[发明专利]铸件的制造方法以及铸件

说明书

技术领域

本发明涉及通过使金属熔液在铸模中凝固来制造铸件(cast-metal)的制造方法以及通过该铸件的制造方法制造的铸件。

背景技术

当将制造铸件时，可能在铸件中产生各种铸造缺陷(缩腔(shrinkage cavity)、吹出缺陷(blow defect)等)。此外，归因于铸件的特定部分的晶体结构的粗大化，铸件的机械特性或强度可能劣化。响应于此，已通过抑制铸造缺陷和粗大的晶体结构的产生来满足铸件质量提高的要求。特别地，在精密铸造中，铸造所得的形状将为最终制品的形状，由于铸造缺陷和粗大的晶体结构残留在产品中，因此需求进一步提高铸件的质量。

同样在通过精密铸造来制造的用于轮胎成型的模具中，铸造缺陷(例如缩腔)可能产生于特定部分。用于轮胎成型的模具是用于成型在机动车等中使用的轮胎的模具，且通常通过由石膏制成铸模来铸造该模具。在铸造中，用于轮胎成型的模具在铸模中成型，在用于轮胎成型的模具中形成细的突出部，用于形成轮胎中的凹部(槽等)。这时，通过将金属熔液填充到在铸模中形成的凹部(槽等)中并且使该金属熔液凝固来形成突出部。然而，如稍后将说明的，难以制造出没有缩腔的完美的用于轮胎成型的模具。

即，缩腔产生于铸模的表面和金属熔液的等凝固时间曲面(equal solidification time curved surface)之间的空间(闭塞空间)中。等凝固时间曲面是连接在铸模中金属熔液在相同时间凝固所在的位置的曲面。通过使铸模的表面与等凝固时间曲面彼此正交，能够防止形成闭塞空间以及产生缩腔。因而，当将铸造轮胎成型用的模具时，铸模的表面通常与重力的方向一致，并且被设定为使得金属熔液的进行凝固的方向(凝固方向)为从上到下(或从下到上)。然而，由于用于轮胎成型的模具所用铸模具有多个微细的凹部，因此可能在凹部的表面和等凝固时间曲面之间产生闭塞空间。因而，难以完全防止缩腔的产生。

另一方面，已知通过在铸模中设置孔、缝或金属构件等而用于应对铸造缺陷的产生的铸造方法。

然而，在现有技术的铸造方法中，必需提前指定通过凝固模拟等形成闭塞空间的部分。然而，由于在铸模中设置孔、缝或金属构件等，将增加铸造所用的时间和劳力。在铸造之后，由于必需在与孔、缝或金属构件对应的部分通过手工加工(manual finishing)来调整铸件形状，因此这在铸造后又增加了时间和劳力。因此，需求更简单地来应对铸造缺陷的产生。另外，即使利用现有技术的铸造方法来制造铸件，存在根据铸造方法产生铸造缺陷的担忧。此外，难以提高铸件的晶体结构，存在可能产生粗大的晶体结构的担忧。现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-169436号公报

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述现有技术问题而做出本发明，本发明的目的在于抑制在铸件中产生铸造缺陷并且使铸件的晶体结构微细化。

用于解决问题的方案

本发明是通过使金属熔液在铸模中凝固来制造铸件的制造方法，并且是包括如下步骤的铸件的制造方法：熔融在凝固期间产生游离晶体的金属材料；将包括熔融的金属材料的金属熔液注入到铸模中；一边使金属熔液中的游离晶体堆积在铸模的表面，一边使金属熔液凝固。

此外，本发明涉及通过本发明的铸件的制造方法制造的铸件。

发明的效果

根据本发明，能够抑制在铸件中产生铸造缺陷。此外，能够使铸件的晶体结构微细化。

附图说明

图1是图示金属熔液如何进行凝固的图。

图2是图示金属熔液如何进行凝固的图。

图3是图示金属熔液如何进行凝固的图。

图4是图示金属熔液如何进行凝固的图。

图5是用于说明铸造缺陷的产生的图。

图6是用于说明铸造缺陷的产生的图。

图7是用于说明铸造缺陷的产生的图。

图8是用于说明铸造缺陷的产生的图。

图9是图示本实施方式的铸件的制造方法的截面图。

图10是图示产生缩腔的铸件的截面图。

图11是图示使用重力的铸件的制造过程的截面图。

图12是图示产生缩腔的铸件的截面图。

图13是图示通过使用离心力制造的铸件的截面图。

图14是图示通过低压铸造的铸件的制造过程的截面图。

图15是图示产生缩腔的铸件的截面图。

图16是图示通过铸模制造的铸件的图。

图17是在第一制造试验中使用的铸模的截面图。