JP6268571B2 - Casting apparatus and casting article manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、通気性鋳型を用いて所望の物品を得る鋳造装置に関するものである。   The present invention relates to a casting apparatus for obtaining a desired article using a breathable mold.

重力注湯における鋳造物品の製造には、通気性鋳型である砂粒子を用いて造型された鋳型、いわゆる砂型が最も一般的に用いられている。このような通気性鋳型を使用すれば、特定形状のキャビティーに溶湯が充填される際に、残留する気体(一般には空気)がキャビティー表面から押し出されることになり、キャビティー全体に金属溶湯(以下、溶湯ともいう)が回り、キャビティーと実質同一の鋳物を得ることができる。鋳型のキャビティーは、一般に湯口部、湯道部、押湯部及び製品部を有するものであり、この順で溶湯が供給される。そして、従来の技術においては、製品部を満たすだけの溶湯ヘッド高さを湯口部に形成して注湯が終了する。   For the production of cast articles in gravity pouring, a mold formed using sand particles, which is a breathable mold, that is, a so-called sand mold is most commonly used. When such a breathable mold is used, when the molten metal is filled into the cavity having a specific shape, the remaining gas (generally air) is pushed out from the surface of the cavity, and the molten metal is applied to the entire cavity. (Hereinafter, also referred to as a molten metal), and a casting that is substantially the same as the cavity can be obtained. The mold cavity generally has a sprue part, a runner part, a feeder part, and a product part, and the molten metal is supplied in this order. In the conventional technique, the molten metal head height sufficient to fill the product portion is formed in the gate portion, and pouring is completed.

こうして凝固した鋳造物品を見ると、湯口部、湯道部、押湯部及び製品部が鋳物として連結した形態となっている。ここで、押湯部は製品の健全化のために設定されるキャビティーであり不要な部分とはいえないが、湯口部や湯道部は製品部までの溶湯の経路に過ぎず、本来全く不要な部分である。したがって、湯口部や湯道部に溶湯が充填された状態で凝固させる限り、注入歩留まりの大幅な改善を図ることはできない。また、不要な部分が連結した鋳物であると、後工程である製品部の分離工程において製品部と不要な部分との仕分け作業に相当な工数を要し、生産効率の低下をきたす。従い、重力注湯において、鋳物として湯口部や湯道部の存在は大きな問題であった。   When the cast article solidified in this way is seen, the gate part, runner part, feeder part and product part are connected as a casting. Here, the hot water part is a cavity set for the health of the product and it can not be said that it is an unnecessary part. It is an unnecessary part. Therefore, the injection yield cannot be significantly improved as long as the molten metal is solidified in the gate or runner. In addition, if the casting is formed by connecting unnecessary parts, a considerable man-hour is required for sorting the product part and the unnecessary part in the separation process of the product part, which is a subsequent process, and the production efficiency is lowered. Therefore, in gravity pouring, the presence of a sprue part or a runner part as a casting has been a big problem.

ところで、最近、上記のような問題に対して画期的な手法が、特許文献1及び特許文献2に提案されている。その手法とは、通気性鋳型のキャビティーのうちの一部である所望のキャビティー部分に金属溶湯を充填するため、鋳型キャビティーの全体の体積よりも小さく、所望のキャビティー部分とほぼ等しい体積の溶湯を重力注湯し、注湯された溶湯が所望のキャビティー部分に充填される前に、湯口部から圧縮ガスを送気して所望のキャビティー部分に溶湯を充填して凝固させるものである。この手法によれば、溶湯ヘッド高さによって必要であった圧力が、圧縮ガスによって補填されるため、湯口部はもちろん、湯道部の溶湯も、ほぼ不要とすることが可能となると期待されている。   By the way, recently, epoch-making techniques for the above problems have been proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2. The technique is to fill the desired cavity portion, which is a part of the cavity of the gas-permeable mold, with the molten metal, so that it is smaller than the entire volume of the mold cavity and is almost equal to the desired cavity portion. Gravity pouring the molten metal of a volume, and before the molten metal is filled into the desired cavity, compressed gas is sent from the sprue to fill the desired cavity with the molten metal and solidify it. Is. According to this method, the pressure required depending on the height of the molten metal head is compensated by the compressed gas, so that it is expected that the molten metal in the runner section as well as the sprue section can be almost unnecessary. Yes.

特開2007−75862号公報JP 2007-75862 A 特開2010−269345号公報JP 2010-269345 A

本発明者らは、上記特許文献1および特許文献2に記載される手法を実現化するための検討を行なった。その結果、本手法においては、重力注湯段階からガス送気段階への切り替えが必須であることから、この切り替えのタイミングにおいて製品部に導入された溶湯が停滞して、湯境や照らされなどの不良を発生する可能性があることを認識した。このような溶湯の停滞における問題を解決するためには、製品部で溶湯の停滞をできるだけ起こさないように、前記切り替えをできるだけ早く行なうことのできる鋳造装置が必要である。   The present inventors have studied to realize the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2. As a result, in this method, since it is essential to switch from the gravity pouring stage to the gas supply stage, the molten metal introduced into the product section stagnates at the timing of this switching, and the hot water boundary and illumination etc. Recognized that there is a possibility of generating defects. In order to solve such a problem in the stagnation of the molten metal, a casting apparatus capable of performing the switching as quickly as possible is necessary so as not to cause the stagnation of the molten metal in the product portion as much as possible.

本発明は、上記課題に鑑み、重力注湯段階からガス送気段階へ速やかに切り替えが可能な鋳造装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a casting apparatus capable of quickly switching from a gravity pouring stage to a gas supply stage.

本発明者らは、前記湯口部に溶湯を注湯する注湯装置を、少なくとも注湯終了の前までに、前記ガス送気装置の動作空間から退避するものとすることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。   The inventors of the present invention solve the above-mentioned problem by evacuating the pouring device for pouring molten metal into the pouring gate portion from the operating space of the gas supply device at least before the end of pouring. We have found out that we can do it and have reached the present invention.

すなわち本発明は、金属溶湯を通気性鋳型に重力注湯して鋳造物品を得る鋳造装置であって、鋳型内に湯口部と湯道部と製品部とを有する通気性鋳型と、前記湯口部に溶湯を注湯する注湯装置と、注湯後に湯口部に接続可能に配置されるガス送気装置と、を具備し、前記湯口部は、前記湯道への流路となる導入管部と、前記注湯装置から流下された溶湯を受ける前記導入管部よりも拡径された湯口カップ部を有しており、前記注湯装置は、注湯初期においては、溶湯の流線を、前記導入管部直上近傍に位置させ、注湯後期においては、溶湯の流線を、前記湯口カップ部内の範囲であって前記導入管部直上近傍から離間する位置に移動させることによって、少なくとも注湯終了の前までに、前記ガス送気装置の動作空間から退避し、注湯終了後、ガス送気装置を湯口部に接続し、該ガス送気装置からガスを送気し溶湯を押し込み、製品部に溶湯を充填するものであることを特徴とする鋳造装置である。 That is, the present invention is a casting apparatus for obtaining a cast article by gravity pouring a molten metal into a breathable mold, the breathable mold having a gate portion, a runner portion and a product portion in the mold, and the gate portion A pouring device for pouring the molten metal into the gas inlet and a gas air supply device arranged to be connectable to the pouring gate after pouring, and the pouring gate portion serves as a flow path to the runner And a spout cup portion whose diameter is larger than that of the introduction pipe portion that receives the molten metal that has flowed down from the pouring device, and the pouring device, in the initial stage of pouring, In the latter part of pouring, the molten metal stream line is moved to a position within the pouring cup part and away from the vicinity of the inlet pipe part, at least in the pouring stage. Evacuate from the operating space of the gas supply device before the end and after pouring Connect the gas insufflation apparatus sprue, pushing the molten metal insufflation gas from the gas the gas supply apparatus, a casting apparatus, characterized in that it is intended to fill the molten metal in the product section.

また、本発明においては、湯口カップ部は、導入管部に形成した開口が、導入管部から離間する一方向に延びた形状であることが好ましい。また、前記湯口カップ部は、導入管部から離間する方向に次第に浅くなるように形成してもよい。また、椀状の2つの窪みが連結した形状に形成されたものとすることができる。In the present invention, the gate cup part preferably has a shape in which an opening formed in the introduction pipe part extends in one direction away from the introduction pipe part. The gate cup part may be formed so as to become gradually shallower in a direction away from the introduction pipe part. Moreover, it shall be formed in the shape where two bowl-shaped hollows were connected.

本発明の他の形態は、鋳型キャビティーとして製品部、前記製品部への溶湯流路を形成する湯道部、並びに前記湯道部への流路である導入管部及び前記導入管部よりも拡径された湯口カップ部を具える湯口部を有する通気性鋳型の前記湯口部に金属溶湯を重力注湯し、次いで前記鋳型キャビティー内にガス送気して前記溶湯を押込み、前記製品部に前記溶湯を充填する鋳造物品の製造方法であって、前記注湯の初期においては、前記溶湯の流線を前記導入管部の直上近傍に位置させ、前記注湯の後期においては、前記溶湯の流線を前記湯口カップ部内の範囲であって前記導入管部の直上近傍から離間させ、前記注湯が終了する前までに前記ガスを送気するガス送気装置を前記湯口部に接続して前記ガスを送気する鋳造物品の製造方法である。Other forms of the present invention include a product part as a mold cavity, a runner part that forms a molten metal flow path to the product part, an introduction pipe part that is a flow path to the runner part, and the introduction pipe part. The molten metal is poured into the mold cavity by gravity, and then the molten metal is pushed into the mold cavity by pushing the molten metal into the mold cavity. In the manufacturing method of a casting article in which the molten metal is filled in a portion, in the initial stage of the pouring, the stream line of the molten metal is positioned in the vicinity immediately above the introduction pipe portion, and in the latter stage of the pouring, the A flow line of the molten metal is within the range of the pouring cup portion and is separated from the vicinity immediately above the introduction pipe portion, and a gas gas feeding device for feeding the gas before the pouring is completed is connected to the pouring gate portion. And a method for producing a cast article in which the gas is supplied.

本発明によれば、注湯後に湯口部にガス送気装置を速やかに接続することが可能となる。これにより、溶湯が停滞して湯境や照らされなどの不良の発生を抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to quickly connect the gas air supply device to the gate after pouring. As a result, it is possible to suppress the occurrence of defects such as the hot water boundary and illumination due to the stagnation of the molten metal.

本発明の鋳造装置の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation | movement of the casting apparatus of this invention. 本発明に係る湯口カップ部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the gate cup part which concerns on this invention. 本発明に係る湯口カップ部の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the gate cup part which concerns on this invention. 本発明に係る湯口カップ部の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the gate cup part which concerns on this invention. 本発明に係るガス送気装置の湯口部への接続の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the connection to the gate part of the gas supply apparatus which concerns on this invention.

従来の重力注湯による鋳造においては、注湯時の重力のみで製品部が充填されるに必要な溶湯量を湯口部から供給するため、溶湯の停滞という問題は鋳造装置の異常等が起こらない限り発生しない。   In conventional casting by gravity pouring, the amount of molten metal required to fill the product part is supplied from the pouring part only by gravity during pouring, so the problem of stagnation of molten metal does not cause abnormalities in the casting equipment, etc. As long as it does not occur.

一方、特許文献1及び特許文献2に提案されるような重力注湯段階からガス送気段階への移行を伴う鋳造にあっては、溶湯を製品部に充填するための駆動力を途中で切り替えることになる。そのため、切り替えのタイミングにおいて、溶湯を全く停滞させないか、あるいは停滞したとしても、品質に影響を及ぼさない極わずかな時間とすることが必要となる。   On the other hand, in the casting accompanied by the transition from the gravity pouring stage to the gas supply stage as proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the driving force for filling the product portion with the molten metal is switched halfway. It will be. Therefore, at the timing of switching, it is necessary that the molten metal is not stagnated at all, or even if the molten metal is stagnated, a very short time that does not affect the quality is required.

本発明者は、重力注湯段階からガス送気段階への切り替えの高速化を阻害する要因の一つとして、従来の鋳造装置におけるレードル等の注湯装置が、できるだけ湯口部直上近傍に溶湯を流下するように調整されていることに起因し、注湯後に注湯装置を退避させないと、ガス送気装置を湯口部に接続できないことにあることを突き止めた。   As one of the factors that hinder the speeding up of the switching from the gravity pouring stage to the gas air feeding stage, the present inventor has a pouring device such as a ladle in a conventional casting apparatus that has a molten metal as close to the top of the sprue as possible. As a result of being adjusted so as to flow down, it has been found that the gas supply device cannot be connected to the gate portion unless the pouring device is retracted after pouring.

そこで、本発明においては、注湯装置は、少なくとも注湯終了の前までに、前記ガス送気装置の動作空間から退避する装置構成を採用したものである。以下、本発明の要部を詳しく説明する。   Therefore, in the present invention, the pouring device employs a device configuration that retreats from the operating space of the gas supply device at least before the end of pouring. Hereafter, the principal part of this invention is demonstrated in detail.

まず、本発明において、湯口部は、前記湯道への流路となる導入管部と、前記注湯装置から流下された溶湯を受ける前記導入管部よりも拡径された湯口カップ部を有するものとする。このように拡径された湯口カップ部を有することで、注湯装置が前記ガス送気装置の動作空間から退避しても、注湯の終了時点まで溶湯を受け続けることができる。   First, in the present invention, the gate part has an introduction pipe part that becomes a flow path to the runner and a spout cup part that has a diameter larger than that of the introduction pipe part that receives the molten metal flowing down from the pouring device. Shall. By having the spout cup portion expanded in diameter as described above, the molten metal can be continuously received until the end of pouring even when the pouring device is retracted from the operation space of the gas supply device.

本発明においては、少なくとも注湯終了の前までに、注湯装置が前記ガス送気装置の動作空間から退避すればよく、注湯初期から湯口部直上から離間した位置に溶湯を流下させ、拡径された湯口カップ部で受けるものとしても良い。しかし、この構成だと、湯口カップの内周面に溶湯の全量が常に接触するものとなってしまい、溶湯による鋳型の損傷、空気の巻き込み、溶湯の酸化という点で不利である。   In the present invention, at least before the end of pouring, the pouring device only has to be withdrawn from the operating space of the gas supply device, and the molten metal is allowed to flow down to a position separated from the position immediately above the pouring gate from the beginning of pouring. It is good also as what is received in the diameter spout cup part. However, with this configuration, the entire amount of the molten metal always comes into contact with the inner peripheral surface of the spout cup, which is disadvantageous in terms of mold damage, entrainment of air, and oxidation of the molten metal.

一方、注湯初期においては、溶湯の流線を、前記導入管部直上近傍に位置させ、注湯後期においては、溶湯の流線を、前記湯口カップ内の範囲であって、前記導入管部直上近傍から離間する位置に移動させるものとすれば、上記の問題の発生を抑制することが可能となる。   On the other hand, in the initial stage of pouring, the stream line of the molten metal is positioned in the vicinity immediately above the introduction pipe part, and in the latter part of the pouring process, the stream line of the molten metal is within the range of the pouring cup, and the introduction pipe part If it is moved to a position away from the immediate vicinity, the occurrence of the above problem can be suppressed.

本発明における具体的な注湯装置としては、レードル、注湯管、注湯樋その他の注湯手段が適用できる。退避にあっては、注湯装置を導入管部から離間する一方向(導入管部の有する軸線に対して垂直方向)に移動させる方法が簡便であるため好ましい。   As a specific pouring device in the present invention, a ladle, a pouring pipe, a pouring bath and other pouring means can be applied. In retreating, a method of moving the pouring device in one direction away from the introduction pipe portion (perpendicular to the axis of the introduction pipe portion) is preferable because it is simple.

また、本発明において、湯口カップの拡径部が広ければ広いほど、注湯装置が退避できる空間が広くなる。しかし、上記の通り、注湯装置は一方向に退避することが最も簡便な装置となるため、湯口カップ部は、導入管部に形成した開口が、導入管部から離間する当該一方向(導入管部の有する軸線に対して垂直方向)に延びた形状であることが好ましい。   Moreover, in this invention, the space which a pouring apparatus can evacuate becomes large, so that the diameter expansion part of a gate cup is large. However, as described above, since the pouring device is the simplest device that can be retracted in one direction, the pouring cup portion has one direction (introduction) in which the opening formed in the introduction pipe portion is separated from the introduction pipe portion. A shape extending in a direction perpendicular to the axis of the tube portion is preferable.

また、本発明において、湯口カップ部における拡径部とは、前記導入管部よりも広い間口部を意味するものであって、椀状、円錐状、角錐状、円錐台状、角錐台状等であってもよい。   Further, in the present invention, the enlarged diameter portion in the gate cup portion means a frontage portion wider than the introduction pipe portion, and has a bowl shape, a cone shape, a pyramid shape, a truncated cone shape, a truncated pyramid shape, etc. It may be.

なお、湯口カップ部の形成には、通常平板にU字状の縁面を形成した基材を回転して鋳型を切削する湯口カッターを用いることが多い。このような湯口カッターを使用した場合は、椀状あるいは円錐状もしくはこれらが延伸した形状にすることができる。このとき、前記導入管部上にカップ状の窪みを形成した後、前記湯口カッターを導入管部から離間する一方向に移動することで、椀状の2つの窪みが連結した形状に形成することができる。また、湯口カップ部は、導入管部から離間する方向に次第に浅くなるように形成してもよい。このように形成することで、湯口カップ部での溶湯の滞留をより減らすことができる。   Note that the gate cup portion is usually formed by using a gate cutter that rotates a base material having a U-shaped edge surface on a flat plate to cut a mold. When such a gate cutter is used, it can be formed into a bowl shape, a cone shape, or a shape in which they are stretched. At this time, after forming a cup-shaped depression on the introduction pipe section, the cup gate is moved in one direction away from the introduction pipe section to form a shape in which two bowl-shaped depressions are connected. Can do. Further, the gate cup portion may be formed so as to become gradually shallower in a direction away from the introduction pipe portion. By forming in this way, the stay of the molten metal in the gate cup part can be further reduced.

本発明においては、注湯終了後、ガス送気装置を湯口部に接続し、該ガス送気装置からガスを送気し溶湯を押し込み、製品部に溶湯を充填する。   In the present invention, after the pouring is completed, the gas insufflator is connected to the spout, the gas is infused from the gas insufflator, the molten metal is pushed in, and the product is filled with the molten metal.

本発明においては、上記の通り、注湯装置は、少なくとも注湯終了の前までに、前記ガス送気装置の動作空間から退避されているため、即座にガス送気装置を湯口部に接続し、送気を行なうことができる。   In the present invention, as described above, since the pouring device is retracted from the operation space of the gas gas supply device at least before the end of pouring, the gas gas supply device is immediately connected to the gate portion. , Can do air.

本発明において、ガス送気装置における湯口部との接続部は、ノズル状とすることが好ましい。ノズル状とすることで、ノズルを湯口部に嵌め合わせること、言い換えれば、差し込むこと、で迅速にかつ送気漏れし難い接続ができるという利点がある。また、上記ノズルとしては、さらにテーパ状側面を形成しておくことが嵌め合わせ易いので好ましい。また、さらに湯口部にテーパ状壁面を形成しておけば、ノズルと湯口部とを確実に嵌め合わせることが可能となる。   In this invention, it is preferable that the connection part with the gate part in a gas air supply apparatus shall be nozzle shape. By making it into a nozzle shape, there is an advantage that it is possible to make a connection that quickly and hardly leaks air by fitting the nozzle into the gate, in other words, by inserting. Further, it is preferable to form a tapered side surface as the nozzle because it is easy to fit. Further, if a tapered wall surface is formed at the gate, the nozzle and the gate can be securely fitted together.

また、本発明に適用するガスの種類は特に制限されないが、コスト面からは空気を使用してもよく、溶湯の酸化防止という面からは非酸化性ガスである例えばアルゴン、窒素または二酸化炭素などを使用してもよい。また、ガスに加えて冷却を促進するミスト等の冷却媒体を供給したり、湯道を遮断するため特許文献2に示されるような耐火物粒子等の固形物を供給したりしても良い。   Further, the type of gas applied to the present invention is not particularly limited, but air may be used from the viewpoint of cost, and non-oxidizing gas such as argon, nitrogen or carbon dioxide from the viewpoint of preventing oxidation of the molten metal. May be used. Further, in addition to the gas, a cooling medium such as a mist for promoting cooling may be supplied, or a solid material such as refractory particles as shown in Patent Document 2 may be supplied to block the runner.

以下、本発明の基本的な要件である鋳型について説明する。本発明は、金属溶湯を通気性鋳型に重力注湯して鋳造物品を得る鋳造装置であって、鋳型内に湯口部と湯道部と製品部、及び必要に応じて押湯部とを有する通気性鋳型に適用する。   Hereinafter, a mold which is a basic requirement of the present invention will be described. The present invention is a casting device that obtains a cast article by gravity pouring a molten metal into a gas-permeable mold, and has a gate part, a runner part, a product part, and, if necessary, a feeder part in the mold. Applies to breathable molds.

通気性鋳型とは生砂型、シェル型、自硬性型その他の砂粒子を用いて造型された鋳型が一般的であるが、セラミックス粒子や金属粒子を用いて造型された鋳型も適用できる。また、石膏などのほとんど通気性のない鋳型でも、通気性材料を混在させる、または部分的に通気性材料を用いて十分な通気性を持たせることによって通気性鋳型として使用可能である。また、金型のように全く通気性のない材料を用いた鋳型であっても、ベントホール等その他の通気孔を設けて通気性を持たせた場合には通気性鋳型として使用可能である。   The breathable mold is generally a sand mold, shell mold, self-hardening mold or other mold formed using sand particles, but a mold formed using ceramic particles or metal particles can also be applied. Further, even a mold that is hardly air permeable such as plaster can be used as a gas permeable mold by mixing a gas permeable material or by partially providing a gas permeable material with sufficient gas permeability. Further, even a mold using a material having no air permeability such as a metal mold can be used as a gas permeable mold when other air holes such as a vent hole are provided to provide air permeability.

(実施の形態1)
次に、本発明の実施の形態1に係る鋳造装置について図面を用いつつ説明する。図1は、本発明の鋳造装置の動作の一例を示す図である。具体的には、図1は、本発明の実施の形態1に係る鋳造装置を用いて金属溶湯を重力注湯し、ガスを送気して製品部に溶湯を充填する工程を示す概略図である。図1では、本発明におけるガス送気装置1の一部を構成する送気ノズル1aの態様は、ストレートな側面、すなわちテーパのない側面を有する送気ノズルを用いる場合を、また、本発明における注湯装置の態様はレードル2である場合を、また、本発明における湯口カップ部5aの態様は導入管部5bの中心軸から拡径された椀状である場合を示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。
(Embodiment 1)
Next, the casting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of the operation of the casting apparatus of the present invention. Specifically, FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a process of gravity pouring a molten metal using a casting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, feeding gas, and filling a molten metal into a product part. is there. In FIG. 1, the aspect of the gas supply nozzle 1a which constitutes a part of the gas gas supply device 1 in the present invention is a case where a gas supply nozzle having a straight side surface, that is, a side surface without a taper is used. The mode of the pouring device is a ladle 2, and the mode of the spout cup portion 5a in the present invention is a bowl-like shape expanded from the central axis of the introduction pipe portion 5b. It is not limited to these.

鋳型3は通気性鋳型である生砂型を使用する一例として示す。鋳型3は上枠3a及び下枠3bに型合わせされて定盤3cの上に配置される。鋳型キャビティー4は、溶湯流路を形成する湯口カップ部5a及び導入管部5bで構成される湯口部5と、湯道部6、押湯部7、及び製品部8から構成される。また、押湯部7は設けられない場合もあるが、図1で説明する実施の形態1では、所望のキャビティー9は製品部8及び押湯部7で構成される例として示す。   The casting_mold | template 3 is shown as an example which uses the fresh sand type | mold which is a breathable casting_mold | template. The mold 3 is matched with the upper frame 3a and the lower frame 3b and placed on the surface plate 3c. The mold cavity 4 is composed of a gate portion 5 composed of a gate portion 5a and an introduction pipe portion 5b that form a molten metal flow path, a runner portion 6, a feeder portion 7, and a product portion 8. Moreover, although the feeder part 7 may not be provided, in Embodiment 1 demonstrated in FIG. 1, the desired cavity 9 is shown as an example comprised by the product part 8 and the feeder part 7. FIG.

図1(a)は注湯初期の段階である。レードル2はその一部が、二点鎖線で囲まれた領域で示す送気ノズルの動作空間10の範囲内にある。レードル2からは溶湯11が、流線13aを形成しつつ湯口カップ部5aの内壁に流下して後、導入管部5b、湯道部6、押湯部7を経て製品部8へと導入される状態を示すものである。   FIG. 1A is an initial stage of pouring. A part of the ladle 2 is in the range of the operation space 10 of the air supply nozzle indicated by a region surrounded by a two-dot chain line. After the molten metal 11 flows down from the ladle 2 to the inner wall of the spout cup portion 5a while forming the flow line 13a, the molten metal 11 is introduced into the product portion 8 through the introduction pipe portion 5b, the runner portion 6, and the feeder portion 7. This indicates the state.

次いで、図1(b)は注湯後期の段階であり、引き続きレードル2から溶湯11が流線13bを形成して湯口部5に重力注湯されつつ、レードル2は移動して送気ノズルの動作空間10の範囲外に退避して、送気ノズル1aは湯口部5の直上(図1(b)の場合では導入管部5bの真上)に移動した状態を示す。   Next, FIG. 1 (b) is a later stage of pouring, and the ladle 2 moves to form a stream line 13b from the ladle 2 and is poured into the pouring gate 5 while the ladle 2 moves to Retracting out of the range of the operation space 10, the air supply nozzle 1a is shown moving to the position immediately above the gate 5 (in the case of FIG. 1B, directly above the introduction pipe 5b).

次いで、図1(c)は、重力注湯の終了直後に、送気ノズル1aが湯口部5に向けて降下して接続した(この場合は導入管部5bに嵌合した)状態を示す。   Next, FIG. 1 (c) shows a state in which the air supply nozzle 1 a is lowered toward the gate 5 and connected (in this case, fitted to the introduction pipe 5 b) immediately after the end of gravity pouring.

そして、図1(d)は、図1(c)の状態の後において、溶湯11の凝固が開始する前に、複数の矢印線で示すガス12が送気装置1から送気ノズル1aを経て湯口部5に送気されて湯道部6に進入し、このガス12の送気圧によって、溶湯11が所望のキャビティー9に充填された状態を示す。   In FIG. 1D, after the state of FIG. 1C, before the molten metal 11 starts to solidify, the gas 12 indicated by a plurality of arrow lines passes from the air supply device 1 through the air supply nozzle 1a. A state is shown in which the molten metal 11 is filled in a desired cavity 9 due to the gas 12 being fed into the runner 6 after being fed into the gate 5 and the gas 12 being fed.

このように、注湯終了の前までに、注湯装置2が送気ノズルの動作空間10から退避することで、ガス送気装置1を速やかに湯口部5に接続することができる。   Thus, the gas pouring device 1 can be quickly connected to the pouring gate 5 by retracting the pouring device 2 from the operating space 10 of the air feeding nozzle before the end of pouring.

本態様では、注湯初期においては、図1(a)に示すように、流線13aを、導入管部5b直上近傍に位置させることによって、湯口カップ部5aの内壁での溶湯の飛散を抑制でき、また効率よく短時間に導入管部5bに溶湯11を流下させることができる。そして、注湯後期においては、図1(b)に示すように、流線13bを、湯口カップ部5aの範囲内であって導入管部5b直上近傍から離間する位置に移動させることにより、送気ノズル1aを重力注湯中の溶湯に曝すことなく、導入管部5bの真上に移動させることができる。   In this aspect, in the initial stage of pouring, as shown in FIG. 1 (a), the streamline 13a is positioned in the vicinity immediately above the introduction pipe portion 5b, thereby suppressing the scattering of the molten metal on the inner wall of the spout cup portion 5a. In addition, the molten metal 11 can flow down to the introduction pipe portion 5b efficiently and in a short time. In the latter stage of pouring, as shown in FIG. 1 (b), the streamline 13b is moved to a position within the range of the pouring cup portion 5a and away from the vicinity immediately above the introduction pipe portion 5b. The air nozzle 1a can be moved right above the introduction pipe portion 5b without being exposed to the molten metal in the gravity pouring.

(実施の形態2)
図2は、図1に示した注湯装置の湯口カップ部5aの形状を変更した例を示すものであり、湯口カップ部5cの導入管部5bに形成した開口が、導入管部5bから離間する、矢印線で示す一方向Aに延びた形状に形成した例を示す。なお、図2は、湯口カップ部5cの付近を拡大したもので、図2(a)は鋳型3の上方からの平面図、図2(b)は断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows an example in which the shape of the pouring cup portion 5a of the pouring device shown in FIG. 1 is changed, and the opening formed in the introducing pipe portion 5b of the pouring cup portion 5c is separated from the introducing pipe portion 5b. The example which formed in the shape extended in one direction A shown by the arrow line is shown. 2 is an enlarged view of the vicinity of the gate cup portion 5c, FIG. 2 (a) is a plan view from above the mold 3, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view.

注湯後期においては、レードル2は導入管部5bの中心軸に垂直な、ある特定の一方向の動作で離間することが迅速で効率的である。そのため、湯口カップ部は、図1に示す湯口カップ部5aのように導入管部5bの中心軸に対称な椀状の形状であるよりも、導入管部5bに形成した開口は、レードル2が導入管部5bから離間する一方向Aに延びた湯口カップ部5cのような形状とする方が合理的である。なお、湯口カップ部5cの一方向Aに延びた長さは、注湯後期の溶湯の流線13bが湯口カップ部の範囲内に十分に収まるような長さとすることが好ましい。   In the latter half of the pouring, it is quick and efficient that the ladle 2 is separated by an operation in one specific direction perpendicular to the central axis of the introduction pipe portion 5b. For this reason, the opening formed in the introduction pipe portion 5b is formed by the ladle 2 rather than having a bowl-like shape symmetrical to the central axis of the introduction pipe portion 5b as in the pouring cup portion 5a shown in FIG. It is more reasonable to make the shape like a gate cup portion 5c extending in one direction A away from the introduction pipe portion 5b. The length extending in one direction A of the pouring cup portion 5c is preferably set to such a length that the molten metal flow line 13b in the latter half of pouring can be sufficiently accommodated within the range of the pouring cup portion.

(実施の形態3)
図3は、図1に示した注湯装置の湯口カップ部5aの形状を変更した別の例を示すものであり、湯口カップ部5dの導入管部5bに形成した開口が、導入管部5bから離間する一方向Aに延びた形状であって、椀状の2つの窪み14aと14bが連結した形状に形成した例を示す。なお、図3は、湯口カップ部5dの付近を拡大したもので、図3(a)は鋳型3の上方からの平面図、図3(b)は断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows another example in which the shape of the pouring cup portion 5a of the pouring device shown in FIG. 1 is changed, and the opening formed in the introducing pipe portion 5b of the pouring cup portion 5d is an introducing pipe portion 5b. An example is shown in which the shape extends in one direction A and is formed in a shape in which two bowl-shaped depressions 14a and 14b are connected. 3 is an enlarged view of the vicinity of the gate cup portion 5d, FIG. 3 (a) is a plan view from above the mold 3, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view.

湯口カップ部5dの形状とすることにより、注湯後期の溶湯の流線13bを湯口カップ部の範囲内に収め易く、湯口外への溶湯の飛散を抑制できる。また、湯口カップ部5dの形状は、椀状の窪み14aを形成する湯口カッターを、導入管部から離間する一方向Aに椀状の窪み14bの位置まで移動させて鋳型3を削除することによって容易に形成できるため、湯口部の形成に必要な時間の増大を抑制することができる。
By adopting the shape of the pouring cup portion 5d , it is easy to fit the molten metal stream line 13b in the latter stage of pouring within the range of the pouring cup portion, and the scattering of the molten metal outside the pouring gate can be suppressed. Further, the shape of the gate cup portion 5d is such that the gate cutter for forming the bowl-shaped depression 14a is moved to the position of the bowl-shaped depression 14b in one direction A away from the introduction pipe section and the mold 3 is deleted. Since it can form easily, the increase in time required for formation of a gate part can be suppressed.

(実施の形態4)
図4は、図1に示した注湯装置の湯口カップ部5aの形状を変更した別の例を示すものである。図4は、図3と同様に湯口カップ部5eの導入管部5bに形成した開口が、導入管部5bから離間する一方向Aに延びた形状であって、椀状の2つの窪み14aと14bが連結した形状であるが、図3のように湯口カップ部は水平な底を有するのではなく、導入管部から離間する方向に次第に浅くなるように形成した例である。なお、図4は、湯口カップ部5eの付近を拡大したもので、図4(a)は鋳型3の上方からの平面図、図4(b)は断面図である。
(Embodiment 4)
FIG. 4 shows another example in which the shape of the gate cup portion 5a of the pouring device shown in FIG. 1 is changed. FIG. 4 shows a shape in which the opening formed in the introduction pipe part 5b of the spout cup part 5e extends in one direction A away from the introduction pipe part 5b, as in FIG. Although the shape of 14b is connected, the sprue cup portion does not have a horizontal bottom as shown in FIG. 3, but is formed so as to gradually become shallower in a direction away from the introduction pipe portion. 4 is an enlarged view of the vicinity of the gate cup portion 5e, FIG. 4 (a) is a plan view from above the mold 3, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view.

湯口カップ部5eの形状とすることにより、溶湯が効率よく導入管部5bへ流下される効果があり好ましい。また、湯口カップ部5eの形状は、椀状の窪み14aを形成する湯口カッターを、上傾斜角をもって一方向Aに椀状の窪み14bの位置まで移動させて鋳型3を削除することによって容易に形成できる。   The shape of the gate cup portion 5e is preferable because there is an effect that the molten metal flows down efficiently to the introduction pipe portion 5b. Further, the shape of the gate cup portion 5e can be easily obtained by moving the gate cutter forming the bowl-shaped depression 14a to the position of the bowl-shaped depression 14b in one direction A with the upper inclination angle and deleting the mold 3. Can be formed.

(実施の形態5)
図5は、図1に示した注湯装置におけるガス送気装置の湯口部への接続の一例を示す図であり、湯口カップ部は図3に示した湯口カップ部5dの形状を有する例で示すものである。
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a view showing an example of the connection of the gas supply device to the gate portion in the pouring device shown in FIG. 1, and the gate portion is an example having the shape of the gate portion 5d shown in FIG. It is shown.

図5においては、重力注湯終了後に、先端近傍にテーパ状壁面15が形成された送気ノズル1bを、同様のテーパ面を形成した導入管部5fに嵌合させた状態を示す。このような送気ノズルの形状と導入管部の形状とすることによって、導入管部に対する位置合わせをより容易に行うことができるため、重力注湯完了からガスを送気開始するまでの期間を更に短縮できる。   FIG. 5 shows a state in which, after the end of gravity pouring, the air supply nozzle 1b in which the tapered wall surface 15 is formed in the vicinity of the tip is fitted to the introduction pipe portion 5f having the same tapered surface. By adopting such a shape of the air supply nozzle and the shape of the introduction pipe portion, alignment with the introduction pipe portion can be performed more easily, so the period from the completion of gravity pouring until the start of gas supply is increased. Further shortening is possible.

1 ガス送気装置
1a 送気ノズル
1b 送気ノズル
2 レードル
3 鋳型
3a 上枠
3b 下枠
3c 定盤
4 鋳型キャビティー
5 湯口部
5a 湯口カップ部
5b 導入管部
5c 湯口カップ部
5d 湯口カップ部
5e 湯口カップ部
5f 導入管部
6 湯道部
7 押湯部
8 製品部
9 所望のキャビティー
10 送気ノズルの動作空間
11 溶湯
12 ガス
13a 流線
13b 流線
14a 椀状の窪み
14b 椀状の窪み
15 テーパ状壁面
A 導入管部から離間する一方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas air supply apparatus 1a Air supply nozzle 1b Air supply nozzle 2 Ladle 3 Mold 3a Upper frame 3b Lower frame 3c Surface plate 4 Mold cavity 5 Pouring part 5a Pouring cup part 5b Introducing pipe part 5c Pouring cup part 5d Pouring cup part 5e Spout cup part 5f Introducing pipe part 6 Runner part 7 Presser part 8 Product part 9 Desired cavity 10 Operating space of air supply nozzle 11 Molten metal 12 Gas 13a Stream line 13b Stream line 14a Bowl-shaped depression 14b Bowl-shaped depression 15 Tapered wall surface A One direction away from the inlet tube

Claims (4)

金属溶湯を通気性鋳型に重力注湯して鋳造物品を得る鋳造装置であって、鋳型内に湯口部と湯道部と製品部とを有する通気性鋳型と、前記湯口部に溶湯を注湯する注湯装置と、注湯後に湯口部に接続可能に配置されるガス送気装置と、を具備し、前記湯口部は、前記湯道への流路となる導入管部と、前記注湯装置から流下された溶湯を受ける前記導入管部よりも拡径された湯口カップ部を有しており、前記注湯装置は、注湯初期においては、溶湯の流線を、前記導入管部直上近傍に位置させ、注湯後期においては、溶湯の流線を、前記湯口カップ部内の範囲であって前記導入管部直上近傍から離間する位置に移動させることによって、少なくとも注湯終了の前までに、前記ガス送気装置の動作空間から退避し、注湯終了後、ガス送気装置を湯口部に接続し、該ガス送気装置からガスを送気し溶湯を押し込み、製品部に溶湯を充填するものであることを特徴とする鋳造装置。 A casting apparatus for obtaining a cast article by gravity pouring a molten metal into a breathable mold, a breathable mold having a pouring part, a runner part and a product part in the mold, and pouring the molten metal into the pouring part. A pouring device, and a gas air supply device disposed so as to be connectable to the pouring gate after pouring, the pouring gate portion being an introduction pipe portion serving as a flow path to the runner, and the pouring water A pouring cup portion whose diameter is larger than that of the introduction pipe portion for receiving the molten metal flowing down from the apparatus, and the pouring apparatus has a stream line of the molten metal immediately above the introduction pipe portion in the initial stage of pouring. In the latter part of pouring, by moving the stream line of the molten metal to a position within the pouring cup part and away from the vicinity immediately above the introduction pipe part, at least before the end of pouring Evacuate from the operating space of the gas supply device, and after pouring, the gas supply device is Connected to parts, push the molten metal insufflation gas from the gas the gas supply apparatus, a casting apparatus, characterized in that it is intended to fill the molten metal in the product section. 前記湯口カップ部は、前記導入管部に形成した開口が、導入管部から離間する一方向に延びた形状であることを特徴とする請求項1に記載の鋳造装置。 The sprue cup portion, the casting apparatus according to claim 1 in which the opening formed in the inlet pipe portion, characterized in that it is a shape extending in one direction away from the inlet pipe portion. 前記湯口カップ部は、椀状の2つの窪みが連結した形状に形成されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の鋳造装置。 The casting apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the gate cup portion is formed in a shape in which two bowl-shaped depressions are connected. 鋳型キャビティーとして製品部、前記製品部への溶湯流路を形成する湯道部、並びに前記湯道部への流路である導入管部及び前記導入管部よりも拡径された湯口カップ部を具える湯口部を有する通気性鋳型の前記湯口部に金属溶湯を重力注湯し、次いで前記鋳型キャビティー内にガス送気して前記溶湯を押込み、前記製品部に前記溶湯を充填する鋳造物品の製造方法であって、
前記注湯の初期においては、前記溶湯の流線を前記導入管部の直上近傍に位置させ、前記注湯の後期においては、前記溶湯の流線を前記湯口カップ部内の範囲であって前記導入管部の直上近傍から離間させ、前記注湯が終了する前までに前記ガスを送気するガス送気装置を前記湯口部に接続して前記ガスを送気することを特徴とする鋳造物品の製造方法。
Product part as mold cavity, runner part forming molten metal flow path to the product part, introduction pipe part which is a flow path to the runner part, and a spout cup part whose diameter is larger than that of the introduction pipe part A casting in which a molten metal is gravity poured into the pouring part of a breathable mold having a pouring part, and then gas is fed into the mold cavity to push the molten metal, and the product part is filled with the molten metal. A method for manufacturing an article, comprising:
In the initial stage of the pouring, the molten metal streamline is positioned in the vicinity immediately above the introduction pipe portion, and in the later stage of the pouring, the molten metal streamline is within the range of the pouring cup portion and the introduction is performed. A cast article characterized in that it is separated from the vicinity immediately above the pipe portion and a gas air supply device for supplying the gas before the pouring ends is connected to the gate portion to supply the gas. Production method.
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