JPH03161142A - 鋳造用金型 - 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 本発明レよ鋳造用金型に係り、特に冷却効果が向上する
よう構戒した鋳造用金型に関する。

従来の技術 例えば磁気ヘッドの素材として製造されるＦｅ−３ｉ−
ＡＬ合金は、真空溶解鋳造装置内のルツボに充填されて
溶融され、装置内の鋳造用金型に注入されて丸棒状のイ
ンゴット（母合金）に形成される。このインゴットは高
圧高周波誘導加熱装置において単結晶育成工程が行なわ
れる。この母合金製造［程の訂細は本出願人が先に出願
した特願昭６３−１７６７６７号（発明の名称：　Ｆ　
ｅ−Ｓｉ−Ａ　ｔ系合金準結晶の育成法）に説明されて
いる。上記真空溶解鋳造装置に設けられた従来の鋳造用
金型においてｕ１およそ１３００−．　１４００度に加
熱された溶融金属が注入された後、自然冷却により溶融
金属を凝固させていた。

発明が解決しようとする課題 しかるに、従来の鋳造用金型においてもよ、直径が２０
ｗ程度の比較的小径な母合金を製作する場合にｔ１自然
冷却でも問題がなかったが、例えば直径が４０ｍ程度の
大口径の母合金を製作する場合、溶融合金が凝固するの
にかなりの時間を便するといった課題がある。さらには
、母合金が周辺から凝固し始め、母合金の中心部が最後
に凝固することになるので、冷却時閤が長くかかると、
最初に晶出した部分と後から凝固する部分との組成が異
なる偏析が生ずるといった課題もある。

そこで、本発明は上記課題を解決したＶ＃造用金型を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、上記鋳造用金型において、溶融金属が注入さ
れる空間を画或する壁内に通路を設け、通路内に冷却水
を給送する構成としたものである。

作用 金型の通路に冷却水を供給して空間内に注入された溶融
金属を急冷する。溶融金属が凝固するまでの時間を短縮
するとともに偏析の発生を抑える。

実施例 第１図及び第２図に本発明になる鋳造用金型の一実施例
を示す。

両図中、鋳造用金型（以下、単に金型という）１儲筒状
の上型１Ａと下型１Ｂとよりなる。この金型１は水冷構
造とされ、上型１Ａ及び下型ＩＢの内部には後述するよ
うに冷加水が給送される通路が設けられている。上型１
Ａの上部両側には前記通路に連通する流入口２，流出口
３が設けられ下型１Ｂの両側にも流入口４．流出口５が
設けられている。上１１Ａの流入口２及び下型１Ｂの流
出Ｄ３は冷用水循環配管６に接続されている。

冷却水循環配管６には電磁弁７，冷却器８．冷ＩＩ水貯
蔵タンク９．ボンブ１０．電磁弁１１が配設されている
。尚、金型１は前述の真空溶解鋳造装置〈図示せず〉に
組込まれており、この装置の動作時は上記電磁弁７，１
１が開弁されるとともにボンブ１０が起動されてタンク
９内の冷却水が金型１の流入口２へ圧送される。

ここで、本発明の要部をなす金型１の構成について説明
する。

第２図（Ａ）．（Ｂ）に示す如く、金型１の上型ＩＡｋ
ｔ筒状に形成されており、内部の円柱状空間１Ａ＋内に
溶融合金が注入される。この円柱状空間１Ａ＋は例えば
直径が約４０ｍｍと大口径であり、上下方向に貫通して
いる。その内壁而には抜け勾配が設けられているので、
実際には上部間口１２が下部間口１３よりも若干大径に
なっている。

又、上記空聞ＩＡ＋を画成する上型ＩＡの壁内部には冷
却水の通路としての環状の中空部１４が形成され、中空
部１４内にＵ上下方向に延在する仕切板（破線で示す）
１５．１６が設けられている。

この什切板１５．１６は流入口２と流出口３とのｌ１間
僚置に設けられ、中空部１４の底面側にのみ開口１５ａ
，１６ａを形或する。

流入口２及び流出口３は下方に折曲ざれ、その端部に接
続用ネジ２ａ　，３ａを有する。接続用ネジ２ａにｑバ
ットン１７を介して金属製のフレキシブルチューブ（水
圧に耐えうる耐圧強度を有する）１８のナット１８ａが
螺着ざれる。尚、フレ１シブルブユーブ１８の他喘は電
磁弁１１に接続されている。

下型１Ｂは上面に上型１Ａの下端が嵌合する円形凹部Ｉ
Ｂ＋を有し、内部には流路１９が水平方向（第２図（Ｂ
）中左右方向）に貫通している。

ト型１Ｂの外周に設けられた流入口４は上型１Ａの流出
口３と対向する位直で上方に向けて折曲されている。

流出口３のネジ３ａにはパッキン２１を介して上端のナ
ット２０ａが螺着され、流入口２４のネジ４ａにはパッ
キン２２を介して下端のナット２０ｂが螺着されており
、流出口３と流入口４とはノレ１シプルチ１−１２０を
介して連通ざれている。尚、フレキシブルチューブ２ｏ
は流出口３と流入口４とのｌｉ１間距離よりも長く、第
２図（Ｂ）に小すように弛んだ状態に設けられている。

これｔよ、上型１Ａが下型１Ｂより離間することを許容
できるようにするためである。

又、下型１Ｂの外周より半径ｈ向に突出する流出口５の
ネジ５ａにはフレキシブルチューブ２３のナット２３ａ
がパッキン２４を介して螺着されている。尚、フレキシ
ブルチューブ２３の他端は電磁弁７にＦｅ続されている
。

従って、電磁弁７．１１が開弁じてボンブ１０が起動さ
れると、タンク９内の冷却水がフレキシブルヂューブ１
８より流入口２内の流路２ｂより中空部１４内に流入す
る。さらに、冷甜水は什切板１５．１６により下方へ流
れ開口１５ａ．１６ａを通って上方へ流れる。そして、
流出口３内の流路３ｂ，フレキシブルチューブ２０を介
してＦ型１Ｂへ給送された冷却水は、流入口４内の流路
４ｂ，流路１９，流出口５の流路５ｂを通過してフレキ
シブルチューブ２３へ流出する。

このようにして，冷却水が上型ＩＡ．下型１Ｂの内部を
循環して金型１全体が効率良く冷却される。

真空溶解鋳造装置（図示せｆ）において、約１３０＜１
〜１４００度に溶解されたＦｅ−Ｓｉ−Ａｔ合金が上型
ＩＢの上部間口１２より上型ＩＢの円柱状空間ＩＡ＋内
に注ぎ込まれる。その際、最初に空間１Ａ＋内に注入さ
れた溶融合金は下型１Ｂの上面と空８１Ａ１の内壁によ
り急冷され、さらに続いて注入された溶融合金は中空部
１４内を流れる冷却水により冷即された空間１Ａ＋の壁
面により急冷される。上記冷甜水はボンブ１０の圧力に
より循環し続けているので、上型１Ａの上部開口にまで
注入された溶融合金は短時間で中心部まで冷ＦＤされる
。

そのため、溶融合金は金型１に注入されてから短ｖｆ間
で凝固することにより、結晶性の成長が抑えられて偏析
が抑＄りされるとともに、凝固した大口径の母合金（イ
ンゴット）の取出し時間が短縮される。溶融合金が凝固
した後ｔよ、上型１Ａが下型ＩＢよりｍ間ざれ、下部間
口１３より凝固した母合金に廚撃を与え、空間ＩＡ＋内
の母合金を上部開口より取出づ。

第３図に本発明の変形例を示す。２個の金型１’．１”
に溶融合金を注入する場合、第３図に示す如く左側の金
型１′と右側の金型１“とをノレキシブルチューブ２５
により直列に接続する。

そして、左側のノレ１シブルチｌ−ブ２６より冷郎水を
左側の金型１′に供給し、そしてフレキシブルチｌ−１
２５を介して次の金型１″に冷却水が供給される。尚、
右側の金型１″より流出した冷１」】水はノレ．ｌ：シ
ブルチューブ２７を介して冷却器８へ送出される。

この場合、溶融合金儲下流側の金型１″に注入した後、
上流側の金型１′に注入する。この順序で注入すること
により溶融合金注入により熱くなった水が隣りの金型へ
流入することが防止される。

又、上記の如く２涸の金型１′，１“の流路を直列に接
続することにより、両方の金型１’ｌ”を通過する流量
を同一にでき、どちらか・一方が冷１４】不足となるこ
とが防止できる。又、２個以上の金型１を接続する場合
も上記と同様に夫々直列接続し、ト流側の金型より順々
に溶融樹脂を注入する。

尚、上記実施例では金型１が上型１Ａと下型１Ｂとに分
離できる構造であるが、分離できない一体型の金型にも
本発明が適用できるのは勿論である。又、上記実施例で
は円筒状の上型が上下方向に延在しているが、横方向に
延在するようにしても良い。

又、上記実施例では真空溶Ｗｌ鋳造装置に設けられた金
型として説明したが、これ以外の金型にも適用できるの
は勿論である。

発明の効果 上述の如く、本発明になる鋳造用金型は、溶融金属が注
入ざれる空間を画成する壁内に冷却水が循環する通路を
設けたため、例えば高温で溶解された溶融金属を金型に
注入して大口径のインゴットを製造する場合でも短時間
でインゴットの中心部まで急冷することができ、これに
より冷ＦＤ時の結晶粒の成長を抑えて偏析の発生を抑制
できるとともに溶融金属注入から凝固までのインゴット
取出時間を短縮して鋳造工程の生産効率を高めることが
できる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるＩｎ用金型の一実施例に冷１４１
水を供給する冷却水供給システムの概略構成図、第２図
（Ａ）．（Ｂ）は金型の平面図、縦断南図、第３図Ｕ本
発明の変形例の構成図である。 １・・・金型、１Ａ・・・上型、ＩＡ＋・・・円筒状空
閤、１Ｂ・・・下型、１８１・・・円形凹部、２．４・
・・流入口、３．５・・・流出口、６・・・冷ル水循環
配管、８・・・冷却器、１０・・・ポンプ、１２・・・
上部開口、１３・・・十部開［１、１４・・・中空部、
１５．１６・・・什の板、１８．２０．２３・・・ノレ
１シブルチューブ。 第 １ 図 １ ブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　溶融金属が注入される空間が内部に形成された鋳造用
   金型において、 前記空間を画成する壁内に通路を設け、前記通路内に冷
   却水を給送する構成としたことを特徴とする鋳造用金型
   。