JP3388019B2 - 低圧鋳造における加圧制御方法および加圧制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湯面に加えられる圧力
によって溶湯を鋳型に押し上げて鋳造する低圧鋳造にお
ける加圧制御方法および加圧制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車用エンジンのアルミニ
ウム製シリンダーヘッド等を鋳造する場合には、加圧手
段により、るつぼ内の溶湯の湯面を加圧して溶湯を押し
上げ、押し上げられた溶湯をストークを介して鋳型のキ
ャビティ内へ供給して鋳造する低圧鋳造装置が用いられ
ている。

【０００３】一般に、低圧鋳造装置では、溶湯がストー
ク内を上昇し鋳型の湯口に達するまでは、溶湯の温度低
下を防止するため急速に溶湯の湯面を加圧することが望
まれ、溶湯がキャビティ内に供給され始めてから充填さ
れるまでの間は、製品の形状等によって定まる適正な圧
力で湯面を加圧することが望まれ、さらに、溶湯がキャ
ビティ内に充填された後は、溶湯を良好な状態で凝固さ
せるため湯面を高い圧力で加圧することが望まれる。こ
のため、低圧鋳造装置では、予め設定された加圧パター
ンに沿って溶湯の湯面に加える圧力を制御するようにな
っている。

【０００４】ところが、特に巣のない緻密な鋳造物を得
るには、鋳型のキャビティ内に溶湯が充填された状態で
の圧力を常に適正なものとする必要がある。このよう
に、鋳型のキャビティ内に溶湯が充填された状態での圧
力を常に適正なものとするものとして、例えば特開平２
−２５１３５５号公報に開示されている「低圧鋳造装
置」がある。

【０００５】この低圧鋳造装置は、鋳型に形成されたキ
ャビティ内に溶湯が充填されたことを検知して充填信号
を出力する充填検知センサと、キャビティ内への溶湯の
供給開始後、所定時間が経過したときに経過信号を出力
するタイマとを備え、所定時間内に充填検知センサから
充填信号が出力されたときには、この充填信号に基づい
て、また、所定時間内に充填検知センサから充填信号が
出力されないときには、タイマから出力される経過信号
に基づいて加圧パターンを変化させるようになってい
る。

【０００６】したがって、常に、鋳型のキャビティ内に
溶湯が充填された状態での溶湯の湯面に加える圧力制御
を適正にすることができ、この結果、鋳造物を巣のない
緻密な構造にすることが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報の
低圧鋳造装置では、キャビティ内に溶湯が充填された後
の溶湯の湯面に加えられる圧力は適正に加圧制御されて
いるが、キャビティ内への溶湯の充填前では、予め設定
された一定の加圧パターンにより溶湯の湯面を加圧する
ようになっている。

【０００８】このため、キャビティ内への溶湯の充填前
では、るつぼ内の溶湯が減少し湯面が低下した場合にお
いても所定の圧力しか加えられず、溶湯を一定速度で鋳
型のキャビティ内に供給することが困難となり、溶湯の
キャビティ内への供給速度が低下する。

【０００９】したがって、上記公報のように所定時間が
経過した後、タイマにより経過信号が出力されれば、キ
ャビティ内に溶湯が完全に充填されなくても加圧制御さ
れるので、鋳造欠陥が発生し、所望する形状の鋳造物を
得ることができないという問題が生じる。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であって、その目的は、キャビティ内への溶湯の充填前
においても溶湯の湯面に加える圧力を、湯面の状態に応
じて補正することで、キャビティ内に溶湯を一定時間内
に供給し、これによって、湯面の状況により生じる鋳造
欠陥を無くし、鋳造物からなる製品の品質を向上させる
ことが可能な低圧鋳造における加圧制御方法と加圧制御
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の低圧鋳造にお
ける加圧制御方法は、溶湯の湯面に圧力を加えて溶湯を
鋳型のキャビティ内に供給し、この溶湯を鋳造する鋳造
工程において、予め設定された基準加圧パターンに沿っ
て溶湯の湯面に加える圧力を制御する低圧鋳造における
加圧制御方法であって、上記鋳型のキャビティ内に溶湯
が充填されたことが検知されたとき、該検知後の上記基
準加圧パターンを補正し、この補正後の基準加圧パター
ンに沿って溶湯の湯面に加える圧力を制御して鋳造工程
を行った後、上記補正後の基準加圧パターンの設定圧力
値と補正前の基準加圧パターンの設定圧力値との差を算
出し、この算出された圧力差に基づいて次回の鋳造工程
における基準加圧パターンの鋳型のキャビティ内に溶湯
が充填されるまでの期間の設定圧力値を補正することを
特徴としている。

【００１２】また、請求項２の低圧鋳造における加圧制
御方法は、請求項１記載の低圧鋳造における加圧制御方
法において、補正後の基準加圧パターンの設定圧力値と
補正前の基準加圧パターンの設定圧力値との差を、それ
ぞれの設定圧力値の最大値の差として算出し、この算出
された圧力差に基づいて次回の鋳造工程における基準加
圧パターンの鋳型のキャビティ内に溶湯が充填されるま
での期間の設定圧力値を補正することを特徴としてい
る。

【００１３】また、請求項３の低圧鋳造における加圧制
御方法は、請求項１記載の低圧鋳造において、補正後の
基準加圧パターンの設定圧力値と補正前の基準加圧パタ
ーンの設定圧力値との差を、上記鋳型のキャビティ内に
溶湯が充填されたことが検知されたときに検出される検
出圧力値と、このときの基準加圧パターンにおける設定
圧力値との差とすることを特徴としている。

【００１４】また、請求項４の低圧鋳造における加圧制
御方法は、請求項２または３記載の低圧鋳造における加
圧制御方法において、前回の鋳造工程における補正後の
基準加圧パターンを次回の鋳造工程における基準加圧パ
ターンとすることを特徴としている。

【００１５】また、請求項５の低圧鋳造における加圧制
御装置は、溶湯を鋳型のキャビティ内に供給して鋳造す
るために、溶湯の湯面を加圧する加圧手段を制御する低
圧鋳造における加圧制御装置において、溶湯の湯面に加
える設定圧力値を記憶する設定圧力記憶手段と、鋳型の
キャビティ内に溶湯が充填されたことが検知されたとき
の圧力値と、上記設定圧力記憶手段に記憶された設定圧
力値とから溶湯の湯面への加圧量を算出する加圧量算出
手段と、この加圧量算出手段により算出された加圧量に
基づいて上記加圧手段を制御する加圧制御手段と、鋳造
工程が終了後、加圧量算出手段により算出された加圧量
に基づいて検出圧力値と設定圧力値との 圧力差を算出す
る圧力差算出手段と、上記圧力差算出手段により算出さ
れた圧力差に基づいて、上記設定圧力記憶手段に記憶さ
れた設定圧力を補正する設定圧力補正手段と、上記設定
圧力補正手段により補正された設定圧力を次回の鋳造工
程での設定圧力に変換し、変換された設定圧力を上記設
定圧力記憶手段に記憶させる設定圧力変換手段とが備え
られていることを特徴としている。

【００１６】

【作用】請求項１の構成によれば、溶湯のキャビティ内
への充填完了までの期間を適正な加圧量とすることがで
きるので、予め設定された加圧パターンを実際の溶湯の
湯面状態、即ち湯面の量に応じて加圧量を変更すること
ができる。これにより、鋳造の繰り返しで溶湯が減少
し、あるいは溶湯の酸化により堆積する酸化物等により
変化する湯面状態を考慮して最適な加圧制御を行うこと
ができる。したがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳
造欠陥を無くし、高品位の製品を提供することができ
る。

【００１７】また、請求項２の構成によれば、補正後の
基準加圧パターンの設定圧力値と補正前の基準加圧パタ
ーンの設定圧力値との差を、それぞれの設定圧力値の最
大値の差とすることで、圧力差を明確な値で算出するこ
とができる。これにより、基準加圧パターンの補正を精
度良く行うことが可能となり、溶湯のキャビティ内への
充填完了までの期間を適正な加圧量で制御することがで
きる。したがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠
陥を無くし、高品位の製品を提供することができる。

【００１８】また、請求項３の構成によれば、補正後の
基準加圧パターンの設定圧力値と補正前の基準加圧パタ
ーンの設定圧力値との差を、上記鋳型のキャビティ内に
溶湯が充填されたことが検知されたときに検出される検
出圧力値と、このときの基準加圧パターンにおける設定
圧力値との差とすることで、全ての基準加圧パターンに
おける設定圧力値を補正することなく、迅速に加圧量を
算出することができる。これによって、溶湯のキャビテ
ィ内への充填完了までの期間を適正な加圧量とすること
ができる。したがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳
造欠陥を無くし、高品位の製品を提供することができ
る。

【００１９】また、請求項４の構成によれば、前回の鋳
造工程における補正後の基準加圧パターンを次回の鋳造
工程における基準加圧パターンとすることで、溶湯の湯
面の状況に応じて適正に加圧制御することができる。こ
れにより、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠陥を無く
し、高品位の製品を提供することができる。

【００２０】また、請求項５の構成によれば、鋳型のキ
ャビティ内に溶湯が充填されたことが検知されたときの
溶湯の湯面に加えられる圧力値と、上記設定圧力記憶手
段に記憶された設定圧力値とから算出される溶湯の湯面
への加圧量に基づいて上記加圧手段を制御する加圧制御
手段を備えることで、溶湯の湯面に加える圧力を適正に
制御することができる。これにより、溶湯の湯面状態に
より生じる鋳造欠陥を無くし、高品位の製品を提供する
ことができる。

【００２１】さらに、前回の鋳造工程における補正後の
基準加圧パターンを次回の鋳造工程における基準加圧パ
ターンとすることができる。これにより、溶湯の湯面の
状況に応じて適正に加圧制御することができ、この結
果、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠陥を無くし、高
品位の製品を提供することができる。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図７に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２３】本実施例に係る低圧鋳造における加圧制御
方法を適用する低圧鋳造装置は、図２に示すように、溶
湯（金属溶湯）を収納する溶湯収納部１と、この溶湯収
納部１から供給される溶湯を鋳造する鋳造部２とで構成
されている。

【００２４】上記溶湯収納部１は、上部が開放された筐
体からなる保温炉３を備えている。この保温炉３内部に
は、溶湯を収納するるつぼ４が担台５に載置され収納さ
れ、保温炉３の内壁面には、上記るつぼ４内の溶湯を加
熱するヒータ６が配設されている。また、保温炉３の上
部開放口は、着脱可能な炉蓋７によって気密状に閉塞さ
れており、これによって、保温炉３の内部には、るつぼ
４を覆う気密状の加圧室８が形成される。

【００２５】上記炉蓋７の中央部には、貫通孔７ａが形
成され、この貫通孔７ａにはストーク９が、その上部の
フランジ９ａが炉蓋７に当接するように、また、下部が
るつぼ４内の溶湯に浸漬するように嵌装されている。さ
らに、この炉蓋７には、加圧室８内の圧力を検出する炉
内圧力検出器１０が設けられている。この炉内圧力検出
器１０は、後述の加圧制御装置２３に接続されている。

【００２６】また、上記鋳造部２は、上型１１、下型１
２およびサイド型１３よりなる鋳型１４からなり、この
鋳型１４と炉蓋７とでストーク９のフランジ９ａを挟圧
するようになっている。これにより、ストーク９は、保
温炉３内で溶湯収納部１の気密状態を保持するように固
定される。

【００２７】上記鋳型１４の上型１１、下型１２および
サイド型１３の各内面により形成されるキャビティ１５
の内部には、上から順にオイルジャケット中子１６、ウ
ォータージャケット中子１７およびポート中子１８が配
設されており、これによって、キャビティ１５内に供給
された溶湯を所望する形状に鋳造するようになってい
る。また、このキャビティ１５は、下型１２に形成され
た湯口１９を介してストーク９の上端開口部に連通さ
れ、るつぼ４内に収納された溶湯がストーク９を通って
キャビティ１５内に供給されるようになっている。

【００２８】また、鋳型１４の上型１１には、リング状
の絶縁体２０が挿着され、この絶縁体２０の両側におけ
る上型１１の各々の上部には、キャビティ１５内に溶湯
が充填されたとき導通する２本の配線２１・２１が接続
されている。この配線２１の端部には、これら配線２１
・２１が導通したときに充填信号を送出する充填検知回
路２２が接続されている。これら絶縁体２０、配線２
１、充填検知回路２２により充填検知センサを構成して
いる。

【００２９】上記充填検知回路２２は、溶湯収納部１内
の加圧室８の加圧パターンを制御する加圧制御手段とし
ての加圧制御装置２３に接続され、充填信号をこの加圧
制御装置２３に出力するようになっている。

【００３０】上記溶湯収納部１の保温炉３の側部には、
エア供給路２４が連通されており、このエア供給路２４
の保温炉３の連通側とは反対側に、加圧エアを供給する
エア供給源としてのエアポンプ（加圧手段）２５が接続
されている。即ち、上記エアポンプ２５により供給され
る加圧エアは、エア供給路２４を通り、加圧室８内に供
給される。そして、この加圧エアの圧力により、るつぼ
４内のストーク９の回りの溶湯が押圧され、溶湯がスト
ーク９内に押し上げられる。この押し上げられた溶湯
は、ストーク９を介して鋳型１４のキャビティ１５内に
供給、充填され、鋳物が製造される。

【００３１】また、エア供給路２４には、エアポンプ２
５から供給される加圧エアの流量を調整する流量調整弁
２６が設けられている。つまり、この流量調整弁２６に
よって加圧エアの流量を調整することにより、加圧室８
内の圧力、即ち溶湯に加えられる圧力が調整される。

【００３２】また、流量調整弁２６は、上記加圧制御装
置２３に接続されており、この加圧制御装置２３によ
り、調整弁の開度が制御されている。つまり、加圧制御
装置２３は、図３に示すように、時間経過に伴い、加圧
室８内が所定の加圧パターンで変化するように流量調整
弁２６の調整弁の開度を制御している。

【００３３】加圧制御装置２３は、予め設定された所定
時間が経過したときに経過信号を送出するタイマおよび
ＣＰＵを内蔵しており、図１に示すように、設定圧力記
憶部（設定圧力記憶手段）２７、加圧量算出部（加圧力
算出手段）２８、流量調整弁制御部（加圧制御手段）２
９、圧力差演算部（圧力差算出手段）３０、設定圧力補
正部（設定圧力補正手段）３１、設定圧力変換部（設定
圧力変換手段）３２を備えている。

【００３４】上記設定圧力記憶部２７は、予め設定され
た加圧パターンの各時点での圧力の初期値および変更後
の値を記憶するものであり、加圧量算出部２８は、この
設定圧力記憶部２７の設定圧力値と炉内圧力検出器１０
あるいは充填検知回路２２からの信号とに基づいて加圧
量を算出するものである。

【００３５】上記流量調整弁制御部２９は、上記加圧量
算出部２８により算出された加圧量に基づいて、流量調
整弁２６の調整弁の開度を制御するものである。

【００３６】上記圧力差演算部３０は、加圧量算出部２
８により算出された加圧量に基づいて、算出された最大
加圧値と、設定圧力記憶部２７に記憶された最大加圧値
との差を演算するものである。

【００３７】上記設定圧力補正部３１は、圧力差演算部
３０により算出された圧力差に基づいて、設定圧力記憶
部２７に予め設定された圧力パターンの各時点での設定
圧力値を補正するものである。

【００３８】上記設定圧力変換部３２は、設定圧力補正
部３１により補正された設定圧力値を設定圧力記憶部２
７に記憶させる値に変換するものである。

【００３９】上記構成の低圧鋳造装置では、溶湯がスト
ーク内を上昇し鋳型の湯口に達するまでは、溶湯の温度
低下を防止するため急速に溶湯の湯面を加圧することが
望まれ、溶湯がキャビティ内に供給され始めてから充填
されるまでの間は、製品の形状等によって定まる適正な
圧力で湯面を加圧することが望まれ、さらに、溶湯がキ
ャビティ内に充填された後は、溶湯を良好な状態で凝固
させるため湯面を高い圧力で加圧することが望まれる。

【００４０】ここで、上記加圧制御装置２３による溶湯
の湯面への加圧制御方法について、図３および図４に基
づいて説明する。

【００４１】加圧制御装置２３は、経過時間により設定
圧力を変化させて、溶湯の湯面への加圧量を制御するよ
うになっている。即ち、加圧制御装置２３は、図３に示
すように、鋳造開始から時間Ｔ1 までの期間を溶湯が鋳
型１４のキャビティ１５内に供給するまでの期間（予圧
期間）、時間Ｔ1 から時間Ｔ2 までの期間を溶湯がキャ
ビティ１５内に充填されるまでの期間（充填期間）、時
間Ｔ2 から時間Ｔ3 までの期間をキャビティ１５内に充
填された溶湯にさらに圧力を加える期間（昇圧期間）、
時間Ｔ3 から時間Ｔ4 までの期間を昇圧により達成され
た圧力を保持する期間（圧力保持期間）、時間Ｔ4 から
時間Ｔ5 までの期間を保持された圧力を解除する期間
（排圧期間）として、それぞれの期間毎に設定圧力を変
化させて、溶湯の湯面への加圧量を制御するようになっ
ている。

【００４２】つまり、加圧制御装置２３は、上記予圧期
間では設定圧力Ｐ1 を目標圧力として加圧制御し、上記
充填期間では設定圧力Ｐ2 を目標圧力として加圧制御
し、上記昇圧期間では設定圧力Ｐ3 を目標圧力として加
圧制御するようになっている。

【００４３】尚、上記の設定圧力Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 は、
設定圧力記憶部２７に予め記憶されているものとする。

【００４４】また、加圧制御装置２３は、充填期間中に
充填検知回路２２によりキャビティ１５内に溶湯が充填
されたことが検知されれば、このときの溶湯の湯面への
圧力を炉内圧力検出器１０により検出し、加圧量算出部
２８にて検出圧力を上記設定圧力Ｐ2 を設定圧力Ｐ2 ’
に補正し、この補正後の設定圧力Ｐ2 ’に基づいて昇圧
期間での設定圧力Ｐ3 を設定圧力Ｐ3 ’に補正し、図３
に示す破線のパターンで溶湯の湯面を加圧制御するよう
になっている。

【００４５】そして、加圧制御装置２３は、補正された
設定圧力Ｐ3 ’と設定圧力記憶部２７に予め記憶された
設定圧力Ｐ3 との差ΔＰを圧力差演算部３０で求め、さ
らに、この圧力差ΔＰに基づいて設定圧力記憶部２７に
記憶された設定圧力Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を設定圧力補正部
３１にて補正し、各補正値を設定圧力変換部３２にて新
たな設定圧力として変換し、設定圧力記憶部２７に記憶
させる。

【００４６】したがって、加圧制御装置２３によれば、
図４に示すように、前回の加圧パターンＡを加圧パター
ンＢに変換するようになり、次回の鋳造は、この加圧パ
ターンＢに基づいて行われる。

【００４７】さらに、上記加圧制御方法について、図５
ないし図７に示すフローチャートに基づいて以下に説明
する。

【００４８】図５に示すように、鋳造が開始される（Ｓ
１）と、基準加圧パターン（目標圧力Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3
）が設定される（Ｓ２）。次に、予圧が開始される
（Ｓ３）。このとき、目標圧力Ｐ1 へＦ／Ｂ（Ｆｅｅｄ
Ｂａｃｋ）制御が行われる（Ｓ４）。そして、検出圧
力Ｐが目標圧力Ｐ1 に達しているか否かが判定される
（Ｓ５）。ここで、検出圧力Ｐが目標圧力Ｐ1 に達して
いなければＳ４に移行し、達していれば、図６に示すＳ
６に移行する（Ｓ５）。

【００４９】図６に示すように、Ｓ６にて溶湯のキャビ
ティ１５への充填が開始されると、目標圧力Ｐ2 へＦ／
Ｂ制御が開始される（Ｓ７）。この充填期間中、充填セ
ンサがＯＮされたか否かが判定される（Ｓ８）。ここ
で、充填検知センサがＯＮされなければ検出圧力Ｐが目
標圧力Ｐ2 に達しているか否かが判定される（Ｓ９）。
ここで、検出圧力Ｐが目標圧力Ｐ2 に達していなければ
Ｓ７に移行し、検出圧力Ｐが目標圧力Ｐ2 に達していれ
ば、昇圧が開始される（Ｓ１０）。

【００５０】そして、昇圧が開始されると、目標圧力Ｐ
3 へＦ／Ｂ制御が開始され（Ｓ１１）、検出圧力Ｐが目
標圧力Ｐ3 に達しているか否かが判定される（Ｓ１
２）。ここで、検出圧力Ｐが目標圧力Ｐ3 に達していな
ければＳ１１に移行し、達していれば、図７に示すＳ１
８に移行する。

【００５１】一方、Ｓ８にて充填センサがＯＮされれ
ば、検出圧力Ｐを目標圧力Ｐ2 ’とし（Ｓ１３）、この
目標圧力Ｐ2 ’に補正量αを加えて昇圧期間での目標圧
力Ｐ3’が算出され（Ｓ１４）、昇圧が開始される（Ｓ
１５）。そして、昇圧が開始されると、目標圧力Ｐ3 ’
へＦ／Ｂ制御が開始され（Ｓ１６）、検出圧力Ｐが目標
圧力Ｐ3 ’に達しているか否かが判定される（Ｓ１
７）。ここで、検出圧力Ｐが目標圧力Ｐ3 ’に達してい
なければＳ１６に移行し、達していれば図７に示すＳ１
８に移行する。

【００５２】図７に示すように、Ｓ１２で達成された目
標圧力Ｐ3 あるいはＳ１７で達成された目標圧力Ｐ3 ’
を保持する（Ｓ１８）。そして、この状態で所定時間経
過したか否かが判定される（Ｓ１９）。Ｓ１９で所定時
間経過すれば、排圧を行い（Ｓ２０）、鋳造終了か否か
が判定される（Ｓ２１）。

【００５３】Ｓ２１で鋳造終了であると判定されれば、
補正前の設定圧力Ｐ3 と補正後の設定圧力Ｐ3 ’との圧
力差ΔＰを算出する（Ｓ２２）。そして、この圧力差Δ
Ｐに基づいて、上記の設定圧力を次に鋳造工程における
設定圧力に補正する（Ｓ２３）。即ち、補正圧力Ｐ1 ＝
設定圧力Ｐ1 ＋ΔＰ、補正圧力Ｐ2 ＝設定圧力Ｐ2 ＋Δ
Ｐ、補正圧力Ｐ3 ＝設定圧力Ｐ3 ＋ΔＰと補正する。そ
して、これら各補正圧力Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を新たな設定
圧力Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 として変換する（Ｓ２４）。そし
て、この新しい設定圧力Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を次の鋳造工
程の加圧パターンとして使用するために設定圧力記憶部
２７に記憶させる（Ｓ２５）。

【００５４】以上のように、本発明の低圧鋳造における
加圧制御方法によれば、予め設定された加圧パターンを
実際の溶湯の湯面状態、即ち湯面の量に応じて変更する
ことができるので、加圧パターンの初期段階、即ち溶湯
のキャビティ内への充填完了までの期間での湯面への加
圧量を適正なものとすることができる。

【００５５】これにより、鋳造の繰り返しで溶湯が減少
し、あるいは溶湯の酸化により堆積する酸化物等により
変化する湯面状態を考慮して最適な加圧制御を行うこと
ができる。したがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳
造欠陥を無くし、高品位の製品を提供することができ
る。

【００５６】また、補正後の基準加圧パターンの設定圧
力値と補正前の基準加圧パターンの設定圧力値との差
を、それぞれの設定圧力値の最大値、即ち本実施例では
補正前の設定圧力Ｐ3 と補正後の設定圧力Ｐ3 ’の差と
することで、圧力差を明確な値で算出することができ
る。

【００５７】これにより、基準加圧パターンの補正を精
度良く行うことが可能となり、溶湯のキャビティ１５内
への充填完了までの期間を適正な加圧量とすることがで
きる。したがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠
陥を無くし、高品位の製品を提供することができる。

【００５８】また、前回の鋳造工程における補正後の基
準加圧パターンを次回の鋳造工程における基準加圧パタ
ーンとすることで、溶湯の湯面の状況に応じて適正に加
圧制御することができる。これにより、溶湯の湯面状態
により生じる鋳造欠陥を無くし、高品位の製品を提供す
ることができる。

【００５９】また、鋳型のキャビティ内に溶湯が充填さ
れたことが検知されたときの溶湯の湯面に加えられる圧
力値と、上記設定圧力記憶部２７に記憶された設定圧力
値とから算出される溶湯の湯面への加圧量に基づいて上
記エアポンプ２５の流量調整弁２６を制御する流量調整
弁制御部２９を備えることで、溶湯の湯面に加える圧力
を適正に制御することができる。これにより、溶湯の湯
面状態により生じる鋳造欠陥を無くし、高品位の製品を
提供することができる。

【００６０】さらに、前回の鋳造工程における補正後の
基準加圧パターンを次回の鋳造工程における基準加圧パ
ターンとしているので、溶湯の湯面が変化しても、湯面
の状況に応じて適正に加圧制御することができ、この結
果、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠陥を無くし、高
品位の製品を提供することができる。

【００６１】尚、本実施例では、補正後の基準加圧パタ
ーンの設定圧力値と補正前の基準加圧パターンの設定圧
力値との差を、それぞれの設定圧力値の最大値、即ち本
実施例では補正前の設定圧力Ｐ3 と補正後の設定圧力Ｐ
3 ’との差としているが、これに限定されるものではな
く、例えば補正後の基準加圧パターンの設定圧力値と補
正前の基準加圧パターンの設定圧力値との差を、上記鋳
型のキャビティ内に溶湯が充填されたことが検知された
ときに検出される検出圧力値、即ち補正後の設定圧力Ｐ
2 ’と、このときの基準加圧パターンにおける設定圧力
Ｐ2 との差としても良い。

【００６２】この場合、全ての基準加圧パターンにおけ
る設定圧力値を補正することなく、迅速に溶湯の湯面へ
の加圧量を算出することができる。これによって、溶湯
のキャビティ１５内への充填完了までの期間を適正な加
圧量とすることができる。したがって、この場合におい
ても、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠陥を無くし、
高品位の製品を提供することができる。

【００６３】

【発明の効果】請求項１の発明の低圧鋳造における加圧
制御方法は、以上のように、溶湯の湯面に圧力を加えて
溶湯を鋳型のキャビティ内に供給し、この溶湯を鋳造す
る鋳造工程において、予め設定された基準加圧パターン
に沿って溶湯の湯面に加える圧力を制御する低圧鋳造に
おける加圧制御方法であって、上記鋳型のキャビティ内
に溶湯が充填されたことが検知されたとき、該検知後の
上記基準加圧パターンを補正し、この補正後の基準加圧
パターンに沿って溶湯の湯面に加える圧力を制御して鋳
造工程を行った後、上記補正後の基準加圧パターンの設
定圧力値と補正前の基準加圧パターンの設定圧力値との
差を算出し、この算出された圧力差に基づいて次回の鋳
造工程における基準加圧パターンの鋳型のキャビティ内
に溶湯が充填されるまでの期間の設定圧力値を補正する
構成である。

【００６４】これにより、鋳造の繰り返しで溶湯が減少
し、あるいは溶湯の酸化により堆積する酸化物等により
変化する湯面状態を考慮して最適な加圧制御を行うこと
ができる。したがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳
造欠陥を無くし、高品位の製品を提供することができる
という効果を奏する。

【００６５】また、請求項２の発明の低圧鋳造における
加圧制御方法は、以上のように、補正後の基準加圧パタ
ーンの設定圧力値と補正前の基準加圧パターンの設定圧
力値との差を、それぞれの設定圧力値の最大値の差とし
て算出し、この算出された圧力差に基づいて次回の鋳造
工程における基準加圧パターンの鋳型のキャビティ内に
溶湯が充填されるまでの期間の設定圧力値を補正する構
成である。

【００６６】これにより、基準加圧パターンの補正を精
度良く行うことが可能となり、溶湯のキャビティ内への
充填完了までの期間を適正な加圧量とすることができ
る。したがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠陥
を無くし、高品位の製品を提供することができるという
効果を奏する。

【００６７】また、請求項３の発明の低圧鋳造における
加圧制御方法は、以上のように、補正後の基準加圧パタ
ーンの設定圧力値と補正前の基準加圧パターンの設定圧
力値との差を、上記鋳型のキャビティ内に溶湯が充填さ
れたことが検知されたときに検出される検出圧力値と、
このときの基準加圧パターンにおける設定圧力値との差
とする構成である。

【００６８】これにより、溶湯のキャビティ内への充填
完了までの期間を適正な加圧量とすることができる。し
たがって、溶湯の湯面状態により生じる鋳造欠陥を無く
し、高品位の製品を提供することができるという効果を
奏する。

【００６９】また、請求項４の発明の低圧鋳造における
加圧制御方法は、以上のように、前回の鋳造工程におけ
る補正後の基準加圧パターンを次回の鋳造工程における
基準加圧パターンとする構成である。

【００７０】これにより、溶湯の湯面状態により生じる
鋳造欠陥を無くし、高品位の製品を提供することができ
るという効果を奏する。

【００７１】また、請求項５の発明の低圧鋳造における
加圧制御装置は、以上のように、溶湯を鋳型のキャビテ
ィ内に供給して鋳造するために、溶湯の湯面を加圧する
加圧手段を制御する低圧鋳造における加圧制御装置にお
いて、溶湯の湯面に加える設定圧力値を記憶する設定圧
力記憶手段と、鋳型のキャビティ内に溶湯が充填された
ことが検知されたときの圧力値と、上記設定圧力記憶手
段に記憶された設定圧力値とから溶湯の湯面への加圧量
を算出する加圧量算出手段と、この加圧量算出手段によ
り算出された加圧量に基づいて上記加圧手段を制御する
加圧制御手段と、鋳造工程が終了後、加圧量算出手段に
より算出された加圧量に基づいて検出圧力値と設定圧力
値との圧力差を算出する圧力差算出手段と、上記圧力差
算出手段により算出された圧力差に基づいて、上記設定
圧力記憶手段に記憶された設定圧力を補正する設定圧力
補正手段と、上記設定圧力補正手段により補正された設
定圧力を次回の鋳造工程での設定圧力に変換し、変換さ
れた設定圧力を上記設定圧力記憶手段に記憶させる設定
圧力変換手段とを備えた構成である。

【００７２】これにより、溶湯の湯面の状況に応じて適
正に加圧制御することができ、この結果、溶湯の湯面状
態により生じる鋳造欠陥を無くし、高品位の製品を提供
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低圧鋳造における加圧制御方法を適用
した加圧制御装置のブロック構成図である。

【図２】図１に示す加圧制御装置を備えた低圧鋳造装置
の概略構成図である。

【図３】図１に示す加圧制御装置における加圧パターン
を示すグラフである。

【図４】図１に示す加圧制御装置において補正前の加圧
パターンと補正後の加圧パターンとを比較したグラフで
ある。

【図５】図１に示す加圧制御装置における加圧制御方法
のフローチャートである。

【図６】図１に示す加圧制御装置における加圧制御方法
のフローチャートである。

【図７】図１に示す加圧制御装置における加圧制御方法
のフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 炉内圧力検出器（圧力検出手段） １４ 鋳型 １５ キャビティ ２２ 充填検知回路（充填検知手段） ２３ 加圧制御装置 ２５ エアポンプ（加圧手段） ２７ 設定圧力記憶部（設定圧力記憶手段） ２８ 加圧量算出部（加圧量算出手段） ２９ 流量調整弁制御部（加圧制御手段） ３０ 圧力差演算部（圧力差算出手段） ３１ 設定圧力補正部（設定圧力補正手段） ３２ 設定圧力変換部（設定圧力変換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−248551（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−251355（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−96356（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−228604（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 18/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶湯の湯面に圧力を加えて溶湯を鋳型のキ
   ャビティ内に供給し、この溶湯を鋳造する鋳造工程にお
   いて、予め設定された基準加圧パターンに沿って溶湯の
   湯面に加える圧力を制御する低圧鋳造における加圧制御
   方法であって、 上記鋳型のキャビティ内に溶湯が充填されたことが検知
   されたとき、該検知後の上記基準加圧パターンを補正
   し、この補正後の基準加圧パターンに沿って溶湯の湯面
   に加える圧力を制御して鋳造工程を行った後、上記 補正後の基準加圧パターンの設定圧力値と補正前の
   基準加圧パターンの設定圧力値との差を算出し、この算
   出された圧力差に基づいて次回の鋳造工程における基準
   加圧パターンの鋳型のキャビティ内に溶湯が充填される
   までの期間の設定圧力値を補正することを特徴とする低
   圧鋳造における加圧制御方法。
2. 【請求項２】上記補正後の基準加圧パターンの設定圧力
   値と補正前の基準加圧パターンの設定圧力値との差を、
   それぞれの設定圧力値の最大値の差として算出し、この
   算出された圧力差に基づいて次回の鋳造工程における基
   準加圧パターンの鋳型のキャビティ内に溶湯が充填され
   るまでの期間の設定圧力値を補正することを特徴とする
   請求項１記載の低圧鋳造における加圧制御方法。
3. 【請求項３】上記補正後の基準加圧パターンの設定圧力
   値と補正前の基準加圧パターンの設定圧力値との差を、
   上記鋳型のキャビティ内に溶湯が充填されたことが検知
   されたときに検出される検出圧力値と、このときの基準
   加圧パターンにおける設定圧力値との差とすることを特
   徴とする請求項１記載の低圧鋳造における加圧制御方
   法。
4. 【請求項４】前回の鋳造工程における補正後の基準加圧
   パターンを次回の鋳造工程における基準加圧パターンと
   することを特徴とする請求項２または３記載の低圧鋳造
   における加圧制御方法。
5. 【請求項５】溶湯を鋳型のキャビティ内に供給して鋳造
   するために、溶湯の湯面を加圧する加圧手段を制御する
   低圧鋳造における加圧制御装置において、 溶湯の湯面に加える設定圧力値を記憶する設定圧力記憶
   手段と、 鋳型のキャビティ内に溶湯が充填されたことが検知され
   たときの圧力値と、上記設定圧力記憶手段に記憶された
   設定圧力値とから溶湯の湯面への加圧量を算出する加圧
   量算出手段と、 この加圧量算出手段により算出された加圧量に基づいて
   上記加圧手段を制御する加圧制御手段と、 鋳造工程が終了後、上記加圧量算出手段により算出され
   た加圧量に基づいて検出圧力値と設定圧力値との圧力差
   を算出する圧力差算出手段と、 上記圧力差算出手段により算出された圧力差に基づい
   て、上記設定圧力記憶手段に記憶された設定圧力を補正
   する設定圧力補正手段と、 上記設定圧力補正手段により補正された設定圧力を次回
   の鋳造工程での設定圧力に変換し、変換された設定圧力
   を上記設定圧力記憶手段に記憶させる設定圧力変換手段
   と が備えられていることを特徴とする低圧鋳造における
   加圧制御装置。