JPH0455773B2 - - Google Patents
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- JPH0455773B2 JPH0455773B2 JP62207777A JP20777787A JPH0455773B2 JP H0455773 B2 JPH0455773 B2 JP H0455773B2 JP 62207777 A JP62207777 A JP 62207777A JP 20777787 A JP20777787 A JP 20777787A JP H0455773 B2 JPH0455773 B2 JP H0455773B2
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- molten metal
- casting
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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-
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
- B22D15/005—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of rolls, wheels or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は軽合金鋳物の低圧鋳造方法に関し、一
層詳細には、熱伝導率の夫々異なる金型材料から
金型を構成し、前記金型内に画成されたキヤビテ
イ内に充填される溶湯の凝固を前記金型材料の熱
伝導率の差異によつて所定方向に指向させて進行
させることにより、鋳造欠陥のない高品質の鋳造
品を得ることを可能とし、しかも鋳造工程の１作
業サイクルを短縮することによつて生産効率を向
上させることを可能とした軽合金鋳物の低圧鋳造
方法に関する。 ［発明の背景］ 一般に、例えば、自動車部品等を大量生産する
場合、低圧鋳造法が広汎に利用されている。この
低圧鋳造法はアルミニウム合金等の軽合金からな
る溶湯を密封容器に入れ、比較的低圧の圧力気
体、通常は、圧縮空気で前記溶湯の表面を加圧し
給湯管を介して前記溶湯を金型内に画成される製
品に対応したキヤビテイ内に充填して鋳造品を製
造する方法である。 そこで、一般的に低圧鋳造法に用いられる低圧
鋳造装置の概略構成を第１図に例示する。 第１図において、鋳造装置２は鋳造用金型３と
給湯部４とから基本的に構成される。前記鋳造用
金型３は上型５、下型６および前記上型５、下型
６に嵌合して設置される横型７ａ，７ｂから構成
され、これら上型５、下型６および横型７ａ，７
ｂにより製品形状に対応したキヤビテイ８が画成
される。この場合、下型６は固定ダイベース９に
設置され、この下型６には湯口１０が設けられる
と共に、上型５は加圧シリンダ１１により上下方
向に変位自在な可動ダイベース１２に装着され
る。一方、横型７ａ，７ｂにはシリンダ１３ａ，
１３ｂが連結され、この横型７ａ，７ｂは前記シ
リンダ１３ａ，１３ｂの作用下に型開きの際、水
平方向に移動可能である。 なお、給湯部４を構成する密閉容器としての保
温炉１４内には溶湯が貯留される坩堝１５が設置
され、この坩堝１５の外周には保温用のヒータ１
６が設けられる。また、前記坩堝１５内には給湯
管１７が挿入され、この給湯管１７の端部は湯口
１０に連結されている。さらに、保温炉１４には
圧縮空気給排管１８が配設されている。 以上のような構成において、圧縮空気給排管１
８を通じて保温炉１４内に所定圧の圧縮空気が送
給されると、坩堝１５内に貯留される溶湯はその
表面を加圧され給湯管１７を経て湯口１０から鋳
造用金型３内に画成されたキヤビテイ８内に注入
される。次に、前記キヤビテイ８内に溶湯を充填
し所定圧力で保持した後、保温炉１４内の圧縮空
気を圧縮空気給排管１８を通じて抜き去り、所定
時間キヤビテイ内に充填された溶湯を冷却凝固さ
せる。このような鋳造工程の１作業サイクル（第
２図参照）で所定の形状を有する鋳造品が得られ
る。 このような低圧鋳造法において、鋳造欠陥等の
ない良好な組織を有する高品質の製品を鋳造する
ためにはキヤビテイ内に充填される溶湯の凝固を
迅速に進行させ、且つこの溶湯がキヤビテイ内の
端部から湯口を指向して徐々に凝固が進む。所
謂、指向性凝固を行わさせることが必要である。
これは前記のような指向性凝固を行わせることに
より鋳造品の組織に引巣等の鋳造欠陥を除去する
のがその理由である。 従来、低圧鋳造法においては、キヤビテイ内に
充填される溶湯の指向性凝固を行わせるために金
型温度を制御するための方法が種々試みられてい
る。ところが、金型温度は第２図に示すような鋳
造工程の１作業サイクル内において周期的に変動
する。また、一般に金型材料は熱伝導率の低い鋼
材等を用いているため、温度調整に対する応答性
が悪く、このため指向性凝固を行わせるための温
度制御が非常に困難性を伴い、些程に実効のある
制御を行うことが出来なかつた。 そこで、従来は前記１作業サイクルを適宜調整
し、金型温度を予め決めた温度範囲内になるよう
キヤビテイ内に給湯する溶湯の加圧時間を長く
し、その後、溶湯の凝固を比較的長い時間内で自
然に進行させることにより鋳造欠陥を防止してい
る。然しながら、実際には、例えば、製品の比較
的厚肉な部位に引巣等の鋳造欠陥が発生し易く、
また、１作業サイクルがそれだけ長くなることに
より鋳造効率が些程に向上しないという問題点が
指摘されている。 ［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされ
たものであつて、熱伝導率の夫々異なる数種類の
部材を用いて製品に対応するキヤビテイを画成
し、前記キヤビテイ内に溶湯を注湯した後、前記
各部材の熱伝導率の差を利用して前記溶湯の所定
方向への指向性凝固を促進させることにより、鋳
造欠陥のない良好な組織を有する高品質の製品を
鋳造することが可能な、しかもその鋳造工程の１
作業サイクルを短縮し、生産効率を一層向上させ
ることを可能とする軽合金鋳物の低圧鋳造方法を
提供することを目的とする。 ［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は密閉容
器内に貯留される溶湯表面を流体の圧力下に加圧
し、前記溶湯を給湯管を介して湯口から鋳型内に
画成されたキヤビテイに充填するための低圧鋳造
法において、 前記鋳型を構成し且つ湯口を画成すると共に、
熱伝導率の低い金属部材からなる下型からそれよ
りも熱伝導率の高い金属部材からなる摺動型、さ
らに前記摺動型よりも熱伝導率の高い金属部材か
らなる上型へ指向させて溶湯をキヤビテイに充填
し、前記下型、摺動型および上型の熱伝導率の差
異により溶湯の凝固時間を規制して鋳造品を得る
ことを特徴とする。 ［実施態様］ 次に、本発明に係る軽合金鋳物の低圧鋳造方法
について、それを実施するための装置との関係に
おいて好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照
しながら以下詳細に説明する。 第３図において、参照符号２０は鋳造装置本体
を示す。この鋳造装置本体２０を構成する鋳造用
金型２２は下型２４とこの下型２４上方に配置さ
れる上型２６および前記下型２４、上型２６に摺
動自在に嵌合するよう配設される２つ一組の摺動
型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂとから基
本的に構成され、これら上型２６、下型２４およ
び摺動型２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂにより
キヤビテイ３２が画成される。この場合、前記キ
ヤビテイ３２は自動車等の内燃機関を構成するシ
リンダヘツドを鋳造するのに対応した形状を呈し
ている。なお、後述するように、前記下型２４、
上型２６および摺動型２８ａ，２８ｂ，３０ａ，
３０ｂは夫々熱伝導率の異なる別種の金属材料を
用いて形成される。 そこで、前記下型２４にはその所定部位に段付
孔部３４が形成され、この段付孔部３４に前記キ
ヤビテイ３２と連通する湯口３５が画成されたノ
ズル３６が嵌装される。前記ノズル３６には溶湯
を送給するためのストーク３８が連結され、この
ストーク３８は下型２４の下方に設置され溶湯が
貯留される図示しない坩堝内に嵌入される。ま
た、下型２４内部には冷却用流体を導入するため
の通路４０が画成される。この場合、前記通路４
０は下型２４に設置される入子４２内にまで延在
している。 一方、上型２６は図示しないシリンダ等を含む
アクチユエータに連結され鉛直方向に変位自在な
ダイベース４４に装着される。このダイベース４
４と上型２６の間には冷却用ブロツク４６が介装
され、この冷却用ブロツク４６には冷却用流体を
導入するための通路４８が形成される。さらに、
図から諒解されるように、キヤビテイ３２におい
てシリンダヘツドの各構成部分の中、バルブガイ
ドが挿通される孔部が形成される比較的肉厚な部
位を冷却促進するために、冷し金５０ａ，５０ｂ
がダイベース４４、上型２６を貫通する孔５２
ａ，５２ｂに挿通される。前記冷し金５０ａ，５
０ｂの内部には冷却用の流体が充填される通路５
４ａ，５４ｂが形成されている。また、型開きし
た後、鋳造品を取り出すための押出ピン５５がダ
イベース４４、冷却用ブロツク４６並びに上型２
６を貫通する孔５６に挿入される。この押出ピン
５５はその基端部が取付部材５７に装着されると
共に、先端部はキヤビテイ３２に臨む。 次いで、前記下型２４、上型２６に摺動変位自
在に摺動型２８ａ，２８ｂおよび摺動型３０ａ，
３０ｂが嵌合される。この摺動型２８ａ，２８ｂ
および３０ａ，３０ｂは夫々連結部材５８ａ，５
８ｂおよび６０ａ，６０ｂを介して図示しないシ
リンダ等のアクチユエータに連結される。また、
前記摺動型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂ
にはキヤビテイ３２と連通するガス抜きのための
孔６２ａ，６２ｂおよび６４ａ，６４ｂが形成さ
れると共に、前記孔６２ａ，６２ｂおよび６４
ａ，６４ｂと直交する方向に冷却用の流体が通流
する通路６６，６８が形成される。 なお、図中、参照符号７０ａ乃至７０ｆは砂中
子を示し、その中、砂中子７０ｂおよび７０ｃは
シリンダヘツドの吸気路および排気路を形成し、
また、砂中子７０ａおよび砂中子７０ｄ乃至７０
ｆは冷却水を通流するためのウオータジヤケツト
を形成するためのものである。 次に、以上のように構成される鋳造用金型２２
を用いて行う本発明に係る軽合金鋳物の低圧鋳造
方法について説明する。 先ず、本発明の低圧鋳造法に使用される鋳造用
金型２２を構成する各種金型は第１表に示す材質
から構成されているものとする。
層詳細には、熱伝導率の夫々異なる金型材料から
金型を構成し、前記金型内に画成されたキヤビテ
イ内に充填される溶湯の凝固を前記金型材料の熱
伝導率の差異によつて所定方向に指向させて進行
させることにより、鋳造欠陥のない高品質の鋳造
品を得ることを可能とし、しかも鋳造工程の１作
業サイクルを短縮することによつて生産効率を向
上させることを可能とした軽合金鋳物の低圧鋳造
方法に関する。 ［発明の背景］ 一般に、例えば、自動車部品等を大量生産する
場合、低圧鋳造法が広汎に利用されている。この
低圧鋳造法はアルミニウム合金等の軽合金からな
る溶湯を密封容器に入れ、比較的低圧の圧力気
体、通常は、圧縮空気で前記溶湯の表面を加圧し
給湯管を介して前記溶湯を金型内に画成される製
品に対応したキヤビテイ内に充填して鋳造品を製
造する方法である。 そこで、一般的に低圧鋳造法に用いられる低圧
鋳造装置の概略構成を第１図に例示する。 第１図において、鋳造装置２は鋳造用金型３と
給湯部４とから基本的に構成される。前記鋳造用
金型３は上型５、下型６および前記上型５、下型
６に嵌合して設置される横型７ａ，７ｂから構成
され、これら上型５、下型６および横型７ａ，７
ｂにより製品形状に対応したキヤビテイ８が画成
される。この場合、下型６は固定ダイベース９に
設置され、この下型６には湯口１０が設けられる
と共に、上型５は加圧シリンダ１１により上下方
向に変位自在な可動ダイベース１２に装着され
る。一方、横型７ａ，７ｂにはシリンダ１３ａ，
１３ｂが連結され、この横型７ａ，７ｂは前記シ
リンダ１３ａ，１３ｂの作用下に型開きの際、水
平方向に移動可能である。 なお、給湯部４を構成する密閉容器としての保
温炉１４内には溶湯が貯留される坩堝１５が設置
され、この坩堝１５の外周には保温用のヒータ１
６が設けられる。また、前記坩堝１５内には給湯
管１７が挿入され、この給湯管１７の端部は湯口
１０に連結されている。さらに、保温炉１４には
圧縮空気給排管１８が配設されている。 以上のような構成において、圧縮空気給排管１
８を通じて保温炉１４内に所定圧の圧縮空気が送
給されると、坩堝１５内に貯留される溶湯はその
表面を加圧され給湯管１７を経て湯口１０から鋳
造用金型３内に画成されたキヤビテイ８内に注入
される。次に、前記キヤビテイ８内に溶湯を充填
し所定圧力で保持した後、保温炉１４内の圧縮空
気を圧縮空気給排管１８を通じて抜き去り、所定
時間キヤビテイ内に充填された溶湯を冷却凝固さ
せる。このような鋳造工程の１作業サイクル（第
２図参照）で所定の形状を有する鋳造品が得られ
る。 このような低圧鋳造法において、鋳造欠陥等の
ない良好な組織を有する高品質の製品を鋳造する
ためにはキヤビテイ内に充填される溶湯の凝固を
迅速に進行させ、且つこの溶湯がキヤビテイ内の
端部から湯口を指向して徐々に凝固が進む。所
謂、指向性凝固を行わさせることが必要である。
これは前記のような指向性凝固を行わせることに
より鋳造品の組織に引巣等の鋳造欠陥を除去する
のがその理由である。 従来、低圧鋳造法においては、キヤビテイ内に
充填される溶湯の指向性凝固を行わせるために金
型温度を制御するための方法が種々試みられてい
る。ところが、金型温度は第２図に示すような鋳
造工程の１作業サイクル内において周期的に変動
する。また、一般に金型材料は熱伝導率の低い鋼
材等を用いているため、温度調整に対する応答性
が悪く、このため指向性凝固を行わせるための温
度制御が非常に困難性を伴い、些程に実効のある
制御を行うことが出来なかつた。 そこで、従来は前記１作業サイクルを適宜調整
し、金型温度を予め決めた温度範囲内になるよう
キヤビテイ内に給湯する溶湯の加圧時間を長く
し、その後、溶湯の凝固を比較的長い時間内で自
然に進行させることにより鋳造欠陥を防止してい
る。然しながら、実際には、例えば、製品の比較
的厚肉な部位に引巣等の鋳造欠陥が発生し易く、
また、１作業サイクルがそれだけ長くなることに
より鋳造効率が些程に向上しないという問題点が
指摘されている。 ［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされ
たものであつて、熱伝導率の夫々異なる数種類の
部材を用いて製品に対応するキヤビテイを画成
し、前記キヤビテイ内に溶湯を注湯した後、前記
各部材の熱伝導率の差を利用して前記溶湯の所定
方向への指向性凝固を促進させることにより、鋳
造欠陥のない良好な組織を有する高品質の製品を
鋳造することが可能な、しかもその鋳造工程の１
作業サイクルを短縮し、生産効率を一層向上させ
ることを可能とする軽合金鋳物の低圧鋳造方法を
提供することを目的とする。 ［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は密閉容
器内に貯留される溶湯表面を流体の圧力下に加圧
し、前記溶湯を給湯管を介して湯口から鋳型内に
画成されたキヤビテイに充填するための低圧鋳造
法において、 前記鋳型を構成し且つ湯口を画成すると共に、
熱伝導率の低い金属部材からなる下型からそれよ
りも熱伝導率の高い金属部材からなる摺動型、さ
らに前記摺動型よりも熱伝導率の高い金属部材か
らなる上型へ指向させて溶湯をキヤビテイに充填
し、前記下型、摺動型および上型の熱伝導率の差
異により溶湯の凝固時間を規制して鋳造品を得る
ことを特徴とする。 ［実施態様］ 次に、本発明に係る軽合金鋳物の低圧鋳造方法
について、それを実施するための装置との関係に
おいて好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照
しながら以下詳細に説明する。 第３図において、参照符号２０は鋳造装置本体
を示す。この鋳造装置本体２０を構成する鋳造用
金型２２は下型２４とこの下型２４上方に配置さ
れる上型２６および前記下型２４、上型２６に摺
動自在に嵌合するよう配設される２つ一組の摺動
型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂとから基
本的に構成され、これら上型２６、下型２４およ
び摺動型２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂにより
キヤビテイ３２が画成される。この場合、前記キ
ヤビテイ３２は自動車等の内燃機関を構成するシ
リンダヘツドを鋳造するのに対応した形状を呈し
ている。なお、後述するように、前記下型２４、
上型２６および摺動型２８ａ，２８ｂ，３０ａ，
３０ｂは夫々熱伝導率の異なる別種の金属材料を
用いて形成される。 そこで、前記下型２４にはその所定部位に段付
孔部３４が形成され、この段付孔部３４に前記キ
ヤビテイ３２と連通する湯口３５が画成されたノ
ズル３６が嵌装される。前記ノズル３６には溶湯
を送給するためのストーク３８が連結され、この
ストーク３８は下型２４の下方に設置され溶湯が
貯留される図示しない坩堝内に嵌入される。ま
た、下型２４内部には冷却用流体を導入するため
の通路４０が画成される。この場合、前記通路４
０は下型２４に設置される入子４２内にまで延在
している。 一方、上型２６は図示しないシリンダ等を含む
アクチユエータに連結され鉛直方向に変位自在な
ダイベース４４に装着される。このダイベース４
４と上型２６の間には冷却用ブロツク４６が介装
され、この冷却用ブロツク４６には冷却用流体を
導入するための通路４８が形成される。さらに、
図から諒解されるように、キヤビテイ３２におい
てシリンダヘツドの各構成部分の中、バルブガイ
ドが挿通される孔部が形成される比較的肉厚な部
位を冷却促進するために、冷し金５０ａ，５０ｂ
がダイベース４４、上型２６を貫通する孔５２
ａ，５２ｂに挿通される。前記冷し金５０ａ，５
０ｂの内部には冷却用の流体が充填される通路５
４ａ，５４ｂが形成されている。また、型開きし
た後、鋳造品を取り出すための押出ピン５５がダ
イベース４４、冷却用ブロツク４６並びに上型２
６を貫通する孔５６に挿入される。この押出ピン
５５はその基端部が取付部材５７に装着されると
共に、先端部はキヤビテイ３２に臨む。 次いで、前記下型２４、上型２６に摺動変位自
在に摺動型２８ａ，２８ｂおよび摺動型３０ａ，
３０ｂが嵌合される。この摺動型２８ａ，２８ｂ
および３０ａ，３０ｂは夫々連結部材５８ａ，５
８ｂおよび６０ａ，６０ｂを介して図示しないシ
リンダ等のアクチユエータに連結される。また、
前記摺動型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂ
にはキヤビテイ３２と連通するガス抜きのための
孔６２ａ，６２ｂおよび６４ａ，６４ｂが形成さ
れると共に、前記孔６２ａ，６２ｂおよび６４
ａ，６４ｂと直交する方向に冷却用の流体が通流
する通路６６，６８が形成される。 なお、図中、参照符号７０ａ乃至７０ｆは砂中
子を示し、その中、砂中子７０ｂおよび７０ｃは
シリンダヘツドの吸気路および排気路を形成し、
また、砂中子７０ａおよび砂中子７０ｄ乃至７０
ｆは冷却水を通流するためのウオータジヤケツト
を形成するためのものである。 次に、以上のように構成される鋳造用金型２２
を用いて行う本発明に係る軽合金鋳物の低圧鋳造
方法について説明する。 先ず、本発明の低圧鋳造法に使用される鋳造用
金型２２を構成する各種金型は第１表に示す材質
から構成されているものとする。
【表】
そこで、砂中子７０ａ乃至７０ｆを前記鋳造用
金型２２内に画成されるキヤビテイ３２内の所定
部位に配置する。この場合、前記砂中子７０ａ乃
至７０ｆにはその素材として、例えば、レジンコ
ーテツドサンド等を用い所定の成形用金型を使用
して成形したものを用いる。次に、図示しないシ
リンダ等を駆動して上型２６と摺動型２８ａ，２
８ｂおよび３０ａ，３０ｂを下型２４に対し近接
変位させて型締めを行う。 次に、ストーク３８を介してノズル３６に形成
された湯口３５からアルミニウム合金を溶融させ
た溶湯をキヤビテイ３２内に充填する。この場
合、鋳造条件はJIS AC2B相当のアルミニウム合
金溶湯温度680℃、加圧力0.28Kg／cm2、鋳造サイ
クル３分とする。すなわち、図示しない坩堝内に
貯留されるアルミニウム合金溶湯の温度を680℃
に保ち、この溶湯表面を圧縮空気で加圧すること
により、溶湯をストーク３８を介して、湯口３５
から前記キヤビテイ３２内に充填させ、0.28Kg／
cm2の圧力で加圧する。 そこで、所定時間内前記の状態を保持した後、
圧縮空気を抜いてキヤビテイ３２内に充填された
溶湯を凝固させる。第１表で示したように、下型
２４、上型２６並びに摺動型２８ａ，２８ｂおよ
び３０ａ，３０ｂを夫々熱伝導率の異なる材質を
用いて構成している。この場合、下型２４には炭
素工具鋼系の熱伝導率の最も低い材質を採用して
いる。従つて、キヤビテイ３２内に貯留される高
温の溶湯が凝固し収縮する際、前記キヤビテイ３
２内に湯口３５から溶湯の補給を行えるようにキ
ヤビテイ３２内の下型２４に面する部位が最終的
に凝固すべく冷却が抑制される。一方、摺動型２
８ａ，２８ｂおよび摺動型３０，３０ｂは前記下
型２４よりも熱伝導率の大きいベリリウム青銅系
の材質を用いており、さらに、上型２６にはこの
摺動型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂより
も大きな熱伝導率を有するクロム銅合金系の材質
を用いている。このため、キヤビテイ３２内に充
填される溶湯は熱伝導率の差に伴い熱の放熱が促
進あるいは遅延され、結果的に、上型２６、摺動
型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂから下型
２４の順に指向性を有して順次凝固が進行し、所
謂、指向性凝固が達成される。従つて、引巣等の
鋳造欠陥が鋳造品の組織に発生することが回避さ
れ、組織の健全な高品質の鋳造品を得ることが可
能となる。また、上型２６に介装される冷却用ブ
ロツク４６、摺動型２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３
０ｂおよび下型２４に夫々形成された通路４８，
６６，６８，４０に必要に応じて冷却水を導入し
ておけば、キヤビテイ３２内の溶湯の冷却が一層
促進され、この結果、鋳造サイクルの時間が短縮
され、効率的な鋳造を行うことが可能となる。実
際、本実施態様においては、一鋳造サイクルを３
分で実施し、従来の約半分の時間に短縮するとい
う実績が得られた。 ［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、鋳型を構成す
る各種金型に熱伝導率の異なる材質を用いその熱
伝導率の差を利用して、この鋳型内に画成される
キヤビテイに充填される溶湯の凝固が所定の方向
を指向して進行するようにその指向性凝固を促進
させている。このため、キヤビテイ内に充填させ
る溶湯が湯口に向かつて順次凝固していくため、
引巣等の鋳造欠陥を回避出来、組織の健全な、し
かも品質の優れた鋳造品を得ることが可能となる
という利点が得られる。さらに、熱伝導率の高い
材質を用いる結果、凝固自体が速く進行するた
め、鋳造のサイクルが短縮化され、鋳造品の製造
効率が一層向上するという効果が得られる。従つ
て、本発明は全体として不良品の発生率が少な
く、高品質の鋳造品を製造することが出来、生産
性が大幅に向上することが可能となるという効果
を奏する。 以上、本発明について好適な実施態様を挙げて
説明したが、本発明はこの実施態様に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の改良並びに設計の変更が可能なこと
は勿論である。
金型２２内に画成されるキヤビテイ３２内の所定
部位に配置する。この場合、前記砂中子７０ａ乃
至７０ｆにはその素材として、例えば、レジンコ
ーテツドサンド等を用い所定の成形用金型を使用
して成形したものを用いる。次に、図示しないシ
リンダ等を駆動して上型２６と摺動型２８ａ，２
８ｂおよび３０ａ，３０ｂを下型２４に対し近接
変位させて型締めを行う。 次に、ストーク３８を介してノズル３６に形成
された湯口３５からアルミニウム合金を溶融させ
た溶湯をキヤビテイ３２内に充填する。この場
合、鋳造条件はJIS AC2B相当のアルミニウム合
金溶湯温度680℃、加圧力0.28Kg／cm2、鋳造サイ
クル３分とする。すなわち、図示しない坩堝内に
貯留されるアルミニウム合金溶湯の温度を680℃
に保ち、この溶湯表面を圧縮空気で加圧すること
により、溶湯をストーク３８を介して、湯口３５
から前記キヤビテイ３２内に充填させ、0.28Kg／
cm2の圧力で加圧する。 そこで、所定時間内前記の状態を保持した後、
圧縮空気を抜いてキヤビテイ３２内に充填された
溶湯を凝固させる。第１表で示したように、下型
２４、上型２６並びに摺動型２８ａ，２８ｂおよ
び３０ａ，３０ｂを夫々熱伝導率の異なる材質を
用いて構成している。この場合、下型２４には炭
素工具鋼系の熱伝導率の最も低い材質を採用して
いる。従つて、キヤビテイ３２内に貯留される高
温の溶湯が凝固し収縮する際、前記キヤビテイ３
２内に湯口３５から溶湯の補給を行えるようにキ
ヤビテイ３２内の下型２４に面する部位が最終的
に凝固すべく冷却が抑制される。一方、摺動型２
８ａ，２８ｂおよび摺動型３０，３０ｂは前記下
型２４よりも熱伝導率の大きいベリリウム青銅系
の材質を用いており、さらに、上型２６にはこの
摺動型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂより
も大きな熱伝導率を有するクロム銅合金系の材質
を用いている。このため、キヤビテイ３２内に充
填される溶湯は熱伝導率の差に伴い熱の放熱が促
進あるいは遅延され、結果的に、上型２６、摺動
型２８ａ，２８ｂおよび３０ａ，３０ｂから下型
２４の順に指向性を有して順次凝固が進行し、所
謂、指向性凝固が達成される。従つて、引巣等の
鋳造欠陥が鋳造品の組織に発生することが回避さ
れ、組織の健全な高品質の鋳造品を得ることが可
能となる。また、上型２６に介装される冷却用ブ
ロツク４６、摺動型２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３
０ｂおよび下型２４に夫々形成された通路４８，
６６，６８，４０に必要に応じて冷却水を導入し
ておけば、キヤビテイ３２内の溶湯の冷却が一層
促進され、この結果、鋳造サイクルの時間が短縮
され、効率的な鋳造を行うことが可能となる。実
際、本実施態様においては、一鋳造サイクルを３
分で実施し、従来の約半分の時間に短縮するとい
う実績が得られた。 ［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、鋳型を構成す
る各種金型に熱伝導率の異なる材質を用いその熱
伝導率の差を利用して、この鋳型内に画成される
キヤビテイに充填される溶湯の凝固が所定の方向
を指向して進行するようにその指向性凝固を促進
させている。このため、キヤビテイ内に充填させ
る溶湯が湯口に向かつて順次凝固していくため、
引巣等の鋳造欠陥を回避出来、組織の健全な、し
かも品質の優れた鋳造品を得ることが可能となる
という利点が得られる。さらに、熱伝導率の高い
材質を用いる結果、凝固自体が速く進行するた
め、鋳造のサイクルが短縮化され、鋳造品の製造
効率が一層向上するという効果が得られる。従つ
て、本発明は全体として不良品の発生率が少な
く、高品質の鋳造品を製造することが出来、生産
性が大幅に向上することが可能となるという効果
を奏する。 以上、本発明について好適な実施態様を挙げて
説明したが、本発明はこの実施態様に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の改良並びに設計の変更が可能なこと
は勿論である。
第１図は従来技術に係る低圧鋳造装置の概略的
な構成を示す縦断面図、第２図は従来の鋳造サイ
クルの一例を説明するグラフ、第３図は本発明に
係る軽合金鋳物の低圧鋳造方法に用いられる低圧
鋳造装置の概略縦断面図である。 ２０……鋳造装置本体、２２……鋳造用金型、
２４……下型、２６……上型、２８ａ，２８ｂ，
３０ａ，３０ｂ……摺動型、３２……キヤビテ
イ、３５……湯口、３８……ストーク、４６……
冷却用ブロツク、５０ａ，５０ｂ……冷し金。
な構成を示す縦断面図、第２図は従来の鋳造サイ
クルの一例を説明するグラフ、第３図は本発明に
係る軽合金鋳物の低圧鋳造方法に用いられる低圧
鋳造装置の概略縦断面図である。 ２０……鋳造装置本体、２２……鋳造用金型、
２４……下型、２６……上型、２８ａ，２８ｂ，
３０ａ，３０ｂ……摺動型、３２……キヤビテ
イ、３５……湯口、３８……ストーク、４６……
冷却用ブロツク、５０ａ，５０ｂ……冷し金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 密閉容器内に貯留される溶湯表面を流体の圧
力下に加圧し、前記溶湯を給湯管を介して湯口か
ら鋳型内に画成されたキヤビテイに充填するため
の低圧鋳造法において、 前記鋳型を構成し且つ湯口を画成すると共に、
熱伝導率の低い金属部材からなる下型からそれよ
りも熱伝導率の高い金属部材からなる摺動型、さ
らに前記摺動型よりも熱伝導率の高い金属部材か
らなる上型へ指向させて溶湯をキヤビテイに充填
し、前記下型、摺動型および上型の熱伝導率の差
異により溶湯の凝固時間を規制して鋳造品を得る
ことを特徴とする軽合金鋳物の低圧鋳造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20777787A JPS6453755A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Low pressure casting method for light alloy casting |
| US07/233,144 US4875518A (en) | 1987-08-21 | 1988-08-17 | Method of and apparatus for low-pressure casting of light metal alloy |
| GB8819766A GB2208817B (en) | 1987-08-21 | 1988-08-19 | Method of and apparatus for low-pressure casting of light metal alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20777787A JPS6453755A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Low pressure casting method for light alloy casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6453755A JPS6453755A (en) | 1989-03-01 |
| JPH0455773B2 true JPH0455773B2 (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=16545345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20777787A Granted JPS6453755A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Low pressure casting method for light alloy casting |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6453755A (ja) |
| GB (1) | GB2208817B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108405829A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-08-17 | 繁昌县琪鑫铸造有限公司 | 一种下模具定位装置 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2229407B (en) * | 1989-03-25 | 1993-04-28 | Honda Motor Co Ltd | Production of body frames |
| GB2253171B (en) * | 1991-02-27 | 1994-08-24 | Honda Motor Co Ltd | Method of casting vehicle wheel |
| US5611388A (en) * | 1993-09-02 | 1997-03-18 | Mazda Motor Corporation | Method of and apparatus for low-pressure casting |
| JPH07308750A (ja) * | 1993-09-02 | 1995-11-28 | Mazda Motor Corp | 低圧鋳造装置および低圧鋳造方法 |
| KR20010053232A (ko) | 1999-04-30 | 2001-06-25 | 제임스 이. 미러 | 실린더 헤드의 주조 장치 및 주조 방법 |
| WO2008133184A1 (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Honda Motor Co., Ltd. | 鋳造方法 |
| JP5339764B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2013-11-13 | 本田技研工業株式会社 | 鋳造方法 |
| US10130990B2 (en) * | 2014-12-24 | 2018-11-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Casting mold |
| GB2552113B (en) * | 2015-02-09 | 2021-04-28 | Honda Motor Co Ltd | Casting Die |
| CN106392038A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-15 | 攀枝花市蓝天锻造有限公司 | 铸造炉 |
| CN107866546B (zh) * | 2017-12-18 | 2021-02-23 | 广东鸿泰科技股份有限公司 | 一种空心车架设计与差压铸造方法 |
| CN108453240B (zh) * | 2018-02-08 | 2020-04-17 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种装甲车辆水上推进装置用铝合金壳体的差压铸造方法 |
| CN108716806A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-30 | 滁州市锴模装备模具制造有限公司 | 一种冰箱底板成型模具 |
| DE102018215966A1 (de) * | 2018-09-19 | 2020-03-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Gießform zum Gießen von Bauteilen sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| CN112247115B (zh) * | 2020-10-14 | 2022-07-05 | 东风汽车有限公司 | 一种变速箱后副壳体低压铸造模具的冷却方法 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS577652B2 (ja) * | 1975-02-17 | 1982-02-12 | ||
| JPS59225853A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-18 | Toyota Motor Corp | 金型の冷却装置 |
Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
| GB493013A (en) * | 1937-03-16 | 1938-09-30 | Fonderie Bruneau Freres | Apparatus for casting metallic products |
| US3302919A (en) * | 1965-11-12 | 1967-02-07 | Abex Corp | Apparatus for casting metal wheels |
| US3498366A (en) * | 1966-08-05 | 1970-03-03 | Amsted Ind Inc | Graphite mold having resin-bonded sand portions |
| GB1410770A (en) * | 1971-12-03 | 1975-10-22 | Dimo Holdings | Methods and apparatus for casting metal |
| JPS577652U (ja) * | 1980-06-17 | 1982-01-14 | ||
| GB2067441B (en) * | 1981-01-09 | 1983-04-07 | Nissan Motor | Pressure die casting method and apparatus for production of rotor having radial vanes |
| GB8624741D0 (en) * | 1986-10-15 | 1986-11-19 | Hinchcliffe R | Light alloy castings |
-
1987
- 1987-08-21 JP JP20777787A patent/JPS6453755A/ja active Granted
-
1988
- 1988-08-19 GB GB8819766A patent/GB2208817B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS577652B2 (ja) * | 1975-02-17 | 1982-02-12 | ||
| JPS59225853A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-18 | Toyota Motor Corp | 金型の冷却装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108405829A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-08-17 | 繁昌县琪鑫铸造有限公司 | 一种下模具定位装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6453755A (en) | 1989-03-01 |
| GB2208817A (en) | 1989-04-19 |
| GB8819766D0 (en) | 1988-09-21 |
| GB2208817B (en) | 1991-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |