JP2010506726A - 鋳物製品の鋳造方法および該鋳造方法に用いられるプレス装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】製品輪郭形状の凹部を有する下鋳型と、該下鋳型に重ね合わせることにより、前記鋳物製品を鋳造するためのキャビティを画成する製品輪郭形状の膨出部を有する上鋳型とを備える鋳型を用いて鋳物製品を鋳造する鋳造方法及び鋳造用プレス装置。前記鋳造方法は前記下鋳型の凹部に鋳物製品を鋳造するのに必要な所定の量の溶融金属を注湯する工程と、前記上鋳型を所定の第1速度により該上鋳型が該溶融金属の表面に接触を開始する直前の所定の位置まで下降する工程と、該直前の所定の位置以降は該上鋳型を所定の第2速度に切り替えて下降する工程と、重ね合わせる該上鋳型の状態情報を検出する工程と、該状態情報が所定の状態情報に達したことを検出したのち、該上鋳型の下降を停止する工程とを含んでいる。
【選択図】なし
Description
また、前記固定手段Cは、前記上鋳型F1を鋳型加圧板3に支持することができる構成であれば、とくに限定されるものではないが、たとえばエアシリンダなどの駆動機構と該駆動機構の作動により回動または伸縮するクランプ部材とから構成することができる。または、電磁力を用いた支持構造や、吸引力を用いた支持構造とすることもできる。
また、前記検出手段Dは、上鋳型F1が溶融金属12および下鋳型F2から受ける加圧力を検出する機能を有していれば、とくに限定されるものではなく、前記昇降手段Bの種類により適宜選定することができる。本実施の形態では、昇降手段Bとして電動サーボシリンダが用いられているので、前記昇降手段Bのロッド先端部2aに設けられるロードセルが選定されている。
また、前記制御装置Eは、前記走行台車の往復移動の動作回路、昇降手段Bの昇降動作である上昇速度や下降速度、停止を制御する動作回路、固定手段Cの動作回路およびこれらの動作回路を連動して制御する回路ならびに予め入力される情報である上鋳型の状態情報などを記憶させるメモリなどから構成されている。
また、前記制御手段Eは、上鋳型の状態情報として、前記下鋳型F2に重ね合わされた該上鋳型F1が前記溶融金属12および該下鋳型F2から受ける加圧力を前記検出手段Dにより検出し、所定の情報値として所定の加圧力に達したという検出信号に基づいて、該上鋳型F1の下降を停止するように前記昇降手段Bの動作を制御している。
そこで、本実施の形態では、溶融金属の温度(溶湯温度)が約1360℃と約1400℃の場合について、表1に示される鋳物製品の重量に対する第2速度(プレス速度)の適正な範囲を求める実験を行った。その結果を図2に示す。
このため、本発明においては、下鋳型に重ね合わせる上鋳型が下鋳型に接触を開始した位置P1から押し込み過ぎない限界の位置P2までの範囲R内の、該上鋳型が前記溶融金属および前記下鋳型から受ける加圧力の情報のうち、該加圧力が所定の加圧力に達したという情報に基づきその時点で上鋳型の下降を停止することにする。
そこで、さらに高精度の下降距離を設定するために、本発明の他の実施の形態では、図11に示されるように、下鋳型に溶融金属がない状態で、上鋳型を下鋳型に重ね合わせる工程の上鋳型へ掛かる圧力(加圧力)を測定し、所定の加圧力が掛かったときに上鋳型の下降を停止するプレス完了位置としての上鋳型の下降距離を設定する。図11において、点P3で上下鋳型が接触し始め、ついで上鋳型と下鋳型の重ね合わせ面(見切り面)での所定の加圧力が約0.01MPaあれば、点P4で上下鋳型が密着していると考えられるため、この場合は、上鋳型の下降距離(プレス完了位置)を約280.4mmに設定する。
本実施の形態における鋳物製品の鋳造方法は、前述の造型条件が変わる場合や一定期間毎にプレス完了位置としての上鋳型の下降距離を測定し、改めて該測定した下降距離を鋳物製品を鋳造するときの上鋳型の下降距離に設定するために、上鋳型を下鋳型に向けて下降する工程と、該上鋳型を前記下鋳型に重ね合わせたときの該上鋳型の下降移動距離と該上鋳型が前記下鋳型から受ける加圧力との関係を検出する工程と、該関係から所定の加圧力における上鋳型の下降距離を設定する工程とを行う。これにより、適正なプレス完了位置を決定できるため、寸法精度の高い鋳物製品を生産することができる。
図13−図15に、鋳型合わせ後に鋳枠から砂型を抜き出す場合のプレス装置の概略構成図を示す。プレス装置A2は、造型後の上鋳型F5と下鋳型F6と支持するガイドロッド42と、上鋳型F5を昇降させる昇降手段B2と、上鋳型F5と下鋳型F6を合わせた後、鋳枠25と砂型6を分離する抜枠手段Gと、砂型6を載置する定盤52bを備えている。プレス工程は、下鋳型F6に溶湯金属12を注湯した後、昇降手段B2により上鋳型F5と下鋳型F6を合わせ、溶融金属を成型する(図14参照)。次に抜枠手段Gに設置された先端の抜枠板8が下降して、砂型6が定盤52bに載置される(図15参照)。
Claims (10)
- 鋳型造型法によって造型された上鋳型と下鋳型を重ね合わせることにより、鋳物製品を鋳造するための製品輪郭形状を呈するキャビティを画成する鋳型を用いて鋳物製品を鋳造する鋳造方法であって、
前記下鋳型に鋳物製品を鋳造するのに必要な所定の量の溶融金属を注湯する工程と、
前記上鋳型を所定の第1速度により該上鋳型が該溶融金属の表面に接触を開始する直前の所定の位置まで下降する工程と、
該直前の所定の位置以降は該上鋳型を所定の第2速度に切り替えて下降する工程と、
該上鋳型を前記下鋳型に重ね合わせる該上鋳型の状態情報を検出する工程と、
該状態情報が所定の状態情報に達したことを検出したのち、該上鋳型の下降を停止する工程
とを含む鋳物製品の鋳造方法。 - 前記第2速度が、あらかじめ求められた鋳物製品の重量との関係式に基づいて、前記鋳物製品の重量に応じた適正な速度に設定される工程を含む請求項1記載の鋳物製品の鋳造方法。
- 前記関係式が、前記第2速度の増加に伴い鋳物製品の重量が減少する二次曲線の関係式である請求項2記載の鋳物製品の鋳造方法。
- 前記第2速度が、前記鋳物製品の重量と第2速度との関係式から±85〜88%の範囲内の速度である請求項2または3記載の鋳物製品の鋳造方法。
- 前記上鋳型の状態情報が、該上鋳型が前記溶融金属および前記下鋳型から受ける加圧力、または該上鋳型が下降した距離である請求項1、2または3記載の鋳物製品の鋳造方法。
- 請求項1記載の鋳物製品の鋳造方法に用いられるプレス装置であって、
可動フレームと、
該可動フレームに設けられる昇降手段と、
該昇降手段のロッドの先端部に連結される鋳型加圧板と、
該加圧板に立設されるガイドロッドと、
前記鋳型加圧板に設けられ、前記上鋳型を支持する固定手段と、
前記昇降手段を作動させて前記下鋳型に重ね合わされる該上鋳型の状態情報を検出する検出手段と、
前記可動フレーム、昇降手段および固定手段の動作を制御するとともに、該検出手段の検出に基づいて前記昇降手段の動作を制御する制御手段とを備えており、
該制御手段における前記昇降手段の動作としての下降の速度が、前記上鋳型を該上鋳型が該溶融金属の表面に接触を開始する直前の所定の位置まで下降させる所定の第1速度と、該直前の所定の位置以降は該第1速度を切り替えて該上鋳型を下降させる所定の第2速度に設定されてなる鋳造用プレス装置。 - 前記制御手段が、あらかじめ求められた鋳物製品の重量と第2速度との関係式を記憶するメモリ回路と、前記鋳物製品の重量に応じた適正な第2速度に設定する設定回路を具備してなる請求項6記載の鋳造用プレス装置。
- 前記関係式が、前記第2速度の増加に伴い鋳物製品の重量が減少する二次曲線の関係式である請求項7記載の鋳造用プレス装置。
- 前記第2速度が、前記鋳物製品の重量と第2速度との関係式から±85〜88%の範囲内の速度である請求項7または8記載の鋳造用プレス装置。
- 前記上鋳型の状態情報が、該上鋳型が前記溶融金属および前記下鋳型から受ける加圧力、または該上鋳型が下降した距離である請求項6、7または8記載の鋳造用プレス装置。
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