JP2007253191A - Apparatus and method for casting - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャビティ内に充填された溶湯を加圧することにより鋳巣の発生を防止する鋳造装置および該鋳造装置を用いた鋳造法に関する。 The present invention relates to a casting apparatus that prevents generation of a cast hole by pressurizing a molten metal filled in a cavity, and a casting method using the casting apparatus.
ダイカスト法等の金型鋳造においては、アルミニウム合金等の溶湯の凝固収縮に起因する鋳巣の発生を抑制するために、キャビティ内の溶湯を加圧することが行われている。 In die casting such as die casting, the molten metal in the cavity is pressurized in order to suppress the formation of a cast hole due to solidification shrinkage of the molten metal such as an aluminum alloy.
キャビティ内に溶湯が充填されると、金型との熱交換によって溶湯表面(製品表面部)が凝固するため、加圧開始時にはこの凝固層を破るだけの加圧力が必要となる。一旦、加圧ピンによって凝固層が破られると、加圧ピンは未凝固状態の溶湯を押すことになる。しかし、上記公報記載の加圧装置においては、未凝固状態の溶湯を加圧する加圧力が加圧初期と同様に大きいので、加圧ピンは溶湯内を一気に押し進み、溶湯の逃げによっては溶湯の加圧が不十分になり、巣の発生原因となる空洞部を押し潰すことができないという問題を有する。 When the molten metal is filled in the cavity, the surface of the molten metal (product surface portion) is solidified by heat exchange with the mold, so that it is necessary to apply a pressure sufficient to break this solidified layer at the start of pressurization. Once the solidified layer is broken by the pressure pin, the pressure pin pushes the unsolidified molten metal. However, in the pressurization apparatus described in the above publication, the pressure applied to pressurize the unsolidified molten metal is as large as in the initial stage of pressurization, so the pressurizing pin pushes through the molten metal at a stretch, and depending on the escape of the molten metal, There is a problem that the pressurization is insufficient and the cavity that causes the nest cannot be crushed.
そこで、本発明は、凝固層を突き破った後に加圧ピンの進行スピードを遅くすることが可能な鋳造装置および該鋳造装置を用いた鋳造法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the casting method which can slow down the advance speed of a pressurization pin after breaking through a solidification layer, and the casting method using this casting apparatus.
上記目的を達成するために、溶湯が充填されるキャビティ6を形成する金型2と、該キャビティ6に対して出没可能に設けられる加圧ピン7と、該加圧ピン7と連結されるピストン9を有するシリンダー8とを備える鋳造装置1において、該ピストン9は、該ピストン9の一端に設けられて該シリンダー8の内壁8aを摺動する第一摺動部9aと、該ピストン9の他端に設けられて該シリンダー8の内壁8aを摺動する第二摺動部9bと、該第一摺動部9aと該第二摺動部9bの間に形成された溝部9cとを有し、該シリンダー8は、該ピストン9の前面9dと該シリンダー8の内壁8aとにより画成される前方室8bと、該溝部9cと該シリンダー8の内壁8aとにより画成される中間室8dと、該ピストン9の後面9eと該シリンダー8の内壁8aとにより画成される後方室8cと、該前方室8bと該中間室8dとを連通する第一回路13及び第二回路14と、該後方室8cと外部通路10とを連通する第一連通路11と、該中間室8dと外部通路10とを連通する第二連通路12とを有し、該第一連通路11から該後方室8cに作動油が供給されて該ピストン9が前進していくと、該第一回路13が閉状態から開状態になると共に、該第二回路14が開状態から閉状態になり、該加圧ピン9の前進スピードが遅くなる鋳造装置1を提供している。
In order to achieve the above object, a mold 2 forming a cavity 6 filled with molten metal, a
ここで、該シリンダー8は、該前方室8bと該中間室8dとを連通すると共に内部にチェック弁16が配設される第三回路15を有し、該第二連通路12から該中間室8dに作動油が供給されて該ピストン9が後退する際に該第三回路15が該中間室8dから該前方室8bに作動油を流入させることが好ましい。
Here, the
さらに、本発明は、請求項1又は2記載の鋳造装置1を用いて鋳造する鋳造法を提供している。 Furthermore, the present invention provides a casting method for casting using the casting apparatus 1 according to claim 1 or 2.
本発明の請求項1記載の鋳造装置によれば、加圧ピンが溶湯表面の凝固層(製品表面部)を素早く加圧した後に加圧ピンの前進スピードが遅くなるので、加圧ピンが溶湯の未凝固部分内を一気に進むことがなくなり、凝固の進行に応じた溶湯の加圧が可能となる。 According to the casting apparatus of the first aspect of the present invention, since the pressure pin quickly pressurizes the solidified layer (product surface portion) on the surface of the molten metal, the forward speed of the pressure pin is slowed down. Thus, the molten metal can be pressurized in accordance with the progress of solidification.
本発明の請求項2記載の鋳造装置によれば、ピストンが後退する際に溝部から前方室に作動油を流入させる第三回路を備えるので、加圧ピンを素早く後退位置に復帰させることができる。 According to the casting apparatus of the second aspect of the present invention, since the third circuit for flowing the hydraulic oil from the groove portion to the front chamber when the piston moves backward is provided, the pressure pin can be quickly returned to the retracted position. .
本発明の請求項3記載の鋳造法によれば、請求項1又2記載の鋳造装置を用いて鋳造するので、溶湯の凝固収縮に起因する鋳巣の発生を抑制しながら、品質のよい鋳造品を安定して鋳造することができる。 According to the casting method of the third aspect of the present invention, since the casting is performed using the casting apparatus of the first or second aspect, the casting having a high quality while suppressing the generation of the cast hole due to the solidification shrinkage of the molten metal. The product can be cast stably.
本発明の実施の形態による鋳造装置について図1乃至図4に基づき説明する。尚、図1乃至図4において図の断面を示すハッチングは省略されている。図1に示すように、鋳造装置1は、金型2を有している。金型2は、固定ホルダー3aと固定ダイス3bとからなる固定型3と、可動ホルダー4aと可動ダイス4bとからなる可動型4により構成されている。
A casting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIGS. 1 to 4, hatching indicating the cross section is omitted. As shown in FIG. 1, the casting apparatus 1 has a mold 2. The mold 2 includes a fixed mold 3 including a
固定型3にはスリーブ5が設けられている。図1の型開き状態から型締めがなされた際には、固定ダイス3bと可動ダイス4bによってキャビティ6が画成されるようになっている。キャビティ6には、図示せぬプランジャチップがアルミニウム合金等の溶湯をスリーブ5を介して充填するようになっている。
The fixed mold 3 is provided with a
可動ダイス4bには、加圧ピン7が摺動自在に保持されている。加圧ピン7は、キャビティ6に対して出没可能となっており、キャビティ6内に加圧ピン7が進入することによって、キャビティ6内に充填された溶湯が加圧されるようになっている。加圧ピン7は後述するピストン9と連結されている。
A
可動ダイス4bにはシリンダー8が設けられている。シリンダー8の内部にはピストン9が設けらている。ピストン9の一端には第一摺動部9aが設けられており、ピストン9がシリンダー8内を前後動する際にこの第一摺動部9aがシリンダー8の内壁8aを摺動する。そして、ピストン9の他端には第二摺動部9bが設けられており、ピストン9がシリンダー8内を前後動する際にこの第二摺動部9bがシリンダー8の内壁8aを摺動する。また、ピストン9は第一摺動部9aと第二摺動部9bの間に溝部9cを有している。
A
図2に示すように、シリンダー8内には、ピストン9の前面9dとシリンダー8の内壁8aにより前方室8bが画成されると共に、ピストン9の後面9eとシリンダー8の内壁8aにより後方室8cが画成されている。また、シリンダー8内には、ピストン9の溝部9cとシリンダー8の内壁8aにより中間室8dが画成されている。
As shown in FIG. 2, in the
シリンダー8は、後方室8cを外部通路10と連通する第一連通路11を有している。第一連通路11は、ピストン9を前進させる際には外部通路10から後方室8c内に作動油を供給し、ピストン9を後退させる際には作動油を後方室8cから外部通路10に排出する。また、シリンダー8は、中間室8dを外部通路10と連通する第二連通路12を有している。第二連通路12は、ピストン9を前進させる際には中間室8dから外部通路10に作動油を排出し、ピストン9を後退させる際には作動油を外部通路10から中間室8d内に供給する。
The
シリンダー8は、前方室8bと中間室8dを連通する第一回路13および第二回路14を有している。第一回路13の断面積は第二回路14よりも小さくなっている。第一回路13は、ピストン9が図2の後退位置にある際にはピストン9の第一摺動部9aにより閉状態にされており、ピストン9が前進することにより、図3に示すように開状態になって前方室8bと中間室8dを連通する。第二回路14は、ピストン9が図2の後退位置にある際には開状態になっており、前方室8bと中間室8dを連通しているが、ピストン9が前進することにより図3に示すように第一摺動部9aにより閉状態になる。第一回路13が開状態となり、第二回路14が閉状態となると、第一回路13の方が断面積が小さいことから、第二回路14が開状態の時よりも前方室8bから中間室8dに移動する作動油の量が少なくなり、ピストン9の前進スピードが遅くなるように構成されている。
The
図4に示すように、シリンダー8は、第一回路13および第二回路14が設けられる断面とは異なる断面に前方室8bと中間室8dを連通する第三回路15を有している。第三回路15の断面積は第一回路13よりも大きくなっている。第三回路15は、ピストン9が図1の後退位置にある際にはピストン9の第一摺動部9aにより閉状態となっており、ピストン9が前進することにより開状態となる。第三回路15の内部にはチェック弁16が配設されており、第三回路15が開状態において、作動油は中間室8dから前方室8bに向けてのみ流入可能となっている。作動油を第二連通路12から中間室8dに供給してピストン9を後退させる場合に、断面積の小さい第一回路13のみでは時間を要するが、断面積の大きい第三回路15を設けることにより、ピストン9を素早く図1の後退位置に復帰できるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
外部通路10は、油圧制御手段17に接続されている。油圧制御手段17は、図示せぬ油圧源、電磁切換弁等を備えている。
The
次に、本発明の実施の形態による鋳造装置1を用いた鋳造法について説明する。本鋳造法においては、先ず、図1に示される状態から型締めを行い、固定ダイス3bと可動ダイス4bによってキャビティ6を画成する。次に、スリーブ5の図示せぬ給湯孔からアルミニウム合金等の溶湯をスリーブ5内に給湯し、図示せぬプランジャチップにより溶湯をキャビティ6に充填する。
Next, a casting method using the casting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described. In the present casting method, first, the mold is clamped from the state shown in FIG. 1, and the cavity 6 is defined by the fixed die 3b and the movable die 4b. Next, a molten metal such as an aluminum alloy is supplied into the
次に、キャビティ6に充填された溶湯を加圧ピン7で加圧する加圧工程を行う。充填完了後の所定タイミングで油圧制御手段17の図示せぬ電磁弁が切替えられ、作動油が外部通路10からシリンダー8の第一連通路11を介して後方室8c内に供給されると、ピストン9が図2に示す後退位置から前進して加圧ピン7による溶湯6の加圧を開始する。ピストン9が前進することにより、前方室8b内の作動油は第二回路14を介して中間室8dに移動し、中間室8d内の作動油は第二連通路12から外部通路10に排出される。
Next, a pressurizing step of pressurizing the molten metal filled in the cavity 6 with the pressurizing
加圧ピン7は溶湯の表面の凝固層(製品表面部)を素早く加圧した後に、溶湯の未凝固部分に進入して行くが、図3に示すように、ピストン9の第一摺動部9aの前進により第二回路14が閉状態になり、第一回路13が開状態になると、第一回路13の断面積が第二回路14の断面積よりも小さいことから、第二ピストン9の前進スピードが遅くなるので、加圧ピン7の前進スピードも遅くなる。従って、加圧ピン7は鋳巣の発生に起因する溶湯内の空洞部を確実に押し潰しながら所定の位置まで前進する。
The pressurizing
溶湯の冷却が終了し、油圧制御手段17の図示せぬ電磁弁が切替えられ、作動油が外部通路10からシリンダー8の第二連通路12を介して中間室8dに供給されると、作動油は第一回路13及び第三回路15を介して前方室8bに移動する。作動油が中間室8dから前方室8bに移動することによりピストン9は後退し、後方室8c内の作動油は第一連通路11から外部通路10に排出される。尚、ピストン9が図2に示す位置に後退する迄が加圧工程である。
When cooling of the molten metal is completed, a solenoid valve (not shown) of the hydraulic control means 17 is switched, and hydraulic fluid is supplied from the
加圧工程が終了すると、金型2の型開きが行われ、鋳造品の取り出しが行われる。 When the pressurizing step is completed, the mold 2 is opened and the cast product is taken out.
本発明の鋳造装置及び鋳造法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲で記載した範囲で種々の変形又は改良が可能である。 The casting apparatus and the casting method of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications or improvements can be made within the scope described in the claims.
本発明の鋳造装置及び鋳造方法は、鋳巣の発生を抑制するために、キャビティ内の溶湯を加圧する鋳造の分野において極めて有用である。 The casting apparatus and the casting method of the present invention are extremely useful in the field of casting in which the molten metal in the cavity is pressurized in order to suppress the formation of a cast hole.
1 鋳造装置
2 金型
6 キャビティ
7 加圧ピン
8 シリンダー
8a 内壁
8b 前方室
8c 後方室
8d 中間室
9 ピストン
9a 第一摺動部
9b 第二摺動部
9c 溝部
10 外部通路
11 第一連通路
12 第二連通路
13 第一回路
14 第二回路
15 第三回路
16 チェック弁
17 油圧制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casting apparatus 2 Mold 6
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006080911A JP2007253191A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Apparatus and method for casting |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006080911A JP2007253191A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Apparatus and method for casting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007253191A true JP2007253191A (en) | 2007-10-04 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006080911A Pending JP2007253191A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Apparatus and method for casting |
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2006
- 2006-03-23 JP JP2006080911A patent/JP2007253191A/en active Pending
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