(57)【要約】【課題】不活性雰囲気における鋳造において、鋳造用金型の湯口と雰囲気溶解炉の出湯口とを密閉することができ、不活性ガス及び溶湯の漏れが発生しない鋳造用金型を提供する。【解決手段】鋳造用金型において、縦割り金型の合わせ面の上端部をオフセットさせて、上記上端部が湯口形成領域に含まれないように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦割り金型の合わせ面の上端部をオフセットさせて、上記上端部が湯口形成領域に含まれないことを特徴とする鋳造用金型。
【請求項２】
縦割り金型の合わせ面の下端部もオフセットさせることを特徴とする請求項１に記載の鋳造用金型。
【請求項３】
前記縦割り金型の合わせ面の下端部は、前記上端部とは反対側にオフセットさせることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳造用金型。
【請求項４】
前記縦割り金型の合わせ面の上端部のオフセット位置よりも下方に湯溜りを設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不活性雰囲気において溶湯を鋳込む必要がある鋳造の場合に使用される鋳造用金型に係り、特にこのような鋳造用金型における湯口形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶湯を縦割りの砂型に注湯する場合に、取鍋の溶湯流出口と鋳型の湯口とを密接連通させて、鋳型と取鍋との間からの溶湯の漏れを防ぐ技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。ところが、このような従来の鋳造用金型では、鋳鉄溶湯レベルであれば、漏れを防ぐことができるが、同形状で鋳型と取鍋との間の気体の漏れを防ぐことはできない。このような問題に対しては、不活性雰囲気において溶湯を鋳込む必要がある鋳造では、図３に示されているように、金型の鋳型１の湯口４と取鍋や雰囲気溶解炉６の出湯口７との間、または、金型の合わせ面２に、Ｏリング５やシールゴム８を用いることにより、不活性ガスや溶湯の漏れを防いでいる。
【０００３】
しかしながら、湯口付近にＯリングを用いた構成であっても、縦割りの金型を合わせた上面に湯口が形成されるため、湯口を構成する金型の上面に段差があれば、金型の鋳型と取鍋や雰囲気溶解炉の出湯口との間に隙間ができてしまう。また、金型合わせ面にシールゴムを備えた構成であっても、シールゴムと金型とは熱膨張率が異なるため、金型合わせ面におけるシールゴムに出っ張りや凹みが形成され、これらの出っ張りや凹みに起因して湯口を構成する金型の上面に段差や隙間が生じてしまう。そのため、これらの段差や隙間により、湯口部分で不活性ガスが外部雰囲気と通じてしまうといった問題を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１７４２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、不活性雰囲気における鋳造において、鋳造用金型の湯口と雰囲気溶解炉の出湯口とを密閉することができ、不活性ガス及び溶湯の漏れが発生しない鋳造用金型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】
【０００６】
本発明の鋳造用金型は、縦割り金型の合わせ面の上端部をオフセットさせて、上記上端部が湯口形成領域に含まれないことを特徴としている。
【０００７】
本発明の鋳造用金型によれば、縦割り金型の合わせ面の上端部を、垂直方向の合わせ面からずらして配置させることにより、湯口が、縦割り金型の合わせ面の上端部と接することなく、縦割り金型の一方の上面に形成されるため、湯口形成面上に段差や隙間が生じることがなく、湯口周囲にＯリングを設けた場合にも、金型の湯口と雰囲気溶解炉の出湯口との密閉性が保たれ、不活性ガスの漏洩を防ぐことができる。
【０００８】
また、本発明の鋳造用金型においては、縦割り金型の合わせ面の下端部もオフセットさせることが好ましい。このような態様によれば、例え金型の合わせ面に沿って溶湯が漏れ出してきたとしても、縦割り金型の合わせ面の下端部を、垂直方向の合わせ面からずらして配置させることにより、垂直でないこの合わせ面間に溶湯を保持することができ、溶湯の漏洩を防ぐことができる。
【０００９】
さらに、本発明の鋳造用金型においては、前記縦割り金型の合わせ面の下端部は、前記上端部とは反対側にオフセットさせることが好ましい。このような構成によれば、湯口まで溶湯が達して凝固した場合でも、湯口側から鋳物を叩いて、鋳物を鋳型から容易に離型することができる。
【００１０】
また、本発明の鋳造用金型においては、前記縦割り金型の合わせ面の上端部のオフセット位置よりも下方に湯溜りを設けることが好ましい。このような構成によれば、製品への湯廻り不良時にも湯口まで溶湯が達しないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、不活性雰囲気における鋳造において、鋳造用金型の湯口と雰囲気溶解炉の出湯口とを密閉することができ、不活性ガス及び溶湯の漏れが発生しない鋳造用金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の鋳造用金型の一実施形態を示した斜視図である。
【図２】本発明の鋳造用金型の他の実施形態を示した断面図である。
【図３】従来の鋳造用金型を示した断面図である。
【図４】本発明の鋳造用金型の他の実施形態を示した断面図である。
【図５】本発明の鋳造用金型の他の実施形態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明の鋳造用金型について具体的に説明する。図１は本発明の鋳造用金型の一実施形態を示した斜視図であり、図２は本発明の鋳造用金型の他の実施形態を示した断面図であり、図３は従来の鋳造用金型を示した断面図である。
【００１４】
本発明の鋳造用金型１は、図１及び２に示されているように、縦割り金型の合わせ面２の上端部３をオフセットさせて、上端部３が湯口４形成領域に含まれないように構成されている。すなわち、本発明の鋳造用金型１においては、縦割り金型の合わせ面２の上端部３が、垂直方向の合わせ面２からずらして配置されている。そのため、湯口４が、縦割り金型の合わせ面２の上端部３と接することなく、縦割り金型１の一方の上面に形成されることとなり、湯口４形成面上に段差や隙間が生じることがなく、湯口４周囲にＯリング５を設けた場合にも、金型１の湯口４と雰囲気溶解炉６の出湯口７との密閉性が保たれ、不活性ガスの漏洩を防ぐことができる。
【００１５】
また、本発明の鋳造用金型１においては、縦割り金型の合わせ面２に１本の環状のシールゴム８を設けることができる。シールゴムに繋ぎ目があると、鋳型が熱膨張した時に、ゴムは熱膨張せず、隙間が開くことがあるが、環状のシールゴムでは、ゴムの輪が引張られて伸びるため、隙間はできない。そのため、この環状のシールゴム８によれば、不活性ガスが漏洩されるおそれがなくなる。
【００１６】
さらに、本発明の鋳造用金型１においては、縦割り金型１の合わせ面２の下端部９もオフセットさせることが好ましい。縦割り金型１の合わせ面２の下端部９を、垂直方向の合わせ面からずらして配置させることにより、例え金型１の合わせ面２に沿って溶湯が漏れ出してきたとしても、このオフセットされた合わせ面２は、垂直ではないため、その間に溶湯を保持しく、溶湯の漏洩を防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明の鋳造用金型１においては、縦割り金型１の合わせ面２の下端部９が、上端部３とは反対側にオフセットさせることが好ましい。このような構成によれば、湯口４まで溶湯が達して凝固した場合でも、湯口４側から鋳物を叩いて、鋳物を鋳型から容易に離型することができる。
【００１８】
さらに、本発明の鋳造用金型１においては、図２に示されているように、縦割り金型１の合わせ面２の上端部３のオフセット位置よりも下方に湯溜り１０を設けることが好ましい。このような構成によれば、製品への湯廻り不良時にも湯口まで溶湯が達しないようにすることができる。
【００１９】
また、本発明の鋳造用金型１においては、金型１の湯口４と、雰囲気溶解炉６の出湯口７とが密接しているため、注湯の様子が外部から目視で確認できない。そのため、出湯が湯口４の中心から逸れている場合、金型１の湯口４の内側面に連続して溶湯があたり、金型１を溶損させてしまうおそれがある。
【００２０】
このような問題に対して、本発明においては、図４に示されているように、金型１の湯口４の内側面を下側へ拡径させた構成とすることが好ましい。このような構成によれば、湯口４の内側面に雰囲気溶解炉６の出湯口７からの出湯があたることがなく、金型１の溶損を防ぐことができる。
【００２１】
さらに、本発明においては、湯溜まり１０における溶損対策として、底の開いた耐火性ルツボを湯溜まり１０の底部に設けることが好ましい。このような構成は、溶損対策と同時に、溶湯を湯道に誘導する効果も奏する。ルツボは再利用可能であるが、廉価であるので、製品部湯廻り不良で、湯溜りまで溶湯が達して凝固した場合、容易に交換することができる。
【００２２】
また、本発明の鋳造用金型１は、図５に示されているように、金型１全体を雰囲気置換できる外側容器１２内に入れる場合でも、金型１本体は従来通りの段差のない合わせ面２とし、外側容器１２の合わせ面２の上端部３をオフセットさせて、上端部３が雰囲気溶解炉６の出湯口７との接続領域に含まれないように構成することにより、上記構成と同様の効果を持たせることができる。
【実施例】
【００２３】
次に、本発明の鋳造用金型について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。
＜実施例１＞
図４に示された構成の本発明の鋳造用の銅金型を製造し、この金型の湯口と、雰囲気溶解炉の出湯口とを密接させて、金型を真空引きしたところ、型内圧力が−９０ｋＰａであることが観測された。また、実施例１の銅金型では、ルツボを用いているため、鋳込み温度１４５０℃の鋳鉄溶湯を金型内に注湯しても、湯口内側面における溶損は一切発生しなかった。
【００２４】
＜比較例１＞
図３に示された構成の比較例１の鋳造用の銅金型を製造し、この金型の湯口と、雰囲気溶解炉の出湯口とを密接させて、金型を真空引きしたところ、炉と鋳型の密接部のリークのため型内圧力が−３５ｋＰａまでしか下がらないことが観測された。また、比較例１の銅金型では、ルツボを用いていないため、鋳込み温度１４２０〜１４３０℃の鋳鉄溶湯を金型内に注湯した場合、湯口内側面における溶損が４０％程度発生していた。
【符号の説明】
【００２５】
１…鋳造用金型、２…合わせ面、３…上端部、４…湯口、５…Ｏリング、
６…雰囲気溶解炉、７…出湯口、８…シールゴム、９…下端部、１０…湯溜まり、
１１…ルツボ、１２…外側容器
【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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