注湯位置の決定

Mar 19, 2026

ご伝言

鋳物の注湯位置とは、注湯時の型内での鋳物の状態や向きを指します。これは、ツーリングの構造 (パターンやコア ボックスなど) や、コアのセット、型閉じ、洗浄などの操作手順に直接影響し、その後の加工にも影響を与える可能性があります。注湯位置は、鋳物の成形(閉鎖)位置および冷却位置と異なっていてもよい。水平注入、垂直注入、および傾斜注入は、注入位置そのものを表すものではなく、注入中のパーティング ラインの空間方向を示すだけです。

注湯位置は通常、成形方法を選択した上で決定されます。鋳物のサイズ、構造特性、合金の特性、生産バッチ、企業の生産条件と組み合わせて総合的に考慮する必要があります。提案されたプロセス計画を分析および比較して、適切な注入位置を選択する必要があります。正しい注湯位置により、成形、中子作成、および洗浄作業が容易になると同時に、健全な鋳物の製造が保証されます。注ぐ位置を決定するための一般原則は次のとおりです。

(1) クリティカルセクションは一番下に配置する必要があります。

注入中、ガス、スラグ、砂粒子などの不純物が上方に浮遊する傾向があります。その結果、鋳物の上部にはガス気孔、スラグ混入、砂混入などの欠陥が発生しやすくなります。これは、鋳造欠陥が下部よりも上部で発生する可能性が大幅に高いことを意味します。さらに、凝固中に、鋳物の下部は上部の溶融金属の静圧の恩恵を受けて供給を受け、その結果、より緻密な組織が得られます。したがって、鋳物の重要な部分は可能な限り底部に配置する必要があります。たとえば、工作機械のベッドのガイド レール表面は、砂穴、ガス気孔、スラグ混入、亀裂、収縮気孔などの欠陥があってはならず、硬度が保証された緻密で均一な構造が必要な重要な表面です。ガイドレール部分は比較的厚くて大きいですが、ねずみ鋳鉄工作機械のベッドの場合、ガイドレール面を下にして下に置くのが最適な注入位置です。

(2) 重要な加工面は下向きまたは横向きにしてください。

鋳物の上部にはガス気孔、スラグ混入、砂混入などの欠陥が発生しやすいため、底面や垂直側面ではそのような欠陥が発生する可能性が低くなります。したがって、鋳物の重要な表面は下を向くか横に置く必要があります。加工面を上向きに配置する必要がある場合は、加工後に欠陥が残らないように、取り代を適切に大きくする必要があります。

クレーンのドラムやロールなどの円筒形の鋳物では、重要な表面は外側の円筒面であり、均一な構造と機械加工後の欠陥がないことが必要です。これらの最適な注湯位置は、外側の円筒面が垂直方向になることです。歯車の場合、歯面は主な作業面であり、緻密な構造を確保し、鋳造欠陥を防ぐために下向きにする必要があります。

(3) 大きな平面は下向きまたは傾斜させてください。

平らな面が大きい鋳物を注ぐと、溶融金属は金型キャビティ内でゆっくりと上昇します。このように輻射熱に長時間さらされると、砂が型から落ちて、砂の混入、砂の穴、平らな表面のガス孔などの欠陥が発生する可能性があります。したがって、鋳物の大きな平らな表面は理想的には下向きである必要があります。大型の板-のような鋳物の場合は、傾斜注湯が可能です。これにより、充填時の溶湯の流れが集中し、溶湯面の上昇速度が速くなり、砂かさぶたや介在物などの欠陥の防止に役立ちます。傾斜注湯の場合、鋳型の大きさにもよりますが、H(高低差)の値は200~400mmの範囲に制御されるのが一般的です。

(4) 鋳物に対する十分な金型充填能力を確保してください。

鋳物の薄肉部分は流れに対する抵抗が大きくなり、冷却が早くなり、充填能力が低下します。{0}これらの薄いセクションは、モーターのエンド カバーやクランクケースなどのミスランやコールド シャットなどの欠陥を防ぐために、金型の下部、側面、またはインゲートの下に配置する必要があります。

(5) 意図した固化順序を優先します。

注湯位置は、望ましい固化順序を実現できるようにする必要があります。凝固収縮が大きい合金や、引け巣や気孔が生じやすい肉厚が不均一な合金で作られた鋳物の場合、方向性凝固の実現を優先して注湯位置を選択する必要があります。鋳物の厚い部分は、供給用のライザーの配置を容易にするために、上部または側面に配置することが好ましい。たとえば、シリンダー ヘッドの厚い部分はライザーの配置を可能にするために上部に配置され、下から上への指向性凝固が可能になります。

(6) 中子の位置決めが容易になり、支持が安定し、中子のセット、型締め、検査が容易になります。

注湯位置は、砂中子の位置決めと安定した支持を容易にし、スムーズな通気を確保する必要があります。ハンギングコア(コープで支えられたコア)、ハンギングコアアセンブリ、または片持ちコアはできるだけ避けてください。中子が垂れ下がっていると、型を閉じて注入する際にコープサンドが崩れたり、破損したりする可能性があります。コープ内に吊り下げコアアセンブリを配置することは、操作上不便である。片持ちコアは不安定で、充填中の溶融金属の浮力により位置がずれやすく、形状の不正確さにつながります。したがって、それらは避けるべきです。さらに、注湯位置の選択では、中子のセット、型の閉じ、および検査の利便性を考慮する必要があります。

(7) 型閉位置、注湯位置、鋳物冷却位置の一致に努めてください。

金型の反転は多大な労力を要するだけでなく、コアのずれ、砂の落下、振れ、その他の欠陥を容易に引き起こす可能性があります。{0}{1}したがって、プロセス設計中、型閉じ位置、注入位置、および鋳造冷却位置は理想的には一貫しており、閉じたり注入した後に金型が反転することを避ける必要があります。成型の都合上、「横に成型し、縦に流し込む」といった手法が採用されることもあります。たとえば、球状鉄クランクシャフトを製造する場合、注入を容易にするためにライザーが上部になるように鋳型を注入後に垂直に配置することがあります。あるいは「水平に型を作り、斜めに流し込む」、例えば板状鋳造の斜め流しなどです。注湯位置と閉塞位置(または冷却位置)が一致しない場合は、鋳造工程図に明示する必要があります。

以上が注湯位置決定の一般原則となります。多くの場合、これらすべての原則を同時に満たしたり、単一の鋳造で具体化したりすることはできません。場合によっては、同じキャストの実装においてこれらの原則が互いに矛盾することさえあります。このため、プロセス設計者は、生産作業を容易にし、鋳造欠陥を回避または最小限に抑え、鋳造品質を確保するために、鋳物の構造特性、品質要件、生産条件に基づいて注湯位置を柔軟に決定する必要があります。

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