JPH0310422B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、とくに局部的肥大部を有する鋳造
品の製造に適した鋳型に係り、さらに詳しくは、
上記局部的肥大部に生じ易い引け巣を効果的に防
止するようにした鋳型の改良に関する。

従来の技術 一般に鋳造品は溶湯の凝固によつて収縮するた
め、肉交差部などの局所的肥大部の存在するもの
では、当該部分に放熱が遅れて鋳物の凝固を遅ら
せる熱点を生じて引け巣が発生し易い。勿論肉交
差部の形状は引け巣を考慮して、熱点とならない
ように配慮した形状設計がなされるものではある
が、鋳造方案上引け巣対策を施すことが必要とさ
れるものについては、押湯による溶湯補給や、冷
し金によつて引け巣発生部の冷却凝固を速めるな
どの方法が講じられている。

発明が解決しようとする問題点 ところが上記押湯による溶湯補給には限度があ
るほか、歩留の低下や、堰折り、研磨仕上などに
も余分な工数を要するなどの欠点がある。また、
冷し金の使用は、引け巣発生部の形状が平坦面で
なく、円又は段差状等複雑化すればその挿入が難
しくなり、しかも冷し金の使用による形状不良、
砂咬み、きらい等二次欠陥の発生も招き易く、加
えて冷し金の管理や、冷し金の使用時その側面部
分に生じる鋳ばりの除去に、やはり相当の工数を
要するという不具合がある。したがつて、一部で
は特公昭34−2105号公報に開示されたバツクメタ
ル方式を採用し、引け巣発生部のシエル厚を薄く
して、ダイスによる冷し金効果をもたせるように
した方法も用いられているが、なによりもコスト
高であることが致命的な欠点となつている。

この発明は、もつとも経済的に局部的肥大部に
生ずる熱点を消去し、引け巣の発生を効果的に防
止することを、この発明が解決しようとする問題
点とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上述の問題点を解決するためにな
されたもので、第１の発明は、引け巣の発生し易
い製品キヤビテイ部分に連なつて、所要長さの薄
板状溶湯漏出空〓をそれぞれ形成したことを特徴
とし、第２の発明は、上記溶湯漏出空〓に臨むよ
うに形成した冷し金保持用の空所内に冷し金を装
填したことを特徴とする構成を採用している。

作 用 第１の発明になる鋳型に注湯が行われると、製
品キヤビテイ部分は溶湯で満たされることになる
が、該製品キヤビテイ部分の熱点が生じて引け巣
の発生し易い部分は、これより上記溶湯漏出空〓
に案内されて流れた溶湯によつて、鋳ばり状に形
成された薄肉部と連結されるため、該薄肉部の急
速な冷却の影響によつて、引け巣発生部分には冷
却起点が作られることになる。すなわち熱点の発
生は抑えられ、鋳物の表面から押湯または製品中
心に向かつて凝固が進行し、引け巣は少なくとも
表層の加工区からは全く消去される。

また、第２の発明になる鋳型によれば、上記薄
肉部の冷却は、冷し金の作用によつて一層急速に
行われ、しかも冷し金が直接製品部分に作用する
ものではないので、上記二次欠陥を招くこともな
く、引け巣の発生し易い部分の冷却能はより助長
されるものである。

実施例 以下、図に基づき、この発明を内燃機関のクラ
ンクシヤフト用鋳型に具体化した実施例について
説明する。

クランクシヤフトは、鋳造品とともに球状黒鉛
鋳鉄からなる鋳造品も一般に多用されている。

第１図に示すクランクシヤフト１は、上記鋳造
品になるものの一例であつて、この場合の鋳型は
各クランクピン２の軸心を含む共通風面で身切ら
れ、上下型に分離されて造型される。第２図は上
記クランクピン２に相当する製品キヤビテイ２ａ
部分で縦断した鋳型の部分断面を示すもので、上
記身切りのラインは符号Ｐで表わされている。ク
ランクシヤフト１はその必然的な形状から、ほと
んど例外なく、クランクチーク３によつて囲まれ
たクランクピン２部分に熱点を生じ易く、したが
つて製品表層部に引け巣が多発することが知られ
ている。この欠陥の発生は生型造型の場合にとく
に著しく、図においてはその発生箇所を数個の×
印で表わしてある。鋳型の上型には上記身切りラ
インに沿つて、上記×印で示した製品キヤビテイ
２ａ部分に連なる薄板状の溶湯漏出空隙４が延設
されている。この発明の特徴である上記溶湯漏出
空〓４は、図示実施例のような薄板状に限定する
ものではなく、通常の堰にも種々な形状が知られ
ているようにその選択は随意であり、その長さに
ついても上記溶湯漏出空〓４によつて形成された
薄肉部４ａが、上記欠陥の発生し易い部分の冷却
速度を適切に速めるに十分な熱容量を有するよう
に決定される。ちなみにこの実施例で示したクラ
ンクピン２の直径は52mmであり、溶湯漏出空隙４
の巾、厚さ、長さは、それぞれ28mm×3.5mm×80
mmである。また、上記溶湯漏出空〓４は、鋳造品
のとくに欠陥の発生し易い部分の形状に応じて、
身切りラインＰに沿うことなく、任意選択的に設
けることも可能である。

上記上下の鋳型が型合せされて、これに注湯が
行われると、製品キヤビテイ２ａ部分に流入した
溶湯は、溶湯漏出空隙４にも入り込みこれを満た
すことになる。したがつて、溶湯漏出空隙４によ
つて鋳ばり状に形成された薄肉部４ａは急速に冷
却し、これに連なるクランクピン２の熱点の生じ
易い×印部分に冷却起点を作ることになる。これ
によつて該部分の冷却速度は速められ、きわめて
発生率の高い引け巣は全く消去するか、少くとも
内部に追いやられて表層の加工区への出現は防止
される。

第２図に符号５で示したのは冷し金であつて、
上記溶湯漏出空隙４に臨むように下型に形成され
た冷し金保持用の空所６内へ、造型後中子の挿入
と同様に装填される。このように冷し金５を使用
すると、溶湯漏出空隙４に案内された溶湯はさら
に上記空所６内をも満たし、冷し金５との接触に
よつて上記薄肉部４ａの冷却は一層促進され、引
け巣の発生し易い×印部分の冷却能はより助長さ
れることになる。なお、この場合、従来の冷し金
の使用によつて生起する砂咬みやきらいなどの二
次欠陥の影響は、上記薄肉部４ａで吸収されて製
品となるクランクピン２部までは全く及ぶことが
なく、しかもそれ故に冷し金５の清浄管理等にも
厳密さを要求されない利点がある。

冷却凝固したクランクシヤフト１は、型ばらし
工程を経て取り出されるが、第１図にハツチング
で明示したように、クランクピン２ａ部分に連結
された上記薄肉部４ａは、堰と同様至極容易にそ
の基部から折除することができるので、通常の身
切り仕上と同程度の後処理で済ますことができ
る。

発明の効果 この発明は、特許請求の範囲に記述の引け巣対
策を施した鋳型であるから、従来の冷し金の使用
にみられるような、二次欠陥による製品への影響
が全くなく、冷し金を用いた場合でも、二次欠陥
を配慮した厳密な管理を要求されないという利点
があり、また、押湯による対策のような歩留の低
下や、後処理の負担増加がないという点でも経済
的に優れた効果がある。

さらにバツクメタル方式と比較しても、(1)ラン
スビードに大差があり生産性が極端に高い。(2)高
価なダイス及びレジンコーテツトサンドの使用が
なく、焼成費も不必要でコストが低い。(3)生型に
適用できるため他の主型ラインとの統合や設変等
に対応し易い。という種々の特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の鋳型によつて製造されたク
ランクシヤフトを例示した平面図、第２図は上記
クランクシヤフトのクランクピン部に相当する製
品キヤビテイ部分で縦断した鋳型の部分断面図で
ある。 １……クランクシヤフト、２ａ……製品キヤビ
テイ、４……溶湯漏出空隙、４ａ……薄肉部、５
……冷し金、６……空所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 引き巣の発生し易い製品キヤビテイ部分に連
   なつて所要長さの薄板状溶湯漏出空〓をそれぞれ
   形成したことを特徴とする鋳型。 ２ 引き巣の発生し易い製品キヤビテイ部分に連
   なつて所要長さの薄板状溶湯漏出空〓をそれぞれ
   形成し、さらに該溶湯漏出空〓に臨むように形成
   した冷し金保持用の空所内に冷し金を装填したこ
   とを特徴とする鋳型。