JP6055292B2 - Motorcycle wheel mold equipment - Google Patents
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Description
二輪車用ホイールのリム部を形成する上下方向に円筒状に延びたリム部キャビティと、二輪車用ホイールのスポーク部を形成するスポーク部キャビティを有し、スポーク部キャビティがリム部キャビティの内周面における上下方向の中央部分につながった二輪車用ホイールの鋳型装置に関する。 It has a rim cavity that extends in a cylindrical shape in the vertical direction to form a rim part for a motorcycle wheel, and a spoke cavity that forms a spoke part for a motorcycle wheel, and the spoke cavity is on the inner peripheral surface of the rim cavity. The present invention relates to a mold device for a two-wheeled vehicle wheel connected to a central portion in the vertical direction.
従来、車両用ホイールのうち四輪車用ホイールを製造する鋳型装置として、低圧鋳造法を用いる鋳型装置が採用されている。低圧鋳造法は、保持炉の溶湯を加圧しストークを通して堰からキャビティに注湯するものであり、重力鋳造法と比べ材料歩留まりがよく、アルミニウム合金製の四輪車用ホイールの製造に広く用いられている。また、低圧鋳造法は、堰が設けられる位置によって、センターゲート式、マルチゲート式、或いはサイドゲート式等に分けられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a mold apparatus using a low pressure casting method has been adopted as a mold apparatus for manufacturing a four-wheel vehicle wheel among vehicle wheels. The low-pressure casting method pressurizes the molten metal in the holding furnace and pours it from the weir through the stalk into the cavity, has a better material yield than the gravity casting method, and is widely used for the production of aluminum alloy wheels for automobiles. ing. The low pressure casting method can be divided into a center gate type, a multi gate type, a side gate type, and the like depending on the position where the weir is provided.
低圧鋳造法を用いた、四輪車用ホイールの鋳型装置では、ディスク部を形成するディスク部キャビティがデザイン面を下にして配置され、リム部を形成するリム部キャビティがディスク部キャビティの外周部分から上方に延びている。 In a mold apparatus for a four-wheel vehicle wheel using a low-pressure casting method, a disk part cavity that forms a disk part is arranged with a design surface down, and a rim part cavity that forms a rim part is an outer peripheral part of the disk part cavity. It extends upward from.
センターゲート式の鋳型装置は、ディスク部キャビティにおけるデザイン面側の中心部分に堰が設けられる。マルチゲート式の鋳型装置は、デザイン面側の中心部分に設けられた堰に加えリム部キャビティの下端部分に複数の堰が設けられ、あるいはデザイン面側の中心部分に設けられた堰を省略してリム部キャビティの下端部分にのみ複数の堰が設けられる。センターゲート式およびマルチゲート式の鋳型装置は、材料歩留まりが良く、型費用を抑えることができる。一方、これらの鋳型装置は、リム部キャビティの下端部分やディスク部キャビティのデザイン面側に堰が設けられ、ディスク部キャビティに充填された溶湯のデザイン面側を冷却する冷却手段を配置し難い。この結果、冷却手段で冷却し溶湯の凝固速度を速めることで、ディスク部におけるデザイン面側の、強度や靭性を向上させることが難しい。 In the center gate type mold apparatus, a weir is provided in the central portion on the design surface side in the disk portion cavity. In the multi-gate mold device, a plurality of weirs are provided at the lower end portion of the rim cavity in addition to the weir provided at the center portion on the design surface side, or the weir provided at the center portion on the design surface side is omitted. A plurality of weirs are provided only at the lower end portion of the rim cavity. Center gate type and multi-gate type mold apparatuses have a good material yield and can reduce the mold cost. On the other hand, these mold apparatuses are provided with weirs on the lower end portion of the rim cavity and on the design surface side of the disk cavity, and it is difficult to dispose cooling means for cooling the design surface side of the molten metal filled in the disk cavity. As a result, it is difficult to improve the strength and toughness on the design surface side of the disk portion by cooling with the cooling means and increasing the solidification rate of the molten metal.
そこで、ディスク部におけるデザイン面側の、強度や靭性を重視する場合には、サイドゲート式の鋳型装置が採用されることがある。サイドゲート式の鋳型装置は、リム部キャビティに外周面側からつながる接続部分を有する堰形成空間が設けられ、ディスク部キャビティに充填された溶湯をデザイン面側から冷却する冷却手段を配置しやすい。このため、デザイン面側から冷却する冷却手段で溶湯を冷却して凝固速度を速め、ディスク部におけるデザイン面側の、強度や靭性を向上させることができる。 Therefore, when emphasizing strength and toughness on the design surface side of the disk portion, a side gate type mold apparatus may be employed. In the side gate type mold apparatus, a dam forming space having a connecting portion connected to the rim portion cavity from the outer peripheral surface side is provided, and a cooling means for cooling the molten metal filled in the disk portion cavity from the design surface side is easily arranged. For this reason, the molten metal is cooled by the cooling means that cools from the design surface side to increase the solidification rate, and the strength and toughness on the design surface side in the disk portion can be improved.
一方、車両用ホイールのうち二輪車用ホイールは、四輪車用ホイールと構成が異なる。 On the other hand, the two-wheeled vehicle wheel is different from the four-wheeled vehicle wheel among the vehicle wheels.
二輪車用ホイールの一例を、図1を用いて説明する。図1(a)は、二輪車用ホイールの平面を示す図である。図1(b)は、同図(a)に示す二輪車用ホイールのA−A’断面図である。 An example of a wheel for a motorcycle will be described with reference to FIG. Fig.1 (a) is a figure which shows the plane of the wheel for two-wheeled vehicles. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the motorcycle wheel shown in FIG.
図1(a)および図1(b)に示すように、二輪車用ホイール1は、ディスク部11と、ディスク部11の外周に設けられたリム部12を有している。図1に示すディスク部11は、略円盤状に形成されたハブ部111と、ハブ部111からリム部12に向かって延び、リム部12につながる複数のスポーク部112を有している。ハブ部111は、その中心部分に、図1(a)における紙面に直交する方向(図1(b)における上下方向)に貫通したハブ孔111aが形成されている。以下、ハブ孔111aが貫通する方向を、二輪車用ホイール1の幅方向と称する。また、ハブ部111には、図1(b)における下端部側に、図示しないブレーキを取り付けるためのブレーキ取付部111bが形成されている。以下、二輪車用ホイール1の幅方向における、ブレーキ取付部111bが形成されている側を一方側と称し、その反対側を他方側と称する。
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the motorcycle wheel 1 includes a
リム部12は、幅方向に円筒状に延びて形成されたものであり、リム部12の内周面における幅方向中央部分に複数のスポーク部112それぞれがつながっている。また、リム部12には、幅方向両端部分にリムフランジ12aそれぞれが形成され、リムフランジ12aよりも幅方向中央側にやや寄った部分にハンプ12bがそれぞれ形成されている。
The
この二輪車用ホイール1を製造する鋳型装置としては、例えば特許文献1に記載された、低圧鋳造法で製造する鋳型装置が知られている。特許文献1に記載された鋳型装置は、二輪車用ホイール1の幅方向が上下方向の姿勢になるようにキャビティが設けられている。この鋳型装置は、リム部キャビティの下端部に複数の堰が設けられるマルチゲート式である。このため、上述した四輪車用ホイールの鋳型装置と同様に、ディスク部キャビティに充填された溶湯を、二輪車用ホイールでは一方側になる下方側から冷却する冷却手段を配置することが難しい。さらに、リム部キャビティにおける、下端側部分に充填された溶湯を冷却する冷却手段を設けることも困難である。そこで、ディスク部キャビティに充填された溶湯を下方側から冷却する冷却手段や、リム部キャビティにおける、下端側部分に充填された溶湯を冷却する冷却手段を設けようとすると、上述した四輪車用ホイールの鋳型装置と同様に、サイドゲート式にすることが考えられる。 As a mold apparatus for manufacturing the two-wheeled vehicle wheel 1, for example, a mold apparatus manufactured by a low pressure casting method described in Patent Document 1 is known. The mold apparatus described in Patent Document 1 is provided with a cavity so that the width direction of the two-wheeled vehicle wheel 1 is in the vertical direction. This mold apparatus is a multi-gate type in which a plurality of weirs are provided at the lower end of the rim cavity. For this reason, it is difficult to arrange a cooling means for cooling the molten metal filled in the disk portion cavity from the lower side, which is one side of the two-wheel vehicle wheel, as in the above-described four-wheel vehicle wheel mold apparatus. Furthermore, it is difficult to provide a cooling means for cooling the molten metal filled in the lower end side portion in the rim cavity. Therefore, if the cooling means for cooling the molten metal filled in the disk portion cavity from the lower side or the cooling means for cooling the molten metal filled in the lower end side portion in the rim portion cavity is provided, the above-described four-wheeled vehicle is used. As with the wheel mold apparatus, a side gate type can be considered.
しかしながら、図1(b)に示すように、二輪車用ホイール1は、リム部12の内周面における幅方向中央部分に複数のスポーク部112がそれぞれつながっている。サイドゲート式の鋳型装置を用いると、堰形成空間の接続部分からキャビティに供給された溶湯は、まずはリム部キャビティの下端部分に充填され、その後、リム部キャビティ内を上昇してくる。リム部キャビティの下端部分が溶湯で満たされると、今度は、スポーク部キャビティに溶湯が供給され始める。ここで、新たにキャビティに供給された溶湯は、リム部キャビティ内を上昇してくる溶湯とぶつかる。リム部キャビティにスポーク部キャビティがつながる接続部分では、スポーク部キャビティに溶湯が供給される状態が続き、新たにキャビティに供給された溶湯とリム部キャビティ内を上昇してきた溶湯とが、長い時間ぶつかることになる。すなわち、スポーク部キャビティが溶湯で満たされるまで、上記接続部分は溶湯で満たされることはなく、新たにキャビティに供給された溶湯とリム部キャビティ内を上昇してきた溶湯とが、長い時間ぶつかることになる。このため、上記接続部分では、溶湯が暴れる状態が長い時間続きやすい。溶湯が暴れる時間が長くなればなるほど、ガスが発生し易く空気も巻き込み易くなり、湯じわやブローホール等の鋳造欠陥が生じてしまう場合がある。
However, as shown in FIG. 1B, the two-wheeled vehicle wheel 1 has a plurality of
本発明は上記事情に鑑み、サイドゲート式を用いても、溶湯が暴れる時間が長く続くことを防止し鋳造欠陥を生じ難くすることができる二輪車用ホイールの鋳型装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a mold apparatus for a wheel for a motorcycle that can prevent a casting defect from occurring for a long time even if a side gate type is used, and can hardly cause casting defects. .
上記目的を解決する本発明の二輪車用ホイールの鋳型装置は、二輪車用ホイールのリム部を形成する上下方向に円筒状に延びたリム部キャビティと該二輪車用ホイールのスポーク部を形成するスポーク部キャビティとを有し、該スポーク部キャビティが該リム部キャビティの内周面における上下方向の中央部分につながった二輪車用ホイールの鋳型装置において、
前記スポーク部キャビティを形成するとともに、前記リム部キャビティの内周面を画定する、上型および下型と、
前記リム部キャビティの外周面を画定する横型とを備え、
前記横型は、前記リム部キャビティに前記外周面側からつながる接続部分を有する堰形成空間が設けられたものであり、
前記堰形成空間は、前記接続部分における最下部が、前記スポーク部キャビティの、前記リム部キャビティにつながる部分における最下部よりも、下方に位置し、該接続部分における最上部が、該スポーク部キャビティの、該リム部キャビティにつながる部分における最上部よりも、下方に位置するものであることを特徴とする。
A mold apparatus for a two-wheeled vehicle wheel of the present invention that solves the above-described object includes a rim cavity that extends in a cylindrical shape in the vertical direction that forms a rim part of a two-wheeled vehicle, and a spoke cavity that forms a spoke part of the two-wheeled vehicle wheel In the mold apparatus for a two-wheeled vehicle wheel, wherein the spoke cavity is connected to the central portion in the vertical direction on the inner peripheral surface of the rim cavity,
An upper mold and a lower mold that form the spoke cavity and define an inner peripheral surface of the rim cavity;
A horizontal mold that defines the outer peripheral surface of the rim cavity,
The horizontal mold is provided with a dam forming space having a connection portion connected to the rim cavity from the outer peripheral surface side,
In the weir forming space, the lowermost part of the connection part is positioned below the lowermost part of the spoke part cavity at the part connected to the rim part cavity , and the uppermost part of the connection part is the spoke part cavity. It is characterized in that it is located below the uppermost part of the part connected to the rim part cavity .
本発明の二輪車用ホイールの鋳型装置によれば、堰形成空間は、前記接続部分における最下部が、スポーク部キャビティの、リム部キャビティにつながる部分における最下部よりも、下方に位置するものである。このため、リム部キャビティ内を上昇してくる溶湯と、新たに堰形成空間からキャビティに供給された溶湯とが、スポーク部キャビティの、リム部キャビティにつながる部分よりも下方でぶつかり、リム部キャビティにつながる部分でぶつかり難くなる。リム部キャビティの下端部分で、新たにキャビティに供給された溶湯とリム部キャビティ内を上昇してくる溶湯とがぶつかって溶湯が暴れたとしても、リム部キャビティの下端部分の厚みは薄く直ぐに溶湯で満たされ、長い時間溶湯が暴れることがなくなる。このため、溶湯が暴れる時間が長く続くことを防止し鋳造欠陥を生じ難くすることができる。また、堰形成空間は、接続部分における最上部が、スポーク部キャビティの、リム部キャビティにつながる部分における最上部よりも、下方に位置する構成を採用することで、スポーク部キャビティの、リム部キャビティにつながる部分で溶湯がぶつかることがさらに少なくなり、溶湯が長い時間暴れることをより防いで鋳造欠陥を生じ難くすることができる。 According to the two-wheeled vehicle wheel casting mold apparatus of the present invention, the dam forming space is such that the lowermost portion of the connection portion is positioned below the lowermost portion of the spoke portion cavity that is connected to the rim portion cavity. . For this reason, the molten metal rising in the rim cavity and the molten metal newly supplied to the cavity from the weir formation space collide below the portion of the spoke cavity that is connected to the rim cavity, and the rim cavity It becomes difficult to hit the part that leads to. Even if the molten metal supplied to the cavity and the molten metal rising in the rim cavity collide with each other at the lower end of the rim cavity, the thickness of the lower edge of the rim cavity is thin and the molten metal immediately The molten metal will not be violated for a long time. For this reason, it is possible to prevent the molten metal from escaping for a long time and to prevent casting defects. In addition, the dam forming space adopts a configuration in which the uppermost portion of the connecting portion is positioned below the uppermost portion of the spoke portion cavity and the portion connected to the rim portion cavity, so that the rim portion cavity of the spoke portion cavity is adopted. It is possible to further reduce the occurrence of casting defects by preventing the molten metal from colliding with the portion that leads to, and preventing the molten metal from violating for a long time.
さらに、本発明の二輪車用ホイールの鋳型装置において、前記下型は、前記リム部キャビティに充填された溶湯を冷却する冷却手段を有するものであってもよい。 Furthermore, in the mold apparatus for a motorcycle wheel according to the present invention, the lower mold may have a cooling means for cooling the molten metal filled in the rim cavity.
リム部キャビティに充填された溶湯を冷却する冷却手段を下型に有するため、リム部キャビティの、下端側部分に充填された溶湯の凝固速度を速め、強度や靭性を向上させることができる。 Since the lower mold has the cooling means for cooling the molten metal filled in the rim cavity, the solidification rate of the molten metal filled in the lower end side portion of the rim cavity can be increased, and the strength and toughness can be improved.
本発明によれば、サイドゲート式を用いても、溶湯が暴れる時間が長く続くことを防止し鋳造欠陥を生じ難くすることができる二輪車用ホイールの鋳型装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it uses a side gate type | mold, the casting_mold | template apparatus of the wheel for two-wheeled vehicles which can prevent that a molten metal violates for a long time and makes it difficult to produce a casting defect can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施の形態は、図1に示す二輪車用ホイール1を製造する鋳型装置を例にとって説明するものである。 The embodiment of the present invention will be described by taking as an example a mold apparatus for manufacturing the two-wheeled vehicle wheel 1 shown in FIG.
図2は、図1に示す二輪車用ホイール1を製造する鋳型装置3の内部構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the
図2に示す鋳型装置3は、サイドゲート式を採用したものであって、下型31と上型32と一対の横型33を備えている。これらの鋳型31〜33はいずれも金型である。
The
図2には、型閉めされた鋳型装置3が示されており、この図2では、断面を表す部分にハッチングを施すのではなく、下型31、上型32、および一対の横型33それぞれを明確にするため、下型31には左下がりのハッチングを施し、上型32には右下がりのハッチングを施し、一対の横型33にはクロスハッチングを施してある。
FIG. 2 shows the
図2に示す下型31は下型プラテン34に固定配置されたものである。一方、上型32は昇降自在なものである。この上型32は、図示しない上型プラテンに固定され、上型プラテンが上下動することによって昇降する。
The
一対の横型33は、互いに離れることで型が開き、当接するまで互いに接近することで型が閉まるものである。 The pair of horizontal dies 33 opens when the molds are separated from each other, and closes the molds by approaching each other until they come into contact with each other.
図2に示す横型33は、下型プラテン34上に設けられた、図示しないスライドガイド等の上を、図2の紙面に対して垂直な方向にスライドすることで、型閉めおよび型開きが行われる。図2には、一対の横型33のうちの一方の横型33が示されており、その一方の横型33は、紙面手前へ向かってスライドすることで型が閉まり、紙面奥側へ向かってスライドすることで型が開く。
The
図2に示す鋳型装置3では、固定配置された下型31の上に上型32が下降してくるとともに一対の横型33が当接するまで互いに接近することで型閉めが行われ、キャビティCが形成される。図1に示す二輪車用ホイール1のうち、リム部12の外周面を横型33が形成し、ディスク部11の一方側(図2では下側)とリム部12の一方側の内周面を下型31が形成する。また、ディスク部11の他方側(図2では上側)とリム部12の他方側の内周面を上型32が形成する。
In the
一方、型閉めされた鋳型装置3は、一対の横型33が互いに離れるとともに上型32が上昇することで型開きが行われる。
On the other hand, in the
キャビティCは、リム部キャビティCRと、ディスク部キャビティCDを有し、このディスク部キャビティCDは、スポーク部キャビティCSと、ハブ部キャビティCHを有している。リム部キャビティCRは、図1に示す二輪車用ホイール1のリム部12を形成する空間であり、上下方向に円筒状に延びて配置されている。また、リム部キャビティCRは、リムフランジ形成部CRFとハンプ形成部CRHを備えている。リムフランジ形成部CRFは、図1に示す二輪車用ホイール1のリム部12が備えるリムフランジ12aを形成する空間である。ハンプ形成部CRHは、図1に示す二輪車用ホイール1のリム部12が備えるハンプ12bを形成する空間である。
Cavity C has a rim cavity C R, has a disk portion cavity C D, the disc portion cavity C D includes a spoke portion cavity C S, and a hub portion cavity C H. Rim cavity C R is a space for forming the
ディスク部キャビティCDは、図1に示す二輪車用ホイール1のディスク部11を形成する空間である。また、ディスク部キャビティCDのうちスポーク部キャビティCSは、図1に示す二輪車用ホイール1のスポーク部112を形成する空間である。スポーク部キャビティCSは、リム部キャビティCRの内周面における上下方向の中央部分につながっている。以下、スポーク部キャビティCSの、リム部キャビティCRにつながる部分のうち、その最上部を連結最上部CSHと称し、最下部を連結最下部CSLと称する。スポーク部キャビティCSの連結最上部CSHは、リム部キャビティCRにおける、上側のハンプ形成部CRHよりも下方に位置している。また、スポーク部キャビティCSの連結最下部CSLは、リム部キャビティCRにおける、下側のハンプ形成部CRHよりも上方に位置している。ディスク部キャビティCDのうちハブ部キャビティCHは、図1に示す二輪車用ホイール1のハブ部111を形成する空間である。
Disk portion cavity C D is a space for forming the
また、図2に示す鋳型装置3には、下型プラテン34の上面に、湯口36が形成されている。この湯口36にはストーク37が接続している。ストーク37は、不図示の密閉された保持炉内に差し込まれたものであって、保持炉にはアルミニウムの溶湯が保持されており、この溶湯に0.01MPa以上0.1MPa以下の圧力をかけることで、保持炉内の溶湯がストーク37を通って湯口36に達する。
In the
一対の横型33には、型閉めされた状態でキャビティCの筒状のリム部キャビティCRの周方向に180°対向した位置からそのリム部キャビティCRにそれぞれつながる接続部分を有する2つの堰形成空間331が設けられている。この2つの堰形成空間331で凝固する溶湯が堰となる。これら2つの堰形成空間331は、一対の横型33の分割面33aに形成されている。図2の右側半分は、鋳型装置3における、一対の横型33の分割面33aに沿った断面を示し、左側半分は、その分割面33aとは異なる面に沿った断面を示すものであるため、図2の右側にしか堰形成空間331が示されていない。なお、湯口36も、180°対向した位置にそれぞれ設けられているが、図2では右側となる湯口36しか示されていない。
The pair of horizontal 33, two weir having a connecting portion connected respectively from the mold-closing state positions 180 ° opposed to the circumferential direction of the cylindrical rim portion cavity C R of the cavity C at its rim a cavity C R
以下、堰形成空間331のうち、リム部キャビティCRにつながる接続部分における最上部を、接続最上部331Hと称し、リム部キャビティCRにつながる接続部分における最下部を、接続最下部331Lと称する。堰形成空間331の接続最上部331Hは、上側のハンプ形成部CRH部分に接続している。また、堰形成空間331の接続最下部331Lは、下側のハンプ形成部CRH部分に接続している。すなわち、堰形成空間331の接続最下部331Lは、スポーク部キャビティCSの連結最下部CSLよりも下方に位置している。
Hereinafter, among the
また、一対の横型33は、型閉めされた状態で湯口36と堰形成空間331を結ぶ湯道形成空間332も有する。この湯道形成空間332も、一対の横型33の分割面33aに形成された空間である。キャビティCへの溶湯充填時には、不図示の保持炉から湯口36に到達した溶湯が、湯道形成空間332を通って堰形成空間331からキャビティC内へ充填される。図2に示す湯道形成空間332は、湯口36につながる部分が立ち上がった後、略90°折れ曲がり堰形成空間331に向けて延びている。この湯道形成空間332の堰形成空間近傍部分333の厚さは、湯道形成空間332の、湯口36近傍部分の厚さに比べて厚い。
The pair of
下型31の中央部分には、図1に示すハブ部111に設けられるハブ孔111aを形成する入れ子310が設けられている。この入れ子310は、上型32に向かって突出し、内部は空洞であって、その内部には図示省略した空冷パイプが配置されている。さらに、下型31には、ハブ部用水冷パイプ311、スポーク部用水冷パイプ312、およびリム部用水冷パイプ313が配置されている。ハブ部用水冷パイプ311は、ハブ部キャビティCHの下方に配置され、ハブ部キャビティCHに充填された溶湯を下方から冷却するものである。スポーク部用水冷パイプ312は、スポーク部キャビティCSの下方に配置され、スポーク部キャビティCSに充填された溶湯を下方から冷却するものである。リム部用水冷パイプ313は、リム部キャビティCRの内側に配置され、リム部キャビティCRに充填された溶湯のうち、特に、下側の、リムフランジ形成部CRFに充填された溶湯とハンプ形成部CRHに充填された溶湯を冷却するものである。
In the central portion of the
上型32にも入れ子320が設けられている。この上型32の入れ子320は、上型32の中央部分の開口32bを塞ぐように配備されている。上型32の入れ子320は、図1に示すハブ部111を形成するハブ部キャビティCHにつながる押湯形成空間Rを形成するものである。
The
また、上型32には、空冷パイプ324とミスト冷却手段325の2種類の冷却手段が配備されている。空冷パイプ324は、その先端が上型32の、スポーク部キャビティCSを形成する箇所の上面に形成された穴324aに挿入され、その先端からエアを吹き出すことによって上型32を冷却するものである。ミスト冷却手段325は、水を噴霧することによって冷却するものである。図2に示すミスト冷却手段325は、上型32の、リム部キャビティCRにおける、上側に位置するハンプ形成部CRHをめがけて水を噴霧し、リム部キャビティCRに充填された溶湯を強冷却する。図2に示す空冷パイプ324は、リム部キャビティCRの堰前部分を空冷するものである。一方、ミスト冷却手段325は、リム部キャビティCRのうち、堰形成空間331にそれぞれつながった堰前部分からリム部キャビティCRの周方向に90°ずれた部分を強冷却するものである。すなわち、ミスト冷却手段325は、堰前部分からリム部キャビティCRの周方向に最も離れた部分を強冷却するものである。空冷パイプ324とミスト冷却手段325との間には、冷却能力に大きな差があり、ミスト冷却手段325は、空冷パイプ324に比べて冷却能力が高いものである。したがって、図2に示す鋳型装置3では、リム部キャビティCRの、堰前部分から90°ずれた部分が強冷却され、その部分を最も早く凝固させることができる。一方、堰前部分は相対的に弱冷却にとどまり、その堰前部分を最後に凝固させることができる。なお、リム部キャビティCRの、堰前部分から90°ずれた部分を冷却する冷却手段と、堰前部分を冷却する手段を、共に空冷パイプとしてもよく、また、共にミスト冷却手段としてもよい。二つの冷却手段を、共に空冷パイプとする場合、あるいは、共にミスト冷却手段とする場合は、吹き出すエアや噴霧するミストの量やタイミング等を調整することで、リム部キャビティCRの、堰前部分から90°ずれた部分を最も早く凝固させ、堰前部分を最後に凝固させればよい。すなわち、リム部キャビティCRの、堰前部分から90°ずれた部分を冷却する冷却手段と、堰前部分を冷却する手段は、空冷パイプとミスト冷却手段とを適宜選択することができる。
The
続いて、図2に示す鋳型装置3を用いた二輪車用ホイール1の製造方法について説明する。
Then, the manufacturing method of the wheel 1 for motorcycles using the casting_mold |
まず、型開きしている状態の鋳型31〜33からゴミ等の異物を除去するとともに湯口36部分にストレーナをセットし、鋳型装置3の型閉めを行う。
First, foreign substances such as dust are removed from the
続いて、図2で図示省略した保持炉内の溶湯に0.01MPa以上0.1MPa以下の圧力をかけて溶湯を型閉めされた鋳型装置3のキャビティCへ充填する注湯工程を実施する。溶湯は、堰形成空間331からリム部キャビティCRに流れ込み、リム部キャビティCRの下端部から充填されながら徐々に上昇してくる。この上昇してくる溶湯が、スポーク部キャビティCSの連結最下部CSLに達するまでは、上昇してくる溶湯とキャビティCに充填される溶湯がぶつかり溶湯が暴れる場合がある。しかしながら、リム部キャビティCRの下端部の厚みは薄く直ぐに溶湯が充填されて溶湯充填レベルが上昇するため、同じ部分で溶湯がぶつかり溶湯が暴れる状態は長く続かない。このため、リム部キャビティCRの下端部には、溶湯の暴れに起因する鋳造欠陥は生じ難い。
Subsequently, a pouring process is performed in which the molten metal in the holding furnace (not shown in FIG. 2) is applied with a pressure of 0.01 MPa to 0.1 MPa to fill the cavity C of the
溶湯がスポーク部キャビティCSの連結最下部CSLにまで達すると、スポーク部キャビティCS内に溶湯が流れ込む。溶湯がスポーク部キャビティCS内に流れ込んだ後は、ハブ部キャビティCHとスポーク部キャビティCSに溶湯が充填される分、溶湯充填レベルが上昇する速度は遅くなる。しかしながら、堰形成空間331の接続最下部331Lは、スポーク部キャビティCSの連結最下部CSLよりも下方に位置しているため、堰形成空間331から供給される溶湯のうち、スポーク部キャビティCSがリム部キャビティCRにつながる部分に充填された溶湯の湯面にぶつかる量が少なくなる。このため、溶湯が暴れ難く、溶湯の暴れに起因する鋳造欠陥を生じ難くすることができる。
When the molten metal reaches the connecting bottom C SL spokes cavity C S, the melt flows into the spokes cavity C S. Melt after flowing into the spokes cavity C S, the partial molten metal to the hub portion cavity C H and spokes cavity C S is charged, the rate at which the molten metal fill level rises slower. However, connecting the bottom 331L of the
さらに堰形成空間331から溶湯の供給を続け、ハブ部キャビティCH、スポーク部キャビティCS、およびリム部キャビティCRの上端部分に溶湯が充填される。
Continued for an additional supply of molten metal from
その後、ミスト冷却手段325によってミスト冷却するミスト冷却工程を実施し、堰前部分からリム部キャビティCRの周方向に90°ずれた部分が強冷却される。次いで、空冷パイプ324によって空冷する空冷工程を実施し、リム部キャビティCRの、堰前部分が弱冷却される。このように、空冷パイプ324による冷却開始タイミングより、ミスト冷却手段325による冷却開始タイミングを早めることで、一対の堰前部分から遠いところから堰前部分に向けて徐々に溶湯が凝固していく指向性凝固が実現される。
Thereafter, the mist cooling means 325 implemented mist cooling step of mist cooling, circumferential direction 90 ° shifted portion of the rim portion cavity C R weir front portion is strongly cooled. Then, conduct cooling step of cooling by the cooling
下型31においては、水冷パイプ311〜313による水冷工程が実施される。この水冷工程では、ハブ部用水冷パイプ311、スポーク部用水冷パイプ312、リム部用水冷パイプ313の順に、水冷が実施される。これらにより、ハブ部キャビティの下方側、スポーク部キャビティの下方側、およびリム部キャビティの下方側に充填された溶湯の凝固速度が速まる。この結果、図1に示す二輪車用ホイール1の、ハブ部111の一方側とスポーク部112の一方側の強度や靭性を向上させることができる。また、図1に示す二輪車用ホイール1のリム部12における、特に、一方側のリムフランジ12aと一方側のハンプ12bの強度や靭性を向上させることができる。
In the
所定の冷却時間が経過すると、型開きが行われ、続いて、この鋳型装置3から鋳造品が抜型され、次いで、この鋳造品の押し湯部と堰が切断される。なお、鋳造品の押し湯部と堰が切断された後に、溶体化処理、焼入れ、時効等の適宜の熱処理が施される。次に、切削工程が実施され、鋳造素材は、図1に示す二輪車用ホイール1の形状に形成される。この切削工程後に、必要な塗装が施されて、二輪車用ホイール1の製造が完了する。
When a predetermined cooling time elapses, the mold is opened, and then the cast product is extracted from the
次に、図3を用いて、鋳型装置3の2つの変形例を説明する。これらの変形例は、これまで説明したきた鋳型装置3に対し、堰形成空間331がリム部キャビティCRに接続する部分が相違する。
Next, two modified examples of the
以下の説明では、これまで説明したきた鋳型装置3との相違点を中心に説明し、重複する説明は省略する。また、これまで説明した構成要素と同じ構成要素には、これまで用いた符号と同じ符号を付して説明を省略することがある。
In the following description, differences from the
図3(a)は、第1変形例の鋳型装置3における内部構造の、堰形成空間がリム部キャビティに接続する部分を拡大して示す拡大断面図である。図3(b)は、第2変形例の鋳型装置3における内部構造の、堰形成空間がリム部キャビティに接続する部分を拡大して示す拡大断面図である。なお、図3(a)および図3(b)においては、図面を簡略化するため、鋳型は示さずに、キャビティC、堰形成空間331、および湯道形成空間332のみを示している。
FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion of the internal structure of the
図3(a)に示すように、第1変形例の鋳型装置3は、堰形成空間331の接続最上部331Hが、スポーク部キャビティCSの連結最上部CSHよりも下方に位置している。このため、キャビティCに供給された溶湯がリム部キャビティCR内を上昇し、スポーク部キャビティCSに流れ込む状態が続いた場合であっても、堰形成空間331から供給される溶湯のうち、溶湯の湯面にぶつかる溶湯がさらに少なくなり、溶湯の暴れをより抑えることができる。この結果、リム部キャビティCRにスポーク部キャビティCSがつながる部分における、溶湯の暴れに起因する鋳造欠陥をより少なくできる。
As shown in FIG. 3 (a), the
図3(b)に示すように、第2変形例の鋳型装置3は、堰形成空間331の接続最上部331Hが、スポーク部キャビティCSの連結最下部CSLと略同じ高さに位置している。また、第2変形例の鋳型装置3は、堰形成空間331の接続最下部331Lが、リム部キャビティCRのリムフランジ形成部CRF部分に接続している。このため、リム部キャビティCRの下端部分においても、堰形成空間331から供給される溶湯のうち、リム部キャビティCRを上昇してくる溶湯にぶつかる量が減り、リム部キャビティCRの下端部分における溶湯の暴れを抑えることができる。また、リム部キャビティCRにスポーク部キャビティCSがつながる部分で溶湯がぶつかることがなくなり、リム部キャビティCRにスポーク部キャビティCSがつながる部分における、溶湯の暴れに起因する鋳造欠陥の発生をより少なくできる。なお、堰形成空間331の接続最上部331Hを、スポーク部キャビティCSの連結最下部CSLよりも下方位置に設けてもよい。
As shown in FIG. 3 (b), the
以上説明したように、本実施形態の二輪車用ホイールの鋳型装置によれば、溶湯が暴れる時間が長く続くことを防止し鋳造欠陥を生じ難くすることができる。 As described above, according to the mold apparatus for a motorcycle wheel of the present embodiment, it is possible to prevent the molten metal from continuing for a long time and to prevent casting defects.
本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、上記実施の形態では、堰形成空間331の接続最下部331Lがリム部キャビティCRに接続する位置を、下側のハンプ形成部CRH部分、あるいはリムフランジ形成部CRF部分にしたが、スポーク部キャビティCSの連結最下部CSLよりも下方になる範囲で接続位置を変更してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope described in the claims. For example, in the above embodiment, the position where the connecting bottom 331L of the
なお、以上説明した各変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の変形例に適用してもよい。 In addition, even if it is a structural requirement contained only in each description of each modification demonstrated above, you may apply the structural requirement to another modification.
1 二輪車用ホイール
3 鋳型装置
31 下型
311 ハブ部用水冷パイプ
312 スポーク部用水冷パイプ
313 リム部用水冷パイプ
32 上型
331 堰形成空間
331H 接続最上部
331L 接続最下部
C キャビティ
CR リム部キャビティ
CS スポーク部キャビティ
CSH 連結最上部
CSL 連結最下部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記スポーク部キャビティを形成するとともに、前記リム部キャビティの内周面を画定する、上型および下型と、
前記リム部キャビティの外周面を画定する横型とを備え、
前記横型は、前記リム部キャビティに前記外周面側からつながる接続部分を有する堰形成空間が設けられたものであり、
前記堰形成空間は、前記接続部分における最下部が、前記スポーク部キャビティの、前記リム部キャビティにつながる部分における最下部よりも、下方に位置し、該接続部分における最上部が、該スポーク部キャビティの、該リム部キャビティにつながる部分における最上部よりも、下方に位置するものであることを特徴とする二輪車用ホイールの鋳型装置。 A rim cavity that extends in a cylindrical shape in the vertical direction and forms a rim portion of a wheel for a motorcycle, and a spoke cavity that forms a spoke portion of the wheel for a motorcycle, and the spoke cavity is an inner portion of the rim cavity. In the mold device for a motorcycle wheel connected to the central portion in the vertical direction on the circumferential surface,
An upper mold and a lower mold that form the spoke cavity and define an inner peripheral surface of the rim cavity;
A horizontal mold that defines the outer peripheral surface of the rim cavity,
The horizontal mold is provided with a dam forming space having a connection portion connected to the rim cavity from the outer peripheral surface side,
In the weir forming space, the lowermost part of the connection part is positioned below the lowermost part of the spoke part cavity at the part connected to the rim part cavity , and the uppermost part of the connection part is the spoke part cavity. A mold apparatus for a two-wheeled vehicle wheel, wherein the mold apparatus is located below the uppermost portion of the portion connected to the rim portion cavity .
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