JP3070295B2 - ＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型 - Google Patents
ＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型Info
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- JP3070295B2 JP3070295B2 JP4260270A JP26027092A JP3070295B2 JP 3070295 B2 JP3070295 B2 JP 3070295B2 JP 4260270 A JP4260270 A JP 4260270A JP 26027092 A JP26027092 A JP 26027092A JP 3070295 B2 JP3070295 B2 JP 3070295B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ンバルブのように棒体の先端に大径部が一体的に形成さ
れてなるＴｉまたはＴｉ合金製の鋳物を遠心鋳造する際
に用いる遠心鋳造用金型に関する。
ンバルブのように棒体の先端に大径部が一体的に形成さ
れてなるＴｉまたはＴｉ合金製の鋳物を遠心鋳造する際
に用いる遠心鋳造用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＴｉまたはＴｉ合金は高融点で
かつ活性を有するために、ＴｉまたはＴｉ合金製の製品
を作る場合、セラミックス製の鋳型を用いて鋳造するよ
うにしている。この場合、比較的小型の部品、例えばエ
ンジンで用いられるバルブ等をＴｉまたはＴｉ合金で多
数作る方法の一つに、生産性を上げるため、複数の成形
用キャビティを有するセラミックス製の鋳型をツリー状
に形成し、この鋳型を水平方向に自転させて、鋳型の内
部に注入した溶湯に遠心力を与えてキャビティの隅々に
まで行きわたらせて作る遠心鋳造法がある。そして、こ
の方法により、枝の先端部分に多数のバルブ等が成形さ
れてなるツリー状の鋳物中間品が得られるが、該鋳物中
間品を鋳造後取り出すには、その都度外側に存するセラ
ミックス製の鋳型を破棄する必要があるため、無駄が多
くその改善が望まれていた。
かつ活性を有するために、ＴｉまたはＴｉ合金製の製品
を作る場合、セラミックス製の鋳型を用いて鋳造するよ
うにしている。この場合、比較的小型の部品、例えばエ
ンジンで用いられるバルブ等をＴｉまたはＴｉ合金で多
数作る方法の一つに、生産性を上げるため、複数の成形
用キャビティを有するセラミックス製の鋳型をツリー状
に形成し、この鋳型を水平方向に自転させて、鋳型の内
部に注入した溶湯に遠心力を与えてキャビティの隅々に
まで行きわたらせて作る遠心鋳造法がある。そして、こ
の方法により、枝の先端部分に多数のバルブ等が成形さ
れてなるツリー状の鋳物中間品が得られるが、該鋳物中
間品を鋳造後取り出すには、その都度外側に存するセラ
ミックス製の鋳型を破棄する必要があるため、無駄が多
くその改善が望まれていた。
【０００３】そこで、本発明者等は、セラミックス製の
鋳型に代わり、何回でも鋳込みが行える銅合金製の金型
を用いてＴｉまたはＴｉ合金鋳物を鋳造することを検討
し、新たなＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造法を案出
し、先に特願平２ー３９３６０号（特開平３−２４３２
６５号）として提案した。
鋳型に代わり、何回でも鋳込みが行える銅合金製の金型
を用いてＴｉまたはＴｉ合金鋳物を鋳造することを検討
し、新たなＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造法を案出
し、先に特願平２ー３９３６０号（特開平３−２４３２
６５号）として提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うにしてＴｉまたはＴｉ合金鋳物を鋳造する場合、その
冷却過程において、キャビティ内部の鋳物の表面から凝
固し始めるため、中心部（例えばエンジンバルブにおい
ては傘部）が最終凝固部となり、この部分に鋳造ポアが
生じ易いという問題がある。そして、従来は、このよう
な鋳造欠陥を除去するために、ＨＩＰ処理等の後処理を
必要としていた。
うにしてＴｉまたはＴｉ合金鋳物を鋳造する場合、その
冷却過程において、キャビティ内部の鋳物の表面から凝
固し始めるため、中心部（例えばエンジンバルブにおい
ては傘部）が最終凝固部となり、この部分に鋳造ポアが
生じ易いという問題がある。そして、従来は、このよう
な鋳造欠陥を除去するために、ＨＩＰ処理等の後処理を
必要としていた。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、鋳造時の最終凝固部が製
品内部に生じることを防止することができて、ＨＩＰ処
理等の後処理を必要とせずに鋳造ポアのない良好な品質
の製品を得ることができるＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠
心鋳造用金型を提供することにある。
で、その目的とするところは、鋳造時の最終凝固部が製
品内部に生じることを防止することができて、ＨＩＰ処
理等の後処理を必要とせずに鋳造ポアのない良好な品質
の製品を得ることができるＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠
心鋳造用金型を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、棒体の先端に大径部が一体的
に形成されてなるＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用
金型において、鋳物を形成するキャビティが、大径部を
互いに対向配置して直線状に設けられ、かつこのキャビ
ティの大径部間に、最終凝固部となる連結空所が設けら
れたものである。また、本発明の請求項２は、キャビテ
ィの大径部及び連結空所が入子型とされたものである。
に、本発明の請求項１は、棒体の先端に大径部が一体的
に形成されてなるＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用
金型において、鋳物を形成するキャビティが、大径部を
互いに対向配置して直線状に設けられ、かつこのキャビ
ティの大径部間に、最終凝固部となる連結空所が設けら
れたものである。また、本発明の請求項２は、キャビテ
ィの大径部及び連結空所が入子型とされたものである。
【０００７】
【作用】本発明のＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用
金型の請求項１にあっては、互いに対向するキャビティ
の大径部間に設けられた連結空所を、遠心鋳造時の最終
凝固部とし、この部分に鋳造ポアを生じさせる。また、
本発明の請求項２にあっては、形状が複雑化するキャビ
ティの大径部及び連結空所を入子型として、機械加工あ
るいは鋳造により製造すると共に、その他の部分を機械
加工して両者を合体することにより、製作コストの低減
及び寸法精度の向上を図る。
金型の請求項１にあっては、互いに対向するキャビティ
の大径部間に設けられた連結空所を、遠心鋳造時の最終
凝固部とし、この部分に鋳造ポアを生じさせる。また、
本発明の請求項２にあっては、形状が複雑化するキャビ
ティの大径部及び連結空所を入子型として、機械加工あ
るいは鋳造により製造すると共に、その他の部分を機械
加工して両者を合体することにより、製作コストの低減
及び寸法精度の向上を図る。
【０００８】
【実施例】以下、図１に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【０００９】この図において符号１はドーナツ盤状に形
成された金型本体である。この金型本体１は、その中心
側が湯道用の貫通孔２とされ、この貫通孔２から放射状
に多数の空隙３が形成されてなるものであり、２個の金
型本体１が、互いに各空隙３を合わせた状態で１つの金
型として使用されるものである。そして、上記空隙３
は、一対のエンジンバルブ１０を成形するためのキャビ
ティ４の大径部４ａが互いに対向配置され、このキャビ
ティ４の大径部４ａ間に、最終凝固部となる連結空所５
が設けられ、かつ上記貫通孔２側のキャビティ４の棒体
部４ｂと上記貫通孔２との間に、連通空所６が設けられ
て構成されている。上記エンジンバルブ１０は、丸棒状
の棒体１１と、この棒体１１の先端に形成された傘部１
２とから構成されているものである。また、上記のよう
な構成の金型本体１を一体物として製作する場合に、図
１に示すような複雑な形状の型彫りを機械加工により行
うのは難しく、しかも銅合金では放電加工も難しいの
で、鋳造性が良好で鋳肌がきれいに製作できるＢｅ−Ｃ
ｕ系合金（例えばＢｅ ２．５〜２．７５ｗｔ％、Ｃｏ
０．６〜０．９５ｗｔ％、Ｃｕ 残）を用いて鋳造す
る。なお、上記金型本体１の寸法精度がより精密に要求
される場合には、上記キャビティ４の両大径部４ａとこ
れらをつなぐ連結空所５とを囲む部分（図１において２
点鎖線で示す部分）を入子型７とするとよい。これによ
って、この入子型７だけを取り上げて別個に型彫りすれ
ばよくなるから、型彫り部分が小さくかつ比較的形状が
単純になり、従って、機械加工が可能になると共に、入
子型７を焼き嵌め、圧入あるいはボルト止めによって入
れ込む本体型８も機械加工により容易に製作することが
でき、しかも上記Ｂｅ−Ｃｕ系合金より安価なアルミ青
銅、Ｃｒ−Ｚｒ−Ｃｕ系合金等の銅合金を使用でき、製
作費が安価でかつ寸法精度の良好な金型が得られる。さ
らに、上記入子型７が機械加工しにくい場合には、この
入子型７だけを上記Ｂｅ−Ｃｕ系合金で鋳造すればよ
く、これにより、上記金型本体１を一体鋳造するのに比
べて、鋳造による反りが小さく抑えられて寸法精度が向
上すると共に、本体型８を安価に製作できる分だけ製作
費を低減できる。
成された金型本体である。この金型本体１は、その中心
側が湯道用の貫通孔２とされ、この貫通孔２から放射状
に多数の空隙３が形成されてなるものであり、２個の金
型本体１が、互いに各空隙３を合わせた状態で１つの金
型として使用されるものである。そして、上記空隙３
は、一対のエンジンバルブ１０を成形するためのキャビ
ティ４の大径部４ａが互いに対向配置され、このキャビ
ティ４の大径部４ａ間に、最終凝固部となる連結空所５
が設けられ、かつ上記貫通孔２側のキャビティ４の棒体
部４ｂと上記貫通孔２との間に、連通空所６が設けられ
て構成されている。上記エンジンバルブ１０は、丸棒状
の棒体１１と、この棒体１１の先端に形成された傘部１
２とから構成されているものである。また、上記のよう
な構成の金型本体１を一体物として製作する場合に、図
１に示すような複雑な形状の型彫りを機械加工により行
うのは難しく、しかも銅合金では放電加工も難しいの
で、鋳造性が良好で鋳肌がきれいに製作できるＢｅ−Ｃ
ｕ系合金（例えばＢｅ ２．５〜２．７５ｗｔ％、Ｃｏ
０．６〜０．９５ｗｔ％、Ｃｕ 残）を用いて鋳造す
る。なお、上記金型本体１の寸法精度がより精密に要求
される場合には、上記キャビティ４の両大径部４ａとこ
れらをつなぐ連結空所５とを囲む部分（図１において２
点鎖線で示す部分）を入子型７とするとよい。これによ
って、この入子型７だけを取り上げて別個に型彫りすれ
ばよくなるから、型彫り部分が小さくかつ比較的形状が
単純になり、従って、機械加工が可能になると共に、入
子型７を焼き嵌め、圧入あるいはボルト止めによって入
れ込む本体型８も機械加工により容易に製作することが
でき、しかも上記Ｂｅ−Ｃｕ系合金より安価なアルミ青
銅、Ｃｒ−Ｚｒ−Ｃｕ系合金等の銅合金を使用でき、製
作費が安価でかつ寸法精度の良好な金型が得られる。さ
らに、上記入子型７が機械加工しにくい場合には、この
入子型７だけを上記Ｂｅ−Ｃｕ系合金で鋳造すればよ
く、これにより、上記金型本体１を一体鋳造するのに比
べて、鋳造による反りが小さく抑えられて寸法精度が向
上すると共に、本体型８を安価に製作できる分だけ製作
費を低減できる。
【００１０】上記のように構成された遠心鋳造用金型を
用いてエンジンバルブ１０を鋳造する場合には、まず、
上述したようにして製作された一対の金型本体１を互い
に対向密着させ、貫通孔２を中心として所定回転数にて
回転させた状態において、該貫通孔２を湯道として溶湯
を各空隙３内に充填する。これにより、上記各空隙３、
すなわち、連通空所６、内周側のキャビティ４、連結空
所５及び外周側のキャビティ４に完全に溶湯が行きわた
る。そして、上記各空隙３内に鋳込まれた溶湯が金型本
体１に熱を奪われることにより、その外表面から冷却さ
れて凝固していく。この結果、容積が大きく周囲に熱が
逃げにくい上記連結空所５の中心部が最終凝固部となっ
て上記各空隙３内の溶湯が完全に凝固する。次いで、上
記金型本体１間を開いて内部の鋳造品を取り出し、かつ
一対のエンジンバルブ１０の傘部１２どうしを連結して
いる部分を切除して２つのエンジンバルブ１０を得る。
この場合、上述したように、傘部１２どうしを連結して
いる部分が最終凝固部となっているから、鋳造ポアはこ
の部分に生じることとなり、エンジンバルブ１０となる
部分には鋳造欠陥が生じないため、ＨＩＰ処理等の後処
理を施すことなく良好な品質の製品が得られる。
用いてエンジンバルブ１０を鋳造する場合には、まず、
上述したようにして製作された一対の金型本体１を互い
に対向密着させ、貫通孔２を中心として所定回転数にて
回転させた状態において、該貫通孔２を湯道として溶湯
を各空隙３内に充填する。これにより、上記各空隙３、
すなわち、連通空所６、内周側のキャビティ４、連結空
所５及び外周側のキャビティ４に完全に溶湯が行きわた
る。そして、上記各空隙３内に鋳込まれた溶湯が金型本
体１に熱を奪われることにより、その外表面から冷却さ
れて凝固していく。この結果、容積が大きく周囲に熱が
逃げにくい上記連結空所５の中心部が最終凝固部となっ
て上記各空隙３内の溶湯が完全に凝固する。次いで、上
記金型本体１間を開いて内部の鋳造品を取り出し、かつ
一対のエンジンバルブ１０の傘部１２どうしを連結して
いる部分を切除して２つのエンジンバルブ１０を得る。
この場合、上述したように、傘部１２どうしを連結して
いる部分が最終凝固部となっているから、鋳造ポアはこ
の部分に生じることとなり、エンジンバルブ１０となる
部分には鋳造欠陥が生じないため、ＨＩＰ処理等の後処
理を施すことなく良好な品質の製品が得られる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
は、棒体の先端に大径部が一体的に形成されてなるＴｉ
またはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型において、鋳物を
形成するキャビティが、大径部を互いに対向配置して直
線状に設けられ、かつこのキャビティの大径部間に、最
終凝固部となる連結空所が設けられたものであるから、
互いに対向するキャビティの大径部間に設けられた連結
空所を、遠心鋳造時の最終凝固部とし、この部分に意識
的に鋳造ポアを生じさせることにより、鋳造時の最終凝
固部が製品内部に生じることを防止することができて、
ＨＩＰ処理等の後処理を必要とせずに鋳造ポアのない良
好な品質の製品を得ることができる。また、本発明の請
求項２は、キャビティの大径部及び連結空所が入子型と
されたものであるから、形状が複雑化するキャビティの
大径部及び連結空所を入子型として、機械加工あるいは
鋳造により製造すると共に、その他の部分を機械加工し
て両者を合体することにより、鋳造用の高価な材料の使
用を皆無にできあるいは極端に少なくでき、従って、製
作コストの低減を図ることができると共に、機械加工の
全面的なあるいは大幅な採用及び鋳造部分の小型化によ
り、金型並びに製品の寸法精度の向上を図ることができ
る。
は、棒体の先端に大径部が一体的に形成されてなるＴｉ
またはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型において、鋳物を
形成するキャビティが、大径部を互いに対向配置して直
線状に設けられ、かつこのキャビティの大径部間に、最
終凝固部となる連結空所が設けられたものであるから、
互いに対向するキャビティの大径部間に設けられた連結
空所を、遠心鋳造時の最終凝固部とし、この部分に意識
的に鋳造ポアを生じさせることにより、鋳造時の最終凝
固部が製品内部に生じることを防止することができて、
ＨＩＰ処理等の後処理を必要とせずに鋳造ポアのない良
好な品質の製品を得ることができる。また、本発明の請
求項２は、キャビティの大径部及び連結空所が入子型と
されたものであるから、形状が複雑化するキャビティの
大径部及び連結空所を入子型として、機械加工あるいは
鋳造により製造すると共に、その他の部分を機械加工し
て両者を合体することにより、鋳造用の高価な材料の使
用を皆無にできあるいは極端に少なくでき、従って、製
作コストの低減を図ることができると共に、機械加工の
全面的なあるいは大幅な採用及び鋳造部分の小型化によ
り、金型並びに製品の寸法精度の向上を図ることができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。
４ キャビティ ４ａ 大径部 ５ 連結空所 ７ 入子型 １０ エンジンバルブ（鋳物） １１ 棒体 １２ 傘部（大径部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−9008（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−67961（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 13/06 B22C 9/06 B22D 13/10
Claims (2)
- 【請求項１】 棒体の先端に大径部が一体的に形成され
てなるＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型におい
て、鋳物を形成するキャビティが、大径部を互いに対向
配置して直線状に設けられ、かつこのキャビティの大径
部間に、最終凝固部となる連結空所が設けられたことを
特徴とするＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型。 - 【請求項２】 キャビティの大径部及び連結空所が入子
型とされたことを特徴とする請求項１記載のＴｉまたは
Ｔｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4260270A JP3070295B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | ＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4260270A JP3070295B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | ＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06106319A JPH06106319A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3070295B2 true JP3070295B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=17345729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4260270A Expired - Fee Related JP3070295B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | ＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3070295B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9364890B2 (en) * | 2013-03-11 | 2016-06-14 | Ati Properties, Inc. | Enhanced techniques for centrifugal casting of molten materials |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP4260270A patent/JP3070295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06106319A (ja) | 1994-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000425 |
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