JP2788737B2 - Casting method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、たとえばアルミニウム合金などのように
比較的低融点の金属の鋳造に好適する鋳造方法に関す
る。The present invention relates to a casting method suitable for casting a metal having a relatively low melting point, such as an aluminum alloy, for example.
（従来の技術） 鋳造は、鋳造用合金を溶解するために、重油炉、コー
クス炉、ガス炉や高周波電気炉、低周波電気炉などの各
種の溶解炉を用いている。そして、この溶融金属、つま
り流動性を有する金属を鋳型の内部に流し込み、これを
凝固させている。また、ダイカストのように金型に溶湯
をある圧力で押し込んで鋳造する方法もあるが、いずれ
にしても溶融金属を鋳型もしくは金型の内部に注入して
いる。(Prior Art) In the casting, various melting furnaces such as a heavy oil furnace, a coke furnace, a gas furnace, a high-frequency electric furnace, and a low-frequency electric furnace are used for melting a casting alloy. Then, the molten metal, that is, a metal having fluidity is poured into the mold and solidified. In addition, there is a method of casting by injecting a molten metal into a mold at a certain pressure like die casting. In any case, a molten metal is injected into a mold or a mold.
ところで、前述したように、溶解炉において鋳造に適
した溶融金属を作り、これを鋳型に注入するまで維持す
るためには溶解炉および溶解雰囲気の管理に複雑な技術
が必要である。また、溶融金属を鋳型や金型に注入した
のち、その溶融金属が凝固するときに発生するガスのガ
ス抜きが充分に行われず、得られた鋳物にピンホールや
巣が発生し、不良品になりやすい。By the way, as described above, in order to produce a molten metal suitable for casting in a melting furnace and maintain it until it is poured into a mold, complicated techniques are required for managing the melting furnace and the melting atmosphere. In addition, after pouring the molten metal into the mold or mold, the gas generated when the molten metal solidifies is not sufficiently vented, resulting in pinholes and cavities in the resulting casting, resulting in defective products. Prone.
（発明が解決しようとする問題点） 前述したように、従来の鋳造方法は、溶解炉によって
鋳造用合金を溶融して鋳型や金型に注入する方法であ
り、設備が大掛りとなり、また溶融金属の管理が困難で
あるとともに、ガス抜きのバラツキにより、製品の品質
にバラツキがでるという事情があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional casting method is a method in which a casting alloy is melted by a melting furnace and injected into a mold or a mold, and the equipment becomes large-scale, and In addition to difficulties in metal management, there have been circumstances in which the quality of products varies due to variations in degassing.
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、そ
の目的とするところは、設備が簡単であり、溶融金属の
管理が不要となり、またガス抜きが充分に行なえ、製品
の品質にバラツキのない鋳造方法を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to simplify the equipment, eliminate the need for molten metal management, perform sufficient degassing, and vary product quality. There is no casting method.
（問題点を解決するための手段及び作用） この発明は、分割型からなる鋳型の空間部に複数の被
溶融金属塊を収納するとともに、同鋳型の押し湯に前記
被溶融金属塊と同材料の被溶融金属塊を収納する第１の
工程と、前記鋳型に高周波コイルを接近する第２の工程
と、前記鋳型の外部から前記被溶融金属塊を高周波コイ
ルによって誘導加熱して加熱溶融するとともに、加熱溶
融中に前記鋳型の空間部を真空吸引し、溶融金属中のガ
スを真空吸引する第３の工程とからなることを特徴とす
る。(Means and Actions for Solving the Problems) The present invention accommodates a plurality of fusible metal lump in a space of a mold made of a split mold, and puts the same material as the fusible metal lump in a hot water of the mold. A first step of accommodating the molten metal lump, a second step of approaching the high-frequency coil to the mold, and induction-heating and melting the molten metal lump from outside the mold by the high-frequency coil. And a third step of vacuum-suctioning the space in the mold during heating and melting and vacuum-suctioning the gas in the molten metal.
（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図において、１は鋳型である。この鋳型１はセラ
ミック材料からなる第１の型２と第２の型３とに分割さ
れ、これら型２と３との間には空間部４が設けられてい
る。また、第１の型２の上部には空間部４に連通する押
し湯５が設けられ、第２の型３にはエア抜き通路６が設
けられている。そして、このエア抜き通路６は配管７を
介して真空ポンプ８に連通しており、空間部４を真空吸
引するようになっている。したがって、空間部４の外周
に位置する第１の型２と第２の型３との合せ面には耐熱
性に優れたシール材1aが介在されている。In FIG. 1, 1 is a mold. The mold 1 is divided into a first mold 2 and a second mold 3 made of a ceramic material, and a space 4 is provided between the molds 2 and 3. A hot water 5 communicating with the space 4 is provided at an upper portion of the first mold 2, and an air vent passage 6 is provided at the second mold 3. The air vent passage 6 communicates with a vacuum pump 8 via a pipe 7 so that the space 4 is vacuum-sucked. Therefore, a sealing material 1a having excellent heat resistance is interposed between the mating surfaces of the first mold 2 and the second mold 3 located on the outer periphery of the space portion 4.
また、11は誘導加熱手段としての高周波コイルであ
り、前記鋳型１を囲繞できる径に形成されている。そし
て、この高周波コイル11は高周波電源12に接続されてい
るとともに、昇降可能であり、鋳型１が所定のポジショ
ンに位置したとき、高周波コイル11が下降して鋳型１を
囲繞するようになっている。Reference numeral 11 denotes a high-frequency coil as an induction heating means, which is formed to have a diameter capable of surrounding the mold 1. The high-frequency coil 11 is connected to a high-frequency power supply 12 and can be moved up and down. When the mold 1 is located at a predetermined position, the high-frequency coil 11 descends and surrounds the mold 1. .
前記鋳型１は第２図乃至第５図に示すダイカストマシ
ン等に固定され、型締めおよび型開きが自動的に行なえ
るようになっている。すなわち、13はベースであり、こ
のベース13の上部には第１の支持台14と第２の支持台15
が離間して突設されている。そして、この第１の支持台
14と第２の支持台15との間には複数本のガイドロッド16
…が架設されている。そして、これらガイドロッド16…
には可動支持体17が前記第１の支持台14に対して進退自
在に軸支されていて、この可動支持体17は前記第２の支
持台15に設けられた油圧シリンダ18によって駆動される
ようになっている。さらに、前記第１の支持台14と可動
支持体17との互いに対向する面における前記ガイドロッ
ド16…相互間には型取付け部材19、20が設けられてい
る。一方の型取付け部材19は前記第１の支持台14に、他
方の型取付け部材20は前記可動支持体17にそれぞれ第５
図に示す取付け金具21と締付けボルト22によって着脱可
能に取付けられている。したがって、これら型取付け部
材19、20は可動支持台17の移動に伴って接離するように
なっており、この型取付け部材19、20の上面に前記鋳型
１が着脱可能に固定されている。すなわち、第１の支持
台14側の型取付け部材19には第１の型２が、可動支持体
17側の型取付け部材20には第２の型３が設けられてい
る。そして、第１の型２と第２の型３の分割面を型取付
け部材19、20の分割面と一致させている。そして、第１
の型２と第２の型３とは油圧シリンダ18によって駆動さ
れる可動支持体17によって型締めおよび型開き方向に移
動するようになっている。また、前記第１の型２と第２
の型３によって構成される鋳型１は円柱状をなしてい
て、前記高周波コイル11が同心的に嵌合するようになっ
ている。The mold 1 is fixed to a die casting machine or the like shown in FIGS. 2 to 5 so that mold clamping and mold opening can be performed automatically. That is, reference numeral 13 denotes a base, and a first support 14 and a second support 15
Are protruded apart from each other. And this first support base
A plurality of guide rods 16 are provided between 14 and the second support 15.
… Is erected. And these guide rods 16…
A movable support 17 is pivotally supported on the first support 14 so as to be able to advance and retreat. The movable support 17 is driven by a hydraulic cylinder 18 provided on the second support 15. It has become. Further, mold mounting members 19 and 20 are provided between the guide rods 16 on the surfaces of the first support base 14 and the movable support body 17 facing each other. One of the mold mounting members 19 is attached to the first support 14 and the other mold attaching member 20 is attached to the movable support 17 by a fifth one.
It is detachably mounted by a mounting bracket 21 and a tightening bolt 22 shown in the figure. Accordingly, the mold mounting members 19 and 20 come into contact with and separate from each other as the movable support 17 moves, and the mold 1 is detachably fixed to the upper surfaces of the mold mounting members 19 and 20. That is, the first mold 2 is provided on the mold mounting member 19 on the first support base 14 side by the movable support body.
The second die 3 is provided on the die mounting member 20 on the 17 side. The divided surfaces of the first mold 2 and the second mold 3 are made to coincide with the divided surfaces of the mold mounting members 19 and 20. And the first
The mold 2 and the second mold 3 are moved in the mold clamping and mold opening directions by a movable support 17 driven by a hydraulic cylinder 18. In addition, the first mold 2 and the second mold 2
The mold 1 constituted by the mold 3 has a cylindrical shape, and the high-frequency coil 11 is fitted concentrically.
また、25は突出しピンであり、これは前記可動支持体
17に固定されたエアシリンダ26によって突没するように
なっており、鋳造後の型開きに突出して鋳型１から鋳造
品を突出すようになっている。Reference numeral 25 denotes a projecting pin, which is the movable support.
An air cylinder 26 fixed to 17 protrudes and sinks, and projects to the mold opening after casting to project the casting from the mold 1.
、前述のように構成された鋳型１を使用して鋳造する
方法について説明する。第１図（Ａ）に示すように構成
された鋳型１の空間部４に、同図（Ｂ）に示すように、
被溶融金属塊としてのアルミニウム塊27を収納する。こ
の場合、アルミニウム塊27は板状あるいはチップ状であ
り、空間部４の隙間の大きさに応じて第１の型２に挿入
するとともに、押し湯５にも同材料のアルミニウム塊27
を収納する。このように被溶融金属塊としてのアルミニ
ウム塊27…を空間部４に収納した鋳型１に対して同図
（Ｃ）に示すように高周波コイル11を下降させて鋳型１
の外周にセットする。この状態で、高周波電源12にONす
ると、まず、高周波コイル11が変圧機の１次側、アルミ
ニウム塊27…が２次側となり、２次側は短絡した１回巻
のコイルとなって短絡電流が流れ、これによって金属自
体が加熱されて溶融されることになる。溶融されて流動
化したアルミニウムは空間部４の隅々まで充填され、さ
らに押し湯５内のアルミニウムも溶融して空間部４に流
れる。また、アルミニウムの溶融によってガスが発生す
るが、このガスは真空ポンプ８によってエア抜き孔６か
らガス抜きされる。A method of casting using the mold 1 configured as described above will be described. As shown in FIG. 1B, in the space 4 of the mold 1 configured as shown in FIG.
An aluminum block 27 as a metal block to be melted is stored. In this case, the aluminum lump 27 is in the form of a plate or a chip, and is inserted into the first mold 2 according to the size of the gap in the space 4, and the aluminum lump 27 of the same material is also placed in the feeder 5.
To store. As shown in FIG. 2C, the high-frequency coil 11 is lowered with respect to the mold 1 in which the aluminum ingots 27...
Set around When the high-frequency power supply 12 is turned on in this state, first, the high-frequency coil 11 becomes the primary side of the transformer, the aluminum block 27. Flows, which heats and melts the metal itself. The molten and fluidized aluminum is filled to every corner of the space 4, and the aluminum in the feeder 5 is also melted and flows into the space 4. A gas is generated by the melting of the aluminum, and the gas is released from the air vent hole 6 by the vacuum pump 8.
一定時間後、つまり鋳型１の内部の被溶融金属塊が溶
融したのち、超音波発振機23および高周波電源12をOFF
すると、溶融金属は凝固されて鋳物製品が得られる。そ
こで、前記高周波コイル11を上昇させて鋳型１から引き
上げ、油圧シリンダ18によって可動支持体17を後退、つ
まり第１の支持台14から離間する方向に移動させると第
１の型２と第２の型３とは分割面から開き、同時にエア
シリンダ26が作動して突出しピン25を突出させて鋳物製
品を鋳型１から突出す。After a certain period of time, that is, after the metal lump in the mold 1 has melted, the ultrasonic oscillator 23 and the high frequency power supply 12 are turned off.
Then, the molten metal is solidified to obtain a cast product. Therefore, when the high-frequency coil 11 is raised and lifted from the mold 1 and the movable support 17 is retracted by the hydraulic cylinder 18, that is, moved in a direction away from the first support 14, the first mold 2 and the second mold 2 are moved. The mold 3 is opened from the division surface, and at the same time, the air cylinder 26 operates to project the pin 25 to project the casting from the mold 1.
第６図および第７図はこの発明の他の実施例を示すも
ので、第６図は下部可動式で、第７図は上部可動式であ
り、前記実施例においては鋳型１を高周波コイル11によ
って囲繞するようにしたが、この実施例は、鋳型１を上
部型28と下部型29とに２分割し、上部型28の上面に偏平
渦巻き状の高周波コイル30を近接し、この高周波コイル
30に電圧を印加して鋳型１の内部のアルミニウム塊27…
を溶融するようにしたものである。つぎに、第６図に基
づいて説明するが、前述した一実施例と同一構成部分は
同一番号を付して説明を省略する。第６図において、31
は上部支持台で、32は下部支持台である。この上部支持
台31と下部支持台32は複数本のガイドロッド33…によっ
て連結されていて、これら上部支持台31と下部支持台32
との間には前記ガイドロッド33…に案内されて上下動す
る可動支持台34が設けられている。そして、前記上部支
持台31の下面には前記鋳型１を構成する上部型28が固定
され、可動支持台34の上面には下部型29が固定されてい
る。さらに、前記上部型28の上面と対向する前記上部支
持台31には開口部35が設けられ、この開口部35には偏平
渦巻き状の高周波コイル30が上部型28に近接して設けら
れている。FIGS. 6 and 7 show another embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a lower movable type, and FIG. 7 shows an upper movable type. In this embodiment, the mold 1 is divided into an upper mold 28 and a lower mold 29, and a flat spiral high-frequency coil 30 is placed close to the upper surface of the upper mold 28.
A voltage is applied to 30 and the aluminum lump 27 inside the mold 1 ...
Is melted. Next, a description will be given based on FIG. 6, but the same components as those in the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In FIG. 6, 31
Is an upper support, and 32 is a lower support. The upper support 31 and the lower support 32 are connected by a plurality of guide rods 33.
A movable support base 34 that moves up and down while being guided by the guide rods 33. An upper mold 28 constituting the mold 1 is fixed to the lower surface of the upper support 31, and a lower mold 29 is fixed to the upper surface of the movable support 34. Further, an opening 35 is provided in the upper support base 31 facing the upper surface of the upper mold 28, and a flat spiral high-frequency coil 30 is provided in the opening 35 near the upper mold 28. .
一方、前記下部支持台32には油圧シリンダ37が固定さ
れ、このロッド38は前記可動支持台34に連結されてい
る。そして、この油圧シリンダ37によって可動支持台34
を昇降し、下部型29を上部型28に対して型締めおよび型
開きできるようになっている。On the other hand, a hydraulic cylinder 37 is fixed to the lower support 32, and the rod 38 is connected to the movable support 34. Then, the movable support table 34 is
And the lower mold 29 can be clamped and opened with respect to the upper mold 28.
つぎに、第７図について説明すると、41は上部支持台
で、42は下部支持台である。この上部支持台41と下部支
持台42は複数本のガイドロッド43…によって連結されて
いて、これら上部支持台41と下部支持台42との間には前
記ガイドロッド43…に案内されて上下動する可動支持台
44が設けられている。そして、前記下部支持台42の上面
には前記鋳型１を構成する下部型29が固定され、可動支
持台44の下面には上部型28が固定されている。さらに、
前記上部型28の上面と対向する前記可動支持台44には開
口部45が設けられ、この開口部45には偏平渦巻き状の高
周波コイル30が上部型28に近接して設けられている。ま
た、前記可動支持台44の上部には支持ロッド47…を介し
て可動板48が固定され、この可動板48は前記上部支持台
41に固定して設けた油圧シリンダ49のロッド50に連結さ
れている。そして、この油圧シリンダ49によって可動支
持台44を昇降し、上部型28を下部型29に対して型締めお
よび型開きできるようになっている。Next, referring to FIG. 7, reference numeral 41 denotes an upper support, and reference numeral 42 denotes a lower support. The upper support table 41 and the lower support table 42 are connected by a plurality of guide rods 43... The upper support table 41 and the lower support table 42 are vertically guided by the guide rods 43. Movable support base
44 are provided. A lower mold 29 constituting the mold 1 is fixed to an upper surface of the lower support 42, and an upper mold 28 is fixed to a lower surface of the movable support 44. further,
An opening 45 is provided in the movable support 44 facing the upper surface of the upper mold 28, and a flat spiral high-frequency coil 30 is provided in the opening 45 near the upper mold 28. A movable plate 48 is fixed to the upper part of the movable support base 44 via support rods 47.
It is connected to a rod 50 of a hydraulic cylinder 49 fixedly provided to 41. Then, the movable support base 44 is moved up and down by the hydraulic cylinder 49 so that the upper mold 28 can be clamped and opened with respect to the lower mold 29.
なお、前記実施例においては、鋳型１をセラミック材
料によって形成した場合について説明したが、これに限
定されず、金属材料、他の耐熱材料など適宜変更可能で
ある。In the above-described embodiment, the case where the mold 1 is formed of a ceramic material has been described. However, the present invention is not limited to this, and a metal material, another heat-resistant material, and the like can be appropriately changed.
以上説明したように、この発明によれば，鋳型の空間
部に複数の被溶融金属塊を収納し、この鋳型の外部から
誘導加熱手段によって加熱溶融するようにしたから、従
来のように溶解炉が不要となり、設備が簡素化するとと
もに、ガス抜きも充分に行なえ、ピンホールや巣のない
安定した品質の鋳物製品を得ることができるという効果
がある。As described above, according to the present invention, a plurality of molten metal blocks are accommodated in the space of the mold and heated and melted by the induction heating means from the outside of the mold. Is unnecessary, the facility is simplified, the gas can be sufficiently released, and a cast product of stable quality without pinholes or cavities can be obtained.
第１図（Ａ）〜（Ｃ）はこの発明の第１の実施例を示す
鋳造順次を示す鋳型の縦断面図、第２図乃至第５図は同
じくダイカストマシンを示すもので、第２図は型締め時
の正面図、第３図はその平面図、第４図は型開き時の正
面図、第５図は第４図のＡ部を拡大した断面図、第６図
および第７図はこの発明の他の実施例を示す一部断面し
た正面図である。 １……鋳型、４……空間部、８……真空ポンプ、27……
アルミニウム塊（被溶融金属塊）。1 (A) to 1 (C) are longitudinal sectional views of a mold showing a casting sequence showing a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 similarly show a die casting machine. Fig. 3 is a front view when the mold is clamped, Fig. 3 is a plan view thereof, Fig. 4 is a front view when the mold is opened, Fig. 5 is a cross-sectional view enlarging a portion A in Fig. 4, Fig. 6 and Fig. 7. FIG. 7 is a partially sectional front view showing another embodiment of the present invention. 1 ... mold, 4 ... space part, 8 ... vacuum pump, 27 ...
Aluminum block (metal block to be melted).
Claims (1)
融金属塊を収納するとともに、同鋳型の押し湯に前記被
溶融金属塊と同材料の被溶融金属塊を収納する第１の工
程と、 前記鋳型に高周波コイルを接近する第２の工程と、 前記鋳型の外部から前記被溶融金属塊を高周波コイルに
よって誘導加熱して加熱溶融するとともに、加熱溶融中
に前記鋳型の空間部を真空吸引し、溶融金属中のガスを
真空吸引する第３の工程と からなることを特徴とする鋳造方法。1. A first method for accommodating a plurality of molten metal lump in a space of a split mold and a molten metal lump of the same material as the molten metal lump in a hot water of the mold. And a second step of bringing a high-frequency coil closer to the mold; and inducing and heating and melting the metal to be melted from the outside of the mold by means of a high-frequency coil, and heating and melting the space of the mold during heating and melting. A vacuum suction and a vacuum suction of gas in the molten metal.
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1988
- 1988-10-06 JP JP63252725A patent/JP2788737B2/en not_active Expired - Lifetime
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