JP2013208646A - Method and apparatus for casting - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a casting apparatus which can improve product quality by a simple configuration.SOLUTION: A vacuum casting apparatus 30 is configured to form a molten metal holding space 41a by closing an on-off valve 42 to divide an interior of a connecting part 41 into the molten metal holding space 41a and a molten metal feeding port side space 41b, and pump up a molten metal 5 into the molten metal holding space 41a of the connecting part 41 from a molten metal holding furnace 50 by an electromagnetic pump 40. Then a pressure of the molten metal 5 that has been pumped up into the molten metal holding space 41a is reduced by a connecting part pressure-reducing means, and the molten metal holding space 41a inside the connecting portion 41 is communicated with a molten metal feeding port 6 of an injection sleeve 2 by opening the on-off valve 42, and the molten metal 5, the pressure of which has been reduced in the molten metal holding space 41a, is supplied into the injection sleeve 2.

Description

本発明は、鋳造方法及び鋳造装置に関し、具体的には、金型のキャビティ内に溶湯を射出して行うダイカスト鋳造技術に関する。   The present invention relates to a casting method and a casting apparatus, and more particularly to a die casting technique performed by injecting a molten metal into a cavity of a mold.

従来のダイカスト鋳造においては、給湯口を有する射出スリーブ内に、給湯口を通して溶湯を定量給湯し、この給湯終了後、所定のタイミングで駆動手段により射出チップを前進させ、射出スリーブから金型のキャビティへ溶湯を高圧で射出する技術が用いられている(例えば、特許文献1から特許文献4を参照)。   In conventional die-casting, a fixed amount of molten metal is supplied into an injection sleeve having a hot water supply port through the hot water supply port. After the hot water supply is finished, the injection tip is advanced by a driving means at a predetermined timing, and the cavity from the injection sleeve to the mold A technique for injecting molten metal at high pressure is used (see, for example, Patent Document 1 to Patent Document 4).

特開2003−290899号公報JP 2003-290899 A 特開2005−46905号公報JP 2005-46905 A 特開2011−131265号公報JP 2011-131265 A

前記特許文献1で開示される鋳造装置においては、溶湯保持炉からラドルで溶湯を汲み上げ、このラドルによって射出スリーブの給湯口に給湯するように構成されている。
しかし、上記の構成では、ラドルから射出スリーブに給湯する際に溶湯が大気に触れて、溶湯の温度が低下したり、溶湯に発生する酸化膜や溶湯に溶解する水素ガスによって製品の品質が低下したりするという問題があった。さらに、溶湯内に溶解する水素ガスの量を低減させるために、溶湯に不活性ガスを注入する工程を行う必要があった。
The casting apparatus disclosed in Patent Document 1 is configured such that the molten metal is pumped by a ladle from a molten metal holding furnace, and hot water is supplied to the hot water inlet of the injection sleeve by this ladle.
However, in the above configuration, when the hot water is supplied from the ladle to the injection sleeve, the molten metal comes into contact with the atmosphere, the temperature of the molten metal decreases, or the quality of the product decreases due to the oxide film generated in the molten metal or the hydrogen gas dissolved in the molten metal. There was a problem of doing. Furthermore, in order to reduce the amount of hydrogen gas dissolved in the molten metal, it is necessary to perform a step of injecting an inert gas into the molten metal.

一方、前記特許文献2及び特許文献3で開示される鋳造装置においては、溶湯管と射出スリーブの給湯口とを直接接合し、この給湯管を介して給湯することにより、溶湯が大気に触れないように構成されている。
しかし、上記のような構成においても、給湯管の内部で溶湯が空気と触れることにより、前記の如く酸化膜や溶解水素によって製品の品質低下を十分に防ぐことはできなかった。
On the other hand, in the casting apparatus disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, the molten metal is not exposed to the atmosphere by directly joining the molten metal pipe and the hot water inlet of the injection sleeve and supplying hot water through the hot water pipe. It is configured as follows.
However, even in the configuration as described above, the quality of the product cannot be sufficiently prevented by the oxide film or dissolved hydrogen as described above when the molten metal comes into contact with air inside the hot water supply pipe.

本発明は上記の問題を鑑み、簡易な構成で製品の品質を向上させることができる鋳造装置を提案するものである。   In view of the above problems, the present invention proposes a casting apparatus that can improve product quality with a simple configuration.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1においては、キャビティが形成された金型と、給湯口が形成されて前記キャビティに連通された射出スリーブと、溶湯を内部に貯溜する溶湯保持炉と、その一端が前記溶湯保持炉に接続され、他端が前記給湯口に対向する箇所に接続されて、前記溶湯保持炉と前記射出スリーブとを連結する連結部と、前記連結部に配置されて前記溶湯保持炉から溶湯を汲み上げるポンプと、を具備する鋳造装置において、前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部を介して前記射出スリーブ内に供給した溶湯を、前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う鋳造方法であって、前記連結部には、該連結部の内部で前記ポンプによって汲み上げられた溶湯を保持する溶湯保持空間を形成する開閉部材が配設されるとともに、前記連結部における前記溶湯保持空間が位置する部分には、前記溶湯保持空間を減圧する連結部減圧手段が配設され、前記開閉部材を閉じることにより前記連結部の内部に前記溶湯保持空間を形成する、溶湯保持空間形成工程と、前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部の前記溶湯保持空間内に溶湯を汲み上げる、汲上工程と、前記溶湯保持空間内に汲み上げられた溶湯を前記連結部減圧手段により減圧する、溶湯減圧工程と、前記開閉部材を開くことにより前記連結部の前記溶湯保持空間と前記射出スリーブの前記給湯口とを連通する、連通工程と、前記溶湯保持空間内で減圧された溶湯を射出スリーブ内に供給する、供給工程と、を備えるものである。   That is, in claim 1, a mold having a cavity formed therein, an injection sleeve having a hot water supply port formed therein and communicated with the cavity, a molten metal holding furnace for storing molten metal therein, and one end thereof holding the molten metal Connected to the furnace, the other end is connected to the location facing the hot water supply port, a connecting portion for connecting the molten metal holding furnace and the injection sleeve, and the molten metal from the molten metal holding furnace disposed in the connecting portion. In the casting apparatus comprising a pump for pumping up, casting is performed by performing an injection operation of injecting the molten metal supplied from the molten metal holding furnace into the injection sleeve through the connecting portion by the pump into the cavity. In the casting method, the connecting portion is provided with an opening / closing member that forms a molten metal holding space for holding the molten metal pumped up by the pump inside the connecting portion. In addition, a connecting portion pressure reducing means for reducing the pressure of the molten metal holding space is disposed in a portion of the connecting portion where the molten metal holding space is located, and the molten metal holding is held inside the connecting portion by closing the opening / closing member. Forming a space, forming a molten metal holding space; pumping the molten metal from the molten metal holding furnace into the molten metal holding space of the connecting portion by the pump; and pumping the molten metal pumped into the molten metal holding space A molten metal pressure reducing step in which pressure is reduced by a connecting portion pressure reducing means; a communicating step in which the molten metal holding space of the connecting portion and the hot water supply port of the injection sleeve are communicated by opening the opening and closing member; and in the molten metal holding space A supply step of supplying the molten metal depressurized in step 4 into the injection sleeve.

また、請求項2においては、前記キャビティ内へ射出する溶湯と同じ量の溶湯を、前記汲上工程において前記溶湯保持空間内に汲み上げるものである。   In the present invention, the same amount of molten metal as that injected into the cavity is pumped into the molten metal holding space in the pumping step.

また、請求項3においては、前記溶湯減圧工程の間、前記ポンプを動作することにより、前記溶湯保持炉から前記連結部への溶湯の移動を停止させるものである。   According to a third aspect of the present invention, the movement of the molten metal from the molten metal holding furnace to the connecting portion is stopped by operating the pump during the molten metal decompression step.

また、請求項4においては、溶湯を前記キャビティ内へ射出する工程、溶湯を前記キャビティ内で凝固させる工程、前記キャビティ内で溶湯が凝固した成形品を離型する工程、及び、前記キャビティ内に離型剤を塗布する工程を備え、これらの工程のうち何れかの継続中に、次サイクルにおける前記溶湯保持空間形成工程、汲上工程、及び、溶湯減圧工程を行うものである。   Further, in claim 4, the step of injecting the molten metal into the cavity, the step of solidifying the molten metal in the cavity, the step of releasing the molded product solidified in the cavity, and the inside of the cavity A step of applying a release agent is provided, and during the continuation of any of these steps, the molten metal holding space forming step, the pumping step, and the molten metal pressure reducing step in the next cycle are performed.

また、請求項5においては、キャビティが形成された金型と、給湯口が形成され、前記キャビティに連通された射出スリーブと、溶湯を内部に貯溜する溶湯保持炉と、その一端が前記溶湯保持炉に接続され、他端が前記給湯口に対向する箇所に接続されて、前記溶湯保持炉と前記射出スリーブとを連結する連結部と、前記連結部に配置されて前記溶湯保持炉から溶湯を汲み上げるポンプと、前記連結部に配設された、該連結部の内部で前記ポンプによって汲み上げられた溶湯を保持する溶湯保持空間を形成する開閉部材と、前記連結部における前記溶湯保持空間が位置する部分に配設された、前記溶湯保持空間を減圧する連結部減圧手段と、を具備し、前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部を介して前記射出スリーブ内に供給した溶湯を、前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う鋳造装置であって、前記開閉部材を閉じることにより前記連結部の内部に前記溶湯保持空間を形成し、前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部の前記溶湯保持空間内に溶湯を汲み上げ、前記連結部減圧手段により前記溶湯保持空間内に汲み上げられた溶湯を減圧し、前記開閉部材を開くことにより前記連結部の前記溶湯保持空間と前記射出スリーブの前記給湯口とを連通し、前記溶湯保持空間内で減圧された溶湯を射出スリーブ内に供給するものである。   According to a fifth aspect of the present invention, a mold in which a cavity is formed, an injection sleeve in which a hot water supply port is formed and communicated with the cavity, a molten metal holding furnace for storing molten metal therein, and one end of the molten metal holding member Connected to the furnace, the other end is connected to the location facing the hot water supply port, a connecting portion for connecting the molten metal holding furnace and the injection sleeve, and the molten metal from the molten metal holding furnace disposed in the connecting portion. A pump for pumping up, an open / close member that forms a molten metal holding space for holding the molten metal pumped up by the pump inside the connecting portion, and the molten metal holding space in the connecting portion are located in the connecting portion. A connecting portion pressure reducing means disposed in a portion for reducing the pressure of the molten metal holding space, and supplied from the molten metal holding furnace into the injection sleeve through the connecting portion by the pump. A casting apparatus for performing casting by performing an injection operation of injecting hot water into the cavity, wherein the molten metal holding space is formed inside the connecting portion by closing the opening and closing member, and the molten metal is formed by the pump. The molten metal is pumped from the holding furnace into the molten metal holding space of the connecting portion, the molten metal pumped into the molten metal holding space is decompressed by the connecting portion pressure reducing means, and the open / close member is opened to open the molten metal of the connecting portion. The holding space communicates with the hot water inlet of the injection sleeve, and the molten metal decompressed in the molten metal holding space is supplied into the injection sleeve.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

本発明により、鋳造装置において、簡易な構成で製品の品質を向上させることができる。   According to the present invention, the quality of a product can be improved with a simple configuration in a casting apparatus.

一実施形態に係る鋳造装置を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the casting apparatus which concerns on one Embodiment. 減圧鋳造方法のフローチャートを示した図。The figure which showed the flowchart of the vacuum casting method. 注湯時のフローチャートを示した図。The figure which showed the flowchart at the time of pouring.

次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
Next, embodiments of the invention will be described.
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the following examples, but broadly covers the entire scope of the technical idea that the present invention truly intends, as will be apparent from the matters described in the present specification and drawings. It extends.

[減圧鋳造装置30の構成]
本発明の一実施形態に係る減圧鋳造装置30について、図1を用いて説明する。本明細書では便宜上、図1における右側を減圧鋳造装置30の右側方、左側を減圧鋳造装置30の左側方として説明する。
[Configuration of decompression casting apparatus 30]
A vacuum casting apparatus 30 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this specification, for the sake of convenience, the right side in FIG. 1 will be described as the right side of the vacuum casting apparatus 30 and the left side will be described as the left side of the vacuum casting apparatus 30.

図1に示すごとく、減圧鋳造装置30における金型1にはキャビティ4が形成され、キャビティ4に連通された略円筒形状の射出スリーブ2が左側方に突出して付設されている。そして、射出スリーブ2内にて短円柱状の射出チップ3を右側方に摺動させ、射出スリーブ2内に供給されたアルミニウムなどの溶湯5を押し出してキャビティ4内に射出する構造としている。   As shown in FIG. 1, a cavity 4 is formed in the mold 1 of the reduced pressure casting apparatus 30, and a substantially cylindrical injection sleeve 2 communicating with the cavity 4 is attached to protrude to the left side. The short cylindrical injection tip 3 is slid rightward in the injection sleeve 2, and a molten metal 5 such as aluminum supplied into the injection sleeve 2 is pushed out and injected into the cavity 4.

射出スリーブ2には、給湯口6が形成されており、この給湯口6から溶湯5が後述する連結部41を介して射出スリーブ2内に供給される。
支持軸9は射出スリーブ2に挿通され、エアシリンダや油圧シリンダ等からなる図示せぬアクチュエータによって進退するように制御されている。そして、支持軸9の先端部に配設された射出チップ3が射出スリーブ2の内部を軸心方向に摺動する構造となっている。
A hot water supply port 6 is formed in the injection sleeve 2, and the molten metal 5 is supplied from the hot water supply port 6 into the injection sleeve 2 through a connecting portion 41 described later.
The support shaft 9 is inserted into the injection sleeve 2 and is controlled so as to advance and retreat by an actuator (not shown) composed of an air cylinder, a hydraulic cylinder or the like. And the injection tip 3 arrange | positioned at the front-end | tip part of the support shaft 9 has a structure which slides the inside of the injection sleeve 2 to an axial center direction.

金型1には、キャビティ4内に通じ、キャビティ4内の空気を吸引するための吸引口16が設けられている。また、キャビティ4と吸引口16を結ぶ経路には、シャットバルブ17が設けられている。吸引口16が減圧手段(本実施例では減圧タンク21及び真空ポンプ22)に接続されることにより、減圧手段はキャビティ4内と連通される。減圧タンク21と吸引口16との接続経路上には接続経路を開閉する開閉バルブ23が設けられている。そして、その接続経路上の開閉バルブ23を射出制御と連動して開くことよって、キャビティ4の減圧が開始されるようになっている。   The mold 1 is provided with a suction port 16 that communicates with the cavity 4 and sucks air in the cavity 4. A shut valve 17 is provided in a path connecting the cavity 4 and the suction port 16. The suction port 16 is connected to the pressure reducing means (in this embodiment, the pressure reducing tank 21 and the vacuum pump 22), so that the pressure reducing means communicates with the inside of the cavity 4. An open / close valve 23 for opening and closing the connection path is provided on the connection path between the decompression tank 21 and the suction port 16. The opening / closing valve 23 on the connection path is opened in conjunction with the injection control, so that the cavity 4 starts to be depressurized.

減圧鋳造装置30は、溶湯5を内部に貯溜する溶湯保持炉50と、その一端が溶湯保持炉50に接続され、他端が給湯口6に対向する箇所に接続されて、溶湯保持炉50と射出スリーブ2とを連結する連結部41と、連結部41に配置されて溶湯保持炉50から溶湯5を汲み上げる電磁ポンプ40と、を備える。連結部41及び電磁ポンプ40は内周部がセラミックで形成されている。そして、射出制御と連動して電磁ポンプ40が内蔵するコイルに電圧を加えることにより電磁力で溶湯5を汲み上げる。なお、本実施形態においては電磁ポンプ40を用いるが、回転子を使うターボ形ポンプや容積ポンプなどの他のポンプを用いる構成とすることも可能である。また、本実施形態において溶湯保持炉50は、溶湯5を大気から遮断した状態で溶湯を貯溜している。   The vacuum casting apparatus 30 includes a molten metal holding furnace 50 that stores the molten metal 5 therein, one end of the molten metal holding furnace 50 connected to the molten metal holding furnace 50, and the other end connected to a location facing the hot water supply port 6. A connecting portion 41 that connects the injection sleeve 2 and an electromagnetic pump 40 that is disposed in the connecting portion 41 and pumps the molten metal 5 from the molten metal holding furnace 50 are provided. The connecting part 41 and the electromagnetic pump 40 have inner peripheral parts formed of ceramic. And the molten metal 5 is pumped up with an electromagnetic force by applying a voltage to the coil which the electromagnetic pump 40 incorporates in conjunction with injection control. In this embodiment, the electromagnetic pump 40 is used, but a configuration using other pumps such as a turbo pump and a volumetric pump using a rotor is also possible. In the present embodiment, the molten metal holding furnace 50 stores the molten metal in a state where the molten metal 5 is blocked from the atmosphere.

連結部41は、振動吸収部である蛇腹構造を備えた中継管61を介して、射出スリーブ2に連結される。具体的には、射出スリーブ2の給湯口6に連通する管状に形成された、金属製又はセラミック製の断熱部材71を射出スリーブ2に配設する。さらに、断熱部材71の上側に中継管61を配設し、この中継管61で連結部41を支持する。即ち、中継管61における連結部41の側である上端部が連結部41の中途部に連結されることにより、連結部41の他端部が給湯口6の近傍に位置するのである。中継管61は、管状の蛇腹構造が伸縮可能及び屈曲可能に形成されており、中継管61における上端部又は下端部における変形や振動を吸収するように形成されている。   The connecting portion 41 is connected to the injection sleeve 2 via a relay pipe 61 having a bellows structure that is a vibration absorbing portion. Specifically, a metal or ceramic heat insulating member 71 formed in a tubular shape communicating with the hot water supply port 6 of the injection sleeve 2 is disposed in the injection sleeve 2. Further, the relay pipe 61 is disposed above the heat insulating member 71, and the connecting portion 41 is supported by the relay pipe 61. That is, the upper end of the relay pipe 61 on the side of the connecting portion 41 is connected to the middle portion of the connecting portion 41, so that the other end of the connecting portion 41 is positioned in the vicinity of the hot water supply port 6. The relay pipe 61 is formed such that a tubular bellows structure is extendable and bendable, and is formed so as to absorb deformation and vibration at the upper end portion or the lower end portion of the relay pipe 61.

連結部41には、連結部41の内部で溶湯5を保持する溶湯保持空間41aを形成する開閉部材として、開閉バルブ42が配設される。換言すれば、開閉バルブ42が閉塞されることにより、連結部41の内部は溶湯保持空間41aと給湯口側空間41bとに分割されて、溶湯保持空間41aが形成されるのである。また、開閉バルブ42が開かれることにより、連結部41の内部の溶湯保持空間41aと給湯口側空間41bとが連通されて、溶湯保持空間41aと射出スリーブ2の給湯口6とが連通されるように構成されている。   The connecting part 41 is provided with an opening / closing valve 42 as an opening / closing member that forms a molten metal holding space 41 a for holding the molten metal 5 inside the connecting part 41. In other words, when the opening / closing valve 42 is closed, the inside of the connecting portion 41 is divided into the molten metal holding space 41a and the hot water inlet side space 41b, and the molten metal holding space 41a is formed. Further, the opening / closing valve 42 is opened, whereby the molten metal holding space 41a and the hot water inlet side space 41b inside the connecting portion 41 are communicated, and the molten metal holding space 41a and the hot water inlet 6 of the injection sleeve 2 are communicated. It is configured as follows.

また、連結部41における溶湯保持空間41aが位置する部分には、開閉バルブ42によって連結部41の内部が溶湯保持空間41aと給湯口側空間41bとに分割された際に、溶湯保持空間41aを減圧する連結部減圧手段が配設されている。具体的には、連結部41には、溶湯保持空間41aの内部と連通する吸引口43が設けられている。吸引口43は連結部減圧手段である減圧タンク45及び真空ポンプ46に接続されている。つまり、連結部減圧手段は吸引口43を介して溶湯保持空間41aと連通されている。減圧タンク45と吸引口43との接続経路上にはこの接続経路を開閉する開閉バルブ44が設けられている。そして、開閉バルブ44を射出制御と連動して開くことよって、溶湯保持空間41aの減圧が開始されるようになっている。   Further, in the portion where the molten metal holding space 41a is located in the connecting portion 41, when the interior of the connecting portion 41 is divided into the molten metal holding space 41a and the hot water inlet side space 41b by the opening / closing valve 42, the molten metal holding space 41a is formed. A connecting portion pressure reducing means for reducing the pressure is provided. Specifically, the connection portion 41 is provided with a suction port 43 that communicates with the inside of the molten metal holding space 41a. The suction port 43 is connected to a decompression tank 45 and a vacuum pump 46 which are connecting portion decompression means. That is, the connecting portion pressure reducing means communicates with the molten metal holding space 41 a via the suction port 43. On the connection path between the decompression tank 45 and the suction port 43, an opening / closing valve 44 for opening and closing the connection path is provided. Then, the opening and closing valve 44 is opened in conjunction with the injection control, so that the decompression of the molten metal holding space 41a is started.

本実施形態に係る減圧鋳造装置30は上記の如く構成されて、減圧手段によりキャビティ4の内部を減圧した状態で、電磁ポンプ40により溶湯保持炉50から連結部41を介して射出スリーブ2の内部に供給した溶湯5を、射出チップ3により右側方に押し出してキャビティ4内へ射出する射出動作を行うことにより、鋳造を行うのである。   The vacuum casting apparatus 30 according to the present embodiment is configured as described above, and the inside of the injection sleeve 2 is connected to the inside of the injection sleeve 2 from the molten metal holding furnace 50 through the connecting portion 41 by the electromagnetic pump 40 in a state where the inside of the cavity 4 is decompressed by the decompression means. Casting is performed by performing an injection operation in which the molten metal 5 supplied to is extruded to the right side by the injection tip 3 and injected into the cavity 4.

[減圧鋳造装置30による減圧鋳造方法]
次に、図1及び図2を用いて、本実施形態に係る減圧鋳造装置30による減圧鋳造方法について説明する。
[Vacuum casting method using reduced pressure casting apparatus 30]
Next, a vacuum casting method using the vacuum casting apparatus 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図2中のステップS01においては、金型1の可動型を固定型に近接させて型締めを行い、キャビティ4を形成する。
次に、図2中のステップS02においては、射出スリーブ2の内周面に、射出チップ3の摺動を円滑にするためのチップ潤滑剤を塗布する。
First, in step S01 in FIG. 2, the mold 4 is clamped by bringing the movable mold of the mold 1 close to the fixed mold, and the cavity 4 is formed.
Next, in step S <b> 02 in FIG. 2, a tip lubricant for smooth sliding of the injection tip 3 is applied to the inner peripheral surface of the injection sleeve 2.

次に、図2中のステップS03においては、電磁ポンプ40により溶湯保持炉50から連結部41を介して溶湯5を射出スリーブ2の内部に供給する。この注湯工程についての詳細は後述する。   Next, in step S <b> 03 in FIG. 2, the molten metal 5 is supplied from the molten metal holding furnace 50 to the inside of the injection sleeve 2 through the connecting portion 41 by the electromagnetic pump 40. Details of this pouring process will be described later.

次に、図2中のステップS04においては、減圧手段である減圧タンク21及び真空ポンプ22によってキャビティ4を減圧する。具体的には、溶湯5が沈静した後に開閉バルブ23を開くことにより、減圧タンク21及び真空ポンプ22によるキャビティ4内の空気を吸引し、減圧を開始するのである。なお、減圧の開始前においては、ステップS03の注湯によって揺れている溶湯5を沈静させるため、しばらく時間を置くことが望ましい(例えば、数秒程度)。   Next, in step S04 in FIG. 2, the cavity 4 is decompressed by the decompression tank 21 and the vacuum pump 22 which are decompression means. Specifically, by opening the opening / closing valve 23 after the molten metal 5 has subsided, the air in the cavity 4 by the decompression tank 21 and the vacuum pump 22 is sucked and decompression is started. In addition, before the start of pressure reduction, it is desirable to put some time (for example, about several seconds) in order to calm down the molten metal 5 that has been shaken by the pouring of step S03.

次に、図2中のステップS05においては、射出チップ3により溶湯5を押し出してキャビティ4内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う。具体的には、図示せぬアクチュエータを駆動させて行う射出チップ3の射出動作により、溶湯5を所定の減圧度が確保されたキャビティ4内へと射出するのである。   Next, in step S05 in FIG. 2, casting is performed by performing an injection operation in which the molten metal 5 is pushed out by the injection tip 3 and injected into the cavity 4. Specifically, the molten metal 5 is injected into the cavity 4 in which a predetermined degree of decompression is secured by an injection operation of the injection tip 3 performed by driving an actuator (not shown).

次に、図2中のステップS06においては、開閉バルブ23を閉じることにより、減圧タンク21及び真空ポンプ22によるキャビティ4内の空気の吸引を停止し、減圧状態を解除する。この工程により、溶湯5をキャビティ4の内部で凝固させるのである。   Next, in step S06 in FIG. 2, by closing the on-off valve 23, the suction of the air in the cavity 4 by the decompression tank 21 and the vacuum pump 22 is stopped, and the decompressed state is released. By this step, the molten metal 5 is solidified inside the cavity 4.

次に、図2中のステップS07においては、金型1の可動型を固定型から離間させて型開きを行い、キャビティ4内で溶湯5が凝固した成形品を離型する。
次に、図2中のステップS08においては、キャビティ4内で成形された製品を取出し、次回のサイクルのためにキャビティ4に離型剤を塗布する。
Next, in step S07 in FIG. 2, the mold 1 is opened by separating the movable mold of the mold 1 from the fixed mold, and the molded product in which the molten metal 5 is solidified in the cavity 4 is released.
Next, in step S08 in FIG. 2, the product molded in the cavity 4 is taken out and a release agent is applied to the cavity 4 for the next cycle.

[注湯方法]
次に、図1及び図3を用いて、本実施形態に係る減圧鋳造装置30による注湯方法について説明する。
[Pouring method]
Next, a pouring method using the vacuum casting apparatus 30 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 3.

まず、図3中のステップS001においては、開閉バルブ42を閉塞することにより連結部41の内部を溶湯保持空間41aと給湯口側空間41bとに分割し、溶湯保持空間41aを形成する(溶湯保持空間形成工程)。   First, in step S001 in FIG. 3, the opening and closing valve 42 is closed to divide the inside of the connecting portion 41 into a molten metal holding space 41a and a hot water inlet side space 41b to form a molten metal holding space 41a (molten holding space). Space formation step).

次に、図3中のステップS002においては、電磁ポンプ40により溶湯保持炉50から溶湯保持空間41aに溶湯5を汲み上げる(汲上工程)。本実施形態においては、キャビティ4の内部へ射出する溶湯5と同じ量の溶湯5を、汲上工程において溶湯保持空間41aに汲み上げる構成としている。   Next, in step S002 in FIG. 3, the molten metal 5 is pumped from the molten metal holding furnace 50 to the molten metal holding space 41a by the electromagnetic pump 40 (pumping step). In the present embodiment, the same amount of the molten metal 5 as the molten metal 5 injected into the cavity 4 is pumped up to the molten metal holding space 41a in the pumping process.

次に、図3中のステップS003においては、溶湯保持空間41a内に汲み上げられた溶湯5を連結部減圧手段により減圧する(溶湯減圧工程)。具体的には、開閉バルブ44を開くことよって、減圧タンク45及び真空ポンプ46に接続された溶湯保持空間41aの減圧を開始することにより、溶湯保持空間41a内の溶湯5を減圧するのである。
本実施形態においては、この溶湯減圧工程の間、電磁ポンプ40を動作することにより、溶湯保持炉50から連結部41への溶湯の移動を停止させる構成としている。このため、連結部減圧手段による溶湯保持空間41aの減圧に伴って溶湯保持炉50から溶湯5が引き上げられることはない。
Next, in step S003 in FIG. 3, the molten metal 5 pumped into the molten metal holding space 41a is depressurized by the connecting portion depressurizing means (molten depressurizing step). Specifically, the molten metal 5 in the molten metal holding space 41a is depressurized by opening the opening / closing valve 44 to start depressurization of the molten metal holding space 41a connected to the pressure reducing tank 45 and the vacuum pump 46.
In this embodiment, it is set as the structure which stops the movement of the molten metal from the molten metal holding furnace 50 to the connection part 41 by operating the electromagnetic pump 40 during this molten metal pressure reduction process. For this reason, the molten metal 5 is not pulled up from the molten metal holding furnace 50 with the pressure reduction of the molten metal holding space 41a by the connecting portion pressure reducing means.

次に、図3中のステップS004においては、開閉バルブ42を開くことにより連結部41の内部の溶湯保持空間41aと給湯口側空間41bとを連通して、溶湯保持空間41aと射出スリーブ2の給湯口6とを連通する(連通工程)。
次に、図3中のステップS005においては、電磁ポンプ40を駆動して、溶湯保持空間41a内で減圧された溶湯5を射出スリーブ2の内部に供給する(供給工程)。つまり、この供給工程が前記ステップS03となる。
Next, in step S004 in FIG. 3, the open / close valve 42 is opened to connect the molten metal holding space 41a and the hot water inlet side space 41b in the connecting portion 41, so that the molten metal holding space 41a and the injection sleeve 2 are connected. The hot water supply port 6 is communicated (communication process).
Next, in step S005 in FIG. 3, the electromagnetic pump 40 is driven to supply the molten metal 5 decompressed in the molten metal holding space 41a to the inside of the injection sleeve 2 (supplying process). That is, this supply process becomes step S03.

本実施形態においては、ステップS001である溶湯保持空間形成工程、ステップS002である汲上工程、及び、ステップS003である溶湯減圧工程は、その前サイクルにおけるステップS05で溶湯5をキャビティ4内へ射出する工程、ステップS06で減圧状態を解除して溶湯5をキャビティ4の内部で凝固させる工程、ステップS07でキャビティ4内において溶湯5が凝固した成形品を離型する工程、及び、ステップS08でキャビティ4内に離型剤を塗布する工程のうち、何れかの継続中に行うこととしている。換言すれば、ステップS05からステップS08の各工程のうち、何れかの継続中に、次サイクルにおける溶湯保持空間形成工程(ステップS001)、汲上工程(ステップS002)、及び、溶湯減圧工程(ステップS003)を行う構成としている。   In the present embodiment, the molten metal holding space forming step, which is Step S001, the pumping step, which is Step S002, and the molten metal decompression step, which is Step S003, inject the molten metal 5 into the cavity 4 at Step S05 in the previous cycle. In step S06, the decompressed state is released and the molten metal 5 is solidified inside the cavity 4. In step S07, the molded product in which the molten metal 5 is solidified in the cavity 4 is released. In step S08, the cavity 4 is solidified. It is supposed to be performed during any of the steps of applying the release agent inside. In other words, during any one of the processes from step S05 to step S08, the molten metal holding space forming process (step S001), the pumping process (step S002), and the molten metal decompression process (step S003) in the next cycle. ).

上記の如く、本実施形態に係る減圧鋳造装置30は、開閉バルブ42を閉じることにより連結部41の内部を溶湯保持空間41aと給湯口側空間41bとに分割して溶湯保持空間41aを形成し、電磁ポンプ40により溶湯保持炉50から連結部41の溶湯保持空間41a内に溶湯5を汲み上げる。そして、連結部減圧手段により溶湯保持空間41a内に汲み上げられた溶湯5を減圧し、開閉バルブ42を開くことにより連結部41の内部の溶湯保持空間41aと射出スリーブ2の給湯口6とを連通し、溶湯保持空間41a内で減圧された溶湯5を射出スリーブ2内に供給する構成としている。   As described above, the vacuum casting apparatus 30 according to the present embodiment forms the molten metal holding space 41a by closing the open / close valve 42 to divide the inside of the connecting portion 41 into the molten metal holding space 41a and the hot water inlet side space 41b. Then, the molten metal 5 is pumped from the molten metal holding furnace 50 into the molten metal holding space 41 a of the connecting portion 41 by the electromagnetic pump 40. Then, the molten metal 5 pumped into the molten metal holding space 41a is depressurized by the connecting portion pressure reducing means, and the open / close valve 42 is opened so that the molten metal holding space 41a inside the connecting portion 41 communicates with the hot water supply port 6 of the injection sleeve 2. In addition, the molten metal 5 decompressed in the molten metal holding space 41a is supplied into the injection sleeve 2.

本実施形態に係る減圧鋳造装置30は上記の如く、溶湯5を溶湯保持炉50から連結部41を介して射出スリーブ2の内部に供給することにより、注湯時に溶湯5が大気と触れないように構成している。このため、溶湯5の温度が低下したり、溶湯5に酸化膜が発生したりすることを防ぎ、また、溶湯5に溶解する水素ガスを低減させて製品の品質低下を防止することができる。   As described above, the vacuum casting apparatus 30 according to the present embodiment supplies the molten metal 5 from the molten metal holding furnace 50 to the inside of the injection sleeve 2 through the connecting portion 41 so that the molten metal 5 does not come into contact with the atmosphere during pouring. It is configured. For this reason, it can prevent that the temperature of the molten metal 5 falls or an oxide film generate | occur | produces in the molten metal 5, and can reduce the hydrogen gas melt | dissolved in the molten metal 5 and can prevent the quality deterioration of a product.

さらに、本実施形態においては、溶湯保持空間41a内に汲み上げられた溶湯5を連結部減圧手段により減圧する構成としている。これにより、連結部41の内部で溶湯5が空気と触れることを防ぐことができ、溶湯5に溶解する水素ガスをさらに低減させて製品の品質低下をより防止することができる。本願出願人が行った実験によれば、連結部41の内部で溶湯5を減圧しない構成と比較して、本実施形態においては溶解水素ガスの量を数分の1に低減させることができた。   Furthermore, in this embodiment, it is set as the structure which depressurizes the molten metal 5 pumped in the molten metal holding | maintenance space 41a by a connection part pressure reduction means. Thereby, it can prevent that the molten metal 5 touches air inside the connection part 41, can further reduce the hydrogen gas which melt | dissolves in the molten metal 5, and can prevent the quality deterioration of a product more. According to experiments conducted by the applicant of the present application, the amount of dissolved hydrogen gas can be reduced to a fraction of that in the present embodiment as compared with a configuration in which the molten metal 5 is not decompressed inside the connecting portion 41. .

また、本実施形態においては、1ショット(1サイクル)毎に溶湯5を減圧する構成としているため、射出、成形までの時間を短くして水素ガスの溶解をより抑制することができる。即ち、本実施形態に係る減圧鋳造装置30は、簡易な構成で製品の品質を向上させることが可能となるのである。   Moreover, in this embodiment, since the molten metal 5 is depressurized every shot (one cycle), the time until injection and molding can be shortened to further suppress the dissolution of hydrogen gas. That is, the reduced pressure casting apparatus 30 according to the present embodiment can improve the quality of the product with a simple configuration.

また、本実施形態においては、キャビティ4の内部へ射出する溶湯5と同じ量の溶湯5を、汲上工程において溶湯保持空間41aに汲み上げる構成としている。
これにより、溶湯5の給湯効率を向上させることができ、溶湯5に溶解する水素ガスをさらに低減させることが可能となる。
Moreover, in this embodiment, it is set as the structure which pumps up the molten metal 5 of the same quantity as the molten metal 5 inject | emitted to the inside of the cavity 4 to the molten metal holding space 41a in a pumping process.
Thereby, the hot water supply efficiency of the molten metal 5 can be improved, and the hydrogen gas dissolved in the molten metal 5 can be further reduced.

また、本実施形態においては、溶湯減圧工程の間、電磁ポンプ40を動作することにより、溶湯保持炉50から連結部41への溶湯の移動を停止させる構成としている。
これにより、溶湯保持空間41a内において1ショット(1サイクル)分の溶湯5をより正確に保持して減圧することが可能となる。
Moreover, in this embodiment, it is set as the structure which stops the movement of the molten metal from the molten metal holding furnace 50 to the connection part 41 by operating the electromagnetic pump 40 during a molten metal pressure reduction process.
As a result, the molten metal 5 for one shot (one cycle) can be more accurately held and decompressed in the molten metal holding space 41a.

また、本実施形態においては、ステップS05からステップS08の各工程のうち、何れかの継続中に、次サイクルにおける溶湯保持空間形成工程(ステップS001)、汲上工程(ステップS002)、及び、溶湯減圧工程(ステップS003)を行う構成としている。
これにより、従来から行っていたステップS05からステップS08の各工程のサイクルタイム中に溶湯5の減圧を行うことができる。つまり、サイクルタイムの増加を伴うことなく、溶湯5に溶解する水素ガスを低減させることが可能となるのである。
In the present embodiment, the melt holding space forming step (step S001), the pumping step (step S002), and the molten metal decompression during the next cycle are continued during any of the steps from step S05 to step S08. The process (step S003) is performed.
Thereby, pressure reduction of the molten metal 5 can be performed during the cycle time of each process of step S05 to step S08 performed conventionally. That is, the hydrogen gas dissolved in the molten metal 5 can be reduced without increasing the cycle time.

1 金型
2 射出スリーブ
3 射出チップ
4 キャビティ
6 給湯口
30 鋳造装置
40 電磁ポンプ
41 連結部
41a 溶湯保持空間
41b 給湯口側空間
42 開閉バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold 2 Injection sleeve 3 Injection chip 4 Cavity 6 Hot water inlet 30 Casting device 40 Electromagnetic pump 41 Connection part 41a Molten metal holding space 41b Hot water inlet side space 42 Opening and closing valve

Claims (5)

キャビティが形成された金型と、給湯口が形成されて前記キャビティに連通された射出スリーブと、溶湯を内部に貯溜する溶湯保持炉と、その一端が前記溶湯保持炉に接続され、他端が前記給湯口に対向する箇所に接続されて、前記溶湯保持炉と前記射出スリーブとを連結する連結部と、前記連結部に配置されて前記溶湯保持炉から溶湯を汲み上げるポンプと、を具備する鋳造装置において、前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部を介して前記射出スリーブ内に供給した溶湯を、前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う鋳造方法であって、
前記連結部には、該連結部の内部で前記ポンプによって汲み上げられた溶湯を保持する溶湯保持空間を形成する開閉部材が配設されるとともに、前記連結部における前記溶湯保持空間が位置する部分には、前記溶湯保持空間を減圧する連結部減圧手段が配設され、
前記開閉部材を閉じることにより前記連結部の内部に前記溶湯保持空間を形成する、溶湯保持空間形成工程と、
前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部の前記溶湯保持空間内に溶湯を汲み上げる、汲上工程と、
前記溶湯保持空間内に汲み上げられた溶湯を前記連結部減圧手段により減圧する、溶湯減圧工程と、
前記開閉部材を開くことにより前記連結部の前記溶湯保持空間と前記射出スリーブの前記給湯口とを連通する、連通工程と、
前記溶湯保持空間内で減圧された溶湯を射出スリーブ内に供給する、供給工程と、を備える、
ことを特徴とする、鋳造方法。
A mold in which a cavity is formed, an injection sleeve in which a hot water inlet is formed and communicated with the cavity, a molten metal holding furnace for storing molten metal therein, one end thereof is connected to the molten metal holding furnace, and the other end is connected A casting part connected to the location facing the hot water supply port and connecting the molten metal holding furnace and the injection sleeve, and a pump disposed in the connecting part and pumping the molten metal from the molten metal holding furnace. In the apparatus, the casting is performed by performing an injection operation of injecting the molten metal supplied into the injection sleeve from the molten metal holding furnace through the connecting portion by the pump into the cavity,
The connecting portion is provided with an opening / closing member that forms a molten metal holding space for holding the molten metal pumped up by the pump inside the connecting portion, and at the portion where the molten metal holding space is located in the connecting portion. Is provided with a connecting portion decompression means for decompressing the molten metal holding space,
A molten metal holding space forming step of forming the molten metal holding space inside the connecting portion by closing the opening and closing member;
Pumping the molten metal from the molten metal holding furnace into the molten metal holding space of the connecting portion by the pump;
A molten metal depressurizing step of depressurizing the molten metal pumped into the molten metal holding space by the connecting portion depressurizing means;
A communication step of communicating the molten metal holding space of the connecting portion and the hot water supply port of the injection sleeve by opening the opening and closing member;
A supply step of supplying the molten metal decompressed in the molten metal holding space into the injection sleeve, and
A casting method characterized by the above.
前記キャビティ内へ射出する溶湯と同じ量の溶湯を、前記汲上工程において前記溶湯保持空間内に汲み上げる、
ことを特徴とする、請求項1に記載の鋳造方法。
The same amount of molten metal as injected into the cavity is pumped into the molten metal holding space in the pumping step.
The casting method according to claim 1, wherein:
前記溶湯減圧工程の間、前記ポンプを動作することにより、前記溶湯保持炉から前記連結部への溶湯の移動を停止させる、
ことを特徴とする、請求項2に記載の鋳造方法。
During the melt depressurization step, the movement of the melt from the melt holding furnace to the connecting portion is stopped by operating the pump.
The casting method according to claim 2, wherein:
溶湯を前記キャビティ内へ射出する工程、溶湯を前記キャビティ内で凝固させる工程、前記キャビティ内で溶湯が凝固した成形品を離型する工程、及び、前記キャビティ内に離型剤を塗布する工程を備え、これらの工程のうち何れかの継続中に、次サイクルにおける前記溶湯保持空間形成工程、汲上工程、及び、溶湯減圧工程を行う、
ことを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の鋳造方法。
A step of injecting molten metal into the cavity, a step of solidifying the molten metal in the cavity, a step of releasing a molded product in which the molten metal has solidified in the cavity, and a step of applying a release agent in the cavity. And during the continuation of any of these steps, the molten metal holding space forming step, the pumping step, and the molten metal pressure reducing step in the next cycle are performed.
The casting method according to any one of claims 1 to 3, wherein the casting method is characterized.
キャビティが形成された金型と、
給湯口が形成され、前記キャビティに連通された射出スリーブと、
溶湯を内部に貯溜する溶湯保持炉と、
その一端が前記溶湯保持炉に接続され、他端が前記給湯口に対向する箇所に接続されて、前記溶湯保持炉と前記射出スリーブとを連結する連結部と、
前記連結部に配置されて前記溶湯保持炉から溶湯を汲み上げるポンプと、
前記連結部に配設された、該連結部の内部で前記ポンプによって汲み上げられた溶湯を保持する溶湯保持空間を形成する開閉部材と、
前記連結部における前記溶湯保持空間が位置する部分に配設された、前記溶湯保持空間を減圧する連結部減圧手段と、を具備し、
前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部を介して前記射出スリーブ内に供給した溶湯を、前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う鋳造装置であって、
前記開閉部材を閉じることにより前記連結部の内部に前記溶湯保持空間を形成し、前記ポンプにより前記溶湯保持炉から前記連結部の前記溶湯保持空間内に溶湯を汲み上げ、前記連結部減圧手段により前記溶湯保持空間内に汲み上げられた溶湯を減圧し、前記開閉部材を開くことにより前記連結部の前記溶湯保持空間と前記射出スリーブの前記給湯口とを連通し、前記溶湯保持空間内で減圧された溶湯を射出スリーブ内に供給する、
ことを特徴とする、鋳造装置。
A mold in which a cavity is formed;
An injection sleeve formed with a hot water inlet and communicated with the cavity;
A molten metal holding furnace for storing molten metal inside,
One end thereof is connected to the molten metal holding furnace, the other end is connected to a location facing the hot water supply port, and a connecting portion for connecting the molten metal holding furnace and the injection sleeve;
A pump that is arranged in the connecting portion and pumps the molten metal from the molten metal holding furnace;
An opening and closing member disposed in the connecting portion, and forming a molten metal holding space for holding the molten metal pumped up by the pump inside the connecting portion;
A connecting portion pressure reducing means disposed in a portion where the molten metal holding space is located in the connecting portion, and for reducing the pressure of the molten metal holding space;
A casting apparatus that performs casting by performing an injection operation of injecting the molten metal supplied from the molten metal holding furnace into the injection sleeve through the connecting portion by the pump;
The molten metal holding space is formed inside the connecting portion by closing the opening / closing member, the molten metal is pumped from the molten metal holding furnace into the molten metal holding space of the connecting portion by the pump, and the connecting portion pressure reducing means The molten metal pumped into the molten metal holding space is depressurized, and the open / close member is opened to connect the molten metal holding space of the connecting portion and the hot water supply port of the injection sleeve, and the pressure is reduced in the molten metal holding space. Supplying molten metal into the injection sleeve,
A casting apparatus characterized by that.
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