JP2020089895A - Method and system for molding - Google Patents

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大介 川田
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大介 川田
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Abstract

To provide a method for molding capable of suitably cooling a metal material within a mold.SOLUTION: A method for molding comprises a mold preparation step that a mold 13 prepared therein includes a lower half 15 consisting of a sand mold, an upper half 17 consisting of a sand mold and one or more cores 19 consisting of sand molds, in which the one or more cores 19 have a plurality of holes 31 for venting gases, a pouring step that a metal material in a molten state is poured in the mold 13, and a coolant supply step that a liquid coolant is supplied in the plurality of holes 31 of the mold 13 holding the metal material, in which a coolant supply step the supply amount of the coolant is controlled separately between at least one of the plurality of holes 31 and another, at least one thereof.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、鋳造方法及び鋳造システムに関する。 The present disclosure relates to a casting method and a casting system.

鋳型に溶融状態の金属材料(溶湯)を流し込む鋳造(重力鋳造)方法において、鋳型に注がれた金属材料を積極的に冷却する技術が知られている(例えば特許文献1〜3)。特許文献1では、空気又は空気と水との混合気流を鋳型内に設けた流路に供給する技術が開示されている。特許文献2では、鋳型を構成する砂に水を浸透させる技術が開示されている。特許文献3では、中子に形成されたガス抜き用の穴に水を供給する技術が開示されている。 In a casting (gravity casting) method in which a molten metal material (molten metal) is poured into a mold, there is known a technique of positively cooling the metal material poured into the mold (for example, Patent Documents 1 to 3). Patent Document 1 discloses a technique of supplying air or a mixed air flow of air and water to a flow path provided in a mold. Patent Document 2 discloses a technique of infiltrating water into sand constituting a mold. Patent Document 3 discloses a technique for supplying water to a gas vent hole formed in a core.

特公平4−45264号公報Japanese Patent Publication No. 4-45264 特開平9−225621号公報JP-A-9-225621 特開2011−56559号公報JP, 2011-56559, A

特許文献1〜3では、例えば、大型(例えば50t以上)の鋳物、及び/又は比較的長い鋳物(例えば工作機械のベッド)を鋳造する場合における課題については検討されていない。そして、大型及び/又は長い鋳物を鋳造する場合において、鋳型内の金属材料を積極的に冷却すると、例えば、一部に亀裂が生じることがある。従って、鋳型内の金属材料を好適に冷却することができる鋳造方法及び鋳造システムが提供されることが待たれている。 In Patent Documents 1 to 3, for example, a problem in casting a large-sized casting (for example, 50 t or more) and/or a relatively long casting (for example, a bed of a machine tool) is not examined. Then, in the case of casting a large and/or long casting, if the metal material in the mold is positively cooled, for example, a crack may occur in part. Therefore, it is awaited to provide a casting method and a casting system capable of suitably cooling the metallic material in the mold.

本開示の一態様に係る鋳造方法は、砂型からなる下型と、砂型からなる上型と、砂型からなる1つ以上の中子とを含んでおり、前記1つ以上の中子にガス抜き用の複数の穴が形成されている鋳型を準備する鋳型準備ステップと、前記鋳型に溶融状態の金属材料を流し込む注湯ステップと、前記金属材料を保持している前記鋳型の前記複数の穴に液状の冷却材を供給する冷却材供給ステップと、を有しており、前記冷却材供給ステップでは、前記冷却材の供給量を前記複数の穴の少なくとも1つと他の少なくとも1つとで別々に制御する。 A casting method according to an aspect of the present disclosure includes a lower mold made of a sand mold, an upper mold made of a sand mold, and one or more cores made of the sand mold, and the one or more cores are degassed. Mold preparing step for preparing a mold in which a plurality of holes are formed, a pouring step of pouring a molten metal material into the mold, and the plurality of holes of the mold holding the metal material A coolant supply step of supplying a liquid coolant, and in the coolant supply step, the supply amount of the coolant is controlled separately for at least one of the plurality of holes and at least one of the other holes. To do.

一例において、前記鋳造方法は、前記鋳型の複数の位置の温度を検出する温度検出ステップを更に有しており、前記冷却材供給ステップでは、前記温度検出ステップによって検出された前記複数の位置の温度に基づいて前記複数の穴への前記冷却材の供給量を制御する。 In one example, the casting method further has a temperature detection step of detecting the temperature of a plurality of positions of the mold, in the coolant supply step, the temperature of the plurality of positions detected by the temperature detection step. The supply amount of the coolant to the plurality of holes is controlled based on the above.

一例において、前記鋳型は、平面透視において、前記金属材料からなる鋳物を形成する空間である鋳物部の長さが前記鋳物部の幅の2倍以上であり、前記複数の穴は、前記鋳物部の長手方向の位置が互いに異なる穴を含み、前記冷却材供給ステップでは、前記冷却材の供給量を前記複数の穴のうち前記長手方向の位置が互いに異なる穴同士で別々に制御する。 In one example, in the plan view, the length of a casting part, which is a space for forming a casting made of the metal material, is twice or more the width of the casting part, and the plurality of holes are the casting part. Of the plurality of holes, the holes of which positions are different from each other in the longitudinal direction are separately controlled in the coolant supply step.

一例において、前記冷却材供給ステップは、前記金属材料の温度がA1変態温度よりも低い温度まで低下したときに開始される。 In one example, the coolant supply step is started when the temperature of the metal material drops to a temperature lower than the A1 transformation temperature.

一例において、前記金属材料は、片状黒鉛鋳鉄であり、前記冷却材供給ステップは、前記金属材料の温度が500℃以下の温度まで低下したときに開始される。 In one example, the metallic material is flake graphite cast iron, and the coolant supply step is started when the temperature of the metallic material drops to a temperature of 500° C. or lower.

本開示の一態様に係る鋳造システムは、砂型からなる下型と、砂型からなる上型と、砂型からなる1つ以上の中子とを含んでおり、前記1つ以上の中子にガス抜き用の複数の穴が形成されている鋳型と、前記複数の穴に液状の冷却材を供給可能な冷却装置と、を有しており、前記冷却装置は、前記冷却材の供給量を前記複数の穴の少なくとも1つと他の少なくとも1つとで別々に制御可能に複数のバルブを有している。 A casting system according to an aspect of the present disclosure includes a lower mold made of a sand mold, an upper mold made of a sand mold, and one or more cores made of the sand mold, and the one or more cores are degassed. And a cooling device capable of supplying a liquid coolant to the plurality of holes, wherein the cooling device has a plurality of supply amounts of the coolant. At least one of the holes and at least one of the other holes are separately controllable.

上記の手順又は構成によれば、鋳型内の金属材料を好適に冷却することができる。 According to the above procedure or configuration, the metallic material in the mold can be cooled appropriately.

実施形態に係る鋳物の例を示す模式的な斜視図。The schematic perspective view which shows the example of the casting which concerns on embodiment. 実施形態に係る鋳造システムの構成を示す模式的な断面図。The typical sectional view showing the composition of the casting system concerning an embodiment. 図2の鋳造システムの構成を示す模式的な平面図。The typical top view which shows the structure of the casting system of FIG. 実施形態に係る鋳造方法の手順の概要を示すフローチャート。The flowchart which shows the outline of the procedure of the casting method which concerns on embodiment. 実施形態に係る鋳型における金属材料の温度の経時変化を示す図。The figure which shows the time-dependent change of the temperature of the metallic material in the mold which concerns on embodiment.

以下、図面を参照して本開示に係る実施形態について説明する。以下の図面は、模式的なものである。従って、細部は省略されることがあり、また、寸法比率等は現実のものと必ずしも一致しない。また、複数の図面相互の寸法比率も必ずしも一致しない。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. The following drawings are schematic. Therefore, details may be omitted, and dimensional ratios and the like do not always match the actual ones. In addition, the dimensional ratios of the drawings are not necessarily the same.

また、各図には、説明の便宜のために、直交座標系xyzを付している。+z側は、例えば、鋳造時における上方である。実施形態の説明において、平面視という場合、特に断りがない限り、z方向に見ることをいうものとする。鋳造後、鋳物は、いずれの方向を上方として利用されてもよい。ただし、説明の便宜上、鋳物についても、+z側を上方として、上面又は下面等の用語を用いる。 In addition, a Cartesian coordinate system xyz is attached to each drawing for convenience of description. The +z side is, for example, the upper side during casting. In the description of the embodiments, the plan view means the view in the z direction unless otherwise specified. After casting, the casting may be utilized with either direction facing up. However, for convenience of description, the term "upper surface" or "lower surface" is also used for the casting with the +z side as the upper side.

(鋳物の一例)
図1は、実施形態に係る鋳造方法によって作製される鋳物1の例を示す斜視図である。
(Example of casting)
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a casting 1 produced by the casting method according to the embodiment.

鋳物1の形状及び大きさは、当然ながら、鋳物1の用途に即して適宜に設定されてよい。本実施形態の説明では、比較的長い形状を有する鋳物1を例に取る。このような鋳物1としては、例えば、工作機械のベッドを挙げることができる。 The shape and size of the casting 1 may, of course, be appropriately set depending on the application of the casting 1. In the description of this embodiment, the casting 1 having a relatively long shape is taken as an example. An example of such a casting 1 is a bed of a machine tool.

ここでいう長い形状では、例えば、鋳物1の長手方向(x方向)の長さは、幅(y方向)及び厚さ(z方向)の1.5倍以上、2倍以上、3倍以上又は5倍以上とされてよい。鋳物1は、比較的大きなものであってよい。例えば、鋳物1の長手方向の長さは、1m以上、5m以上又は10m以上であってよい。また、例えば、鋳物1の重さは、1t以上、5t以上、10t以上、20t以上又は50t以上であってよい。 In the long shape referred to here, for example, the length of the casting 1 in the longitudinal direction (x direction) is 1.5 times or more, 2 times or more, 3 times or more of the width (y direction) and the thickness (z direction) or It may be five times or more. The casting 1 may be relatively large. For example, the length of the casting 1 in the longitudinal direction may be 1 m or more, 5 m or more, or 10 m or more. Further, for example, the weight of the casting 1 may be 1 t or more, 5 t or more, 10 t or more, 20 t or more, or 50 t or more.

後述する鋳型(図2)の構成から理解されるように、鋳物1は、内部に複数の空間3を有する中空状とされている。複数の空間3は、鋳物1内の複数の隔壁5(上端を点線で示す)によって互いに仕切られている。複数の隔壁5は、例えば、yz平面に平行なものと、xz平面に平行なものとを含んでいる。各隔壁5は、上端及び下端が鋳物1内部の上面及び下面につながっているとともに、水平方向の端部が鋳物1の内壁及び/又は他の隔壁5につながっている。このような構成により、鋳物1は、軽量化が図られるとともに、強度が確保されている。 As will be understood from the configuration of the mold (FIG. 2) described later, the casting 1 is hollow and has a plurality of spaces 3 inside. The plurality of spaces 3 are separated from each other by a plurality of partition walls 5 in the casting 1 (upper ends are indicated by dotted lines). The plurality of partition walls 5 include, for example, ones parallel to the yz plane and ones parallel to the xz plane. The upper and lower ends of each partition wall 5 are connected to the upper and lower surfaces inside the casting 1, and the horizontal ends are connected to the inner wall of the casting 1 and/or another partition wall 5. With such a configuration, the casting 1 can be made lighter and its strength can be secured.

鋳物1の上面には複数の空間3と鋳物1の外部とを連通する複数の開口7が形成されている。この開口7は、例えば、後述の説明から理解されるように、鋳造の都合上のものであり、必ずしも鋳物1の機能に必要なものではない。図示の例では、1つの空間3につき1つの開口7が形成されている。 Formed on the upper surface of the casting 1 are a plurality of openings 7 that connect the spaces 3 to the outside of the casting 1. This opening 7 is, for example, as will be understood from the description below, for the convenience of casting, and is not necessarily required for the function of the casting 1. In the illustrated example, one opening 7 is formed for each space 3.

複数の空間3及び複数の開口7の数、位置、形状及び大きさ等は適宜に設定されてよい。図示の例では、複数の空間3(複数の開口7)は、鋳物1の長手方向(x方向)及び短手方向(y方向)に行列状に配列されている。長手方向の配列数(図示の例では7個)は短手方向の配列数(2個)よりも多い。 The numbers, positions, shapes, sizes, etc. of the plurality of spaces 3 and the plurality of openings 7 may be appropriately set. In the illustrated example, the plurality of spaces 3 (the plurality of openings 7) are arranged in a matrix in the longitudinal direction (x direction) and the lateral direction (y direction) of the casting 1. The number of arrays in the longitudinal direction (7 in the illustrated example) is larger than the number of arrays in the lateral direction (2).

特に図示しないが、複数の隔壁5は、yz平面に平行なもののみを含んでいてもよい。換言すれば、空間3は、1列でx方向に配列されていてもよい。隔壁5には開口が形成されて、複数の空間3同士が連通されていてもよい。鋳物1の側面及び下面にも開口が形成されていてもよい。開口7及び他の不図示の開口は、鋳造の都合上のためのものだけでなく、鋳物1の用途に照らして必須又は都合がよいものであってもよい。 Although not particularly shown, the plurality of partition walls 5 may include only ones parallel to the yz plane. In other words, the spaces 3 may be arranged in one row in the x direction. An opening may be formed in the partition wall 5 so that the plurality of spaces 3 communicate with each other. Openings may be formed on the side surface and the lower surface of the casting 1. The opening 7 and other openings (not shown) are not only for convenience of casting, but may be essential or convenient in view of the use of the casting 1.

鋳物1の材料は、例えば、いわゆる鋳鉄である。従って、鋳物1の材料は、鉄を主成分として含み、また、ある程度の割合(例えば2.14wt%以上)で炭素を含む。その他、鋳鉄の成分としては、ケイ素、マンガン、リン及び硫黄が挙げられる。また、鋳鉄は、例えば、片状黒鉛鋳鉄(ねずみ鋳鉄、普通鋳鉄)であってもよいし、球状黒鉛鋳鉄(ダクタイル鋳鉄)であってもよいし、他の鋳鉄であってもよい。ただし、本実施形態の説明では、片状黒鉛鋳鉄を例に取ることがある。 The material of the casting 1 is, for example, so-called cast iron. Therefore, the material of the casting 1 contains iron as a main component, and also contains carbon at a certain ratio (for example, 2.14 wt% or more). Other components of cast iron include silicon, manganese, phosphorus and sulfur. The cast iron may be, for example, flake graphite cast iron (gray cast iron, ordinary cast iron), spheroidal graphite cast iron (ductile cast iron), or other cast iron. However, in the description of the present embodiment, flake graphite cast iron may be taken as an example.

(鋳型)
図2は、鋳物1を鋳造するための鋳造システム11の構成を模式的に示す図である。この図は、鋳物1となる溶融状態の金属材料(溶湯)が注がれる鋳型13の断面図も示されている。この断面は、図1のII−II線に対応している。
(template)
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a casting system 11 for casting the casting 1. This figure also shows a cross-sectional view of a mold 13 into which a molten metal material (molten metal) that becomes the casting 1 is poured. This cross section corresponds to the line II-II in FIG.

鋳型13は、例えば、下型15と、下型15の上に配置される上型17と、これらの間に配置される少なくとも1つの中子19とを有している。特に図示しないが、鋳型13は、この他、上型17の上に配置される湯溜め等を有していてもよい。鋳型13を構成する部材(15、17及び19等)の内部乃至は部材間には、例えば、鋳物1が形成される空隙部である鋳物部21と、鋳物部21に溶湯を導くための不図示の湯口系統とが構成されている。 The mold 13 has, for example, a lower mold 15, an upper mold 17 arranged on the lower mold 15, and at least one core 19 arranged between them. Although not particularly shown, the mold 13 may have a basin or the like arranged on the upper mold 17 in addition to the above. Between the members (15, 17, 19 and the like) forming the mold 13 or between the members, for example, a casting part 21 which is a void portion in which the casting 1 is formed, and a gap for guiding the molten metal to the casting part 21. The illustrated gate system is configured.

鋳型13(下型15、上型17及び中子19)は、いわゆる砂型である。具体的には、例えば、下型15は、枠23と、枠23内に配置された砂部25とを有している。同様に、上型17は、枠27と、枠27内に配置された砂部29とを有している。中子19は、例えば、砂部からなる。 The mold 13 (lower mold 15, upper mold 17, and core 19) is a so-called sand mold. Specifically, for example, the lower mold 15 has a frame 23 and a sand part 25 arranged in the frame 23. Similarly, the upper mold 17 has a frame 27 and a sand part 29 arranged in the frame 27. The core 19 is, for example, a sand part.

枠23及び27は、例えば、金属又は木材からなる。砂部25及び29並びに中子19は、例えば、砂と、砂を結合する粘結剤とからなる。砂は、例えば、珪砂である。粘結剤は、例えば、樹脂、粘土又は水ガラスである。本実施形態の説明では、基本的に粘結剤が樹脂である態様、換言すれば、鋳型13への注湯によってガスが発生しやすい態様を例に取る。特に図示しないが、砂部25及び29並びに中子19において、砂粒間には隙間が形成されており、気体及び液体が流れ込む(液体が浸透する)ことが可能となっている。 The frames 23 and 27 are made of metal or wood, for example. The sand parts 25 and 29 and the core 19 are made of, for example, sand and a binder that binds the sand. The sand is, for example, silica sand. The binder is, for example, resin, clay or water glass. In the description of the present embodiment, a mode in which the binder is basically a resin, in other words, a mode in which gas is easily generated by pouring the molten metal into the mold 13 is taken as an example. Although not shown in particular, in the sand parts 25 and 29 and the core 19, gaps are formed between the sand grains, so that gas and liquid can flow in (liquid penetrates).

鋳物部21は、下型15の砂部25及び上型17の砂部29並びに中子19に囲まれた隙間により構成されている。その形状は、図1を参照して説明した鋳物1の形状に対応している。下型15の砂部25の表面(内面)及び上型17の砂部29の表面(内面)は、鋳物1の外面の形状及び大きさに対応する形状及び大きさを有している。下型15と上型17とのみきり面(分割面)は、鋳物1の上面から下面までの間のいずれの位置とされてもよく、図示の例では上面の位置とされている。 The casting part 21 is configured by a gap surrounded by the sand part 25 of the lower mold 15, the sand part 29 of the upper mold 17, and the core 19. The shape corresponds to the shape of the casting 1 described with reference to FIG. The surface (inner surface) of the sand part 25 of the lower mold 15 and the surface (inner surface) of the sand part 29 of the upper mold 17 have a shape and size corresponding to the shape and size of the outer surface of the casting 1. The cut surface (divided surface) of the lower die 15 and the upper die 17 may be any position between the upper surface and the lower surface of the casting 1, and is the upper surface position in the illustrated example.

中子19は、空間3及び開口7の形状及び大きさに対応する形状及び大きさを有している。中子19は、特に図示しないが、下面の一部及び/又は側方に形成された突部等の適宜な部位において下型15によって支持されたり、また、下型15と上型17とで上下に挟まれたりして位置決めされてよい。なお、図1では、そのような位置決めに対応する部位の形状が鋳物1に反映されて形成される形状の図示は省略されている。 The core 19 has a shape and size corresponding to the shape and size of the space 3 and the opening 7. Although not particularly shown, the core 19 is supported by the lower mold 15 at an appropriate portion such as a part of the lower surface and/or a protrusion formed on the side, or by the lower mold 15 and the upper mold 17. It may be positioned by being sandwiched vertically. In addition, in FIG. 1, the illustration of the shape formed by reflecting the shape of the portion corresponding to such positioning in the casting 1 is omitted.

鋳型13内に注湯を行うと、溶湯の熱によって砂部25及び29並びに中子19における粘結剤としての樹脂が加熱されてガスが生じる。中子19には、このガス抜きのための穴31が形成されている。穴31は、鋳型13の外部へ開放されている。穴31の形状及び大きさは適宜に設定されてよい。図示の例では、穴31は、上方へ直線状に延びており、上型17に形成された開口(符号省略)から鋳型13の外部へ通じている。特に図示ないが、穴31は、水平方向に延びる部分等を有していてもよいし、両端が鋳型13の外部へ通じる構成であってもよい。また、特に図示しないが、外型(15及び17)にもガス抜きのための穴が形成されていてよい。 When the molten metal is poured into the mold 13, the heat of the molten metal heats the sand portions 25 and 29 and the resin as the binder in the core 19 to generate gas. The core 19 is formed with a hole 31 for venting the gas. The hole 31 is open to the outside of the mold 13. The shape and size of the hole 31 may be set appropriately. In the illustrated example, the hole 31 linearly extends upward and communicates with the outside of the mold 13 through an opening (reference numeral omitted) formed in the upper mold 17. Although not particularly shown, the hole 31 may have a portion that extends in the horizontal direction or the like, and both ends thereof may be configured to communicate with the outside of the mold 13. Further, although not particularly shown, holes for venting gas may be formed in the outer molds (15 and 17).

(冷却装置)
鋳造システム11は、鋳型13に加えて、冷却装置33を有している。冷却装置33は、液状の冷却材を鋳型13内に供給するように構成されている。液状の冷却材としては、例えば、水を挙げることができる。冷却材の温度は、適宜に設定されてよく、例えば、いわゆる常温(例えば20℃±15℃)とされてよい。
(Cooling system)
The casting system 11 has a cooling device 33 in addition to the mold 13. The cooling device 33 is configured to supply a liquid coolant into the mold 13. Examples of the liquid coolant include water. The temperature of the coolant may be appropriately set, and may be, for example, so-called normal temperature (for example, 20° C.±15° C.).

冷却装置33は、例えば、冷却材を貯留しているタンク35と、タンク35内の冷却材を送出するポンプ37と、ポンプ37から鋳型13へ延びる中継流路39と、中継流路39の先端に接続されており、鋳型13内に冷却材を撒く(散水する)ヘッド41とを有している。さらに、冷却装置33は、中継流路39の中途に位置しているバルブ43と、鋳型13内の金属材料の温度を検出する温度センサ45と、温度センサ45の検出値に基づいてポンプ37及び/又はバルブ43を制御する制御部47とを有している。 The cooling device 33 includes, for example, a tank 35 that stores a coolant, a pump 37 that delivers the coolant in the tank 35, a relay channel 39 that extends from the pump 37 to the mold 13, and a tip of the relay channel 39. And a head 41 for sprinkling (spraying) the coolant in the mold 13. Further, the cooling device 33 includes a valve 43 located in the middle of the relay channel 39, a temperature sensor 45 for detecting the temperature of the metal material in the mold 13, and a pump 37 and a pump 37 based on the detected value of the temperature sensor 45. And/or a control unit 47 that controls the valve 43.

本実施形態の説明では、基本的に、冷却装置33(鋳造システム11)の動作が制御部47によって制御される態様を例に取る。ただし、冷却装置33の動作の一部又は全部は、制御部47に代えて、作業者によって行われてもよい。また、バルブ43等の冷却装置33の構成要素の構成も、制御部47によって制御可能な構成ではなく、人力によって制御可能な構成とされて構わない。また、以下に説明する制御部47の動作は、作業者によってなされてよい旨の言及が特に無くても、適宜に作業者の動作として読み替えられて構わない。 In the description of the present embodiment, a mode in which the operation of the cooling device 33 (casting system 11) is basically controlled by the control unit 47 is taken as an example. However, part or all of the operation of the cooling device 33 may be performed by an operator instead of the control unit 47. Further, the configuration of the components of the cooling device 33 such as the valve 43 may not be controllable by the control unit 47 but may be controllable by human power. Further, the operation of the control unit 47 described below may be appropriately read as the operation of the operator even if there is no particular mention that the operation may be performed by the operator.

タンク35及びポンプ37の構成は公知の種々のものとされてよい。タンク35及びポンプ37として、又はタンク35及びポンプ37に代えて、鋳型13が設置される工場が有している冷却水を供給する設備が利用されてもよい。タンク35及びポンプ37を設けずに、水道から供給される水をそのまま中継流路39に供給してもよい。中継流路39も公知の種々のものとされてよい。例えば、中継流路39は、金属製のパイプ又は樹脂製のホースとされてよい。 The tank 35 and the pump 37 may have various known configurations. As the tank 35 and the pump 37, or instead of the tank 35 and the pump 37, a facility for supplying cooling water, which is included in a factory in which the mold 13 is installed, may be used. The water supplied from the water supply may be directly supplied to the relay channel 39 without providing the tank 35 and the pump 37. The relay channel 39 may also be various known ones. For example, the relay channel 39 may be a metal pipe or a resin hose.

ヘッド41は、少なくとも一部が中子19の穴31内に配置されており、穴31内で冷却材を撒く。ヘッド41の構成は適宜なものとされてよい。例えば、ヘッド41は、シャワーパイプのように金属製のパイプにその内外を連通する複数の孔がパイプの長手方向及び軸回り方向の複数位置に形成された構成とされている。パイプの径及び長さ並びにパイプの孔の径及び数等は適宜に設定されてよい。図示の例では、ヘッド41の径は中子19の穴31の径よりも小さく、ヘッド41の外周面は穴31の内面から離れている。 At least a part of the head 41 is arranged in the hole 31 of the core 19, and the coolant is sprinkled in the hole 31. The configuration of the head 41 may be any suitable one. For example, the head 41 is configured such that a plurality of holes communicating with the inside and the outside of the metal pipe, such as a shower pipe, are formed at a plurality of positions in the longitudinal direction and the axial direction of the pipe. The diameter and length of the pipe and the diameter and number of the holes of the pipe may be set appropriately. In the illustrated example, the diameter of the head 41 is smaller than the diameter of the hole 31 of the core 19, and the outer peripheral surface of the head 41 is separated from the inner surface of the hole 31.

バルブ43は、ヘッド41へ供給される冷却材の流量を制御可能な流量制御弁である。流量制御弁の構成は公知の適宜なものとされてよい。また、流量制御弁は、ソレノイドバルブ等によって構成されており、制御部47からの制御信号に応じてその開度を変化させて流量を制御する。ただし、既述のように、流量制御弁は、人力によって開度が制御されるものであっても構わない。 The valve 43 is a flow rate control valve capable of controlling the flow rate of the coolant supplied to the head 41. The configuration of the flow rate control valve may be any known appropriate one. The flow control valve is composed of a solenoid valve or the like, and controls the flow rate by changing its opening degree according to a control signal from the control unit 47. However, as described above, the flow control valve may be one whose opening is controlled by human power.

温度センサ45は、例えば、鋳物部21内に露出しており、これにより、鋳物1となる金属材料の温度を検出する。ただし、温度センサ45は、鋳型13の外側部位等に比較して、鋳物1の温度に近い温度を検出できればよく、必ずしも鋳物部21内に露出している必要は無い。例えば、温度センサ45は、鋳物部21から枠27又は23までの距離(例えば最短距離)の1/3以下又は1/5以下の距離で鋳物部21から離れた位置の温度を検出してもよい。また、以下の説明において、検出温度等という場合、当該温度は、温度センサ45が検出した温度そのままの値(生の値)だけでなく、生の値から推測した鋳物部21内の金属材料の温度(生の値に対して補正を施した温度)も含むものとする。温度センサ45は、下型15、上型17及び中子19のいずれに設けられていてもよいし、具体的な配置位置も適宜に設定されてよい。温度センサ45の構成は、公知の種々のものとされてよく、例えば、熱電対とされてよい。 The temperature sensor 45 is, for example, exposed inside the casting part 21, and thereby detects the temperature of the metal material forming the casting 1. However, the temperature sensor 45 is only required to be able to detect a temperature close to the temperature of the casting 1 as compared with the outside portion of the casting mold 13 and the like, and is not necessarily exposed in the casting 21. For example, the temperature sensor 45 may detect the temperature at a position away from the casting part 21 at a distance of 1/3 or less or 1/5 or less of the distance (for example, the shortest distance) from the casting part 21 to the frame 27 or 23. Good. Further, in the following description, when it is referred to as a detected temperature or the like, the temperature is not only the value as it is (the raw value) detected by the temperature sensor 45, but also the metal material in the casting 21 estimated from the raw value. It also includes the temperature (temperature corrected for the raw value). The temperature sensor 45 may be provided on any of the lower mold 15, the upper mold 17, and the core 19, and the specific arrangement position may be set appropriately. The temperature sensor 45 may have various known configurations, for example, a thermocouple.

制御部47は、例えば、CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置を含むコンピュータによって構成されている。CPUがROM及び/又は外部記憶装置に記録されているプログラムを実行することによって、各種の制御を行う機能部が構築される。なお、特に図示しないが、制御部47は、作業者の入力操作を受け付ける入力装置、及び作業者に種々の情報を提示する出力装置(例えば表示装置)を有している。上述のように、冷却材は、工場の設備又は水道から供給されてよく、この場合、例えば、制御部47は、ポンプ37の制御を行わず、バルブ43の制御のみを行う。 The control unit 47 is composed of, for example, a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and an external storage device. The CPU executes a program recorded in the ROM and/or the external storage device to construct a functional unit that performs various controls. Although not shown in particular, the control unit 47 has an input device that receives an input operation of the worker and an output device (for example, a display device) that presents various kinds of information to the worker. As described above, the coolant may be supplied from the facility of the factory or the water supply, and in this case, for example, the control unit 47 does not control the pump 37 but only controls the valve 43.

(複数の位置への冷却材の供給)
図3は、鋳型13の上面図と共に示す、鋳造システム11の構成を示す模式図である。この図では、図示の都合上、複数のバルブ43及び複数の温度センサ45と、制御部47との接続については、1つのバルブ43及び1つの温度センサ45についてのみ示している。ただし、他のバルブ43及び温度センサ45についても、図示されたものと同様である。また、この図では、中子19の上端部の外縁(開口7の内縁となる部分)も点線で示している。
(Supplying coolant to multiple locations)
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the casting system 11 shown together with the top view of the mold 13. In this figure, for convenience of illustration, the connection between the plurality of valves 43 and the plurality of temperature sensors 45 and the control unit 47 is shown only for one valve 43 and one temperature sensor 45. However, the other valves 43 and the temperature sensor 45 are similar to those illustrated. Further, in this figure, the outer edge of the upper end portion of the core 19 (the portion which becomes the inner edge of the opening 7) is also indicated by a dotted line.

鋳型13は、例えば、鋳物1の複数の開口7に対応する位置に複数の中子19を有している。各中子19は、例えば、ガス抜き用の穴31を少なくとも1つ有している。ひいては、鋳型13は、複数の穴31を有している。そして、ヘッド41は、複数の穴31のそれぞれに配置されている。すなわち、冷却装置33は、複数の穴31に冷却材を供給する。 The mold 13 has a plurality of cores 19 at positions corresponding to the plurality of openings 7 of the casting 1, for example. Each core 19 has at least one hole 31 for venting gas, for example. As a result, the mold 13 has a plurality of holes 31. The head 41 is arranged in each of the plurality of holes 31. That is, the cooling device 33 supplies the coolant to the plurality of holes 31.

具体的には、例えば、ポンプ37から延びる中継流路39は、適宜に分岐して複数の穴31へ延びており、その複数の分岐流路の先端にヘッド41が接続されている。分岐の仕方は適宜に設定されてよい。図示の例では、中継流路39は、2列7行の穴31(中子19)に対して行毎に分岐した後、各行内の複数(ここでは2つ)の穴31に対して穴31毎に分岐している。換言すれば、中継流路39は、2段階の分岐をなしている。 Specifically, for example, the relay flow channel 39 extending from the pump 37 appropriately branches and extends to the plurality of holes 31, and the head 41 is connected to the tips of the plurality of branch flow channels. The branching method may be set appropriately. In the illustrated example, the relay flow channel 39 is divided into rows 31 in each of two rows and seven rows (cores 19), and then, a plurality of holes (here, two) 31 are formed in each row. Every 31 is branched. In other words, the relay channel 39 has a two-stage branch.

より詳細には、図示の例の中継流路39においては、ポンプ37から第1流路39aが延び出ており、第1流路39aは、鋳型13の長手方向に沿って延びている第2流路39bに接続されている。第2流路39bの長手方向の複数位置からは、複数の第3流路39cが穴31の複数の行へ延びている。各第3流路39cからは、各行内の2つの穴31へ2つの第4流路39dが延びている。 More specifically, in the relay channel 39 of the illustrated example, the first channel 39a extends from the pump 37, and the first channel 39a extends in the longitudinal direction of the mold 13. It is connected to the flow channel 39b. A plurality of third flow paths 39c extend to a plurality of rows of holes 31 from a plurality of positions in the longitudinal direction of the second flow path 39b. From each third flow path 39c, two fourth flow paths 39d extend to the two holes 31 in each row.

特に図示しないが、中継流路39は、図示の例のように2段階で分岐するのではなく、当初から(1段階で)複数の穴31へ分岐してもよいし、逆に、3段階以上で分岐してもよい。また、中継流路39は、1段目の分岐が1行毎になされるのではなく、1段目の分岐が複数行毎になされたり、1段目の分岐が1列毎になされたりしてもよい。 Although not particularly shown, the relay flow channel 39 may be branched into a plurality of holes 31 from the beginning (in one stage) instead of branching in two stages as in the illustrated example, or conversely, three stages. You may branch by the above. Further, in the relay flow path 39, the first-stage branch is not performed for each row, but the first-stage branch is performed for every plural rows, or the first-stage branch is performed for each column. May be.

第1流路39aと第2流路39bとの接続位置P1は、第2流路39bと複数の第3流路39cとの複数の接続位置P2に対して、適宜な位置に位置してよい。図示の例では、接続位置P1は、複数の接続位置P2の配列の中央に対して一方側(x方向の一方側)に偏った位置とされている。すなわち、接続位置P1に対して−x側の接続位置P2の数と+x側の接続位置P2の数とは相違する。特に図示しないが、接続位置P1は、複数の接続位置P2の配列に対して中央に位置してもよい。ただし、工場の設備及び鋳型13の大きさに起因する都合上、図示の例のように、接続位置P1は、複数の接続位置P2の配列の中央に対して一方側に偏った位置とされる場合が少なからず生じると予想される。 The connection position P1 between the first flow path 39a and the second flow path 39b may be located at an appropriate position with respect to the plurality of connection positions P2 between the second flow path 39b and the plurality of third flow paths 39c. .. In the illustrated example, the connection position P1 is a position deviated to one side (one side in the x direction) with respect to the center of the array of the plurality of connection positions P2. That is, the number of connection positions P2 on the −x side and the number of connection positions P2 on the +x side with respect to the connection position P1 are different. Although not particularly shown, the connection position P1 may be located at the center with respect to the array of the plurality of connection positions P2. However, for the sake of convenience due to the facility of the factory and the size of the mold 13, the connection position P1 is a position deviated to one side with respect to the center of the arrangement of the plurality of connection positions P2, as in the illustrated example. It is expected that there will be some cases.

(冷却材の供給の位置毎の制御)
冷却装置33は、冷却材の供給量を複数の穴31の少なくとも1つと他の少なくとも1つとで別々に制御可能に構成されている。図示の例では、第3流路39c毎にバルブ43が設けられており、複数の穴31の行毎に冷却材の供給量を制御可能になっている。別の観点では、冷却装置33は、冷却材の供給量を複数の穴31のうち鋳型13の長手方向(x方向)の位置が互いに異なる穴31同士で別々に制御可能である。なお、別々に制御可能といっても、穴31同士で供給量に相互影響が生じることはある。
(Control of coolant supply position by position)
The cooling device 33 is configured such that the supply amount of the coolant can be controlled separately for at least one of the plurality of holes 31 and at least one of the plurality of holes 31. In the illustrated example, the valve 43 is provided for each third flow path 39c, and the supply amount of the coolant can be controlled for each row of the plurality of holes 31. From another viewpoint, the cooling device 33 can separately control the supply amount of the coolant between the holes 31 having different positions in the longitudinal direction (x direction) of the mold 13 among the plurality of holes 31. Even if the holes 31 can be controlled separately, the holes 31 may have a mutual influence on the supply amount.

特に図示しないが、冷却装置33は、冷却材の供給量を穴31毎に個別に(1つ1つ別々に)制御可能であってもよい。例えば、バルブ43は、図示の位置に代えて(又は加えて)、第4流路39d毎に設けられてもよい。逆に、冷却装置33は、2行以上の穴31同士で別々に冷却材の供給量を制御する構成であってもよい。例えば、図示のように1段目の分岐が穴31の行毎になされる中継流路39に代えて、1段目の分岐が2行以上毎になされる中継流路を設け、その1段目の分岐直後にバルブ43を設けてもよい。 Although not particularly shown, the cooling device 33 may be capable of individually controlling the supply amount of the coolant for each hole 31 (one by one). For example, the valve 43 may be provided for each fourth flow path 39d instead of (or in addition to) the illustrated position. On the contrary, the cooling device 33 may be configured to control the supply amount of the coolant separately for the holes 31 of two or more rows. For example, as shown in the figure, instead of the relay flow channel 39 in which the first-stage branch is formed for each row of the holes 31, a relay flow passage is provided in which the first-stage branch is formed for every two rows or more. The valve 43 may be provided immediately after branching of the eyes.

温度センサ45は、例えば、鋳型13の複数位置に設けられている。図示の例では、温度センサ45は、中子19の行毎に設けられている。別の観点では、複数の温度センサ45は、複数のバルブ43に対応して設けられている。さらに別の観点では、1つの温度センサ45は、各行の複数(ここでは2つ)の中子19の周囲の金属材料の温度の代表値を検出する。さらに別の観点では、制御部47は、鋳型13の長手方向(x方向)の複数の位置について、複数の温度センサ45から鋳型13内の金属材料の温度を取得する。 The temperature sensors 45 are provided at a plurality of positions on the mold 13, for example. In the illustrated example, the temperature sensor 45 is provided for each row of the cores 19. From another viewpoint, the plurality of temperature sensors 45 are provided corresponding to the plurality of valves 43. In still another aspect, one temperature sensor 45 detects a representative value of the temperature of the metal material around the plurality of cores 19 (two here) in each row. From still another viewpoint, the control unit 47 acquires the temperature of the metal material in the mold 13 from the plurality of temperature sensors 45 at a plurality of positions in the longitudinal direction (x direction) of the mold 13.

特に図示しないが、複数の温度センサ45は、複数のバルブ43の数よりも多くされてもよいし、少なくされてもよい。また、複数の温度センサ45は、複数の中子19の行数よりも少ない数で設けられてもよいし、多い数で設けられてもよく、後者の場合においては、複数の中子19毎に設けられてもよい。 Although not particularly shown, the plurality of temperature sensors 45 may be more or less than the number of the plurality of valves 43. Further, the plurality of temperature sensors 45 may be provided in a smaller number or a larger number than the number of rows of the plurality of cores 19. In the latter case, each of the plurality of cores 19 may be provided. May be provided.

各温度センサ45の中子19に対する相対位置は適宜に設定されてよい。図2及び図3では、温度センサ45は、各行の複数(ここでは2つ)の中子19の並び方向の外側に位置している。ただし、例えば、温度センサ45は、鋳物部21の下方又は上方に位置するとともに、平面視において各行の複数の中子19の間に位置していてもよい。また、例えば、温度センサ45は、各行の複数の中子19の並びの中心線上に位置していてもよいし、前記中心線からずれて配置されていてもよい。 The relative position of each temperature sensor 45 with respect to the core 19 may be set appropriately. In FIG. 2 and FIG. 3, the temperature sensor 45 is located outside the alignment direction of the plurality of cores 19 (here, two) in each row. However, for example, the temperature sensor 45 may be located below or above the casting part 21 and may be located between the plurality of cores 19 of each row in a plan view. Further, for example, the temperature sensor 45 may be located on the center line of the array of the plurality of cores 19 in each row, or may be arranged deviated from the center line.

制御部47は、例えば、複数の温度センサ45が検出した温度に基づいて、鋳物1となる金属材料の温度が長手方向(x方向)の全体に亘って均等になるように複数のバルブ43を制御する。すなわち、制御部47は、相対的に高い温度を検出した温度センサ45に対応するバルブ43における流量を相対的に大きくするように複数のバルブ43を制御する。なお、鋳物部21内の金属材料の温度が均等になるように複数のバルブ43における流量を別々に制御した結果、一部のバルブ43において流量が0になっても(一部のバルブ43が閉じられても)構わない。検出温度に基づく制御は、例えば、1回の鋳造においてリアルタイムで行われる。ただし、同様の構成の鋳造システム11において以前に行われた鋳造における温度センサ45の検出値に基づいて複数のバルブ43の制御が行われてもよい。 The control unit 47 controls the plurality of valves 43 so that the temperature of the metal material to be the casting 1 becomes uniform over the entire longitudinal direction (x direction) based on the temperatures detected by the plurality of temperature sensors 45, for example. Control. That is, the control unit 47 controls the plurality of valves 43 so that the flow rate in the valve 43 corresponding to the temperature sensor 45 that has detected the relatively high temperature is relatively increased. As a result of separately controlling the flow rates in the plurality of valves 43 so that the temperature of the metal material in the casting part 21 becomes uniform, even if the flow rates in some valves 43 become 0 (some valves 43 It doesn't matter) The control based on the detected temperature is performed in real time in one casting, for example. However, the plurality of valves 43 may be controlled based on the detection value of the temperature sensor 45 in the casting performed previously in the casting system 11 having the same configuration.

図4は、鋳造システム11を用いた鋳造方法の手順の概要を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing an outline of the procedure of a casting method using the casting system 11.

ステップST1(鋳型準備ステップ)では、鋳型13を準備する。すなわち、予め作製しておいた下型15、上型17及び中子19を組み合わせて鋳物部21を構成する。なお、これらの部材の作製も含めてステップST1を定義してもよい。下型15、上型17及び中子19の作製及び組み立ては公知の種々の方法と同様とされてよい。温度センサ45は砂部25(又は砂部29若しくは中子19)の作製時に埋設されてよい。また、ステップST1では、冷却装置33のヘッド41の中子19への配置等も行う。 In step ST1 (mold preparation step), the mold 13 is prepared. That is, the casting part 21 is configured by combining the lower mold 15, the upper mold 17, and the core 19 which are manufactured in advance. In addition, you may define step ST1 including manufacture of these members. The lower mold 15, the upper mold 17, and the core 19 may be manufactured and assembled by various known methods. The temperature sensor 45 may be embedded when the sand part 25 (or the sand part 29 or the core 19) is manufactured. In step ST1, the cooling device 33 is also arranged on the core 19 of the head 41.

ステップST2(注湯ステップ)では、注湯を行う。すなわち、溶湯を不図示の湯口系統を介して鋳物部21に流し込み、充填する。このステップも公知の種々の方法と同様に行われてよい。溶湯の熱によって中子19等から発生したガスは、中子19の穴31等を介して鋳型13の外部へ放出される。中子19の穴31は、注湯の際の空気の排出にも寄与し得る。 In step ST2 (pouring step), pouring is performed. That is, the molten metal is poured into the casting portion 21 through a gate system (not shown) to fill the casting portion 21. This step may be performed similarly to various known methods. The gas generated from the core 19 and the like by the heat of the molten metal is discharged to the outside of the mold 13 through the holes 31 and the like of the core 19. The hole 31 of the core 19 can also contribute to the discharge of air during pouring.

鋳物部21に流し込まれた溶湯は、例えば、鋳型13を介して大気に熱を奪われて冷却されていく。この過程は、空気(大気)による放冷ステップを行っていると捉えられてよい。 The molten metal poured into the casting part 21 is cooled by being deprived of heat by the atmosphere via the mold 13, for example. This process may be regarded as performing a cooling step with air (atmosphere).

ステップST3では、制御部47(又は作業者。以下、本フローチャートにおいて同様。)は、温度センサ45の検出温度が所定の冷却材供給開始温度T2まで低下したか否か判定する。そして、制御部47は、否定判定の場合は、大気による放冷を継続し、肯定判定の場合は、ステップST4に進む。このときの検出温度は、複数の温度センサ45のうちのいずれか1つの温度センサ45の検出値であってもよいし、2つ以上又は全ての温度センサ45の検出値の平均値であってもよい。前者の場合においては、例えば、最も冷却が進みにくいと予測された位置の温度センサ45の検出値、又は複数の温度センサ45によって現に検出された複数の検出値のうち最も高かったものが用いられてよい。後述するステップST7についても、本ステップと同様に複数の温度センサ45の検出温度が利用されてよい。 In step ST3, the control unit 47 (or an operator; hereinafter the same in this flowchart) determines whether or not the temperature detected by the temperature sensor 45 has dropped to a predetermined coolant supply start temperature T2. Then, the control unit 47 continues the cooling by the atmosphere in the case of a negative determination, and proceeds to step ST4 in the case of a positive determination. The detected temperature at this time may be a detected value of any one of the plurality of temperature sensors 45, or may be an average value of the detected values of two or more or all the temperature sensors 45. Good. In the former case, for example, the detected value of the temperature sensor 45 at the position predicted to be the most difficult to cool, or the highest detected value among the plurality of detected values actually detected by the plurality of temperature sensors 45 is used. You may. Also in step ST7 described later, the temperatures detected by the plurality of temperature sensors 45 may be used as in this step.

ステップST4では、制御部47は、冷却材の鋳型13への供給を開始する。具体的には、例えば、制御部47は、ポンプ37の駆動を開始するとともに複数のバルブ43を適宜な開度で開く。既に述べたように、冷却装置33の構成によっては、制御部47は、複数のバルブ43を開くだけである。冷却材は、例えば、全てのヘッド41(全ての中子19)に供給される。 In step ST4, the control unit 47 starts supplying the coolant to the mold 13. Specifically, for example, the control unit 47 starts driving the pump 37 and opens the plurality of valves 43 at appropriate openings. As already described, depending on the configuration of the cooling device 33, the control unit 47 only opens the plurality of valves 43. The coolant is supplied to, for example, all heads 41 (all cores 19).

このときの冷却材の供給量は、例えば、冷却材が中子19の砂粒間に浸み込むのに十分な量である。すなわち、冷却材は、その供給量が少ないと、鋳型13の熱で直ちに蒸発して砂粒間に浸み込まないか、殆ど浸み込まないが、そのような供給量よりも多い量で供給される。例えば、冷却材は、少なくとも中子19の穴31から中子19の外面(例えば底面)までの厚さの1/3、1/2又は2/3まで浸み込む量で供給される。 The supply amount of the coolant at this time is, for example, an amount sufficient for the coolant to penetrate into the sand grains of the core 19. That is, when the supply amount of the coolant is small, the coolant is immediately evaporated by the heat of the mold 13 and does not penetrate into the sand grains or hardly penetrates into the sand grains, but is supplied in a larger amount than such supply amount. It For example, the coolant is supplied in an amount of at least 1/3, 1/2, or 2/3 of the thickness from the hole 31 of the core 19 to the outer surface (for example, the bottom surface) of the core 19.

また、砂粒間に浸み込んだ冷却材は、鋳物部21に到達してもよいし、到達しなくてもよい。さらに、冷却材は、中子19と下型15の砂部25との接触部(不図示)から砂部25へも浸み込んでよいし、中子19と上型17の砂部29との接触部(図示のもの、又は不図示のもの)から砂部29へ浸み込んでもよい。ただし、冷却材は、例えば、鋳型13の外部へ流出しない、又は殆ど流出しない供給量で供給される。例えば、鋳型13から外部へ流出する冷却材の量は、鋳型13への供給量の1/3以下、1/10以下又は1/20以下である。 Further, the coolant that has permeated between the sand grains may reach the casting part 21 or may not reach it. Further, the coolant may penetrate into the sand portion 25 from the contact portion (not shown) between the core 19 and the sand portion 25 of the lower mold 15, and the core 19 and the sand portion 29 of the upper mold 17 may be mixed. The sand portion 29 may be soaked from the contact portion (shown or not shown). However, the coolant is supplied, for example, in a supply amount that does not or hardly flows out of the mold 13. For example, the amount of the coolant flowing out of the mold 13 is 1/3 or less, 1/10 or less, or 1/20 or less of the amount supplied to the mold 13.

ステップST5(温度検出ステップ)では、制御部47は、複数の温度センサ45から検出温度の情報を取得する。そして、ステップST6では、制御部47は、ステップST5で取得した温度の情報に基づいて複数のバルブ43を制御する。このときの制御は、例えば、既述のように、複数の温度センサ45から検出される温度が互いに同等になるように複数のバルブ43における流量を別々に制御するものである。この他、例えば、制御部47は、検出温度の経時変化が描く曲線が所定の曲線に沿うようにフィードバック制御を行っても構わない。 In step ST5 (temperature detection step), the control unit 47 acquires information on detected temperatures from the plurality of temperature sensors 45. Then, in step ST6, the control unit 47 controls the plurality of valves 43 based on the temperature information acquired in step ST5. The control at this time is, for example, as described above, separately controlling the flow rates in the plurality of valves 43 so that the temperatures detected by the plurality of temperature sensors 45 become equal to each other. In addition to this, for example, the control unit 47 may perform feedback control so that the curve drawn by the change in the detected temperature over time follows a predetermined curve.

ステップST7では、制御部47は、温度センサ45の検出温度が所定の冷却材供給停止温度T3まで低下したか否か判定する。そして、制御部47は、否定判定の場合は、冷却材の供給を継続し、肯定判定の場合は、ステップST8に進む。 In step ST7, the control unit 47 determines whether or not the temperature detected by the temperature sensor 45 has dropped to a predetermined coolant supply stop temperature T3. Then, the control unit 47 continues the supply of the coolant in the case of a negative determination, and proceeds to step ST8 in the case of a positive determination.

ステップST8では、制御部47は、冷却材の鋳型13への供給を停止する。具体的には、例えば、制御部47は、ポンプ37の駆動を停止し、複数のバルブ43を閉じる。 In step ST8, the control unit 47 stops the supply of the coolant to the mold 13. Specifically, for example, the control unit 47 stops driving the pump 37 and closes the plurality of valves 43.

その後、検出温度が所定の温度まで低下すると、及び/又は所定の時間が経過すると、鋳物1が鋳型13から取り出される(ステップST9)。換言すれば、解枠が行われる。このとき、鋳物1の開口7は、鋳物1内の砂(中子19)を鋳物1の内部から取り出すことに利用される。 After that, when the detected temperature drops to a predetermined temperature and/or when a predetermined time elapses, the casting 1 is taken out of the mold 13 (step ST9). In other words, the solution frame is set. At this time, the opening 7 of the casting 1 is used to take out the sand (core 19) in the casting 1 from the inside of the casting 1.

(冷却材供給期間)
図5は、鋳型13内の金属材料の温度の経時変化を示す図である。
(Coolant supply period)
FIG. 5 is a diagram showing the change over time in the temperature of the metal material in the mold 13.

この図において、横軸は時間t(h)を示し、縦軸は金属材料の温度T(℃)を示している。温度Tは、温度センサ45の検出値と捉えられてもよい。実線L1は、本実施形態おける温度変化を示している。2点鎖線L2は、比較例における温度変化の一部を示している。2点鎖線L3は、変形例における温度変化の一部を示している。 In this figure, the horizontal axis represents time t (h) and the vertical axis represents the temperature T (°C) of the metal material. The temperature T may be regarded as a detection value of the temperature sensor 45. The solid line L1 indicates the temperature change in the present embodiment. The two-dot chain line L2 shows a part of the temperature change in the comparative example. The two-dot chain line L3 shows a part of the temperature change in the modified example.

時点t0は、注湯直後に対応している。このときの金属材料の温度はT0である。温度T0の具体的な値は適宜な大きさとされてよい。一例を挙げると、温度T0は1200℃以上1400℃以下である。 Time point t0 corresponds to immediately after pouring. The temperature of the metal material at this time is T0. The specific value of the temperature T0 may be an appropriate value. As an example, the temperature T0 is 1200° C. or higher and 1400° C. or lower.

注湯後、金属材料の温度は、大気による放冷によって低下していく。注湯直後においては、金属材料(別の観点では鋳型13)と大気との温度差が大きい。従って、金属材料から大気へ熱が移動しやすく、金属材料の温度は急激に低下していく。そして、金属材料の温度が低下していくにつれ、時間に対する温度の変化率の絶対値は徐々に小さくなっていく。 After pouring, the temperature of the metal material is lowered by cooling by the atmosphere. Immediately after pouring, there is a large temperature difference between the metal material (the mold 13 from another perspective) and the atmosphere. Therefore, heat is easily transferred from the metal material to the atmosphere, and the temperature of the metal material is rapidly lowered. Then, as the temperature of the metal material decreases, the absolute value of the temperature change rate with respect to time gradually decreases.

その後、金属材料の温度は、A1変態温度T1(共析変態温度)に到達する(時点t1)。A1変態温度T1は、例えば、鋳鉄であれば、720℃以上730℃以下である。 After that, the temperature of the metal material reaches the A1 transformation temperature T1 (eutectic transformation temperature) (time point t1). For example, in the case of cast iron, the A1 transformation temperature T1 is 720° C. or higher and 730° C. or lower.

冷却材供給開始温度T2は、例えば、A1変態温度T1よりも低い温度に設定されている。例えば、温度T2は、温度T1よりも50℃以上、100℃以上又は200℃以上低い温度である。また、例えば、温度T2は、一般に焼鈍が行われる温度よりも低い温度とされてよい。鋳物1となる金属材料が片状黒鉛鋳鉄である場合を例に取って温度T2の値を例示すると、温度T2は、400℃以上、450℃以上、500℃以上又は600℃以上の範囲で設定されてよく、また、650℃以下、600℃以下、500℃以下、450℃以下の範囲で設定されてよい。前記の下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に設定されてよい。例えば、温度T2は、400℃以上600℃以下、又は450℃以上500℃以下の範囲で設定されてよい。 The coolant supply start temperature T2 is set to a temperature lower than the A1 transformation temperature T1, for example. For example, the temperature T2 is lower than the temperature T1 by 50° C. or higher, 100° C. or higher, or 200° C. or higher. Further, for example, the temperature T2 may be lower than the temperature at which annealing is generally performed. Taking the case where the metal material to be the casting 1 is flake graphite cast iron as an example, the value of the temperature T2 is illustrated. The temperature T2 is set in the range of 400°C or higher, 450°C or higher, 500°C or higher, or 600°C or higher. The temperature may be set to 650° C. or lower, 600° C. or lower, 500° C. or lower, 450° C. or lower. The lower limit and the upper limit may be appropriately set as long as they do not conflict. For example, the temperature T2 may be set in the range of 400°C to 600°C, or 450°C to 500°C.

金属材料の温度が冷却材供給開始温度T2に到達すると(時点t2)、既述のように冷却材の供給が開始される。これにより、金属材料の温度は、時点t2の直前に比較して急激に低下していく。別の観点では、冷却材を供給しなかった場合の温度(線L2)よりも低下する。 When the temperature of the metal material reaches the coolant supply start temperature T2 (time point t2), the supply of the coolant is started as described above. As a result, the temperature of the metal material sharply decreases as compared with immediately before the time point t2. From another viewpoint, the temperature is lower than the temperature (line L2) when the coolant is not supplied.

その後、金属材料の温度が冷却材供給停止温度T3に到達すると(時点t3)、既述のように冷却材の供給が停止される。温度T3は適宜に設定されてよい。温度T3を比較的低い温度に設定すると、例えば、鋳型13を常温近くまで冷却する時間が短くなる。ひいては、鋳物1の鋳型13からの取出しまでの時間を短縮できる。一方、温度T3を比較的高い温度に設定すると、例えば、蒸発しなかった冷却材が、鋳型13から大量に流れ出る蓋然性を低下させることができる。冷却材が鋳型13から流れ出ると、例えば、冷却材が工場内の他の設備等へ到達して当該他の設備に係る作業に影響を及ぼす可能性がある。また、例えば、温度T3を比較的高い温度に設定すると、冷却材が鋳型13内に大量に残る蓋然性を低下させることができる。鋳型13内に大量の冷却材が残ると、例えば、鋳型13の砂を再利用するために砂を乾燥させる時間が長くなる。従って、温度T3は、低く設定した場合の効果と高く設定した場合の効果とを比較考慮して適宜に設定されてよい。 After that, when the temperature of the metal material reaches the coolant supply stop temperature T3 (time point t3), the supply of the coolant is stopped as described above. The temperature T3 may be set appropriately. When the temperature T3 is set to a relatively low temperature, for example, the time for cooling the mold 13 to near room temperature becomes short. As a result, the time taken to remove the casting 1 from the mold 13 can be shortened. On the other hand, if the temperature T3 is set to a relatively high temperature, it is possible to reduce the probability that a large amount of the non-evaporated coolant will flow out of the mold 13, for example. If the coolant flows out of the mold 13, for example, the coolant may reach other equipment or the like in the factory and affect the work related to the other equipment. Further, for example, if the temperature T3 is set to a relatively high temperature, it is possible to reduce the probability that a large amount of the coolant remains in the mold 13. If a large amount of coolant remains in the mold 13, for example, it takes a long time to dry the sand in order to reuse the sand of the mold 13. Therefore, the temperature T3 may be appropriately set in consideration of the effect of setting it low and the effect of setting it high.

一例を挙げると、例えば、冷却材供給停止温度T3は、冷却材供給開始温度T2との差が、300℃以下、200℃以下若しくは100℃以下の温度とされてよい。及び/又は温度T3は、100℃以上、200℃以上若しくは300℃以上とされてよい。このように、温度T3を常温に比較して高い温度に設定すると、冷却材が鋳型13から流れ出たり、鋳型13内に大量に残ったりする蓋然性を低下させることができる。 As an example, for example, the coolant supply stop temperature T3 may be a temperature whose difference from the coolant supply start temperature T2 is 300° C. or lower, 200° C. or lower, or 100° C. or lower. And/or the temperature T3 may be 100° C. or higher, 200° C. or higher, or 300° C. or higher. As described above, when the temperature T3 is set higher than the normal temperature, it is possible to reduce the probability that the coolant flows out of the mold 13 or remains in the mold 13 in a large amount.

冷却材の供給の停止後、既述のように、所定の時間が経過すると、及び/又は金属材料の温度が所定の温度まで低下すると(時点t4)、解枠作業がなされる。この時の温度T4は、適宜な温度とされてよい。例えば、図示の例では、温度T4は、冷却材供給停止温度T3との差が比較的小さい、及び/又は常温との差が比較的大きい温度として描かれている。例えば、温度T4は、温度T3との差が、300℃以下、200℃以下若しくは100℃以下の温度とされてよい。及び/又は温度T4は、100℃以上、200℃以上若しくは300℃以上とされてよい。また、解枠は、線L3で示す変形例のように、金属材料の温度が常温近くまで低下するまで待って行われても構わない。 After the supply of the coolant is stopped, as described above, when a predetermined time elapses and/or when the temperature of the metal material decreases to a predetermined temperature (time point t4), the unraveling work is performed. The temperature T4 at this time may be an appropriate temperature. For example, in the illustrated example, the temperature T4 is depicted as a temperature having a relatively small difference from the coolant supply stop temperature T3 and/or a relatively large difference from the room temperature. For example, the temperature T4 may be a temperature whose difference from the temperature T3 is 300° C. or lower, 200° C. or lower, or 100° C. or lower. And/or the temperature T4 may be 100° C. or higher, 200° C. or higher, or 300° C. or higher. In addition, the unraveling frame may be performed after waiting until the temperature of the metal material decreases to near room temperature, as in the modification shown by the line L3.

時点t2以後における実線L1と2点鎖線L2との比較から理解されるように、冷却材を鋳型13に供給することによって、解枠の時期(時点t4)を大幅に早めることができる。例えば、図示の例では、線L2は、図示の範囲内で解枠の温度T4に至っていない。これは、鋳物1となる金属材料(又は鋳型13)の温度が低下して金属材料の温度と大気の温度との差が縮小されると、金属材料の温度低下が鈍化することからである。本願発明者の10t程度の鋳物1を用いた実験では、500℃以下の温度範囲で温度差100℃〜150℃の温度低下を冷却材の供給によって促進するだけで、1日以上又は30%以上の放冷時間の短縮が可能となることが確認された。 As can be understood from the comparison between the solid line L1 and the chain double-dashed line L2 after the time point t2, by supplying the coolant to the mold 13, the timing of the unraveling (time point t4) can be significantly advanced. For example, in the illustrated example, the line L2 does not reach the temperature T4 of the open frame within the illustrated range. This is because when the temperature of the metal material (or the mold 13) that becomes the casting 1 decreases and the difference between the temperature of the metal material and the temperature of the atmosphere decreases, the temperature decrease of the metal material slows down. In an experiment using the casting 1 of about 10 tons by the inventor of the present application, a temperature decrease of 100° C. to 150° C. in a temperature range of 500° C. or lower is promoted by supplying a coolant, and the temperature is 1 day or more or 30% or more. It was confirmed that it is possible to shorten the cooling time.

以上のとおり、本実施形態に係る鋳造方法は、鋳型準備ステップ(ST1)、注湯ステップ(ST2)及び冷却材供給ステップ(例えばステップST4以後からステップST8の前まで)を有している。鋳型準備ステップで準備される鋳型13は、砂型からなる下型15と、砂型からなる上型17と、砂型からなる1つ以上の中子19とを含んでいる。1つ以上の中子19は、ガス抜き用の複数の穴31を有している。注湯ステップでは、鋳型13に溶融状態の金属材料を流し込む。冷却材供給ステップでは、金属材料を保持している鋳型13の複数の穴31に液状の冷却材を供給する。また、冷却材供給ステップでは、冷却材の供給量を複数の穴31の少なくとも1つと他の少なくとも1つとで別々に制御する。 As described above, the casting method according to the present embodiment includes the mold preparation step (ST1), the pouring step (ST2), and the coolant supply step (for example, after step ST4 to before step ST8). The mold 13 prepared in the mold preparing step includes a lower mold 15 made of a sand mold, an upper mold 17 made of a sand mold, and one or more cores 19 made of the sand mold. The one or more cores 19 have a plurality of holes 31 for venting gas. In the pouring step, the molten metal material is poured into the mold 13. In the coolant supply step, liquid coolant is supplied to the plurality of holes 31 of the mold 13 holding the metal material. Further, in the coolant supply step, the supply amount of the coolant is controlled separately for at least one of the plurality of holes 31 and at least one of the plurality of holes 31.

従って、まず、冷却材の供給によって放冷時間を短縮することができる。冷却材を鋳型13の内側(中子19)へ供給することから、冷却材が鋳型13の外側を伝って流れ落ちる蓋然性が低減される。また、鋳型13の内側に位置して熱が籠りやすい中子19から冷却することによって、鋳物部21内の金属材料の温度の偏りが低減される。一般に、下型15の体積(熱ボリューム)は、上型17の体積よりも大きく、下型15に熱が籠りやすい。また、放冷の途中で上型17は取り外されることがあり、この場合も鋳物1の熱は下方に残りやすい。従って、液状の冷却材が中子19の内部から重力によって下方へ浸み込むことにより、鋳物部21内の金属材料の温度を均等にすることが容易化される。中子19への冷却材の供給をガス抜き用の穴31を利用していることから、鋳型13に大きな設計変更は不要であり、簡便である。 Therefore, first, the cooling time can be shortened by supplying the coolant. Since the coolant is supplied to the inside (core 19) of the mold 13, the probability that the coolant will flow down the outside of the mold 13 is reduced. Further, by cooling from the core 19 which is located inside the mold 13 and tends to collect heat, the deviation of the temperature of the metal material in the casting part 21 is reduced. Generally, the volume (heat volume) of the lower mold 15 is larger than the volume of the upper mold 17, and heat is likely to be trapped in the lower mold 15. Further, the upper mold 17 may be removed during cooling, and in this case also, the heat of the casting 1 tends to remain below. Therefore, when the liquid coolant infiltrates downward from the inside of the core 19 by gravity, it becomes easy to make the temperature of the metal material in the casting part 21 uniform. Since the hole 31 for degassing is used to supply the coolant to the core 19, no major design change is necessary for the mold 13, which is simple.

さらに、複数の穴31への冷却材の供給量を穴31同士で別々に制御することから、鋳物部21内の金属材料の温度を均等にすることが容易化される。これにより、例えば、一部のみが急激に冷却されて亀裂及び/又は巣が発生する蓋然性を低減できる。別の観点では、鋳物部21内の一部のみが急激に冷却されることをおそれて供給量を必要以上に低減してしまう蓋然性を低下させ、鋳物部21内の金属材料全体の温度を早期に低下させることができる。 Furthermore, since the supply amount of the coolant to the plurality of holes 31 is separately controlled between the holes 31, it is easy to make the temperature of the metal material in the casting 21 uniform. As a result, for example, it is possible to reduce the probability that only a part is rapidly cooled and cracks and/or cavities occur. From another point of view, the probability that only a part of the casting part 21 is rapidly cooled may reduce the supply amount more than necessary, and the temperature of the entire metal material in the casting part 21 may be reduced early. Can be reduced to

また、本実施形態に係る鋳造方法は、鋳型13の複数の位置の温度を検出する温度検出ステップ(ST5)を更に有している。冷却材供給ステップ(ST4〜ST8)では、温度検出ステップによって検出された複数の位置の温度に基づいて複数の穴31への冷却材の供給量を制御する(ステップST6)。この場合、例えば、鋳物部21内の金属材料の温度を均等にすることが容易化される。 Moreover, the casting method according to the present embodiment further includes a temperature detection step (ST5) of detecting temperatures at a plurality of positions of the mold 13. In the coolant supply step (ST4 to ST8), the supply amount of the coolant to the plurality of holes 31 is controlled based on the temperatures at the plurality of positions detected by the temperature detection step (step ST6). In this case, for example, it is easy to make the temperature of the metal material in the casting 21 uniform.

また、本実施形態では、鋳型13は、平面透視において、金属材料からなる鋳物1を形成する空間である鋳物部21の長さ(x方向)が鋳物部21の幅(y方向)の2倍以上である。複数の穴31は、鋳物部21の長手方向(x方向)の位置が互いに異なる2以上の穴を含む。冷却材供給ステップ(ST4〜ST8)では、冷却材の供給量を複数の穴31のうち長手方向の位置が互いに異なる穴同士で別々に制御する。 Further, in the present embodiment, in the mold 13, in plan view, the length (x direction) of the casting part 21 which is a space for forming the casting 1 made of a metal material is twice the width (y direction) of the casting part 21. That is all. The plurality of holes 31 include two or more holes whose positions in the longitudinal direction (x direction) of the casting 21 are different from each other. In the coolant supply step (ST4 to ST8), the supply amount of the coolant is controlled separately among the holes 31 having different longitudinal positions.

本願発明者の実験では、図3に示したような中継流路39を介して、かつ第3流路39c毎のバルブ43無しで長い鋳物部21に冷却材を供給すると、冷却材を供給しない場合に比較して、鋳物部21の長手方向の一部において亀裂が生じる蓋然性が高くなることが確認された。従って、例えば、冷却材の供給量を複数の穴31のうち長手方向の位置が互いに異なる穴同士で別々に制御することによって、鋳物部21内の金属材料の温度を均等にする効果が有効に発揮される。 In the experiment by the inventor of the present application, if the coolant is supplied to the long casting part 21 through the relay channel 39 as shown in FIG. 3 and without the valve 43 for each third channel 39c, the coolant is not supplied. It was confirmed that the probability of cracks occurring in a part of the casting part 21 in the longitudinal direction is higher than in the case. Therefore, for example, the effect of equalizing the temperature of the metal material in the casting part 21 is effectively achieved by controlling the supply amount of the coolant separately among the holes 31 whose longitudinal positions are different from each other. To be demonstrated.

また、本実施形態では、冷却材供給ステップ(ST4〜ST8)は、金属材料の温度がA1変態温度T1よりも低い温度まで低下したときに開始される(ステップST4)。より具体的には、例えば、本実施形態では、金属材料は、片状黒鉛鋳鉄であり、冷却材供給ステップは、金属材料の温度が500℃以下の温度まで低下したときに開始される。従って、例えば、放冷の時間を短縮しつつも、冷却材を供給せずに大気のみによって放冷した場合と同様の品質の鋳物1を得ることができる。 Further, in the present embodiment, the coolant supply step (ST4 to ST8) is started when the temperature of the metal material is lowered to a temperature lower than the A1 transformation temperature T1 (step ST4). More specifically, for example, in the present embodiment, the metal material is flake graphite cast iron, and the coolant supply step is started when the temperature of the metal material decreases to a temperature of 500° C. or lower. Therefore, for example, while shortening the cooling time, it is possible to obtain the casting 1 of the same quality as when the cooling is performed only by the atmosphere without supplying the coolant.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiments and may be implemented in various modes.

1つの中子は、2以上のガス抜き用の穴を有していてもよい。また、冷却材の供給量が互いに別々に制御される2以上の穴は、1つの中子に配置されているものであってもよい。鋳型は、中子を1つのみ含むものであってもよい。 One core may have two or more vent holes. Further, the two or more holes whose supply amounts of the coolant are controlled separately from each other may be arranged in one core. The template may include only one core.

冷却材の供給量は、まさに注湯が行われた鋳型に設けられた温度センサの検出値に基づいてリアルタイムで行われなくてもよい。例えば、以前に同様の構成の鋳型について鋳造が行われたときの温度の検出結果に基づいて、時間経過に対して予め供給量が設定され、時間経過に応じて供給量の制御がなされてもよい。この態様であっても、複数位置の温度のばらつきを低減したり、各位置の温度変化を好適なものにしたりすることが可能である。この態様における制御も、検出温度に基づいて供給量を制御するという場合の制御に含まれる。別の観点では、温度検出ステップは、冷却材供給ステップ中に行われなくてもよい。さらに別の観点では、現に注湯が行われている鋳型には、温度センサが設けられていなくてもよい。 The supply amount of the coolant does not have to be performed in real time based on the detection value of the temperature sensor provided in the mold that has just been poured. For example, based on the detection result of the temperature when casting was performed for the mold of the similar configuration previously, the supply amount is set in advance with respect to the passage of time, and the supply amount is controlled according to the passage of time. Good. Even in this mode, it is possible to reduce variations in temperature at a plurality of positions and to make temperature changes at each position suitable. The control in this aspect is also included in the control in the case of controlling the supply amount based on the detected temperature. In another aspect, the temperature sensing step may not occur during the coolant supply step. From still another viewpoint, the temperature sensor may not be provided in the mold that is currently being poured.

上記のことは、ステップST6の流量制御だけでなく、ステップST3の冷却材の供給開始及びステップST7の冷却材の供給停止についても同様である。すなわち、以前に鋳造が行われたときの温度の検出結果に基づいて、冷却材の供給開始及び/又は供給停止の時期が設定され、当該時期が到来したか否かによって、供給開始及び/又は供給停止が行われてもよい。このような態様の供給開始も、例えば、金属材料の温度がA1変態温度よりも低い温度まで低下したときに開始される等という場合の開始に含まれる。 The above applies not only to the flow rate control in step ST6 but also to the coolant supply start in step ST3 and the coolant supply stop in step ST7. That is, the timing of starting and/or stopping the supply of the coolant is set based on the detection result of the temperature when casting was performed before, and depending on whether or not the time has come, the supply start and/or The supply may be stopped. The supply start in such a mode is also included in the start when the temperature of the metal material is lowered to a temperature lower than the A1 transformation temperature, for example.

実施形態では、中子は砂部のみから構成された。ただし、中子は、砂部以外の部分を有していてもよい。例えば、中子は、砂部に挿入され、その内部によってガス抜き用の穴を構成するバイプを有していてもよい。ガス抜き用の穴を構成するパイプは、例えば、冷却材が砂部に浸み込むことが可能に当該パイプの内外を連通する複数の孔を有していてよい。このような複数の孔を有するパイプは、実施形態で示した冷却材を撒くヘッド41を兼ねてもよいし、ヘッド41が挿入されるヘッド41とは別のパイプであってもよい。ガス抜き用の穴を構成するパイプは、例えば、炭素鋼又はセラミック等の耐熱材料から構成されてよく、また、中子(砂部)の型崩れの蓋然性を低減することに寄与してもよい。 In the embodiment, the core is composed of only the sand part. However, the core may have a portion other than the sand portion. For example, the core may have a vipe which is inserted into the sand part and whose inside constitutes a vent hole. The pipe forming the vent hole may have, for example, a plurality of holes that communicate the inside and outside of the pipe so that the coolant can penetrate into the sand portion. The pipe having such a plurality of holes may also serve as the head 41 that sprinkles the coolant shown in the embodiment, or may be a pipe different from the head 41 into which the head 41 is inserted. The pipe forming the vent hole may be made of, for example, a heat-resistant material such as carbon steel or ceramic, and may contribute to reducing the probability of the core (sand part) losing its shape. ..

実施形態では、冷却材は、砂部に浸み込むことができる十分な量で供給された。ただし、冷却材は、砂部に殆ど浸み込まずに蒸発してしまうような比較的少ない量で供給されてもよい。逆に、冷却材は、比較的多い量で鋳型の外部に流れ出てしまうような比較的多い量で供給されてもよい。 In the embodiment, the coolant was supplied in an amount sufficient to penetrate the sand. However, the coolant may be supplied in a relatively small amount that evaporates without penetrating into the sand portion. Conversely, the coolant may be provided in a relatively large amount so that it flows out of the mold in a relatively large amount.

実施形態では、鋳物部内の金属材料の温度を均等にするように冷却材の供給量を制御する態様について述べた。ただし、鋳物の具体的な態様によっては、鋳物部内の金属材料の一部の温度を早期に低下させたり、逆に、一部の温度の低下を遅らせたりするように、冷却材の供給量を制御してもよい。 In the embodiment, the aspect has been described in which the supply amount of the coolant is controlled so that the temperature of the metal material in the casting is equalized. However, depending on the specific aspect of the casting, the temperature of a part of the metal material in the casting part may be lowered early or, on the contrary, the supply amount of the coolant may be delayed so as to delay the drop of a part of the temperature. You may control.

本開示からは、ガス抜き用の穴への冷却材の供給を前提としない、以下の概念を抽出可能である。
(概念1)
砂型からなる下型と、砂型からなる上型とを含んでいる鋳型を準備する鋳型準備ステップと、
前記鋳型に溶融状態の金属材料を流し込む注湯ステップと、
前記金属材料を保持している前記鋳型に液状の冷却材を供給する冷却材供給ステップと、
を有しており、
前記冷却材供給ステップは、前記金属材料の温度がA1変態温度よりも低い温度まで低下したときに開始される
鋳造方法。
From the present disclosure, the following concept can be extracted, which is not premised on the supply of the coolant to the vent hole.
(Concept 1)
A mold preparation step of preparing a mold including a lower mold composed of a sand mold and an upper mold composed of a sand mold,
A pouring step of pouring a molten metal material into the mold;
A coolant supply step of supplying a liquid coolant to the mold holding the metal material;
Has
The casting method, wherein the coolant supply step is started when the temperature of the metal material drops to a temperature lower than the A1 transformation temperature.

1…鋳物、13…鋳型、15…下型、17…上型、19…中子、31…ガス抜き用の穴、43…バルブ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Casting, 13... Mold, 15... Lower mold, 17... Upper mold, 19... Core, 31... Gas vent hole, 43... Valve.

Claims (6)

砂型からなる下型と、砂型からなる上型と、砂型からなる1つ以上の中子とを含んでおり、前記1つ以上の中子にガス抜き用の複数の穴が形成されている鋳型を準備する鋳型準備ステップと、
前記鋳型に溶融状態の金属材料を流し込む注湯ステップと、
前記金属材料を保持している前記鋳型の前記複数の穴に液状の冷却材を供給する冷却材供給ステップと、
を有しており、
前記冷却材供給ステップでは、前記冷却材の供給量を前記複数の穴の少なくとも1つと他の少なくとも1つとで別々に制御する
鋳造方法。
A mold that includes a lower mold made of a sand mold, an upper mold made of a sand mold, and one or more cores made of the sand mold, and a plurality of holes for degassing are formed in the one or more cores. A mold preparation step to prepare
A step of pouring a molten metal material into the mold,
A coolant supply step of supplying a liquid coolant to the plurality of holes of the mold holding the metal material,
Has
A casting method, wherein in the coolant supplying step, the supply amount of the coolant is controlled separately for at least one of the plurality of holes and at least one of the plurality of holes.
前記鋳型の複数の位置の温度を検出する温度検出ステップを更に有しており、
前記冷却材供給ステップでは、前記温度検出ステップによって検出された前記複数の位置の温度に基づいて前記複数の穴への前記冷却材の供給量を制御する
請求項1に記載の鋳造方法。
The method further comprises a temperature detection step of detecting temperatures at a plurality of positions of the mold,
The casting method according to claim 1, wherein in the coolant supply step, the supply amount of the coolant to the plurality of holes is controlled based on the temperatures of the plurality of positions detected by the temperature detection step.
前記鋳型は、平面透視において、前記金属材料からなる鋳物を形成する空間である鋳物部の長さが前記鋳物部の幅の2倍以上であり、
前記複数の穴は、前記鋳物部の長手方向の位置が互いに異なる穴を含み、
前記冷却材供給ステップでは、前記冷却材の供給量を前記複数の穴のうち前記長手方向の位置が互いに異なる穴同士で別々に制御する
請求項1又は2に記載の鋳造方法。
In the plan view, the length of a casting part, which is a space for forming a casting made of the metal material, is at least twice the width of the casting part in plan view,
The plurality of holes include holes having different positions in the longitudinal direction of the casting,
The casting method according to claim 1 or 2, wherein in the coolant supply step, the supply amount of the coolant is controlled separately among the plurality of holes having different positions in the longitudinal direction.
前記冷却材供給ステップは、前記金属材料の温度がA1変態温度よりも低い温度まで低下したときに開始される
請求項1〜3のいずれか1項に記載の鋳造方法。
The casting method according to claim 1, wherein the coolant supply step is started when the temperature of the metal material drops to a temperature lower than the A1 transformation temperature.
前記金属材料は、片状黒鉛鋳鉄であり、
前記冷却材供給ステップは、前記金属材料の温度が500℃以下の温度まで低下したときに開始される
請求項4に記載の鋳造方法。
The metal material is flake graphite cast iron,
The casting method according to claim 4, wherein the coolant supply step is started when the temperature of the metal material drops to a temperature of 500°C or lower.
砂型からなる下型と、砂型からなる上型と、砂型からなる1つ以上の中子とを含んでおり、前記1つ以上の中子にガス抜き用の複数の穴が形成されている鋳型と、
前記複数の穴に液状の冷却材を供給可能な冷却装置と、
を有しており、
前記冷却装置は、前記冷却材の供給量を前記複数の穴の少なくとも1つと他の少なくとも1つとで別々に制御可能に複数のバルブを有している
鋳造システム。
A mold that includes a lower mold made of a sand mold, an upper mold made of a sand mold, and one or more cores made of the sand mold, and a plurality of holes for degassing are formed in the one or more cores. When,
A cooling device capable of supplying a liquid coolant to the plurality of holes,
Has
The casting system has a plurality of valves so that the supply amount of the coolant can be separately controlled by at least one of the plurality of holes and at least another of the plurality of holes.
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