JP5221195B2 - Casting apparatus, casting system and method - Google Patents
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本発明は、鋳造装置,鋳造システム及び方法に関し、更に具体的には、砂型を利用したアルミニウム合金の鋳造装置,鋳造システム及び方法に関するものである。 The present invention, Casting apparatus, a casting system and method, and more particularly, the casting apparatus of aluminum alloy using a sand mold, to a casting system and method.
従来の低圧鋳造法は、図5に示すように、金型102と低圧鋳造炉110を含む低圧鋳造装置100を利用したものであり、前記金型102は、上型102Aと下型102Bで構成されるとともにキャビティ104を備えている。また、前記砂型102には、前記キャビティ104と連通する湯口104Aが形成されている。該湯口104Aは、従来の砂型鋳造法における押湯部を兼ねるものである。前記低圧鋳造炉110は、炉体112の内側に、台114とヒータ122を備えており、前記台114上に坩堝116が設置されている。前記炉体112の側面に設けられたパイプ124に接続されている図示しない空圧制御装置によって、該坩堝116に貯留されている溶湯118に圧力をかけると、給湯管120及び湯口104Aを介して、前記キャビティ104に押し上げられる。加圧による溶湯補給は、前記キャビティ104内の溶湯118が完全に凝固するまで続けられ、凝固した後に加圧を解除し、鋳物を金型102から分離する。
As shown in FIG. 5, the conventional low pressure casting method uses a low
また、下記特許文献1には、湯口の下流に押湯キャビティを介して鋳造キャビティを画成させた型合せ砂型における湯口の側部位置に、遮断ピン挿入用の挿入孔を穿った低圧鋳造用砂鋳型と、この鋳型に溶湯を注湯した後、湯口を遮断するとともに該低圧鋳造用砂鋳型を180度垂直回転させて送り出し、溶湯の凝固を成さしめるようにした鋳造方法及び装置が開示されている。
しかしながら、以上のような背景技術には次のような不都合がある。まず、図5に示す従来の低圧鋳造技術では、鋳型を鋳造炉上に固定してから冷却,製品取出しまでの全工程をその場所で行うとともに、鋳物が凝固するまで加圧を継続しなければならず、次の工程へ進むことができないため、サイクルタイムが長く生産性が低いという不都合がある。また、鋳型に砂型を使う場合、砂型は熱伝導が悪いために凝固時間が長くなる。大型の鋳物の場合は、特にその傾向が顕著になり、生産性が大幅に低下する。次に、前記特許文献1に記載の技術では、サイクルタイムの短縮を図る一方で、鋳型を180度回転させるために構造が複雑になり、製造工程も増えるという不都合がある。これに加え、大型のものの場合は、反転ができない又は困難であるという不都合もある。更に、反転させたときに必要となる押湯を、下型の中に埋め込むように設ける必要があり、その位置や大きさ,数などが大きく制約を受けるとともに、押湯の効果が十分ではないという不都合もある。 However, the above background art has the following disadvantages. First, in the conventional low-pressure casting technique shown in FIG. 5, the entire process from fixing the mold on the casting furnace to cooling and taking out the product is performed at that location, and pressurization is not continued until the casting is solidified. In addition, since it is not possible to proceed to the next step, there is a disadvantage that the cycle time is long and the productivity is low. In addition, when a sand mold is used as a mold, the sand mold has a poor heat conduction, so that the solidification time becomes long. In the case of a large casting, the tendency becomes particularly remarkable, and the productivity is greatly reduced. Next, the technique described in Patent Document 1 has a disadvantage in that the cycle time is shortened while the mold is rotated 180 degrees to make the structure complicated and increase the number of manufacturing steps. In addition, in the case of a large size, there is a disadvantage that it cannot be reversed or is difficult. Furthermore, it is necessary to provide the hot water required when it is inverted so as to be embedded in the lower mold, and its position, size, number, etc. are greatly restricted, and the effect of the hot water is not sufficient. There is also an inconvenience.
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、高品質の鋳造品を効率良く製造する鋳造装置,鋳造システム及び方法を提供することである。 The present invention has focused on the above points, and its object is to provide high quality castings efficiently you manufacturing Casting apparatus, the casting systems and methods.
前記目的を達成するため、本発明の鋳造装置は、アルミニウム合金の鋳造装置であって、キャビティに連通する金属製の押湯収容部が上方に立設された上型と、前記キャビティに連通する湯口を下方に有する下型とからなる砂型,該砂型の下方に設けられており、坩堝内のアルミニウム合金の溶湯に圧力をかけることによって、前記キャビティに前記湯口を介して注湯する鋳造炉,前記押湯収容部内の押湯を、該押湯収容部の外周に設けられた誘導加熱コイルにより加熱する押湯加熱手段,前記下型内に、前記溶湯の注湯方向と直交する方向にスライド可能に収納されており、前記湯口を開閉可能な遮断板と、該遮断板をスライドさせる駆動機構とを含み、前記湯口の開閉を切り替える湯口遮断手段,前記砂型を、前記鋳造炉へ搬送する第1の搬送手段,前記鋳造炉によって前記キャビティに注湯された砂型を、前記押湯加熱手段で加熱しながら、前記鋳造炉から搬出する第2の搬送手段,を備えたことを特徴とする。 To achieve the above object, Casting apparatus of the present invention, there is provided a casting apparatus of aluminum alloy, and the upper mold feeder head accommodating portion made of metal is erected upwardly communicating with the cavity, communicating with said cavity sand mold comprising a lower mold having a sprue to be downward is provided below the sand mold, by applying pressure to the molten aluminum alloy in the crucible, cast you pouring through the pouring gate to said cavity In the furnace, the hot water heating means for heating the hot water in the hot water container housing portion by an induction heating coil provided on the outer periphery of the hot water housing portion , the lower mold is orthogonal to the pouring direction of the molten metal The gate includes a shut-off plate that can be opened and closed, and a drive mechanism that slides the shut-off plate . 1st to transport Conveying means, the sand mold that is poured into the cavity by the casting furnace, with heating at the feeder heating means, characterized by comprising a second conveying means, for unloading from the casting furnace.
主要な形態の一つは、前記押湯加熱手段が、前記鋳造炉によるキャビティへの注湯前に、前記押湯収容部を予熱する予熱手段を兼ねることを特徴とする。他の形態は、前記押湯加熱手段が、前記誘導加熱コイルに給電する電源制御手段を含んでおり、前記鋳造炉が、前記坩堝内の溶湯面に圧力を加える空圧制御手段を含んでいるときに、前記湯口遮断手段の駆動機構と、前記電源制御手段と、前記空圧制御手段の駆動を制御する制御手段,を設けたことを特徴とする。 One of the main forms is characterized in that the feeder heating means also serves as a preheating means for preheating the feeder housing portion before pouring into the cavity by the casting furnace . In another form, the hot water heating means includes power control means for supplying power to the induction heating coil, and the casting furnace includes air pressure control means for applying pressure to the molten metal surface in the crucible. Sometimes, there is provided a drive mechanism for the gate shut-off means, the power supply control means, and a control means for controlling the drive of the air pressure control means .
本発明の鋳造システムは、前記上型と下型とからなる砂型を形成するとともに、該砂型に前記押湯収容部及び遮断板を取り付ける造形ステーションと、前記いずれかに記載の鋳造装置を備えており、前記第1の搬送手段によって、前記造形ステーションから送られた砂型のキャビティに、前記坩堝内のアルミニウム合金の溶湯を注湯する注湯ステーションと、前記第2の搬送手段によって、前記注湯ステーションから送られた砂型を冷却するとともに、前記押湯加熱手段によって、押湯収容部の溶湯を加熱し、前記キャビティに溶湯を補給する冷却ステーションと、前記第2の搬送手段によって、前記冷却ステーションから送られた砂型から、溶湯が凝固して形成した鋳物素材を分離し、仕上げ加工を行うバラシ・鋳仕上げステーションと、を備えたことを特徴とする。 The casting system of the present invention includes a molding station that forms a sand mold composed of the upper mold and the lower mold, attaches the feeder housing part and the blocking plate to the sand mold, and the casting apparatus according to any one of the above. A pouring station for pouring the molten aluminum alloy in the crucible into the sand mold cavity sent from the modeling station by the first conveying means, and the pouring by the second conveying means. The sand mold sent from the station is cooled, and the molten metal in the molten metal container is heated by the molten metal heating means, and the cooling station is replenished with the molten metal in the cavity, and the second conveying means A separation / casting station that separates the cast material formed by solidification of the molten metal from the sand mold sent from Characterized by comprising.
本発明の鋳造方法は、キャビティに連通する金属製の押湯収容部が上方に立設された上型と、前記キャビティに連通する湯口が下方に設けられた下型からなる砂型に、鋳造炉からアルミニウム合金の溶湯を注湯する鋳造方法であって、注湯前の砂型を、第1の搬送手段によって、前記鋳造炉に搬送する工程,前記湯口を開いた状態で、前記鋳造炉の坩堝内のアルミニウム合金の溶湯に圧力をかけることによって、前記鋳造炉から前記キャビティ及び前記押湯収容部内に溶湯を注湯する工程,該注湯工程後に、前記下型内を前記溶湯の注湯方向と直交する方向にスライドする遮断板によって、前記湯口を遮断する工程,前記工程で湯口を遮断した後の砂型を、第2の搬送手段により前記鋳造炉から搬出する工程,前記第2の搬送手段により鋳造炉から搬出された砂型の押湯収容部内の押湯を、該押湯収容部の外周に設けられた誘導加熱コイルにより加熱しながら、前記キャビティ内の溶湯が凝固するまで冷却する工程,凝固後の鋳物を、前記砂型から分離する工程,を含むことを特徴とする。 Casting method of this invention, the sand mold and the upper mold feeder head accommodating portion made of metal is erected upwardly communicating with the cavity, a sprue communicating with the cavity is made of a lower die provided below the casting the molten aluminum alloy to a pouring to that casting method from the furnace, a sand mold before pouring, by the first transfer means, the step of conveying the casting furnace, with open the sprue, the casting furnace Note by applying pressure to the molten aluminum alloy in the crucible, the step of pouring the molten metal into the cavity and the feeder receptacle from said casting furnace, after infusion hot water process, the inside of the lower die of the melt A step of blocking the gate by means of a blocking plate that slides in a direction perpendicular to the direction of the molten metal, a step of unloading the sand mold after blocking the molten metal in the step from the casting furnace by the second conveying means, the second Casting by conveying means The riser of the feeder housing portion of the unloading sand mold from while heated by the induction heating coil provided on the outer periphery of the pressing water accommodating portion, the step of melt in the cavity is cooled to be solidified, after solidification Separating the casting from the sand mold.
主要な形態の一つは、前記注湯工程前に、前記押湯収容部を予熱する工程,を含むことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭となろう。 One of the main forms, before before Symbol pouring process, characterized in that it comprises a step, to preheat the feeder housing portion. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
本発明は、キャビティに連通する金属製の押湯収容部が上方に立設された上型と、前記キャビティに連通する湯口が下方に設けられた下型からなる砂型を、第1の搬送手段により鋳造炉に搬送し、前記湯口を開いた状態で、鋳造炉の坩堝内のアルミニウム合金の溶湯に圧力をかけ、前記鋳造炉から前記キャビティ及び押湯収容部に溶湯を注湯する。そして、注湯後に湯口遮断手段によって前記湯口を遮断し、第2の搬送手段により鋳造炉から搬出して、押湯収容部の外周に設けられた誘導加熱コイルによって前記押湯収容部内の押湯を加熱して指向性凝固をコントロールしながら、キャビティ内の溶湯が凝固するまで冷却することとした。このため、砂型鋳造と低圧鋳造の特徴を併せ持ち、高品質の鋳造品を効率良く製造できるという効果が得られる。 The present invention includes an upper mold feeder head accommodating portion made of metal is erected upwardly communicating with the cavity, the sand mold sprue communicating consists lower die provided below the cavity, the first transfer means In this state, the molten metal of aluminum alloy in the crucible of the casting furnace is pressurized, and the molten metal is poured from the casting furnace into the cavity and the feeder housing part. Then, after pouring, the pouring gate is blocked by the pouring gate blocking means, unloaded from the casting furnace by the second conveying means , and the hot water in the hot water holding section is provided by an induction heating coil provided on the outer periphery of the hot water holding section. While controlling the directional solidification by heating, the molten metal in the cavity was cooled until solidified. For this reason, it has the characteristics of sand mold casting and low pressure casting, and the effect that a high-quality cast product can be manufactured efficiently is obtained.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.
最初に、図1〜図3を参照しながら本発明の実施例1を説明する。図1(A)は、本実施例の低圧鋳造装置を利用した低圧鋳造システムの全体構成を簡略化して示す模式図,図1(B)は前記低圧鋳造装置の構成を示す断面図である。図2は、本実施例の湯口遮断機構を示す図であり、(A)は遮断前の様子を示す主要部の断面図,(B)は遮断板を示す外観斜視図,(C)は遮断後の様子を示す主要部の断面図である。図3は、本実施例の低圧鋳造システムの詳細な構成例を示す図である。本発明の低圧鋳造装置は、従来のフラン自硬性砂型鋳造に低圧鋳造を組み合わせたハイブリッド型低圧鋳造装置であって、砂型鋳造を低圧鋳造に適用するにあたり生じる生産性の低下を解決したものである。 First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 (A) is a schematic diagram showing the overall configuration of a low-pressure casting system using the low-pressure casting apparatus of this embodiment, and FIG. 1 (B) is a cross-sectional view showing the configuration of the low-pressure casting apparatus. 2A and 2B are diagrams showing the gate shut-off mechanism of the present embodiment, where FIG. 2A is a cross-sectional view of the main part showing the state before shut-off, FIG. 2B is an external perspective view showing the shut-off plate, and FIG. It is sectional drawing of the principal part which shows a back mode. FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration example of the low-pressure casting system of the present embodiment. The low-pressure casting apparatus of the present invention is a hybrid-type low-pressure casting apparatus that combines low-pressure casting with conventional furan self-hardening sand mold casting, and solves the decrease in productivity that occurs when sand mold casting is applied to low-pressure casting. .
図1(A)及び図3に示すように、本実施例の低圧鋳造製造システムは、造型ステーションSA,注湯ステーションSB,冷却(ないし凝固制御)ステーションSC,バラシ・鋳仕上げステーションSDを含んでおり、前記注湯ステーションSBは、低圧鋳造装置10を中心に構成されている。前記低圧鋳造装置10は、図1(B)に示すように、砂型20と低圧鋳造炉50により構成されている。前記砂型20は、空洞部22Aを有する上型20Aと、空洞部22Bを有する下型20Bにより構成されており、前記空洞部22A,22Bによって、製品部のキャビティ22が形成されている。
As shown in FIG. 1 (A) and FIG. 3, the low-pressure casting manufacturing system of this embodiment includes a molding station SA, a pouring station SB, a cooling (or solidification control) station SC, and a brushing / casting finishing station SD. In addition, the pouring station SB is configured around the low-
前記上型20Aの上方には、接続口23を介して前記キャビティ22と連通する略円筒状の押湯スリーブ(押湯パイプ)26が立設されている。該押湯スリーブ26は、セラミックなどの耐火材あるいは金属によって形成されている。また、該押湯スリーブ26の外周には、押湯を加熱するための高周波コイル40が設けられており、該高周波コイル40は、配線42を介して図3に示す高周波インバータ電源制御装置44に接続されている。なお、該高周波インバータ電源制御装置44は、制御装置46に接続されており、加熱制御が行われる。
Above the
一方、前記下型20Bの下方には、湯口24を介して収納部28と、該収納部28に接続する通路30が形成されている。前記収納部28には、前記湯口24の開閉を切り替えるための遮断板32が、注湯方向と略直交する方向にスライド可能に収納されている。前記遮断板32は、図2(B)に示すように、前記湯口24に連通可能な開口34を備えており、図2(A)に示すように、前記通路30を往復移動可能なロッド36を介して駆動シリンダ38に接続されている。前記駆動シリンダ38も、前記制御装置46に接続されており、所定のタイミングで湯口24の開放及び遮断が行われる。具体的には、後述する低圧鋳造炉50から注湯されている間は、図2(A)に示すように開口34と湯口24が連通するように遮断板32を駆動シリンダ38側に引き寄せた状態を維持し、注湯が完了したら、図2(C)に示すように、駆動シリンダ38を駆動し、前記開口34が湯口24と重ならない位置まで前記遮断板32を移動させるという具合である。
On the other hand, a
次に、前記低圧鋳造炉50は、前記砂型20の下方に配置されるものであって、炉体52の内側底面に設けられた台54の上に、溶湯58を貯留する坩堝56が設置されている。本実施例では、前記溶湯58として、アルミニウム合金の溶湯を利用している。前記坩堝56の内側には、前記溶湯58を汲み上げるための給湯管60が略垂直方向に配置されており、該給湯管60は、前記炉体52の上面に設けられた開口62と前記湯口24を介して、砂型20のキャビティ22に連通可能となっている。また、前記炉体52の内側には、前記制御装置46に接続された複数のヒータ64が設けられており、前記溶湯58の溶融状態の維持が可能となっている。更に、前記炉体52の側面の適宜位置には、図3に示す自動注湯空圧制御装置68に接続されるパイプ66が設けられている。前記自動注湯空圧制御装置68によって、前記坩堝56の溶湯面に低い圧力を加えて溶湯58を押し上げ注入する。該自動注湯空圧制御装置68は、前記制御装置46に接続されており、加圧注湯条件や溶解条件が設定される。このような低圧鋳造炉50による注湯技術は公知である。
Next, the low-
以上のような構成の低圧鋳造装置10は、前記注湯ステーションSBに設置されている。該注湯ステーションSBには、図3に示すように、架台12上に設けられたコンベア14によって砂型20が送られ、更に、架台16上に設けられたコンベア18によって、注湯後の砂型20が注湯ステーションSBから搬出され、冷却ステーションSCを移動する。
The low
次に、本実施例によるアルミニウム合金の鋳造手順を説明する。まず、図3に示すように、造型ステーションSAにおいて、上型20Aと下型20Bからなる砂型20が形成されるとともに、該砂型20に前記押湯スリーブ26と遮断板32が取り付けられる。このとき、前記遮断板32は、図2(A)に示すように、砂型20の湯口24と開口34の位置が合うように、駆動シリンダ38によって位置が調整される。前記砂型20は、コンベア14によって注湯ステーションSBに送られ、前記低圧鋳造炉50上に載置されるとともに、前記押湯スリーブ26の外周に、前記高周波コイル40が装着される。
Next, an aluminum alloy casting procedure according to this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 3, in the molding station SA, the
注湯ステーションSBでは、図示しない溶解装置によって溶解されたアルミニウム合金の溶湯58が、ヒータ64によって凝固しないように加熱されながら坩堝56内に貯留されている。そして、前記砂型20が、湯口24と給湯管60が一致する位置にセットされると、自動注湯空圧制御装置68によって、坩堝56の溶湯面が加圧され、前記溶湯58が、前記給湯管60,遮断板32の開口34,湯口24を通過して、製品部であるキャビティ22に押し上げられる。そして、前記溶湯58が、前記キャビティ22を満たし、溶湯スリーブ26の所定位置まで注湯されたら、図2(C)に示すように、開口34と湯口24が重ならないように、駆動シリンダ38によって前記遮断板32をスライドさせる。
In the pouring station SB, a
以上のような注湯及び湯口遮断後、前記砂型20は、冷却ステーションSCに送られ、それと同時に、前記押湯スリーブ26に装着された高周波コイル40に、前記高周波インバータ電源制御装置44からの給電が開始される。本実施例では、アルミニウム合金の鋳造を行うため、前記押湯スリーブ26を金属製としている。このため、前記高周波コイル40によって金属製の押湯スリーブ26が誘導加熱され、該押湯スリーブ26の熱によって押湯が間接的に加熱される。前記砂型20は、コンベア18によって搬送されるが、前記キャビティ22内の溶湯58が完全に凝固するまでは、前記高周波コイル40による押湯の加熱,すなわち、溶湯58の補給が継続される。そして、前記キャビティ22内の溶湯58が凝固して鋳物素材70となったら、前記バラシ・鋳仕上げステーションSDに送られる。該バラシ・鋳仕上げステーションSDにおいては、前記鋳物素材70が砂型20から分離され、切断装置72による方案部分の切除や、研磨装置74によるバリ取りなどの仕上げが行われる。このように連続鋳造ライン化することで、生産性が向上し、従来の砂型鋳造と低圧鋳造を組み合せた場合に比べて、鋳造サイクルタイムを1/2〜1/10程度に短縮可能である。
After the pouring and shutting down of the pouring gate as described above, the
このように、実施例1によれば、次のような効果がある。
(1)砂型20の湯口を遮断する機構を設けることによって、注湯後の砂型20を低圧鋳造炉50から移動可能にし、移動後の砂型20の押湯スリーブ26をキャビティ22内の溶湯58が凝固するまで高周波コイル40で加熱して溶湯を補給することとしたので、高品質の鋳造品を、効率良く製造することができる。
(2)造型,注湯,冷却,バラシ・鋳仕上げまでを、マルチステーションで作業が行えるように連続ライン化したので、ハイサイクル化が可能となる。
(3)押湯スリーブ26を最適な位置に自由に設置できるとともに、押湯を加熱して押湯温度を高く維持するため、高い押湯効果が得られる。
Thus, according to the first embodiment, there are the following effects.
(1) By providing a mechanism for blocking the gate of the
(2) Molding, pouring, cooling, brushing, casting and finishing are made into a continuous line so that the work can be done in a multi-station, enabling a high cycle.
(3) The
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状,寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、前記実施例1では、押湯収容部として押湯スリーブ26を用いたが、これも一例であり、スリーブ状に限定されるものではなく、同様の効果を奏するものであれば適宜変更可能である。
(2)前記低圧鋳造炉50の構成も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、必要に応じて適宜設計変更してよい。
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following are also included.
(1) The shapes and dimensions shown in the above embodiments are examples, and may be appropriately changed as necessary. For example, in the first embodiment, the
(2) The configuration of the low-
(3)前記遮断板32を用いた湯口遮断機構も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、必要に応じて適宜設計変更可能である。例えば、図4(A)〜(C)に示す例のように、下型20Bの下方に遮断板32Aを収納するための収納部28Aを設け、前記遮断板32Aと駆動シリンダ38をロッド36によって接続するようにしてもよい。この場合、前記低圧鋳造炉50から注湯されている間は、図4(A)に示すように、遮断板32Aを駆動シリンダ38側に引き寄せることで湯口24を開口し、注湯が完了したら、図4(C)に示すように、駆動シリンダ38を駆動し、前記湯口24を塞ぐように遮断板32Aを移動させるという具合である。
(3) The gate shut-off mechanism using the shut-
(4)前記高周波コイル40による押湯加熱機構も一例であり、同様の効果を奏するものであれば、必要に応じて適宜設計変更可能である。例えば、前記実施例1では、高周波コイル40によって鉄製の押湯スリーブ26を誘導加熱することで、間接的にアルミニウム合金の押湯を加熱することとしたが、鉄の鋳造を行う場合には、前記押湯スリーブ26をセラミックで形成し、直接、鉄の溶湯そのものを誘導加熱するようにしてもよい。また、アーク放電やヒータ,あるいは、発熱材などの利用により、押湯を直接加熱する機構としてもよいし、押湯スリーブ26自体が発熱性を有するようにしてもよい。これらの手法のうちでも、温度制御性の点からすると、前記高周波コイル40を用いた加熱が都合がよい。
(4) The hot water heating mechanism using the high-
(5)前記実施例1では、注湯ステーションSBにおける注湯後、冷却ステーションSCで冷却する際に、前記高周波コイル40で押湯スリーブ26を加熱することとしたが、これも一例である。例えば、注湯ステーションSBで押湯スリーブ26に高周波コイル40を装着したら、図3に点線で示すように、該高周波コイル40と高周波インバータ電源制御装置44を接続し、注湯前に押湯スリーブ26を予熱しておくようにしてもよい。予熱を行うことにより、押湯が冷却されることなく溶湯状態を維持できるため、鋳造品の品質を向上させることができる。なお、前記押湯スリーブ26以外の押湯収容部を用いた場合や、高周波コイル40以外の加熱機構を用いた場合も、予熱を行うことにより同様の効果が得られる。
(5) In the first embodiment, the
(6)前記実施例で示したシステム構成は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。例えば、前記実施例では、制御装置46を設けることとしたが、これも一例であり、制御装置46は必要に応じて設けるようにしてよい。
(7)本発明の低圧鋳造装置及び方法は、アルミニウム合金が好適な適用例であるが、他の公知の各種の鋳造用金属全般に適用可能である。
(6) The system configuration shown in the above embodiment is merely an example, and may be changed as appropriate. For example, in the embodiment, the
(7) In the low pressure casting apparatus and method of the present invention, an aluminum alloy is a suitable application example, but it can be applied to various other known casting metals in general.
本発明によれば、キャビティに連通する金属製の押湯収容部が上方に立設された上型と、前記キャビティに連通する湯口が下方に設けられた下型からなる砂型を、第1の搬送手段により鋳造炉に搬送し、前記湯口を開いた状態で、鋳造炉の坩堝内のアルミニウム合金の溶湯に圧力をかけ、前記鋳造炉から前記キャビティ及び押湯収容部内に溶湯を注湯する。そして、注湯後に湯口遮断手段によって前記湯口を遮断し、第2の搬送手段により鋳造炉から搬出して、押湯収容部の外周に設けられた誘導加熱コイルによって湯口遮断後の指向性凝固をコントロールしながら、前記キャビティ内の溶湯が凝固するまで冷却することとした。このため、高品質な鋳造品を効率良く製造するための低圧鋳造の用途に適用できる。
According to the present invention, a sand mold composed of an upper mold in which a metal feeder housing portion communicating with the cavity is erected upward, and a lower mold in which a metal gate communicating with the cavity is provided below is provided . In a state where the molten metal is conveyed to the casting furnace by the conveying means and the pouring gate is opened , pressure is applied to the molten aluminum alloy in the crucible of the casting furnace, and the molten metal is poured from the casting furnace into the cavity and the feeder housing part. Then, after pouring, the pouring gate is shut off by the pouring gate shutting means, unloaded from the casting furnace by the second transport means , and the directional solidification after pouring the pouring gate is performed by the induction heating coil provided on the outer periphery of the feeder housing portion. While controlling, cooling was performed until the molten metal in the cavity solidified. For this reason, it is applicable to the use of the low-pressure casting for manufacturing a high quality cast product efficiently.
10:低圧鋳造装置
12,16:架台
14,18:コンベア
20:砂型
20A:上型
20B:下型
22:キャビティ
22A,22B:空洞部
23:接続口
24:湯口
26:押湯スリーブ(押湯パイプ)
28,28A:収納部
30:通路
32,32A:遮断板
34:開口
36:ロッド
38:駆動シリンダ
40:高周波コイル
42:配線
44:高周波インバータ電源制御装置
46:制御装置
50:低圧鋳造炉
52:炉体
54:台
56:坩堝
58:溶湯
60:給湯管
62:開口
64:ヒータ
66:パイプ
68:自動注湯空圧制御装置
70:鋳物素材
72:切断装置
74:研磨装置
100:低圧鋳造装置
102:金型
102A:上型
102B:下型
104:キャビティ
104A:湯口
110:低圧鋳造炉
112:炉体
114:台
116:坩堝
118:溶湯
120:給湯管
122:ヒータ
124:パイプ
SA:造型ステーション
SB:注湯ステーション
SC:冷却(凝固制御)ステーション
SD:バラシ・鋳仕上げステーション
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Low-
28, 28A: Storage section 30:
Claims (6)
キャビティに連通する金属製の押湯収容部が上方に立設された上型と、前記キャビティに連通する湯口を下方に有する下型とからなる砂型,
該砂型の下方に設けられており、坩堝内のアルミニウム合金の溶湯に圧力をかけることによって、前記キャビティに前記湯口を介して注湯する鋳造炉,
前記押湯収容部内の押湯を、該押湯収容部の外周に設けられた誘導加熱コイルにより加熱する押湯加熱手段,
前記下型内に、前記溶湯の注湯方向と直交する方向にスライド可能に収納されており、前記湯口を開閉可能な遮断板と、該遮断板をスライドさせる駆動機構とを含み、前記湯口の開閉を切り替える湯口遮断手段,
前記砂型を、前記鋳造炉へ搬送する第1の搬送手段,
前記鋳造炉によって前記キャビティに注湯された砂型を、前記押湯加熱手段で加熱しながら、前記鋳造炉から搬出する第2の搬送手段,
を備えたことを特徴とする鋳造装置。 An aluminum alloy casting device,
A sand mold comprising an upper mold in which a metal feeder housing portion communicating with the cavity is erected upward, and a lower mold having a pouring gate communicating with the cavity below;
Sand type is provided below, by applying pressure to the molten aluminum alloy in the crucible, Casting furnace you pouring through the pouring gate to said cavity,
A hot-water heating means for heating the hot-water in the hot-water container housing by an induction heating coil provided on the outer periphery of the hot-water container ,
The lower mold is slidably accommodated in a direction perpendicular to the pouring direction of the molten metal, and includes a shut-off plate that can open and close the pouring gate, and a drive mechanism that slides the shut-off plate , A gate shut-off means for switching between opening and closing
First conveying means for conveying the sand mold to the casting furnace;
Second conveying means for carrying out the sand mold poured into the cavity by the casting furnace from the casting furnace while being heated by the feeder heating means;
Casting device you comprising the.
前記鋳造炉が、前記坩堝内の溶湯面に圧力を加える空圧制御手段を含んでいるときに、When the casting furnace includes pneumatic control means for applying pressure to the molten metal surface in the crucible,
前記湯口遮断手段の駆動機構と、前記電源制御手段と、前記空圧制御手段の駆動を制御する制御手段,A control mechanism for controlling driving of the gate shut-off means, the power supply control means, and the pneumatic control means;
を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の鋳造装置。The casting apparatus according to claim 1, wherein a casting apparatus is provided.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の鋳造装置を備えており、前記第1の搬送手段によって、前記造形ステーションから送られた砂型のキャビティに、前記坩堝内のアルミニウム合金の溶湯を注湯する注湯ステーションと、A casting apparatus according to any one of claims 1 to 3, comprising: a molten aluminum alloy in the crucible is poured into a sand mold cavity sent from the modeling station by the first conveying means. A hot water pouring station,
前記第2の搬送手段によって、前記注湯ステーションから送られた砂型を冷却するとともに、前記押湯加熱手段によって、押湯収容部の溶湯を加熱し、前記キャビティに溶湯を補給する冷却ステーションと、A cooling station that cools the sand mold sent from the pouring station by the second conveying means, heats the molten metal in the hot water container by the hot water heating means, and replenishes the cavity with molten metal,
前記第2の搬送手段によって、前記冷却ステーションから送られた砂型から、溶湯が凝固して形成した鋳物素材を分離し、仕上げ加工を行うバラシ・鋳仕上げステーションと、The second transfer means separates the casting material formed by the solidification of the molten metal from the sand mold sent from the cooling station, and performs a finishing / casting station for finishing.
を備えたことを特徴とする鋳造システム。A casting system characterized by comprising:
注湯前の砂型を、第1の搬送手段によって、前記鋳造炉に搬送する工程,
前記湯口を開いた状態で、前記鋳造炉の坩堝内のアルミニウム合金の溶湯に圧力をかけることによって、前記鋳造炉から前記キャビティ及び前記押湯収容部内に溶湯を注湯する工程,
該注湯工程後に、前記下型内を前記溶湯の注湯方向と直交する方向にスライドする遮断板によって、前記湯口を遮断する工程,
前記工程で湯口を遮断した後の砂型を、第2の搬送手段により前記鋳造炉から搬出する工程,
前記第2の搬送手段により鋳造炉から搬出された砂型の押湯収容部内の押湯を、該押湯収容部の外周に設けられた誘導加熱コイルにより加熱しながら、前記キャビティ内の溶湯が凝固するまで冷却する工程,
凝固後の鋳物を、前記砂型から分離する工程,
を含むことを特徴とする鋳造方法。 Molten aluminum alloy is poured from a casting furnace into a sand mold consisting of an upper mold with a metal feeder containing the metal communicating with the cavity standing upward and a lower mold with a pouring hole communicating with the cavity below. a to that casting method of hot water,
Transporting the sand mold before pouring to the casting furnace by the first transport means;
Pouring molten metal from the casting furnace into the cavity and the feeder housing part by applying pressure to the molten aluminum alloy in the crucible of the casting furnace with the gate open.
After the pouring step, a step of blocking the pouring gate by a blocking plate that slides in the lower mold in a direction perpendicular to the pouring direction of the molten metal ,
A step of unloading the sand mold after shutting off the gate in the step from the casting furnace by a second conveying means;
The molten metal in the cavity is solidified while heating the molten metal in the sand-type molten metal storage part carried out of the casting furnace by the second conveying means by an induction heating coil provided on the outer periphery of the molten metal storage part. Cooling until
Separating the solidified casting from the sand mold,
Production method cast you comprising a.
を含むことを特徴とする請求項5記載の鋳造方法。 A step of pre-heating the hot water container before the pouring step;
Production method cast according to claim 5, characterized in that it comprises a.
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