(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、ダイスが互いに当接する当接面に生じた隙間に溶湯が差込むのを防止する鋳造用金型、及び、当該金型を用いて行う鋳造方法の提供。【解決手段】  鋳造用金型１を構成する２つの可動ダイス１３、１４がそれぞれ互いに当接する当接面１３Ａ、１４Ａには凹部１３ｂ、１４ｂが形成されている。凹部１３ｂ、１４ｂは、当接面１３Ａ、１４Ａにおいて当該当接面１３Ａ、１４Ａを中心として対称の位置に対称形状をなして形成されており、凹部１３ｂ、１４ｂは、可動ダイス１３、１４の当接面１３Ａ、１４Ａで見たときに、可動ダイス１３、１４の外周輪郭線から可動ダイス１３、１４の内方へ所定の距離を隔てた領域よりも、可動ダイス１３、１４の内方に位置している。固定ダイス２３、２４にも同様に凹部２３ｂ、２４ｂが形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ホルダーと、
可動ホルダーと、
該固定ホルダーに収納される複数個の固定ダイスと、
該可動ホルダーに収納される複数個の可動ダイスとを備え、
該複数個の固定ダイス及び可動ダイスが協動してキャビティを形成する鋳造用金型において、
該複数の固定ダイス又は該複数の可動ダイスの少なくとも一方においては、該ダイスどうしが互いに当接する当接面において、該当接面を中心として対称の位置に対称形状をなす凹部がそれぞれ形成され、該当接面において該凹部は、該ダイスの外周輪郭線から該ダイスの内方へ所定の距離を隔てた領域以内に形成されていることを特徴とする鋳造用金型。
【請求項２】
請求項１記載の鋳造用金型を用いて鋳造を行うことを特徴とする鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳造用金型及び鋳造方法に関し、特に、比較的大型の鋳造品を鋳造するための鋳造用金型及び当該装置を用いて行う鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的大型の鋳造品を鋳造するための鋳造用金型としては、複数の可動ダイスが可動ホルダーに互いに面で当接した状態で収納されて可動型をなし、複数の固定ダイスが固定ホルダーに互いに面で当接した状態で収納されて固定型をなし、このような可動型と固定型とを備える構成が知られている。このような構成の鋳造用金型では、複数の可動ダイス、複数の固定ダイスが熱膨張変形して、可動ダイスどうし、固定ダイスどうしの当接面に隙間が生ずることがある。隙間が生ずると、鋳造時に溶湯が当該隙間に差込むという不具合が生ずる。
【０００３】
実開昭５５−４８８６号公報、特許第３０００３９７号公報には、このような不具合を解消しようとする鋳造用金型が記載されている。実開昭５５−４８８６号公報に記載の鋳造用金型は、ホルダーと３つのダイスとを備えており、３つのダイスはホルダー内において当接面で互いに当接した状態で並べられて収納される。３つ並べられたダイスの両端とホルダーとの間には、それぞれくさび圧入子が圧入機構によって挿入される。この構成によって、３つのダイスの互いに当接する当接面の面圧が高まり、鋳造時にダイスとダイスとの間に生じた隙間に金属溶湯が差込むことを防止する。
【０００４】
特許第３０００３９７号公報に記載の鋳造用金型は、鉛直上下方向に対向してに配置された固定型と可動型とを備えており、固定型、可動型はそれぞれ３つの固定ダイス、可動ダイスと、固定ホルダー、可動ホルダーとを備える。３つの固定ダイス、可動ダイスは当接面で互いに当接した状態で一列に並べられて、それぞれ固定ホルダー、可動ホルダーに収納されている。
【０００５】
並べられた固定ダイス、可動ダイスのうちの中央に位置する固定ダイス、可動ダイスは、固定ホルダー、可動ホルダーに対して移動不能であり、これら以外の固定ダイス、可動ダイスは、それぞれ固定ダイス、可動ダイスの並べられている方向に移動可能である。固定ホルダー、可動ホルダーには、シリンダがそれぞれ固定されて設けられており、固定ホルダー、可動ホルダーに対して移動可能である固定ダイス、可動ダイスはシリンダに連結され、それぞれシリンダによって、固定ホルダー、可動ホルダーに対して移動不能な固定ダイス、可動ダイスに接近する方向へ付勢されている。この構成により、固定ダイスどうしの当接面、可動ダイスどうしの当接面にそれぞれ座屈変形が生ずるのを防止し、鋳バリや逆バリの発生を回避する。
【特許文献１】実開昭５５−４８８６号公報（５頁〜６頁、図１、図２）
【特許文献２】特許第３０００３９７号公報（２頁〜４頁、図１〜図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記公報記載の鋳造用金型では、いずれも構成が複雑になってしまい、金型製造のコストが高くなり、この結果、鋳造品の価格を下げることが困難であった。そこで、本発明は、簡単な構成で、ダイスが互いに当接する当接面に生じた隙間に溶湯が差込むのを防止する鋳造用金型、及び、当該金型を用いて行う鋳造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、固定ホルダー２２と、可動ホルダー１２と、該固定ホルダー２２に収納される複数個の固定ダイス２３、２４と、該可動ホルダー１２に収納される複数個の可動ダイス１３、１４とを備え、該複数個の固定ダイス２３、２４及び可動ダイス１３、１４が協動してキャビティ１ａを形成する鋳造用金型１において、該複数の固定ダイス２３、２４又は該複数の可動ダイス１３、１４の少なくとも一方においては、該ダイス１３、１４、２３、２４どうしが互いに当接する当接面１３Ａ、１４Ａ、２３Ａ、２４Ａにおいて、該当接面１３Ａ、１４Ａ、２３Ａ、２４Ａを中心として対称の位置に対称形状をなす凹部１３ｂ、１４ｂ、２３ｂ、２４ｂがそれぞれ形成され、該当接面１３Ａ、１４Ａ、２３Ａ、２４Ａにおいて該凹部１３ｂ、１４ｂ、２３ｂ、２４ｂは、該ダイス１３、１４、２３、２４の外周輪郭線から該ダイスの内方へ所定の距離を隔てた領域以内に形成されている鋳造用金型１を提供している。
【０００８】
また、本発明は、上記鋳造用金型１を用いて鋳造を行う鋳造方法を提供している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１記載の鋳造用金型によれば、複数の固定ダイス又は複数の可動ダイスの少なくとも一方においては、ダイスどうしが互いに当接する当接面において、当接面を中心として対称の位置に対称形状をなす凹部がそれぞれ形成され、当接面において凹部は、ダイスの外周輪郭線からダイスの内方へ所定の距離を隔てた領域以内に形成されているため、ダイスの一部であってダイスの外周輪郭線からダイスの内方へ所定の距離を隔てた位置までの部分を、隣接するダイスと互いに当接する当接面とすることができるので、当該当接面における面圧を上げることができる。
【００１０】
このため、繰返しダイスを用いて鋳造を行った場合であっても、ダイスどうしの当接面であってキャビティ近傍の位置に、歪みや熱膨張による隙間の発生を防止することができる。このため、簡単な鋳造用金型の構成により、ダイスが互いに当接する当接面にバリが張ることを防止することができる。
【００１１】
また凹部は、当接面を中心として対称の位置に対称形状をなしているため、当接面においてバランスよく面圧を高めることができ、繰返しのダイスの使用によって複数個のダイスに変形が生じた場合であっても、当該変形を、ダイスどうしの当接面を中心としてそれぞれ対称形状となるようにすることができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載の鋳造方法によれば、当接面のキャビティ近傍の位置にバリが張るのを防止することができ、このため、効率良く鋳造を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態による鋳造用金型について図１乃至図３を参照しながら説明する。図１に示されるように、鋳造用金型１は、より具体的には大型の鋳造品を鋳造するためのダイカスト金型であり、可動型１０と固定型２０とを備える。可動型１０には分流子１１が設けられ、固定型２０には後述のキャビティ１ａに連通し溶湯を供給するためのスリーブ２０ａが形成されている。鋳造用金型１が閉じられて鋳造が行われるときには、スリーブ２０ａの一端は分流子１１と対向し、スリーブ２０ａはキャビティ１ａと連通する。
【００１４】
可動型１０は可動ホルダー１２と２つの可動ダイス１３、１４（図２、図３）とを備え、固定型２０は固定ホルダー２２と２つの固定ダイス２３、２４（図３）とを備え、２つの可動ダイス１３、１４と２つの固定ダイス２３、２４とが協動してキャビティ１ａを形成する。図２に示されるように、可動ホルダー１２の四隅には、図の紙面の表と裏とを結ぶ方向に貫通する貫通孔１２ａ、１２ａ、１２ａ、１２ａがそれぞれ形成されており、貫通孔１２ａには棒状のガイド１５、１５、１５、１５がそれぞれ貫通する。
【００１５】
可動型１０は、ガイド１５に沿って図２の紙面の表と裏とを結ぶ方向、即ち、図１の左右方向に移動して、固定型２０に対して離接するように構成されている。そして可動型１０が固定型２０に当接したときに、２つの可動ダイス１３、１４と２つの固定ダイス２３、２４とが分割面において互いに当接し、可動ダイス１３、１４と固定ダイス２３、２４とによってキャビティ１ａが画成される。２つの可動ダイス１３、１４の容積は略同一であり、また、２つの固定ダイス２３、２４の容積も略同一である。
【００１６】
２つの可動ダイス１３、１４は、図２、図３に示されるように、可動ホルダー１２内に並べられて収納され、２つの連結部材１６、１６によって互いに連結され、当接面１３Ａ、１４Ａにおいて互いに当接している。連結部材１６、１６は、２つの可動ダイス１３、１４の外周面にそれぞれ形成された外周凹部１３ａ、１４ａ（図３）に嵌合することにより、２つの可動ダイス１３、１４を連結する。２つの固定ダイス２３、２４も、２つの可動ダイス１３、１４と同様に、図３に示されるように、固定ホルダー２２内に並べられて収納され、２つの連結部材２６、２６によって互いに連結され、当接面２３Ａ、２４Ａにおいて互いに当接している。可動ダイス１３、１４の連結部材１６、１６と同様に連結部材２６、２６は、２つの固定ダイス２３、２４の外周面にそれぞれ形成された外周凹部２３ａ、２４ａに嵌合することにより、２つの固定ダイス２３、２４を連結する。
【００１７】
２つの可動ダイス１３、１４、２つの固定ダイス２３、２４をそれぞれ互いに連結する連結部材１６、２６は、当接面１３Ａ、１４Ａ、２３Ａ、２４Ａ上の所定の位置に配置されているため、バランスよく２つの可動ダイス１３、１４を連結でき、２つの可動ダイス１３、１４を互いに移動不能とすることができ、また、２つの固定ダイス２３、２４を連結でき、２つの固定ダイス２３、２４を互いに移動不能とすることができるように構成されている。
【００１８】
また、図２、図３に示されるように、２つの可動ダイス１３、１４、２つの固定ダイス２３、２４の並べられている方向、即ち、図２、図３の左右方向における可動ホルダー１２、固定ホルダー２２の側壁の一方には、それぞれ可動ホルダー貫通孔１２ｂ、１２ｂ、固定ホルダー貫通孔２２ｂ、２２ｂが、それぞれ２つずつ形成されている。なお、図３では、固定ホルダー貫通孔２２ｂは１つのみ表れているが、実際には、図３の紙面の表と裏とを結ぶ方向であって図３に現れている固定ホルダー貫通孔２２ｂよりも奥の位置に、もう１つの図示せぬ固定ホルダー貫通孔２２ｂが形成されている。可動ホルダー貫通孔１２ｂ、１２ｂ、固定ホルダー貫通孔２２ｂ、２２ｂの内周面には雌ねじが螺刻されており、これらにはそれぞれボルト１７、２７が螺号して貫通している。
【００１９】
ボルト１７、２７は、それぞれ可動ホルダー１２、固定ホルダー２２の当該側壁から、２つの可動ダイス１３、１４、２つの固定ダイス２３、２４の収納されている可動ホルダー１２、固定ホルダー２２へ向けて突出可能である。ボルト１７、２７が締められることにより、可動ホルダー１２、固定ホルダー２２の側壁からボルト１７、２７の先端が突出して図２、図３に示される左側の可動ダイス１４、固定ダイス２４に当接し、当該左側の可動ダイス１４、固定ダイス２４が右側の可動ダイス１３、固定ダイス２３にそれぞれ押しつけられるように構成されている。
【００２０】
可動ホルダー１２に収納されているときに２つの可動ダイス１３、１４が互いに当接する当接面１３Ａ、１４Ａには、図２、図３に示されるように、凹部１３ｂ、１４ｂがそれぞれ形成されている。凹部１３ｂ、１４ｂは、当該当接面１３Ａ、１４Ａにおいて当接面１３Ａ、１４Ａを中心として対称の位置に対称形状をなして形成されており、凹部１３ｂは、図１に示されるように、可動ダイス１３の当接面１３Ａで見たときに、可動ダイス１３の外周輪郭線から可動ダイス１３の内方へ所定の距離を隔てた領域よりも、可動ダイス１３の内方に位置している。
【００２１】
図１〜図３には表れていないが、凹部１４ｂについても、凹部１３ｂと同様に、可動ダイス１４の当接面１４Ａで見たときに、可動ダイス１４の外周輪郭線から可動ダイス１４の内方へ所定の距離を隔てた領域よりも、可動ダイス１４の内方に位置している。従って、可動ダイス１３、１４の当接面１３Ａ、１４Ａで見たときには、凹部１３ｂ、１４ｂは、その周囲が可動ダイス１３、１４の部分によって取囲まれ、可動ダイス１３、１４の外周面とは連通していない。
【００２２】
ここで所定の距離とは、ボルト１７、２７によって締め付けられたときに、当接面１３Ａ、１４Ａにおいて可動ダイス１３、１４の外周近傍の部分が面圧によって潰れない程度の値を採る。本実施の形態においては、当接面域における凹部１３ｂ、１４ｂの面積を可動ダイス１３、１４の断面積の略３５％とし、当接面域における後述の凹部２３ｂ、２４ｂの面積を固定ダイス２３、２４の断面積の略２５％としている。当接面域における凹部の面積は、ダイスの断面積の３０％前後にするのが好ましい。なお、図１では、説明の便宜上凹部１３ｂ、２３ｂの面積を実際よりも大きく図示している。
【００２３】
固定ホルダー２２に収納されているときに２つの固定ダイス２３、２４が互いに当接する当接面２３Ａ、２４Ａにも、可動ダイス１３、１４と同様に、図２、図３に示されるように、凹部２３ｂ、２４ｂがそれぞれ形成されている。凹部２３ｂ、２４ｂは、当該当接面２３Ａ、２４Ａにおいて当接面２３Ａ、２４Ａを中心として対称の位置に対称形状をなして形成されており、固定ダイス２３、２４の当接面２３Ａ、２４Ａで見たときには、可動ダイス１３、１４と同様に、固定ダイス２３、２４の外周輪郭線から固定ダイス２３、２４の内方へ所定の距離を隔てた領域よりも、固定ダイス２３、２４の内方に位置している。従って、固定ダイス２３、２４の当接面２３Ａ、２４Ａで見たときには、凹部２３ｂ、２４ｂは、可動ダイス１３、１４と同様に、その周囲が固定ダイス２３、２４によって取囲まれ、固定ダイス２３、２４の外周面とは連通していない。
【００２４】
２つの可動ダイス１３、１４が互いに当接する当接面１３Ａ、１４Ａにおいて、当該当接面１３Ａ、１４Ａを中心として対称の位置に対称形状をなす凹部１３ｂ、１４ｂがそれぞれ形成され、凹部１３ｂ、１４ｂは当接面１３Ａ、１４Ａにおいて、可動ダイス１３、１４の外周輪郭線から可動ダイス１３、１４の内方へ所定の距離を隔てた領域以内に形成されているため、可動ダイス１３、１４の一部であってこれらの外周輪郭線から可動ダイス１３、１４の内方へ所定の距離を隔てた位置までの部分を、隣接する可動ダイス１３、１４と互いに当接する当接面１３Ａ、１４Ａとすることができる。
【００２５】
このため、当接面１３Ａ、１４Ａにおける面圧を上げることができ、可動ダイス１３、１４を繰返し使用して鋳造を行った場合であっても、可動ダイス１３、１４の歪みや熱膨張による可動ダイス１３、１４どうしの当接面１３Ａ、１４Ａのキャビティ１ａ近傍位置における隙間の発生を防止することができ、簡単な鋳造用金型１の構成により、可動ダイス１３、１４が互いに当接する当接面１３Ａ、１４Ａのキャビティ１ａ近傍位置にバリが張ることを防止することができる。
【００２６】
同様に、２つの固定ダイス２３、２４が互いに当接する当接面２３Ａ、２４Ａにおいて、当接面２３Ａ、２４Ａを中心として対称の位置に対称形状をなす凹部２３ｂ、２４ｂがそれぞれ形成され、凹部２３ｂ、２４ｂは当接面２３Ａ、２４Ａにおいて、固定ダイス２３、２４の外周輪郭線から固定ダイス２３、２４の内方へ所定の距離を隔てた領域以内に形成されているため、固定ダイス２３、２４の一部であってこれらの外周輪郭線から固定ダイス２３、２４の内方へ所定の距離を隔てた位置までの部分を、隣接する固定ダイス２３、２４と互いに当接する当接面２３Ａ、２４Ａとすることができる。
【００２７】
このため、可動ダイス１３、１４の場合と同様に、当該当接面２３Ａ、２４Ａにおける面圧を上げることができ、固定ダイス２３、２４を繰返し使用して鋳造を行った場合であっても、固定ダイス２３、２４の歪みや熱膨張による固定ダイス２３、２４どうしの当接面２３Ａ、２４Ａのキャビティ１ａ近傍位置における隙間の発生を防止することができ、簡単な鋳造用金型１の構成により、固定ダイス２３、２４が互いに当接する当接面２３Ａ、２４Ａのキャビティ１ａ近傍位置にバリが張ることを防止することができる。
【００２８】
また、可動ダイス１３、１４、固定ダイス２３、２４において凹部１３ｂ、１４ｂ、凹部２３ｂ、２４ｂは、当接面１３Ａ、１４Ａ、当接面２３Ａ、２４Ａを中心として対称の位置に対称形状をなしているため、当接面１３Ａ、１４Ａ、当接面２３Ａ、２４Ａにおいてバランスよく面圧を高めることができ、可動ダイス１３、１４、固定ダイス２３、２４を繰返し使用することによってこれらのダイス１３、１４、２３、２４に変形が生じた場合であっても、当該変形を、ダイス１３、１４どうし、ダイス２３、２４どうしの当接面１３Ａ、１４Ａ、２３Ａ、２４Ａを中心としてそれぞれ対称形状となるようにすることができる。
【００２９】
鋳造方法では、先ず、２つの可動ダイス１３、１４を２つの連結部材１６、１６で連結し、連結部材１６、１６で連結された状態の２つの可動ダイス１３、１４を可動ホルダー１２に収納する。そして、ボルト１７を締めることによって、２つの可動ダイス１３、１４が互いに当接する当接面１３Ａ、１４Ａにおける面圧を高める。同様に、２つの固定ダイス２３、２４を２つの連結部材２６、２６で連結し、連結部材２６、２６で連結された状態の２つの固定ダイス２３、２４を固定ホルダー２２に収納する。そして、ボルト２７を締めることによって、２つの固定ダイス２３、２４が互いに当接する当接面２３Ａ、２４Ａにおける面圧を高める。
【００３０】
次に、ガイド１５に沿って可動型１０を固定型２０に対して接近させ当接させ、可動ダイス１３、１４、固定ダイス２３、２４を分割面において互いに当接させ、キャビティ１ａを画成する。次に、スリーブ２０ａを介して溶湯をキャビティ１ａ内に充填する。
【００３１】
このとき、可動ダイス１３、１４、固定ダイス２３、２４には凹部１３ｂ、１４ｂ、凹部２３ｂ、２４ｂが形成されているため、２つの可動ダイス１３、１４の当接面１３Ａ、１４Ａにおける面圧と、２つの固定ダイス２３、２４の当接面２３Ａ、２４Ａにおける面圧とがそれぞれ高められており、可動ダイス１３、１４、固定ダイス２３、２４を繰返し使用して鋳造を行った場合であっても、当接面１３Ａ、１４Ａ、当接面２３Ａ、２４Ａのキャビティ１ａ近傍の位置にバリが張るのを防止することができ、効率良く鋳造を行うことができる。
【００３２】
本発明による鋳造用金型及び鋳造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態による鋳造用金型装置１は、それぞれ２つの可動ダイス１３、１４、２つの固定ダイス２３、２４を備えたが、２つに限定されない。複数であれば何個でもよい。
【００３３】
また、連結部材１６、２６の個数は、可動ダイス１３、１４に２個、固定ダイス２３、２４に２個の計４個であったが、この数に限定されない。バランスよく配置されているのであれば、何個であってもよい。
【００３４】
また、凹部１３ｂ、１４ｂ、凹部２３ｂ、２４ｂは固定ダイス２３、２４、可動ダイス１３、１４においてそれぞれ形成されたが、固定ダイス、可動ダイスのうちの何れか一方にのみ形成されてもよい。
【００３５】
また、２つの可動ダイス１３、１４の容積は略同一であり、また、２つの固定ダイス２３、２４の容積も略同一であったが、略同一でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の鋳造用金型及び鋳造方法は、比較的大型の鋳造品を鋳造する鋳造用金型の分野において極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態による鋳造用金型を示す要部断面図。
【図２】本発明の実施の形態による鋳造用金型の可動型を示す正面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１        鋳造用金型
１ａ      キャビティ
１２      可動ホルダー
１３、１４      可動ダイス
１３Ａ、１４Ａ、２３Ａ、２４Ａ    当接面
１３ｂ、１４ｂ、２３ｂ、２４ｂ    凹部
２２      固定ホルダー
２３、２４      固定ダイス
【図１】
2005169448.tif 000003
【図２】
2005169448.tif 000004
【図３】
2005169448.tif 000005