JPH05228604A - 吸引加圧鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳型に対する押し湯のタイミングを良好に行
うことができ、１個の制御手段で制御可能とする。 【構成】 減圧チャンバー３６の減圧回路に減圧用流量
制御弁５１を配設し、溶湯保持炉２４の加圧回路に加圧
用流量制御弁３２を配設し、減圧チャンバー内圧力と溶
湯保持炉内圧力の差圧を制御手段５６にフィードバック
し、同制御手段内で記憶されている差圧−時間パターン
と比較演算し、減圧用流量制御弁５１と加圧用流量制御
弁３２との両方を制御可能に設け、鋳型４１に配設した
溶湯検知センサー５７により溶湯が鋳型内に充填したこ
とを検知した電気信号を入力して、溶湯保持炉２４の加
圧回路を作動し、かつ制御手段５６内で記憶されている
差圧−時間パターンを変更可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋳造における吸引加
圧鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の吸引加圧鋳造装置として
は例えば特開昭６２−１１４７６１号のものがある。こ
の鋳造装置は図３に示すように、減圧チャンバー１は低
圧鋳造用加圧室２上に配設され、減圧チャンバー１内に
は、吸引鋳造用鋳型３がその底部から垂下する湯口４が
上記加圧室２内のルツボ５内に挿入されるように配設さ
れている。

【０００３】また、減圧チャンバー１には吸引制御手段
６が設けられている。この吸引制御手段６は、調整弁
７，レシーバタンク８を介して真空ポンプ９に至る吸引
パイプ１０が連結されるとともに、圧力検出器１１を介
して検出される減圧チャンバー１内の圧力に基づいて、
調整弁７を制御するプログラムコントローラ１２とを備
えている。

【０００４】また、低圧鋳造用加圧室２には、加圧室２
内の圧力を圧力検出器１８を介して検出し、プログラム
コントローラ１９により、加圧パイプ１６の加圧用調整
弁１７の加圧力を調整するようにした加圧制御手段１５
を備えている。

【０００５】上記のように構成された装置においては、
予め真空ポンプ９でレシーバタンク８内を減圧してお
き、調整弁７を開いて減圧チャンバー１内を減圧する
と、同時に溶湯が湯口を介して鋳型３内に充填されだ
す。減圧速度は、圧力検出器１１をもって減圧チャンバ
ー１内の圧力を検出しつつプログラムコントローラ１２
にて制御する。

【０００６】次いで、減圧中の所定の時点よりプログラ
ムコントローラ１９を作動させ、加圧用調整弁１７を開
放させて加圧室２の加圧を開始させ、ヒケ巣防止に必要
な効果を発揮する圧力を溶湯に付与する。所定の加圧時
間が終了すると減圧側および加圧側のチャンバーを大気
開放して、鋳造を終了するように構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の構成のものでは減圧チャンバー１の減圧中の所定の
時点でプログラムコントローラ１９を作動し、加圧用調
整弁１７を開放して加圧室２を加圧する構成であるか
ら、鋳型３に対する押し湯のタイミングが確実ではな
く、押し湯のタイミングが早すぎると鋳バリが発生し、
タイミングが遅すぎると巣が発生する問題点があり、ま
た、２個の制御手段６，１５により制御するのでコスト
が高くなる等の問題点があった。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決すべく
なされたもので、鋳型に対する押し湯のタイミングを良
好に行うことかでき、１個の制御手段で制御することの
できる吸引加圧鋳造装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記技術課題
を解決するため、減圧チャンバー内に鋳型を配設し、同
減圧チャンバー内を減圧することにより溶湯保持炉内の
溶湯をストークを介して鋳型内に充填した後、前記溶湯
保持炉内を加圧し溶湯に圧力を加えて鋳造する吸引加圧
鋳造装置において、前記減圧チャンバーの減圧回路に真
空ポンプの排気流量を変化させることが可能な減圧用流
量制御弁を配設するとともに、溶湯保持炉の加圧回路に
も同一の制御手段により加圧エアの流量を変化させるこ
とが可能な加圧用流量制御弁を配設し、前記減圧チャン
バー内圧力と前記溶湯保持炉内圧力の差圧を前記制御手
段にフィードバックし、同制御手段内で記憶されている
差圧−時間パターンと比較演算し、前記減圧用流量制御
弁と加圧用流量制御弁との両方を制御可能に設け、前記
鋳型に配設した溶湯検知センサーにより溶湯が鋳型内に
充填したことを検知した電気信号を入力して、前記溶湯
保持炉の加圧回路を作動し、かつ前記制御手段内で記憶
されている差圧−時間パターンを変更可能に構成した吸
引加圧鋳造装置に存する。

【００１０】

【作用】上記構成としたことにより、鋳型に配設した溶
湯検知センサーにより溶湯が鋳型内に充填したことを検
知した電気信号を入力して、溶湯保持炉の加圧回路を作
動してキャビティに対する押し湯のタイミングを正確に
実施可能とする。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明すると、図１は吸引加圧鋳造装置２１の概略構成を
示すもので、同吸引加圧鋳造装置２１は、下ダイベース
３５の下部には溶湯保持炉２４が配設され、上部には減
圧チャンバー３６が配設されている。

【００１２】この鋳造装置２１の機枠２２を構成する基
台２３上には所定の容積を有する溶湯保持炉２４が形成
され、同溶湯保持炉２４のほぼ中央には例えばアルミニ
ウム合金等の金属溶湯２６を封入可能にルツボ２５が載
置されている。また、溶湯保持炉２４の対応する炉壁に
は給気口２７と圧力取出し口２８が形成され、圧力取出
し口２８は差圧センサー２９に接続されている。また、
給気口２７は配管３０を介して外部のコンプレッサー等
の圧力源に接続され、同配管３０には上流側より順次減
圧弁３１、加圧用流量制御弁３２、バルブ３３，３４が
それぞれ配設されている。

【００１３】また、この溶湯保持炉２４の上部は機枠２
２に沿って上下動可能に設けられた下ダイベース３５に
より密封状に閉蓋され、この下ダイベース３５の上部に
は減圧チャンバー３６が形成されている。

【００１４】この減圧チャンバー３６は下部壁枠３７と
上部壁枠３８の組合わせにより形成され、下部壁枠３７
は下ダイベース３５に取付けられ、又、上部壁枠３８
は、機枠２２の上部に下向きにして取付けられた昇降シ
リンダ３９により昇降動される可動板４０の下面に取付
けられている。又、この減圧チャンバー３６内には下型
４２と上型４３とからなる鋳型４１が配設され、この上
下型４２，４３の合せ面にはキャビティ４４が形成さ
れ、上型４３は可動板４０の下面に取付けられて上下動
可能に設けられ、下型４２は下ダイベース３５に対向配
設されるとともに、同下型４２の所定の位置には湯口４
５が形成され、同湯口４５には下ダイベース３５を貫通
し、かつ下方に垂設されて溶湯保持炉２４に配設したル
ツボ２５の金属溶湯２６内に侵漬可能な長さを有するス
トーク４６が垂設されて、同ストーク４６を介して金属
溶湯２６をキャビティ４４内に導入可能に設けられてい
る。

【００１５】また、減圧チャンバー３６の下部壁枠３７
の対応する壁部には排気口４７および圧力取出し口４８
が形成され、圧力取出し口４８は差圧センサー２９に接
続され、また、排気口４７は配管４９を介して真空ポン
プ５０に接続され、同配管４９には上流側より順次減圧
用流量制御弁５１、バルブ５２、流量調整弁５３および
バルブ５４，５５がそれぞれ配設されている。

【００１６】このように配設された差圧センサー２９お
よび流量制御弁３２，５１はマイクロコンピュータで構
成される制御手段５６に接続されている。また、上記し
た鋳型４１の上型４３のほぼ中央部には溶湯検知センサ
ー５７が埋設状に取付けられてキャビティ４４内に金属
溶湯２６が充填したときに制御手段５６へ電気信号を出
力するように設けられている。

【００１７】また、この制御手段５６内には図２に示す
（チャンバー内圧力と炉内圧力の差圧）−時間パターン
Ｓ−Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４−Ｐ５−Ｐ６がメモリーさ
れており、この差圧−時間パターンに従って制御が行わ
れる

【００１８】この装置２１において、制御手段５６内に
メモリーされた差圧−時間パターンにしたがって制御が
行われるもので、すなわち、図２において鋳込みスター
トボタンが押された時（Ｓ）に、バルブ５２が開き真空
ポンプ５０により減圧チャンバー３６内が排気され、金
属溶湯２６が吸引されて、ストーク４６を介しキャビテ
ィ４４内に金属溶湯２６が注入される。その注入開始ポ
イントが図中Ｐ１で示すポイントであり、図中Ｐ２で示
す時点においてキャビティ４４内への充填終了を溶湯検
知センサー５７により検知し、この検知信号を制御手段
５６に電気信号として入力し、予めメモリーされた差圧
−時間、Ｓ−Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４−Ｐ５−Ｐ６が、
差圧−時間、Ｓ−Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３′−Ｐ４′−Ｐ５′
−Ｐ６′に自動変更される。ここでＰ２とＰ３′は同一
時間である。

【００１９】一方、溶湯検知センサー５７からの検知信
号を受けて、バルブ５２が閉じ、減圧チャンバー３６内
の減圧が終了すると同時にバルブ３３が開かれ、溶湯保
持炉２４内の加圧がスタートする。すなわち、図２にお
いてＰ３′からＰ４′点に亘り保持炉２４内が加圧され
てキャビティ４４内の金属溶湯２６に圧力が加わり押し
湯工程となる。その後、Ｐ４′からＰ５′の間は押し湯
圧が保持さた時間であり、この時間はＡで示す押し湯圧
保持時間となっている。この押し湯圧保持時間Ａが経過
した後に、Ｐ５′からＰ６′においてバルブ３３が閉
じ、バルブ５５，３４が開かれることにより、減圧チャ
ンバー３６内が給気、溶湯保持炉２４内が排気される。
この排気時間Ｂの時間内に自然冷却され、その後に昇降
シリンダ３９により可動板４０が上動されて上型４３も
一体に上動されてキャビティ４４より製品が取出されて
ワンショットが終了する。そして、下ダイベース３５が
上動されて溶湯保持炉２４の上部が開放され、ルツボ２
５に金属溶湯２６が注入され、再び下ダイベース３５お
よび可動板４０が下動されて図１の状態に復して鋳造が
なされる。

【００２０】このように図２に示す差圧−時間パターン
に沿った制御が制御手段５６により行われる時には、差
圧センサー２９からの信号が制御手段５６に入力されて
おり、この信号に基づいて制御手段５６内にて比較演算
され、その結果を流量制御弁５１，３２に電気信号とし
て送り、流量制御弁５１，３２の弁開度が調整されて制
御がなされるので、１個の制御手段５６により制御をす
ることができてコストを低減することができ、とくに、
鋳型４１の上型４３のほぼ中央部には溶湯検知センサー
５７が埋設状に取付けられてキャビティ４４内に金属溶
湯２６が充填したときに制御手段５６へ電気信号を出力
するように設け、この電気信号に基いて溶湯保持炉２４
を加圧するように構成したものであるから、キャビティ
４４に対する押し湯のタイミングを正確に行うことがで
き、製品品質を向上することができる。

【００２１】

【発明の効果】上記のように構成したものであるから、
差圧−時間パターンに沿った制御が制御手段により行わ
れる時には差圧センサーからの信号が制御手段に入力さ
れており、この信号に基づいて制御手段内にて比較演算
され、その結果を減圧用流量制御弁と加圧用流量制御弁
に電気信号として送り、両流量制御弁の弁開度が調整さ
れて制御がなされるので、１個の制御手段により制御を
することができてコストを低減することができ、とく
に、鋳型の上型のほぼ中央部には溶湯検知センサーが埋
設状に取付けられてキャビティ内に金属溶湯が充填した
ときに制御手段へ電気信号を出力するように設け、この
電気信号に基いて溶湯保持炉を加圧するように構成した
ものであるから、キャビティに対する押し湯のタイミン
グを正確に行うことができ、製品品質を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸引加圧鋳造装置の概略図である。

【図２】制御手段に入力される差圧−時間パターン図で
ある。

【図３】従来の吸引加圧鋳造装置の概略図である。

【符号の説明】

２１ 吸引加圧鋳造装置 ２４ 溶湯保持炉 ２５ ルツボ ２６ 溶湯 ３０ 配管（加圧回路） ３２ 加圧用流量制御弁 ３６ 減圧チャンバー ４１ 鋳型 ４３ 上型 ４４ キャビティ ４６ ストーク ４９ 配管（減圧回路） ５１ 減圧用流量制御弁 ５６ 制御手段 ５７ 溶湯検知センサー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧チャンバー内に鋳型を配設し、同減
   圧チャンバー内を減圧することにより溶湯保持炉内の溶
   湯をストークを介して鋳型内に充填した後、前記溶湯保
   持炉内を加圧し、溶湯に圧力を加えて鋳造する吸引加圧
   鋳造装置において、 前記減圧チャンバー内の減圧回路に真空ポンプの排気流
   量を変化させることが可能な減圧用流量制御弁を配設す
   るとともに、溶湯保持炉内の加圧回路にも同一の制御手
   段により加圧エアの流量を変化させることが可能な加圧
   用流量制御弁を配設し、 前記減圧チャンバー内圧力と前記溶湯保持炉内圧力の差
   圧を前記制御手段にフィードバックし、同制御手段内で
   記憶されている差圧−時間パターンと比較演算し、前記
   減圧用流量制御弁と加圧用流量制御弁との両方を制御可
   能に設け、 前記鋳型に配設した溶湯検知センサーにより溶湯が鋳型
   内に充填したことを検知した電気信号を入力して、前記
   溶湯保持炉の加圧回路を作動し、かつ前記制御手段内で
   記憶されている差圧−時間パターンを変更可能に構成し
   た吸引加圧鋳造装置。