(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側と下側を有し、前記上側と前記下側の間の鋳型流路を有するダブルＴ形の粗形材の連続鋳造用鋳型であって、その鋳型流路（８）は、複数の内側面により囲まれ、そして当該鋳型（１）の前記上側から前記下側までのテーパが設けられており、前記鋳型流路（８）において、当該鋳型（１）のすべての内壁（７ａ〜７ｌ）が、それぞれ、当該鋳型の前記上側から前記下側に延びる前記鋳型流路（８）の中心軸（１’）に向かうテーパ（９〜１２）を備え、
前記内壁（７ａ〜７ｌ）は、個々に鋳片の収縮率に応じた寸法にされたテーパ（９〜１２）を備えていること
を特徴とする、鋳型。
【請求項２】
前記上側から下側までのテーパを備える前記内壁（７ａ〜７ｌ）は、直線状、曲線状、屈曲状、放物線状、またはそれに類する形状とされていることを特徴とする、請求項１に記載の鋳型。
【請求項３】
前記内壁（７ａ〜７ｌ）は、その上側から下側にかけて、そこでの鋳片の凝固に適応するように湾曲した形状とされていることを特徴とする、請求項２に記載の鋳型。
【請求項４】
前記内壁（７ａ〜７ｌ）は、機械加工により形成されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の鋳型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粗形材、特にダブルＴ形の粗形材の鋳造用鋳型に関するものであり、その鋳型流路には溶湯の流れ方向にわずかにテーパが設けられている。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、鋳型流路のテーパは、凝固過程において鋳型内で生じる鋳片の収縮を補うためのものである。このようなテーパの形成は、大きなサイズのダブルＴ形の粗形材すなわちビームブランクの場合に特に問題をはらんでおり、これは、それらが基本的に管状の半製品から成形により作られるものであること、また、そのような鋳片が非常に大きい寸法を持つものであることによるものであり、その大きさは、全幅が８００ｍｍを超え、フランジ幅が４００ｍｍを超え、ウェブ厚さが１２０ｍｍを超える大きさとなることがある。そのような大きいサイズのものは、小さいサイズのものよりも鋳造に時間がかかるので、それらには鋳型の比較的大きなテーパが必要となる。しかしながら、周知ように、鋳型流路は、成形の際に、雌型として管状ブランクすなわち半製品を通して引き抜かれるパンチによって形成されるので、従来の鋳型では、このようなテーパは限られた範囲でしか形成することができない。このため、周知の製造方法によると、いかなる場合でも鋳型断面の側部内側で鋳型の中心に向かってテーパを形成することは不可能であり、これは、単に使用される雌型の断面を変化させることができないことによる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、サイズの大きい鋳片用の鋳型を提供することであり、これは、大きなサイズのＴ形の粗形材すなわちビームブランクの鋳造に特に適したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、本発明によると、鋳型流路において、鋳型のすべての内壁が、それぞれ、鋳型の上側から下側に延びて鋳型の中心に向かうテーパを備えることにより達成される。
【０００５】
このようにして、特にサイズの大きい鋳片用の場合に、鋳型流路内における鋳片の線形的な収縮に、鋳型の断面を最適に適応させることができる。例えばフライス削り、平削り、または研磨による機械加工は、それ自体は従来技術であるが、本発明では新たに鋳型の製造に適用している。これによって、製造される鋳片の寸法に応じて鋳型の内面をそれぞれ精密に加工することが可能である。
【０００６】
ビームブランク鋳片の特定の断面においては、その鋳片断面内で鋳片の収縮率が大きく変化することがわかっている。例えば、比較的細幅であるウェブでは、鋳片の長手方向に比べて、変化が小さい。そこで、本発明によると、各内壁が個々に鋳片の収縮率に応じた寸法にされたテーパを備えるようにすることで、鋳片の形成を最適化している。
【０００７】
また、本発明では、鋳型の内壁が、直線状、曲線状、屈曲状、放物線状、またはそれに類する形状とされるものとしている。
【０００８】
以下、図面を参照して、典型例である実施形態により本発明についてさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ビームブランク鋳片用の従来の鋳型を示す上面図である。
【図２】図２は、図１の線ＩＩ‐ＩＩに沿った縦断面図である。
【図３】図３は、ダブルＴ形の断面を有する本発明の鋳型を示す上面図である。
【図４】図４は、図３の線ＩＶ‐ＩＶに沿った縦断面図である。
【図５】図５は、図３の線Ｖ‐Ｖに沿った断面である
【図６】図６は、さらに図３の線ＶＩ‐ＶＩに沿った断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１および図２に示す従来の鋳型１は、鋳造される鋳片の断面に相当するダブルＴ形の断面を有する鋳型流路２を備えている。鋳型流路２は、内壁３ａ〜３ｌにより形成されている。これらは、雌型として管状ブランクに通して引き抜かれるパンチによって形成される。図１では、さらに鋳型１の下端を破線で示している。
【００１１】
凝固過程で生じる鋳片の収縮を補うため、内壁３ａ〜３ｆは、テーパ４を備えて形成されている。これとは対照的に、このダブルＴ形の側部の内壁３ｉ、３ｊ、および３ｋ、３ｌはテーパ５を備えており、このようなものである場合にのみ、成形の後にパンチを引き抜くことが可能である。
【００１２】
図３〜図６の本発明の鋳型６は、鋳型流路８において、すべての内壁７ａ〜７ｌが、それぞれ鋳型の上側から下側に延びて鋳型流路の中心に向かうテーパ９〜１２を備えているという点で、従来の鋳型１とは本質的に異なっている。
【００１３】
鋳型流路の中心は、中心軸１’そのものであるか、或は鋳型の縦断面を横切る平面であると理解することができる。厳密に言えば、鋳型内での溶湯の凝固は、中心軸に向かって進む。このため、これまで、流路２を横切る方向には、これらの内壁に非直線的な平面を設ける必要があったが、この方向に略直線的な平面構成とすることが可能である。中心軸は、直線であるか、或は鋳型流路が曲げを形成している場合、特にその径に関して垂直から水平面に鋳片が誘導されている場合には、曲線の場合もあり得る。径または曲線は、通常そうであるように、鋳型流路の長手方向に垂直となる。
【００１４】
有利には、内壁７ａ〜７ｌは曲面として形成される。これらは、鋳型の高さにおいて線形的には生じない鋳片の凝固に適応した曲面形状になっている。それは、例えば、鋳型の上部領域では鋳片が先に早く凝固し、このときの収縮は最小限にしか生じないということになる。従って、これらの内壁は、まず鋳型の上部領域では比較的大きく削らねばならず、また、下部領域では、内側へ向けて最小限にのみ変形される必要がある。このように、これらは、必要に応じて、直線状、曲線状、屈曲状、放物線状、またはそれに類する形状に構成することができる。
【００１５】
内壁７ａ〜７ｌのテーパ９〜１２は、そこで生じる収縮をすべて補うような寸法とされる。これを明確に示すため、図１および図３では、鋳型流路の上側を実線で示し、一方、下側は破線と点線で示している。また、図４では、連続鋳造の向きを、鋳型の上方に矢印で示している。
【００１６】
この鋳型６によって、特にサイズの大きい鋳片の連続鋳造が可能であり、これは、本発明による鋳型流路の加工によって、それに応じた大きいテーパの形成が可能であり、それがさらに、鋳型流路内での鋳片の局部収縮率に適応したものであることによる。
【００１７】
本発明による鋳型は、当然のことながら、骨形鋳片の鋳造にも用いることができ、この場合、それに対応する骨形断面をもつ鋳型流路が用いられる。それは、鋳造される鋳片の断面形状にかかわりなく、サイズの大きい鋳片の鋳造に広く適している。
【００１８】
また、本発明に係る実施形態は、使用済みの鋳型を修理または再加工するためにも利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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