JP2003126956A - Casting method - Google Patents
Casting methodInfo
- Publication number
- JP2003126956A JP2003126956A JP2001325792A JP2001325792A JP2003126956A JP 2003126956 A JP2003126956 A JP 2003126956A JP 2001325792 A JP2001325792 A JP 2001325792A JP 2001325792 A JP2001325792 A JP 2001325792A JP 2003126956 A JP2003126956 A JP 2003126956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- molten metal
- casting method
- cooling
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型に溶融金属を
注湯する方法に関し、特に、冷却された鋳型に溶融金属
を注湯する鋳造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for pouring molten metal into a mold, and more particularly to a casting method for pouring molten metal into a cooled mold.
【0002】[0002]
【従来の技術】寸法精度の向上と金属組織の微細化のた
め、金型に溶融金属を注湯する金型鋳造方法は広く用い
られている。2. Description of the Related Art A die casting method of pouring molten metal into a die is widely used for improving dimensional accuracy and miniaturizing a metal structure.
【0003】この金型鋳造方法では、金型の制作費が高
いために金型の寿命を長くして、それに見合う充分な量
産をしないと経済的な生産にならない。そして、金型寿
命は、金型の注湯による熱のため、耐熱性及び熱疲労に
強いことが不可欠である。In this die casting method, the production cost of the die is high, so that the life of the die is lengthened, and the mass production is not sufficient for the economical production. The mold life is indispensable to be heat resistant and resistant to thermal fatigue due to the heat generated by pouring the mold.
【0004】そこで、現在広く用いられている金型鋳造
方法では、耐熱金型を用いて150℃の温度に金型を保
つと共に金型内を冷却して溶融金属の冷却速度を速くす
るため、金型内に冷却管を貫通させて、この冷却管内を
冷却水を通すことによりて金属組織を微細化している。Therefore, in a die casting method which is widely used at present, a heat-resistant die is used to keep the die at a temperature of 150 ° C. and the inside of the die is cooled to increase the cooling rate of the molten metal. A cooling pipe is penetrated into the mold, and cooling water is passed through the cooling pipe to refine the metal structure.
【0005】しかし、近年では、更なる寸法精度の向上
と金属組織の健全化による歩留まりの向上が求められて
いる。また、鋳型寿命が充分ではない。However, in recent years, further improvement in dimensional accuracy and improvement in yield by improving the soundness of the metal structure have been demanded. Moreover, the mold life is not sufficient.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑みて成されたものである。そして本発明の目的は、
冷却した鋳型を用いた鋳造方法において、更なる寸法精
度の向上と金属組織の健全化による歩留まり及び鋳型寿
命の向上を達成する鋳造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems. And the purpose of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a casting method using a cooled mold, which achieves further improvement in dimensional accuracy and improvement in yield and mold life due to the soundness of the metal structure.
【0007】[0007]
【課題を解決するのための手段】上記の目的を達成する
ために本発明における鋳造方法は、冷却した鋳型に溶融
金属を注湯する鋳造方法であって、鋳型のキャビティ内
面に水分を付着させない状態で鋳型を予め常温以下の温
度に冷却する工程と、溶融金属を注湯する工程と、を具
備することを特徴とする。In order to achieve the above object, the casting method in the present invention is a casting method in which molten metal is poured into a cooled mold, and moisture is not attached to the inner surface of the cavity of the mold. The method is characterized by including a step of previously cooling the mold to a temperature equal to or lower than room temperature in the state, and a step of pouring molten metal.
【0008】本発明は、金型鋳造においては、引け巣や
ピンホ−ルなどの内部欠陥が多いことから金属組織の健
全化を図ることに着目し、鋭意検討を重ねた結果、本発
明に至ったものである。すなわち、本発明は、従来の金
型鋳造方法では、注湯時に耐熱金型を用いて金型を冷却
して溶融金属の冷却速度を速くして、金属組織を微細化
していることに着目し、冷却速度を更に速くすると共
に、金型の耐熱性を考慮して本発明に至ったものであ
る。[0008] The present invention has led to the present invention as a result of intensive studies, paying attention to the soundness of the metal structure because there are many internal defects such as shrinkage cavities and pinholes in die casting. It is a thing. That is, the present invention focuses on that in the conventional mold casting method, the mold is cooled by using the heat-resistant mold during pouring to increase the cooling rate of the molten metal, and the metal structure is refined. The present invention has been accomplished in consideration of the heat resistance of the mold while further increasing the cooling rate.
【0009】本発明によれば、従来の鋳型よりも低い温
度である常温以下に予め冷却することにより、鋳型の耐
熱性と寿命を延ばす。また、冷却した鋳型に溶融金属を
注湯することにより溶融金属の冷却速度を更に速くして
金属組織の微細化を達成することができる。さらに、鋳
型のキャビティ内面に水分を付着させない状態での注湯
であるため、ピンホ−ル等の鋳造欠陥を無くすことがで
きるのである。According to the present invention, the heat resistance and life of the mold are extended by pre-cooling to a temperature lower than room temperature, which is lower than that of the conventional mold. Further, by pouring the molten metal into the cooled mold, the cooling rate of the molten metal can be further increased to achieve a finer metal structure. Furthermore, since the molten metal is poured in a state in which moisture does not adhere to the inner surface of the cavity of the mold, casting defects such as pinholes can be eliminated.
【0010】また、上記の目的を達成するために本発明
における鋳造方法は、冷却した鋳型に溶融金属を注湯す
る鋳造方法であって、鋳型のキャビティ内面に水分を付
着させない状態で鋳型を予め常温以下の温度に冷却する
工程と、溶融金属を注湯する工程と、を具備する鋳造方
法であって、前記鋳型が分割型であってその少なくとも
一方が金型であることを特徴とする。In order to achieve the above object, the casting method in the present invention is a casting method in which molten metal is poured into a cooled mold, and the mold is preliminarily prepared without adhering water to the inner surface of the mold cavity. A casting method comprising a step of cooling to a temperature lower than room temperature and a step of pouring molten metal, wherein the mold is a split mold, and at least one of them is a mold.
【0011】本発明によれば、溶融金属の凝固が金型表
面に接した面から急激に進行し、熱伝導率の劣る金型以
外の鋳型、例えば、耐火物鋳型に接した溶融金属が、完
全に凝固する以前に、前者から進行してきた凝固層によ
り鋳物が得られるため、内部に引け巣、ピンホ−ルなど
の欠陥のない製品となる。なお、鋳物の肉厚があまり厚
くなると、この効果は低減し、肉厚が、好ましくは3m
m〜10mm、より好ましくは5mm〜6mm程度の
時、最も効果が期待できる。According to the present invention, the solidification of the molten metal rapidly progresses from the surface in contact with the mold surface, and the molten metal in contact with a mold other than the mold having poor thermal conductivity, for example, a refractory mold, Since the cast product is obtained from the solidified layer that has progressed from the former before completely solidifying, the product has no defects such as shrinkage cavities and pinholes inside. If the wall thickness of the casting is too thick, this effect is reduced, and the wall thickness is preferably 3 m.
The most effect can be expected when m is 10 mm, more preferably about 5 mm to 6 mm.
【0012】さらに、上記の目的を達成するために本発
明における鋳造方法は、鋳型に溶融金属を注湯する鋳造
方法であって、鋳型のキャビティ内面に水分を付着させ
ない状態で鋳型を予め常温以下の温度に冷却する工程
と、鋳型を常温以下の温度の冷却手段を用いて冷却した
状態で溶融金属を注湯する工程と、を具備することを特
徴とする。本発明によれば、予め冷却された鋳型を用い
るとともに、更にこれを冷却しつつ溶融金属を鋳型キャ
ビティ内に注湯する。このため、溶融金属と接する鋳型
面の熱は鋳型内部及び鋳型を通じて外部に急速に移行す
ることから、この熱も冷却効果により急速に鋳型外に奪
われることになる。したがって、溶融金属をより急速に
凝固させることが可能になる。なお、この方法は、肉厚
の大きい鋳物を得ようとする場合に特に有効である。Further, in order to achieve the above-mentioned object, the casting method in the present invention is a casting method of pouring molten metal into a mold, wherein the mold is preliminarily kept at room temperature or below without adhering water to the inner surface of the mold cavity. And a step of pouring molten metal in a state where the mold is cooled using a cooling means having a temperature of room temperature or lower. According to the present invention, a precooled mold is used, and the molten metal is poured into the mold cavity while further cooling the mold. For this reason, the heat of the mold surface in contact with the molten metal rapidly transfers to the inside of the mold and to the outside through the mold, and this heat is also rapidly taken out of the mold by the cooling effect. Therefore, it becomes possible to solidify the molten metal more rapidly. Note that this method is particularly effective when a cast product having a large wall thickness is to be obtained.
【0013】さらに、上記の目的を達成するために本発
明における鋳造方法は、請求項1から請求項3のいずれ
かに記載の鋳造方法であって、鋳型を冷却する工程が、
鋳型表面から水分を含まない気体により冷却されること
を特徴とする。本発明によれば、溶融金属を鋳型キャビ
ティ内へ注湯する際に、キャビティ内の鋳型表面から水
分を含まない気体により冷却されるため、水分を付着さ
せない状態を容易に確保できる。Further, in order to achieve the above object, the casting method according to the present invention is the casting method according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of cooling the mold comprises:
It is characterized in that the mold surface is cooled by a gas containing no water. According to the present invention, when the molten metal is poured into the mold cavity, the mold surface in the cavity is cooled by the gas containing no water, so that the state in which no water is attached can be easily ensured.
【0014】上記の目的を達成するために本発明におけ
る鋳造方法は、請求項4に記載の鋳造方法において、前
記鋳型の全体若しくは一部をチャンバ内に載置した後、
該チャンバ内に導入された水分を含まない気体により冷
却されることを特徴とする。本発明によれば、効率の良
い冷却を確保できる。In order to achieve the above object, the casting method according to the present invention is the casting method according to claim 4, wherein after the whole or a part of the mold is placed in the chamber,
It is characterized by being cooled by a water-free gas introduced into the chamber. According to the present invention, efficient cooling can be secured.
【0015】また、上記の目的を達成するために本発明
における鋳造方法は、請求項1から請求項3のいずれか
に記載の鋳造方法であって、鋳型を冷却する工程が、鋳
型に穿設した冷却管に導入される気体若しくは液体によ
り冷却されることを特徴とする。本発明によれば、冷媒
を用いて冷却できるので効率的である。Further, in order to achieve the above object, the casting method according to the present invention is the casting method according to any one of claims 1 to 3, wherein the step of cooling the mold is performed by drilling the mold. It is characterized in that it is cooled by the gas or liquid introduced into the cooling pipe. According to the present invention, it is efficient because it can be cooled using a refrigerant.
【0016】そして、上記の目的を達成するために本発
明における鋳造方法は、請求項6に記載の鋳造方法であ
って、鋳型を冷却する工程が、鋳型に穿設した冷却管に
導入される気体若しくは液体により冷却され、さらに鋳
型表面から水分を含まない気体により冷却されることを
特徴とする。本発明によれば、鋳型表面からと鋳型内部
からの両面から効率よく冷却することができる。In order to achieve the above object, the casting method according to the present invention is the casting method according to claim 6, wherein the step of cooling the mold is introduced into a cooling pipe provided in the mold. It is characterized in that it is cooled by a gas or a liquid, and further cooled by a gas containing no water from the mold surface. According to the present invention, cooling can be efficiently performed from both the surface of the mold and the inside of the mold.
【0017】さらに、上記の目的を達成するために本発
明における鋳造方法は、請求項1から請求項7に記載の
鋳造方法であって、前記溶融金属を注湯する工程が溶融
金属を真空作用により注湯することを特徴とする。ま
た、前記真空作用が少なくとも鋳型の下方からなされる
ことを特徴とする。本発明によれば、円滑かつ急激な注
湯が可能である。Further, in order to achieve the above object, the casting method according to the present invention is the casting method according to any one of claims 1 to 7, wherein the step of pouring the molten metal is performed by applying a vacuum to the molten metal. It is characterized by pouring by. Further, the vacuum action is performed at least from below the mold. According to the present invention, smooth and rapid pouring is possible.
【0018】そしてさらに、上記の目的を達成するため
に本発明における鋳造方法は、請求項1から請求項9に
記載の鋳造方法であって、前記鋳型のキャビティ内面に
水分を付着させない状態は、乾燥空気によりなされるこ
とを特徴とする。乾燥空気は、容易に廉価に入手できる
ため、経済的な鋳造方法を確保できる。Further, in order to achieve the above-mentioned object, the casting method according to the present invention is the casting method according to any one of claims 1 to 9, wherein a state in which moisture is not adhered to the inner surface of the cavity of the mold is It is characterized by being made by dry air. Since dry air is easily available at low cost, an economical casting method can be secured.
【0019】そしてさらに、上記の目的を達成するため
に本発明における鋳造方法は、請求項1から請求項10
に記載の鋳造方法であって、前記溶融金属を注湯する工
程の際に、前記鋳型キャビティ付近の温度を少なくとも
測定し、この温度に対応して溶融金属を注湯することを
特徴とする。本発明によれば、例えば、キャビティ内面
に水分を付着させない状態を確保したり、溶融温度を推
定するために、温度を測定する。必要に応じて、水分を
含まない気体の温度、冷媒の温度を測定する。Further, in order to achieve the above-mentioned object, the casting method according to the present invention comprises:
In the casting method according to the item 1, the temperature near the mold cavity is measured at least during the step of pouring the molten metal, and the molten metal is poured corresponding to this temperature. According to the present invention, for example, the temperature is measured in order to secure a state in which moisture does not adhere to the inner surface of the cavity or to estimate the melting temperature. If necessary, the temperature of the gas containing no water and the temperature of the refrigerant are measured.
【0020】上記の目的を達成するために本発明におけ
る鋳造方法は、冷却した金型に溶融金属を注湯する鋳造
方法であって、鋳型のキャビティ内面に水分を付着させ
ない状態で鋳型を予め常温以下の温度に金型表面から少
なくとも乾燥空気により冷却する工程と、該金型を−1
0℃以下の温度の冷却手段を用いて冷却した状態で溶融
金属を注湯する工程と、を具備することを特徴とする。
ここで、予め乾燥空気により冷却するのはキャビティ内
面に水分を付着させない状態を容易に確保するためであ
る。また、該金型を−10℃以下の温度の冷却手段を用
いて冷却するのは、更に冷却をすることにより溶融金属
の冷却速度を大きくするためである。In order to achieve the above object, the casting method of the present invention is a casting method in which molten metal is poured into a cooled mold, and the mold is preliminarily cooled to room temperature without adhering moisture to the inner surface of the mold cavity. Cooling the mold surface to at least the following temperature with at least dry air;
And a step of pouring the molten metal in a state of being cooled by using a cooling unit having a temperature of 0 ° C. or less.
Here, cooling with dry air in advance is to easily secure a state in which moisture does not adhere to the inner surface of the cavity. Further, the reason why the mold is cooled by using a cooling means having a temperature of −10 ° C. or lower is to increase the cooling rate of the molten metal by further cooling.
【0021】上記の目的を達成するために本発明におけ
る鋳造方法は、冷却した金型に溶融金属を注湯する鋳造
方法であって、金型のキャビティ内面に水分を付着させ
ない状態で鋳型を予め常温以下の温度に金型表面から少
なくとも乾燥空気により冷却する工程と、該金型を−1
0℃以下の温度の冷却手段を用いて冷却した状態で少な
くとも鋳型の下方からなされる真空作用により溶融金属
を注湯する工程と、を具備することを特徴とする。ここ
で、真空を用いるのは、注湯を早くすると共に、キャビ
ティ内面に水分を付着させない状態を容易に確保するた
めである。In order to achieve the above object, the casting method in the present invention is a casting method in which molten metal is poured into a cooled mold, and the mold is preliminarily prepared in a state in which moisture does not adhere to the inner surface of the mold cavity. Cooling the mold surface to a temperature equal to or lower than room temperature with at least dry air;
And a step of pouring the molten metal by a vacuum action performed from at least a lower part of the mold in a state of being cooled by using a cooling means having a temperature of 0 ° C. or less. Here, the vacuum is used in order to speed up the pouring and to easily secure a state in which moisture does not adhere to the inner surface of the cavity.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】ここで、本発明において、鋳型と
は、上下又は左右の半割型を型合せしてなる鋳型(分割
型)をいう。ロストワックス型などの一体型と区別され
るものである。鋳型としては各種の金属型・セラミック
ス型などが使用される。各種の金属型としては、鋳鉄、
鋼、銅合金などが、溶融金属の材質等に応じて選択され
る。また、鋳型の一方が金型であり他方がセラミックス
型であってもよい。なお、鋳型には必要に応じて塗型を
塗る。溶融金属とは、各種金属、合金金属を溶融した金
属である。ぞの材質は問わない。また、その溶融方法も
問わない。高周波溶解、低周波溶解、電子ビ−ムなどそ
の方法を問わない。注湯とは、鋳型に注入することをい
う。その方法は問わない。トリベを傾斜させて注湯する
傾動出湯、炉の底から注湯する底出湯であるかを問わな
い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Here, in the present invention, the term “mold” refers to a mold (divided mold) formed by combining upper and lower or left and right half molds. It is distinguished from the integral type such as the lost wax type. Various metal molds and ceramic molds are used as the mold. As various metal molds, cast iron,
Steel, copper alloy, etc. are selected according to the material of the molten metal and the like. Further, one of the molds may be a mold and the other may be a ceramics mold. In addition, a mold is applied to the mold as needed. The molten metal is a metal obtained by melting various metals or alloy metals. The material does not matter. Moreover, the melting method does not matter. Any method such as high frequency melting, low frequency melting, and electron beam may be used. Pouring means pouring into a mold. The method does not matter. It does not matter whether the tilting tapping is performed by tilting the ladle or bottom tapping is performed from the bottom of the furnace.
【0023】本発明において、鋳型のキャビティ内面に
水分を付着させない状態とは、注湯時にキライを生じさ
せない状態をいう。キライ現象を生じさせると溶融金属
の飛散を起こし健全な鋳物が得られないばかりでなく、
極めて危険な状態となる。本発明においては、鋳型のキ
ャビティ内面に水分を付着させない状態を様々に確保し
ているが、その方法は問わない。たとえば、鋳型を予め
常温以下の温度に冷却する場合に、あまりに低い温度に
予めしないことが挙げられる。また、水分を含まない気
体により冷却したり、乾き空気により冷却したり、気圧
差を用いて水分が霜状態にならないようにしたり、鋳型
雰囲気を冷却窒素のみで冷却することも、鋳型のキャビ
ティ内面に水分を付着させないためでもある。さらに、
必要に応じて、鋳型キャビティ、雰囲気温度などの各種
の温度を測定するのも、このためでもある。In the present invention, the state in which moisture does not adhere to the inner surface of the cavity of the mold means a state in which no crack is generated during pouring. When the Kirai phenomenon occurs, the molten metal is scattered and not only a sound casting cannot be obtained, but also
It will be extremely dangerous. In the present invention, various states in which moisture is prevented from adhering to the inner surface of the cavity of the mold are secured, but the method is not limited. For example, when the mold is cooled to a temperature equal to or lower than room temperature in advance, the temperature may not be lowered to a low temperature in advance. Also, it is possible to cool with a gas that does not contain moisture, to cool with dry air, to prevent moisture from becoming a frost state by using a pressure difference, or to cool the mold atmosphere with only cooling nitrogen, the inner surface of the cavity of the mold. It is also to prevent water from adhering to. further,
It is for this reason that various temperatures such as the mold cavity and the ambient temperature are measured as necessary.
【0024】また、本発明において、鋳型を予め常温以
下の温度に冷却するのは、溶融金属の冷却速度を速くす
るためである。ここで、常温とは、通常工場で作業が行
われる15℃〜25℃をいう。常温以下の温度とは、好
ましくは5℃より低く−100℃より高い温度をいう。
より好ましくは低い側の温度は、−50℃より高い温度
をいい、更に好ましくは−10℃より低く−20℃より
高い温度をいう。まず、5℃より低く−100℃より高
い温度が好ましい。5℃より低くするのは、常温との差
が明確であり、しかも、冷蔵庫などで容易に達成できる
温度であるからである。−100℃より高い温度が好ま
しいのは、鋳型の温度を−100℃以下の温度に低くす
るのに時間がかかるからである。また、溶融金属との大
きな温度差による熱疲労により鋳型の寿命が短くなるか
らである。また、鋳型の置かれる雰囲気温度も重要であ
る。雰囲気温度が高く鋳型が低温であると鋳型に露が発
生しやすいからである。In the present invention, the reason why the mold is preliminarily cooled to room temperature or lower is to increase the cooling rate of the molten metal. Here, the normal temperature refers to 15 ° C. to 25 ° C. in which work is usually performed in a factory. The temperature equal to or lower than room temperature preferably means a temperature lower than 5 ° C and higher than -100 ° C.
More preferably, the temperature on the lower side refers to a temperature higher than -50 ° C, more preferably lower than -10 ° C and higher than -20 ° C. First, temperatures below 5 ° C and above -100 ° C are preferred. The reason why the temperature is lower than 5 ° C. is that the difference from the room temperature is clear and the temperature can be easily achieved in a refrigerator or the like. A temperature higher than -100 ° C is preferable because it takes time to lower the temperature of the mold to a temperature of -100 ° C or lower. Further, the life of the mold is shortened due to thermal fatigue due to a large temperature difference from the molten metal. The ambient temperature in which the mold is placed is also important. This is because if the ambient temperature is high and the mold is low, dew easily forms on the mold.
【0025】チャンバ内に導入された水分を含まない気
体とは、乾き空気の他、窒素等の不活性ガスなどをい
う。なお、湿度を計測して、そのコントロ−ルをするこ
とにより確実に水分を含まない気体を確保できる。The moisture-free gas introduced into the chamber refers to dry air and an inert gas such as nitrogen. By measuring the humidity and controlling it, a gas containing no water can be surely secured.
【0026】前記溶融金属を注湯する工程が溶融金属を
真空作用により注湯するとは、鋳型側を真空にして溶融
金属を引き込んで注湯することをいう。このためには、
鋳型を通気性にして吸引しておくことによっても可能で
ある。真空作用が少なくとも鋳型の下方からなされると
は、鋳型の横からの真空作用を含む意である。本発明に
おける乾燥空気を得るためには、予めヒ−タなどで空気
を加熱しても良い。In the step of pouring the molten metal in the step of pouring the molten metal by the vacuum action, it means that the mold side is evacuated and the molten metal is drawn and poured. For this,
It is also possible to make the mold breathable and suck it. The fact that the vacuum action is performed at least from below the mold is meant to include the vacuum action from the side of the mold. In order to obtain the dry air in the present invention, the air may be previously heated with a heater or the like.
【0027】鋳型キャビティ付近の温度を少なくとも測
定するとは、鋳型キャビティ付近の温度の他、雰囲気温
度、冷却管温度などをいう。この温度に対応して溶融金
属を注湯するのは、鋳型の温度及び溶融金属温度を推定
し、円滑な注湯をするためである。たとえば、予め設定
した温度上昇パタ−ンに従い溶融金属の鋳型キャビティ
への注入速度を調整することができる。To measure at least the temperature in the vicinity of the mold cavity means the temperature in the vicinity of the mold cavity, the ambient temperature, the temperature of the cooling pipe, and the like. The molten metal is poured in correspondence with this temperature in order to estimate the temperature of the mold and the molten metal temperature and smoothly pour the molten metal. For example, the rate of injection of molten metal into the mold cavity can be adjusted according to a preset temperature rise pattern.
【0028】[0028]
【実施例1】以下、図面に基づき発明を説明する。図1
は、実施例の鋳造装置の概要を説明する図である。図1
において、金型1は半割の金型1a、1bからなってお
り、その材質として銅合金を使用した例を説明する。銅
合金は、熱伝導率が大きく、注湯の際の冷却速度を速く
することができる。熱伝導率としては、0.84W/c
m・℃以上であることが好ましい。金型1の内部には冷
媒が循環する冷却管2が設けられており、冷媒供給装置
3に連結されている。また、金型1は廻りを断熱材4に
囲まれている。さらに、金型1及び断熱材4の上部は、
第1チャンバ5内に入れられている。さらに、第1チャ
ンバ5には水分を含まない気体を導入する導入管5a及
び、水分を含まない気体を排出する排出管5bが設けら
れ、雰囲気冷却循環装置6が設けられている。なお、雰
囲気冷却循環装置6は、雰囲気冷却装置と別個に空気循
環装置を直列につないでも良い。さらに、第1チャンバ
5の下方には別の第2チャンバ7が設けられており、こ
の第2チャンバ7は、その片方のチャンバ7aが可動で
あり真空ポンプ8に連結されている。これにより第2チ
ャンバ7内の金型1及びそのキャビティCは、真空にす
ることができる。一方、前記第1チャンバ5の内部の上
側には、金属の溶融装置9が設けられており、金属を溶
融して、前記、金型1に注湯することができる。本発明
では、アルミニウム合金をもちいた。なお、第1チャン
バ5と第2チャンバ7の間には、可動シ−ル10が設け
られている。また、金型1と溶融装置9の間には可動断
熱材11が設けられている。Embodiment 1 The invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
[Fig. 3] is a diagram for explaining the outline of the casting apparatus of the embodiment. Figure 1
In, the mold 1 is composed of half molds 1a and 1b, and an example in which a copper alloy is used as the material will be described. Copper alloy has a high thermal conductivity and can increase the cooling rate during pouring. The thermal conductivity is 0.84 W / c
It is preferably m.degree. C. or higher. A cooling pipe 2 in which a refrigerant circulates is provided inside the mold 1 and is connected to a refrigerant supply device 3. The mold 1 is surrounded by the heat insulating material 4. Furthermore, the upper part of the mold 1 and the heat insulating material 4 is
It is contained in the first chamber 5. Further, the first chamber 5 is provided with an introduction pipe 5a for introducing a gas containing no water, an exhaust pipe 5b for discharging a gas containing no water, and an atmosphere cooling circulation device 6. The atmosphere cooling / circulating device 6 may be connected in series with an air circulating device separately from the atmosphere cooling device. Further, another second chamber 7 is provided below the first chamber 5, and one chamber 7 a of the second chamber 7 is movable and is connected to a vacuum pump 8. As a result, the mold 1 and the cavity C in the second chamber 7 can be evacuated. On the other hand, a metal melting device 9 is provided on the upper side inside the first chamber 5, and the metal can be melted and poured into the mold 1. In the present invention, an aluminum alloy is used. A movable seal 10 is provided between the first chamber 5 and the second chamber 7. A movable heat insulating material 11 is provided between the mold 1 and the melting device 9.
【0029】以上のように構成された本発明の鋳造装置
の動きを次ぎに説明する。まず、第1工程で、金属の溶
融装置9、可動シ−ル10、可動断熱材11を、第1チ
ャンバ5及び第2チャンバ7の所定の位置に置く。The operation of the casting apparatus of the present invention constructed as above will be described below. First, in the first step, the metal melting device 9, the movable seal 10, and the movable heat insulating material 11 are placed at predetermined positions in the first chamber 5 and the second chamber 7.
【0030】次いで、第2工程として、雰囲気冷却循環
装置6を運転し始める。ここでは、あまり低温にしない
で5℃の水分を含まない気体としての乾き空気で冷却す
る。第3工程として、冷媒供給装置3を運転し始める。
この冷媒は温度が−20℃の液体窒素を利用する冷媒供
給装置3である。この第3工程で、金型1を−20℃、
第2チャンバ7を−20℃とする。Then, as the second step, the operation of the atmosphere cooling / circulating device 6 is started. Here, the temperature is not so low that the temperature is 5 ° C. and the air is cooled with dry air as a gas containing no water. As the third step, the refrigerant supply device 3 is started to operate.
This refrigerant is the refrigerant supply device 3 that uses liquid nitrogen having a temperature of -20 ° C. In this third step, the mold 1 is -20 ° C,
The second chamber 7 is set to -20 ° C.
【0031】そして、第4工程として溶融装置9を運転
し、これにより、溶融金属を準備する。さらに、第5工
程として真空ポンプ8を運転して、第2チャンバ7を減
圧にする。Then, as the fourth step, the melting apparatus 9 is operated to prepare molten metal. Further, as the fifth step, the vacuum pump 8 is operated to reduce the pressure in the second chamber 7.
【0032】そして、第6工程として、可動断熱材11
を移動させて、次いで、溶融装置9を可動シ−ル9の真
上に来るようにする。この段階で、溶融装置9と可動シ
−ル10により密閉空間12が形成される。Then, as a sixth step, the movable heat insulating material 11
Is moved so that the melting device 9 is located right above the movable seal 9. At this stage, the melting space 9 is formed by the melting device 9 and the movable seal 10.
【0033】その後、第7工程として、可動シ−ル9を
移動させて前記密閉空間12を減圧し、その直後、溶融
金属を溶融装置9の底から底注ぎをして、金型1のキャ
ビティCに注湯し、その後、鋳物を金型1から取り出し
た。この鋳物は、冷却速度が速いため、微細な組織にな
っていた。After that, as a seventh step, the movable seal 9 is moved to reduce the pressure in the closed space 12, and immediately after that, the molten metal is poured from the bottom of the melting apparatus 9 to the bottom to form the cavity of the mold 1. After being poured into C, the casting was taken out of the mold 1. This casting had a fine structure because of its high cooling rate.
【0034】なお、上記2工程から5工程は必ずしもこ
の工程の順序でなくてもよい。すなわち、第1チャンバ
5の冷却、第2チャンバ7及び金型1の冷却、溶融金属
の準備、さらに、第2チャンバ7の真空化は、その順序
は問わない。The above steps 2 to 5 do not necessarily have to be in the order of these steps. That is, the order of cooling the first chamber 5, cooling the second chamber 7 and the mold 1, preparing molten metal, and vacuumizing the second chamber 7 does not matter.
【0035】また、第5工程の第2チャンバ7の減圧化
は必ずしも必要ではない。さらに、キャビティC内面に
水分を付着させない状態の確保の方法、鋳型を予め冷却
する温度、溶融金属を注湯する方法、水分を含まない気
体の種類、鋳型キャビティC付近で温度を測定する箇所
などは、上記発明の実施の形態に示した様々な方法を採
ることができる。さらに、第1チャンバ5を減圧状態に
して、さらに第2チャンバ7をより大きな減圧状態にし
ても、金型1の下方からなされる真空作用により溶融金
属を注湯することが可能である。The pressure reduction of the second chamber 7 in the fifth step is not always necessary. Furthermore, a method for ensuring a state in which moisture does not adhere to the inner surface of the cavity C, a temperature for preliminarily cooling the mold, a method for pouring molten metal, a type of gas containing no water, a location for measuring the temperature near the mold cavity C, etc. Can adopt the various methods shown in the embodiments of the present invention. Further, even when the first chamber 5 is depressurized and the second chamber 7 is further depressurized, the molten metal can be poured by the vacuum action performed from below the mold 1.
【0036】[0036]
【実施例2】以下、図面に基づき発明を説明する。図2
は、実施例の鋳造装置の概要を説明する図である。図2
において、金型101は半割の金型101a、101b
からなっており、ガイドGにより開閉が可能になってい
る。金型101の材質は、実施例1と同様に銅合金を使
用した例を説明する。金型101の内部には冷媒が循環
する冷却管102が設けられており、冷媒供給装置10
3に連結されている。また、第1チャンバ105の下方
では、真空ポンプ108に連結されている。これにより
第1チャンバ105内を真空にすることができる。そし
て、別途設けた真空ポンプ108が、金型101の下方
に吸引可能に連結されている。一方、前記第1チャンバ
105の内部の上側には、金属の注湯装置109が設け
られており、図示しない溶融装置により金属を溶融し
て、前記金型101に注湯することができる。本発明に
おいては、亜鉛合金を用いた。Second Embodiment The invention will be described below with reference to the drawings. Figure 2
[Fig. 3] is a diagram for explaining the outline of the casting apparatus of the embodiment. Figure 2
In, the die 101 is a half die 101a, 101b.
The guide G allows the opening and closing. As the material of the mold 101, an example in which a copper alloy is used as in Example 1 will be described. A cooling pipe 102 through which a refrigerant circulates is provided inside the mold 101, and the cooling device 102 is provided.
It is connected to 3. Further, below the first chamber 105, it is connected to a vacuum pump 108. As a result, the inside of the first chamber 105 can be evacuated. A separately provided vacuum pump 108 is connected to the lower side of the mold 101 so as to be suckable. On the other hand, a metal pouring device 109 is provided on the upper side inside the first chamber 105, and the metal can be melted by a melting device (not shown) and poured into the mold 101. In the present invention, a zinc alloy is used.
【0037】以上のように構成された本発明の鋳造装置
の動きを次に説明する。The operation of the casting apparatus of the present invention constructed as above will be described below.
【0038】まず、第1工程として、雰囲気冷却循環装
置106を運転し始める。ここでは、あまり低温にしな
いで−15℃の気体窒素で冷却する。次いで第2工程と
して、冷媒供給装置103を運転し始める。この冷媒は
温度が−30℃の液体窒素を利用する冷媒供給装置10
3である。この第2工程で、金型1を−30℃とした。First, as the first step, the operation of the atmosphere cooling circulation device 106 is started. Here, the temperature is not very low and the gas nitrogen is cooled at −15 ° C. Then, as a second step, the refrigerant supply device 103 is started to operate. This refrigerant is a refrigerant supply device 10 that uses liquid nitrogen having a temperature of -30 ° C.
It is 3. In the second step, the mold 1 was set to -30 ° C.
【0039】そして、第3工程として図示していない通
電コイルにより溶融状態を維持できる黒鉛からなるルツ
ボ型注湯部とトリベLからなる注湯装置109を運転
し、さらに、第4工程として真空ポンプ108を運転し
て、第1チャンバ105を減圧にする。Then, as a third step, the crucible type pouring section made of graphite and a pouring apparatus 109 made of a tribe L, which can maintain a molten state by an unillustrated energizing coil, are operated, and further, as a fourth step, a vacuum pump. The first chamber 105 is depressurized by operating 108.
【0040】そして、第5工程として、注湯装置109
のトリベLを介して溶融金属を注湯装置109のルツボ
型注湯部に保持した。そして、金型101のキャビティ
C下方から真空ポンプ108aにより吸引することによ
り、ルツボ型注湯部の底から底注ぎをして、金型101
のキャビティCに注湯し、その後、鋳物を金型101か
ら取り出した。この鋳物は、冷却速度が速いため、微細
な組織になっていた。Then, as a fifth step, the pouring device 109
The molten metal was held in the crucible type pouring part of the pouring device 109 via the tribe L of No. Then, by sucking from below the cavity C of the mold 101 with the vacuum pump 108a, bottom pouring is performed from the bottom of the crucible mold pouring part, and the mold 101
Then, the casting was taken out of the mold 101. This casting had a fine structure because of its high cooling rate.
【0041】なお、金型101のキャビティCは、金型
101の底から真空を用いなくても良い。また、注湯す
る溶融金属の重量は、図示していない重量計で予め計測
し、キャビティCを満たした場合の溶融金属重量の10
1%〜105%以内に調整されている。これにより歩留
まりが向上する。The cavity C of the mold 101 does not need to use vacuum from the bottom of the mold 101. Further, the weight of the molten metal to be poured is measured in advance by a weight scale (not shown), and is 10 times the weight of the molten metal when the cavity C is filled.
It is adjusted within 1% to 105%. This improves the yield.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明は上記の説明から明らかなよう
に、本発明にかかる鋳造方法は、鋳型に溶融金属を注湯
する鋳造方法であって、鋳型のキャビティ内面に水分を
付着させない状態で鋳型を予め常温以下の温度に冷却す
る工程と、溶融金属を注湯する工程と、を具備すること
から、従来の鋳型よりも低い温度である常温以下に予め
冷却することにより、鋳型の耐熱性と寿命を延ばす。ま
た、冷却した鋳型に溶融金属を注湯することにより溶融
金属の冷却速度を更に速くして金属組織の微細化を達成
することができる。さらに、鋳型のキャビティ内面に水
分を付着させない状態での注湯であるため、ピンホ−ル
等の鋳造欠陥を無くすことができる。さらに、注湯に真
空を使用した場合には、注湯が湯流れが良く容易にな
り、また、キャビティに水分を付着させない状態を容易
に確保できるため、鋳造欠陥をなくすことができる。以
上のように鋳造業界に与える効果は著大である。As is apparent from the above description, the casting method according to the present invention is a casting method of pouring molten metal into a mold, in which water is not attached to the inner surface of the cavity of the mold. Since it has a step of cooling the mold to a temperature below room temperature in advance and a step of pouring molten metal, the heat resistance of the mold can be improved by pre-cooling to a temperature below room temperature, which is a lower temperature than the conventional mold. And extend the life. Further, by pouring the molten metal into the cooled mold, the cooling rate of the molten metal can be further increased to achieve a finer metal structure. Further, since the molten metal is poured in a state in which water does not adhere to the inner surface of the cavity of the mold, casting defects such as pinholes can be eliminated. Further, when a vacuum is used for the pouring, the pouring of the molten metal is easy and the flow of the molten metal is easy, and it is possible to easily secure a state in which moisture does not adhere to the cavity, so that casting defects can be eliminated. As described above, the effect on the casting industry is remarkable.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明を実施をするための鋳造装置の概要であ
る。FIG. 1 is an outline of a casting apparatus for carrying out the present invention.
【図2】本発明を実施をするための別の鋳造装置の概要
である。FIG. 2 is an outline of another casting apparatus for carrying out the present invention.
1、101 金型 2、102 冷却管 5、105 第1チャンバ 7 第2チャンバ C キャビティ 1,101 mold 2,102 cooling pipe 5, 105 First chamber 7 Second chamber C cavity
Claims (13)
あって、鋳型のキャビティ内面に水分を付着させない状
態で鋳型を予め常温以下の温度に冷却する工程と、溶融
金属を注湯する工程と、を具備することを特徴とする鋳
造方法。1. A casting method for pouring molten metal into a mold, which comprises pre-cooling the mold to a temperature equal to or lower than room temperature without adhering water to the inner surface of the cavity of the mold, and pouring molten metal. And a casting method.
くとも一方が金型である鋳型に溶融金属を注湯する鋳造
方法であって、鋳型のキャビティ内面に水分を付着させ
ない状態で鋳型を予め常温以下の温度に冷却する工程
と、溶融金属を注湯する工程と、を具備することを特徴
とする鋳造方法。2. A casting method in which molten metal is poured into a mold in which at least one of the molds is a split mold and a mold is a mold, wherein the mold is preliminarily prepared without adhering water to the inner surface of the mold cavity. A casting method comprising a step of cooling to a temperature equal to or lower than room temperature and a step of pouring molten metal.
あって、鋳型のキャビティ内面に水分を付着させない状
態で鋳型を予め常温以下の温度に冷却する工程と、鋳型
を常温以下の温度の冷却手段を用いて冷却した状態で溶
融金属を注湯する工程と、を具備することを特徴とする
鋳造方法。3. A casting method for pouring molten metal into a mold, which comprises cooling the mold to a temperature below room temperature in advance without adhering moisture to the inner surface of the cavity of the mold, and cooling the mold to a temperature below room temperature. And a step of pouring the molten metal in a cooled state using a cooling means.
水分を含まない気体により冷却されることを特徴とする
請求項1から請求項3のいずれかに記載の鋳造方法。4. The casting method according to claim 1, wherein the step of cooling the mold is performed by cooling the mold surface with a gas containing no water.
バ内に載置した後、該チャンバ内に導入された水分を含
まない気体により冷却されることを特徴とする請求項4
に記載の鋳造方法。5. The whole or a part of the mold is placed in a chamber and then cooled by a gas containing no water introduced into the chamber.
The casting method described in.
た冷却管に導入される気体若しくは液体により冷却され
ることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに
記載の鋳造方法。6. The casting method according to claim 1, wherein the step of cooling the mold is cooled by a gas or a liquid introduced into a cooling pipe provided in the mold. .
た冷却管に導入される気体若しくは液体により冷却さ
れ、さらに鋳型表面から水分を含まない気体により冷却
されることを特徴とする請求項1から請求項3に記載の
鋳造方法。7. The mold cooling step is characterized in that the mold is cooled by a gas or a liquid introduced into a cooling pipe formed in the mold, and further cooled by a gas containing no water from the mold surface. The casting method according to any one of claims 1 to 3.
を真空作用により注湯することを特徴とする請求項1か
ら請求項7に記載の鋳造方法。8. The casting method according to claim 1, wherein the step of pouring the molten metal pours the molten metal by a vacuum action.
なされることを特徴とする請求項8に記載の鋳造方法。9. The casting method according to claim 8, wherein the vacuum action is performed at least from below the mold.
させない状態は、乾燥空気によりなされることを特徴と
する請求項1から請求項9に記載の鋳造方法。10. The casting method according to claim 1, wherein the state where moisture is not attached to the inner surface of the cavity of the mold is performed by dry air.
前記鋳型キャビティ付近の温度を少なくとも測定し、こ
の温度に対応して溶融金属を注湯することを特徴とする
請求項1から請求項10に記載の鋳造方法。11. In the step of pouring the molten metal,
11. The casting method according to claim 1, wherein at least the temperature near the mold cavity is measured, and molten metal is poured corresponding to this temperature.
あって、金型のキャビティ内面に水分を付着させない状
態で鋳型を予め常温以下の温度に金型表面から少なくと
も乾燥空気により冷却する工程と、該金型を−10℃以
下の温度の冷却手段を用いて冷却した状態で溶融金属を
注湯する工程と、を具備することを特徴とする鋳造方
法。12. A casting method for pouring molten metal into a mold, wherein the mold is cooled to a temperature below room temperature from the mold surface with at least dry air in a state in which moisture does not adhere to the inner surface of the mold cavity. A casting method comprising: a step; and a step of pouring molten metal in a state where the mold is cooled by using a cooling means having a temperature of -10 ° C or lower.
あって、金型のキャビティ内面に水分を付着させない状
態で鋳型を予め常温以下の温度に金型表面から少なくと
も乾燥空気により冷却する工程と、該金型を−10℃以
下の温度の冷却手段を用いて冷却した状態で少なくとも
鋳型の下方からなされる真空作用により溶融金属を注湯
する工程と、を具備することを特徴とする鋳造方法。13. A casting method for pouring molten metal into a mold, wherein the mold is cooled in advance to a temperature below room temperature from the mold surface with at least dry air without adhering moisture to the inner surface of the mold cavity. And a step of pouring the molten metal by a vacuum action performed at least from the lower side of the mold in a state where the mold is cooled using a cooling means having a temperature of −10 ° C. or lower. Casting method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001325792A JP2003126956A (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Casting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001325792A JP2003126956A (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Casting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003126956A true JP2003126956A (en) | 2003-05-08 |
Family
ID=19142286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001325792A Pending JP2003126956A (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Casting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003126956A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114888241A (en) * | 2022-04-26 | 2022-08-12 | 一汽丰田发动机(天津)有限公司 | Neutron cooling device based on inorganic neutron process and method for improving filling defect |
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001325792A patent/JP2003126956A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114888241A (en) * | 2022-04-26 | 2022-08-12 | 一汽丰田发动机(天津)有限公司 | Neutron cooling device based on inorganic neutron process and method for improving filling defect |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5327723B2 (en) | Magnesium alloy casting | |
JP3247265B2 (en) | Metal casting method and apparatus | |
CN112605351A (en) | Method for improving internal quality of cast ingot and heating and heat-insulating box | |
CN112496279A (en) | Ingot feeding method | |
US2968848A (en) | Method of casting refractory shells | |
US3126597A (en) | Decarburization in casting of steel | |
JP2003126956A (en) | Casting method | |
CN102974794B (en) | Device and method for reducing superheat degree of molten steel of continuous casting ladle or intermediate ladle | |
CN214442909U (en) | Special steel solidification structure simulation device | |
EP0498808A1 (en) | Method of controlling the rate of heat extraction in mould casting | |
JPS5921253B2 (en) | Manufacturing method of steel ingots | |
CZ290291B6 (en) | Process and apparatus for casting parts | |
KR100347561B1 (en) | Large ingot casting method | |
JP2006231400A (en) | Mold powder for continuous casting of medium carbon steel, and continuous casting method | |
CN217290332U (en) | Continuous casting machine | |
JPH0718464Y2 (en) | Differential pressure casting equipment | |
JP5564652B2 (en) | Casting apparatus, casting method, and manufacturing method of magnesium alloy billet | |
JP2006159255A (en) | Casting method and casting apparatus | |
JPH105979A (en) | Immersion casting method of metal | |
JP2658319B2 (en) | Suction casting | |
CN117428149A (en) | Investment casting feeding process | |
SU1693101A1 (en) | Method of refining copper base alloys | |
Matejka et al. | Effect of Maximum Piston Velocity on Internal Homogeneity of AlSi9Cu3 (Fe) Alloy Processed by High-Pressure Die Casting | |
SU1516219A1 (en) | Method of producing ingot moulds | |
CN117583548A (en) | High-temperature alloy casting sequential solidification temperature gradient shell presintering method |