JP5437648B2 - Vertical casting apparatus and casting method - Google Patents

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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

本発明は、新規な縦型鋳造装置及び鋳造方法に関する。   The present invention relates to a novel vertical casting apparatus and casting method.

金属又は合金を溶融、半溶融又は半凝固状態として、製品となる鋳型空隙部に注入する鋳造加工法が種々の自動車部品、機械・電気部品等の製造に利用されている。特にAl合金、Mg合金等に対しては、生産性、寸法精度が高く薄肉製品が製造できるダイカスト法のほか、高品質製品を製造できる低圧鋳造法が多用されている。   A casting method in which a metal or alloy is melted, semi-molten, or semi-solidified and poured into a mold cavity as a product is used for manufacturing various automobile parts, mechanical / electrical parts, and the like. Particularly for Al alloys, Mg alloys, etc., in addition to the die casting method which can produce a thin product with high productivity and dimensional accuracy, a low pressure casting method which can produce a high quality product is frequently used.

ダイカスト法は、水平ダイカスト法と垂直ダイカスト法に分類され、コールドチャンバー式水平ダイカスト法が多用されている(非特許文献1)。しかし、水平ダイカスト法ではスリーブが水平であるため、スリーブを溶湯で充満することが困難であり、湯面には酸化被膜が生成する。さらに、溶湯とスリーブの接触面で酸化及び凝固が生じる。このため、スリーブ中の空気や酸化被膜、凝固層が鋳型空隙部に巻き込まれやすく、機械的性質や気密性を劣化させる。この状況は半凝固インゴットを射出する半凝固加工法あるいは半溶融加工法(非特許文献1)でも同じである。   The die casting method is classified into a horizontal die casting method and a vertical die casting method, and a cold chamber type horizontal die casting method is frequently used (Non-Patent Document 1). However, since the sleeve is horizontal in the horizontal die casting method, it is difficult to fill the sleeve with molten metal, and an oxide film is formed on the molten metal surface. Furthermore, oxidation and solidification occur at the contact surface between the molten metal and the sleeve. For this reason, the air, the oxide film, and the solidified layer in the sleeve are easily caught in the mold cavity, and the mechanical properties and airtightness are deteriorated. This situation is the same in the semi-solid processing method or semi-melt processing method (Non-patent Document 1) in which a semi-solid ingot is injected.

一方、垂直型ダイカスト法の一つであるスクイズ鋳造法(非特許文献1)では、スリーブ上部に空気が存在するが、最初に射出されるので、水平式ダイカスト法よりガスの巻き込みを減らすことが可能である。しかし、スリーブ中の溶湯が酸化被膜で覆われていることやスリーブとの接触面に凝固が生じることには変わりはなく、水平ダイカストと同様にこれらが巻き込まれやすい。   On the other hand, in the squeeze casting method (Non-Patent Document 1), which is one of the vertical die casting methods, air is present at the upper portion of the sleeve, but since it is injected first, the gas entrainment can be reduced as compared with the horizontal die casting method. Is possible. However, there is no change in that the molten metal in the sleeve is covered with an oxide film and solidification occurs on the contact surface with the sleeve, and these are likely to be caught in the same manner as in horizontal die casting.

これらの従来のダイカスト法では、ゲート断面積がかなり小さくなっている。これは、製品とその他の部分の分離を容易にするためだけではなく、前述の酸化被膜又は凝固層の巻き込みを防ぐために必要である。しかし、ゲート断面積が小さいため、ゲート部での溶湯速度が大きくなり、鋳型空隙部でガスを巻き込みやすく、これが欠陥となる。   In these conventional die casting methods, the gate cross-sectional area is considerably reduced. This is necessary not only to facilitate separation of the product and other parts, but also to prevent the aforementioned oxide film or solidified layer from being involved. However, since the gate cross-sectional area is small, the molten metal speed at the gate portion is increased, and it is easy to entrain gas in the mold cavity, which becomes a defect.

また、低圧鋳造法では、ストーク内の湯面に発生する酸化皮膜や落下してきた介在物を巻き込む危険性があるほか、生産性が低く、鋳型空隙部の高真空化も困難である。   In addition, in the low pressure casting method, there is a risk of involving an oxide film generated on the molten metal surface in the stalk or inclusions that have fallen, and productivity is low, and it is difficult to achieve a high vacuum in the mold cavity.

これらの従来の鋳造法の問題点を解決するために、高速・高真空鋳造法等が開発されている(非特許文献2)。しかし、これらの方法で使用される鋳造装置はその構造がより複雑になり、かえって高コストとなる。このため、工業的規模での生産に適した鋳造方法又は鋳造装置の開発が切望されている。   In order to solve the problems of these conventional casting methods, a high-speed, high-vacuum casting method and the like have been developed (Non-patent Document 2). However, the casting apparatus used in these methods has a more complicated structure and is more expensive. For this reason, development of the casting method or casting apparatus suitable for production on an industrial scale is desired.

特開2008−213034JP2008-213034

大中逸雄、溶融加工学、コロナ社(2004)Ohnaka Ikuo, Melt Processing, Corona (2004) 素形材、Vol.44(2003)1,6 (財)素形材センターRaw material, Vol. 44 (2003) 1, 6 Material Center ダイカスト技術の展望(1998.6)日本ダイカスト協会Die Casting Technology Outlook (19988.6) Japan Die Casting Association

これに対し、本発明者は、鋳型空隙部と溶湯保持炉中のストークをシール板で遮断して、ストーク内を減圧して溶湯を吸い上げ、湯面の酸化物を除去後、シール板の開口部から高真空とした鋳型空隙部に溶湯を吸引する方法を先に提案し、特許出願している(特許文献1)。   On the other hand, the present inventor cuts off the stalk in the mold cavity and the molten metal holding furnace with a seal plate, depressurizes the inside of the stalk, sucks up the molten metal, removes oxide on the molten metal surface, and then opens the seal plate. A method of sucking molten metal into a mold cavity that has been made a high vacuum from a part has been previously proposed and patent application has been filed (Patent Document 1).

しかしながら、この方法もさらに改良する余地があることが判明している。例えば、わずかな機密不良、塗型からのガス発生等があると鋳造が困難になることがある。この問題は、特に大型の鋳物を製造する場合に顕著になると考えられる。また、この方法では、半凝固インゴットを射出する半凝固鋳造法には適用することは困難である。   However, it has been found that this method also has room for further improvement. For example, casting may be difficult if there is a slight security failure or gas generation from the coating mold. This problem is considered to be particularly noticeable when manufacturing a large casting. Moreover, this method is difficult to apply to the semi-solid casting method in which a semi-solid ingot is injected.

従って、本発明の主な目的は、空気、酸化皮膜等の巻き込みがより少なく、従来のダイカスト法又は低圧鋳造法より高品質な鋳造品をより低コストで製造できる鋳造法及び装置を提供することにある。   Accordingly, the main object of the present invention is to provide a casting method and apparatus capable of producing a high-quality cast product at a lower cost than the conventional die casting method or low-pressure casting method with less entrainment of air, oxide film or the like. It is in.

本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の方法により鋳造を行うことにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the problems of the prior art, the present inventor has found that the above object can be achieved by performing casting by a specific method, and has completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記の縦型鋳造装置及び鋳造方法に係る。
1. 溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造する装置であって、
(1)底部に注湯口が設けられた鋳型、
(2)出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入するための材料導入手段、
(3)注湯口と導入手段との間を水平移動により開閉できる開閉用部材
を含み、
前記材料導入手段が、
(a)スリーブ及びそれに対応するプランジャ・チップを有する装置又は
(b)b−1)溶湯を収容する保持炉、b−2)前記保持炉中の溶湯に浸漬されるストーク及びb−3)保持炉中の出発材料をストークに導入して押し上げるための加圧手段であって、前記加圧手段が、i)溶湯導入口が設けられたストーク内において配置されたプランジャ・チップ、ii)前記プランジャ・チップを駆動軸を介して上下運動させる駆動部、iii)前記駆動軸が前記保持炉を貫通する貫通部が出発材料に浸漬されないように前記貫通部に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口を含む加圧装置を有する装置であり、
前記開閉用部材が、a)前記部材において出発材料と接する面の一部に形成された窪みからなる副生物捕捉空隙部、b)注湯口を経て鋳型空隙部に出発材料を導入するための開口部を有する、
ことを特徴とする縦型鋳造装置。
2. 開口部の口径が前記スリーブの内径又は前記ストークの内径よりも小さい、前記項1に記載の縦型鋳造装置。
3. 材料導入手段が前記(a)である場合において、出発材料である半溶融インゴットの側面の表面部分を取り除くために、前記スリーブの内径又は前記ストークの内径よりも小さい内径を有するリング状部材が設置されている、前記項1に記載の縦型鋳造装置。
4. 副生物捕捉空隙中のガスを装置外部に排気するための排気通路が開閉用部材に形成されている、前記項1に記載の縦型鋳造装置。
5. (a)開口部において少なくとも出発材料と接触する部位及び(b)副生物捕捉空隙において少なくとも出発材料と接触する部位の少なくとも一方が耐摩耗性材料により形成されている、前記項1に記載の縦型鋳造装置。
6. 溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造する方法であって、
(1)出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入するための材料導入手段によって、出発材料を当該材料導入手段の収容部に導入するに際し、当該収容部を減圧することなく出発材料を押し上げて前記収容部に導入する第1工程、
(2)前記収容部に収容された出発材料の表面部分を取り除く第2工程及び
(3)表面部分が取り除かれた後の出発材料を鋳型空隙内に導入する第3工程
を含み、
第1工程において出発材料を押し上げる手段が、
(a)スリーブ及びそれに対応するプランジャ・チップを有する装置又は
(b)b−1)溶湯を収容する保持炉、b−2)前記保持炉中の溶湯に浸漬されるストーク及びb−3)保持炉中の出発材料をストークに導入して押し上げるための加圧手段であって、前記加圧手段が、i)溶湯導入口が設けられたストーク内において配置されたプランジャ・チップ、ii)前記プランジャ・チップを駆動軸を介して上下運動させる駆動部、iii)前記駆動軸が前記保持炉を貫通する貫通部が出発材料に浸漬されないように前記貫通部に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口を含む加圧装置を有する装置
によって行われ、
第2工程において出発材料の表面部分を取り除く手段が、
副生物捕捉空隙部として凹部が形成された開閉用部材を出発材料の上方に配置し、出発材料の表面部分を副生物捕捉空隙部に誘導した後、開閉用部材を水平移動させることにより、副生物を比較的多く含む上面部分とその下部にある出発材料とを分断することよって行われる、
ことを特徴とする鋳造方法。
7. 第3工程において、出発材料を鋳型空隙内に導入するに際し、前記鋳型空隙内を減圧下ないしは真空下とする、前記項6に記載の縦型鋳造方法。
8. 鋳型空隙内に出発材料を充填した後、当該出発材料を鋳型空隙内で加圧する工程を含む、前記項6に記載の縦型鋳造方法。
That is, the present invention relates to the following vertical casting apparatus and casting method.
1. An apparatus for producing a cast body by pushing up a molten, semi-solid or semi-molten starting material and introducing it into an upper mold,
(1) A mold having a pouring spout at the bottom,
(2) Material introduction means for containing the starting material and introducing the starting material into the mold from the pouring spout,
(3) including an opening and closing member that can be opened and closed by horizontal movement between the pouring gate and the introducing means,
The material introducing means is
(A) a device having a sleeve and a plunger tip corresponding to the sleeve or (b) b-1) a holding furnace containing the molten metal, b-2) stalk immersed in the molten metal in the holding furnace, and b-3) holding. Pressurizing means for introducing and pushing up the starting material in the furnace into the stalk, the pressurizing means being i) a plunger tip disposed in the stalk provided with the molten metal inlet, ii) the plunger A drive unit that moves the chip up and down via the drive shaft; iii) an inert gas for introducing an inert gas into the through-hole so that the through-hole through which the drive shaft passes through the holding furnace is not immersed in the starting material A device having a pressurizing device including a gas inlet,
The opening / closing member is a) a by-product trapping cavity formed by a depression formed in a part of the surface in contact with the starting material in the member, and b) an opening for introducing the starting material into the mold cavity through the pouring port. Having a part,
A vertical casting apparatus characterized by that.
2. Item 2. The vertical casting apparatus according to Item 1, wherein the diameter of the opening is smaller than the inner diameter of the sleeve or the inner diameter of the stalk.
3. In the case where the material introduction means is (a), a ring-shaped member having an inner diameter smaller than the inner diameter of the sleeve or the inner diameter of the stalk is installed to remove the surface portion of the side surface of the semi-molten ingot that is the starting material. Item 2. The vertical casting apparatus according to Item 1, wherein
4). Item 2. The vertical casting apparatus according to Item 1, wherein an exhaust passage for exhausting the gas in the byproduct trapping gap to the outside of the apparatus is formed in the opening / closing member .
5. Item 2. The longitudinal section according to Item 1, wherein at least one of (a) at least one part in contact with the starting material in the opening and (b) at least one part in contact with the starting material in the byproduct trapping void is formed of an abrasion resistant material. Mold casting equipment.
6). A process for producing a cast body by pushing up a molten, semi-solid or semi-molten starting material and introducing it into an upper mold,
(1) When the starting material is introduced into the accommodating portion of the material introducing means by the material introducing means for accommodating the starting material and introducing the starting material into the mold from the pouring port, the starting portion is started without reducing the pressure. A first step of pushing up the material and introducing it into the housing;
(2) including a second step of removing the surface portion of the starting material accommodated in the accommodating portion, and (3) a third step of introducing the starting material after the surface portion is removed into the mold cavity,
Means for pushing up the starting material in the first step,
(A) a device having a sleeve and a plunger tip corresponding to the sleeve or (b) b-1) a holding furnace containing the molten metal, b-2) stalk immersed in the molten metal in the holding furnace, and b-3) holding. Pressurizing means for introducing and pushing up the starting material in the furnace into the stalk, the pressurizing means being i) a plunger tip disposed in the stalk provided with the molten metal inlet, ii) the plunger A drive unit that moves the chip up and down via the drive shaft; iii) an inert gas for introducing an inert gas into the through-hole so that the through-hole through which the drive shaft passes through the holding furnace is not immersed in the starting material Performed by a device having a pressurizing device including a gas inlet,
Means for removing a surface portion of the starting material in the second step;
An opening / closing member having a recess formed as a by-product trapping gap is disposed above the starting material, and after the surface portion of the starting material is guided to the by-product trapping gap, the opening / closing member is moved horizontally, It is performed by dividing an upper surface portion containing a relatively large amount of living organisms and a starting material under the upper portion.
A casting method characterized by the above.
7). Item 7. The vertical casting method according to Item 6, wherein, in the third step, when the starting material is introduced into the mold gap, the inside of the mold gap is under reduced pressure or vacuum.
8). Item 7. The vertical casting method according to Item 6, comprising a step of pressurizing the starting material in the mold gap after filling the mold gap in the starting material.

本発明方法又は本発明装置によれば、特に減圧吸引によることなく、出発材料を押し上げて鋳型に導入することができるので、減圧吸引する方法に比べて鋳型空隙内への空気又はガスの侵入の可能性をより低減することができる上、減圧吸引する場合よりも低コスト化を図ることができる。しかも、出発材料を鋳型に導入に先立って副生物を取り除くので、より高品質の鋳造体を製造することができる。より具体的には、下記(1)〜(8)のような効果を得ることができる。   According to the method of the present invention or the device of the present invention, the starting material can be pushed up and introduced into the mold without using suction under reduced pressure. The possibility can be further reduced, and the cost can be reduced as compared with the case of vacuum suction. In addition, since the by-product is removed prior to the introduction of the starting material into the mold, a higher quality casting can be produced. More specifically, the following effects (1) to (8) can be obtained.

(1)材料導入手段の収容部(スリーブ等)の上部の空気又はガスは、鋳型内又は排気溝を通じて外部に排出される。また、スリーブ等の内部に残存するガス又は酸化皮膜に覆われている溶湯上部が鋳型空隙部への導入前に除去される。これにより、空気や酸化被膜の巻き込みがほとんどない状態で鋳造を行うことができる。
(2)スリーブ内径又はストーク内径より小さい内径をもつ開口部から出発材料が鋳型空隙部に挿入される場合は、溶湯周囲の酸化・凝固層が鋳型空隙部に入りにくくすることができる。特に、開口部の入口周囲に設けた窪み(副生物捕捉空隙)により、酸化被膜等が捕捉され、鋳型空隙内への侵入をおさえることができる。
(3)開口部断面積(これはゲート断面積に相当する)は従来のダイカスト法に比較しかなり大きくできるので、たとえゲート部での出発材料(溶湯等)の移動速度は低速であっても鋳型空隙内を迅速に充満でき、空気又はガスの巻き込みも少なくすることができる。
(4)鋳型空隙内を開閉用部材で密閉して減圧する場合には、生産性を損なうことなく、あるいは大容量真空系を使用しなくても、鋳型空隙内部を容易に高真空化することができる。
(5)鋳型空隙部が出発材料で充満された後、開閉用部材で鋳型空隙部をシールできるので、プランジャ・チップ以外でも出発材料を加圧でき、空隙部細部への溶湯充填、凝固収縮による引け巣防止あるいは塗型から発生したガス気泡の圧縮等を容易に行うことができる。
(6)本発明方法又は本発明装置では、副生物捕捉空隙部及び開口部で出発材料(特に溶湯)を切断する際に出発材料をかみ込む可能性があり、開閉用部材及び開閉用部材支持部材の耐久性が問題となるような場合は、これらの部分に優れた耐摩耗性材料を部分的に適用することにより、より低コストでより高い耐久性を得ることができる。
(7)半溶融インゴットの外径より内径が小さいリング状の部分を通して半溶融インゴットを鋳造する場合には、酸化物に覆われているインゴット外面部が削り取られ、また、上部は副生物捕捉空隙部で除去されるため、出発材料のうち清浄な部分だけが鋳型空隙内に導入されることから、高品質な鋳造体を得ることができる。
(8)スリーブとプランジャ・チップの代わりとして、開閉用部材の下部にストークを設置し、保持炉又は溶解炉中の溶湯を前記ストークを通じて押し上げるように設計した場合でも、上記と同様の効果が得られる上、プランジャを利用するよりも装置コストが安くすることができる。但し、この場合、プランジャ・チップの場合ほど溶湯を加圧できないので、必要に応じて、鋳型空隙部が溶湯で充満された後、溶湯遮断部材で鋳型空隙部をシールした後の加圧又は押湯を実施すれば良い。この場合、加圧等をすることにより、鋳物と鋳型間の隙間が小さくなり、熱移動が促進され、凝固時間が短縮されるので、ダイカスト法と同様の生産性が得られる。さらに、鋳型空隙部を高真空として空気又はガスあるいは酸化皮膜の巻き込みを最小限にでき、より高品質な鋳造体を得ることが可能になる。
(1) The air or gas in the upper part of the accommodating portion (sleeve or the like) of the material introducing means is discharged to the outside in the mold or through the exhaust groove. Further, the gas remaining in the sleeve or the like or the upper part of the molten metal covered with the oxide film is removed before being introduced into the mold cavity. Thereby, casting can be performed in a state where almost no air or oxide film is involved.
(2) When the starting material is inserted into the mold cavity from an opening having an inner diameter smaller than the sleeve inner diameter or the Stoke inner diameter, the oxidized / solidified layer around the molten metal can be made difficult to enter the mold cavity. In particular, an oxide film or the like is captured by a depression (by-product capturing void) provided around the entrance of the opening, and the penetration into the mold void can be suppressed.
(3) Since the opening cross-sectional area (which corresponds to the gate cross-sectional area) can be made considerably larger than that of the conventional die casting method, even if the moving speed of the starting material (molten metal, etc.) at the gate is low The inside of the mold space can be filled quickly, and the entrainment of air or gas can be reduced.
(4) When the inside of the mold gap is sealed with a member for opening and closing and the pressure is reduced, the inside of the mold gap can be easily evacuated without losing productivity or using a large-capacity vacuum system. Can do.
(5) After the mold cavity is filled with the starting material, the mold cavity can be sealed with the opening and closing member, so that the starting material can be pressurized other than the plunger tip, and by filling the molten metal into the cavity details and solidification shrinkage It is possible to easily prevent shrinkage or compress gas bubbles generated from the coating mold.
(6) In the method of the present invention or the device of the present invention, there is a possibility that the starting material may be bitten when the starting material (especially molten metal) is cut at the byproduct trapping void and opening, and the opening / closing member and the opening / closing member support When the durability of the member becomes a problem, higher durability can be obtained at a lower cost by partially applying an excellent wear resistant material to these portions.
(7) When casting a semi-molten ingot through a ring-shaped part whose inner diameter is smaller than the outer diameter of the semi-molten ingot, the outer surface of the ingot covered with oxide is scraped, and the upper part is a byproduct trapping void Therefore, since only a clean part of the starting material is introduced into the mold cavity, a high-quality casting can be obtained.
(8) Even when the stalk is installed in the lower part of the opening / closing member in place of the sleeve and the plunger tip and the molten metal in the holding furnace or the melting furnace is pushed up through the stalk, the same effect as described above can be obtained. In addition, the cost of the apparatus can be made lower than when a plunger is used. However, in this case, the molten metal cannot be pressurized as in the case of the plunger tip. Therefore, if necessary, after the mold gap is filled with the molten metal, the mold gap is sealed with the molten metal blocking member and then pressed or pushed. You only need to carry out hot water. In this case, by applying pressure or the like, the gap between the casting and the mold is reduced, heat transfer is promoted, and the solidification time is shortened. Therefore, productivity similar to that of the die casting method can be obtained. Furthermore, it is possible to minimize the entrainment of air, gas, or oxide film by setting the mold cavity to a high vacuum, and to obtain a higher quality casting.

実施例1の主要構成要素を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing main components of the first embodiment. 実施例1で使用した溶湯遮断部材の詳細図である。3 is a detailed view of a molten metal blocking member used in Example 1. FIG. 実施例1の主要工程を示す図である。(a)溶湯あるいは半凝固インゴットを挿入する工程(b)溶湯を酸化皮膜捕捉空洞6に挿入する工程(c)溶湯を鋳型空隙部2に挿入する工程(d)スリーブ4を下げ、不要な凝固物を除去し、次の鋳造の準備をする工程FIG. 3 is a diagram showing main steps of Example 1. (A) Step of inserting molten metal or semi-solidified ingot (b) Step of inserting molten metal into oxide film capturing cavity 6 (c) Step of inserting molten metal into mold cavity 2 (d) Lowering sleeve 4 and unnecessary solidification The process of removing objects and preparing for the next casting 実施例2で使用した溶湯遮断部材の側面図である。6 is a side view of a molten metal blocking member used in Example 2. FIG. 実施例3の主要構成要素と工程を示す図である。(a)半凝固インゴットを挿入する工程(b)スリーブ先端を酸化皮膜受け板まで上昇させる工程(c)酸化皮膜除去リングを通して側面の酸化皮膜を除去する工程(d)チップ内筒9−2を押し上げて半溶融インゴット5の上部を酸化物捕捉空洞6に押し込む工程(e)残留凝固物等を除去し清掃する工程FIG. 10 is a diagram illustrating main components and steps of Example 3. (A) Step of inserting semi-solid ingot (b) Step of raising sleeve tip to oxide film backing plate (c) Step of removing side oxide film through oxide film removal ring (d) Tip inner cylinder 9-2 Step of pushing up and pushing the upper part of the semi-molten ingot 5 into the oxide trapping cavity 6 (e) Step of removing residual coagulum and cleaning 実施例3で溶湯遮断部材の断面方向から見た側面図である。6 is a side view of a molten metal blocking member as viewed from a cross-sectional direction in Example 3. FIG. 実施例5の主要構成要素を示す側面図である。FIG. 10 is a side view illustrating main components of Example 5. 実施例5のストーク内に設置したプランジャ・チップにより溶湯を押し上げる構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which pushes up molten metal with the plunger chip | tip installed in the stalk of Example 5. FIG.

1 鋳型
2 鋳型空隙部
3 開閉用部材
4 スリーブ
5 出発材料(溶湯又は半凝固インゴット)
6 副生物捕捉空隙部
7 開口部
8 排気溝
9 プランジャ・チップ
9.1 チップ外筒
9.2 チップ内筒
10 押出しピン
11 油圧パイプ
12 加圧ピストン
13 副生物捕捉空隙部
14 開閉用部材支持体
15 電動サーボモータ
16 ボールねじ
17 排気口
18 耐摩耗性材料
19 リング保持板
20 酸化皮膜除去リング
21 酸化皮膜受け板
22 除去された酸化皮膜
23 清掃チップ
24 オーバーフロー
25 タイバー
26 凝固物
27 保持炉
28 ストーク
29 加圧用ガス口
30 プランジャ駆動部
31 駆動軸
32 貫通部
33 不活性ガス導入口
34 溶湯導入口
1 Mold 2 Mold cavity 3 Opening / closing member 4 Sleeve 5 Starting material (molten metal or semi-solid ingot)
6 Byproduct capture gap 7 Opening 8 Exhaust groove 9 Plunger tip 9.1 Chip outer cylinder 9.2 Chip inner cylinder 10 Push pin 11 Hydraulic pipe 12 Pressurized piston 13 Byproduct capture gap 14 Opening / closing member support 15 Electric Servo Motor 16 Ball Screw 17 Exhaust Port 18 Wear Resistant Material 19 Ring Holding Plate 20 Oxide Film Removal Ring 21 Oxide Film Receiving Plate 22 Removed Oxide Film 23 Cleaning Tip 24 Overflow 25 Tie Bar 26 Solidified Material 27 Holding Furnace 28 Stoke 29 Gas port for pressurization 30 Plunger drive part 31 Drive shaft 32 Through part 33 Inert gas inlet 34 Molten metal inlet

1.縦型鋳造装置
本発明の縦型鋳造装置は、溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造する装置であって、
(1)底部に注湯口が設けられた鋳型、
(2)出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入するための材料導入手段、
(3)注湯口と導入手段との間を開閉できる開閉用部材を含み、
前記開閉用部材が、a)前記部材において出発材料と接する側に形成された副生物捕捉空隙部、b)注湯口を経て鋳型空隙部に出発材料を導入するための開口部を有する、
ことを特徴とする
1. Vertical casting apparatus The vertical casting apparatus of the present invention is an apparatus for producing a cast body by pushing up a starting material in a molten state, a semi-solid state or a semi-molten state and introducing it into an upper mold,
(1) A mold having a pouring spout at the bottom,
(2) Material introduction means for containing the starting material and introducing the starting material into the mold from the pouring spout,
(3) including an opening and closing member capable of opening and closing between the pouring gate and the introducing means,
The opening / closing member has a) a by-product capturing gap formed on the side of the member that contacts the starting material, and b) an opening for introducing the starting material into the mold gap through the pouring port.
It is characterized by

本発明では、出発材料としては溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の金属又は合金を用いることができる。従って、例えば半凝固インゴット、半溶融インゴット等も出発材料として用いることができる。出発材料の種類としては特に限定されず、例えば鉄、アルミニウム、銅等の金属のほか、鋼鉄、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金等の合金が挙げられる。   In the present invention, a metal, an alloy in a molten state, a semi-solid state or a semi-molten state can be used as a starting material. Thus, for example, semi-solid ingots, semi-molten ingots, etc. can be used as starting materials. The type of starting material is not particularly limited, and examples thereof include metals such as iron, aluminum, and copper, and alloys such as steel, aluminum alloy, magnesium alloy, and copper alloy.

本発明装置では、出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造するに際し、鋳型の底部に注湯口が設けられている。鋳型の下部に配置されている出発材料が注湯口より鋳型空隙内に充填される。注湯口は、通常は1つで良いが、必要に応じて複数設けることもできる。また、注湯口の形状も限定的でなく、円形、楕円形、矩形(四角形)等のいずれの形状でも良い。   In the apparatus of the present invention, when a casting is manufactured by pushing up a starting material and introducing it into an upper mold, a pouring port is provided at the bottom of the mold. The starting material arranged at the lower part of the mold is filled into the mold gap through the pouring spout. Normally, only one pouring gate may be provided, but a plurality of pouring gates may be provided as necessary. Further, the shape of the pouring gate is not limited, and may be any shape such as a circle, an ellipse, and a rectangle (square).

材料導入手段としては、出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入できるものであれば限定されないが、とりわけ減圧による吸引以外の方法で鋳型に出発材料を導入できる手段であることが好ましい。例えば、(a)スリーブ(筒状スリーブ)及びそれに対応するプランジャ・チップ(ピストン状部材)を有する装置、(b)b−1)溶湯を収容する保持炉、b−2)前記保持炉中の溶湯に浸漬されるストーク及びb−3)保持炉中の出発材料をストークに導入して押し上げるための加圧手段等を導入手段として好適に用いることができる。特に、上記b−3)の加圧手段としては、i)溶湯導入口が設けられたストーク内において配置されたプランジャ・チップ、ii)前記プランジャ・チップを駆動軸を介して上下運動させる駆動部、iii)前記駆動軸が前記保持炉を貫通する貫通部が出発材料に浸漬されないように前記貫通部に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口を含む加圧装置を好適に採用することができる。   The material introduction means is not limited as long as it can accommodate the starting material and can introduce the starting material into the mold from the pouring port, but in particular, the means can introduce the starting material into the mold by a method other than suction by reduced pressure. preferable. For example, (a) a device having a sleeve (tubular sleeve) and a corresponding plunger tip (piston-like member), (b) b-1) a holding furnace containing molten metal, b-2) in the holding furnace Stoke immersed in the molten metal and b-3) a pressurizing means for introducing and pushing up the starting material in the holding furnace into the stalk can be suitably used as the introducing means. In particular, as the pressurizing means in the above b-3), i) a plunger tip disposed in a stalk provided with a molten metal inlet, ii) a drive unit for moving the plunger tip up and down via a drive shaft Iii) It is preferable to employ a pressurizing device including an inert gas inlet for introducing an inert gas into the through portion so that the through portion through which the drive shaft passes through the holding furnace is not immersed in the starting material. be able to.

本発明では、さらに注湯口と導入手段との間を開閉できる開閉用部材を含む。そして、開閉用部材は、a)前記部材において出発材料と接する側に形成された副生物捕捉空隙部、b)注湯口を経て鋳型空隙部に出発材料を導入するための開口部を有する。   The present invention further includes an opening / closing member capable of opening and closing between the pouring gate and the introducing means. The opening / closing member has a) a by-product capturing gap formed on the side in contact with the starting material in the member, and b) an opening for introducing the starting material into the mold gap through the pouring port.

開閉用部材は、例えばプレート状材料(金属、セラミックス又はこれらの複合材料)を用い、これを加工することにより副生物捕捉空隙部及び開口部を形成すれば良い。プレート状材料の材質、寸法(長さ×幅×厚み)等は、装置の規模、目的とする鋳造体の種類又は用途等に応じて適宜設定することができる。   As the opening / closing member, for example, a plate-like material (metal, ceramics, or a composite material thereof) is used, and the by-product capturing void portion and the opening portion may be formed by processing the plate-like material. The material, dimensions (length × width × thickness), etc. of the plate-like material can be appropriately set according to the scale of the apparatus, the type or use of the target casting.

本発明の開閉用部材により、出発材料を鋳型空隙内に導入するタイミングを制御することができる。例えば、出発原料を直ちに鋳型空隙内に導入する場合は、開閉用部材により注湯口を開放し、材料導入手段に収容されている出発材料をそのまま鋳型空隙内に導入することができる。注湯口の開放は、例えば注湯口と開口部との位置を合わせることにより実施することができる。また例えば、いったん材料導入手段に出発材料を保持しておく場合は、開閉用部材により注湯口を閉じる状態にしておくことができる。この場合、開閉用部材は可動式としておくことが好ましい。例えば、水平移動により注湯口を開閉できるようにしておけば、特別な開閉装置を設けることなく、開閉用部材の水平移動だけで簡便に注湯口の開閉を行うことができる。   The timing for introducing the starting material into the mold gap can be controlled by the opening / closing member of the present invention. For example, when the starting material is immediately introduced into the mold cavity, the pouring port is opened by the opening / closing member, and the starting material accommodated in the material introducing means can be introduced into the mold cavity as it is. The pouring gate can be opened, for example, by matching the positions of the pouring gate and the opening. For example, when the starting material is once held in the material introduction means, the pouring gate can be closed by the opening / closing member. In this case, the opening / closing member is preferably movable. For example, if the pouring gate can be opened and closed by horizontal movement, the pouring gate can be easily opened and closed only by horizontal movement of the opening and closing member without providing a special opening and closing device.

開閉用部材の副生物捕捉空隙部は、開閉用部材において出発材料と接する側に形成されている。例えば、開閉用部材において出発材料と接触する面の一部に窪み(凹部)を設け、これを副生物捕捉空隙部とする。この空隙部において、出発材料の上面部分(湯面部分)を誘導すれば良い。このように、副生物捕捉空隙部では、出発材料を鋳型空隙内に導入するに先立って、出発材料の表面(特に空気又はガスと接する面)で生成する酸化物等の副生物を含む部分が滞留する。そして、最終的には開閉用部材により上面部分と下部の出発原料とが分断され、清浄な部分である下部の出発材料を選択的に得ることができる。これによって、鋳造体の品質劣化の原因となる物質を効率的に低減ないしは除去することができる結果、高品質の鋳造体を製造することができる。副生物捕捉空隙部は、開口部とは別途に設けられるが、水平移動により開閉できることを考慮すれば、副生物捕捉空隙部と開口部とは同一直線上に形成されていることが望ましい。   The opening / closing member by-product capturing gap is formed on the opening / closing member on the side in contact with the starting material. For example, a depression (concave part) is provided in a part of the surface of the opening / closing member that contacts the starting material, and this is used as a byproduct trapping cavity. What is necessary is just to induce | guide the upper surface part (molten metal surface part) of a starting material in this space | gap part. As described above, in the byproduct trapping void portion, a portion containing a byproduct such as an oxide generated on the surface of the starting material (particularly the surface in contact with air or gas) is introduced before the starting material is introduced into the mold void. Stay. Finally, the upper and lower starting materials are divided by the opening / closing member, and the lower starting material, which is a clean portion, can be selectively obtained. As a result, it is possible to efficiently reduce or remove substances that cause deterioration of the quality of the cast body, and as a result, a high-quality cast body can be manufactured. Although the by-product trapping gap is provided separately from the opening, it is desirable that the by-product trapping gap and the opening are formed on the same straight line, considering that it can be opened and closed by horizontal movement.

開口部は、その口径が前記スリーブの内径又は前記ストークの内径よりも小さく設定することが好ましい。特に、開口部の形状を円形とし、その直径を前記スリーブの内径又は前記ストークの内径よりも小さくすることが好ましい。そして、例えば、円形の開口部の中心と円形の前記スリーブ又は前記ストークの中心とを一致又は近接するように配置することにより、前記スリーブ又は前記ストークから供給される出発材料の側面の表面部分が概ね均等に除去される。すなわち、前記スリーブから供給される出発材料の側面の表面部分には金属酸化物、凝固物等の副生物が多く含まれるが、そのような副生物を多く含む部位を効率的に除去することができる。これによって、より高品質の鋳造体を提供することが可能となる。   It is preferable that the diameter of the opening is set smaller than the inner diameter of the sleeve or the inner diameter of the stalk. In particular, it is preferable that the shape of the opening is circular and the diameter thereof is smaller than the inner diameter of the sleeve or the inner diameter of the stalk. Then, for example, by arranging the center of the circular opening and the center of the circular sleeve or the stalk so as to coincide with or be close to each other, the surface portion of the side surface of the starting material supplied from the sleeve or the stalk is obtained. It is removed almost evenly. That is, the surface portion of the side surface of the starting material supplied from the sleeve contains a large amount of by-products such as metal oxides and coagulates, but it is possible to efficiently remove the portion containing such a by-product. it can. This makes it possible to provide a higher quality casting.

また、本発明装置では、スリーブあるいはストーク内の空気又はガス、副生物捕捉空隙部内の空気又はガスを装置外部に排気するための排気通路を開閉用部材に形成しても良い。副生物捕捉空隙部には副生物のほか、空気又はガスも混入する場合がある。このような場合は、副生物捕捉空隙部につながるように排気通路を設けることにより装置外部に放出することが好ましい。排気通路の形成方法も限定されず、例えば開閉用部材が導入手段と接する面に溝状に形成したり、装置外部と副生物捕捉空隙部とを直結する貫通穴を開閉用部材中に設けることもできる。   In the apparatus of the present invention, an exhaust passage for exhausting the air or gas in the sleeve or stalk or the air or gas in the byproduct trapping gap to the outside of the apparatus may be formed in the opening / closing member. In addition to by-products, air or gas may be mixed in the by-product trapping void. In such a case, it is preferable to discharge to the outside of the apparatus by providing an exhaust passage so as to be connected to the by-product capturing gap. The method of forming the exhaust passage is not limited. For example, the opening / closing member is formed in a groove shape on the surface in contact with the introducing means, or a through hole that directly connects the outside of the apparatus and the byproduct capturing gap is provided in the opening / closing member. You can also.

2.鋳造方法
本発明の鋳造方法は、溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造する方法であって、
(1)出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入するための材料導入手段によって、出発材料を当該材料導入手段の収容部に導入するに際し、当該収容部を減圧することなく出発材料を押し上げて前記収容部に導入する第1工程、
(2)前記収容部に収容された出発材料の表面部分を取り除く第2工程及び
(3)表面部分が取り除かれた後の出発材料を鋳型空隙内に導入する第3工程
を含むことを特徴とする。
2. Casting method The casting method of the present invention is a method for producing a cast body by pushing up a molten, semi-solidified or semi-molten starting material and introducing it into an upper mold,
(1) When the starting material is introduced into the accommodating portion of the material introducing means by the material introducing means for accommodating the starting material and introducing the starting material into the mold from the pouring port, the starting portion is started without reducing the pressure. A first step of pushing up the material and introducing it into the housing;
(2) including a second step of removing the surface portion of the starting material accommodated in the accommodating portion, and (3) a third step of introducing the starting material after the surface portion is removed into the mold cavity. To do.

本発明方法は、溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造する方法である。出発材料としては、前記で掲げた金属又は合金を用いることができる。   The method of the present invention is a method for producing a cast body by pushing up a molten, semi-solid or semi-molten starting material and introducing it into an upper mold. As starting materials, the metals or alloys listed above can be used.

第1工程
第1工程では、出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入するための材料導入手段によって、出発材料を当該材料導入手段の収容部に導入するに際し、当該収容部を減圧することなく出発材料を押し上げて前記収容部に導入する。
In the first step , the starting material is accommodated, and when the starting material is introduced into the accommodating portion of the material introducing means by the material introducing means for introducing the starting material into the mold from the pouring port, the accommodating portion is The starting material is pushed up and introduced into the housing without decompression.

材料導入手段としては、出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入できるものであれば限定されないが、特に、減圧による吸引以外の方法で鋳型に出発材料を導入できる手段を用いる。例えば、(a)スリーブ(筒状スリーブ)及びそれに対応するプランジャ・チップ(ピストン状部材)を有する装置、(b)b−1)溶湯を収容する保持炉、b−2)前記保持炉中の溶湯に浸漬されるストーク及びb−3)保持炉中の出発材料をストークに導入して押し上げるための加圧手段を有する装置等を導入手段として好適に用いることができる。この場合、上記b−3)における加圧手段としては、例えばi)溶湯導入口が設けられたストーク内において配置されたプランジャ・チップ、ii)前記プランジャ・チップを駆動軸を介して上下運動させる駆動部、iii)前記駆動軸が前記保持炉を貫通する貫通部が出発材料に浸漬されないように前記接触部に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口を含む加圧装置を好適に用いることができる。   The material introducing means is not limited as long as it can accommodate the starting material and can introduce the starting material into the mold from the pouring port. In particular, means capable of introducing the starting material into the mold by a method other than suction by reduced pressure is used. For example, (a) a device having a sleeve (tubular sleeve) and a corresponding plunger tip (piston-like member), (b) b-1) a holding furnace containing molten metal, b-2) in the holding furnace An apparatus having a stalk immersed in the molten metal and b-3) a pressurizing means for introducing and pushing up the starting material in the holding furnace into the stalk can be suitably used as the introducing means. In this case, as the pressurizing means in the above b-3), for example, i) a plunger tip disposed in a stalk provided with a molten metal inlet, ii) the plunger tip is moved up and down via a drive shaft. A drive unit, and iii) a pressurizing device including an inert gas inlet for introducing an inert gas into the contact unit so that a through-portion through which the drive shaft passes through the holding furnace is not immersed in the starting material is preferably provided Can be used.

第2工程
第2工程では、収容部に収容された出発材料の表面部分を取り除く。出発材料は、収容部に収容された状態にあり、その表面が空気又はガスと接触する。すなわち、空気又はガスと接触している部分は、酸化物、凝固物等の副生物が生成しており、最終的に得られる鋳造体の品質を劣化させる原因となる。このため、出発材料を鋳型空隙内に導入するに先立って、空気又はガスと接触している表面部分を予め取り除く。これによって、高品質な鋳造体を提供することが可能となる。
Second Step In the second step, the surface portion of the starting material accommodated in the accommodating portion is removed. The starting material is in a state of being accommodated in the accommodating portion, and its surface comes into contact with air or gas. That is, by-products such as oxides and coagulates are generated in the portion that is in contact with air or gas, which causes the quality of the finally obtained casting to deteriorate. For this reason, prior to introducing the starting material into the mold cavity, the surface portions that are in contact with air or gas are removed beforehand. This makes it possible to provide a high-quality casting.

空気又はガスと接触する部分は、通常は出発材料の上面であるため、その上面部分を取り除ければ良い。また、半凝固インゴット等の場合は側面も空気又はガスと接触する場合もあり、この場合は側面の表面部分も取り除いても良い。いずれの場合であっても、少なくとも上面部分の除去は必要となる。   Since the part that comes into contact with air or gas is usually the upper surface of the starting material, the upper surface portion may be removed. In the case of a semi-solidified ingot or the like, the side surface may also come into contact with air or gas. In this case, the surface portion of the side surface may be removed. In either case, it is necessary to remove at least the upper surface portion.

従って、表面部分の除去手段としては、限定的ではないが、例えば本発明装置のように副生物捕捉空隙部として凹部が形成された開閉用部材(例えばプレート状部材)を出発材料の上方に配置し、出発材料の表面部分(上面部分)を副生物捕捉空隙部に誘導した後、開閉用部材を水平移動させることにより、副生物を比較的多く含む上面部分とその下部にある出発材料とを分断することにより、後者を清浄な出発材料として得ることができる。   Accordingly, the means for removing the surface portion is not limited, but, for example, an opening / closing member (for example, a plate-like member) in which a recess is formed as a by-product capturing gap as in the apparatus of the present invention is disposed above the starting material. Then, after the surface portion (upper surface portion) of the starting material is guided to the by-product capturing gap portion, the opening / closing member is moved horizontally, whereby the upper surface portion containing a relatively large amount of by-products and the starting material at the lower portion thereof are separated. By dividing, the latter can be obtained as a clean starting material.

第3工程
第3工程では、表面部分が取り除かれた出発材料を鋳型空隙内に導入する。副生物が比較的多量に含まれる表面部分を除去した後の清浄な出発材料を鋳型空隙内に導入することによって高品質な鋳造体を得ることができる。
Third Step In the third step, the starting material from which the surface portion has been removed is introduced into the mold cavity. A high quality casting can be obtained by introducing clean starting material into the mold cavity after removing the surface portion containing a relatively large amount of by-products.

出発材料を導入する方法は特に制限されない。例えば、第1工程で用いる材料導入手段を用いて鋳型空隙内に出発材料を導入することができる。   The method for introducing the starting material is not particularly limited. For example, the starting material can be introduced into the mold cavity using the material introducing means used in the first step.

鋳型空隙部に導入した後は、公知の方法に従って鋳造体を作製する。この場合、鋳型空隙内に出発材料を充填(充満)した後、必要に応じて出発材料を加圧することができる。出発材料が完全に凝固する前に加圧することによって、出発材料の表面張力による抵抗で出発材料が流入しにくい微小寸法部分までより確実に出発材料で満たすことができる結果、より高い寸法精度を有する鋳造体を得ることができる。また、凝固収縮によって発生する引け巣を防止できる。
After the introduction into the mold cavity, a cast body is produced according to a known method. In this case, after the starting material is filled (filled) in the mold cavity, the starting material can be pressurized as necessary. By pressurizing the starting material before it completely solidifies, it is possible to more reliably fill the starting material to the minute dimension part where the starting material is difficult to flow in due to resistance due to the surface tension of the starting material, resulting in higher dimensional accuracy. A casting can be obtained. Further, shrinkage nests generated by coagulation shrinkage can be prevented.

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。但し、本発明の範囲は、実施例に限定されない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples.

<実施例1>
図1に実施例1における全体の主要構成要素、図2に実施例1で使用した開閉用部材(以下「溶湯遮断部材」ともいう。)3の詳細図、図3に実施例1の主要工程図をそれぞれ示す。本実施例では、鋳型空隙部2を開閉用部材3で密閉し、鋳型1とスリーブ4を分離した状態で(図3(a))、スリーブ4に溶湯5を注入するか、あるいは半凝固インゴットをロボット等を利用して挿入する。注湯する場合、スリーブ4を傾動させて溶湯が静かにスリーブ4に入るようにすることが望ましい。この間に、鋳型空隙部2を真空に減圧する。次にスリーブ4を上昇させ、開閉用部材3に先端を押し当てる、あるいは開閉用部材近傍に位置させる。そして、プランジャ・チップ9を押し上げ、溶湯あるいは半凝固インゴット5の上部(酸化物で覆われている)を副生物捕捉空隙部(以下「酸化皮膜捕捉空洞」ともいう。)6に挿入する(図3(b))。この際、スリーブ4中の空気は、排気溝8を通じて排出される(図2)。溶湯の一部は排気溝8にも多少入ることもあるが、すぐに凝固し、それ以降の空気の排出はなくなる。次に、開閉用部材3を移動させ、副生物捕捉空隙部6の溶湯(一部凝固している)を切断すると共に開口部7をスリーブ中央に位置させ、プランジャ・チップ9で溶湯又は半凝固インゴット5を鋳型空隙部2に挿入する(図3(c))。鋳型空隙部2が溶湯で充満されたら、開閉用部材3をさらに移動させ、鋳型空隙部2を密閉する。同時に鋳型空隙部上部に設けたピストン12で鋳型空隙部の溶湯を加圧する。この間に副生物捕捉空隙部6、開口部7で凝固した凝固物26は、下方に押し出す(図3(d))。また、プランジャ・チップ上部に残った凝固物26は、スリーブ4を下方に移動させ、プランジャ・チップ9で押し出す。これらの間に、スリーブ4を清掃し、溶湯あるいは半凝固インゴット5を挿入する。また、この間に金型1,1’を開き、製品を取り出し、金型に離型剤を塗布し、型を閉じ、次の鋳造に備える。
<Example 1>
FIG. 1 shows the overall main components of the first embodiment, FIG. 2 shows a detailed view of the opening / closing member (hereinafter also referred to as “molten blocking member”) 3 used in the first embodiment, and FIG. 3 shows the main steps of the first embodiment. Each figure is shown. In this embodiment, the mold cavity 2 is sealed with the opening / closing member 3 and the mold 1 and the sleeve 4 are separated (FIG. 3A), or the molten metal 5 is injected into the sleeve 4 or semi-solid ingot. Is inserted using a robot or the like. When pouring, it is desirable to tilt the sleeve 4 so that the molten metal enters the sleeve 4 gently. During this time, the mold cavity 2 is depressurized to a vacuum. Next, the sleeve 4 is raised and the tip is pressed against the opening / closing member 3 or is positioned in the vicinity of the opening / closing member. Then, the plunger tip 9 is pushed up, and the upper part of the molten metal or semi-solidified ingot 5 (covered with oxide) is inserted into a byproduct trapping cavity (hereinafter also referred to as “oxide film trapping cavity”) 6 (see FIG. 3 (b)). At this time, the air in the sleeve 4 is discharged through the exhaust groove 8 (FIG. 2). A part of the molten metal may enter the exhaust groove 8 slightly, but immediately solidifies, and the air is not discharged thereafter. Next, the opening / closing member 3 is moved to cut the molten metal (partially solidified) of the byproduct trapping gap 6 and the opening 7 is positioned at the center of the sleeve. The ingot 5 is inserted into the mold cavity 2 (FIG. 3 (c)). When the mold cavity 2 is filled with the molten metal, the opening / closing member 3 is further moved to seal the mold cavity 2. At the same time, the molten metal in the mold cavity is pressurized with the piston 12 provided in the upper part of the mold cavity. During this time, the coagulum 26 coagulated in the byproduct trapping gap 6 and the opening 7 is pushed downward (FIG. 3 (d)). Further, the solidified material 26 remaining on the upper portion of the plunger tip moves the sleeve 4 downward and pushes it out by the plunger tip 9. Between these, the sleeve 4 is cleaned, and the molten metal or semi-solid ingot 5 is inserted. During this time, the molds 1, 1 'are opened, the product is taken out, a release agent is applied to the mold, the mold is closed, and the next casting is prepared.

なお、副生物捕捉空隙部6の凝固物26を押し出す場合は、副生物捕捉空隙部6の上に設けた押し出しピン10を油圧で駆動して押し出せば良い。但し、油圧の代わりに空気圧又はバネを利用しても良い。また、溶湯遮断部材3は、電動サーボモータ15及びボールねじ16を利用して駆動しているが、油圧サーボや空圧サーボ、モータとウオームギヤ等を利用しても良い。さらにプランジャ・チップの駆動は油圧や空気圧駆動でなくても電動サーボモータでも良い。   In addition, when extruding the solidified material 26 in the by-product trapping cavity 6, the extrusion pin 10 provided on the by-product trapping cavity 6 may be driven by hydraulic pressure and pushed out. However, air pressure or a spring may be used instead of the oil pressure. The molten metal blocking member 3 is driven using the electric servo motor 15 and the ball screw 16, but a hydraulic servo, a pneumatic servo, a motor and a worm gear, or the like may be used. Further, the plunger tip may be driven not by hydraulic or pneumatic driving but by an electric servo motor.

<実施例2>
図4には、実施例2に使用した開閉用部材3の概要図を示す。この場合、副生物捕捉空隙部6の上部に排気口17が設けられており、スリーブ4中の空気やガスはこの排気口17を通じて鋳型中に排出される。本実施例で鋳型空隙部2を減圧したい場合には、開閉用部材3で副生物捕捉空隙部6の溶湯を切断した後、溶湯挿入までの短時間内に鋳型空隙部2を減圧する必要がある。しかし、副生物捕捉空隙部6に生じた凝固物の除去は容易である。また、この実施例では、副生物捕捉空隙部6の近傍及び開口部近傍を例えば高クロム鋳鉄、高バナジュウム鋳鉄及びこれらとセラミックスの複合材料の少なくとも1種の耐摩耗性材料18を部分的に使用して開閉用部材3の寿命を長くすることができる。また、開口部下部の副生物捕捉空隙部13の形状はこのようなもの以外に種々可能である。場合によっては、単純な円筒形開口部(但し、テーパをつけておくことが望ましい。)でも良い。
<Example 2>
FIG. 4 shows a schematic diagram of the opening / closing member 3 used in the second embodiment. In this case, an exhaust port 17 is provided in the upper part of the by-product capturing gap 6, and air and gas in the sleeve 4 are discharged into the mold through the exhaust port 17. When it is desired to reduce the pressure of the mold cavity 2 in this embodiment, it is necessary to reduce the pressure of the mold cavity 2 within a short time until the molten metal is inserted after the molten metal in the byproduct trapping cavity 6 is cut by the opening / closing member 3. is there. However, it is easy to remove the coagulum generated in the byproduct trapping cavity 6. Further, in this embodiment, at least one wear-resistant material 18 of, for example, high chromium cast iron, high vanadium cast iron, and a composite material of these and ceramics is partially used in the vicinity of the byproduct trapping gap 6 and the vicinity of the opening. Thus, the life of the opening / closing member 3 can be extended. Moreover, the shape of the by-product capture | acquisition space | gap part 13 of the lower part of an opening part is various other than this. In some cases, it may be a simple cylindrical opening (however, it is desirable to have a taper).

なお、鋳型としては、金型のほかにも、例えばセラミック鋳型、砂型等も用いることができる。   In addition to the mold, for example, a ceramic mold or a sand mold can be used as the mold.

<実施例3>
図5には、半溶融加工法に利用した実施例3におけるスリーブ4及び副生物捕捉空隙部6近傍の構造と鋳造行程を示す。本実施例では、半溶融インゴット5の側面に存在する酸化被膜を射出前に除去するため、スリーブ4の内径より小さい内径の酸化被膜除去リング20、それを保持するリング保持板19、除去した酸化被膜(一部溶湯を含む)の受け板21、酸化被膜や残留凝固物24を押し出す清掃チップ23を有し、スリーブ4内のプランジャ・チップはチップ外筒9−1とチップ内筒9−2の組み合わせとなっている。鋳造工程としては、図5(a)に示すようにスリーブ4を下方に移動させ、半溶融インゴット5をスリーブ4に挿入し、スリーブ4を図5(b)に示すように酸化皮膜受け板21の上端まで移動させ、チップ外筒9−1とチップ内筒9−2を同時に押上げ半溶融インゴット5を酸化被膜除去リング20に押し込む。酸化被膜除去リング20の内径はスリーブ4の内径より小さいため、側面が削り取られ、リング保持板19と酸化被膜受け板21の間に押し出される(図5(c))。チップ外筒9−1が酸化被膜除去リング20の下端に接触したら、その後は、チップ内筒9−2を押し上げて半溶融インゴット5の上部を副生物捕捉空隙部6に押し込む(図5(d))。その後、実施例1と同様に開閉用部材3を移動して開口部7をスリーブ中央に位置させ、酸化物の少ない半溶融インゴット5を鋳型空隙部2に押し込む。その後、さらに開閉用部材3を移動し、凝固が終了したら、製品を鋳型空隙部2から取り出し、鋳型清掃、離型材塗布の間に酸化物受け板21を下方に移動させ、酸化被膜除去リング筒20の下端が酸化物受け板21の下端より少なくとも上になるように位置させ、また、スリーブ外筒9−1、内筒9−2を酸化物受け板21の上端と揃うように引き下げ、清掃チップ23で残留インゴット及び酸化物を押し出すと共に内部を清掃する(図5(e))。その後、図5(a)の工程に戻り、以後これを繰り返す。
<Example 3>
FIG. 5 shows the structure and the casting process in the vicinity of the sleeve 4 and the byproduct trapping cavity 6 in Example 3 used in the semi-melt processing method. In this embodiment, in order to remove the oxide film present on the side surface of the semi-molten ingot 5 before injection, the oxide film removing ring 20 having an inner diameter smaller than the inner diameter of the sleeve 4, the ring holding plate 19 for holding it, and the removed oxidation film It has a receiving plate 21 for coating (including partially molten metal), a cleaning tip 23 for pushing out an oxide coating and residual solidified matter 24, and the plunger tip in the sleeve 4 is a tip outer cylinder 9-1 and a chip inner cylinder 9-2. It is a combination of. As the casting process, the sleeve 4 is moved downward as shown in FIG. 5A, the semi-molten ingot 5 is inserted into the sleeve 4, and the sleeve 4 is oxidized as shown in FIG. 5B. The tip outer cylinder 9-1 and the chip inner cylinder 9-2 are simultaneously pushed up and the semi-molten ingot 5 is pushed into the oxide film removal ring 20. Since the inner diameter of the oxide film removing ring 20 is smaller than the inner diameter of the sleeve 4, the side surface is scraped off and pushed out between the ring holding plate 19 and the oxide film receiving plate 21 (FIG. 5C). After the tip outer cylinder 9-1 comes into contact with the lower end of the oxide film removing ring 20, thereafter, the tip inner cylinder 9-2 is pushed up and the upper part of the semi-molten ingot 5 is pushed into the byproduct trapping gap 6 (FIG. 5D )). Thereafter, the opening / closing member 3 is moved in the same manner as in Example 1 so that the opening 7 is positioned at the center of the sleeve, and the semi-molten ingot 5 containing less oxide is pushed into the mold cavity 2. Thereafter, the opening / closing member 3 is further moved, and when the solidification is completed, the product is taken out from the mold cavity 2, and the oxide receiving plate 21 is moved downward during the mold cleaning and the mold release material application to thereby remove the oxide film removing ring cylinder. The lower end of 20 is positioned at least above the lower end of the oxide receiving plate 21, and the sleeve outer cylinder 9-1 and the inner cylinder 9-2 are pulled down so as to be aligned with the upper end of the oxide receiving plate 21, and cleaned. The chip 23 extrudes the residual ingot and oxide and cleans the inside (FIG. 5E). Thereafter, the process returns to the process of FIG.

<実施例4>
図6には、実施例3に使用した開閉用部材3の断面方向の図面であって、断面を矩形ではなく円形とし、鋳型を貫通させて使用したものである。円形断面を使用することにより、金型と開閉用部材間の空隙を適切に設定するための加工コストを低減することができる。また、金属製又はセラミック製リングを酸化皮膜捕捉空洞6あるいは開口部7近傍に設置することにより溶湯のかみ込みを防ぐことができる。なお、開閉用部材の断面は円形や矩形以外のものでも良い。鋳型の分割も図5のような開閉用部材の移動方向と同じでもその直角方向でも良い。
<Example 4>
FIG. 6 is a sectional view of the opening / closing member 3 used in Example 3, in which the cross-section is not a rectangle but a circle, and a mold is passed through. By using a circular cross section, the processing cost for appropriately setting the gap between the mold and the opening / closing member can be reduced. In addition, by installing a metal or ceramic ring in the vicinity of the oxide film capturing cavity 6 or the opening 7, it is possible to prevent the molten metal from being caught. The opening / closing member may have a cross section other than circular or rectangular. The division of the mold may be the same as the moving direction of the opening / closing member as shown in FIG.

<実施例5>
図7には、本発明装置の別の実施態様を示す。この装置では、前述のプランジャ及びプランジャ・チップを使用する代わりに、保持炉中27の溶湯5と開閉用部材3の間にストーク28を設置したものである。保持炉27の内部を加圧してストーク中の溶湯を押し上げ、湯面近傍の汚れた湯を副生物捕捉空隙部10に押し込んだ時点で、開閉用部材3を移動させ、汚れた湯を除去し、さらに開口部7をストーク上部に移動し、清浄な溶湯を鋳型空隙部2に押し入れることができる。
<Example 5>
FIG. 7 shows another embodiment of the device of the present invention. In this apparatus, instead of using the above-described plunger and plunger tip, a stalk 28 is installed between the molten metal 5 in the holding furnace 27 and the opening / closing member 3. The inside of the holding furnace 27 is pressurized to push up the molten metal in the stalk, and when the dirty hot water in the vicinity of the molten metal is pushed into the by-product capturing gap 10, the opening / closing member 3 is moved to remove the dirty hot water. Further, the opening 7 can be moved to the upper part of the stalk, and a clean molten metal can be pushed into the mold cavity 2.

本実施例では、鋳型空隙部2は大気圧に開放されているが、汚れた湯を除去後、開口部7をストーク28上部に移動する間に鋳型空隙部2を真空に減圧しても良い。あるいは、図1に示すように副生物捕捉空隙部10上部を開口せず、通気口を他に設けて、ストーク中で溶湯が移動している間に鋳型空隙部2を真空に減圧しても良い。   In this embodiment, the mold cavity 2 is open to atmospheric pressure, but after removing the dirty hot water, the mold cavity 2 may be decompressed to a vacuum while moving the opening 7 to the upper part of the stalk 28. . Alternatively, as shown in FIG. 1, the upper part of the byproduct trapping cavity 10 is not opened and another vent is provided so that the mold cavity 2 can be decompressed to a vacuum while the molten metal is moving in the stalk. good.

溶湯で鋳型空隙部2が充満された後、さらに開閉用部材3を移動して鋳型空隙部2を密閉するが、この後に上部等から加圧ピストン12で加圧しても良い。   After the mold gap 2 is filled with the molten metal, the opening / closing member 3 is further moved to seal the mold gap 2, but after that, the pressure piston 12 may be pressurized from above.

保持炉は溶解炉でも良いし、ガス加圧で溶湯を押し上げる方法のほかにも、例えば溶湯中にピストンを挿入する方法等を採用しても良い。   The holding furnace may be a melting furnace, or in addition to a method of pushing up the molten metal by gas pressurization, for example, a method of inserting a piston into the molten metal may be employed.

なお、実施例1又は実施例5において、金型の代わりに、砂型等を利用しても良いし、真空ボックスを設置してその内部に砂型等を設置しても良い。   In Example 1 or Example 5, a sand mold or the like may be used instead of the metal mold, or a vacuum box may be installed and a sand mold or the like installed therein.

<実施例6>
実施例5におけるストーク内に設置した黒鉛製プランジャ・チップを駆動して溶湯を押し上げる例を図8に示す。具体的には、i)溶湯導入口34が設けられたストーク28内に配置されたプランジャ・チップ9、ii)前記プランジャ・チップ9を駆動軸31を介して上下運動させる駆動部30、iii)前記駆動軸31が前記保持炉を貫通する貫通部32が出発材料5に浸漬されないように前記接触部32に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口33を含む加圧装置が設置されている。
<Example 6>
FIG. 8 shows an example of driving the graphite plunger chip installed in the stalk in Example 5 to push up the molten metal. Specifically, i) a plunger tip 9 disposed in a stalk 28 provided with a molten metal inlet 34, ii) a drive unit 30 for moving the plunger tip 9 up and down via a drive shaft 31, iii) A pressurization device including an inert gas inlet 33 for introducing an inert gas into the contact portion 32 is installed so that the through portion 32 through which the drive shaft 31 penetrates the holding furnace is not immersed in the starting material 5. ing.

溶湯導入口34は、保持炉27の溶湯5をできるだけ多く使用できるようにするためにより下方に設けられていることが好ましいが、保持炉27の容量等に応じて適宜設定することができる。プランジャ・チップ9は溶湯(出発材料)5を効率的に押し上げることができるようにストーク28内径に対応する外径を有するものを用いる。プランジャ・チップ9に連結される駆動軸31はその下方の駆動部30につながっていてプランジャ・チップ9を上下に駆動させる。駆動部30としては、例えば電動サーボモータ等の公知の駆動装置を使用することができる。不活性ガス導入口33は上記目的を達成できる限りはその位置、個数等は限定されないが、位置はなるべく下方にすることが好ましい。例えば、図8に示すように、保持炉外に不活性ガス導入口32を設けることが望ましい。図8では、保持炉外に保持炉27と駆動部30との間に駆動軸が貫通した不活性ガス導入室を設け、その一部に不活性ガス導入口33が設けられている。また、不活性ガス導入口33を前記駆動軸31に直接設け、前記駆動軸31の一部を多孔質として気泡を前記貫通部32に噴出すようにしても良い。   The molten metal inlet 34 is preferably provided at a lower position so that the molten metal 5 of the holding furnace 27 can be used as much as possible, but can be appropriately set according to the capacity of the holding furnace 27 and the like. The plunger tip 9 has an outer diameter corresponding to the inner diameter of the stalk 28 so that the molten metal (starting material) 5 can be pushed up efficiently. The drive shaft 31 connected to the plunger tip 9 is connected to the drive unit 30 below it and drives the plunger tip 9 up and down. As the drive unit 30, for example, a known drive device such as an electric servo motor can be used. The position, the number, and the like of the inert gas inlet 33 are not limited as long as the above object can be achieved, but the position is preferably as low as possible. For example, as shown in FIG. 8, it is desirable to provide an inert gas inlet 32 outside the holding furnace. In FIG. 8, an inert gas introduction chamber having a drive shaft penetrating between the holding furnace 27 and the drive unit 30 is provided outside the holding furnace, and an inert gas introduction port 33 is provided in a part thereof. Further, an inert gas inlet 33 may be provided directly on the drive shaft 31 so that a part of the drive shaft 31 is made porous and air bubbles are ejected to the through portion 32.

上記のように、プランジャの駆動は、プランジャ・チップ9の下部に接続した駆動軸31を炉外に設置した電動サーボモータで駆動することができる。溶湯5は、ストーク28の下方に設けた溶湯導入口34から図中の矢印のようにストーク内に誘導される。上記加圧装置では、プランジャ・チップ9の下部にも溶湯が導入され、駆動抵抗を小さくしている。前記駆動軸31と保持炉27が接触する可能性のある貫通部32を不活性ガスで加圧し、不活性ガスで充満しておくことにより、前記貫通部32への溶湯進入、凝固を防止し、前記駆動軸31の移動抵抗を小さくできる。なお、多少不活性ガスが溶湯中に噴出する場合があるが(特に駆動軸の温度が低い稼動初期には故意に多めに流出させる)、この場合はむしろ炉底部で溶湯が攪拌されて凝固を防止することができる(炉体からの伝熱を利用して不活性ガス温度を高めておくことが望ましい)。また、不活性ガスの溶湯5中への噴出量をなるべく少なくするため、なるべく前記駆動軸31の径を小さくし、炉底との隙間を狭くする。また、駆動軸31と炉体27との間の摩擦抵抗がほとんどないので、省エネルギーとなり、駆動軸31の耐久性も良くなる。なお、不活性ガスは溶湯中を上昇する間に水素ガス等の有害ガスを減少させることもできる。また、駆動軸31の貫通部に作用する溶湯圧力を、湯面位置測定により推定し、ガス圧力の実測値、駆動部での温度測定等を利用して、ガス加圧を制御し、溶湯中に流出するガス量を必要最小限にすることもできる。   As described above, the plunger can be driven by the electric servo motor in which the drive shaft 31 connected to the lower portion of the plunger chip 9 is installed outside the furnace. The molten metal 5 is guided into the stalk as indicated by an arrow in the drawing from a molten metal inlet 34 provided below the stalk 28. In the pressurizing device, the molten metal is also introduced into the lower part of the plunger tip 9 to reduce the driving resistance. By pressurizing the through-hole 32 where the drive shaft 31 and the holding furnace 27 may contact with an inert gas and filling it with the inert gas, the molten metal can be prevented from entering and solidifying the through-hole 32. The moving resistance of the drive shaft 31 can be reduced. Although some inert gas may be injected into the molten metal (especially when the drive shaft temperature is low, the flow is intentionally increased), in this case, the molten metal is rather stirred at the bottom of the furnace to solidify. (It is desirable to increase the inert gas temperature using heat transfer from the furnace body). Further, in order to reduce the amount of the inert gas injected into the molten metal 5 as much as possible, the diameter of the drive shaft 31 is made as small as possible to narrow the gap with the furnace bottom. Further, since there is almost no frictional resistance between the drive shaft 31 and the furnace body 27, energy is saved and the durability of the drive shaft 31 is improved. The inert gas can also reduce harmful gases such as hydrogen gas while rising in the molten metal. Further, the molten metal pressure acting on the penetrating portion of the drive shaft 31 is estimated by measuring the molten metal surface position, and the gas pressurization is controlled by using the actual measurement value of the gas pressure, the temperature measurement at the driving portion, etc. It is also possible to minimize the amount of gas flowing out into the tank.

Claims (8)

溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造する装置であって、
(1)底部に注湯口が設けられた鋳型、
(2)出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入するための材料導入手段、
(3)注湯口と導入手段との間を水平移動により開閉できる開閉用部材
を含み、
前記材料導入手段が、
(a)スリーブ及びそれに対応するプランジャ・チップを有する装置又は
(b)b−1)溶湯を収容する保持炉、b−2)前記保持炉中の溶湯に浸漬されるストーク及びb−3)保持炉中の出発材料をストークに導入して押し上げるための加圧手段であって、前記加圧手段が、i)溶湯導入口が設けられたストーク内において配置されたプランジャ・チップ、ii)前記プランジャ・チップを駆動軸を介して上下運動させる駆動部、iii)前記駆動軸が前記保持炉を貫通する貫通部が出発材料に浸漬されないように前記貫通部に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口を含む加圧装置を有する装置であり、
前記開閉用部材が、a)前記部材において出発材料と接する面の一部に形成された窪みからなる副生物捕捉空隙部、b)注湯口を経て鋳型空隙部に出発材料を導入するための開口部を有する、
ことを特徴とする縦型鋳造装置。
An apparatus for producing a cast body by pushing up a molten, semi-solid or semi-molten starting material and introducing it into an upper mold,
(1) A mold having a pouring spout at the bottom,
(2) Material introduction means for containing the starting material and introducing the starting material into the mold from the pouring spout,
(3) including an opening and closing member that can be opened and closed by horizontal movement between the pouring gate and the introducing means,
The material introducing means is
(A) a device having a sleeve and a plunger tip corresponding to the sleeve or (b) b-1) a holding furnace containing the molten metal, b-2) stalk immersed in the molten metal in the holding furnace, and b-3) holding. Pressurizing means for introducing and pushing up the starting material in the furnace into the stalk, the pressurizing means being i) a plunger tip disposed in the stalk provided with the molten metal inlet, ii) the plunger A drive unit that moves the chip up and down via the drive shaft; iii) an inert gas for introducing an inert gas into the through-hole so that the through-hole through which the drive shaft passes through the holding furnace is not immersed in the starting material A device having a pressurizing device including a gas inlet,
The opening / closing member is a) a by-product trapping cavity formed by a depression formed in a part of the surface in contact with the starting material in the member, and b) an opening for introducing the starting material into the mold cavity through the pouring port. Having a part,
A vertical casting apparatus characterized by that.
開口部の口径が前記スリーブの内径又は前記ストークの内径よりも小さい、請求項1に記載の縦型鋳造装置。 The vertical casting apparatus according to claim 1, wherein a diameter of the opening is smaller than an inner diameter of the sleeve or an inner diameter of the stalk. 材料導入手段が前記(a)である場合において、出発材料である半溶融インゴットの側面の表面部分を取り除くために、前記スリーブの内径又は前記ストークの内径よりも小さい内径を有するリング状部材が設置されている、請求項1に記載の縦型鋳造装置。 In the case where the material introduction means is (a), a ring-shaped member having an inner diameter smaller than the inner diameter of the sleeve or the inner diameter of the stalk is installed to remove the surface portion of the side surface of the semi-molten ingot that is the starting material. The vertical casting apparatus according to claim 1, wherein 副生物捕捉空隙中のガスを装置外部に排気するための排気通路が開閉用部材に形成されている、請求項1に記載の縦型鋳造装置。 The vertical casting apparatus according to claim 1, wherein an exhaust passage for exhausting the gas in the byproduct trapping gap to the outside of the apparatus is formed in the opening / closing member . (a)開口部において少なくとも出発材料と接触する部位及び(b)副生物捕捉空隙において少なくとも出発材料と接触する部位の少なくとも一方が耐摩耗性材料により形成されている、請求項1に記載の縦型鋳造装置。 2. The longitudinal direction according to claim 1, wherein at least one of (a) at least one portion in contact with the starting material in the opening and (b) at least one portion in contact with the starting material in the byproduct trapping void is formed of a wear-resistant material. Mold casting equipment. 溶融状態、半凝固状態又は半溶融状態の出発材料を押し上げて上方の鋳型に導入することにより鋳造体を製造する方法であって、
(1)出発材料を収容し、注湯口から出発材料を鋳型に導入するための材料導入手段によって、出発材料を当該材料導入手段の収容部に導入するに際し、当該収容部を減圧することなく出発材料を押し上げて前記収容部に導入する第1工程、
(2)前記収容部に収容された出発材料の表面部分を取り除く第2工程及び
(3)表面部分が取り除かれた後の出発材料を鋳型空隙内に導入する第3工程
を含み、
第1工程において出発材料を押し上げる手段が、
(a)スリーブ及びそれに対応するプランジャ・チップを有する装置又は
(b)b−1)溶湯を収容する保持炉、b−2)前記保持炉中の溶湯に浸漬されるストーク及びb−3)保持炉中の出発材料をストークに導入して押し上げるための加圧手段であって、前記加圧手段が、i)溶湯導入口が設けられたストーク内において配置されたプランジャ・チップ、ii)前記プランジャ・チップを駆動軸を介して上下運動させる駆動部、iii)前記駆動軸が前記保持炉を貫通する貫通部が出発材料に浸漬されないように前記貫通部に不活性ガスを導入するための不活性ガス導入口を含む加圧装置を有する装置
によって行われ、
第2工程において出発材料の表面部分を取り除く手段が、
副生物捕捉空隙部として凹部が形成された開閉用部材を出発材料の上方に配置し、出発材料の表面部分を副生物捕捉空隙部に誘導した後、開閉用部材を水平移動させることにより、副生物を比較的多く含む上面部分とその下部にある出発材料とを分断することによって行われる、
ことを特徴とする鋳造方法。
A process for producing a cast body by pushing up a molten, semi-solid or semi-molten starting material and introducing it into an upper mold,
(1) When the starting material is introduced into the accommodating portion of the material introducing means by the material introducing means for accommodating the starting material and introducing the starting material into the mold from the pouring port, the starting portion is started without reducing the pressure. A first step of pushing up the material and introducing it into the housing;
(2) including a second step of removing the surface portion of the starting material accommodated in the accommodating portion, and (3) a third step of introducing the starting material after the surface portion is removed into the mold cavity,
Means for pushing up the starting material in the first step,
(A) a device having a sleeve and a plunger tip corresponding to the sleeve or (b) b-1) a holding furnace containing the molten metal, b-2) stalk immersed in the molten metal in the holding furnace, and b-3) holding. Pressurizing means for introducing and pushing up the starting material in the furnace into the stalk, the pressurizing means being i) a plunger tip disposed in the stalk provided with the molten metal inlet, ii) the plunger A drive unit that moves the chip up and down via the drive shaft; iii) an inert gas for introducing an inert gas into the through-hole so that the through-hole through which the drive shaft passes through the holding furnace is not immersed in the starting material Performed by a device having a pressurizing device including a gas inlet,
Means for removing a surface portion of the starting material in the second step;
An opening / closing member having a recess formed as a by-product trapping gap is disposed above the starting material, and after the surface portion of the starting material is guided to the by-product trapping gap, the opening / closing member is moved horizontally, It is performed by dividing an upper surface portion containing a relatively large amount of living organisms and a starting material under the upper portion.
A casting method characterized by the above.
第3工程において、出発材料を鋳型空隙内に導入するに際し、前記鋳型空隙内を減圧下ないしは真空下とする、請求項6に記載の縦型鋳造方法。 The vertical casting method according to claim 6, wherein, in the third step, when the starting material is introduced into the mold gap, the inside of the mold gap is under reduced pressure or vacuum. 鋳型空隙内に出発材料を充填した後、当該出発材料を鋳型空隙内で加圧する工程を含む、請求項6に記載の縦型鋳造方法。
The vertical casting method according to claim 6, further comprising a step of pressurizing the starting material in the mold gap after filling the starting gap in the mold gap.
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