JP3109247B2 - 鋳造装置 - Google Patents

鋳造装置

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JP3109247B2
JP3109247B2 JP04159808A JP15980892A JP3109247B2 JP 3109247 B2 JP3109247 B2 JP 3109247B2 JP 04159808 A JP04159808 A JP 04159808A JP 15980892 A JP15980892 A JP 15980892A JP 3109247 B2 JP3109247 B2 JP 3109247B2
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智 岡田
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好雄 荒井
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、真空または不活性ガス
雰囲気下で鋳造する鋳造装置に係り、特に、Tiまたは
Ti合金鋳物を遠心鋳造するのに好適な鋳造装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の鋳造装置としては、真空
溶解設備の下方に真空チャンバーが設けられ、上記真空
溶解設備において製造された溶湯を、上記真空チャンバ
ー内に収納された鋳型に注入して鋳造するものが知られ
ている。そして、この場合、上記真空チャンバー内部に
対する鋳型の搬出入については、該真空チャンバーの側
部に設けられた開閉扉を介して行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、高
融点でかつ活性を有するTiまたはTi合金鋳物を鋳造
するのに用いる鋳型としては、一般的に、繰り返して使
用することができないセラミックス製のものが採用され
ているが、本出願人は、繰り返し使用することができる
金属製の鋳型(金型)を採用し、しかもこの金型を多段
に積み重ねることによりさらに一層生産性を向上させる
ことができる金型装置を提案している(特願平2−78
384号参照)。しかしながら、このように多段に積み
重ねた金型にあっては、大型化しかつ重量化するため、
ハンドリング操作が難しく、上記従来のように真空チャ
ンバーの側部に設けられた開閉扉を介して円滑に搬出入
することができないと共に、真空チャンバー内の所定位
置に確実に位置決め固定することができないという問題
がある。また、鋳造時に真空チャンバー内に不活性ガス
が導入される場合には、真空チャンバーの開閉扉を開け
て上記金型を搬出入する際に、真空チャンバー内に残留
している不活性ガスを完全に排除しないと、作業者が作
業に取りかかれないという問題があった。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、重量が重くかつ大型の鋳
型であってもハンドリング操作を安全にかつ容易に行う
ことができて、鋳型を真空チャンバーに対して円滑に搬
出入することができると共に、真空チャンバー内の所定
位置に確実に位置決め固定することができる鋳造装置を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1は、溶解設備の下部に真空チャン
バーが固定され、この真空チャンバーの下端に、鋳型を
載置する昇降台が接近離間自在に設けられたものであ
る。また、本発明の請求項2は、上記鋳型を支持しかつ
昇降台に対して搬出入する搬送台車が付設されたもので
ある。さらに、本発明の請求項3は、上記昇降台上に回
転テーブルが設けられたものである。
【0006】
【作用】本発明の鋳造装置の請求項1にあっては、昇降
台を、溶解設備の下部に固定された真空チャンバーの下
方に位置させた状態で、上記昇降台上に鋳型を搬入し固
定した後、昇降台を上昇させて真空チャンバーと連結し
て、真空チャンバー内に鋳型を収納し、真空チャンバー
内を真空または不活性ガス(アルゴンガス)雰囲気にし
て、上記溶解設備から溶湯を鋳型内に注入すると共に、
鋳造終了後は、上記昇降台を下降させて真空チャンバー
から切り離し、鋳型を搬出する。また、本発明の請求項
2にあっては、上記鋳型を昇降台に対して搬出入する際
に、搬送台車の水平移動と昇降台の上下移動とを組み合
わせて、昇降台上の鋳型を搬送台車上に、あるいは搬送
台車上の鋳型を昇降台上に円滑に移し替える。さらに、
本発明の請求項3にあっては、昇降台上に設けられた回
転テーブルに鋳型を載置固定し、回転テーブルを回転さ
せながら鋳造することにより、確実に遠心鋳造を行え
る。
【0007】
【実施例】以下、図1〜図5に基づいて本発明の一実施
例を説明する。
【0008】これらの図において符号1は真空溶解設備
の溶解チャンバーであり、この真空溶解設備の溶解チャ
ンバー1の下部には筒状の真空チャンバー2が固定され
ている。そして、これらの真空溶解設備の溶解チャンバ
ー1及び真空チャンバー2には図示されていない真空吸
引装置がそれぞれ連結されており、上記真空溶解設備の
溶解チャンバー1及び真空チャンバー2内は、鋳造時に
真空または不活性ガス(アルゴンガス)雰囲気下に保持
されるようになっている。また、上記真空チャンバー2
の下端には、昇降台3が接近離間自在に設けられ、かつ
この昇降台3は、昇降機構4に支持されて上下方向に移
動するようになっている。この昇降機構4としては、モ
ータで回転させられるボールネジ軸に上記昇降台3が螺
合された構成、あるいは油圧シリンダで直動させる構成
等が採用される。そして、上記真空チャンバー2の下端
フランジ部と上記昇降台3の上面との間には、油圧クラ
ンプ(図示せず)が設けられており、両者を連結する際
にこの油圧クランプにより強固に固定するように構成さ
れている。また、上記昇降台3には回転テーブル5が回
転自在に設けられており、この回転テーブル5には、伝
動機構6を介して、回転機7が連結されている。そし
て、上記回転テーブル5上には、多段に積み重ねられて
なる金型8が位置決めされボルトにより固定されると共
に、上記真空溶解設備の溶解チャンバー1の溶湯投下通
路、真空チャンバー2の中心、金型8の湯口(回転中
心)及び回転テーブル5の回転中心が鉛直線上になるよ
うに設定されている。さらに、上記昇降台3と回転テー
ブル5上の金型8の円盤9との間には所定の間隔が形成
されており、この間隔に、搬送台車10のU字状の凹所
11を有する載置部12が嵌まり込んで上記金型8の搬
出入を行うように構成されている。そして、上記U字状
の凹所11の幅は、回転テーブル5の径より大きく、か
つ上記円盤9より小さく設定されている。
【0009】上記のように構成された遠心鋳造装置を用
いて、TiまたはTi合金製の鋳物を鋳造する場合に
は、まず、真空チャンバー2の下方に昇降台3が離れた
状態で、載置部12上に金型8を載置した搬送台車10
を昇降台3に接近させ、上記載置部12の凹所11に回
転テーブル5を嵌め合わせる。次いで、昇降機構4によ
って、昇降台3とともに回転テーブル5を若干上昇させ
ることにより、上記搬送台車10の載置部12上に載置
されていた金型8が、上記回転テーブル5上に受け渡さ
れ、位置決め固定される。続いて、上記搬送台車10を
退避させると共に、上記昇降機構4により、昇降台3を
再度上昇させ上記金型8を真空チャンバー2内に収納さ
せて、真空チャンバー2の下端と昇降台3とを接触させ
上記油圧クランプによって両者を強固に連結させる。こ
の状態において、上記真空チャンバー2内を真空あるい
は不活性ガス雰囲気下にし、かつ回転機7によって、回
転テーブル5を金型8とともに所定回転数にて回転さ
せ、次いで、真空溶解設備の溶解チャンバー1内におい
て溶解された溶湯を流下させ金型8内に注入して遠心鋳
造を行う。さらに、上記遠心鋳造が完了すると、上記油
圧クランプを解除して、昇降台3を真空チャンバー2か
ら下方に引き離す。そして、上記回転テーブル5と金型
8とのボルトによる固定状態を解除し、搬送台車10を
昇降台3に接近させ、上記載置部12の凹所11に回転
テーブル5を嵌め合わせた後、上記昇降台3を若干降下
させることにより、上記回転テーブル5上の金型8は搬
送台車10の載置部12上に受け渡されて搬出される。
このようにして、金型8を用いた遠心鋳造が円滑に行わ
れる。この場合、金型8の回転テーブル5に対する搬出
入及び金型8の回転テーブル5への位置決め(芯合わ
せ)固定操作が、真空チャンバー2から離れた所で行え
るから、大型重量化した金型であっても取扱いが容易
で、作業性が向上する上に、遠心鋳造時に生じた溶湯ス
プラッシュ等の除去作業も簡単に行うことができる。ま
た、昇降台3を上昇させるだけで真空チャンバー2との
連結が行えるから、従来の開閉扉を真空チャンバーに設
ける構成に比べて、真空気密性が向上すると共に、金型
8を回転テーブル5上に芯合わせするだけで、真空溶解
設備の溶解チャンバー1の溶湯投下通路、真空チャンバ
ー2の中心、金型8の湯口(回転中心)及び回転テーブ
ル5の回転中心を鉛直線上にそろえ易いから、遠心鋳造
を行なう際の段取り時間の短縮を図ることができる。さ
らに、鋳造時に真空チャンバー2内において不活性ガス
を導入した場合であっても、真空チャンバー2と昇降台
3とを分離するだけで、この不活性ガスを金型搬出入操
作以前に速やかに排除できるから、安全性の向上を図る
ことができる。なお、本実施例においてはTiまたはT
i合金について説明したが、本発明はこれに限らず、例
えばNi合金等の真空または不活性ガス雰囲気での鋳造
に広く適用できる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
は、溶解設備の下部に真空チャンバーが固定され、この
真空チャンバーの下端に、鋳型を載置する昇降台が接近
離間自在に設けられたものであるから、昇降台を、溶解
設備の下部に固定された真空チャンバーの下方に位置さ
せた状態で、上記昇降台上に鋳型を搬入し固定した後、
昇降台を上昇させて真空チャンバーと連結して、真空チ
ャンバー内に鋳型を収納し、真空チャンバー内を真空ま
たは不活性ガス(アルゴンガス)雰囲気にして、上記溶
解設備から溶湯を鋳型内に注入すると共に、鋳造終了後
は、上記昇降台を下降させて真空チャンバーから切り離
し、鋳型を搬出することにより、重量が重くかつ大型の
鋳型であってもハンドリング操作を容易に行うことがで
きて、従来の真空チャンバーに開閉扉を設けた構成に比
べ、鋳型を真空チャンバーに対して安全にかつ円滑に搬
出入することができると共に、真空チャンバー内の所定
位置に確実に位置決め固定することができる上に、鋳造
時において生じるスプラッシュ等の不用物の除去作業を
簡単に行うことができる。また、本発明の請求項2は、
上記鋳型を支持しかつ昇降台に対して搬出入する搬送台
車が付設されたものであるから、上記鋳型を昇降台に対
して搬出入する際に、搬送台車の水平移動と昇降台の上
下移動とを組み合わせることにより、昇降台上の鋳型を
搬送台車上に、あるいは搬送台車上の鋳型を昇降台上に
円滑に移し替えることができる。さらに、本発明の請求
項3は、上記昇降台上に回転テーブルが設けられたもの
であるから、回転テーブルに鋳型を載置固定し、回転テ
ーブルを回転させながら鋳造することにより、確実に遠
心鋳造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】図1に搬送台車を付設した状態の正面図であ
る。
【図4】図3の側面図である。
【図5】図3の昇降台を上昇させた状態の正面図であ
る。
【符号の説明】
1 真空溶解設備の溶解チャンバー 2 真空チャンバー 3 昇降台 5 回転テーブル 8 金型(鋳型) 10 搬送台車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 好雄 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 中央研究所内 (72)発明者 久保 和明 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−64465(JP,A) 特開 昭49−4627(JP,A) 特開 平2−235545(JP,A) 特開 平4−94589(JP,A) 特開 昭62−89559(JP,A) 特開 平3−281034(JP,A) 特開 平2−220763(JP,A) 特表 昭61−501690(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 21/06 B22D 13/10 503 B22D 23/00 B22D 33/00 B22D 21/02 B22D 21/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶解設備の下部に真空チャンバーが固定
    され、この真空チャンバーの下端に、鋳型を載置する昇
    降台が接近離間自在に設けられたことを特徴とする鋳造
    装置。
  2. 【請求項2】 鋳型を支持しかつ昇降台に対して搬出入
    する搬送台車が付設されたことを特徴とする請求項1記
    載の鋳造装置。
  3. 【請求項3】 昇降台上に回転テーブルが設けられたこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の鋳造装置。
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RU2765561C1 (ru) * 2021-03-24 2022-02-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) Способ литья кольцевых заготовок из алюминиевых или магниевых сплавов
RU2762692C1 (ru) * 2021-03-24 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) Способ литья кольцевых заготовок из алюминиевых или магниевых сплавов

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