JPH0224517Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、溶湯をキヤビテイ内で加圧状態で凝
固させることにより高密度で均一な組織を有する
鋳造製品を得るようにした竪型加圧鋳造装置に関
する。

（従来技術） 鋳造方法の一種として、主として軽合金の鋳造
に使用される高圧凝固鋳造法或いは溶湯鍛造法
は、金型（下型）におけるキヤビテイの直下にス
リーブによつて内周面を形成された湯通路を設け
ると共に、該湯通路に注入した溶湯を上記スリー
ブ内を摺動するプランジヤによつてキヤビテイ内
に押し込んで、該溶湯を加圧状態の下で凝固させ
るもので、高密度で均一な組織を有する鋳造製品
が得られるという特徴がある。しかし、この方法
においては、上記湯通路に注入された溶湯のスリ
ーブ内周面に接触する部分がキヤビテイ内に押し
込まれる前に凝固して所謂初期凝固層が形成さ
れ、これがプランジヤの上動によつてキヤビテイ
内に持ち込まれて、製品内に鋳ぐるまれるという
問題がある。つまり、このような非加圧下で凝固
した初期凝固層は組織が粗いため、これが鋳ぐる
まれた製品は局部的に組織の欠陥を有することに
なつて、強度が低下するのである。

溶湯鍛造におけるこのような問題に対処するも
のとしては、例えば特公昭56−5621号公報に開示
された発明がある。これは、第５図に示すよう
に、下型１におけるキヤビテイ２の直下にスリー
ブ３によつて内周面を形成された湯通路４を設
け、且つ上記スリーブ３内を上下に摺動するプラ
ンジヤ５を備えた構成において、上記スリーブ３
の上部内周面に湯通路４内に突出するようにサー
クリツプ６を備えるようにしたものである。これ
によれば、第６図に示すように、スリーブ３の内
周面に形成された初期凝固層７がプランジヤ５の
上動によつて削り取られて上方に押し上げられた
時に、該層７がサークリツプ６によりキヤビテイ
内に侵入することが阻止され、或いはキヤビテイ
内で再び溶融される程度に細かく粉砕されること
になる。従つて、この初期凝固層が製品内に含ま
れることによる該製品の局部的な組織の欠陥が防
止される。しかし、この発明によると、上記サー
クリツプ６が製品に鋳込まれることになつて、一
回の鋳造作業毎に新たなサークリツプ６を補充し
なければならないことになる。

（考案の目的） 本考案は高圧凝固鋳造ないし溶湯鍛造における
上記のような実情に対処するもので、初期凝固層
のキヤビテイ内への侵入阻止手段として、前記公
報で開示された発明のように一鋳造作業毎にサー
クリツプ等の侵入阻止部材を補充する必要がな
く、しかも耐圧性に優れた初期凝固層の侵入阻止
手段を実現することを目的とする。

（考案の構成） 即ち、本考案に係る竪型加圧鋳造装置は、金型
のキヤビテイ直下に円筒状の湯通路を設け、該湯
通路に注入された溶湯をプランジヤにより加圧し
て上記キヤビテイ内で凝固させるようにした構成
において、上記湯通路の周囲に放射状に且つ進退
可能に多数の可動片を配置すると共に、これらの
可動片の外側にリング体を配置し、且つ該リング
体を回動させる駆動手段を備える。上記各可動片
は、前進時に先端部が湯通路の内周面より内方に
突出して全体として該内周面に環状突起を形成す
るように構成される。また、上記リング体は、一
方向への回動時に各可動片を後端面から押圧して
一斉に前進させ且つ溶湯の加圧に伴つて各可動片
に作用する後退方向の圧力を受止めるカム面を有
し、更に該リング体と各可動片との間にはリング
体の他方向への回動によつて各可動片を後退させ
るカム機構が設けられる。

（考案の効果） 上記の構成によれば、加圧鋳造時に上記各可動
片を前進させることによつて湯通路の内周面に環
状突起が形成されることにより、初期凝固層のキ
ヤビテイ内への侵入が阻止され、これにより高密
度で均一な組織を有する鋳造製品が得られると共
に、型ばらし時には各可動片を後退させることに
より製品を容易に取出すことができ、従つてサー
クリツプ等の初期凝固層の侵入阻止部材を一鋳造
作業毎に補充する面倒が解消される。また、上記
各可動片は環状突起を構成した時にリング体のカ
ム面によつて後方から受止められるので、溶湯の
圧力によつて後退することがなく、従つて耐圧性
に優れた強固な環状突起が形成されて、初期凝固
層の製品内への侵入が確実に阻止されることにな
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図に示すように竪型加圧鋳造装置１０は、
下面にキヤビテイ１１の上半部が形成された上型
１２と、上面にキヤビテイ１１の下半部が形成さ
れた下型１３とを有すると共に、この下型１３に
はキヤビテイ１１の直下に円筒状の湯通路１４が
形成され、且つ該湯通路１４の下部内周面を形成
するスリーブ１５内にプランジヤ１６が上下摺動
可能に嵌挿されている。

また、下型１３における湯通路１４の上部には
初期凝固層の侵入阻止機構２０が設けられてい
る。この機構２０は、第１図及び第２，３図に示
すように、湯通路１４を中心として放射状に配置
された複数個（図例では８個）の可動変２１…２
１と、これらの可動片２１…２１の外側に配置さ
れたリング体３１とを主たる要素として構成され
ている。

上記各可動片２１は、湯通路１４側の端部に設
けられた扇形部２２と、該扇形部２２から外方に
延びる延長部２３とを有し、該延長部２３が下型
１３に湯通路１４を中心として放射方向に形成さ
れたガイド溝１３ａに進退自在に保持されてい
る。そして、第２図に示すように、各可動片２１
…２１が前進した時に、扇形部２２の両側面が隣
接するもの同志対接することにより所定位置で前
進が規制されると共に、この状態で扇形部２２の
先端部２４が上記湯通路１４の内周面１４ａから
所定量突出し、この内周面１４ａから突出した各
可動片２１…２１の先端部２４…２４により該内
周面１４ａに連続した環状突起Ａが形成されるよ
うになつている。また、各可動片２１における延
長部２３の後端面は該可動片２１の進退方向に対
して斜交する第１傾斜面２５とされていると共
に、該可動片２１（延長部２３）の後端部には下
方への突出部が形成され、該突出部の内側の面が
上記第１傾斜面２５と同方向に傾斜された第２傾
斜面２６とされている。

一方、上記リング体３１は、下型１３に形成さ
れたリング状の溝１３ｂに回動自在に嵌合されて
いると共に、該リング体３１の内周面には上記可
動片２１…２１と同数の内方への突出部３２…３
２が形成され、各突出部３２…３２の先端面が可
動片２１…２１の後端における第１傾斜面２５…
２５と同方向に傾斜して互いに対接するカム面３
３…３３とされている。これにより、該リング体
３１のａ方向の回動によつて各カム面３３…３３
を介して各可動片２１…２１が一斉に前進される
ようになつている。また、このリング体３１の下
部には内径が上部より小さな小径部３４が形成さ
れていると共に、該小径部３４の上面に上記各可
動片２１…２１における第２傾斜面２６…２６の
側方に位置するようにピン３５…３５が突設され
ている。これらのピン３５…３５は、リング体３
１が第２図に示す状態からｂ方向に回動した時に
上記各可動片２１…２１の第２傾斜面２６…２６
に夫々側方から当接し、各可動片２１…２１を一
斉に後退させるように作用する。そして、このリ
ング体３１の外周面にはギヤ３６が形成され、こ
のギヤ３６にラツク４１が噛合されて、該ラツク
４１のa′，b′方向への移動によりリング体３１が
夫々ａ，ｂ方向に回動されることになつている。

次に上記実施例の作用を説明する。

先ず、第１図に示すように上型１２と下型１３
とを分離し、且つ下型１３におけるスリーブ１５
内を上下動するプランジヤ１６を下方に位置させ
た状態で、第２図に示すようにラツク４１をa′方
向に移動させて、リング体３１をａ方向に回動さ
せる。この時、該リング体３１の内周面における
各突出部３２…３２の先端のカム面３３…３３が
各可動片２１…２１の後端の第１傾斜面２５…２
５に対接すると共に、そのカム作用によつて各可
動片２１…２１を前進させる。そして、図示のよ
うに各可動片２１…２１における扇形部２２…２
２の両側面が隣接するもの同志当接した時点で各
扇形部２２…２２の先端部２４…２４により湯通
路１４の内周面１４ａに突出する環状突起Ａが形
成される。

次に、この状態で上記湯通路１４内に溶湯を注
入すると共に、第１図に鎖線で示すように下型１
３と上型１２とを型合せし、その後プランジヤ１
６を上動させる。このプランジヤ１６の上動によ
り、上記湯通路１４内の溶湯が上型１２と下型１
３との間に形成されたキヤビテイ１１内に押し込
まれると共に、該キヤビテイ１１内で加圧された
状態で凝固する。これにより、高密度の且つ均一
な組織を有する鋳造製品が形成されることにな
る。

然して、上記湯通路１４に溶湯を注入した時、
該溶湯のうちの湯通路１４の内周面１４ａに接触
している一部の溶湯は、該内周面１４ａからの冷
却作用によつてキヤビテイ１１内に押し込められ
る前に凝固し、内周面１４ａに初期凝固層を形成
する。そして、この初期凝固層が上記プランジヤ
１６の上動によつて湯通路内周面１４ａから削り
取られ、該湯通路内１４の溶湯と共にキヤビテイ
１１内に侵入しようとする。しかし、該湯通路１
４の上部には上記のようにして内周面１４ａに環
状突起Ａが形成されているから、第１図に鎖線で
示すように初期凝固層Ｂのキヤビテイ１１内への
侵入が阻止され、或いはキヤビテイ内で再び溶融
される程度に細かく粉砕されることになる。これ
により、初期凝固層がキヤビテイ内で製品内に鋳
ぐるまれて該製品の組織に局部的な欠陥を生じさ
せることが防止される。

ここで、上記プランジヤ１６を上動させて溶湯
をキヤビテイ１１内に押し込んだ際に、溶湯の圧
力が上記環状突起Ａを構成している各可動片２１
…２１に後退方向に作用することになるが、各可
動片２１…２１は後端の第１傾斜面２５…２５が
リング体３１のカム面３３…３３によつて受止め
られているから、上記圧力に負けて可動片２１…
２１が後退することがなく、従つて環状突起Ａが
所要の形状に保持されて初期凝固層のキヤビテイ
１１内への侵入を確実に阻止する。

また、各可動片２１…２１は高温の溶湯にさら
されるので熱膨張するのであるが、多数個に分割
されているので個々の可動片２１…２１について
の熱膨張量は小さく、従つて熱膨張によつて進退
が困難になる等の作動不良を生じることがない。

一方、上記のようにしてキヤビテイ１１内に押
し込まれた溶湯が凝固し、所定の製品が形成され
ると、上型１２と下型１３とを分離すると共に、
第２図に示すラツク４１をb′方向に移動させてリ
ング体３１をｂ方向に回動させる。この時、第４
図に示すように該リング体３１におけるピン３５
…３５が各可動片２１…２１における第２傾斜面
２６…２６に夫々当接して各可動片２１…２１を
後退させることにより、これらの可動片２１…２
１における扇形部２２…２２の先端部２４…２４
が湯通路１４の内周面１４ａより外方に後退す
る。これにより、製品を下型１３から取出すこと
が可能となる。尚、下型１３から取出された製品
の下部には上記環状突起Ａに対応する円周溝が形
成されると共に、該溝の直下部に初期凝固層が鋳
込まれた部分が生じるが、これらの部分は最終的
には削除されるので、最終製品に初期凝固層を含
む部分が残留することはない。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案竪型加圧鋳造装置の実施例
を示すもので、第１図は環状突起を形成した状態
を示す第２図−線による縦断面図、第２図は
第１図−線で切断した横断面図、第３図は第
２図−線で切断した要部縦断面図、第４図は
環状突起を解消させた状態を示す横断面図であ
る。第５，６図は従来例を示す断面図及びその作
用を示す要部拡大断面図である。 １０……竪型加圧鋳造装置、１１……キヤビテ
イ、１３……金型（下型）、１４……湯通路、１
４ａ……内周面、２１……可動片、２４……先端
部、３１……リング体、３３……カム面、２６，
３５……カム機構（２６……傾斜面、３５……ピ
ン）、３６，４１……駆動手段（３６……ギヤ、
４１……ラツク）、Ａ……環状突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金型のキヤビテイ直下に円筒状の湯通路を設
   け、該湯通路に注入された溶湯を竪方向に加圧し
   て上記キヤビテイ内で凝固させるようにした竪型
   加圧鋳造装置であつて、上記湯通路の周囲に放射
   状に且つ進退可能に配置され、前進持に先端部が
   上記湯通路の内周面より内方に突出することによ
   り全体として該内周面に環状突起を形成する多数
   の可動片と、これらの可動片の外側に配置され、
   一方向への回動により各可動片を一斉に前進させ
   且つ該可動片に作用する後退方向の圧力を受止め
   るカム面を有すると共に、他方向への回動により
   各可動片を後退させるカム機構が該可動片との間
   に設けられたリング体と、このリング体を回動さ
   せる駆動手段とが備えられていることを特徴とす
   る竪型加圧鋳造装置。