JPH06114533A - 吸引差圧鋳造方法 - Google Patents
吸引差圧鋳造方法Info
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- JPH06114533A JPH06114533A JP4289507A JP28950792A JPH06114533A JP H06114533 A JPH06114533 A JP H06114533A JP 4289507 A JP4289507 A JP 4289507A JP 28950792 A JP28950792 A JP 28950792A JP H06114533 A JPH06114533 A JP H06114533A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄肉製品の鋳造を可能としたまま、さら
に、溶湯の加熱度及び鋳型温度も低く抑えて鋳造する吸
引差圧鋳造方法を提供する。 【構成】 保持炉５に保持された溶湯５Ａにスト−
ク３，４の下部を浸せきさせ、該スト−ク４の上に左右
に開閉可能な金型２Ａ，２Ｂを上下移動可能に設置し、
該金型２Ａ，２Ｂを覆う密閉室１を画成し、次に密閉室
１内の圧力を１秒以下の時間で１００Ｔｏｒｒまで減圧
し、その直後圧縮空気を保持炉５内に送り、溶湯５Ａの
湯面を１秒以下の時間で０．４乃至１Ｋｇ／ｃｍ２に加
圧した後、その圧力で保持し、鋳物が凝固した時点で減
圧および加圧保持を解除することを特徴とする。
に、溶湯の加熱度及び鋳型温度も低く抑えて鋳造する吸
引差圧鋳造方法を提供する。 【構成】 保持炉５に保持された溶湯５Ａにスト−
ク３，４の下部を浸せきさせ、該スト−ク４の上に左右
に開閉可能な金型２Ａ，２Ｂを上下移動可能に設置し、
該金型２Ａ，２Ｂを覆う密閉室１を画成し、次に密閉室
１内の圧力を１秒以下の時間で１００Ｔｏｒｒまで減圧
し、その直後圧縮空気を保持炉５内に送り、溶湯５Ａの
湯面を１秒以下の時間で０．４乃至１Ｋｇ／ｃｍ２に加
圧した後、その圧力で保持し、鋳物が凝固した時点で減
圧および加圧保持を解除することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄肉部品の鋳造に適し
た吸引差圧鋳造方法に関する。
た吸引差圧鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来、薄肉部品の鋳造のため、低
圧鋳造法または吸引鋳造法は広く行われている。ここで
低圧鋳造法とは、溶融金属の湯面と鋳型内に形成された
鋳型内キャビティとの圧力差を利用して溶融金属を鋳型
内に充填させる方法であり、また、吸引鋳造とは、気密
状態に保持したチャンバ−内に配設した通気性ある鋳型
の下方に鋳型内キャビティと連通させて取り付けた注湯
管の下端部を溶湯保持炉の溶融金属内に浸せきし、その
状態でチャンバ内を減圧することにより溶融金属を吸い
上げて充填する方法である。しかしながら、これらの方
法では溶融金属の充填初期の段階において圧力差が徐々
に増加していく傾向があるため鋳込み速度が非常に遅
く、鋳型内キャビティへの充填される前のスト−クまた
は注湯管内及び鋳型のキャビティ途中で凝固してしまう
ことが多かった。このため、溶融金属の加熱度を大きく
したり注湯管及び鋳型（金型）を加熱保持する必要があ
った。特に熱容量が小さい鋳物や薄肉の鋳物の場合には
この傾向は著しかった。一方、溶融金属の温度を高くす
ること等は、充填した金属の冷却凝固時間を長くし、生
産性を下げるなどの問題があった。本発明は、上記の問
題に鑑みて成されたもので、薄肉製品の鋳造を可能とし
たまま、さらに、溶湯の加熱度及び鋳型温度も低く抑え
て鋳造する吸引差圧鋳造方法を提供することを目的とす
るものである。
圧鋳造法または吸引鋳造法は広く行われている。ここで
低圧鋳造法とは、溶融金属の湯面と鋳型内に形成された
鋳型内キャビティとの圧力差を利用して溶融金属を鋳型
内に充填させる方法であり、また、吸引鋳造とは、気密
状態に保持したチャンバ−内に配設した通気性ある鋳型
の下方に鋳型内キャビティと連通させて取り付けた注湯
管の下端部を溶湯保持炉の溶融金属内に浸せきし、その
状態でチャンバ内を減圧することにより溶融金属を吸い
上げて充填する方法である。しかしながら、これらの方
法では溶融金属の充填初期の段階において圧力差が徐々
に増加していく傾向があるため鋳込み速度が非常に遅
く、鋳型内キャビティへの充填される前のスト−クまた
は注湯管内及び鋳型のキャビティ途中で凝固してしまう
ことが多かった。このため、溶融金属の加熱度を大きく
したり注湯管及び鋳型（金型）を加熱保持する必要があ
った。特に熱容量が小さい鋳物や薄肉の鋳物の場合には
この傾向は著しかった。一方、溶融金属の温度を高くす
ること等は、充填した金属の冷却凝固時間を長くし、生
産性を下げるなどの問題があった。本発明は、上記の問
題に鑑みて成されたもので、薄肉製品の鋳造を可能とし
たまま、さらに、溶湯の加熱度及び鋳型温度も低く抑え
て鋳造する吸引差圧鋳造方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００３】
【問題解決のための手段】上記の目的を達成するため
に、本発明におけるは、加圧可能な密閉型の保持炉の下
部に保持された溶湯にスト−クの下部を浸せきさせ、該
スト−クの上方に連通されたスト−クの上に左右に開閉
可能な金型を上下移動可能に設置し、該金型を覆う密閉
室を画成し、次に該密閉室に連通された連通管を通して
吸引開閉弁を開くことにより真空タンクを介して真空ポ
ンプにより密閉室内の圧力を１秒以下の時間で１００Ｔ
ｏｒｒまで減圧し、その直後加圧装置で圧縮空気を加圧
開閉弁を開いて保持炉に送り、溶湯の湯面を１秒以下の
時間で０．４乃至１Ｋｇ／ｃｍ２に加圧した後、その圧
力で保持し、鋳物が凝固した時点で減圧および加圧保持
を解除することを特徴とするものである。
に、本発明におけるは、加圧可能な密閉型の保持炉の下
部に保持された溶湯にスト−クの下部を浸せきさせ、該
スト−クの上方に連通されたスト−クの上に左右に開閉
可能な金型を上下移動可能に設置し、該金型を覆う密閉
室を画成し、次に該密閉室に連通された連通管を通して
吸引開閉弁を開くことにより真空タンクを介して真空ポ
ンプにより密閉室内の圧力を１秒以下の時間で１００Ｔ
ｏｒｒまで減圧し、その直後加圧装置で圧縮空気を加圧
開閉弁を開いて保持炉に送り、溶湯の湯面を１秒以下の
時間で０．４乃至１Ｋｇ／ｃｍ２に加圧した後、その圧
力で保持し、鋳物が凝固した時点で減圧および加圧保持
を解除することを特徴とするものである。
【０００４】
【作用】上記のような解決手段を採用することにより、
溶湯面と減圧されたキャビティ内の圧力差を急速に大き
くして溶湯の鋳込み速度を速くすることができる。
溶湯面と減圧されたキャビティ内の圧力差を急速に大き
くして溶湯の鋳込み速度を速くすることができる。
【０００５】
【実施例】以下本発明の実施例を図面にもとづいて詳し
く説明する。図１において、可動側チャンバ１Ｂと固定
側チャンバ１Ａから成る密閉室１の内部には左右に開閉
可能な金型２Ａ，２Ｂが配置されており、密閉室１の下
方には金型２Ａ，２Ｂの下方とスト−ク３を連通する下
型兼用の中間スト−ク４が配置されている。該中間スト
−ク４の下端は、加圧可能な密閉型の保持炉５に連通さ
れ、該保持炉５の下部には溶湯５Ａが保持されている。
また前記密閉室１は連通管６、吸引開閉弁７及び真空タ
ンク８を介して真空ポンプ９に連通されている。一方、
可動ダイプ−レト１０に取り付けられた可動金型２Ａは
金型開閉シリンダ１８により、固定金型２Ａと密着さ
れ、金型上下シリンダ１２により金型２Ａ，２Ｂと中間
スト−ク４が密着連通されている。さらに可動ダイプレ
−ト１０に取り付けられた可動側チャンバ１Ｂ用の開閉
シリンダ１１Ａ，１１Ｂおよび固定側チャンバ１Ａ用の
開閉シリンダ１４Ａ，１４Ｂにより各チャンバ１Ａ，１
Ｂは密着され密閉室１が画成される。このとき、可動側
チャンバ１Ｂおよび固定側チャンバ１Ａと中間スト−ク
４は段付き部１５により気密構造になっている。さらに
保持炉５の上部には連通管が配設してあり加圧装置１７
から加圧開閉弁１６で加圧力を調整できるようになって
いる。
く説明する。図１において、可動側チャンバ１Ｂと固定
側チャンバ１Ａから成る密閉室１の内部には左右に開閉
可能な金型２Ａ，２Ｂが配置されており、密閉室１の下
方には金型２Ａ，２Ｂの下方とスト−ク３を連通する下
型兼用の中間スト−ク４が配置されている。該中間スト
−ク４の下端は、加圧可能な密閉型の保持炉５に連通さ
れ、該保持炉５の下部には溶湯５Ａが保持されている。
また前記密閉室１は連通管６、吸引開閉弁７及び真空タ
ンク８を介して真空ポンプ９に連通されている。一方、
可動ダイプ−レト１０に取り付けられた可動金型２Ａは
金型開閉シリンダ１８により、固定金型２Ａと密着さ
れ、金型上下シリンダ１２により金型２Ａ，２Ｂと中間
スト−ク４が密着連通されている。さらに可動ダイプレ
−ト１０に取り付けられた可動側チャンバ１Ｂ用の開閉
シリンダ１１Ａ，１１Ｂおよび固定側チャンバ１Ａ用の
開閉シリンダ１４Ａ，１４Ｂにより各チャンバ１Ａ，１
Ｂは密着され密閉室１が画成される。このとき、可動側
チャンバ１Ｂおよび固定側チャンバ１Ａと中間スト−ク
４は段付き部１５により気密構造になっている。さらに
保持炉５の上部には連通管が配設してあり加圧装置１７
から加圧開閉弁１６で加圧力を調整できるようになって
いる。
【０００６】このように構成されたものは、まず、金型
２Ａ，２Ｂを中間スト−ク４の上に設置し、金型２Ａ，
２Ｂを覆う各チャンバ１Ａ，１Ｂを閉じ密閉室１を画成
する。該密閉室１は、吸引開閉弁７を介して５０Ｔｏｒ
ｒ以下に設定された真空タンク８に連通している。次
に、吸引開閉弁７を開くことにより密閉室１内の圧力を
１秒以下の時間で１００Ｔｏｒｒまで減圧する。この結
果、鋳型キャビティ内の圧力は急速に減圧され、保持炉
５の下部に保持された溶湯（ＡＣ４Ｃ）は減圧気密保持
された中間スト−ク４及びスト−ク３を介して金型キャ
ビティ２Ｃ内に吸い上げられる。一方、吸引減圧時間と
０乃至１秒の時間の間隔をとり０．２から１．０Ｋｇ／
ｃｍ２に設定された圧縮空気を吸気弁を開いて保持炉５
Ａ内に送り込み溶湯面を加圧し保持する。ここで、減圧
時間と加圧時間のタイミングに０乃至１秒の間隔をとっ
ているのは、金型キャビティ２Ｃ内の空気の完全な排気
するためであり、また溶湯が中間スト−ク４または金型
キャビティ２Ｃの湯口部に達するまでの遅れ時間を考慮
したものであり、そこから急速に金型キャビティ２Ｃ内
に溶湯を充填させるためである。鋳物が凝固した時点で
吸引減圧及び加圧保持を解除することにより中間スト−
ク４及びスト−ク３内の未凝固の溶湯は保持炉５内に戻
される。その後、鋳物は取り出される。この減圧および
昇圧の一例を図２に示す。また、製品形状を図３に示
す。以上のような作動を連続して行う。またこのような
条件でテストした結果は表１の通りである。
２Ａ，２Ｂを中間スト−ク４の上に設置し、金型２Ａ，
２Ｂを覆う各チャンバ１Ａ，１Ｂを閉じ密閉室１を画成
する。該密閉室１は、吸引開閉弁７を介して５０Ｔｏｒ
ｒ以下に設定された真空タンク８に連通している。次
に、吸引開閉弁７を開くことにより密閉室１内の圧力を
１秒以下の時間で１００Ｔｏｒｒまで減圧する。この結
果、鋳型キャビティ内の圧力は急速に減圧され、保持炉
５の下部に保持された溶湯（ＡＣ４Ｃ）は減圧気密保持
された中間スト−ク４及びスト−ク３を介して金型キャ
ビティ２Ｃ内に吸い上げられる。一方、吸引減圧時間と
０乃至１秒の時間の間隔をとり０．２から１．０Ｋｇ／
ｃｍ２に設定された圧縮空気を吸気弁を開いて保持炉５
Ａ内に送り込み溶湯面を加圧し保持する。ここで、減圧
時間と加圧時間のタイミングに０乃至１秒の間隔をとっ
ているのは、金型キャビティ２Ｃ内の空気の完全な排気
するためであり、また溶湯が中間スト−ク４または金型
キャビティ２Ｃの湯口部に達するまでの遅れ時間を考慮
したものであり、そこから急速に金型キャビティ２Ｃ内
に溶湯を充填させるためである。鋳物が凝固した時点で
吸引減圧及び加圧保持を解除することにより中間スト−
ク４及びスト−ク３内の未凝固の溶湯は保持炉５内に戻
される。その後、鋳物は取り出される。この減圧および
昇圧の一例を図２に示す。また、製品形状を図３に示
す。以上のような作動を連続して行う。またこのような
条件でテストした結果は表１の通りである。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１の結果から肉厚が１．５ｍｍおよび
３．０ｍｍの場合、０．７秒で大気圧から１００Ｔｏｒ
ｒまで低下させる減圧速度で、最終減圧力を１００Ｔｏ
ｒｒとし、かつ昇圧速度を１秒間で０．４Ｋｇ／ｃｍ２
に加圧したとき、外観の良好な製品が得られた（条件
３，条件８）。同じ肉圧および加圧条件の場合に、減圧
速度及び最終減圧力を０．５秒で５００Ｔｏｒｒ、およ
び０．５秒で３００Ｔｏｒｒとした場合は、湯回り不良
および空気巻き込みの欠陥が生じた（条件１，条件２，
条件６および条件７）。減圧条件をおよび加圧条件を条
件２および条件７よりも遅くすると、湯回り不足が生じ
た（条件４，条件５，条件９および条件１０）。また、
肉厚が３ｍｍの場合、従来の低圧鋳造法（条件１１）で
は約３５０℃の金型温度が必要であるが、本発明（条件
８）によれば金型温度を約１５０℃まで低下する事がで
きる。溶湯温度に関しては、従来の７２０℃から６９０
℃に低下する事ができる（条件１１および条件８）。最
小肉厚に関しては、従来は約３ｍｍが最小であったが、
本テストでは１．５ｍｍまで薄い薄肉の注湯が可能にな
った。以上のように、減圧速度を真空吸引減圧と加圧に
よる差圧鋳造法を用いる事により、溶湯面とキャビティ
内との圧力差を大きく（最大１．８Ｋｇ／ｃｍ２）する
事が可能になった。この結果、溶湯の鋳込み速度を速く
する事ができるようになり、また高真空に鋳型キャビテ
ィ内を減圧するためキャビティ内を極めて低密度に排気
する事ができる。
３．０ｍｍの場合、０．７秒で大気圧から１００Ｔｏｒ
ｒまで低下させる減圧速度で、最終減圧力を１００Ｔｏ
ｒｒとし、かつ昇圧速度を１秒間で０．４Ｋｇ／ｃｍ２
に加圧したとき、外観の良好な製品が得られた（条件
３，条件８）。同じ肉圧および加圧条件の場合に、減圧
速度及び最終減圧力を０．５秒で５００Ｔｏｒｒ、およ
び０．５秒で３００Ｔｏｒｒとした場合は、湯回り不良
および空気巻き込みの欠陥が生じた（条件１，条件２，
条件６および条件７）。減圧条件をおよび加圧条件を条
件２および条件７よりも遅くすると、湯回り不足が生じ
た（条件４，条件５，条件９および条件１０）。また、
肉厚が３ｍｍの場合、従来の低圧鋳造法（条件１１）で
は約３５０℃の金型温度が必要であるが、本発明（条件
８）によれば金型温度を約１５０℃まで低下する事がで
きる。溶湯温度に関しては、従来の７２０℃から６９０
℃に低下する事ができる（条件１１および条件８）。最
小肉厚に関しては、従来は約３ｍｍが最小であったが、
本テストでは１．５ｍｍまで薄い薄肉の注湯が可能にな
った。以上のように、減圧速度を真空吸引減圧と加圧に
よる差圧鋳造法を用いる事により、溶湯面とキャビティ
内との圧力差を大きく（最大１．８Ｋｇ／ｃｍ２）する
事が可能になった。この結果、溶湯の鋳込み速度を速く
する事ができるようになり、また高真空に鋳型キャビテ
ィ内を減圧するためキャビティ内を極めて低密度に排気
する事ができる。
【０００９】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、急速な真空吸引及び急速な加圧により、溶湯
面とキャビティ内の圧力差を急速に大きくしたから、溶
湯の鋳込み速度を速くすることができ、溶湯がスト−ク
やキャビティの途中で凝固することがなく、薄肉部品の
鋳造ができる。また、急速に高真空に鋳型キャビティ内
を減圧したから空気の巻き込みがなくなり湯回りが良好
になり薄肉の製品の鋳造が可能になった。さらに、溶湯
の加熱度及び鋳型温度も低く抑えて鋳造したから鋳造サ
イクル短縮による生産性向上が得られるなど産業界に与
える効果は著大である。
によれば、急速な真空吸引及び急速な加圧により、溶湯
面とキャビティ内の圧力差を急速に大きくしたから、溶
湯の鋳込み速度を速くすることができ、溶湯がスト−ク
やキャビティの途中で凝固することがなく、薄肉部品の
鋳造ができる。また、急速に高真空に鋳型キャビティ内
を減圧したから空気の巻き込みがなくなり湯回りが良好
になり薄肉の製品の鋳造が可能になった。さらに、溶湯
の加熱度及び鋳型温度も低く抑えて鋳造したから鋳造サ
イクル短縮による生産性向上が得られるなど産業界に与
える効果は著大である。
【図１】本発明の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の減圧と昇圧の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】本発明の実施例の製品形状である。
１ 密閉室 １Ａ 固定側チャンバ １Ｂ 可動側チャンバ ２ 金型 ２Ａ 固定金型 ２Ｂ 可動金型 ３ スト−ク ４ 中間スト−ク ５ 保持炉 ５Ａ 溶湯 ６ 連通管 ７ 吸引開閉弁 ８ 真空タンク ９ 真空ポンプ １６ 加圧開閉弁
Claims (1)
- 【請求項１】 加圧可能な密閉型の保持炉５の下部に保
持された溶湯５Ａにスト−ク３の下部を浸せきさせ、該
スト−ク３の上方に連通されたスト−ク４の上に左右に
開閉可能な金型２Ａ，２Ｂを上下移動可能に設置し、該
金型２Ａ，２Ｂを覆う密閉室１を画成し、次に該密閉室
１に連通された連通管６を通して吸引開閉弁７を開くこ
とにより真空タンク８を介して真空ポンプ９により密閉
室１内の圧力を１秒以下の時間で１００Ｔｏｒｒまで減
圧し、その直後加圧装置１７で圧縮空気を加圧開閉弁１
６を開いて保持炉５内に送り、溶湯５Ａの湯面を１秒以
下の時間で０．４乃至１Ｋｇ／ｃｍ２に加圧した後、そ
の圧力で保持し、鋳物が凝固した時点で減圧および加圧
保持を解除することを特徴とする吸引差圧鋳造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28950792A JP2933255B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 吸引差圧鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28950792A JP2933255B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 吸引差圧鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114533A true JPH06114533A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2933255B2 JP2933255B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=17744166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28950792A Expired - Fee Related JP2933255B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 吸引差圧鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933255B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012176424A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Waseda Univ | 低温金型・低圧鋳造法 |
| JP2016123987A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置及び鋳造方法 |
| JP2016123988A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 日産自動車株式会社 | 鋳造方法及び鋳造装置 |
| JP2016155152A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置及び鋳造方法 |
| EP3127633A4 (en) * | 2014-03-31 | 2017-08-23 | Nissan Motor Co., Ltd | Casting method and casting device |
| JPWO2016135843A1 (ja) * | 2015-02-24 | 2017-11-24 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置及び鋳造方法 |
-
1992
- 1992-10-01 JP JP28950792A patent/JP2933255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012176424A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Waseda Univ | 低温金型・低圧鋳造法 |
| EP3127633A4 (en) * | 2014-03-31 | 2017-08-23 | Nissan Motor Co., Ltd | Casting method and casting device |
| US10441998B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-10-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Casting method and casting device |
| JP2016123987A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置及び鋳造方法 |
| JP2016123988A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 日産自動車株式会社 | 鋳造方法及び鋳造装置 |
| JPWO2016135843A1 (ja) * | 2015-02-24 | 2017-11-24 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置及び鋳造方法 |
| RU2653747C1 (ru) * | 2015-02-24 | 2018-05-14 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Литейное устройство и способ литья |
| KR20180135096A (ko) * | 2015-02-24 | 2018-12-19 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 주조 장치 및 주조 방법 |
| US10286449B2 (en) | 2015-02-24 | 2019-05-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Casting device and casting method |
| JP2016155152A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 日産自動車株式会社 | 鋳造装置及び鋳造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2933255B2 (ja) | 1999-08-09 |
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Legal Events
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