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JP4809160B2 - Casting mold and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、金属を溶融させた溶湯を型内に注入して鋳造品を形成する鋳造型およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a casting mold for forming a cast product by injecting molten metal in which a metal is melted into a mold, and a method for manufacturing the same.

従来より、鉄やアルミニウム、鉛等の金属を溶融させた溶湯を流し込んで、鋳造品を形成するための金型や砂型等の鋳造型が用いられている。
例えば、特許文献1には、溶湯中に含まれるガスや比重の小さな異物を除去することを目的として、ガストラップ、スラグトラップおよび異物トラップをそれぞれ形成した鋳造用金型が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, casting molds such as molds and sand molds for forming cast products by pouring molten metal in which a metal such as iron, aluminum, or lead is poured have been used.
For example, Patent Document 1 discloses a casting mold in which a gas trap, a slag trap, and a foreign matter trap are formed for the purpose of removing a gas contained in a molten metal and a foreign matter having a small specific gravity.

ここでは、ガストラップを上向きに形成し、スラグトラップの上方に比重の小さい異物を除去するための異物トラップが設けられているため、溶湯が横湯道において整流化する過程において溶湯中に含まれるガスを除去するとともに、スラグトラップに追い込んだ比重の小さい異物を、スラグを分離した上で異物トラップにおいて捕集することができる。
特開平5−305387号公報(平成5年11月19日公開)
Here, a gas trap is formed upward, and a foreign matter trap for removing foreign matter having a small specific gravity is provided above the slag trap, so that the molten metal is included in the molten metal in the process of rectifying in the side runner. While removing the gas, the foreign matter having a small specific gravity driven into the slag trap can be collected in the foreign matter trap after separating the slag.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-305387 (published on November 19, 1993)

しかしながら、上記従来の鋳造用金型では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された鋳造用金型では、キャビティ空間へ溶湯を導入する湯道側にスラグトラップおよび異物トラップを形成して、溶湯中に含まれるガスや比重の小さい異物を除去している。このため、例えば、砂型等の鋳造型を用いた場合には、型内のキャビティ空間において、キャビティ空間を形成する型の内面の一部が欠けて異物が発生した場合には、この異物を除去することは困難である。
However, the conventional casting mold has the following problems.
That is, in the casting mold disclosed in the above publication, slag traps and foreign matter traps are formed on the side of the runner that introduces the molten metal into the cavity space to remove gas contained in the molten metal and foreign matters having a small specific gravity. Yes. For this reason, for example, when a casting mold such as a sand mold is used, in the cavity space in the mold, if a part of the inner surface of the mold forming the cavity space is chipped and the foreign substance is generated, the foreign substance is removed. It is difficult to do.

本発明の課題は、キャビティ空間の内外で生じた異物を除去して、異物混入による鋳造欠陥の発生を効果的に防止することが可能な鋳造型およびその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a casting mold capable of removing foreign matters generated inside and outside the cavity space and effectively preventing the occurrence of casting defects due to the inclusion of foreign matters, and a method for manufacturing the same.

第1の発明に係る鋳造型は、キャビティ部と、湯口と、湯道と、異物除去空間部と、を備えている。キャビティ部は、型内に製品部分に相当する空間を形成する。湯口は、キャビティ部に溶湯を流し込む。湯道は、キャビティ部と湯口とを連通させる。異物除去空間部は、湯道からキャビティ部に流入した溶湯をキャビティ部の外へ導くように、キャビティ部に連通しているとともに、キャブティ部内に溶湯を注入する際の姿勢におけるキャビティ部の側方に形成されているそして、異物除去空間部は、湯道を介してキャビティ部内に注入された溶湯の流れの進行方向に対して対向する位置に、キャビティ部と連通する開口を有している。 The casting mold according to the first invention includes a cavity portion, a gate, a runner, and a foreign matter removal space portion. The cavity portion forms a space corresponding to the product portion in the mold. The spout pours molten metal into the cavity. The runner communicates the cavity and the gate. The foreign substance removal space communicates with the cavity so as to guide the molten metal flowing into the cavity from the runway to the outside of the cavity, and at the side of the cavity in the posture when pouring the molten metal into the cabty. Is formed . And the foreign material removal space part has the opening connected with a cavity part in the position facing with respect to the advancing direction of the flow of the molten metal inject | poured in the cavity part via the runner.

ここでは、鋳造型に形成された湯口から注入されて湯道を介して製品部分に相当するキャビティ部へと流入された溶湯をキャビティ部の外部へと導く異物除去空間部を、湯道を除くキャビティ部の周辺部分に形成している。
ここで、キャビティ部は、製品部分に相当する空間であって、溶湯が凝固する際における体積収縮分の溶湯を補給するために製品部分に近接する位置に設けられる押し湯部分等も含まれる。異物除去空間部は、キャビティ部との連通部分だけが開口した閉空間である。
Here, the foreign matter removal space that guides the molten metal, which is injected from the gate formed in the casting mold and flows into the cavity corresponding to the product portion through the runner, to the outside of the cavity, is excluded from the runner It is formed in the peripheral part of the cavity part.
Here, the cavity portion is a space corresponding to the product portion, and includes a hot water portion provided at a position close to the product portion in order to replenish the molten metal for volume contraction when the molten metal solidifies. The foreign substance removal space is a closed space in which only the communication part with the cavity is opened.

通常、このような鋳造型においては、ガスや酸化物等の異物をキャビティ部の空間内に流入しないようにするために、キャビティ部に連通する湯道の途中等にガストラップや異物トラップ等を配置している。しかし、このような構成では、キャビティ部に流入する前に溶湯に混入した異物を除去することはできるものの、キャビティ部内に溶湯が充填される際に溶湯に混入した異物を除去することはできない。特に、鋳造型として砂型等を用いる場合には、砂型内に形成されるキャビティ部において溶湯が充填されていく際に砂型の一部が欠けて異物として溶湯内に混入するおそれがある。   Usually, in such a casting mold, a gas trap or a foreign matter trap is provided in the middle of a runway communicating with the cavity portion in order to prevent foreign matter such as gas and oxide from flowing into the space of the cavity portion. It is arranged. However, in such a configuration, foreign matters mixed in the molten metal before flowing into the cavity can be removed, but foreign matters mixed in the molten metal cannot be removed when the molten metal is filled in the cavity. In particular, when a sand mold or the like is used as a casting mold, when the molten metal is filled in the cavity formed in the sand mold, a part of the sand mold may be lost and mixed as foreign matter into the molten metal.

そこで、本発明の鋳造型では、湯口から湯道を介してキャビティ部に流入した溶湯がキャビティ部内に充填されていく間に、溶湯をキャビティ部の外部へと導く異物除去空間部を、キャビティ部の周辺に設けている。
これにより、湯口から湯道を介して流入した溶湯がキャビティ部において充填されていく過程において、溶湯に混入しているガスや介在物等を含む異物を異物除去空間に導くことができる。この結果、異物除去空間内に異物を留めた状態でキャビティ部内に溶湯を充填することができるため、キャビティ部の内外において発生した異物がキャビティ部内へ混入した際における鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。
Therefore, in the casting mold of the present invention, the foreign substance removal space portion that guides the molten metal to the outside of the cavity portion while the molten metal flowing into the cavity portion from the gate through the runner is filled into the cavity portion, It is provided around.
Thereby, in the process in which the molten metal that has flowed from the gate through the runner is filled in the cavity, foreign matter including gas and inclusions mixed in the molten metal can be guided to the foreign matter removal space. As a result, it is possible to fill the cavity with molten metal in a state where the foreign matter is retained in the foreign matter removal space. Therefore, it is possible to effectively generate casting defects when foreign matter generated inside and outside the cavity portion enters the cavity portion. Can be prevented.

第2の発明に係る鋳造型は、第1の発明に係る鋳造型であって、砂型である。
ここでは、鋳造型として、金型と比較して低コストで造形が容易な砂型を用いている。
一般的に、砂型は、山砂や合成砂等の砂を固めて形成されているため、湯口から湯道を介して溶湯を流し込んだ場合には、キャビティ部内における溶湯の流れによってキャビティ部の一部が欠けて異物が発生するおそれがある。
本発明の鋳造型では、溶湯が流し込まれたキャビティ部内において異物が発生した場合でも、その異物をキャビティ部の外部である異物除去空間部へと送り出すことができる。この結果、砂型を用いて鋳造を行った場合でも、キャビティ部内への異物の混入による鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。
The casting mold according to the second invention is the casting mold according to the first invention, and is a sand mold.
Here, a sand mold is used as a casting mold, which is low in cost and easy to form as compared with a mold.
In general, the sand mold is formed by solidifying sand such as mountain sand or synthetic sand. Therefore, when the molten metal is poured from the gate through the runner, the flow of the molten metal in the cavity portion causes a part of the cavity portion. There is a possibility that foreign matter may be generated due to chipping.
In the casting mold of the present invention, even when foreign matter is generated in the cavity portion into which the molten metal is poured, the foreign matter can be sent out to the foreign matter removal space portion outside the cavity portion. As a result, even when casting is performed using a sand mold, it is possible to effectively prevent the occurrence of casting defects due to the entry of foreign matter into the cavity.

第3の発明に係る鋳造型は、第1または第2の発明に係る鋳造型であって、異物除去空間部は、異物除去空間部よりも断面積が小さい連通部を介して、キャビティ部と連通している。   A casting mold according to a third invention is the casting mold according to the first or second invention, wherein the foreign matter removal space portion is connected to the cavity portion via a communication portion having a smaller cross-sectional area than the foreign matter removal space portion. Communicate.

ここでは、異物除去空間部とキャビティ部とが、断面積が小さい連通部を介して互いに連通している。
ここで、連通部の断面積は、溶湯の流入方向に交差する方向に沿った平面によって切断された際の断面積を意味している。
これにより、キャビティ部内に溶湯が充填されていく際に、断面積が小さい連通部によって異物除去空間部内において溶湯の滞留を発生させることで、異物除去空間部へと流れ込んだガスや酸化物等を含む異物が異物除去空間外へ流れ出すことを抑制することができる。この結果、異物除去空間部によって異物を捕獲してキャビティ部へ流れ出すことを防止して、異物混入による鋳造欠陥の発生をより効果的に防止することができる。
Here, the foreign substance removal space portion and the cavity portion communicate with each other via a communication portion having a small cross-sectional area.
Here, the cross-sectional area of the communication portion means a cross-sectional area when cut by a plane along the direction intersecting the molten metal inflow direction.
As a result, when the molten metal is filled in the cavity, the staying of the molten metal in the foreign matter removal space is generated by the communication portion having a small cross-sectional area, so that the gas, oxide, etc. that has flowed into the foreign matter removal space can be removed. It is possible to suppress the contained foreign matter from flowing out of the foreign matter removal space. As a result, it is possible to prevent foreign matter from being captured by the foreign matter removal space and flowing out to the cavity, and to effectively prevent the occurrence of casting defects due to foreign matter contamination.

第4の発明に係る鋳造型は、第1から第3の発明のいずれか1つに係る鋳造型であって、異物除去空間部は、キャビティ部内に溶湯を注入する際の姿勢におけるキャビティ部の側面に形成されている。
ここでは、溶湯を型内へ注入する際の向きにおけるキャビティ部の側面側に異物除去空間を形成している。
これにより、キャビティ部内に注入された溶湯が充填されていく過程において、溶湯が充填される前の流れがある状態でキャビティ部の側面側に形成された異物除去空間部へと溶湯を導くことができる。この結果、溶湯に含まれる異物を効果的に異物除去空間部へと導いて捕獲し、異物混入による鋳造欠陥の発生をさらに効果的に防止することができる。
A casting mold according to a fourth aspect of the present invention is the casting mold according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the foreign matter removal space portion is a portion of the cavity portion in a posture when pouring molten metal into the cavity portion. It is formed on the side.
Here, the foreign substance removal space is formed on the side surface side of the cavity portion in the direction when the molten metal is poured into the mold.
Thus, in the process of filling the molten metal injected into the cavity, the molten metal can be guided to the foreign substance removal space formed on the side surface of the cavity with a flow before the molten metal is filled. it can. As a result, the foreign matter contained in the molten metal can be effectively guided to the foreign matter removal space and captured, and the occurrence of casting defects due to the inclusion of foreign matter can be more effectively prevented.

第5の発明に係る鋳造型は、第1から第4の発明のいずれか1つに係る鋳造型であって、異物除去空間部は、キャビティ部と湯道との接続部分よりも低い位置に形成されている。 A casting mold according to a fifth aspect of the present invention is the casting mold according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the foreign matter removal space portion is at a position lower than the connection portion between the cavity portion and the runner. Is formed .

ここでは、キャビティ部と湯道との接続部分よりも低い位置に、異物除去空間を形成している。 Here, at a position lower than the connection portion between the cavity and the runner to form a cross-removal empty.

第6の発明に係る鋳造型は、第1から第5の発明のいずれか1つに係る鋳造型であって、異物除去空間部とキャビティ部とを連通させる連通部は、曲線状の部分を含むように形成されている。
ここでは、異物除去空間部を、緩い曲線部分を含む連通部を介してキャビティ部と接続している。
A casting mold according to a sixth aspect of the present invention is the casting mold according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, wherein the communication portion that connects the foreign substance removal space portion and the cavity portion has a curved portion. It is formed to include.
Here, the foreign substance removal space is connected to the cavity through a communication part including a loose curved part.

これにより、異物除去空間をキャビティ部に対して近接して配置させるような場合には、連通部に曲線部分を設けることで、製品部分となるキャビティ部から離間させるように異物除去空間部を形成することができる。また、連通部の曲げ形状を曲線状としているため、溶湯の流れを妨げることなく、スムーズに異物除去空間部へと溶湯を導くことができる。この結果、異物除去空間部の熱等が、製品部分であるキャビティ部に対して悪影響を及ぼすことを回避することが可能になる。   As a result, when the foreign substance removal space is arranged close to the cavity part, the foreign substance removal space part is formed so as to be separated from the cavity part as the product part by providing a curved part in the communication part. can do. In addition, since the bent shape of the communication portion is curved, the molten metal can be smoothly guided to the foreign matter removing space without hindering the flow of the molten metal. As a result, it is possible to avoid the heat and the like in the foreign substance removal space from adversely affecting the cavity part that is the product part.

第7の発明に係る鋳造型の製造方法は、第1から第6の発明のいずれか1つに係る鋳造型の製造方法であって、第1のステップと第2のステップとを備えている。そして、第1のステップでは、鋳造型について溶湯の流れに関する湯流れシミュレーションを行う。第2のステップでは、湯流れシミュレーションの結果に基づいて、キャビティ部に対する異物除去空間部の配置を決定する。   A casting mold manufacturing method according to a seventh invention is a casting mold manufacturing method according to any one of the first to sixth inventions, and includes a first step and a second step. . And in a 1st step, the hot water flow simulation regarding the flow of a molten metal is performed about a casting mold. In the second step, the arrangement of the foreign matter removal space with respect to the cavity is determined based on the result of the hot water flow simulation.

ここでは、鋳造型ごとに湯流れシミュレーションを行った結果に基づいて、異物混入による鋳造欠陥が発生する可能性が高い箇所を特定した上で、キャビティ部に対する異物除去空間部の位置を決定する。
これにより、異物が滞留することにより鋳造欠陥が集中し易い箇所の近傍に異物除去空間部を形成することができるため、異物を異物除去空間部へと誘導することで、その部分における異物混入による鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。
Here, based on the result of performing the molten metal flow simulation for each casting mold, a location where a casting defect due to foreign matter is likely to occur is specified, and then the position of the foreign matter removal space portion with respect to the cavity portion is determined.
As a result, the foreign matter removal space can be formed in the vicinity of the location where casting defects are likely to concentrate due to the retention of foreign matter, so that by introducing the foreign matter to the foreign matter removal space, The occurrence of casting defects can be effectively prevented.

本発明に係る鋳造型によれば、キャビティ空間の内外で生じた異物を除去して、異物混入による鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。   According to the casting mold of the present invention, foreign matters generated inside and outside the cavity space can be removed, and the occurrence of casting defects due to foreign matter mixing can be effectively prevented.

[実施形態1]
本発明の一実施形態に係る砂型(鋳造型)10について、図1〜図8を用いて説明すれば以下の通りである。
[砂型10全体の構成]
本実施形態に係る砂型10は、鉄やアルミニウム、鉛等の金属あるいはこれらの合金を溶融させて流し込み、例えば、建設機械に搭載される鋳造品としての製品P(図2参照)を形成するために用いられる鋳物成形用の型であって、図1に示すように、製品部分Paを含む製品成形部11と、注入部12と、砂止め成形部(異物除去空間部)14,15と、を備えている。
[Embodiment 1]
A sand mold (casting mold) 10 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[Configuration of sand mold 10 as a whole]
The sand mold 10 according to the present embodiment melts and casts a metal such as iron, aluminum, lead, or an alloy thereof, for example, to form a product P (see FIG. 2) as a cast product mounted on a construction machine. As shown in FIG. 1, the mold for casting is used for the product molding part 11 including the product part Pa, the injection part 12, sand stopper molding parts (foreign matter removal space parts) 14 and 15, It has.

(製品成形部11)
製品成形部11は、キャビティ空間(キャビティ部)S(図7参照)を形成する製品部分Paと、溶湯が凝固する際における体積収縮分の溶湯を補給するために製品部分Paに近接する位置に設けられた押し湯11a〜11eと、を有している。
製品部分Paは、図2に示す製品Pの形状に合わせて、内部にキャビティ空間Sを形成している。
(Product molding part 11)
The product forming part 11 is located at a position close to the product part Pa in order to replenish the product part Pa forming the cavity space (cavity part) S (see FIG. 7) and the volume shrinkage when the melt solidifies. And provided hot water 11a to 11e.
The product portion Pa forms a cavity space S in the interior thereof in accordance with the shape of the product P shown in FIG.

押し湯11aは、製品部分Paの上部に、押し湯11b〜11eは、製品部分Paの側方における四隅付近に、それぞれ設けられており、型内に注入された溶湯が凝固する際の溶湯の収縮分を補うための溶湯を溜め込む。
(注入部12)
注入部12は、製品部分Paや押し湯11a〜11eに対して溶湯を注入するために製品部分Paの側方に設けられており、湯口12aと、湯道12bと、を有している。
The hot water 11a is provided in the upper part of the product part Pa, and the hot waters 11b to 11e are provided in the vicinity of the four corners on the side of the product part Pa, and the molten metal injected into the mold is solidified. Accumulate molten metal to compensate for shrinkage.
(Injection unit 12)
The injection part 12 is provided on the side of the product part Pa in order to inject molten metal into the product part Pa and the hot water 11a to 11e, and has a gate 12a and a runner 12b.

湯口12aは、湯道12bの先端部分に形成されており、型内に注入するための圧力が付与された溶湯が流し込まれる。
湯道12bは、湯口12aから流し込まれた溶湯を、製品部分Paの方へと導く管状の部分であって、製品部分Paのキャビティ空間Sに対して側方から連通している。
(砂止め成形部14,15)
砂止め成形部14,15は、後述する湯流れシミュレーションの結果に基づいて製品Pにおけるガスや酸化物、砂等の介在物(異物)M(図3参照)が集中しやすいと予想される部位の周辺に設けられており、内部に介在物Mを含む溶湯が流れ込んで砂止め14a,15aを成形するための空間を形成している。そして、砂止め成形部14,15は、製品部分Paの内部に形成されるキャビティ空間Sに対して、堰(連通部)16a,16bを介して連通している。このため、湯口12aから湯道12bを経由してキャビティ空間S内に注入された溶湯は、注入時の砂型10の姿勢において製品部分Paの側方に形成された堰16a,16bを介して砂止め成形部14,15に流入しながらキャビティ空間Sに充填される。
The gate 12a is formed in the front-end | tip part of the runner 12b, and the molten metal to which the pressure for inject | pouring into a type | mold was poured into.
The runner 12b is a tubular part that guides the molten metal poured from the gate 12a toward the product part Pa, and communicates with the cavity space S of the product part Pa from the side.
(Sand stop molding part 14, 15)
The sand stopper molding parts 14 and 15 are portions where inclusions (foreign matter) M (see FIG. 3) such as gas, oxide, sand, etc. in the product P are likely to concentrate based on the result of the hot water flow simulation described later. The molten metal containing the inclusion M flows into the inside, and forms a space for molding the sand stoppers 14a and 15a. And the sand stop shaping | molding parts 14 and 15 are connected via the dam (communication part) 16a, 16b with respect to the cavity space S formed in the inside of the product part Pa. FIG. For this reason, the molten metal injected into the cavity space S from the gate 12a via the runner 12b passes through the weirs 16a and 16b formed on the side of the product part Pa in the posture of the sand mold 10 at the time of injection. The cavity space S is filled while flowing into the stop molding portions 14 and 15.

砂止め14a,15aは、図2および図3に示すように、製品Pに対して側方に設けられており、図3に示すように、介在物Mを含む溶湯を滞留させることで介在物Mを捕獲する。なお、図3では、砂止め14a側のみを図示しているが、砂止め15a側についても同様である。
堰16a,16bは、図3および図7に示すように、溶湯の湯流れ方向に対して交差する平面による断面の面積が、製品部分Paに相当するキャビティ空間Sや砂止め成形部14,15の断面積に対して小さくなるように形成されている。すなわち、湯道12aからキャビティ空間S内へ流入した溶湯は、細い通路(堰16a,16b)を経て砂止め成形部14,15内へと流れ込む。これにより、溶湯が流れる空間の断面積を変化させることで、後述するように、砂止め成形部14,15の内部において溶湯の滞留を発生させることができるため、溶湯内に存在する介在物Mを砂止め14a,15a内の壁面に付着させて捕獲することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the sand stoppers 14 a and 15 a are provided on the side of the product P, and as shown in FIG. 3, the inclusion containing the inclusion M is retained by retaining the molten metal. Capture M. In FIG. 3, only the sand stopper 14a side is shown, but the same applies to the sand stopper 15a side.
As shown in FIGS. 3 and 7, the weirs 16a and 16b have a cavity area S corresponding to the product portion Pa and sand retaining molding portions 14 and 15 in which the cross-sectional area by the plane intersecting the molten metal flow direction is as shown in FIGS. It is formed so as to be smaller than the cross-sectional area. That is, the molten metal that has flowed into the cavity space S from the runner 12a flows into the sand stopper molding portions 14 and 15 through narrow passages (weirs 16a and 16b). Thus, by changing the cross-sectional area of the space through which the molten metal flows, it is possible to cause the molten metal to stay inside the sand stop molding portions 14 and 15 as will be described later, and therefore the inclusion M present in the molten metal. Can be attached to the wall surfaces of the sand stoppers 14a and 15a and captured.

また、堰16a,16bは、図7に示すように、湯口12aから湯道12bを経由して製品部分Paの内部に形成されるキャビティ空間S内に流入した溶湯の進行方向の正面向きに開口していることが好ましい。これにより、キャビティ空間S内に流入した溶湯を積極的に砂止め成形部14,15内へと誘導することで、溶湯がキャビティ空間S等に充填されるまでに砂止め成形部14,15内において介在物Mを多く含む流入初期段階の溶湯を捕獲して、介在物Mに起因する製品Pにおける鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。   Further, as shown in FIG. 7, the weirs 16a and 16b are opened to the front in the traveling direction of the molten metal flowing into the cavity space S formed in the product portion Pa from the gate 12a via the runner 12b. It is preferable. As a result, the molten metal that has flowed into the cavity space S is actively guided into the sand stopper molding portions 14 and 15, so that the molten metal is filled in the cavity space S and the like in the sand stopper molding portions 14 and 15. , It is possible to effectively prevent the occurrence of casting defects in the product P caused by the inclusions M by capturing the molten metal in the initial stage of inflow including a lot of inclusions M.

<砂止め成形部14,15内における湯流れシミュレーション>
本実施形態の砂型10は、以上のように、後述する溶湯の湯流れシミュレーションの結果に基づいて砂型の一部が剥がれた砂や酸化物、ガス等の介在物Mを捕獲して、製品部分Paに相当するキャビティ空間Sへの流入を防止するための砂止め成形部14,15を備えている。
<Simulation of hot water flow in the sand-resin molding parts 14 and 15>
As described above, the sand mold 10 of the present embodiment captures the inclusion M such as sand, oxide, gas, etc., from which a part of the sand mold has been peeled off based on the result of the molten metal flow simulation to be described later. Sand stop molding portions 14 and 15 for preventing inflow into the cavity space S corresponding to Pa are provided.

ここでは、この砂止め成形部14,15を設けた場合における砂止め成形部14,15内での溶湯の湯流れ方向についてシミュレーションを行った結果について、図4(a)〜図6(b)を用いて説明する。
なお、ここでは砂止め成形部15を例として挙げて説明するが、他方の砂止め成形部14においても同様の結果が得られることから、ここではその説明を省略する。
Here, FIGS. 4 (a) to 6 (b) show the results of simulation of the molten metal flow direction in the sand retaining molding portions 14 and 15 when the sand retaining molding portions 14 and 15 are provided. Will be described.
In addition, although the sand stopper molding part 15 is mentioned as an example and demonstrated here, since the same result is obtained also in the other sand stopper molding part 14, the description is abbreviate | omitted here.

また、ここで説明する湯流れシミュレーションは、流入初期段階の溶湯にマーキングを施し、充填経路や滞留部位の特定を行う速度ベクトルによって渦の発生部位を特定するという方法を採用している。
まず、図4(a)等に示すXYZ軸を基準にして、各平面における湯流れ方向をシミュレーションによって調べたところ、XY平面においては、湯道12bからキャビティ空間Sを経由して、堰16bを介して砂止め成形部15内に流入してきた溶湯は、図4(a)および図4(b)に示すように、下から上へと旋回して渦状に流れることが分かった。
Moreover, the hot water flow simulation described here employs a method of marking the molten metal in the initial stage of inflow and specifying the vortex generation site by the velocity vector for specifying the filling path and the staying site.
First, on the basis of the XYZ axes shown in FIG. 4A and the like, the hot water flow direction in each plane was examined by simulation. In the XY plane, the weir 16b was passed through the cavity space S from the runner 12b. As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), it has been found that the molten metal that has flowed into the sand stopper molding part 15 swirls from below to flow upward.

同様に、XZ平面においても、湯道12bからキャビティ空間Sを経由して、堰16bを介して砂止め成形部15内に流入してきた溶湯は、図5(a)および図5(b)に示すように、左右に旋回して渦状に流れることが分かった。
同じく、YZ平面においても、湯道12bからキャビティ空間Sを経由して、堰16bを介して砂止め成形部15内に流入した溶湯は、図6(a)および図6(b)に示すように、砂止め成形部15における堰16bの形成された面の対向面にぶつかった後、上昇して左右に旋回しながら渦状に流れることが分かった。
Similarly, in the XZ plane, the molten metal that has flowed into the sand-resin molding part 15 via the weir 16b from the runner 12b through the cavity space S is shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). As shown, it turned out to swirl to the left and right to flow in a spiral.
Similarly, in the YZ plane, the molten metal that has flowed from the runner 12b through the cavity space S and into the sand stopper molding part 15 through the weir 16b is shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Further, it was found that after hitting the opposite surface of the surface on which the weir 16b was formed in the sand-resin molding part 15, it rose and swirled left and right to flow in a spiral shape.

以上のシミュレーションの結果から、湯道12bからキャビティ空間Sを経由して、堰16a,16bを介して砂止め成形部14,15内へ流入した溶湯は、砂止め成形部14,15内において渦状に旋回しながら内部に留まる。これにより、砂止め成形部14,15内に流入した溶湯がキャビティ空間Sへ逆流することを防止することで、砂止め成形部14,15内に流入した溶湯に含まれる介在物Mがキャビティ空間S内に残されることを防止することができる。   As a result of the above simulation, the molten metal that has flowed from the runner 12b through the cavity space S and into the sand stopper molding portions 14 and 15 through the weirs 16a and 16b is spirally formed in the sand stopper molding portions 14 and 15. Stay inside while turning. Accordingly, the molten metal that has flowed into the sand stopper molding portions 14 and 15 is prevented from flowing back into the cavity space S, so that the inclusion M contained in the molten metal that has flowed into the sand stopper molding portions 14 and 15 is contained in the cavity space. It is possible to prevent the remaining in S.

さらに、高強度、高剛性が要求される部位についても、その周辺に介在物Mが留まることがないように砂止め成形部を設けることで、介在物Mの存在に起因する強度や剛性の低下を防止することができる。
<砂型10の製造方法>
本実施形態では、図8に示すフローチャートに従って、上述した砂型10を成形する。
Furthermore, even in a site where high strength and high rigidity are required, a strength and rigidity decrease due to the presence of the inclusion M is provided by providing a sand stop molding portion so that the inclusion M does not stay around it. Can be prevented.
<Method for producing sand mold 10>
In the present embodiment, the above-described sand mold 10 is formed according to the flowchart shown in FIG.

すなわち、まず、ステップS1においては、成形する製品Pの形状に応じて、鋳造型(砂型10)を選定する。
次に、ステップS2においては、ステップS1において選定した砂型10について、型内に注入された溶湯の挙動を調べるための湯流れシミュレーションを行う。
次に、ステップS3においては、ステップS2における湯流れシミュレーションの結果(図13(a)〜図14参照)を踏まえて、介在物Mが集中して鋳造欠陥が発生するおそれが高い部位(欠陥発生予測部位)を特定する。
That is, first, in step S1, a casting mold (sand mold 10) is selected according to the shape of the product P to be molded.
Next, in step S2, a hot water flow simulation for examining the behavior of the molten metal injected into the mold is performed for the sand mold 10 selected in step S1.
Next, in step S3, based on the result of the molten metal flow simulation in step S2 (see FIG. 13A to FIG. 14), there is a high possibility that inclusions M concentrate and casting defects occur (defect occurrence). (Predicted part) is specified.

次に、ステップS4においては、ステップS3において特定された欠陥発生予測部位の位置およびキャビティ空間S内における溶湯の挙動に基づいて、キャビティ空間Sに隣接する位置に、砂止め14a,15aを形成するための砂止め成形部14,15の位置を決定する。具体的には、鋳造欠陥が発生するおそれが高い部位の近傍における、溶湯の流れる方向に対向する向きに開口が向くように、砂止め成形部14,15および堰16a,16bを配置する。   Next, in step S4, the sand stoppers 14a and 15a are formed at positions adjacent to the cavity space S based on the position of the predicted defect occurrence site specified in step S3 and the behavior of the molten metal in the cavity space S. The position of the sand stop molding parts 14 and 15 is determined. Specifically, the sand stop molding portions 14 and 15 and the weirs 16a and 16b are arranged so that the opening faces in the direction opposite to the molten metal flowing direction in the vicinity of the portion where the casting defect is likely to occur.

次に、ステップS5においては、製品Pの形状に合わせてステップS1において選定された砂型10における特定の位置に、ステップS4において決定された砂止め成形部14,15を設けた砂型10を成形する。
以上のように、砂止め14a,15aを設ける位置を、湯流れシミュレーションの結果を用いて決定することで、鋳造欠陥が発生し易い部位についてはその近傍に、介在物Mを捕獲するための砂止め成形部14,15を設けることができる。この結果、砂止め14a,15a内において介在物Mを集めて、製品Pの表面等に鋳造欠陥が生じることを効果的に防止することができる。
Next, in step S5, the sand mold 10 provided with the sand stop molding portions 14 and 15 determined in step S4 is molded at a specific position in the sand mold 10 selected in step S1 according to the shape of the product P. .
As described above, by determining the position where the sand stoppers 14a and 15a are provided using the result of the molten metal flow simulation, sand for capturing inclusions M in the vicinity of a portion where a casting defect is likely to occur. The stop molding parts 14 and 15 can be provided. As a result, it is possible to effectively prevent inclusions M from being collected in the sand stoppers 14a and 15a and causing casting defects on the surface of the product P or the like.

[比較例1]
ここで、図1〜図7に示す砂型10の鋳造欠陥の発生防止効果を検証するために、図12〜図14を用いて同じ形状の製品Pを成形するための比較例としての砂型の構成について説明すれば以下の通りである。
比較例の砂型100は、図12に示すように、本実施形態の砂型10と同じ形状の製品Pを成形するための鋳造型であって、製品成形部101と、注入部102と、を備えている。
[Comparative Example 1]
Here, in order to verify the effect of preventing the occurrence of casting defects of the sand mold 10 shown in FIGS. 1 to 7, the structure of the sand mold as a comparative example for molding the product P having the same shape using FIGS. Is described as follows.
As shown in FIG. 12, the sand mold 100 of the comparative example is a casting mold for molding a product P having the same shape as the sand mold 10 of the present embodiment, and includes a product molding part 101 and an injection part 102. ing.

製品成形部101は、本実施形態の砂型10の製品成形部11に相当する部分であって、製品成形部11と同様に、製品部分Paと、押し湯101a〜101eと、を有している。
注入部102は、本実施形態の砂型10の注入部12に相当する部分であって、注入部12と同様に、湯口102aと、湯道102bと、を有している。
The product molding part 101 is a part corresponding to the product molding part 11 of the sand mold 10 of the present embodiment, and has the product part Pa and the hot waters 101a to 101e similarly to the product molding part 11. .
The injection part 102 is a part corresponding to the injection part 12 of the sand mold 10 of the present embodiment, and has a gate 102a and a runner 102b, like the injection part 12.

ここで、比較例の砂型100では、図12に示すA部分において、図13(a)に示すように、製品部分Paの一部で溶湯の滞留が発生している。このように、製品部分Paにおいて滞留した溶湯には、介在物Mが大量に集まってくることから、鋳造欠陥が発生するおそれが高い。
同様に、図12に示すB部分においても、図13(b)に示すように、製品部分Paの一部において溶湯の滞留が発生して、この部分において介在物Mの存在に起因する鋳造欠陥が発生するおそれが高い。
Here, in the sand mold 100 of the comparative example, in the portion A shown in FIG. 12, as shown in FIG. 13A, the molten metal stays in a part of the product portion Pa. Thus, since the inclusion M gathers in large quantities in the molten metal which stayed in the product part Pa, there is a high possibility that a casting defect will occur.
Similarly, also in B part shown in FIG. 12, as shown in FIG.13 (b), stagnation of molten metal generate | occur | produces in a part of product part Pa, and the casting defect resulting from the presence of the inclusion M in this part. Is likely to occur.

この結果、砂止めが設けられていない比較例の砂型100によって成形された製品Pでは、図14に示すように、介在物Mが特定の部位へ集中したことにより、鋳造欠陥が発生してしまう。
[砂型10の特徴]
(1)
本実施形態の砂型10は、溶融した金属を流し込んで凝固させ、任意の形状の製品Pを成形するための鋳型であって、図1に示すように、製品Pに相当するキャビティ空間Sを内部に形成する製品成形部11と、湯口12aおよび湯道12bを含む注入部12と、湯道12bを経由してキャビティ空間S内に流入した溶湯をキャビティ空間Sの外へ導く砂止め成形部14,15と、を備えている。
As a result, in the product P formed by the sand mold 100 of the comparative example in which no sand stopper is provided, as shown in FIG. 14, the inclusion M is concentrated on a specific part, and thus a casting defect occurs. .
[Features of sand mold 10]
(1)
The sand mold 10 of the present embodiment is a mold for pouring and solidifying molten metal to form a product P having an arbitrary shape. As shown in FIG. 1, a cavity space S corresponding to the product P is formed inside. The product forming part 11 formed in the mold, the injection part 12 including the gate 12a and the runner 12b, and the sand stop forming part 14 for guiding the molten metal flowing into the cavity space S through the runner 12b to the outside of the cavity space S. , 15.

これにより、湯口12aから湯道12bを経てキャビティ空間S内に流入した溶湯を、積極的に砂止め成形部14,15内へと誘導することができる。このため、例えば、溶湯中に元々含まれていたガスや酸化物、あるいはキャビティ空間S内において砂型10の内部の一部が欠けて砂等の介在物Mが発生した場合でも、溶湯がキャビティ空間S内に充填される前に、砂止め成形部14,15内へと介在物Mを含む溶湯を導くことができる。この結果、介在物Mの存在に起因する鋳造欠陥の発生し易い部位の近傍に、砂止め成形部14,15を設けることで、キャビティ空間Sの外である砂止め14a,15a内に介在物Mを送り込んで、鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。   Thereby, the molten metal that has flowed into the cavity space S from the gate 12a through the runner 12b can be actively guided into the sand stopper molding portions 14 and 15. For this reason, for example, even when gas or oxide originally contained in the molten metal or a part of the inside of the sand mold 10 is missing in the cavity space S and inclusion M such as sand is generated, the molten metal is Prior to filling in S, the molten metal containing inclusions M can be introduced into the sand-stop molding parts 14 and 15. As a result, the inclusions in the sand stoppers 14a and 15a outside the cavity space S are provided by providing the sand stopper molding portions 14 and 15 in the vicinity of the portion where the casting defect due to the inclusion M is likely to occur. It is possible to effectively prevent the occurrence of casting defects by feeding M.

(2)
本実施形態では、図1等に示すように、鋳造型として砂型10を用いている。
これにより、例えば、キャビティ空間S内に溶湯を流し込んだ際における溶湯の圧力や流れによって事後的に生じた砂型10の一部である砂等の介在物Mがキャビティ空間S内において発生した場合でも、これらの介在物Mを砂止め成形部14,15内へと誘導することができる。この結果、砂止め14a,15aに介在物Mを存在させることで、製品Pの表面等に介在物Mが存在する確立を低減することができるため、鋳造欠陥の発生を従来よりも大幅に低減することができる。
(2)
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 and the like, a sand mold 10 is used as a casting mold.
Thereby, for example, even in the case where inclusions M such as sand, which are part of the sand mold 10 generated after the pressure or flow of the molten metal when the molten metal is poured into the cavity space S, are generated in the cavity space S. These inclusions M can be guided into the sand stop molding portions 14 and 15. As a result, the presence of inclusions M in the sand stoppers 14a and 15a can reduce the probability that the inclusions M are present on the surface of the product P, so that the occurrence of casting defects is greatly reduced compared to the conventional case. can do.

(3)
本実施形態の砂型10では、図2、図3(a)および図3(b)に示すように、キャビティ空間Sと砂止め成形部14,15とをつなぐ連通部として、キャビティ空間Sおよび砂止め成形部14,15よりも断面積が小さい堰16a,16bを設けている。
これにより、一旦、キャビティ空間Sから砂止め成形部14,15内へと流入させた溶湯を、砂止め成形部14,15内において渦状に滞留させることで、キャビティ空間Sへ逆流することを防止することができる。この結果、砂止め成形部14,15における介在物Mの捕獲効果を向上させて、より確実に鋳造欠陥の発生を防止することができる。
(3)
In the sand mold 10 of the present embodiment, as shown in FIGS. 2, 3 (a), and 3 (b), the cavity space S and the sand are used as communication portions that connect the cavity space S and the sand stopper molding portions 14 and 15. Weirs 16a and 16b having a smaller cross-sectional area than the stop forming portions 14 and 15 are provided.
As a result, the molten metal that has once flowed from the cavity space S into the sand stopper molding portions 14 and 15 is prevented from flowing back into the cavity space S by staying in a vortex in the sand stopper molding portions 14 and 15. can do. As a result, it is possible to improve the capture effect of the inclusions M in the sand stop molding portions 14 and 15 and more reliably prevent the occurrence of casting defects.

(4)
本実施形態の砂型10では、図1等に示すように、溶湯を注入する際の砂型10の姿勢における側方に、砂止め成形部14,15を設けている。
これにより、湯口12aから湯道12bを経由してキャビティ空間S内へと流入した溶湯を、キャビティ空間Sが溶湯によって充填される前に、積極的に砂止め成形部14,15内へと誘導することができる。この結果、介在物Mを含む溶湯を、効果的に砂止め成形部14,15内へと誘導して、製品Pの表面等へ介在物Mが存在して生じる鋳造欠陥の発生を防止することができる。
(4)
In the sand mold 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 1 and the like, sand stop molding portions 14 and 15 are provided on the side in the posture of the sand mold 10 when molten metal is poured.
As a result, the molten metal that has flowed from the gate 12a into the cavity space S via the runner 12b is actively guided into the sand stopper molding portions 14 and 15 before the cavity space S is filled with the molten metal. can do. As a result, the molten metal containing inclusions M is effectively guided into the sand-stop molding parts 14 and 15 to prevent the occurrence of casting defects caused by the inclusions M on the surface of the product P. Can do.

(5)
本実施形態の砂型10では、図1および図7等に示すように、キャビティ空間Sにおける湯口12aから注入された溶湯の流れる進行方向に対する正面の位置に、砂止め成形部14,15の開口部分となる堰16a,16bの開口が向くように配置している。
これにより、キャビティ空間S内に流入した溶湯の流れを妨げることなく、介在物Mを含む溶湯を、自然の流れにのって積極的に砂止め成形部14,15内へと導くことができる。この結果、製品P側となるキャビティ空間S側へ介在物Mが残されることを防止して、鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。
(5)
In the sand mold 10 of this embodiment, as shown in FIG. 1 and FIG. 7 and the like, the opening portions of the sand stop molding portions 14 and 15 are located in front of the molten metal injected from the gate 12a in the cavity space S in the traveling direction. It arrange | positions so that the opening of the weirs 16a and 16b which become may face.
Thereby, the molten metal containing inclusions M can be actively guided into the sand stopper molding parts 14 and 15 along the natural flow without hindering the flow of the molten metal flowing into the cavity space S. . As a result, it is possible to prevent the inclusion M from remaining on the cavity space S side, which is the product P side, and to effectively prevent the occurrence of casting defects.

(6)
本実施形態の砂型10の製造方法では、図8に示すように、成形する製品Pの形状に合わせて選定された鋳型について、湯流れシミュレーションを行い、そのシミュレーションの結果に基づいて砂止め14a,15aの位置を決定する。
これにより、キャビティ空間Sにおける介在物Mが集中して鋳造欠陥が発生し易い部位を特定し、その近傍に砂止め成形部14,15を設けることで、特定の部位に集中するように存在した介在物Mの大部分を、砂止め成形部14,15内へと誘導することができる。この結果、砂止め成形部14,15を効果的に配置して、より効果的に鋳造欠陥の発生を防止することができる。
(6)
In the method for manufacturing the sand mold 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 8, a hot water flow simulation is performed on a mold selected in accordance with the shape of the product P to be molded, and the sand stoppers 14a, The position of 15a is determined.
As a result, the portion where the inclusions M in the cavity space S are concentrated and a casting defect is likely to occur is specified, and the sand stopper molding portions 14 and 15 are provided in the vicinity thereof, thereby existing in a specific portion. Most of the inclusions M can be guided into the sand stop moldings 14 and 15. As a result, it is possible to effectively arrange the sand stop molding portions 14 and 15 and prevent the occurrence of casting defects more effectively.

[実施形態2]
本発明の他の実施形態に係る砂型(鋳造型)20について、図9〜図10(b)を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、本実施形態の砂型20は、図9,図10(a)および図10(b)に示すように、製品部分Pa1,Pa2に相当するキャビティ空間の周辺ではなく、溶湯が凝固する際の収縮分を補うための溶湯を溜めるための押し湯21c部分の周辺に砂止め成形部24を設けている点で、上記実施形態1の砂型10とは異なっている。このため、本実施形態では、キャビティ空間として、押し湯21c内に形成される空間も含むものとする。
[Embodiment 2]
A sand mold (casting mold) 20 according to another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 9 to 10B.
In addition, the sand mold 20 of this embodiment is not around the cavity space corresponding to the product parts Pa1 and Pa2, but when the molten metal solidifies, as shown in FIGS. 9, 10 (a) and 10 (b). The sand mold 10 is different from the sand mold 10 of the first embodiment in that a sand stopper molding portion 24 is provided around a portion of the hot water 21c for storing molten metal for compensating for shrinkage. For this reason, in this embodiment, the space formed in the hot water 21c is also included as the cavity space.

砂型20は、実施形態1の砂型10と同様に、例えば、建設機械に搭載される鋳造品としての2つの製品P1,P2(図11(a)および図11(b)参照)を形成するために用いられる鋳物成形用の型であって、図9に示すように、製品部分Pa1,Pa2を含む製品成形部21と、注入部22と、砂止め成形部(異物除去空間部)24と、を備えている。   In the same manner as the sand mold 10 of the first embodiment, the sand mold 20 forms, for example, two products P1 and P2 (see FIG. 11A and FIG. 11B) as cast products mounted on a construction machine. As shown in FIG. 9, a product molding part 21 including product parts Pa1, Pa2, an injection part 22, a sand stop molding part (foreign matter removal space part) 24, It has.

(製品成形部21)
製品成形部21は、内部にキャビティ空間(キャビティ部)を形成する製品部分Pa1,Pa2と、溶湯が凝固する際における体積収縮分の溶湯を補給するために製品部分Pa2に近接する位置に設けられた押し湯21cと、を有している。
製品部分Pa1,Pa2は、図11(a)および図11(b)に示す製品P1,P2の形状に合わせて、内部にキャビティ空間を形成している。
(Product molding part 21)
The product molding part 21 is provided at a position close to the product part Pa2 in order to replenish the product parts Pa1 and Pa2 that form cavity spaces (cavity parts) therein and the volume shrinkage when the melt solidifies. And hot water 21c.
The product portions Pa1 and Pa2 form a cavity space inside according to the shape of the products P1 and P2 shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).

押し湯21cは、製品部分Pa2に対して隣接する位置に設けられており、型内に注入された溶湯が凝固する際の溶湯の収縮分を補うための溶湯を溜め込む。
(注入部22)
注入部22は、製品部分Pa1,Pa2や押し湯21cに対して溶湯を注入するために製品部分Pa1,Pa2の側方に設けられており、湯口22aと、湯道22bと、を有している。
The hot water 21c is provided at a position adjacent to the product part Pa2, and stores the molten metal to compensate for the shrinkage of the molten metal when the molten metal injected into the mold solidifies.
(Injection unit 22)
The injection part 22 is provided on the side of the product parts Pa1 and Pa2 in order to inject the molten metal into the product parts Pa1 and Pa2 and the hot water 21c, and has a gate 22a and a runner 22b. Yes.

湯口22aは、湯道22bの先端部分に形成されており、型内に注入するための圧力が付与された溶湯が流し込まれる。
湯道22bは、湯口22aから流し込まれた溶湯を、製品部分Pa1,Pa2の方へとそれぞれ導く管状の部分であって、製品部分Pa1,Pa2のキャビティ空間に対して側方から連通している。
The sprue 22a is formed at the front end portion of the runner 22b, and a molten metal to which pressure for pouring into the mold is applied is poured.
The runner 22b is a tubular part that guides the molten metal poured from the spout 22a to the product parts Pa1 and Pa2, respectively, and communicates with the cavity space of the product parts Pa1 and Pa2 from the side. .

(砂止め成形部24)
砂止め成形部24は、上述した砂型10と同様に、湯流れシミュレーションの結果に基づいて製品P1,P2における介在物M(図9参照)が集中しやすいと予想される部位の周辺に設けられている。そして、砂止め成形部24は、図10(a)および図10(b)に示すように、湯道22bと押し湯21cとが連通する部分に接続された堰(連通部)26を介して押し湯21cおよび湯道22bと連通している。このため、湯口22aから湯道22bを経由して押し湯21cの空間内に注入された溶湯は、注入時の砂型20の姿勢において押し湯21cの側方に形成された堰26を介して砂止め成形部24に流入しながら各製品部分Pa1,Pa2の内部のキャビティ空間に充填される。
(Sand stop molding part 24)
Similar to the sand mold 10 described above, the sand-resin molding part 24 is provided around a portion where inclusions M (see FIG. 9) in the products P1 and P2 are expected to concentrate based on the result of the hot water flow simulation. ing. And as shown in Fig.10 (a) and FIG.10 (b), the sand stop shaping | molding part 24 is connected via the weir (communication part) 26 connected to the part which the runway 22b and the hot water supply 21c communicate. It communicates with the hot water 21c and the runway 22b. For this reason, the molten metal injected from the gate 22a into the space of the hot water 21c via the runner 22b passes through the weir 26 formed on the side of the hot water 21c in the posture of the sand mold 20 at the time of pouring. While flowing into the stop molding part 24, the cavity spaces inside the product parts Pa1, Pa2 are filled.

砂止め成形部24は、図10(a)および図10(b)に示すように、製品部分Pa1,Pa2に対して側方に設けられており、図9に示すように、介在物Mを含む溶湯を滞留させることで介在物Mを捕獲する。
堰26は、図10(a)および図10(b)に示すように、溶湯の湯流れ方向に対して交差する平面による断面の面積が、製品部分Pa1,Pa2内部のキャビティ空間や砂止め成形部24の断面積に対して小さくなるように形成されている。これにより、上述した砂型10の砂止め成形部14,15と同様に、砂止め成形部24の内部において溶湯の滞留を発生させることができるため、溶湯内に存在する介在物Mを砂止め成形部24内の壁面に付着させて捕獲することができる。また、堰26は、図10(b)に示すように、押し湯21cとの連通部分から緩やかな曲線状部分を形成しながら砂止め成形部24とつながっている。これにより、砂止め成形部24が製品部分Pa2に対して必要以上に近接することを回避して、製品部分Pa2に砂止め成形部24の熱等の影響を受けてしまうことを防止することができる。さらに、曲線部分を設けることで、砂止め成形部24の配置の自由度を向上させることができる。
As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the sand-resist molding part 24 is provided on the side with respect to the product parts Pa1 and Pa2, and as shown in FIG. Inclusion M is captured by retaining the molten metal.
As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the weir 26 has an area of a cross section by a plane intersecting the molten metal flow direction, and the cavity space inside the product parts Pa1 and Pa2 and sand-resist molding. It is formed to be smaller than the cross-sectional area of the portion 24. As a result, in the same manner as the sand retaining molding portions 14 and 15 of the sand mold 10 described above, it is possible to cause the stagnation of the molten metal in the sand retaining molding portion 24, so that the inclusion M present in the molten metal is sand retaining molded. It can be attached to the wall surface in the part 24 and captured. Further, as shown in FIG. 10 (b), the weir 26 is connected to the sand stopper molding portion 24 while forming a gently curved portion from the communicating portion with the hot water 21c. Accordingly, it is possible to prevent the sand stopper molding part 24 from being unnecessarily close to the product part Pa2 and to prevent the product part Pa2 from being affected by the heat of the sand stopper molding part 24 or the like. it can. Furthermore, by providing the curved portion, the degree of freedom of the arrangement of the sand stopper molding portion 24 can be improved.

本実施形態の砂型20では、以上のように、製品部分Pa1,Pa2の側方ではなく、湯道22bから押し湯21cへとつながる部位に、砂止め成形部24を設けている。
この場合でも、押し湯21cの周辺は溶湯の流れが速いため、ガスや酸化物等の異物を含む溶湯を効率よく砂止め成形部24内へと導くことができる。このため、上述した砂型10と同様に、砂型20においても、図9に示すように、介在物Mを砂止め成形部24内に集中させることで、製品部分Pa1,Pa2への介在物Mの混入による鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。
In the sand mold 20 of the present embodiment, as described above, the sand stop molding portion 24 is provided not at the side of the product parts Pa1 and Pa2, but at a portion connected from the runner 22b to the hot water 21c.
Even in this case, since the molten metal flows quickly around the hot water 21c, the molten metal containing foreign substances such as gas and oxide can be efficiently guided into the sand stopper molding portion 24. For this reason, as in the sand mold 10 described above, also in the sand mold 20, as shown in FIG. 9, by concentrating the inclusions M in the sand stop molding part 24, the inclusions M in the product parts Pa <b> 1, Pa <b> 2. The occurrence of casting defects due to mixing can be effectively prevented.

なお、本実施形態の砂型20についても、上述した砂型10と同様に、図8に示すシミュレーションの結果に基づいて、鋳造欠陥が発生するおそれが高い部位の近傍に砂止め成形部24の配置を決定すればよい。
[比較例2]
ここで、図9〜図10(b)に示す砂型20における鋳造欠陥の発生防止効果を検証するために、図15を用いて比較例としての砂型の構成について説明すれば以下の通りである。
Note that, similarly to the sand mold 10 described above, the sand mold 20 of the present embodiment also has an arrangement of the sand stop molding portion 24 in the vicinity of a portion where casting defects are likely to occur based on the simulation results shown in FIG. Just decide.
[Comparative Example 2]
Here, in order to verify the effect of preventing the occurrence of casting defects in the sand mold 20 shown in FIGS. 9 to 10B, the configuration of the sand mold as a comparative example will be described with reference to FIG.

比較例の砂型120は、図15に示すように、本実施形態の砂型20と同じ形状の製品P1,P2を成形するための鋳造型であって、製品成形部121と、注入部122と、を備えている。
製品成形部121は、本実施形態の砂型20の製品成形部21に相当する部分であって、製品成形部21と同様に、製品部分Pa1,Pa2と、押し湯121cと、を有している。
As shown in FIG. 15, the sand mold 120 of the comparative example is a casting mold for molding products P1 and P2 having the same shape as the sand mold 20 of the present embodiment, and includes a product molding part 121, an injection part 122, It has.
The product molding part 121 is a part corresponding to the product molding part 21 of the sand mold 20 of the present embodiment, and has product parts Pa1 and Pa2 and a hot water 121c in the same manner as the product molding part 21. .

注入部122は、本実施形態の砂型20の注入部22に相当する部分であって、注入部22と同様に、湯口122aと、湯道122bと、を有している。
ここで、比較例の砂型120では、図15に示すC部分において、製品部分Pa2の一部で溶湯の滞留が発生して、介在物Mが大量に集まってくることから、製品部分Pa2において鋳造欠陥が発生するおそれが高い。
The injection part 122 is a part corresponding to the injection part 22 of the sand mold 20 of the present embodiment, and has a gate 122a and a runner 122b, like the injection part 22.
Here, in the sand mold 120 of the comparative example, in the part C shown in FIG. 15, the molten metal stays in a part of the product part Pa2, and a large amount of inclusions M are collected. There is a high risk of defects.

この結果、砂止めが設けられていない比較例の砂型120によって成形された製品Pa2では、図15に示すように、介在物Mが特定の部位へ集中したことにより、鋳造欠陥が発生してしまうおそれが高いことがわかる。
[砂型20の特徴]
(1)
本実施形態の砂型20は、溶融した金属を流し込んで凝固させ、任意の形状の製品P1,P2を成形するための鋳型であって、図9に示すように、製品P1,P2に相当するキャビティ空間を内部に形成する製品成形部21と、湯口22aおよび湯道22bを含む注入部22と、湯道22bを経由して押し湯21cのキャビティ空間内に流入した溶湯をキャビティ空間の外へ導く砂止め成形部24と、を備えている。
As a result, in the product Pa2 formed by the sand mold 120 of the comparative example in which no sand stopper is provided, as shown in FIG. 15, the inclusion M is concentrated on a specific part, thereby causing a casting defect. It turns out that fear is high.
[Features of sand mold 20]
(1)
The sand mold 20 of the present embodiment is a mold for casting molten metal and solidifying it to form products P1 and P2 of any shape, and as shown in FIG. 9, cavities corresponding to the products P1 and P2 The product forming part 21 forming the space inside, the injection part 22 including the gate 22a and the runner 22b, and the molten metal flowing into the cavity space of the hot water 21c via the runner 22b is guided out of the cavity space. And a sand stop molding part 24.

これにより、湯口22aから湯道22bを経て押し湯21cのキャビティ空間内に流入した溶湯を、積極的に砂止め成形部24内へと誘導することができる。このため、例えば、溶湯中に元々含まれていたガスや酸化物、あるいはキャビティ空間内において砂型20の内部の一部が欠けて砂等の介在物Mが発生した場合でも、溶湯がキャビティ空間内に充填される前に、砂止め成形部24内へと介在物Mを含む溶湯を導くことができる。この結果、介在物Mの存在に起因する鋳造欠陥の発生し易い部位の近傍に、砂止め成形部24を設けることで、キャビティ空間Sの外である砂止め成形部24内に介在物Mを送り込んで、鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。   Thereby, the molten metal that has flowed from the gate 22a through the runner 22b into the cavity space of the hot water 21c can be actively guided into the sand stopper molding portion 24. Therefore, for example, even when gas or oxide originally contained in the molten metal or a part of the inside of the sand mold 20 is missing in the cavity space and the inclusion M such as sand is generated, the molten metal remains in the cavity space. The molten metal containing the inclusions M can be guided into the sand stopper molding portion 24 before being filled with. As a result, by providing the sand-resin molding part 24 in the vicinity of a site where a casting defect due to the inclusion M is likely to occur, the inclusion M is placed in the sand-resin molding part 24 outside the cavity space S. It is possible to effectively prevent casting defects from occurring.

(2)
本実施形態では、図9等に示すように、鋳造型として砂型20を用いている。
これにより、例えば、キャビティ空間内に溶湯を流し込んだ際における溶湯の圧力や流れによって事後的に生じた砂型20の一部である砂等の介在物Mが押し湯21c内のキャビティ空間内において発生した場合でも、これらの介在物Mを砂止め成形部24内へと誘導することができる。この結果、砂止めに介在物Mを存在させることで、製品P1,P2の表面等に介在物Mが存在する確立を低減することができるため、鋳造欠陥の発生を従来よりも大幅に低減することができる。
(2)
In this embodiment, as shown in FIG. 9 and the like, a sand mold 20 is used as a casting mold.
As a result, for example, inclusions M such as sand, which are part of the sand mold 20 generated after the pressure and flow of the molten metal when the molten metal is poured into the cavity space, are generated in the cavity space in the hot water 21c. Even in this case, these inclusions M can be guided into the sand stop molding portion 24. As a result, the presence of the inclusion M in the sand stopper can reduce the probability that the inclusion M exists on the surfaces of the products P1 and P2, etc., so that the occurrence of casting defects is significantly reduced compared to the conventional case. be able to.

(3)
本実施形態の砂型20では、図10(a)および図10(b)に示すように、押し湯21c内のキャビティ空間と砂止め成形部24とをつなぐ連通部として、キャビティ空間および砂止め成形部24よりも断面積が小さい堰26を設けている。
これにより、一旦、押し湯21c内のキャビティ空間から砂止め成形部24内へと流入させた溶湯を、砂止め成形部24内において渦状に滞留させることで、押し湯21c内のキャビティ空間へ逆流することを防止することができる。この結果、砂止め成形部24における介在物Mの捕獲効果を向上させて、より確実に鋳造欠陥の発生を防止することができる。
(3)
In the sand mold 20 of the present embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, the cavity space and the sand-resist molding are used as communication portions that connect the cavity space in the hot water 21 c and the sand-reseal molding portion 24. A weir 26 having a smaller cross-sectional area than the portion 24 is provided.
As a result, the molten metal that has once flowed into the sand retaining molding portion 24 from the cavity space in the feeder 21 c stays in a vortex shape in the sand retaining molding portion 24, thereby backflowing into the cavity space in the feeder 21 c. Can be prevented. As a result, it is possible to improve the effect of capturing the inclusions M in the sand stopper molding part 24 and more reliably prevent the occurrence of casting defects.

(4)
本実施形態の砂型20では、図9等に示すように、溶湯を注入する際の砂型20の姿勢における側方に、砂止め成形部24を設けている。
これにより、湯口22aから湯道22bを経由してキャビティ空間内へと流入した溶湯を、製品部分Pa1,Pa2や押し湯21c内のキャビティ空間が溶湯によって充填される前に、積極的に砂止め成形部24内へと誘導することができる。この結果、介在物Mを含む溶湯を、効果的に砂止め成形部24内へと誘導して、製品P1,P2の表面等へ介在物Mが存在して生じる鋳造欠陥の発生を防止することができる。
(4)
In the sand mold 20 of the present embodiment, as shown in FIG. 9 and the like, a sand stop molding portion 24 is provided on the side of the posture of the sand mold 20 when pouring molten metal.
As a result, the molten metal that has flowed into the cavity space from the gate 22a via the runner 22b is positively sanded before the product spaces Pa1 and Pa2 and the cavity space in the hot water 21c are filled with the molten metal. It can be guided into the molding part 24. As a result, the molten metal containing inclusions M is effectively guided into the sand-resin molding part 24 to prevent the occurrence of casting defects caused by the inclusions M on the surfaces of the products P1 and P2. Can do.

(5)
本実施形態の砂型20では、図10(a)および図10(b)に示すように、湯口22aから注入された溶湯の流れる進行方向に対する正面の位置に、砂止め成形部24の開口部分となる堰26の開口が向くように配置している。
これにより、押し湯21c内のキャビティ空間内に流入した溶湯の流れを妨げることなく、介在物Mを含む溶湯を、自然の流れによって積極的に砂止め成形部24内へと導くことができる。この結果、製品P1,P2側となるキャビティ空間側へ介在物Mが流入することを防止して、鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができる。
(5)
In the sand mold 20 of the present embodiment, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), an opening portion of the sand stopper molding portion 24 is provided at a position in front of the traveling direction of the molten metal injected from the gate 22a. It arrange | positions so that the opening of the dam 26 which becomes may face.
Thereby, the molten metal containing inclusions M can be actively guided into the sand stopper molding portion 24 by a natural flow without hindering the flow of the molten metal that has flowed into the cavity space in the pushed water 21c. As a result, the inclusion M can be prevented from flowing into the cavity space side that is the product P1, P2 side, and the occurrence of casting defects can be effectively prevented.

(6)
本実施形態の砂型20では、図10(a)および図10(b)に示すように、押し湯21c内のキャビティ空間と砂止め成形部24とをつなぐ堰26が、曲線状の部分を含むように構成されている。
これにより、砂止め成形部24と製品部分Pa2とが必要以上に近接配置されることにより、砂止め成形部24からの熱等によって製品部分Pa2が悪影響を受けることを回避することができる。
(6)
In the sand mold 20 of the present embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, the weir 26 that connects the cavity space in the hot water 21 c and the sand stopper molding portion 24 includes a curved portion. It is configured as follows.
Thereby, it can avoid that the product part Pa2 receives a bad influence by the heat | fever etc. from the sand stop shaping | molding part 24 by arrange | positioning the sand stop shaping | molding part 24 and product part Pa2 more closely than necessary.

(7)
本実施形態の砂型20の製造方法では、図8に示すように、成形する製品P1,P2の形状に合わせて選定された鋳型について、湯流れシミュレーションを行い、そのシミュレーションの結果に基づいて砂止め成形部24の位置を決定する。
これにより、キャビティ空間における介在物Mが集中して鋳造欠陥が発生し易い部位を特定し、その近傍に砂止め成形部24を設けることで、図9に示すように、特定の部位に集中するように存在した介在物Mの大部分を、砂止め成形部24内へと誘導することができる。この結果、砂止め成形部24を最適な位置に配置して、より効果的に鋳造欠陥の発生を防止することができる。
(7)
In the method for manufacturing the sand mold 20 of the present embodiment, as shown in FIG. 8, a hot water flow simulation is performed on the mold selected in accordance with the shape of the products P1 and P2 to be molded, and the sand stop is based on the result of the simulation. The position of the molding part 24 is determined.
As a result, the inclusion M in the cavity space is concentrated and a portion where a casting defect is likely to occur is specified, and the sand stopper molding portion 24 is provided in the vicinity thereof, thereby concentrating on the specific portion as shown in FIG. Thus, most of the inclusions M that existed in this way can be guided into the sand stop molding part 24. As a result, it is possible to more effectively prevent the occurrence of casting defects by arranging the sand stop molding portion 24 at an optimal position.

[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態1では、図1等に示すように、製品部分Paに相当するキャビティ空間Sの周辺に、複数の砂止め成形部14,15を設けた例を挙げて説明した。そして、上記実施形態2では、図9等に示すように、押し湯21cの周辺に砂止め成形部24を設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of invention.
(A)
In the first embodiment, as illustrated in FIG. 1 and the like, an example in which a plurality of sand stop molding portions 14 and 15 are provided around the cavity space S corresponding to the product portion Pa has been described. And in the said Embodiment 2, as shown in FIG. 9 etc., the example which provided the sand stop shaping | molding part 24 around the hot water 21c was demonstrated and demonstrated. However, the present invention is not limited to this.

例えば、欠陥発生部位となるおそれがある部位が他にも存在する場合には、製品部分に相当するキャビティ空間の周辺と押し湯の周辺とに、それぞれ砂止めを形成してもよい。
(B)
上記実施形態1,2では、図3および図9に示すように、砂止め成形部14,15と製品部分Pa内部のキャビティ空間Sとを結ぶ連結部、砂止め成形部24と押し湯21c内のキャビティ空間とを結ぶ連結部として、砂止め成形部14,15,24よりも断面積が小さい堰16a,16b,26等を形成した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
For example, when there are other parts that may become defect occurrence parts, sand stoppers may be formed around the cavity space corresponding to the product part and around the hot water, respectively.
(B)
In the said Embodiment 1, 2, as shown in FIG.3 and FIG.9, as shown in FIG. 3 and FIG. An example in which weirs 16a, 16b, 26, etc. having a smaller cross-sectional area than the sand stop forming parts 14, 15, 24, etc., are formed as the connecting parts that connect the cavity spaces. However, the present invention is not limited to this.

例えば、堰を設けずに、砂止め成形部とキャビティとを連結するようにしてもよい。
ただし、断面積が小さい堰を介して両空間を連結することで、砂止め内に流入した溶湯に滞留を起こさせて砂止め空間内に異物をとどまらせることができるという面で、断面積が小さい堰を介して連結することがより好ましい。
(C)
上記実施形態1,2では、図3および図9に示すように、製品Pを成形するキャビティ空間Sや押し湯11a〜11e部分に注入された溶湯の流れる進行方向、そして湯道22bから押し湯21c内のキャビティ空間に注入される溶湯の進行方向、に対向する位置に、開口が向くように砂止め成形部14,15,24を設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
For example, you may make it connect a sand stop molding part and a cavity, without providing a weir.
However, by connecting both spaces via a weir with a small cross-sectional area, the cross-sectional area can be reduced in order to cause the molten metal that has flowed into the sand stopper to stay and allow foreign matter to stay in the sand stopper space. It is more preferable to connect via a small weir.
(C)
In the said Embodiment 1, 2, as shown in FIG.3 and FIG.9, as for the progress direction through which the molten metal inject | poured into the cavity space S which shape | molds the product P and the hot water 11a-11e flow, and the hot water 22b, An example in which the sand stop molding portions 14, 15, and 24 are provided so that the openings face the positions facing the traveling direction of the molten metal injected into the cavity space in 21c has been described. However, the present invention is not limited to this.

例えば、開口の向きが溶湯の流れる方向に交差するように砂止め成形部を配置するようにしてもよい。
ただし、溶湯が流れる進行方向に開口部が向くように砂止め成形部を設けることにより、ガスや酸化物等の異物を含む溶湯を効率よく砂止め内へと誘導することができるという面では、上記実施形態のように、砂止め成形部を配置することがより好ましい。
For example, you may make it arrange | position a sand stop shaping | molding part so that the direction of opening may cross | intersect the direction where a molten metal flows.
However, by providing the sand stopper molding part so that the opening is directed in the traveling direction in which the molten metal flows, the molten metal containing foreign substances such as gas and oxide can be efficiently guided into the sand stopper. As in the above embodiment, it is more preferable to arrange a sand-resisting molded part.

(D)
上記実施形態1では、製品部分Paにおける欠陥が集中しそうな位置である2箇所に、砂止め成形部14,15(砂止め14a,15a)を設けた例を挙げて説明した。一方、上記実施形態2では、製品部分Pa1,Pa2の近傍ではなく、湯道22bから押し湯21c内へつながる部分の近傍から砂止め成形部24に連通する堰26を1箇所設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(D)
In the first embodiment, an example in which the sand stop forming portions 14 and 15 (sand stops 14a and 15a) are provided at two positions where defects in the product portion Pa are likely to concentrate has been described. On the other hand, in the second embodiment, an example is provided in which one weir 26 is provided that communicates with the sand stopper molding portion 24 not from the vicinity of the product portions Pa1 and Pa2 but from the vicinity of the portion that leads from the runner 22b to the hot water 21c. Explained. However, the present invention is not limited to this.

例えば、砂止め成形部(砂止め)を設ける数としては、シミュレーションの結果等を踏まえた上で、最適な位置に1箇所設けるだけでもよいし、3箇所以上設けてもよい。
(E)
上記実施形態1,2では、図8のフローチャートに示すように、設計した型についてシミュレーションを行い、その結果に基づいて鋳造欠陥の発生し易い場所へ砂止め成形部14,15,24を設ける例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
For example, the number of the sand stop molding portions (sand stops) may be provided at one optimum position or three or more places based on simulation results.
(E)
In the first and second embodiments, as shown in the flowchart of FIG. 8, an example is provided in which the designed mold is simulated, and based on the result, the sand-resin forming portions 14, 15, and 24 are provided in places where casting defects are likely to occur. And explained. However, the present invention is not limited to this.

例えば、シミュレーションを行うことなく、過去に成形された鋳造物に発生した鋳造欠陥のデータ等に基づいて鋳造欠陥が発生し易い場所を予測し、そこに砂止め成形部を設けた砂型を成形してもよい。
(F)
上記実施形態1,2では、本発明を適用した鋳造型として、砂型を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
For example, without performing a simulation, predict a place where a casting defect is likely to occur based on data of a casting defect that has occurred in a previously molded casting, and mold a sand mold provided with a sand-resisting molding part there. May be.
(F)
In the said Embodiment 1, 2, the sand mold was mentioned as an example and demonstrated as a casting mold to which this invention is applied. However, the present invention is not limited to this.

例えば、砂型以外にも、ロストワックス等の他の鋳造型に対して本発明を適用することが可能である。
さらには、金型であっても、キャビティ側の面に塗装面等を有する場合には、砂型等と同様に、溶湯がキャビティ内に充填される際に溶湯の圧力や流れによって金型内において異物が発生するおそれがあるため、金型に本発明を適用することも可能である。
For example, besides the sand mold, the present invention can be applied to other casting molds such as lost wax.
Furthermore, even in the case of a mold, when the cavity side surface has a painted surface or the like, as in the case of a sand mold, the molten metal is filled in the cavity due to the pressure and flow of the molten metal. Since foreign matter may be generated, the present invention can be applied to a mold.

本発明の鋳造型は、キャビティ空間の内外で生じた異物を除去して、異物混入による鋳造欠陥の発生を効果的に防止することができるという効果を奏することから、砂型やロストワックス、金型等の鋳造用の型に対して広く適用可能である。   The casting mold according to the present invention has the effect of removing foreign matters generated inside and outside the cavity space and effectively preventing the occurrence of casting defects due to the inclusion of foreign matters. It is widely applicable to casting molds such as.

本発明の一実施形態に係る砂型の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the sand type | mold which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の砂型を用いて製品の周囲に形成された砂止め部分を示す拡大図。The enlarged view which shows the sand stop part formed in the circumference | surroundings of the product using the sand mold of FIG. 図2の砂止め部分における介在物の分布状態を示す拡大図。The enlarged view which shows the distribution state of the inclusion in the sand stop part of FIG. 図2の砂止め部分を設けたことによる溶湯のXY平面における速度ベクトルを示すシミュレーション図。The simulation figure which shows the velocity vector in the XY plane of the molten metal by providing the sand-stop part of FIG. 図2の砂止め部分を設けたことによる溶湯のXZ平面における速度ベクトルを示すシミュレーション図。The simulation figure which shows the velocity vector in the XZ plane of the molten metal by providing the sand-stop part of FIG. 図2の砂止め部分を設けたことによる溶湯のYZ平面における速度ベクトルを示すシミュレーション図。The simulation figure which shows the velocity vector in the YZ plane of the molten metal by providing the sand-stop part of FIG. 本発明の一実施形態に係る砂型の構成の概略を示した模式図。The schematic diagram which showed the outline of the structure of the sand type | mold which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す砂型を製造する際の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow at the time of manufacturing the sand mold shown in FIG. 本発明の他の実施形態に係る砂型における介在物の分布状態を示す斜視図。The perspective view which shows the distribution state of the inclusion in the sand type | mold which concerns on other embodiment of this invention. (a),(b)は、図9の砂型に取り付けられた砂止めを示す図。(A), (b) is a figure which shows the sand stopper attached to the sand type | mold of FIG. (a),(b)は、図9の砂型によって形成された製品を示す斜視図。(A), (b) is a perspective view which shows the product formed with the sand mold of FIG. 図1の砂型との比較例となる砂型の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the sand mold used as the comparative example with the sand mold of FIG. (a)は、図12の比較例の砂型を用いて形成された製品に発生した不具合の状況を示すA部分の拡大図。(b)は、同じく不具合の状況を示すB部分の拡大図。(A) is the enlarged view of the A section which shows the condition of the malfunction which generate | occur | produced in the product formed using the sand mold of the comparative example of FIG. (B) is the enlarged view of the B part which shows the condition of a malfunction similarly. 本発明の砂型における介在物の分布状態を示す図3の拡大図との比較例としての砂型における介在物の分布状態を示す比較図。The comparison figure which shows the distribution state of the inclusion in the sand mold as a comparative example with the enlarged view of FIG. 3 which shows the distribution state of the inclusion in the sand mold of this invention. 本発明の砂型における介在物の分布状態を示す図8との比較例としての砂型における介在物の分布状態を示す比較図。The comparison figure which shows the distribution state of the inclusion in the sand type | mold as a comparative example with FIG. 8 which shows the distribution state of the inclusion in the sand type | mold of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 砂型(鋳造型)
11 製品成形部
11a〜11e 押し湯
12 注入部
12a 湯口
12b 湯道
14 砂止め成形部(異物除去空間部)
14a 砂止め
15 砂止め成形部(異物除去空間部)
15a 砂止め
16a,16b 堰(連通部)
20 砂型(鋳造型)
21 製品成形部
21c 押し湯
22 注入部
22a 湯口
22b 湯道
24 砂止め成形部(異物除去空間部)
M 介在物(異物)
P,P1,P2 製品
Pa、Pa1,Pa2 製品部分
S キャビティ空間(キャビティ部)
10 Sand mold (casting mold)
11 Product forming parts 11a to 11e Hot water 12 Injecting part 12a Pouring gate 12b Runway 14 Sand stop forming part (foreign matter removing space part)
14a Sand stopper 15 Sand stopper molding part (foreign matter removal space part)
15a Sand stop 16a, 16b Weir (communication part)
20 Sand mold (casting mold)
21 Product forming part 21c Pushing water 22 Injection part 22a Pouring port 22b Runway 24 Sand stop forming part (foreign matter removal space part)
M Inclusion (foreign matter)
P, P1, P2 Product Pa, Pa1, Pa2 Product part S Cavity space (cavity part)

Claims (7)

型内に製品部分に相当する空間を形成するキャビティ部と、
前記キャビティ部に溶湯を流し込む湯口と、
前記キャビティ部と前記湯口とを連通させる湯道と、
前記湯道から前記キャビティ部に流入した前記溶湯を前記キャビティ部の外へ導くように、前記キャビティ部に連通しているとともに、前記キャブティ部内に溶湯を注入する際の姿勢における前記キャビティ部の側方に形成された異物除去空間部と、
を備え
前記異物除去空間部は、前記湯道を介して前記キャビティ部内に注入された溶湯の流れの進行方向に対して対向する位置に、前記キャビティ部と連通する開口を有している、
鋳造型。
A cavity that forms a space corresponding to the product part in the mold,
A gate for pouring molten metal into the cavity,
A runner communicating the cavity part and the gate;
A side of the cavity portion in a posture when the molten metal is introduced into the cabty portion and communicated with the cavity portion so as to guide the molten metal flowing into the cavity portion from the runway to the outside of the cavity portion. A foreign matter removal space formed on the side ,
Equipped with a,
The foreign matter removal space has an opening communicating with the cavity at a position facing the traveling direction of the flow of the molten metal injected into the cavity through the runner.
Casting mold.
砂型である、
請求項1に記載の鋳造型。
Sand mold,
The casting mold according to claim 1.
前記異物除去空間部は、前記異物除去空間部よりも断面積が小さい連通部を介して、前記キャビティ部と連通している、
請求項1または2に記載の鋳造型。
The foreign matter removal space portion communicates with the cavity portion via a communication portion having a smaller cross-sectional area than the foreign matter removal space portion.
The casting mold according to claim 1 or 2.
前記異物除去空間部は、前記キャビティ部内に溶湯を注入する際の姿勢における前記キャビティ部の側面に形成されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の鋳造型。
The foreign matter removal space is formed on a side surface of the cavity in a posture when pouring molten metal into the cavity.
The casting mold according to any one of claims 1 to 3.
前記異物除去空間部は、前記キャビティ部と前記湯道との接続部分よりも低い位置に形成されている、
請求項1から4のいずれか1項に記載の鋳造型。
The foreign matter removal space is formed at a position lower than the connection portion between the cavity and the runner ,
The casting mold according to any one of claims 1 to 4.
前記異物除去空間部と前記キャビティ部とを連通させる連通部は、曲線状の部分を含むように形成されている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の鋳造型。
The communication part that connects the foreign substance removal space part and the cavity part is formed so as to include a curved part.
The casting mold according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載の鋳造型の製造方法であって、
前記鋳造型について前記溶湯の流れに関する湯流れシミュレーションを行う第1のステップと、
前記湯流れシミュレーションの結果に基づいて、前記キャビティ部に対する前記異物除去空間部の配置を決定する第2のステップと、
を備えた鋳造型の製造方法。
It is a manufacturing method of the casting mold according to any one of claims 1 to 6,
A first step of performing a molten metal flow simulation on the molten metal flow for the casting mold;
A second step of determining an arrangement of the foreign matter removal space with respect to the cavity based on the result of the hot water flow simulation;
A casting mold manufacturing method comprising:
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