(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の鋳造用金型の本体に放射状に複数のガス導出孔が形成された遠心鋳造用金型であって、
前記ガス導出孔が金型本体内周壁に連通する小径部と、
一方の端部が前記小径部に連通し他方の端部が外部に連通する大径部とからなり、
前記大径部の一方の端部側に複数の孔部が形成されたキャップ部材を嵌合し、
前記孔部から鋳造時に発生するガスを外部に導出し、
前記キャップ部材の孔部は塗型材の粒径によって寸法が異なり、前記キャップ部材は前記金型本体に対して着脱自在であることを特徴とする遠心鋳造用金型。
【請求項２】
請求項１記載の金型において、
前記複数のガス導出孔は金型本体の半径方向で互いに対向して設けられ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、鋳鉄管等の鋳造に際し、遠心力を用いる遠心鋳造用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、水平方向に設置された金型内に溶湯を注入し、該金型を回転させることにより遠心力を用いて中空状の管体、例えば、鋳鉄管を製造する遠心鋳造法が用いられている。この遠心鋳造法は完成した製品が正確な寸法を確保でき、しかも、製品品質が緻密であるという利点がある。
【０００３】
ところが、この種の遠心力を用いた鋳造法にあっては、鋳造時に発生するガスのため、得られる製品に欠陥が生じることがある。すなわち、このガスに起因する欠陥は得られた製品の管体外周面に露呈する。従って、製品として所望の品質を満足させることができないことが多く、この結果、製品歩留まりが悪くなるという欠点が指摘されている。
【０００４】
前記のような不都合を克服するために、例えば、特開平１０−２７７７１９号公報に開示されている発明「遠心鋳造用金型」がある。この発明は、金型を構成する円筒状金型においてその壁部の半径方向に貫通する多数の小孔を穿設する。
この場合、当該小孔の直径が０．５ｍｍ〜３ｍｍで長さが３ｍｍ以内であり、当該小孔が金型の全体または一部に互いに５０ｍｍ〜２５０ｍｍ間隔で設けられている構造である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平１０−２７７７１９号公報に開示されている小孔の直径および長さによれば、塗型材が前記小孔の内部に入り込んで通気性が低下し、このため、円筒状金型内部のガスが外部に導出されることなく、結局、該ガスによる欠陥が生じて製品品質が優れた管体を得ることができない。
【０００６】
さらにまた、前記小孔の内部に入り込んだ塗型材を除去しようとする際、当該塗型材には溶湯が固化した状態で混在するために、前記小孔の直径が小さいことと相俟ってその除去作業に手間がかかり、生産性が低下し、結局、製品のコストアップを招く難点がある。
【０００７】
本発明は前記の不都合を克服するためになされたものであって、製品品質に優れかつ生産性が向上するとともに、製品自体の価格を低廉化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、円筒状の鋳造用金型の本体に放射状に複数のガス導出孔が形成された遠心鋳造用金型であって、
前記ガス導出孔が金型本体内周壁に連通する小径部と、
一方の端部が前記小径部に連通し他方の端部が外部に連通する大径部とからなり、
前記大径部の一方の端部側に複数の孔部が形成されたキャップ部材を嵌合し、
前記孔部から鋳造時に発生するガスを外部に導出することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、キャップ部材の複数の孔部によって塗型材の粒子が外部に飛散することなく、しかも前記孔部から鋳造時に発生するガスを外部に導出することができる。このため、ガスに起因する製品の欠陥の発生を可及的に阻止することが可能となる。
【００１０】
さらに、本発明は、前記キャップ部材の孔部は塗型材の粒径によって寸法が異なり、前記キャップ部材は前記金型本体に対して着脱自在であることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、塗型材の粒径によって孔部の大きさが異なるために、塗型材により最適なキャップを選択して好適にガスを外部に導出することができる。
【００１２】
さらに、本発明は、前記複数のガス導出孔は金型本体の半径方向で互いに対向して設けられることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、ガス導出孔が互いに対向して設けられているために、如何なる方向からでもガスが金型本体から外部に排出されるという利点がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る遠心鋳造用金型につき、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。
【００１５】
図１において、参照符号１０は本発明の実施の形態に係る遠心鋳造用金型を示す。この遠心鋳造用金型１０は、基本的には、溶湯を導入するための金型本体１２と、この金型本体１２の一端部に設けられた円環の溶湯導入孔、すなわち、円環状枠体１４とを有し、金型本体１２の長手方向に沿って複数のガス導出孔１６が半径方向に指向して形成されている。ガス導出孔１６は複数の孔部群からなり、図３に示すように、９０゜ずつ変位する第１孔部１８ａ〜１８ｄと、この第１孔部１８ａ〜１８ｄから軸方向に離間し、かつ４５゜変位して設けられた第２孔部２０ａ〜２０ｄとからなる。この場合、第１孔部１８ａ〜１８ｄと第２孔部２０ａ〜２０ｄの長手方向の間隔は、好ましくは、５０〜１５０ｍｍである。
【００１６】
前記第１孔部１８ａ〜１８ｄおよび第２孔部２０ａ〜２０ｄの拡大図を図５に示す。実際、第１孔部１８ａ〜１８ｄ、第２孔部２０ａ〜２０ｄは、その構成が同一であることから第１孔部１８ａについてのみ説明する。
【００１７】
第１孔部１８ａは、金型本体１２の半径方向に延在する小径部２２と大径部２４とからなり、小径部２２はその直径が３．５ｍｍ〜１０ｍｍであり、長さは、０．５〜５ｍｍである。この小径部２２に一方の端部が連通し他方の端部が外部に連通する大径部２４は、その直径は８．５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲が好ましい。
大径部２４の長さは、金型本体１２を構成する円筒状部材の厚さによる。前記大径部２４には雌ねじ２６が形成される。
【００１８】
以上のように構成される第１孔部１８ａ〜１８ｄおよび第２孔部２０ａ〜２０ｄにキャップ部材３０を嵌合する。キャップ部材３０は、円筒部３２とこの円筒部３２に一体的な底面部３４とから構成される。底面部３４には、図６に示されるとおり、複数のスリット３６が平行に一定間隔で設けられている。前記スリット３６の幅は、例えば、好ましくは０．５ｍｍである。前記スリット３６に代えて、図７に示すように、底面部３４に均等に円孔３８を設けてもよい。円孔３８の直径は、前記スリット３６の幅と同じように０．５ｍｍ程度が好ましい。前記キャップ部材３０は、大径部２４の小径部２２側底面に嵌装される。そして、前記大径部２４の雌ねじ２６に雄ねじ４０を螺入することによって前記キャップ部材３０をしっかりと大径部２４に着座せしめる。雄ねじ４０は、例えば、図示しない六角ナットを受け入れる凹部４２と前記雄ねじ４０の軸線方向に延在する貫通孔４４を有する。なお、図２中、参照符号４６は、金型本体１２の周壁に形成された溝を示し、また、参照符号４８は、図示しない回転駆動源によって前記金型本体１２を回転させるためのローラを示す。
【００１９】
本発明の実施の形態に係る遠心鋳造用金型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、その作用について説明する。
【００２０】
まず、円環状枠体１４の開口部から所定の温度に加熱された溶湯を金型本体１２内に導入する。この間、前記金型本体１２は、図示しない回転駆動源とローラ４８とにより回転付勢されている。
【００２１】
この場合、予め前記金型本体１２の内周面には塗型材６０が塗布されている。
塗型材６０の粒子の大きさは３３０メッシュに適合する程度であり、あるいは平均で直径が約０．５ｍｍのものを選択している。
【００２２】
従って、注入される溶湯は、前記塗型材６０の表面に積層されることになる。
すなわち、金型本体１２をローラ４８によって回転させると、その遠心力によって溶湯が塗型材６０の表面にほぼ行き渡り均等に押圧される。金型本体１２の回転を続行すると、その遠心力によって塗型材６０は小径部２２の内部に進入するに至る。
【００２３】
しかしながら、小径部２２の外方端部には大径部２４の底部に着座するキャップ部材３０が固定されている。従って、塗型材６０はキャップ部材３０からさらに大径部２４の貫通孔４４を通って外部に導出されることはない。
【００２４】
前記金型本体１２内の溶湯が固化されることによって発生するガスは、前記小径部２２に充填されている塗型材６０の間隙部からキャップ部材３０のスリット３６を通り、次いで、雄ねじ４０の貫通孔４４を通過し外部へと導出される。従って、前記遠心鋳造用金型１０を用いて溶湯により鋳造品を製造する際に、その工程中に発生するガスが鋳造品の内部に留まることがなく、容易に前記ガス導出口１６から外部に排出されるため、鋳造品質を悪化させることはない。
【００２５】
一方、塗型材６０は、前記金型本体１２の内壁に十分に接しているために鋳造される製品自体の表面が極めて円滑となり、この結果、実質的に品質の優れた製品を得ることができる。
【００２６】
なお、図７を参照して既に述べたように、キャップ部材３０のスリット３６に代えて円孔３８を用いてもよく、この円孔３８によっても、鋳造工程中に発生するガスを外部へと良好に導出することができる。
【００２７】
また、本実施の形態によれば、キャップ部材３０を固定するために雄ねじ４０を用い、さらに、大径部２４に雌ねじ２６を刻設している。しかしながら、図８に示す通り、前記雌ねじ２６に代えて管状凹部２８を形成し、この凹部２８にスナップリング５０を嵌合することによって前記キャップ部材３０を固定することができることは容易に諒解されよう。
【００２８】
さらにまた、本実施の形態によれば、複数のガス導出孔１６が、金型本体１２の半径方向において互いに対向するように等角度間隔離間して配設されている。
従って、溶湯固化時に発生するガスは、前記複数のガス導出孔１６の中、いずれかのガス導出孔を介しても容易に外部に排出することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、遠心力を利用する遠心鋳造用金型において、簡単な構造でその鋳造工程中に生ずるガスを外部へと排出することができる。すなわち、キャップ部材に形成されたスリット若しくは円孔を介してガスを外部に排出することが可能であるとともに、塗型材の粒子は前記キャップ部材のスリット若しくは円孔によって外部に導出されることが阻止される。従って、ガスのみを外部に導出させることができることから、ガス欠陥のない、表面が美麗な鋳造品を得ることが可能である。しかも、簡単な構造であるために装置自体を低廉に製造することができ、製品歩留まりも高くなるために、実質的に製品価格を安くすることが可能となるという特有の効果が得られる。
【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の一部省略斜視説明図である。
【図２】図１に示す金型の一部省略縦断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本実施の形態で用いられる金型本体とキャップ部材の一部省略縦断面図である。
【図６】本実施の形態で用いられるキャップ部材の一部破断斜視説明図である。
【図７】他の実施の形態で用いられるキャップ部材の一部破断斜視説明図である。
【図８】他の実施の形態で用いられる金型本体とキャップ部材の一部省略縦断面図である。
【符号の説明】
１０…遠心鋳造用金型              １２…金型本体
１４…円環状枠体                  １６…ガス導入口
１８ａ〜１８ｄ、２０ａ〜２０ｄ…孔部
２２…小径部                      ２４…大径部
３０…キャップ部材                ３６…スリット
３８…円孔                        ６０…塗型材
【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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