JPH07266022A - 低圧鋳造装置 - Google Patents

低圧鋳造装置

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JPH07266022A
JPH07266022A JP8094894A JP8094894A JPH07266022A JP H07266022 A JPH07266022 A JP H07266022A JP 8094894 A JP8094894 A JP 8094894A JP 8094894 A JP8094894 A JP 8094894A JP H07266022 A JPH07266022 A JP H07266022A
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molten metal
conduit
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cavity
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信弘 長▲崎▼
Katsuhisa Hasegawa
勝久 長谷川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低圧鋳造装置の導管(ストーク)の保護ガス
を供給する膨張圧縮室の仕切壁に溶湯が固化付着するの
を防止する。 【構成】 下部開口部がAl合金又はMg合金等の溶湯
を収納する保持炉の溶湯内に位置し、上端開口部が鋳型
のキャビティに連通している導管を有し、前記保持炉の
溶湯と反応しない保護ガスを用いて前記保持炉を加圧状
態にし、その溶湯を前記導管を介して前記キャビティ内
に供給し、前記キャビティ内の溶湯が固化して前記保持
炉の加圧状態を解くときに、前記導管の一部に形成され
た、上端が閉止され、下端がその導管内に連通した膨張
圧縮室に、前記保護ガスを供給するようにした低圧鋳造
装置において、前記膨張圧縮室の仕切壁にヒータを埋設
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低圧鋳造装置に係り、特
に、円滑に鋳造作業ができるようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の低圧鋳造装置は、ダイカ
スト鋳造製品よりも高品質の鋳造製品が得られるので、
例えば、自動車用ホイール等の強度が要求される鋳造製
品の製造に用いられている。
【0003】この低圧鋳造装置は、保持炉内の溶湯内に
導管(ストーク)の下端を位置させ、その導管の上端を
金型のキャビティに連通して構成されている。
【0004】上記従来装置で鋳造を行うには、保持炉を
保持炉内の溶湯と反応しない保護ガスを用いて加圧状態
に保ち、溶湯を導管内を上昇させてキャビティ内に供給
し、キャビティ内の溶湯が固化したときに、保持炉を大
気開放して導管内の溶湯を保持炉内に戻すようにしてい
る。
【0005】また、導管内の溶湯が大気に触れて酸化
し、次回の鋳造時にその酸化物がキャビティ内に混入し
て鋳物製品の品質を劣化させないようにするために、導
管内の一部に形成された、上端が閉止され、下端がその
導管内に連通した膨張圧縮室に、N2 ガス等の溶湯と反
応しない保護ガスが供給されるように構成されている
(例えば、特公昭55−51666号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の低圧鋳造装置においては、導管の外側は、ヒータに
より加熱されていて、溶湯の付着は防止できるが、膨張
圧縮室の仕切壁は加熱手段が設けられていないため、そ
の内側の管壁に溶湯が固化して付着しやすいという問題
点があった。
【0007】すなわち、導管が目詰り状態になると、鋳
造作業が困難になり、あるいは膨張圧縮室内の溶湯のレ
ベルを検出するための電極棒が溶湯の固化物でショート
を起こしてしまい、保護ガスの供給制御が不能になっ
て、保護ガスの気泡が鋳造製品に混入して鋳造製品の品
質低下を招く問題点があった。また、このような欠点を
除去するために、従来装置は、導管を頻繁に保守点検し
なければならないという欠点があった。
【0008】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、導管を常に正
常状態に保つことのできる低圧鋳造装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る低圧鋳造装
置は、上記目的を達成するために、下部開口部がAl合
金又はMg合金等の溶湯を収納する保持炉の溶湯内に位
置し、上端開口部が鋳型のキャビティに連通している導
管を有し、前記保持炉の溶湯と反応しない保護ガスを用
いて前記保持炉を加圧状態にし、その溶湯を前記導管を
介して前記キャビティに供給し、前記キャビティ内の溶
湯が固化して前記保持炉の加圧状態を解くときに、前記
導管の一部に形成された、上端が閉止され、下端がその
導管内に連通した膨張圧縮室に前記保護ガスを供給する
ようにした低圧鋳造装置において、前記膨張圧縮室の仕
切壁にヒータを埋設したことを特徴としている。
【0010】
【作用】上記構成において、膨張圧縮室の仕切壁がヒー
タにより加熱されて、溶湯の固化付着がしにくくなる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、一実施例装置の概略構成を示す断面図で
ある。
【0012】保持炉1は、所定容量を有し、その内部に
Al合金やMg合金等の溶湯aが収納され、図示しない
加熱手段により加熱されて、溶湯aが常時溶融状態を維
持するように構成されている。
【0013】保持炉1の上部は蓋2が設けられていて、
保持炉1内が大気と遮断されているとともに、その蓋2
の中央部に導管3が貫通して設けられている。
【0014】導管3は、下端開口部3′が溶湯a内に位
置する下部導管3aと、上部開口部3″が金型イのキャ
ビティCに連通している上部導管3bと、これら両導管
3a,3bを接続する中部導管3cとから構成されてい
る。なお、これら各導管3a〜3bの周囲には、ヒータ
(図示せず)が設けられていて、各導管3a〜3bを所
定の温度に加熱し、各導管3a〜3bの内壁に溶湯の付
着が起きないように工夫されている。
【0015】上記中部導管3cの上部には膨張圧縮室4
が形成されている。すなわち、中部導管3cの上部は、
上部導管3aとほぼ等しい直径の仕切壁3c′が垂下
し、その仕切壁3c′と中部導管3cとの間に、上端が
閉止され、下端が中部導管3c内と連通した膨張圧縮室
4が設けられている。
【0016】上記仕切壁3c′には、図2に示されるよ
うに、仕切壁3c′の長手方向に伸びかつ等間隔に複数
のヒータH,H…が埋設されている。すなわち、ヒータ
Hは、中部導管3cのフランジ3c1 に開けられた穴に
棒状のヒータを挿入して構成され、図示しないリード線
を介して電流を印加すると、仕切壁3c′が加熱される
ように構成されている。加熱される仕切壁3c′の温度
は、保持炉1内の溶湯aの種類によって異なるが、たと
えば、溶湯aがMg合金のときは、約700℃となるよ
うに調整される。
【0017】図中Sは、膨張圧縮室4内に垂下して設け
られた従来装置と同様の電極棒であって、後述のバルブ
V1 の開閉制御用の信号を得るために用いられている。
【0018】図中、L1 は保護ガスを供給するガス供給
管であって、このガス供給管L1 は、バルブV1 を介し
て上記中部導管3cの膨張圧縮室4に接続されていると
ともに、バルブV2 を介して保持炉1の上部空間1′に
接続されている。また、このバルブV2 には、バルブV
3 を有するバイパス路L2 が設けられている。
【0019】図中、L3 は、途中にバルブV4 を有し、
保持炉1の上部空間1′を大気と連通するための排気管
である。
【0020】上記各バルブV1 〜V4 は、自動弁から構
成されていて、図示しないプログラマブルコントローラ
により、所定のシーケンスに従って開閉制御されるよう
に構成されている。
【0021】また、ガス供給管L1 に供給される保護ガ
スの種類は、溶湯aの種類によって適宜選択される。例
えば、溶湯aがAl合金の場合は、N2 ガス、アルゴン
ガス等の不活性ガスが、Mg合金の場合は、(SF
6 (0.2%)+空気)の混合ガス、又は(SF
6 (0.3%)+CO2 (25%)+空気)の混合ガス
等の周知の混合ガスが用いられる。
【0022】Al合金,Mg合金共に好ましいSF6
スの%は、0.1%〜1.0%である。0.1%より少
ないと保護ガスとしての効果が弱く、また、1.0%を
越えると導管3等の鉄部材が腐蝕し易くなり、さらに、
SF6 ガスが高価で経済的でなくなる。
【0023】保護ガスの供給流量は、1min/l〜2
0min/lである。この流量が1min/l未満にな
ると効果が弱く、また、20min/lを越えると供給
ガス量が増えて不経済となり、さらに、供給ガスにより
溶湯表面の温度低下を来たし好ましくない。
【0024】いずれにしても、本発明で使用される保護
ガスは、溶湯が大気と接触して反応し、鋳造製品の品質
低下を来さないように大気を遮断し、溶湯を保護するも
のが選択される。
【0025】次に、本実施例装置の鋳造動作について説
明する。先ず、鋳造に当っては、上部導管3bに金型イ
がセットされ、以下の工程に従って製造される。なお、
ヒータH,H…は、以下のいずれの工程中においても、
仕切壁3c′が所定の温度となるように電流が印加され
ている。
【0026】(a)溶湯注入(加圧)工程 開バルブ;V2 閉バルブ;V1 (溶湯が電極棒Sに達したら開),V3
,V4 溶湯aは、保護ガスで加圧されて導管3内を上昇し、キ
ャビティC内に供給される。
【0027】(b)固化工程 各バルブの開閉状態を上記(a)の状態にして、キャビ
ティC内の溶湯aの固化を待つ。
【0028】(c)導管内保護ガス導入工程 開バルブ;V1 ,V2 ,V4 閉バルブ;V3 膨張圧縮室4の圧力が上部空間1′より高くなるように
V1 を開き、導管3内の溶湯a′の面を下げる。
【0029】(d)導管内溶湯排出(減圧)工程 開バルブ;V1 ,V4 閉バルブ;V2 ,V3 保持炉1の上部空間1′は、排気管L3 を介して大気開
放されて圧力が低下し、導管3内の溶湯a′は、保持炉
1の溶湯aのレベルと同一になるとともに、導管3内の
溶湯a′の表面はバルブV1 を介して供給された保護ガ
スで覆われる。
【0030】(e)待期工程 開バルブ;V1 ,V3 ,V4 閉バルブ;V2
【0031】この待期工程において、金型イから鋳造製
品が取出されて、再び、上記(a)の溶湯注入工程が行
われる。
【0032】以上にように、本実施例装置は、導管の一
部に設けられる膨張圧縮室の仕切壁3c′にヒータH,
H…を埋設したので、この部分に溶湯が固化するのを効
果的に防止でき、導管の閉塞や電極棒Sのショートを防
止することができる。
【0033】
【発明の効果】本発明に係る低圧鋳造装置は、膨張圧縮
室の仕切壁にヒータを埋設したので、仕切壁に溶湯が固
化して付着するのを未然に防止でき、したがって、導管
の閉塞や電極棒のショートを防止して鋳造作業の効率を
高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例装置の概略構成を示す断面図
である。
【図2】図1のA−A線拡大断面図である。
【符号の説明】
1 保持炉 1′ 上部空間 3 導管(ストーク) 3c 中部導管 3c1 フランジ 3c′ 仕切壁 4 膨張圧縮室 H ヒータ L1 ガス供給管 L3 排気管 S 電極棒 V1 〜V4 バルブ a,a′ 溶湯 C キャビティ イ 本発明の鋳型をなす金型
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年5月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】保護ガスの供給流量は、1l/min〜2
l/minである。この流量が1l/min未満にな
ると効果が弱く、また、20l/minを越えると供給
ガス量が増えて不経済となり、さらに、供給ガスにより
溶湯表面の温度低下を来たし好ましくない。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】(c)導管内保護ガス導入工程 開バルブ;V1,V2 閉バルブ;V3,V4 膨張圧縮室4の圧力が上部空間1′より高くなるように
V1を開き、導管3内の溶湯a′の面を下げる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部開口部がAl合金又はMg合金等の
    溶湯を収納する保持炉の溶湯内に位置し、上端開口部が
    鋳型のキャビティに連通している導管を有し、 前記保持炉の溶湯と反応しない保護ガスを用いて前記保
    持炉を加圧状態にし、その溶湯を前記導管を介して前記
    キャビティ内に供給し、 前記キャビティ内の溶湯が固化して前記保持炉の加圧状
    態を解くときに、前記導管の一部に形成された、上端が
    閉止され、下端がその導管内に連通した膨張圧縮室に、
    前記保護ガスを供給するようにした低圧鋳造装置におい
    て、 前記膨張圧縮室の仕切壁にヒータを埋設したことを特徴
    とする低圧鋳造装置。
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