JPH0724563A - 真空鋳造装置および真空鋳造方法 - Google Patents
真空鋳造装置および真空鋳造方法Info
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- JPH0724563A JPH0724563A JP5170371A JP17037193A JPH0724563A JP H0724563 A JPH0724563 A JP H0724563A JP 5170371 A JP5170371 A JP 5170371A JP 17037193 A JP17037193 A JP 17037193A JP H0724563 A JPH0724563 A JP H0724563A
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- product cavity
- gate
- pressurizing
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/06—Vacuum casting, i.e. making use of vacuum to fill the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/02—Pressure casting making use of mechanical pressure devices, e.g. cast-forging
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製品キャビティ内溶湯の加圧時に、溶湯の溶
湯ドーム側への逆戻りを抑制すること。 【構成】 真空鋳造装置において、製品キャビティ６の
うちゲート１０から最も遠い部分またはその近傍に加圧
ピン１８を設ける。または、製品キャビティ６に複数の
加圧ピン１８を設けて、ゲート１０から遠い方の加圧ピ
ン１８から加圧作動を開始させていく。または、製品キ
ャビティ６と溶湯ドーム８とを結ぶ湯道１４の途中に堰
４０を設ける。これらの何れかによって、製品キャビテ
ィ内溶湯の加圧時の逆戻りを抑制し、製品品質を向上さ
せる。
湯ドーム側への逆戻りを抑制すること。 【構成】 真空鋳造装置において、製品キャビティ６の
うちゲート１０から最も遠い部分またはその近傍に加圧
ピン１８を設ける。または、製品キャビティ６に複数の
加圧ピン１８を設けて、ゲート１０から遠い方の加圧ピ
ン１８から加圧作動を開始させていく。または、製品キ
ャビティ６と溶湯ドーム８とを結ぶ湯道１４の途中に堰
４０を設ける。これらの何れかによって、製品キャビテ
ィ内溶湯の加圧時の逆戻りを抑制し、製品品質を向上さ
せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製品キャビティを真空
にしておき、ゲートを開けて溶湯ドーム内の溶湯を高速
で製品キャビティに充填し、凝固させる真空鋳造装置お
よび真空鋳造方法に関し、とくに、製品キャビティに充
填した溶湯を凝固前に加圧するようにし、該加圧時に溶
湯が溶湯ドーム側に逃げることを抑制する装置および方
法を具備した、真空鋳造装置および真空鋳造方法に関す
る。
にしておき、ゲートを開けて溶湯ドーム内の溶湯を高速
で製品キャビティに充填し、凝固させる真空鋳造装置お
よび真空鋳造方法に関し、とくに、製品キャビティに充
填した溶湯を凝固前に加圧するようにし、該加圧時に溶
湯が溶湯ドーム側に逃げることを抑制する装置および方
法を具備した、真空鋳造装置および真空鋳造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】高品質の製品を低コストの装置で鋳造で
きる装置、方法として、本出願人により、先に、製品キ
ャビティをほぼ真空にして減圧しておいて鋳造を実行す
る鋳造装置、方法が提案された（特開平２−１５５５５
７号公報）。上記鋳造装置は、ほぼ真空に減圧可能な製
品キャビティと、溶湯供給通路と、製品キャビティと溶
湯供給通路との連通路を開閉するゲートピストンと、ゲ
ートピストンに組み込まれた加圧ピンを有している。鋳
造は、製品キャビティをほぼ真空に減圧しておき、ゲー
トピストンを開けて高速で溶湯を製品キャビティに充填
し、ゲートピストンに閉じて溶湯を充填した製品キャビ
ティを閉塞し、加圧ピンを作動させて溶湯を加圧し、素
早く凝固させることにより行う。製品キャビティを真空
にしておくために、空気の巻込みが抑制されて鋳造欠陥
がほとんどなくなり、かつ高速充填が可能となって、湯
まわり性が向上され製品の薄肉化が可能になった。
きる装置、方法として、本出願人により、先に、製品キ
ャビティをほぼ真空にして減圧しておいて鋳造を実行す
る鋳造装置、方法が提案された（特開平２−１５５５５
７号公報）。上記鋳造装置は、ほぼ真空に減圧可能な製
品キャビティと、溶湯供給通路と、製品キャビティと溶
湯供給通路との連通路を開閉するゲートピストンと、ゲ
ートピストンに組み込まれた加圧ピンを有している。鋳
造は、製品キャビティをほぼ真空に減圧しておき、ゲー
トピストンを開けて高速で溶湯を製品キャビティに充填
し、ゲートピストンに閉じて溶湯を充填した製品キャビ
ティを閉塞し、加圧ピンを作動させて溶湯を加圧し、素
早く凝固させることにより行う。製品キャビティを真空
にしておくために、空気の巻込みが抑制されて鋳造欠陥
がほとんどなくなり、かつ高速充填が可能となって、湯
まわり性が向上され製品の薄肉化が可能になった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の、製品
キャビティをほぼ真空にして鋳造を行う鋳造装置、鋳造
方法には、次の問題があった。ゲートピストンにより製
品キャビティを閉塞しても、鋳型に対して摺動されるゲ
ートピストンと鋳型との間の隙間を零にすることは不可
能であること、およびゲートを閉めるタイミングと加圧
ピンによる加圧のタイミングとのずれを大にすると凝固
が進行して加圧が不十分になるため加圧タイミングを遅
くできないこと、等のために、加圧ピンによる加圧時に
溶湯の溶湯供給通路側への逆戻り現象が生じ、加圧不良
による鋳造欠陥が生じることがある。このような問題は
ゲートおよびその開閉と加圧ピン加圧タイミングとの関
係によって生じる問題であり、ゲートを備える真空鋳造
装置、真空鋳造方法で解決されなければならない問題で
ある。本発明の目的は、真空鋳造装置、真空鋳造方法に
おいて、ほぼ真空の製品キャビティに溶湯を充填し、閉
塞した後、加圧ピンを作動させて製品キャビティ内溶湯
を加圧する際の、溶湯の製品キャビティからの逆戻りを
抑制できる真空鋳造装置、真空鋳造方法を提供すること
にある。
キャビティをほぼ真空にして鋳造を行う鋳造装置、鋳造
方法には、次の問題があった。ゲートピストンにより製
品キャビティを閉塞しても、鋳型に対して摺動されるゲ
ートピストンと鋳型との間の隙間を零にすることは不可
能であること、およびゲートを閉めるタイミングと加圧
ピンによる加圧のタイミングとのずれを大にすると凝固
が進行して加圧が不十分になるため加圧タイミングを遅
くできないこと、等のために、加圧ピンによる加圧時に
溶湯の溶湯供給通路側への逆戻り現象が生じ、加圧不良
による鋳造欠陥が生じることがある。このような問題は
ゲートおよびその開閉と加圧ピン加圧タイミングとの関
係によって生じる問題であり、ゲートを備える真空鋳造
装置、真空鋳造方法で解決されなければならない問題で
ある。本発明の目的は、真空鋳造装置、真空鋳造方法に
おいて、ほぼ真空の製品キャビティに溶湯を充填し、閉
塞した後、加圧ピンを作動させて製品キャビティ内溶湯
を加圧する際の、溶湯の製品キャビティからの逆戻りを
抑制できる真空鋳造装置、真空鋳造方法を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、次の
（１）、（２）、（３）の本発明の真空鋳造装置、真空
鋳造方法によって達成される。ここで、（２）は（１）
の装置を使用する方法の発明であり、（３）は（１）の
装置発明と技術分野および課題が同一の装置発明であ
る。（１）、（２）、（３）は、以下に、本発明の第
１、第２、第３実施例として、それぞれを説明される。 （１）鋳型に形成され、ほぼ真空に減圧可能な製品キャ
ビティと、溶湯保持炉から上昇された溶湯を一時的に溜
める溶湯ドームと、開いたときに溶湯ドームの溶湯がほ
ぼ真空とされた製品キャビティに流入することを許すゲ
ートと、を備えた真空鋳造装置において、前記製品キャ
ビティに、該製品キャビティ内に充填された溶湯を加圧
する加圧手段を設け、該加圧手段を前記製品キャビティ
のうち前記ゲートから最も遠い部分かその近傍に設置し
た真空鋳造装置。 （２）製品キャビティを、溶湯保持炉にストークを介し
て連通する溶湯ドーム内空間からゲートにより遮断し、
前記製品キャビティをほぼ真空に減圧するとともに、前
記溶湯保持炉内の溶湯を前記溶湯ドーム中に上昇させ、
前記ゲートを開いて前記溶湯ドーム中の溶湯を前記製品
キャビティに高速で充填し、溶湯を充填した前記製品キ
ャビティを閉塞し、製品キャビティ内溶湯を加圧し、凝
固させる、工程からなる真空鋳造方法において、前記製
品キャビティ内溶湯を加圧する加圧手段を複数設けてお
き、該加圧手段を前記ゲートから最も遠い加圧手段から
前記ゲートに最も近い加圧手段に向って時間差をつけて
加圧作動させる真空鋳造方法。 （３）鋳型に形成され、ほぼ真空に減圧可能な製品キャ
ビティと、溶湯保持炉から上昇された溶湯を一時的に溜
める溶湯ドームと、開いたときに溶湯ドームの溶湯がほ
ぼ真空とされた製品キャビティに湯道を介して流入する
ことを許すゲートと、を備えた真空鋳造装置において、
前記湯道に、通路断面積が絞られた堰を設けた真空鋳造
装置。
（１）、（２）、（３）の本発明の真空鋳造装置、真空
鋳造方法によって達成される。ここで、（２）は（１）
の装置を使用する方法の発明であり、（３）は（１）の
装置発明と技術分野および課題が同一の装置発明であ
る。（１）、（２）、（３）は、以下に、本発明の第
１、第２、第３実施例として、それぞれを説明される。 （１）鋳型に形成され、ほぼ真空に減圧可能な製品キャ
ビティと、溶湯保持炉から上昇された溶湯を一時的に溜
める溶湯ドームと、開いたときに溶湯ドームの溶湯がほ
ぼ真空とされた製品キャビティに流入することを許すゲ
ートと、を備えた真空鋳造装置において、前記製品キャ
ビティに、該製品キャビティ内に充填された溶湯を加圧
する加圧手段を設け、該加圧手段を前記製品キャビティ
のうち前記ゲートから最も遠い部分かその近傍に設置し
た真空鋳造装置。 （２）製品キャビティを、溶湯保持炉にストークを介し
て連通する溶湯ドーム内空間からゲートにより遮断し、
前記製品キャビティをほぼ真空に減圧するとともに、前
記溶湯保持炉内の溶湯を前記溶湯ドーム中に上昇させ、
前記ゲートを開いて前記溶湯ドーム中の溶湯を前記製品
キャビティに高速で充填し、溶湯を充填した前記製品キ
ャビティを閉塞し、製品キャビティ内溶湯を加圧し、凝
固させる、工程からなる真空鋳造方法において、前記製
品キャビティ内溶湯を加圧する加圧手段を複数設けてお
き、該加圧手段を前記ゲートから最も遠い加圧手段から
前記ゲートに最も近い加圧手段に向って時間差をつけて
加圧作動させる真空鋳造方法。 （３）鋳型に形成され、ほぼ真空に減圧可能な製品キャ
ビティと、溶湯保持炉から上昇された溶湯を一時的に溜
める溶湯ドームと、開いたときに溶湯ドームの溶湯がほ
ぼ真空とされた製品キャビティに湯道を介して流入する
ことを許すゲートと、を備えた真空鋳造装置において、
前記湯道に、通路断面積が絞られた堰を設けた真空鋳造
装置。
【０００５】
【作用】上記（１）の真空鋳造装置では、加圧時、製品
キャビティ内の溶湯が溶湯ドームへ戻ろうとしても、加
圧部がゲートから遠い位置にあるため、壁との摩擦抵
抗、製品キャビティ構造による通路抵抗があり、逆流が
阻止される。これによって十分な加圧が得られ、製品品
質が向上する。上記（２）の真空鋳造方法では、ゲート
から遠い方から加圧ピンを作動させるので、ゲートまで
の通路抵抗が大きいため溶湯が戻りにくく、溶湯が完全
に遮断される前に加圧を始めることもでき、溶湯充填か
ら加圧開始までの時間を短縮できる。したがって、溶湯
の凝固の進行に対して早目に加圧でき、鋳造製品の品質
を向上できる。上記（３）の真空鋳造装置では、ゲート
と製品キャビティとの間に絞られた堰を設けたので、加
圧時の溶湯の戻りが堰によって抑制され、鋳造製品の品
質を向上できる。
キャビティ内の溶湯が溶湯ドームへ戻ろうとしても、加
圧部がゲートから遠い位置にあるため、壁との摩擦抵
抗、製品キャビティ構造による通路抵抗があり、逆流が
阻止される。これによって十分な加圧が得られ、製品品
質が向上する。上記（２）の真空鋳造方法では、ゲート
から遠い方から加圧ピンを作動させるので、ゲートまで
の通路抵抗が大きいため溶湯が戻りにくく、溶湯が完全
に遮断される前に加圧を始めることもでき、溶湯充填か
ら加圧開始までの時間を短縮できる。したがって、溶湯
の凝固の進行に対して早目に加圧でき、鋳造製品の品質
を向上できる。上記（３）の真空鋳造装置では、ゲート
と製品キャビティとの間に絞られた堰を設けたので、加
圧時の溶湯の戻りが堰によって抑制され、鋳造製品の品
質を向上できる。
【０００６】
【実施例】本発明の望ましい実施例を、図面を参照して
説明する。図面中、図１〜４は本発明の何れの実施例に
も共通に適用できる、真空鋳造装置および真空鋳造方法
の、一般的構成よび作用を示しており、図５は本発明の
第１実施例を、図６は本発明の第２実施例を、図７〜１
２は本発明の第３実施例を、それぞれ示している。ま
ず、全実施例に共通な一般構成、作用を図１〜４を参照
して説明する。本発明の鋳造装置は、従来の高圧鋳造
法、ダイカスト法のような複雑な溶湯射出機構がなく、
単純な構造となっている。また、従来の低圧鋳造法に比
べて、製品キャビティを遮断、密閉するゲートと、真空
引き機構を備えており、真空にした製品キャビティに高
速で溶湯を差圧で充填できるようになっている。
説明する。図面中、図１〜４は本発明の何れの実施例に
も共通に適用できる、真空鋳造装置および真空鋳造方法
の、一般的構成よび作用を示しており、図５は本発明の
第１実施例を、図６は本発明の第２実施例を、図７〜１
２は本発明の第３実施例を、それぞれ示している。ま
ず、全実施例に共通な一般構成、作用を図１〜４を参照
して説明する。本発明の鋳造装置は、従来の高圧鋳造
法、ダイカスト法のような複雑な溶湯射出機構がなく、
単純な構造となっている。また、従来の低圧鋳造法に比
べて、製品キャビティを遮断、密閉するゲートと、真空
引き機構を備えており、真空にした製品キャビティに高
速で溶湯を差圧で充填できるようになっている。
【０００７】さらに詳しくは、上型２、下型４から構成
される鋳型（金型）は、上型２を上下させることによ
り、開閉可能とされている。金型には、製品キャビティ
６が形成されており、製品キャビティ６は、金型中央
の、溶湯を一時的にためる溶湯ドーム８まわりに、たと
えば放射状に、配置されている。製品キャビティ６は溶
湯ドーム内空間からゲート１０によって遮断可能であ
り、ゲート１０は溶湯ドーム８の下端部に形成されてい
る。製品キャビティ６は金型を閉めてゲート１０で遮断
した後真空吸引口２６を介して真空引きできる。溶湯ド
ーム８は、下型４に形成された湯口１２と、ストーク２
０とを介して溶湯保持炉２２と連通されており、溶湯保
持炉２２内の溶湯２４（たとえば、アルミ溶湯）に加圧
口２８からの圧力をかけて溶湯ドーム８内に溶湯２４を
押し上げることができるようになっている。溶湯ドーム
内空間と製品キャビティ６とを接続する湯道１４には、
シャットピン１６が設けられており、シャットピン１６
によって製品キャビティ６を閉塞できる。製品キャビテ
ィ６には加圧ピン１８が臨んでおり、製品キャビティ内
溶湯を凝固前に加圧可能としてある。
される鋳型（金型）は、上型２を上下させることによ
り、開閉可能とされている。金型には、製品キャビティ
６が形成されており、製品キャビティ６は、金型中央
の、溶湯を一時的にためる溶湯ドーム８まわりに、たと
えば放射状に、配置されている。製品キャビティ６は溶
湯ドーム内空間からゲート１０によって遮断可能であ
り、ゲート１０は溶湯ドーム８の下端部に形成されてい
る。製品キャビティ６は金型を閉めてゲート１０で遮断
した後真空吸引口２６を介して真空引きできる。溶湯ド
ーム８は、下型４に形成された湯口１２と、ストーク２
０とを介して溶湯保持炉２２と連通されており、溶湯保
持炉２２内の溶湯２４（たとえば、アルミ溶湯）に加圧
口２８からの圧力をかけて溶湯ドーム８内に溶湯２４を
押し上げることができるようになっている。溶湯ドーム
内空間と製品キャビティ６とを接続する湯道１４には、
シャットピン１６が設けられており、シャットピン１６
によって製品キャビティ６を閉塞できる。製品キャビテ
ィ６には加圧ピン１８が臨んでおり、製品キャビティ内
溶湯を凝固前に加圧可能としてある。
【０００８】真空鋳造法は図１〜４に示すように実施さ
れる。まず、型閉めして、図１から図２の状態にする。
続いて、溶湯ドーム８を上型２に対して相対的に下降さ
せ、製品キャビティ６を、大気と連通している溶湯ドー
ム内空間からゲート１０により遮断する。ゲート１０に
よる遮断により、製品キャビティ６は密閉状態となる。
ついで、製品キャビティ６を真空吸引口２６を介して真
空引きして、ほぼ真空（５０ｔｏｒｒより高真空、望ま
しくは２０ｔｏｒｒ以下で、１０ｔｏｒｒ前後）に減圧
する。従来の真空ダイカスト法は５０〜１００ｔｏｒｒ
のため、５０ｔｏｒｒより高真空とすることにより、真
空ダイカスト法と区別される。２０ｔｏｒｒ以下で従来
の鋳造品と同程度の品質が得られる。製品キャビティ６
の真空引きと前後して、溶湯保持炉２２内の溶湯液面
に、加圧口２８を介して圧力をかけて、溶湯２４を溶湯
ドーム８内に押し上げる。この時の溶湯２４の上昇速度
は溶湯ドーム８内で約５〜１０ｃｍ／ｓｅｃである。加
圧力の増加をあるレベルで止めて湯面上昇を止めても、
溶湯保持炉周りの気体のクッションによって溶湯ドーム
８内の湯面は上下に数秒間振動し、その後静止する。
れる。まず、型閉めして、図１から図２の状態にする。
続いて、溶湯ドーム８を上型２に対して相対的に下降さ
せ、製品キャビティ６を、大気と連通している溶湯ドー
ム内空間からゲート１０により遮断する。ゲート１０に
よる遮断により、製品キャビティ６は密閉状態となる。
ついで、製品キャビティ６を真空吸引口２６を介して真
空引きして、ほぼ真空（５０ｔｏｒｒより高真空、望ま
しくは２０ｔｏｒｒ以下で、１０ｔｏｒｒ前後）に減圧
する。従来の真空ダイカスト法は５０〜１００ｔｏｒｒ
のため、５０ｔｏｒｒより高真空とすることにより、真
空ダイカスト法と区別される。２０ｔｏｒｒ以下で従来
の鋳造品と同程度の品質が得られる。製品キャビティ６
の真空引きと前後して、溶湯保持炉２２内の溶湯液面
に、加圧口２８を介して圧力をかけて、溶湯２４を溶湯
ドーム８内に押し上げる。この時の溶湯２４の上昇速度
は溶湯ドーム８内で約５〜１０ｃｍ／ｓｅｃである。加
圧力の増加をあるレベルで止めて湯面上昇を止めても、
溶湯保持炉周りの気体のクッションによって溶湯ドーム
８内の湯面は上下に数秒間振動し、その後静止する。
【０００９】続いて、図３に示すように、ゲート１０を
開けて溶湯ドーム８中の溶湯２４を、製品キャビティ６
に、溶湯ドーム８内のゲート部圧力（ほぼ大気圧）と製
品キャビティ６内圧力（ほぼ真空）との圧力差を利用し
て、高速で充填する。溶湯２４の製品キャビティ６中で
の速度はほぼ７ｍ／ｓｅｃである。これは、従来の低圧
鋳造の約０．５ｍ／ｓｅｃに比べて高速であり、湯まわ
り性を向上させ、製品の薄肉化を可能にしている。７ｍ
／ｓｅｃの高速は、従来のダイカスト法では得られる
が、ダイカスト法は溶湯の空気巻込みがあること、およ
び溶湯押し込みのための油圧シリンダを必要とする点で
本発明の真空鋳造法に劣る。また、真空充填によって、
製品キャビティ６における溶湯の空気巻き込みが無く、
鋳造欠陥を発生させない。
開けて溶湯ドーム８中の溶湯２４を、製品キャビティ６
に、溶湯ドーム８内のゲート部圧力（ほぼ大気圧）と製
品キャビティ６内圧力（ほぼ真空）との圧力差を利用し
て、高速で充填する。溶湯２４の製品キャビティ６中で
の速度はほぼ７ｍ／ｓｅｃである。これは、従来の低圧
鋳造の約０．５ｍ／ｓｅｃに比べて高速であり、湯まわ
り性を向上させ、製品の薄肉化を可能にしている。７ｍ
／ｓｅｃの高速は、従来のダイカスト法では得られる
が、ダイカスト法は溶湯の空気巻込みがあること、およ
び溶湯押し込みのための油圧シリンダを必要とする点で
本発明の真空鋳造法に劣る。また、真空充填によって、
製品キャビティ６における溶湯の空気巻き込みが無く、
鋳造欠陥を発生させない。
【００１０】続いて、図４に示すように、シャットピン
１６を下降させて湯道１４を遮断し、溶湯を充填した製
品キャビティ６を閉塞する。この状態で、製品キャビテ
ィ６に臨ませた加圧ピン１８を作動させて、充分な溶湯
加圧を加え、素早く凝固させる。この時は溶湯保持炉の
加圧は解除し、真空引きも解除する。凝固後型開きし、
製品をとり出す。型表面に離型剤を塗布し、次の鋳造サ
イクルに入っていく。
１６を下降させて湯道１４を遮断し、溶湯を充填した製
品キャビティ６を閉塞する。この状態で、製品キャビテ
ィ６に臨ませた加圧ピン１８を作動させて、充分な溶湯
加圧を加え、素早く凝固させる。この時は溶湯保持炉の
加圧は解除し、真空引きも解除する。凝固後型開きし、
製品をとり出す。型表面に離型剤を塗布し、次の鋳造サ
イクルに入っていく。
【００１１】つぎに、各実施例に特有な構成、作用を説
明する。第１実施例においては、図５に示すように、加
圧ピン１８は、製品キャビティ６に臨まされており、し
かも製品キャビティ６のうちゲート１０から最も遠い部
分かその近傍に配置されている。これに対して、既提案
の真空鋳造装置では、加圧ピンはゲート自体、またはゲ
ートに近い部分、または製品キャビティのうち肉厚部に
設けられており、ゲート１０から最も遠い部分又はその
近傍に設けるという配置はない。本発明の第１実施例の
装置では、加圧部は肉厚部か否かは問題でなく、ゲート
１０から最も遠い位置、したがって、最終充填部になっ
ている。
明する。第１実施例においては、図５に示すように、加
圧ピン１８は、製品キャビティ６に臨まされており、し
かも製品キャビティ６のうちゲート１０から最も遠い部
分かその近傍に配置されている。これに対して、既提案
の真空鋳造装置では、加圧ピンはゲート自体、またはゲ
ートに近い部分、または製品キャビティのうち肉厚部に
設けられており、ゲート１０から最も遠い部分又はその
近傍に設けるという配置はない。本発明の第１実施例の
装置では、加圧部は肉厚部か否かは問題でなく、ゲート
１０から最も遠い位置、したがって、最終充填部になっ
ている。
【００１２】加圧ピン１８による加圧は、溶湯が製品キ
ャビティ６の最終充填部（ゲート１０から最も遠い部
分）に充填され、シャットピン１６による製品キャビテ
ィ６の閉塞と前後して始められる。シャットピン１６に
より遮断される前に加圧が始まっても、加圧部からゲー
ト１０までの通路抵抗が大きいため、製品キャビティ６
から溶湯ドーム８に加圧時に溶湯が戻ることを妨げる。
したがって、加圧ピン１８をゲート１０から最も遠い位
置かその近傍に設けたことにより、加圧開始のタイミン
グを早めることができ、鋳造サイクルの短縮化、作業能
率の向上をはかることができる。また、最終充填部は、
溶湯が型に熱を奪われて流れてき、最も早く凝固が始ま
る部分であるが、この部分を早く加圧できるために、こ
の部分に凝固前に充分な加圧をかけることができ、鋳造
欠陥がなくなり、製品品質を向上できる。溶湯は充填途
中で温度が低下し、また型内のゴミ、離型材などで汚れ
ている。このため、製品キャビティ６の最終充填部に加
圧部を設置することにより、溶湯加圧とともに、オーバ
フローの効果をもたせることができる。また、加圧によ
り凝固層の巻き込みなどが生じる可能性があるが、もと
もと加圧部は除去するため、オーバフローとして除去す
ることと加圧の除去とが一緒にできる。
ャビティ６の最終充填部（ゲート１０から最も遠い部
分）に充填され、シャットピン１６による製品キャビテ
ィ６の閉塞と前後して始められる。シャットピン１６に
より遮断される前に加圧が始まっても、加圧部からゲー
ト１０までの通路抵抗が大きいため、製品キャビティ６
から溶湯ドーム８に加圧時に溶湯が戻ることを妨げる。
したがって、加圧ピン１８をゲート１０から最も遠い位
置かその近傍に設けたことにより、加圧開始のタイミン
グを早めることができ、鋳造サイクルの短縮化、作業能
率の向上をはかることができる。また、最終充填部は、
溶湯が型に熱を奪われて流れてき、最も早く凝固が始ま
る部分であるが、この部分を早く加圧できるために、こ
の部分に凝固前に充分な加圧をかけることができ、鋳造
欠陥がなくなり、製品品質を向上できる。溶湯は充填途
中で温度が低下し、また型内のゴミ、離型材などで汚れ
ている。このため、製品キャビティ６の最終充填部に加
圧部を設置することにより、溶湯加圧とともに、オーバ
フローの効果をもたせることができる。また、加圧によ
り凝固層の巻き込みなどが生じる可能性があるが、もと
もと加圧部は除去するため、オーバフローとして除去す
ることと加圧の除去とが一緒にできる。
【００１３】第２実施例においては、図６に示すよう
に、製品キャビティ６に、たとえば製品肉厚部に対応す
る部分に、複数の加圧ピン１８が臨んでいる。加圧ピン
１８は、ゲート１０から遠い加圧ピンからゲート１０に
近い加圧ピンに向って、時間差をつけて加圧が開始され
る。ゲート１０から最も遠い加圧ピンの加圧は、シャッ
トピン１６が閉まる前に開始されてもよい。
に、製品キャビティ６に、たとえば製品肉厚部に対応す
る部分に、複数の加圧ピン１８が臨んでいる。加圧ピン
１８は、ゲート１０から遠い加圧ピンからゲート１０に
近い加圧ピンに向って、時間差をつけて加圧が開始され
る。ゲート１０から最も遠い加圧ピンの加圧は、シャッ
トピン１６が閉まる前に開始されてもよい。
【００１４】ゲート１０に近い部位の加圧ピン１８をシ
ャットピン１６が閉まる前に作動させると、溶湯ドーム
８に向って溶湯の逆流が生じるが、ゲート１０から遠い
部位の加圧ピン１８をシャットピン１６が閉まる前に作
動させても抵抗が大きいため溶湯ドームに溶湯が戻るこ
とはない。このため、ゲート１０から遠い部位の加圧ピ
ン１８を早目に作動させることができ、早く凝固が始ま
るゲート１０から遠い部分の溶湯を凝固前に加圧でき、
製品の品質を向上できる。また、鋳造サイクルを短縮化
できる。
ャットピン１６が閉まる前に作動させると、溶湯ドーム
８に向って溶湯の逆流が生じるが、ゲート１０から遠い
部位の加圧ピン１８をシャットピン１６が閉まる前に作
動させても抵抗が大きいため溶湯ドームに溶湯が戻るこ
とはない。このため、ゲート１０から遠い部位の加圧ピ
ン１８を早目に作動させることができ、早く凝固が始ま
るゲート１０から遠い部分の溶湯を凝固前に加圧でき、
製品の品質を向上できる。また、鋳造サイクルを短縮化
できる。
【００１５】第３実施例においては、図７〜１２に示す
ように、溶湯ドーム８と製品キャビティ６を結ぶ湯道１
４の途中に、望ましくは製品キャビティ６の直前に、湯
道１４の通路断面積を局部的に絞る堰４０が形成されて
いる。シャットピン１６が設けられる場合は、堰４０
は、シャットピン１６と製品キャビティ６との間の湯道
部分に形成される。堰４０を設けることによって溶湯の
逆戻りが生じにくくなり、十分な加圧、加圧力の増加、
加圧タイミングの早めを行うことができ、その結果、製
品の品質を向上でき、鋳造サイクルを短縮できる。堰４
０の長さ、厚さ、および温度は、溶湯の溶湯ドーム８へ
の戻り抑制に影響する。堰４０の長さ（ｌ）が大な程、
厚さ（ｄ）が小な程、堰の壁温が低い程、溶湯戻りは抑
制される。堰４０において溶湯が凝固され、溶湯の閉塞
が十分になって、溶湯戻りが十分に抑制されるときに
は、シャットピン１６を除去してもよい。
ように、溶湯ドーム８と製品キャビティ６を結ぶ湯道１
４の途中に、望ましくは製品キャビティ６の直前に、湯
道１４の通路断面積を局部的に絞る堰４０が形成されて
いる。シャットピン１６が設けられる場合は、堰４０
は、シャットピン１６と製品キャビティ６との間の湯道
部分に形成される。堰４０を設けることによって溶湯の
逆戻りが生じにくくなり、十分な加圧、加圧力の増加、
加圧タイミングの早めを行うことができ、その結果、製
品の品質を向上でき、鋳造サイクルを短縮できる。堰４
０の長さ、厚さ、および温度は、溶湯の溶湯ドーム８へ
の戻り抑制に影響する。堰４０の長さ（ｌ）が大な程、
厚さ（ｄ）が小な程、堰の壁温が低い程、溶湯戻りは抑
制される。堰４０において溶湯が凝固され、溶湯の閉塞
が十分になって、溶湯戻りが十分に抑制されるときに
は、シャットピン１６を除去してもよい。
【００１６】図９は、堰４０の厚さ（ｄ）、長さ（ｌ）
と、溶湯充填時の湯廻り性、溶湯充填後の堰４０におけ
る溶湯閉塞性との関係を示している。図９においてａ＋
ｂの領域では、溶湯充填時は良好な湯廻り性が得られ、
溶湯充填完了時には堰部にて溶湯が凝固し、良好な溶湯
閉塞性が得られる。また、ｂの領域では、堰４０部の溶
湯凝固のみで十分な溶湯閉塞性が得られ、シャットピン
１６を廃止してもよい。本発明の第３実施例では、堰４
０の厚さと長さはａ＋ｂの領域内に設定される。
と、溶湯充填時の湯廻り性、溶湯充填後の堰４０におけ
る溶湯閉塞性との関係を示している。図９においてａ＋
ｂの領域では、溶湯充填時は良好な湯廻り性が得られ、
溶湯充填完了時には堰部にて溶湯が凝固し、良好な溶湯
閉塞性が得られる。また、ｂの領域では、堰４０部の溶
湯凝固のみで十分な溶湯閉塞性が得られ、シャットピン
１６を廃止してもよい。本発明の第３実施例では、堰４
０の厚さと長さはａ＋ｂの領域内に設定される。
【００１７】本発明の第３実施例では、図１０に示すよ
うに、堰４０の近傍の金型部分に、冷却水通路４２が設
け、冷却水を通水させて堰４０を冷却してもよい。これ
によって堰部における溶湯凝固が促進されて、堰形状の
自由度が上る。冷却水通路４２への冷却水の通水は、冷
却水通路４２から堰４０までの熱伝導の遅れを補うた
め、冷却通水を早めて行う。熱伝導を早めるためには、
図１１に示すように、堰４０の近傍の入子部４４を他の
部分から別体構成としたり、あるいは図１２に示すよう
に、別体部４６を銅合金などの熱伝導率の高い合金で製
作してもよい。また、図１１、図１２において、温度コ
ントロールを適確に行うため、ヒータ（図示略）も設
け、ヒータによる加熱と冷却水による冷却を併用しても
よい。上記のように、堰４０の温度制御を加えることに
よって、溶湯充填時の湯廻り性、溶湯充填後加圧時の湯
戻り防止性をさらに向上できる。
うに、堰４０の近傍の金型部分に、冷却水通路４２が設
け、冷却水を通水させて堰４０を冷却してもよい。これ
によって堰部における溶湯凝固が促進されて、堰形状の
自由度が上る。冷却水通路４２への冷却水の通水は、冷
却水通路４２から堰４０までの熱伝導の遅れを補うた
め、冷却通水を早めて行う。熱伝導を早めるためには、
図１１に示すように、堰４０の近傍の入子部４４を他の
部分から別体構成としたり、あるいは図１２に示すよう
に、別体部４６を銅合金などの熱伝導率の高い合金で製
作してもよい。また、図１１、図１２において、温度コ
ントロールを適確に行うため、ヒータ（図示略）も設
け、ヒータによる加熱と冷却水による冷却を併用しても
よい。上記のように、堰４０の温度制御を加えることに
よって、溶湯充填時の湯廻り性、溶湯充填後加圧時の湯
戻り防止性をさらに向上できる。
【００１８】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、加圧手段を製
品キャビティのうちゲートから最も遠い部分かその近傍
に設けたので、加圧手段からゲートまでの通路抵抗が大
となり、加圧時における溶湯ドーム側への溶湯戻りを抑
制でき、かつ加圧タイミングを早めることができる。そ
の結果、製品品質の向上、鋳造サイクルの短縮をはかる
ことができる。請求項２の発明によれば、製品キャビテ
ィに設けられた複数の加圧手段を、ゲートから遠い加圧
手段からゲートに近い加圧手段に向って時間差をつけて
加圧作動させるようにしたので、湯戻りを生じることな
くゲートから離れた部位の溶湯を、凝固が始まる前に早
目に加圧できる。その結果、製品品質の向上、鋳造サイ
クルの短縮をはかることができる。請求項３の発明によ
れば、溶湯ドームから製品キャビティへの湯道の途中に
堰を設けたので、製品キャビティ内溶湯の加圧時の溶湯
の逆戻りを抑制でき、加圧力を上昇でき、加圧タイミン
グを早めることができ、その結果製品品質を向上でき、
鋳造サイクルを短縮できる。
品キャビティのうちゲートから最も遠い部分かその近傍
に設けたので、加圧手段からゲートまでの通路抵抗が大
となり、加圧時における溶湯ドーム側への溶湯戻りを抑
制でき、かつ加圧タイミングを早めることができる。そ
の結果、製品品質の向上、鋳造サイクルの短縮をはかる
ことができる。請求項２の発明によれば、製品キャビテ
ィに設けられた複数の加圧手段を、ゲートから遠い加圧
手段からゲートに近い加圧手段に向って時間差をつけて
加圧作動させるようにしたので、湯戻りを生じることな
くゲートから離れた部位の溶湯を、凝固が始まる前に早
目に加圧できる。その結果、製品品質の向上、鋳造サイ
クルの短縮をはかることができる。請求項３の発明によ
れば、溶湯ドームから製品キャビティへの湯道の途中に
堰を設けたので、製品キャビティ内溶湯の加圧時の溶湯
の逆戻りを抑制でき、加圧力を上昇でき、加圧タイミン
グを早めることができ、その結果製品品質を向上でき、
鋳造サイクルを短縮できる。
【図１】本発明の真空鋳造装置の型締前の断面図であ
る。
る。
【図２】図１の装置の型閉後、製品キャビティ減圧後の
断面図である。
断面図である。
【図３】図１の装置の製品キャビティへの溶湯充填中の
断面図である。
断面図である。
【図４】図１の装置の製品キャビティ閉塞後加圧ピン作
動時の断面図である。
動時の断面図である。
【図５】本発明の第１実施例の真空鋳造装置の部分断面
図である。
図である。
【図６】本発明の第２実施例の真空鋳造方法を実施する
装置の部分断面図である。
装置の部分断面図である。
【図７】本発明の第３実施例の真空鋳造装置の断面図で
ある。
ある。
【図８】図７の装置のうち堰とその近傍の断面図であ
る。
る。
【図９】堰厚さと堰長さと使用域との関係図である。
【図１０】図７の装置において堰を冷却できるようにし
た場合の部分断面図である。
た場合の部分断面図である。
【図１１】図７の装置において、堰近傍を別体入子とし
た場合の断面図である。
た場合の断面図である。
【図１２】図７の装置において、堰近傍を熱伝導性の良
い合金からなる別体入子とした場合の断面図である。
い合金からなる別体入子とした場合の断面図である。
２ 上型 ４ 下型 ６ 製品キャビティ ８ 溶湯ドーム １０ ゲート １２ 湯口 １４ 湯道 １６ シャットピン １８ 加圧ピン ２０ ストーク ２２ 溶湯保持炉 ２４ 溶湯 ２６ 真空吸引口 ２８ 加圧口 ４０ 堰 ４２ 冷却水通路 ４４ 別体入子部 ４６ 別体入子部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２２Ｄ 18/06 Ｐ 9266−4Ｅ (72)発明者 魚住 稔 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 (3)
- 【請求項１】 鋳型に形成され、ほぼ真空に減圧可能な
製品キャビティと、 溶湯保持炉から上昇された溶湯を一時的に溜める溶湯ド
ームと、 開いたときに溶湯ドームの溶湯がほぼ真空とされた製品
キャビティに流入することを許すゲートと、を備えた真
空鋳造装置において、 前記製品キャビティに、該製品キャビティ内に充填され
た溶湯を加圧する加圧手段を設け、該加圧手段を前記製
品キャビティのうち前記ゲートから最も遠い部分かその
近傍に設置したことを特徴とする真空鋳造装置。 - 【請求項２】 製品キャビティを、溶湯保持炉にストー
クを介して連通する溶湯ドーム内空間からゲートにより
遮断し、前記製品キャビティをほぼ真空に減圧するとと
もに、前記溶湯保持炉内の溶湯を前記溶湯ドーム中に上
昇させ、 前記ゲートを開いて前記溶湯ドーム中の溶湯を前記製品
キャビティに高速で充填し、 溶湯を充填した前記製品キャビティを閉塞し、製品キャ
ビティ内溶湯を加圧し、凝固させる、工程からなる真空
鋳造方法において、 前記製品キャビティ内溶湯を加圧する加圧手段を複数設
けておき、該加圧手段を前記ゲートから最も遠い加圧手
段から前記ゲートに最も近い加圧手段に向って時間差を
つけて加圧作動させることを特徴とする真空鋳造方法。 - 【請求項３】 鋳型に形成され、ほぼ真空に減圧可能な
製品キャビティと、 溶湯保持炉から上昇された溶湯を一時的に溜める溶湯ド
ームと、 開いたときに溶湯ドームの溶湯がほぼ真空とされた製品
キャビティに湯道を介して流入することを許すゲート
と、を備えた真空鋳造装置において、 前記湯道に、通路断面積が絞られた堰を設けたことを特
徴とする真空鋳造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170371A JPH0724563A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 真空鋳造装置および真空鋳造方法 |
| KR1019940013338A KR970005369B1 (ko) | 1993-07-09 | 1994-06-14 | 진공주조장치 및 진공주조방법 |
| EP94304893A EP0634240A1 (en) | 1993-07-09 | 1994-07-04 | Vacuum casting apparatus and method |
| US08/272,160 US5427170A (en) | 1993-07-09 | 1994-07-08 | Vacuum casting apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170371A JPH0724563A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 真空鋳造装置および真空鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724563A true JPH0724563A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15903699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5170371A Pending JPH0724563A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 真空鋳造装置および真空鋳造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5427170A (ja) |
| EP (1) | EP0634240A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0724563A (ja) |
| KR (1) | KR970005369B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001150117A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-06-05 | Denso Corp | ダイカスト鋳造方法およびダイカスト鋳造装置 |
| JP2014076450A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Ryobi Ltd | ナックル用重力鋳造装置及び重力鋳造法 |
| CN112692256A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-04-23 | 昆山六丰机械工业有限公司 | 在低压铸造下结合局部挤压的方法 |
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| US5906235A (en) * | 1995-06-16 | 1999-05-25 | Thomas Robert Anthony | Pressurized squeeze casting apparatus and method and low pressure furnace for use therewith |
| US5730205A (en) * | 1996-07-15 | 1998-03-24 | Thomas; Robert Anthony | Die assembly for squeeze casting |
| US8030082B2 (en) * | 2006-01-13 | 2011-10-04 | Honeywell International Inc. | Liquid-particle analysis of metal materials |
| US20090065354A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-12 | Kardokus Janine K | Sputtering targets comprising a novel manufacturing design, methods of production and uses thereof |
| ITTO20070934A1 (it) * | 2007-12-21 | 2009-06-22 | Solmar S A S Di Luisa Maria Ma | Apparecchiatura per la fabbricazione di articoli di metallo, in particolare di lega leggera. |
| KR101242943B1 (ko) * | 2010-05-04 | 2013-03-12 | 주식회사 포스코 | 쌍롤 타입 주조기용 엣지 댐 |
| KR101279874B1 (ko) * | 2012-03-26 | 2013-06-28 | (주) 캐스텍코리아 | 진공감압주조장치 및 진공감압주조방법 |
| US10441998B2 (en) * | 2014-03-31 | 2019-10-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | Casting method and casting device |
| CN105014042A (zh) * | 2014-04-25 | 2015-11-04 | 烟台祥平冶金设备制造有限公司 | 一种减压-加压铸造设备及减压-加压铸造工艺 |
| DE102016123491B4 (de) * | 2016-12-05 | 2019-12-24 | Schuler Pressen Gmbh | Gießvorrichtung, Presse und Verfahren zum Gießen eines Bauteils |
| CN107350452B (zh) * | 2017-06-23 | 2020-03-06 | 上海交通大学 | 适用于非均匀壁厚复杂铸件的多点定向挤压铸造方法 |
| RU2692150C1 (ru) * | 2018-09-26 | 2019-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Способ изготовления поршневой заготовки из заэвтектического силумина |
| CN111940702B (zh) * | 2020-08-31 | 2024-09-24 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种铸造模具、差压铸造方法和低压铸造方法 |
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| JPS61182868A (ja) * | 1985-02-09 | 1986-08-15 | Toyota Motor Corp | 減圧加圧鋳造方法およびその装置 |
| JPS6216858A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-26 | Honda Motor Co Ltd | 部分加圧鋳造法 |
| SU1360887A1 (ru) * | 1986-05-16 | 1987-12-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения | Способ лить вакуумным всасыванием и устройство дл его осуществлени |
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- 1993-07-09 JP JP5170371A patent/JPH0724563A/ja active Pending
-
1994
- 1994-06-14 KR KR1019940013338A patent/KR970005369B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-07-04 EP EP94304893A patent/EP0634240A1/en not_active Withdrawn
- 1994-07-08 US US08/272,160 patent/US5427170A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| KR950002893A (ko) | 1995-02-16 |
| EP0634240A1 (en) | 1995-01-18 |
| US5427170A (en) | 1995-06-27 |
| KR970005369B1 (ko) | 1997-04-15 |
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