JPH0342988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加圧鋳造法及びその実施に使用する
鋳造装置に係り、特に少なくとも一部を鋳砂によ
り構成された鋳型を用いて加圧鋳造を行う鋳造法
及び装置に係る。

砂中子を使用した金型鋳造法や砂型鋳造法の如
く、鋳造キヤビテイを郭定する壁面の少なくとも
一部が鋳砂により構成された鋳型を用いて行われ
る鋳造法に於ては、鋳造キヤビテイを郭定する壁
面の全てが金属により構成された鋳型を用いて行
われる鋳造法に比して金属の凝固時間が長く、ガ
スの発生が多くなり、ピンホール等のガス欠陥が
発生し易く、良質の耐圧製品を鋳造することが難
しい。

上述の如き砂中子又は砂型を用いた鋳造法に於
ける問題に鑑み、鋳型を気密室内に納め、気密室
の気圧を大気圧以上に上昇せしめて鋳型と共に鋳
造キヤビテイ内の溶湯を加圧し、加圧雰囲気下で
溶湯を凝固させる加圧鋳造法が提案されており、
これは例えば特開昭50−45723号公報に示されて
いる。かかる加圧鋳造法には、金属の凝固時間が
短縮され、砂中子又は砂型が用いられてもガス欠
陥の発生を抑制でき、また強度が低い砂中子、砂
型が用いられてもこれらが破損しないという利点
を有している。

しかし、従来の加圧鋳造法に於ては、注湯完了
後に気密室の気圧を上昇せしめて加圧雰囲気を作
る際、加圧途中に於て鋳造キヤビテイ内の溶湯に
比して砂中子、砂型内部の圧力上昇が遅れ、この
ため鋳造キヤビテイの溶湯と砂中子、砂型内部と
の間に差圧が生じ、溶湯の差込みや凝固表面から
の溶湯のしみ出しが生じ、良質の鋳肌を有する鋳
物を得ることが難しい。このため従来は通気性の
低い砂中子や砂型或いは塗り型を使用することに
より鋳肌荒れの防止を行つているが、この場合鋳
造キヤビテイ内の溶湯全体を均一に加圧する効果
が減少し、加圧鋳造本来の効果が十分に発揮され
なくなる虞れがある。

本発明は、従来の加圧鋳造法に於ける上述の如
き問題に鑑み、鋳造キヤビテイを郭定する壁面が
鋳砂部よりなり、且該鋳砂部の外面が鋳型外に露
呈している場合には、鋳砂部は加圧室と鋳造キヤ
ビテイとの間にて通気性を有していることを有効
に利用し、加圧鋳造法本来の効果を損ねることな
く良好な鋳肌を有する良質な鋳物を鋳造すること
ができる改良された加圧鋳造法及びその鋳造法の
実施に使用する鋳造装置を提供することを目的と
している。

かかる目的は、本発明によれば、鋳造キヤビテ
イを郭定する壁面の少なくとも一部が鋳砂により
構成され、その鋳砂部の少なくとも一部の外面が
鋳型外に露呈している鋳型を用いて加圧鋳造を行
う鋳造法に於て、鋳型の注湯口より注湯を行い、
注湯後に前記鋳型の鋳砂部に於ける通気度と同等
或いはそれ以下の通気度を有する蓋部材により前
記鋳型の注湯口を閉じ、前記鋳型を収容した気密
室の気圧を大気圧以上に上昇せしめ、該気密室の
圧力を前記鋳型の鋳砂部の通気構造を経て前記鋳
造キヤビテイ内の溶湯に作用させ、該溶湯を加圧
することを特徴とする加圧鋳造法、及び該鋳造法
を実施するための装置にして、鋳型を収容する開
閉可能な気密容器と、前記気密容器内にて前記鋳
型の注湯口を閉じる蓋部材であつて前記鋳型の鋳
砂に於ける通気度と同等或いはそれ以下の通気度
を有するよう構成されている蓋部材と、前記気密
容器へ圧縮気体を供給する圧縮気体供給装置とを
有していることを特徴とする加圧鋳造装置によつ
て達成される。

本発明による加圧鋳造法によれば、鋳造キヤビ
テイ内の溶湯の圧力上昇に先立つて鋳砂部内の気
体の圧力が上昇するので、鋳造キヤビテイ内の溶
湯の鋳砂部への差込みや凝固表面からの溶湯の滲
み出しが生じることが回避され、良質の鋳肌を有
する鋳物が得られるようになる。

また本発明の詳細な特徴によれば、鋳砂部から
の加圧と並行して注湯口からも圧力が作用するよ
う前記蓋部材が前記鋳型の鋳砂に於ける通気度と
同等或いはそれ以下の通気度を有するよう構成さ
れていてよい。通気性を有する蓋部材は砂中子を
用いる金型鋳造に於て特に有用である。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本発明による加圧鋳造装置の一つの実
施例を示す断面図である。図に於て、１は基板
を、２は基板１の側が開口した箱部材を各々示し
ている。箱部材２は、シリンダ装置３によつて図
にて上下方向に駆動され、図示されている如き降
下位置にある時にはその開口周縁部４にて基板１
に当接し、その内側に基板１と共に気密室５を構
成するようになつている。

基板１上には下型６と上型７が配置され、これ
らは気密室５内に収納されるようになつている。
下型６と上型７は砂型により構成され、砂中子８
と共働して鋳造キヤビテイ９を郭定している。こ
れにより鋳造キヤビテイ９を郭定する壁面は全て
鋳砂により構成され、この鋳砂部、即ち下型６と
上型７とは側周壁にてその外面が鋳型外に露呈し
ている。上型７には複数個の湯口１０が設けられ
ており、これら湯口は各々上型７の上面に開口し
ている。

箱部材２の天井面部にはホルダ１１によつて蓋
部材１２が上下方向に移動可能に設けられてお
り、該蓋部材は上型７の上面に対向し、圧縮コイ
ルばね１３によつて図にて下方へ、即ち上型７の
上面へ向けて可撓的に付勢されている。

また蓋部材２には圧縮気体出入口１４が設けら
れており、この出入口１４は可撓性ホース１５、
導管１６、圧縮気体供給弁１７、導管１８を経て
圧縮機の如き圧縮気体供給装置１９に接続され、
またホース１５、導管１６，２０を経て排気弁２
１に接続されている。また導管１６には圧力計２
２が設けられている。この鋳造法に用いる圧縮気
体は鉄系金属の鋳造の場合には大気でよく、アル
ミニウムの如く活性金属の鋳造の場合には介在物
の減少効果を得るため不活性ガスであることが好
ましい。

次に上述した如き構成からなる加圧鋳造装置を
用いて本発明による加圧鋳造法を実施する要領に
ついて説明する。

先ず蓋部材１２を上昇させた状態にて基板１上
に下型６を配置し、該下型に砂中子８を取付け、
そして下型６上に上型７を取付け、型締めを行
う。次に湯口１０より鋳造キヤビテイ９へ溶湯を
注入する。

注湯完成後に、シリンダ装置３を作動させて蓋
部材１２を降下させ、その開口周縁部４を基板１
上に当接させ、気密室５を閉じる。この時には蓋
部材１２が圧縮コイルばね１３のばね力によつて
上型７の上面に押付けられ、湯口１０が閉じられ
る。次に圧縮気体供給弁１７を開き、圧縮空気供
給装置１９より圧縮空気を気密室５内に供給し、
該気密室内の気圧を大気圧以上の所定気圧、例え
ば５〜10気圧程度に上昇せしめる。気密室５内の
圧力は鋳砂によつて構成された下型６及び上型７
の砂粒子間を経て鋳造キヤビテイ９内の溶湯に及
び、該溶湯が加圧される。従つて、この場合には
鋳造キヤビテイ９内の溶湯の加圧に先立つて下型
及び上型の壁部内の圧力が上昇し、従つて型の壁
部内の圧力が鋳造キヤビテイ９内の溶湯圧力より
低い状態が生じることがなく、型内への溶湯の差
込みや凝固表面からの溶湯のしみ出しが生じるこ
とが回避される。これにより良好な鋳肌を有し、
しかもガス欠陥がない良質な鋳物が得られる。

鋳造キヤビテイ９内の溶湯が完全に凝固するま
で気密室９内の加圧雰囲気を保ち、前記溶湯が完
全に凝固した後に圧縮気体供給弁１７を閉じて排
気弁２１を開き、気密室９内の排気を行つて、該
気密室内の圧力を減少させる。この後にシリンダ
装置３を駆動して蓋部材１２を上昇させ、その後
に型開きを行つて鋳造品の取出しを行う。

第２図は本発明による加圧鋳造装置の他の一つ
の実施例を示している。尚、第１図に於て、第２
図に対応する部分は第１図に付した符号と同一の
符号により示されている。かかる実施例に於て
は、下型６及び上型７が金型により構成され、中
子８のみが鋳砂によつて構成されている。砂中子
８は中空体として構成され、その巾木部８ａにて
気密室５に連通している。また蓋部材１２は砂中
子８と同等或いはそれ以下の通気性を有する耐火
物により構成されている。

かかる実施例に於ても、注湯後に於て気密室５
内の圧力を上昇せしめる以前に蓋部材１２によつ
て湯口１０を閉じ、その後に気密室５内の圧力を
上昇させることにより、その圧力が砂中子８及び
蓋部材１２を経て鋳造キヤビテイ９内の溶湯に及
び、砂中子の壁部内の圧力が溶湯圧力より低い状
態が生じることなく、砂中子への溶湯の差込みや
凝固表面からの溶湯のしみ出しが生じることがな
く、良好な鋳肌を有し、しかもガス欠陥がない良
質な鋳物が得られる。

またこの実施例に於ては、蓋部材１２が通気性
を有していることから湯口１０からも溶湯に圧力
が作用するようになり、加圧鋳造の効果がよりよ
く得られるようになる。尚、この場合湯口１０よ
りの溶湯の加圧により溶湯圧力が砂型内圧より高
くなると、本発明による加圧鋳造法の本来の効果
が得られなくなるから、この様な事態が生じない
よう蓋部材１２の通気度が設定されればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は各々本発明による加圧鋳造
装置の実施例を示す縦断面図である。 １……基板、２……蓋部材、３……シリンダ装
置、４……開口周縁部、５……気密室、６……下
型、７……上型、８……砂中子、９……鋳造キヤ
ビテイ、１０……湯口、１１……ホルダ、１２…
…蓋部材、１３……圧縮コイルばね、１４……圧
縮流体出入口、１５……可撓性ホース、１６……
導管、１７……圧縮気体供給弁、１８……導管、
１９……圧縮気体供給装置、２０……導管、２１
……排気弁、２２……圧力計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳造キヤビテイを郭定する壁面の少なくとも
   一部が鋳砂により構成され、その鋳砂部の少なく
   とも一部の外面が鋳型外に露呈している鋳型を用
   いて加圧鋳造を行う鋳造法に於て、鋳型の注湯口
   より注湯を行い、注湯後に前記鋳型の鋳砂部に於
   ける通気度と同等或いはそれ以下の通気度を有す
   る蓋部材により前記鋳型の注湯口を閉じ、前記鋳
   型を収容した気密室の気圧を大気圧以上に上昇せ
   しめ、該気密室の圧力を前記鋳型の鋳砂部の通気
   構造を経て前記鋳造キヤビテイ内の溶湯に作用さ
   せ、該溶湯を加圧することを特徴とする加圧鋳造
   法。 ２ 鋳型を収容する開閉可能な気密容器と、前記
   気密容器内にて前記鋳型の注湯口を閉じる蓋部材
   であつて前記鋳型の鋳砂に於ける通気度と同等或
   いはそれ以下の通気度を有するよう構成されてい
   る蓋部材と、前記気密容器へ圧縮気体を供給する
   圧縮気体供給装置とを有していることを特徴とす
   る加圧鋳造装置。