JPH06106320A - Die for centrifugal casting of ti or ti alloy casting - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To smoothly cool a recess part of casting likely filled with heat at centrifugal casting, prevent binding, surely position and fix a core in a die main body and stably cast a high quality product. CONSTITUTION:By arranging in a recess part 12a of a core 12 a heat dissipating part 12b having thicker than that of the recess part 12a, the heat from a groove part (recess part) 1b of a conrod (casting) 1 is rapidly conducted to the heat dissipating part 12b through the recess part 12a of the core 12, the groove part 1b of the conrod 1 is smoothly cooled. Further, by fitting the heat dissipating part 12b of the core 12 in die main bodies 10, 11, the core 12 is easily positioned in the die main bodies 10, 11, being firmly fixed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばエンジンのコン
ロッドのような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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal casting mold used for centrifugal casting of a casting made of Ti or Ti alloy such as an engine connecting rod.

【０００２】[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コンロッド等を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コンロッド
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。2. Description of the Related Art Generally, since Ti or Ti alloy has a high melting point and is active, when a product made of Ti or Ti alloy is made, it is cast using a ceramic mold. In this case, one of the methods for making a large number of relatively small parts such as connecting rods used in engines with Ti or Ti alloy is to increase the productivity by using a ceramic mold having a plurality of molding cavities in a tree shape. There is a centrifugal casting method in which the mold is formed by rotating the mold horizontally, and the molten metal injected into the mold is subjected to centrifugal force to reach every corner of the cavity. Then, according to this method, a tree-shaped casting intermediate product is obtained in which a large number of connecting rods and the like are formed at the tips of the branches. Since it is necessary to discard the mold, it is wasteful and its improvement is desired.

【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、新たな金型装置を案出し、先に特願平４ー２２９５
９号として提案した。Therefore, the inventors of the present invention examined casting of Ti or Ti alloy castings using a copper alloy die which can be cast any number of times, instead of a ceramics die, and found a new die. I devised a device, and first, Japanese Patent Application No. 4-2295
Proposed as No. 9.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記金型装
置を用いて、ロッド部に溝部が形成された断面Ｈ状のコ
ンロッドを遠心鋳造する場合には、図３及び図４に示す
ように、コンロッド１の外表面を形成する上下一対の金
型本体２，３と、コンロッド１の断面Ｈ状のロッド部１
ａの両溝部１ｂを形成する一対の板状の中子４，４とを
使用している。そして、これらの金型本体２，３及び中
子４，４は、鋳造性の良好なＢｅ−Ｃｕ系の銅合金で製
作されているが、上記コンロッド１の溝部１ｂが深い場
合には、該溝部１ｂの奥部１ｃにおいて銅合金製の中子
４，４にＴｉまたはＴｉ合金が焼付き易いという問題が
ある。そこで、本発明者等が、この原因を鋭意検討した
結果、上記コンロッド１を鋳造するためのキャビティに
ＴｉまたはＴｉ合金の溶湯を鋳込んだ際に、上記コンロ
ッド１の溝部１ｂの冷却を分担することとなる中子４，
４の熱容量が十分でないため、上記溝部１ｂの奥部１ｃ
の冷却が円滑に行われずに、この部分に焼付きが生じ易
いということがわかった。また、上記各中子４，４は、
ピン５により、金型本体２，３に位置決め固定されてい
るが、該ピン５が変形し易いため、鋳造されたコンロッ
ド１の寸法精度が悪化し易いという問題がある。By the way, in the case of centrifugally casting a connecting rod having an H-shaped cross section in which a groove portion is formed in the rod portion by using the above mold apparatus, as shown in FIGS. 3 and 4, A pair of upper and lower mold bodies 2 and 3 forming the outer surface of the connecting rod 1, and a rod portion 1 of the connecting rod 1 having an H-shaped cross section.
A pair of plate-shaped cores 4 and 4 forming both groove portions 1b of a are used. The mold bodies 2 and 3 and the cores 4 and 4 are made of a Be-Cu-based copper alloy having good castability, but when the groove portion 1b of the connecting rod 1 is deep, There is a problem that Ti or Ti alloy is easily seized on the cores 4 and 4 made of copper alloy in the inner portion 1c of the groove portion 1b. Then, as a result of the inventors of the present invention diligently studied the cause, when the molten metal of Ti or Ti alloy is cast into the cavity for casting the connecting rod 1, the groove portion 1b of the connecting rod 1 is cooled. That ’s the core 4,
Since the heat capacity of No. 4 is not sufficient, the inner portion 1c of the groove 1b is
It was found that the cooling was not performed smoothly and seizure was likely to occur in this portion. The cores 4 and 4 are
Although it is positioned and fixed to the mold bodies 2 and 3 by the pin 5, there is a problem that the dimensional accuracy of the cast connecting rod 1 is likely to deteriorate because the pin 5 is easily deformed.

【０００５】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、遠心鋳造時に熱がこも
り易い鋳物の凹所を円滑に冷却することができると共
に、焼付きを生じることを防止することができ、しかも
中子を金型本体に確実に位置決め固定することができ
て、良好な品質の製品を安定して鋳造することができる
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。The present invention has been made on the basis of the above-mentioned findings, and an object of the present invention is to smoothly cool a recess of a casting, which tends to retain heat during centrifugal casting, and to cause seizure. And the core can be reliably positioned and fixed to the mold body, which enables stable casting of products of good quality. Ti or Ti alloy casting molds for centrifugal casting. To provide.

【０００６】[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、本発明は、表面に凹所が形成されてなるＴｉまたは
Ｔｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型において、鋳物の表面を
形成する金型本体と、鋳物の凹所を形成する中子とから
なり、上記中子が、鋳物の凹所を形成する凹所形成部
と、この凹所形成部に連なり、かつ凹所形成部より肉厚
の放熱部とから構成されたものである。In order to achieve the above object, the present invention is a mold for centrifugal casting of Ti or Ti alloy castings having a recess formed on the surface thereof. A mold body and a core that forms a recess of the casting, wherein the core is a recess forming portion that forms the recess of the casting, and is continuous with the recess forming portion, and the meat is formed from the recess forming portion. It is composed of a thick heat dissipation part.

【０００７】[0007]

【作用】本発明のＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳造用
金型にあっては、中子の凹所形成部にこの凹所形成部よ
り肉厚の放熱部を連設したことによって、鋳物の凹所か
らの熱が、中子の凹所形成部を介して迅速に放熱部に伝
わり、鋳物の凹所が円滑に冷却されると共に、上記中子
の放熱部を金型本体に嵌め込むことによって、中子が金
型本体に容易に位置決めされ、かつしっかりと固定され
る。In the die for centrifugal casting of the Ti or Ti alloy casting of the present invention, since the heat radiating portion having a thickness thicker than that of the recess forming portion is continuously provided in the recess forming portion of the core, Heat from the recess is quickly transferred to the heat dissipation part through the recess forming part of the core, the recess of the casting is smoothly cooled, and the heat dissipation part of the core is fitted into the mold body. Thereby, the core is easily positioned and firmly fixed to the mold body.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、図１と図２に基づいて本発明の一実施
例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【０００９】これらの図において符号１０，１１は、コ
ンロッド１の外表面を形成する上下一対のドーナツ盤状
の金型本体であり、これらの金型本体１０，１１の内部
には、コンロッド１の断面Ｈ状のロッド部１ａの両溝部
１ｂを形成する一対ずつの中子１２，１２が装着されて
いる。そして、これらの中子１２，１２は、上記溝部１
ｂを形成する凹所形成部１２ａと、この凹所形成部１２
ａに連なり、かつ凹所形成部１２ａ及びコンロッド１よ
り肉厚の放熱部１２ｂとから構成されている。また、上
記コンロッド１の両側面の、上記溝部１ｂ以外の平坦部
１ｄは、上記両金型本体１０，１１により形成されるよ
うになっている。そして、上記金型本体１０，１１及び
中子１２，１２は、それぞれ、Ｂｅ−Ｃｕ系合金（例え
ばＢｅ２．５〜２．７５ｗｔ％、Ｃｏ ０．６〜０．９
５ｗｔ％、Ｃｕ 残）で製作されている。なお、図１に
おいて符号１３は、湯道である貫通孔１４に連通する連
通空所である。In these figures, reference numerals 10 and 11 denote a pair of upper and lower donut disc-shaped mold bodies forming the outer surface of the connecting rod 1, and inside the mold bodies 10 and 11, the connecting rod 1 is formed. A pair of cores 12, 12 forming both groove portions 1b of the rod portion 1a having an H-shaped cross section are mounted. And these cores 12 and 12 are the said groove part 1
a recess forming portion 12a that forms b, and this recess forming portion 12
It is composed of a recess forming portion 12a and a heat radiating portion 12b which is thicker than the connecting rod 1 and is continuous with a. Flat portions 1d on both side surfaces of the connecting rod 1 other than the groove portion 1b are formed by the mold bodies 10 and 11. The mold bodies 10 and 11 and the cores 12 and 12 are Be-Cu based alloys (e.g., Be2.5 to 2.75 wt%, Co 0.6 to 0.9).
It is made of 5 wt%, Cu residual). In addition, in FIG. 1, reference numeral 13 is a communication space communicating with the through hole 14 which is a runner.

【００１０】上記のように構成された遠心鋳造用金型を
用いてコンロッド１を鋳造する場合には、まず、内部に
中子１２，１２を装着した状態で一対の金型本体１０，
１１を互いに対向密着させ、貫通孔１４を中心として所
定回転数にて回転させる。この場合、上記中子１２の肉
厚の放熱部１２ｂが上記各金型本体１０，１１にしっか
りと嵌め込まれ固定されるから、鋳造工程中に金型本体
１０，１１内において、中子１２がずれ動くことがな
く、製品であるコンロッド１の寸法精度に悪影響を与え
ることがない。次いで、該貫通孔１４を湯道としかつ連
通空所１３を介して溶湯を上記金型本体１０，１１と中
子１２，１２とで構成されたコンロッド１成形用の空隙
内に注入し、上記空隙の隅々にまで完全に溶湯を行きわ
たらせる。そして、上記空隙内に鋳込まれた溶湯が金型
本体１０，１１及び中子１２，１２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
場合、コンロッド１のロッド部１ａの溝部１ｂからの熱
は、中子１２の凹所形成部１２ａから放熱部１２ｂに迅
速に伝わり、上記コンロッド１のロッド部１ａの溝部１
ｂが円滑に冷却されるから、上記コンロッド１の溝部１
ｂの奥部１ｃにおいて熱がこもることがなく、従って、
この部分に焼付きが生じることが防止され、良好な品質
の製品を鋳造することができる。When the connecting rod 1 is cast using the centrifugal casting mold having the above-described structure, first, the pair of mold bodies 10, 12 with the cores 12, 12 installed therein is used.
11 are closely contacted with each other, and are rotated at a predetermined rotation speed around the through hole 14. In this case, since the thick heat radiating portion 12b of the core 12 is firmly fitted and fixed to each of the mold bodies 10 and 11, during the casting process, the core 12 is retained inside the mold bodies 10 and 11. It does not shift and does not adversely affect the dimensional accuracy of the connecting rod 1 as a product. Then, the through hole 14 is used as a runner and the molten metal is injected into the cavity for forming the connecting rod 1 constituted by the mold bodies 10 and 11 and the cores 12 and 12 through the communication space 13, and Dissolve the molten metal completely in all the voids. The molten metal cast into the void is deprived of heat by the mold bodies 10 and 11 and the cores 12 and 12 to be cooled from its outer surface and solidified. In this case, the heat from the groove portion 1b of the rod portion 1a of the connecting rod 1 is quickly transferred from the recess forming portion 12a of the core 12 to the heat radiating portion 12b, and the groove portion 1 of the rod portion 1a of the connecting rod 1 described above.
Since b is cooled smoothly, the groove portion 1 of the connecting rod 1
No heat is trapped in the inner part 1c of b, and therefore,
It is possible to prevent seizure from occurring in this portion, and it is possible to cast a product of good quality.

【００１１】[0011]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、表面に
凹所が形成されてなるＴｉまたはＴｉ合金鋳物の遠心鋳
造用金型において、鋳物の表面を形成する金型本体と、
鋳物の凹所を形成する中子とからなり、上記中子が、鋳
物の凹所を形成する凹所形成部と、この凹所形成部に連
なり、かつ凹所形成部より肉厚の放熱部とから構成され
たものであるから、中子の凹所形成部に連設された肉厚
の放熱部によって、鋳物の凹所からの熱が、中子の凹所
形成部を介して迅速に放熱部に伝わることにより、遠心
鋳造時に熱がこもり易い鋳物の凹所を円滑に冷却するこ
とができると共に、焼付きを生じることを防止すること
ができ、しかも上記中子の放熱部を金型本体に嵌め込む
ことにより、中子を金型本体に確実に位置決め固定する
ことができて、良好な品質の製品を安定して鋳造するこ
とができる。As described above, according to the present invention, in a mold for centrifugal casting of a Ti or Ti alloy casting having a recess formed on the surface thereof, a mold body for forming the surface of the casting,
A core for forming a recess in a casting, wherein the core is a recess forming part for forming a recess in the casting, and a heat dissipation part that is continuous with the recess forming part and is thicker than the recess forming part. Since it is composed of and, the heat from the recess of the casting is quickly transmitted through the recess forming part of the core by the thick heat radiating part which is connected to the recess forming part of the core. By transmitting the heat to the heat radiating part, it is possible to smoothly cool the recess of the casting where heat is easily accumulated during centrifugal casting, and prevent seizure from occurring. By fitting in the main body, the core can be reliably positioned and fixed to the mold main body, and a product of good quality can be stably cast.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図３】従来の遠心鋳造用金型の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a conventional centrifugal casting mold.

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ コンロッド（鋳物） １ｂ 溝部（凹所） １０・１１ 金型本体 １２ 中子 １２ａ 凹所形成部 １２ｂ 放熱部 1 Connecting Rod (Casting) 1b Groove (Recess) 10/11 Mold Main Body 12 Core 12a Recess Forming Part 12b Heat Dissipating Part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 表面に凹所が形成されてなるＴｉまたは
Ｔｉ合金鋳物の遠心鋳造用金型において、鋳物の表面を
形成する金型本体と、鋳物の凹所を形成する中子とから
なり、上記中子が、鋳物の凹所を形成する凹所形成部
と、この凹所形成部に連なり、かつ凹所形成部より肉厚
の放熱部とから構成さ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。1. A mold for centrifugal casting of a Ti or Ti alloy casting having a recess formed on the surface, comprising a mold body forming the surface of the cast and a core forming a recess of the casting. The core is composed of a recess forming portion that forms a recess of the casting, and a heat radiating portion that is continuous with the recess forming portion and is thicker than the recess forming portion. Mold for centrifugal casting of Ti alloy castings.