JPH05169231A - 低圧鋳造方法およびその装置 - Google Patents

低圧鋳造方法およびその装置

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JPH05169231A
JPH05169231A JP3343673A JP34367391A JPH05169231A JP H05169231 A JPH05169231 A JP H05169231A JP 3343673 A JP3343673 A JP 3343673A JP 34367391 A JP34367391 A JP 34367391A JP H05169231 A JPH05169231 A JP H05169231A
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molten metal
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melting furnace
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    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低圧鋳造において、鋳物に鋳巣が発生するの
を抑制した上で湯回り性の改善を図り、これにより、品
質良好な鋳物を得ることができるようにする。 【構成】 キャビティ12を減圧しながら炉内空間20
を加圧することにより、溶解炉18内の溶湯16をキャ
ビティ12に充填する。これにより、溶湯16を充填す
る際キャビティ12に背圧が発生するのを防止し、湯回
り性向上を図る。また、溶湯充填後、上記減圧を停止す
るとともに上記加圧状態を所定時間保持する。これによ
り、キャビティ12に充填された溶湯16に対する加圧
を十分に行うことができ、この押湯作用により、鋳物内
部に鋳巣が発生するのを最小限に抑えて鋳物の組織を緻
密化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低圧鋳造方法およびそ
の装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】低圧鋳造法は、鋳型内への溶湯圧入を低
圧で行う鋳造方法である。すなわち、低圧鋳造において
は、一般に、内部にキャビティが形成された鋳型と、こ
の鋳型の下方に設けられ、溶湯が満たされた溶解炉と、
この溶解炉内の溶湯に下端部が漬るようにして設けら
れ、上記溶解炉の炉内空間と上記キャビティとを連通さ
せる導管とを用い、上記炉内空間を加圧することによ
り、溶解炉内の溶湯をキャビティに充填した後、加圧状
態を所定時間保持するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の低圧鋳造法
においては、キャビティに溶湯を充填する際該キャビテ
ィに背圧が発生し、この背圧が湯回り性に悪影響を与え
ていた。
【0004】一方、実開昭63−25250号公報に
は、鋳型のキャビティを真空源に接続し、該キャビティ
を負圧状態にすることにより溶解炉内の溶湯を鋳型内へ
吸引して鋳造を行う吸引鋳造法が開示されている。
【0005】このような吸引鋳造法を採用すれば湯回り
性の改善を図ることが可能となるが、キャビティに充填
された溶湯に対する加圧が不十分となるため、鋳物内部
に鋳巣が発生しやすくなる、という問題があった。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、鋳物に鋳巣が発生するのを抑制した上
で湯回り性の改善を図ることができる低圧鋳造方法およ
びその装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る低圧鋳造方
法およびその装置は、炉内空間に対する加圧とキャビテ
ィに対する減圧とを適当に組み合わせることにより、上
記目的達成を図るようにしたものである。
【0008】すなわち、本発明に係る低圧鋳造方法は、
請求項1に記載したように、内部にキャビティが形成さ
れた鋳型と、この鋳型の下方に設けられ、溶湯が満たさ
れた溶解炉と、この溶解炉内の溶湯に下端部が漬るよう
にして設けられ、前記溶解炉の炉内空間と前記キャビテ
ィとを連通させる導管と、を用いて低圧鋳造を行う方法
であって、前記キャビティを減圧しながら前記炉内空間
を加圧することにより、前記溶解炉内の溶湯を前記キャ
ビティに充填し、その後、前記減圧を停止するとともに
前記加圧状態を所定時間保持する、ことを特徴とするも
のである。
【0009】また、本発明に係る低圧鋳造装置は、請求
項4に記載したように、内部にキャビティが形成された
鋳型と、この鋳型の下方に設けられ、溶湯が満たされた
溶解炉と、この溶解炉内の溶湯に下端部が漬るようにし
て設けられ、前記溶解炉の炉内空間と前記キャビティと
を連通させる導管と、前記鋳型を気密に覆うカバーと、
このカバー内の空間と共に前記キャビティを減圧する減
圧手段と、前記炉内空間を加圧する加圧手段と、前記減
圧手段で前記キャビティを減圧しながら前記加圧手段で
前記炉内空間を加圧することにより、前記溶解炉内の溶
湯を前記キャビティに充填し、その後、前記減圧手段に
よる減圧を停止するとともに前記加圧手段による加圧状
態を所定時間保持する制御手段と、を備えてなることを
特徴とするものである。
【0010】
【発明の作用および効果】上記構成に示すように、本発
明においては、キャビティを減圧しながら炉内空間を加
圧することにより、溶解炉内の溶湯をキャビティに充填
するようになっているので、溶湯を充填する際キャビテ
ィに背圧が発生するのを防止することができ、これによ
り、湯回り性向上を図ることができる。また、溶湯充填
後、上記減圧を停止するとともに上記加圧状態を所定時
間保持するようになっているので、キャビティに充填さ
れた溶湯に対する加圧を十分に行うことができ、この押
湯作用により、鋳物内部に鋳巣が発生するのを最小限に
抑えることができ、鋳物の組織を緻密化することができ
る。
【0011】したがって、本発明によれば、鋳物に鋳巣
が発生するのを抑制した上で湯回り性の改善を図ること
ができ、これにより、品質良好な鋳物を得ることができ
る。
【0012】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例について詳述する。
【0013】図1は、本発明に係る低圧鋳造装置の一実
施例を示す側断面図である。
【0014】この低圧鋳造装置は、内部にキャビティ1
2が形成された鋳型14と、この鋳型14の下方に設け
られ、溶湯(アルミニウム溶湯)16が満たされた溶解
炉18と、この溶解炉18内の溶湯16に下端部が漬る
ようにして設けられ、溶解炉18の炉内空間20とキャ
ビティ12とを連通させる導管22と、鋳型14を気密
に覆うカバー24と、このカバー24内の空間26を減
圧する減圧手段28と、炉内空間20を加圧する加圧手
段30と、減圧手段28でキャビティ12を減圧しなが
ら加圧手段30で炉内空間20を加圧することにより、
溶解炉18内の溶湯16をキャビティ12に充填し、そ
の後、減圧手段28による減圧を停止するとともに加圧
手段30による加圧状態を所定時間保持する加減圧コン
トローラ32(制御手段)と、を備えてなっている。
【0015】上記鋳型14には、カバー24内の空間2
6とキャビティ12とを連通するようにして細いエア孔
が複数形成されており、減圧手段28はこれらエア孔を
介してカバー24内の空間26と共にキャビティ12を
減圧するようになっている。
【0016】上記減圧手段28は、真空ポンプ34およ
び減圧用バルブスタンド36からなり、また、加圧手段
30は、加圧エア源38および加圧用バルブスタンド4
0からなっている。加減圧コントローラ32による加減
圧制御は減圧用バルブスタンド36および加圧用バルブ
スタンド40に対して行われるようになっている。
【0017】上記溶解炉18の炉内空間20の圧力は、
圧力センサ42により検出され、その検出信号は、加減
圧コントローラ32に入力されるようになっている。ま
た、カバー24内の空間26の圧力(したがってキャビ
ティ12の圧力)は、差圧センサ44により、炉内空間
20の圧力との差圧として検出され、その検出信号は、
加減圧コントローラ32に入力されるようになってい
る。そして、加減圧コントローラ32は、キャビティ1
2に対する減圧量および炉内空間20に対する加圧量
を、上記差圧に応じて制御するようになっている。
【0018】また、上記加減圧コントローラ32は、キ
ャビティ12に対する減圧量および炉内空間20に対す
る加圧量を、キャビティ12の溶湯面位置における水平
断面積の変化に応じて制御するようになっている。この
ような制御を行うため、鋳型14の内面には、その3箇
所にそれぞれ溶湯センサ46A、46B、46Cが設け
られている。溶湯センサ46Aは、溶湯上昇により水平
断面積が急減する位置に設けられ、溶湯センサ46B
は、溶湯上昇により水平断面積が急増する位置に設けら
れ、溶湯センサ46Cは、キャビティ12への溶湯充填
が完了する位置に設けられている。
【0019】上記カバー24の側壁部の下端部近傍内面
には、12Vに印加されたアルミニウム片48が取り付
けられている。
【0020】次に、本実施例の作用について、図2のタ
イムチャートに従って説明する。
【0021】低圧鋳造は、まず、加減圧コントローラ3
2により減圧用バルブスタンド36のバルブを開いてカ
バー24内の空間26と共にキャビティ12を減圧し、
溶解炉18内の溶湯16をキャビティ12の入口部分ま
で上昇させた後、キャビティ12を一定負圧に保持しな
がら加圧用バルブスタンド40のバルブを開いて炉内空
間20を加圧することにより、溶解炉18内の溶湯16
をキャビティ12に充填する。
【0022】この溶湯充填の際、鋳物品質を向上させる
ためには、溶湯上昇速度を一定に保持することが望まし
い。このため、炉内空間20に対する加圧量は、次のよ
うに、キャビティ12の溶湯面位置における水平断面積
の変化に応じて制御される。すなわち、溶湯充填開始直
後はキャビティ12の溶湯面位置における水平断面積が
大きいため大加圧量で加圧し(ラインa)、その後、溶
湯上昇により溶湯センサ46Aが溶湯を検知すると、水
平断面積が小さくなるので小加圧量で加圧し(ライン
b)、さらに、溶湯上昇により溶湯センサ46Bが溶湯
を検知したら、水平断面積が大きくなるので大加圧量で
加圧し(ラインc)、溶湯センサ46Cが溶湯を検知す
るまでこの大加圧量で加圧する。
【0023】その後、キャビティ12に対する減圧を停
止し、炉内空間20に対する一定圧での加圧状態を所定
時間保持してから、この加圧状態を解除する。
【0024】以上詳述したように、本実施例によれば、
キャビティ12を減圧しながら炉内空間20を加圧する
ことにより、溶解炉18内の溶湯16をキャビティ12
に充填するようになっているので、溶湯16を充填する
際キャビティ12に背圧が発生するのを防止することが
でき、これにより、湯回り性向上を図ることができる。
また、溶湯充填後、上記減圧を停止するとともに上記加
圧状態を所定時間保持するようになっているので、キャ
ビティ12に充填された溶湯に対する加圧を十分に行う
ことができ、この押湯作用により、鋳物内部に鋳巣が発
生するのを最小限に抑えることができ、鋳物の組織を緻
密化することができる。
【0025】したがって、本実施例によれば、鋳物に鋳
巣が発生するのを抑制した上で湯回り性の改善を図るこ
とができ、これにより、品質良好な鋳物を得ることがで
きる。
【0026】ところで、上記低圧鋳造の際、キャビティ
12に充填された溶湯16が鋳型14の型合せ面等から
カバー24内の空間26に漏れて該空間26に充満して
しまうと、鋳造機や鋳型14の破損を生ずることとな
る。しかしながら、本実施例においては、上記カバー2
4の側壁部の下端部近傍内面に、12Vに印加されたア
ルミニウム片48が取り付けられているので、溶湯16
がカバー24内の空間26に漏れると、この溶湯16
(アルミニウム)によりアルミニウム片48が導通する
こととなる。そして、本実施例においては、加減圧コン
トローラ32は、上記導通により異常が発生したとし
て、キャビティ12に対する減圧および炉内空間20に
対する加圧を解除し、鋳造を中止するようになってい
る。したがって、本実施例によれば、溶湯漏れによる鋳
造機や鋳型14の破損を未然に防止することができる。
【0027】上記構成に加えて、図3に示すように、カ
バー24の側壁部の下端部近傍部分に開口部24aを形
成し、この側壁部に亜鉛板50(低融点部材)を張り付
けて開口部24aを閉塞するようにしてもよい。このよ
うにすれば、溶湯16(アルミニウム溶湯)の温度が6
20℃であるのに対し、亜鉛板50の融点が419℃で
あることから、亜鉛板50に溶湯16が当たると亜鉛板
50が溶けて、開口部24aが自動的に開放されること
となる。そして、この開口部24aの開放により、キャ
ビティ12が減圧され得なくなるので、これに基づいて
加減圧コントローラ32は異常が発生したとして鋳造を
中止する制御を行うことができ、これにより溶湯漏れ対
策の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る低圧鋳造装置の一実施例を示す側
断面図
【図2】上記実施例の作用を示すタイムチャート
【図3】上記実施例の変形例を示す部分側断面図
【符号の説明】
12 キャビティ 14 鋳型 16 溶湯 18 溶解炉 20 炉内空間 22 導管 24 カバー 24a 開口部 26 空間 28 減圧手段 30 加圧手段 32 加減圧コントローラ32(制御手段) 50 亜鉛板(低融点部材)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部にキャビティが形成された鋳型と、
    この鋳型の下方に設けられ、溶湯が満たされた溶解炉
    と、この溶解炉内の溶湯に下端部が漬るようにして設け
    られ、前記溶解炉の炉内空間と前記キャビティとを連通
    させる導管と、を用いて低圧鋳造を行う方法であって、 前記キャビティを減圧しながら前記炉内空間を加圧する
    ことにより、前記溶解炉内の溶湯を前記キャビティに充
    填し、その後、前記減圧を停止するとともに前記加圧状
    態を所定時間保持する、ことを特徴とする低圧鋳造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記キャビティに対する減圧量および前
    記炉内空間に対する加圧量を、前記キャビティの溶湯面
    位置における水平断面積の変化に応じて制御する、こと
    を特徴とする請求項1記載の低圧鋳造方法。
  3. 【請求項3】 前記キャビティに対する減圧量および前
    記炉内空間に対する加圧量を、これら減圧量および加圧
    量の差に応じて制御する、ことを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の低圧鋳造方法。
  4. 【請求項4】 内部にキャビティが形成された鋳型と、 この鋳型の下方に設けられ、溶湯が満たされた溶解炉
    と、 この溶解炉内の溶湯に下端部が漬るようにして設けら
    れ、前記溶解炉の炉内空間と前記キャビティとを連通さ
    せる導管と、 前記鋳型を気密に覆うカバーと、 このカバー内の空間と共に前記キャビティを減圧する減
    圧手段と、 前記炉内空間を加圧する加圧手段と、 前記減圧手段で前記キャビティを減圧しながら前記加圧
    手段で前記炉内空間を加圧することにより、前記溶解炉
    内の溶湯を前記キャビティに充填し、その後、前記減圧
    手段による減圧を停止するとともに前記加圧手段による
    加圧状態を所定時間保持する制御手段と、を備えてなる
    ことを特徴とする低圧鋳造装置。
  5. 【請求項5】 前記カバーの側壁部に開口部が形成され
    るとともに、この開口部が低融点部材で閉塞されてい
    る、ことを特徴とする請求項4記載の低圧鋳造装置。
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