JP7321419B1 - Molten metal and molding material particle filling device and casting method - Google Patents
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Abstract
【課題】全キャビティー部分の一部である所望のキャビティー部分とほぼ等しい溶湯を注湯後、湯口上部から圧縮ガスを送気して鋳型材粒子を送り込み、溶湯を所望のキャビティー部分に充填し、鋳型材粒子をその他のキャビティー部分の少なくとも一部に充填可能な装置及び鋳造方法を提供する。【解決手段】圧縮ガスと鋳型材粒子を湯口部に送り込む加圧マウスと、圧縮ガスを導入する自動弁及び圧縮ガスの吹込み量を調整する流量調整弁と、加圧マウス内の圧力を測定する圧力計と、圧力計からの信号によって圧縮ガスの流量を調整する流量制御ユニットと、湯口部付近を削って鋳型材粒子を充填可能な粒状物にする鋳型削り機と、加圧マウスを鋳型上面に気密に押圧する上下昇降装置とを設けた溶湯及び砂粒の充填装置とし、この装置を用いて所望のキャビティー部分のみに溶湯を充填し、その他のキャビティー部分に鋳型材粒子を充填する。【選択図】図６[Problem] After pouring molten metal approximately equal to a desired cavity portion which is a part of all cavity portions, compressed gas is supplied from the upper part of the sprue to feed mold material particles, and the molten metal is poured into the desired cavity portion. To provide an apparatus and casting method capable of filling and filling at least a portion of other cavity portions with mold material particles. A pressurizing mouth that feeds compressed gas and mold material particles into the sprue, an automatic valve that introduces the compressed gas, a flow control valve that adjusts the amount of compressed gas blown, and a pressure measurement inside the pressurizing mouth. a pressure gauge, a flow rate control unit that adjusts the flow rate of the compressed gas according to the signal from the pressure gauge, a mold scraper that scrapes the vicinity of the sprue to form granules that can be filled with mold material particles, and a pressurized mouth as a mold. A filling device for molten metal and sand grains is provided with a vertical lifting device that presses airtightly on the upper surface, and using this device, only a desired cavity portion is filled with molten metal, and other cavity portions are filled with mold material particles. . [Selection drawing] Fig. 6
Description
本発明は通気性鋳型の鋳型上部から重力注湯する鋳造法において、高い注入歩留りと高い生産性を両立させる技術に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for achieving both high pouring yield and high productivity in a casting method in which molten metal is poured by gravity from the upper part of a permeable mold.
一般に砂鋳型を用いた鋳造においては、鋳型キャビティーは湯口、湯道、押湯及び製品部から構成されている。材質他の諸条件によっては、押湯は必要ない場合もあるが、その他の湯口、湯道、製品部は不可欠な構成要素である。ここでは最も一般的な４つのキャビティー部分から構成される場合について説明する。注湯はこれらの４つのキャビティー部分を充填して完了する。そして凝固完了後、これら４つの部分のうち必要な製品部のみを分離して取り出し、仕上げを行って最終の鋳物製品を得る。 Generally, in sand mold casting, the mold cavity consists of a sprue, a runner, a riser and a product section. Depending on the material and other conditions, the riser may not be necessary, but other gates, runners, and product parts are essential components. Here, the most common case of four cavity portions will be described. Pouring is completed by filling these four cavity portions. After the completion of solidification, only the necessary product parts are separated from these four parts, taken out, and finished to obtain the final casting product.
以上のように従来のいずれの鋳造法においても、本来目的とする製品部を得るために、最終的には不必要な湯口、湯道及び押湯にも溶湯を充填するという注湯過程をとっている。これは極めて不合理なことである。これに対して何らかの方法によって、製品部のみ又は製品部と押湯などの必要な所望のキャビティー部分のみに溶湯を充填して凝固させることができれば、製品部重量／総注入重量で表示される注入歩留りが大幅に向上することはもとより、解枠、製品分離などの後工程も大幅に簡略化することが可能となる。それを実施する装置及び鋳造方法として、いくつかの特許文献が開示されている。 As described above, in any of the conventional casting methods, in order to obtain the originally intended product part, the pouring process of filling the unnecessary sprue, runner, and riser with molten metal is adopted. ing. This is extremely unreasonable. On the other hand, if it is possible to fill the molten metal only into the product part or only the desired cavity part such as the product part and the riser by some method and solidify it, it is displayed as the product part weight / total injection weight Not only is the injection yield greatly improved, but post-processes such as unframing and product separation can also be greatly simplified. A number of patent documents are disclosed as an apparatus and casting method for implementing it.
本発明はそのうちの装置及び鋳造方法の改良に関するものである。特許文献１には、本発明者らによる、注湯した鋳型に充填される耐熱性の粒状物を収容する粒状物ホッパーと、前記鋳型の湯口と気密に接続し、前記粒状物およびガスを前記湯口に送り込むマウスと、前記粒状物ホッパーから前記粒状物を所定量計量して前記マウスに送る粒状物切出しユニットと、前記粒状物ホッパーと前記マウスとを接続する配管に所定圧力のエアーを導入する自動弁と、該エアーの吹込み量を調整する流量調整弁とを備える溶湯充填装置が開示されている。 The present invention relates to improvements in the apparatus and casting method thereof. In Patent Document 1, the inventors of the present invention have disclosed a granule hopper that stores heat-resistant granules filled in a mold into which hot water is poured, and a granule hopper that is airtightly connected to the sprue of the mold, so that the granules and gas can be transferred to the hopper. A mouth to be fed into the sprue, a granular material cutting unit that weighs a predetermined amount of the granular material from the granular material hopper and feeds it to the mouth, and air of a predetermined pressure is introduced into a pipe connecting the granular material hopper and the mouth. A molten metal filling device is disclosed that includes an automatic valve and a flow control valve that adjusts the amount of air to be blown.
この装置は、耐熱性の粒状物を充填することによって溶湯を所望のキャビティー部分に充填し、かつその他のキャビティー部分に耐熱性の粒状物を充填して所望のキャビティー部分に充填された溶湯が戻らないようにする装置である。ここで耐熱性の粒状物としては、砂鋳型と同一または同種の耐火性の粒状物が使用されており、これを供給するために粒状物ホッパーと、マウスと、粒状物切出しユニットと、自動弁と流量調整弁から構成されている。このうち粒状物ホッパーと粒状物切出しユニットが用いられているため、次のような問題が生じている。 In this apparatus, a desired cavity portion is filled with the molten metal by filling the heat-resistant granular material, and another cavity portion is filled with the heat-resistant granular material to fill the desired cavity portion. It is a device that prevents molten metal from returning. Here, as the heat-resistant granules, refractory granules that are the same as or of the same type as those used in the sand mold are used. and a flow control valve. Among these, the use of the granular material hopper and the granular material cutting unit causes the following problems.
（１）粒状物の特性によっては、溶湯の充填及び粒状物の充填に変動が生じる。そのため粒状物の特性の安定した新砂などの乾き砂を使用する必要があり、その結果、供給する粒状物のコストがかさむことになっていた。（２）新砂などの乾き砂は水分を含む鋳型砂と特性が異なるために、解枠後の戻り砂の特性が変化し易いという問題があった。（３）粒状物ホッパーの容積はある程度限られているために、その補給が頻繁になり鋳造タクトを阻害することになっていた。（４）粒状物の切出し及び計量などの工程が必要で、その関連装置の保守工数が多大になりがちであった。 (1) Depending on the properties of the particulate material, fluctuations occur in the charging of the molten metal and the particulate material. Therefore, it is necessary to use dry sand such as fresh sand with stable properties of the granules, resulting in an increase in the cost of the granules to be supplied. (2) Since dry sand such as new sand has different characteristics from mold sand containing water, there is a problem that the characteristics of return sand after breaking the frame are likely to change. (3) Since the volume of the granule hopper is limited to some extent, replenishment of the granule becomes frequent, hindering the casting takt time. (4) Processes such as cutting out and weighing the granular material are required, and the maintenance man-hours for the related equipment tend to be large.
そこで本発明は、上記問題を解決し、溶湯を所望のキャビティー部分に充填し、その他のキャビティー部分の少なくとも一部に粒状物を充填して、所望のキャビティー部分に充填された溶湯が戻らないようにする溶湯及び粒状物を充填する新規な充填装置及び鋳造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above problems by filling a desired cavity portion with a molten metal and filling at least a part of the other cavity portion with a granular material so that the molten metal filled in the desired cavity portion is It is an object of the present invention to provide a novel filling apparatus and casting method for filling molten metal and particulates that prevent return.
（手段１）
鋳型の全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溶湯を充填し、その他のキャビティー部分に前記鋳型の鋳型材粒子を充填する装置であって、前記鋳型の湯口上部と気密に連通して圧縮ガスと前記鋳型材粒子を湯口に送り込む加圧マウスと、該加圧マウスに接続する配管に所定圧力の前記圧縮ガスを送気する自動弁と、前記圧縮ガスの吹込み量を調整する流量調整弁と、前記加圧マウス内の圧力を測定するための圧力計と、該圧力計からの信号によって前記流量調整弁を制御することで前記加圧マウス内の圧力を所定の圧力に保つための流量制御ユニットと、前記湯口上部付近の前記鋳型を削ることによって鋳型材粒子を充填可能な粒状物にする旋削刃具を先端に具備した回転と上下昇降が可能な鋳型削り機と、前記加圧マウスを前記鋳型の湯口上部に気密に押圧する上下昇降装置とを備えたことを特徴とする溶湯及び鋳型材粒子の充填装置である。(Means 1)
A device for filling a desired cavity portion, which is a part of all the cavities of a mold, with molten metal and filling other cavity portions with mold material particles of the mold, wherein the upper part of the sprue of the mold is airtight. a pressurizing mouth that communicates with the pressurizing mouth to feed the compressed gas and the mold material particles into the sprue, an automatic valve that feeds the compressed gas at a predetermined pressure to a pipe connected to the pressurizing mouth, and an amount of the compressed gas to be blown a pressure gauge for measuring the pressure in the pressurizing mouse; and a signal from the pressure gauge to control the flow rate adjusting valve to adjust the pressure in the pressurizing mouse to a predetermined value. A flow rate control unit for maintaining the pressure, and a mold sharpener capable of rotating and moving up and down, having a cutting tool at the tip thereof which cuts the mold near the upper part of the sprue to form granules that can be filled with mold material particles. and a vertical lifting device for air-tightly pressing the pressurizing mouth against the upper part of the sprue of the mold.
本手段では、（１）先ず鋳型の湯口と気密に連通して圧縮ガスと鋳型材粒子を湯口に送り込む加圧マウスを設ける。圧縮ガス及び鋳型材粒子を鋳型キャビティー内に安定して確実に送り込むためには加圧マウスは鋳型の湯口上部と気密に連通することが不可欠である。なお、本願における鋳型材粒子とは、通常の造型に用いる珪砂などの自然砂及びセラミック砂などの人工砂等を意味する。 In this means, (1) first, a pressure mouth is provided which is airtightly communicated with the sprue of the mold and feeds compressed gas and mold material particles into the sprue. In order to stably and reliably feed compressed gas and mold material particles into the mold cavity, it is essential that the pressurized mouth is in airtight communication with the top of the sprue of the mold. In addition, the mold material particles in the present application mean natural sand such as silica sand and artificial sand such as ceramic sand, etc., which are used in ordinary molding.
次に、（２）加圧マウスに接続する配管に所定圧力の圧縮ガスを導入するための自動弁及び圧縮ガスの吹込み量を調整する流量調整弁を設ける。鋳型材粒子を鋳型キャビティーに送り込む媒体となる圧縮ガスを遅滞なく安定的に所定の圧力、流量で加圧マウスに送り込むことも本装置の重要な要素の一つである。そのために自動弁と流量調整弁を設ける。 Next, (2) an automatic valve for introducing compressed gas of a predetermined pressure into a pipe connected to the pressurizing mouth and a flow control valve for adjusting the blowing amount of the compressed gas are provided. It is one of the important elements of this device that the compressed gas, which serves as a medium for feeding the mold material particles into the mold cavity, is stably fed into the pressurizing mouth at a predetermined pressure and flow rate without delay. Therefore, an automatic valve and a flow control valve are provided.
次に、（３）加圧マウス内の圧力を測定する圧力計を設ける。これは、前記自動弁及び流量調整弁で供給される圧縮ガスは、加圧マウスを通って鋳型材粒子とともに鋳型内に送り込まれるが、鋳型の通気性によって逐次鋳型外に放出されるため、鋳型削り機によって削られた鋳型材粒子を鋳型内に送り込む作用をする圧縮ガスの有効圧力は変化するので、これを逐次測定するために設けるものである。 Next, (3) a pressure gauge for measuring the pressure inside the pressurizing mouse is provided. This is because the compressed gas supplied by the automatic valve and the flow control valve is sent into the mold together with the mold material particles through the pressurized mouth, but is sequentially discharged out of the mold due to the air permeability of the mold. Since the effective pressure of the compressed gas that acts to feed the mold material particles cut by the scraper into the mold changes, it is provided for successive measurement.
次に、（４）上記のように加圧マウス内の有効圧力は逐次変化するので、これに対応するために圧力計からの信号によって前記流量調整弁を制御する流量制御ユニットを設ける。これによってマウス内の有効圧力を所定の圧力に保つように流量調整弁から所要の圧縮ガスの流量が供給されて、鋳型削り機で削られて充填可能な粒状物にした鋳型材粒子を安定してキャビティー内に送り込むことができるとともに、注湯されて一時停滞している溶湯を安定して所望のキャビティー部分に充填することができる。流量制御ユニットには例えば電空レギュレータなどの信号変換器などを用いる。しかし、特にこれに限定されるものではない。 (4) Since the effective pressure in the pressurizing mouse changes successively as described above, a flow rate control unit is provided for controlling the flow control valve according to the signal from the pressure gauge. This provides the required flow rate of compressed gas from the flow control valve to maintain the effective pressure within the mouse at a predetermined pressure, stabilizing the mold material particles scraped by the mold scraper into fillable granules. In addition, the molten metal that has been poured and is temporarily stagnant can be stably filled into a desired cavity portion. For example, a signal converter such as an electropneumatic regulator is used as the flow rate control unit. However, it is not particularly limited to this.
次に、（５）湯口から吹き込む鋳型材粒子を鋳型の湯口上部付近の鋳型を削ることによって鋳型材粒子を充填可能な粒状物にする旋削刃具を先端に具備した回転と上下昇降が可能な鋳型削り機を設ける。従来技術では鋳型キャビティーに充填する粒状物（砂粒など）は粒状物ホッパーから切出しと計量が可能な切出しユニットによって供給されていたが、本手段では、粒状物として鋳型の湯口上部付近の鋳型を削ることによって得られる鋳型材粒子を用いることにした。 Next, (5) mold material particles blown from the sprue are turned into granules that can be filled with the mold material particles by cutting the mold near the top of the sprue of the mold. Install a scraper. In the prior art, the granular materials (such as sand grains) to be filled in the mold cavity were supplied from the granular material hopper by a cutting unit capable of cutting and weighing. It was decided to use mold material particles obtained by shaving.
鋳型削り機として、電動、圧縮空気駆動、油圧駆動などによって回転と上下昇降が可能な装置を用いるが、複数の駆動方式を組合せて回転と上下昇降が可能なものでもよい。そして鋳型削り機の回転部の先端に湯口上部付近の鋳型を削る旋削刃具を設けた。この旋削刃具は削る部分の湯口付近の形状に応じて安定した削りが可能な耐摩耗性の適宜の形状及び材質のものを用いる。 As the mold shaving machine, a device that can rotate and move up and down by electric drive, compressed air drive, hydraulic drive, or the like is used. A cutting tool for cutting the mold near the upper part of the sprue was provided at the tip of the rotating part of the mold scraping machine. This turning cutting tool has an appropriate wear-resistant shape and material that enables stable cutting according to the shape of the part to be cut near the sprue.
次に、（６）加圧マウスを鋳型の湯口上部に気密に押圧する上下昇降装置を設ける。先の加圧マウスのところで説明したように、加圧マウスと湯口上部付近の鋳型との間の気密性は安定して圧縮ガスと鋳型材粒子をキャビティー内に送り込むために重要である。そのために加圧マウスを鋳型の湯口上部に気密に押圧する上下昇降ユニットを設ける。昇降ユニットとしては、電動又は油圧、空圧などで駆動される装置を用い、加圧マウスを鋳型の湯口部付近の上面に気密に押圧する機能を有するものであればよい。 Next, (6) an up-and-down device for air-tightly pressing the pressurizing mouth against the sprue of the mold is provided. As explained in the pressurized mouth above, airtightness between the pressurized mouth and the mold near the top of the sprue is important for stably sending compressed gas and mold material particles into the cavity. For this purpose, a vertical lifting unit is provided for airtightly pressing the pressurizing mouth against the top of the sprue of the mold. As the elevating unit, a device that is driven electrically, hydraulically, or pneumatically may be used as long as it has a function of airtightly pressing the pressurizing mouth against the upper surface near the gate of the mold.
これらの構成要素を用いた充填装置によって、通気性鋳型の所望のキャビティー部分に溶湯を充填し、その他のキャビティー部分に鋳型材粒子を充填する鋳造方法を従来技術よりも安定してかつ低コストで実施することができる。 By means of a filling device using these components, the casting method of filling the desired cavity portion of the permeable mold with the molten metal and filling the other cavity portion with the mold material particles is more stable and less costly than in the prior art. Can be implemented at cost.
（手段２）
手段１記載の充填装置において、前記旋削刃具の中心部付近に前記圧縮ガスが通る通気管を設けたことを特徴とする溶湯及び鋳型材粒子の充填装置である。(Means 2)
In the filling apparatus according to means 1, a vent pipe through which the compressed gas passes is provided near the center of the cutting tool for molten metal and casting material particles.
手段１では、送気される圧縮ガスは旋削刃具によって削られて充填可能な粒状物になった鋳型材粒子を湯口からキャビティー内に送り込みながら、併せて溶湯の充填が行われるので、キャビティーの形状、複雑さなどで溶湯の充填が不安定になる可能性がある。 In means 1, the supplied compressed gas feeds the mold material particles that have been scraped by the turning tool into granules that can be filled from the sprue into the cavity, and at the same time, the molten metal is filled. Filling of the molten metal may become unstable due to the shape, complexity, etc.
そこで、旋削刃具の中心部付近に前記圧縮ガスが通る通気管を設けるようにした。これによって圧縮ガスが鋳型の旋削工程に先行してこの通気管を通って溶湯を安定して充填できるようになる。また、鋳型の旋削工程が始まって圧縮ガスが鋳型材粒子を送り込み始めても、圧縮ガスは通気管を通って安定して溶湯を充填し、かつ鋳型材粒子をキャビティー内に送り込むことができる。 Therefore, a vent pipe through which the compressed gas passes is provided near the center of the cutting tool. This allows compressed gas to steadily fill the melt through this vent prior to the mold turning process. In addition, even when the mold turning process starts and the compressed gas begins to feed the mold material particles, the compressed gas can stably fill the molten metal through the vent pipe and feed the mold material particles into the cavity.
（手段３）
手段１あるいは２いずれかに記載の充填装置を用いて、鋳型の全キャビティーのうちの一部である溶湯を充填させたい所望のキャビティー部分の体積とほぼ等しい体積の溶湯を注湯後、速やかに前記溶湯及び鋳型材粒子の充填装置の加圧マウスを鋳型の湯口上部に気密に載置し、鋳型削り機で湯口上部付近の鋳型を削ることによって充填可能な粒状物にした鋳型材粒子を、前記加圧マウスに送気される圧縮ガスによって湯口から鋳型内に送り込み、溶湯を所望のキャビティー部分に充填し、鋳型材粒子を所望のキャビティー部分に充填された溶湯の最後尾に接するところから逐次その他のキャビティー部分の少なくとも一部に充填することを特徴とする鋳造方法である。(Means 3)
Using the filling device according to either means 1 or 2, after pouring a volume of molten metal approximately equal to the volume of the desired cavity portion to be filled with molten metal, which is a part of all the cavities of the mold, The pressurizing mouth of the device for filling the molten metal and mold material particles is quickly air-tightly placed on the top of the sprue of the mold, and the mold near the top of the sprue is shaved with a mold scraper to make the mold material particles into granules that can be filled. is fed into the mold from the sprue by means of compressed gas supplied to the pressurized mouth, the desired cavity portion is filled with the molten metal, and the mold material particles are added to the tail end of the molten metal filled in the desired cavity portion. A casting method characterized by filling at least a part of other cavity portions sequentially from the point of contact.
手段１あるいは２いずれかに記載の溶湯及び鋳型材粒子の充填装置を用いて、所望のキャビティー部分に溶湯を充填し、その他のキャビティー部分に鋳型材粒子を充填する鋳造方法について説明する。一般的な注湯法では、鋳型の全キャビティーとほぼ等しい溶湯を重力によって注湯するので製品部、押湯、湯道、湯口に溶湯が充填される。この結果、注入歩留りが低い、そのためエネルギーコストが高い。また、製品部、押湯、湯道、湯口が一体で出てくるので製品部を取り出す工数が多大であるなどの問題がある。 A casting method of filling a desired cavity portion with molten metal and filling other cavity portions with mold material particles using the apparatus for filling molten metal and mold material particles according to either means 1 or 2 will be described. In a typical pouring method, the molten metal is poured by gravity to fill approximately the entire cavity of the mold, so that the product, riser, runner, and sprue are filled with molten metal. This results in low implant yields and therefore high energy costs. In addition, since the product part, riser, runner, and sprue come out as a single unit, there is a problem that the number of man-hours for removing the product part is large.
本手段では、これらの問題を解決するために、まず鋳型の全キャビティーのうちの一部である溶湯を充填させたい所望のキャビティー部分の体積とほぼ等しい体積の溶湯を注湯する。この結果、当然溶湯は所望のキャビティー部分を満たすことはできず、一時的に全キャビティーにわたって分散して滞留する。ここでは、一例として所望のキャビティー部分を製品部と押湯とする。 In this means, in order to solve these problems, first, molten metal is poured in a volume approximately equal to the volume of a desired cavity portion to be filled with molten metal, which is a part of all the cavities of the mold. As a result, of course, the molten metal cannot fill a desired portion of the cavity, and temporarily stays dispersed throughout the entire cavity. Here, as an example, the desired cavity portions are the product portion and the riser.
そこで注入後、速やかに前記溶湯及び鋳型材粒子の充填装置の加圧マウスを通して湯口上部から圧縮ガスを送気して、湯口付近の鋳型を削ることによって充填可能な粒状物にした鋳型材粒子をキャビティー内に送り込む。これによって、溶湯は所望のキャビティー部分である製品部及び押湯に充填される。そして、上記鋳型材粒子は所望のキャビティー部分に充填された溶湯の最後部に接するところから逐次その他のキャビティー部分の少なくとも一部に充填される。この結果、所望のキャビティー部分に充填された溶湯は、その他のキャビティー部分に充填された鋳型材粒子とキャビティーの壁面との間の摩擦力によって逆流が防止される。鋳型材粒子はその他のキャビティー部分の全てを満たす必要はなく、鋳型材粒子とキャビティーの壁面との摩擦力が充填された溶湯の逆流を止め得る適宜の長さの部分でよい。 Therefore, immediately after injection, compressed gas is supplied from the top of the sprue through the pressurizing mouth of the device for filling the molten metal and mold material particles, and the mold near the sprue is shaved, thereby forming mold material particles into granules that can be filled. Send into the cavity. Thereby, the molten metal is filled into the desired cavity portion, the product portion and the riser. Then, the mold material particles are successively filled into at least a part of the other cavity portions from the point in contact with the rearmost part of the molten metal filled in the desired cavity portion. As a result, the molten metal filled in the desired cavity portion is prevented from flowing back due to the frictional force between the mold material particles filled in the other cavity portion and the wall surface of the cavity. It is not necessary for the mold material particles to fill the rest of the cavity, and the part may be of a suitable length so that the frictional force between the mold material particles and the wall surface of the cavity can stop the backflow of the filled molten metal.
送気される圧縮ガスの流量は、加圧マウス内の圧力（有効圧力）を指標としてキャビティー内の圧力が所望のキャビティー部分への溶湯の流入口から当該部分の最上部までの高さＨによって決まる溶湯静圧γＨ（γは溶湯の比重量）以上の適宜の圧力となるように、加圧マウスに設けられた圧力計の信号を用いて流量制御ユニットによって流量調整弁を制御する。これによってキャビティー内の圧力は安定した値となり、溶湯を所望のキャビティー部分に、鋳型材粒子をその他のキャビティー部分に安定して充填することができる。 The flow rate of the compressed gas to be supplied is the height from the inlet of the molten metal to the desired cavity part to the top of the part where the pressure inside the cavity is the pressure inside the pressure mouth (effective pressure). The flow control unit controls the flow control valve using the signal of the pressure gauge provided on the pressurizing mouth so that the pressure is equal to or higher than the static pressure of the molten metal γH (γ is the specific weight of the molten metal) determined by H. As a result, the pressure in the cavity becomes a stable value, and the molten metal can be stably filled into the desired cavity portion and the mold material particles into other cavity portions.
この結果、全体の凝固を待って鋳型を解枠すると、製品部、押湯などの所望のキャビティー部分のみの鋳造品が得られる。したがって注入歩留りが飛躍的に向上する。一般的には、例えば自動車などの高強度部品に最も多く使われている球状黒鉛鋳鉄の場合、各キャビティー部分の比率は平均的に製品部５０％、押湯３０％、湯道１０％、湯口１０％である。押湯がない場合は、大よそ製品部８０％、湯道１０％、湯口１０％であり、同程度の湯道と湯口の比率である。したがって、例えば本手段において製品部と押湯のみを所望のキャビティー部分として注湯すれば、湯道と湯口はなくなり、約２０％の溶湯節減が可能となる。 As a result, when the mold is released after the entire solidification is complete, a casting of only the desired cavity portion such as the product portion and riser can be obtained. Therefore, the injection yield is dramatically improved. In general, for example, in the case of spheroidal graphite cast iron, which is most commonly used for high-strength parts such as automobiles, the average ratio of each cavity is 50% for the product, 30% for the feeder, 10% for the runner, Sprue is 10%. When there is no riser, the product part is roughly 80%, the runner is 10%, and the sprue is 10%. Therefore, for example, if only the product part and the riser are poured as the desired cavity part in this means, the runner and the sprue are eliminated, and the molten metal can be saved by about 20%.
次の効果としては、従来の一般鋳造では、製品部、押湯、湯道、湯口などの全キャビティーが強固につながっており、その搬送と製品の分離に多大のエネルギーと工数を要していた。本手段では、溶湯が充填されるキャビティー部分は、例えば製品部と押湯などのみとなるので、解枠後の鋳造品の搬送や製品部の取出しなどのエネルギー及び作業工数が大幅に削減される。 The next effect is that in conventional general casting, all cavities such as the product part, riser, runner, and sprue are firmly connected, and a large amount of energy and man-hours are required for transportation and separation of the product. rice field. In this method, the cavity portion filled with the molten metal is, for example, only the product part and the riser, so the energy and work man-hours for transporting the cast product after unframing and removing the product part are greatly reduced. be.
上記のように本発明によれば、（１）従来の粒状物ホッパー及び切出しユニットを有する粒状物及び溶湯充填装置に比べ、装置が簡素化され、粒状物ホッパーの粒状物補充が不要になり、コストのかかる粒状物を使用する必要がなくなり、保守工数も削減された。（２）この装置を用いた鋳造法によって、所望のキャビティー部分のみに溶湯が充填でき、最大約２０％もの溶湯削減が安定して可能となった。これは極めて高い溶湯節減効果で、その結果、溶解に必要なエネルギーの大幅削減もたらす。そして、昨今世界的問題となっているＣＯ２などの温暖化ガスの発生量を大幅に低減する効果をもたらすものである。As described above, according to the present invention, (1) compared to a conventional granule and molten metal filling device having a granule hopper and a cutting unit, the device is simplified and replenishment of granules to the granule hopper is unnecessary; The need to use costly granules is eliminated and maintenance man-hours are also reduced. (2) By the casting method using this equipment, the molten metal can be filled only in the desired cavity portion, and the molten metal can be stably reduced by a maximum of about 20%. This is an extremely high melt saving effect, resulting in a significant reduction in the energy required for melting. It also has the effect of significantly reducing the amount of greenhouse gases such as CO 2 that have become a global problem in recent years.
次に、（３）解枠後の鋳造品の搬送や製品部の取出しなどのエネルギー及び作業工数が大幅に削減される。これは、鋳造工場の設備の大幅な簡略化をもたらし、工場全体の物流システムも向上し大きなコストダウンに貢献する。また、新しい鋳造ラインを建設する際も、極めてシンプルな設計が可能になり建設費の大幅な削減になる。 Next, (3) the energy and man-hours required for transporting the cast product after unframing and taking out the product part are greatly reduced. This greatly simplifies the equipment in the foundry, improves the logistics system for the entire factory, and contributes to a significant cost reduction. Also, when constructing a new casting line, an extremely simple design becomes possible, resulting in a significant reduction in construction costs.
図１を用いて本発明の溶湯及び鋳型材粒子の充填装置１の実施の一形態を説明する。本図では溶湯及び鋳型材粒子の充填装置１とその下部に鋳型２の湯口３付近のみを図示している。本装置は所望のキャビティー部分に溶湯を充填し、その他のキャビティー部分に鋳型材粒子を充填する装置であって、その構成要素と機能について説明する。 An embodiment of a filling device 1 for molten metal and mold material particles according to the present invention will be described with reference to FIG. In this figure, only the filling device 1 for molten metal and mold material particles and the vicinity of the sprue 3 of the mold 2 below it are shown. This device is a device for filling a desired cavity portion with molten metal and other cavity portions with mold material particles.
（１）先ず、鋳型２の湯口３と気密に連通して圧縮ガス６及び鋳型２の湯口上部４付近の鋳型材粒子５を湯口３から鋳型２内に送り込む加圧マウス７を設けている。加圧マウス７は、湯口３と気密に連通して圧縮ガス６と鋳型材粒子５を湯口３から鋳型２内に送り込む接続室となるものである。 (1) First, a pressurizing mouth 7 is provided which airtightly communicates with the sprue 3 of the mold 2 and feeds the compressed gas 6 and the mold material particles 5 near the upper part 4 of the sprue of the mold 2 into the mold 2 from the sprue 3 . The pressure mouth 7 serves as a connection chamber that airtightly communicates with the sprue 3 and feeds the compressed gas 6 and the mold material particles 5 from the sprue 3 into the mold 2 .
（２）次に、加圧マウス７に接続する配管８を通して加圧マウス７へ所定圧力の圧縮ガス６を導入するための自動弁９及び圧縮ガス６の吹込み量を調整する流量調整弁１０を設けている。 (2) Next, an automatic valve 9 for introducing compressed gas 6 of a predetermined pressure into the pressurizing mouth 7 through a pipe 8 connected to the pressurizing mouth 7, and a flow control valve 10 for adjusting the blowing amount of the compressed gas 6. is provided.
（３）次に、加圧マウス７内の圧力（有効圧力）を測定するための圧力計１１を設けている。これは、加圧マウス７に送り込まれた圧縮ガス６は湯口３から鋳型材粒子５とともに鋳型２内に送り込まれるが、鋳型２の通気性によって圧縮ガス６の一部は鋳型外に放出されるので加圧マウス７内の圧力は変動し、安定的に圧縮ガス６と鋳型材粒子５をキャビティー内に送り込むことができない。そこで加圧マウス７内の圧力を測定するようにしているものである。 (3) Next, a pressure gauge 11 is provided for measuring the pressure (effective pressure) inside the pressure mouse 7 . This is because the compressed gas 6 sent into the pressurized mouth 7 is sent into the mold 2 together with the mold material particles 5 from the sprue 3, but part of the compressed gas 6 is released outside the mold due to the air permeability of the mold 2. Therefore, the pressure in the pressurizing mouth 7 fluctuates, and the compressed gas 6 and the mold material particles 5 cannot be sent into the cavity stably. Therefore, the pressure inside the pressurizing mouse 7 is measured.
（４）次に、上記のように加圧マウス７内の圧力は逐次変化するので、これに対応するために、圧力計１１からの信号によって流量調整弁１０を制御することで加圧マウス７内の圧力を所定の圧力値に保つための流量制御ユニット１２を設けている。これによって、圧縮ガス６及び鋳型材粒子５を安定的に湯口３から鋳型２内に送り込むことができる。 (4) Next, since the pressure in the pressurizing mouth 7 changes sequentially as described above, the flow control valve 10 is controlled by the signal from the pressure gauge 11 in order to cope with this. A flow control unit 12 is provided for maintaining the internal pressure at a predetermined pressure value. As a result, the compressed gas 6 and the mold material particles 5 can be stably fed into the mold 2 through the sprue 3 .
（５）次に、湯口３から吹き込む鋳型材粒子５を鋳型２の湯口上部４付近の鋳型２を削ることによって鋳型材粒子を充填可能な粒状物にする旋削刃具１３を先端に具備した圧縮空気によって回転と上下昇降が可能な空圧駆動式の鋳型削り機１４を設けている。旋削刃具１３は削る部分の湯口上部４付近の形状に応じて安定した鋳型材粒子の削りが可能な形状のものを用いる。旋削刃具１３の材質は、本例では耐摩耗性の鋼材の２枚刃であるが多数刃でもよいし、または耐摩耗性があるセラミックスなどでもよい。 (5) Next, compressed air having a turning tool 13 at its tip to turn the mold material particles 5 blown from the sprue 3 into granules that can be filled by scraping the mold 2 in the vicinity of the sprue upper part 4 of the mold 2. A pneumatically driven mold milling machine 14 capable of rotating and moving up and down is provided. The cutting tool 13 has a shape that enables stable cutting of mold material particles in accordance with the shape of the part to be cut near the sprue upper part 4 . The material of the turning cutting tool 13 is two blades made of wear-resistant steel in this example, but it may have multiple blades or may be made of wear-resistant ceramics.
鋳型削り機１４は収納容器１５内に収められており、加圧マウス６と一体となっている。本例では、圧縮ガス６によって回転と上下昇降が可能な空圧シリンダーを用いており、鋳型削り機駆動用圧縮空気１７が供給されて作動するようになっている。 The mold scraper 14 is housed in a storage container 15 and integrated with the pressure mouth 6. - 特許庁In this example, a pneumatic cylinder that can be rotated and moved up and down by compressed gas 6 is used, and is operated by being supplied with compressed air 17 for driving the mold scraper.
（６）次に、加圧マウス７を鋳型２の湯口上部４に気密に押圧する上下昇降装置１６を設ける。上下昇降装置１６は加圧マウス７を湯口上部４に適宜の圧力で気密に押圧する機能を有しており、電動、油圧又は空圧などで駆動される装置を用いる。以上が、本願の提案する溶湯及び鋳型材粒子の充填装置の一形態である。(6) Next, a vertical lifting device 16 is provided to press the pressurizing mouth 7 airtightly against the sprue upper portion 4 of the mold 2 . The vertical lifting device 16 has a function of air-tightly pressing the pressurizing mouth 7 against the sprue upper portion 4 with an appropriate pressure, and uses a device driven electrically, hydraulically, or pneumatically. The above is one embodiment of the apparatus for filling molten metal and mold material particles proposed by the present application.
本例では、鋳型削り機１４に圧縮空気駆動式で回転と上下の駆動が可能な機構を用いたが、これに限定されず、空圧、油圧、電動などの単独又は組み合せによって回転と上下昇降を行わせて、湯口上部４付近の鋳型２を削って充填可能な粒状物になった鋳型材粒子５を作り出す機能を有するものであればよい。 In this example, a mechanism capable of rotating and moving up and down by compressed air is used for the mold scraping machine 14. However, it is not limited to this. and scraping the mold 2 in the vicinity of the sprue upper part 4 to produce the mold material particles 5 in the form of granules that can be filled.
以上によって、圧縮空気によって注湯された溶湯を所望のキャビティー部分に充填するとともに、湯口上部付近の鋳型材粒子を旋削刃具によって削ることによって充填可能な粒状物にして、湯口から鋳型内に送り込むことができる。 As described above, the molten metal poured by compressed air is filled into the desired cavity portion, and the mold material particles near the top of the sprue are cut by a turning tool to form granules that can be filled, and are fed into the mold from the sprue. be able to.
図２は実施例１の図１の鋳型削り機１４と同じ機能を、回転に電動モーター２７を用い、上下駆動に空圧シリンダー２８を用いた例である。このように、鋳型削り機１４の駆動は空圧、油圧、電動などの単独又は組み合せによって回転と上下昇降を行わせることでも実施例１と同様な機能を実施させることができる。 FIG. 2 shows an example in which an electric motor 27 is used for rotation and a pneumatic cylinder 28 is used for vertical drive, which has the same function as the mold scraping machine 14 of FIG. 1 of the first embodiment. As described above, the mold scraping machine 14 can be driven by pneumatic pressure, hydraulic pressure, electric power, or the like alone or in combination to perform rotation, vertical movement, and similar functions to those of the first embodiment.
図３は実施例１の図１において、旋削刃具１３の中心部付近に圧縮ガス６が通る通気管２９を設けた例である。これによって旋削刃具１３による鋳型上部４付近の鋳型材粒子５の旋削が始まる前及び旋削中も圧縮ガスがこの通気管２９を通って注湯された溶湯を所望のキャビティー部分に安定して充填することができ、かつ旋削によって充填可能になった粒状物となった鋳型材粒子５も安定して湯口１３から鋳型内に充填できるようになった。 FIG. 3 shows an example in which a vent pipe 29 through which the compressed gas 6 passes is provided in the vicinity of the central portion of the cutting tool 13 in FIG. 1 of the first embodiment. As a result, even before and during turning of the mold material particles 5 in the vicinity of the mold upper part 4 by the turning tool 13, the compressed gas passes through the vent pipe 29 and stably fills the desired cavity with the poured molten metal. In addition, the mold material particles 5 that have become granular and can be filled by turning can be stably filled into the mold from the sprue 13.
本例では、実施例１の溶湯及び砂粒の充填装置１を用いて所望のキャビティー部分に溶湯を充填し、その他のキャビティー部分に砂粒を充填する鋳造方法を説明する。 In this example, a casting method of filling desired cavity portions with molten metal and sand grains in other cavity portions using the molten metal and sand filling device 1 of Example 1 will be described.
先ず図４は、従来技術の注湯完了状態を示したものである。鋳型２のキャビティーは、製品部１８、押湯１９、湯道２０、湯口３から構成されている。通常の注湯では、溶湯２１を湯口上部４まで注湯して全てのキャビティー部分を充填して完了する。 First, FIG. 4 shows the completion state of the pouring of molten metal according to the prior art. A cavity of the mold 2 is composed of a product part 18 , a riser 19 , a runner 20 and a sprue 3 . In normal pouring, the molten metal 21 is poured up to the sprue upper portion 4 to fill all the cavity portions, thus completing the pouring.
したがって、鋳造後の解枠では、一体となった製品部１８、押湯１９、湯道２０、湯口３を分断して最終的に必要な製品部１８のみを取出し、その他の押湯１９、湯道２０、湯口３はリターン材として再溶解されるという工程となる。そのため、鋳造歩留り＝製品部／全注湯量はこの数十年約５０％と低い値に低迷している。また、製品部１８の分離のための、いわゆる堰折り作業は工場内でも最も劣悪な環境での作業で、鋳造工場で最も改善が必要な課題ともなっている。 Therefore, when the frame is released after casting, the integrated product portion 18, the riser 19, the runner 20, and the gate 3 are separated, and only the finally necessary product portion 18 is taken out, and the other risers 19 and the hot water are taken out. The road 20 and gate 3 are melted again as a return material. For this reason, the casting yield = product part/total pouring amount has been sluggish at a low value of about 50% for several decades. In addition, the so-called weir-folding work for separating the product portion 18 is work in the worst environment in the factory, and it is also a problem that needs improvement most in the casting factory.
次に図５及び図６において、実施例１の溶湯及び砂粒の充填装置１を用いて、所望のキャビティー部分のみに溶湯を充填し、その他の部分に鋳型材粒子を充填する鋳造方法について説明する。 Next, referring to FIGS. 5 and 6, a description will be given of a casting method in which only desired cavity portions are filled with molten metal and other portions are filled with mold material particles using the device 1 for filling molten metal and sand grains of Example 1. do.
図５は、全キャビティー２２の一部である所望のキャビティー部分２３の体積とほぼ等しい体積の溶湯２１を注湯取鍋２５によって注湯した状態を示す。本例では、一例として、所望のキャビティー部分２３を製品部１８と押湯１９とし、その他のキャビティー部分２４を湯道２４と湯口３とした。注湯された溶湯２１は当然全キャビティー２２を満たすことはできないので、図のようにキャビティー２２全体にわたって広がり一時的に滞留する。 FIG. 5 shows a state in which a pouring ladle 25 pours a volume of molten metal 21 approximately equal to the volume of a desired cavity portion 23 which is part of the entire cavity 22 . In this example, as an example, the desired cavity portion 23 is the product portion 18 and the riser 19 , and the other cavity portion 24 is the runner 24 and the sprue 3 . Since the poured molten metal 21 naturally cannot fill the entire cavity 22, it spreads over the entire cavity 22 and stays there temporarily as shown in the figure.
そこで、図６において先ず、注湯後速やかに実施例１の溶湯及び鋳型材粒子の充填装置１の上下昇降装置１６を作動させて加圧マウス７を鋳型２の湯口上部４に気密に載置する。次に、鋳型削り機１４を作動させて、その先端の旋削刃具１３を回転させながら下降させて湯口上部４付近の鋳型材粒子５を削る。それとタイミングを合わせて、圧縮ガス６を加圧マウス７内に送気する。これによって、鋳型材粒子５は旋削によって充填可能な粒状物になり、圧縮ガス６によって湯口３を通ってキャビティー内に送り込まれる。送気する圧縮ガスとしては圧縮空気が最も簡便であるが、溶湯２５の酸化を防止する効果のある不活性ガスなどを用いることもできる。 Therefore, in FIG. 6, first, immediately after the pouring, the up-and-down device 16 of the apparatus 1 for filling the molten metal and mold material particles of Example 1 is operated, and the pressurizing mouth 7 is airtightly placed on the sprue upper part 4 of the mold 2. do. Next, the mold scraper 14 is operated, and the turning cutting tool 13 at the tip thereof is lowered while being rotated to scrape the mold material particles 5 near the sprue upper portion 4 . Compressed gas 6 is fed into pressurizing mouth 7 at the same timing. Thereby, the mold material particles 5 are milled into fillable granules and are driven by compressed gas 6 through the sprue 3 into the cavity. Compressed air is most convenient as the compressed gas to be supplied, but an inert gas or the like that is effective in preventing oxidation of the molten metal 25 can also be used.
キャビティー内に送り込まれた鋳型材粒子５と圧縮ガス６は、先に注湯されて全キャビティー２２にわたって一時的に滞留していた溶湯２１を所望のキャビティー部分２３である製品部１８と押湯１９に充填する。そして鋳型材粒子５は所望のキャビティー部分２３に充填された溶湯の最後部２６から順次その他のキャビティー部分２４である湯道２０、湯口３に充填される。 The molding material particles 5 and the compressed gas 6 fed into the cavities are used to divide the molten metal 21 that has been poured into the cavities 22 and temporarily staying over the entire cavities 22 into the desired cavity portions 23, ie, the product portions 18. Fill the riser 19 . Then, the mold material particles 5 are filled in the runner 20 and gate 3, which are the other cavity portions 24, in order from the rearmost portion 26 of the molten metal filled in the desired cavity portion 23. As shown in FIG.
この充填された鋳型材粒子５と湯道２０、湯口３の鋳型との摩擦力によって所望のキャビティー部分２３に充填された溶湯２１は逆流することなく所望のキャビティー部分２３に留まって凝固する。なお、鋳型材粒子５は必ずしもその他のキャビティー部分２４を全て満たす必要はなく、湯道２０などの鋳型部分と鋳型材粒子５との間の摩擦力で溶湯２１の逆流を止め得る程度の範囲に充填されればよい。すなわち、鋳型材粒子５は所望のキャビティー部分２３に充填された溶湯２１の最後部２６に接するところから逐次その他のキャビティー部分２４の少なくとも一部に充填すればよい。 The molten metal 21 filled in the desired cavity portion 23 does not backflow due to the frictional force between the filled mold material particles 5 and the mold of the runner 20 and the gate 3, and stays in the desired cavity portion 23 and solidifies. . The mold material particles 5 do not necessarily have to fill the rest of the cavity portion 24, and are within a range where the backflow of the molten metal 21 can be stopped by the frictional force between the mold portion such as the runner 20 and the mold material particles 5. should be filled to That is, the mold material particles 5 may be sequentially filled into at least a part of the other cavity portions 24 from the point in contact with the rearmost portion 26 of the molten metal 21 filled in the desired cavity portion 23 .
なお上記工程において、送気される圧縮ガス６の流量は、加圧マウス内の有効圧力を指標としてキャビティー内の圧力が所望のキャビティー部分２３への溶湯の流入口から当該部分の最上部までの高さＨによって決まる溶湯静圧γＨ（γは溶湯の比重量）の絶対値以上の適宜な圧力（有効圧力）となるように、加圧マウス７に設けられた圧力計１１の信号を用いて流量制御ユニット１２によって流量調整弁１０を制御する。これによってキャビティー内の圧力は安定した値となり、溶湯２１を所望のキャビティー部分２３に、鋳型材粒子５をその他のキャビティー部分２４に安定して充填することができる。 In the above process, the flow rate of the compressed gas 6 to be supplied is determined by taking the effective pressure in the pressurizing mouth as an index and the pressure in the cavity from the inlet of the molten metal to the desired cavity portion 23 to the top of the portion. The signal of the pressure gauge 11 provided in the pressurizing mouth 7 is adjusted so that the pressure (effective pressure) is an appropriate pressure (effective pressure) equal to or higher than the absolute value of the static pressure γH (γ is the specific weight of the molten metal) determined by the height H up to is used to control the flow control valve 10 by the flow control unit 12 . As a result, the pressure in the cavity becomes a stable value, and the molten metal 21 can be stably filled in the desired cavity portion 23 and the mold material particles 5 in the other cavity portion 24 .
以上によって、図４の従来技術のように全キャビティー２２を満たした鋳造品ではなく、溶湯２１は所望のキャビティー部分２３の製品部１８と押湯１９のみに充填され、その他のキャビティー部分２４には溶湯２１は存在せず鋳型材粒子５のみが充填されて鋳造が完了する。すなわち、製品部１８、押湯１９のみの鋳造品が得られる。 Thus, rather than a casting that fills the entire cavity 22 as in the prior art of FIG. There is no molten metal 21 in 24, and only mold material particles 5 are filled, and casting is completed. That is, a cast product of only the product portion 18 and the riser 19 is obtained.
本実施例では、所望のキャビティー部分を製品部と押湯部としたが、これに限定することなく、製品部と押湯と湯道の一部など所望のキャビティー部分を任意に決めて本願の鋳造法を実施することができる。また、押湯が不要な方案では製品部のみを所望のキャビティー部分としてもよい。また、本例では上下鋳型からなる平込め鋳造の例を示したが、縦込め鋳造においても全く同様に本願鋳造法を実施することができる。 In this embodiment, the desired cavity portions are the product portion and the feeder portion, but the desired cavity portion such as the product portion, the feeder portion, and the runner portion may be arbitrarily determined without being limited to this. The casting method of the present application can be practiced. Also, in the case of a method that does not require a riser, only the product portion may be used as the desired cavity portion. Also, in this example, an example of flat casting using upper and lower molds was shown, but the casting method of the present application can be carried out in exactly the same way in vertical casting.
以上より、本鋳造法の効果は、（１）凝固完了後に解枠すると、所望のキャビティー部分２３のみが得られるので鋳造歩留り＝製品部／（製品部十押湯）となって鋳造歩留りは大幅に向上し、大きな溶湯削減が得られる。 From the above, the effects of this casting method are as follows: (1) Only the desired cavity portion 23 is obtained when the frame is released after the completion of solidification, so the casting yield is equal to the product portion/(product portion 10 feeders). It is greatly improved, and a large molten metal reduction is obtained.
通常の鋳型キャビティーでは、湯道２０と湯口３の合計は全キャビティーの約２０％を占めているので、本例の結果では約２０％の溶湯削減が得られる。これによって、溶解量は２０％削減され、その効果として、高騰している電気料金の削減、及び昨今世界的に問題になっているＣＯ２の削減に大いに貢献するものである。In a typical mold cavity, the runners 20 and sprues 3 together make up about 20% of the total cavity, so the results of this example result in a melt reduction of about 20%. As a result, the dissolution amount is reduced by 20%, and as a result, it greatly contributes to the reduction of soaring electricity charges and the reduction of CO2 , which has become a worldwide problem in recent years.
また、（２）解枠後の劣悪な堰折り作業も製品部１８と押湯１８を分離するだけでよく、作業環境の大幅な改善となり、少人化も可能になる。さらに、湯道２０、湯口３は存在しないので後工程の流れの簡素化の効果も大きい。これによって工場全体の物流の改善も可能である。 In addition, (2) the poor weir-folding work after unframing can be done simply by separating the product section 18 and the riser 18, which greatly improves the work environment and reduces the number of workers. Furthermore, since the runner 20 and the sprue 3 do not exist, the effect of simplifying the flow of the post-process is also great. This can also improve the logistics of the entire factory.
さらに付加的な効果を述べれば、（３）溶湯削減によって溶解能力に余裕ができるので、溶解能力不足によって通常発生している湯待ちによるラインの停止もなくなり稼働率が向上する。（４）１取鍋の約２０％の体積分だけ余分の鋳型に注湯できるのでライン効率が向上する。（５）鋳型内の注湯量が減少するので、鋳型砂の焼け（高温化）が少なくなることにより、戻り砂の冷却が容易になる、また、ベントナイトや石炭粉などの添加剤の消耗が減少するなどの効果も得られる。（６）鋳造後に出てくる鋳造品は、従来の全キャビティーの鋳造品と異なり、製品部と押湯のみなので、砂落としのショットブラスト工程が短縮され、またこの工程で発生するダコン不良も低減される。 As an additional effect, (3) the reduction of the molten metal gives a margin in the melting capacity, so that the line stoppage due to waiting for molten metal, which normally occurs due to insufficient melting capacity, is eliminated, and the operating rate is improved. (4) The line efficiency is improved because the extra mold can be filled with about 20% of the volume of one ladle. (5) Since the amount of molten metal poured into the mold is reduced, burning (high temperature) of the mold sand is reduced, making it easier to cool the return sand and reducing the consumption of additives such as bentonite and coal powder. You can also obtain effects such as (6) Unlike conventional all-cavity castings, the castings that come out after casting are only the product part and the riser, so the shot blasting process for sand removal is shortened, and the cracking defects that occur in this process are also reduced. be done.
これらの付加的な効果は直接的には数値化し難いが、これらを総合すれば、少なくとも１０％以上の原価低減の効果が得られるものと思われる。したがって、この鋳造方法を実施すれば全体として溶湯削減などと総合して３０％程度の生産性の向上、原価低減が可能と予想される。これによって、従来の鋳物づくりは大きく変革できる可能性がある。 Although it is difficult to quantify these additional effects directly, it is believed that, when taken together, a cost reduction effect of at least 10% or more can be obtained. Therefore, if this casting method is carried out, it is expected that the productivity can be improved by about 30% and the cost can be reduced by reducing the amount of molten metal as a whole. This has the potential to revolutionize conventional casting production.
１ 溶湯及び鋳型材粒子の充填装置 ２ 鋳型 ３ 湯口 ４ 湯口上部
５ 鋳型材粒子 ６ 圧縮ガス ７ 加圧マウス ８ 配管 ９ 自動弁
１０ 流量調整弁 １１ 圧力計 １２ 流量制御ユニット １３ 旋削刃具
１４ 鋳型削り機 １５ 収納容器 １６ 上下昇降装置 １７ 鋳型削り機駆動用圧縮空気 １８ 製品部 １９ 押湯 ２０ 湯道 ２１ 溶湯
２２ 全キャビティー ２３ 所望のキャビティー部分 ２４ その他のキャビティー部分 ２５ 注湯取鍋 ２６ 充填された溶湯の最後部 ２７ （鋳削り機）電動モーター ２８ （鋳型削り機）空圧シリンダー ２９ 通気管1 Molten metal and mold material particle filling device 2 Mold 3 Sprue 4 Sprue upper part 5 Mold material particles 6 Compressed gas 7 Pressure mouth 8 Piping 9 Automatic valve 10 Flow control valve 11 Pressure gauge 12 Flow control unit 13 Turning tool 14 Mold scraper 15 Storage container 16 Vertical lifting device 17 Compressed air for driving mold scraper 18 Product department 19 Riser 20 Runner 21 Molten metal 22 Whole cavity 23 Desired cavity part 24 Other cavity part 25 Pouring ladle 26 Filled Last part of molten metal 27 (Casting machine) Electric motor 28 (Casting machine) Pneumatic cylinder 29 Vent pipe
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