JPH0787966B2 - 複合鋳型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は複合鋳型、特に、鋳造体成形用キャビテイを有
する砂型と、該砂型を補強すべく、該砂型を囲繞する金
属製補強型とを有するものの改良に関する。

（２） 従来の技術 従来、この種複合鋳型は、砂型の外面が補強型の内面に
密着するように構成されている（実公昭55−28368号公
報参照）。

（３） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記のように構成すると、砂型が溶湯によ
り加熱されてガスを発生した際に、砂型外面側へのガス
抜き通路がないため、そのガスが溶湯に巻込まれて鋳造
体に巣等の鋳造欠陥が発生するおそれがある。

また砂型の保温性に伴い鋳造体の冷却速度が遅くなっ
て、その生産能率が悪いといった問題もある。

本発明は前記に鑑み、砂型より発生するガスを効率良く
除去し、また鋳造体の冷却速度を速めることのできる前
記複合鋳型を提供することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 問題点を解決するための手段 本発明は、一端を該補強型の外面に、また他端を前記砂
型に臨む該補強型の内面にそれぞれ開口させた複数の通
孔を前記補強型に設け、該補強型の外周に、各通孔が連
通する冷却ガス流通室を備えたことを特徴とする。

（２） 作用 前記のように構成すると、砂型が溶湯により加熱されて
ガスを発生した際に、そのガスは各通孔を経て冷却ガス
流通室に効率良く除去される。

また砂型は、冷却ガスおよび金属性補強型により冷却さ
れるので、鋳造体の冷却速度が速められる。

（３） 実施例 第１図は、第2,第３図に示す本発明複合鋳型１を用いて
鋳造された鋳造体としての内燃機関用カム軸２を示し、
そのカム軸２は従来周知のものであって、相隣るものを
一組とする複数組のカム部３、相隣るカム部３間および
両端部にそれぞれ存するジャーナル部４等を有する。

第2,第３図において、複合鋳型１は、軸線を上下方向に
向けたカム軸成形用キャビテイ５を有する砂型６と、そ
の砂型６を補強すべく、砂型６を囲繞してそれと結合さ
れた金属製補強型７と、補強型７外面との間に空間を画
成して、その補強型７を囲繞すると共にそれと結合され
た箱体８とよりなる。

砂型６は、バインダとしてフェノール樹脂を含有するシ
エル砂より構成され、そのキャビテイ５の上端に連通す
る湯口９を備えている。

砂型６と補強型７とは、凹凸嵌合部10を介して部分的に
結合されており、補強型７には、砂型６の外面に臨む複
数の空洞部11と、相隣る空洞部11間を連通する複数の連
通孔12と、一端を補強型７の外面に、また他端を各空洞
部11の内面にそれぞれ開口させた複数の通孔13が設けら
れる。砂型６の各カムノーズ成形部14に開口15が形成さ
れ、各開口15に補強型７の各冷し金部16が嵌合してそれ
らがキャビテイ５の一部を構成している。

補強型７外周の空間は冷却ガス流通室17として機能し、
そこで箱体８の底壁に複数の冷却ガス導入管18が、また
天井壁に複数の冷却ガス排出管19がそれぞれ取付けら
れ、各冷却ガス導入管18はブロア20に接続される。

複合鋳型１は、キャビテイ５の軸線を含む垂直面で二分
割でされており、したがって、砂型６、補強型７および
箱体８は、各一対の半体6₁,6₂、7₁,7₂および8₁,8₂より
構成される。補強型７の一方の半体7₂に、砂型６外面に
臨む複数の凹部21がキャビティ５軸線方向に所定の間隔
をとって形成される。各凹部21に砂型保護用当接体22が
摺合され、その当接体22と凹部21底面との間に押圧ばね
23が縮設される。これにより各押圧ばね23の弾発力で砂
型６の一方の半体6₂が他方の半体6₁に押圧される。

次に、カム軸２の鋳造作業について説明する。

先ず、50〜70重量％の鋼のスクラップ材および30〜50重
量％の返り材を主原料として、これらを高周波溶解炉等
で溶解し、その溶湯に、炭素および鉄−クロム、鉄−モ
リブテン、鉄−バナジウム等の合金を添加し、下表に示
すようにJIS SKD11相当の溶湯を調整する。

次いで、前記溶湯をアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気
下で1600〜1650℃に昇温した後、溶湯にアルミニウムま
たはカルシウム−ケイ素合金といった脱酸剤を添加す
る。

ブロア20を作動して冷却ガス流通室17に冷却ガスとして
空気を流通し、前記溶湯を温度1550〜1600℃にて砂型６
に注入する。

溶湯の注入により砂型６が加熱されて、そのバインダの
燃焼に伴いガスが発生すると、そのガスは各空洞部11、
各連通孔12および各通孔13を経て冷却ガス流通室17に効
率良く除去され、次いで空気と共に外部へ排出される。

また砂型６は、空気および金属製補強型７により冷却さ
れるので、カム軸２の冷却速度が速められ、その結果溶
湯の注入終了後２分間でカム軸２の離型が可能である。

前記鋳造工程を経て得られたカム軸２には、ガスの巻込
みに起因した巣等の鋳造欠陥の発生がなく、その品質は
優秀である。

また各カム部３のカムノーズ3aは各冷し金部16に急冷さ
れて微細な金属組織となており、各カムノーズ3aの耐摩
耗性の向上が図られている。各冷し金部16を補強型７の
一部によって構成すると、特別に冷し金を用意する必要
がなく、経済的である。

また、前記のように冷却ガスとして空気を用いると、そ
の空気が各通孔13および各連通孔12を経て各空洞部11に
進入するので、砂型６に含まれるバインダの燃焼が空気
により助勢され、その結果バインダが略完全に燃焼する
ので、鋳造後における砂型６の崩壊性が良好となる。

従来装置の場合は、砂型外面が補強型内面に密着してい
るので、砂型が空気より遮断され、その結果バインダが
不完全燃焼となって砂型の崩壊性が悪いといった問題が
ある。

なお、本発明カム軸に限らず、その他の鋳造体、例えば
クランク軸、ナックルアーム、ブレーキキャリパ等の鋳
造に適用される。

C.発明の効果 本発明によれば、砂型が溶湯により加熱されて発生した
ガスを各通孔を経て冷却ガス流通室に効率良く除去する
ことができ、したがって、鋳造体における前記ガスに起
因した鋳造欠陥の発生を回避することができる。

また砂型を、冷却ガスおよび金属製補強型により冷却し
得るので、鋳造体の冷却速度を速めて、その生産能率を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカム軸の正面図、第２および第３図は本発明の
一実施例を示し、第２図は全体の斜視図、第３図は第２
図III−III線断面図である。 １……鋳造体としてのカム軸、５……キャビテイ、６…
…砂型、７……補強型、13……通孔、16……冷し金部、
17……冷却ガス流通室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永岡 忠生 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 井上 正博 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−78548（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−34949（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−2538（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−153009（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳造体成型用キャビテイを有する砂型と、
   該砂型を補強すべく、該砂型を囲繞する金属製補強型と
   を有する複合鋳型において、一端を該補強型の外面に、
   また他端を前記砂型に臨む該補強型の内面にそれぞれ開
   口させた複数の通孔を前記補強型に設け、該補強型の外
   周に、各通孔が連通する冷却ガス流通室を備えたこと特
   徴とする複合鋳型。
2. 【請求項２】前記砂型は溶湯の熱に燃焼するバインダを
   含み、前記冷却ガス流通室に冷却ガスとして空気を流通
   させるようにした、特許請求の範囲第（１）項記載の複
   合鋳型。
3. 【請求項３】前記補強型は、前記砂型を貫通して前記キ
   ャビテイの一部を構成する冷し金部を備えている、特許
   請求の範囲第（１）または第（２）項記載の複合鋳型。