JP2011206785A - 鋳造方法、その砂型、およびその鋳造装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳型に注入される溶湯の歩留まりを向上させることが可能な鋳造方法を提供する。
【解決手段】溶湯注入用の空洞を形成する溶湯注入部７、鋳物製品用の空洞を形成する製品部８、および、溶湯注入部と製品部を連通接続する空洞を形成する湯道９を備えた砂型１０内に所要量の溶湯を注入して鋳物製品を鋳造する方法であって、製品部と湯道とを合わせた容量とほぼ同一の容量の溶湯Ｍを、溶湯注入部7に注入する工程と、溶湯Ｍが注入された溶湯注入部７に耐熱性の栓部材１２を挿入して、溶湯注入部７内の溶湯を押し出し、製品部内および湯道内に溶湯を充満させたのち湯道の先端開口部を栓部材で閉塞することを特徴とする鋳造方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、鋳造方法、その砂型、およびその鋳造装置に係り、より詳しくは、溶湯注入用の空洞を形成する溶湯注入部、鋳物製品用の空洞を形成する製品部、および、溶湯注入部と製品部を連通接続する空洞を形成する湯道を備えた砂型内に所要量の溶湯を注入して鋳物製品を鋳造する鋳造方法、その砂型、およびその鋳造装置に関する。

従来、鋳物を鋳造するに際しては、溶湯注入用の空洞を形成する湯口、鋳物製品用の空洞を形成する製品部と湯口を連通接続する空洞を形成する湯口棒、湯道および堰を砂型に形成して、湯口から溶湯を注入し、製品部、堰、湯道および湯口を溶湯で満たすのが一般的である。

なお、上述の鋳造方法は、昔から慣用的・経験的に行われていた技術のため、これらの技術を記載した文献を発見することができなかった。

しかし、このように構成された従来の鋳造方法では、鋳物製品の他に、堰、湯道および湯口を満たす溶湯も必要なため、鋳型に注入される溶湯の歩留まりが悪い問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、鋳型に注入される溶湯の歩留まりを向上させることが可能な鋳造方法、その砂型、およびその鋳造装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明の鋳造方法は、溶湯注入用の空洞を形成する溶湯注入部、鋳物製品用の空洞を形成する製品部、および、溶湯注入部と製品部を連通接続する空洞を形成する湯道を備えた砂型内に所要量の溶湯を注入して鋳物製品を鋳造する方法であって、製品部と湯道とを合わせた容量とほぼ同一の容量の溶湯を、溶湯注入部に注入する工程と、溶湯が注入された溶湯注入部に耐熱性の栓部材を挿入して、溶湯注入部内の溶湯を押し出し、製品部内および湯道内に溶湯を充満させたのち湯道の先端開口部を栓部材で閉塞することを特徴とする。

以上の説明から明らかなように本発明は、溶湯注入用の空洞を形成する溶湯注入部、鋳物製品用の空洞を形成する製品部、および、溶湯注入部と製品部を連通接続する空洞を形成する湯道を備えた砂型内に所要量の溶湯を注入して鋳物製品を鋳造する方法であって、製品部と湯道とを合わせた容量とほぼ同一の容量の溶湯を、溶湯注入部に注入する工程と、溶湯が注入された溶湯注入部に耐熱性の栓部材を挿入して、溶湯注入部内の溶湯を押し出し、製品部内および湯道内に溶湯を充満させたのち湯道の先端開口部を栓部材で閉塞するから、鋳型に注入された溶湯が鋳物製品の他に使用されるのは、湯道だけなので、鋳型に注入された溶湯の歩留まりが向上する優れた実用的効果を奏する。

本発明を適用した鋳造装置の一実施例を示す正面図であって、取鍋から砂型に注湯する状態を示す。 本発明の主要部材である砂型の平面図である。 図２の縦断面図である。 本発明の鋳造方法の工程を示す説明図である。

以下、本発明を適用した鋳造装置の一実施例について、図１〜図４に基づき詳細に説明する。本鋳造装置においては、図１に示すように、走行台車１を介し前後方向へ間歇的に移動可能にして配設された自動注湯機２の右側位置に、重畳状態の上下鋳枠３・４が、図示しない搬送装置を介し前後方向へ間歇的に移動可能にして配設してある。そして、自動注湯機２には、後述する砂型１０に取鍋５から注入する溶湯Ｍの重量を計量するロードセル６が設けてある。

また、上下鋳枠３・４には、図２および図３に示すように、溶湯注入用の空洞を形成する溶湯注入部７、鋳物製品用の空洞を形成する製品部８、および、溶湯注入部７と製品部８を連通接続する空洞を形成する湯道９を備えた砂型１０が内蔵してある。また、溶湯注入部７の左壁面の下部には、溶湯注入部７に注入された溶湯Ｍのうち、製品部８および湯道９に対する余剰分を逃がすための空洞を形成する逃がし部１１が形成してある。

また、自動注湯機２には、図１に示すように、溶湯が注入された砂型１０の溶湯注入部７に、耐熱性の栓部材１２を挿入する栓部材挿入装置１３が装着してあり、栓部材挿入装置１３は、そのピストンロッドの下端に栓部材１１を吸着可能な吸着手段１４を装着した下向きのシリンダ１５と、溶湯注入部７の真上位置と、積み重ねて保管された多数の栓部材１２・１２の真上位置との間を、シリンダ１５を往復移動させるシリンダ往復動手段（図示せず）と、で構成してある。

そして、栓部材１２は、砂型で構成してあって、溶湯注入部７に挿入可能な形状と湯道９の先端開口部を閉塞可能な寸法を有している。また、吸着手段１４としては、栓部材１２の上面に鉄板を貼着した場合には永久磁石や電磁石があり、栓部材１２が非通気性である場合には真空源と連通する吸引機構がある。

なお、吸着手段１４が永久磁石の場合には栓部材１２は、永久磁石に吸着され、かつ、砂型１０の溶湯注入部７に挿入されたのちシリンダ１５が収縮作動する時、砂型１０との接触抵抗により永久磁石から分離するようになっている。
またなお、吸着手段１４が電磁石の場合には、栓部材１２の吸着・分離は、電磁石への給電のＯＮ・ＯＦＦによって行うようにする。
またなお、吸着手段１４が吸引機構の場合には、栓部材１２の吸着・分離は、吸着手段１４の真空源へのＯＮ・ＯＦＦによって行うようにする。

このように構成したものは、図４−Ａに示すように、自動注湯機２の取鍋５から注入する溶湯Ｍの重量をロードセル６によって計量しながら、砂型１０の製品部８と湯道９とを合わせた容量とほぼ同一の容量の溶湯Ｍを、溶湯注入部７に注入する。次いで、図４−Ｂに示すように、栓部材挿入装置１３のシリンダ１５を伸長作動して溶湯Ｍが注入された溶湯注入部７に栓部材１２を挿入し、溶湯注入部７内の溶湯Ｍを押し出して製品部８内および湯道９内に溶湯Ｍを充満させたのち湯道９の先端開口部を栓部材１２で閉塞し、続いて、図４−Ｃに示すように、吸着手段１４による栓部材１２への吸着を解除したりしたのち、栓部材１２を溶湯注入部７の底部に残留させたままシリンダ１５を収縮作動する。 これにより、 湯道９から溶湯注入部７への溶湯Ｍの逆流が止められて注湯は完了する。

７ 溶湯注入部
８ 製品部
９ 湯道
１２ 栓部材

Claims (4)

1. 溶湯注入用の空洞を形成する溶湯注入部、鋳物製品用の空洞を形成する製品部、および、前記溶湯注入部と前記製品部を連通接続する空洞を形成する湯道を備えた砂型内に所要量の溶湯を注入して鋳物製品を鋳造する方法であって、
   前記製品部と前記湯道とを合わせた容量とほぼ同一の容量の溶湯を、前記溶湯注入部に注入する工程と、
   溶湯が注入された前記溶湯注入部に耐熱性の栓部材を挿入して、前記溶湯注入部内の溶湯を押し出し、前記製品部内および前記湯道内に溶湯を充満させたのち湯道の先端開口部を栓部材で閉塞することを特徴とする鋳造方法。
2. 請求項１に記載の鋳造方法において、
   前記栓部材は、前記溶湯注入部内に挿入可能な形状と前記湯道の先端開口部を閉塞可能な寸法を有する砂型であることを特徴とする鋳造方法。
3. 請求項１または２に記載の鋳造方法に用いる砂型であって、
   前記溶湯注入部は、横断面の面積が一様な棒状体でありかつ下部に、溶湯注入部に注入された溶湯のうち、前記製品部および前記湯道に対する余剰分を逃がすための空洞を形成する逃がし部が設けてあることを特徴とする砂型。
4. 請求項１または２に記載の鋳造方法を実施する装置であって、
   前記鋳型に所要量の溶湯を注入する自動注湯機と、
   溶湯が注入された前記砂型の溶湯注入部に、耐熱性の栓部材を挿入する栓部材挿入装置と、
   を含むことを特徴とする鋳造装置。