(57)【要約】【課題】管体からなる鋳造製品の肉厚の寸法精度を向上させるとともに、オーバーフローした溶湯を簡便に離脱させ且つ回収することにある。【解決手段】金型本体２０の端部に着脱自在に装着される略円筒状のキャップ部材２６を有し、鋳造製品である管体の内径に対応する直径からなる貫通孔３４と、前記貫通孔３４を介して前記金型本体２０からオーバーフローした溶湯が蓄積される複数の分割された凹部からなる溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆを設けた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の金型本体内に溶湯を注湯し、回転する前記金型本体に発生する遠心力により鋳造製品を鋳造する遠心鋳造用金型において、
前記金型本体の端部に着脱自在に装着される略円筒状のキャップ部材を有し、前記キャップ部材の内壁面には、鋳造製品である管体の内径に対応する直径からなる孔部と、前記孔部を介して前記金型本体からオーバーフローした溶湯が受容される溶湯溜まり部が形成されることを特徴とする遠心鋳造用金型。
【請求項２】
請求項１記載の遠心鋳造用金型において、
前記溶湯溜まり部は、周方向に沿って所定角度だけ離間する複数の分割された凹部からなることを特徴とする遠心鋳造用金型。
【請求項３】
請求項２記載の遠心鋳造用金型において、
前記凹部は、キャップ部材の軸線方向に沿った縦断面が、該キャップ部材の中心から半径外方向に向かって徐々に幅狭となる略台形状に形成されることを特徴とする遠心鋳造用金型。
【請求項４】
請求項１記載の遠心鋳造用金型において、
前記溶湯溜まり部は、環状の中空部からなることを特徴とする遠心鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管体の遠心鋳造に使用される遠心鋳造用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、回転する円筒状の金型本体内に溶湯を注入して遠心力で前記金型本体の内周面より管体の鋳造製品を成形するために、遠心鋳造用金型が用いられている。
【０００３】
この種の遠心鋳造用金型に関し、例えば、特開昭５８−８４６５４号公報には、過剰に注入された受口側の溶湯の一部を、金枠の端部に装着されたコアリングを介して金枠外に排出せしめることにより、前記コアリングの内径に応じて受口側の管厚を一定にコントロールする方法が開示されている。
【０００４】
また、特開平６−８７０５９号公報には、バンドと堰板とによって囲繞され鋳型の内部に設けられた排出槽内に、前記バンドからオーバーフローした溶湯を溜めることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術に係る前記特開昭５８−８４６５４号公報では、注入される溶湯の飛散を防止するために、金枠の一端部に装着されたコアリングを包囲するカバー等の飛散防止機構が必要となり、金枠外にオーバーフローした溶湯を回収する際、前記カバー等の飛散防止機構を取り外さなければならないために処理工数が増大するという不具合がある。
【０００６】
また、従来技術に係る前記特開平６−８７０５９号公報では、オーバーフローした溶湯が鋳型内に設けられた排出槽に収容されるため、前記オーバーフローした溶湯の取り出しが煩雑となる不具合がある。
【０００７】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、管体からなる鋳造製品の肉厚の寸法精度を向上させるとともに、オーバーフローした溶湯を簡便に離脱させ且つ回収することが可能な遠心鋳造用金型を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、円筒状の金型本体内に溶湯を注湯し、回転する前記金型本体に発生する遠心力により鋳造製品を鋳造する遠心鋳造用金型において、
前記金型本体の端部に着脱自在に装着される略円筒状のキャップ部材を有し、前記キャップ部材の内壁面には、鋳造製品である管体の内径に対応する直径からなる孔部と、前記孔部を介して前記金型本体からオーバーフローした溶湯が受容される溶湯溜まり部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、金型本体からオーバーフローした溶湯がキャップ部材の孔部を介して溶湯溜まり部に受容され、前記溶湯溜まり部に蓄積された溶湯が冷却されて固化される。従って、キャップ部材を金型本体から取り外し、鋳造製品と分断された溶湯の固化物を簡便に回収することができる。
【００１０】
この場合、前記溶湯溜まり部として、周方向に沿って所定角度だけ離間する複数の分割された凹部からなり、前記キャップ部材の軸線方向に沿った縦断面が、該キャップ部材の中心から半径外方向に向かって徐々に幅狭となる略台形状に形成し、あるいは、分割されることがなく環状の中空部に形成するとよい。
【００１１】
前記溶湯溜まり部として断面台形状、すなわち、溶湯溜まり部である凹部の深さを断続的に変化するように形成することにより、凹部の最も深部にオーバーフローした溶湯を分断させた状態で好適に蓄積させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る遠心鋳造用金型について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１３】
図１において、参照数字１０は本発明の実施の形態に係る遠心鋳造用金型が組み込まれた遠心鋳造システムを示す。この遠心鋳造システム１０は、ガス等の圧力流体の押圧力によって溶湯を加圧する加圧炉１２と、前記押圧力によって加圧された溶湯を遠心鋳造用金型１４に注入する注湯機１６と、前記注湯機１６に接続されたトラフ（樋）１８を介して溶湯が注入される遠心鋳造用金型１４とを含む。
【００１４】
この遠心鋳造用金型１４は、図２に示されるように、円筒状の金型本体２０と、前記金型本体２０の一端部に取着され、前記トラフ１８を介して溶湯が注入される孔部２２が形成されたエンドプレート２４と、前記金型本体２０の他端部に着脱自在に装着されるキャップ部材２６と、前記金型本体２０を回転保持するための一組のローラ２８ａ、２８ｂとを有する。
【００１５】
前記キャップ部材２６が装着される金型本体２０の端部には、その内周面よりも大径の環状凹部３０が形成され、この環状凹部３０の前記金型本体２０の軸線方向に沿った面に断面略三角形状の環状の溝部３２が形成される（図４参照）。
【００１６】
前記キャップ部材２６は、図６に示されるように、軸線方向に沿って貫通する孔部（以下、貫通孔３４という）が形成された略円筒体からなり、金型本体２０の環状凹部３０内に装着される小径部３６と、前記小径部３６に連続し該小径部３６よりも直径が大きく形成された大径部３８と、後述するチャック部材４０の爪部４２が嵌合する環状溝４４が外周面に形成された把持部４６とから構成され、前記小径部３６、大径部３８および把持部４６が一体的に形成される。
【００１７】
なお、前記キャップ部材２６が金型本体２０の端部に装着された際、該キャップ部材２６の小径部３６の側周面と金型本体２０の内周面との間で環状段差部４８が形成される（図５参照）。この環状段差部４８の半径方向の厚さ寸法は、鋳造製品である管体の肉厚に対応するように設定されている。
【００１８】
前記小径部３６には、図４に示されるように、周方向に沿って所定角度離間する複数の孔部５０が形成され、前記孔部５０には外周部に形成されたねじ部５２を介して係止部材５４が嵌合される。前記係止部材５４には、ボール保持孔５６を介してボール５８が保持され、前記ボール保持孔５６内にはボール５８を溝部３２に対して押圧するばね部材６０が挿入される。
【００１９】
前記ボール５８は、ボール保持孔５６の先端部に係止され、このボール５８が金型本体２０の軸線に直交する方向で押圧されたとき、ばね部材６０の弾発力に抗して前記溝部３２の内部にその一部が進入するように設けられる。
【００２０】
前記把持部４６には、図２に示されるように、半径方向に伸縮自在に設けられたチャック部材４０の爪部４２が係合する。
【００２１】
前記キャップ部材２６の内壁には、軸線方向に沿って貫通する貫通孔３４が形成される。前記貫通孔３４は、小径部３６および大径部３８が略同一の直径によって形成されるが、把持部４６の近傍において外方に向かって直径が徐々に拡径する拡径部６２を有する。前記小径部３６および大径部３８の直径は、鋳造製品である図示しない管体の内径に対応するように設定されている。
【００２２】
前記大径部３８に対応する貫通孔３４の中間部位には、前記貫通孔３４の中心から半径外方向に向かって延在し、且つ周方向に沿って約６０度の等角度で離間する６個の溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆが形成される（図３および図５参照）。
【００２３】
この溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆは、金型本体２０を通過してオーバーフローした溶湯が貯留されるものであり、図５に示されるように、貫通孔３４の中心側が幅広で、大径部３８の外周面側に向かって徐々に幅狭となる断面略台形状の凹部からなる。
【００２４】
換言すると、前記溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆは、図３に示されるように、隣接する係止部材５４の間にそれぞれ分割して形成された複数の凹部からなり、前記凹部を断面略台形状に形成することにより半径外方向に沿った深さが断続的に変化するように形成されている。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る遠心鋳造用金型１４が組み込まれた遠心鋳造システム１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００２６】
金型本体２０の端部にキャップ部材２６が装着された状態において、図示しない回転駆動源の駆動作用下に一組のローラ２８ａ、２８ｂを所定方向に回転させ、前記ローラ２８ａ、２８ｂに接触する金型本体２０を回転させてエンドプレート２４の孔部２２からトラフ１８を介して溶湯を注入する。この溶湯は、前記金型本体２０が所定方向に回転することによって、その遠心力で内周面に向かって変位し、所定時間経過後、冷却固化してその表面が前記内周面に沿った形状に形成されて所望の管体が得られる。従って、肉厚の寸法精度が良好な管体を得ることができる。
【００２７】
その際、金型本体２０からオーバーフローした溶湯は、キャップ部材２６の小径部３６の環状段差部４８を乗り越えて、周方向に沿って分割された複数の溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆに蓄積される（図７参照）。この場合、前記溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆである凹部の深さが断続的に変化するように設けられているため、前記凹部の最も深い部分にオーバーフローした溶湯が、鋳造製品からそれぞれ分断された状態で蓄積される。
【００２８】
続いて、金型本体２０からオーバーフローした溶湯がキャップ部材２６の溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆにおいて冷却された固化物を取り出す際、先ず、チャック部材４０を前記金型本体２０に向かって移動せしめ、爪部４２を把持部４６の環状溝４４に係合させる。そして、前記チャック部材４０を退動せしめることにより、金型本体２０からキャップ部材２６を簡便に離脱させることができる。金型本体２０からキャップ部材２６を離脱させた後、前記キャップ部材２６の溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆに蓄積された前記固化物を簡便に回収することができる。
【００２９】
本実施の形態によれば、金型本体２０の端部にキャップ部材２６を着脱自在に設け、例えば、チャック部材４０の爪部４２を介して前記キャップ部材２６を金型本体２０の端部から取り外すことにより、オーバーフローした溶湯が蓄積されたキャップ部材２６を簡便に取り外すことができる。
【００３０】
また、本実施の形態では、キャップ部材２６の周方向に沿って分割された複数の溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆを形成し、前記溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆである凹部の深さが断続的に変化するように設けられている。従って、本実施の形態では、キャップ部材２６を金型本体２０から離脱させた後、前記キャップ部材２６の前記溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆに蓄積されて鋳造製品と分断された固化物を簡便に回収することができる。
【００３１】
次に、変形例に係るキャップ部材７０を図８および図９に示す。この変形例に係るキャップ部材７０では、溶湯溜まり部として環状の中空部７２を形成している点で図５に示される溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆと異なる。また、金型本体２０の環状凹部３０に雌ねじ部７４を形成し、キャップ部材７０の小径部３６の外周面に雄ねじ部７６を形成してそれぞれ嵌合させている点で前記キャップ部材２６と異なっている。
【００３２】
なお、その他の作用効果は前記溶湯溜まり部６４ａ〜６４ｆと同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００３４】
すなわち、金型本体の端部に装着されたキャップ部材を前記金型本体から容易に離脱させることにより、金型本体からオーバーフローして溶湯溜まり部に蓄積され鋳造製品と分断された溶湯の固化物を簡便に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る遠心鋳造用金型が組み込まれた遠心鋳造システムの概略構成図である。
【図２】図１に示す遠心鋳造用金型の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図３】前記遠心鋳造用金型の端部に装着されたキャップ部材の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】前記キャップ部材の一部破断斜視図である。
【図７】金型本体からオーバーフローした溶湯がキャップ部材の溶湯溜まり部に蓄積された状態を示す一部省略縦断面図である。
【図８】変形例に係るキャップ部材の平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
１０…遠心鋳造システム　　　　１４…遠心鋳造用金型
２０…金型本体　　　　　　　　２６、７０…キャップ部材
３２…溝部　　　　　　　　　　３４…貫通孔
３６…小径部　　　　　　　　　３８…大径部
４６…把持部　　　　　　　　　４８…環状段差部
５４…係止部材　　　　　　　　５８…ボール
６０…ばね部材　　　　　　　　６４ａ〜６４ｆ…溶湯溜まり部
７２…中空部　　　　　　　　　７４…雌ねじ部
７６…雄ねじ部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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