子から放出されることになる。このガスが鋳造用金型内に混入すると、溶湯がガスを巻き込んでしまい、不要な気孔や凹部等が形成されてしまい、製品の外観を著しく損なうという問題がある。 Usually, the core contains a resin such as a binder. This resin is combusted by the heat of the molten metal and is released from the core as a gas. When this gas is mixed in the casting mold, the molten metal entrains the gas, and unnecessary pores and recesses are formed, resulting in a problem that the appearance of the product is remarkably impaired.
しかし、この発明では、中子の第２張出部を、吸引口に位置させて鋳造するようにしているため、吸引口を介して脱気手段にて中子から放出されるガスを鋳造用金型外に排気でき、ガスの巻き込みのない製品を得ることができる。また、ガスを吸引することによる冷却効果により、高温の溶湯で第２張出部がくずれるという問題を回避することができる。 However, in this invention, since the second overhanging portion of the core is positioned at the suction port for casting, the gas released from the core by the deaeration means through the suction port is used for casting. The product can be exhausted out of the mold, and a product without gas entrainment can be obtained. Moreover, the problem that a 2nd overhang | projection part collapses with a high temperature molten metal by the cooling effect by attracting | sucking gas can be avoided.
次に、第３の本発明に係る鋳造用金型は、少なくとも固定型と、前記固定型に対して接近する方向及び離間する方向に移動する第１可動型と、前記第１可動型の移動方向と交差する方向に移動する第２可動型とを有し、中子を収容して鋳造を行う鋳造用金型において、前記中子は、前記鋳造用金型内に収容したとき、前記固定型に向かって張り出す複数の第１張出部と、前記複数の第１張出部のうち、少なくとも１つの第１張出部から前記第２可動型の可動方向に沿って外方に突出する第２張出部とを有し、前記固定型と前記第２可動型は、型締めの際に、前記中子の前記第２張出部を挟持することを特徴とする。 Next, a casting mold according to a third aspect of the present invention includes at least a fixed mold, a first movable mold that moves in a direction toward and away from the fixed mold, and a movement of the first movable mold. A casting mold having a second movable mold that moves in a direction that intersects the direction and housing the core for casting, wherein the core is fixed when housed in the casting mold. A plurality of first projecting portions projecting toward the mold, and projecting outward from at least one first projecting portion of the plurality of first projecting portions along the movable direction of the second movable mold The fixed mold and the second movable mold sandwich the second projecting section of the core when clamping the mold.
この第３の本発明においては、高温の溶湯や可動型の移動によって中子の一部がくずれるという問題を回避することができ、しかも、溶湯の注入時や金型の型締め時に移動したり浮いたりすることを防止することができ、製品に高精度にアンダーカットを形成することができる。 In the third aspect of the present invention, it is possible to avoid the problem that a part of the core is broken due to the movement of the high-temperature molten metal or the movable mold, and the metal is moved when the molten metal is injected or when the mold is clamped. It is possible to prevent floating, and an undercut can be formed on the product with high accuracy.
そして、上述した第３の本発明において、前記固定型は、脱気手段につながる吸引口が設けられ、前記吸引口は、前記中子を収容したとき、前記中子の前記第２張出部が位置されることが好ましい。これにより、吸引口を介して脱気手段にて中子から放出されるガスを鋳造用金型外に排気でき、ガスの巻き込みのない製品を得ることができる。また、ガスを吸引することによる冷却効果により、高温の溶湯で第２張出部がくずれるという問題を回避することができる。 In the third aspect of the present invention described above, the fixed mold is provided with a suction port connected to a deaeration means, and the suction port accommodates the second overhanging portion of the core when the core is accommodated. Is preferably located. Thereby, the gas released from the core by the deaeration means through the suction port can be exhausted out of the casting mold, and a product free from gas entrainment can be obtained. Moreover, the problem that a 2nd overhang | projection part collapses with a high temperature molten metal by the cooling effect by attracting | sucking gas can be avoided.
この場合、前記吸引口に、前記第２張出部と接する部分に多孔質体が設置され、
前記多孔質体は排気孔を通じて前記脱気手段につながっていてもよい。また、前記脱気手段として、アスピレータを好ましく採用することができる。
In this case, a porous body is installed in the suction port at a portion in contact with the second overhanging portion,
The porous body may be connected to the deaeration means through an exhaust hole. Moreover, an aspirator can be preferably employed as the deaeration means.
なお、第１〜第３の本発明は、鋳造用金型によって形成される製品が内燃機関のシリンダブロックであり、前記中子によって形成される空間が前記シリンダブロックに設けられたウォータージャケットである場合に好ましく適用される。 In the first to third aspects of the present invention, the product formed by the casting mold is a cylinder block of an internal combustion engine, and the space formed by the core is a water jacket provided in the cylinder block. It is preferably applied to cases.
以上説明したように、本発明に係る中子、鋳造方法及び鋳造用金型によれば、高温の溶湯や可動型の移動によって中子の一部がくずれるという問題を回避することができ、しかも、溶湯の注入時や金型の型締め時に移動したり浮いたりすることを防止することができ、製品に高精度にアンダーカットを形成することができる。 As described above, according to the core, the casting method, and the casting mold according to the present invention, it is possible to avoid the problem that a part of the core is broken due to the movement of the high-temperature molten metal or the movable mold, It is possible to prevent the metal from moving or floating when pouring molten metal or clamping the mold, and to form an undercut with high accuracy in the product.
以下、本発明に係る中子、鋳造方法及び鋳造用金型を例えばシリンダブロックにウォータージャケットを形成する場合に適用した実施の形態例を図１〜図３を参照しながら説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a core, a casting method, and a casting mold according to the present invention are applied when, for example, a water jacket is formed on a cylinder block will be described with reference to FIGS.
先ず、本実施の形態に係る中子１０は、砂中子であって、鋳造用金型によって鋳造成形された図示しないシリンダブロックＳＢ（図３参照）の外壁部と例えば４つのシリンダボアとの間に、ウォータージャケットを形成するものである。
First, the
中子１０は、図１及び図２に示すように、４つの円筒部（中子の一方の端部１０ａから他方の端部１０ｂに向かって順番に第１円筒部１２ａ、第２円筒部１２ｂ、第３円筒部１２ｃ、第４円筒部１２ｄとする）が横方向に配列され、且つ、第１円筒部１２ａから第４円筒部１２ｄにかけて内部空間１４が連通した形状を有する。第１円筒部１２ａ〜第４円筒部１２ｄは、厚みｔがほぼ均一とされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、中子１０の下面には、下方に突出する複数の第１張出部１６が一体に形成されている。具体的には、第１円筒部１２ａ〜第４円筒部１２ｄについて、それぞれ４つの第１張出部１６が形成され、そのうち、２つの第１張出部１６がそれぞれ第１円筒部１２ａの中心を点対称の中心とする位置に形成され、残りの２つの第１張出部１６もそれぞれ第１円筒部１２ａの中心を点対称の中心とする位置に形成されている。
A plurality of first projecting
第１張出部１６は、第１円筒部１２ａと第２円筒部１２ｂの境界部分、第２円筒部１２ｂと第３円筒部１２ｃの境界部分、第３円筒部１２ｃと第４円筒部１２ｄの境界部分にもそれぞれ形成されている。
The first overhanging
すなわち、第１円筒部１２ａ〜第４円筒部１２ｄの配列方向に沿った中心線ｍを基準としたとき、中心線ｍを境とした一方の側壁（４つの円弧状の側壁が連続して配列された側壁）を第１側壁１８ａとし、中心線ｍを境とした他方の側壁（４つの円弧状の側壁が連続して配列された側壁）を第２側壁１８ｂとしたとき、第１側壁１８ａの下面に、１１個の第１張出部１６がほぼ均等に形成され、第２側壁１８ｂの下面に、第１側壁１８ａの下面に形成された８つの第１張出部１６に対して、中心線ｍを中心とした線対称の位置に１１個の第１張出部１６が形成されている。
That is, when the center line m along the arrangement direction of the first
さらに、第１円筒部１２ａの下面に形成された４つの第１張出部１６のうち、第１側壁１８ａの下面であって、且つ、中子１０の一方の端部１０ａに近接する第１張出部１６と、第４円筒部１２ｄの下面に形成された４つの第１張出部１６のうち、第１側壁１８ａの下面であって、且つ、中子１０の他方の端部１０ｂに近接する第１張出部１６にそれぞれ外方に突出する第２張出部２０が一体に形成されている。
Further, of the four first projecting
同様に、第２円筒部１２ｂの下面に形成された４つの第１張出部１６のうち、第２側壁１８ｂの下面であって、且つ、第３円筒部１２ｃに近接する第１張出部１６と、第３円筒部１２ｃの下面に形成された４つの第１張出部１６のうち、第２側壁１８ｂの下面であって、且つ、第２円筒部１２ｂに近接する第１張出部１６にそれぞれ外方に突出する第２張出部２０が一体に形成されている。
Similarly, of the four
一方、本実施の形態に係る鋳造用金型３０は、図３に示すように、上面に中子１０が載置される固定型としての下型３２と、下型３２の上方に位置され、且つ、下型３２に対して接近する方向及び離間する方向に移動する第１可動型としての上型３６と、上型３６の移動方向と交差する方向に移動する第２可動型３４とを有する。第２可動型は、下型３２の上面を摺動する第１摺動型３４ａと第２摺動型３４ｂとを有する。従って、上型３６、第１摺動型３４ａ、第２摺動型３４ｂで可動型が構成される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the casting
下型３２の上面には、中子１０が載置され、且つ、キャビティを形成する面であるキャビティ面３８と、第１摺動型３４ａが摺動する第１摺動面４０ａと、第２摺動型３４ｂが摺動する第２摺動面４０ｂとを有する。キャビティ面３８と第１摺動面４０ａとの境界には第１段差４２ａが形成され、この第１段差４２ａにて第１摺動型３４ａの移動が停止するようになっている。同様に、キャビティ面３８と第２摺動面４０ｂとの境界には第２段差４２ｂが形成され、この第２段差４２ｂにて第２摺動型３４ｂの移動が停止するようになっている。
On the upper surface of the
下型３２のキャビティ面３８には、中子１０が載置された際に、中子１０の第１張出部１６がはめ込まれる第１凹部４４と、第２張出部２０がはめ込まれる第２凹部４６とが形成されている。つまり、中子１０に形成された第２張出部２０は、中子１０を下型３２のキャビティ面３８に載置したとき、第１摺動型３４ａ及び第２摺動型３４ｂの移動方向（可動方向）に沿って外方に張り出した形態となっている。
When the
従って、下型３２のキャビティ面３８に中子１０を載置して、第１摺動型３４ａ及び第２摺動型３４ｂをそれぞれ近接する方向に移動させ、第１摺動型３４ａが第１段差４２ａにて停止し、第２摺動型３４ｂが第２段差４２ｂにて停止したとき、第１摺動型３４ａの一部と下型３２とで第１側壁１８ａにおける第２張出部２０（図３では図示せず）が挟持された形になり、第２摺動型３４ｂの一部と下型３２とで第２側壁１８ｂにおける第２張出部２０が挟持された形になる。
Therefore, the
ここで、本実施の形態に係る中子１０と鋳造用金型３０でシリンダブロックＳＢを鋳造する場合について説明する。
Here, the case where the cylinder block SB is cast with the
先ず、上型３６を最も上方に位置させた状態とし、第１摺動型３４ａと第２摺動型３４ｂを互いに離間した状態（最も離間させた状態）からはじめると、最初に、下型３２のキャビティ面３８に中子１０が載置される。このとき、中子１０の第１張出部１６を第１凹部４４にはめ込み、中子１０の第２張出部２０を第２凹部４６にはめ込む。これによって、中子１０は下型３２上に載置固定されることになる。
First, when the
その後、第１摺動型３４ａと第２摺動型３４ｂを互いに近接する方向に移動させ、それぞれ第１段差４２ａ及び第２段差４２ｂの位置で停止させる。このとき、第１摺動型３４ａの一部と下型３２によって第１側壁１８ａの第２張出部２０が挟持され、第２摺動型３４ｂの一部と下型３２によって第２側壁１８ｂの第２張出部２０が挟持される。
Thereafter, the first sliding die 34a and the second sliding
その後、上型３６を下方に移動させて、上型３６の下面の一部を第１摺動型３４ａの上面及び第２摺動型３４ｂの上面に当接させる。この段階で、下型３２のキャビティ面３８、第１摺動型３４ａと第２摺動型３４ｂの互いに対向する面、及び上型３６の下型３２と対向する面にて鋳造用金型３０にキャビティが形成される。このとき、キャビティ内に中子１０が収容された形となっている。
Thereafter, the
そして、キャビティ内に溶湯を湯口を介して注入して、キャビティ内に溶湯を充填させる。このとき、中子１０は第２張出部２０が第１摺動型３４ａと下型３２及び第２摺動型３４ｂと下型３２で挟持されているため、キャビティ内での移動はなく、上方への浮きも生じない。すなわち、中子１０の第１張出部１６は下型３２上で中子１０の水平方向（ｘ方向及びｙ方向）の動きを規制し、第２張出部２０は中子１０の垂直方向（ｚ方向）の動きを規制している。
Then, the molten metal is injected into the cavity through the gate, and the molten metal is filled into the cavity. At this time, since the second overhanging
キャビティ内への溶湯の充填が終了した後、上型３６をさらに下方に移動させることでキャビティ内の圧力を高める。所定の鋳造時間が経過した時点で、鋳造用金型３０を冷却し、キャビティ内の鋳造品が凝固した段階で、上型３６、第１摺動型３４ａ、第２摺動型３４ｂを初期位置に戻すことで、シリンダブロックＳＢが作製されることになる。なお、出来上がったシリンダブロックＳＢのうち、中子１０の第１張出部１６及び第２張出部２０が位置していた部分を通じて砂を取り出すことで、シリンダブロックＳＢ内にウォータージャケットが形成されることになる。
After the filling of the molten metal into the cavity is completed, the pressure in the cavity is increased by moving the
このように、本実施の形態に係る中子１０、鋳造用金型３０及び鋳造方法において、中子１０は、鋳造用金型３０内に収容されたとき、下型３２と対向する位置に、第１摺動型３４ａ及び第２摺動型３４ｂの移動方向に沿って外方に張り出す第２張出部２０を設けるようにしたので、第１摺動型３４ａや第２摺動型３４ｂが第２張出部２０に衝突するということがない。そのため、別途ストッパを設ける等の鋳造用金型３０の構造を複雑にする要因を排除することができ、しかも、第２張出部２０のくずれを回避することができる。
Thus, in the
また、中子１０を下型３２に設置し、鋳造用金型３０を型締めした際に、中子１０の第２張出部２０が第１摺動型３４ａ及び第２摺動型３４ｂと下型３２とで挟持されるようにしたので、溶湯の注入時や鋳造用金型３０の型締め時に中子１０が移動したり浮いたりすることを防止することができる。
Further, when the
すなわち、本実施の形態に係る中子１０、鋳造用金型３０及び鋳造方法においては、第１摺動型３４ａ及び第２摺動型３４ｂの移動によって中子１０の一部がくずれるという問題を回避することができ、しかも、溶湯の注入時や鋳造用金型３０の型締め時に移動したり浮いたりすることを防止することができ、製品であるシリンダブロックＳＢに高精度にウォータージャケットを形成することができる。
That is, in the
ところで、中子１０は、結合剤等のレジンが含まれている。このレジンは、溶湯の熱によって燃焼し、ガスとして中子１０から放出されることになる。このガスが鋳造用金型３０のキャビティ内に混入すると、溶湯がガスを巻き込んでしまい、不要な気孔や凹部等が形成されてしまい、製品の外観を著しく損なうという問題がある。
By the way, the core 10 contains a resin such as a binder. This resin is combusted by the heat of the molten metal and is released from the core 10 as a gas. When this gas is mixed into the cavity of the casting
そこで、本実施の形態に係る鋳造用金型３０は、図３に示すように、下型３２のうち、中子１０の第２張出部２０がはめ込まれる第２凹部４６にそれぞれ吸引口４８が設けられ、これら吸引口４８が下型３２に設けられた排気管５０を通じて鋳造用金型３０の外部に設置された脱気手段５２につながって構成されている。排気管５０は、下型３２の下面から第２凹部４６に向かって例えばドリルを使って第１貫通孔５１を設け、さらに、下型３２の側面から第１貫通孔５１に向かって例えばドリルを使って第２貫通孔５３を設けることによって形成することができる。この場合、第１貫通孔５１から第２貫通孔５３に連通する部分が排気管５０として機能することになる。なお、下型３２の下面のうち、第１貫通孔５１の開口部分は、栓５６が溶接によって嵌められることによって封止される。脱気手段５２は、１つでもよいし、第２張出部２０の個数に合わせて例えば４つ設置してもよい。脱気手段５２としては、中子１０から放出されるガスを外部に排気できる能力を持っていることが好ましい。
Therefore, in the casting
ここで、中子１０から放出されるガスの量（ガス発生量）について説明すると、鋳造用金型３０への溶湯の注入開始（充填開始）から溶湯が凝固するまでの期間（例えば１９０秒）に、中子１０から放出されるガスの量（ガス発生量）は、中子１ｇ当たり１．２ｃｃであることがわかっている。従って、中子１０の総重量を６３６．８ｇとしたとき、単位時間当たりに中子１０から放出されるガスの量（ガス発生量）は、４．３ｃｃ／ｓｅｃとなる。
Here, the amount of gas released from the core 10 (gas generation amount) will be described. A period (for example, 190 seconds) from the start of filling of the molten metal into the casting mold 30 (filling start) to the solidification of the molten metal. In addition, it is known that the amount of gas released from the core 10 (gas generation amount) is 1.2 cc per 1 g of the core. Therefore, when the total weight of the
一般に、脱気手段５２として用いられるアスピレータは、エア圧１ｋｇｆ／ｃｍ2としたとき、１３３ｃｃ／ｓｅｃの強制排気を行う能力を有する。すなわち、アスピレータは、中子１０から放出されるガスを十分に強制排気できる能力を有する。従って、本実施の形態に係る鋳造用金型３０に接続される脱気手段５２として、アスピレータを使用することができる。
In general, the aspirator used as the deaeration means 52 has the ability to perform forced exhaust at 133 cc / sec when the air pressure is 1 kgf / cm 2 . That is, the aspirator has a capability of sufficiently exhausting the gas released from the
ここで、１つの実験例を示す。この実験例は、比較例と実施例において、鋳造によって作製されたシリンダブロックＳＢの外観品質を見たものである。外観品質は目視にて判断した。 Here, one experimental example is shown. This experimental example looks at the appearance quality of the cylinder block SB produced by casting in the comparative example and the example. The appearance quality was judged visually.
比較例は、本実施の形態に係る鋳造用金型３０において、鋳造用金型３０への溶湯の注入開始（充填開始）から溶湯が凝固するまでの期間にかけて脱気手段５２による強制排気を停止した状態で鋳造を行い、実施例は、前記期間にかけて脱気手段５２による強制排気を行った状態で鋳造を行った。
In the comparative example, in the casting
実験の結果、実施例は、作製されたシリンダブロックＳＢに不要な気孔や凹部等が形成されておらず、外観品質は１００％であった。一方、比較例は、作製されたシリンダブロックＳＢに不要な気孔や凹部等が形成されており、外観品質は１１％程度であった。 As a result of the experiment, in the example, unnecessary pores and recesses were not formed in the manufactured cylinder block SB, and the appearance quality was 100%. On the other hand, in the comparative example, unnecessary pores, recesses and the like were formed in the manufactured cylinder block SB, and the appearance quality was about 11%.
このように、本実施の形態に係る鋳造用金型３０においては、本実施の形態に係る中子１０の第２張出部２０を、吸引口４８に位置させて鋳造するようにしているため、中子１０から放出されるガスを、吸引口４８を介して脱気手段５２によって鋳造用金型３０外に強制排気でき、ガスの巻き込みのない製品（シリンダブロックＳＢ）を得ることができる。
As described above, in the casting
また、第２張出部２０の垂直方向（ｚ方向）は、下型３２と第１摺動型３４ａ及び第２摺動型３４ｂにより挟持されているので、溶湯は差し込まないが、水平方向（ｘ方向及びｙ方向）に関しては隙間が設けられる、あるいは精度を出していない場合があるため、溶湯が差し込むことがある。仕様等によって第２張出部２０の近傍に湯口が設けられると、高温の溶湯が第２張出部２０の周囲に差し込むかたちになり、その場合、中子１０が高温になり、焼失するおそれがある。しかし、上述のように、脱気手段５２を設けてガスを引くことで、ガスの流通による冷却効果によって中子１０のくずれ、焼失を防止することができる。
Moreover, since the vertical direction (z direction) of the 2nd overhang |
このように、本実施の形態に係る中子１０、鋳造用金型３０及び鋳造方法においては、溶湯を注入した際に、高温の溶湯による中子１０の不測のくずれや位置決め不良を回避することができる。また、くずれた砂がシリンダブロックＳＢに混入することがないため、シリンダブロックＳＢの品質の低下、歩留まりの低下を招くおそれもない。
As described above, in the
上述の例では、ウォータージャケットを形成するための中子を示したが、その他、置中子であれば、上述した実施の形態に限らず、種々の形態をとり得る。 In the above-described example, the core for forming the water jacket is shown. However, other than the above-described embodiment, various other forms may be used as long as the core is formed.
なお、本発明に係る中子、鋳造方法及び鋳造用金型は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The core, the casting method, and the casting mold according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can of course have various configurations without departing from the gist of the present invention.
１０…中子
１２ａ〜１２ｄ…第１円筒部〜第４円筒部
１６…第１張出部 ２０…第２張出部
３０…鋳造用金型 ３２…下型
３４ａ…第１摺動型 ３４ｂ…第２摺動型
３６…上型 ３８…キャビティ面
４８…吸引口 ５０…排気管
５２…脱気手段 ＳＢ…シリンダブロック
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記鋳造用金型内に収容されたとき、前記固定型に向かって張り出す複数の第１張出部と、
前記複数の第１張出部のうち、少なくとも１つの第１張出部から前記第２可動型の可動方向に沿って外方に突出する第２張出部とを有し、
前記第２張出部は、前記鋳造用金型が閉じられたとき、前記固定型と前記第２可動型によって挟持されることを特徴とする中子。 Casting having at least a fixed mold, a first movable mold that moves in a direction approaching and separating from the fixed mold, and a second movable mold that moves in a direction crossing the moving direction of the first movable mold. In the core that is housed in the mold,
A plurality of first projecting portions projecting toward the fixed mold when housed in the casting mold;
A second projecting portion projecting outward from the at least one first projecting portion of the plurality of first projecting portions along the movable direction of the second movable mold;
The core is characterized in that the second projecting portion is sandwiched between the fixed mold and the second movable mold when the casting mold is closed.
前記第２可動型は、少なくとも互いに接近する方向及び互いに離間する方向に可動する第１可動部と第２可動部とを有し、
前記第１可動部と前記固定型で挟持される少なくとも２つの第２張出部と、
前記第２可動部と前記固定型で挟持される少なくとも２つの第２張出部とを有することを特徴とする中子。 The core of claim 1,
The second movable mold has at least a first movable part and a second movable part that are movable in directions close to each other and in directions away from each other.
At least two second projecting portions sandwiched between the first movable portion and the fixed mold;
A core having the second movable part and at least two second projecting parts sandwiched between the fixed molds.
前記固定型は、脱気手段につながる吸引口が設けられ、
前記第２張出部は、前記吸引口に位置されることを特徴とする中子。 In the core according to claim 1 or 2,
The fixed mold is provided with a suction port connected to a deaeration means,
The core is characterized in that the second overhanging part is located at the suction port.
前記鋳造用金型によって形成される製品が内燃機関のシリンダブロックであり、前記中子によって形成される空間が前記シリンダブロックに設けられたウォータージャケットであることを特徴とする中子。 In the core according to any one of claims 1 to 3,
A core formed by the casting mold is a cylinder block of an internal combustion engine, and a space formed by the core is a water jacket provided in the cylinder block.
前記中子として、前記鋳造用金型内に収容したとき、前記固定型に向かって張り出す複数の第１張出部と、前記複数の第１張出部のうち、少なくとも１つの第１張出部から前記第２可動型の可動方向に沿って外方に突出する第２張出部とを有する中子を使用し、
前記鋳造用金型を閉じたとき、前記中子の前記第２張出部を前記固定型と前記第２可動型によって挟持することにより、鋳造を行うことを特徴とする鋳造方法。 Casting having at least a fixed mold, a first movable mold that moves in a direction approaching and separating from the fixed mold, and a second movable mold that moves in a direction crossing the moving direction of the first movable mold. In a casting method in which a core is housed in a mold for casting and casting,
When accommodated in the casting mold as the core, a plurality of first projecting portions projecting toward the fixed mold and at least one first projecting member among the plurality of first projecting portions. Using a core having a second projecting portion projecting outward from the projecting portion along the movable direction of the second movable mold;
A casting method, wherein, when the casting mold is closed, casting is performed by sandwiching the second projecting portion of the core between the fixed mold and the second movable mold.
前記固定型は、脱気手段につながる吸引口が設けられ、
前記中子を前記鋳造用金型内に収容したとき、前記中子の前記第２張出部を、前記吸引口に位置させて鋳造することを特徴とする鋳造方法。 The casting method according to claim 5, wherein
The fixed mold is provided with a suction port connected to a deaeration means,
When the core is accommodated in the casting mold, the second overhanging portion of the core is cast at the suction port.
前記鋳造用金型によって製造される製品が内燃機関のシリンダブロックであり、前記中子によって形成される空間が前記シリンダブロックに設けられたウォータージャケットであることを特徴とする鋳造方法。 The casting method according to claim 5 or 6,
A casting method, wherein a product manufactured by the casting mold is a cylinder block of an internal combustion engine, and a space formed by the core is a water jacket provided in the cylinder block.
前記中子は、前記鋳造用金型内に収容したとき、前記固定型に向かって張り出す複数の第１張出部と、前記複数の第１張出部のうち、少なくとも１つの第１張出部から前記第２可動型の可動方向に沿って外方に突出する第２張出部とを有し、
前記固定型と前記第２可動型は、型締めの際に、前記中子の前記第２張出部を挟持することを特徴とする鋳造用金型。 And at least a fixed mold, a first movable mold that moves in a direction approaching and separating from the fixed mold, and a second movable mold that moves in a direction intersecting the moving direction of the first movable mold. In a casting mold for casting by containing a core,
When the core is housed in the casting mold, the plurality of first projecting portions projecting toward the fixed mold and at least one first projecting member among the plurality of first projecting portions. A second projecting portion projecting outward from the projecting portion along the movable direction of the second movable mold,
The casting mold, wherein the fixed mold and the second movable mold sandwich the second projecting portion of the core during mold clamping.
前記固定型は、脱気手段につながる吸引口が設けられ、
前記吸引口は、前記中子を収容したとき、前記中子の前記第２張出部が位置されることを特徴とする鋳造用金型。 The casting mold according to claim 8, wherein
The fixed mold is provided with a suction port connected to a deaeration means,
The casting mold, wherein the second overhanging portion of the core is positioned when the suction port accommodates the core.
前記吸引口に、前記第２張出部と接する部分に多孔質体が設置され、
前記多孔質体は排気孔を通じて前記脱気手段につながっていることを特徴とする鋳造用金型。 The casting mold according to claim 9, wherein
In the suction port, a porous body is installed in a portion in contact with the second overhanging portion,
The casting mold, wherein the porous body is connected to the deaeration means through an exhaust hole.
前記脱気手段は、アスピレータであることを特徴とする鋳造用金型。 The casting mold according to claim 9 or 10,
The casting mold, wherein the deaeration means is an aspirator.
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