JP2012245525A - Die casting device and method - Google Patents

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清 藤野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die-casting device which can simply produce a cast product having no shrinkage cavity and no gas entrainment by filling a die cavity with molten metal having no contamination with oxide film in a short time, and effectively pressurizing the molten metal in the closed cavity, and which is compact, has high working efficiency, is easy in maintenance and is low in installation cost.SOLUTION: The die-casting device comprises: a fixed die 1 and movable die 2; a casting sleeve 5 which is formed to the fixed die 1 and communicates with a die cavity C through an outlet gate C2; a casting unit which is equipped with a gas-pressurized molten metal-pouring ladle 7, and feeds below, the molten metal having no contamination with oxide film inside the die cavity passing through a casting stalk 9 via a molten metal delivery opening 51 formed on the casting sleeve 5; a casting plunger 6 which slides in the sleeve 5, clogs the opening 51 and pressurizes the molten metal; and a molten metal-feeding furnace 26. The ladle 7 is arranged at a position where the ladle is immersed into the molten metal in the furnace 26, and a closed structure is formed by closing a molten metal inflow port 7a.

Description

本発明は、軽金属合金等の鋳造品を鋳造することができる、金型キャビテイ内へ溶湯を下方から供給充填するダイカスト鋳造装置、特にガス加圧注湯鍋を用いて金型キャビテイ内へ溶湯を下方から供給充填するダイカスト鋳造装置や、これを用いたダイカスト鋳造方法に関する。   The present invention is a die-casting apparatus capable of casting a cast product such as a light metal alloy from the lower side to supply and fill molten metal into the mold cavity, and in particular, from the lower side, the molten metal is injected into the mold cavity using a gas pressurized hot water pot. The present invention relates to a die casting apparatus for supplying and filling, and a die casting method using the same.

従来より、アルミニウム合金等の鋳造品、特に強度を必要とされる部品等を鋳造する場合、溶湯鋳込み時におけるガスの巻き込み、酸化膜の混入などを防止することが困難なために、一般的にはダイカスト鋳造装置は使用できず、特殊な竪型ダイカスト鋳造装置や、重力鋳造機、低圧鋳造機が使用されている。これに対して、本発明者らは、加圧ガス注湯鍋を有する鋳込手段を用いたダイカスト鋳造装置及びかかる装置を用いた方法を提案している(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, when casting cast products such as aluminum alloys, especially parts that require strength, it is generally difficult to prevent gas entrainment and oxide film mixing during casting of the molten metal. Die casting equipment cannot be used, and special vertical die casting equipment, gravity casting machines, and low pressure casting machines are used. On the other hand, the present inventors have proposed the die-casting apparatus using the casting means which has a pressurized gas pouring pan, and the method using such an apparatus (for example, refer patent document 1).

特開2006−116598号公報JP 2006-116598 A

ダイカスト鋳造装置による鋳造において、高品質の鋳造品、特に薄肉で強度を必要とする大型の鋳造品を鋳造するためには、酸化膜の混入を防止すると共に、溶湯を途中で停滞させることなく、短時間内に金型キャビテイに充填する必要がある。また、鋳造品の強度上の不良欠陥の大きい原因となる酸化膜の混入やガスの巻き込みを防止し、凝固収縮によって発生するひけ巣を防止するためには、下方から溶湯を充填すると共に、凝固収縮体積を補充するための、充分量の溶湯を有効に加圧して補充する必要がある。また、その際、稼動運転中のトラブルを少なくするために、実用上キャビテイの構造や鋳造装置全体の構造を簡単にする必要がある。そして、作業効率やメンテナンスの容易さも重要な要素である。本発明者が提案した上記文献1に記載されたダイカスト鋳造装置はこれらの要求をほぼ満たすものであったが、本発明者はさらなる研究を行った。   In casting with a die casting apparatus, in order to cast a high-quality cast product, especially a large cast product that is thin and requires strength, while preventing the oxide film from mixing, the molten metal does not stagnate halfway, It is necessary to fill the mold cavities within a short time. Moreover, in order to prevent the inclusion of oxide film and gas entrainment, which is a major cause of defective defects in the strength of cast products, and to prevent shrinkage caused by solidification shrinkage, the molten metal is filled from below and solidified. It is necessary to effectively pressurize a sufficient amount of molten metal to replenish the contraction volume. At that time, in order to reduce trouble during operation, it is necessary to simplify the structure of the cavity and the structure of the entire casting apparatus. Work efficiency and ease of maintenance are also important factors. The die casting apparatus described in the above-mentioned document 1 proposed by the present inventor almost fulfills these requirements, but the present inventor conducted further research.

本発明の課題は、特に酸化膜の混入のない溶湯を高温の状態のままで、高速で短時間内に金型キャビテイに充填し、閉塞されたキャビテイ内の溶湯を有効に加圧して、ひけ巣の発生がなく、かつ、ガスの巻き込みのない鋳造品を簡便に鋳造することのできる、作業効率がよく、メンテナンスの容易な、設備費の安いダイカスト鋳造法を提供することにある。   The object of the present invention is to fill the mold cavities at high speed within a short period of time, with the molten metal free of oxide film mixed in at a high temperature, effectively pressurize the molten metal in the closed cavities, It is an object of the present invention to provide a die casting casting method that can easily cast a cast product that does not generate a nest and does not involve gas, has high work efficiency, is easy to maintain, and has low equipment costs.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究した結果、上部が蓋で密閉され底部に溶湯流入口を有するガス加圧注湯鍋を給湯炉の溶湯中に浸漬することにより、湯面の酸化膜の混入を防止すると共に湯温の低下を防止し、これに酸化しない不活性ガスのガス圧を加えて注湯することにより、作業効率がよく、メンテナンスの容易な、設備費の安い装置とすることができると共に、かかるガス加圧注湯鍋のガス圧力を高くすることによって溶湯を高速で短時間内に供給、且つ、完全に充填することができ、酸化膜の混入及びガスの巻き込みのない鋳造品を鋳造することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。さらに、鋳込まれた溶湯がキャビテイ内を充填した後、鋳込プランジャーが追加押し込みを行うと共に、必要に応じて閉塞状態の溶湯を複数箇所の加圧ピンにより圧力伝達距離を短くして有効に加圧すると、ひけ巣の発生がなく、かつ、酸化膜の混入及びガスの巻き込みのない鋳造品を鋳造することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventor has immersed a gas pressurized pouring pan having a top sealed with a lid and a molten metal inlet at the bottom into the molten metal in the hot water furnace, thereby forming an oxide film on the molten metal surface. By adding the inert gas gas pressure that is not oxidized and pouring the hot water, the work efficiency is good, the maintenance is easy, and the equipment cost is low. In addition, it is possible to supply the molten metal at high speed in a short time by completely increasing the gas pressure of the gas pressurized hot water pan, and to completely fill it, and there is no oxide film mixing and gas entrainment. As a result, the present invention has been completed. In addition, after the cast molten metal fills the cavity, the cast plunger performs additional push-in, and if necessary, the molten metal in the closed state can be effectively shortened by multiple pressure pins. It has been found that when a pressure is applied to the casting, a cast product can be produced in which no shrinkage is generated and no oxide film is mixed and no gas is involved, and the present invention has been completed.

すなわち本発明は、(1)金型キャビテイを形成する固定金型及び可動金型と、該固定金型に設けられた、金型キャビテイに連通する鋳込スリーブと、該鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を介して、鋳込ストークを通じて下方から金型キャビテイ内へ溶湯を供給充填する、ガス加圧注湯鍋を具備した鋳込手段と、前記鋳込スリーブ内を摺動し、溶湯送出開口を塞ぐと共に溶湯を加圧する鋳込プランジャーと、給湯炉と、を備えたダイカスト鋳造装置であって、前記給湯炉内の溶湯中に浸漬してガス加圧注湯鍋が配置され、該ガス加圧注湯鍋は、底部に溶湯流入口を有すると共に該溶湯流入口を閉塞可能な閉塞部材を備え、閉塞部材で溶湯流入口を閉塞して密閉構造を形成するよう構成されていることを特徴とするダイカスト鋳造装置や、(2)ガス加圧注湯鍋が、鍋本体の側部から斜め上方に突出して設けられた鋳込ストークを備え、給湯炉と共に或いは別個に、装置本体に対して装脱着可能な構成であることを特徴とする上記(1)に記載のダイカスト鋳造装置や、(3)ガス加圧注湯鍋の容量が1回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のダイカスト鋳造装置や、(4)ガス加圧注湯鍋の上部に湯面検知棒を備えていることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置や、(5)ガス加圧注湯鍋の上部に加圧ガス通路を設け、該加圧ガス通路に溶湯注湯速度を制御するためのガス加圧シリンダーが連結されていることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置や、(6)金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段を備えていることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置や、(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置を用いる鋳造方法であって、ガス加圧注湯鍋から鋳込ストーク、鋳込スリーブを通じて溶湯を金型キャビテイ内へ鋳込み、溶湯がキャビテイ内を充填した後、鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を鋳込プランジャーで閉塞し、その後、金型キャビテイ内の溶湯を加圧することを特徴とするダイカスト鋳造方法や、(8)金型キャビテイ内の溶湯を加圧する時、型開力又は型開量を検出し、その値が規定値以上に大きくなった場合、加圧速度を遅くし、発生する型開力を小さくすることを特徴とする上記(7)に記載のダイカスト鋳造方法や、(9)鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を鋳込プランジャーチップで閉塞した後、直ちにガス加圧注湯鍋内のガス圧を大気開放すると共に、底部の溶湯流入口の閉塞部材を開放し、次回に必要な溶湯をガス加圧注湯鍋に供給し、再び閉塞部材で閉塞して次回の鋳造に備えることを特徴とする上記(7)又は(8)に記載のダイカスト鋳造方法や、(10)加圧用のガスとして不活性ガスを使用し、鋳込終了時のガス圧を1kg/cm以上に制御して鋳込むことを特徴とする上記(7)〜(9)のいずれかに記載のダイカスト鋳造方法や、(11)鋳造品が軽金属合金の薄肉で大型の鋳造品であることを特徴とする上記(7)〜(10)のいずれかに記載のダイカスト鋳造方法に関する。 That is, the present invention is (1) a fixed mold and a movable mold that form a mold cavity, a cast sleeve that is provided in the fixed mold and communicates with the mold cavity, and is formed in the cast sleeve. Through the molten metal delivery opening, through the casting stalk, the molten metal is supplied and filled into the mold cavity from below, the casting means equipped with a gas pressurized pouring pan, the inside of the casting sleeve slides, and the molten metal delivery opening A die casting apparatus comprising a casting plunger that pressurizes the molten metal and a hot water furnace, wherein a gas pressurized hot water pan is disposed so as to be immersed in the molten metal in the hot water furnace. The hot water pan has a molten metal inlet at the bottom and a closing member capable of closing the molten metal inlet. The die casting is configured to close the molten metal inlet with the closing member to form a sealed structure. Casting equipment and (2) The gas pressurized hot water pouring pan is provided with cast stalk that protrudes obliquely upward from the side of the pan main body, and is configured to be attached to and detached from the apparatus main body together with or separately from the hot water furnace. (1) or (1) or (3), wherein the capacity of the die-casting apparatus according to (1) above, or (3) the capacity of the gas pressurized pouring pan is a capacity capable of accommodating the molten metal required for one casting. (2) The die-casting apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the die-casting apparatus according to (2), or (4) a hot-water level detecting rod is provided on the upper portion of the gas pressurized hot water pan. (5) A gas pressurization gas passage is provided in the upper part of the gas pressurization pouring pan, and a gas pressurization cylinder for controlling the molten metal pouring speed is connected to the pressurization gas passage. Die-casting according to any one of (1) to (4) And (6) a die casting apparatus according to any one of (1) to (5), further comprising a pressurizing means for pressurizing the molten metal in the mold cavity, and (7) the above A casting method using the die casting apparatus according to any one of (1) to (6), wherein a molten metal is cast into a mold cavity through a casting stalk and a casting sleeve from a gas pressurized pouring pot, and the molten metal is inside the cavity. A die casting method characterized in that the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve is closed with a casting plunger and then the molten metal in the mold cavity is pressurized, and (8) the mold. When pressurizing the molten metal in the cavity, the mold opening force or mold opening amount is detected, and when the value becomes larger than the specified value, the pressurizing speed is slowed down and the generated mold opening force is reduced. As described in (7) above Die-casting method, (9) After closing the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve with the casting plunger tip, immediately release the gas pressure in the gas pressurized pouring pan to the atmosphere, and at the bottom of the molten metal inlet The die-casting according to (7) or (8) above, wherein the closing member is opened, the molten metal necessary for the next time is supplied to the gas pressurizing pouring pot, and is closed again with the closing member to prepare for the next casting. (10) The above (7) to (9), wherein (10) an inert gas is used as the gas for pressurization, and the gas pressure at the end of casting is controlled to 1 kg / cm 2 or more. The die-casting method according to any one of (7) to (10) above, or (11) the die-casting method according to any one of (7) to (10) above, wherein the cast product is a thin and large cast product of a light metal alloy About.

本発明によれば、酸化膜の混入のない溶湯を高速で短時間内に金型キャビテイに充填し、閉塞されたキャビテイ内の溶湯を有効に加圧して、ひけ巣の発生がなく、かつ、ガスの巻き込みのない鋳造品を簡便に鋳造することのできる、作業効率がよく、メンテナンスの容易な、設備費の安いダイカスト鋳造装置及び該ダイカスト鋳造装置を用いるダイカスト鋳造方法を提供することができる。   According to the present invention, the molten mold free of oxide film is filled in the mold cavities within a short time at high speed, the molten metal in the blocked cavities is effectively pressurized, and there is no occurrence of shrinkage nests, and It is possible to provide a die-casting apparatus capable of easily casting a cast product without entrainment of gas, having high work efficiency, easy maintenance, and low equipment cost, and a die-casting method using the die-casting apparatus.

本発明の一実施形態に係わるダイカスト鋳造装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the die-casting apparatus concerning one Embodiment of this invention. 図1に示すダイカスト鋳造装置の作動状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operating state of the die-casting apparatus shown in FIG. 図1に示すダイカスト鋳造装置の作動状態を示す説明図(図2続き)である。It is explanatory drawing (continuation of FIG. 2) which shows the operation state of the die-casting apparatus shown in FIG. 図1に示すダイカスト鋳造装置において、型を開き、鋳造品を取り出すと共に、給湯する状態を示す説明図である。In the die-casting apparatus shown in FIG. 1, it is explanatory drawing which shows the state which opens a type | mold, takes out a cast product, and supplies hot water.

本発明のダイカスト鋳造装置としては、金型キャビテイを形成する固定金型及び可動金型と、該固定金型に設けられた、金型キャビテイに連通する鋳込スリーブと、該鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を介して、鋳込ストークを通じて下方から金型キャビテイ内へ溶湯を供給充填する、ガス加圧注湯鍋を具備した鋳込手段と、前記鋳込スリーブ内を摺動し、溶湯送出開口を塞ぐと共に溶湯を加圧する鋳込プランジャーと、給湯炉と、を備えたダイカスト鋳造装置であって、前記給湯炉内の溶湯中に浸漬してガス加圧注湯鍋が配置され、該ガス加圧注湯鍋は、底部に溶湯流入口を有すると共に該溶湯流入口を閉塞可能な閉塞部材を備え、閉塞部材で溶湯流入口を閉塞して密閉構造を形成するよう構成されている装置であれば特に制限されるものではなく、本発明のダイカスト鋳造装置は、作業効率がよく、メンテナンスの容易な設備費の安いダイカスト鋳造装置であると共に、本発明のダイカスト鋳造装置を用いることにより、酸化膜の混入もなく、かつ、ガスの巻き込みのない鋳造品、特に薄肉で強度を必要とする大型の鋳造品を好適に鋳造することができる。そして、かかる鋳造品としては特に限定されるものではないが、軽金属合金、特に酸化し易く、約7%と凝固収縮が大きいアルミニューム合金を用いて薄肉で大型の鋳造品を鋳造する場合に、有利に適用することができる。   The die casting apparatus of the present invention includes a fixed mold and a movable mold that form a mold cavity, a cast sleeve that is provided in the fixed mold and communicates with the mold cavity, and is formed on the cast sleeve. Through the molten metal delivery opening, the molten metal is supplied and filled into the mold cavity from below through the casting stalk, and the casting means having a gas pressurized hot pot is slid in the casting sleeve to deliver the molten metal. A die casting apparatus comprising a casting plunger that closes the opening and pressurizes the molten metal, and a hot water furnace, wherein a gas pressurized hot water pan is disposed so as to be immersed in the molten metal in the hot water furnace. The pressure pouring pan is a device that has a molten metal inlet at the bottom and a closing member that can close the molten metal inlet, and is configured to form a sealed structure by closing the molten metal inlet with the closing member. Limited However, the die casting apparatus of the present invention is a die casting apparatus with good work efficiency, easy maintenance and low equipment cost, and by using the die casting apparatus of the present invention, there is no mixing of oxide film, In addition, it is possible to suitably cast a cast product that does not involve gas, particularly a large cast product that is thin and requires strength. And although it is not particularly limited as such a cast product, when casting a thin and large cast product using a light metal alloy, particularly an aluminum alloy that is easily oxidized and has a large solidification shrinkage of about 7%, It can be advantageously applied.

本発明のダイカスト鋳造装置は、固定金型及び可動金型が上下に配置された竪型ダイカスト装置、並びに固定金型及び可動金型が左右に配置された横型ダイカスト装置のいずれであってもよい。   The die casting apparatus of the present invention may be any of a vertical die casting apparatus in which a fixed mold and a movable mold are arranged up and down, and a horizontal die casting apparatus in which the fixed mold and the movable mold are arranged on the left and right. .

本発明のダイカスト鋳造装置における鋳込手段としては、鋳込スリ−ブに形成された溶湯送出開口を介して鋳込ストークを通じて下方から金型キャビテイ内へ溶湯を供給充填する、ガス加圧注湯鍋を具備した手段であり、ガス加圧注湯鍋は、底部に溶湯流入口有すると共に該溶湯流入口を閉塞可能な閉塞部材を備え、閉塞部材で溶湯流入口を閉塞して密閉構造を形成するよう構成されている。そして、ガス加圧注湯鍋は、給湯炉内の溶湯中に浸漬して配置される。かかる鋳込手段は、例えば、給湯ラドルを用いて装置本体の外側に位置する注湯鍋の溶湯給湯口から溶湯を導入し、鍋蓋を閉塞することにより密閉構造を形成する従来の方式よりも、酸化膜の混入は少なく、作業が大幅に容易となり、作業効率が向上する。   As the casting means in the die casting apparatus of the present invention, a gas pressurized pouring pan is used to supply and fill the molten metal from below into the mold cavity through the casting stalk through the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve. The gas pressurized pouring pan has a molten metal inlet at the bottom and a closing member capable of closing the molten metal inlet, and is configured to close the molten metal inlet with the closing member to form a sealed structure. ing. And a gas pressurization pouring pan is immersed and arrange | positioned in the molten metal in a hot-water supply furnace. Such casting means is, for example, using a hot water supply ladle to introduce molten metal from the molten metal hot water inlet of the pouring pan located outside the apparatus main body, and to form a sealed structure by closing the pan lid, There is little contamination of the oxide film, the work is greatly facilitated, and work efficiency is improved.

具体的にガス加圧注湯鍋は、例えば、鍋本体上部の鍋蓋に、溶湯流入口を閉塞する閉塞部材を駆動する閉塞用シリンダーを設置し、また、鍋蓋に加圧ガス流入口を設けることが好ましい。また、鍋本体の側部から鋳込ストークが斜めに突出して設けられていることが好ましい。さらに、鍋蓋に、その先端で湯面を検知することができる湯面検知棒を設けることが好ましい。   Specifically, for a gas pressurized pouring pan, for example, a closing cylinder that drives a closing member that closes the molten metal inlet is installed in the pan lid at the top of the pan body, and a pressurized gas inlet is provided in the pot lid. Is preferred. Moreover, it is preferable that the casting stalk is provided so as to protrude obliquely from the side portion of the pan body. Furthermore, it is preferable to provide a hot water level detection rod that can detect the hot water level at the tip of the pan lid.

ガス加圧注湯鍋は、1回の鋳造に必要な湯量を供給できればよいので、その内径は、100〜300mm程度であることが好ましく、150〜250mmであることがより好ましい。また、その高さは、400〜1000mm程度であることが好ましく、500〜800mm程度であることがより好ましい。   Since the gas pressurization pouring pot only needs to be able to supply the amount of hot water required for one casting, the inner diameter is preferably about 100 to 300 mm, and more preferably 150 to 250 mm. Moreover, it is preferable that the height is about 400-1000 mm, and it is more preferable that it is about 500-800 mm.

本発明におけるガス加圧注湯鍋は、小径で縦長とすることにより、ガス部の面積を小さくできるので、ガス圧の高圧化を可能にして、容易に金型キャビテイ内まで溶湯を充填することができ、また、金型キャビテイへの定量的な溶湯の供給や供給速度の高速化及びショットタイムラグの短縮化を可能とし、高品質な鋳造や大型の鋳造品の鋳造が可能となる。このような注湯鍋を用いることにより、生産サイクルタイムが短くなるので、生産性も向上する。   Since the gas pressurized hot water pot in the present invention has a small diameter and is vertically long, the area of the gas part can be reduced, so that the gas pressure can be increased and the molten metal can be easily filled into the mold cavity. Further, it is possible to supply a molten metal quantitatively to the mold cavities, increase the supply speed, and shorten the shot time lag, thereby enabling high-quality casting and casting of a large cast product. By using such a pouring pot, the production cycle time is shortened, so the productivity is also improved.

また、ガス加圧注湯鍋は、1回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量とすることにより、各鋳込み時の注湯鍋内の溶湯量が常に一定なので圧力補正を行う必要がなく、より精度よく溶湯の充填速度の制御を行うことができる。すなわち、複数回分の容量の場合には、各鋳込み時の液面レベルが異なり、圧力の微妙な調整を行う必要があるが、1回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量とすることにより、このような微妙な調整を行う必要がなく、高品質な鋳造品で充填速度の微妙な調整を行う必要がある場合には有効である。   In addition, the gas pressurized pouring pan has a capacity that can accommodate the molten metal required for one casting, so that the amount of molten metal in the pouring pan at each casting is always constant, so there is no need for pressure correction and more accuracy. It is possible to control the filling rate of the molten metal well. That is, in the case of the capacity for multiple times, the liquid level at the time of each casting is different, and it is necessary to finely adjust the pressure, but by making the capacity that can accommodate the molten metal necessary for one casting This is effective when there is no need to make such a fine adjustment and it is necessary to make a fine adjustment of the filling speed with a high-quality casting.

また、ガス加圧注湯鍋は、装置本体に固定されたものであってもよいが、メンテナンスを行い易くするべく、装置本体に装脱着可能な構成であることが好ましい。ガス加圧注湯鍋を装置本体に固定(装着)するための鍋本体取り付け手段としては、傾斜した鋳込ストークが鋳込スリーブに安定して保持されるように、鋳込ストークに平行な面で固定盤に取り付けることができる構造であることが好ましい。すなわち、ガス加圧注湯鍋を装置本体から脱着して移動させる際、まず鋳込みストークの方向と平行に移動させて装置本体から脱着し、その後、水平に移動させる構成とすることが好ましい。また、ガス加圧注湯鍋は、給湯炉内の溶湯に浸漬するが、給湯炉に直接取り付けないことが好ましい。   In addition, the gas pressurized hot water pouring pan may be fixed to the apparatus main body, but preferably has a configuration that can be attached to and detached from the apparatus main body in order to facilitate maintenance. As a pan body mounting means for fixing (attaching) the gas pressurized hot water pan to the device body, it is fixed on a surface parallel to the casting stalk so that the inclined casting stalk is stably held by the casting sleeve. A structure that can be attached to a board is preferred. That is, when the gas pressurized pouring pan is detached from the apparatus main body and moved, it is preferable that the gas pressurized pouring pan is first moved parallel to the direction of casting stalk to be detached from the apparatus main body and then moved horizontally. Moreover, although a gas pressurized hot-water pot is immersed in the molten metal in a hot water furnace, it is preferable not to attach directly to a hot water furnace.

本発明のガス加圧注湯鍋及び鋳込ストークは、給湯炉の溶湯内に浸漬されており、冷却が少なく、これにより、凝固層の発生を抑制し、湯廻りが良好で鋳造製品の不良発生を極力抑制することが可能となる。   The gas pressurized hot water pouring pan and cast stalk of the present invention are immersed in the molten metal of the hot water furnace, and there is little cooling, thereby suppressing the generation of a solidified layer, good hot water circulation and the occurrence of defective casting products. It is possible to suppress as much as possible.

ガス加圧注湯鍋に導入するガス(不活性ガス)の制御は、圧力制御弁を用いて行ってもよいが、ガス加圧シリンダー及びピストンを有した加圧ガス導入手段を用いて、ピストン速度を制御することにより行うことが好ましい。加圧ガス導入手段におけるピストンはプログラム制御されたパルスモーターにより駆動されることが好ましく、具体的には、パルスモーターにより駆動されるスクリュー軸によりピストンの進退を精度よく制御する。かかる加圧ガス導入手段を用いることにより、加圧ガスを正確に制御して溶湯の鋳込速度をより確実に制御することができる。例えば、通過面積の狭い鋳込スリーブの溶湯送出開口や出口ゲートを通過する時に一時的に溶湯速度を低下させて噴流の発生を防止すると共に、鋳込速度を上げても問題のないところでは鋳込速度を上げて、全体としては高速で鋳込むことができ、高品質の鋳造品をより確実に製造することができる。また、薄肉鋳造の場合には、さらに蓄圧タンク(アキュムレーター)を有していることが好ましい。また、このガス加圧シリンダーを活用して、給湯時、ガス加圧注湯鍋内を真空にして給湯時間の短縮化もできる。   Control of the gas (inert gas) introduced into the gas pressurized hot water pan may be performed using a pressure control valve, but the piston speed is adjusted using a pressurized gas introducing means having a gas pressurized cylinder and a piston. It is preferable to carry out by controlling. The piston in the pressurized gas introduction means is preferably driven by a pulse motor controlled by a program. Specifically, the advance and retreat of the piston is accurately controlled by a screw shaft driven by the pulse motor. By using such a pressurized gas introducing means, it is possible to accurately control the pressurized gas and more reliably control the casting speed of the molten metal. For example, when passing through a molten metal delivery opening or outlet gate of a casting sleeve having a small passage area, the molten metal speed is temporarily reduced to prevent the generation of a jet, and at a place where there is no problem even if the casting speed is increased. The casting speed can be increased and casting can be performed at a high speed as a whole, and a high-quality casting can be more reliably manufactured. Further, in the case of thin-wall casting, it is preferable to further have a pressure accumulation tank (accumulator). Also, by utilizing this gas pressurization cylinder, the hot water supply time can be shortened by evacuating the gas pressurization pouring pan during hot water supply.

また、鋳込手段は、上記ガス加圧注湯鍋に加えて、金型キャビテイ内のガスを排出する排気手段を備えていることが好ましい。該排気手段は、真空ポンプや高速ブロアーなどによる真空吸引であってもよいが、ガスシリンダー及びピストンを有して、該ピストン速度を制御することにより、金型キャビテイへの溶湯のより高速な充填を可能にすると共に、金型キャビテイ内のガスを制御よく排出することができ、鋳込み時にもこの排気速度を精度よく制御することができるので、より正確に鋳込み速度を制御することができる。この排気手段におけるピストンもガス導入手段同様、プログラム制御されたパルスモーターにより駆動されることが好ましく、パルスモーターにより駆動されるスクリュー軸によりピストンの進退を精度よく制御することができる。   Moreover, it is preferable that the casting means includes an exhaust means for discharging the gas in the mold cavities in addition to the gas pressurized hot water pot. The exhaust means may be vacuum suction by a vacuum pump, a high-speed blower, or the like, but has a gas cylinder and a piston, and by controlling the piston speed, the mold cavity is filled with molten metal at a higher speed. In addition, the gas in the mold cavity can be discharged with good control, and the pumping speed can be controlled with high precision even during casting, so that the casting speed can be controlled more accurately. Like the gas introduction means, the piston in the exhaust means is preferably driven by a program-controlled pulse motor, and the advance and retreat of the piston can be accurately controlled by a screw shaft driven by the pulse motor.

鋳込スリーブは、上方に位置する金型キャビテイに出口ゲートを介して連通するものであって、少なくとも固定金型に取り付けられ及び/又は固定金型に形成されるものであれば特に制限されるものではなく、好ましくは円形断面であって、例えば、竪型装置の場合、固定金型の下部に取り付けられた下方に延設されたスリーブや、固定盤及び固定金型にあけられた穴を例示することができ、横型装置の場合、固定金型にあけられた穴や、固定金型及び可動金型にあけられた穴を組み合わせることにより形成される横穴や、固定金型及び可動金型の合わせ面部分に略垂直方向にあけられた穴を例示することができる。   The casting sleeve is particularly limited as long as it is in communication with the mold cavity located above via the exit gate and is attached to and / or formed on the fixed mold. For example, in the case of a saddle type device, a downwardly extending sleeve attached to the lower part of the fixed mold, or a hole formed in the fixed platen and the fixed mold is used. For example, in the case of a horizontal device, a hole formed in a fixed mold, a horizontal hole formed by combining a hole formed in a fixed mold and a movable mold, a fixed mold, and a movable mold A hole formed in a substantially vertical direction in the mating surface portion can be exemplified.

本発明のダイカスト鋳造装置においては、鋳込スリーブを短い小径の鋳込スリ−ブとしているので、溶湯の滞留時間も非常に短く、冷却による凝固層の発生もなく、流れ抵抗も小さくなるので、金型キャビテイまでの充填をよりスムーズ、かつ、低圧で行うことができ、また、装置自体の製造や清掃等のメンテナンスも容易となる。かかる鋳込スリーブの内径としては、例えば50mmφ〜150mmφ程度であり、80mmφ〜120mmφであることが好ましく、また、長さとしては、例えば、100mm〜200mm程度であり、120mm〜160mmであることが好ましい。   In the die casting apparatus of the present invention, since the casting sleeve is a short small diameter casting sleeve, the residence time of the molten metal is also very short, there is no generation of a solidified layer due to cooling, and the flow resistance is also small. Filling up to mold cavities can be carried out more smoothly and at a low pressure, and maintenance such as manufacture and cleaning of the apparatus itself is facilitated. The inner diameter of the cast sleeve is, for example, about 50 mm to 150 mm, preferably 80 mm to 120 mm, and the length is, for example, about 100 mm to 200 mm, preferably 120 mm to 160 mm. .

また、鋳込スリ−ブ出口の先端部は、先端に向かって漸次大きくなるようテーパー状に構成することが好ましく、これにより、ガスの排出を容易にすると共に、内壁に発生した凝固層が鋳込プランジャーによって金型キャビテイに押し込まれないようにすることができる。   Further, the tip of the casting sleeve outlet is preferably tapered so that it gradually increases toward the tip, thereby facilitating gas discharge and the solidified layer generated on the inner wall is cast. It is possible to prevent the plunger from being pushed into the mold cavity by the plunger.

上記鋳込手段及び鋳込スリーブの組み合わせにより、鋳込プランジャーを用いることなく、鋳込手段が溶湯を金型キャビテイ全体に充満させるよう構成することが可能になり、これにより、溶湯の冷却凝固を防止すると共に凝固層の混入を防止、さらに、酸化膜の混入を防止して、品質をより向上させることができる。   The combination of the casting means and the casting sleeve allows the casting means to be configured to fill the entire mold cavity without using a casting plunger, thereby cooling and solidifying the molten metal. In addition to preventing the solidified layer from mixing, and further preventing the oxide film from mixing, the quality can be further improved.

また、鋳込スリ−ブには、鋳込ストークとの連通部である溶湯送出開口が鋳込スリーブに設けられている。かかる溶湯送出開口の形状としては特に制限されないが、湯流れ、加工の容易さ等から、断面が隅角を丸めた四角形であることが好ましく、この場合、溶湯送出開口の一辺の長さはストークの内径よりも小さくすることが好ましい。   The casting sleeve is provided with a molten metal delivery opening, which is a communicating portion with the casting stalk, in the casting sleeve. The shape of the molten metal delivery opening is not particularly limited, but is preferably a quadrilateral with a rounded corner in view of the flow of the molten metal, ease of processing, etc. In this case, the length of one side of the molten metal delivery opening is Stoke. It is preferable to make it smaller than the inner diameter.

前記鋳込スリーブ内を摺動し、鋳込スリーブの溶湯送出開口を塞ぐと共に溶湯を加圧する鋳込プランジャーは、金型キャビテイに充填された溶湯の逆流を防止するために溶湯送出開口を閉塞し、さらに前進して金型キャビテイ内に充填された溶湯を加圧する手段である。かかる鋳込プランジャーとしては、鋳込スリーブ内を気密下に摺動しうるプランジャーチップ(プランジャーヘッド)と、前記プランジャーチップを進退させることができるプランジャーロッドを有するものを例示することができ、プランジャーロッドの往復動の駆動源としては、油圧シリンダーやサーボモーターを挙げることができる。かかる鋳込プランジャーは固定金型を貫通して設けられることが好ましい。   A casting plunger that slides inside the casting sleeve and closes the molten metal delivery opening of the casting sleeve and pressurizes the molten metal closes the molten metal delivery opening to prevent the backflow of the molten metal filled in the mold cavity. Further, it is means for further advancing and pressurizing the molten metal filled in the mold cavity. Examples of the cast plunger include a plunger tip (plunger head) that can slide in an airtight manner in the cast sleeve and a plunger rod that can move the plunger tip forward and backward. As a driving source for the reciprocating motion of the plunger rod, a hydraulic cylinder and a servo motor can be cited. Such a casting plunger is preferably provided through the stationary mold.

また、プランジャーチップが鋳込スリーブの溶湯送出開口を閉塞した後、プランジャーチップ後端が溶湯送出開口まで進出した時、溶湯送出開口を開放するよう構成することが好ましく、その場合、プランジャーチップの後方のプランジャーロッド内にガス通路を形成することが好ましい。すなわち、プランジャーロッドのガス通路に連絡弁を開放してガスを送入し、プランジャーチップの後端を溶湯送出開口に到達させて、プランジャーチップとプランジャーロッドとの間の小さな隙間からガスを噴出させることにより、鋳込ストーク内の溶湯を注湯鍋内に落下させる構成とすることができる。これにより、溶湯送出開口部分や鋳込ストーク内の上部に溶湯を残存させることなく、すべての溶湯を確実に給湯炉の溶湯に浸漬されている鋳込ストークの下部部分に導くことが可能となり、プランジャーチップの後退時の溶湯のさしこみや、鋳込ストーク内での凝固固着などのトラブルの発生を防止することができる。前記ガス通路内のガス圧としては、注湯鍋内のガスの圧力と同じであることが好ましく、加圧ガスとして不活性ガスを用いることにより、鋳込ストーク内の溶湯の酸化を防止することができる。   Further, after the plunger tip closes the molten metal delivery opening of the casting sleeve, it is preferable that the molten metal delivery opening be opened when the rear end of the plunger tip advances to the molten metal delivery opening. A gas passage is preferably formed in the plunger rod behind the tip. That is, the communication valve is opened to the gas passage of the plunger rod to feed in gas, and the rear end of the plunger tip reaches the molten metal delivery opening, from a small gap between the plunger tip and the plunger rod. It can be set as the structure which drops the molten metal in cast-in stalk in the pouring pan by ejecting gas. This makes it possible to guide all the molten metal to the lower part of the cast stalk that is immersed in the molten metal of the hot water furnace without leaving the molten metal in the molten metal delivery opening and the upper part of the cast stalk. It is possible to prevent the occurrence of troubles such as squeezing of the molten metal when the plunger tip is retracted and solidification and fixation in the casting stalk. The gas pressure in the gas passage is preferably the same as the pressure of the gas in the pouring pan, and by using an inert gas as the pressurized gas, it is possible to prevent oxidation of the molten metal in the casting stalk. it can.

また、本発明のダイカスト鋳造装置においては、閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段を備えていることが好ましい。すなわち、前記鋳込プランジャーと共に金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段を備えていることが好ましい。かかる加圧手段としては、金型キャビテイを介して鋳込スリーブと離れた位置のキャビテイの湯溜部に配設された加圧ピンを例示することができる。加圧ピンは複数設けることが好ましく、また、その直径は、そのキャビテイの湯溜部分の深さの2/3〜1倍程度であることが好ましい。このように、離れた位置にある鋳込プランジャー及び複数の加圧ピンで溶湯を加圧することによって、キャビテイ内の溶湯への圧力伝達距離を短くすることにより、キャビテイ製品部に均一に圧力を伝えることができ、小さい加圧圧力で凝固時にひけ巣の発生しない鋳造品を鋳造することが可能になる。また、鋳込プランジャー及び加圧ピンを製品の形態に応じて適当な位置に配置することによって、キャビテイ製品部の溶湯の圧力伝達距離を更に短くし、圧力伝達をより均一かつ充分なものにすることができ、これにより、小さな加圧圧力でひけ巣の発生を防止することができる。また、本発明のダイカスト鋳造装置は、小さな圧力で充分な溶湯の加圧を行うことができるので、従来の高圧法の1/3〜1/5の型締力で対応することができ、鋳造装置の製造コストの大幅な低減が可能となる。   Moreover, in the die-casting apparatus of this invention, it is preferable to provide the pressurizing means to pressurize the molten metal in the closed mold cavity. That is, it is preferable to provide a pressurizing means for pressurizing the molten metal in the mold cavity together with the casting plunger. An example of such pressurizing means is a pressurizing pin disposed in the hot water reservoir of the cavity at a position away from the casting sleeve via the mold cavity. It is preferable to provide a plurality of pressure pins, and the diameter is preferably about 2/3 to 1 times the depth of the hot water reservoir portion of the cavity. In this way, by pressurizing the molten metal with the casting plunger and the plurality of pressure pins located at remote positions, the pressure transmission distance to the molten metal in the cavity is shortened, so that the pressure is uniformly applied to the cavity product part. This makes it possible to cast a casting that does not generate any shrinkage when solidified with a small pressure. In addition, by placing the cast plunger and the pressure pin at appropriate positions according to the product form, the pressure transmission distance of the molten metal in the cavity product part is further shortened, and the pressure transmission is made more uniform and sufficient. This can prevent the formation of a sinkhole with a small pressure. Moreover, the die casting apparatus of the present invention can press the molten metal sufficiently with a small pressure, so that it can cope with a mold clamping force of 1/3 to 1/5 that of the conventional high pressure method. The manufacturing cost of the device can be greatly reduced.

続いて、本発明のダイカスト鋳造方法について説明する。本発明のダイカスト鋳造方法としては、上記本発明のダイカスト鋳造装置を用いた鋳造方法であって、ガス加圧注湯鍋から鋳込ストーク及び鋳込スリーブを通じて溶湯を金型キャビテイ内へ鋳込み、溶湯がキャビテイ内を充填した後、鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を鋳込プランジャーで閉塞し、その後金型キャビテイ内の溶湯を加圧する方法であれば特に制限されるものではなく、溶湯の鋳込みにおいては、溶湯の先湯が、溶湯送出開口を通過する時及び金型キャビテイの入り口の出口ゲートを通過する時に、鋳込み速度を低下させるよう制御して溶湯を鋳込む方法であることが好ましい。これにより、噴流の発生を防止して、溶湯へのガスの巻き込みを防止することができると共に、装置トラブルを回避することができる。また、鋳込プランジャーや加圧手段で加圧する時には、型締力又は型開量を検出し、その値が規定値以上に大きくなった場合、鋳込プランジャーや加圧手段の加圧速度を遅くし、発生する型開力を小さくする制御を行うことが好ましい。   Next, the die casting method of the present invention will be described. The die casting method of the present invention is a casting method using the above-described die casting apparatus of the present invention, in which a molten metal is cast into a mold cavity through a casting stalk and a casting sleeve from the gas pressurized pouring pot, After filling the inside, there is no particular limitation as long as it is a method of closing the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve with a casting plunger and then pressurizing the molten metal in the mold cavity. In the method, it is preferable that the molten metal is cast by controlling so that the casting speed is lowered when the molten metal passes through the molten metal delivery opening and the outlet gate of the entrance of the mold cavity. Thereby, generation | occurrence | production of a jet flow can be prevented, the entrainment of the gas to a molten metal can be prevented, and an apparatus trouble can be avoided. Also, when pressurizing with a casting plunger or pressurizing means, the mold clamping force or mold opening amount is detected, and if the value becomes larger than the specified value, the pressurizing speed of the casting plunger or pressurizing means It is preferable to perform control to slow down the speed and to reduce the generated mold opening force.

また、鋳込み終了時のガス加圧注湯鍋内の圧力が1kg/cm以上になるよう制御して溶湯を鋳込むことが好ましく、これにより、全体としての鋳込み時間を短縮することができると共に、完全充填を行い、高品質の鋳造品を製造することができる。 Further, it is preferable to cast the molten metal by controlling the pressure in the gas pressurizing pouring pan at the end of casting to be 1 kg / cm 2 or more, thereby shortening the entire casting time and completely Filling can be performed to produce high quality castings.

また、鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を鋳込プランジャーで閉塞した後、直ちにガス加圧注湯鍋内のガス圧を大気開放すると共に、鍋底の溶湯流入口の閉塞部材を開放して、次回に必要な溶湯をガス加圧注湯鍋に供給し、再び溶湯流入口の閉塞部材を閉塞して、次回の鋳造に備えることが好ましい。閉塞部材の閉塞は、例えば、湯面検知棒の先端に湯面が接するタイミングで行うことができる。   In addition, after closing the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve with the casting plunger, immediately release the gas pressure in the gas pressurized hot water pan to the atmosphere, and open the closing member of the molten metal inlet at the bottom of the pan, It is preferable to supply the molten metal necessary for the next time to the gas pressure pouring pot, close the closing member of the molten metal inlet again, and prepare for the next casting. For example, the blocking member can be closed at the timing when the molten metal surface comes into contact with the tip of the molten metal surface detection rod.

以下、本発明のダイカスト鋳造装置を図面を参照して説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although the die-casting apparatus of this invention is demonstrated with reference to drawings, the technical scope of this invention is not limited to these.

図1は本発明の一実施形態に係わるダイカスト鋳造装置の概略縦断面図であり、図2及び図3は図1に示すダイカスト鋳造装置の作動状態を示す説明図であり、図4は図1に示すダイカスト鋳造装置において、型を開き、鋳造品を取り出すと共に、給湯する状態を示す説明図である。   FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a die casting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are explanatory views showing the operating state of the die casting apparatus shown in FIG. 1, and FIG. In the die-casting apparatus shown in FIG. 2, it is explanatory drawing which shows the state which opens a type | mold, takes out a cast, and supplies hot water.

図1及び図4に示すように、本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造装置は、鋳造装置の固定盤3に取り付けられた固定金型1と、移動して型閉型開を行うことができる可動盤4に、可動金型ホルダー15を介して取り付けられた可動金型2と、これら固定金型1及び可動金型2を具備する装置本体の斜め下方に配置されたガス加圧注湯鍋7とを備えており、ガス加圧注湯鍋7は、給湯炉26の溶湯中に浸漬されている。また、固定金型1と可動金型2により、金型キャビテイCが形成されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 4, the die casting apparatus according to one embodiment of the present invention is capable of moving and performing mold closing by moving with a fixed mold 1 attached to a fixed plate 3 of the casting apparatus. A movable mold 2 mounted on a movable platen 4 via a movable mold holder 15, and a gas pressurizing pouring pot 7 disposed obliquely below an apparatus main body including the fixed mold 1 and the movable mold 2. The pressurized gas pouring pan 7 is immersed in the molten metal of the hot water furnace 26. A mold cavity C is formed by the fixed mold 1 and the movable mold 2.

ガス加圧注湯鍋7は、給湯炉26の湯面に存在する酸化膜が流入しないように、底部に溶湯流入口7aを有し、上部にガスを密閉できる蓋20を備えている。蓋20には、溶湯流入口7aを閉塞する棒状閉塞部材7bを進退させる駆動用シリンダー21、及び給湯炉26内の湯面をその先端で検知する湯面検知棒8が取り付けられると共に、加圧ガスを供給するガス入口7cが設けられている。また、鍋本体の側部には鋳込ストーク9が設けられている。鋳込ストーク9の下端入口は金型キャビテイCへの1回の注湯の際に下降する鍋内の湯面の下方に配置されており、溶湯が送出される際、仮にガス加圧注湯鍋7内の湯面に酸化膜が存在していても、これらが鋳込ストーク9を通じて金型キャビテイCに混入することはない。なお、本発明のダイカスト鋳造装置は、ガス加圧注湯鍋7内への溶湯の導入が底部の溶湯流入口7aから行われ、また、加圧ガスには不活性ガスが用いられるので、ガス加圧注湯鍋7内の湯面が酸化するおそれはない。また、ガス加圧注湯鍋7本体及び鋳込ストーク9の下部の大部分は、給湯炉26の溶湯中に浸漬されており、ガス加圧注湯鍋7及び鋳込ストーク9内部の溶湯の温度低下、凝固層発生が防止される。   The gas pressurized hot water pouring pan 7 has a molten metal inlet 7 a at the bottom and a lid 20 that can seal the gas at the top so that an oxide film present on the hot water surface of the hot water furnace 26 does not flow. The lid 20 is provided with a driving cylinder 21 for advancing and retracting a rod-like closing member 7b for closing the molten metal inlet 7a, and a hot water level detecting rod 8 for detecting the hot water level in the hot water furnace 26 at its tip, and pressurizing. A gas inlet 7c for supplying gas is provided. A cast stalk 9 is provided on the side of the pan body. The lower end inlet of the casting stalk 9 is arranged below the hot water surface in the pan that descends during a single pouring of the mold cavity C. When the molten metal is sent out, the gas pressurized pouring pan 7 Even if oxide films are present on the inner surface of the molten metal, they are not mixed into the mold cavity C through the casting stalk 9. In the die casting apparatus of the present invention, the introduction of the molten metal into the gas pressurized hot pot 7 is performed from the molten metal inlet 7a at the bottom, and the inert gas is used as the pressurized gas. There is no possibility that the hot water surface in the hot water pan 7 is oxidized. Further, most of the main body of the gas pressurizing pouring pan 7 and the lower portion of the cast stalk 9 are immersed in the molten metal in the hot water furnace 26, and the temperature of the molten metal in the gas pressurized pouring pan 7 and the cast stalk 9 is reduced and solidified. Layer generation is prevented.

固定金型1には、鋳込スリーブ5の出口ゲートC2が穿設されており、かかる出口ゲートC2の下部には、鋳込スリーブ5が設けられ、その側部には鋳込ストーク9の径よりも小さな寸法の溶湯送出開口51が形成されている。かかる溶湯送出開口51を介して、鋳込スリーブ5と鋳込ストーク9とが連通している。   The fixed mold 1 is provided with an exit gate C2 of a casting sleeve 5, and a casting sleeve 5 is provided below the outlet gate C2, and a diameter of the casting stalk 9 is formed on a side portion thereof. A molten metal delivery opening 51 having a smaller dimension is formed. The casting sleeve 5 and the casting stalk 9 communicate with each other through the molten metal delivery opening 51.

また、鋳込スリーブ5内には、鋳込プランジャー用油圧シリンダー18により駆動する鋳込プランジャー6が設けられており、鋳込手段によって、金型キャビテイC内に完全に溶湯を充填(充満)した後、鋳込プランジャー6を油圧シリンダー18により前進させて溶湯送出開口51を閉塞し、引き続いて前進させ金型キャビテイC内の凝固収縮体積分の溶湯を鋳込スリーブ5から加圧補給する。また、プランジャーチップ63の後方のプランジャーロッド61内には、ガス通路64が形成されている。かかるガス通路64に、ガス加圧注湯鍋7へ導入するガスと同様の経路(ガス加圧用シリンダー22)からガスを導入し、プランジャーチップ63の後端を溶湯送出開口51に到達させた後、プランジャーチップ63とプランジャーロッド61との間の小さな隙間からガスを噴出させることにより、鋳込ストーク9内の溶湯を確実にガス加圧注湯鍋7内に落下させる。   Further, a casting plunger 6 driven by a casting plunger hydraulic cylinder 18 is provided in the casting sleeve 5, and the mold cavity C is completely filled with molten metal by the casting means (filling) ), The casting plunger 6 is moved forward by the hydraulic cylinder 18 to close the molten metal delivery opening 51, and subsequently moved forward to pressurize the molten metal for the solidification shrinkage volume in the mold cavity C from the casting sleeve 5. To do. A gas passage 64 is formed in the plunger rod 61 behind the plunger tip 63. After introducing the gas into the gas passage 64 from the same path (gas pressurizing cylinder 22) as the gas to be introduced into the gas pressurizing pouring pan 7, the rear end of the plunger tip 63 reaches the molten metal delivery opening 51, By causing gas to be ejected from a small gap between the plunger tip 63 and the plunger rod 61, the molten metal in the casting stalk 9 is surely dropped into the gas pressurized hot water pouring pan 7.

また、金型キャビテイCの端部には1又は2以上の小さな湯溜部14が形成されており、かかる湯溜部14には、油圧シリンダー12により駆動する加圧ピン11が導入され、金型キャビテイC内の溶湯を加圧する。すなわち、鋳込プランジャー6と共に、これら加圧ピン11を押し出し、キャビテイCの湯溜を介して金型キャビテイC内の溶湯を加圧するようになっている。かかる加圧ピン11の外径は、キャビテイの湯溜部14の直径よりも少し小さく構成されている。なお、これらの加圧ピン11は、鋳込プランジャー6による加圧圧力の届きにくい端部や強度を必要とする部分の近くに設けることが望ましい。   One or two or more small hot water reservoirs 14 are formed at the end of the mold cavity C, and a pressure pin 11 driven by a hydraulic cylinder 12 is introduced into the hot water reservoir 14, Pressurize the molten metal in the mold cavity C. That is, the pressurizing pins 11 are pushed out together with the casting plunger 6 to pressurize the molten metal in the mold cavity C through the hot water reservoir of the cavity C. The outer diameter of the pressure pin 11 is slightly smaller than the diameter of the hot water reservoir 14 of the cavity. In addition, it is desirable to provide these pressurizing pins 11 near an end portion where the pressurizing pressure by the casting plunger 6 is difficult to reach or a portion requiring strength.

次に、上記説明したダイカスト鋳造装置の動作及び鋳造方法について説明する。図1及び図2に示すように、給湯が完了したガス加圧注湯鍋7の底の溶湯流入口が閉塞されると、ガス加圧注湯鍋7内の溶湯湯面にかかるガス圧と、ガス排気手段によるガス排出口13からの真空吸引とによって、ガス加圧注湯鍋7内の溶湯が、鋳込ストーク9、溶湯送出開口51、鋳込みスリーブ5及び出口ゲートC2を通じて金型キャビテイC内へ充填される。   Next, the operation and casting method of the above-described die casting apparatus will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, when the molten metal inlet at the bottom of the gas pressurized pouring pan 7 where hot water supply has been completed is closed, the gas pressure applied to the molten metal surface in the gas pressurized pouring pan 7 and the gas exhaust means Due to the vacuum suction from the gas discharge port 13, the molten metal in the gas pressurized pouring pan 7 is filled into the mold cavity C through the casting stalk 9, the molten metal delivery opening 51, the casting sleeve 5 and the outlet gate C <b> 2.

この時、鋳込速度を制御して溶湯を金型キャビテイC内に充填する。ガス加圧注湯鍋7内への加圧ガスの導入をガス加圧シリンダー22による加圧ガス導入手段を用いて行うことにより、鋳込速度をより正確に制御することができる。   At this time, the casting speed is controlled to fill the mold cavity C with the molten metal. By introducing the pressurized gas into the gas pressurized hot pot 7 using the pressurized gas introducing means by the gas pressure cylinder 22, the casting speed can be controlled more accurately.

すなわち、溶湯の鋳込み段階においては、溶湯が冷却凝固しない短時間内に金型キャビテイCへの充填を完了する必要があるので、ガス加圧注湯鍋7から溶湯の先端湯面が溶湯送出開口51に到達するまでは早く押し上げるが、湯先が溶湯送出開口51を通り過ぎる時には、勢いよく充填するのではなく、鋳込速度を遅くし、図2(a)に示すように、溶湯がプランジャーチップ63の先端から離れることのないように充填して、ガスを巻き込まないようにする。また、湯先が出口ゲートC2を通過する時には、急速に充填すると、溶湯が噴流となってキャビテイの各所に衝突してガスを巻き込むので、図2(b)に示すように、出口ゲートC2の周辺に溶湯が溜まるまでは低い速度に制御し、ガスを巻き込まないようにする。   That is, in the casting stage of the molten metal, it is necessary to complete the filling of the mold cavities C within a short time when the molten metal does not cool and solidify. It pushes up quickly until it reaches, but when the molten metal passes through the molten metal delivery opening 51, it is not filled with vigor, but the casting speed is slowed down so that the molten metal is inserted into the plunger tip 63 as shown in FIG. It is filled so as not to leave the tip of the gas so as not to entrain the gas. Further, when the hot water passes through the exit gate C2, if it is rapidly filled, the molten metal becomes a jet and collides with each part of the cavity and entrains the gas. Therefore, as shown in FIG. Until the molten metal accumulates in the surrounding area, the speed is controlled so as not to entrain gas.

上記のように、溶湯の先端湯面が鋳込ストーク9内を上昇するとき、できるだけ早く押し込むが、溶湯送出開口51の手前に到達したとき、先湯が慣性で飛び出すことがない程度まで減速し、溶湯送出開口51の通過速度を遅くし、溶湯下面がプランジャーチップ先端から浮き上がることがない速度で溶湯を通過させ、先湯が鋳込スリーブ5に少し溜まった時、先湯が出口ゲートC2に飛び込まない範囲の速度まで徐々に速度を上げ、鋳込スリーブ5を充満、先湯が出口ゲートC2を通過する時、再び速度を落とし、キャビテイCを充填する時は、鋳込速度を早くして、全体の充填時間を短く、充填を完了する。特に薄肉鋳造の場合には、高速で短時間内に充填する。この充填完了時、ガス加圧注湯鍋7内のガス圧が1kg/cm以上の圧力となって溶湯を加圧していることが完全充填、ひけ巣発生防止の上で有効である。 As described above, when the molten metal tip rises in the casting stalk 9, the molten metal is pushed in as soon as possible. When the molten metal is allowed to pass through the molten metal delivery opening 51 at a speed such that the lower surface of the molten metal is not lifted from the tip of the plunger tip, Gradually increase the speed to a range that does not jump into the tank, fill the casting sleeve 5, reduce the speed again when the hot water passes through the outlet gate C2, and increase the casting speed when filling the cavity C. The entire filling time is shortened to complete the filling. Especially in the case of thin-wall casting, filling is performed at high speed within a short time. When this filling is completed, it is effective for completely filling and preventing the formation of shrinkage cavities that the gas pressure in the gas pressurized pouring pan 7 is at a pressure of 1 kg / cm 2 or more and pressurizing the molten metal.

金型キャビテイC内の溶湯の流れが充填完了で停止し、加圧ガスの圧力が上昇すると、これを充填完了の信号として検知して、直ちに鋳込プランジャー6で溶湯送出開口51を閉塞、鋳込スリ−ブ5内の溶湯を加圧する。この時、図3(a)に示すように、鋳込プランジャーチップ61の後端が、溶湯送出開口51に達すると加圧ガスが鋳込ストーク9に流入し、鋳込ストーク9内の溶湯はガス加圧注湯鍋7の湯面まで落下する。   When the flow of the molten metal in the mold cavity C stops when filling is completed and the pressure of the pressurized gas rises, this is detected as a filling completion signal, and the molten metal delivery opening 51 is immediately closed by the casting plunger 6; Pressurize the molten metal in the casting sleeve 5. At this time, as shown in FIG. 3A, when the rear end of the cast plunger tip 61 reaches the molten metal delivery opening 51, the pressurized gas flows into the cast stalk 9, and the molten metal in the cast stalk 9 is obtained. Falls to the surface of the gas pressurizing pouring pan 7.

他方、図3(b)に示すように、金型キャビテイC内においては、溶湯の凝固収縮が生起するため、鋳込プランジャー6を進出させ、さらに、図3(c)に示すように中央加圧ピン11a、加圧ピン11bを進出させ、凝固収縮体積に応じた補充を行う。鋳込プランジャー6の進出による凝固収縮体積に応じた加圧補充は、金型キャビテイCの反対側の端部まで圧力伝達が難しい場合があるので、端部周辺の加圧ピン11bを作動させて加圧することにより、全面的に凝固収縮によるひけ巣のない緻密な組織の製品を得ることができる。次いで、図4に示すように、金型キャビテイC内の溶湯の冷却凝固が完了した後、型開きを行い、可動金型で持ち上げられた製品素材は各加圧ピン及び押出ピンによって押し出され、取り出すことができる。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, in the mold cavity C, since the solidification shrinkage of the molten metal occurs, the casting plunger 6 is advanced, and further, as shown in FIG. The pressurization pin 11a and the pressurization pin 11b are advanced to perform replenishment according to the coagulation contraction volume. Since the pressure replenishment according to the solidification shrinkage volume due to the advancement of the casting plunger 6 may be difficult to transmit pressure to the opposite end of the mold cavity C, the pressurizing pin 11b around the end is operated. By applying pressure, a product having a dense structure free from shrinkage due to coagulation shrinkage can be obtained. Next, as shown in FIG. 4, after the cooling and solidification of the molten metal in the mold cavity C is completed, the mold is opened, and the product material lifted by the movable mold is extruded by the pressure pins and the extrusion pins, It can be taken out.

1 固定金型
2 可動金型
3 固定盤
4 可動盤
5 鋳込スリーブ
51 溶湯送出開口
6 鋳込プランジャー
61 鋳込プランジャーロッド
63 鋳込プランジャーチップ
64 ロッドのガス通路
7 ガス加圧注湯鍋
7a 溶湯流入口
7b 溶湯流入口閉塞栓
7c 加圧ガス入口
8 湯面検知棒
9 鋳込ストーク
11a 中央加圧ピン
11b 端部加圧ピン
12a 中央加圧ピン用油圧シリンダー
12b 端部加圧ピン用油圧シリンダー
13 ガス排気口
14a 中央加圧ピン湯溜
14b 端部加圧ピン湯溜
15 可動金型ホルダー
16 加圧板
17 押出板
18 鋳込プランジャー用油圧シリンダー
19 ガス加圧注湯鍋保持装置
20 鍋蓋
21 閉塞栓用シリンダー
22 ガス加圧用シリンダー
23 ガス加圧用ピストン駆動用油圧シリンダー
25 溶湯供給菅
26 給湯炉
27 ガス弁
C 金型キャビテイ
C2 出口ゲート
C3 オーバーフロー
M 溶湯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed die 2 Movable die 3 Fixed platen 4 Movable platen 5 Casting sleeve 51 Molten metal delivery opening 6 Casting plunger 61 Casting plunger rod 63 Casting plunger tip 64 Rod gas passage 7 Gas pressurization pouring pan 7a Molten inlet 7b Molten inlet closing plug 7c Pressurized gas inlet 8 Hot water level detection rod 9 Cast stalk 11a Central pressure pin 11b End pressure pin 12a Central pressure pin hydraulic cylinder 12b End pressure pin hydraulic Cylinder 13 Gas exhaust port 14a Center pressure pin hot water reservoir 14b End pressure pin hot water reservoir 15 Movable mold holder 16 Pressure plate 17 Extrusion plate 18 Casting plunger hydraulic cylinder 19 Gas pressure hot water pot holding device 20 Pot lid 21 Blocking plug cylinder 22 Gas pressurizing cylinder 23 Gas pressurizing piston drive hydraulic cylinder 25 Molten metal supply 26 Hot water furnace 2 7 Gas valve C Mold cavity C2 Exit gate C3 Overflow M Molten metal

Claims (11)

金型キャビテイを形成する固定金型及び可動金型と、
該固定金型に設けられた、金型キャビテイに連通する鋳込スリーブと、
該鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を介して、鋳込ストークを通じて下方から金型キャビテイ内へ溶湯を供給充填する、ガス加圧注湯鍋を具備した鋳込手段と、
前記鋳込スリーブ内を摺動し、溶湯送出開口を塞ぐと共に溶湯を加圧する鋳込プランジャーと、
給湯炉と、
を備えたダイカスト鋳造装置であって、
前記給湯炉内の溶湯中に浸漬してガス加圧注湯鍋が配置され、該ガス加圧注湯鍋は、底部に溶湯流入口を有すると共に該溶湯流入口を閉塞可能な閉塞部材を備え、閉塞部材で溶湯流入口を閉塞して密閉構造を形成するよう構成されていることを特徴とするダイカスト鋳造装置。
A fixed mold and a movable mold forming a mold cavity; and
A casting sleeve provided in the fixed mold and communicating with the mold cavity;
Casting means equipped with a pressurized gas pouring pot for supplying and filling the molten metal into the mold cavity from below through the casting stalk through the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve;
A casting plunger that slides in the casting sleeve and closes the molten metal delivery opening and pressurizes the molten metal;
A water heater,
A die casting apparatus comprising:
A gas pressurized pouring pan is disposed so as to be immersed in the molten metal in the hot water furnace, and the gas pressurized pouring pan has a closing member that has a molten metal inlet at the bottom and can close the molten metal inlet. A die casting apparatus, wherein the molten metal inlet is closed to form a sealed structure.
ガス加圧注湯鍋が、鍋本体の側部から斜め上方に突出して設けられた鋳込ストークを備え、給湯炉と共に或いは別個に、装置本体に対して装脱着可能な構成であることを特徴とする請求項1に記載のダイカスト鋳造装置。   The gas pressurized pouring pan has a cast stalk provided to project obliquely upward from the side of the pan body, and is configured to be attached to and detached from the apparatus body together with or separately from the hot water furnace. The die-casting apparatus according to claim 1. ガス加圧注湯鍋の容量が1回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量であることを特徴とする請求項1又は2に記載のダイカスト鋳造装置。   The die casting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the capacity of the gas pressurized pouring pan is a capacity capable of accommodating a molten metal required for one casting. ガス加圧注湯鍋の上部に湯面検知棒を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置。   The die-casting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a hot water level detection rod is provided at an upper portion of the gas pressurized pouring pan. ガス加圧注湯鍋の上部に加圧ガス通路を設け、該加圧ガス通路に溶湯注湯速度を制御するためのガス加圧シリンダーが連結されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置。   The pressurized gas passage is provided in the upper part of the pressurized gas pouring pan, and a gas pressurizing cylinder for controlling the molten metal pouring speed is connected to the pressurized gas passage. The die-casting apparatus of crab. 金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置。   The die casting apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a pressurizing unit that pressurizes the molten metal in the mold cavity. 請求項1〜6のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置を用いる鋳造方法であって、ガス加圧注湯鍋から鋳込ストーク、鋳込スリーブを通じて溶湯を金型キャビテイ内へ鋳込み、溶湯がキャビテイ内を充填した後、鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を鋳込プランジャーで閉塞し、その後、金型キャビテイ内の溶湯を加圧することを特徴とするダイカスト鋳造方法。   A casting method using the die casting apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a molten metal is cast into a mold cavity through a casting stalk and a casting sleeve from a gas pressurized pouring pot, and the molten metal fills the cavity. Then, the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve is closed with a casting plunger, and then the molten metal in the mold cavity is pressurized. 金型キャビテイ内の溶湯を加圧する時、型開力又は型開量を検出し、その値が規定値以上に大きくなった場合、加圧速度を遅くし、発生する型開力を小さくすることを特徴とする請求項7に記載のダイカスト鋳造方法。   When pressurizing the molten metal in the mold cavity, detect the mold opening force or the amount of mold opening, and if the value exceeds the specified value, slow down the pressurizing speed and reduce the generated mold opening force. The die-casting method according to claim 7. 鋳込スリーブに形成された溶湯送出開口を鋳込プランジャーチップで閉塞した後、直ちにガス加圧注湯鍋内のガス圧を大気開放すると共に、底部の溶湯流入口の閉塞部材を開放し、次回に必要な溶湯をガス加圧注湯鍋に供給し、再び閉塞部材で閉塞して次回の鋳造に備えることを特徴とする請求項7又は8に記載のダイカスト鋳造方法。   After closing the molten metal delivery opening formed in the casting sleeve with the casting plunger tip, immediately release the gas pressure in the gas pressurized pouring pan to the atmosphere and open the closing member of the molten metal inlet at the bottom, next time The die casting method according to claim 7 or 8, wherein a necessary molten metal is supplied to a gas pressure pouring pot and closed again with a closing member to prepare for the next casting. 加圧用のガスとして不活性ガスを使用し、鋳込終了時のガス圧を1kg/cm以上に制御して鋳込むことを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載のダイカスト鋳造方法。 The die-casting method according to any one of claims 7 to 9, wherein an inert gas is used as the pressurizing gas, and the gas pressure at the end of casting is controlled to 1 kg / cm 2 or more to perform casting. . 鋳造品が軽金属合金の薄肉で大型の鋳造品であることを特徴とする請求項7〜10のいずれかに記載のダイカスト鋳造方法。   The die casting method according to any one of claims 7 to 10, wherein the cast product is a light metal alloy thin-walled and large-sized cast product.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114346178A (en) * 2021-12-20 2022-04-15 苏州明志科技股份有限公司 Casting process and casting system

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