JP2009178722A - Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method - Google Patents

Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method Download PDF

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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-pressure casting apparatus capable of preventing the liquid level of a metal melt from being raised within an inert gas supply pipe by pressurization into a pressurization chamber during filling of the metal melt into a cavity, and a low-pressure casting method using the low-pressure casting apparatus. <P>SOLUTION: A gas supply pie 31 and an inert gas supply pipe 41 are connected via a communicative connection pipe 33, and are communicatively connectable through the communicative connection pipe 33 with each other. The communicative connection pipe 33 is provided with a first valve 34 consisting of a solenoid valve, and the first valve 34 is movable between the communicative connection position and a shutoff position. By setting first valve in the communicative connection position, the inside of the gas supply pipe 31 and the inside of the inert gas supply pipe 41 are communicative connected, and by setting the first valve in the shutoff position, the inside of the gas supply pipe 31 and the inside of the inert gas supply pipe 41 are shutoff. Air is supplied from a gas supply device 32 to the gas supply pie 31, and through a part of the communicative connection pipe 33 and the inert gas supply pipe 41 into the pressurization chamber 10 to pressurize the inside of the pressurization chamber 10. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法に関し、特に加圧室にストークが配置され、加圧室内の金属溶湯に対して不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を備える低圧鋳造装置、及び低圧鋳造措置を用いて行う低圧鋳造方法に関する。   The present invention relates to a low-pressure casting apparatus and a low-pressure casting method, and in particular, a low-pressure casting apparatus including an inert gas supply means for supplying an inert gas to a molten metal in a pressurizing chamber. The present invention relates to a low pressure casting method performed using a casting measure.

従来より、低圧鋳造装置としては、加圧室において上下方向に延在するストークと、ストークの上端に連通するキャビティが形成された金型と、加圧室内の溶湯に対して不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段とを有する構成のものが知られている。   Conventionally, as a low pressure casting apparatus, an inert gas is supplied to a metal mold in which a stalk extending in the vertical direction in the pressurizing chamber, a cavity communicating with the upper end of the stalk is formed, and a molten metal in the pressurizing chamber. The thing of the structure which has an inert gas supply means for doing is known.

特開2001−71116号公報にはこの構成の低圧鋳造装置が記載されている。ストークの下端は加圧室内に開口しており、加圧室内には金属溶湯が保持されている。また、不活性ガス供給管が設けられており、不活性ガス供給管の一端は不活性供給装置に接続され、他端は加圧室内の金属溶湯内において開口している。鋳造の際には、不活性ガス供給管を通して不活性ガスが加圧室内の金属溶湯に対して供給され、金属溶湯の脱ガス処理が行われる。また、加圧室内に気体を供給して加圧室内を加圧することにより当該加圧室内の溶湯をストークの下端からストーク内へ流入させ、ストークを介してキャビティ内へ充填する。
特開2001−71116号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-71116 describes a low-pressure casting apparatus having this configuration. The lower end of the stalk is opened in the pressurizing chamber, and the molten metal is held in the pressurizing chamber. Further, an inert gas supply pipe is provided, one end of the inert gas supply pipe is connected to the inert supply device, and the other end is opened in the molten metal in the pressurizing chamber. During casting, an inert gas is supplied to the molten metal in the pressurizing chamber through the inert gas supply pipe, and the molten metal is degassed. Further, by supplying gas into the pressurizing chamber and pressurizing the pressurizing chamber, the molten metal in the pressurizing chamber flows into the stalk from the lower end of the stalk, and is filled into the cavity via the stalk.
JP 2001-71116 A

しかし上述した従来の低圧鋳造装置では、ストークを介して金属溶湯を加圧室からキャビティ内へ充填するために、加圧室内に気体を供給して加圧室内を加圧することにより当該加圧室内の溶湯をストークの下端からストーク内へ流入させていたが、このときに加圧室内の金属溶湯は、ストーク内のみならず不活性ガス供給管内にも流入し、不活性ガス供給管内で溶湯の液面が上昇する。不活性ガス供給管内において液面上昇した金属溶湯は不活性ガス供給管内において冷却され凝固する。このため、凝固した金属溶湯により不活性ガス供給管が詰まってしまい、連続して鋳造を行う場合に、2回目以降の鋳造時に不活性ガスを加圧室内の金属溶湯に対して供給することができないという問題が生ずる。   However, in the above-described conventional low pressure casting apparatus, in order to fill the cavity with the molten metal from the pressurizing chamber through the stalk, a gas is supplied into the pressurizing chamber to pressurize the pressurizing chamber. However, at this time, the molten metal in the pressurized chamber flows not only into the stalk but also into the inert gas supply pipe. The liquid level rises. The molten metal whose liquid level has risen in the inert gas supply pipe is cooled and solidified in the inert gas supply pipe. For this reason, the inert gas supply pipe is clogged with the solidified molten metal, and when continuous casting is performed, the inert gas can be supplied to the molten metal in the pressurizing chamber during the second and subsequent castings. The problem of not being possible arises.

そこで、本発明は、キャビティ内への金属溶湯の充填時に、加圧室内への加圧により不活性ガス供給管内において金属溶湯の液面が上昇し凝固することを防止することができる低圧鋳造装置、及び当該低圧鋳造装置を用いて行う低圧鋳造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a low pressure casting apparatus capable of preventing the liquid level of the molten metal from rising and solidifying in the inert gas supply pipe due to pressurization in the pressurizing chamber when the molten metal is filled into the cavity. And a low-pressure casting method performed using the low-pressure casting apparatus.

上記目的を達成するために、本発明は、上下方向に延在するストーク21と該ストーク21の上端に連通しキャビティ22aが形成された金型22とを有する鋳造機20と、溶湯2が貯留される加圧室10と、該加圧室10内に気体を供給するための気体供給管31と該気体供給管31に接続され該気体供給管31内に気体を供給するための気体供給装置32とを有する加圧手段30と、該加圧室10内の溶湯2内に開口して不活性ガスを供給するための不活性ガス供給管41と該不活性ガス供給管41に接続され該不活性ガス供給管41内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置42とを有する不活性ガス供給手段40とを備え、該ストーク21の下端は該加圧室10内において開口し、該加圧手段30によって該加圧室10内が加圧されることにより、該加圧室10内の溶湯2を該ストーク21の下端から該ストーク21内へ流入させ該ストーク21を介して該キャビティ22a内へ充填可能な低圧鋳造装置1において、該気体供給管31と該不活性ガス供給管41とに接続され該気体供給管31と該不活性ガス供給管41とを連通する連通管33が設けられ、該連通管33には該気体供給管31内と該不活性ガス供給管41内との連通/遮断を切替えるための第1の弁34が設けられている低圧鋳造装置1を提供している。   In order to achieve the above object, the present invention stores a casting machine 20 having a stalk 21 extending in the vertical direction and a mold 22 having a cavity 22a formed at the upper end of the stalk 21 and a molten metal 2 stored therein. Pressurized chamber 10, gas supply pipe 31 for supplying gas into pressurizing chamber 10, and gas supply device for supplying gas into gas supply pipe 31 connected to gas supply pipe 31 32, a pressurizing means 30 having an opening 32 in the melt 2 in the pressurizing chamber 10, and an inert gas supply pipe 41 for supplying an inert gas connected to the inert gas supply pipe 41. An inert gas supply means 40 having an inert gas supply device 42 for supplying an inert gas into the inert gas supply pipe 41, and the lower end of the stalk 21 opens in the pressurizing chamber 10. In the pressurizing chamber 10 by the pressurizing means 30 In the low pressure casting apparatus 1 capable of being filled with the molten metal 2 in the pressurizing chamber 10 from the lower end of the stalk 21 into the stalk 21 by being pressurized, and filling the cavity 22a through the stalk 21. A communication pipe 33 that is connected to the gas supply pipe 31 and the inert gas supply pipe 41 and communicates the gas supply pipe 31 and the inert gas supply pipe 41 is provided. There is provided a low pressure casting apparatus 1 provided with a first valve 34 for switching communication / blocking between a pipe 31 and an inert gas supply pipe 41.

ここで、該不活性ガス供給管41の一端41Aは該不活性ガス供給装置42に接続され他端41Bは該加圧室10の溶湯2内に開口し、該不活性ガス供給管41の一部であって該連通管33に接続されている部分よりも該不活性ガス供給装置42寄りの部分には第2の弁43が設けられ、該第2の弁43は、該不活性ガス供給管41内の該一端41A側と該他端41B側との連通/遮断を切替え可能であることが好ましい。   Here, one end 41 </ b> A of the inert gas supply pipe 41 is connected to the inert gas supply apparatus 42, and the other end 41 </ b> B opens into the molten metal 2 of the pressurizing chamber 10. The second valve 43 is provided in a portion closer to the inert gas supply device 42 than the portion connected to the communication pipe 33, and the second valve 43 is provided with the inert gas supply. It is preferable that communication / blocking between the one end 41 </ b> A side and the other end 41 </ b> B side in the pipe 41 can be switched.

また、該不活性ガス供給管41の一端41Aは該不活性ガス供給装置42に接続され他端41Bは該加圧室10の溶湯2内に開口し、該不活性ガス供給管41の一部であって該連通管33に接続されている部分よりも該不活性ガス供給管41の他端41B寄りの部分には第3の弁44が設けられ、該第3の弁44は、該不活性ガス供給管41内の該一端41A側と該他端41B側との連通/遮断を切替え可能であることが好ましい。   One end 41A of the inert gas supply pipe 41 is connected to the inert gas supply apparatus 42, and the other end 41B opens into the molten metal 2 of the pressurizing chamber 10, and a part of the inert gas supply pipe 41 is provided. A third valve 44 is provided in a portion closer to the other end 41B of the inert gas supply pipe 41 than a portion connected to the communication pipe 33, and the third valve 44 It is preferable that communication / blocking between the one end 41A side and the other end 41B side in the active gas supply pipe 41 can be switched.

また、該気体供給管31の一端31Aは該気体供給装置32に接続され他端31Bは該加圧室10内に開口し、該気体供給管31の一部であって該連通管33に接続されている部分よりも該気体供給装置32寄りの部分には、該気体供給管31から分岐する分岐管35が設けられ、該分岐管35には該気体供給管31内と大気との連通/遮断を切替え可能な第4の弁36が設けられていることが好ましい。   Further, one end 31 A of the gas supply pipe 31 is connected to the gas supply device 32, and the other end 31 B opens into the pressurizing chamber 10, and is a part of the gas supply pipe 31 and connected to the communication pipe 33. A branch pipe 35 branched from the gas supply pipe 31 is provided in a part closer to the gas supply device 32 than the part where the gas supply pipe 32 is provided. It is preferable that the 4th valve 36 which can switch interruption | blocking is provided.

また、該気体供給管31の一端31Aは該気体供給装置32に接続され他端31Bは該加圧室10内に開口し、該気体供給管31の一部であって該連通管33に接続されている部分よりも該気体供給管31の他端31B寄りの部分には第5の弁37が設けられ、該第5の弁37は、該気体供給管31内の一端31A側と他端31B側との連通/遮断を切替え可能であることが好ましい。   Further, one end 31 A of the gas supply pipe 31 is connected to the gas supply device 32, and the other end 31 B opens into the pressurizing chamber 10, and is a part of the gas supply pipe 31 and connected to the communication pipe 33. A fifth valve 37 is provided in a portion closer to the other end 31B of the gas supply pipe 31 than a portion where the gas supply pipe 31 is provided, and the fifth valve 37 is connected to the one end 31A side and the other end in the gas supply pipe 31. It is preferable that communication / blocking with the 31B side can be switched.

また、本発明は、上記低圧鋳造装置1を用いて低圧鋳造を行う低圧鋳造方法を提供している。   The present invention also provides a low pressure casting method for performing low pressure casting using the low pressure casting apparatus 1.

本発明の請求項1記載の低圧鋳造装置、請求項6記載の低圧鋳造方法によれば、気体供給管と不活性ガス供給管とに接続され気体供給管と不活性ガス供給管とを連通する連通管が設けられ、連通管には気体供給管内と不活性ガス供給管内との連通/遮断を切替えるための第1の弁が設けられているため、第1の弁を切換えて気体供給管内と不活性ガス供給管内を連通させた状態とすることで、気体供給装置から気体供給管内に供給された気体を連通管を通して不活性ガス供給管内へ流すことができ、気体供給管と不活性ガス供給管との両方から加圧室内へ気体を供給することができる。このため、加圧室内を加圧することによって不活性ガス供給管内において溶湯の液面が上昇することを防止することができ、液面上昇した溶湯が不活性ガス供給管内において凝固してしまうことを防止することができる。   According to the low-pressure casting apparatus according to claim 1 of the present invention and the low-pressure casting method according to claim 6, the gas supply pipe and the inert gas supply pipe are connected to each other and connected to the gas supply pipe and the inert gas supply pipe. A communication pipe is provided, and the communication pipe is provided with a first valve for switching communication / blocking between the gas supply pipe and the inert gas supply pipe. By making the inert gas supply pipe communicate with each other, the gas supplied from the gas supply device into the gas supply pipe can be flowed into the inert gas supply pipe through the communication pipe, and the gas supply pipe and the inert gas supply Gas can be supplied into the pressurizing chamber from both the pipe. For this reason, it is possible to prevent the liquid level of the molten metal from rising in the inert gas supply pipe by pressurizing the inside of the pressurizing chamber, and that the molten metal whose liquid level has risen solidifies in the inert gas supply pipe. Can be prevented.

本発明の請求項2記載の低圧鋳造装置、請求項6記載の低圧鋳造方法によれば、不活性ガス供給管の一部であって連通管に接続されている部分よりも不活性ガス供給装置寄りの部分には第2の弁が設けられているため、第2の弁を切換えて、第2の弁に関して不活性ガス供給管内の一端側と他端側とを連通することにより不活性ガスを第2の弁よりも不活性ガス供給管の他端側へ供給することができる。また、第2の弁を切換えて、第2の弁に関して不活性ガス供給管内の一端側と他端側とを遮断状態とすることにより、第2の弁よりも不活性ガス供給管の他端側への不活性ガスの供給を停止することができる。   According to the low pressure casting apparatus according to claim 2 and the low pressure casting method according to claim 6, the inert gas supply apparatus is more than a part of the inert gas supply pipe connected to the communication pipe. Since the second valve is provided at the close side, the second valve is switched and the one end side and the other end side in the inert gas supply pipe communicate with each other with respect to the second valve. Can be supplied to the other end side of the inert gas supply pipe from the second valve. Moreover, the other end of the inert gas supply pipe is switched over from the second valve by switching the second valve so that one end side and the other end side in the inert gas supply pipe are blocked with respect to the second valve. The supply of inert gas to the side can be stopped.

本発明の請求項3記載の低圧鋳造装置、請求項6記載の低圧鋳造方法によれば、不活性ガス供給管の一部であって連通管に接続されている部分よりも不活性ガス供給管の他端寄りの部分には第3の弁が設けられているため、第3の弁を切換えて、加圧室内を加圧し始めるまで、第3の弁に関して不活性ガス供給管内の一端側と他端側とを遮断状態とすることができる。   According to the low-pressure casting apparatus according to claim 3 and the low-pressure casting method according to claim 6 of the present invention, the inert gas supply pipe is more than the part of the inert gas supply pipe that is connected to the communication pipe. Since the third valve is provided near the other end of the first valve, the third valve is switched to the one end side in the inert gas supply pipe until the third valve starts to pressurize. The other end side can be cut off.

本発明の請求項4記載の低圧鋳造装置、請求項6記載の低圧鋳造方法によれば、気体供給管の一部であって連通管に接続されている部分よりも気体供給装置寄りの部分には、気体供給管から分岐する分岐管が設けられ、分岐管には気体供給管内と大気との連通/遮断を切替え可能な第4の弁が設けられているため、第4の弁を切換えて、気体供給管内及び加圧室内と大気とを連通可能とすることができ、加圧された状態の加圧室内の気体を大気へ排出して加圧室内を大気圧とすることができる。また、第4の弁を切換えて、気体供給管内及び加圧室内と大気とを遮断状態とすることで加圧室内を密閉可能とすることができ、加圧室内に気体を供給することで加圧室内を加圧することができる。   According to the low-pressure casting apparatus according to claim 4 and the low-pressure casting method according to claim 6 of the present invention, a part of the gas supply pipe closer to the gas supply apparatus than a part connected to the communication pipe. Is provided with a branch pipe branched from the gas supply pipe, and the branch pipe is provided with a fourth valve capable of switching communication / blocking between the gas supply pipe and the atmosphere. The inside of the gas supply pipe and the pressurized chamber can be communicated with the atmosphere, and the gas in the pressurized chamber in a pressurized state can be discharged to the atmosphere so that the pressurized chamber can be at atmospheric pressure. In addition, by switching the fourth valve to shut off the gas supply pipe, the pressurized chamber, and the atmosphere, the pressurized chamber can be sealed, and the gas can be added by supplying gas into the pressurized chamber. The pressure chamber can be pressurized.

本発明の請求項5記載の低圧鋳造装置、請求項6記載の低圧鋳造方法によれば、気体供給管の一部であって連通管に接続されている部分よりも気体供給管の他端寄りの部分には第5の弁が設けられているため、第5の弁を切換えて、第5の弁に関して気体供給管内の一端側と他端側とを連通することにより気体を第5の弁よりも気体供給管の他端側へ供給し加圧室内へ供給することができる。また、第5の弁を切換えて、第5の弁に関して気体供給管内の一端側と他端側とを遮断状態とすることにより、第5の弁よりも気体供給管の他端側への気体の供給を停止し加圧室内の加圧を停止することができる。   According to the low-pressure casting apparatus according to claim 5 of the present invention and the low-pressure casting method according to claim 6, the gas supply pipe is closer to the other end than the part of the gas supply pipe connected to the communication pipe. Since the fifth valve is provided in this part, the fifth valve is switched, and the first valve and the other end in the gas supply pipe are communicated with each other with respect to the fifth valve. Rather, the gas can be supplied to the other end of the gas supply pipe and supplied to the pressurizing chamber. In addition, by switching the fifth valve and shutting off the one end side and the other end side in the gas supply pipe with respect to the fifth valve, the gas to the other end side of the gas supply pipe rather than the fifth valve Can be stopped and pressurization in the pressurization chamber can be stopped.

本発明の実施の形態による低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法について図1乃至図5を参照しながら説明する。図1に示されるように、低圧鋳造装置1は加圧室10と、後述のストーク21及び金型22を有する鋳造機20と、加圧手段30と、不活性ガス供給手段40と、図示せぬ制御装置とを備えている。加圧室10は断熱材により構成される壁部10Aにより画成され、壁部10Aの周囲は鉄板により構成される図示せぬケーシングにより覆われている。加圧室10内にはアルミニウム合金からなる金属溶湯2が貯留されている。   A low-pressure casting apparatus and a low-pressure casting method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the low-pressure casting apparatus 1 includes a pressurizing chamber 10, a casting machine 20 having a stalk 21 and a mold 22, which will be described later, a pressurizing unit 30, and an inert gas supply unit 40. Control device. The pressurizing chamber 10 is defined by a wall portion 10A made of a heat insulating material, and the periphery of the wall portion 10A is covered with a casing (not shown) made of an iron plate. A metal melt 2 made of an aluminum alloy is stored in the pressurizing chamber 10.

ストーク21の上端部分には金型22が接続されており、金型22は金型支持部材11によって支持されている。金型22は下型22Aと上型22B(図2等)とからなり、上型22Bは下型22Aに対して離接可能である。上型22Bが下型22Aに接近してゆき当接することで、上型22Bと下型22Aとによりキャビティ22a(図2等)が画成されるように構成されている。ストーク21の上端は金型22の下型22A内に形成された湯道22bに連通しており、図2に示されるように、湯道22bを介してストーク21はキャビティ22aに連通している。ストーク21の上端部分以外の部分は加圧室10内に位置しており、ストーク21の下端は加圧室10内において開口している。   A mold 22 is connected to the upper end portion of the stalk 21, and the mold 22 is supported by the mold support member 11. The mold 22 includes a lower mold 22A and an upper mold 22B (FIG. 2 and the like), and the upper mold 22B can be separated from and connected to the lower mold 22A. The upper die 22B approaches the lower die 22A and comes into contact with the lower die 22A, so that a cavity 22a (FIG. 2 and the like) is defined by the upper die 22B and the lower die 22A. The upper end of the stalk 21 communicates with a runner 22b formed in the lower mold 22A of the mold 22, and as shown in FIG. 2, the stalk 21 communicates with the cavity 22a via the runner 22b. . The portion other than the upper end portion of the stalk 21 is located in the pressurizing chamber 10, and the lower end of the stalk 21 is opened in the pressurizing chamber 10.

また、加圧室10には、加圧手段30が接続されている。加圧手段30は、気体供給管31と気体供給装置32とを備えており、気体供給管31の一端31Aたる図1に示される気体供給管31の上端は、気体供給装置32に接続されており、気体供給装置32は気体供給管31内に気体を供給可能である。気体供給管31の他端31Bたる図1に示される気体供給管31の下端は加圧室10の気相内に開口している。   A pressurizing means 30 is connected to the pressurizing chamber 10. The pressurizing means 30 includes a gas supply pipe 31 and a gas supply apparatus 32, and an upper end of the gas supply pipe 31 shown in FIG. 1 which is one end 31 </ b> A of the gas supply pipe 31 is connected to the gas supply apparatus 32. The gas supply device 32 can supply gas into the gas supply pipe 31. The lower end of the gas supply pipe 31 shown in FIG. 1 which is the other end 31 </ b> B of the gas supply pipe 31 opens into the gas phase of the pressurizing chamber 10.

また、加圧室10には、不活性ガス供給手段40が接続されている。不活性ガス供給手段40は、不活性ガス供給管41と不活性ガス供給装置42とを備えており、不活性ガス供給管41の一端41Aたる図1に示される不活性ガス供給管41の上端は、不活性ガス供給装置42に接続されており、不活性ガス供給装置42は不活性ガス供給管41内に気体を供給可能である。不活性ガス供給管41の他端41Bたる図1に示される不活性ガス供給管41の下端は、加圧室10の溶湯2内に開口している。不活性ガス供給装置42は不活性ガスとしてのアルゴンガスを供給可能である。   Further, an inert gas supply means 40 is connected to the pressurizing chamber 10. The inert gas supply means 40 includes an inert gas supply pipe 41 and an inert gas supply device 42, and the upper end of the inert gas supply pipe 41 shown in FIG. 1, which is one end 41 </ b> A of the inert gas supply pipe 41. Is connected to an inert gas supply device 42, and the inert gas supply device 42 can supply gas into the inert gas supply pipe 41. The lower end of the inert gas supply pipe 41 shown in FIG. 1, which is the other end 41 </ b> B of the inert gas supply pipe 41, opens into the molten metal 2 in the pressurizing chamber 10. The inert gas supply device 42 can supply argon gas as an inert gas.

気体供給管31と不活性ガス供給管41とは連通管33を介して接続されており、連通管33を通して互いに連通可能である。連通管33には、電磁弁からなる第1の弁34が設けられており、第1の弁34は連通位置と遮断位置との間で移動可能である。連通位置とすることで、気体供給管31内と不活性ガス供給管41内とを連通させることができ、連通位置から遮断位置へと切替えることで気体供給管31内と不活性ガス供給管41内とを遮断することができるように構成されている。   The gas supply pipe 31 and the inert gas supply pipe 41 are connected via a communication pipe 33 and can communicate with each other through the communication pipe 33. The communication pipe 33 is provided with a first valve 34 made of an electromagnetic valve, and the first valve 34 is movable between a communication position and a cutoff position. By setting the communication position, the gas supply pipe 31 and the inert gas supply pipe 41 can be communicated with each other. By switching from the communication position to the shut-off position, the gas supply pipe 31 and the inert gas supply pipe 41 can be communicated. It is comprised so that the inside can be interrupted | blocked.

不活性ガス供給管41の一部であって連通管33に接続されている部分よりも不活性ガス供給装置42寄りの部分には、電磁弁からなる第2の弁43が設けられている。第2の弁43は連通位置と遮断位置との間で移動可能であり、連通位置とすることで、不活性ガス供給管41内の一端41A側と他端41B側とを連通させることができ、連通位置から遮断位置へと切換えることで、不活性ガス供給管41内の一端41A側と他端41B側とを遮断することができるように構成されている。このため、第2の弁43よりも不活性ガス供給管41の他端41B側への不活性ガスの供給を停止することができる。   A second valve 43 formed of an electromagnetic valve is provided in a portion of the inert gas supply pipe 41 that is closer to the inert gas supply device 42 than a portion connected to the communication pipe 33. The second valve 43 is movable between the communication position and the shut-off position, and by setting the communication position, the one end 41A side and the other end 41B side in the inert gas supply pipe 41 can be communicated. By switching from the communication position to the blocking position, the one end 41A side and the other end 41B side in the inert gas supply pipe 41 can be blocked. For this reason, the supply of the inert gas to the other end 41 </ b> B side of the inert gas supply pipe 41 can be stopped from the second valve 43.

不活性ガス供給管41の一部であって連通管33に接続されている部分よりも不活性ガス供給管41の他端41B寄りの部分には、電磁弁からなる第3の弁44が設けられている。第3の弁44は連通位置と遮断位置との間で移動可能であり、連通位置とすることで、不活性ガス供給管41内の一端41A側と他端41B側とを連通させることができ、連通位置から遮断位置へと切換えることで、不活性ガス供給管41内の一端41A側と他端41B側とを遮断することができるように構成されている。   A part of the inert gas supply pipe 41 and a portion closer to the other end 41B of the inert gas supply pipe 41 than a part connected to the communication pipe 33 is provided with a third valve 44 made of an electromagnetic valve. It has been. The third valve 44 can move between the communication position and the shut-off position, and by setting the communication position, the one end 41A side and the other end 41B side in the inert gas supply pipe 41 can be communicated. By switching from the communication position to the blocking position, the one end 41A side and the other end 41B side in the inert gas supply pipe 41 can be blocked.

気体供給管31の一部であって連通管33に接続されている部分よりも気体供給装置32寄りの部分には、気体供給管31から分岐した分岐管35が設けられている。分岐管35の一端は気体供給管31に接続されており、他端には、電磁弁からなる第4の弁36が設けられている。第4の弁36は連通位置と遮断位置との間で移動可能であり、連通位置とすることで、気体供給管31内及び分岐管35内と大気とを連通させることができ、加圧された状態の加圧室10内の気体を大気中へ排出して加圧室10内を大気圧とすることができる。また、連通位置から遮断位置へと切換えることで、気体供給管31内及び分岐管35内と大気とを遮断することができ、加圧室10内を密閉可能とすることができ、加圧室10内に気体を供給することで加圧室10内を加圧することができる。   A branch pipe 35 branched from the gas supply pipe 31 is provided in a part of the gas supply pipe 31 closer to the gas supply device 32 than a part connected to the communication pipe 33. One end of the branch pipe 35 is connected to the gas supply pipe 31, and a fourth valve 36 made of an electromagnetic valve is provided at the other end. The fourth valve 36 is movable between a communication position and a shut-off position, and by setting the communication position, the inside of the gas supply pipe 31 and the branch pipe 35 can be communicated with the atmosphere and pressurized. The gas in the pressurized chamber 10 can be discharged into the atmosphere to make the pressurized chamber 10 atmospheric pressure. Further, by switching from the communication position to the shut-off position, the gas supply pipe 31 and the branch pipe 35 can be shut off from the atmosphere, the inside of the pressurizing chamber 10 can be sealed, and the pressurizing chamber The inside of the pressurizing chamber 10 can be pressurized by supplying gas into the inside.

気体供給管31の一部であって連通管33に接続されている部分よりも気体供給管31の他端31B寄りの部分には、電磁弁からなる第5の弁37が設けられている。第5の弁37は連通位置と遮断位置との間で移動可能であり、連通位置とすることで、気体供給管31内の一端31A側と他端31B側とを連通させることができ、連通位置から遮断位置へと切換えることで、気体供給管31内の一端31A側と他端31B側とを遮断することができ、第5の弁37よりも気体供給管31の他端31B側への気体の供給を停止し加圧室10内の加圧を停止することができる。   A fifth valve 37 formed of an electromagnetic valve is provided in a part of the gas supply pipe 31 that is closer to the other end 31B of the gas supply pipe 31 than a part connected to the communication pipe 33. The fifth valve 37 can move between the communication position and the shut-off position. By setting the fifth valve 37 to the communication position, the one end 31A side and the other end 31B side in the gas supply pipe 31 can communicate with each other. By switching from the position to the shut-off position, the one end 31A side and the other end 31B side in the gas supply pipe 31 can be shut off, and the gas supply pipe 31 is connected to the other end 31B side from the fifth valve 37. The supply of gas can be stopped and the pressurization in the pressurizing chamber 10 can be stopped.

また、第1の弁34、第2の弁43、第3の弁44、第4の弁36、第5の弁37は、それぞれ図示せぬ制御装置に接続されており、図示せぬ制御装置の制御により切替えが行われるように構成されている。また、第1の弁34、第2の弁43、第3の弁44、第4の弁36、第5の弁37は、連通位置にあるときには連通量(弁を開く量)を微調整可能であり、この微調整により加圧室10内における圧力を微調整可能である。   The first valve 34, the second valve 43, the third valve 44, the fourth valve 36, and the fifth valve 37 are each connected to a control device (not shown), and the control device (not shown). Switching is performed by controlling the above. When the first valve 34, the second valve 43, the third valve 44, the fourth valve 36, and the fifth valve 37 are in the communication position, the communication amount (the amount by which the valve is opened) is finely adjusted. It is possible to finely adjust the pressure in the pressurizing chamber 10 by this fine adjustment.

低圧鋳造方法では、先ず、第1の弁34を遮断位置とし、第2の弁43を連通位置とし、第3の弁44を連通位置とし、第4の弁36を連通位置とし、第5の弁37を連通位置とする。この状態で、図1の矢印Aで示されるように、不活性ガス供給装置42から不活性ガス供給管41を通して溶湯2へアルゴンガスを供給し、溶湯2に対していわゆる脱ガス処理を行う。この際、連通管33の第1の弁34は遮断位置となっているため、アルゴンガス等が不活性ガス供給管41内から気体供給管31内へ流入することは阻止される。   In the low pressure casting method, first, the first valve 34 is set to the shut-off position, the second valve 43 is set to the communication position, the third valve 44 is set to the communication position, the fourth valve 36 is set to the communication position, The valve 37 is set to the communication position. In this state, as shown by an arrow A in FIG. 1, argon gas is supplied from the inert gas supply device 42 to the molten metal 2 through the inert gas supply pipe 41, and so-called degassing processing is performed on the molten metal 2. At this time, since the first valve 34 of the communication pipe 33 is in the blocking position, the argon gas or the like is prevented from flowing into the gas supply pipe 31 from the inert gas supply pipe 41.

加圧室10内において脱ガス処理をしたアルゴンガス、及びアルゴンガスによって溶湯2中から排出された水素ガスは、図1の矢印Bで示されるように、気体供給管31の他端31Bから気体供給管31内へ流入し、分岐管35を通して大気中へと排出される。この際、連通管33の第1の弁34は遮断位置となっているため、アルゴンガス等が気体供給管31内から不活性ガス供給管41内へ流入することは阻止される。   The argon gas degassed in the pressurizing chamber 10 and the hydrogen gas discharged from the molten metal 2 by the argon gas are gas from the other end 31B of the gas supply pipe 31 as indicated by an arrow B in FIG. It flows into the supply pipe 31 and is discharged to the atmosphere through the branch pipe 35. At this time, since the first valve 34 of the communication pipe 33 is in the blocking position, the argon gas or the like is prevented from flowing into the inert gas supply pipe 41 from the gas supply pipe 31.

次に、金型22の上型22Bを下型22Aに対して移動させてゆき、図2に示されるように、上型22Bを下型22Aに当接させて型締めをしてキャビティ22aを画成する。また、第1の弁34を遮断位置とし、第2の弁43を遮断位置とし、第3の弁44を遮断位置とし、第4の弁36を遮断位置とし、第5の弁37を遮断位置として加圧室10内に対する加圧の準備をする。   Next, the upper mold 22B of the mold 22 is moved relative to the lower mold 22A, and as shown in FIG. 2, the upper mold 22B is brought into contact with the lower mold 22A and the mold 22 is clamped to close the cavity 22a. Define. Further, the first valve 34 is set to the cutoff position, the second valve 43 is set to the cutoff position, the third valve 44 is set to the cutoff position, the fourth valve 36 is set to the cutoff position, and the fifth valve 37 is set to the cutoff position. As shown in FIG.

次に、図3に示されるように第1の弁34を遮断位置とし、第2の弁43を遮断位置とし、第3の弁44を遮断位置とし、第4の弁36を遮断位置とし、第5の弁37を連通位置とする。この状態で、矢印Cで示されるように、気体供給装置32から気体供給管31を通して加圧室10の気相内へエアを供給し始め、加圧室10内の加圧を開始する。   Next, as shown in FIG. 3, the first valve 34 is set to the blocking position, the second valve 43 is set to the blocking position, the third valve 44 is set to the blocking position, and the fourth valve 36 is set to the blocking position. The fifth valve 37 is set to the communication position. In this state, as indicated by an arrow C, the supply of air from the gas supply device 32 through the gas supply pipe 31 into the gas phase of the pressurizing chamber 10 is started, and pressurization in the pressurizing chamber 10 is started.

次に、図4に示されるように第1の弁34を連通位置とし、第2の弁43を遮断位置とし、第3の弁44を連通位置とし、第4の弁36を遮断位置とし、第5の弁37を連通位置とする。このことにより、図4の矢印Cで示されるように、気体供給装置32から気体供給管31を通して加圧室10の気相内へエアを供給すると共に、図4の矢印Dで示されるように、気体供給装置32から気体供給管31と、連通管33及び不活性ガス供給管41の一部とを通して加圧室10内へエアを供給し、加圧室10内を略5〜10気圧程度に加圧する。この結果、矢印Eで示されるように、加圧室10内の溶湯2はストーク21内に流入し、ストーク21、湯道22bを通してキャビティ22a内に充填される。この際上述のように、気体供給装置32から気体供給管31内に供給された気体を、連通管33を通して不活性ガス供給管41内へ流すことができ、気体供給管31と不活性ガス供給管41との両方から加圧室10内へ気体を供給することができるため、加圧室10内を加圧することによって不活性ガス供給管41内において溶湯2の液面が上昇することを防止することができ、液面上昇した溶湯2が不活性ガス供給管41内において凝固してしまうことを防止することができる。   Next, as shown in FIG. 4, the first valve 34 is in the communicating position, the second valve 43 is in the blocking position, the third valve 44 is in the communicating position, and the fourth valve 36 is in the blocking position. The fifth valve 37 is set to the communication position. As a result, as indicated by an arrow C in FIG. 4, air is supplied from the gas supply device 32 through the gas supply pipe 31 into the gas phase of the pressurizing chamber 10, and as indicated by an arrow D in FIG. Then, air is supplied from the gas supply device 32 through the gas supply pipe 31, the communication pipe 33, and a part of the inert gas supply pipe 41 into the pressurizing chamber 10, and the inside of the pressurizing chamber 10 is about 5 to 10 atm. Pressurize. As a result, as indicated by an arrow E, the molten metal 2 in the pressurizing chamber 10 flows into the stalk 21 and fills the cavity 22a through the stalk 21 and the runner 22b. At this time, as described above, the gas supplied from the gas supply device 32 into the gas supply pipe 31 can flow into the inert gas supply pipe 41 through the communication pipe 33, and the gas supply pipe 31 and the inert gas supply can be supplied. Since gas can be supplied into the pressurizing chamber 10 from both the pipe 41 and the pressurizing chamber 10 is pressurized, the liquid level of the molten metal 2 is prevented from rising in the inert gas supply pipe 41. It is possible to prevent the molten metal 2 whose liquid level has risen from solidifying in the inert gas supply pipe 41.

次に、キャビティ22a内の溶湯2が凝固した後に、図5に示されるように第1の弁34を連通位置とし、第2の弁43を遮断位置とし、第3の弁44を連通位置とし、第4の弁36を連通位置とし、第5の弁37を連通位置とする。このことにより、ストーク21及び加圧室10内が大気開放状態となり、加圧室10内を加圧していた加圧室10内のエアは、図5の矢印Fで示されるように、気体供給管31の一部及び分岐管35を通して大気中へ排出され、加圧室10内を加圧していた不活性ガス供給管41内のエアは、図5の矢印Gで示されるように、連通管33、気体供給管31の一部、及び分岐管35を通して大気中へ排出される。これにより、ストーク21内に位置していた溶湯2は下方へ後退してゆき、湯切りが行われる。   Next, after the molten metal 2 in the cavity 22a is solidified, as shown in FIG. 5, the first valve 34 is set to the communication position, the second valve 43 is set to the cutoff position, and the third valve 44 is set to the communication position. The fourth valve 36 is in the communication position, and the fifth valve 37 is in the communication position. As a result, the inside of the stalk 21 and the pressurizing chamber 10 is opened to the atmosphere, and the air in the pressurizing chamber 10 that pressurizes the pressurizing chamber 10 is supplied with gas as shown by an arrow F in FIG. The air in the inert gas supply pipe 41 that has been exhausted to the atmosphere through a part of the pipe 31 and the branch pipe 35 and pressurized the inside of the pressurizing chamber 10 is communicated as shown by an arrow G in FIG. 33, part of the gas supply pipe 31 and the branch pipe 35 are discharged into the atmosphere. As a result, the molten metal 2 located in the stalk 21 is moved downward and the hot water is cut off.

次に、上型22Bを下型22Aから離間させるように鉛直上方へ移動させて型開きを行う。このとき、キャビティ22a内で凝固した鋳造品2´(図5)は、上型22Bに付着している。次に、キャビティ22a内で凝固した鋳造品2´を、図示せぬ押し出しピンを下降させることにより上型22Bから取り外す。そして、キャビティ22aを画成する上型22B、下型22Aの部分にエアブローを行い、離型剤を塗布して、次回の鋳造の準備をする。以上が1回の低圧鋳造工程であり、この1回の低圧鋳造工程を繰返すことにより連続して低圧鋳造を行う。   Next, the upper mold 22B is moved vertically upward so as to be separated from the lower mold 22A, thereby performing mold opening. At this time, the casting 2 ′ (FIG. 5) solidified in the cavity 22a is attached to the upper mold 22B. Next, the casting 2 ′ solidified in the cavity 22a is removed from the upper mold 22B by lowering an unillustrated push pin. Then, air blow is performed on the upper die 22B and the lower die 22A defining the cavity 22a, and a release agent is applied to prepare for the next casting. The above is one low-pressure casting process, and low-pressure casting is continuously performed by repeating this one low-pressure casting process.

本発明による低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、第1の弁34、第2の弁43、第3の弁44、第4の弁36、第5の弁37の5つの弁が設けられたが、この構成に限定されず、少なくとも第1の弁34が設けられる構成であればよい。また、溶湯2はアルミニウム合金から構成されていたが、アルミニウム合金に限定されない。また、不活性ガス供給装置42はアルゴンガスを供給可能であったが、アルゴンガスに限定されない。   The low-pressure casting apparatus and the low-pressure casting method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope described in the claims. For example, in the present embodiment, five valves of the first valve 34, the second valve 43, the third valve 44, the fourth valve 36, and the fifth valve 37 are provided. The configuration is not limited as long as at least the first valve 34 is provided. Moreover, although the molten metal 2 was comprised from the aluminum alloy, it is not limited to an aluminum alloy. Moreover, although the inert gas supply apparatus 42 was able to supply argon gas, it is not limited to argon gas.

本発明の低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法は、キャビティ内に充填される溶湯に対して脱ガス処理を行う低圧鋳造の分野において極めて有用である。   The low-pressure casting apparatus and the low-pressure casting method of the present invention are extremely useful in the field of low-pressure casting in which degassing is performed on the molten metal filled in the cavity.

本発明の実施の形態による低圧鋳造装置において脱ガス処理を行っている様子を示す概略図。Schematic which shows a mode that the degassing process is performed in the low pressure casting apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置において加圧室を加圧する準備をしている様子を示す概略図。Schematic which shows a mode that the pressure chamber is prepared for pressurization in the low-pressure casting apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置において加圧室を加圧し始めた状態を示す概略図。Schematic which shows the state which started pressurizing the pressurization chamber in the low-pressure casting apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置において加圧室に対する加圧を終了する直前の状態を示す概略図。Schematic which shows the state immediately before complete | finishing the pressurization with respect to a pressurization chamber in the low pressure casting apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置において加圧室を大気開放した状態を示す概略図。Schematic which shows the state which open | released the pressurization chamber to air | atmosphere in the low pressure casting apparatus by embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 低圧鋳造装置
2 溶湯
10 加圧室
21 ストーク
22 金型
22a キャビティ
30 加圧手段
31 気体供給管
31A、41A 一端
31B、41B 他端
32 気体供給装置
33 連通管
34 第1の弁
35 分岐管
36 第4の弁
37 第5の弁
40 不活性ガス供給手段
41 不活性ガス供給管
42 不活性ガス供給装置
43 第2の弁
44 第3の弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Low pressure casting apparatus 2 Molten metal 10 Pressurization chamber 21 Stoke 22 Mold 22a Cavity 30 Pressurization means 31 Gas supply pipe 31A, 41A One end 31B, 41B The other end 32 Gas supply apparatus 33 Communication pipe 34 First valve 35 Branch pipe 36 Fourth valve 37 Fifth valve 40 Inert gas supply means 41 Inert gas supply pipe 42 Inert gas supply device 43 Second valve 44 Third valve

Claims (6)

上下方向に延在するストークと該ストークの上端に連通しキャビティが形成された金型とを有する鋳造機と、
溶湯が貯留される加圧室と、
該加圧室内に気体を供給するための気体供給管と該気体供給管に接続され該気体供給管内に気体を供給するための気体供給装置とを有する加圧手段と、
該加圧室内の溶湯内に開口して不活性ガスを供給するための不活性ガス供給管と該不活性ガス供給管に接続され該不活性ガス供給管内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置とを有する不活性ガス供給手段とを備え、
該ストークの下端は該加圧室内において開口し、該加圧手段によって該加圧室内が加圧されることにより、該加圧室内の溶湯を該ストークの下端から該ストーク内へ流入させ該ストークを介して該キャビティ内へ充填可能な低圧鋳造装置において、
該気体供給管と該不活性ガス供給管とに接続され該気体供給管と該不活性ガス供給管とを連通する連通管が設けられ、該連通管には該気体供給管内と該不活性ガス供給管内との連通/遮断を切替えるための第1の弁が設けられていることを特徴とする低圧鋳造装置。
A casting machine having a stalk extending in the vertical direction and a mold having a cavity communicating with the upper end of the stalk;
A pressure chamber in which molten metal is stored;
A pressurizing means having a gas supply pipe for supplying gas into the pressurization chamber and a gas supply device connected to the gas supply pipe for supplying gas into the gas supply pipe;
An inert gas supply pipe for opening the molten metal in the pressurized chamber to supply an inert gas and an inert gas connected to the inert gas supply pipe for supplying the inert gas into the inert gas supply pipe. An inert gas supply means having an active gas supply device,
The lower end of the stalk opens in the pressurizing chamber, and the pressurizing means pressurizes the pressurizing chamber, so that the molten metal in the pressurizing chamber flows into the stalk from the lower end of the stalk. In a low-pressure casting apparatus that can be filled into the cavity via
A communication pipe connected to the gas supply pipe and the inert gas supply pipe and communicating the gas supply pipe and the inert gas supply pipe is provided, and the communication pipe includes the inside of the gas supply pipe and the inert gas. A low-pressure casting apparatus, wherein a first valve for switching between communication / blocking with a supply pipe is provided.
該不活性ガス供給管の一端は該不活性ガス供給装置に接続され他端は該加圧室の溶湯内に開口し、該不活性ガス供給管の一部であって該連通管に接続されている部分よりも該不活性ガス供給装置寄りの部分には第2の弁が設けられ、該第2の弁は、該不活性ガス供給管内の該一端側と該他端側との連通/遮断を切替え可能であることを特徴とする請求項1記載の低圧鋳造装置。   One end of the inert gas supply pipe is connected to the inert gas supply apparatus, and the other end opens into the molten metal in the pressurizing chamber, and is part of the inert gas supply pipe and connected to the communication pipe. The second valve is provided in a portion closer to the inert gas supply device than the portion being provided, and the second valve is connected to the one end side and the other end side in the inert gas supply pipe. The low-pressure casting apparatus according to claim 1, wherein the shut-off can be switched. 該不活性ガス供給管の一端は該不活性ガス供給装置に接続され他端は該加圧室の溶湯内に開口し、該不活性ガス供給管の一部であって該連通管に接続されている部分よりも該不活性ガス供給管の他端寄りの部分には第3の弁が設けられ、該第3の弁は、該不活性ガス供給管内の該一端側と該他端側との連通/遮断を切替え可能であることを特徴とする請求項1記載の低圧鋳造装置。   One end of the inert gas supply pipe is connected to the inert gas supply apparatus, and the other end opens into the molten metal in the pressurizing chamber, and is part of the inert gas supply pipe and connected to the communication pipe. A third valve is provided in a portion closer to the other end of the inert gas supply pipe than a portion where the third gas is present, and the third valve is connected to the one end side and the other end side in the inert gas supply pipe. 2. The low-pressure casting apparatus according to claim 1, wherein the communication / interruption of the air can be switched. 該気体供給管の一端は該気体供給装置に接続され他端は該加圧室内に開口し、該気体供給管の一部であって該連通管に接続されている部分よりも該気体供給装置寄りの部分には、該気体供給管から分岐する分岐管が設けられ、該分岐管には該気体供給管内と大気との連通/遮断を切替え可能な第4の弁が設けられていることを特徴とする請求項1記載の低圧鋳造装置。   One end of the gas supply pipe is connected to the gas supply apparatus, and the other end opens into the pressurizing chamber, and the gas supply apparatus is more than a part of the gas supply pipe connected to the communication pipe. A branch pipe branching from the gas supply pipe is provided in a portion near the gas supply pipe, and a fourth valve capable of switching communication / blocking between the gas supply pipe and the atmosphere is provided in the branch pipe. 2. The low-pressure casting apparatus according to claim 1, wherein 該気体供給管の一端は該気体供給装置に接続され他端は該加圧室内に開口し、該気体供給管の一部であって該連通管に接続されている部分よりも該気体供給管の他端寄りの部分には第5の弁が設けられ、該第5の弁は、該気体供給管内の一端側と他端側との連通/遮断を切替え可能であることを特徴とする請求項1記載の低圧鋳造装置。   One end of the gas supply pipe is connected to the gas supply apparatus, and the other end opens into the pressurizing chamber, and the gas supply pipe is more than a part of the gas supply pipe connected to the communication pipe. A fifth valve is provided in a portion near the other end of the gas valve, and the fifth valve is capable of switching between communication / blocking between one end side and the other end side in the gas supply pipe. Item 1. The low pressure casting apparatus according to Item 1. 請求項1乃至請求項5のいずれか一記載の低圧鋳造装置を用いて低圧鋳造を行うことを特徴とする低圧鋳造方法。   A low-pressure casting method, wherein low-pressure casting is performed using the low-pressure casting apparatus according to any one of claims 1 to 5.
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