JPH0670953U - 竪型加圧鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧チップの上部空間に貯留された溶湯の保
温性を高める。 【構成】 下型４の鋳込みスリーブ２５の一部にアルミ
ナ製の断熱スリーブ３１を設け、加圧チップ１２の先端
面にもアルミナの断熱層３９を形成する。加圧チップ１
２の上部空間に一旦貯留された溶湯Ｍが下型４や加圧チ
ップ１２と直接接触するのを避けて湯温低下を防ぐ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、溶湯鍛造等を目的とした竪型の加圧鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の竪型の加圧鋳造装置として図４に示す構造のものがある。この従来の 加圧鋳造装置は、下型５１が固定プラテン５２に固定されている一方、上型５３ は可動プラテン５４に固定されていて、型締めシリンダ５５の伸縮動作に応じて 可動プラテン５４が上下動することで上下型の型締め，型開き動作が行われるよ うになっている。

【０００３】 前記下型５１側には製品部空間６２に連続する鋳込みスリーブ６１が形成され ているとともに、この鋳込みスリーブ６１に連続する補助スリーブ６３が設けら れており、これら鋳込みスリーブ６１および補助スリーブ６３には加圧シリンダ ５６の伸縮動作に応じて上下動する加圧チップ５７が挿入配置されている。また 、前記上型５３側には突き出し板５８や突き出しピン５９等からなる製品突き出 し機構６０が設けられている。

【０００４】 したがって、前記下型５１と上型５３とを型開きした状態で、鋳込みスリーブ ６１のうちその加圧チップ５７の上部空間に対して型合わせ面側から給湯した上 で型締めする。そして、型締め後に加圧チップ５７を上動させて、鋳込みスリー ブ６１内の溶湯Ｍを製品部空間６２に充填して加圧する。溶湯Ｍが固化したなら ば型開きして、上型５３に付帯したままで上昇する製品を製品突き出し機構６０ により突き出して外部に取り出すことになる。

【０００５】 このような従来の竪型加圧鋳造装置においては、鋳込みスリーブ６１に対して 直接給湯することから、溶湯Ｍが加圧チップ５７の先端面に触れることによる湯 温低下を招き、湯回り性不良の原因となる。その一方、前記加圧チップ５７を冷 却しないとその加圧チップ５７の熱膨張によりチップ外周面と鋳込みスリーブ内 周面との間でかじり現象が生じることから、加圧チップ５７はどうしても冷却せ ざるを得ない。

【０００６】 このようなことから、従来は、型開き後の製品取り出しに続いて次のショット の給湯に移行する前に、加圧チップ５７を冷却しつつ鋳込みスリーブ６１と加圧 チップ５７との摺動部に潤滑性を持たせることを目的として、鋳込みスリーブ６ １に対して上方から潤滑剤をスプレーするようにしている。なお、上記の潤滑剤 の塗布は、鋳込みスリーブ内周面に塗布された潤滑剤によって断熱効果を期待す る意味もある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のような竪型の鋳造機械の特殊性として、その潤滑剤が鋳 込みスリーブ６１に溜まってしまう傾向があり、潤滑剤が溜まったままで次のシ ョットの給湯に移行すると、潤滑剤による型温低下のために一段と湯回り性不良 や潤滑剤の製品への噛み込みを生じやすい。例えば鋳込みスリーブ６１に給湯さ れた溶湯Ｍは加圧チップ５７や鋳込みスリーブ６１と触れることによってその外 周側から冷却されることになるが、その冷却によりできた薄い円筒状の凝固層が そのまま製品部空間に充填されて製品の一部となることから、引張強度等の製品 の機械的特性に悪影響を及ぼす結果となり、鋳造品質の向上が望めない。

【０００８】 本考案は以上のような課題に着目してなされたもので、鋳込みスリーブや加圧 チップに最低限の断熱効果を持たせて湯温低下をおさえ、併せて鋳込みスリーブ と加圧チップの摺動部への潤滑剤付与が鋳造品質に影響しないようにした構造を 提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本願の請求項１の考案では、上型と下型とで形成される製品部空間に連続する ほぼ鉛直な鋳込みスリーブを下型に設けるとともに、この鋳込みスリーブには加 圧チップを摺動可能に挿入配置し、前記鋳込みスリーブに直接給湯された溶湯を 一旦貯留した上でその溶湯を加圧チップにより製品部空間に充填して加圧するよ うにした竪型加圧鋳造装置において、前記加圧チップの先端面に断熱層を形成す るとともに、この断熱層の厚みを前記加圧チップの先端面の面取り高さよりも小 さく設定し、前記鋳込みスリーブの下端部内周面には、該鋳込みスリーブと加圧 チップとの摺動部を強制潤滑するための潤滑剤が通流する潤滑溝を形成したこと を特徴としている。

【００１０】 上記の断熱層は、アルミナの溶射等により形成する。

【００１１】 また請求項２の考案では、前記請求項１の要件に加えて、前記鋳込みスリーブ の内周のうちその上端部を残して前記溶湯が貯留される部分に、前記鋳込みスリ ーブの内周面と面一状態となるように断熱スリーブを配置するとともに、前記鋳 込みスリーブと摺動する加圧チップの外周面が、該加圧チップの最上昇位置で鋳 込みスリーブの上端部内周面と断熱スリーブの内周面の双方にまたがるようにそ の加圧チップと鋳込みスリーブの相対位置を設定したことを特徴としている。

【００１２】 上記の断熱スリーブも、加圧チップの先端の断熱層と同様にアルミナ等により 形成する。

【００１３】

【作用】

請求項１の構造によると、鋳込みスリーブの下側の潤滑溝から供給される潤滑 剤によって鋳込みスリーブと加圧チップとの摺動部が潤滑される。そして、潤滑 剤によって加圧チップが潤滑ならびに冷却されたとしても、加圧チップの先端面 に断熱層があるために、加圧チップとの接触による湯温低下を防いで溶湯の保温 性を高め、湯回り性を改善することができる。しかも、上記のように潤滑剤が下 側からの供給となるため、その潤滑剤が製品部空間に溜まることもなくなる。

【００１４】 また、前記断熱層の厚みが加圧チップ先端の面取り高さよりも小さく設定され ていることから、断熱層の外周縁部のエッジ部が鋳込みスリーブの内周面と直接 摺接するのを防いで、その断熱層の欠け等の破損を未然に防止できる。

【００１５】 一方、請求項２の構造によると、加圧チップに加えて鋳込みスリーブにも断熱 材からなる断熱スリーブが設けられているために、その断熱効果による溶湯の保 温性が一段と向上する。

【００１６】

【実施例】

図１〜図３は本考案の一実施例を示す図で、水平な軸を回転中心として装置全 体を回転させることができるタイプの加圧鋳造装置の例を示している。

【００１７】 最初に図２を参照しながらその全体構成について説明すると、フレーム１の上 部の固定プラテン部１ａに、下型（可動型）４とともに金型２を形成する上型（ 固定型）３が固定支持されている一方、前記下型４は可動プラテン５に固定され ており、前記フレーム１の下部に設けた型締めシリンダ６の伸縮動作に応じて前 記下型４が可動プラテン５とともに昇降動作することで、前記金型２の型締め， 型開きが行われるようになっている。

【００１８】 前記上型３には、下型４との間に形成される製品部空間Ｒに連通する注湯口７ が形成されているほか、この注湯口７と交差するようにして案内溝８が形成され ている。そして、前記案内溝８には、シリンダ９の伸縮動作に応じて水平方向に スライドする注湯口閉塞ブロック１０が設けられており、この注湯口閉塞ブロッ ク１０には前記注湯口７の一部となる湯道部１１が形成されている。

【００１９】 また、前記下型４には注湯口７と同一軸線上に位置する鋳込みスリーブ２５が 形成されている一方、その下方にはピストンロッド１４の先端に加圧チップ（加 圧プランジャ）１２を連結してなる加圧シリンダ１３が設けられており、加圧チ ップ１２は前記鋳込みスリーブ２５に内挿されてその先端部を前記製品部空間Ｒ に臨ませてある。

【００２０】 一方、前記フレーム１のボス部１５には軸１６が一体にキー結合されていて、 前記ボス部１５自体はベアリング１７を介して支持体１８に回転可能に支持され ているとともに、前記軸１６には二段掛けタイプのチェーンスプロケット１９が 固定されている。

【００２１】 また、前記支持体１８側にはモータ２０が設けられており、このモータ２０の 出力軸２１に固定されたチェーンスプロケット２２と前記フレーム１側のチェー ンスプロケット１９との間には二条のチェーン２３が巻き掛けられている。そし て、前記モータ２０の起動により、フレーム１を任意の位置まで回転させること ができるようになっている。

【００２２】 したがって、以上のように構成された加圧鋳造機においては、図２に示すよう に、注湯口７が真上になるようにフレーム１を正立させた上で、上型３と下型４ とを型締めする。そして、注湯口閉塞ブロック１０の湯道部１１を注湯口７と一 致させ、レードル２４を用いて前記注湯口７から鋳込みスリーブ２５に対して溶 湯を給湯する。

【００２３】 そののち、シリンダ９の作動により注湯口閉塞ブロック１０をスライドさせ、 その湯道部１１の位置を注湯口７からずらして注湯口７を注湯口閉塞ブロック１ ０により閉塞した上で、加圧シリンダ１３で加圧チップ１２を所定量だけ上動さ せて前記鋳込みスリーブ２５内の溶湯を製品部空間Ｒに充填して加圧する。

【００２４】 その結果として、溶湯の凝固過程での加圧効果により、例えば収縮巣の発生や 残留ガスの悪影響が抑制されて組織の緻密化が図れ、鋳造欠陥のない高品質の鋳 物が得られることになる。

【００２５】 以上のようにして鋳造が終了したならば、モータ２０の起動によりフレーム１ を図２の正立位置から任意の位置例えば水平位置まで回転させた上で、型開きし て製品を取り出すことになる。

【００２６】 図２に示した構造において、前記下型４の鋳込みスリーブ２５には、図１にも 示すようにその上端部を残して断熱スリーブ３１が装着されている。この断熱ス リーブ３１はセラミック材料であるアルミナ等により筒状に形成されているもの で、その内周面が鋳込みスリーブ２５の内周面と面一状態となるように装着され ているとともに、前記鋳込みスリーブ２５に対する断熱スリーブ３１の配設長さ としては、注湯時に鋳込みスリーブ２５に貯留される溶湯Ｍの深さを十分にカバ ーし得るだけの長さに設定されている。

【００２７】 つまり、上記の断熱スリーブ３１は、鋳込みスリーブ２５内に一旦貯留される 溶湯Ｍの保温を目的としているもので、図１の（Ａ）に示した断熱スリーブ３１ を製品部空間Ｒに届くまで延ばした場合には、製品部空間Ｒへの溶湯Ｍの充填加 圧時にその断熱スリーブ３１に接する部分で溶湯の凝固遅れが発生するおそれが あることから、前記断熱スリーブ３１は鋳込みスリーブ２５のうち一旦貯留され る溶湯Ｍの量に相当する部分に配置する。

【００２８】 また、前記下型４のうち断熱スリーブ３１の下方には潤滑用プレート３２がボ ルト３３により固定されている。この潤滑用プレート３２は前記鋳込みスリーブ ２５および断熱スリーブ３１とともに加圧チップ１２を案内する役目をするもの で、そのガイド穴３３の内周面には図３に示すように一本の連続した潤滑溝３４ が形成されている。そして、前記潤滑溝３４の両端のポート３５，３６には潤滑 剤供給用のパイプ３７，３８が接続されていて、図示外の潤滑剤供給源から供給 された潤滑剤が、一方のパイプ３７から潤滑溝３４を経て他方のパイプ３８へと 通流するようになっている。したがって、前記潤滑溝３４が潤滑用プレート３２ に内挿される加圧チップ１２の外周面側に向かって開口していることから、前記 加圧チップ１２の外周面には前記潤滑溝３４から漏洩する潤滑剤が補給されて潤 滑される。

【００２９】 一方、前記加圧チップ１２の先端面には図１の（Ｂ）に示すように断熱層３９ が形成されている。この断熱層３９は断熱スリーブ３１と同材質のアルミナ等の 溶射により形成されているもので、その厚みｔはその加圧チップ１２の先端の面 取り高さｈよりも小さく設定されている。

【００３０】 したがって、図１および図２に示すように、前記加圧チップ１２を下降限位置 （最下降位置）Ｐ₁に位置させた状態で上型３側の注湯口７から注湯して溶湯Ｍ を一旦鋳込みスリーブ２５のうち加圧チップ１２の上部空間に貯留すると、上記 溶湯Ｍが貯留される空間は断熱スリーブ３１と加圧チップ１２の断熱層３９とで 形成されていることからその保温性が高く、溶湯Ｍが直接下型４や加圧チップ１ ２に接触する場合と比べて湯温低下が小さく、湯回り性向上の効果が大きい。し かも、従来のように鋳込みスリーブ２５に一旦貯留された溶湯Ｍの外周部で円筒 状の凝固層が急激に成長するようなことがなくなる。

【００３１】 また、図１の（Ａ）に示すように、前記加圧チップ１２が最下降位置Ｐ₁にあ る状態で注湯時間を利用してその加圧チップ１２の外周面に対して潤滑溝３４か ら潤滑剤が補給されることから、潤滑剤の塗布作業が鋳造のサイクルタイムに影 響することもない。

【００３２】 上記のように鋳込みスリーブ２５に所定量の溶湯Ｍが注湯されると、図１の（ Ａ）に仮想線で示すように加圧チップ１２が最上昇位置Ｐ₂まで上昇して、その 溶湯Ｍを上方の製品部空間Ｒに充填して加圧する。

【００３３】 この時、鋳込みスリーブ２５や断熱スリーブ３１と加圧チップ１２との摺動部 では先に加圧チップ１２に塗布された潤滑剤で潤滑されることから、それらの摺 動部でかじり現象等が生じることは全くない。

【００３４】 また、上記の加圧チップ１２の上昇によって溶湯Ｍを製品部空間Ｒに充填・加 圧したとしても、図１の（Ｂ）に示したように加圧チップ１２の先端面の断熱層 ３９の厚みｔをその面取り高さｈよりも小さく設定してあるため、前記断熱層３ ９の外周縁部のエッジ部が断熱スリーブ３１や鋳込みスリーブ２５の内周面と直 接摺接することはない。これによって、断熱層３９の欠けや破損を未然に防止で きることになる。

【００３５】 前記製品部空間Ｒに充填・加圧された溶湯Ｍの凝固が進行すると、前記加圧チ ップ１２は型開きおよび製品取り出しに備えて図１の（Ａ）に示す最下降位置Ｐ ₁ まで再び下降する。

【００３６】 この時、前記加圧チップ１２が最上昇位置Ｐ₂にある状態で、その加圧チップ １２の円筒状の外周面が鋳込みスリーブ２５の内周面と断熱スリーブ３１の内周 面の双方にまたがっていることから、例えば鋳込みスリーブ２５と断熱スリーブ ３１との境界部で熱膨張の違い等による段差が生じたとしても加圧チップ１２が 引っ掛かるようなことがない。つまり、加圧チップ１２の最上昇位置でＰ₂その 加圧チップ１２が断熱スリーブ３１の上方に完全に抜け出て鋳込みスリーブ２５ 内にのみ位置しているような場合には、加圧チップ１２の下端が上記の段差に引 っ掛かって断熱スリーブ３１の欠損等の不具合が生じるおそれがあるが、本実施 例ではそのようなおそれが全くなく、断熱スリーブ３１の長寿命化が図れるよう になる。

【００３７】 なお、製品の取り出しは、図２に示したフレーム１を正立位置からほぼ水平位 置まで倒した上で行うものとする。

【００３８】

【考案の効果】

以上のように本願の請求項１の考案によれば、加圧チップの先端面にその先端 面の面取り高さよりも小さい厚みの断熱層を形成するとともに、鋳込みスリーブ の下端部内周面には前記加圧チップに潤滑剤を塗布するための潤滑溝を形成した ものである。したがって、前記断熱層により、鋳込みスリーブ内に貯留された溶 湯と加圧チップとの接触による温度低下をおさえて保温効果を高めることができ 、湯回り性の向上に寄与できるほか、鋳込みスリーブと加圧チップとの摺動部で の潤滑は下側からの潤滑剤の供給によってなされることから製品部空間に潤滑剤 が溜まることがなく、潤滑剤を原因とする湯回り性不良や製品部への潤滑剤の噛 み込み等の鋳造不良を未然に防止することができる。その上、前記潤滑剤の供給 は鋳込みスリーブの下端側からの供給となることから、その潤滑剤の塗布を注湯 と併行して行うことが可能となり、鋳造サイクルタイムを短縮できる。

【００３９】 また、請求項２の考案によれば、鋳込みスリーブの一部まで断熱材にて形成さ れているため、上記の作用効果に加えて溶湯の保温性が一段と向上する効果があ るほか、その保温性向上のために鋳込みスリーブ内の溶湯の外周部での凝固を抑 制して、従来のようにその鋳込みスリーブ内でできた円筒状の凝固層が製品部内 に入るのを防ぐことができる。また、加圧チップが最上昇位置まで上昇した時に その加圧チップの外周面が鋳込みスリーブと断熱スリーブとの双方にまたがって いることから、加圧チップが鋳込みスリーブと断熱スリーブの境界部で引っ掛か るようなことがなく、これによって断熱スリーブの欠損等のトラブルの発生を防 止して断熱スリーブの長寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図で、（Ａ）は図２の
要部拡大説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の加圧チップの要
部拡大断面図。

【図２】本発明の一実施例を示す装置全体の構成説明
図。

【図３】図１の（Ａ）の潤滑用プレートの拡大説明図。

【図４】従来の竪型加圧鋳造装置の一例を示す断面説明
図。

【符号の説明】

３…上型 ４…下型 １２…加圧チップ ２５…鋳込みスリーブ ３１…断熱スリーブ ３２…潤滑用プレート ３４…潤滑溝 ３９…断熱層 Ｍ…溶湯 ｈ…面取り高さ ｔ…断熱層の厚み Ｒ…製品部空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 17/22 Ｃ 8926−4Ｅ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型と下型とで形成される製品部空間に
   連続するほぼ鉛直な鋳込みスリーブを下型に設けるとと
   もに、この鋳込みスリーブには加圧チップを摺動可能に
   挿入配置し、前記鋳込みスリーブに直接給湯された溶湯
   を一旦貯留した上でその溶湯を加圧チップにより製品部
   空間に充填して加圧するようにした竪型加圧鋳造装置に
   おいて、 前記加圧チップの先端面に断熱層を形成するとともに、
   この断熱層の厚みを前記加圧チップの先端面の面取り高
   さよりも小さく設定し、 前記鋳込みスリーブの下端部内周面には、該鋳込みスリ
   ーブと加圧チップとの摺動部を強制潤滑するための潤滑
   剤が通流する潤滑溝を形成したことを特徴とする竪型加
   圧鋳造装置。
2. 【請求項２】 前記鋳込みスリーブの内周のうちその上
   端部を残して前記溶湯が貯留される部分に、前記鋳込み
   スリーブの内周面と面一状態となるように断熱スリーブ
   を配置するとともに、 前記鋳込みスリーブと摺動する加圧チップの外周面が、
   該加圧チップの最上昇位置で鋳込みスリーブの上端部内
   周面と断熱スリーブの内周面の双方にまたがるようにそ
   の加圧チップと鋳込みスリーブの相対位置を設定したこ
   とを特徴とする請求項１記載の竪型加圧鋳造装置。