JPH035900B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属及びその他の材料を鋳造する心
肺ピストン方法及びその実施に使用する装置に関
し、特に繰返し使用可能の金属鋳型内に非鉄金属
及び合金、珪酸塩材料等を鋳造するために使用さ
れる水平噴射チヤンバを備えたピストン装置を提
案するものである。

従来の心肺ピストン方法による金属及びその他
の材料の鋳造においては、鋳造用鋳型に溶融物を
注入している間に、ガスの逆圧が生起され、溶融
物の流れは層流か又は層流に近いものになる。鋳
型への注入後、鋳物本体の凝固が、１５乃至２５
MPaの範囲内で２方向から圧力の作用を受けて
生じる。

この方法の欠点は溶融物の注入の間に鋳造用鋳
型の空間内にガスの逆圧が生起され、これが流れ
ている溶融物の前面に、０から前もつてセツトさ
れた最終圧力までの種々の大きさのガスの逆圧を
作用させることにある。この結果、この圧力の生
起速度に拘らず、鋳造用鋳型の異なる領域におけ
る注入の熱的及び物理的条件並びに溶融物と接触
する鋳型の内部空間壁にて起きる初期凝固の条件
が異なる。これら全ては鋳物本体の性質に悪影響
を及ぼす。

この方法を実施する従来の装置は、水平噴射チ
ヤンバーを備えたピストンダイカスト装置の可動
及び固定のプラテンに取付けられた夫々可動及び
固定のダイを有する。固定ダイは水平噴射チヤン
バに連結されており、このチヤンバには溶融物の
注入するための穴が配設されている。可動ダイに
は、排除器が配設されており、供給器のヘツドキ
ヤリア用の穴が加工されている。供給器のヘツド
キヤリアには垂直の水圧シリンダが固定されてお
り、この水圧シリンダは可動ダイに固定されて取
付けられている。排除器は可動ダイ内でシールさ
れており、可動ダイは作動状態にて固定ダイ内の
１対のＯリングによりシールされる。固定ダイに
はころ軸套が配設されており、ころ軸套は水平噴
射チヤンバの前面に向つてシールされている。噴
射ピストンのピストンロツドはキヤリア内のクラ
ンプによりシールされている。噴射ピストンの背
後の水平噴射チヤンバの空間及び鋳型の作動内部
空間を有する空間、供給器のヘツドの空間及び噴
射ピストンの前の空間はガス導管により相互に連
結されている。固定ダイ内はころ軸套が配設され
ている。

この装置の欠点は以下の如くである。ガスの逆
圧を速やかに生起させるために、供給器ヘツドの
可動キヤリアが鋳造用鋳型への注入の間その最終
の位置から所定の距離だけ離間した位置に位置せ
しめられ、注入過程の末期においてのみ最終位置
に移動される。これは溶融物の移動前面が到達し
たレベルに追随する装置を必要とし、この装置が
作動しなかつた場合の損傷に対する安全予防策が
必要である。

両半割ダイにおける特定の座部にてキヤリアの
衝撃的な金属対金属のシールが接触面の表面の著
しい摩耗をもたらす。これは、その排気孔の頻繁
な再調整を必要とする。

従つて、本発明の主要な目的は、鋳造用鋳型の
作動空間内におけるガス圧の生起が溶融物の流れ
に依存せず、噴射チヤンバ内に溶融物を注入する
ための穴のシールがシール表面の特性に依存しな
いような金属及びその他の材料を鋳造する心肺ピ
ストン方法並びにその実施に使用する装置を提供
することにある。

この目的は、鋳造が同時にガス逆圧をうける圧
力下でなされ、鋳型内の溶融物の凝固は15乃至
25MPaの限界範囲内での２方向の圧力の作用下
で生じる方法により達成される。本発明によれ
ば、鋳造過程が開始する前に、鋳造用鋳型の内部
空間及び水平噴射チヤンバの空間が分離され、次
いで鋳造用鋳型の内部空間内にガス圧が生起され
る。同時に、溶融物が水平噴射チヤンバ内に注入
される。鋳造過程が開始されたときは、鋳造用鋳
型の内部空間及び水平噴射チヤンバの空間は連結
される。

この目的は、その方法を実施するための装置に
よつても達成される。この装置は水平噴射チヤン
バを備えたピストンダイカスト装置の可動及び固
定のプラテンに夫々取付けられた可動及び固定ダ
イを有する。水平噴射チヤンバ内にはピストンロ
ツドを備えた噴射ピストンが配設され、このチヤ
ンバには溶融物を注入する穴が配設されている。
固定ダイ内にはころ軸套が配設されている。固定
ダイは水平噴射チヤンバに連結されており、可動
ダイ内には排除器が配設されている。本発明によ
れば、可動ダイ内には水平の水圧シリンダに連結
された可動ロツクが配設されている。この水平の
水圧シリンダは可動ダイに固定して取付けられて
いる。ころ軸套には可動ロツクの前部に対応する
座部が形成され（加工され）ている。水平噴射チ
ヤンバ内に溶融物を注入する穴が水平噴射チヤン
バに固定して取付けられたセミシリンダに対して
シールされている。セミシリンダ内にはスプリン
グによりセミシリンダ及び可動のシール板に取付
けられたといが配設されている。セミシリンダ及
び搬送板に固定して取付けられた水平の柱上に可
動のシール板が取付けられている。搬送板には可
動のシール板に連結された第２の水平の水圧シリ
ンダが取付けられている。セミシリンダ内の空間
及び噴射ピストンの背後の水平噴射チヤンバの空
間は共通のガス導管を介して連結される。

この方法の利点は以下の如くである。溶融物を
噴射チヤンバ内に注入する過程に拘らず、ガス圧
が鋳型の作動内部空間内に生起される。従つて、
鋳型への注入の間に、各時点で一定の大きさのガ
ス圧が流れる溶融物の前面に作用する。これは内
部空間の壁に沿う初期凝固の進行について均一な
条件を与える。そして、これは体積の損失の補
償、適切な凝固組織（マクロ組織）及び鋳物の物
理的機械的特性の改善について、好ましい可能性
を与える。

この方法は溶融物の噴射チヤンバ内への注入の
間及び鋳型への充填の間において、溶融物に作用
する異なる組成のガス混合物の使用が可能であ
る。これはガスの混合の効果を確かに増加させ
る。

本発明の方法の実施に使用する装置の利点は以
下の如くである。水平に動くロツクにより、鋳造
用鋳型の作動内部空間及び水平噴射チヤンバの空
間のシールが分離して相互に独立してなされる。
この結果として、ガス圧が溶融物の注入と同時に
生起され、供給器のヘツドの垂直に動くキヤリア
がその最終位置に滑らかにまた衝撃を受けること
なく到達する。そして、接触する金属の表面は損
傷されず、その中に加工された排気孔はその大き
さを保持する。

この装置は流れる溶融物の前面の位置に依存す
るその最終位置への供給器のヘツドの移動に追随
する装置を有しないと共に、追随装置の故障の場
合に対する安全装置も有しない。

この装置は溶融物の注入するための穴の安定的
なシールを提供し、これはシール表面の状態に依
存しない。従つて、溶融物を水平噴射室内に注入
している間に生じる溶融物の摘下及びスプラツシ
ユをひき起こすことになるシール不良の危険並び
に鋳物の取外しに必要な鋳造条件に対する妨害を
回避することができる。

以下、本発明の実施例について添付の図面を参
照して具体的に説明する。第１図は溶融物を水平
噴射チヤンバ内に注入動作している間及び鋳造用
鋳型内のガス圧力が生起している間の装置を示す
模式図、第２図は鋳造用鋳型に溶融物を注入して
いる間の装置を示す模式図、第３図は可動及び固
定ダイの一部、水平噴射チヤンバ並びにそれに固
定された装置の長手方向断面図である。この実施
例の装置は、水平噴射チヤンバ３を備えたピスト
ン圧力ダイカスト装置の可動及び固定の垂直プラ
テンに夫々取付けられた可動ダイ１及び固定ダイ
２を有する。これらダイ１，２間で鋳型の内部空
間が規定されており、この内部空間の上部には垂
直方向に移動可能なヘツドキヤリア３０が設けら
れている。水平噴射チヤンバ３内には、ピストン
ロツドを備えた噴射ピストン４が配設されてい
る。固定ダイ２は水平噴射チヤンバ３に連結され
ている。それらの間のシールはころ軸套６と水平
噴射チヤンバ３の前部との間の大きな平坦なガス
ケツト５よりなされている。ころ軸套６固定ダイ
２内に設けられている。動作位置において、可動
ダイ１は固定ダイ２内の１対のＯリング７により
シールされる。ころ軸套６を介して鋳造用鋳型の
内部空間へ向うノズルはその前部にて可動ロツク
８によりシールされ、この可動ロツクは可動ダイ
１に固定して取付けられた水平の水圧シリンダ９
に連結されている。可動ロツク８は可動ダイ１内
に配設されている。水平の水圧シリンダ９のピス
トンロツドは可動ダイ１内にてＫ型のシールリン
グ１０によりシールされている。水平噴射チヤン
バ３の後端はキヤリア１２内の小さな平坦なガス
ケツト１１により正面でシールされ、キヤリア１
２内には噴射ピストン４のピストンロツドが１対
のＫ型シールリング１３及びクランプ１４により
シールされている。水平の噴射チヤンバ３内に溶
融物１５を注入するための穴は平坦な水平ガスケ
ツト１６によりセミシリンダ１７に対してシール
されており、セミシリンダ１７は水平噴射チヤン
バ３に固定して取付けられている。セミシリンダ
１７内には、溶融物を注入するためのとい１８が
水平軸上に取付けられている。セミシリンダ１７
の平坦な壁には水平の案内注１９が固定されて取
付けられており、案内注１９の後端には搬送板２
０が固定取付けられている。セミシリンダ１７の
平坦な部分におけるとい１８用の穴はＯリング２
１によりシールされている。Ｏリング２１は水平
の案内柱１９に取付けられた可動のシール板２２
の溝内に配置されている。可動のシール板２２
は、搬送板２０に固定して取付けられた第２の水
平シリンダ２３に連結されている。とい１８はス
プリング２４により可動のシール板２２に連結さ
れ、スプリング２５によりセミシリンダ１７に連
結されている。噴射ピストン４の背後の水平噴射
チヤンバ３の空間は共通のガス導管２６を介して
シリンダ１７の空間に連結されている。この共通
ガス導管２６は圧力ガス源及び大気に連結されて
いる。共通ガス導管２６には第１の電磁弁２７、
第２の電磁弁２８及び第３の電磁弁２９が配設さ
れている。ころ軸套６には、可動ロツク８の前部
に対応する座部３１が加工されている。

次に動作について説明する。鋳造用鋳型を閉塞
した後、鋳造用鋳型は水平の水圧シリンダ９によ
りころ軸套６内に金属対金属でシールされる。第
２の電磁弁２８及び第３の電磁弁２９が閉塞され
る一方、第１の電磁弁２７が開にされ、圧力ガス
源が鋳造用鋳型の作動内部空間に連結される。予
めセツトした圧力P₁に達した後、第１の電磁弁
２７が閉塞され、供給器のヘツドキヤリア３０が
垂直の水圧シリンダにより、可動のダイ１及び固
定のダイ２により形成された座部内のシール金属
対金属まで下方に滑らかに移動される。

鋳型の空間内に圧力P₁が生起するのと同時に
１チヤージの溶融物が水平の噴射チヤンバ３内の
とい１８を介して注入される。噴射ピストン４の
前方及び後方の水平噴射チヤンバ３の空間内及び
溶融物１５を注入する穴をシールするセミシリン
ダ１７の空間内において、圧力は周囲の大気圧
P₀に等しい。

所要量の溶融物を注入した後、セミシリンダ１
７内の垂直穴は可動のシール板２２によりシール
される。そのとき、とい１８はその水平軸の周り
に回転され、セミシリンダ１７内で非作動位置を
とる。この時点で噴射ピストン４を前方へ移動さ
せる命令が与えられ、溶融物１５を注入するため
の穴が覆われた後、同時に二つの新たな命令が与
えられる。一つの命令は第２の電磁弁２８を開に
して鋳造用鋳型の作動内部空間内、噴射ピストン
４の背後の水平噴射チヤンバ３の空間内、及びそ
れに連結されたセミシリンダ１７の空間内におけ
る圧力と等しいガス圧P₁を生起させるものであ
り、他の命令は可動ロツク８の左端部へ移動させ
るものであつて、そこで噴射ピストン４の移動の
結果、鋳造用鋳型の作動内部空間が溶融物で満た
される。

鋳物本体の凝固後、合金の自然収縮の結果とし
て、鋳造用鋳型の壁と鋳物本体との間に間隙が形
成される。従つて、通気導管を介して供給器ヘツ
ド内に圧縮されたガスと共通のガス導管２６内の
ガスとの間が連結される。第３の電磁弁２９を開
にすることにより、系の内側の圧力が大気圧まで
減少される。これは各水圧シリンダによる供給器
ヘツドキヤリア３０及び可動シール板２２の後方
への移動を示す信号である。次いで、鋳造用鋳型
の開を示す命令が出され、ピストン装置の排除機
構が作動して鋳物本体が可動ダイ１か取り除かれ
る。

装置の必要な準備がなされた後、鋳造用鋳型は
閉塞され、次順の連続的な鋳造サイクルに供され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶融物を水平噴射チヤンバ内に注入動
作している間及び鋳造用鋳型内のガス圧力が生起
している間の装置を示す模式図、第２図は鋳造用
鋳型に溶融物を注入している間の装置を示す模式
図、第３図は可動及び固定ダイの一部、水平噴射
チヤンバ並びにそれに固定された装置の長手方向
断面図である。 １……可動ダイ、２……固定ダイ、３……水平
噴射チヤンバ、４……噴射ピストン、５……ガス
ケツト、６……ころ軸套、９……水平の水圧シリ
ンダ、１５……溶融物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水平噴射チヤンバを備えたピストン装置によ
   り鋳造し、その鋳造は同時にガス逆圧をうける圧
   力下でなされ、鋳造用鋳型内に供給される鋳造用
   溶融物の凝固は２方向に15乃至25MPaの限界範
   囲内で作用する圧力のもとで生じる心肺ピストン
   方法において、鋳造過程の開始前に鋳造用鋳型の
   内部空間と水平噴射チヤンバの空間とを鋳型内で
   可動な可動ロツクにより互いに連通しないように
   分離し、次いで鋳造用鋳型の内部空間内に所定の
   ガス圧力を生起し、また、水平噴射チヤンバ内に
   溶融物を注入し、鋳造過程の開始後に前記可動ロ
   ツクを移動させて鋳造用鋳型の内部空間と水平噴
   射チヤンバの空間とを連通することを特徴とする
   鋳造するための心肺ピストン方法。 ２ 水平噴射チヤンバを備えたピストン圧力ダイ
   カスト装置の可動及び固定のプラテンに夫夫取付
   けられた可動及び固定のダイを有し、水平噴射チ
   ヤンバ内にはピストンロツドを備えた噴射ピスト
   ンが配設され、この水平噴射チヤンバには溶融物
   を注入する穴が配設され、水平噴射チヤンバに連
   結された固定ダイ内にはころ軸套が取付けられて
   いる一方、可動ダイ内には排除器が配設されてい
   る、鋳造装置において、可動ダイに固定して取付
   けられた水平の水圧シリンダに連結され可動ダイ
   内に配設された可動ロツクと、可動ロツクの前部
   に対応してころ軸套に加工された座部と、水平噴
   射チヤンバに固定して取付けられたセミシリンダ
   に対してシールされ水平噴射チヤンバ内に鋳造用
   溶融物を注入する穴と、スプリングによりセミシ
   リンダ及び可動のシール板に取付けられセミシリ
   ンダ内に配設されたといと、セミシリンダ及び搬
   送板に固定して取付けられた水平の案内柱に取付
   けられた可動のシール板と、搬送板に取付けられ
   ており可動のシール板に連結された第２の水平の
   水圧シリンダとを有し、セミシリンダの空間と噴
   射ピストンの背後の水平噴射チヤンバの空間とが
   共通のガス導管を介して連結されていることを特
   徴とする、鋳造装置。