JP2002316250A - 低速高圧鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧子による確実且つ効果的な押し湯効果を
期待することが出来、加圧子を押し湯部分から弱い力で
引き抜くことが出来ると共に、加圧子の先端部に溶湯が
付着するのを防いでスリーブとの間で「かじり」が発生
するのを抑制できるようにする。 【解決手段】 金型の湯口部３にスリーブ４を接続せし
め、該スリーブに加圧子５を進退自在に嵌挿すると共に
該スリーブの中途部に溶湯流入口６を設け、溶湯流入口
からキャビティ１内に溶湯を低圧で充満させた後に加圧
子でキャビティ内の溶湯を低速且つ高圧で加圧して鋳造
する鋳造装置において、湯口部の３内径を加圧子５の外
径より僅かに大径に形成し、該湯口部３の直上に加圧子
の外径より十分大きな内径に形成された押し湯溜り部８
を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型の湯口部にス
リーブを垂直方向に接続せしめ、該スリーブの中途部に
溶湯流入口を設け、該溶湯流入口から金型キャビティ内
に溶湯を低圧で充満させた後に上記スリーブに嵌挿せし
めた加圧子を上記湯口部へ向け前進させることにより上
記キャビティ内の溶湯を低速且つ高圧で加圧して鋳造す
るようにした低速高圧鋳造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の鋳造装置で鋳造された製品は、
内部に鋳巣（ピンホール）がほとんどなく鋳肌がきれい
で寸法精度に優れていると同時に、組織が微細化して機
械的性質が向上するなどの優れた特長がある。しかし、
実際問題として、加圧子による加圧（押し湯）のタイミ
ングの取り方が非常に難しく、加圧のタイミングがずれ
ると加圧子による押し湯効果を十分に発揮し得なくな
る。

【０００３】そこで本願人は先に、図３に示すごとく、
金型（固定型２ａ，可動型２ｂ）の湯口部３の内径を加
圧子５の外径より十分に大きく形成して加圧子５を湯口
部３の内部まで進入させることにより、キャビティ１内
の溶湯Ｍを加圧するようにした低速高圧鋳造法を提案し
た（特開平９−１５５５３０号公報参照）。この鋳造法
によれば、加圧子５を湯口部３の内部まで進入させた時
に加圧子５の外周と湯口部３の内周との間に適当な空間
Ｌ_１が存在するので、加圧子による加圧（押し湯）のタ
イミングがずれて湯口部内部の溶湯がその外周部分から
凝固し始めても、加圧子による確実且つ効果的な押し湯
効果を期待することが出来るようになった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、加圧子の外周
と湯口部の内周との間に適当な空間Ｌ_１を形成するよう
にすると、キャビティ内の溶湯を加圧するべく加圧子を
湯口部の内部まで進入させた際に、湯口部の内部の溶湯
が凝固収縮して加圧子の外周に抱き付き、加圧子を押し
湯部分から引き抜いて元の位置に復帰させるのに強い引
き抜き力が必要となる。これは、加圧子を動作させるの
に大型の駆動シリンダを必要とするだけでなく、製品部
に連なる押し湯部分が加圧子から引き抜けなくなって製
品の取出しに失敗する原因ともなる。

【０００５】一方、鋳造を繰り返していると次第に加圧
子の先端部に溶湯（凝固金属）が付着して、スリーブと
の間で「かじり」が発生することがある。加圧子に溶湯
（凝固金属）が付着して「かじり」が発生すると、溶湯
に対する加圧力が変動し、製品の品質がばら付く原因と
なる。

【０００６】これら、押し湯部分の溶湯が加圧子の外周
に抱き付くことに起因する引き抜き力の増大や加圧子に
溶湯（凝固金属）が付着することに起因する「かじり」
の発生などの不具合は、加圧子の外周に潤滑剤を塗布す
ることにより多少は改善されるが、加圧子の外周に潤滑
剤を塗布すると塗布した潤滑剤が溶湯中に混入して製品
に悪影響をおよぼす元になるので、過剰な使用は勿論の
こと使用自体があまり好ましくない。

【０００７】本発明はこのような不具合に鑑みてなされ
たものであり、加圧子による確実且つ効果的な押し湯効
果を期待することが出来、しかも加圧子を湯口部の内部
から弱い力で引き抜くことが出来ると共に、加圧子の先
端部に溶湯が付着するのを防いで「かじり」が発生する
のを抑制することが可能な低速高圧鋳造装置を提供せん
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の局部加圧鋳造法は、金型の湯口部にスリーブを垂
直方向に接続せしめ、該スリーブの中途部に溶湯流入口
を設け、該溶湯流入口から金型キャビティ内に溶湯を低
圧で充満させた後に上記スリーブに嵌挿せしめた加圧子
を上記湯口部へ向け前進させることによりキャビティ内
の溶湯を低速且つ高圧で加圧して鋳造する鋳造装置にお
いて、前記湯口部の内径を前記加圧子の外径より僅かに
大径に形成し、該湯口部の直上に前記加圧子の外径より
十分大きな内径に形成された押し湯溜り部を設けてなる
ことを特徴としたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な好適実施
例を図面に基づいて詳細に説明するが、本発明は図示実
施例のものに限定されるものではない。図中の符号１は
製品を成形する金型キャビティを示し、図面上の左右方
向に型開きする一対の固定型２ａと可動型２ｂとで形成
され、このキャビティ１に通じる金型の湯口部３にスリ
ーブ４が連通状に接続される。

【００１０】スリーブ４には、金型（固定型２ａ，可動
型２ｂ）の湯口部３へ向け加圧子５が進退動自在に嵌挿
されると共に、中途部に溶湯流入口６が開口形成され、
溶湯流入口６に給湯装置Ａの接続口７が連通状に接続さ
れる。従って、給湯装置Ａの接続口７からスリーブ２内
に供給された溶湯は、スリーブ４から湯口部３を通して
金型キャビティ１内に低速低圧で充満され、加圧子５を
湯口部３の内部まで前進させてキャビティ１内の溶湯Ｍ
を低速且つ高圧で加圧することにより製品が鋳造され
る。

【００１１】加圧子５は、金型の湯口部３内からキャビ
ティ１内に充満された溶湯Ｍに所定の鋳造圧力を加える
ためのものであり、金型の湯口部３に接続されたスリー
ブ４内に進退動自在に嵌挿され、金型（固定型２ａ側）
の下部に設けられた駆動シリンダ（図示せず）により湯
口部３の内部へ向け進退動作するように組込まれる。こ
の際、加圧子５の前進限を金型湯口部３の内部に設定
し、後退限をスリーブ４の溶湯流入口６の下に設定す
る。

【００１２】また、金型の湯口部３は、その内径を加圧
子５の外径よりも僅かに大径な略円筒状に形成して、湯
口部３の内周面と加圧子５の先端部外周面５ａとの間に
僅かな隙間Ｌ_２（例えば、１ｍｍ〜０.５ｍｍ程度）が
できるようにすると共に、該湯口部３の直上に、加圧子
５の外径より十分大きな内径に形成された押し湯溜り部
８を膨出状に設ける。この場合、押し湯溜り部８は、加
圧子５の先端部５ａが進入しないように、図示実施例に
示すごとく、加圧子５の前進限より先の位置に形成する
ことが好ましい。

【００１３】而して、製品を鋳造する場合には、金型
（固定型２ａ，可動型２ｂ）を型閉めした後、溶湯を給
湯機Ａの接続口７から、溶湯流入口６→スリーブ４の内
部→湯口部３→押し湯溜り部８を順に通してキャビティ
１内に、低圧（例えば、０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａ
程度）で供給充満させる。然る後に、加圧子５を金型の
湯口部３へ向けて低速（例えば、０．０５ｍ／秒〜０．
２ｍ／秒程度）で前進動作させて、加圧子５の先端部５
ａを湯口部３の内部まで押し込み進入させる。すると、
キャビティ１内に充満させた溶湯Ｍがスリーブ４ないし
押し湯溜り部８内部に充満している溶湯を介して加圧さ
れ、製品が鋳造される。

【００１４】そして、所定のキュアリングタイムを経過
するとキャビティ１内部及び押し湯溜り部８内部に充満
した溶湯Ｍが凝固して製品が鋳造されるので、加圧子５
を湯口部３の内部から引き抜いて元の位置に復帰させる
と同時に、金型（固定型２ａ，可動型２ｂ）の型開きを
行ない、鋳造された製品を金型（固定型２ａ，可動型２
ｂ）から取り出す。以下同じ動作を繰り返して、製品を
鋳造する。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る局部加圧鋳造法及び鋳造装
置は斯様に、湯口部の内径を加圧子の外径より僅かに大
径に形成し、該湯口部の直上に加圧子の外径より十分大
きな内径に形成された押し湯溜り部を設けてなるので、
加圧子の先端部を湯口部の内部まで前進させることによ
りキャビティ内の溶湯に対して確実且つ効果的な押し湯
効果を期待することが出来る。即ち、湯口部内部の溶湯
が多少凝固しても、湯口部内部で多少凝固した溶湯は加
圧子の前進動作によって押し湯溜め部の内部に押し込め
られるため、キャビティ内の溶湯に対して確実且つ効果
的な押し湯効果を期待することが出来るものである。

【００１６】しかも、キャビティ内の溶湯を加圧するべ
く加圧子の先端部を湯口部の内部まで進入させた際に、
湯口部の内周面と加圧子の先端部外周面との間に僅かな
隙間Ｌ_２（例えば、１ｍｍ〜０.５ｍｍ程度）ができ、
その隙間Ｌ_２で湯口部内部の溶湯を凝固させるようにし
たので、湯口部内部の溶湯が凝固収縮して加圧子の先端
部外周面に抱き付いてもその抱き付き力は非常に小さい
ものとなる。 従って、加圧子を湯口部の内部から弱い
力で無理なく引き抜くことが出来るようになる。その結
果、加圧子の先端部外周に潤滑剤を塗布せずとも、加圧
子の先端部を湯口部の内部から弱い力で引き抜くことが
可能となると共に、溶湯が加圧子の先端部外周に付着す
ることが少なくなり、よってスリーブとの間で溶湯（凝
固金属）の付着に起因する「かじり」の発生を抑制する
ことが出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る低速高圧鋳造装置の実施の一例
を示す正面図。

【図２】 図１の（Ｘ）−（Ｘ）線に沿う拡大断面図で
あり、加圧子で金型キャビティ内の溶湯を加圧している
状態を示す。

【図３】 従来例を示す断面図であり、加圧子で金型キ
ャビティ内の溶湯を加圧している状態を示す。

【符号の説明】

１：キャビティ ２ａ：固定型 ２ｂ：可動型 ３：湯口部 ４：スリーブ ５：加圧子 ６：溶湯流入口 ７：接続口 ８：押し湯溜り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 峰隆 静岡県浜北市東美薗1540−８ (72)発明者 宮地 英敏 埼玉県加須市花崎北１−26−９ (72)発明者 赤瀬 誠 静岡県浜松市萩丘３−10−25 メゾンアト ール202 (72)発明者 生井 亮 静岡県浜松市文丘町27−14 ディアス文丘 102

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型の湯口部にスリーブを垂直方向に接
   続せしめ、該スリーブの中途部に溶湯流入口を設け、該
   溶湯流入口から金型キャビティ内に溶湯を低圧で充満さ
   せた後に上記スリーブに嵌挿せしめた加圧子を上記湯口
   部へ向け前進させることにより上記キャビティ内の溶湯
   を低速且つ高圧で加圧して鋳造する鋳造装置において、
   前記湯口部の内径を前記加圧子の外径より僅かに大径に
   形成し、該湯口部の直上に前記加圧子の外径より十分大
   きな内径に形成された押し湯溜り部を設けてなることを
   特徴とする鋳造装置。