JPH1058111A - 金型用中子スリーブピン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応力集中による中子ピンの折損を低減できる
中子スリーブピンを得る。 【解決手段】 内周部に環状溝を有する筒形ピンと、そ
の内周部に嵌装されたコアストレートピンを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカスト鋳造等
に用いられる中子スリーブピンに関する。

【０００２】

【従来の技術】金型のキャビティー面から突出している
中子ピンの製品形成部は、金型キャビティー内に充填さ
れる溶湯の凝固収縮による曲げ応力、熱応力及び製品離
型抵抗力等を鋳造毎に受けるので、応力の集中する装着
部と製品形成部の境界部のピン根本部分より疲労破壊に
より折れやすいという問題があった。特に、図２に示す
ように中子ピン１０の根本付近に段付き部１３を有する
場合は、応力集中が大きくなるため疲労破壊を起こしや
すくなっていた。図２において、７は金型、８はピン取
付孔、９はキャビティ面、１１は装着部、１２は製品形
成部を示す。そのため、従来は段付き部１３の曲率半径
を大きくする、ピンの長さを短くする、あるいは抜け勾
配を大きくするなどしてピンに掛かる応力を低減するこ
とが行われ、また鉄鋼材料で形成された中子ピンの表面
にセラミックのような硬質材料をコーテングすることに
より疲労強度を向上させることも行われていたが、中子
ピンの折れ対策としては十分ではなかった。この他、実
用新案登録第２５０１４１０号には、金型のピン取付孔
に装着されるピン装着部における製品形成部寄りの外周
部分に周方向に凹溝を形成してピンを撓みやすくするこ
とにより曲げ応力を低減し、ピンを折れにくくすること
が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、凹溝を中子ピ
ンに設けても製品形成部に段付き部を有する場合は、熱
応力あるいは離型時の離型抵抗による応力集中が作用す
るのでピンの折損を低減することはできない。したがっ
て本発明は、上述した応力集中による中子ピンの折損を
低減することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、内周部に環状溝を有する筒形ピ
ンの内周部にコアストレートピンをはめ込む、という技
術的手段を採用した。筒形ピンの内周部にストレートピ
ンをはめ込むことにより、製品形成部の段付き部は筒形
ピンで形成され、熱応力、曲げ応力及び、離型抵抗力の
作用する製品形成部はストレートピンで形成されるの
で、応力集中を小さくすることが可能となる。また、製
品離型時に筒形ピンを押し出すことにより、押し出しタ
イミングのアンバランスに起因する曲げ応力を減じるこ
ともできる。しかも、筒形ピンの内周部に環状溝を設け
ているため、製品形成部に突出しているストレートピン
が撓みやすくなり、もって溶湯の凝固収縮に伴う曲げ応
力自体を小さくすることが可能となる。なお、ストレー
トピンと筒形ピンの製品形成側の会わせ部分のクリアラ
ンスはバリが差し込まないような寸法に設定すればよ
い。また、環状溝５の形状や筒形ピンの先端部６の形状
は製品の形状や寸法に応じて適宜設定すればよい。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明す
る。図１において、１は本発明の金型用中子スリーブピ
ンを示し、７はこの中子スリーブピンを装着する鋳造用
金型を示す。金型用中子スリーブピン１は、筒形ピン２
を金型７のピン取付孔８に装着し、この筒形ピン２の内
側にストレートピン３を同心状に嵌装した２重構造を有
する。上記の筒形ピン２の製品形成側の内周部には、周
方向に沿って環状溝５が形成されるとともに環状溝５よ
りキャビティ面９寄りの筒形ピン２の内周面とストレー
トピン３の外周面の間にクリアランス４が形成される。
筒形ピン２の内周部に装着されるストレートピン３は、
形状的に応力集中が段付きを有するピンに比較して小さ
くなり、熱応力、曲げ応力、離型抵抗力をうけても折れ
にくくなる。筒形ピン２の内周部に設けた環状溝５によ
り、金型７のキャビティー内に充填された溶湯の凝固収
縮力によってストレートピンの製品形成部が曲げ応力を
うけた際にストレートピンに掛かる応力を減少させるこ
とができる。即ち、溶湯の凝固収縮に伴うストレートピ
ンの製品形成部の撓み量が一定であるからストレートピ
ンの製品形成部の根本近くがクリアランス４の範囲で動
き、且つ筒形ピン２の先端部６を支点としてストレート
ピン３が筒形ピン２の環状溝５内で撓むことにより、ス
トレートピンの製品形成部の根本に掛かる曲げ応力が小
さくなる。

【０００６】表１に本発明の中子スリーブピンと従来ピ
ンを金型に装着してアルミニウム合金（ＪＩＳ ＡＤＣ
１２材）によりチェンケースをダイカスト鋳造した場合
のピン折損までの鋳造回数を示す（例１〜４のいずれも
鋳造条件は同一である）。本発明の中子ピンは、筒形ピ
ン２の外径及び内径は各々９．５ｍｍ及び６ｍｍで、ス
トレートピン３の製品形成部の長さＬが１３ｍｍ、６ｍ
ｍの外径に対し抜け勾配が１．５゜のピンであって、ク
リアランス４はバリの進入しない０．０５ｍｍに設定
し、環状溝５のピン長手方向の長さは３０ｍｍ、深さは
０．５ｍｍとする。 従来の中子ピンは、金型への装着
部１１の外径が９．５ｍｍ、製品形成部１２の外径及び
長さが各々６ｍｍ及び１３ｍｍで、段付部１３の曲率半
径は１ｍｍである。表１から、本発明の中子スリーブピ
ンは、従来の中子ピンの約８〜約１３倍の寿命を有する
ことがわかる。

【０００７】

【表１】

【０００８】

【発明の効果】本発明の金型用中子スリーブピンは、上
記の構成を有するので、筒形ピンの内周部に装着される
ストレートピンの製品形成部に熱応力、曲げ応力及び製
品離型力を受けたときに、ストレートピンは段付き部を
有するピンに比較して応力集中が小さくなり、しかも、
筒形ピンの内周部に環状溝があるため曲げ応力を受けた
ときストレートピンが撓みやすく曲げ応力自体を減じる
ことができるため、鋳造毎にこの様な応力を受けてもス
トレートピンの製品形成部根本で疲労破壊により折損す
るということが減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る中子スリーブピンを金
型に組み込んだ状態を示す断面図である。

【図２】従来の中子ピンを金型に組み込んだ状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 中子スリーブピン、２ 筒形ピン、３ ストレート
ピン、５ 環状溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周部に環状溝を有する筒形ピンと、そ
   の内周部に嵌装されたコアストレートピンとを有するこ
   とを特徴とする金型用中子スリーブピン。