JP2669205B2 - 差圧鋳造用ストーク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は差圧鋳造用ストークに
関し、特に不活性ガスの供給による製品と溶湯との分離
方法に適し、しかも製造容易なストークに関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムなどの酸化されやすい材料
から低圧鋳造法などによって製品を鋳造するときには、
ストーク内のアルミニウム溶湯の酸化を防止し、あるい
はストーク内のアルミニウム酸化物を除去する必要があ
る。アルミニウムの低圧鋳造において従来より一般に行
われていたのは、下型の湯口にフィルターを配置してア
ルミニウムの酸化物を除去する方法であるが、この方法
では一回の鋳造毎にフィルターを交換する必要が生じ、
また製品の湯口部分より切除されたスクラップ材にフィ
ルターが付着しているから、スクラップ材の有効利用を
図ることができないという問題点があった。

【０００３】そこでアルミニウムの酸化物を除去する手
法に代えて、アルミニウム溶湯の酸化自体を防止する手
法の開発が進められており、例えば特開平１−１０４４
５７号公報には、上端を金型の湯口に接続し下端を保持
炉内の溶湯の湯面よりも高く保った内筒と、上端を前記
内筒の外面との間で密閉し下端を前記溶湯に浸漬した外
筒とを有し、前記内外筒の間に形成される環状領域と外
部とを連通する孔を設けた差圧鋳造用ストークを用い、
空気よりも重い不活性ガスを前記孔から供給して溶湯表
面の空気を不活性ガスで置換した後に、差圧によって溶
湯をキャビティー内に導入する方法が開示されている。

【０００４】しかるに上記公報の技術では、不活性ガス
を供給する以前には溶湯表面に空気が存在しているか
ら、なおも一定程度の溶湯の酸化を免れない。そこでス
トーク内に不活性ガスを供給することによって製品と溶
湯とを分離することを特徴とする差圧鋳造方法が発明さ
れた。この発明方法に適する差圧鋳造用ストーク自体
は、上記公報に開示されていると同様に、上端を金型の
湯口に接続し下端を保持炉内の溶湯の湯面よりも高く保
った内筒と、上端を前記内筒の外面との間で密閉し下端
を前記溶湯に浸漬した外筒とを有し、前記内外筒の間に
形成される環状領域と外部とを連通する孔を設けた差圧
鋳造用ストークが好適である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに例えば上記ス
トークの内外筒を一体物として構成するとストークの形
状が複雑となり、特にストークの溶損を軽減するために
セラミックスによってストークを形成しようとするとき
には製造困難となる。したがって本発明は、不活性ガス
の供給による製品と溶湯との分離方法に適し、しかも製
造容易な差圧鋳造用ストークを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、内筒の上部と
外筒の上部との各々にフランジを形成し、それぞれ円板
状に形成した上抑え板と中抑え板とによって内筒のフラ
ンジを挟持し、中抑え板と円板状に形成した下抑え板と
によって外筒のフランジを挟持し、中抑え板に孔を形成
することによって、上記目的を達成したものである。

【０００７】

【作用】孔は中抑え板に穿設されているから内筒にも外
筒にも孔を穿設するための加工を必要とせず、また内外
筒を相互に固定するために例えばボルト穴などを設ける
加工も内外筒に施す必要はないから、内外筒を例えば加
工困難なセラミックスによって容易に形成することがで
きる。もっとも本発明は、内外筒がセラミックスによっ
て形成されているときに限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】本発明を図面によって説明する。図１は本発
明による差圧鋳造用ストークの一実施例を示し、このス
トーク１０は共にサイアロンによって形成した内筒１１
と外筒１２とを有し、内筒１１の上部にはフランジ１１
ａが形成されており、同様に外筒１２の上部にもフラン
ジ１２ａが形成されている。１５、１６及び１７はいず
れも円板状に形成した上抑え板、中抑え板及び下抑え板
であり、内筒のフランジ１１ａは、パッキン１８を介し
て上抑え板１５と中抑え板１６とによって挟持されてお
り、同様に外筒のフランジ１２ａは、パッキン１８を介
して中抑え板１６と下抑え板１７とによって挟持されて
おり、上抑え板１５と中抑え板１６及び中抑え板１６と
下抑え板１７とは、ボルト１９によって固定されてい
る。こうして内外筒１１，１２は、上抑え板１５と中抑
え板１６と下抑え板１７とによって相互に固定されてお
り、内外筒１１，１２の間に下方に向けて開放した環状
領域１３が形成されている。また内筒１１の下端は外筒
１２の下端よりも高い長さに形成されており、中抑え板
１６には半径方向に貫通する孔１４が形成されている。

【０００９】本実施例は以上のように形成されており、
以下にこのストーク１０の使用方法について説明する。
図２はこのストーク１０を適用した低圧鋳造機の一例を
示し、鋳造すべき製品の形状に適合したキャビティー１
が上型３と下型４とからなる金型２によって形成されて
おり、下型４にはキャビティー１に連通する湯口５が開
口している。ストークの内筒１１の上端は金型の湯口５
に接続しており、内筒１１の下端は保持炉６内の溶湯７
の湯面８よりも高く保たれており、外筒１２の下端は溶
湯７に浸漬している。中抑え板に形成した孔１４には、
弁２１を介してアルゴンガスボンベ２０が接続されてい
る。

【００１０】この低圧鋳造機を用いて製品を鋳造するに
は、先ず弁２１を開いて孔１４を通じてストーク１０内
の空気をアルゴンガスで置換する。ストーク１０内の空
気をアルゴンガスで置換するまでは、溶湯の湯面８は空
気にさらされていたから湯面８近傍の溶湯７は酸化され
ている。ストーク１０内の空気がアルゴンガスで置換さ
れた後に弁２１を閉じて保持炉６内を加圧すると、湯面
８は上昇して内筒１１の下端に接し、以降は溶湯７は二
手に分かれ、図３に示すように一方はアルゴンガスを排
除しつつキャビティー１内に侵入し、他方はアルゴンガ
ス２２を圧縮しつつ環状領域１３内に侵入する。環状領
域１３内の湯面８が孔１４の内面側開口部よりも高く上
昇しないように、弁２１から環状領域１３下端までの空
間の体積が定められており、こうして孔１４とこれに接
続した配管とが溶湯７から保護されている。キャビティ
ー１内に溶湯７が充満した後一定時間経過すると、溶湯
７は凝固して製品となるが、最初に供給されたのは酸化
した溶湯であったから、最初の製品は不良品となる。

【００１１】最初の製品が凝固した後に、弁２１を開い
て環状領域１３内にアルゴンガス２２を供給すると、図
４に示すようにアルゴンガス２２は環状領域１３内の湯
面８を徐々に押し下げ、ついには環状領域１３から内筒
１１内に移動し、内筒１１内の溶湯中を上昇し、製品９
と湯面８との間に溜って両者を分離する。すなわち未凝
固の溶湯７は、それまで溶湯であった製品９と接してい
た後、アルゴンガス２２によって製品９から分離されて
自由表面を形成し、したがって湯面８が形成されるとき
は常に該湯面８はアルゴンガス２２で覆われることとな
る。アルゴンガス２２によって製品９と湯面８とが分離
され、更に保持炉６の加圧を解除した後には、上型３を
開いて最初の製品、すなわち不良品を排出し、上型３を
閉じる。しかる後、弁２１を閉じ、保持炉６を加圧して
２個目の製品を鋳造する。２個目の製品のための溶湯７
は全く空気と遮断されていたから、以降は良品のみを鋳
造することができる。

【００１２】しかして本実施例のストーク１０は前記の
ように形成されており、すなわち孔１４は中抑え板１６
に穿設されているから、内筒１１にも外筒１２にも孔１
４を穿設するための加工を必要としない。また内外筒１
１，１２は上抑え板１５と中抑え板１６と下抑え板１７
とによって相互に固定されているから、内筒１１にも外
筒１２にもボルト穴などを設けるための加工を必要とし
ない。したがって内外筒１１，１２を本実施例のように
サイアロンによって容易に製造することができる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によって、不活性ガスの供給によ
る製品と溶湯との分離方法に適し、しかも製造容易な差
圧鋳造用ストークが提供された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す部分断面正面図

【図２】本発明を適用した低圧鋳造機の一例の概略縦断
面図

【図３】保持炉を加圧したときの図２に対応する図

【図４】アルゴンガスの供給によって製品と溶湯とを分
離したときの図２に対応する図

【符号の説明】

１…キャビティー ２…金型 ３…上型
４…下型 ５…湯口 ６…保持炉 ７…溶湯 ８…湯面
９…製品 １０…ストーク １１…内筒 １２…外筒 １１ａ，１２ａ…フランジ １３…環状領域
１４…孔 １５…上抑え板 １６…中抑え板 １７…下抑え板 ２０…アルゴンガスボンベ ２１…弁
２２…アルゴンガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢城 敏則 福岡県北九州市若松区北浜一丁目９番１ 号 日立金属株式会社若松工場内 (56)参考文献 特開 平３−71964（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上端を金型の湯口に接続し下端を保持炉内
   の溶湯の湯面よりも高く保った内筒と、上端を前記内筒
   の外面との間で密閉し下端を前記溶湯に浸漬した外筒と
   を有し、前記内外筒の間に形成される環状領域と外部と
   を連通する孔を設けた差圧鋳造用ストークにおいて、 前記内筒の上部と外筒の上部との各々にフランジを形成
   し、それぞれ円板状に形成した上抑え板と中抑え板とに
   よって内筒の前記フランジを挟持し、前記中抑え板と円
   板状に形成した下抑え板とによって外筒の前記フランジ
   を挟持し、中抑え板に前記孔を形成したことを特徴とす
   る差圧鋳造用ストーク。