JPH04294853A - 金型鋳造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金型鋳造装置に係り、特
に給湯機構が改良された金型鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋳込スリーブが係合される金型下
部の鋳込口及び上下方向に延在する送湯通路（ランナ部
）を介して該鋳込口に連通された鋳造用キャビティを有
する金型装置と、該鋳込スリーブ内に給湯する給湯装置
と、を備えた金型鋳造装置により鋳造を行なうには、鋳
込スリーブ内に溶湯を入れ、この鋳込スリーブを金型底
部の鋳込口に係合させ、次いで射出プランジャを上昇さ
せ、鋳込スリーブ内の溶湯をキャビティに送り込む（射
出する）ようにする。

【０００３】この鋳込スリーブ内に溶湯を入れる方法と
しては、鋳込スリーブを金型から離反させ、ラドルで注
ぎ込む。

【０００４】ラドルで溶湯を注ぎ込み易くするために、
鋳込スリーブを傾けたり（例えば特公昭５７−２１４１
４号公報第３図）、鋳込スリーブを鉛直姿勢としたまま
金型の下方から退避させたり（同号第４図）する。

【０００５】なお、同号第２図には、鋳込スリーブを下
金型にくっつけたまま下金型を下降させ、下金型の上方
からその給湯通路を介してラドルより溶湯を鋳込スリー
ブに注ぎ込む方法が示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】鋳込スリーブを金型か
ら離反させ、ラドルにて溶湯を注ぎ込む方法にあっては
、溶湯を鋳込スリーブに注ぎ込んでから実際にキャビテ
ィへ射出するまでの時間が長くなる。また、溶湯に異物
が混入し易い。さらに、鋳込スリーブを傾ける場合には
、鋳込スリーブの上縁一杯にまで溶湯を入れることがで
きないので、その分だけ鋳込スリーブを長くする必要が
ある。

【０００７】下金型と鋳込スリーブをくっつけたまま下
金型の上方から溶湯を注ぎ込む方法においても、上金型
と下金型とを型締めする間だけ待機せねばならず、射出
までの時間が長くなる。また、下金型の上面にこぼれた
溶湯が掛かり易いという問題がある。

【０００８】さらに、上記いずれの方法においても、溶
湯が鋳込スリーブに移されるときや、鋳込スリーブが鋳
込口に係合されるまで、溶湯は大気に晒される。このた
め、溶湯が酸化され易く、易酸化性金属（例えばマグネ
シウム、アルミニウムやその合金）の鋳造には不向きで
あると共に、酸化物の混入により鋳造欠陥が生じるおそ
れもあった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の金型鋳造装置は
、合わせ面に鋳造用キャビティが形成される可動型と固
定型とを有し、鋳込スリーブが係合される金型下部の鋳
込口及び上下方向に延在する送湯通路を介して該鋳造用
キャビティに連通された金型装置と、該鋳込スリーブ内
に給湯する給湯装置と、を備えた金型鋳造装置において
、前記固定型に設けられており、前記鋳込口又は送湯通
路の内壁面と金型の外部とを連通する給湯通路と、該給
湯通路を前記給湯装置に連通する導管と、該導管に設け
られた溶湯加熱用ヒータと、前記給湯通路のうち前記鋳
込口又は送湯通路の近傍に、前記可動金型に向って拡開
するテーパ形状に設けられた、該給湯通路の開閉用の開
閉弁の弁シートと、前記可動型に保持されており、駆動
装置により該弁座に対し着座方向に進退される開閉弁の
弁体と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明の金型鋳造装置においては、鋳込スリー
ブを型締めされた金型の鋳込口にくっつけた状態にて、
開閉弁を開弁し、給湯装置から溶湯を金型内の鋳込口又
は送湯通路に給湯する。この溶湯は鋳込スリーブ内に貯
まる。所要量の溶湯を給湯した後、開閉弁を閉弁し、直
ちに射出プランジャを上昇させ、溶湯をキャビティに射
出する。

【００１１】このように、本発明の金型鋳造装置では、
鋳込スリーブ内に溶湯を給湯したら、直ちに射出できる
。また、給湯中に溶湯がこぼれることもまったくない。 さらに、鋳込スリーブを常に鉛直姿勢とすることもでき
、鋳込スリーブ内に多量の溶湯を注湯でき、鋳込スリー
ブの長さも短かくて済む。

【００１２】本発明の金型鋳造装置では、溶湯は給湯装
置からキャビティに射出されるまで、一切大気に晒され
ない。このため、酸化され易い金属の溶湯の鋳造に好適
であると共に、酸化物による鋳造欠陥も防止される。

【００１３】なお、導管にヒータを設けてあるから、こ
の導管内に残った溶湯は凝固することがなく、次回の給
湯にそのまま供し得る。従って、注湯時間を非常に短か
くすることができる。

【００１４】本発明の金型鋳造装置では、可動型に保持
された弁体が固定型に設けられた弁座に対し着座又はそ
れから離反することにより給湯通路が開閉される。この
場合、固定型には弁体を摺動自在に支持する摺動保持部
材が不要であり、この摺動保持部材の摺動面が給湯通路
に臨むこともない。この結果、該給湯通路の密封性が良
好なものとなる。

【００１５】なお、本出願人は、特願平３−９９４５号
において、本発明と類似の鋳造装置を提案している。と
ころが、この先願の鋳造装置においては、溶湯通路に対
し固定型のキャビティと反対側から弁体を差し込んで、
該溶湯通路からの溶湯供給の断続を行なわせるようにし
ている。かかる先願の鋳造装置にあっては、弁体と固定
型との摺動面が溶湯通路に臨むようになるため、該摺動
面から溶湯がリークするおそれがあった。本発明は、こ
のような溶湯のリークを確実に防止するよう改良されて
いる。

【００１６】

【実施例】以下図面を参照して実施例について説明する
。

【００１７】第１図は本発明の実施例に係る金型鋳造装
置の縦断面図、第２図は溶湯溜め部付近の拡大断面図で
ある。

【００１８】金型装置１０は、固定盤１２に固定された
固定型１４と、該固定型１４に対し図の左右方向にトグ
ル機構（図示略）などにより進退される可動型１６によ
り主として構成されている。この固定型１４と可動型１
６よりなる金型の底面部分には鋳込口１８が設けられ、
送湯通路としてのランナ部２０を介してキャビティ２２
に溶湯を供給可能としている。

【００１９】この鋳込口１８には鋳込スリーブ２４の上
端が係合可能である。この鋳込スリーブ２４は射出装置
２６の上端部分に設けられており、射出プランジャ２８
が該鋳込スリーブ２４内に配置されている。この射出プ
ランジャ２８はロッド３０を介して射出シリンダ（図示
略）に接続され、該射出シリンダにより上下動される。

【００２０】このランナ部２０の内周壁面の開口から該
鋳込口１８内に溶湯を供給するように、鋳込口１８と金
型外部とが、固定型１４に設けられた給湯通路３０によ
り連通されている。この給湯通路３０のうち鋳込口１８
の近傍に開閉弁３２が設けられている。この開閉弁３２
は、可動型１６に向って拡開するテーパ状の弁シート３
４と、可動型１６に進退自在に保持されており、該弁シ
ート３４に対し着座可能な弁体３８とを備えている。該
弁体３８に開閉シリンダ（弁体駆動装置）４２のロッド
４０がねじ込みにより連結されている。なお、シリンダ
の代わりにソレノイドなどを用いても良い。

【００２１】３６は、前記給湯通路３０の途中に設けら
れた溶湯溜め部である。この溶湯溜め部３６は、溶湯と
接する内面部分がセラミックや耐熱金属（例えばＳＫＤ
６１）製のインナライナ３６ａとなっており、このイン
ナライナ３６ａの外周側に断熱材（３６ｆ）が巻装され
ている。この断熱材３６ｆの外周を囲むようにして誘導
加熱コイル（インダクションヒーター）３６ｂ、３６ｃ
が設けられており、該コイル３６ｂ、３６ｃに通電する
ことにより溶湯溜め部３６内の溶湯を誘導加熱しうるよ
う構成されている。なお、コイル３６ｂは、前記弁シー
ト３４側に配置され、コイル３６ａとは独立して通電制
御可能とされている。これは、該弁シート３４側の溶湯
を他の部分とは異なる温度に加熱したり保温したりでき
るようにするためである。

【００２２】溶湯溜め部３６のうち、次に述べる導管４
４側には、該導管４４側への溶湯の逆流を阻止するため
のチェック弁３６ｄが設けられている。

【００２３】前記給湯通路３０に対し給湯し得るように
導管４４を介して給湯装置４６が設置されている。この
給湯装置４６は、溶湯の貯槽４８と、該貯槽４８内の湯
を圧送するためのポンプ装置５０を備えている。このポ
ンプ装置５０は、ピストン５２が内挿されたシリンダバ
レル５４と、該ピストン５２を上下動させるためのシリ
ンダ５６とを備えており、バレル５４内は通路５８及び
吸込口６０を介して貯槽４８内に連通されている。

【００２４】この吸込口６０を開閉するように弁棒６２
が設けられ、この弁棒６２は弁シリンダ６４により上下
動される。バレル５４内の溶湯は、通路６６と、該通路
６６の途中に設けられたチェック弁６８を介して前記導
管４４に送給可能とされている。７０は前記導管４４に
設けられたヒータである。

【００２５】このように構成された金型鋳造装置におい
て、弁棒６２を上昇させ、この状態でピストン５２を上
昇させると、貯槽４８内の溶湯Ｍはバレル５４内に吸い
込まれる。吸込口６０を弁棒６２で閉じると共に、前記
弁体３８を後退させて開閉弁３２を開弁した状態におい
てピストン５２を下降させると、バレル５４内の溶湯Ｍ
は、通路６６、チェック弁６８、導管４４、給湯通路３
０、ランナ部２０を経て鋳込口１８内に注ぎ込まれる。 なお、予め射出プランジャ２８を上昇限まで上昇させて
おき、溶湯Ｍの注ぎ込みに伴って徐々に下降させるのが
好ましい。

【００２６】鋳込スリーブ２４内に十分な量の溶湯Ｍが
貯まった後、弁体３８を弁シート３４に着座させること
により開閉弁３２を閉弁させ、射出プランジャ２８を上
昇させ、溶湯Ｍをキャビティ２２内に射出する。本実施
例では、チェック弁３６ｄ、６８が設けられているから
、この射出圧力によって溶湯Ｍが貯槽４８に向かって逆
流することが確実に防止されている。

【００２７】射出、凝固、型開及び製品取り出しの終了
後、再度型締めし、上記と同様の手順によって溶湯を鋳
込スリーブ２４内に供給し、鋳造を行なう。この場合、
溶湯溜め部３６導管４４内に残留していた溶湯は誘導加
熱コイル３６ｂ、３６ｃ及びヒータ７０で所要温度に維
持されており、ポンプ圧により直ちに鋳込口１８内に供
給されるから、溶湯の供給がきわめて迅速である。

【００２８】また、鋳込スリーブ２４内に溶湯Ｍを注ぎ
込んだ後、開閉弁３２を閉弁させ、すぐに射出工程に移
ることができる。従って、鋳造時間の短縮を図ることが
できると共に、鋳込スリーブ２４内の溶湯の温度が低下
したり、それによって部分的に凝固が生じたりすること
が確実に防止されるため、品質の良い鋳造製品を得るこ
とができる。

【００２９】さらに、図から明らかな通り、貯槽４８内
の溶湯は、大気に全く触れることなく鋳込スリーブ２４
内に供給されるから、アルミニウムやマグネシウムなど
の酸化され易い金属溶湯であっても酸化を全く生じさせ
ることなく鋳造できる。従って、酸化され易い金属の鋳
造も全く支障なく行なえると共に、酸化物による鋳造欠
陥の発生も確実に防止され、きわめて高品質の鋳造品を
得ることが可能である。

【００３０】また、図から明らかな通り、給湯通路３０
から溶湯が金型外部にリークする可能性があるのは、固
定金型１４と導管４４との接続部だけであるが、この接
続部は適宜のパッキンを介して堅固に固定すれば、かか
る溶湯リークは確実に防止される。しかも、この接続部
分のシール性の耐久性はきわめて良好である。

【００３１】本実施例で採用されている開閉シリンダ４
２は、弁体３８を単に弁シート３４に着座させるだけで
はなく、金型を分解したときには、この着座位置よりも
さらに前進させることができるよう十分に長いストロー
ク長を有している。これは、弁体３８を掃除（例えばバ
リ取り）、補修、あるいは交換したりする際の作業を容
易にするためである。

【００３２】本実施例では、弁体３８に水冷などの冷却
機構が組み込まれている。これにより、弁体３８を高熱
から保護することができる。また、弁シート３４近傍の
溶湯の温度を下げて溶湯の粘度を高くしたり、あるいは
部分的に凝固させ、弁閉時の溶湯のリークを防止するこ
ともできる。弁開時には、前記誘導加熱コイル３６ｂで
弁シート３４の近傍の溶湯や凝固物を選択的に加熱すれ
ば良い。

【００３３】図から明らかな通り、本実施例では、イン
ナライナ３６ａの内孔はその長手方向において等径であ
る。そして、弁シート３４の部分において下流へ向って
拡開するテーパ状となっている。このため、溶湯の流れ
を妨げる堰のような部分がなく、溶湯溜め部３６内の溶
湯の流通が円滑である。

【００３４】なお、上記実施例では、可動型１６が横方
向から固定型１４に型締めされる横型締め型の金型装置
が示されているが、この場合、キャビティ２２内の溶湯
が凝固した後、可動型１６を固定型１４から離反させ、
凝固品を取り出す場合、開閉弁３２よりも鋳込口１８側
の給湯通路３０内の凝固物も鋳込み製品と一体に取り出
すことができる。

【００３５】図から明らかな通り、本実施例の鋳込スリ
ーブ２４は常に鋳込口１８に接続された鉛直姿勢とされ
るため、鋳込スリーブ２４内に多量の溶湯Ｍを注湯でき
、鋳込スリーブ２４の長さも短かくて足りるようになる
。

【００３６】上記実施例では給湯通路３０の先端がラン
ナ部２０の内周面において開口しているが、本発明では
該給湯通路３０が鋳込口１８の内周面において開口する
ようにしても良い。

【００３７】上記実施例では鋳込スリーブ２４が鉛直姿
勢とされているが、鋳込口１８を金型の側面部分におい
て開口させ、鋳込スリーブ２４を水平あるいは斜め姿勢
となるように配置しても良い。

【００３８】本発明においては、金型は可動型が上下方
向に進退される縦型締め型の金型であっても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上の通り、本発明の金型鋳造装置にあ
っては、給湯装置内の溶湯が導管、給湯通路及び金型内
の鋳込口を経て鋳込スリーブに供給されるため、給湯中
に溶湯がこぼれることが全くない。さらに、注湯に際し
溶湯が大気に接触しないため、マグネシウムなどきわめ
て酸化され易い溶湯であっても鋳造することができ、酸
化物による鋳造欠陥も防止できる。

【００４０】また、注湯時間が著しく短かく、鋳造サイ
クルの短縮を図ることができると共に、鋳込まれる溶湯
の温度が十分に高いものとなり、これによっても品質の
良い鋳造品を得ることができる。

【００４１】本発明では、固定型に設けられた給湯通路
の密閉性が良好であり、この給湯通路からの溶湯のリー
クが確実に防止される。

【００４２】本発明においては、鋳込スリーブを常に鉛
直姿勢とすることができ、鋳込スリーブ内に多量の溶湯
を注湯し、鋳込スリーブの長さを短かくすることも可能
である。

【００４３】なお、給湯装置の導管接続部にチェック弁
を設けておくと、溶湯の逆流が確実に防止される。なお
、導管内に残留する溶湯が、該導管に設けられたヒータ
により加熱され所要温度に維持されるため、次回の注湯
にそのまま利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る金型鋳造装置の要部の縦
断面図である。

【図２】第１図の装置の要部拡大図である。

【符号の説明】

１０　　金型装置 １４　　固定型 １６　　可動型 １８　　鋳込口 ２４　　鋳込スリーブ ２８　　射出プランジャ ３０　　給湯通路 ３２　　開閉弁 ３４　　弁シート ３８　　弁体 ４２　　開閉シリンダ ４４　　導管 ４６　　給湯装置 ５０　　ポンプ装置 ５２　　ピストン ６０　　吸込口 ６８　　チェック弁 ７０　　ヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　合わせ面に鋳造用キャビティが形成さ
   れる可動型と固定型とを有し、鋳込スリーブが係合され
   る金型下部の鋳込口及び上下方向に延在する送湯通路を
   介して該鋳造用キャビティに連通された金型装置と、該
   鋳込スリーブ内に給湯する給湯装置と、を備えた金型鋳
   造装置において、前記固定型に設けられており、前記鋳
   込口又は送湯通路の内壁面と金型の外部とを連通する給
   湯通路と、該給湯通路を前記給湯装置に連通する導管と
   、該導管に設けられた溶湯加熱用ヒータと、前記給湯通
   路のうち前記鋳込口又は送湯通路の近傍に、前記可動金
   型に向って拡開するテーパ形状に設けられた、該給湯通
   路の開閉用の開閉弁の弁シートと、前記可動型に保持さ
   れており、駆動装置により該弁座に対し着座方向に進退
   される開閉弁の弁体と、を備えたことを特徴とする金型
   鋳造装置。