JPH0215860A - 鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ１発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は鋳造装置、特に、鋳型のキャビティに連通ずる
給湯スリーブに、プランジャを摺動自在に嵌合し、溶湯
に臨むプランジャの端面に加圧チップを突設した鋳造装
置の改良に関する。

（２）従来の技術 従来、この種給湯スリーブは耐熱性の良好な合金工具鋼
、例えばＪＩＳ　　５ＫＤ６１等より構成される（実開
昭５８−５３１６２号公報参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながら前記鋼は比較的高い熱伝導率を有するので
、給湯スリーブに供給された溶湯の降温速度が速く、そ
の結果鋳造条件の管理幅が狭められたり、鋳造品質の向
上が妨げられる等の問題を生じる。

本発明は前記問題を解決することのできる前記鋳造装置
を提供することを目的とする。

Ｂ９発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明は、鋳型のキャビティに連通ずる給湯スリーブに
、プランジャを摺動自在に嵌合し、溶湯に臨む前記プラ
ンジャの端面に加圧チンプを突設した鋳造装置において
、前記給湯スリーブおよび加圧チップをそれぞれチタン
合金より構成し、また前記プランジャを高熱伝導性銅合
金より構成し、該プランジャに冷却手段を設けたことを
特徴とする。

（２）作　用 チタン合金は熱伝導率が低いので、このチタン合金より
給湯スリーブおよび加圧チップを構成すると、給湯スリ
ーブへの溶湯供給後プランジャによるキャビティへの溶
湯充填終了まで、またはそれ以上の時間において溶湯の
温度が凝固開始温度よりも高く保たれる。

またプランジャを高熱伝導性銅合金より構成し、そのプ
ランジャを冷却すると、加圧チップ周囲においてプラン
ジャ端面近傍の溶湯がプランジャにより急冷されて、加
圧チップと給湯スリーブとの間に凝固リングが形成され
、その凝固リングにより給湯スリーブおよびプランジャ
間のクリアランスがシールされる。

（３）実施例 第１図は鋳造装置りを示し、その鋳型としての金型Ｍは
、昇降自在な上型ｌと、その下方に配設された固定の下
型２とよりなり、それら上、下型１．２の協働で、湯溜
り３と、鋳物成形用キャビティ４と、それらを連通ずる
ランナ５とが画成される。下型２の一端部に、軸線を上
下方向に向けて上端を湯溜り３に連通させた給湯スリー
ブ６が配設され、その給湯スリーブ６に、溶湯に臨む上
端面に加圧チップ７ａを突設し、たプランジャ７が摺動
自在に嵌合される。また下型２にホッパ８を持つ給湯路
９が湯溜り３に連通ずるように設けられ、その給湯路９
に、それを開閉するシールプランジャ１０が摺動自在に
嵌合される。１１はシールプランジャ１０の作動シリン
ダである。

給湯スリーブ６の外周面に、内筒１２ａおよび外筒１２
ｂよりなる冷却筒１２が嵌合され、内、外筒１２ａ、１
２ｂ間に１本の螺旋状または複数段の環状をなす冷却水
路１３が画成される。

プランジャ７に、次のような冷却手段Ｃが設けられる。

即ち、プランジャ７の軸部７ｂに形成された孔７ｃに小
径管７ｄが遊挿されており、冷却水を小径管７ｄより拡
大頭部７ｅの冷却室７ｆに供給し、小径管７ｄ外周面お
よび孔７Ｃ内周面間より排出するものである。

鋳造作業に当っては、下型２（または上型１）のキャビ
ティ形成部に中子（図示せず）を装着１〜、次いで上型
１を下降させて型締めを行う。

そして、給湯スリーブ６およびプランジャ７を水冷し、
またシールプランジャ１０を収縮させて給湯路９を開放
し、さらにプランジャ７を下降した状態で、ホッパ８よ
り給湯路９を通じて湯溜り３を介し給湯スリーブ６に溶
湯を供給し、次いでシールプランジャ１０をその先端が
湯溜り３に至るまで伸長させて給湯路９を閉鎖する。

その後プランジャ７を上昇させて溶湯をランナ５を通じ
てキャビティ４内に射出充填し、引続きプランジャ７を
上昇させてキャビティ４内の溶湯を加圧し、この加圧下
で溶湯を完全凝固させる。

前記給湯スリーブ６および加圧子ツブ７ａはチタン合金
より構成され、またプランジャ７は高熱伝導性銅合金よ
り構成される。給湯スリーブ６内周面には必要に応じて
窒化層等の耐摩耗性コーティング層が形成される。

前記チタン合金としては、Ｔ　１−６Ａｊ！−４Ｖ、Ｔ
ｉ−６Ａｆ−６Ｖ−４３ｎ等が用いられ、その熱伝導率
は０．０１８ｃａｌ／ｃｔａ−ｓ　・”Ｃである。

また前記銅合金としては、熱伝導率０．４５　ｃ　ａｆ
ｆｉ／ｃｍ−ｓ・”ｃのＢｅ−Ｃｕ系合金、熱伝導率０
゜９４ｃａｆｆｉ／ｃｍ・ｓ　・”ＣのＣｒ−Ｃｕ系合
金等が用いられる。

第２図は、鋳造作業時間に対するプランジャの変位量お
よび圧力の関係を示し、線Ａ、、Ａ！がプランジャの変
位量を、また線Ｂ、、Ｂｔがプランジャの圧力をそれぞ
れ表わしている。線Ａ１゜Ｂ、が本発明の場合に該当し
、また線Ａｔ　、　Ｂ２が従来例の場合に該当する。

プランジャの変位量を示す線Ａ＋　、Ａｔにおいて、そ
れらの折曲部はキャビティへ溶湯が充填されたことを示
しており、その充填終了後も本発明では、線Ａ１から明
らかなように変位”ｆｔ　ａ　＋が約１５ｍａ＋と、比
較的大きくなるが、従来例では、線Ａｔから明らかなよ
うに変位ｌａｇが約５１１ＩＤＩと、小さくなる。

またプランジャの圧力を示す線Ｂ、、Ｂ、において、従
来例の場合は、線Ｂ、から明らかなようにキャビティへ
の溶湯充填終了直前にピークａが現われている。これは
、溶湯中に現出した凝固層のプランジャによる破壊が行
われていることに起因するものと考えられる。このよう
なピークの現出は、給湯スリーブとプランジャとのクリ
アランスが小さいため、それらの間にかじりが発生して
いることも一因となる。

本発明において、線Ａ、から明らかなようにキャビティ
４への溶湯充填終了後に比較的大きなプランジャ７の変
位！ａＪが得られ、また線Ａ２から明らかなようにプラ
ンジャ７の圧力にピークが現出しない理由は、給湯スリ
ーブ６および加圧チップ７ａを熱伝導率の低いチタン合
金より構成することにより、給湯スリーブ６への溶湯供
給後プランジャ７によるキャビティ４への溶湯充填終了
まで、またはそれ以上の時間において溶湯の温度を凝固
開始温度よりも高く保つことができるからである。その
結果、変位量ｄ１に伴う大きな押湯効果を得て鋳造品質
の向上を図ることができる。

またプランジャ７を高熱伝導性銅合金より構成し、その
プランジャ７を冷却するので、第３図に示すように加圧
チップ７ａ周囲において、プランジャ７上端面近傍の溶
湯ｍが急冷されて加圧チップ７ａと給湯スリーブ６との
間に凝固リングＲが形成され、その凝固リングＲにより
給湯スリーブ６とプランジャ７との間のクリアランスが
シールされる。これにより前記クリアランスへの溶湯ｍ
の浸入が防止され、またチタン合金と銅合金との良好な
摺動特性と相俟ってプランジャ７の射出動作を円滑に行
うことができる。このように凝固リングＲによるシール
作用を得るようにすると、給湯スリーブ６およびプラン
ジャ７間のクリアランスの寸法精度を緩和できるといっ
た設計上の利点がある。

なお、本発明は給湯スリーブ６の軸線を水平にした鋳造
装置にも適用される。

Ｃ１発明の効果 本発明によれば７、給湯スリーブおよび加圧チップをチ
タン合金より構成したので、給湯スリーブに供給された
溶湯の温度を高く保ち、これにより鋳造条件の管理幅を
広げることができ、また大きな押湯効果を得て鋳造品質
の向上を図ることができる。

またプランジャの冷却に伴い形成された凝固すングによ
るシール作用と、チタン合金製給湯スリーブおよび銅合
金製プランジャ間の良好な摺動特性とにより、プランジ
ャの射出動作を円滑に行い、給湯スリーブおよびプラン
ジャの耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明鋳造装置の一実施例を示す寝所正面図、
第２図は鋳造作業時間に対するプランジャの変位量およ
び圧力の関係を示すグラフ、第３図は給湯後の鋳造装置
の要部寝所正面図である。 Ｃ・・・冷却手段、Ｍ・・・鋳型としての金型、４・・
・キャビティ、６・・・給湯スリーブ、７・・・プラン
ジャ、７ａ・・・加圧チンプ 特　許　出　願　人　　　本田技研工業株式会社代理人
弁理士　　落　合　　　健 同 １）　　中　　　隆　　　秀 第２図 鋳造作業時間 （Ｓ（ＩＣ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋳型のキャビティに連通する給湯スリーブに、プランジ
   ャを摺動自在に嵌合し、溶湯に臨む前記プランジャの端
   面に加圧チップを突設した鋳造装置において、前記給湯
   スリーブおよび加圧チップをそれぞれチタン合金より構
   成し、また前記プランジャを高熱伝導性銅合金より構成
   し、該プランジャに冷却手段を設けたことを特徴とする
   鋳造装置。