JPS6146349A - Die - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the solidification shrinkage defect of a casting by using part of a die facing a thick-walled part as a liner, providing a heat insulating layer to the part in contact with the die and disposing a cooling means to the liner. CONSTITUTION:The liner 3 is inserted into the die cavity corresponding to the thick-walled part 2a of a product cavity 2 and is bolted 4 to the die 1. A thermally sprayed layer 5 such as zirconium oxide or the like is formed as the heat insulating layer on the contact surface of the liner 3 and the die 1. A cooling medium such as water is passed through the inside of the cooling pipe provided to the liner 3. After the melt of an Al alloy etc. is poured into the cavity 2, the water is passed to the cooling pipe 6 to cool the liner 3, thereby cooling forcibly the thick-walled part 2a. Since the part 2a of the casting is efficiently cooled, the solidification shrinkage defect of the part 2a is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は厚肉部ををする鋳物を、この厚内部に凝固収縮
欠陥を発生させることなく製造するための金型に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a mold for manufacturing a casting having a thick wall portion without causing solidification shrinkage defects within the thick wall portion.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ダイカスト鋳造鳩や重力鋳造法等の鋳造には、製品と同
形状の空間部である製品キャビティを刻設した金型がよ
（用いられる。For casting such as die casting and gravity casting, a mold with a product cavity carved into it, which is a space with the same shape as the product, is used.

ところで、通常鋳物は、例えば、第３図に示すように、
局部的に厚肉部２ａを有していることが多い、この場合
に譬、金型ｌで郭定される製品キャビティ２内に溶湯が
充填された後、溶湯の凝固過程において厚肉部２ａの冷
却速度がその他の部分の冷却速度より遅いため１．第３
図に便宜的にクロスハンチングで示す位置に引は巣等の
収縮欠陥が発生する。この理由は、厚肉部２ａ以外の他
の部分が先に凝固して収縮するため、クロスハンチング
の部分の溶湯が不足して空間が形成されるためである。By the way, ordinary castings, for example, as shown in Figure 3,
In this case, for example, after the product cavity 2 defined by the mold l is filled with molten metal, the thick walled part 2a is formed in the solidification process of the molten metal. 1. Because the cooling rate of the area is slower than that of other parts. Third
Shrinkage defects such as shrinkage cavities occur at locations conveniently indicated by cross-hunting in the figure. The reason for this is that the parts other than the thick part 2a solidify and shrink first, so that the molten metal in the cross-hunting part is insufficient and a space is formed.

そこで、従来は厚肉部の冷却速度を速くして他や部分の
冷却速度に近づけるため、第４図に示すように、厚内部
２ａに対応する金型１の部分に冷却媒体の通路８を設け
、鋳造時この通路８叫水肇の冷却媒体を導して金型１を
冷却している。Therefore, conventionally, in order to increase the cooling rate of the thick-walled part to bring it closer to the cooling rate of other parts, as shown in FIG. During casting, the mold 1 is cooled by introducing a cooling medium of water through the passage 8.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記方法により、金型を冷却しない場合に比べれば、引
は巣等の凝固収縮欠陥は少なくあるいは小さくなる。し
かしながら、この従来法では、金型１全体を冷却するこ
とになるため、厚肉部２ａのみならず周囲の薄肉部をも
冷却する結果となる。By the above method, solidification shrinkage defects such as shrinkage cavities are reduced or reduced compared to when the mold is not cooled. However, in this conventional method, since the entire mold 1 is cooled, not only the thick wall portion 2a but also the surrounding thin wall portions are cooled.

このため、鋳物の厚肉部への溶湯の補給が十分なされず
、依然として鋳物の厚肉部２ａには、第４　。For this reason, the molten metal is not sufficiently replenished to the thick part of the casting, and the fourth part still remains in the thick part 2a of the casting.

図にクロスハツチングで示すよう辷凝固収縮欠陥が発生
する。As shown by the crosshatching in the figure, a solidification shrinkage defect occurs.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題は、鋳物の厚肉部の部分冷却を可能とした、次
に述べる本発明の金型によって解決される。The above problem is solved by the mold of the present invention described below, which enables partial cooling of the thick part of the casting.

即ち、本発明の金型は、厚肉部を有する鋳物を、この厚
肉部に凝固収縮欠陥を発生させることなく製造するため
の金型であって、 前記厚肉部に面する金型の一部が入子とされ、この入子
と他の金型との接続部には断熱層が設けられており、か
つこの入子には入子を冷却する冷却手段が取り付けられ
ていることを特徴としている。That is, the mold of the present invention is a mold for manufacturing a casting having a thick wall portion without causing solidification shrinkage defects in the thick wall portion, and includes: a mold facing the thick wall portion; Part of the insert is a nest, a heat insulating layer is provided at the connection between the insert and other molds, and a cooling means is attached to the insert to cool the insert. It is a feature.

本発明において、断熱層は入子と入子周囲の金型との接
触部に設けられる。この断熱層は、通常酸化ジルコニウ
ム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、石綿等のセラミックスで
形成されるが、空間を設は空気の断熱層を形成してもよ
い、このセラミックスは、溶射等の適宜手段で形成する
ことができるが、入子と入子周囲の接触部の形状に合わ
せて成形したものを鋳ぐるんでもよい。In the present invention, the heat insulating layer is provided at the contact portion between the insert and the mold surrounding the insert. This heat insulating layer is usually formed of ceramics such as zirconium oxide, silicon nitride, silicon carbide, asbestos, etc., but it is also possible to form a heat insulating layer of air by providing a space. However, it is also possible to cast a molded piece that matches the shape of the insert and the contact portion around the insert.

〔作用〕[Effect]

本発明に係る金型によれば、入子と入子周囲の金型との
間に断熱層が介在しているため、入子と入子周囲の金型
との間の熱交換が従来に比べ大幅に少なくなる。このた
め、入子のみを周囲の金型とは別に単独で冷却すること
ができ、入子の冷却を介して厚肉部のみを集中的に冷却
することができる。従うて、厚肉部の冷却速度をその他
の部分の冷却速度とほぼ等しくすることができ、引は巣
等の凝固収縮欠陥は生じなくなる。According to the mold according to the present invention, since the heat insulating layer is interposed between the insert and the mold around the insert, heat exchange between the insert and the mold around the insert is more efficient than before. significantly less than that. Therefore, only the insert can be cooled separately from the surrounding mold, and only the thick portion can be intensively cooled through cooling of the insert. Therefore, the cooling rate of the thick portion can be made almost equal to the cooling rate of other parts, and solidification shrinkage defects such as shrinkage cavities do not occur.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上より、本発明の金型によれば、入子のみを集中的に
冷却できるため、鋳物に凝固収縮欠陥が発生することが
なくなり、健全な鋳物が得られるという優れた効果を奏
する。As described above, according to the mold of the present invention, since only the insert can be cooled intensively, solidification shrinkage defects do not occur in the casting, and a sound casting can be obtained, which is an excellent effect.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施例） 第１実施例を第１図を参考にして説明する。(First example) A first embodiment will be described with reference to FIG.

ここで、第１図は本発明の第１実施例に係る金型を示す
要部断面図である。　　゛　　□図中、１は金型であり
、内部に製品キャビティ２が刻設されている。この製品
キャピテイ２の厚肉部２ａ（鋳物の厚肉部に相当）に対
応する金型の部分は空洞とされており、この空洞に入子
３が挿入され、ボルト４により金型１に取り付けられ□
ている。この入子３の金型１との接触面には、′断熱層
としての酸化ジルコニウムの溶射Ｎ５が形成されている
。また、この入子３には冷却手段としての冷却管６が内
部に取り付けられており、この冷却管６の内部を水等の
冷却媒体が通る。Here, FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a mold according to a first embodiment of the present invention.゛ □ In the figure, 1 is a mold, and a product cavity 2 is carved inside. The part of the mold corresponding to the thick-walled part 2a (corresponding to the thick-walled part of the casting) of the product cavity 2 is hollow, and the insert 3 is inserted into this cavity and attached to the mold 1 with bolts 4. Rare□
ing. On the contact surface of the insert 3 with the mold 1, a thermally sprayed zirconium oxide layer N5 is formed as a heat insulating layer. Moreover, a cooling pipe 6 as a cooling means is attached to the inside of the insert 3, and a cooling medium such as water passes through the inside of this cooling pipe 6.

次に、作動を説明する。Next, the operation will be explained.

図示しない湯口より、アルミニウム合金溶湯を製品キャ
ビティ２内に注いだ、同時に、冷却管６に水を通して入
子３を冷却し、入子３に接触している厚肉部２ａを強制
冷却した。溶湯凝固後、金型４から鋳物を取り出し、厚
肉部２ａを切断して内部を調べた。この結果、厚肉部に
は引は巣等の凝固収縮欠陥は全く見られなかった。これ
は、鋳物の厚肉部が効率よく冷却され、他の部分の冷却
速度とほとんど差がなくなったためと考えられる。Molten aluminum alloy was poured into the product cavity 2 from a sprue (not shown). At the same time, water was passed through the cooling pipe 6 to cool the insert 3, and the thick wall portion 2a in contact with the insert 3 was forcibly cooled. After the molten metal solidified, the casting was taken out from the mold 4, the thick part 2a was cut, and the inside was examined. As a result, no solidification shrinkage defects such as shrinkage cavities were observed in the thick portion. This is thought to be because the thick part of the casting was cooled efficiently, and there was almost no difference in the cooling rate from other parts.

（第２実施例） 第２実施例を第２図を参考にして説明する。(Second example) A second embodiment will be described with reference to FIG.

ここで、第２図は本発明の第２実施例に係る金型を示す
要部断面図である。Here, FIG. 2 is a sectional view of essential parts showing a mold according to a second embodiment of the present invention.

第２図において、第１図（第１実施例）と異なる点は、
°入子３の周部の一部を環状に切り欠くことにより、−
金型ｌと入子３の間に断熱層としての空気層７を設けた
ことであり、他は実質的に第１実施例と同じである。In Fig. 2, the differences from Fig. 1 (first embodiment) are as follows.
°By cutting out a part of the circumference of the insert 3 in an annular shape, −
The only difference is that an air layer 7 is provided between the mold 1 and the insert 3 as a heat insulating layer, and other aspects are substantially the same as in the first embodiment.

第２実施例では、第１実施例と同様な効果を奏すると共
に、溶射層の溶射面積を少なくすることができるため、
溶射コストを低減できるという効果をも奏する。In the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be achieved, and the sprayed area of the sprayed layer can be reduced.
It also has the effect of reducing thermal spraying costs.

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるも、のではなく、特許請
求の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含される
ものである。Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, but includes various embodiments within the scope of the claims. It is.

例えば、実施例では溶射材料として酸化ジルコニウムを
用いたが、炭化ケイ素、窒化ケイ素、石綿等の他のセラ
ミックスでもよい。For example, in the embodiment, zirconium oxide was used as the thermal spray material, but other ceramics such as silicon carbide, silicon nitride, and asbestos may also be used.

また・実施例では厚肉部を一つ設けた例を示したが、厚
肉部が複数あるときは、複数の入子を設け、それぞれの
入子に溶射層や冷却手段を設けてもよい。In addition, the example shows an example in which one thick wall part is provided, but if there are multiple thick wall parts, multiple inserts may be provided, and each insert may be provided with a thermal spray layer or a cooling means. .

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

第１図は本発明の第１実施例に係る金型を示す要部断面
図、 第２図は本発明の第２実施例に係る金型を示す要部断面
図、 第３図は従来の金型を示す要部断面図、第４図は従来の
他の金型を示す要部断面図である。 １−−−−−一金型 ２−−−−−一部品キャビテイ ’１ａ−−・−・・厚肉部 ３−−−−−一人子 ４−−−−−−ボルト ５−−−−−一溶射Ｎ（断熱Ｎ） ６・−・−冷却管 ７−−−−−一空気層（断熱Ｍ） 土頚人　トヨタ自動車羽φ３ 第３図 第４図FIG. 1 is a cross-sectional view of the main parts of a mold according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main parts of a mold according to the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing another conventional mold. 1 ------- One mold 2 ------- One part cavity '1a - Thick wall part 3 - One child 4 ------- Bolt 5 ---- -1 thermal spray N (thermal insulation N) 6・----cooling pipe 7----1 air layer (thermal insulation M) Tsuchikujin Toyota Motor Corporation wing φ3 Fig. 3 Fig. 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）厚肉部を有する鋳物を、この厚肉部に凝固収縮欠
陥を発生させることなく製造するための金型であって、 前記厚肉部に面する金型の一部が入子とされ、この入子
と他の金型との接触部には断熱層が設けられており、か
つこの入子には入子を冷却する冷却手段が取り付けられ
ていることを特徴とする金型。(1) A mold for manufacturing a casting having a thick wall portion without causing solidification shrinkage defects in the thick wall portion, wherein a part of the mold facing the thick wall portion is a nest. A mold characterized in that a heat insulating layer is provided at a contact portion between the insert and another mold, and a cooling means for cooling the insert is attached to the insert.