JPH0596356A - 圧力制御鋳造方法およびその装置 - Google Patents
圧力制御鋳造方法およびその装置Info
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- JPH0596356A JPH0596356A JP25793791A JP25793791A JPH0596356A JP H0596356 A JPH0596356 A JP H0596356A JP 25793791 A JP25793791 A JP 25793791A JP 25793791 A JP25793791 A JP 25793791A JP H0596356 A JPH0596356 A JP H0596356A
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- Japan
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- molten metal
- differential pressure
- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 保持炉内の溶湯を鋳型キャビテイ内に注湯す
る際、溶湯やキャビテイ中のガスを巻き込まず、鋳造サ
イクルを短縮し、高品質な鋳物を製造する圧力制御鋳造
方法およびその装置を得る。 【構成】 鋳型キャビティ内に溶湯を充填開始時は差圧
の上昇速度を比較的遅くし、キャビティ内の最終充填部
に設けた検知手段により充填完了を確認して、充填加圧
から押し湯加圧への切り替えタイミングを適正にし、続
いて、充填完了直後に押し差圧を付加して、凝固の進行
に遅れることなく必要かつ十分な押し湯効果を得る。
る際、溶湯やキャビテイ中のガスを巻き込まず、鋳造サ
イクルを短縮し、高品質な鋳物を製造する圧力制御鋳造
方法およびその装置を得る。 【構成】 鋳型キャビティ内に溶湯を充填開始時は差圧
の上昇速度を比較的遅くし、キャビティ内の最終充填部
に設けた検知手段により充填完了を確認して、充填加圧
から押し湯加圧への切り替えタイミングを適正にし、続
いて、充填完了直後に押し差圧を付加して、凝固の進行
に遅れることなく必要かつ十分な押し湯効果を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主としてアルミニウム
合金、マグネシウム合金等の金属を鋳造するのに適し
た、圧力容器内の保持炉並びに鋳型の雰囲気圧力をそれ
ぞれ独立して制御し、差圧によって保持炉内溶湯をスト
−クを介して鋳型キャビテイ内に充填する圧力制御鋳造
方法およびその装置に関する。
合金、マグネシウム合金等の金属を鋳造するのに適し
た、圧力容器内の保持炉並びに鋳型の雰囲気圧力をそれ
ぞれ独立して制御し、差圧によって保持炉内溶湯をスト
−クを介して鋳型キャビテイ内に充填する圧力制御鋳造
方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧力容器内の保持炉並びに鋳型の雰囲気
圧力をそれぞれ独立して制御し、差圧によって保持炉内
溶湯をスト−クを介して鋳型キャビテイ内に充填する差
圧鋳造や低圧鋳造などの圧力制御鋳造は一般によく知ら
れている。
圧力をそれぞれ独立して制御し、差圧によって保持炉内
溶湯をスト−クを介して鋳型キャビテイ内に充填する差
圧鋳造や低圧鋳造などの圧力制御鋳造は一般によく知ら
れている。
【０００３】この鋳造方法の場合、鋳型キャビティへの
充填動作の反復により溶湯を消費して保持炉内の溶湯面
が低下し、溶湯をキャビテイへ充填する差圧を次第に高
めていく必要がある。従来、キャビテイに溶湯の充填が
完了する前に、ガスの巻き込み発生の無いように、充填
時間を長く取った後、押し湯差圧に移行している。そし
て、充填差圧を終った後の押し湯差圧を余裕を持たせて
高めに設定したり、そのほか、鋳造回数を計数し、その
回数から溶湯面高さを推定計算して、押し湯差圧への移
行タイミングを時間制御することで対応している（例え
ば、実開昭５５−１１１６６３号公報、特開昭５９−１
１８２５８号公報）。
充填動作の反復により溶湯を消費して保持炉内の溶湯面
が低下し、溶湯をキャビテイへ充填する差圧を次第に高
めていく必要がある。従来、キャビテイに溶湯の充填が
完了する前に、ガスの巻き込み発生の無いように、充填
時間を長く取った後、押し湯差圧に移行している。そし
て、充填差圧を終った後の押し湯差圧を余裕を持たせて
高めに設定したり、そのほか、鋳造回数を計数し、その
回数から溶湯面高さを推定計算して、押し湯差圧への移
行タイミングを時間制御することで対応している（例え
ば、実開昭５５−１１１６６３号公報、特開昭５９−１
１８２５８号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな圧力制御鋳造では、保持炉へ溶湯を補給する際、溶
湯面の高さが毎回一定にならないことや、鋳造時の１回
の充填量に差があること、更に、鋳型キャビテイに溶湯
が充填される際、溶湯により鋳型キャビテイから押し出
される空気の抜け具合が、バリなどの影響で大きな差が
生じることから、鋳造時の充填完了差圧は常に大きく変
動している。従って、前記方法のように鋳造回数から充
填完了差圧を推定計算することは非常に困難である。推
定計算と実際とでズレが生じたとき、充填が完了する前
に押し湯差圧に切り変わり、溶湯中や鋳型キャビテイ中
のガスを巻き込んだりする。図５は、従来の圧力制御鋳
造の差圧パターンである。図５で、点ａの時点で鋳型キ
ャビテイへの溶湯充填が完了しているにもかかわらず、
点ｂまで充填差圧を続けると、押し湯差圧をかける前に
凝固が進行していまい、鋳造した鋳物の品質を悪くし、
また鋳造サイクルも長くなる。
うな圧力制御鋳造では、保持炉へ溶湯を補給する際、溶
湯面の高さが毎回一定にならないことや、鋳造時の１回
の充填量に差があること、更に、鋳型キャビテイに溶湯
が充填される際、溶湯により鋳型キャビテイから押し出
される空気の抜け具合が、バリなどの影響で大きな差が
生じることから、鋳造時の充填完了差圧は常に大きく変
動している。従って、前記方法のように鋳造回数から充
填完了差圧を推定計算することは非常に困難である。推
定計算と実際とでズレが生じたとき、充填が完了する前
に押し湯差圧に切り変わり、溶湯中や鋳型キャビテイ中
のガスを巻き込んだりする。図５は、従来の圧力制御鋳
造の差圧パターンである。図５で、点ａの時点で鋳型キ
ャビテイへの溶湯充填が完了しているにもかかわらず、
点ｂまで充填差圧を続けると、押し湯差圧をかける前に
凝固が進行していまい、鋳造した鋳物の品質を悪くし、
また鋳造サイクルも長くなる。
【０００５】本発明は、上記従来の課題を解決し、保持
炉内の溶湯を鋳型キャビテイ内に注湯する際、溶湯やキ
ャビテイ中のガスを巻き込まないように、ゆっくりした
注湯速度でキャビティ中へ溶湯を充填し、その後速い速
度で高い差圧力を与える押し湯差圧で押し湯を効かせ、
鋳造サイクルを短縮し、しかも高品質な鋳物を製造する
圧力制御鋳造方法およびその装置を提供することを目的
とする。
炉内の溶湯を鋳型キャビテイ内に注湯する際、溶湯やキ
ャビテイ中のガスを巻き込まないように、ゆっくりした
注湯速度でキャビティ中へ溶湯を充填し、その後速い速
度で高い差圧力を与える押し湯差圧で押し湯を効かせ、
鋳造サイクルを短縮し、しかも高品質な鋳物を製造する
圧力制御鋳造方法およびその装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決する手段】上記目的を達成するため本発明
の圧力制御鋳造方法は、圧力容器内の保持炉並びに鋳型
の雰囲気圧力をそれぞれ独立して制御し、差圧によって
保持炉内溶湯をスト−クを介して鋳型キャビテイ内に充
填する圧力制御鋳造方法において、前記キャビティ内に
溶湯を充填開始時は前記差圧の上昇速度を比較的遅く
し、キャビティ内の最終充填部に設けた検知手段により
充填完了を確認後、続いて押し湯差圧を付加することを
特徴とする。
の圧力制御鋳造方法は、圧力容器内の保持炉並びに鋳型
の雰囲気圧力をそれぞれ独立して制御し、差圧によって
保持炉内溶湯をスト−クを介して鋳型キャビテイ内に充
填する圧力制御鋳造方法において、前記キャビティ内に
溶湯を充填開始時は前記差圧の上昇速度を比較的遅く
し、キャビティ内の最終充填部に設けた検知手段により
充填完了を確認後、続いて押し湯差圧を付加することを
特徴とする。
【０００７】次に本発明の圧力制御鋳造装置は、充填の
開始から完了までの充填差圧速度と押し湯差圧速度を制
御する加圧制御回路と、鋳型キャビティ内への溶湯充填
検知手段を有することを特徴とする。
開始から完了までの充填差圧速度と押し湯差圧速度を制
御する加圧制御回路と、鋳型キャビティ内への溶湯充填
検知手段を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】鋳型キャビティ内に溶湯を充填開始時は差圧の
上昇速度を比較的遅くして、キャビティ中に溶湯の乱れ
やガス巻き込みが起きない程度に比較的ゆっくりとした
速度で充填する。次に、キャビティ内の最終充填部に設
けた検知手段により充填完了を確認して、充填加圧から
押し湯加圧への切り替えタイミングを適正にする。
上昇速度を比較的遅くして、キャビティ中に溶湯の乱れ
やガス巻き込みが起きない程度に比較的ゆっくりとした
速度で充填する。次に、キャビティ内の最終充填部に設
けた検知手段により充填完了を確認して、充填加圧から
押し湯加圧への切り替えタイミングを適正にする。
【０００９】続いて、充填完了直後に押し差圧を付加し
て、凝固の進行に遅れることなく必要かつ十分な押し湯
効果を得ることができる。そして、ガスの巻き込みや押
し湯の遅れから来る内部欠陥の発生を抑える押さえる。
また、充填が完了しているにもかかわらず充填加圧をし
ている時間が無くなるので、鋳造サイクルを短縮する。
て、凝固の進行に遅れることなく必要かつ十分な押し湯
効果を得ることができる。そして、ガスの巻き込みや押
し湯の遅れから来る内部欠陥の発生を抑える押さえる。
また、充填が完了しているにもかかわらず充填加圧をし
ている時間が無くなるので、鋳造サイクルを短縮する。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例を詳細に説明する。図
１は本発明を適用した圧力制御鋳造装置であり、１は金
属溶湯の保持炉、２は圧力容器、３は鋳型、４は加圧制
御装置、６は溶湯充填検知手段、７は圧力制御弁、８は
溶湯である。保持炉１内の溶湯８は、圧力容器２内雰囲
気と鋳型３周囲雰囲気に差圧を加圧することにより、ス
ト−ク５を介して鋳型３キャビテイ内に充填される。鋳
型の最終充填部に設けた溶湯充填検知手段６により、溶
湯の充填信号を加圧制御装置４に入力する。加圧制御装
置４は充填差圧から押し湯差圧への切り替えを行う圧力
制御弁７を制御する。即ち、予め、充填差圧パタ−ン、
押し湯差圧パタ−ンをそれぞれ独立してプログラムして
おき、保持炉１内の溶湯８上面高さに関係無く、溶湯充
填検知手段６で鋳型３キャビティ内の最終充填部を充填
したことを確認した直後に、押し湯差圧へ移行するよう
に前記プログラムに従って圧力制御する。
１は本発明を適用した圧力制御鋳造装置であり、１は金
属溶湯の保持炉、２は圧力容器、３は鋳型、４は加圧制
御装置、６は溶湯充填検知手段、７は圧力制御弁、８は
溶湯である。保持炉１内の溶湯８は、圧力容器２内雰囲
気と鋳型３周囲雰囲気に差圧を加圧することにより、ス
ト−ク５を介して鋳型３キャビテイ内に充填される。鋳
型の最終充填部に設けた溶湯充填検知手段６により、溶
湯の充填信号を加圧制御装置４に入力する。加圧制御装
置４は充填差圧から押し湯差圧への切り替えを行う圧力
制御弁７を制御する。即ち、予め、充填差圧パタ−ン、
押し湯差圧パタ−ンをそれぞれ独立してプログラムして
おき、保持炉１内の溶湯８上面高さに関係無く、溶湯充
填検知手段６で鋳型３キャビティ内の最終充填部を充填
したことを確認した直後に、押し湯差圧へ移行するよう
に前記プログラムに従って圧力制御する。
【００１１】図３は充填差圧パターン、図４は押し湯差
圧パターンを示す。図３の充填差圧パターンは、溶湯が
鋳型キャビティを充填する際に凝固が速く進行しない程
度で静かに充填し、しかも鋳物内部にガスの巻き込みが
起きない差圧速度、０．００１（ＭＰａ／ｓ）とした。
また、図４の押し湯差圧パタ−ンは、差圧速度０．００
７（ＭＰａ／ｓ）で、押し湯が十分に効く差圧０．１
（ＭＰａ）まであげた後保持している。なお、これらの
差圧パタ−ンは、鋳物の形状および大きさによって決め
る。
圧パターンを示す。図３の充填差圧パターンは、溶湯が
鋳型キャビティを充填する際に凝固が速く進行しない程
度で静かに充填し、しかも鋳物内部にガスの巻き込みが
起きない差圧速度、０．００１（ＭＰａ／ｓ）とした。
また、図４の押し湯差圧パタ−ンは、差圧速度０．００
７（ＭＰａ／ｓ）で、押し湯が十分に効く差圧０．１
（ＭＰａ）まであげた後保持している。なお、これらの
差圧パタ−ンは、鋳物の形状および大きさによって決め
る。
【００１２】本発明の溶湯充填検知手段を持つ圧力制御
鋳造では、上記充填差圧パターンおよび押し湯差圧パタ
ーンを組み合わせて行う。この例を図２に示す。まず、
充填差圧パタ−ンにより差圧をかけて、溶湯を鋳型キャ
ビテイ中に静かに充填する。点ｃの差圧０．０２３（Ｍ
Ｐａ）で溶湯充填検知手段６が反応し、加圧制御装置４
に入力され、押し湯差圧パタ−ンの同じ差圧０．０２３
（ＭＰａ）である点ｃヘ移行する。このため、鋳型キャ
ビティ内への溶湯の充填完了と同時に、速やかに押し湯
差圧へ移行し、スム−ズな押し湯効果が得られる。ま
た、充填動作を繰り返すことによる溶湯８上面の低下や
バリなどの影響で、例えば図２のｄ点に示す充填完了差
圧がで０．０３（ＭＰａ）へと変化しても、溶湯充填検
知手段で充填完了、即ち押し湯差圧への移行時期をｄと
することで、鋳型キャビテイへ溶湯を完全に充填し、そ
の後押し湯差圧へタイミングも遅れることなく移行す
る。
鋳造では、上記充填差圧パターンおよび押し湯差圧パタ
ーンを組み合わせて行う。この例を図２に示す。まず、
充填差圧パタ−ンにより差圧をかけて、溶湯を鋳型キャ
ビテイ中に静かに充填する。点ｃの差圧０．０２３（Ｍ
Ｐａ）で溶湯充填検知手段６が反応し、加圧制御装置４
に入力され、押し湯差圧パタ−ンの同じ差圧０．０２３
（ＭＰａ）である点ｃヘ移行する。このため、鋳型キャ
ビティ内への溶湯の充填完了と同時に、速やかに押し湯
差圧へ移行し、スム−ズな押し湯効果が得られる。ま
た、充填動作を繰り返すことによる溶湯８上面の低下や
バリなどの影響で、例えば図２のｄ点に示す充填完了差
圧がで０．０３（ＭＰａ）へと変化しても、溶湯充填検
知手段で充填完了、即ち押し湯差圧への移行時期をｄと
することで、鋳型キャビテイへ溶湯を完全に充填し、そ
の後押し湯差圧へタイミングも遅れることなく移行す
る。
【００１３】本発明の圧力制御鋳造方法および装置を用
いて、アルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）の自動車用ホイ
ールを鋳造した。その結果、鋳造サイクル（時間）を約
１０％短縮することができ、しかも高品質の鋳物を得る
ことができた。本発明の圧力制御鋳造方法および装置
は、アルミニウム合金鋳物、マグネシウム合金鋳物、そ
の他鋳物を製造することができる。
いて、アルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）の自動車用ホイ
ールを鋳造した。その結果、鋳造サイクル（時間）を約
１０％短縮することができ、しかも高品質の鋳物を得る
ことができた。本発明の圧力制御鋳造方法および装置
は、アルミニウム合金鋳物、マグネシウム合金鋳物、そ
の他鋳物を製造することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述の通り、本発明は、鋳型キャビ
ティ内に溶湯を充填開始時は差圧の上昇速度を比較的遅
くして、キャビティ中に溶湯の乱れやガス巻き込みが起
きない程度に比較的ゆっくりとした速度で充填するの
で、高品質の鋳物を得ることができる。また、キャビテ
ィ内の最終充填部に設けた検知手段により充填完了を確
認して、充填加圧から押し湯加圧への切り替えタイミン
グを適正にし、続いて、充填完了直後に押し差圧を付加
して、凝固の進行に遅れることなく必要かつ十分な押し
湯効果を得るので、充填が完了しているにもかかわらず
充填加圧をしている時間が無くなり、鋳造サイクルを短
縮する。このような圧力制御鋳造方法および装置は、自
動車用のアルミニウム合金鋳物、マグネシウム合金鋳
物、その他の鋳物を製造するのに特に有用である。
ティ内に溶湯を充填開始時は差圧の上昇速度を比較的遅
くして、キャビティ中に溶湯の乱れやガス巻き込みが起
きない程度に比較的ゆっくりとした速度で充填するの
で、高品質の鋳物を得ることができる。また、キャビテ
ィ内の最終充填部に設けた検知手段により充填完了を確
認して、充填加圧から押し湯加圧への切り替えタイミン
グを適正にし、続いて、充填完了直後に押し差圧を付加
して、凝固の進行に遅れることなく必要かつ十分な押し
湯効果を得るので、充填が完了しているにもかかわらず
充填加圧をしている時間が無くなり、鋳造サイクルを短
縮する。このような圧力制御鋳造方法および装置は、自
動車用のアルミニウム合金鋳物、マグネシウム合金鋳
物、その他の鋳物を製造するのに特に有用である。
【図１】本発明を適用した圧力制御鋳造装置の一実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の圧力制御の充填差圧と押し湯差圧のパ
ターンを示す図である。
ターンを示す図である。
【図３】本発明の圧力制御のうちの充填差圧パターンを
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の圧力制御のうちの押し湯差圧パターン
を示図である。
を示図である。
【図５】従来の圧力制御鋳造の差圧パターンを示す図で
ある。
ある。
１ 圧力容器 ２ 保持炉 ３ 鋳型 ４ 加圧制御装置 ５ スト−ク ６ 溶湯充填検知手段 ７ 圧力制御弁 ８ 溶湯
Claims (2)
- 【請求項１】圧力容器内の保持炉並びに鋳型の雰囲気圧
力をそれぞれ独立して制御し、差圧によって保持炉内溶
湯をスト−クを介して鋳型キャビテイ内に充填する圧力
制御鋳造方法において、前記キャビティ内に溶湯を充填
開始時は前記差圧の上昇速度を比較的遅くし、キャビテ
ィ内の最終充填部に設けた検知手段により充填完了を確
認後、続いて押し湯差圧を付加することを特徴とする圧
力制御鋳造方法。 - 【請求項２】圧力容器内の保持炉並びに鋳型の雰囲気圧
力をそれぞれ独立して制御し、差圧によって保持炉内溶
湯をスト−クを介して鋳型キャビテイ内に充填する圧力
制御鋳造装置において、充填の開始から完了までの充填
差圧速度と押し湯差圧速度を制御する加圧制御回路と、
鋳型キャビティ内への溶湯充填検知手段を有することを
特徴とする圧力制御鋳造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25793791A JPH0596356A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 圧力制御鋳造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25793791A JPH0596356A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 圧力制御鋳造方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596356A true JPH0596356A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17313276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25793791A Pending JPH0596356A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 圧力制御鋳造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0596356A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6779588B1 (en) * | 2001-10-29 | 2004-08-24 | Hayes Lemmerz International, Inc. | Method for filling a mold |
| CN100391655C (zh) * | 2005-09-22 | 2008-06-04 | 上海交通大学 | 原位铝基复合材料的差压铸造制备方法 |
| JP2008302382A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Sintokogio Ltd | 鋳型の減圧方法および該減圧方法に用いる減圧装置 |
| WO2016185610A1 (ja) * | 2015-05-21 | 2016-11-24 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置の圧力制御方法 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP25793791A patent/JPH0596356A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6779588B1 (en) * | 2001-10-29 | 2004-08-24 | Hayes Lemmerz International, Inc. | Method for filling a mold |
| CN100391655C (zh) * | 2005-09-22 | 2008-06-04 | 上海交通大学 | 原位铝基复合材料的差压铸造制备方法 |
| JP2008302382A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Sintokogio Ltd | 鋳型の減圧方法および該減圧方法に用いる減圧装置 |
| JP4524691B2 (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-18 | 新東工業株式会社 | 鋳型の減圧方法 |
| WO2016185610A1 (ja) * | 2015-05-21 | 2016-11-24 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置の圧力制御方法 |
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