JP3614598B2 - Casting device filter and casting device - Google Patents

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JP3614598B2 JP02503397A JP2503397A JP3614598B2 JP 3614598 B2 JP3614598 B2 JP 3614598B2 JP 02503397 A JP02503397 A JP 02503397A JP 2503397 A JP2503397 A JP 2503397A JP 3614598 B2 JP3614598 B2 JP 3614598B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
炉と型を導管で連結し、該導管で溶湯の流路を形成している鋳造装置における導管の内部で型に入る前の溶湯から不純物を除去するために用いられる鋳造装置用フィルタの改良に関し、また、該フィルタを用いた鋳造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から鋳造技術では、
鋳造製品の製造工程において溶湯中の異物が溶湯と共に型キャビティ内に入り込むと製品の機械的強度が材料そのものの理論強度より低下することは従来から知られており、この製品への異物の混入を防止するためにストーク内にフィルタを設けることが提案されており、例えば、特開平２−２４１６５６号では、流路を形成するストーク内に、厚さ、気孔球径、及び気孔率が異なる二つのフィルタを上下に設けることが提案されている。
しかし、上記したようにフィルタを用いて異物を除去する場合、微細な異物を除去するためには、フィルタの目を細かくしたり孔径を微細なものにする必要があり、フィルタの目を細かくするとフィルタが簡単に目詰まりしてしまい長期間の使用に耐えられなくなり頻繁に交換する必要が生じ、その結果、製造効率が低下するという問題が生じる。
このような問題を解決するために、特開平７−２８９０４号公報では、微細フィルタの両面に粗フィルタを密着させたフィルタ組立体を流路を形成するストークの入口端部に設け、粗フィルタにより比較的大きな異物を先に除去することにより大きな異物による微細フィルタの目詰まりを防止してフィルタ組立体の寿命を長くすることが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したように微細フィルタの両面に粗フィルタを密着させてフィルタ組立体を構成すると、フィルタ組立体自体の製造が煩雑になり、また、製品自体のコストも高くなるという製造上の問題が生じる。
また、上記したように粗フィルタで先に大きな異物を除去するように構成したとしても、フィルタ組立体がストークを塞ぐように設けられているので、フィルタ自体がストーク内を流れる溶湯の抵抗になり、特にフィルタ組立体の中央部分に異物が詰まると溶湯の流れに対する抵抗が非常に大きくなってしまい、フィルタ全体が目詰まりしていない場合でもフィルタ組立体を交換する必要が生じるという問題がある。
さらに、上記したようにフィルタ組立体をストークの入口端部に設けると、フィルタを交換する時に、一度ストークを炉から取り外さなければならないので、交換作業が非常に煩雑になるという問題もある。
本発明は、上記した従来の問題点を解決し、フィルタの目詰まりが溶湯の流れに与える影響を最低限に抑えることができ、長期間効率よく異物を除去することができる鋳造装置用フィルタ及び該フィルタを用いた鋳造装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明の請求項１に係る鋳造装置用フィルタは、溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とを溶湯の流路を形成するストークで連結し、前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置における前記ストークの内側に装着して湯口に流れ込む前の溶湯から不純物を除去するフィルタであって、中央部分の溶湯通過率を、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高くし、該溶湯通過率の高い中央部分の面積を、型の湯口の横断面積より大きくしたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３に係る鋳造装置用フィルタは、溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とを溶湯の流路を形成するストークで連結し、前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置における前記ストークの内側に装着して湯口に流れ込む前の溶湯から不純物を除去するフィルタであって、中央部分の溶湯通過率を、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高くし、該溶湯通過率の高い中央部分を、一つの開口で構成したことを特徴とするものである。
さらに、本発明の請求項６に係る鋳造装置は、溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とをストークで連結し、前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置において、前記ストークの内部に、中央部分の溶湯通過率が、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高く、かつ、該溶湯通過率の高い中央部分の面積が、型の湯口の横断面積より大きいフィルタを設け、該フィルタで炉から型内に流れ込む溶湯から不純物を除去することを特徴とするものである。
さらに、本発明の請求項８に係る鋳造装置は、溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とをストークで連結し、前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置において、前記ストークの内部に、中央部分の溶湯通過率が、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高く、かつ、該溶湯通過率の高い中央部分の面積が、一つの開口で構成されているフィルタを設け、該フィルタで炉から型内に流れ込む溶湯から不純物を除去することを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示した一実施例を参照して本発明に係る鋳造装置用フィルタ及び鋳造装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る鋳造装置用フィルタを適用した低圧鋳造装置の概略縦断面図である。
【０００６】
（低圧鋳造装置の構成の説明）
図中１は低圧鋳造装置を示している。この低圧鋳造装置１は、内部にルツボ２を収容した炉体３と、内部に鋳造製品に適合した型キャビティ４が形成された金型１０と、下部がルツボ２の底近くまで浸せきされ、上端が金型１０の湯口１０ａに連結された導管（ストーク）６とを備え、炉体３に形成されたエア導入口３ａから圧縮空気又は不活性ガスを炉体３内に導入してルツボ２内の溶湯に圧力をかけることにより、溶湯がストーク６内を重量に抗して上昇して湯口１０ａから型キャビティ４内に注入されるように構成されている。
前記した金型１０は、内部に型キャビティ４が形成された前後及び左右にスライドして分割できる４つの割型から成る型本体１１と、型キャビティ４の上端及び下端を画定する上型１２及び下型１３とから構成されており、上型ダイベース１５及び下型ダイベース１４により上下から所定の圧力で保持されている。前記湯口１０ａは、図１には一つしか示していないが、下型１３に複数形成されており、ストーク６は、全ての湯口１０ａを覆うように、その上部６ａがラッパ状に拡径されている。
上記した金型１０は、図２に示すように、ストーク６から、上側ダイベース１５及び下側ダイベース１４と共に分離できるように構成されている。
【０００７】
（フィルタの説明）
図３に詳細に示すように、上記した金型１０の下端、詳細には下型１３の下面とストーク６の上面との間には、フィルタ２０が挟持されている。
図４（ａ），（ｂ）はフィルタ２０の上面図及びＡ−Ａ断面図を示している。図４に示すように、フィルタ２０は、船底状に形成された金網から成り、その上端には、径方向外方に伸びる縁部２１が形成され、該前記縁部２１には、前後左右の４箇所に外方に伸びる固定用肩部２２が形成されている。
フィルタ２０の濾過面を構成する金網の底面２０ａの中央部分には、少なくとも使用する金型１０の湯口１０ａの総横断面積より広い開口２０ａが形成されている。
上記したように構成されたフィルタ２０は、図３に示すように、その縁部２１がストーク６の上端面に係止するようにストーク６に載置され、さらに、前記肩部２２の位置でボルト等の適当な固定部材でストーク６に固定された後、ストーク６の上面に金型１０を取り付けることにより、金型１０とストーク６とにより挟持される。
【０００８】
（フィルタ２０の作用）
次に、上記したように構成されたフィルタ付き低圧鋳造装置の作用について説明する。
金型１０をストーク６にセットした後、炉体３内に圧力をかけると、図１に示すようにルツボ２内の溶湯が重力に抗してストーク６内を上昇していく。この溶湯流は、使用する金型１０内の型キャビティ４の形状や溶湯の材料等に合わせて炉体３内にかける圧力により適当に調節された流速でストーク６内を上昇するが、基本的にストーク６の壁面６ｂでは溶湯流の流速はゼロになるため、ストーク６内では中心の流速が一番速く、中心から径方向外側に、即ち、壁面６ｂ側に近づくに従って流速が遅くなる。従って、ストーク６内での溶湯流は、図１に矢印で示すように、径方向外方に拡がりながら流れ、ストーク６の上方に形成された拡径部６ａで解放され、さらに外側に拡がる。このストーク６内での溶湯の流れにより、溶湯流中に含まれる異物は、溶湯流がストーク６内を上方に向かって流れる間にストーク６の壁面６ｂ側に押し流され、ストーク６内を流れる溶湯流の中央部分には異物が無くなる。
このストーク６内での溶湯の流れにより、異物を含まない溶湯流の中央部分はフィルタ２０の開口を通ってそのまま湯口１０ａから型キャビティ４内に注入され、また、異物を含んだ溶湯流の外側部分はフィルタ２０の金網部分を通過するため、金網部分で異物が濾過された後、型キャビティ４内に注入される。
図５は、上記したように構成されたフィルタ２０の溶湯濾過量（単重×ショット数）に対する異物（所謂、ノロ）付着量を測定した測定結果を示すグラフである。本グラフに示すように、溶湯濾過量の増加に比例して異物付着量も増加しており、フィルタ２０に十分な異物収集能力の耐久性があることが分かる。
このように、フィルタ２０の中央部分に開口２０ａを設け、実際に異物が集まる外側部分だけに金網部分が位置するようにフィルタ２０を構成することにより、フィルタ２０の金網部分に詰まる異物が溶湯に与える抵抗を最低限に抑えることが可能になり、フィルタ２０の目詰まりにより溶湯の流速が低下して溶湯回り不良を発生させることがなくなる。また、これにより、フィルタ２０が溶湯の流れに与える抵抗の経時的変化も最低限に抑えることができるので同じ鋳造条件で長期間使用してもバリの発生等の流速の変化により生じる不具合を最低限に抑えることができ品質の安定した製品が得られるという効果を奏する。
【０００９】
（実施例効果）
以上説明した本実施例では、フィルタ２０に縁部２１を設け、該縁部２１をストーク６及び下型１３で挟持できるように構成しているので、図２に示すように、金型１０を上方に持ち上げるだけで、簡単に取り外すことができ交換作業が非常に簡単であるという効果を奏する。
また、本実施例では、フィルタ２０を船底状に形成しているので、外周の濾過部分の面積を広く採ることができるという効果を奏する。
さらに、本実施例では、フィルタ２０におけるフィルタ効果に影響を及ぼさない中央部分に開口２０ａを形成しているので、フィルタ２０に係る溶湯の抵抗が小さくなり長期間使用してもフィルタ２０が変形することがないという効果を奏する。
【００１０】
（他の適用例）
上記したフィルタ２０は、例えば、上記したフィルタ２０は、使用する溶湯の材料や溶湯温度等の鋳造条件により様々な材料で形成することができ、例えば、限定的ではないが、ＳＵＳ３０４メッキが施された金網を５００゜Ｃの雰囲気中で焼いて表面を酸化させたものや、好ましくは、亜鉛メッキが施された金網を５００゜Ｃの雰囲気中で焼いて亜鉛メッキを酸化させたものや、表面をセラミックで被覆した金網等で形成され得る。
また、フィルタ２０の構成は、金網以外の構成、例えば、限定的ではないが、金網以外のメッシュ材料、例えば、エキスパンドメタル（ラス網）やパンチングメタルで構成してもよく、また、セラミックフィルタ等の形態で構成してもよい。
また、フィルタ２０の外周部分の溶湯通過率、即ち、金網で構成する場合の目の大きさ、パンチングメタルで構成する場合のパンチングの孔径、又はセラミックフィルタで構成する場合の気孔率も、使用する溶湯の材料や溶湯温等の鋳造条件により適宜決められ得る。
さらに、本実施例では、フィルタ２０は船底状に形成されているが、フィルタ２０の形状は、中央部分に開口が形成されていれば任意の形状でよく、例えば、限定的ではないが、平板状に形成してもよい。
また、上記したフィルタ２０における開口の大きさは、使用するストーク内の流路の最小横断面積の３５％以上が好ましいが、これに限定されることなく、異物が通過しない範囲の大きさで任意に決められ得る。
さらに、本実施例では、フィルタ２０をストーク６と金型１０（下型１３）との間に配置しているが、フィルタ２０の配置は本実施例に限定されることなく、ストーク６内であれば任意の位置でよく、好ましくは、ルツボ２における初期溶湯面より上方に配置され得え、ルツボ２における初期溶湯面より上方に配置すると、初期状態においてストーク内壁に異物が付着している場合でも確実に除去することができるという効果を併せて奏する。
また、本実施例では、低圧鋳造装置を例に挙げて説明しているが、鋳造装置の形式は本実施例に限定されることなく、ストークを介して溶湯を型キャビティ内に供給する形式の鋳造装置であれば任意の形式でよく、例えば、限定的ではないが、差圧鋳造法や、ストークが電磁ポンプ式のコスワース法等を実施し得る鋳造装置でもよい。
さらに、本実施例では、フィルタと鋳造装置とを別体に構成しているが、これは本実施例に限定されることなく、例えば、フィルタを交換する必要がない場合や、洗浄等によりフィルタに詰まった異物を除去することが可能な場合には、鋳造装置、例えば、ストークや金型と一体に構成してもよい。
さらにまた、本実施例では、フィルタ２０の中央部分に開口を形成しているが、これは本実施例に限定されることなく、フィルタ２０におけるフィルタ効果に影響を及ぼさない中央部分の溶湯通過率が、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高くなるように構成されていればよく、例えば、限定的ではないが、中央部分をフィルタ効果に影響及ぼさない目の粗い網状に構成してもよい。このように、中央部分を網状に構成すると、フィルタ自体の剛性をさらに高くすることができるという効果を併せて奏する。
また、本実施例では、上部が拡径したストーク６を例に挙げて説明しているが、本発明に係るフィルタが適用できるストークの形状は本実施例に限定されることなく、直管式のストークにも適用できる。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る鋳造装置用フィルタは、溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とを溶湯の流路を形成するストークで連結し、前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置における前記ストークの内側に装着して湯口に流れ込む前の溶湯から不純物を除去するフィルタであって、中央部分の溶湯通過率を、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高くし、該溶湯通過率の高い中央部分の面積を、型の湯口の横断面積より大きくしているので、フィルタがストークの内部を流れる溶湯流に与える抵抗を最低限に抑えることができ、目詰まり等によるフィルタの経時変化が溶湯流に与える抵抗も最低限に抑えることができる。従って、濾過効率を低下させることなくフィルタを長期間使用することが可能になるという効果を奏する。
また、本発明の請求項３に係る鋳造装置用フィルタは、フィルタの中央部分の溶湯通過率を、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高くし、かつ、該溶湯通過率の高い中央部分を、一つの開口で構成しているので、フィルタがストークの内部を流れる溶湯流に与える抵抗を最低限に抑えることができ、目詰まり等によるフィルタの経時変化が溶湯流に与える抵抗も最低限に抑えることができる。
さらに、本発明の請求項６に係る鋳造装置は、溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とをストークで連結し、前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置において、前記ストークの内部に、中央部分の溶湯通過率が、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高く、かつ、該溶湯通過率の高い中央部分の面積が、型の湯口の横断面積より大きいフィルタを設け、該フィルタで炉から型内に流れ込む溶湯から不純物を除去するように構成されているので、フィルタがストークの内部を流れる溶湯流に与える抵抗を最低限に抑えることができ、目詰まり等によるフィルタの経時変化が溶湯流に与える抵抗も最低限に抑えることができる。従って、濾過効率を低下させることなくフィルタを長期間使用することが可能になり、フィルタの交換回数を最低限に抑えることが可能になるという効果を奏し、これにより、製造効率を上げることができるという効果を奏する。
さらに、本発明の請求項８に係る鋳造装置は、ストークの内部に、中央部分の溶湯通過率が、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高く、かつ、該溶湯通過率の高い中央部分の面積が、一つの開口で構成されているフィルタを設け、該フィルタで炉から型内に流れ込む溶湯から不純物を除去するように構成されているので、フィルタがストークの内部を流れる溶湯流に与える抵抗を最低限に抑えることができ、目詰まり等によるフィルタの経時変化が溶湯流に与える抵抗も最低限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋳造装置用フィルタを適用した低圧鋳造装置の概略縦断面図である。
【図２】図１に示した低圧鋳造装置の金型とストークとを分離した状態を示す図である。
【図３】図１におけるフィルタ取付部分の拡大図である。
【図４】（ａ）はフィルタの上面図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図を示している。
【図５】フィルタ２０の溶湯濾過量（単重×ショット数）に対する異物（所謂、ノロ）付着量を測定した測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 低圧鋳造装置
２ ルツボ
３ 炉体
３ａ エア導入口
４ 型キャビティ
６ ストーク
６ａ 拡径部
６ｂ 内壁
１０ 金型
１０ａ 湯口
１１ 型本体
１２ 上型
１３ 下型
１４ 上型ダイベース
１５ 下型ダイベース
２０ フィルタ
２０ａ 開口
２１ 縁部
２２ 肩部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a filter for a casting apparatus used for removing impurities from a molten metal before entering a mold inside a conduit in a casting apparatus in which a furnace and a mold are connected by a conduit and a flow path of the molten metal is formed by the conduit. The present invention also relates to a casting apparatus using the filter.
[0002]
[Prior art]
Traditionally in casting technology,
It has long been known that the mechanical strength of a product is lower than the theoretical strength of the material itself when foreign material in the molten metal enters the mold cavity together with the molten metal in the manufacturing process of the cast product. In order to prevent this, it has been proposed to provide a filter in the stalk. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-241656, two stalks that form a flow path have two different thicknesses, pore diameters, and porosity. It has been proposed to provide filters on the top and bottom.
However, when removing foreign matter using a filter as described above, in order to remove fine foreign matter, it is necessary to make the filter finer or make the pore diameter finer. The filter is easily clogged and cannot be used for a long period of time, so that it needs to be frequently replaced. As a result, there arises a problem that the production efficiency is lowered.
In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-28904 discloses that a filter assembly in which a coarse filter is in close contact with both sides of a fine filter is provided at an inlet end of a Stoke that forms a flow path. It has been proposed to remove the relatively large foreign matter first, thereby preventing clogging of the fine filter by the large foreign matter and extending the life of the filter assembly.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the filter assembly is configured by bringing the coarse filter into close contact with both surfaces of the fine filter, the production of the filter assembly itself becomes complicated, and the production cost increases. Arise.
Even if the coarse filter is configured to remove large foreign matters first as described above, the filter assembly is provided to block the stalk, so that the filter itself becomes the resistance of the molten metal flowing in the stalk. In particular, when a foreign substance is clogged in the center portion of the filter assembly, there is a problem that resistance to the flow of the molten metal becomes very large, and it is necessary to replace the filter assembly even when the entire filter is not clogged.
Further, when the filter assembly is provided at the inlet end of the stalk as described above, there is a problem that the replacement work becomes very complicated because the stalk must be removed from the furnace once when the filter is replaced.
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, can minimize the influence of clogging of the filter on the flow of the molten metal, and can effectively remove foreign matters for a long period of time, An object of the present invention is to provide a casting apparatus using the filter.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a filter for a casting apparatus according to claim 1 of the present invention connects a furnace for storing molten metal and a pouring gate of a mold into which the molten metal is poured, with a stalk that forms a flow path for the molten metal, A filter that removes impurities from the molten metal before it flows into the gate by attaching it to the inside of the stalk in a casting apparatus that pours the molten metal into the mold through the stalk due to the pressure difference between the inside of the furnace and the interior of the mold. The molten metal passage rate in the central portion is higher than the molten metal passage rate in the peripheral portion around the central portion, and the area of the central portion having the high molten metal passage rate is larger than the cross-sectional area of the mold gate. Is.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a filter for a casting apparatus, wherein a furnace for storing a molten metal and a mold gate for pouring the molten metal are connected by a stalk that forms a flow path for the molten metal, and the interior of the furnace and the mold are connected. A filter that removes impurities from the molten metal that is attached to the inside of the stalk in the casting apparatus that flows the molten metal into the mold through the stalk due to a differential pressure with the interior of the mold before flowing into the pouring gate. The passage rate is made higher than the molten metal passage rate of the peripheral portion around the periphery, and the central portion having a high molten metal passage rate is constituted by one opening.
Furthermore, the casting apparatus according to claim 6 of the present invention includes a furnace for containing molten metal, connecting the mold sprue Metropolitan pouring molten metal in the stalk, the stalk due to the pressure difference between the inside of the mold the interior of the furnace In the casting apparatus for pouring the molten metal into the mold through the central portion of the stalk , the molten metal passage rate of the central portion is higher than the molten metal passage rate of the peripheral portion around it , and the molten metal passage rate is high . A filter having a larger area than the cross-sectional area of the mold gate is provided, and impurities are removed from the molten metal flowing from the furnace into the mold by the filter.
Furthermore, the casting apparatus according to claim 8 of the present invention is configured to connect a furnace containing molten metal and a pouring gate of a mold into which the molten metal is poured by stalk, and the stalk is generated by a differential pressure between the inside of the furnace and the inside of the mold. In the casting apparatus for pouring the molten metal into the mold through the central portion of the stalk, the molten metal passage rate of the central portion is higher than the molten metal passage rate of the peripheral portion around it, and the molten metal passage rate is high. Is provided with a filter constituted by one opening, and the filter removes impurities from the molten metal flowing into the mold from the furnace.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a casting apparatus filter and a casting apparatus according to the present invention will be described below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a low pressure casting apparatus to which a casting apparatus filter according to the present invention is applied.
[0006]
(Description of configuration of low-pressure casting equipment)
In the figure, reference numeral 1 denotes a low pressure casting apparatus. The low-pressure casting apparatus 1 includes a furnace body 3 containing a crucible 2 therein, a mold 10 in which a mold cavity 4 suitable for a cast product is formed, and a lower part immersed in the vicinity of the bottom of the crucible 2, and an upper end Is provided with a conduit (stalk) 6 connected to the gate 10a of the mold 10, and compressed air or an inert gas is introduced into the furnace body 3 from the air introduction port 3a formed in the furnace body 3, and the inside of the crucible 2 By applying pressure to the molten metal, the molten metal rises against the weight in the stalk 6 and is injected into the mold cavity 4 from the gate 10a.
The above-described mold 10 includes a mold body 11 composed of four split molds that can be divided by sliding in the front-rear and left-right directions in which the mold cavity 4 is formed, an upper mold 12 that defines the upper and lower ends of the mold cavity 4, and The upper die base 15 and the lower die base 14 hold the lower die 13 at a predetermined pressure from above and below. Although only one pouring gate 10a is shown in FIG. 1, a plurality of the pouring gates 10a are formed in the lower mold 13, and the upper portion 6a of the stalk 6 is expanded in a trumpet shape so as to cover all the pouring gates 10a. ing.
As shown in FIG. 2, the above-described mold 10 is configured to be separable from the stalk 6 together with the upper die base 15 and the lower die base 14.
[0007]
(Description of filter)
As shown in detail in FIG. 3, the filter 20 is sandwiched between the lower end of the above-described mold 10, specifically, between the lower surface of the lower mold 13 and the upper surface of the stalk 6.
4A and 4B are a top view and a cross-sectional view taken along the line AA of the filter 20. As shown in FIG. 4, the filter 20 is made of a wire net formed in a ship bottom shape, and an edge portion 21 extending outward in the radial direction is formed at the upper end thereof. Fixing shoulders 22 extending outward are formed at four locations.
An opening 20a wider than at least the total cross-sectional area of the gate 10a of the mold 10 to be used is formed in the central portion of the bottom surface 20a of the metal mesh constituting the filtration surface of the filter 20.
As shown in FIG. 3, the filter 20 configured as described above is placed on the stalk 6 so that the edge 21 is locked to the upper end surface of the stalk 6, and further, at the position of the shoulder 22. After being fixed to the stalk 6 by an appropriate fixing member such as a bolt, the mold 10 is attached to the upper surface of the stalk 6 so that the mold 10 and the stalk 6 are sandwiched.
[0008]
(Operation of the filter 20)
Next, the operation of the low pressure casting apparatus with a filter configured as described above will be described.
When pressure is applied to the furnace body 3 after setting the mold 10 to the stalk 6, the molten metal in the crucible 2 moves up in the stalk 6 against gravity as shown in FIG. 1. This molten metal flow rises in the stalk 6 at a flow rate appropriately adjusted by the pressure applied in the furnace body 3 according to the shape of the mold cavity 4 in the mold 10 to be used and the material of the molten metal. In addition, since the flow rate of the molten metal flow becomes zero on the wall surface 6b of the stalk 6, the flow velocity at the center is the fastest in the stalk 6, and the flow velocity decreases toward the radially outer side from the center, that is, toward the wall surface 6b side. Therefore, the molten metal flow in the stalk 6 flows while spreading outward in the radial direction as indicated by an arrow in FIG. 1, is released by the enlarged diameter portion 6 a formed above the stalk 6, and further spreads outward. Due to the flow of the molten metal in the stalk 6, the foreign matter contained in the molten metal stream is pushed toward the wall surface 6 b of the stalk 6 while the molten metal stream flows upward in the stalk 6, and the molten metal flowing in the stalk 6. There is no foreign matter in the center of the flow.
Due to the flow of the molten metal in the stalk 6, the central portion of the molten metal flow that does not include foreign matters is directly injected into the mold cavity 4 through the opening of the filter 20 from the molten metal spout 10 a, and the outer side of the molten metal flow that includes foreign particles. Since the portion passes through the wire mesh portion of the filter 20, foreign matter is filtered by the wire mesh portion and then injected into the mold cavity 4.
FIG. 5 is a graph showing a measurement result of measuring the amount of foreign matter (so-called “noro”) with respect to the amount of molten metal filtered (single weight × number of shots) of the filter 20 configured as described above. As shown in this graph, the foreign matter adhesion amount increases in proportion to the increase in the molten metal filtration amount, and it can be seen that the filter 20 has sufficient durability for collecting foreign matter.
In this way, the opening 20a is provided in the central portion of the filter 20, and the filter 20 is configured so that the wire mesh portion is located only in the outer portion where the foreign matter actually collects. The resistance to be applied can be minimized, and clogging of the filter 20 does not reduce the flow rate of the molten metal, thereby causing no defect around the molten metal. In addition, since the change over time of the resistance that the filter 20 gives to the flow of the molten metal can be suppressed to the minimum, even if the filter 20 is used for a long time under the same casting conditions, problems caused by changes in the flow rate such as the generation of burrs are minimized. There is an effect that a product with stable quality can be obtained.
[0009]
(Example effect)
In the present embodiment described above, the filter 20 is provided with the edge 21 so that the edge 21 can be sandwiched between the stalk 6 and the lower mold 13, so that the mold 10 is formed as shown in FIG. By simply lifting it upward, it can be easily removed and the replacement work is very simple.
Moreover, in the present embodiment, the filter 20 is formed in the shape of a ship bottom, so that there is an effect that the area of the filtration portion on the outer periphery can be widened.
Furthermore, in this embodiment, since the opening 20a is formed in the central portion that does not affect the filter effect in the filter 20, the resistance of the molten metal related to the filter 20 is reduced, and the filter 20 is deformed even when used for a long time. There is an effect that there is nothing.
[0010]
(Other application examples)
The above-described filter 20 can be formed of various materials depending on the casting conditions such as the material of the molten metal to be used and the molten metal temperature. For example, although not limited, SUS304 plating is applied. The surface of the wire mesh is baked in an atmosphere of 500 ° C to oxidize the surface. Preferably, the surface of the galvanized wire mesh is baked in an atmosphere of 500 ° C to oxidize the galvanized surface. Can be formed of a wire mesh coated with ceramic.
The configuration of the filter 20 may be a configuration other than a wire mesh, for example, but not limited to, a mesh material other than a wire mesh, for example, an expanded metal (lass mesh) or a punching metal, a ceramic filter, etc. You may comprise in the form of.
Further, the molten metal passage rate of the outer peripheral portion of the filter 20, that is, the size of the mesh when made of a metal mesh, the hole diameter of punching when made of a punching metal, or the porosity when made of a ceramic filter is also used. It can be determined appropriately according to casting conditions such as the material of the molten metal and the molten metal temperature.
Further, in the present embodiment, the filter 20 is formed in a ship bottom shape, but the shape of the filter 20 may be any shape as long as an opening is formed in the center portion. You may form in a shape.
In addition, the size of the opening in the filter 20 is preferably 35% or more of the minimum cross-sectional area of the flow path in the stalk to be used. Can be decided.
Furthermore, in this embodiment, the filter 20 is disposed between the stalk 6 and the mold 10 (lower mold 13). However, the arrangement of the filter 20 is not limited to this embodiment, Any position can be used as long as it can be arranged, preferably, it can be arranged above the initial molten metal surface in the crucible 2, and if it is arranged above the initial molten metal surface in the crucible 2, foreign matter adheres to the inner wall of the stalk in the initial state. However, it also has the effect that it can be reliably removed.
In the present embodiment, the low-pressure casting apparatus is described as an example. However, the type of the casting apparatus is not limited to the present embodiment, and the molten metal is supplied into the mold cavity via the stalk. Any type of casting apparatus may be used. For example, but not limited to, a casting apparatus capable of performing a differential pressure casting method or a Cosworth method in which Stoke is an electromagnetic pump type may be used.
Furthermore, in this embodiment, the filter and the casting apparatus are configured separately. However, this is not limited to this embodiment. For example, when the filter does not need to be replaced, or when the filter is washed, etc. In the case where it is possible to remove the foreign matter clogged, the casting apparatus may be integrated with a stalk or a mold.
Furthermore, in this embodiment, an opening is formed in the central portion of the filter 20, but this is not limited to this embodiment, and the molten metal passage rate in the central portion that does not affect the filter effect in the filter 20 is not limited. However, as long as it is configured to be higher than the molten metal passage rate of the peripheral portion around the periphery, for example, but not limited, the central portion may be configured in a coarse mesh shape that does not affect the filter effect . Thus, when the center portion is configured in a net shape, the effect of further increasing the rigidity of the filter itself can be achieved.
Further, in this embodiment, the stalk 6 whose upper part is enlarged is described as an example, but the shape of the stalk to which the filter according to the present invention can be applied is not limited to this embodiment, and is a straight pipe type. It can be applied to stalks.
[0011]
【The invention's effect】
As described above, a filter for a casting apparatus according to claim 1 of the present invention connects a furnace for storing molten metal and a pouring gate of a mold into which the molten metal is poured by a stalk that forms a flow path for the molten metal, A filter that removes impurities from the molten metal before it flows into the gate by attaching it to the inside of the stalk in a casting apparatus that pours the molten metal into the mold through the stalk due to the differential pressure between the inside and the mold, Since the molten metal passage rate in the central portion is higher than the molten metal passage rate in the peripheral portion around it, and the area of the central portion where the molten metal passage rate is high is larger than the cross-sectional area of the mold gate, the filter has a stalk . the resistance applied to the molten metal stream flowing through it can be suppressed to a minimum, aging of the filter due to clogging or the like Ru can be suppressed to a minimum the resistance given to the molten metal stream. Therefore, it is possible to use the filter for a long time without lowering the filtration efficiency.
Moreover, the filter for casting apparatuses which concerns on Claim 3 of this invention makes the molten metal passage rate of the center part of a filter higher than the molten metal passage rate of the outer peripheral part of the circumference | surroundings, and has a high central part with this molten metal passage rate. Because it is configured with one opening, the resistance of the filter to the molten metal flow flowing inside the stalk can be minimized, and the resistance of the filter over time due to clogging etc. to the molten metal flow is also minimized. Can be suppressed.
Furthermore, the casting apparatus according to claim 6 of the present invention includes a furnace for containing molten metal, connecting the mold sprue Metropolitan pouring molten metal in the stalk, the stalk due to the pressure difference between the inside of the mold the interior of the furnace In the casting apparatus for pouring the molten metal into the mold through the central portion of the stalk , the molten metal passage rate of the central portion is higher than the molten metal passage rate of the peripheral portion around it , and the molten metal passage rate is high . Since the filter has a larger area than the cross-sectional area of the mold gate and is configured to remove impurities from the melt flowing into the mold from the furnace with the filter, the filter gives the molten metal flow inside the stalk. It can be suppressed resistance to a minimum, aging of the filter due to clogging or the like Ru can be suppressed to a minimum the resistance given to the molten metal stream. Therefore, it is possible to use the filter for a long period of time without reducing the filtration efficiency, and it is possible to minimize the number of filter replacements, thereby increasing the production efficiency. There is an effect.
Further, in the casting apparatus according to claim 8 of the present invention, the molten metal passage rate of the central portion is higher in the stalk than the molten metal passage rate of the peripheral portion around the central portion, and the molten metal passage rate is high. Since the filter is configured with an area having one opening, and the filter is configured to remove impurities from the molten metal flowing into the mold from the furnace, the resistance that the filter gives to the molten metal flowing inside the stalk Can be minimized, and the resistance of the filter over time due to clogging or the like to the molten metal flow can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a low pressure casting apparatus to which a casting apparatus filter according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a view showing a state where a mold and stalk of the low-pressure casting apparatus shown in FIG. 1 are separated.
FIG. 3 is an enlarged view of a filter mounting portion in FIG. 1;
4A is a top view of the filter, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A.
FIG. 5 is a graph showing measurement results obtained by measuring the amount of foreign matter (so-called noro) attached to the amount of molten metal filtered by the filter 20 (single weight × number of shots).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Low pressure casting apparatus 2 Crucible 3 Furnace body 3a Air introduction port 4 Mold cavity 6 Stoke 6a Diameter expansion part 6b Inner wall 10 Mold 10a Cup 11 Mold body 12 Upper mold 13 Lower mold 14 Upper mold base 15 Lower mold base 20 Filter 20a Opening 21 Edge 22 Shoulder

Claims (10)

溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とを溶湯の流路を形成するストークで連結し、
前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置における前記ストークの内側に装着して湯口に流れ込む前の溶湯から不純物を除去するフィルタであって、
中央部分の溶湯通過率を、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高くし、
該溶湯通過率の高い中央部分の面積を、型の湯口の横断面積より大きくした
ことを特徴とする鋳造装置用フィルタ。The furnace containing the molten metal and the pouring gate of the mold into which the molten metal is poured are connected by a stalk that forms a flow path of the molten metal,
A filter that removes impurities from the molten metal before it flows into the gate by attaching it to the inside of the stalk in a casting apparatus in which the molten metal flows into the mold through the stalk due to the pressure difference between the inside of the furnace and the mold. There,
The molten metal passage rate in the central part is higher than the molten metal passage rate in the peripheral part around it ,
A casting apparatus filter , wherein an area of a central portion having a high molten metal passage rate is larger than a cross-sectional area of a mold gate . 前記フィルタが、底面が平坦な船底状の形状をなし、The filter has a ship-bottom shape with a flat bottom,
前記底面の中央部分に開口が形成されているAn opening is formed in the central portion of the bottom surface.
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳造装置用フィルタ。The casting apparatus filter according to claim 1. 溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とを溶湯の流路を形成するストークで連結し、The furnace containing the molten metal and the pouring gate of the mold into which the molten metal is poured are connected by a stalk that forms a flow path of the molten metal
前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置における前記ストークの内側に装着して湯口に流れ込む前の溶湯から不純物を除去するフィルタであって、A filter that removes impurities from the molten metal before it flows into the gate by attaching it to the inside of the stalk in a casting apparatus in which the molten metal flows into the mold through the stalk due to the pressure difference between the inside of the furnace and the mold. There,
中央部分の溶湯通過率を、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高くし、Make the molten metal passage rate in the center part higher than the molten metal passage rate in the outer peripheral part around it,
該溶湯通過率の高い中央部分を、一つの開口で構成したThe central part where the molten metal passage rate is high is composed of one opening.
ことを特徴とする鋳造装置用フィルタ。A filter for a casting apparatus. 前記開口の面積を、型の湯口の横断面積より大きくしたThe area of the opening is larger than the cross-sectional area of the mold gate
ことを特徴とする請求項３に記載の鋳造装置用フィルタ。  The casting apparatus filter according to claim 3. 前記フィルタが、底面が平坦な船底状の形状をなし、The filter has a ship-bottom shape with a flat bottom,
前記底面の中央部分に開口が形成されているAn opening is formed in the central portion of the bottom surface.
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の鋳造装置用フィルタ。The filter for a casting apparatus according to claim 3 or 4, wherein the filter is used. 溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とをストークで連結し、Connect the furnace containing the molten metal and the pouring gate of the mold into which the molten metal is poured,
前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置において、In a casting apparatus for pouring molten metal into the mold through the stalk due to the pressure difference between the inside of the furnace and the inside of the mold,
前記ストークの内部に、Inside the Stoke,
中央部分の溶湯通過率が、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高く、かつ、The molten metal passage rate in the central portion is higher than the molten metal passage rate in the surrounding outer peripheral portion, and
該溶湯通過率の高い中央部分の面積が、型の湯口の横断面積より大きいThe area of the central part where the molten metal passage rate is high is larger than the cross-sectional area of the mold gate.
フィルタを設け、A filter,
該フィルタで炉から型内に流れ込む溶湯から不純物を除去するImpurities are removed from the molten metal flowing from the furnace into the mold by the filter.
ことを特徴とする鋳造装置。A casting apparatus characterized by that. 前記フィルタが、ストークの上端面に係止し得る縁部を備え、The filter comprises an edge that can be locked to the upper end surface of the stalk;
前記縁部をストークの上端面と型の下端面とで挟持することによりフィルタを保持するThe filter is held by sandwiching the edge between the upper end surface of Stoke and the lower end surface of the mold.
ことを特徴とする請求項６に記載の鋳造装置。The casting apparatus according to claim 6. 溶湯を収容する炉と、溶湯を流し込む型の湯口とをストークで連結し、Connect the furnace containing the molten metal and the pouring gate of the mold into which the molten metal is poured,
前記炉の内部と前記型の内部との差圧により前記ストークを介して溶湯を型の内部に流し込む鋳造装置において、In a casting apparatus for pouring molten metal into the mold through the stalk due to the pressure difference between the inside of the furnace and the inside of the mold,
前記ストークの内部に、Inside the Stoke,
中央部分の溶湯通過率が、その周囲の外周部分の溶湯通過率より高く、かつ、The molten metal passage rate in the central portion is higher than the molten metal passage rate in the surrounding outer peripheral portion, and
該溶湯通過率の高い中央部分の面積が、一つの開口で構成されているThe area of the central portion where the molten metal passage rate is high is composed of one opening.
フィルタを設け、A filter,
該フィルタで炉から型内に流れ込む溶湯から不純物を除去するImpurities are removed from the molten metal flowing from the furnace into the mold by the filter.
ことを特徴とする鋳造装置。A casting apparatus characterized by that. 前記開口の面積を、型の湯口の横断面積より大きくしたThe area of the opening is larger than the cross-sectional area of the mold gate
ことを特徴とする請求項８に記載の鋳造装置用フィルタ。The casting apparatus filter according to claim 8. 前記フィルタが、ストークの上端面に係止し得る縁部を備え、The filter comprises an edge that can be locked to the upper end surface of the stalk;
前記縁部をストークの上端面と型の下端面とで挟持することによりフィルタを保持するThe filter is held by sandwiching the edge between the upper end surface of Stoke and the lower end surface of the mold.
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の鋳造装置。The casting apparatus according to claim 8 or 9, wherein
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