JP2006000891A - Casting method and casting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、金属材料を用いた鋳造方法及び鋳造装置に関し、特に、加圧装置等によって溶湯を加圧して行う加圧鋳造方法及びその鋳造装置に関する。 The present invention relates to a casting method and a casting apparatus using a metal material, and more particularly, to a pressure casting method and a casting apparatus for pressurizing a molten metal with a pressure device or the like.
従来、例えば、アルミニウムやマグネシウム等の軽金属及びこれらの合金の鋳造方法として、金型キャビティに加圧状態の溶湯を注湯して行うダイカスト鋳造法などの加圧鋳造法が多用されている。 Conventionally, for example, a pressure casting method such as a die casting method in which a molten metal in a pressurized state is poured into a mold cavity is frequently used as a casting method for light metals such as aluminum and magnesium and alloys thereof.
ただし、このような加圧鋳造法を用いた場合でも、注入ゲートから離間した箇所では圧力が低下し、厚肉部で所謂「引け巣」が生じたり、薄肉部で「湯廻り不良」が生じたりする問題があった。 However, even when such a pressure casting method is used, the pressure drops at locations away from the injection gate, so-called “shrinkage cavities” occur at the thick-walled portions, and “poor hot water” occurs at the thin-walled portions. There was a problem.
そこで、金型キャビティを真空状態にして、キャビティ内のエアやガスを除去した上で加圧状態の溶湯を注湯する方法が提案されている。 In view of this, a method has been proposed in which the mold cavity is evacuated and the molten metal in a pressurized state is poured after the air and gas in the cavity are removed.
もっとも、金型には成形後に製品を押圧して離型させる離型ピンがあり、金型キャビティを真空状態にした場合には、その離型ピンの貫通穴から外気が吸込まれ、その外気が製品内に取り込まれるといった問題がある。そこで、下記特許文献1や特許文献2では、この貫通穴からの外気の吸込みを防止するものが提案されている。
However, the mold has a release pin that presses and releases the product after molding, and when the mold cavity is in a vacuum state, outside air is sucked from the through hole of the release pin, and the outside air is There is a problem of being incorporated into the product. Therefore, in the following
まず、特許文献1は、一般的な重量鋳造方法を前提としたものであるが、成形金型の背面に離型ピンを内部に配置するシールボックスを設け、注湯前にそのシールボックスの内部を真空状態にすることで、外気が離型ピンの貫通穴からキャビティ内に吸込まれるのを防止している。
First,
また、特許文献2は、離型ピンの貫通穴に直接吸込通路を連結し、各貫通穴自体を真空状態にすることで、外気がキャビティ内に吸い込まれるのを防止している。
Moreover,
ところで、エンジンのシリンダーブロックのような製品では、軽量化を図るため、より薄肉成形することが求められる。 By the way, in a product such as an engine cylinder block, it is required to form a thinner wall in order to reduce the weight.
こうした薄肉成形を行なう場合には、キャビティ内をさらに高真空化して加圧鋳造を行う必要があり、外気の吸込みが従来よりも大きな問題となる。 When performing such thin-wall molding, it is necessary to perform a pressure casting by further increasing the vacuum inside the cavity, and suction of outside air becomes a larger problem than before.
この場合に、特許文献2の構成によると、各貫通穴に吸込通路を連結する必要があるため、構造が複雑になるといった問題があり、また、貫通穴ごとで真空度も異なるおそれがあるため、真空度の高くない貫通穴から外気がキャビティ内に吸込まれるといった可能性もある。
In this case, according to the configuration of
一方、特許文献1のように、成形金型の背面にシールボックスを設けた場合にはこうした問題は生じない。よって、高真空による加圧鋳造の場合には、シールボックスによる吸込み防止構造を採ることが望ましい。
On the other hand, such a problem does not occur when a seal box is provided on the back surface of the molding die as in
もっとも、特許文献1を、そのまま高真空化による加圧鋳造に用いた場合には、別の問題が生じる。すなわち、特許文献1の構造は、一般的な重量鋳造方法を前提としているため、注湯を行うプランジャ部分ではシール性を考慮しておらず、キャビティ内が高真空化した場合には、注湯前にそのプランジャ部分から「先湯」としてキャビティ内に流入してしまうのである。
However, when
このように、「先湯」がキャビティ内に流入すると、その「先湯」が注湯前に凝固してしまい、均一な層の製品を成形できないという新たな問題が生じることになる。 As described above, when the “prior hot water” flows into the cavity, the “pre-hot water” is solidified before pouring, resulting in a new problem that a product having a uniform layer cannot be formed.
そこで、この発明は、高真空化した加圧鋳造法の鋳造方法、及び、鋳造装置において、シールボックスによる吸込み防止構造を採用しつつも、注湯を行うプランジャから「先湯」がキャビティ内に流入しないようにして、良質な鋳造製品を生産することができる鋳造方法、及び、鋳造装置を提供することを目的とする。 In view of this, the present invention relates to a high pressure vacuum casting method and a casting apparatus, in which a “hot water” is introduced into a cavity from a plunger that performs pouring while adopting a suction prevention structure by a seal box. An object of the present invention is to provide a casting method and a casting apparatus capable of producing a high-quality cast product without flowing in.
この発明の鋳造方法は、複数の成形金型を閉鎖した後、真空吸引手段で該成形金型内のキャビティを真空吸引し、溶湯を該キャビティ内に加圧状態で注湯する鋳造方法であって、前記成形金型の背面側に、気密性を確保した内部に離型ピンを配置し、該内部が真空吸引手段によって真空吸引されるシールボックスを設け、前記成形金型を閉鎖した後、シールボックスの内部を真空吸引手段によって真空吸引して、その後、溶湯を注湯する際、成形金型内のキャビティを真空吸引手段で真空吸引しながら溶湯を該キャビティ内に充填する方法である。 The casting method according to the present invention is a casting method in which a plurality of molding dies are closed, a cavity in the molding dies is vacuum-suctioned by a vacuum suction means, and molten metal is poured into the cavities in a pressurized state. Then, on the back side of the molding die, a release pin is disposed inside the airtightly secured interior, a seal box is provided in which the inside is vacuum-sucked by a vacuum suction means, and the molding die is closed, In this method, the inside of the seal box is vacuum-sucked by the vacuum suction means, and then the molten metal is poured into the cavity while vacuuming the cavity in the molding die with the vacuum suction means when pouring the molten metal.
上記構成によれば、成形金型の背面側に設けたシールボックスによって、離型ピンの貫通穴の気密性を確保した状態で、まず、シールボックスの内部を真空吸引し、その成形金型内のキャビティを真空吸引しながら溶湯を充填する。すなわち、成形金型内のキャビティが溶湯の注湯前に高真空となることはない。 According to the above configuration, first, the inside of the seal box is vacuum-sucked in a state in which the sealing box provided on the back side of the molding die secures the airtightness of the through hole of the release pin. Fill the molten metal while vacuuming the cavity. That is, the cavity in the molding die does not become a high vacuum before pouring the molten metal.
このため、注湯を行うプランジャから「先湯」がキャビティ内に流入するのを防止することができる。 For this reason, it is possible to prevent “prior hot water” from flowing into the cavity from the plunger for pouring hot water.
この発明の一実施態様においては、前記シールボックスの内部の真空吸引圧よりも、前記成形金型内のキャビティの真空吸引圧をより高真空化した方法である。 In one embodiment of the present invention, the vacuum suction pressure of the cavity in the molding die is higher than the vacuum suction pressure inside the seal box.
上記構成によれば、シールボックスの内部の真空吸引圧よりも、成形金型内のキャビティの真空吸引圧を高真空化することで、シールボックスの内部よりも成形金型内のキャビティが高真空化されることになる。このため、低い真空吸引圧でシールボックスによる吸込み防止機能を確保しつつも、高真空化した加圧鋳造を行うことができる。さらに、始めに付与される真空吸引圧が低いため、「先湯」の発生も確実に防止することができる。 According to the above configuration, by increasing the vacuum suction pressure of the cavity in the molding die to a higher vacuum than the vacuum suction pressure inside the seal box, the cavity in the molding die is higher in vacuum than the inside of the seal box. Will be converted. For this reason, it is possible to perform pressure casting with a high vacuum while securing a suction prevention function by the seal box with a low vacuum suction pressure. Furthermore, since the vacuum suction pressure applied at the beginning is low, it is possible to reliably prevent the occurrence of “prior hot water”.
この発明の鋳造装置は、閉鎖された成形金型内のキャビティを真空吸引し、該キャビティ内に溶湯を加圧状態で注湯する鋳造装置であって、前記成形金型の背面側に設け、気密性を確保した内部に離型ピンを配置するシールボックスと、該シールボックスに接続され、成形金型を閉鎖した後にシールボックスの内部を真空吸引する第一真空吸引手段と、溶湯を注湯する際、成形金型内のキャビティを真空吸引する第二真空吸引手段を備えたものである。 The casting apparatus of the present invention is a casting apparatus that vacuum-sucks a cavity in a closed molding die and pours molten metal in a pressurized state in the cavity, and is provided on the back side of the molding die. A seal box in which a release pin is arranged inside an airtight seal, a first vacuum suction means that is connected to the seal box and vacuums the inside of the seal box after closing a molding die, and pouring molten metal In this case, a second vacuum suction means for vacuum suction of the cavity in the molding die is provided.
上記構成によれば、気密性を確保した内部に離型ピンを配置するシールボックスを成形金型の背面側に設け、第一真空吸引手段で成形金型を閉鎖した後にシールボックスの内部を真空吸引し、第二真空吸引手段で溶湯を注湯する際、成形金型内のキャビティを真空吸引することになる。すなわち、成形金型内のキャビティを真空吸引する第二真空吸引手段が、溶湯の注湯前に成形金型内のキャビティを真空吸引することがないため、成形金型内のキャビティが溶湯の注湯前に高真空となることはない。 According to the above configuration, the seal box in which the release pin is arranged inside the airtight seal is provided on the back side of the molding die, and after the molding die is closed by the first vacuum suction means, the inside of the sealing box is evacuated. When sucking and pouring the molten metal with the second vacuum suction means, the cavity in the molding die is vacuumed. That is, since the second vacuum suction means for vacuum-sucking the cavity in the molding die does not vacuum-suck the cavity in the molding die before pouring the molten metal, the cavity in the molding die is not before pouring the molten metal. It will never be a high vacuum.
このため、注湯を行うプランジャから「先湯」がキャビティ内に流入するのを防止することができる。 For this reason, it is possible to prevent “prior hot water” from flowing into the cavity from the plunger for pouring hot water.
この発明の一実施態様においては、前記シールボックスを、前記離型ピンを支持する支持プレートが後退位置に移動した状態で気密性を確保するように構成したものである。 In one embodiment of the present invention, the seal box is configured to ensure airtightness in a state where the support plate supporting the release pin is moved to the retracted position.
上記構成によれば、離型ピンを支持する支持プレートを、後退位置に移動させることにより、シールボックスの気密性を確保することができる。このため、離型ピンを支持する支持プレートをシール部材としても兼ねさせることができ、また、支持プレートを移動する駆動力を利用することで、耐久性の高いシール機構を構成することができる。 According to the said structure, the airtightness of a seal box is securable by moving the support plate which supports a mold release pin to a retracted position. For this reason, the support plate that supports the release pin can also serve as a seal member, and a highly durable seal mechanism can be configured by using the driving force that moves the support plate.
この発明の一実施態様においては、前記シールボックスを、複数に分割できるように構成し、一つの分割シールボックスに成形金型の冷却水配管の接続部を設けたものである。 In one embodiment of the present invention, the seal box is configured so as to be divided into a plurality of parts, and a connection part of a cooling water pipe of a molding die is provided in one divided seal box.
上記構成によれば、シールボックスを分割して、このうち一つの分割シールボックスに成形金型の冷却水配管の接続部を設けることになる。このため、シールボックスを密閉して、気密性を確保できるように構成した場合であっても、成形金型の冷却水配管を差し替える等のメンテナンス作業を、シールボックスを分割することで容易に行うことができる。 According to the said structure, a seal box is divided | segmented and the connection part of the cooling water piping of a shaping die is provided in one division | segmentation seal box among these. For this reason, even when the seal box is hermetically sealed to ensure airtightness, maintenance work such as replacing the cooling water piping of the molding die is easily performed by dividing the seal box. be able to.
この発明の一実施態様においては、前記成形金型のキャビティを取り囲む合わせ面に中空状のシール部材を配設し、該シール部材の中空部に冷却エアを供給する冷却エア供給手段を備えたものである。 In one embodiment of the present invention, a hollow seal member is disposed on a mating surface surrounding the cavity of the molding die, and cooling air supply means for supplying cooling air to the hollow portion of the seal member is provided. It is.
上記構成によれば、加圧された溶湯が噴出しやすい合わせ面のシール部材を中空状に構成し、その中空部に冷却エアを供給することで、シール部材の熱害を抑えることができ、耐熱性を高めることができる。 According to the above configuration, the sealing member of the mating surface in which the pressurized molten metal is easily ejected is formed in a hollow shape, and the cooling air is supplied to the hollow portion, thereby suppressing the heat damage of the sealing member, Heat resistance can be improved.
さらに、冷却エアの圧力を成形金型のキャビティ内の圧力よりも高くした場合には、中空のシール部材の径を膨張させることもできるため、シール性をさらに高めることができる。 Furthermore, when the pressure of the cooling air is made higher than the pressure in the cavity of the molding die, the diameter of the hollow seal member can be expanded, so that the sealing performance can be further improved.
この発明の一実施態様においては、前記成形金型のキャビティ内に溶湯を注湯するプランジャを備え、該プランジャのスリーブと射出チップとの間の隙間を真空吸引する真空吸引手段を備えたものである。 In one embodiment of the present invention, a plunger for pouring the molten metal into the cavity of the molding die is provided, and a vacuum suction means for vacuum suction of a gap between the sleeve of the plunger and the injection tip is provided. is there.
上記構成によれば、プランジャのスリーブと射出チップとの間の隙間を真空吸引手段で真空吸引することで、スリーブと射出チップとの間の隙間が真空状態となるため、プランジャからの外気の吸い込みを防ぐことができる。 According to the above configuration, since the gap between the sleeve of the plunger and the injection tip is vacuumed by the vacuum suction means, the gap between the sleeve and the injection tip is in a vacuum state, so the outside air is sucked from the plunger. Can be prevented.
このため、キャビティ内に外気と共に吸い込まれる「先湯」の発生を防ぐことができ、良質な鋳造製品を生産することができる。 For this reason, generation | occurrence | production of the "prior hot water" inhaled with external air in a cavity can be prevented, and a good quality cast product can be produced.
この発明によれば、成形金型の背面側に設けたシールボックスによって、離型ピンの貫通穴の気密性を確保した状態で、まず、シールボックスの内部を真空吸引し、その成形金型内のキャビティを真空吸引しながら溶湯を充填する。すなわち、成形金型内のキャビティでは、溶湯の注湯前に高真空となることはない。 According to this invention, with the seal box provided on the back side of the mold, the inside of the seal box is first vacuumed in a state in which the airtightness of the through hole of the release pin is secured, and the inside of the mold is Fill the molten metal while vacuuming the cavity. That is, in the cavity in the molding die, there is no high vacuum before the molten metal is poured.
このため、注湯を行うプランジャから「先湯」がキャビティ内に流入するのを防止することができる。 For this reason, it is possible to prevent “prior hot water” from flowing into the cavity from the plunger for pouring hot water.
よって、高真空化した加圧鋳造法の鋳造方法、及び、鋳造装置において、シールボックスによる吸込み防止構造を採用しつつも、注湯を行うプランジャから「先湯」がキャビティ内に流入しないようにして、良質な鋳造製品を生産することができる。 Therefore, in the high pressure vacuum casting method and casting apparatus, the “pre-heating” is prevented from flowing into the cavity from the plunger for pouring, while adopting the suction prevention structure by the seal box. High quality casting products.
以下、図面に基づいてこの発明の実施形態を詳述する。
図1は本実施態様の鋳造装置1の概略を説明する全体概略図で、図2は鋳造装置1の詳細を説明する断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic view illustrating the outline of the
本実施態様の鋳造装置1は、加圧鋳造を行う鋳造装置1であり、成形金型は、位置が固定される固定金型2と移動可能な移動金型3とから構成され、その金型2,3の周囲には金型2,3を固定保持する固定ベース体4と移動ベース体5を設けている。この固定ベース体4の後方(図1の右側)には、溶湯をキャビティ6内に注湯するプランジャ7を設けており、また、移動ベース体5の後方(図1の左側)には、その内部9aを離型ピン8の移動スペースとしたシールボックス9を設けている。
The
また、シールボックス9の内部9aや金型2,3のキャビティ6には、これら内部のエアやガスを外部に吸引排出する第一真空通路11と第二真空通路12を連結している。
A
シールボックス9の内部9aと連通する第一真空通路11には、上流側から第一真空ポンプ11a、第一真空タンク11b、第一減圧制御弁11c、第一背圧センサ11dがそれぞれ設置され、シールボックス9の内部9aを所定の真空圧に設定できるように構成している。
In the
また、金型2,3のキャビティ6と連通する第二真空通路12にも、上流側から第一真空ポンプ12a、第一真空タンク12b、第一減圧制御弁12c、第一背圧センサ12dがそれぞれ設置され、金型2,3のキャビティ6を所定の真空圧に設定できるように構成している。
The
なお、この所定の真空圧は、金型2,3のキャビティ6の真空圧の方が高真空になるように設定している。例えば、100kpa(パスカル)程度の減圧度を達成できるように設定している。
The predetermined vacuum pressure is set so that the vacuum pressure of the
さらに、プランジャ7にも、第三真空通路13を連結している。この第三真空通路13は、後述のように、スリーブ71と射出チップ72の間の隙間からキャビティ6内に侵入する外気を吸引するために設けているものである。この第三真空通路13も、上流側から第三真空ポンプ13a、第三真空タンク13b、第三減圧制御弁13cを設置している。なお背圧センサについては、スリーブ71と射出チップ72の間の真空圧を細かく設定する必要がないため、設定していない。
Furthermore, the
また、固定金型2の背面側には、後述の中空シール部材14に対して冷却エアを供給するエア供給通路15が連結している。このエア供給通路15には、上流からエア供給源15a、開閉バルブ15bを設置し、中空シール材14の下流のエア排出通路16には、大気開放バルブ16aを設置している。
An
鋳造装置1について、さらに詳細に説明すると、図2に示すように、固定金型2と移動金型3を合わせて閉鎖すると、内部にキャビティ6が構成される。このキャビティ6内に溶湯を充填することで鋳造製品(ワーク)を成形する。この場合のワークとしては、例えば、アルミニウム合金製のエンジンのシリンダーブロックである。
The
このキャビティ6の上部には、前述の第二真空通路12と連通した開閉弁12fを設けている。この開閉弁12fは、加圧された溶湯が注湯される際に、瞬時に一気にキャビティ6内を真空にする必要があるため、キャビティ6の直上部に設けている。特に、この開閉弁16からは大量の空気を吸い込む必要があるため、図3に示すように、左右の位置に2つ設けている。
An opening / closing
前述の離型ピン8は、複数の水平方向(図面の左右方向)に延びるロッド部材で構成され、移動金型3に設けた貫通穴17を通じて、鋳造成形後にワークが移動金型3から離型しうるように、キャビティ6内に出没自在となるように構成している。
The
そして、この離型ピン8は、その後端で垂直方向に延びる平板状の支持プレート10に固定される。この支持プレート10は、その後方に設けた図示しない駆動シリンダで水平方向に移動可能に構成されている。
The
なお、図2は、支持プレート10が最も後端位置にある状態を示しているが、この状態で、シールボックス9内はその気密性が確保される。すなわち、支持プレート10を駆動シリンダで後退させることにより、シールボックス9後端(図面の左側端)の開口部91を閉鎖するのである。
Note that FIG. 2 shows a state in which the
また、この開口部91の周縁部には支持プレート10との間をシールするシール部材92が設けられ、この支持プレート10とシールボックス9との間のシール性を確保している。特に、本実施形態述のように支持プレート10を駆動シリンダで後退させることで、その密着力を高めることができるため、耐久性の高いシール機能を果たすことができる。
In addition, a
前述のシールボックス9は、金型側に位置する第一シールボックス93と後端側に位置する第二シールボックス94から構成している。この第一シールボックス93と第二シールボックス94は、その中央の合わせ面で分離可能となっており、第一シールボックス93を移動金型3側に残して第二シールボックス94のみを取り外すことができるように構成している。
The above-described
すなわち、図4に示すように、第二シールボックス94のみを取り外すように構成することにより、支持プレート10及び離型ピン8と共に、第二シールボックス94を取り外すことができる。これにより、シールボックス9の内部9aを開放することができるため、第一シールボックス93の内壁に設けた冷却水配管の接続部18と、移動金型3に差し込んだ冷却水配管19との着脱メンテナンス作業を、容易に行うことができる。また、第一真空通路11の連通口11eも第一シールボックス93に設けているため、第二シールボックス94の取り外し作業も容易に行うことができる。
That is, as shown in FIG. 4, the
前述の移動金型3には、離型ピン8を貫通させる複数の貫通穴17を設けている。この貫通穴17と離型ピン8の隙間Sからキャビティ6内に外気が吸い込まれるため、シールボックス9を設け、外気の吸い込みを防止しているのである。
The aforementioned moving
また、この移動金型3の背面側(左側)には、前述の複数の冷却水配管19,19を差し込んでいる。この冷却水配管19は内部が二重管構造となっており、内側が冷却水の供給通路、外側がリターン通路として構成され、外部から冷却水を供給して移動金型3の冷却を行うように構成している。
The plurality of cooling
さらに、移動金型3と移動ベース体5には、第二真空通路12の連通口12eも設け、キャビティ6内の真空吸引を行うように構成している。
Further, the moving
前述の固定金型2には、移動金型3と同様にその背面側(右側)に複数の冷却水配管20,20が差し込まれている。これにより固定金型2でも冷却が行われる。また、この下部には、プランジャ7の注湯口73を設けている。
A plurality of cooling
また、この固定金型2と移動金型3の合わせ面には、図3に示すようにキャビティ6を取り囲むよう中空シール部材14を設けている。すなわち、中央のキャビティ6とプランジャ7の注湯口73、及び開閉弁12f,12fを一本の中空シール部材14で取り囲むようにしてシールしている。
Further, a
この中空シール部材14は、円筒状の中空パイプで構成し、図2に示すようにその背面側から延びる連通管14aを介して、前述のエア供給通路15に連結されている。これにより、この中空シール部材14は、エア供給通路15から供給される冷却エアにより冷却されることになるため、熱膨張による影響を少なくすることができる。
The
さらに、このように中空シール部材14を中空パイプとすることで、キャビティ6が真空吸引された際に中空シール部材14の径が拡張するため、シール性能も高めることができる。
Furthermore, by using the
前述の固定ベース体4には、その背面側(右側)に所定の凹部4aを形成し、その内部で、連通管14aにエア供給通路15やエア排出通路16を連結している。また、冷却水配管20,20に冷却水配管の接続部21を連結している。この凹部4aは、固定ベース体4の背面側に設けたカバー部材22によって密閉され、キャビティ6の真空度に悪影響を及ぼさないようにシール部材23を介して密閉している。
A
また、固定ベース体2の下部には、前述のプランジャ7を固定する固定スリーブ24が設けられている。
A fixing
前述のプランジャ7は、固定スリーブ24の後方側(図面の右側)に突出固定した円筒状のスリーブ71、その内部を前後方向(図面の左右方向)にスライド移動するロッド74、ロッド74の先端側に固定され溶湯を射出する射出チップ72、射出チップ72とロッド74を連結するジョイント75、及び、そのジョイント75に固定され、スリーブ71と射出チップ72との隙間を真空吸引する吸引管76とから構成される。
The
図5にプランジャ7の詳細断面図を示す。この図に示すように、吸引管76はロッド74対して並列に配置され、その前端部をジョイント75の円筒部75aに形成した貫通孔77に固定し、中間部を固定プレート78でロッド74に固定し、後端部を上方に折り曲げることにより、前述の第三真空通路13に連結している。
FIG. 5 shows a detailed sectional view of the
このように構成することにより、吸引管76がジョイント円筒部75aの前方の隙間Pを真空吸引することができるため、スリーブ71内を真空状態にすることができ、スリーブ71と射出チップ72との隙間から外気がキャビティ6内に吸い込まれるおそれを無くすことができる。
With this configuration, since the
次に、以上のように構成された鋳造装置の作動について、図6の鋳造作動フローを示したフローチャットによって説明する。 Next, the operation of the casting apparatus configured as described above will be described with reference to a flow chat showing the casting operation flow of FIG.
まず、S1で、移動金型3に図示しないスライドコアを型締めし、その移動金型3を固定金型2に合わせて閉鎖して金型締めをする。そして、S2で、離型ピン8を後退させる。このように離型ピン8を後退させることで、シールボックス9の内部9aが密閉され、気密性が確保される。
First, in S <b> 1, a slide core (not shown) is clamped on the
次に、S3で、この気密性を確保した状態で第一真空通路11によりシールボックス9を真空吸引する。このように早いタイミングでシールボックス9を真空することで、貫通穴17からのキャビティ6内への吸い込みを防止すると共に、ある程度大きな容量を有するシールボックス内部9aを、確実に溶湯の射出前に真空状態にしておく。
Next, in S3, the
そして、S4で、プランジャ7の低速射出を開始する。この低速射出は約3秒程度の短時間の工程であって、直接キャビティ6内に溶湯を射出する工程ではなく、スリーブ71内の残留エアを外部に排出するために設定された工程である。
Then, in S4, low-speed injection of the
その後、S5で、スリーブ71内を第三真空通路13で真空吸引する。このように真空吸引することで、スリーブ71内も真空状態になり、外気がキャビティ6内に吸い込まれるのを防止することができる。
Thereafter, in
そして、S6で、キャビティ6を第二真空通路12で真空吸引する。この真空吸引は、他の真空吸引よりも高真空化した圧力で行う。この工程とほぼ同時にS7で溶湯の高速射出を開始する。この射出でキャビティ6内は、一気に溶湯が充填されて、鋳造製品が成形される。
In step S6, the
その後、S8で射出が完了し、S9でキャビティ6の吸引も完了する。この工程とほぼ同時に、S10でシールボックス9とスリーブの吸引も完了する。
Thereafter, the injection is completed in S8, and the suction of the
そして、一定時間経過後、S11で、離型ピン8が前進して鋳造製品が押圧され、S12で鋳造製品を離型して装置外部に取り出す。
Then, after a predetermined time has elapsed, in S11, the
なお、この離型ピン8が前進して鋳造製品が離型された状態について、図7に示す。この図に示すように、離型ピン8が前進(図面で右側に移行)することにより、ワークWは、移動金型3から離型され、装置1外部に取り出すことが可能となる。
FIG. 7 shows a state where the
そして最後に、S13で真空通路11,12,13内をエアパージして、S14で離型ピン8をセット位置に戻すことで、次の鋳造成形に備えることになる。
Finally, the inside of the
以上のような作業工程を経て、鋳造装置1を作動させるが、この作動フローでも分かるように、本実施形態では、第二真空通路12でのキャビティ6の真空吸引を、第一真空通路11でのシールボックス9の真空吸引よりも遅い段階で行っている。
The
このように第二真空通路12でのキャビティ6の真空吸引を遅い段階で行うことにより、射出の前にキャビティ6が高真空状態にならないため、「先湯」がキャビティ6内に流入することがなく、良質な鋳造製品を生産することが可能となる。
In this way, by performing vacuum suction of the
次に、以上のように構成した本実施態様の作用及び効果について詳述する。
この実施態様による鋳造方法は、金型2,3を閉鎖した後、第二真空通路12で該金型2,3内のキャビティ6を真空吸引し、溶湯を該キャビティ6内に加圧状態で注湯する鋳造方法であって、移動金型3の背面側に、気密性を確保した内部9aに離型ピン8を配置し、該内部9aが第一真空通路11によって真空吸引されるシールボックス9を設け、前記金型2,3を閉鎖した後、シールボックス9の内部9aを第一真空通路11によって真空吸引して、その後、溶湯を注湯する際、金型2,3内のキャビティ6を第二真空通路12で真空吸引しながら溶湯を該キャビティ6内に充填する方法である。
Next, the operation and effect of the present embodiment configured as described above will be described in detail.
In the casting method according to this embodiment, after the
上記構成によれば、移動金型3の背面側に設けたシールボックス9によって、離型ピン8の貫通穴17の気密性を確保した状態で、まず、シールボックス9の内部9aを真空吸引し、その金型2,3内のキャビティ6を真空吸引しながら溶湯を充填する。すなわち、金型2,3内のキャビティ6が溶湯の注湯前に高真空となることはない。
According to the above configuration, first, the inside 9a of the
このため、注湯を行うプランジャ7から「先湯」がキャビティ6内に流入するのを防止することができる。
For this reason, it is possible to prevent “prior hot water” from flowing into the
よって、高真空化した加圧鋳造法の鋳造方法において、シールボックス9による吸込み防止構造を採用しつつも、注湯を行うプランジャ7から「先湯」がキャビティ6内に流入しないようにして、良質な鋳造製品を生産することができる。
Therefore, in the high pressure vacuum casting method, while adopting the suction prevention structure by the
また、この実施態様では、前記シールボックス9の内部の真空吸引圧よりも、前記金型2,3内のキャビティ6の真空吸引圧をより高真空化した方法である。
In this embodiment, the vacuum suction pressure in the
上記構成によれば、シールボックス9の内部の真空吸引圧よりも、金型2,3内のキャビティ6の真空吸引圧を高真空化することで、シールボックス9の内部よりも金型2,3内のキャビティ6が高真空化されることになる。このため、低い真空吸引圧でシールボックス9による吸込み防止機能を確保しつつも、高真空化した加圧鋳造を行うことができる。さらに、始めに付与される真空吸引圧が低いため、「先湯」の発生も確実に防止することができる。
According to the above configuration, the vacuum suction pressure of the
この実施態様による鋳造装置1は、閉鎖された金型2,3内のキャビティ6を真空吸引し、該キャビティ6内に溶湯を加圧状態で注湯する鋳造装置1であって、移動金型3の背面側に設け、気密性を確保した内部に離型ピン8を配置するシールボックス9と、該シールボックス9に接続され、金型2,3を閉鎖した後にシールボックス9の内部を真空吸引する第一真空通路11と、溶湯を注湯する際、金型2,3内のキャビティ6を真空吸引する第二真空通路12を備えたものである。
A
上記構成によれば、気密性を確保した内部9aに離型ピン8を配置するシールボックス9を移動金型3の背面側に設け、第一真空通路11で成形金型を閉鎖した後にシールボックス9の内部を真空吸引し、第二真空通路12で溶湯を注湯する際、金型2,3内のキャビティ6を真空吸引することになる。すなわち、金型2,3内のキャビティ6を真空吸引する第二真空通路12が、溶湯の注湯前に金型2,3内のキャビティ6を真空吸引することがないため、金型2,3内のキャビティ6が溶湯の注湯前に高真空となることはない。
According to the above configuration, the
このため、注湯を行うプランジャ7から「先湯」がキャビティ6内に流入するのを防止することができる。
For this reason, it is possible to prevent “prior hot water” from flowing into the
よって、高真空化した加圧鋳造法の鋳造装置1において、シールボックス9による吸込み防止構造を採用しつつも、注湯を行うプランジャ7から「先湯」がキャビティ6内に流入しないようにして、良質な鋳造製品を生産することができる。
Therefore, in the
また、この実施態様では、前記シールボックス9を、前記離型ピン8を支持する支持プレート10が後退位置に移動した状態で気密性を確保するように構成したものである。
In this embodiment, the
上記構成によれば、離型ピン8を支持する支持プレート10を、後退位置に移動させることにより、シールボックス9の気密性を確保することができる。このため、離型ピン8を支持する支持プレート10をシール部材としても兼ねさせることができ、また、支持プレート10を移動する駆動力を利用することで、耐久性の高いシール機構を構成することができる。
According to the said structure, the airtightness of the
また、この実施態様では、前記シールボックス9を、第一シールボックス93と第二シールボックス94に分割できるように構成し、第一シールボックス93に金型の冷却水配管19の接続部18を設けたものである。
In this embodiment, the
上記構成によれば、シールボックス9を分割して、このうち第一シールボックス93に金型の冷却水配管19の接続部18を設けることになる。このため、シールボックス9を密閉して、気密性を確保できるように構成した場合であっても、金型2,3の冷却水配管19を差し替える等のメンテナンス作業を、シールボックス9を分割することで容易に行うことができる。
According to the said structure, the
また、この実施態様では、前記金型2,3のキャビティ6を取り囲む合わせ面に中空シール部材14を配設し、該中空シール部材14の中空部に冷却エアを供給するエア供給通路15を備えたものである。
In this embodiment, a
上記構成によれば、加圧された溶湯が噴出しやすい合わせ面のシールを中空シール部材14で構成し、その中空部に冷却エアを供給することで、中空シール部材14の熱害を抑えることができ、耐熱性を高めることができる。
According to the said structure, the sealing of the mating surface where the pressurized molten metal is easy to eject is comprised with the
さらに、冷却エアの圧力を金型2,3のキャビティ6内の圧力よりも高くした場合には、中空シール部材14の径を膨張させることもできるため、シール性をさらに高めることができる。
Furthermore, when the pressure of the cooling air is higher than the pressure in the
また、この実施態様では、前記金型2,3のキャビティ6内に溶湯を注湯するプランジャ7を備え、該プランジャ7のスリーブ71と射出チップ72との間の隙間を真空吸引する第三真空通路を備えたものである。
In this embodiment, a
上記構成によれば、プランジャ7のスリーブ71と射出チップ72との間の隙間を第三真空通路で真空吸引することで、スリーブ71と射出チップ72との間の隙間が真空状態となるため、プランジャ7からの外気の吸い込みを防ぐことができる。
According to the above configuration, since the gap between the
このため、キャビティ6内に外気と共に吸い込まれる「先湯」の発生を防ぐことができ、良質な鋳造製品を生産することができる。
For this reason, generation | occurrence | production of the "prior hot water" inhaled with external air in the
なお、以上の実施態様では、第一真空通路、第二真空通路及び第三真空通路をそれぞれ別々に設けたが、第一真空通路と第二真空通路、又は、全ての真空通路を共通化して、それぞれの場所の真空化するタイミングを異ならせるように構成してもよい。 In the above embodiment, the first vacuum passage, the second vacuum passage, and the third vacuum passage are provided separately, but the first vacuum passage and the second vacuum passage, or all the vacuum passages are shared. In addition, the timing of evacuating each place may be different.
以上、この発明の構成と、前述の実施態様との対応において、
この発明の成形金型は、実施態様の固定金型2、移動金型3に対応し、
発明の真空吸引手段、第一真空吸引手段、第二真空吸引手段は、実施態様の第一真空通路11、第二真空通路12に対応するも、
この発明は、前述の実施態様の構成のみに限定されるものではなく、様々な鋳造方法及び鋳造装置の実施態様を含むものである。
As described above, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The molding die of this invention corresponds to the fixed
The vacuum suction means, the first vacuum suction means, and the second vacuum suction means of the invention correspond to the
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but includes embodiments of various casting methods and casting apparatuses.
1…鋳造装置
2…固定金型(成形金型)
3…移動金型(成形金型)
8…離型ピン
9…シールボックス
11…第一真空通路(真空吸引手段、第一真空吸引手段)
12…第二真空通路(真空吸引手段、第二真空吸引手段)
DESCRIPTION OF
3 ... Moving mold (molding mold)
8 ...
12 ... second vacuum passage (vacuum suction means, second vacuum suction means)
Claims (7)
前記成形金型の背面側に、気密性を確保した内部に離型ピンを配置し、該内部が真空吸引手段によって真空吸引されるシールボックスを設け、
前記成形金型を閉鎖した後、シールボックスの内部を真空吸引手段によって真空吸引して、
その後、溶湯を注湯する際、成形金型内のキャビティを真空吸引手段で真空吸引しながら溶湯を該キャビティ内に充填する
鋳造方法。 A casting method in which a plurality of molding dies are closed, a cavity in the molding dies is vacuum suctioned by a vacuum suction means, and molten metal is poured into the cavities in a pressurized state,
On the back side of the molding die, a release pin is arranged in an airtightly secured interior, and a seal box is provided in which the interior is vacuum suctioned by a vacuum suction means,
After closing the molding die, the inside of the seal box is vacuumed by vacuum suction means,
Thereafter, when pouring the molten metal, a casting method is performed in which the molten metal is filled into the cavity while vacuuming the cavity in the molding die with a vacuum suction means.
請求項1記載の鋳造方法。 The casting method according to claim 1, wherein the vacuum suction pressure of the cavity in the molding die is further evacuated from the vacuum suction pressure inside the seal box.
前記成形金型の背面側に設け、気密性を確保した内部に離型ピンを配置するシールボックスと、
該シールボックスに接続され、成形金型を閉鎖した後にシールボックスの内部を真空吸引する第一真空吸引手段と、
溶湯を注湯する際、成形金型内のキャビティを真空吸引する第二真空吸引手段を備えた
鋳造装置。 A casting apparatus for vacuum-sucking a cavity in a closed molding die and pouring molten metal into the cavity in a pressurized state,
A seal box which is provided on the back side of the molding die, and a release pin is disposed inside the airtightness;
A first vacuum suction means connected to the seal box and vacuum-sucking the interior of the seal box after closing the molding die;
A casting apparatus provided with second vacuum suction means for vacuum suction of a cavity in a molding die when pouring molten metal.
請求項3記載の鋳造装置。 The casting apparatus according to claim 3, wherein the seal box is configured to ensure airtightness in a state where a support plate supporting the release pin is moved to a retracted position.
分割シールボックスに成形金型の冷却水配管の接続部を設けた
請求項3又は4記載の鋳造装置。 The seal box is configured to be divided into a plurality of parts,
The casting apparatus according to claim 3 or 4, wherein a connecting portion of a cooling water pipe of the molding die is provided in the divided seal box.
該シール部材の中空部に冷却エアを供給する冷却エア供給手段を備えた
請求項3〜5記載の鋳造装置。 A hollow sealing member is disposed on the mating surface surrounding the cavity of the molding die,
The casting apparatus according to claim 3, further comprising cooling air supply means for supplying cooling air to the hollow portion of the seal member.
該プランジャのスリーブと射出チップとの間の隙間を真空吸引する真空吸引手段を備えた
請求項3〜6記載の鋳造装置。
A plunger for pouring the molten metal into the cavity of the molding die;
The casting apparatus according to claim 3, further comprising a vacuum suction means for vacuum suction of a gap between the sleeve of the plunger and the injection tip.
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