JP2723325B2 - Manufacturing method of core for pressure casting - Google Patents
Manufacturing method of core for pressure castingInfo
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Description
（産業上の利用分野） この発明は、中空部分やアンダーカット部分などを有
する圧力鋳造製品（例えば、圧力ダイカスト（PDC）製
品）を鋳造成形する際に用いられる中子を製造するのに
利用される圧力鋳造用中子の製造方法に関するものであ
る。 （従来の技術） 従来、中空部分やアンダーカット部分を有する鋳造製
品を製造するに際しては、中子を用いるのが普通であ
り、引抜中子を用いることができない場合には、鋳造時
の溶湯圧力に十分耐え得る強度を有していると共に鋳造
後には崩壊しやすいという相反する特性を有しているこ
とが要求される。 そして、従来において通常の砂中子を製造する方法と
しては、 （１）フェノール樹脂等を表面に被覆したレジンコーテ
ッドサンドを250〜300℃に加熱した金型中にブロー圧力
３〜6kg/cm2程度でブロー成形して同時に焼成するブロ
ー成形法や、 （２）フェノールホルマリン樹脂を配合したサンド中に
トリエチレンアミンガスを吹き込み、触媒にポリイソシ
アネート硬化剤を用いて硬化させるコールドボックス法 などを採用していた。 この種の鋳造法は、例えば、「改訂４版金属便覧」昭
和57年12月20日発行 社団法人 日本金属学会編の第14
78頁〜第1539頁に詳細な説明がある。 （発明が解決しようとする課題） しかながら、従来の中子は、成形密度が1.2〜1.3g/cm
3程度「新版 鋳物便覧」昭和47年９月20日 第２版発
行 社団法人 日本鋳物協会 第1133頁）ないしは1.6
〜1.7g/cm3程度と低いものになっており、強度が低いた
め、圧力ダイカスト法などの圧力鋳造法によって鋳造製
品を鋳造した場合に800〜1500kg/cm2もの大きな溶湯圧
力を受けて変形したり破損したり溶湯の差込みが発生し
たり、健全な鋳造製品を得ることが困難であることが多
いという課題を有していた。 また、砂中子の表面に二重のコーティング層を形成し
て鋳造時の溶湯圧力に耐えることができるようにすると
共に鋳造後の破壊性を良好なものにしようとする提案も
ある（例えば、特開昭56−139256号公報）が工程が多く
生産性もあまりよくないという課題があった。 （発明の目的） この発明は、このような従来の課題にかんがみてなさ
れたもので、密度が高く、強度が大であることから、圧
力ダイカスト法などの圧力鋳造法によって製造する際の
中子として使用したときでも変形や破損や溶湯の差込み
などの不具合が発生しがたく、健全な鋳造製品を鋳造す
ることが可能である圧力鋳造溶中子を製造することが可
能である圧力鋳造用中子の製造方法を提供することを目
的としている。(Industrial application field) The present invention is used for manufacturing a core used for casting a pressure cast product having a hollow portion or an undercut portion (for example, a pressure die casting (PDC) product). And a method for manufacturing a pressure casting core. (Prior Art) Conventionally, when manufacturing a cast product having a hollow portion or an undercut portion, it is common to use a core, and when a drawn core cannot be used, the molten metal pressure during casting is used. It is required to have the opposite properties that it has strength enough to withstand the cracks and easily collapses after casting. Conventional methods for producing a sand core include: (1) a resin coated sand coated on its surface with a phenolic resin or the like is blown into a mold heated to 250 to 300 ° C. in a blow pressure of 3 to 6 kg / cm 2; Blow molding method in which blow molding is performed at about the same time and baking simultaneously, or (2) Cold box method in which triethyleneamine gas is blown into a sand containing phenol formalin resin and cured using a polyisocyanate curing agent as a catalyst Was. This type of casting method is described, for example, in “Revised 4th Edition Metal Handbook” published on December 20, 1982, edited by the Japan Institute of Metals.
A detailed description is provided on pages 78 to 1539. (Problems to be solved by the invention) However, the conventional core has a molding density of 1.2 to 1.3 g / cm.
About 3 New Handbook for Foundry, September 20, 1972 Second edition issued Japan Casting Association 1133) or 1.6
~1.7g / cm 3 has become a level as low, the strength is low, receive and deform the large melt pressure 800~1500kg / cm 2 things when casting cast product by pressure casting methods such as pressure die casting process There is a problem in that it is often difficult to obtain a sound cast product, or it is difficult to obtain a sound cast product. Further, there is a proposal to form a double coating layer on the surface of the sand core so as to be able to withstand the pressure of the molten metal at the time of casting and to improve the destructibility after casting (for example, JP-A-56-139256) has a problem that the number of steps is large and the productivity is not very good. (Objects of the Invention) The present invention has been made in view of such conventional problems, and has a high density and a high strength. Therefore, the core is manufactured by a pressure casting method such as a pressure die casting method. Deformation, breakage and intrusion of molten metal are unlikely to occur even when used as a pressure casting, and it is possible to manufacture a pressure casting core that can cast sound cast products. It is intended to provide a method for manufacturing a child.
（課題を解決するための手段） この発明に係わる圧力鋳造用中子の製造方法は、溶湯
圧力が高い圧力鋳造に適する圧力鋳造用中子を製造する
に際し、レジンコーテッドサンドと成形潤滑剤を混練し
て混練物を得たのち、得られた混練物を成形型内で1000
kg/cm2以上5000kg/cm2以下の成形圧力を加えて圧粉成形
することにより、成形密度が1.8g/cm3以上2.3g/cm3以下
の圧力鋳造用中子を得る構成としたことを特徴としてお
り、このような圧力鋳造用中子の製造方法の構成を前述
した従来の課題を解決するための手段としている。 この発明に係わる圧力鋳造用中子の製造方法におい
て、レジンコーテッドサンドを構成するサンド（砂）と
しては、ケイ砂，オリビンサンド，ジルコンサンド，ム
ライトサンドなど、各種のものの中から適宜選んで使用
することが可能であり、とくに限定はされない。 また、同じくレジンコーテッドサンドを構成するレジ
ン（樹脂）としては、フェノール，ノボラックレジン，
ローヘキサレジンなど、各種のものの中から適宜選んで
使用することが可能であり、とくに限定はされない。 そして、このようなレジンを表面に薄く被覆したレジ
ンコーテッドサンドの特性を改善するため、必要に応じ
て適宜の助剤を添加しておくことも可能である。 このようなレジンコーテッドサンドに添加して混練さ
れる成形潤滑剤としては、ベントナイトなどの粘結剤を
水中に適宜配合したものや、水だけからなるものなど、
適宜に選んで使用することが可能である。 次に、前記レジンコーテッドサンドと成形潤滑剤を混
練して混練物を得たのち、得られた混練物を成形型内で
1000kg/cm2以上5000kg/cm2以下の成形圧力を加えて圧粉
成形することにより、成形密度が1.8g/cm3以上2.3g/cm3
以下の圧力鋳造用中子を製造する。 この成形型内での圧粉成形に際して、成形圧力が低い
と中子の密度向上が望めず、中子の強度が低いものとな
って圧力鋳造時に大きな溶湯圧力（800〜1500kg/cm2程
度）を受けて変形したり破損したり溶湯の差込みを生じ
たりするので、成形型内での成形圧力は1000kg/cm2以上
とすることが必要である。 しかし、成形型内での成形圧力を必要以上に大きくし
てもこの成形圧力の増大にみあう中子の密度向上は望め
ず、かえって中子を成形型から取り出すのが困難となる
場合もでてくる可能性があると共に、成形圧力が高すぎ
るとコーテッドサンドのレジンコーテッド層の破壊が発
生し易くするため逆に強度低下がつながってしまう場合
もでてくる可能性があるので、5000kg/cm2以下とするこ
とが必要である。 （発明の目的） この発明に係わる圧力鋳造用中子の製造方法では、溶
湯圧力が高い圧力鋳造に適する圧力鋳造用中子を製造す
るに際し、レジンコーテッドサンドと成形潤滑剤を混練
して混練物を得たのち、得られた混練物を成形型内で10
00kg/cm2以上5000kg/cm2以下の成形圧力を加えて圧粉成
形することにより、成形密度が1.8g/cm3以上2.3g/cm3以
下の圧力鋳造用中子を得る構成としているので、ここで
製造された中子は成形密度が1.8g/cm3以上2.3g/cm3以下
にまで向上したものとなっており、これにより強度が上
昇したものとなっているので、圧力鋳造の際の中子とし
て用いたときでも溶湯圧力によって変形したり破損した
り溶湯の差込みを生じたりしがたいものとなっており、
健全なるダイカスト鋳造品が得られるようになる。 （実施例） 鋳物砂として200〜300メッシュの粒状合成ムライトサ
ンドを用意し、これらの表面にフェノール樹脂を２重量
％被覆したレンジコーテッドサンドを使用した。 次いで、成形潤滑剤として、５重量％のベントナイト
および２重量％の水からなるものと、２重量％の水だけ
からなるものの二種類を選んでそれぞれ個別に前記レジ
ンコーテッドサンドと混練し、得られた混練物を第１図
に示す圧力鋳造用中子成形型内に入れた。 第１図に示す圧力鋳造用中子成形型１は、固定で且つ
円弧状の成形面2aを有する下型２と、ばね３を介して上
方に付勢された側面型４と、上下方向に移動し且つ円弧
状の成形面5aを有する上型５とをそなえたものであり、
下型２と側面型４とで形成された成形空間６内に前記混
練物７を入れた。 次いで、上型５を降下させ、成形圧力を1000kg/cm2か
ら9000kg/cm2までの間でいくつか選んで圧粉成形するこ
とによって、第２図に示すような若干のわん曲形状をな
す圧力鋳造用中子10を製造した。 ここで製造された圧力鋳造用中子10の密度を測定した
ところ、第３図に示す結果であり、成形圧力1000kg/cm2
で密度1.8g/cm3以上を得ることが可能であった。また、
成形圧力が5000kg/cm2を超えてもこの成形圧力の著しい
増大にみあう程の密度の上昇を得ることができず、かえ
って圧力が高すぎるためにコーテッドサンドのレジンコ
ーテッド層の破壊が発生し易くなり逆に強度低下につな
がってしまうため、成形圧力は1000kg/cm2以上5000kg/c
m2以下の範囲とするのが良いという結果が得られた。 次に、第４図に示すように、シリンダボア成形金型11
に間隔をおいてウオータジャケット成形金型（巾木）12
を設けた圧力ダイカスト金型13の前記ウオータジャケッ
ト成形金型12の間に、第２図に示した圧力鋳造用（圧力
ダイカスト用）中子10を矢印方向にセットし、アルミニ
ウム合金溶湯（JIS ADC12;650℃）を用いて鋳造圧力14
50kg/cm2で圧力ダイカスト鋳造を行うことによって、第
５図に示すようなウオータジャケット部分に中子10を有
するアルミニウム合金製シリンダブロック15を製造し
た。 このようにして製造したシリンダブロック15を切断
し、第２図に示した中子10を使用したウオータジャケッ
ト部分を観察したところ、中子10に変形や破損は全くな
く、また溶湯の差込みも全くなく、中子10の不具合にも
とづく鋳造欠陥の全くない健全なダイカスト鋳造製品を
得ることができたことが確かめられた。 （発明の効果） この発明に係わる圧力鋳造用中子の製造方法では、溶
湯圧力が高い圧力鋳造に適する圧力鋳造用中子を製造す
るに際し、レジンコーテッドサンドと成形潤滑剤を混練
して混練物を得たのち、得られた混練物を成形型内で10
00kg/cm2以上5000kg/cm2以下の成形圧力を加えて圧粉成
形することにより、成形密度が1.8g/cm3以上2.3g/cm3以
下の圧力鋳造用中子を得る構成としたから、このように
して製造された圧力鋳造用中子は、従来のレジンコーテ
ッドサンドを250〜300℃に加熱した金型中にブロー圧力
３〜6kg/cm2程度でブロー成形して同時に焼成するブロ
ー成形法により製造した中子に比べて、成形密度がさら
に高く強度のより大きなものとなっており、また、成形
圧力は5000kg/cm2以下に抑えているため、成形圧力が高
すぎることによるコーテッドサンドのレジンコーテッド
層の破壊発生による強度低下をも防止できるものとなっ
ており、したがって、この中子を圧力ダイカストなどの
圧力鋳造の際の中子として使用したときでも鋳造時の大
きな溶湯圧力によって変形したり破損したり溶湯の差込
みを生じたりすることがなく、健全な圧力鋳造製品を得
ることが可能になるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。(Means for Solving the Problems) A method of manufacturing a core for pressure casting according to the present invention is to knead a resin-coated sand and a molding lubricant when manufacturing a core for pressure casting suitable for pressure casting with a high molten metal pressure. After obtaining the kneaded material, the obtained kneaded material is
By compacting added kg / cm 2 or more 5000 kg / cm 2 or less of the molding pressure, the molding density is configured to obtain 1.8 g / cm 3 or more 2.3 g / cm 3 or less of the pressure casting core The configuration of such a method of manufacturing a core for pressure casting is a means for solving the above-mentioned conventional problems. In the method of manufacturing the core for pressure casting according to the present invention, the sand (sand) constituting the resin-coated sand is appropriately selected from various kinds such as silica sand, olivine sand, zircon sand, and mullite sand. It is possible and not particularly limited. Phenol, novolak resin,
It can be appropriately selected from various types such as raw hexaresin and used, and is not particularly limited. Then, in order to improve the characteristics of the resin-coated sand in which such a resin is thinly coated on the surface, an appropriate auxiliary agent can be added as needed. Examples of the molding lubricant to be added to and kneaded with such a resin-coated sand include a binder in which a binder such as bentonite is appropriately blended in water, and a binder composed of only water.
It is possible to select and use as appropriate. Next, after kneading the resin-coated sand and a molding lubricant to obtain a kneaded product, the obtained kneaded product is placed in a molding die.
1000 kg / cm 2 or more 5000 kg / cm by 2 to less dust by adding molding pressure of the molding, the molding density of 1.8 g / cm 3 or more 2.3 g / cm 3
The following core for pressure casting is manufactured. When compacting in this mold, if the molding pressure is low, the core density cannot be improved, and the core strength will be low, resulting in a large molten metal pressure during pressure casting (about 800 to 1500 kg / cm 2 ). Therefore, the molding pressure in the molding die needs to be 1000 kg / cm 2 or more, since the molding may be deformed or damaged by receiving the molten metal, or the molten metal may be inserted. However, even if the molding pressure in the mold is increased more than necessary, it is not possible to expect an increase in the density of the core that meets this increase in the molding pressure, and it may be difficult to remove the core from the mold. If the molding pressure is too high, the resin coated layer of the coated sand may be easily broken and the strength may be reduced. It is necessary to be 2 or less. (Object of the Invention) In the method of manufacturing a core for pressure casting according to the present invention, when manufacturing a core for pressure casting suitable for pressure casting with a high melt pressure, a resin-coated sand and a molding lubricant are kneaded and kneaded. After obtaining the kneaded product obtained in the mold
00kg / cm 2 or more 5000 kg / cm 2 by adding the following molding pressure by compacting, since the molding density is configured to obtain 1.8 g / cm 3 or more 2.3 g / cm 3 or less of the pressure casting core The core manufactured here has an improved molding density of 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm 3 or less, and as a result, the strength has been increased. Even when used as a core at the time, it is difficult for the molten metal pressure to deform, break or insert the molten metal,
A sound die cast product can be obtained. (Example) Granular synthetic mullite sand of 200 to 300 mesh was prepared as molding sand, and a range-coated sand in which the surface thereof was coated with 2% by weight of a phenol resin was used. Next, two types of molding lubricants, one consisting of 5% by weight of bentonite and 2% by weight of water and the other consisting of only 2% by weight of water, are selected and individually kneaded with the resin-coated sand, respectively. The kneaded material was placed in a core mold for pressure casting shown in FIG. The core mold 1 for pressure casting shown in FIG. 1 comprises a lower mold 2 having a fixed and arc-shaped molding surface 2a, a side mold 4 urged upward through a spring 3, and a vertical mold. An upper die 5 that moves and has an arc-shaped molding surface 5a,
The kneaded material 7 was placed in a molding space 6 formed by the lower mold 2 and the side mold 4. Next, the upper mold 5 is lowered, and several compacting pressures are selected from 1000 kg / cm 2 to 9000 kg / cm 2 to form a slightly curved shape as shown in FIG. A core 10 for pressure casting was manufactured. The density of the pressure-casting core 10 manufactured here was measured. The result is shown in FIG. 3, and the molding pressure was 1000 kg / cm 2.
It was possible to obtain a density of 1.8 g / cm 3 or more. Also,
Even if the molding pressure exceeds 5000 kg / cm 2 , it is not possible to obtain a density increase enough to cope with this remarkable increase in the molding pressure. since leads to reduced strength conversely tends, molding pressure is 1000 kg / cm 2 or more 5000 kg / c
It was found that the range of m 2 or less was good. Next, as shown in FIG.
Water jacket molding die (baseboard) 12 at intervals
The core 10 for pressure casting (for pressure die casting) shown in FIG. 2 is set in the direction of the arrow between the water jacket forming die 12 of the pressure die casting die 13 provided with the aluminum alloy melt (JIS ADC12). ; 650 ° C) using a casting pressure of 14
By performing pressure die casting at 50 kg / cm 2 , an aluminum alloy cylinder block 15 having a core 10 in a water jacket portion as shown in FIG. 5 was manufactured. The thus manufactured cylinder block 15 was cut, and the water jacket portion using the core 10 shown in FIG. 2 was observed. As a result, the core 10 was not deformed or damaged at all, and the molten metal was not inserted at all. Thus, it was confirmed that a sound die-cast product without any casting defects based on the defect of the core 10 could be obtained. (Effect of the Invention) In the method for manufacturing a core for pressure casting according to the present invention, when manufacturing a core for pressure casting suitable for pressure casting with a high melt pressure, a resin-coated sand and a molding lubricant are kneaded and kneaded. After obtaining the kneaded product obtained in the mold
By compacting the addition of 00kg / cm 2 or more 5000 kg / cm 2 or less of molding pressure, since the molding density is configured to obtain 1.8 g / cm 3 or more 2.3 g / cm 3 or less of the pressure casting core The core for pressure casting manufactured in this manner is blow-molded in a mold heated from conventional resin-coated sand to 250 to 300 ° C. at a blow pressure of about 3 to 6 kg / cm 2 and fired simultaneously. Compared to the core manufactured by the molding method, the molding density is higher and the strength is greater, and since the molding pressure is suppressed to 5000 kg / cm 2 or less, the coated pressure due to the excessively high molding pressure It is also possible to prevent a decrease in strength due to the occurrence of destruction of the resin coated layer of the sand, so even when this core is used as a core during pressure casting such as pressure die casting, a large molten metal pressure at the time of casting Deformed or broken Without or cause the insertion of the molten metal or results in markedly excellent effect that it is possible to obtain a sound pressure cast product.
第１図はこの発明の実施例において用いた圧力鋳造用中
子成形型の説明図、第２図はこの発明の実施例において
製造した圧力鋳造用中子の斜視図、第３図はこの発明の
実施例において製造した圧力鋳造用中子の成形圧力と密
度との関係を調べた結果を例示するグラフ、第４図はこ
の発明の実施例による圧力鋳造用中子を圧力ダイカスト
金型にセットする様子を示す斜視図、第５図は第４図に
示した圧力ダイカスト金型で製造したシリンダブロック
の斜視図である。 １……圧力鋳造用中子成形型、 10……圧力鋳造用中子。FIG. 1 is an explanatory view of a core mold for pressure casting used in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a core for pressure casting manufactured in an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a graph illustrating the result of examining the relationship between the molding pressure and the density of the core for pressure casting manufactured in the embodiment of FIG. 4. FIG. 4 shows a pressure casting core according to an embodiment of the present invention set in a pressure die casting mold. FIG. 5 is a perspective view of a cylinder block manufactured by the pressure die-casting die shown in FIG. 1 ... core mold for pressure casting, 10 ... core for pressure casting.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−146451（ＪＰ，Ａ) ＵＳＳＲ 現場・鋳物新技術シリーズ 第２巻 鋳物砂と中子砂 昭和46−５ −15発行、翻訳及び発行所 社団法人新 日本鋳鍛造協会、第87−89頁 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JPSR 57-146451 (JP, A) USSR Field and New Casting Technology Series Vol. New Japan Cast Forging Association, pages 87-89
Claims (1)
用中子を製造するに際し、レジンコーテッドサンドと成
形潤滑剤を混練して混練物を得たのち、得られた混練物
を成形型内で1000kg/cm2以上5000kg/cm2以下の成形圧力
を加えて圧粉成形することにより、成形密度が1.8g/cm3
以上2.3g/cm3以下の圧力鋳造用中子を得ることを特徴と
する圧力鋳造用中子の製造方法。In producing a pressure casting core suitable for pressure casting in which a molten metal pressure is high, a resin-coated sand and a molding lubricant are kneaded to obtain a kneaded product, and the obtained kneaded product is placed in a molding die. By applying a compacting pressure of 1000 kg / cm 2 or more and 5000 kg / cm 2 or less, the compacting density is 1.8 g / cm 3
A method for producing a core for pressure casting, comprising obtaining a core for pressure casting of 2.3 g / cm 3 or less.
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|---|---|---|---|
| JP2020310A JP2723325B2 (en) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | Manufacturing method of core for pressure casting |
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| ＵＳＳＲ 現場・鋳物新技術シリーズ 第２巻 鋳物砂と中子砂 昭和４６−５−１５発行、翻訳及び発行所 社団法人新日本鋳鍛造協会、第８７−８９頁 |
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