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盘式转子铸造方法

阅读:2发布:2021-08-25

专利汇可以提供盘式转子铸造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供一种能够有利于抑制滑动环部的偏磨损、特别是能够有利于抑制外周面侧的偏磨损的盘式 转子 铸造 方法。铸模具备:铸造滑动环部的铸造腔体,外周成形用铸模面,内周成形用铸模面,由在外周成形用铸模面一侧沿圆周方向隔着间隔形成、且具有相对于沿放射方向通过铸造腔体的中心线(P2)的法线以大于0°且小于90°的倾斜 角 倾斜的中心线的多个内浇道形成的内浇道组,以及横浇道。将熔融铸液从内浇道以相对于法线的大于0°且小于90°的倾斜角θ1、θ2、θ3注入到铸造腔体内,并使其 凝固 。,下面是盘式转子铸造方法专利的具体信息内容。

1.一种盘式转子铸造方法,用于铸造具有外周面及内周面、并且在上述外周面与上述内周面之间具有形成滑动面的滑动环部的含石墨制成的盘式转子,其特征在于,该铸造方法依次实施如下工序:
准备铸模的准备工序,该铸模具备:铸造腔体,用于铸造成形上述滑动环部,且呈环状;外周成形用铸模面,用于成形上述滑动环部的上述外周面;内周成形用铸模面,用于成形上述滑动环部的内周面;由多个内浇道形成的内浇道组,所述多个内浇道在上述外周成形用铸模面一侧在圆周方向上隔着间隔形成,并且具有相对于沿放射方向通过上述铸造腔体中心的法线以大于0°且小于90°的倾斜倾斜的中心线;横浇道,与构成上述内浇道组的各上述内浇道连通;以及直浇道,与上述横浇道连通;
注入铸液凝固工序,将从上述铸模的上述直浇道注入的上述熔融铸液,经由上述横浇道从上述内浇道组的各上述内浇道以相对于上述法线的大于0°且小于90°的倾斜角注入到上述铸造腔体内,并使其凝固。
2.如权利要求1所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
将上述内浇道组中的自上述直浇道开始的熔融铸液流动距离最长的内浇道设为远内浇道、将经由上述横浇道流到上述远内浇道的上述熔融铸液流动的惯性方向设为顺方向时,上述远内浇道朝着使从上述远内浇道流入到上述铸造腔体的熔融铸液沿着顺方向流动的方向倾斜;
构成上述内浇道组的其余内浇道,朝着使上述熔融铸液沿着从上述远内浇道流入到上述铸造腔体的上述熔融铸液的流动方向流动的方向倾斜。
3.如权利要求1所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
将上述内浇道组中的自上述直浇道开始的熔融铸液流动距离最短的内浇道设为近内浇道、将经由上述横浇道流到上述近内浇道的上述熔融铸液流动的惯性方向设为顺方向、将与上述顺方向成反向的方向设为逆方向时,上述近内浇道朝着使从上述近内浇道流入到上述铸造腔体的上述熔融铸液沿着上述逆方向流动的方向倾斜;
构成上述内浇道组的其余内浇道,朝着使上述熔融铸液沿着从上述近内浇道流入到上述铸造腔体的上述熔融铸液的流动方向流动的方向倾斜。
4.如权利要求2所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
设定成上述内浇道组中的上述远内浇道相对于上述法线的上述倾斜角最大。
5.如权利要求3所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
设定成上述内浇道组中的上述近内浇道相对于上述法线的上述倾斜角最大。
6.如权利要求1所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
上述铸模具有铸模主体和被保持在上述铸模主体中且通过粘合剂固化的壳芯模,上述内浇道组的内浇道空间的至少一部分由上述壳芯模的壳模面划分。
7.如权利要求1所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
将上述滑动环部的壁厚设定成,上述滑动环部的外周面大于上述滑动环部的内周面。
8.如权利要求1所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
各上述内浇道由相互对置的两个对置壁面限定,并且将各上述内浇道设定成其2个上述对置壁面的延长线的至少一个不碰到上述铸模的上述内周成形用铸模面。
9.如权利要求1所述的盘式转子铸造方法,其特征在于,
构成上述内浇道组的多个上述内浇道的中心线,在围绕上述铸造腔体的上述中心的周向上朝相同方向倾斜。

说明书全文

技术领域

发明涉及在制动装置中使用的盘式转子铸造方法。

背景技术

盘式转子具有外周面及内周面,并且,在外周面与内周面之间具有形成滑动面的滑动环部,由含有石墨形成。由于石墨具有作为固体润滑剂的功能、使振动衰减的功能等,所以对于提高盘式转子的性能是有效的。在盘式转子中,当制动时滑动环部的滑动面与衬垫等对方部件发生摩擦滑动,所以要求滑动环部的圆周方向上的偏磨损较小。
专利文献1等公开了用铸铁铸造盘式转子的方法。如图16中示意地表示那样,在该方法中使用的铸模5X具备:用于铸造成形滑动环部且呈环状的铸造腔体53X;用于成形滑动环部的外周面且呈环状的外周成形用铸模面531X;以及,用于成形滑动环部的内周面且呈环状的内周成形用铸模面532X。再者,在铸模5X中,在外周成形用铸模面531X侧,形成有沿圆周方向隔着间隔形成的多个内浇道61X、62X、63X。此外,形成有与内浇道61X、62X、63X连通的横浇道71X、72X、73X。所形成的内浇道61X、62X、63X相对于沿放射方向通过铸造腔体53X的中心线P5的法线77X、78X、79X平行。
专利文献1:日本专利特开2007-211828号公报
根据上述方法,沿着铸造腔体53X的圆周方向隔着间隔形成多个内浇道61X、62X、63X,使熔融铸液从多个内浇道61X、62X、63X流入到铸造腔体53X。因此,与设有1个内浇道的情况相比,降低了铸造腔体的周向上的熔融铸液的温度不均匀度,能够有利于盘式转子的品质均匀化。
但是,在产业界中,为了追求车辆的更高性能,越来越要求进一步降低盘式转子中的的偏磨损、并且进一步提高盘式转子的可靠性。在作为旋转滑动体的盘式转子中,特别是外周面侧的旋转半径较大,相应地滑动条件比内周侧要求更高。因此,在盘式转子的外周面侧的圆周方向上,需要再进一步降低偏磨损。

发明内容

本发明鉴于上述实际存在的问题点而做出,目的在于提供一种能够更利于抑制滑动环部的偏磨损、特别是抑制滑动环的外周面侧的偏磨损的盘式转子铸造方法
(1)本发明者对盘式转子制造方法进行了集中开发。然后,本发明的发明者发现了以下的事项。(i)在使用具有划分呈环状的铸造腔体的外周成形用铸模面及内周成形用铸模面的铸模,使熔融铸液从形成在铸造腔体的外周侧的多个内浇道流入到铸造腔体时,熔融铸液从径向直接冲击铸模的内周成形用铸模面的程度较高,由此,在铸造腔体内在其圆周方向上容易发生熔融铸液的流向偏差;(ii)因此,如果在铸造腔体的圆周方向观察,在与内浇道对置的熔融铸液部分和存在于相邻内浇道之间的熔融铸液部分的凝固速度很大程度地不同;(iii)起因于凝固速度的不同,石墨的生成速度不同,发现在盘式转子的滑动环部的圆周方向上,石墨尺寸的不均匀度增加。可以认为滑动环部的磨损是以石墨与分散有石墨的基体组织的边界部为起点发生的,所以,从抑制偏磨损的观点来看,不希望存在石墨尺寸的不均匀。
所以,本发明者发现,将沿放射方向通过用于铸造盘式转子且呈环状的铸造腔体中心的虚拟线设为法线时,如果利用使在铸造腔体的外周成形用铸模面一侧沿圆周方向隔着间隔形成的多个内浇道的中心线分别以相对于法线的大于0°且小于90°的倾斜倾斜的铸模,则能够实现本发明的目的,并且通过试验得到确认,完成了本发明。
(2)即,本发明涉及的盘式转子铸造方法,(i)用于铸造具有外周面及内周面、且在上述外周面与上述内周面之间具有形成滑动面的滑动环部的含石墨铸铁制的盘式转子,其依次实施如下工序:(ii)准备铸模的准备工序,该铸模具备:铸造腔体,用于铸造成形上述滑动环部,且呈环状;外周成形用铸模面,用于成形上述滑动环部的上述外周面;内周成形用铸模面,用于成形上述滑动环部的内周面;由多个内浇道形成的内浇道组,所述多个内浇道在上述外周成形用铸模面一侧沿圆周方向隔着间隔形成,并且具有相对于沿放射方向通过上述铸造腔体中心的法线以大于0°且小于90°的倾斜角倾斜的中心线;横浇道,与构成上述内浇道组的各上述内浇道连通;以及直浇道,与上述横浇道连通;(iii)以及注入铸液凝固工序,将从上述铸模的上述直浇道注入的上述熔融铸液,经由上述横浇道从上述内浇道组的各上述内浇道以相对于上述法线的大于0°且小于90°的倾斜角注入到上述铸造腔体内,并使其凝固。
(3)根据注入铸液凝固工序,将从铸模的直浇道注入的熔融铸液经由横浇道从内浇道组的各内浇道以相对于法线的大于0°且小于90°的倾斜角注入到铸造腔体内。因此,抑制了从内浇道流入到铸造腔体的熔融铸液直接冲击铸模的内周成形用铸模面的现象。结果,抑制了在以往技术中发生的熔融铸液的直接冲击所引起的分支流。因此,抑制了在铸造腔体中的外周成形用铸模面附近,存在熔融铸液温度为局部性低温的熔融铸液部分和局部性高温的熔融铸液部分的情况。
因而,在铸造腔体中的外周成形用铸模面附近的圆周方向上,降低了熔融铸液温度的不均匀度。结果,在铸造腔体中,在与相邻的内浇道之间对置的部分凝固的熔融铸液的温度、和在与内浇道对置的部分凝固的熔融铸液的温度之间的不均匀度被降低。进而,在铸造腔体的圆周方向上,也抑制了熔融铸液的凝固速度的不均匀度,还抑制了石墨的生成速度的不均匀度。结果,也抑制了石墨尺寸的不均匀度。
根据本发明,在成形盘式转子且呈环状的铸造腔体的圆周方向上,能够抑制铸造腔体内的熔融铸液温度的不均匀度,进而能够抑制凝固速度的不均匀度,还能够抑制石墨尺寸的不均匀度。因此,在盘式转子的圆周方向上,能够抑制滑动特性的不均匀度和偏磨损。
特别是,在盘式转子的外周面侧的圆周方向上,能够抑制熔融铸液温度的不均匀度,进而能够抑制凝固速度的不均匀度及石墨尺寸的不均匀度。因此,在盘式转子的外周面侧的圆周方向上,能够抑制滑动特性的不均匀度和偏磨损。因此,能够进一步提高盘式转子的可靠性。
附图说明
图1是表示盘式转子的剖视图。
图2是将具有铸造盘式转子的第1铸造腔体及第2铸造腔体的铸模的一半沿垂直方向剖切进行表示的剖视图。
图3是将铸造盘式转子的铸造腔体中的第1铸造腔体沿平方向剖切进行表示的剖视图。
图4A是沿着铸造盘式转子的铸造腔体中的第1铸造腔体在水平方向上剖切进行表示的关于以往方式的剖视图。
图4B是沿着铸造盘式转子的铸造腔体中的第1铸造腔体在水平方向上剖切进行表示的关于实施例1的剖视图。
图5是关于实施例6的、将具有铸造盘式转子的第1铸造腔体及第2铸造腔体的铸模沿着垂直方向剖切进行表示的局部剖视图。
图6是关于实施例7的、将铸造盘式转子的铸造腔体中的第1铸造腔体按水平方向剖切进行表示的剖视图。
图7是关于实施例8的、将盘式转子的外周侧剖切进行表示的局部剖视图。
图8是关于实施例9的、将盘式转子的外周侧剖切进行表示的局部剖视图。
图9是关于实施例10的、将盘式转子的外周侧剖切进行表示的局部剖视图。
图10是关于实施例11的、将铸造盘式转子的铸造腔体中的第1铸造腔体沿水平方向剖切进行表示的剖视图。
图11是表示对盘式转子的外环部进行的试验结果的曲线图。
图12是表示对盘式转子的内环部进行的试验结果的曲线图。
图13是表示对θ1、θ2、θ3按30°铸造时的盘式转子进行的试验结果的曲线图。
图14是表示对θ1、θ2、θ3按60°铸造时的盘式转子进行的试验结果的曲线图。
图15是表示对θ1、θ2、θ3按0°铸造时的以往方式的盘式转子进行的试验结果的曲线图。
图16是关于以往方式的、沿着铸造盘式转子的铸造腔体中的第1铸造腔体按水平方剖切进行表示的剖视图。
附图标记:
1盘式转子               2滑动环部
3外环部                 4内环部
31外环部的第1外周面     32外环部的第1内周面
4内环部                 41内环部的第2外周面
42内环部的第2内周面     5铸模
51第1铸模(铸模主体)     52芯模
53第1铸造腔体           54第2铸造腔体
531第1外周成形用铸模面  532第2外周成形用铸模面
541第2外周成形用铸模面  542第2外周成形用铸模面
6内浇道组               61第1内浇道
62第2内浇道             63第3内浇道。

具体实施方式

构成内浇道组的多个内浇道,在铸造腔体的外周成形用铸模面侧沿圆周方向隔着间隔形成。内浇道的数量只要是2个以上就可以。但是,如果内浇道的数量过多地增加,则材料成品率下降,所以,虽然也取决于盘式转子的尺寸,但优选的是2~8个,更优选的是2~6个、或2~4个。另外,存在盘式转子的外径增加时,内浇道的数量也随之增加的趋势。
内浇道具有相对于以放射方向通过铸造腔体中心的法线、以大于0°且小于90°的倾斜角θ倾斜的中心线。θ可以适当地设定为10~85度的范围、或者10~80度的范围,优选设定为20~70度的范围,还优选设定为30~60度的范围。θ越接近90°,就越成为沿着铸造腔体的外周成形用铸模面的切线方向的结构,容易使熔融铸液沿着铸造腔体的圆周方向流动。相对于此,θ越接近0度,就越偏离铸造腔体的外周成形用铸模面的切线方向,熔融铸液越容易直接冲击铸模的内周成形用铸模面。熔融铸液优选的是片状石墨铸铁,但也可以是蠕墨铸铁、球状石墨铸铁等。
当熔融铸液从构成内浇道组的多个内浇道流入铸造腔体时,熔融铸液从各内浇道向铸造腔体流入的方向,优选基本上是在铸造腔体的圆周方向上的相同方向。即,构成内浇道组的多个内浇道的中心线,优选的是相对于围绕铸造腔体中心线的周向朝相同方向倾斜。
优选地,可以例示以下实施方式:(i)将内浇道组中的自直浇道开始的熔融铸液流动距离最长的(离直浇道远)内浇道设为远内浇道、将经由横浇道流到远内浇道的熔融铸液流动的惯性方向设为远内浇道的顺方向时,(ii)远内浇道朝着使从远内浇道流入到铸造腔体的熔融铸液沿着顺方向流动的方向倾斜(iii)构成内浇道组的其余内浇道,朝着使熔融铸液沿着从远内浇道流入到铸造腔体的熔融铸液的流动方向流动的方向倾斜。远内浇道同其它内浇道相比,自直浇道开始的熔融铸液流动距离最远。因此,到达远内浇道的熔融铸液同到达其它内浇道的熔融铸液相比,温度及热能有可能较低。在这样的情况下,如果使通过了远内浇道的熔融铸液在铸造腔体中优先向远内浇道的顺方向(在远内浇道的横浇道中流动到远内浇道的熔融铸液流动的惯性方向)流动,则能够提高温度及热能较低的熔融铸液的铸液流动性。进而,能够抑制低温且热能较低的熔融铸液在铸造腔体中部分滞留的现象。进而,能够有利于降低铸造腔体的外周成形用铸模面附近的圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度,还能够抑制该圆周方向上的凝固速度的局部性的不均匀度,也能够抑制石墨尺寸的不均匀度。
此外,优选地,可以例示以下实施方式:(i)将内浇道组中的自直浇道开始的熔融铸液流动距离最短(近)的内浇道设为近内浇道、将经由横浇道流到近内浇道的熔融铸液流动的惯性方向设为顺方向、与顺方向成反向的方向设为逆方向时,(ii)近内浇道朝着使从近内浇道流入到铸造腔体的熔融铸液沿着近内浇道的逆方向流动的方向倾斜;(iii)构成内浇道组的其余内浇道,朝着使熔融铸液在其余内浇道中沿着从近内浇道流入到铸造腔体的熔融铸液的流动方向流动的方向倾斜。近内浇道同其他内浇道相比,自直浇道开始的熔融铸液流动距离最近,因此,到达近内浇道的熔融铸液同到达其它内浇道的熔融铸液相比,温度及热能有可能较高。在这样的情况下,如果使通过了近内浇道的熔融铸液在铸造腔体中不向近内浇道的顺方向(在近内浇道的横浇道中流动到近内浇道的熔融铸液流动的惯性方向)流动、而是向近内浇道的逆方向流动,则能够抑制温度及热能较高的熔融铸液的铸液流动性过高的现象。进而,能够抑制从其它内浇道流入到铸造腔体的低温且热能较低的熔融铸液,在铸造腔体中局部滞留的现象。进而,能够有利于降低铸造腔体的外周成形用铸模面附近的圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度。还能够在该圆周方向上抑制凝固速度的局部性的不均匀度,能够抑制石墨尺寸的不均匀度。
优选地,可以例示以下实施方式:设定成内浇道组中的远内浇道相对于法线的倾斜角最大。相对于法线的倾斜角最大,意味着相对于铸造腔体的外周成形用铸模面最接近于切线的方式。由于远内浇道同其它内浇道相比,自直浇道开始的熔融铸液流动距离最远,所以,到达远内浇道的熔融铸液同到达其她内浇道的熔融铸液相比,其温度及热能有可能较低。在这样的情况下,如果使熔融铸液以相对于铸造腔体的外周成形用铸模面最接近切线的方式流入而提高铸造腔体中的铸液流动性,则能够抑制低温且热能较低的熔融铸液的局部滞留。因此,能够有利于降低铸造腔体的外周成形用铸模面附近的圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度。进而,在该圆周方向上,能够抑制凝固速度的局部性的不均匀度,抑制石墨尺寸的不均匀度。
此外,优选地可以例示以下实施方式:设定成内浇道组中的近内浇道相对于法线的倾斜角最大。由于近内浇道同其它内浇道相比,自直浇道开始的熔融铸液流动距离最近,所以,到达近内浇道的熔融铸液同到达其它内浇道的熔融铸液相比,温度及热能有可能较高。在这样的情况下,使熔融铸液相对于铸造腔体的外周成形用铸模面以最接近于切线的方式流入而提高铸造腔体中的铸液流动性,有利于铸造腔体的外周成形用铸模面上的熔融铸液温度的高温化,能够有利于降低圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度。另外,熔融铸液的热能较大的情况同热能较小的情况相比,熔融铸液的凝固速度变得缓慢,可以认为会促进石墨尺寸的成长。
优选地,可以例示以下实施方式:铸模具有铸模主体和被保持在铸模主体中的壳芯模,内浇道组的内浇道空间的至少一部分由利用粘合剂固化的壳芯模的壳模面划分。在内浇道的中心线的倾斜角较大的情况下,存在构成内浇道的模部分锐角化的倾向。在此情况下,已锐角化的模部分有可能被熔融铸液损伤而发生铸造不良。所以,如果用壳芯模的壳模面划分内浇道空间的至少一部分,则能够抑制损伤,抑制铸造不良。这是因为,由于壳芯模是使用热固化性树脂并结合砂而固化而成,所以熔融铸液引起的损伤性或溃散性较低。
优选地,可以例示以下实施方式:将滑动环部的壁厚设定成,使滑动环部的外周面大于滑动环部的内周面。此情况下,在铸造腔体中的外周成形用铸模面附近,熔融铸液的热能增加。因此,抑制了铸造腔体中的外周成形用铸模面附近的熔融铸液的局部性的低温化,能够有利于降低凝固速度的局部性的不均匀度,能够有利于降低石墨尺寸的不均匀度。
优选的是,铸模的材质可以例示出湿沙模、壳模、陶瓷模、混凝土模、金属模等。构成盘式转子的铸铁的组分只要是生成片状石墨或蠕虫状石墨等石墨的组分就可以。虽然也取决于对冷却速度带来影响的铸模的材质,但例如可以例示出设整体为100%时,由质量比为C:2.0~4.2%、Si:0.8~6.5%、Mn:0.05~2.0%、P:0.5%以下、S:0.5%以下、其余为Fe及不可避免的杂质构成的组分。但是,铸铁组分并不限于此。根据需要可以含有其他合金元素。
优选地,可以例示以下实施方式:各内浇道由相互对置的两个对置壁面限定,并且将各内浇道设定成其2个对置壁面的延长线的至少一个(最好是2个)不碰到铸模的内周成形用铸模面。由此,能够抑制从各内浇道流入到铸造腔体的熔融铸液直接冲击在铸模的内周成形用铸模面。由此,能够得到容易使熔融铸液沿着铸造腔体的圆周方向流动的优点。因此,抑制了铸造腔体中的外周成形用铸模面附近的熔融铸液的局部性的低温化,能够有利于降低凝固速度的局部性的不均匀度,降低了石墨生成速度的不均匀度,能够有利于降低石墨尺寸的不均匀度。
实施例1
下面,参照图1~图4说明本发明的实施例1。
本实施例表示铸造车辆用盘式转子1的方法。如图1所示,盘式转子1具有绕中心线P1一周的滑动环部2。滑动环部2具备外环部3、和与外环部3对置的内环部4。在外环部3与内环部4之间,形成有横切空气通过的冷却通道10的叶片部11。由此,盘式转子1成为冷却性较高的通型。
外环部3在径向(箭头D方向)上比内环部4更向内侧延伸设置,具有具备安装孔12的安装部13。安装孔12可以通过铸造成形形成,也可以通过后加工形成。外环部3具备形成外环部3的外缘的第1外周面31和形成安装部13的内缘的第1内周面32,并且,在第1外周面31与第1内周面32之间形成呈平坦状的环状的第1滑动面33。内环部4具备形成内环部4的外缘的第2外周面41和形成内环部4的内缘的第2内周面42。在第2外周面41与第2内周面42之间形成呈平坦状的环状的第2滑动面43。
当制动时,第1滑动面33与一个对方部件发生摩擦滑动,并且第2滑动面43与另一个对方部件发生摩擦滑动。滑动环部2以在基体组织中分散有片状石墨的片状石墨铸铁作为基材。基体组织采用珠光体类、铁素体类、珠光体-铁素体类、奥氏体类、贝氏体类等的任一种。
图2表示将铸造盘式转子1的铸模5的一半沿着铅直方向剖切的截面。如图2所示,铸模5基本上是湿砂模,具备作为铸模主体发挥功能的第1铸模51、和埋设在第1铸模51中的芯模52(第2铸模)。第1铸模51由作为上模的第1分开模51f和作为下模的第2分开模51s形成,分割面51p沿着水平方向。铸模5具有用于铸造成形外环部3且呈环状的第1铸造腔体53、和用于铸造成形内环部4且呈环状的第2铸造腔体54。在铸模5中形成有:用于成形外环部3的第1外周面31的第1外周成形用铸模面531、和用于成形内环部4的第2外周面41的第2外周成形用铸模面541。再者,在铸模5中形成有:用于成形外环部3的第1内周面32且呈环状的第1内周成形用铸模面532、和用于成形内环部4的第2内周面42且呈环状的第2内周成形用铸模面542。
图3表示沿着水平方向剖切了铸模5的一部分的截面。图3只表示铸模5的一部分。实际上,为了量产,一体地排列设置有4个图3所示的铸模部分。如图3所示,铸模5具有:由第1内浇道61、第2内浇道62以及第3内浇道63形成的内浇道组6,与第1内浇道61连通的第1横浇道71,与第2内浇道62连通的第2横浇道72,与第3内浇道63连通的第3横浇道73,和与第1横浇道71、第2横浇道72及第3横浇道73连通的直浇道7。第1横浇道71、第2横浇道72、第3横浇道73沿着第1铸造腔体53的外周形成为弧状。
第1横浇道71及第2横浇道72具有在从直浇道7到分支部7m合流的共用横浇道部,并且从分支部7m分开。在图3中,第1横浇道71相对于第1铸造腔体53、第2铸造腔体54朝图示逆时针方向(箭头R1)方向延伸设置。第2横浇道72及第3横浇道73相对于第1铸造腔体53及第2铸造腔体54朝图示顺时针方向(箭头R3)方向延伸设置。箭头R1、R3方向在圆周方向上是相反方向。
第1内浇道61、第2内浇道62及第3内浇道63在第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531侧,沿圆周方向隔着一定间隔形成。第1内浇道61具备:第1中心线61a,相对于沿放射方向通过第1铸造腔体53的中心线P2的第1法线77,以θ1(大于0°且小于90°)的倾斜角倾斜;和第1对置壁面610,中间隔着第1中心线61a相互对置。第1对置壁面610具备第1横浇道71的下游侧的下游对置壁面611、和比下游对置壁面611处于上游侧的上游对置壁面612。下游对置壁面611及上游对置壁面612隔着第1内浇道61的内浇道空间相互对置着,并且与第1中心线61a大致平行。
第2内浇道62具备:第2中心线62a,相对于沿放射方向通过第1铸造腔体53的中心线P2的第2法线78,以θ2(大于0°且小于90°)的倾斜角倾斜;和第2对置壁面620,中间隔着第2中心线62a相互对置。第2对置壁面620具备第2横浇道72的下游侧的下游对置壁面621、和比下游对置壁面621处于上游侧的上游对置壁面622。下游对置壁面621及上游对置壁面622隔着第2内浇道62的内浇道空间相互对置,并且与第2中心线62a大致平行。
第3内浇道63具备:第3中心线63a,相对于沿放射方向通过第1铸造腔体53的中心线P2的第3法线79,以θ3(大于0°且小于90°)的倾斜角倾斜;和第3对置壁面630,中间隔着第3中心线63a相互对置。第3对置壁面630具备第3横浇道73的下游侧的下游对置壁面631、和比下游对置壁面631处于上游侧的上游对置壁面632。下游对置壁面631及上游对置壁面632隔着第3内浇道63的内浇道空间相互对置,并且与第3中心线63a大致平行。
根据本实施例,第1内浇道61的第1中心线61a、第2内浇道62的第2中心线62a、第3内浇道63的第3中心线63a,在围绕第1铸造腔体53的中心线P2的周向上朝同一方向倾斜。即,当熔融铸液从构成内浇道组6的多个内浇道61、62、63流入第1铸造腔体53时,熔融铸液从各内浇道61、62、63向第1铸造腔体53流入的方向,在第1铸造腔体53的圆周方向上基本上是相同方向。即,构成内浇道组6的多个内浇道61、62、63的中心线61a、62a、63a,在围绕第1铸造腔体53的中心线P2的周向上朝相同方向倾斜。
基本上构成0°<θ1=θ2=θ3<90°的关系,或者0°<θ1≈θ2≈θ3<90°的关系。特别是,也可以成为20°<θ1=θ2=θ3<80°的关系,或者20°<θ1≈θ2≈θ3<80°的关系。进而,可以设为30°<θ1=θ2=θ3<70°的关系,或者30°<θ1≈θ2≈θ3<70°的关系。
如果设第1内浇道61的流路截面积为S1、第2内浇道62的流路截面积为S2、第3内浇道63的流路截面积为S3,则基本上成为S1=S2=S3的关系,或者S1≈S2≈S3的关系。这里,可以设定为S1/S3=S2/S3=0.7~1.3的范围内,特别是0.8~1.2的范围内、或0.9~1.1的范围内。另外,优选将第1横浇道71、第2横浇道72及第3横浇道73的流路截面积设定为,能够从第1内浇道61、第2内浇道62及第3内浇道63尽可能均等地分配熔融铸液。但是,也可以根据需要调节S1、S2、S3的大小关系。
内浇道组6中的自直浇道7开始的熔融铸液流动距离最长(距离直浇道7最远)的远内浇道成为第1内浇道61。这里,将经由第1横浇道71流到远内浇道(第1内浇道61)的熔融铸液流动的惯性方向,设为远内浇道(第1内浇道61)的顺方向(图3所示的箭头A1方向)。将相对于该远内浇道(第1内浇道61)的顺方向成为反向的方向,设为远内浇道(第1内浇道61)的逆方向(图3所示的箭头A2方向)。根据本实施例,使第1内浇道61(远内浇道)的第1中心线61a,朝着从远内浇道(第1内浇道61)流入到第1铸造腔体53的熔融铸液沿着远内浇道(第1内浇道61)的顺方向(箭头A1方向、箭头A方向)流动的方向倾斜。
构成内浇道组6的其它内浇道、即第2内浇道62的第2中心线62a及第3内浇道63的第3中心线63a的倾斜方向是,在第1铸造腔体53中沿着箭头A方向(沿着经由第1横浇道71流到作为远内浇道的第1内浇道61的熔融铸液流动的惯性方向的方向)、即沿着第1铸造腔体53的圆周方向使熔融铸液流动的方向。在此,铸造腔体53中的熔融铸液的流动方向,在圆周方向上是表示与远内浇道(第1内浇道)61的顺方向(箭头A1方向)大致相同的朝向的箭头A方向(参照图3)。
作为远内浇道的第1内浇道61同与作为其它内浇道的第2内浇道62及第3内浇道63相比,自直浇道7开始的熔融铸液流动距离最远。因此,到达第1内浇道61(远内浇道)的熔融铸液同到达其它内浇道(第2内浇道62及第3内浇道63)的熔融铸液相比,有可能温度及热能较低。即使是这样的情况,只要使通过了第1内浇道61(远内浇道)的熔融铸液在第1铸造腔体53中朝第1内浇道61(远内浇道)的顺方向(箭头A1方向、经由第1横浇道71流到作为远内浇道的第1内浇道61的熔融铸液流动的惯性方向),就能够优先地提高温度及热能较低的熔融铸液的铸液流动性。进而,能够抑制低温且热能较低的熔融铸液在铸模5的第1铸造腔体53的圆周方向上部分滞留的现象。进而,在第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531附近的圆周方向上,能够有利于降低熔融铸液温度的不均匀度,在该圆周方向上能够抑制凝固速度的局部不均匀度,能够实现可抑制石墨尺寸的不均匀度的优点。
换言之,将内浇道组6中的自直浇道7的熔融铸液流动距离最短(接近直浇道7)的第3内浇道63设为近内浇道,将经由第3横浇道73流到第3内浇道63(近内浇道)的熔融铸液流动的惯性方向设为第3内浇道63(近内浇道)的顺方向(箭头B2方向),将相对于第3内浇道63的顺方向成为反向的方向设为第3内浇道63(近内浇道)的逆方向(箭头B1方向)。在此情况下,第3内浇道63(近内浇道)的第3中心线63a朝着使从第3内浇道63流入到第1铸造腔体53的熔融铸液沿着第3内浇道63的顺方向(箭头B2方向)的反方向(箭头B1方向)流动的方向倾斜。
即,作为构成内浇道组6的其它内浇道的第1内浇道61的第1中心线61a及第2内浇道62的第2中心线62a,朝着沿从第3内浇道63(近内浇道)流入到第1铸造腔体53的熔融铸液的流动方向(箭头B1方向)使熔融铸液流动的方向倾斜。
这里,第3内浇道63(近内浇道)同作为其它内浇道的第1内浇道61及第2内浇道62相比,自直浇道7开始的熔融铸液流动距离最近。因此,到达第3内浇道63(近内浇道)的熔融铸液同达到作为其它内浇道的第1内浇道61及第2内浇道62的熔融铸液相比,有可能温度及热能较高。在这样的情况下,如果使通过了第3内浇道63(近内浇道)的熔融铸液在第1铸造腔体53中朝着第3内浇道63(近内浇道)的顺方向的反方向(图3所示的箭头B1方向)流动,而不是朝着第3内浇道63(近内浇道)的顺方向(图3所示的箭头B2方向)流动,就能够抑制温度及热能比从其它内浇道61、62流入到第1铸造腔体53的熔融铸液高的熔融铸液的铸液流动性变得过高的现象。
进而,能够抑制从作为其它内浇道的第1内浇道61及第2内浇道62流入到第1铸造腔体53的低温且热能较低的熔融铸液,在第1铸造腔体53的圆周方向上部分滞留的现象。进而,有利于在第1铸造腔体53的圆周方向上降低熔融温度的不均匀度,能够抑制凝固速度的局部不均匀度,还能够抑制石墨尺寸的不均匀度。
特别是,根据本实施例,从各内浇道61~63流入到第1铸造腔体53的熔融铸液,在第1铸造腔体53中容易沿着铸模5的第1外周成形用铸模面531向圆周方向(图3所示的箭头A方向)流动。因此,本实施例能够利于在第1外周成形用铸模面531附近的圆周方向上降低熔融铸液温度的不均匀度,能够抑制凝固速度的局部不均匀度,还能够抑制石墨尺寸的不均匀度。
根据本实施例,第2铸造腔体54连通到第1铸造腔体53且同轴地形成,所以在第2铸造腔体54中也基本上可以说是基本相同。即,能够利于在第2铸造腔体54的第2外周成形用铸模面541附近的圆周方向降低熔融铸液温度的不均匀度,在该圆周方向可抑制凝固速度的局部不均匀度,能够抑制石墨尺寸的不均匀度。
由以上的说明可以理解,将从铸模5的直浇道7注入的熔融铸液,经由第1横浇道71、第2横浇道72及第3横浇道73,从第1内浇道61、第2内浇道62及第3内浇道63以相对于各法线61a、62a、63a按大于0°且小于90°的倾斜角θ1、θ2、θ3注入到第1铸造腔体53内,进一步注入到第2铸造腔体54内。
因此,抑制了从第1内浇道61、第2内浇道62及第3内浇道63流入到第1铸造腔体53的熔融铸液,从径向冲击第1内周成形用铸模面532的现象。结果,抑制了以往技术中发生的直接冲击引起的熔融铸液的分支流。因此,能够抑制在第1铸造腔体53中的第1外周成形用铸模面531附近局部存在高温的熔融铸液部分,在第2铸造腔体54也是同样的。
因而,根据本实施例,可以在第1铸造腔体53中的第1外周成形用铸模面531附近的圆周方向上降低熔融铸液的温度不均匀度。同样,也能够在第2铸造腔体54中的第2外周成形用铸模面541附近的圆周方向上降低熔融铸液的温度不均匀度。其结果,在铸造腔体53、54的圆周方向上,能够降低在与相邻的内浇道61、62、63之间对置的部分凝固的熔融铸液的温度、和在与内浇道61、62、63直接对置的部分凝固的熔融铸液的温度的不均匀度。进而,还能够抑制该圆周方向上的凝固速度的不均匀度。
其结果,对于盘式转子1,能够抑制外环部3的第1外周面31侧的圆周方向上的石墨尺寸的不均匀度。进而,能够抑制该圆周方向上的滑动特性的不均匀度。因此,对于第1滑动面33及第2滑动面43,能够利于抑制该圆周方向上的偏磨损。特别是,能够抑制外环部3的第1外周面31侧的圆周方向上的石墨尺寸的不均匀度,能够抑制该圆周方向上的滑动特性的不均匀度,可利于抑制偏磨损。
同样,在内环部4的第2外周面41侧的圆周方向上,也同样能够抑制石墨尺寸的不均匀度、以及该圆周方向上的滑动特性的不均匀度。因此,能够进一步提高盘式转子1的可靠性。
图4A、图4B表示使用铸液流凝固仿真软件(クオリカ,JSCAST)对第1铸造腔体53中的熔融铸液的铸液流凝固进行解析的结果。图4A表示以往方式的解析结果。图4B表示实施例1的解析结果。
这里,作为熔融铸液的温度高低的关系,是○>●>△的顺序。根据图4A所示的以往方式,设定为θ1=θ2=θ3=0°的关系。根据该以往方式,自第1内浇道61X、第2内浇道62X及第3内浇道63X流入到第1铸造腔体53的熔融铸液,从径向直接冲击铸模5X的第1内周成形用铸模面532X的倾向变大。因此,基于这样的冲击,熔融铸液从冲击部位向左右分支而形成分支流M1、M2,分支流M1、M2大致沿着径向朝向铸模5X的第1外周成形用铸模面531X。因此,根据该以往方式,在盘式转子1的外环部3的第1外周面31侧,在其圆周方向上,熔融铸液的温度局部不均匀,进而凝固速度也有不均匀的倾向。可以推测出,由于该院因,在外环部3的第1外周面31侧的圆周方向上,石墨尺寸之差(不均匀度)变大。
与此相比,根据图4B所示的实施例1,自第1内浇道61、第2内浇道62、第3内浇道63流入到第1铸造腔体53的熔融铸液,有沿着与第1外周成形用铸模面531的圆弧的切线相近似的方向流动的倾向。因此,熔融铸液不容易直接冲击铸模5的第1内周成形用铸模面532。由此,能够抑制熔融铸液向左右分支而形成分支流。即,熔融铸液在铸模5的第1铸造腔体53中容易沿第1外周成形用铸模面531沿圆周方向流动。因此,根据实施例1,对于熔融铸液凝固而形成的盘式转子1的外环部3的第1外周面31侧,可以推测出圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度、凝固温度的不均匀度变小,使得石墨尺寸的不均匀度(差)变小。同样,在盘式转子1的内环部4的第2外周面41侧,也可以推测出圆周方向上的石墨尺寸的不均匀度(差)变小。
实施例2
本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果,依然参照图1~图3。下面,重点说明不同部分。根据本实施例,与实施例1同样,构成内浇道组6的多个内浇道61、62、63的中心线61a、62a、63a,在围绕第1铸造腔体53的中心线P2的周向上朝着相同方向倾斜。这里,设为90°>θ1>θ2>θ3>0°。这样,内浇道组6中的第1内浇道61(远内浇道)的倾斜角θ1比θ2及θ3大。倾斜角θ1较大就意味着,构成第1内浇道61的第1中心线61a相对于第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531最接近于切线的形态。
第1内浇道61(远内浇道)同作为其它内浇道的第2内浇道62及第3内浇道63相比,自直浇道7开始的熔融铸液流动距离最远。因此,到达第1内浇道61(远内浇道)的熔融铸液同到达第2内浇道62及第3内浇道63的熔融铸液相比,其温度及热能有可能更低。在这样的情况下,使第1内浇道61的熔融铸液以相对于第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531的圆弧最接近于切线的形态流入,就可以优先地提高铸液流动性。
因此,能够抑制低温且热能较低的熔融铸液的局部滞留。由此,能够降低第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531附近的圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度。进而,能够降低第2铸造腔体54的第2外周成形用铸模面541附近的圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度。进而,在该圆周方向上,能够抑制凝固速度的局部的不均匀度,能够抑制石墨尺寸的不均匀度。另外,根据本实施例,作为θ1的上限值可以例举85°、80°、75°、70°、65°中的任一个。作为θ3的下限值,可以例举5°、10°、15°、20°、25°、30°中的任一个。
实施例3
本实施例具有与实施例2基本上相同的结构及作用效果,所以依然参照图1~图3。下面,重点说明不同部分。与实施例1同样,构成内浇道组6的多个内浇道61、62、63的中心线61a、62a、63a,在围绕第1铸造腔体53的中心线P2的周向上朝着相同方向倾斜。这里,设为90°>θ1>θ2≈θ3>0°。另外,根据本实施例,作为θ1的上限值,可以例举85°、80°、75°、70°、65°中的任一个。作为θ3的下限值,可以例举5°、10°、15°、20°、25°、30°中的任一个。
实施例4
本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果,所以依然参照图1~图3。下面,重点说明不同部分。内浇道组6中的第3内浇道(近内浇道)的倾斜角θ3比θ1及θ2大(θ3>θ1≈θ2)。这里,第3内浇道(近内浇道)同作为其它内浇道的第1内浇道61及第2内浇道62相比,自直浇道7开始的熔融铸液流动距离最近。因此,到达第3内浇道(近内浇道)的熔融铸液同到达第1内浇道61及第2内浇道62的熔融铸液相比,很多情况下温度及热能较高。在这样的情况下,如果使温度及热能较高的熔融铸液以相对于第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531最接近于切线的形态流入而优先地提高铸液流动性,则能够有利于第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531、第2铸造腔体54的第2外周成形用铸模面541的附近的圆周方向上的熔融铸液温度的高温化,能够期待有利于降低熔融铸液温度的不均匀度。另外,注入到第1铸造腔体53、第2铸造腔体54中的熔融铸液的热能较大的情况同热能较小的情况相比,熔融铸液的凝固速度变得缓慢,可以认为会促进石墨尺寸的增长。
实施例5
本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果。但是,虽然没有图示,但在铸模中除了具备第1内浇道、第2内浇道、第3内浇道以外,还分别隔着一定间隔形成有第4内浇道(相对于法线的倾斜角是θ4)。基本上是90°>θ1=θ2=θ3=θ4>0°的关系、或者90°>θ1≈θ2≈θ3≈θ4>0°的关系。
实施例6
图5表示实施例6。本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果。下面,重点说明不同部分。如图5所示,铸模5具有:用于铸造成形外环部3且呈环状的第1铸造腔体53;以及,用于铸造成形内环部4期且呈环状的第2铸造腔体54。再者,在铸模5中,形成有用于成形外环部3的第1外周面31的第1外周成形用铸模面531和用于成形内环部4的第2外周面41的第2外周成形用铸模面541。此外,在铸模5中,形成有用于成形内环部4的第2内周面42的第2内周成形用铸模面542。
2个第2铸造腔体54相互接近并且在上下方向上排列设置,且相互对置。再者,第1铸造腔体53形成在第2铸造腔体54的上侧及下侧。第1内浇道61的内浇道空间由壳芯模58的壳模面划分。第2内浇道62的内浇道空间、第3内浇道63的内浇道空间也同样由壳芯模58的壳模面划分。
如果按以往方式那样将倾斜角θ1、θ2、θ3设定为0°,则构成第1内浇道61的模部分、构成第2内浇道62的模部分、构成第3内浇道63的模部分没有锐角化,对于熔融铸液容易具有强度。与此相比,如果倾斜角θ1、θ2、θ3是大于0°且小于90°的角度(例如θ1、θ2、θ3是20~70°),则在注入铸液凝固工序中,已锐角化的模部分有可能因与熔融铸液的接触而损伤。所以,根据本实施例,用壳芯模58的壳模面划分第1内浇道61的内浇道空间、第2内浇道62的内浇道空间、第3内浇道63的内浇道空间。由此,能够抑制损伤。这是因为,由于壳芯模58是使用作为粘合剂的热固化性树脂并结合砂粒进行固化而成的,所以,壳芯模58的模面同作为湿砂模的第1铸模51的铸模面相比,其损伤性及溃散性较低。壳芯模58具有模部分58a、58b、58c。
实施例7
图6表示实施例7。本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果。下面,重点说明不同部分。铸模5具有第1铸模51、被保持在第1铸模51中的第1壳芯模58f、第2壳芯模58s、第3壳芯模58t。
第1壳芯模58f的模面形成第1内浇道61的内浇道空间。第2壳芯模58s的模面形成第2内浇道62的内浇道空间。第3壳芯模58t的模面形成第3内浇道63的内浇道空间。由于第1壳芯模58f~第3壳芯模58t是使用发挥粘合剂功能的热固化性树脂并结合砂粒进行固化而成的,所以,即使壳模面与熔融铸液接触,损伤性也比第1铸模51的铸模面低。因此,在使θ1、θ2、θ3为接近90°而增大时,即使构成第1内浇道61的模部分、构成第2内浇道62的模部分、构成第3内浇道63的模部分成为锐角,也容易确保该部分的强度。因此,能够使熔融铸液的流入内浇道速度变快。在本实施例中,如图6所示,第1内浇道61的第1中心线61a、第2内浇道62的第2中心线62a、第3内浇道63的第3中心线63a在围绕第1铸造腔体53的中心线P2的周向上,也朝着相同方向倾斜。
实施例8
图7表示实施例8。本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果,所以依然参照图1~图3。下面,重点说明不同部分。将滑动环部2的壁厚设定成,滑动环部2的外周面的壁厚比滑动环部2的内周面的壁厚大。即,将外环部3的第1外周面31的壁厚t1p设定成,大于外环部3的第1内周面32侧的壁厚t1i(t1p>t1i)。此外,将内环部4的第2外周面41的壁厚t2p设定成,大于内环部4的第2内周面42的壁厚t2i(t2p>t2i)。冷却通道10由通道宽度越朝向径外方向越变小的倾斜状的内壁面101、102形成。因此,抑制了外环部3及内环部4的壁厚的急剧变动,铸造成形性变良好,石墨生成变良好。在此,第1滑动面33及第2滑动面43相互平行。
根据本实施例,由于具有t1p>t1i的关系,所以在第1铸造腔体53中,在形成外环部3的第1外周面31的第1外周成形用铸模面531附近,熔融铸液变得更容易流动。同样,由于具有t2p>t2i的关系,所以在第2铸造腔体54中,在形成内环部4的第2外周面41的第2外周成形用铸模面541附近,熔融铸液变得更容易流动。进而,在第1外周成形用铸模面531附近、第2外周成形用铸模面541附近的圆周方向上,能够降低熔融铸液温度的不均匀度,能够抑制凝固速度的不均匀度,能够抑制石墨尺寸的不均匀度。
根据本实施例,由于在第1铸造腔体53、第2铸造腔体54中的第1外周成形用铸模面531附近、第2外周成形用铸模面541附近熔融铸液变得更容易流动,所以该附近的熔融铸液的热能增加。由此,在外环部3的第1外周面31、内环部4的第2外周面41侧,石墨的长度变得容易成长。因此,能够期待石墨的固体润滑性和振动衰减性的增加,能够有利于进一步提高盘式转子1的可靠性。
实施例9
图8表示实施例9。本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果。下面,重点说明不同部分。如图8所示,将滑动环部2的壁厚设定成,滑动环部2的外周面的壁厚大于滑动环部2的内周面的壁厚。即,将外环部3的第1外周面31的壁厚t1p设定成大于外环部3的第1内周面侧的壁厚t1i(t1p>t1i)。此外,将内环部4的第2外周面41的壁厚t2p设定成大于内环部4的第2内周面42的壁厚t2i(t2p>t2i)。冷却通道10由具有台阶部103以使通道宽度越朝向径外方向越变小的内壁面101、102形成。
实施例10
图9表示实施例10。本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果。下面,重点说明不同部分。如图9所示,滑动环部2为实心型,不具有冷却通道。
实施例11
图10表示实施例11。本实施例具有与实施例1基本上相同的结构及作用效果。下面,重点说明不同部分。如图10所示,构成第1内浇道61的第1对置壁面610具备相互对置的下游对置壁面611及上游对置壁面612。上游对置壁面612在铸造腔体53的熔融铸液的流动方向、即箭头A方向上,比第1内浇道61的第1法线77更位于上游侧。下游对置壁面611在铸造腔体53的熔融铸液的流动方向、即箭头A方向上,比第1内浇道61的第1法线77更位于下游侧。上游对置壁面612将倾斜角设定成比下游对置壁面611大,以使其接近第1外周成形用铸模面531的切线方向。因此,设定成上游对置壁面612的延长线612m不会碰到铸模5的第1内周成形用铸模面532。当然,也设定成下游对置壁面611的延长线661m不会碰到铸模5的第1内周成形用铸模面532。
构成第2内浇道62的第2对置壁面620具备相互对置的上游对置壁面621和下游对置壁面622。上游对置壁面621在铸造腔体53的熔融铸液的流动方向、即箭头A方向上,比第2内浇道62的第2法线78更位于上游侧。下游对置壁面622在铸造腔体53的熔融铸液的流动方向、即箭头A方向上,比第2内浇道62的第2法线78更位于下游侧。将上游对置壁面621的倾斜角设定成大于下游对置壁面622,使其接近第1外周成形用铸模面531的切线方向。因此,设定成上游对置壁面621的延长线621m不会碰到铸模5的第1内周成形用铸模面532。当然,也设定成下游对置壁面622的延长线622m也不会碰到铸模5的第1内周成形用铸模面532。
构成第3内浇道63的第3对置壁面630具备相互对置的上游对置壁面631及下游对置壁面632。上游对置壁面631在铸造腔体53的熔融铸液的流动方向、即箭头A方向上,比第3内浇道63的第3法线79更位于上游侧。下游对置壁面632在铸造腔体53的熔融铸液的流动方向、即箭头A方向上,比第3内浇道63的第3法线79更位于下游侧。上游对置壁面631的倾斜角设定成大于下游对置壁面632,使其接近第1外周成形用铸模面531的切线。因此,设定成上游对置壁面631的延长线631m不会碰到铸模5的第1内周成形用铸模面532。当然,还设定成下游对置壁面632的延长线632m也不会碰到铸模5的第1内周成形用铸模面532。
根据这样的本实施例,由于熔融铸液容易沿着切线方向流动,所以从径向直接冲击到第1内周成形用铸模面532上的概率进一步降低。由此,容易使熔融铸液沿着铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531在圆周方向上流动。因此,能够进一步抑制低温的熔融铸液在第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531上局部滞留。另外,还优选的是,内浇道的已锐角化的部分由壳芯模的模面形成。
实施例12
基于上述以往方式及实施例1,实际利用铸造成形了盘式转子1。对于盘式转子1的外环部3,将外径尺寸设为305毫米、平均壁厚设为9毫米。对于内环部4,将外径尺寸设为305毫米、内径尺寸设为168毫米、平均壁厚设为9毫米。熔融铸液组分对应于FC150,使用由质量比为C:3.55%、Si:2.15%、Mn:0.58%、P:0.035%、S:0.090%、其余为Fe及不可避免的杂质构成的材料。
对于该盘式转子1,求出圆周方向上的平均石墨长度之差(不均匀度)。在此情况下,使用图像处理装置,对显微镜组织进行图像处理,并且对其平均石墨长度之差进行了软件处理。图像处理装置使用了铸铁组织解析用图像处理装置(大阪特殊合金株式会社制造的“OTG-520キャンパス”)。对于石墨长度,测量了片状石墨的长度方向的一端与另一端之间的直线距离。在以往方式及实施例1中,使得尺寸相同、厚度相同、组分相同、铸模5的材质及铸铁组分相同、铸液注入条件相同。但是,在以往方式中设定为θ1=θ2=θ3=0°。在实施例1中设定为θ1=θ2=θ3=60°。
图11表示对盘式转子1的外环部3进行的试验结果(n=10)。图12表示对盘式转子1的内环部4进行的试验结果(n=10)。在图11中,横轴表示从作为外环部3的外周的第1外周面31沿径向朝向第1内周面32的距离,纵轴表示圆周方向上的平均石墨长度之差ΔL。差ΔL是指圆周方向上的平均石墨长度的不均匀度。在图12中,横轴表示从作为内环部4的外周的第2外周面41沿径向朝向第2内周面42的距离,纵轴表示圆周方向上的平均石墨长度之差ΔL。
在图11及图12中,◆标记(黑色菱形)表示采用以往方案的以往方式时的石墨长度之差ΔL(不均匀度)。■标记(黑色方形)表示采用实施方案的实施例1时的石墨长度之差ΔL(不均匀度)。如图11所示,关于盘式转子1的外环部3,根据以往方式,在第1外周面31侧,差ΔL变得相当大,而根据实施例1,在第1外周面31侧,差ΔL变小。此外,如图12所示,关于盘式转子1的内环部4,在第2外周面41侧,实施例1的差ΔL比以往方式的差ΔL小。
如图11所示,关于形成内浇道组6的一侧的外环部3,相对于以往方式,在实施例1能够使差ΔL显著地变小,表现出良好的效果。关于没有形成内浇道组6的一侧的内环部4,相对于以往方式,在实施例1中虽然能够使差ΔL变小,但并不是很显著。另外,在图1中,从盘式转子1的第1外周面31及第2外周面41表示的“2、4、6、8、10、22”这些数字,表示从第1外周面31及第2外周面41沿着径向朝内周侧发生位移的距离(单位:毫米)。
进而,基本上以同样条件通过铸造形成了盘式转子1。将试验结果表示在图13~图15中。图13~图15表示对盘式转子1的外环部3进行的试验结果(n=8)。图13表示θ1=θ2=θ3=30°时的试验结果。图14表示θ1=θ2=θ3=60°时的试验结果(n=8)。图15表示θ1=θ2=θ3=0°时的有关以往方式的试验结果(n=8)。纵轴及横轴是如上述那样的。
如图15所示,在θ1=θ2=θ3=0°的情况下,差ΔL较大。特别是,在外周附近,差ΔL较大。如图13、图14所示,在θ1=θ2=θ3=30°的情况下、或者θ1=θ2=θ3=60°的情况下,与以往方式相比,差ΔL变小。特别是,与θ1=θ2=θ3=30°的情况相比,在θ1=θ2=θ3=60°的情况下,差ΔL变小。作为其理由,可以如下推测。即,内浇道61、62、63相对于法线的倾斜角较大者,相对于第1铸造腔体53以接近于切线的方向将熔融铸液注入。因此,能够利于降低第1铸造腔体53的第1外周成形用铸模面531附近的圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度,进一步,还利于降低第2铸造腔体54的第2外周成形用铸模面541附近的圆周方向上的熔融铸液温度的不均匀度。进而,可以预测到,能够抑制该圆周方向上的凝固速度的局部的不均匀度,能够抑制该圆周方向上的石墨尺寸的不均匀度。
(其他)
根据上述实施例1,第1内浇道61、第2内浇道62及第3内浇道63在第1铸造腔体53(形成外环部3的腔体)的第1外周成形用铸模面531一侧形成,但并不限于此,也可以在用于成形内环部4的第2铸造腔体54的第2外周成形用铸模面541侧沿圆周方向隔着规定间隔形成。可以设为90°>θ2>θ3>θ1>0°或90°>θ2>θ3>θ1>10°。也可以设为90°>θ1>θ3>θ2>0°或90°>θ1>θ3>θ2>10°。
根据上述记载,还能够把握以下的技术思想。
[附记项1]一种铸铁旋转体铸造方法,用于铸造具有外周面及内周面、并且在上述外周面与上述内周面之间具有形成滑动面的环部的含石墨铸铁制的旋转体,其依次实施如下工序:
准备铸模的准备工序,该铸模具备:铸造腔体,用于铸造成形上述滑动环部,且呈环状;外周成形用铸模面,用于成形上述滑动环部的上述外周面;内周成形用铸模面,用于成形上述滑动环部的内周面;内浇道组,由在上述外周成形用铸模面一侧沿圆周方向隔着间隔形成、且具有相对于沿放射方向通过上述铸造腔体中心的法线以大于0°且小于90°的倾斜角倾斜的中心线的多个内浇道形成;横浇道,与构成上述内浇道组的各上述内浇道连通;以及直浇道,与上述横浇道连通;以及
注入铸液凝固工序,使从上述铸模的上述直浇道注入的上述熔融铸液,从上述内浇道组的各上述内浇道以相对于上述法线的大于0°且小于90°的倾斜角注入到上述铸造腔体内并使其凝固。作为铸铁旋转体,可以例示制动鼓飞轮等。
[附记项2]在附记项1记载的铸铁旋转体铸造方法中,构成内浇道组的多个内浇道的中心线,在围绕铸造腔体的中心线的周向上朝相同方向倾斜。
工业实用性
本发明能够用于在车辆或工业设备等的制动装置中使用的盘式转子的铸造方法。
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