鋳造用金型
【課題】 バリの発生を抑制することができる鋳造用金型を提供する。
【解決手段】 ガス抜きランナを備えた鋳造用金型において、複数のガス抜きランナ１１，１２，１３，１４を合流させる場合に、合流前の各ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積を小さくした。深さと幅で決まる合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積は、深さを一定に保ったまま幅を調整することにより設定される。合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積は、合流前の各ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の断面積の合計の０．６〜０．９倍が好ましい。
【解決手段】 ガス抜きランナを備えた鋳造用金型において、複数のガス抜きランナ１１，１２，１３，１４を合流させる場合に、合流前の各ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積を小さくした。深さと幅で決まる合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積は、深さを一定に保ったまま幅を調整することにより設定される。合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積は、合流前の各ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の断面積の合計の０．６〜０．９倍が好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のガス抜きランナを備えた鋳造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイキャストにおいては、キャビティに溶湯を充填する際に、背圧が掛からないようにするため、ガス抜きランナを設けて、キャビティ内のガス（空気）をキャビティ外へ排出することが知られている。また、溶湯がガス抜きランナを通過する速度が速いと、チルベント周辺でバリが発生する虞があることから、充填時間が延びても品質に悪影響を及ぼさない範囲で溶湯の通過速度を下げるようにしている。
【０００３】
特許文献１には、キャビティ内のガスをキャビティ全周から均一に外部へ排出するために、キャビティとガス抜き通路を連通するゲートの断面積が吸引源から遠のくにつれて大きくなるように形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術においては、吸引源から遠のくにつれてガス抜き断面積が大きくなると、各ガス抜き断面積が変化してしまうため、溶湯の通過速度が各ガス抜きでバラバラになり、溶湯を同時且つ均一にキャビティに充填することができない。また、吸引源から遠のくにつれてガス抜き断面積が大きくなるように形成されていると、溶湯がガス抜きランナを通過する際に、断面積が小さくなるにつれて溶湯の通過速度が速くなり、バリが発生する虞がある。更に、溶湯の通過速度が速いまま合流すると、サージ圧によりバリが発生してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バリの発生を抑制することができる鋳造用金型を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく本発明は、ガス抜きランナを備えた鋳造用金型において、複数のガス抜きランナを合流させる場合に、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナの断面積を小さくしたものである。
【０００８】
深さと幅で決まる前記合流後のガス抜きランナの断面積は、深さを一定に保ったまま幅を調整することにより設定することができる。
【０００９】
また、前記合流後のガス抜きランナの断面積は、前記合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計の０．６〜０．９倍であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナの断面積を小さくしたので、バリが発生することなく製品の品質が向上する。バリが発生しないので、連続鋳造が可能になり稼働率が向上する。更に、バリによる金型の損傷が発生しないので、金型のメンテナンス工数も削減することができる。
【００１１】
また、合流後のガス抜きランナの断面積を、深さを一定に保ったまま幅を調整して設定すれば、ガス抜きランナの表面積を増やすことによりガス抜きランナの抜熱量を増やし、ガス抜きランナを通過中の溶湯の凝固を促進させてバリの発生を防ぐことができる。
【００１２】
また、合流後のガス抜きランナの断面積は、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計の０．６〜０．９倍にすれば、合流後のガス抜きランナを通過する溶湯の速度が急激に上昇することがないので、バリの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る鋳造用金型の概要断面図
【図２】可動型の概要平面図
【図３】合流前のガス抜きランナの断面図
【図４】合流後のガス抜きランナの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る鋳造用金型１は、図１に示すように、固定型２と可動型３からなり、固定型２と可動型３を合わせることでキャビティ４、オーバフロー５、ガス抜き手段６やゲート７などが形成される。また、固定型２にはスリーブ８が設けられている。鋳造用金型１は、同一形状の製品を同一品質で２個取りできるよう形成されている。
【００１５】
ガス抜き手段６は、図２に示すように、一方の１つの製品（キャビティ４）について４つのガス抜きランナ１１，１２，１３，１４を設け、ガス抜きランナ１１とガス抜きランナ１２を合流させてガス抜きランナ１５とし、ガス抜きランナ１３とガス抜きランナ１４を合流させてガス抜きランナ１６として構成されている。更に、ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６は、夫々チルベント１７に接続されている。
【００１６】
同様に、他方の製品についても４つのガス抜きランナ２１，２２，２３，２４を設け、ガス抜きランナ２１とガス抜きランナ２２を合流させてガス抜きランナ２５とし、ガス抜きランナ２３とガス抜きランナ２４を合流させてガス抜きランナ２６として構成されている。更に、ガス抜きランナ２５とガス抜きランナ２６は、夫々チルベント２７に接続されている。
【００１７】
ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６は、図３及び図４に示すように、断面が幅Ｗと深さＤからなる四角形状に形成されている。例えば、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の幅Ｗを８ｍｍ、深さＤを７．５ｍｍに設定すると、断面積Ｓは夫々６０ｍｍ２となる。すると、ガス抜きランナ１１とガス抜きランナ１２、及びランナ１３とランナ１４の合計断面積は、１２０ｍｍ２となる。また、ガス抜きランナ１１とガス抜きランナ１２を合流させたガス抜きランナ１５の幅Ｗを１２ｍｍ、深さＤを７．５ｍｍに設定すると、断面積Ｓは９０ｍｍ２となる。
【００１８】
従って、１つの製品（キャビティ４）からチルベント１７に向かうガス抜きランナの断面積は、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４による２４０ｍｍ２（６０ｍｍ２×４）から、ガス抜きランナ１５，１６による１８０ｍｍ２（９０ｍｍ２×２）に変化するので、合流後の断面積は２５％減少している。また、チルベント１７のガス抜き断面積は、一箇所当たり幅を５５ｍｍ、深さを０．６９ｍｍとして３８ｍｍ２に設定している。
【００１９】
このように、１つの製品についてのガス抜き断面積の変化は、ガス抜きランナが４つの時：２４０ｍｍ２（６０ｍｍ２×４）→合流によるガス抜きランナが２つの時：１８０ｍｍ２（９０ｍｍ２×２）→チルベント１７が２箇所：７６ｍｍ２（３８ｍｍ２×２）となる。他方の製品についてのガス抜きランナ２１，２２，２３，２４，２５，２６やチルベント２７も同様に構成されている。
【００２０】
合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積を合流前のガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の断面積と同一に設定すると、合流後の溶湯の通過速度が合流前の溶湯の通過速度の２倍に急上昇してバリ発生の虞がある。また、チルベント１７で断面積が急激に小さくなると溶湯速度の急上昇によりサージ圧が発生しバリ張りの虞がある。そこで、チルベント１７に流入させる前に、段階的にガス抜きランナの断面積を減少させている。
【００２１】
また、合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積の設定は、図４に示すように、深さＤを一定（例えば、７．５ｍｍ）に保ったまま幅Ｗのみ広げる（例えば、１２ｍｍ）ことにより行う。ガス抜きランナ１５，１６の表面積を増やすことによってガス抜きランナ１５，１６の抜熱量を増やし、ガス抜きランナ１５，１６を通過中の溶湯の凝固を促進させてバリの発生を防ぐことになる。
【００２２】
また、キャビティ４からチルベント１７に至るガス抜きランナの流動長を同じにすれば、各ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６の断面積が統一されているため、溶湯のランナ通過速度が夫々等しくなり、溶湯の充填タイミングを同時にすることが容易にできる。
【００２３】
チルベント１７には、ガス抜きランナ１５，１６が夫々接続されているが、チルベント１７内に仕切りを配設してガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６を独立させることにより、ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６が互いに干渉しないようにしている。
【００２４】
ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６を干渉させなければ、背圧が立たず、ガス抜きランナの充填完了のタイミングも同時になり、製品の品質にばらつきが生じない。また、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６を通過する溶湯に背圧が掛かると背圧により出口が塞がれバリが発生するが、ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６を干渉させなければ、バリ発生の虞もない。
【００２５】
また、オーバフロー５を出たガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６は、図２に示すように、シール幅Ｅが５０ｍｍ以上を確保できるようレイアウトされている。ここで、シール幅Ｅとは、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６からキャビティ４の端面までの幅をいう。例えば、ガス抜きランナの周囲に幅５ｍｍ程でバリが発生した場合に、次のショットでは幅５ｍｍよりも広い範囲でバリが進展しようとする。この時、金型のシール幅Ｅが５０ｍｍ未満であるとバリが進展し易く、シール幅Ｅが５０ｍｍ以上であるとバリが進展し難い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によれば、バリの発生が抑制されるので製品の品質が向上すると共に、バリ張りが抑制されるので連続鋳造が可能になるため稼働率が向上する鋳造用金型を提供することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１…鋳造用金型、２…固定型、３…可動型、４…キャビティ、５…オーバフロー、６…ガス抜き手段、７…ゲート、１１，１２，１３，１４，１５，１６，２１，２２，２３，２４，２５，２６…ガス抜きランナ、１７，２７…チルベント、Ｅ…シール幅、Ｄ…深さ、Ｗ…幅。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のガス抜きランナを備えた鋳造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイキャストにおいては、キャビティに溶湯を充填する際に、背圧が掛からないようにするため、ガス抜きランナを設けて、キャビティ内のガス（空気）をキャビティ外へ排出することが知られている。また、溶湯がガス抜きランナを通過する速度が速いと、チルベント周辺でバリが発生する虞があることから、充填時間が延びても品質に悪影響を及ぼさない範囲で溶湯の通過速度を下げるようにしている。
【０００３】
特許文献１には、キャビティ内のガスをキャビティ全周から均一に外部へ排出するために、キャビティとガス抜き通路を連通するゲートの断面積が吸引源から遠のくにつれて大きくなるように形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術においては、吸引源から遠のくにつれてガス抜き断面積が大きくなると、各ガス抜き断面積が変化してしまうため、溶湯の通過速度が各ガス抜きでバラバラになり、溶湯を同時且つ均一にキャビティに充填することができない。また、吸引源から遠のくにつれてガス抜き断面積が大きくなるように形成されていると、溶湯がガス抜きランナを通過する際に、断面積が小さくなるにつれて溶湯の通過速度が速くなり、バリが発生する虞がある。更に、溶湯の通過速度が速いまま合流すると、サージ圧によりバリが発生してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バリの発生を抑制することができる鋳造用金型を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく本発明は、ガス抜きランナを備えた鋳造用金型において、複数のガス抜きランナを合流させる場合に、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナの断面積を小さくしたものである。
【０００８】
深さと幅で決まる前記合流後のガス抜きランナの断面積は、深さを一定に保ったまま幅を調整することにより設定することができる。
【０００９】
また、前記合流後のガス抜きランナの断面積は、前記合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計の０．６〜０．９倍であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナの断面積を小さくしたので、バリが発生することなく製品の品質が向上する。バリが発生しないので、連続鋳造が可能になり稼働率が向上する。更に、バリによる金型の損傷が発生しないので、金型のメンテナンス工数も削減することができる。
【００１１】
また、合流後のガス抜きランナの断面積を、深さを一定に保ったまま幅を調整して設定すれば、ガス抜きランナの表面積を増やすことによりガス抜きランナの抜熱量を増やし、ガス抜きランナを通過中の溶湯の凝固を促進させてバリの発生を防ぐことができる。
【００１２】
また、合流後のガス抜きランナの断面積は、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計の０．６〜０．９倍にすれば、合流後のガス抜きランナを通過する溶湯の速度が急激に上昇することがないので、バリの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る鋳造用金型の概要断面図
【図２】可動型の概要平面図
【図３】合流前のガス抜きランナの断面図
【図４】合流後のガス抜きランナの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る鋳造用金型１は、図１に示すように、固定型２と可動型３からなり、固定型２と可動型３を合わせることでキャビティ４、オーバフロー５、ガス抜き手段６やゲート７などが形成される。また、固定型２にはスリーブ８が設けられている。鋳造用金型１は、同一形状の製品を同一品質で２個取りできるよう形成されている。
【００１５】
ガス抜き手段６は、図２に示すように、一方の１つの製品（キャビティ４）について４つのガス抜きランナ１１，１２，１３，１４を設け、ガス抜きランナ１１とガス抜きランナ１２を合流させてガス抜きランナ１５とし、ガス抜きランナ１３とガス抜きランナ１４を合流させてガス抜きランナ１６として構成されている。更に、ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６は、夫々チルベント１７に接続されている。
【００１６】
同様に、他方の製品についても４つのガス抜きランナ２１，２２，２３，２４を設け、ガス抜きランナ２１とガス抜きランナ２２を合流させてガス抜きランナ２５とし、ガス抜きランナ２３とガス抜きランナ２４を合流させてガス抜きランナ２６として構成されている。更に、ガス抜きランナ２５とガス抜きランナ２６は、夫々チルベント２７に接続されている。
【００１７】
ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６は、図３及び図４に示すように、断面が幅Ｗと深さＤからなる四角形状に形成されている。例えば、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の幅Ｗを８ｍｍ、深さＤを７．５ｍｍに設定すると、断面積Ｓは夫々６０ｍｍ２となる。すると、ガス抜きランナ１１とガス抜きランナ１２、及びランナ１３とランナ１４の合計断面積は、１２０ｍｍ２となる。また、ガス抜きランナ１１とガス抜きランナ１２を合流させたガス抜きランナ１５の幅Ｗを１２ｍｍ、深さＤを７．５ｍｍに設定すると、断面積Ｓは９０ｍｍ２となる。
【００１８】
従って、１つの製品（キャビティ４）からチルベント１７に向かうガス抜きランナの断面積は、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４による２４０ｍｍ２（６０ｍｍ２×４）から、ガス抜きランナ１５，１６による１８０ｍｍ２（９０ｍｍ２×２）に変化するので、合流後の断面積は２５％減少している。また、チルベント１７のガス抜き断面積は、一箇所当たり幅を５５ｍｍ、深さを０．６９ｍｍとして３８ｍｍ２に設定している。
【００１９】
このように、１つの製品についてのガス抜き断面積の変化は、ガス抜きランナが４つの時：２４０ｍｍ２（６０ｍｍ２×４）→合流によるガス抜きランナが２つの時：１８０ｍｍ２（９０ｍｍ２×２）→チルベント１７が２箇所：７６ｍｍ２（３８ｍｍ２×２）となる。他方の製品についてのガス抜きランナ２１，２２，２３，２４，２５，２６やチルベント２７も同様に構成されている。
【００２０】
合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積を合流前のガス抜きランナ１１，１２，１３，１４の断面積と同一に設定すると、合流後の溶湯の通過速度が合流前の溶湯の通過速度の２倍に急上昇してバリ発生の虞がある。また、チルベント１７で断面積が急激に小さくなると溶湯速度の急上昇によりサージ圧が発生しバリ張りの虞がある。そこで、チルベント１７に流入させる前に、段階的にガス抜きランナの断面積を減少させている。
【００２１】
また、合流後のガス抜きランナ１５，１６の断面積の設定は、図４に示すように、深さＤを一定（例えば、７．５ｍｍ）に保ったまま幅Ｗのみ広げる（例えば、１２ｍｍ）ことにより行う。ガス抜きランナ１５，１６の表面積を増やすことによってガス抜きランナ１５，１６の抜熱量を増やし、ガス抜きランナ１５，１６を通過中の溶湯の凝固を促進させてバリの発生を防ぐことになる。
【００２２】
また、キャビティ４からチルベント１７に至るガス抜きランナの流動長を同じにすれば、各ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６の断面積が統一されているため、溶湯のランナ通過速度が夫々等しくなり、溶湯の充填タイミングを同時にすることが容易にできる。
【００２３】
チルベント１７には、ガス抜きランナ１５，１６が夫々接続されているが、チルベント１７内に仕切りを配設してガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６を独立させることにより、ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６が互いに干渉しないようにしている。
【００２４】
ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６を干渉させなければ、背圧が立たず、ガス抜きランナの充填完了のタイミングも同時になり、製品の品質にばらつきが生じない。また、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６を通過する溶湯に背圧が掛かると背圧により出口が塞がれバリが発生するが、ガス抜きランナ１５とガス抜きランナ１６を干渉させなければ、バリ発生の虞もない。
【００２５】
また、オーバフロー５を出たガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６は、図２に示すように、シール幅Ｅが５０ｍｍ以上を確保できるようレイアウトされている。ここで、シール幅Ｅとは、ガス抜きランナ１１，１２，１３，１４，１５，１６からキャビティ４の端面までの幅をいう。例えば、ガス抜きランナの周囲に幅５ｍｍ程でバリが発生した場合に、次のショットでは幅５ｍｍよりも広い範囲でバリが進展しようとする。この時、金型のシール幅Ｅが５０ｍｍ未満であるとバリが進展し易く、シール幅Ｅが５０ｍｍ以上であるとバリが進展し難い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によれば、バリの発生が抑制されるので製品の品質が向上すると共に、バリ張りが抑制されるので連続鋳造が可能になるため稼働率が向上する鋳造用金型を提供することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１…鋳造用金型、２…固定型、３…可動型、４…キャビティ、５…オーバフロー、６…ガス抜き手段、７…ゲート、１１，１２，１３，１４，１５，１６，２１，２２，２３，２４，２５，２６…ガス抜きランナ、１７，２７…チルベント、Ｅ…シール幅、Ｄ…深さ、Ｗ…幅。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス抜きランナを備えた鋳造用金型において、複数のガス抜きランナを合流させる場合に、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナの断面積を小さくしたことを特徴とする鋳造用金型。
【請求項２】
請求項１に記載の鋳造用金型において、深さと幅で決まる前記合流後のガス抜きランナの断面積は、深さを一定に保ったまま幅を調整することにより設定されることを特徴とする鋳造用金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鋳造用金型において、前記合流後のガス抜きランナの断面積は、前記合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計の０．６〜０．９倍であることを特徴とする鋳造用金型。
【請求項１】
ガス抜きランナを備えた鋳造用金型において、複数のガス抜きランナを合流させる場合に、合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計よりも、合流後のガス抜きランナの断面積を小さくしたことを特徴とする鋳造用金型。
【請求項２】
請求項１に記載の鋳造用金型において、深さと幅で決まる前記合流後のガス抜きランナの断面積は、深さを一定に保ったまま幅を調整することにより設定されることを特徴とする鋳造用金型。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鋳造用金型において、前記合流後のガス抜きランナの断面積は、前記合流前の各ガス抜きランナの断面積の合計の０．６〜０．９倍であることを特徴とする鋳造用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４８２９１（Ｐ２０１２−１４８２９１Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４１４（Ｐ２０１１−７４１４）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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