JP4228779B2 - 低圧鋳造機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイベース下部に保持炉を備える低圧鋳造機に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】
鋳物を製造する方法は、上金型と下金型とで形成されるキャビティ内に溶湯を注入する態様により、ダイカスト法、重力鋳造法、低圧鋳造法などに分けられる。ダイカスト法はキャビティ内に溶湯を高圧で射出注入していく方法であり、重力鋳造法は重力により(すなわち、溶湯の自重でもって)キャビティ内に溶湯を導入する。例えば、特許文献1(特開平5−318090号公報)や特許文献2(特開2002−120060号公報)には、重力式鋳造装置として、金型を含む装置全体が垂直姿勢と傾斜した姿勢との間に傾動できるようにしたものが記載されている。このようにすることにより、鋳造準備作業や製品取り出しが容易となり、また安定した注湯もでき、装置の設置スペースも小さくできる、というような利点がある。
【0003】
それに対して、低圧鋳造法は、ダイベース下部に溶湯を保持した炉を配置し、保持炉内の溶湯面に加圧空気で0.3kg/cm2程度の圧力をかけ、それにより揚上する溶湯を、その上に配置した金型のキャビティ内に導入するものである。図9は、従来の低圧鋳造機の一例を示す概略図であり、基礎1に立設した4本の支柱2(図では2本が示される)を枠組みとし、基準位置にダイベース3がセットされる。ダイベース3の下方空間には、溶湯を収容する保持炉4が置かれる。保持炉4は保持炉台車5により搬入搬出され、保持炉4の交換が可能となっている。また、保持炉4はリフター6により揚上される。ダイベース3には下金型7が取り付けられ、下金型7と保持炉4はストーク8を介して連通している。下金型7は図示しない搬送装置により水平方向に移動して搬入搬出され、交換などが行われる。ダイベース3は4本の支柱2に固定状態に取り付けられる場合もあり、適宜の昇降機構により支柱2をガイドとして短い距離を昇降できるようにされる場合もある。
【0004】
ダイベース3の上方には、昇降機枠2aが支柱2に沿って高さ位置調整自在に取り付けられ、該昇降機枠2aには、上金型9が昇降シリンダー10およびガイド11により昇降できるように取り付けられる。さらに、昇降機枠2aには、上金型9内に入り込んで、鋳造品を上金型9から離型するための離型ピン12も取り付けられる。
【0005】
図の位置で、下金型7には必要に応じて中子が納められ、昇降シリンダー10が作動して上金型9を下金型7に衝接するまで下降させる。それにより、両金型間にキャビティが形成される。図示しない空圧源から保持炉4内に加圧空気が供給され、溶湯はストーク8を通ってキャビティ内に浸入する。溶湯充填後、加圧空気の供給を停止してストーク8内の溶湯を落下させた後、冷却水により金型を冷却する。
【0006】
所定時間経過後に型を開き、昇降シリンダー10を作動して上金型9を図示の実線位置まで引き上げる。鋳造品は上金型9と共に上昇し、最後に離型ピン12により上金型9から押し出されて離型する。上昇の過程で、図示しない搬出コンベアが上金型9の下に入り込んでおり、落下してくる鋳造品を受け取り、外部に搬出する。以下、上記の作業工程が繰り返される。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−318090号公報
【特許文献2】
特開2002−120060号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような低圧鋳造機において、仕様どおりの鋳造品を得るためには、装置の保守点検は不可欠であり、また、各ロッド毎に金型を交換することも必要となる。さらに、一定期間ごとに保持炉内の酸化物を除去するような作業も必要となる。そのような作業を行い易くするためには、型を開いた状態で、作業者が上下の金型や保持炉に容易にアクセスできることが必要であり、さらにホイストなどの作業機を使用できれば、点検保守作業は一層容易となる。
【0009】
図示した従来の低圧鋳造機は、上記のように4本の支柱2を備える4ポストタイプが普通であり、昇降機枠2aが4本の支柱2に沿って昇降し、上金型9は昇降機枠2aに立設したシリンダー10により昇降する構成となっているので、保守点検作業や部品交換のために必要な空間を上金型9と下金型7との間に得るために、低圧鋳造機全体の高さがどうしても大きくなる。また、十分な上下方向の空間が取れたとしても、作業者は上金型9を下から見上げた姿勢で必要な作業をすることとなり、作業が容易でない。また、4本の支柱2が存在するので、作業は支柱による制限を受ける。さらに、上方が開放されることはないので、ホイストのような作業機を自由に使用することはできない。そのために、ダイベース自体を昇降させることが必要となったり、保持炉自体を上昇させるための保持炉リフターを設けることも必要となっている。
【0010】
重力式鋳造機の場合は、溶湯保持炉を鋳造機の近くにレイアウトし、外部よりラドルで1ショット分を給湯するようにしており、そのために、特許文献1,2に記載のように、重力式鋳造機では装置全体を支持機枠に対して傾動可能とすることにより、作業の容易性や装置の小型化を可能としている。しかし、低圧鋳造機では保持炉はダイベース下部に備えられ、そこから直接溶湯をキャビティ内に供給する形式であり、上金型と共に下金型を傾動させるような動きを装置に与えることはできない。そのために、重力式鋳造機で用いられる技術でもって、低圧鋳造機での作業の容易性や装置の小型化を解決することはできない。
【0011】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保守点検作業や部品の交換作業を容易化すると共に、装置全体を小型化かつ簡素化することのできる、改良された低圧鋳造機を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明による低圧鋳造機は、ダイベース下部に保持炉を備える低圧鋳造機において、下金型はダイベースに取り付けられ、上金型はダイベースに立設した支柱に対して片持ち状態でかつ昇降自在に取り付けられ、さらに、上金型を昇降させる昇降シリンダーは支柱に沿って配置されていることを特徴とする。
【0013】
上記の低圧鋳造機では、上金型は、ダイベースに立設した支柱に対して片持ち状態で支持されているので、他の3面、すなわち、前面(作業者側の面)と左右の側面は作業者にとって完全に開放されている。そのために、保守点検作業や金型の交換作業を安全かつ容易に行うことができる。また、上金型は支柱に昇降自在に取り付けてあり、上昇位置とすることにより、十分な作業空間を確保することができる。さらに、上金型を昇降させる昇降シリンダーは前記支柱に沿って配置されているので、図9に示すように上金型上に昇降シリンダーを取り付けた装置と比較して全体の高さを低くすることができ、装置全体の小型化が可能となる。
【0014】
好ましい態様において、前記支柱は、上金型を取り付けた状態で金型側とは反対の側(作業者とは反対の側)に傾動可能とされている。傾動する角度は任意であるが、支柱が水平姿勢となるまで傾動させてもよい。型を開いているときに支柱を傾動させると、下金型の上方空間は完全に解放された状態となり、下金型の保守管理は容易となる。ホイストによる作業も可能となる。結果として、ダイベースを固定したものとして設計しても保守管理に支障はなく、装置全体を簡素化できる。また、支柱を傾動させた状態では、上金型は作業者の前方に位置することとなり、上金型の保守管理も容易となる。型解放時に上金型を上昇させる距離は、上金型と共に上昇する鋳造品を取り出せるだけの空間が確保できる距離で十分であり、全体の高さを低くすることができ、装置はさらに小型化する。
【0015】
好ましい態様において、上方空間が開放している場合には、ホイストなどの作業具を設置して、保持炉およびその内部に対して必要な保守点検作業を行うことが可能となる。例えば、従来のように保持炉リフターを保持炉の下方に設置することなく、保持炉内の酸化物除去作業を行うことができ、装置全体の簡素化が図れる。
【0016】
好ましい態様において、上金型は鋳造品離型手段を備え、かつ、離型された製品を搬出する搬出装置をさらに備える。これにより、連続した低圧鋳造が可能となる。
【0017】
なお、本発明の低圧鋳造機において、保持炉自体の構成、保持炉をダイベースの下方に搬入し搬出するための構成、保持炉内の溶湯をストークを通過させて型締めされたキャビティ内に送り込むための構成などは、従来知られた低圧鋳造機のものをそのまま用いればよい。
【0018】
以下、本発明による低圧鋳造機の一実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明による低圧鋳造機の全体を示す図であり、型を閉じた状態を示している。図2は図1に示す低圧鋳造機において、型を開き作業者が装置の保守点検している状態を示している。また、図3は同じ低圧鋳造機において、上金型が上昇した状態を、図4は図3に示す状態から支柱が水平方向に傾動した状態を示している。なお、図1〜図4に示す低圧鋳造機において、図9に示した低圧鋳造機におけると同じ機能を奏する部材には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0019】
低圧鋳造機20は、基礎1上のダイベース3および保持炉4を備えた基台21を備え、ダイベース3は保持炉4上に位置している。ダイベース3の一側(作業者Pが立つ側とは反対の側)には支持枠22が取り付けられ、該支持枠22の前端(作業者P側)には、支柱23が、その基部である枢支点24を支点として図示の垂直姿勢から水平姿勢(図4参照)まで傾動可能な状態で取り付けてある。支柱23はレール25を有し、該レール25には上金型支持機枠26が片持ち状態でかつスライド可能に取り付けてある。
【0020】
さらに、支柱23には昇降シリンダー27が支柱23に沿うように配置されており、昇降シリンダー27の可動ピストン28側は上金型支持機枠26に連接している。上金型支持機枠26には上金型9が取り付けられると共に、上金型9には、好ましくは後記する離型シリンダー装置60が内装される(なお、図2〜図4では離型シリンダー装置60を省略して示している)。支持枠22の支柱23と反対の側には、ピストンシリンダー装置30の一部が枢支されており、該ピストンシリンダ装置30の可動ピストン31の先端は前記した上金型支持機枠26に枢着されている。
【0021】
図1に示すように、支柱23が垂直姿勢にあるときに上金型9の軸心線と同じ軸心線を持つようにして、ダイベース3には下金型7が固定されており、下金型7の下方には溶湯保持炉4が配置される。そして、下金型7と保持炉4とは従来の低圧鋳造機と同様にストーク8で連通できるようにされている。また、ダイベース3には、下金型7内に装着される入子金型を水平方向に移動させるための第2の可動ピストン29なども取り付けてある。
【0022】
上記の構成であり、この低圧鋳造機20では、ピストンシリンダー装置30の可動ピストン31を伸張させることにより、支柱23は図1に示す垂直姿勢を取ることができ、可動ピストン31をシリンダー内に収容するにつれ、後方(作業者Pと反対側)に向けて次第に傾動していき、最後には、図4に示す水平姿勢にまで傾動する。
【0023】
一方、昇降シリンダー27の可動ピストン28を伸縮させることにより、上金型支持機枠26は、支柱23のレール25に沿って、図1に仮想線で示される上昇位置から、実線で示される型閉じ位置の間で移動する。この装置において、昇降シリンダー27は、上金型支持機枠26の上方ではなく支柱23に沿って配置されているので、装置全体の高さを低く押さえることができる。また、この移動は、支柱23の傾動動作とは独立して行うことができる。
【0024】
鋳造に際し、第2の可動ピストン29などを操作して下金型7をダイベース3の所定位置にセットする。この作業は、装置の作業者側と左右側方は開放していて障害となるものがないので、きわめて容易に行うことができる。ピストンシリンダー装置30を操作して支柱23を垂直姿勢とし、さらに、昇降シリンダー27を操作して上金型支持機枠26を下降させ、上金型9と下金型7とを衝接させる。それにより、両金型間にキャビティ空間が形成される。その状態で、従来の低圧鋳造機と同様に、保持炉4内に加圧空気を供給して溶湯をストーク8を通してキャビティ内に導入する。溶湯の充填後に、加圧空気の供給を停止してストーク8内の溶湯を落下させ、冷却水により金型の冷却など、定法に従う鋳造処理を行う。
【0025】
所定時間経過後に昇降シリンダー27を操作して、上金型支持機枠26を図1で仮想線で示す位置まで上昇させる。その状態が図3に示される。鋳造品は上金型9と共に上昇するので、適宜の手法により上金型9から鋳造品を離型し、図示しない適宜の搬出コンベアにより外部に搬出する(その一例が図6〜図8に示される)。これらの作業も、装置の作業者側と左右側方が開放しているので、きわめて容易に行うことができる。以下、上記の作業工程を繰り返す。
【0026】
作業の過程で、金型の状態を点検したり、交換したりすることが必要となる。そのときには、作業者はピストンシリンダー装置30を操作して、支柱23を適宜角度だけ後側(作業者Pと反対の側)に傾動させ、昇降シリンダ27を操作して上金型支持機構26を作業者Pに最も近い位置まで移動させる。図2はその状態を示している。図示のように、支柱23を傾動させることにより、作業者Pは上金型9を下からではなく自分の前方で見ることができるので、金型の保守点検作業あるいは交換作業はきわめて容易となる。また、下金型7の上方空間は開放された状態となるので、下金型7の保守点検や交換も容易となる。
【0027】
図4に示すように、支柱23を水平にまで傾動させると、下金型7の上方空間は完全に開放された状態となる。さらに、昇降シリンダー27を操作して上金型支持機枠26を作業者Pから最も離れた位置まで移動させることにより、下金型7の上方空間はより広く開放された状態となる。そのために、ホイストなどの作業具(不図示)を容易に設置することが可能となり、保持炉4およびその内部に対して必要な保守点検作業を、ホイストを用いて行うことが可能となる。それにより、従来のように保持炉リフターを保持炉の下方に設置することなく、保持炉内の酸化物除去作業を行うことができ、装置全体の簡素化が図れる。
【0028】
図5は本発明による低圧鋳造機の他の形態を示している。この形態では、支持枠22の前端(作業者P側)に取り付けられる支柱23が、支持枠22に一体に取り付けられていて傾動しない点で図1〜図4に示したものと相違している。従って、前記ピストンシリンダー装置30は当然に有しない。その他の構成は、図1〜図4に示したものと同様であってよく、同じ機能を奏する部材には同じ符号を付し、説明は省略する。この形態の低圧鋳造機でも、上金型9(上金型支持機枠26)は、ダイベース3に立設した支柱23に対して片持ち状態で支持されているので、他の3面、すなわち、前面と左右の側面は、作業者Pにとって完全に開放された状態にある。そのために、保守点検作業や金型の交換作業を安全かつ容易に行うことができる。また、上金型9を上昇位置とすることにより、十分な作業空間を確保することができる。さらに、上金型9を昇降させる昇降シリンダー27は支柱23に沿って配置されているので、全体の高さを低くすることができ、装置全体の小型化が可能となる。
【0029】
次に、本発明の低圧鋳造機において好ましくは用いられる離型シリンダー装置60の一例について図6〜図8を用いて説明する。図6は上金型9と下金型7とを閉じた状態を示しており、形成されるキャビティ61内には、ストーク8に連通する導入口8aを通して、溶湯が充填される。上金型9は内部空間62を有し、該内部空間62には離型ピン63が内装されている。離型ピン63はキャビティ61内の鋳造品Sに先端が当接する脚部64と、脚部上端部を繋ぐ平板65を有する。
【0030】
離型ピン63の平板65に当接する上下2枚の膨出部66a,66bを備えたリターンピン67も内部空間62に配置されており、リターンピン67の脚部68の先端は下金型7のパーティング面に当接している。そして、図6に示すように、型締め状態では、離型ピン63の平板65はリターンピン67の下方の膨出部66bに近接した箇所に位置している。
【0031】
上金型9の上端面にはピストンシリンダー装置70が取り付けてあり、そのピストン71の下端にはリターンピン67の上方の膨出部66aに衝接可能な押し出し板72が備えられ、該押し出し板72の裏面には離型ピン63の平板65に衝接可能な所要厚みを備えた第2の押し出し板73が取り付けてある。
【0032】
鋳造が終わり型を開くときに、ピストンシリンダー装置70を作動して押し出し板72をリターンピン67の上方の膨出部66aに衝接させ、さらに、ピストン71を下降させる。リターンピン67の先端は下金型7のパーティング面に当接しており、上金型9はその距離だけ上方に移動する。それにより、パーティング面は分離して型が開かれる。その状態が図7に示される。図示のように、その状態では、鋳造品Sは上金型9と一緒に上昇する。
【0033】
型が開いた状態で昇降シリンダー27を操作し、図3に示すように、上金型支持機枠26(上金型9)を所定距離だけ上昇させる。上昇後、従来の低圧鋳造機での場合と同様、図8に示すように、上金型9の下方に適宜の搬送具80を挿入し、次に、ピストンシリンダー装置70を再度作動して押し出し板72をさらに下降させる。それにより、第2の押し出し板73は離型ピン63の平板65に衝接して離型ピン63を下降させる。離型ピン63の脚部64の先端は鋳造品Sの裏面に当接しており、離型ピン63の下降により鋳造品Sは上金型9から押し出されて離型する。離型した鋳造品Sは搬送具80に収容され、機外に搬出される。なお、リターンピン67の落下距離は下方の膨出部66bが内部空間の底面に当接することにより規制され、離型ピン63の落下位置はリターンピン67の下方の膨出部66bに当接することにより規制される。
【0034】
上記のような離型シリンダー装置60を上金型9に取り付けるることにより、鋳造品の鋳造型からの取り出しが容易となり、鋳造作業の一層の効率化が可能となる。
【0035】
【発明の効果】
上記のように、本発明による低圧鋳造機では、上金型をダイベースに立設した支柱に対して片持ち状態でかつ昇降自在に取り付け、さらに、上金型を昇降させる昇降シリンダーは支柱に沿って配置するようにしたので、保守点検作業や部品の交換作業を容易化すると共に、装置全体を小型化かつ簡素化することが可能となる。支柱を垂直姿勢から適宜の角度まで傾動可能とすることにより、上記の効果はさらに改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による低圧鋳造機の全体を示す図。
【図2】図1に示す低圧鋳造機において、型を開き作業者が装置の保守点検している状態を示す図。
【図3】同じ低圧鋳造機において、上金型が上昇した状態を示す図。
【図4】図3に示す状態から支柱が水平姿勢に傾動した状態を示す図。
【図5】本発明による低圧鋳造機の他の形態を示す図。
【図6】離型シリンダー装置とその動作を説明するための図であり、型を閉じた状態を示している。
【図7】離型シリンダー装置が作動して型を開いた直後の状態を示している。
【図8】離型シリンダー装置が作動して鋳造品を型から離型した状態を示している。
【図9】従来の低圧鋳造機の一例を説明する図。
【符号の説明】
3…ダイベース、4…保持炉、7…下金型、8…ストーク、8a…溶湯導入口、9…上金型、20…低圧鋳造機、22…支持枠、23…支柱、24…支柱の枢支点、25…レール、26…上金型支持機枠、27…昇降シリンダー、28…可動ピストン、30…ピストンシリンダー装置、31…可動ピストン、60…離型シリンダー装置、61…キャビティ、62…内部空間、63…離型ピン、64…脚部、65…脚部上端部を繋ぐ平板、66a,66b…膨出部、67…リターンピン、68…脚部、70…ピストンシリンダー装置、71…ピストン、72…押し出し板、73…第2の押し出し板、P…作業者、S…鋳造品
Claims (4)
- ダイベース下部に保持炉を備える低圧鋳造機において、下金型はダイベースに取り付けられ、上金型はダイベースに立設した支柱に対して片持ち状態でかつ昇降自在に取り付けられ、さらに、上金型を昇降させる昇降シリンダーは支柱に沿って配置されていることを特徴とする低圧鋳造機。
- 支柱は上金型を取り付けた状態で金型側とは反対の側に傾動可能とされていることを特徴とする請求項1に記載の低圧鋳造機。
- 下金型は水平方向に移動できるようにダイベースに取り付けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の低圧鋳造機。
- 上金型は鋳造品離型手段を備え、かつ、離型された製品を搬出する搬出装置をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかにに記載の低圧鋳造機。
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SU1368106A1 (ru) | Устройство дл извлечени из формы отливки |
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