JPH0631430A - 吸引鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造中の鋳型の開きを防止するとともに、鋳
枠と上盤との間のシール構造を簡単に、かつ確実にす
る。 【構成】 上盤１６の上に載置された鋳型１２に、この
鋳型１２を囲む鋳枠１４を被せ、鋳枠１４内を減圧する
ことにより間接的に鋳型１２のキャビティ１２ｋ内を減
圧して溶湯をキャビティ１２ｋに吸引する吸引鋳造装置
において、前記鋳枠１４の上板１４ｔは耐熱ゴム板で製
作されている。これによって鋳枠１４の内部が減圧され
ると上板１４ｔは下方に変形して鋳型１２の上面に当接
する。この結果、鋳型１２の上面には鋳枠１４の内側と
外側との間の差圧による力が下向きに加わり、これによ
って鋳造中の鋳型の開きが防止される。さらに鋳造中に
上盤１６に対して鋳枠１４を動かす必要がないために、
両者間のシール構造が簡単なもので十分になり、シール
性能も向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上盤の上に載置された
鋳型に、この鋳型を囲む鋳枠を被せ、その鋳枠と上盤と
によって形成される空間内を減圧装置で減圧することに
より、前記鋳型内のキャビティを間接的に減圧し、溶湯
をそのキャビティに吸引する吸引鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸引鋳造装置では、一般的に、鋳造のサ
イクルタイムを短縮するために、鋳枠内の圧力（鋳型外
側の圧力）よりもキャビティ内の圧力が若干高い状態で
あっても、キャビティ内の圧力が所定圧力以下になれば
溶湯の吸引を行っている。この結果、鋳型外側とキャビ
ティ内との間には圧力差が生じて、前記鋳型には見切り
面より開く方向の力が作用する。この鋳型の開きを防止
する機構を備えた吸引鋳造装置が、本出願人によって出
願された平成３年特許願第３２２１８１号の明細書およ
び図面において提案されている。この吸引鋳造装置は、
本出願の願書に添付した図２に示すように、鋳型２を載
置する上盤６を備えている。この上盤６の表面には、鋳
型２が配置される位置の周囲に溝８が形成されており、
この溝８の側壁面に沿って断面台形状の内側シール材７
ａと外側シール材７ｂとが配設されいる。そして前記溝
８の内側シール材７ａと外側シール材７ｂとの間に前記
鋳型２を囲む鋳枠４の側板下端が挿入される。これによ
って鋳枠４と上盤６との間のシールが行われる。さらに
鋳枠４の内部が、減圧口５を介して減圧装置（図示され
ていないに）よって減圧されると、鋳枠４の外側と内側
との間に差圧Ｐｄが生じ、鋳枠４の上板（面積Ｓ）には
押圧力Ｆ＝Ｐｄ×Ｓが付与される。これによって前記鋳
枠４は下方に押圧されて、鋳枠４の側板下端はさらに深
く溝８の内部に挿入される。そして前記鋳枠４が下方に
変位する過程で、その鋳枠４の上板が鋳型２の上面に当
接する。なお、鋳枠４の側板下端が溝８の内部に挿入さ
れることによって圧縮された溝８内の空気は、溝８の底
部に形成された空気孔８ａから外部に排出される。

【０００３】次に、上記した従来の吸引鋳造装置の作用
を説明する。図２に示すように、上盤６の上に鋳型２お
よび鋳枠４がセットされると、減圧装置が駆動されて鋳
枠４内の減圧が行われる。これによって、前述のように
鋳枠４が下方に変位して、その鋳枠４の上板が鋳型２の
上面に当接する。この結果、鋳型２の上面には前記鋳枠
４の上板による押圧力Ｆ＝Ｐｄ×Ｓが加えられる。さら
に鋳型２のキャビティ２ｋ内が間接的に減圧されて、溶
解炉（図示されていない）に蓄えられている溶湯がスト
ーク３、湯口２ｙを介してキャビティ２ｋ内に吸引され
る。この時、鋳枠４内の圧力よりもキャビティ２ｋ内の
圧力が若干高くなるために、鋳型２には見切り面より開
く方向の力が作用する。しかしながら、前述のように鋳
型２の上面には前記鋳枠４の上板による押圧力Ｆ＝Ｐｄ
×Ｓが加えられるため、この鋳型２が開くことはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の吸
引鋳造装置では、上盤６に溝８を形成し、さらにこの溝
８の両側面に内側シール材７ａと外側シール材７ｂとを
配設する構造であるために、構造が複雑になって設備コ
ストが高くなってしまう。また、鋳枠４はその側板下部
が内側シール材７ａと外側シール材７ｂとによって挟ま
れてシールされる構造であるために、鋳枠４を少なくと
も０．５ｍｍ以上の精度で内側シール材７ａと外側シー
ル材７ｂとの間に配置しなければならない。このため鋳
枠４を上盤６の上にセットする際の取扱が難しくなる。
本発明の技術的な課題は、鋳枠の上板が下方に変位でき
るようにして、吸引鋳造中にこの上板を鋳型の上面に当
接させて鋳型の開きを防止することにより、上盤に対し
て鋳枠を動かさなくても良いようにして、鋳枠と上盤と
の間のシール構造を簡単に、かつ確実にするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
各部構造を有する吸引鋳造装置によって解決される。即
ち、本発明に係る吸引鋳造装置は、上盤の上に載置され
た鋳型に、この鋳型を囲む鋳枠を被せ、その鋳枠と上盤
とによって形成される空間内を減圧装置で減圧すること
により、前記鋳型のキャビティ内を間接的に減圧し、溶
湯をそのキャビティに吸引する吸引鋳造装置において、
前記鋳枠を構成する板材の一部は可撓性材料で製作され
ている。

【０００６】

【作用】本発明によると、鋳枠内が減圧されて、この鋳
枠を構成する板材に外側から圧力が加わると、前記板材
の一部である可撓性材料が鋳枠の内側に変形する。例え
ば、側板と上板とから構成される鋳枠の上板を全て可撓
性材料を使用して製作し、さらにその上板が変形する範
囲内に鋳型を設置する。このようにすれば、鋳枠内を減
圧することにより、前記上板を鋳型の上面全体に当接さ
せることが可能となる。また鋳型の上面が複雑な形状を
していても前記上板を鋳型の上面全体に均等に当接させ
ることが可能となる。これによって、吸引鋳造中に鋳型
の上面には下向きに、〔鋳枠の内側と外側との差圧〕×
〔鋳型上面の面積〕の値に等しい押圧力が付与されて鋳
型の開きが防止される。また、前記鋳枠の側板と上板と
の接続部分、即ち、前記上板の縁部分を所定幅の可撓性
材料で製作しても、鋳枠内の減圧によって上板の中央部
分が前記鋳型の上面に当接すれば、上記とほぼ同様な効
果を得ることができる。このように本発明では、鋳枠の
一部が変形する構造であるために、吸引鋳造中に上盤に
対してこの鋳枠を動かす必要がない。即ち、鋳枠を上盤
に対して固定できるために、上盤と鋳枠との間のシール
構造が簡単になり、かつシール性能も向上する。

【０００７】

【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例に係
る吸引鋳造装置の説明を行う。本実施例に係る吸引鋳造
装置１０は、鋳型１２および鋳枠１４を載置するための
上盤１６を備えている。この上盤１６には、ストーク１
３を通すための貫通孔１６ｋが中央に穿設されており、
この貫通孔１６ｋの上部にリング状の段差１６が形成さ
れている。一方、前記ストーク１３の上端にはフランジ
部１３ｆが設けられており、このストーク１３が前記貫
通孔１６ｋに挿通される際に、前記フランジ部１３ｆが
リング状の段差１６ｄに当接して下方から支持される。
そして、前記ストーク１３が上盤１６の貫通孔１６ｋに
セットされた状態で、その先端は溶解炉（図示されてい
ない）に蓄えられた溶湯内に浸漬される。上盤１６の上
には、前記鋳型１２が載置される。この鋳型１２は上鋳
型１２ａと下鋳型１２ｂとから構成され、両者１２ａ，
１２ｂが型合わせされた状態で内部にはキャビティ１２
ｋが形成される。さらに下鋳型１２ｂには溶湯をキャビ
ティ１２ｋに導入するための通路である湯口１２ｙが形
成されている。そしてこの鋳型１２は、その湯口１２ｙ
がストーク１３に接続されるように上盤１６の上に位置
決めされる。これによって鋳型１２内のキャビティ１２
ｋは湯口１２ｙ、ストーク１３を介して溶湯が蓄えられ
た溶解炉と連通する。

【０００８】さらに上盤１６の上には、鋳型１２の周囲
を覆う鋳枠１４が載置される。この鋳枠１４は側板１４
ｈと上板１４ｔとから構成されており、鋳型１２に上方
から被せて使用する構造になっている。なお、この鋳枠
１４は鋳枠クランプ装置１９によってクランプされて上
盤１６の上に載置される。前記鋳枠１４の上板１４ｔは
伸縮自在のシール材である耐熱ゴム板によって製作され
ており、この上板１４ｔの内側中央に前記上鋳型１２ａ
の上面と等しい形状で、等しい面積Ａの鉄板１４ｓが接
着されている。そして前記上板１４ｔに接着された鉄板
１４ｓが下方に変位した状態で、この鉄板１４ｓは上鋳
型１２ａの上面に当接できるようになっている。即ち、
前記上板１４ｔの耐熱ゴム板が可撓性材料として機能す
る。また、前記鋳枠１４の側板１４ｈの下端には、均等
な厚みのシール部材１４ｊが設けられている。そして鋳
枠１４が上盤１６の上に載置された状態で、このシール
部材１４ｊが鋳枠１４の下端面と上盤１６の表面とに挟
まれて、鋳枠１４と上盤１６との間がシールされる。さ
らに鋳枠１４の側板１４ｈの上部には、貫通孔である減
圧口１５が形成されており、この減圧口１５に配管を介
して真空ポンプ（図示されていない）が接続されてい
る。

【０００９】次に、本実施例に係る吸引鋳造装置１０の
作用を説明する。先ず、上盤１６にストーク１３がセッ
トされた状態で、この上盤１６の上に鋳型１２が載置さ
れる。この時、鋳型１２はその湯口１２ｙがストーク１
３に接続されるように位置決めされる。次に、鋳枠１４
が鋳枠クランプ装置１９にクランプされた状態で下降し
て前記鋳型１２に被せられ、上盤１６の上に載置され
る。この状態でストーク１３の先端は溶解炉（図示され
ていない）に蓄えられた溶湯に浸漬されており、鋳造の
準備が完了する。次に、真空ポンプによって鋳枠１４の
内部が減圧される。これによって、鋳枠１４の内側と外
側との間には差圧Ｐｄが生じ、この差圧Ｐｄによる力が
鋳枠１４の上板１４ｔに加わる。この結果、上板１４ｔ
は鋳枠１４の内側に変位して、その上板１４ｔの内側に
接着されている鉄板１４ｓが鋳型１２の上面に当接す
る。ここで前記鉄板１４ｓの面積はＡであるために、鋳
型１２の上面には鋳枠１４の内側と外側との間の差圧Ｐ
ｄによる押圧力Ｆ＝Ｐｄ×Ａが付与される。

【００１０】さらに鋳枠１４の内部が減圧されると、上
鋳型１２ａと下鋳型１２ｂとの見切り面を介して間接的
に鋳型１２のキャビティ１２ｋ内が減圧されて、溶解炉
に蓄えられた溶湯がストーク１３、湯口１２ｙを介して
キャビティ１２ｋ内に吸引される。ここで鋳造のサイク
ルを短縮するために、キャビティ１２ｋ内の圧力が鋳枠
１４内の圧力よりも若干高い状態であっても、所定圧力
以下になれば溶湯の吸引が行われる。このため、鋳型１
２の外側とキャビティ１２ｋ内との間には圧力差が生じ
て、前記鋳型１２には見切り面より開く方向の力が作用
する。しかしながら、前述のように鋳型１２の上面には
鋳枠１４の内側と外側との間の差圧Ｐｄによる押圧力Ｆ
＝Ｐｄ×Ａが付与されているために、吸引鋳造中の鋳型
１２の開きを防止することができる。

【００１１】また、鋳枠１４と上盤１６との間のシール
は、鋳枠１４の側板１４ｈの下端面と上盤１６の表面と
の間に均等な厚みのシール部材１４ｊを挟むことにより
行われる。このために、上盤１６の表面を特に加工する
必要がなくなり、シール構造が簡単になる。さらに前記
シール部材１４ｊには鋳枠１４の重量と鋳枠１４の内側
と外側との間の差圧Ｐｄによる押圧力とが加わるため
に、シール部材１４ｊは十分に圧縮されて鋳枠１４と上
盤１６との間のシールが確実なものとなる。さらに吸引
鋳造中に鋳枠１４の容積が減少するために、減圧速度を
早めることができ、真空ポンプの小型化を図ることがで
きる。なお、本実施例では、上面が平面状の鋳型１２を
使用して鋳造を行う例を示したが、複雑な形状の鋳型に
対しても鋳型を損傷することなく対応が可能である。

【００１２】

【発明の効果】本発明によると、鋳造中は上盤に対して
鋳枠を動かすことがないために、上盤と鋳枠との間のシ
ール構造が簡単になり、さらにシール性能も向上する。
このため設備コストが低減し、また鋳枠のセット方法も
簡単になって作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る吸引鋳造装置の要部縦
断面図である。

【図２】従来の吸引鋳造装置の要部縦断面図である。

【符号の説明】

１２ 鋳型 １２ｋ キャビティ １４ 鋳枠 １４ｔ 上板（板材、可撓性材料） １４ｓ 鉄板（板材） １６ 上盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 雅夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上盤の上に載置された鋳型に、この鋳型
   を囲む鋳枠を被せ、その鋳枠と上盤とによって形成され
   る空間内を減圧装置で減圧することにより、前記鋳型の
   キャビティ内を間接的に減圧し、溶湯をそのキャビティ
   に吸引する吸引鋳造装置において、 前記鋳枠を構成する板材の一部は可撓性材料を使用して
   製作されていることを特徴とする吸引鋳造装置。