压铸工程的铸造配件

说明书

铸造配件技术领域本实用新型涉及一种安装在模具上使用的铸造配件。

背景技术

在压铸中，在制造复杂形状的铸造品时，有时在模具的一部分使用铸造用模型。在制造具有铸孔的铸造品时，在模具中固定有朝向型腔内突出的成孔销。为了防止铸造品的空穴缺陷(真空空孔)，将销用作在模具内滑动并能够向型腔内突出的加压销。此外，使用用于底切(undercut)部分的减薄形成的快拔销、用于对成型品进行脱模的顶销等。例如，关于成孔销，在日本特开

2004-268061号公报中有所公开。关于加压销，在日本特开平7-214280号公报中有所公开。此外，模具用作包括构成型腔的嵌套件在内的总称。

在铝压铸的情况下，在铸造中，模具被加热至140～450℃左右。另一方面，铸造用模型、成孔销、加压销、快拔销、顶销等(以下统称为铸造配件)为了确保耐久性或者保持脱模剂，希望维持在140～240℃左右，有时也在内部具有使冷却水循环的冷却结构。

实用新型内容实用新型要解决的问题

然而，铸造配件与模具接触而被固定。因此，铸造配件通过来自被成型的铝等材料的熔融热和承受熔融热的模具的传热而被加热。其结果，被加热而高温化的铸造配件耐久性降低。模具尤其是在铸造配件具有冷却结构的情况下，被铸造配件冷却。因此，模具的预热的热能被铸造配件夺走，需要额外的模具的预热能。

由此，需要经改良的铸造配件。

用于解决问题的手段

本公开的 方面为铸造用模型、成孔销等铸造配件，在被模具包围的状态下安装并与所述模具一同形成型腔，在被所述模具包围的部位具有抑制所述模具与所述铸造配件之间的传热的绝热材料，该绝热材料埋设于除了面临所述型腔的部分以外的表面，所述绝热材料由耐热温度比铸造时的所述模具的温度高的树脂构成。

在包括 方面的本公开中，在模具中具有嵌套件的情况下，包括嵌套件在内称为模具。

根据 方面，被铸造配件的模具所包围的部位被绝热材料所包围。因此，模具与铸造配件之间的传热被抑制。其结果，能够抑制铸造配件被模具加热而高温化、铸造配件的耐久性降低。在模具中，能够抑制预热的热能被铸造配件夺走而需要额外的预热能。而且，绝热材料没有设置在面临型腔的部分。因此，绝热材料不会接触在型腔内形成铸造品的熔融体，能够抑制绝热材料因熔融体的高热而热劣化。进而，绝热材料的耐热温度设定为比铸造时的模具的温度高。因此，能够抑制在使用中绝热材料变质。

本公开的 方面为加压销等铸造配件，具有筒形状的衬套和棒状的销，所述衬套以被模具包围的方式安装，所述销沿着所述衬套的筒形状的内壁自由滑动并从所述筒形状的两端突出，所述铸造配件与所述模具一同形成型腔，具有在所述衬套与所述销滑动的部位的所述销的滑动面或所述衬套的滑动面、或者与所述滑动面对应的所述衬套的外周面沿着所述滑动面扩展的绝热材料，所述绝热材料埋设于所述衬套或所述销的除了面临所述型腔的部分以外的表面，所述绝热材料由耐热温度比铸造时的所述模具的温度高的树脂构成。

根据 方面，铸造配件的被模具包围的部位在衬套与销的滑动面或与滑动面对应的衬套的外周面沿着滑动面具有绝热材料。因此，模具与铸造配件的销之间的传热被抑制。其结果，能够抑制铸造配件的销被来自模具的热加热而高温化、铸造配件的耐久性降低。在模具中，能够抑制预热的热能被铸造配件的销夺走而需要额外的预热能。而且，绝热材料没有设置于面临型腔的部分。因此，绝热材料不会与在型腔内形成铸造品的熔融体接触，从而能够抑制绝热材料因熔融体的高热而劣化。进而，绝热材料的耐热温度设定为比铸造时的模具的温度高。因此，能够抑制在铸造时绝热材料变质。

本公开的第三方面为顶销等铸造配件，长条的销以被模具包围的状态被安装为沿轴向自由滑动，所述销的前端部与所述模具一同形成型腔，在所述模具的包围所述销的部位且在从面临所述型腔的所述前端部离开的部位，沿着所述销的外周面具有绝热材料，所述绝热材料由耐热温度比铸造时的所述模具的温度高的树脂构成。

根据第三方面，销的一部分在与模具之间具有绝热材料。因此，模具与铸造配件的销之间的传热被抑制。其结果，能够抑制铸造配件的销被来自模具的热加热而高温化、铸造配件的耐久性降低。在模具中，能够抑制预热的热能被铸造配件的销夺走而需要额外的预热能。而且，绝热材料的耐热温度设定为比铸造时的模具的温度高。因此，能够抑制在铸造时绝热材料变质。进而，从销的前端部离开的部位的外周面被绝热材料自由滑动地支撑。因此，在销相对于模具滑动时，销的前端部被模具支撑，从前端部离开的部位被绝热材料支撑。因此，销被在滑动方向上离开的2处支撑，滑动顺畅地进行。本公开的第四方面为，在上述 方面或 方面的基础上，在被所述模具包围的区域具有冷却结构。

根据第四方面，在铸造配件中被模具包围的区域具有冷却结构。因此，铸造配件被维持在适当的温度，能够利用绝热材料来抑制模具被铸造配件的低温冷却。

本公开的第五方面为，在上述 方面～第三方面中的任一方面的基础上，所述绝热材料由线膨胀系数比所述模具大的材料构成。

根据第五方面，绝热材料的线膨胀系数比模具大。因此，在铸造时，绝热材料在模具与铸造配件之间、或者在铸造配件的衬套与销之间膨胀从而能够提高型腔的密闭性。换句话说，在低温下，由于绝热材料收缩，因而能够使铸造配件向模具内的插入、或者铸造配件的销向衬套内的插入变得容易。本公开的第六方面，在上述 方面～第三方面中的任一方面的基础上，所述绝热材料由压缩弹性模量比所述模具小的材料构成。根据第六方面，由于绝热材料压缩弹性模量比模具小，因此容易弹性变形，在绝热材料在模具与铸造配件之间或者铸造配件的衬套与销之间与两者抵接的状态下，即使铸造配件自身或铸造配件的销承受形成铸造品的熔融体的流动压而振动，也能够抑制铸造配件自身或铸造配件的销的露出至型腔内的部分因疲劳而断裂的损伤。

附图说明图1是本公开的 实施方式的成孔销的剖视图。

图2是成孔销的前端部的放大剖视图。

图3是 实施方式的绝热材料的放大立体图。图4是 实施方式的绝热材料的放大立体图。

图5是本公开的 实施方式的与图3对应的绝热材料的放大立体图。图6是本公开的第三实施方式的与图3对应的绝热材料的放大立体图。

图7是本公开的第四实施方式的铸造用模型的剖视图。

图8是第四实施方式的铸造用模型的立体图。

图9是本公开的第五实施方式的与图8对应的铸造用模型的立体图。图10是本公开的第六实施方式的与图8对应的铸造用模型的立体图。

图11是本公开的第七实施方式的加压销的剖视图。

图12是本公开的第八实施方式的顶销的剖视图。

具体实施方式

＜ 实施方式的结构＞

根据附图对本公开的一个实施方式进行说明。图1示出本公开的铸造配件的 实施方式的成孔销10(铸造配件)被固定于模具50的状态。众所周知，模具 50也存在包括嵌套件的情况。在这种情况下，模具50表示用于铝制品的铸造的例子。模具50也可以应用在用于其他的金属制品、树脂制品等的铸造的情况。

成孔销10形成为长条，插入模具50的插入孔51中而被固定。插入孔 51的靠近型腔80的一侧的保持孔52做成与成孔销10的保持部12嵌合的直径。因此，保持孔52保持成孔销10的保持部12，将成孔销10固定在模具50内。插入孔51的保持孔52以外的部分的直径比保持孔52大，在与成孔销10的销主体11(主体) 之间稍有间隙。成孔销10的前端部13的直径比销主体11以及保持部12细，从而成孔销10的前端部13形成为向型腔80内突出。成孔销10的基端部14的直径比销主体11大，且外径比插入孔51的内径大。因此，在将成孔销10插入插入孔51时，基端部14抵接于形成插入孔51的模具50的端面，从而在预先确定的位置限制成孔销 10的插入。

如图1、图2所示，在包含保持部12、前端部13的销主体11中形成有从基端部 14到前端部13的冷却通路15(冷却结构)。在冷却通路15内沿着冷却通路15设置有管状的冷却管16(冷却结构)。冷却通路15和冷却管16构成本公开的冷却结构。虽然省略了图示，但在冷却管16中从基端部14侧朝向前端部13侧如箭头所示那样流通冷却水。冷却水从冷却管16的前端向冷却通路15放出，在冷却通路15内从前端部13侧朝向基端部 14侧如箭头所示那样进行流动。通过该冷却水的流动来对包含保持部12、前端部13的销主体11进行冷却。

如图1所示，在成孔销10的保持部12的外周面，沿着外周面且分为2 处形成有槽12a。在各槽12a中分别嵌入有由树脂制成的绝热材料61。即，绝热材料61 埋设于保持部12的表面。图3示出嵌入各槽12a的一对绝热材料61。绝热材料 61的外周面以与保持孔52的内周面抵接的方式配置。绝热材料61以不露出至形成型腔80的面的方式从形成型腔80的面离开地配置。也可以在插入孔51的离开保持孔52的端部插入绝热材料61a。如图 4所示，绝热材料61a呈圆环形状。作为绝热材料61、61a的候选材料，能够列举在聚酰亚胺树脂中添加重量比15％的石墨而成的vespel(注册商标) SP-21。

＜ 实施方式的作用、效果＞

vespel聚酰亚胺树脂具有可达摄氏500度左右的耐热性，在模具50用于铝的铸

造的情况下，模温成为摄氏400度左右，所以具有足够的耐热性。另外，

vespel聚酰亚胺树脂在室温附近的热导率(W/mK)为0.46左右，比铁的83小。因此，模具50与成孔销10之间的传热被绝热材料61、61a的隔热功能所抑制。其结果，能够抑制成孔销10被模具50加热而高温化、其耐久性降低。在模具

50中，能够抑制预热的热能被成孔销10夺走而需要额外的预热能。

如上所述，绝热材料61从面临型腔80的部分离开地设置。因此，绝热材料61 不会在型腔80内与铝的熔液70(也称为熔融体)接触，能够抑制绝热材料61因熔液70的高热(摄氏600度左右)而热劣化。绝热材料 61、61a的耐热温度设定为比铸造时的模具50的温度高。因此，能够抑制绝热材料61、61a在使用中变质。

作为绝热材料61、61a的vespel聚酰亚胺树脂与模具50相比线膨胀系数大。即，构成模具50的工具钢的线膨胀系数(10 ^-6/℃)为12，而vespel 聚酰亚胺树脂为41。因此，在铸造时绝热材料61、61a在模具50与成孔销 10之间膨胀从而能够提高型腔80的密闭性。即，绝热材料61、61a发挥密封件的功能。换句话说，在低温下，由于绝热材料61、61a收缩，所以能够使成孔销10容易插入模具50的插入孔51以及保持孔52中。

这样，在使用模具50时，绝热材料61、61a发挥密封件的功能。因此，能够抑制涂敷于形成型腔80的模具50的表面的脱模剂(省略图示)因熔液的高热而气化从而从插入孔51漏出至模具50的外部。能够抑制存在于插入孔51、模具50 的外部的空气或漏出的冷却水流入型腔80侧。

作为绝热材料61、61a的vespel聚酰亚胺树脂与模具50相比压缩弹性模量小，相对于单位压力的变形量大。即，工具钢的压缩弹性模量(一般参考温度为约 300℃)为“191000MPa”，而vespel聚酰亚胺树脂为“3200～ 3700MPa”。因此，在绝热材料61、61a在模具50与成孔销10之间与两者抵接的状态下，即使成孔销10承受铝的熔液70的流动压而振动，绝热材料61、61a也会通过弹性变形来吸收该振动。由此，能够抑制成孔销10的露出至型腔80内的部分因疲劳而折断的损伤。

＜ 实施方式＞

图5示出本公开的 实施方式。 实施方式相对于 实施方式成为特征的点在于，将绝热材料61变更为绝热材料62。其他的结构两者相同，省略相同部分的再次说明。

如图5所示，绝热材料62成为将管的一部分切掉的形状，在弹性变形的范围内将管打开，使其能够嵌合于成孔销10的保持部12的槽12a。因此，槽12a成为能够供绝热材料62嵌合的形状。绝热材料62相对于 实施方式的绝热材料

61仅形状不同，实现的功能是相同的。

＜第三实施方式＞

图6示出本公开的第三实施方式。第三实施方式相对于 实施方式成为特征的点在于，将绝热材料61变更为绝热材料63。其他的结构两者相同，省略相同部分的再次说明。如图6所示，绝热材料63能够使对置的绝热材料63彼此相互卡合而一体化。在被一体化的状态下，绝热材料63成为管形状。通过使相互对置的卡合凸部63a 与卡合凹部63b卡合，绝热材料63彼此被卡合。在这种情况下，槽12a以绕保持部12的外周面一周的方式形成，并在该槽12a内嵌合有绝热材料63。其结

果，槽12a被绝热材料63覆盖。绝热材料63相对于 实施方式的绝热材料61 仅形状不同，实现的功能是相同的。

＜第四实施方式的结构＞

图7、8示出本公开的第四实施方式。第四实施方式相对于 实施方式成为特征的点在于，将铸造配件由成孔销10变更为铸造用模型20(铸造配件)。其他的结构两者相同，省略相同部分的再次说明。

如图7所示，铸造用模型20作为整体具有6面体形状的模型主体21 和在模型主体21的上表面上突出地形成的突出部22。铸造用模型20夹在模具50彼此之间的间隙53中而与模具50一同形成型腔80。在铸造用模型 20的内部，在从模型主体21到突出部22所涉及的范围内形成有冷却通路 23(冷却结构)。在冷却通路23内设有冷却管24(冷却结构)。冷却通路23和冷却管24构成本公开的冷却结构。该冷却结构与 实施方式的冷却结构同样地发挥功能，对铸造用模型20进行冷却。

在模型主体21的与模具50相接的各侧面分别形成有槽21a，在这些槽 21a中嵌合有方形板状的绝热材料64。绝热材料64以润滑油为粘接剂嵌入槽21a内。图 8示出绝热材料64被嵌入槽21a内之前的状态。绝热材料64 形成得比模型主体

21的侧面小从而不会从形成型腔80的面露出，从形成型腔80的面离开地配

置。绝热材料64与 实施方式的绝热材料61同样地由vespel聚酰亚胺树脂形成。

＜第四实施方式的作用、效果＞

根据第四实施方式，通过绝热材料64的功能，能够抑制铸造用模型20 被模具

50加热而高温化、其耐久性降低。在模具50中，能够抑制预热的热能被铸造用模型20夺走而需要额外的预热能。

绝热材料64设置为从面临型腔80的部分离开。因此，绝热材料64不会在型腔

80内与铝的熔液70接触，所以能够抑制绝热材料64因熔液70 的高热而热劣化。绝热材料64的耐热温度设定为比铸造时的模具50的温度高。因此，能够抑制在使用中绝热材料64变质。

在铸造时，绝热材料64在模具50与铸造用模型20之间膨胀从而能够提高型腔

80的密闭性。

在绝热材料64在模具50与铸造用模型20之间与两者抵接的状态下，即使铸造用模型20尤其是突出部22承受铝的熔液70的流动压而振动，绝热材料64也通过弹性变形来吸收该振动。由此，能够抑制铸造用模型20 的露出至型腔80内的突出部22因疲劳而折断的损伤。

＜第五实施方式＞

图9示出本公开的第五实施方式。第五实施方式相对于第四实施方式 (参照图 7、8)成为特征的点在于，将模型主体21变更为模型主体25以及将绝热材料64 变更为绝热材料64a。其他的结构两者相同，省略相同部分的再次说明。如图9所示，绝热材料64a以绕铸造用模型20的模型主体25的周围一周的方式安装。因此，用于嵌入绝热材料64a的槽25a绕模型主体25的周围一周而形成。4个(图9中仅显示2个)绝热材料64a相互粘接而嵌合在槽25a中。绝热材料

64a相对于第四实施方式的绝热材料64仅形状不同，实现的功能是相同的。＜第六实施方式＞

图10示出本公开的第六实施方式。第六实施方式相对于第四实施方式 (参照图7、8)成为特征的点在于，将模型主体21变更为模型主体27以及将绝热材料

64变更为绝热材料64b。其他的结构两者相同，省略相同部分的再次说明。如图10所示，模型主体27是异形圆柱形状，绕周围一周而形成有槽 27a。在槽27a的周围嵌合有成为可嵌合于槽27a的形状的环状的绝热材料 64b。绝热材料64b成为将环的一部分切掉的形状，在弹性变形的范围内将环打开，就能够嵌合于槽27a。模型主体27以及绝热材料64b相对于第四实施方式的模型主体21以及绝热材料64仅形状不同，实现的功能是相同的。

＜第七实施方式的结构＞

图11示出本公开的第七实施方式。第七实施方式相对于 实施方式成为特征的点在于，将铸造配件由成孔销10变更为加压销30(铸造配件)。其他的结构两者相同，省略相同部分的再次说明。

如图11所示，加压销30具有大致筒形状的衬套31以及沿着衬套31 的内壁自由滑动的棒状的销32。衬套31整体上成为靠近型腔80的前端侧的直径细而与前端侧相反的基端侧的直径粗的形状。衬套31被插入模具50 的插入孔54、55 中。插入孔54、55形成为与衬套31的外形形状对应。接纳衬套31的前端侧的插入孔55的内径细，接纳基端侧的插入孔54的内径粗。衬套31的前端侧的保持部31a与成为与保持部31a嵌合的直径的模具 50的保持孔56嵌合并被保持。

基端侧的基端部31b与成为与基端部31b嵌合的直径的模具50的插入孔54嵌

合。衬套31的保持部31a与基端部31b 之间的区域相对于插入孔55以具有间隙的方式被插入。

销32的长度被设定为，使前端部35和位于基端部的凸缘部33从衬套 31露出而突出。销32整体上具有均匀的粗细。自由滑动地接纳销32的衬套31的插入孔

32a、32b的内径被设定为在与衬套31的基端部31b对应的部分变大。凸缘部33 成为相对于销32以凸缘状扩展的形状，在凸缘部33 与基端部31b之间夹插有压缩弹簧34。因此，若凸缘部33抵抗压缩弹簧34的弹簧力而被外力按压操作，则销32的前端部35如假想线所示那样向型腔80内突出。通过该操作使熔液70内的孔隙被压溃。销32的操作不仅通过按压操作，也能够通过可以进行拉伸操作的驱动机构(省略图示)来进行。在这种情况下，驱动机构的输出结合到凸缘部33，从而不需要压缩弹簧34。

在与衬套31的保持部31a对应的销32的外周侧，沿着与插入孔32b 的滑动面设置有绝热材料65。绝热材料65嵌入并埋设于形成于销32的外周面的槽31c中。绝热材料65从形成型腔80的面离开而配置，即使在销 32的前端部35向型腔80 内突出时，也不会露出于形成型腔80的面。绝热材料65与 实施方式的绝热材料61同样地为vespel聚酰亚胺树脂，其形状也与绝热材料61相同。

如图11中假想线所示，绝热材料65也可以形成于保持部31a的外周面。在这种情况下，绝热材料65设置为嵌入形成于保持部31a的外周面的槽31c，并与模具50的保持孔56抵接。

在衬套31的基端侧的内径侧，沿着与销32的滑动面设置绝热材料66。绝热材料66嵌入形成于基端部31b的内壁面的槽31d中。绝热材料66与 实施方式

的绝热材料61a同样地为vespel聚酰亚胺树脂，其形状也与绝热材料61a相同。

＜第七实施方式的作用、效果＞

根据第七实施方式，通过绝热材料65、66的功能能够抑制加压销30 的销32被模具50加热而高温化、其耐久性降低。在模具50中，能够抑制预热的热能被销32夺走而需要额外的预热能。在销32中也可以设置与 实施方式的销主体11相同的冷却结构。

绝热材料65以从面临型腔80的衬套31或销32的部分离开的方式设置。因此，绝热材料65不会在型腔80内与铝的熔液70接触，能够抑制绝热材料65因熔液 70的高热而热劣化。绝热材料65的耐热温度设定为比铸造时的模具50的温度高。因此，能够抑制在使用中绝热材料65变质。

在铸造时，绝热材料65、66在模具50与加压销30之间膨胀从而能够提高型腔

80的密闭性。

绝热材料65配置在模具50与销32之间，在与模具50和销32双方抵接的状态下，即使销32承受铝的熔液70的流动压而振动，绝热材料65也可以通过弹性变形来吸收该振动。因此，能够抑制露出至型腔80内的销32 因疲劳而折断的损伤。

绝热材料65、66相对于销32分别从其前端侧和基端侧抵接。vespel 聚酰亚胺树脂作为轴承使用的摩擦系数低。其结果，销32并非为悬臂支承状态，而是以双支承的方式由作为轴承的绝热材料65、66支撑。因此，销 32不会相对于衬套31撬动，能够稳定地滑动。

＜第八实施方式的结构＞

图12示出本公开的第八实施方式。第八实施方式相对于 实施方式成为特征的点在于，将铸造配件由成孔销10变更为顶销40(铸造配件)。其他的结构两者相同，省略相同部分的再次说明。

顶销40的销主体41形成为长条并插入模具50的插入孔57中，前端部42与模具 50一同被保持在形成型腔80的位置。销主体41通过设置在从型腔80离开的基端侧的顶出机构(省略图示)被按压操作，而沿轴向滑动，从而发挥将在型腔

80内形成的铸造品推出的功能。即，通过销主体41 的前端部42向型腔80内突出来将铸造品从型腔80内向外推出。

插入孔57的滑动孔58以外的部分的直径比滑动孔58大，该部分与销主体41之间具有微小的间隙。

在与销主体41的基端侧对应的模具50的插入孔57的端部，在与销主体41的外周面之间设有圆环状的绝热材料67。绝热材料67被嵌入形成于插入孔57的端部的内壁面的槽57a中。绝热材料67与 实施方式的绝热材料61同样地由 vespel聚酰亚胺树脂形成。

＜第八实施方式的作用、效果＞

根据第八实施方式，绝热材料67在从销主体41的前端部42向基端侧离开的位置自由滑动地支撑销主体41。构成绝热材料67的vespel聚酰亚胺树脂具有高隔热性。因此，能够抑制销主体41被模具50加热而高温化、其耐久性降低。

在模具50中，能够抑制预热的热能被销主体41夺走而需要额外的预热能。销主体41并非被滑动孔58以悬臂支承的方式支撑，而是与绝热材料 67的支撑相配合地以双支承的方式被支撑。而且，构成绝热材料67的vespel 聚酰亚胺树脂作为轴承使用的摩擦系数低。因此，不会相对于模具50的滑动孔58撬动，能够稳定地滑动。

＜其他的实施方式＞

在以上的说明中，虽然对特定的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于这些实施方式，能够以各种方式实施。例如，在上述实施方式中，作为绝热材料使用vespel聚酰亚胺树脂，但只要是具有同等性能的树脂，能够使用其他的树脂。例如，能够使用在以下的树脂中含有碳或其他的滑动纤维的材料。作为树脂，可以使用聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰胺46、聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺等。根据铸造品的种类不同，模具的温度也不同。因此，优选根据其温度来选择成为绝热材料的树脂。

参照附图详细描述的上述各种实施例是本实用新型的代表例，并不对本实用新型构成限定。详细的说明是为了制作、使用以及/或实施本教导的各种方式而给予本领域技术人员教导，并不对本实用新型的范围构成限定。进而，为了提供经改良的铸造配件以及/或其制造方法和使用方法，上述的各附加特征以及教导可以单独或和其他的特征以及教导一同应用以及/或使用。