專利名稱：鑄模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄模。
背景技術(shù)：
鑄造是通過將熔融的非鐵金屬壓入模具而高精度地大量生產(chǎn)鑄造表皮優(yōu)異的鑄造物的鑄造方式的一種。模具具備與制品的形狀相對(duì)應(yīng)的模腔(制品部)和用于向模腔流入熔融非鐵金屬的路徑(非制品部)。專利文獻(xiàn)I中記載有使用鑄模的鑄造方法。一般的鑄造中，首先，將模具內(nèi)通過真空裝置等進(jìn)行抽氣減壓后，向柱塞套內(nèi)澆注熔融金屬(溶融的非鐵金屬)。澆注的熔融金屬經(jīng)由柱塞套、澆道充填到模腔內(nèi)。充填的熔融金屬在冷卻固化后脫模，形成制品。例如，作為壓力容器之一的壓縮機(jī)殼體等通過鑄造制造。圖7表示壓縮機(jī)殼體之一例。圖7是汽車空調(diào)用的渦卷型壓縮機(jī)100。渦卷壓縮機(jī)100具有構(gòu)成外殼的殼體102。殼體102通過將前殼103和后殼104用螺栓105 —體緊固固定而構(gòu)成。在介于前殼103和后殼104之間的接合面安裝有O型環(huán)等密封材料106，且將形成于殼體102內(nèi)的吸入腔室相對(duì)于大氣氣密密封?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:特開2008-55487號(hào)公報(bào)(段落
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發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明解決的問題鑄造時(shí)，即使在注入熔融金屬之前將模具內(nèi)抽氣減壓的情況下，在非制品部中也殘存氣體。因此，在將熔融金屬經(jīng)由非制品部流入制品內(nèi)的過程中，存在會(huì)卷入殘存氣體的問題。當(dāng)熔融金屬在卷入有殘存氣體的狀態(tài)下冷卻固化時(shí)，在制品內(nèi)產(chǎn)生孔(氣體缺陷)。在制品為壓力容器的情況下，需要將壓力容器內(nèi)氣密密封，但上述孔在密封面出現(xiàn)時(shí)，成為壓力泄漏或制冷劑氣體泄漏等產(chǎn)生的原因。本發(fā)明是鑒于這樣的情況而創(chuàng)立的，其目的在于提供一種難以產(chǎn)生氣體缺陷的鑄模。解決問題的技術(shù)方案為解決上述殼體，本發(fā)明提供一種鑄模，將燒道在分支部分支，模腔與該分支的燒道的各自的下游側(cè)端部連通，其中，所述澆道由所述分支部的更上游側(cè)的主澆道和所述分支部的更下游側(cè)的多個(gè)輔澆道構(gòu)成，在所述分支部的所述主澆道的延伸方向形成具有朝向所述主澆道側(cè)開放的開口部的容積部，所述開口部的寬度比所述主澆道的寬度寬。以往，在向模具澆注熔融金屬時(shí)，熔融金屬一邊卷入殘存于澆道內(nèi)的氣體一邊到達(dá)模腔。殘存氣體被更多地卷入澆注的熔融金屬的前頭部分。根據(jù)發(fā)明，通過在澆道的分支部設(shè)有容積部，將澆注的熔融金屬的前頭部分捕集到容積部。容積部的開口部朝向主澆道側(cè)開放，該開口部也被設(shè)計(jì)為比主澆道寬。因此，熔融金屬的前頭部分在被分流向各輔澆道之前被容積部捕集。由此，能夠防止卷入大量氣體的熔融金屬流入模腔。即，能夠制造氣體缺陷少的制品。根據(jù)上述發(fā)明的一方面，優(yōu)選的是，所述開口部具有以朝向所述主澆道加寬的方式傾斜的面。由此，更容易將熔融金屬的先頭部分導(dǎo)向容積部。上述發(fā)明的一方面中，優(yōu)選的是，所述容積部由包含所述開口部的熔融金屬導(dǎo)入部和與所述熔融金屬導(dǎo)入部的開口部的相反側(cè)連通的熔融金屬貯存部構(gòu)成，所述熔融金屬貯存部為球形。在鑄造時(shí)，以高壓壓入熔融金屬。通過將熔融金屬貯存部設(shè)為球形，可以減小熔融金屬導(dǎo)入熔融金屬貯存部時(shí)的應(yīng)力集中。由此，能夠延長(zhǎng)模具的壽命。本說明書中，“球”及“球形”實(shí)質(zhì)上是包含球形、或球形的至少一部分的形狀。在上述一方面中，優(yōu)選的是，在所述熔融金屬導(dǎo)入部的所述熔融金屬貯存部一側(cè)，以寬度朝向所述熔融金屬貯存部變窄的方式在側(cè)面設(shè)有切口。由此，能夠防止被捕集在熔融金屬貯存部的熔融金屬及殘存氣體向澆道逆流。在上述一方面，也可以所述熔融金屬貯存部以與所述主澆道的延伸方向不同的方向設(shè)有柱。通過在球狀的熔融金屬貯存部的內(nèi)側(cè)架設(shè)柱，被導(dǎo)入熔融金屬貯存部的熔融金屬沿球的內(nèi)面流動(dòng)。由此，容易在熔融金屬貯存部滯留熔融金屬。另外，通常，在鑄模中，從使材料成品率良好的目的出發(fā)，優(yōu)選模具的非制品部的體積小。通過在熔融金屬貯存部設(shè)有柱，能夠減小熔融金屬貯存部的實(shí)質(zhì)的體積。即，能夠減小非制品部的體積。在上述發(fā)明的一方面中，也可以是，所述熔融金屬貯存部為圓形的槽，在所述熔融金屬貯存部的切線位置配置所述熔融金屬導(dǎo)入部。通過將熔融金屬貯存部設(shè)為圓形，可以減小應(yīng)力集中。由于將熔融金屬導(dǎo)入部配置于熔融金屬貯存部的切線位置，所以熔融金屬被沿熔融金屬貯存部的圓周導(dǎo)入，以卷成渦卷的方式流動(dòng)。由此，容易使熔融金屬滯留在熔融金屬貯存部。在上述一方面中，也可以在所述槽樹立設(shè)有渦旋狀的渦卷。由此，能夠更可靠地將熔融金屬滯留于熔融金屬貯存部?jī)?nèi)。在上述發(fā)明的一方面中，也可以是，在所述輔澆道的與所述開口部的連接部分設(shè)有所述開口部朝向所述主澆道側(cè)加寬的方式凹向所述輔澆道的內(nèi)側(cè)的切口。由此，由于加寬容積部的開口部，并且使輔澆道的入口稍微窄，因此，熔融金屬的先頭部分順暢地被導(dǎo)向容積部。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過在澆道的分支部設(shè)有可滯留熔融金屬的容積部，能夠成為可制造氣體缺陷少的制品。


圖1是第一實(shí)施方式的鑄模的澆道的分支部的俯視圖；圖2是第二實(shí)施方式的鑄模的澆道的分支部的俯視圖；圖3是第三實(shí)施方式的鑄模的澆道的分支部的俯視圖；圖4是第四實(shí)施方式的鑄模的澆道的分支部的俯視圖；圖5是第五實(shí)施方式的鑄模的澆道的分支部的俯視圖；圖6是現(xiàn)有的鑄模的澆道的分支部的俯視圖；圖7是表不壓縮機(jī)殼體之一例的圖。符號(hào)說明1、10、20、30、40、50 澆道2、12、22、32、42、52 主澆道3、13、23、33、43、53 分支部4,14,24,34,44,54 輔澆道5、15、25、35、45 容積部6、16、26、36、46 開口部7傾斜面17切口(輔澆道)18、28、38、48熔融金屬導(dǎo)入部19、29、39、49熔融金屬貯存部21切口(熔融金屬導(dǎo)入部)31 柱41 渦卷
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的鑄模的一實(shí)施方式。通常，鑄模由固定模和可動(dòng)模構(gòu)成。在固定模及可動(dòng)模上以通過將兩個(gè)模具對(duì)合而形成與制品相對(duì)應(yīng)的模腔的方式適宜形成有槽。在模腔上可澆注熔融金屬地連通有澆道。作為熔融金屬的材料，使用鋁、鎂等非鐵金屬或它們的合金。〔第一實(shí)施方式〕本實(shí)施方式的鑄模的澆道具有分支部，由該分支部將主澆道分支成兩個(gè)輔澆道。各輔澆道的下游側(cè)端部分別連通不同的模腔。圖1表示本實(shí)施方式的鑄模的澆道I的分支部的俯視圖。如圖1所示，澆道I的主澆道2通過分支部3被分支成兩個(gè)輔澆道4。各輔澆道4以可以將流過主澆道2的熔融金屬在分支部3穩(wěn)定地分配到兩個(gè)輔澆道4的方式相對(duì)于主澆道2的長(zhǎng)軸方向垂直且朝向左右不同方向配置。在分支部3的主澆道2的延伸方向設(shè)有容積部5。容積部5以可捕集殘留于主澆道2的氣體的容積形成。容積部5具有朝向主澆道2開放的開口部6，與澆道I連通。開口部6的寬度(dl)優(yōu)選盡可能窄，但相比主澆道2的寬度(d2)更寬地形成。在此使用的“寬度”是指主澆道2及開口部6的最寬的部分的距離。
開口部6優(yōu)選具有與澆道I的連接部分以朝向主澆道加寬的方式傾斜的面7。另外，在輔澆道4，也可以在與開口部6的連接部分設(shè)有開口部6朝向主澆道側(cè)加寬的方式凹向輔澆道的內(nèi)側(cè)的切口。切口以不妨礙熔融金屬從主澆道2向輔澆道4的流動(dòng)的程度的大小形成。在本實(shí)施方式中，容積部5的與開口部6相反側(cè)的端部以大致半球形狀形成。其次，說明使用了上述構(gòu)成的鑄模的情況下的作用效果。澆注到上述構(gòu)成的鑄模內(nèi)的熔融金屬一邊卷入殘留于主澆道2內(nèi)的氣體一邊流動(dòng)，卷入了大量氣體的熔融金屬的先頭部分流入設(shè)于分支部3的容積部5。容積部5的開口部6朝向主澆道2開放，且形成為比主澆道2的寬度寬，因此，先于向輔澆道4分流被導(dǎo)入容積部5。導(dǎo)入到容積部5的熔融金屬原樣滯留于容積部5。當(dāng)容積部5被熔融金屬充滿時(shí)，之后接著的熔融金屬由分支部3分流成沿左右方向延伸的輔澆道4，向與下游側(cè)端部連接的各模腔注入。開口部6以朝向主澆道2加寬的方式傾斜時(shí)，更容易向容積部5導(dǎo)入熔融金屬。如果在輔澆道4設(shè)有切口，則可以妨礙被導(dǎo)入容積部5的熔融金屬流入輔澆道。(實(shí)施例1)使用上述構(gòu)成的鑄模制造的汽車空調(diào)用的渦卷型壓縮機(jī)的后殼。主澆道2設(shè)為寬度25mm。輔澆道4設(shè)為寬度20mm。容積部設(shè)為容積約2000臟3 (半徑25mm)，開口部6的寬度設(shè)為50mm。作為熔融金屬，使用以660°C熔融了招合金的熔融金屬。(比較例I)使用分支部沒有形成容積部的現(xiàn)有的鑄模同樣制造了后殼。除不設(shè)置容積部之夕卜，設(shè)為與上述實(shí)施方式的鑄模相同的構(gòu)成。圖6表示現(xiàn)有的鑄模的澆道50的分支部的俯視圖。澆道50將主澆道52由中途的分支部53分支，分支成兩個(gè)輔澆道54。測(cè)量實(shí)施例1及比較例I的制造工序中的向熔融金屬的氣體卷入，評(píng)價(jià)氣體缺陷。實(shí)施例1相比比較例1，表示熔融金屬的氧化的程度的指數(shù)的值為一半程度。由此，確認(rèn)了通過在澆道的分支部設(shè)有容積部，能夠制造氣體缺陷少的制品?！驳诙?shí)施方式〕圖2表示本實(shí)施方式的鑄模的澆道10的分支部的俯視圖。在本實(shí)施方式中，除容積部以外為與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)成。容積部15由熔融金屬導(dǎo)入部18和熔融金屬貯存部19構(gòu)成。熔融金屬導(dǎo)入部18具有朝向主澆道12開放的開口部16，與澆道10連通。開口部16的寬度與第一實(shí)施方式相同，形成為比主燒道12的寬度寬。熔融金屬導(dǎo)入部18的開口部16的相反端部連通熔融金屬貯存部19。熔融金屬導(dǎo)入部18從開口部16朝向相反的端部以相同的寬度形成。熔融金屬導(dǎo)入部18的從開口部16到相反的端部的長(zhǎng)度根據(jù)主澆道12的寬度適宜設(shè)定。熔融金屬導(dǎo)入部18的內(nèi)面設(shè)為沒有凹凸的圓滑的形狀。在輔澆道14，也可以在與開口部16的連接部分設(shè)有開口部16朝向主澆道側(cè)加寬的凹向輔澆道14的內(nèi)側(cè)的切口 17。切口 17以不妨礙熔融金屬從主澆道12向輔澆道14的流動(dòng)的程度的大小形成。另外，開口部16也可以以與澆道的連接部分朝向主澆道加寬的方式傾斜。熔融金屬貯存部19形成球形，以可以捕集殘存于主澆道12的氣體的容積形成。在鑄造中，以1000氣壓程度的壓力將熔融金屬壓入模具。上述構(gòu)成的鑄模由于熔融金屬貯存部19為球形，所以可以減小向容積部15導(dǎo)入熔融金屬時(shí)的應(yīng)力的集中。由此，可以延長(zhǎng)鑄模的壽命。另外，通過將熔融金屬貯存部19設(shè)為球形，流入的熔融金屬與容積部15的端面碰觸而改變流動(dòng)方向，沿熔融金屬貯存部19的內(nèi)面流動(dòng)。由此，導(dǎo)入的熔融金屬容易滯留于熔融金屬忙存部19。熔融金屬導(dǎo)入部18從開口部16到相反端部以相同的寬度形成。熔融金屬導(dǎo)入部18的內(nèi)面形成圓滑的形狀。由此，熔融金屬被更順暢地導(dǎo)入熔融金屬貯存部19。另外，通過在輔澆道14設(shè)有切口，能夠防止導(dǎo)入到容積部15的熔融金屬流入輔澆道14。另外，如果開口部16以朝向主澆道12加寬的方式傾斜，則熔融金屬更容易被導(dǎo)入熔融金屬導(dǎo)入部18。通過使用這種構(gòu)成的鑄模，能夠制造氣體缺陷少的制品?！驳谌龑?shí)施方式〕圖3表示本實(shí)施方式的鑄模的澆道20的分支部的俯視圖。本實(shí)施方式中，除熔融金屬導(dǎo)入部以外，為與第二實(shí)施方式相同的構(gòu)成。容積部25由熔融金屬導(dǎo)入部28和與熔融金屬導(dǎo)入部28連通的熔融金屬貯存部29構(gòu)成。在熔融金屬導(dǎo)入部28，在與熔融金屬貯存部29連接的一側(cè)，以寬度朝向熔融金屬貯存部29變窄的方式在側(cè)面形成有切口 21。上述構(gòu)成的鑄模通過在熔融金屬導(dǎo)入部28的熔融金屬貯存部29側(cè)設(shè)有切口 21，能夠防止導(dǎo)入熔融金屬貯存部19的熔融金屬向熔融金屬導(dǎo)入部28逆流。由此，容易在熔融金屬貯存部29滯留卷入有大量氣體的熔融金屬。通過使用這種構(gòu)成的鑄模，能夠制造氣體缺陷少的制品?！驳谒膶?shí)施方式〕圖4表示本實(shí)施方式的鑄模的澆道30的分支部的俯視圖。在本實(shí)施方式中，除在熔融金屬貯存部設(shè)有柱以外，為與第二實(shí)施方式或第三實(shí)施方式相同的構(gòu)成。熔融金屬貯存部39形成球形，在熔融金屬貯存部39的內(nèi)部，以與主澆道的延伸方向不同的方向設(shè)有柱31。柱31可以配置在熔融金屬貯存部的內(nèi)部直徑位置。另外，柱31優(yōu)選相對(duì)于主澆道32的長(zhǎng)軸方向垂直配置。柱31優(yōu)選為圓柱形狀，其粗細(xì)根據(jù)熔融金屬貯存部39的容積適宜設(shè)置。上述構(gòu)成的鑄模通過在熔融金屬貯存部39設(shè)有柱31，可以將導(dǎo)入到熔融金屬貯存部39的熔融金屬的流動(dòng)方向調(diào)整為所希望的方向。由此，容易在熔融金屬貯存部39滯留卷入有大量氣體的熔融金屬。通過使用這種構(gòu)成的鑄模，可以制造氣體缺陷少的制品。另夕卜，通過設(shè)為圓柱狀的柱，可以減小應(yīng)力集中，可以延長(zhǎng)鑄模的壽命?！驳谖鍖?shí)施方式〕圖5表示本實(shí)施方式的鑄模的澆道40的分支部的俯視圖。在本實(shí)施方式中，除容積部的形狀不同之外，為與第一實(shí)施方式或第三實(shí)施方式相同的構(gòu)成。容積部45由熔融金屬貯存部49和熔融金屬導(dǎo)入部48構(gòu)成。熔融金屬貯存部49為圓形的槽，以可以捕集殘存于主澆道42的氣體的容積形成。熔融金屬貯存部49和熔融金屬導(dǎo)入部48以熔融金屬導(dǎo)入部48的一側(cè)面成為熔融金屬貯存部49的切線位置的方式配置。換言之，容積部45以成為P型形狀的方式設(shè)為將熔融金屬導(dǎo)入部48和熔融金屬貯存部49連通的構(gòu)成。在熔融金屬貯存部49的槽可以樹立設(shè)有渦旋狀的渦卷41。渦卷41被配置在不妨礙熔融金屬向熔融金屬貯存部49的導(dǎo)入的位置。熔融金屬導(dǎo)入部48在連接有熔融金屬貯存部49的一側(cè)的相反端具有朝向主澆道42開放的開口部46，與澆道40連通。開口部46的寬度(d41)與第一實(shí)施方式同樣地形成為比主澆道42的寬度(d42)寬。熔融金屬導(dǎo)入部48從開口部46朝向相反的端部以相同的寬度形成。熔融金屬導(dǎo)入部48從開口部46到相反的端部的長(zhǎng)度根據(jù)主澆道42的寬度等適宜設(shè)定。熔融金屬導(dǎo)入部48的內(nèi)面形成沒有凹凸的圓滑的形狀。開口部46也可以以與澆道40的連接部分朝向主澆道42加寬的方式傾斜。上述構(gòu)成的鑄模將熔融金屬導(dǎo)入部48配置于熔融金屬貯存部49的切線位置。由此，導(dǎo)入到熔融金屬貯存部49的熔融金屬沿熔融金屬貯存部49的圓周流動(dòng)，容易滯留在熔融金屬貯存部49。通過使用這種構(gòu)成的鑄模，能夠制造氣體缺陷少的制品。第一實(shí)施方式 第五實(shí)施方式中，輔澆道相對(duì)于主澆道的長(zhǎng)軸方向垂直設(shè)置，但輔澆道的配置不限于此，例如輔澆道也可以以成為Y字型的方式分支。
權(quán)利要求
1.一種鑄模，將澆道在分支部分支，模腔與該分支的澆道的各自的下游側(cè)端部連通，其中，所述澆道由位于比所述分支部的更上游側(cè)的主澆道和位于比所述分支部的更下游側(cè)的多個(gè)輔澆道構(gòu)成，在所述分支部的所述主澆道的延伸方向形成容積部，該容積部具有朝向所述主澆道側(cè)開放的開口部，所述開口部的寬度比所述主澆道的寬度寬。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄模，其中，所述開口部具有以朝向所述主澆道加寬的方式傾斜的面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鑄模，其中，所述容積部由包含所述開口部的熔融金屬導(dǎo)入部和與所述熔融金屬導(dǎo)入部的開口部的相反側(cè)連通的熔融金屬貯存部構(gòu)成，所述熔融金屬貯存部為球形。
4.如權(quán)利要求3所述的鑄模，其中，在所述熔融金屬導(dǎo)入部的所述熔融金屬貯存部一側(cè)，以寬度朝向所述熔融金屬貯存部變窄的方式在側(cè)面設(shè)有切口。
5.如權(quán)利要求3或4所述的鑄模，其中，在所述熔融金屬貯存部的內(nèi)部以與所述主澆道的延伸方向不同的方向設(shè)有柱。
6.如權(quán)利要求1或2所述的鑄模，其中，所述熔融金屬貯存部為圓形的槽，在所述熔融金屬貯存部的切線位置配置所述熔融金屬導(dǎo)入部。
7.如權(quán)利要求6所述的鑄模，其中，在所述槽樹立設(shè)有渦旋狀的渦卷。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的鑄模，其中，在所述輔澆道的與所述開口部的連接部分設(shè)有所述開口部朝向所述主澆道側(cè)加寬的方式凹向所述輔澆道的內(nèi)側(cè)的切口。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種難以產(chǎn)生氣體缺陷的鑄模。澆道(1)在分支部(3)分支且該分支的澆道的各自的下游側(cè)端部與模腔連通的鑄模中，所述澆道(1)由位于比所述分支部(3)更上游側(cè)的主澆道(2)和位于比所述分支部(3)更下游側(cè)的多個(gè)輔澆道(4)構(gòu)成，在所述分支部(3)的所述主澆道(2)的延伸方向形成具有朝向所述主澆道(2)側(cè)開放的開口部(6)的容積部(5)，所述開口部(6)的寬度比所述主澆道(2)的寬度寬。
文檔編號(hào)B22D17/22GK103003009SQ20118002665
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者濱崎昌典 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社