JPH04138863A - 低圧鋳造装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金及びマグネ
シウム又はマグネシウム合金等の鋳造に好適の低圧鋳造
装置に関する。

［従来の技術］ 低圧鋳造装置は、その内部に所定の形状のキャビティを
有する金型、この金型の下方に配置されその内部に溶湯
が貯留された容器が載置される溶湯加圧チャンバ及び前
記容器内に貯留された溶湯と前記キャビティとの間を連
絡するストーク等により構成されている。なお、通常、
前記金型は上金型及び下金型の２つの金型に分割可能に
なっている。

この低圧鋳造装置においては、前記溶湯加圧チャンバ内
に加圧空気等を供給してチャンバ内の容器に貯留された
溶湯の場面を加圧することにより、溶湯をストークを介
して前記キャビティに押し上げて、キャビティ内に溶湯
を充填する。その後、溶湯をこの金型内で凝固させるこ
とにより、鋳造製品を製造する。

この場合に、健全な鋳物製品を製造するためには、金型
の製品部の先端側から湯口部（金型とストークとの接続
部分）に向かって溶湯を指向性凝固させることが必要で
ある。このためには、上金型と下金型との間に所定の温
度差を設けることが必要である。従って、従来は、タイ
マによりその動作が制御される空冷又は水冷式冷却器を
使用して、上金型及び下金型を個別的に冷却している。

これにより、上金型と下金型との間に所定の温譲差を設
け、溶湯を指向性凝固させて、溶湯の不矩り及び引は巣
等の鋳造欠陥の防止を図っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の低圧鋳造装置には以下に示す欠点
がある。即ち、従来の低圧鋳造装置においては、予め冷
却媒体（空気、水又は空気と水との混合体）の圧力、流
量及び通流時間（冷却時間が設定されている。このため
、１サイクル毎の冷却器の冷却能力は一定である。従っ
て、鋳造サイクルにバラツキが発生したときに、上金型
と下金型との温度差が小さくなり、健全な鋳物製品を製
造することができなくなることがある。また、例えば、
雰囲気温度が変化し、金型の放熱量又は冷却媒体の温度
等が変化すると、金型間の温度差を一定に維持すること
が困難になる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
金型間の温度差を一定に維持して溶湯を常に指向性凝固
させることができ、鋳物製品の製造歩留りを向上させる
ことができる低圧鋳造装置を提供することを目的とする
。

口課題を解決するための手段］ 本発明に係る低圧鋳造装置は、組み合わされて内部に所
定の形状のキャビティを形成する第１及び第２の金型と
、この第１及び第２の金型の温度を測定する温度測定手
段と、この温度測定手段の測定結果に基づいて前記第１
及び第２の金型の温度差が所定値になるように第１及び
／又は第２の金型の温度を制御する温度制御手段とを有
することを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、第１及び第２の金型の温度を温度測
定手段により測定する。温度制御手段は、この温度測定
手段の測定結果に基づいて、第１の金型と第２の金型と
が常に所定の温度差になるように、第１及び第２の金型
のうちの少なくとも一方の金型の温度を制御する。これ
により、鋳造サイクルの変動及び雰囲気温度の変化等に
拘らず、溶湯を常に指向性凝固させることができる。従
って、溶湯の不廻り及び引は巣等の欠陥を防止でき、常
に健全な鋳造製品を製造することができる。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例に係る低圧鋳造装置を示す断面
図である。

金型は上金型１及び下金型２により構成されており、こ
の上金型１と下金型２とは上下方向に対向して配置され
ている。そして、上金型１及び下金型２のうちの少なく
とも一方は、駆動装置（図示せず）により駆動されて上
下方向に移動できるようになっている。この金型１，２
の下方には、従来と同様に、ストーク及び溶湯加圧チャ
ンバ（共に図示せず）等が配設されている。

上金型１の上部には冷却器３が設けられている。

この冷却器３は金属管に冷却媒体が通流することにより
止金型ｌを冷却するものである。この冷却器３は電磁弁
（図示せず）に接続されており、タイマ（図示せず）の
オン−オフ動作に応じて、冷却器３内に冷却媒体が通流
するようになっている。

また、この上金型１の側部周囲には金属管により構成さ
れた補助冷却器７が配設されている。この補助冷却器７
は電磁弁８に接続されており、この電磁弁８を介して補
助冷却器７内に冷却媒体が通流するようになっている。

一方、下金型２には冷却器４が埋め込まれており、この
冷却器４に冷却媒体を通流させることにより、下金型２
を冷却することができるようになっている。この冷却器
４は電磁弁（図示せず）に接続されており、タイマ（図
示せず）のオン−オフ動作に応じて、冷却媒体がこの電
磁弁を介して冷却器４内を通流するようになっている。

上金型１及び下金型２には、夫々熱電対５，６が配設さ
れており、この熱電対５，６は夫々温度調節器９，１０
に接続されている。この温度調節器９は、熱電対５によ
り測定した止金型１の温度を電気的に処理して温度調節
器１０に出力する。

温度調節器１０は、温度調節器８の出力と、熱電対６に
より測定した下金型２の温度とに基づいて、電磁弁８を
駆動制御する。

次に、このように構成された本実施例装置の動作につい
て説明する。

冷却器３．４には、冷却媒体がタイマのオン−オフによ
り制御されて通流する。通常、下金型２に湯口が設けら
れているため、この湯口側の溶湯が最後に凝固するよう
に、即ち上金型１の温度が下金型２の温度に比して低く
なるように、予め、冷却器３，４に流れる冷却媒体の圧
力、流量及び冷却時間等を設定する。

止金型１及び下金型２の温度は、夫々熱電対５゜６によ
り監視されている。熱電対５により検出された上金型１
の温度をＴ１とし、溶湯を指向性凝固させるために必要
な止金型１と下金型２との温度差をＴＡとすると、温度
調節器９はＴ、＋ＴＡを温度信号として温度調節器１０
に出力する。温度調節器１０は熱電対６により検出した
下金型２の温度Ｔ２と温度調節器９から入力した温度信
号とを演算する。そして、Ｔｔ　十ＴＡ≦Ｔ２の場合に
は、電磁弁８を開状態にして、補助冷却器７への冷却媒
体の通流を停止する。一方、Ｔｚ　＋ＴＡ＞７２の場合
には、電磁弁８を開状態にして、補助冷却器７に冷却媒
体を通流させる。

このように、本実施例装置においては、温度調節器９，
１０は熱電対５，６により上金型１及び下金型２の温度
を常時監視しており、上金型１と下金型２とが所定の温
度差になるように補助冷却器７を動作させる。このため
、鋳造時のトラブル等によりサイクルタイムが長くなっ
たり、又は、夏場と冬場とのように、雰囲気温度の変化
により冷却媒体の温度が変化しても、上金型１と下金型
２との間の温度差を常に一定に維持することができる。

これにより、溶湯が常に指向性凝固するため、溶湯の不
廻り及び引は巣等の欠陥がない健全な鋳物製品を安定し
て製造することができる。

次に、本実施例装置及び従来の装置により実際に鋳物を
鋳造し、鋳造時の温度のバラツキを試験した結果につい
て説明する。

第１図に示す構造を有する本実施例装置及び温度調節器
９，１０等を有しない従来の装置を使用して、ＡＩＡｌ
−８ｉ−Ｃｕ−系合金製の円板状の鋳物を製造した。予
備実験を繰り返した結果、この鋳物の場合は、止金型温
度が３００±ｌθ℃であり、下金型温度が３５０±１０
°Ｃの場合に指向性凝固となり、鋳造欠陥がない健全な
鋳物を製造することができることが判明した。その後、
この条件になるように、従来の装置及び本実施例装置を
設定した。

第２図（ａ）は、横軸に温度差Ｔをとり、縦軸に鋳造数
をとって、従来の装置における上金型と下金型との温度
差と、各温度差における鋳造数とを示すグラフ図、第２
図（ｂ）は横軸に温度差Ｔをとり、縦軸に鋳造数をとっ
て、本実施例装置における上金型と下金型との温度差と
、各温度差における鋳造数とを示すグラフ図である。但
し、上金型温度をＴｚ下金型温度をＴ２、設定温度差を
ＴＡとすると、温度差Ｔ＝Ｔ２　　　（Ｔｔ　＋ＴＡ　
）である。また、従来装置により鋳造した全鋳造数ｎは
７３個であり、本実施例装置により鋳造した全鋳造数ｎ
は８３個である。

この第２図（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、本実
施例装置においては、従来の装置に比して、温度差のバ
ラツキが極めて少ない。従って、鋳造欠陥がなく健全な
鋳造製品を安定して製造することができる。

なお、上述の実施例においては、温度調節器によりその
動作を制御される補助冷却器が上金型側に設置されてい
る場合について説明したが、補助冷却器の設置位置は上
金型側に限定されるものではなく、例えば製品形状及び
鋳造方法に応じて、下金型側に補助冷却器を設けてもよ
い。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、温度測定手段によ
り第１及び第２の金型の温度を測定し、この測定結果に
基づいて前記第１及び第２の金型の温度差が所定値にな
るように温度制御手段が第１及び／又は第２の金型の温
度を制御するから、鋳造サイクル及び雰囲気温度等に拘
らず、金型内で溶湯が常に指向性凝固し、欠陥がない健
全な鋳物製品を安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る低圧鋳造装置を示す断面
図、第２図（ａ）は従来の装置における温度のバラツキ
を示すグラフ図、第２図（ｂ）は本発明に係る装置にお
ける温度のバラツキを示すグラフ図である。 １；上金型、２：下金型、３，４：冷却器、５６；熱電
対、７；補助冷却器、８；電磁弁、９゜１０；温度調節
器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）組み合わされて内部に所定の形状のキャビティを
   形成する第１及び第２の金型と、この第１及び第２の金
   型の温度を測定する温度測定手段と、この温度測定手段
   の測定結果に基づいて前記第１及び第２の金型の温度差
   が所定値になるように第１及び／又は第２の金型の温度
   を制御する温度制御手段とを有することを特徴とする低
   圧鋳造装置。