JPH05237626A - 溶湯鍛造法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上方から下方への鋳込みと湯口の迅速，確実
な密閉及び下型内への離型剤の滞積等を生じない散布自
由な置き中子のセット、自重による製品の取り出しがで
き、溶湯凝固層の巻き込みもなく、冷却設備の設置の自
由度も大きい溶湯鍛造法と装置を提供すること。 【構成】 固定金型４たる上型と可動金型２たる下型を
装置本体１に組み込み、装置本体１を回動軸６まわりで
垂直位置と傾斜位置の間で回動させ、固定金型４の湯口
１９を湯口中間部２３を有するスライドブロック２１で
開閉出来るようにすると共に、可動金型たる下型に成形
凹部に臨む加圧ピン１３と加圧駆動装置１４を組み込
み、垂直位置で予め型締めして注湯し、直ちに湯口を閉
じ、加圧ピンで成形凹部の溶湯を加圧している間に、装
置本体１を傾斜位置に回動させ、型開きに続いて準備作
業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成型金型内の溶湯に加
圧を作用させ、高品質の鋳造品を鋳造する溶湯鍛造法と
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】既存の代表的な溶湯鍛造方法と装置とし
ては、図５に示すごとく、固定金型Ａに対し、可動金型
Ｂを型締めシリンダＣによって上下動されるように配置
し、可動金型Ｂを上動させて型開きさせ、また射出スリ
ーブＤ内の射出チップＥを射出シリンダＦで降下させて
おき、射出チップＥの上部の射出スリーブＤ内、場合に
よっては更に固定金型の型内にも溶湯を注入したのち、
型締めシリンダＣで可動金型Ｂを降下させて両金型Ａ，
Ｂを型締めし、射出シリンダＦで射出チップＥを上動さ
せて、射出スリーブＤ内の溶湯をキャビティＧ内に充満
させ、強圧を作用させて溶湯鍛造を行っている。

【０００３】また射出スリーブＤ内における射出チップ
Ｅの最降下位置より上方スリーブ壁に給湯口を開口し、
電磁ポンプの作用で射出チップＤの上方の射出スリーブ
Ｄ内に所定量の射出給湯を行ったのち、前記型締め以後
の工程を行う手段も提案されている。

【０００４】図５に示すごとき溶湯鍛造方法と装置で
は、第１に下から上への溶湯の鋳込みであり、第２に可
動金型と固定金型とが、上下方向の定位置に配設されて
いる点に問題を存している。

【０００５】すなわち、前記第１の下から上への鋳込み
のため、下型たる固定金型Ａや射出スリーブＤ内に離型
剤が滞積しやすいと共に、給湯から射出チップＥによる
キャビティＧ内への射出給湯までに比較的時間が掛かる
問題を生じている。

【０００６】また前記第２の成型金型が上下方向の定位
置に配設されているため、置き中子のセット方向に制約
が存する問題を生じている。

【０００７】

【発明が解決しようとする問題点】前記従来の代表的な
溶湯鍛造方法と装置との問題点に鑑み、本発明は、上方
から下方への鋳込みと、注湯直後の迅速で確実な湯口の
密閉ができると共に、下型内への滞積等を生じない離型
剤の散布，自由な置き中子のセット位置の選定，自重落
下による製品取り出し等が可能な位置での可動金型の型
開きを行いうる溶湯鍛造法と装置とを提供することを課
題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１の発明では、可動金型と固定金型とを型締
めした成型金型の成形凹部内に上方から溶湯を注入し、
直ちに溶湯圧受圧側金型の湯口をスライドブロックを摺
動させて閉塞し、少なくとも湯口をはさむ２位置で溶湯
圧受圧側金型の外面に圧着させて湯口を密閉したのち、
成形凹部内の溶湯を加圧しつつ前記可動金型とその駆動
機構，固定金型，スライドブロックの駆動機構並びに成
形凹部内の溶湯の加圧機構の固着されている溶湯鍛造機
本体を、フロア側に固定の機枠の回動軸まわりに所定の
製品取り出し位置たる傾斜位置まで回動させ、前記位置
での停止後、溶湯加圧の停止，型開きを行うという手段
を採用した。

【０００９】また請求項２の発明では、更に成型金型内
への離型剤の散布，置き中子のセット等の作業に好適な
位置で溶湯鍛造機本体の回動を停止させるという手段を
付加した。

【００１０】前記手段を円滑に実現させるため、請求項
３の発明では、溶湯鍛造装置を、可動金型たる下金型と
その昇降駆動装置及び固定金型たる上金型が取り付けら
れている溶湯鍛造機本体が、水平面及び該水平面と斜交
する平面との間のいずれかの面内に位置する回動軸に支
着され、溶湯注入位置たる垂直位置と、準備作業位置た
る傾斜位置との２位置間を回動可能とされており、前記
可動金型には成形凹部に臨む加圧ピンとその加圧駆動装
置が組み込まれ、前記固定金型には、頂面部から成形凹
部に連通する湯口が開設され、かつ頂面部と成形凹部と
の間には、湯口を横断するスライドブロックとその駆動
装置とが組み込まれており、該スライドブロックには前
記湯口の一部を形成する湯口中間部が形成され、該スラ
イドブロックは、湯口中間部を前記湯口と合致させる湯
口開放位置と、前記湯口と湯口中間部とを齟齬させて湯
口を閉塞する閉塞位置との２位置間を往復摺動可能とさ
れていると共に、固定金型のスライドブロック摺動穴の
上壁とスライドブロックの頂壁とには前記湯口中間部を
はさむ少なくとも２位置に、スライドブロックが閉塞位
置を占めたとき、スライドブロックに成形凹部に向かう
強圧力を発生させる係合段部が形成されているという構
成とした。

【００１１】

【作用】型締めシリンダたる昇降装置を作動させて固定
金型と可動金型とを型締めし、この成型金型を垂直を含
む上方位置に導くと共に、スライドブロックを湯口開放
位置に置き、固定金型の湯口に上方からレイドルにより
溶湯を注入し、次いでスライドブロックを閉塞位置に摺
動させる。

【００１２】スライドブロックが閉塞位置を占めると、
スライドブロック摺動穴と該ブロックとの係合段部の係
合によりスライドブロックは湯口を閉塞した状態で溶湯
圧受圧側金型たる固定金型のスライドブロック摺動穴の
下壁に密着され、湯口中間部からの湯もれが防止され
る。

【００１３】次いで加圧ピンを加圧駆動装置の作動によ
って成形凹部へ向かって進出させ、成形凹部内の溶湯に
圧力を印加する。

【００１４】この加圧ピンの作動時に、溶湯鍛造機本体
を、溶湯注入位置たる垂直位置から、準備作業位置たる
傾斜位置へ回動軸まわりに回動させる。

【００１５】溶湯の凝固所要時間経過後に加圧ピンの加
圧を開放し、型開きを行う。

【００１６】溶湯鍛造機本体が回動させられている傾斜
位置は、製品の取り出し，成型金型の清掃，離型剤の散
布，置き中子のセット等の準備作業に好適な位置に選定
されているので、これらの作業性が向上する。

【００１７】準備諸作業の完了後に再び溶湯鍛造機本体
は溶湯注入位置たる垂直位置に回動され、前記作業が繰
り返される。

【００１８】

【実施例】図１ないし図４は、請求項３の発明の実施の
一例を示しており、これらの図について、溶湯鍛造装置
の構成を説明しつつ、請求項１及び請求項２の発明の方
法の構成を明かとする。

【００１９】図１において、溶湯鍛造機本体１には、可
動金型２たる下金型と、その昇降駆動装置３たる型締め
シリンダ及び固定金型４たる上金型が取り付けられてい
る。

【００２０】溶湯鍛造機本体１は、フロア側に固定の機
枠５に対し、回動自在の回動軸６に固着されている。

【００２１】図示例では、回動軸６は水平面内に配設さ
れているが、その配設方向としては、水平面及び該水平
面と斜交する平面との間のいずれかの面内に傾斜して配
設されていてもよい。

【００２２】図示例では、回動軸６にスプロケットホィ
ール７が固着されており、機枠５に固定の駆動モータ８
の出力軸９に固着されているスプロケットホィール１０
との間にチエン１１が掛け渡され、既述のごとく溶湯鍛
造機本体１を回動させる。

【００２３】前記溶湯鍛造機本体１の回動範囲は、後述
するごとく、成型金型への溶湯注入位置たる該本体が垂
直面内に位置する垂直位置と、垂直位置から所定角度だ
け回動した準備作業位置たる傾斜位置との２位置間とさ
れている。

【００２４】前記可動金型２には成形凹部１２に臨む加
圧ピン１３と、加圧駆動装置１４たる加圧シリンダ１５
と加圧ピストン１６とが組み込まれている。なお、図に
おいて加圧流体の給排機構は省略されている。

【００２５】前記固定金型４は頂面部１７から成形凹部
１８に連通する溶湯注入用の湯口１９が開設されてい
る。

【００２６】また固定金型４は、頂面部１７と成形凹部
１８との間に、湯口１９を横断し、頂面部１７と平行す
るスライドブロック摺動穴２０が貫設されており、該穴
２０にスライドブロック２１が往復摺動できるよう嵌挿
されて、駆動装置２２たる駆動シリンダに結合されてい
る。

【００２７】前述のスライドブロック２１には湯口１９
の一部を形成する湯口中間部２３が形成されており、該
スライドブロック２１は、図１に示されるごとく、湯口
中間部２３が湯口１９と合致し湯口１９を一連に連通さ
せる湯口開放位置と、図２に示すごとく湯口中間部２３
と湯口１９とを齟齬させて湯口１９を閉塞する閉塞位置
との２位置間を前記駆動装置２２により往復摺動され
る。

【００２８】前記スライドブロック摺動穴２０の上壁２
４は駆動装置２２側が高位を占め、斜め下がりの段部２
５で、僅かに低位の中間部２６に連なり、中間部２６は
斜め下がりの段部２７で開口端に連なっており、図示例
では、段部２５と段部２７とが湯口１９をはさむ前後２
位置に設けられている。

【００２９】スライドブロック２１の頂壁２８には、閉
塞位置を占めたとき、スライドブロック摺動穴２０の段
部２５と段部２７とに係合し、成形凹部１８方向に向か
う強圧力を受ける傾斜段部２９，３０が形成されてい
る。

【００３０】前述の段部２５，２７と傾斜段部２９，３
０との係合と駆動装置２２の押進力とによりスライドブ
ロック２１の下面３１は、溶湯圧受圧側金型たる固定金
型４のスライドブロック摺動穴２０の下壁３２に密接さ
せられ、スライドブロック摺動穴２０への溶湯の漏れを
防止する。

【００３１】図１に示される溶湯鍛造装置により請求項
１及び請求項２の発明たる方法は次のごとく実施され
る。

【００３２】図１に示されるごとく、溶湯鍛造機本体１
を溶湯注入位置たる垂直位置とすると共に、型締めシリ
ンダたる昇降駆動位置３により可動金型２と固定金型４
とを型締めして密着させ、スライドブロック２１を湯口
開放位置とし、成形凹部１２，１８に連通する湯口１９
へレイドル３３から溶湯を注入する。

【００３３】次いで図２に示すごとく、スライドブロッ
ク２１を湯口１９を閉塞する閉塞位置へ駆動装置２２に
より摺動させ、前記段部２５，２７と傾斜段部２９，３
０との係合により湯口１９の密閉を行う。

【００３４】この段階で駆動モータ８を作動させ、溶湯
注入位置たる垂直位置から、準備作業位置たる傾斜位置
へ回動させると共に、加圧駆動装置１４を作動させて、
加圧ピン１３により成形凹部１２，１８内の溶湯に圧力
を作用させる。

【００３５】図３は、加圧駆動装置１４の加圧ピストン
１６が高さＨだけ上昇させられ、加圧ピン１３により成
形凹部１２，１８内の溶湯が圧力で加圧されており、溶
湯鍛造機本体１は回動開始直前とされている状態を示し
ている。

【００３６】溶湯鍛造機本体１が準備作業位置たる傾斜
位置に回動されて停止し、溶湯の凝固所要時間の経過後
に、加圧駆動装置１４により加圧ピン１３を降下させて
加圧力を開放し、型締めシリンダたる昇降駆動装置３に
より可動金型２を降下させて型開きを行う。

【００３７】図４は、溶湯鍛造機本体１が垂直位置から
角度９０度だけ回動されて、水平な準備作業位置たる傾
斜位置を占め、可動金型２が最下降位置を占めた状態を
示している。

【００３８】図３に示す状態から、加圧駆動装置１４の
加圧ピストン１６を再び上昇させることにより製品３４
は、可動金型２の成形凹部１３から押し出され、自重で
自然落下し、製品の取り出しが完了する。

【００３９】次いでスライドブロック２１を湯口開放位
置へ戻すと共に、可動金型２、固定金型４の清掃，離型
剤の塗布，置き中子のセット等の準備作業を行ったの
ち、溶湯鍛造機本体１を再び図１に示す垂直位置に戻
し、溶湯の注入作業を繰り返すものである。

【００４０】以上説明した実施例では、溶湯鍛造機本体
１が準備作業位置たる傾斜位置を占めた状態で、製品の
取り出し，成型金型の清掃，離型剤の塗布，置き中子の
セット等を行っているが、製品の取り出し位置と、成型
金型の清掃から置き中子のセットに至るいわゆる準備作
業を、作業性のよい第２の準備作業位置たる傾斜位置に
溶湯鍛造機本体を回動させて行うのが、請求項２の発明
である。

【００４１】図示例は、回動軸６が水平配置とされてい
るが、この回動軸を水平面に対して傾斜した配置とする
と、成型金型の成形凹部内への溶湯の流入が斜め上方か
ら行われ、ガス抜きが良好となる。すなわち、回動軸
は、水平面及び該水平面と斜交する平面との間のいずれ
の面内に位置してもよい。

【００４２】また図示実施例の場合、溶湯鍛造機本体を
溶湯注入位置たる垂直位置に静止させて注湯し、準備作
業位置たる傾斜位置へ回動する間に加圧ピンによる加圧
を行っているが、これを、垂直位置から傾斜位置へ回動
する間に注湯，スライドブロックによる湯口の閉塞，加
圧ピンによる加圧を行うようにしてもよいことは勿論で
ある。

【００４３】また図示実施例では、溶湯鍛造機本体の垂
直位置から傾斜位置までの回動角が角度９０度とされて
いるが、回動角は９０度に限定されるものではない。

【００４４】また図示実施例では、準備作業位置たる傾
斜位置での製品の取り出しを、製品の自重による自然落
下で行っているが、別の押し出しシリンダの付設で積極
的に行うようにしてもよい。

【００４５】また溶湯鍛造機本体１の回動装置として
は、図示例のものに限定されず如何なるものでもよいこ
とは勿論であり、スライドブロック２１に成形凹部に向
かう強圧力を発生させる係合構造も図示例に限定される
ものではない。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明によると、予め型締めさ
れている成型金型の成形凹部内へ上方から下方へ向かう
流下によって溶湯が供給でき、湯口の閉塞もスライドブ
ロックの摺動のみで、注湯直後に行いうるので、注湯と
湯口の密閉を迅速に行うことができ、作業効率が著しく
向上する。

【００４７】また製品の取り出し等は、溶湯鍛造機本体
を、取り出し好都合な傾斜位置まで回動させて行うの
で、製品の自然落下による取り出しも可能となり作業時
間の短縮を図りうる効果がある。

【００４８】成型金型は予め型締めされているので、注
湯後、直ちに湯口の閉塞，成形凹部の湯の加圧ができ、
温度低下が少なく溶湯を直接成形凹部またはその近傍の
湯溜りへ注入しうることとあいまち、凝固層の巻き込み
も少なくしうる効果がある。

【００４９】また請求項２の発明によれば、成型金型の
清掃，離型剤の塗布，置き中子のセット等の準備作業
を、これらの諸作業に好都合な位置に溶湯鍛造機本体を
回動させ、傾斜位置で行いうるので成型金型内への離型
剤の滞積も生ぜず、置き中子の配置の自由度も大きくな
り作業性を著しく向上させうる効果を奏する。

【００５０】請求項３の発明によると、比較的簡単な機
構で、請求項１及び請求項２の発明を実施でき、製品取
出機も不要となり、付帯設備の増加とか設置面積の増加
等も少なくしうると共に、作業能率を著しく向上させう
る等の効果を奏する。

【００５１】また溶湯鍛造機の下部に溶湯溜りを設ける
必要がないので、設備，製品等の冷却施設に対する設計
上の制約をなくしうる効果も有している。

【００５２】湯口は、成形凹部の上方に開口し、成形凹
部に臨む加圧ピンは湯口と反対位置に配設されるので、
湯口を外側に露出させ塗り型剤を塗布することが出来る
ので、注湯時の湯温の低下を防止できる効果も有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項３の発明の実施の一例における溶湯注入
直前の状態を示す縦断正面図である。

【図２】図１に示すものの湯口閉塞状態を示す縦断正面
図である。

【図３】図２に示す状態から成形凹部の加圧に進んだ状
態を示す縦断正面図である。

【図４】図１に示すものが作業準備位置たる傾斜位置に
回動され、型開きされた状態を示す横断平面図である。

【図５】従来装置の縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 溶湯鍛造機本体 ２ 可動金型 ３ 昇降駆動装置 ４ 固定金型 ６ 回動軸 １２，１８ 成形凹部 １３ 加圧ピン １４ 加圧駆動装置 １７ 頂面部 １９ 湯口 ２０ スライドブロック摺動穴 ２１ スライドブロック ２２ 駆動装置 ２３ 湯口中間部 ２４ 上壁 ２５，２７ 係合部を形成する段部 ２８ 頂壁 ２９，３０ 係合部を形成する傾斜段部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め可動金型と固定金型とを型締めした
   成型金型の成形凹部内に上方から溶湯を注入し、直ちに
   溶湯圧受圧側金型の湯口をスライドブロックを摺動させ
   て閉塞し、少なくとも湯口をはさむ２位置で溶湯圧受圧
   側金型の外面に圧着させて湯口を密閉したのち、成形凹
   部内の溶湯を加圧しつつ前記可動金型とその駆動機構，
   固定金型，スライドブロックの駆動機構並びに成形凹部
   内の溶湯の加圧機構の固着されている溶湯鍛造機本体
   を、フロア側に固定の機枠の回動軸まわりに所定の製品
   取出し位置たる傾斜位置まで回動させ、前記位置までの
   停止後、溶湯加圧の停止，型開きを行うことを特徴とす
   る溶湯鍛造法。
2. 【請求項２】 成型金型内への離型剤の散布，置き中子
   のセット等の作業に好適な位置で溶湯鍛造機本体の回動
   を停止させることを特徴とする請求項１記載の溶湯鍛造
   法。
3. 【請求項３】 可動金型たる下金型とその昇降駆動装置
   及び固定金型たる上金型が取り付けられている溶湯鍛造
   機本体が、水平面及び該水平面と斜交する平面との間の
   いずれかの面内に位置する回動軸に支着され、溶湯注入
   位置たる垂直位置と、準備作業位置たる傾斜位置との２
   位置間を回動可能とされており、前記可動金型には成形
   凹部に臨む加圧ピンとその加圧駆動装置が組み込まれ、
   前記固定金型には、頂面部から成形凹部に連通する湯口
   が開設され、かつ頂面部と成形凹部との間には、湯口を
   横断するスライドブロックとその駆動装置とが組み込ま
   れており、該スライドブロックには前記湯口の一部を形
   成する湯口中間部が形成され、該スライドブロックは、
   湯口中間部を前記湯口と合致させる湯口開放位置と、前
   記湯口と湯口中間部とを齟齬させて湯口を閉塞する閉塞
   位置との２位置間を往復摺動可能とされていると共に、
   固定金型のスライドブロック摺動穴の上壁とスライドブ
   ロックの頂壁とには前記湯口中間部をはさむ少なくとも
   ２位置に、スライドブロックが閉塞位置を占めたとき、
   スライドブロックに成形凹部に向かう強圧力を発生させ
   る係合段部が形成されている溶湯鍛造装置。