JP2004160507A - Direct casting apparatus - Google Patents

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JP2004160507A
JP2004160507A JP2002330433A JP2002330433A JP2004160507A JP 2004160507 A JP2004160507 A JP 2004160507A JP 2002330433 A JP2002330433 A JP 2002330433A JP 2002330433 A JP2002330433 A JP 2002330433A JP 2004160507 A JP2004160507 A JP 2004160507A
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Japan
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molten metal
casting
metal
semi
melting furnace
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Japanese (ja)
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Tetsuichi Mogi
徹一 茂木
Kiichi Miyazaki
喜一 宮崎
Yoshitomo Tezuka
善智 手塚
Kiyotaka Yoshihara
清隆 吉原
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Seiko Idea Center Co Ltd
Original Assignee
Seiko Idea Center Co Ltd
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a direct casting apparatus which reduces the possibility of oxidation and can extend the service life of a metallic mold etc. <P>SOLUTION: This direct casting apparatus is provided with: a melting furnace 10 for melting metal; a control rod 11 for controlling the discharging quantity of molten metal from the above melting furnace 10; an inclined cooling plate 12 for cooling the molten metal discharged from the melting furnace 10; and a casting mechanism for casting the molten metal cooled to a prescribed temperature on the inclined cooling plate 12. Since the metal melted in the above melting furnace is directly cast, the possibility of the oxidation is reduced and the service life of the metallic mold etc., can be extended. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半溶融・半凝固金属のレオロジー(Rheology)を有効に利用したダイレクト鋳造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、半溶融・半凝固金属のレオロジーやチキソトロピー、つまり粘性が小さくて流動性に優れる性質を利用した鋳造法として、レオキャスト法(半凝固鋳造法)やチキソキャスト法(半溶融鋳造法)が知られており、これらの鋳造法はいずれも溶融した液相の金属と固相の金属とが混在する半溶融・半凝固状態の金属スラリーを用いて鋳造を行うものである。
【0003】
上記した従来のレオキャスト法は、固体金属を一旦完全に融解した後、粒状結晶が生じる半凝固状態の金属スラリーとなるまで冷却した後、金型へ供給する鋳造法である。
また、チキソキャスト法は、一旦レオキャスト法で作った固体金属を半溶融状態の金属スラリーとなるまで加熱した後、鋳型へ供給する鋳造法であるようにチキソモールディング法はペレット状あるいはチップ状の固体金属を半溶融状態の金属スラリーとなるまで加熱した後、金型へ射出する鋳造法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上のチキソトロピーを利用したダイレクト鋳造法においては、できるだけ微細で且つ均一の非樹枝状結晶、好ましくは球状結晶を有している必要がある。ただし、固体金属を単に半溶融状態まで加熱したり、溶融金属を単に半凝固状態まで冷却しただけでは、そのほとんどが樹枝状結晶となって半溶融・半凝固金属中に現れることになり、半溶融金属のチキソトロピー、及び半凝固金属のレオロジーによる流動性を十分に得ることができない。
【0005】
そこで、チキソトロピーを利用したチクソモールディング法においては、一般的に射出成形機が用いられ、スクリュー式の押出機構を利用して、押出機のバレル内でチップ状またはペレット状の固体金属に剪断力を与えながら順次加熱して半溶融状態の金属スラリーとする方法が用いられている。
【0006】
しかしながら、スクリュー式の押出機構は、構造が複雑で高価であるため、鋳造設備の建設コストが極めて膨大となると云う欠点が存在した。
また、上記鋳造法では、一旦インゴットにした後にチップ状またはペレット状に切削加工し、それを原料として再加熱、半溶融してから鋳造するために、熱エネルギーの浪費となっていた。
【0007】
本発明は上記実情に鑑み提案されたもので、素材金属の再溶解の必要がないと共に、球状化結晶の溶融金属を鋳込むことで仕上げ工程の短縮と強度の向上が図れるダイレクト鋳造装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、金属を溶融させる溶解炉と、前記溶解炉から溶融金属の排出量を制御する制御棒と、前記溶解炉から排出された溶融金属を冷却する傾斜冷却板と、前記傾斜冷却板で所定温度に冷却された半溶融・半凝固溶融金属を鋳造する鋳造機構を備え、前記溶解炉で溶融した金属を直接鋳造することを特徴としている。
【0009】
また、請求項2に記載の発明において、前記傾斜冷却板で所定温度に冷却された溶融金属中の結晶の球状化を促進する保持炉を備え、この保持炉から溶融した金属を直接鋳造することを特徴とする。
【0010】
また、請求項3に記載の発明において、前記鋳造機構は、鍛造プレスであることを特徴としている。
【0011】
また、請求項4に記載の発明において、前記鋳造機構は、コールドチャンバーダイカストであることを特徴としている。
【0012】
また、請求項5に記載の発明において、前記溶融金属は、Mg合金であることを特徴としている。
【0013】
また、請求項6に記載の発明において、前記鍛造プレスは、Mg合金の半溶融・半凝固状態の温度で鋳造することを特徴としている。
【0014】
また、請求項7に記載の発明において、前記制御棒は、溶解炉内の70〜80%の溶融金属を排出可能であることを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本発明に係るダイレクト鋳造装置の一実施の形態を示す説明図である。ここで、ダイレクト鋳造装置は、金属を溶融させる溶解炉10と、この溶解炉10から溶融金属の排出量を制御する制御棒11と、この溶解炉10から排出された溶融金属を冷却する傾斜冷却板12と、前記傾斜冷却板12で所定温度に冷却された溶融金属の球状化を促進する保持炉13と、保持された溶融金属を鋳造する鋳造機構の一種である鍛造プレス14を備えている。
【0016】
溶解炉10は、周囲にヒータ15を備えると共に、金属を溶融するための溶解槽16を備えている。溶解槽16内には、溶融金属を排出するための排出管17と、溶解槽16内に上下移動可能な制御棒11を有している。排出管17は、下端17aが溶解炉10の外底部から突出して傾斜冷却板12の上に開放しており、上端17bが溶解槽16の内部で溶解槽の壁面16aより低い位置に開口している。
【0017】
制御棒11は、耐熱性材料から構成されており図外の駆動機構によって上下動可能に配設されており、溶解槽16内に進入、退避する。この制御棒11の下降に伴って、溶解槽16内の溶融金属の上面が上昇し、排出管17の上端17bから溢れ出る。排出管17から排出される溶融金属の量は、制御棒11の下降量によって制御することができる。
【0018】
傾斜冷却板12は、所定角度傾斜しており、下面に冷却パイプ18を備えており、流下する溶融金属を冷却する。溶融金属は約10〜50秒間、傾斜冷却板12の上を流れた後、保持炉13内に流下する。保持炉13は、周囲にヒータ19を備えると共に、取り鍋20を収容するための空間13aを有している。
【0019】
鍛造プレス14は、凹凸の金型を有しており、図外の駆動機構によって上下動することで、所望の形状を鍛造することができる。
【0020】
次に、以上のように構成されたダイレクト鋳造装置の動作について説明する。先ず、溶解炉10内で金属、例えばマグネシュウム(Mg)合金を溶融する。溶融した金属は、制御棒11を操作することにより排出管17から排出する。制御棒11の上下動は、ギアを介した電動モータをコンピュータで制御することにより、正確に制御できる。また、マグネシュウム合金は、実用金属中で最も比重が軽いために、殆どの不純物が溶解炉10中の溶解槽16の底部に蓄積され、溶融金属の上澄み溶解湯のみを取り出せば、不純物を容易に除去することができる。
【0021】
溶解槽16の底部に溜まった不純物は、ドロスと呼ばれ製品にこのドロスが混入すると、清浄なマグネシュウム合金ではなく不良品となる。このため、制御棒11の下降で排出できる溶解槽16内の溶融金属の量は、溶解槽16の70%〜80%であることが望ましい。溶解槽16の底部に蓄積された酸化物や鉄分等の不純物(ドロス)は、ドロス抜き21から適宜排出される。マグネシュウム合金は、600℃程度で溶解するが、ドロスは1000℃程度でないと溶解しないので、溶解炉10以外の熱源を使用して処理する。
【0022】
排出管17から排出された溶融金属は、傾斜冷却板12の上を流れ冷却された後、保持炉13内に流下する。保持炉13は、周囲のヒータ19により、固液共存状態で保持すると共に、溶融金属の球状化結晶の成育を促進する。保持炉13で30分程、保持した後に取り鍋20で鍛造プレス14に運んで鋳造する。鋳込む温度は、570℃+15〜−5℃の間とする。このような温度で鋳造した場合、金型や機械の耐熱温度も約600℃であるので、金型や鋳造機械の耐用寿命を大幅に延長することができる。また、球状化結晶の状態で鋳造、鍛造するので綺麗な仕上がりとなり、仕上げ工程を大幅に短縮することができると共に、製品の強度を向上できる。
【0023】
また、金属のインゴットを製造することなく、直接製品を鋳造するのでインゴットを再溶解するための、620℃で30分以上の時間と熱エネルギーを節約することができる。更に、溶融金属の上澄み湯のみを使用するので、不純物を含まない良好な製品とすることができる。したがって、製品の歩留まりを向上できる。
【0024】
図2は、本発明のダイレクト鋳造装置の第2の実施の形態を示す説明図である。本実施の形態では、保持炉13で保持した溶融金属を取り鍋20からコールドチャンバーダイカスト22に移して鋳造するものである。コールドチャンバーダイカスト22の湯口23から溶融金属を流し込み、ピストン24で駆動されるプランジャー25によって金型26へ注入する。
【0025】
以上のように構成した場合も、溶融金属の上澄み湯のみを鋳造することができるので、製品の歩留まりを向上することができる。また、半溶融・半凝固マグネシュウム合金を球状化結晶をそのまま鋳造することができ、製品の強度を向上できる。
【0026】
図3は、本発明のダイレクト鋳造装置の第3の実施の形態を示す説明図である。本実施の形態において、傾斜冷却板12の上を流れて冷却された溶融金属は、直接コールドチャンバーダイカスト22の湯口23に注入される。
【0027】
以上のように構成した場合、保持炉13を省略することができるので、構成を簡易にできる。
【0028】
図4は、本発明のダイレクト鋳造装置の第4の実施の形態を示す説明図である。本実施の形態において、ダイレクト鋳造装置は、金属を溶融させる電気炉30と、この電気炉30から溶融金属の排出量を制御する耐熱性制御棒31と、この電気炉30から排出された溶融金属を冷却する傾斜冷却板32と、前記傾斜冷却板32で所定温度に冷却された溶融金属を貯留するタンデシュ33と、貯留された溶融金属を鋳造する連続鋳造機34を備えている。
【0029】
電気炉30には、断熱材30aを介してヒータ35を有すると共に、耐熱性制御棒31が下降可能に配設されている。耐熱性制御棒31は、炉外の駆動機構36によって下降駆動される。また、電気炉30は、周囲にヒータ37を有する排出路38を有している。排出路38は、電気炉30の上端近傍に取付けられており、周囲を断熱材で囲蔽されている。
【0030】
傾斜冷却板32は、所定角度傾斜しており、下面に冷却パイプ39を備えており、流下する溶融金属を冷却する。溶融金属は約10〜50秒間、傾斜冷却板32の上を流れた後、タンデシュ33内に流下する。タンデシュ33から、連続鋳造機34へ導かれた溶融金属は、ここで鋳造される。
【0031】
以上のように、本実施の形態によれば溶融金属の上澄み湯のみが排出されるので、不純物が鋳造製品に混入する虞がない。したがって、製品の歩留まりを向上することができる。また、液体と固体の混在する球状化結晶金属の鋳造であるので、製品の強度が向上すると共に仕上げ工程の短縮となる。
【0032】
図5は、本発明のダイレクト鋳造装置の第5の実施の形態を示す説明図である。本実施の形態において、ダイレクト鋳造装置は、金属を溶融させる溶解槽16と、この溶解槽16から溶融金属の排出量を制御する制御棒11と、この溶解槽16から排出された溶融金属を排出する左右2本の給湯パイプ40a、40bと、溶融金属を冷却する傾斜冷却板32と、前記傾斜冷却板32で所定温度に冷却された半凝固・半凝固溶融金属を貯留する断熱容器41等を備えている。
【0033】
給湯パイプ40は、周囲にヒータ37を有しており、溶融金属が急激に冷却されるのを防止している。また、前述の実施の形態と同様に、傾斜冷却板32は、所定角度傾斜しており、下面に冷却パイプ39を備えており、流下する溶融金属を冷却する。
【0034】
以上のように、本実施の形態によれば溶融金属が同時に複数の箇所に供給されるので、効率的に鋳造することができる。したがって、製品の歩留まりを向上することができる。また、一個の溶解槽16から高圧鋳造機、プレスまたは鋳造機等の複数の装置に溶融金属を供給することができ、作業能率を向上できる。
【0035】
尚、以上の実施の形態は給湯パイプが2本の場合について説明したが、これに限ることなく3本以上であってもよい。
【0036】
【発明の効果】
この発明は上記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
【0037】
請求項1に記載の発明では、金属を溶融させる溶解炉と、前記溶解炉から溶融金属の排出量を制御する制御棒と、前記溶解炉から排出された溶融金属を冷却する傾斜冷却板と、前記傾斜冷却板で所定温度に冷却された半溶融・半凝固溶融金属を鋳造する鋳造機構を備え、前記溶解炉で溶融した金属を直接鋳造するので、再溶解する工程が削減されるので省エネルギーを実現できる。したがって、製造コストの削減を図ることができる。また、傾斜冷却板に溶融金属が直接流下されるので、空気と接触する機会が少ないので、酸化反応が減少し良品率が向上する。
【0038】
また、請求項2に記載の発明において、前記傾斜冷却板で所定温度に冷却された溶融金属中の結晶の球状化を促進する保持炉を備え、この保持炉から溶融金属を直接鋳造するので、球状化結晶の溶融金属を鋳造することができ、仕上げ工程の短縮を図ることができる。また、製品の強度を向上することができる。
【0039】
また、請求項3に記載の発明において、前記鋳造機構は鍛造プレスであるので、常温で加工できない材料や複雑な形状の製品を鍛造することができる。
【0040】
また、請求項4に記載の発明において、前記鋳造機構は、コールドチャンバーダイカストであるので、従来のコールドチャンバーダイカスト機をそのまま使用することができる。また、仕上げ工程の短縮を実現することができる。
【0041】
また、前記請求項5に記載の発明において、前記溶融金属はMg合金であるので、Mg合金を球状結晶のまま鋳造することができ、仕上げ工程を短縮することができる。
【0042】
また、前記請求項6に記載の発明において、前記鍛造プレスは、Mg合金の半溶融・半凝固状態の温度で鋳造するので、金型や鋳造装置の耐用寿命を延長することができる。つまり、金型や鋳造装置の降伏点以下の温度で使用するので、耐用寿命を大幅に延長することができる。
【0043】
また、前記請求項7に記載の発明において、前記制御棒は、溶解炉内の70〜80%の溶融金属を排出可能であるので、溶解炉内の溶融金属の排出が容易に制御できる。また、制御棒は、溶融金属の上澄み部分のみを取り出すことができるので、比重の重い不純物を溶解炉の底の部分に蓄積しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るダイレクト鋳造装置の一実施の形態を示す説明図である。
【図2】同ダイレクト鋳造装置の第2の実施の形態を示す説明図である。
【図3】同ダイレクト鋳造装置の第3の実施の形態を示す説明図である。
【図4】同ダイレクト鋳造装置の第4の実施の形態を示す説明図である。
【図5】同ダイレクト鋳造装置の第5の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
10 溶解炉
11 制御棒
12 傾斜冷却板
13 保持炉
14 鍛造プレス
15 ヒータ
16 溶解槽
17 排出管
18 冷却パイプ
19 ヒータ
20 取り鍋
21 ドロス抜き
22 コールドチャンバーダイカスト
23 湯口
24 ピストン
25 プランジャー
26 金型
30 電気炉
31 耐熱性制御棒
32 傾斜冷却板
33 タンデシュ
34 連続鋳造機
36 駆動機構
38 排出路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a direct casting apparatus that effectively utilizes the rheology of a semi-molten and semi-solid metal.
[0002]
[Prior art]
In general, as a casting method utilizing the rheology and thixotropy of semi-solid / semi-solid metal, that is, the property of having low viscosity and excellent fluidity, rheocasting method (semi-solidification casting method) and thixocasting method (semi-solid casting method) All of these casting methods are known in which casting is performed using a semi-molten and semi-solidified metal slurry in which a molten liquid phase metal and a solid phase metal are mixed.
[0003]
The above-mentioned conventional rheocasting method is a casting method in which a solid metal is once completely melted, cooled to a metal slurry in a semi-solid state in which granular crystals are generated, and then supplied to a mold.
In addition, the thixocasting method is a casting method in which a solid metal once produced by a rheocasting method is heated until it becomes a metal slurry in a semi-molten state and then supplied to a mold. This is a casting method in which a solid metal is heated to a semi-molten metal slurry and then injected into a mold.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the direct casting method using the above thixotropic method, it is necessary to have as fine and uniform non-dendritic crystals as possible, preferably spherical crystals. However, simply heating a solid metal to a semi-molten state or simply cooling a molten metal to a semi-solid state will result in most of them becoming dendrites and appearing in the semi-molten / semi-solid metal. The thixotropy of the molten metal and the rheological fluidity of the semi-solid metal cannot be sufficiently obtained.
[0005]
Therefore, in the thixomolding method using thixotropy, an injection molding machine is generally used, and a shear force is applied to the chip-shaped or pellet-shaped solid metal in the barrel of the extruder using a screw-type extrusion mechanism. A method has been used in which a metal slurry in a semi-molten state is sequentially heated while being applied to give a metal slurry in a semi-molten state.
[0006]
However, the screw type extrusion mechanism has a drawback that the construction cost of the casting equipment is extremely enormous due to its complicated structure and high cost.
Further, in the above-mentioned casting method, heat is wasted because the ingot is once cut into chips or pellets, and the resulting material is reheated and semi-melted before casting.
[0007]
The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and provides a direct casting apparatus that does not require remelting of a raw material metal, and that can shorten a finishing step and improve strength by pouring molten metal of a spheroidized crystal. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a melting furnace for melting a metal, a control rod for controlling a discharge amount of the molten metal from the melting furnace, and a molten metal discharged from the melting furnace. And a casting mechanism for casting a semi-molten / semi-solidified molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate, wherein the molten metal is directly cast in the melting furnace. .
[0009]
In the invention according to claim 2, a holding furnace for promoting spheroidization of crystals in the molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate is provided, and the molten metal is directly cast from the holding furnace. It is characterized by.
[0010]
Further, in the invention according to claim 3, the casting mechanism is a forging press.
[0011]
Further, in the invention described in claim 4, the casting mechanism is a cold chamber die casting.
[0012]
Further, in the invention according to claim 5, the molten metal is a Mg alloy.
[0013]
The invention according to claim 6 is characterized in that the forging press performs casting at a temperature in a semi-molten / semi-solidified state of the Mg alloy.
[0014]
In the invention according to claim 7, the control rod is capable of discharging 70 to 80% of the molten metal in the melting furnace.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing one embodiment. FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of a direct casting apparatus according to the present invention. Here, the direct casting apparatus includes a melting furnace 10 for melting the metal, a control rod 11 for controlling a discharge amount of the molten metal from the melting furnace 10, and an inclined cooling for cooling the molten metal discharged from the melting furnace 10. A plate 12, a holding furnace 13 for promoting the spheroidization of the molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate 12, and a forging press 14, which is a type of a casting mechanism for casting the held molten metal, are provided. .
[0016]
The melting furnace 10 has a heater 15 around it and a melting tank 16 for melting metal. The melting tank 16 has a discharge pipe 17 for discharging the molten metal, and a control rod 11 that can move up and down into the melting tank 16. The discharge pipe 17 has a lower end 17 a projecting from the outer bottom of the melting furnace 10 and opening above the inclined cooling plate 12, and an upper end 17 b opening at a position lower than the wall surface 16 a of the melting tank inside the melting tank 16. I have.
[0017]
The control rod 11 is made of a heat-resistant material, and is disposed so as to be able to move up and down by a drive mechanism (not shown). With the lowering of the control rod 11, the upper surface of the molten metal in the melting tank 16 rises and overflows from the upper end 17b of the discharge pipe 17. The amount of the molten metal discharged from the discharge pipe 17 can be controlled by the descending amount of the control rod 11.
[0018]
The inclined cooling plate 12 is inclined at a predetermined angle, is provided with a cooling pipe 18 on the lower surface, and cools the flowing molten metal. The molten metal flows on the inclined cooling plate 12 for about 10 to 50 seconds, and then flows down into the holding furnace 13. The holding furnace 13 is provided with a heater 19 around it and has a space 13 a for accommodating the ladle 20.
[0019]
The forging press 14 has an uneven mold, and can be forged into a desired shape by moving up and down by a driving mechanism (not shown).
[0020]
Next, the operation of the direct casting apparatus configured as described above will be described. First, a metal, for example, a magnesium (Mg) alloy is melted in the melting furnace 10. The molten metal is discharged from the discharge pipe 17 by operating the control rod 11. The vertical movement of the control rod 11 can be accurately controlled by controlling the electric motor via a gear with a computer. In addition, since magnesium alloy has the lightest specific gravity among practical metals, most of the impurities are accumulated at the bottom of the melting tank 16 in the melting furnace 10, and the impurities can be easily removed if only the molten metal supernatant is taken out. can do.
[0021]
The impurities accumulated at the bottom of the melting tank 16 are called dross, and when this dross is mixed into the product, it becomes a defective product instead of a clean magnesium alloy. Therefore, it is desirable that the amount of the molten metal in the melting tank 16 that can be discharged by lowering the control rod 11 is 70% to 80% of the melting tank 16. Impurities (dross) such as oxides and iron accumulated at the bottom of the melting tank 16 are discharged from the dross vent 21 as appropriate. Magnesium alloy melts at about 600 ° C., but dross does not melt unless it is at about 1000 ° C., so it is treated using a heat source other than the melting furnace 10.
[0022]
The molten metal discharged from the discharge pipe 17 flows on the inclined cooling plate 12, is cooled, and then flows down into the holding furnace 13. The holding furnace 13 is held in a solid-liquid coexistence state by a surrounding heater 19 and promotes the growth of spheroidized crystals of the molten metal. After being held in the holding furnace 13 for about 30 minutes, it is carried to the forging press 14 by the ladle 20 and cast. The casting temperature is between 570 ° C. + 15 ° C. and −5 ° C. When casting is performed at such a temperature, the heat resistance temperature of the mold and the machine is also about 600 ° C., so that the service life of the mold and the casting machine can be greatly extended. Further, since casting and forging are performed in the state of the spheroidized crystal, a beautiful finish can be obtained, and the finishing process can be greatly reduced, and the strength of the product can be improved.
[0023]
Further, since the product is directly cast without manufacturing the metal ingot, the time and heat energy for re-melting the ingot for 30 minutes or more at 620 ° C. can be saved. Furthermore, since only the molten metal supernatant water is used, a good product containing no impurities can be obtained. Therefore, the product yield can be improved.
[0024]
FIG. 2 is an explanatory view showing a second embodiment of the direct casting apparatus according to the present invention. In the present embodiment, the molten metal held in the holding furnace 13 is transferred from the ladle 20 to the cold chamber die casting 22 for casting. A molten metal is poured from a sprue 23 of a cold chamber die casting 22 and injected into a mold 26 by a plunger 25 driven by a piston 24.
[0025]
Also in the case of the above configuration, only the supernatant liquid of the molten metal can be cast, so that the product yield can be improved. In addition, a spheroidized crystal of a semi-molten / semi-solidified magnesium alloy can be cast as it is, and the strength of the product can be improved.
[0026]
FIG. 3 is an explanatory view showing a third embodiment of the direct casting apparatus of the present invention. In the present embodiment, the molten metal flowing on the inclined cooling plate 12 and cooled is directly injected into the gate 23 of the cold chamber die casting 22.
[0027]
In the case of the above configuration, the holding furnace 13 can be omitted, so that the configuration can be simplified.
[0028]
FIG. 4 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the direct casting apparatus of the present invention. In the present embodiment, the direct casting apparatus includes an electric furnace 30 for melting metal, a heat-resistant control rod 31 for controlling the amount of molten metal discharged from the electric furnace 30, and a molten metal discharged from the electric furnace 30. A cooling plate 32 for cooling the molten metal, a tundish 33 for storing the molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate 32, and a continuous casting machine 34 for casting the stored molten metal.
[0029]
The electric furnace 30 has a heater 35 via a heat insulating material 30a, and a heat-resistant control rod 31 is provided so as to be able to descend. The heat-resistant control rod 31 is driven down by a drive mechanism 36 outside the furnace. Further, the electric furnace 30 has a discharge path 38 having a heater 37 around it. The discharge path 38 is mounted near the upper end of the electric furnace 30 and is surrounded by a heat insulating material.
[0030]
The inclined cooling plate 32 is inclined at a predetermined angle, is provided with a cooling pipe 39 on the lower surface, and cools the flowing molten metal. After flowing over the inclined cooling plate 32 for about 10 to 50 seconds, the molten metal flows down into the tundesh 33. The molten metal guided from the tundesh 33 to the continuous casting machine 34 is cast here.
[0031]
As described above, according to the present embodiment, only the supernatant liquid of the molten metal is discharged, so that there is no possibility that impurities are mixed into the cast product. Therefore, the product yield can be improved. In addition, since the casting is a spheroidized crystal metal in which a liquid and a solid are mixed, the strength of the product is improved and the finishing step is shortened.
[0032]
FIG. 5 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the direct casting apparatus of the present invention. In the present embodiment, the direct casting apparatus includes a melting tank 16 for melting the metal, a control rod 11 for controlling the amount of the molten metal discharged from the melting tank 16, and a molten metal discharged from the melting tank 16. Left and right two hot water supply pipes 40a, 40b, an inclined cooling plate 32 for cooling the molten metal, and an insulated container 41 for storing the semi-solidified / semi-solidified molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate 32. Have.
[0033]
The hot water supply pipe 40 has a heater 37 around it to prevent the molten metal from being rapidly cooled. Further, similarly to the above-described embodiment, the inclined cooling plate 32 is inclined at a predetermined angle, is provided with a cooling pipe 39 on the lower surface, and cools the molten metal flowing down.
[0034]
As described above, according to the present embodiment, the molten metal is simultaneously supplied to a plurality of locations, so that casting can be performed efficiently. Therefore, the product yield can be improved. Further, the molten metal can be supplied from one melting tank 16 to a plurality of devices such as a high-pressure casting machine, a press or a casting machine, and the working efficiency can be improved.
[0035]
In the above embodiment, the case where the number of hot water supply pipes is two has been described.
[0036]
【The invention's effect】
Since the present invention has the above-described configuration, the following effects can be obtained.
[0037]
In the invention according to claim 1, a melting furnace for melting the metal, a control rod for controlling a discharge amount of the molten metal from the melting furnace, and an inclined cooling plate for cooling the molten metal discharged from the melting furnace, A casting mechanism for casting the semi-molten / semi-solidified molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate is provided.Since the molten metal is directly cast in the melting furnace, the step of re-melting is reduced, thereby saving energy. realizable. Therefore, the manufacturing cost can be reduced. Further, since the molten metal flows directly down the inclined cooling plate, there is little chance of contact with air, so that the oxidation reaction is reduced and the yield rate is improved.
[0038]
In the invention according to claim 2, a holding furnace for promoting spheroidization of crystals in the molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate is provided, and the molten metal is directly cast from the holding furnace. The molten metal of the spheroidized crystal can be cast, and the finishing step can be shortened. Further, the strength of the product can be improved.
[0039]
Further, in the invention according to claim 3, since the casting mechanism is a forging press, it is possible to forge a material that cannot be processed at room temperature or a product having a complicated shape.
[0040]
Further, in the invention described in claim 4, since the casting mechanism is a cold chamber die casting, a conventional cold chamber die casting machine can be used as it is. Further, shortening of the finishing step can be realized.
[0041]
Further, in the invention described in claim 5, since the molten metal is an Mg alloy, the Mg alloy can be cast as spherical crystals, and the finishing step can be shortened.
[0042]
Further, in the invention according to claim 6, since the forging press casts at a temperature in a semi-molten and semi-solid state of the Mg alloy, the service life of the mold and the casting apparatus can be extended. That is, since the battery is used at a temperature equal to or lower than the yield point of the mold and the casting apparatus, the service life can be greatly extended.
[0043]
Further, in the invention according to claim 7, since the control rod can discharge 70 to 80% of the molten metal in the melting furnace, the discharge of the molten metal in the melting furnace can be easily controlled. Further, since the control rod can take out only the supernatant portion of the molten metal, impurities having a high specific gravity can be accumulated in the bottom portion of the melting furnace.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a direct casting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a second embodiment of the direct casting apparatus.
FIG. 3 is an explanatory view showing a third embodiment of the direct casting apparatus.
FIG. 4 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the direct casting apparatus.
FIG. 5 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the direct casting apparatus.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 10 melting furnace 11 control rod 12 inclined cooling plate 13 holding furnace 14 forging press 15 heater 16 melting tank 17 discharge pipe 18 cooling pipe 19 heater 20 ladle 21 dross removal 22 cold chamber die casting 23 gate 24 piston 25 plunger 26 mold 30 Electric furnace 31 Heat-resistant control rod 32 Inclined cooling plate 33 Tundesh 34 Continuous casting machine 36 Drive mechanism 38 Discharge path

Claims (7)

金属を溶融させる溶解炉と、
前記溶解炉から溶融金属の排出量を制御する制御棒と、
前記溶解炉から排出された溶融金属を冷却する傾斜冷却板と、
前記傾斜冷却板で所定温度に冷却された半溶融・半凝固金属を鋳造する鋳造機構を備え、
前記溶解炉で溶融した金属を直接鋳造することを特徴とするダイレクト鋳造装置。
A melting furnace for melting the metal,
A control rod for controlling the amount of molten metal discharged from the melting furnace,
An inclined cooling plate for cooling the molten metal discharged from the melting furnace,
A casting mechanism for casting a semi-molten and semi-solid metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate,
A direct casting apparatus, wherein the metal melted in the melting furnace is directly cast.
前記傾斜冷却板で所定温度に冷却された溶融金属中の結晶の球状化を促進する保持炉を備え、この保持炉から溶融した金属を直接鋳造することを特徴とする請求項1に記載のダイレクト鋳造装置。The direct heating according to claim 1, further comprising a holding furnace for promoting spheroidization of crystals in the molten metal cooled to a predetermined temperature by the inclined cooling plate, and directly casting the molten metal from the holding furnace. Casting equipment. 前記鋳造機構は、鍛造プレスであることを特徴とする請求項1または2に記載のダイレクト鋳造装置。The said casting mechanism is a forging press, The direct casting apparatus of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 前記鋳造機構は、コールドチャンバーダイカストであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1に記載のダイレクト鋳造装置。The said casting mechanism is a cold chamber die casting, The direct casting apparatus of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記溶融金属は、Mg合金であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1に記載のダイレクト鋳造装置。The said molten metal is Mg alloy, The direct casting apparatus of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記鍛造プレスは、Mg合金の半溶融・半凝固状態の温度で鋳造することを特徴とする請求項1〜5の何れか1に記載のダイレクト鋳造装置。The direct casting apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the forging press performs casting at a temperature in a semi-molten and semi-solid state of the Mg alloy. 前記制御棒は、溶解炉内の70〜80%の溶融金属を排出可能であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1に記載のダイレクト鋳造装置。The direct casting apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the control rod is capable of discharging 70 to 80% of molten metal in a melting furnace.
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