JPH0780035B2 - 金属の低圧鋳造のための方法、鋳型及び設備 - Google Patents

金属の低圧鋳造のための方法、鋳型及び設備

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JPH0780035B2
JPH0780035B2 JP3150562A JP15056291A JPH0780035B2 JP H0780035 B2 JPH0780035 B2 JP H0780035B2 JP 3150562 A JP3150562 A JP 3150562A JP 15056291 A JP15056291 A JP 15056291A JP H0780035 B2 JPH0780035 B2 JP H0780035B2
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    • B22D18/04Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/08Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は片側だけが開放されてい
る盲砂型による金属の低圧鋳造に関する。本発明はま
ず、下方に開かれた鋳込み口と、少なくとも1つの空洞
と、鋳込み口を空洞に接続する注入口とを含んでいる盲
砂型内での金属の低圧鋳造方法に関し、この方法は、鋳
込み口の底部を溶融金属供給管の上方端部に接続し、且
つ注入口を介して空洞内に金属を充満させるまで供給管
及び鋳込み口内に金属を上昇させることからなる。
【従来の技術】薄壁の及び/又は複雑形状の及び/又は
大寸法の金属部品を製造するには、低圧鋳造技術(例え
ば本出願人によるフランス特許公開第2 295 80
8号、フランス特許公開第2 367 566号及びフ
ランス特許公開第2 556996号を参照)が重力鋳
造に比べて特に有利である。実際、溶融金属を含んでい
る密閉取鍋内への気体の注入に起因して金属へ加えられ
る圧力は、空洞のあらゆる片隅まで金属を押込むように
随意に調整され得る。
【発明が解決しようとする課題】しかしながらある形状
の部品では、充填に関連する若干の鋳造上の欠陥、例え
ばブローホール(即ち気泡介在物)の欠陥が生じること
が確認された。
【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠陥
の出現頻度を低減するように低圧鋳造技術を改善するこ
とを目的とする。このために、本発明は、少なくとも鋳
造の1時点において、使用中の注入口の断面積の和が、
鋳込み口の断面積より大きいか又は少なくともこの断面
積の同等であることにより、使用中の注入口内での通過
中の金属の速度が下げられることを特徴とする前述した
鋳型の鋳造方法を目的とする。実施例に基づき、使用中
の注入口の上方にこの金属を上昇させるのに適した溶融
金属流量が供給管内に送入される。本発明は更に、同一
の目的を達成するための盲砂型を目的とする。下方に開
かれた鋳込み口と、少なくとも1つの空洞と、この鋳込
み口を空洞に接続する注入口とを含んでいるこの鋳型
は、使用中の注入口の断面積の和が、少なくとも鋳造の
1時点において、鋳込み口の断面積より大きいか又は少
なくともこの断面積と同等であることを特徴とする。複
数の空洞を備える鋳型の場合には特に、全ての注入口の
断面積の和は鋳込み口の断面積より大きいか又は少なく
ともこの断面積と同等であり得る。中でも特に、空洞が
垂直方向にn段階に配分されるならば、鋳込み口の断面
積は(n−1)段階までの注入口の断面積の和と、全て
の空洞の注入口の断面積の和との間に含まれ得る。鋳型
が、それぞれが中間管から供給を受ける注入口群を備え
ているならば、各管の断面積は好ましくは、管から供給
を受ける注入口の断面積の和より大きいか又は等しい。
本発明は更に、このような鋳型が適用される金属の低圧
鋳造設備に関する。上方に開かれた取鍋と、一端が取鍋
に挿入された供給管と、この取鍋に接続された加圧気体
源と、下方に開かれた鋳込み口、少なくとも1つの空洞
及び鋳込み口を空洞に接続する注入口を含んでいる少な
くとも1つの盲砂型と、鋳込み口の底部を供給管の開口
部に当接させる手段とを備えているこの設備は、鋳型が
前述した定義に適合していることを特徴とする。
【実施例】これから添付図面を参照して本発明の非制限
的な実施例を説明する。図1に示す設備は、溶融金属2
用取鍋又はリザーバを形成する容器1と、鋳型の支持フ
レーム3と、砂型4とを含んでいる。この設備は、鋳型
4内での鋳鉄(ねずみ鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄)、鋼鉄又
は超合金の低圧鋳造に適用される。この鋳型の内部形状
を除き、この設備は前述したフランス特許公開第2 2
95 808号に記載されている設備と同一である。固
定式の取鍋1は、その側壁に密着され且つ適切な手段
(図示せず)によりロックされている上方カバー5を含
んでいる。鋳込みノズル6はカバー5内に設けられたオ
リフィス7を貫通している。このノズル6は、オリフィ
ス7の直径に相当する外径を有する管状底部8と、大き
な平坦底面10によりオリフィス7の周辺に密着されて
いる、全体形状が円錐台状の上部9とを含んでいる。石
綿糸からなるシール11がノズルの底面10に設けられ
た溝に収納されている。ノズル6内には取鍋1の底部付
近まで鋳鉄内に貫入している耐火材料製供給管12が貫
通している。管12の上部はノズル6の平坦な上面の中
心に通じている。取鍋1は管14により加圧気体源13
に接続されている。取鍋1はこの取鍋の外側に位置する
適切な装置15により、圧力源13又は大気に連通して
いる。圧力計16により鋳造時に取鍋内部にかかる圧力
を監視することができる。フレーム3は、2つのレール
19により担持された車輪18をその底部に備えている
柱17を含んでいる。これらの柱17の上方端部は、ジ
ャッキ21を有する天井20に結合されている。このジ
ャッキは下方に向けられ、且つ下方端部で関節接合され
たそのピストンロッド22は支持板23を担持してい
る。柱17はそれぞれ更に、コイルばね25が当接して
いるカラー24を1つずつ備えている。水平方向の支持
板26は、カラー24の上方に位置する柱17の部分に
沿って垂直方向に滑動し得る。この板26は絶えずばね
25の上方端部に当接し且つばねにより上方に押圧させ
られる。板26に下方への圧力がかけられないときに、
この板26はノズル6の上面を上回る高さに位置してい
る。ノズル6を通過させるのに十分な直径を有する円形
開口部27が板26内に設けられている。この鋳型4
は、少なくとも2つの部分から製造された中実の盲砂型
である。この鋳型は1つの鋳込み口28と、それぞれが
注入口30により鋳込み口28に接続され且つ垂直方向
に2段階に配分されている4つの空洞29とを備えてい
る。鋳込み口28は垂直であり且つ供給管12とほぼ等
しい円形断面をしている。この鋳込み口は底部で開か
れ、この底部はノズル6の形状に適合する口の広がった
円錐台状の収容部31を有する。この鋳込み口は鋳型の
上方端面から若干離れた所まで伸びている。4つの注入
口30は2つずつが平行であり且つほぼ水平である。注
入口の断面は長方形であり、この断面の測定については
以後説明する。この設備の機能は以下の通りである。フ
レーム3は取鍋1から離れており、適切な耐火シール3
2が鋳型4の収容部31の底部に付着される。各空洞に
中子(図示せず)を含んでいる鋳型4が板26上に置か
れ且つ板の開口部27上で心出しされる。次にノズル6
が鋳型の収容部31に対向するように、フレーム3がレ
ール19上で溶融鋳鉄の取鍋1の上方に導かれる。この
ときジャッキ21は、板23を介して鋳型4及びその支
持体26をばね25の力に抗して下降させるように伸張
される。この作業により、シール32はハウジング31
の底部とノズル6との間に締め付けられ且つ鋳込み口が
供給管に密着される。次に取鍋1が装置15を操作する
ことにより圧力源13に接続される。鋳鉄の自由表面に
作用する圧力は、鋳鉄を管12内に上昇させる。鋳鉄が
鋳型の鋳込み口28、注入口30及び空洞29内に充満
する。圧力は部品及びその注入口系の寸法及び形状に応
じて、所定時間中維持される。この時間中に鋳込み口2
8は鋳縮みを補う補足的な溶融鋳鉄を空洞に供給して、
リザーバ又は湯口の役割を果たす。次に注入口30が凝
固し、装置15を操作して、取鍋1内の気体圧力が大気
圧にされる。鋳込み口28及び管12内の溶融鋳鉄は取
鍋1内に下降して、これら2つの管内を空にする。ジャ
ッキ21の作用がなくなり、鋳型−支持体26のアセン
ブリはばね25の作用を受けてノズル6から離隔され
る。フレーム3のアセンブリはレール19上において取
鍋から水平方向に離隔される。前述した説明は前記フラ
ンス特許公開第2 295 808号に記載の技術に適
合している。シール32はこの特許明細書に記載の如き
シールであり得る。本発明に基づく鋳込み口28の断面
積は平行に並んだ2つの空洞の注入口30の断面積の和
と、全ての空洞の注入口の断面積の和との間に含まれ
る。従って、適切な気体流量が管14により適用される
と、垂直方向の各段階において、気泡等を発生する乱流
を抑制する速度で金属が鋳込み口28内を上昇する。金
属は圧力が緩和されて、注入口内に貫入する。これによ
り、乱流を最小限にして、金属の規則的な流れを保証す
る多段鋳造が可能となり、従って溶融金属の通過による
注入口及び空洞自体での砂の侵食が低減される。金属内
での気泡の吸蔵及び湯境発生の危険性が最小限となる。
その結果最終的により健全な部品が得られる。図2及び
図3に部分的に示す鋳型も、1段に2つの空洞29を備
えている。しかしながらこの場合、各空洞は複数の注入
口30から供給を受け、中間管33がそれぞれ、鋳込み
口28をこれらの注入口の2つに接続している。前述し
た充填方法を保持するために、各管33の断面積はこの
管から供給を受ける注入口の断面積の和を上回ってい
る。図2及び図3に示す如き複数の注入口による各空洞
への供給に該当する寸法の大きい空洞の場合、金属が鋳
込み口の頂上に達する前に、最初の1つ以上の段の注入
口が凝固することがあり得る。この場合、各瞬間におい
て、鋳込み口の断面積を上回るのは使用中(即ち空でも
なければ、凝固されてもいない)の注入口の断面積の和
となるように、鋳型の空洞部(鋳込み口、管、注入口)
の寸法が決定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の鋳造設備の概略垂直断面図である。
【図2】図1の設備で使用され得る他の鋳型を図3の線
II−IIで切った概略縦断面図である。
【図3】上記鋳型を図2の線III−IIIで切った横
断面図である。
【符号の説明】
1 取鍋 2 溶融金属 3 フレーム 4 砂型 5 カバー 6 ノズル 7 オリフィス

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下方に開かれた鋳込み口と、少なくとも
    1つの空洞と、鋳込み口を空洞に接続する注入口とを含
    んでいる盲砂型内での金属の低圧鋳造方法であって、鋳
    込み口の底部を溶融金属供給管の上方端部に接続し、且
    つ注入口を介して空洞内に金属を充満させるまで供給管
    及び鋳込み口内に金属を上昇させることからなり、少な
    くとも鋳造の1時点において、使用中の注入口の断面積
    の和が、鋳込み口の断面積より大きいか又は少なくとも
    この断面積と同等であることによって、使用中の注入口
    内での通過中の金属の速度が下げられることを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項2】 使用中の全ての注入口の上方にこの金属
    を上昇させるのに適した溶融金属流量が加圧された気体
    によって供給管内に送入されることを特徴とする請求項
    1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 下方に開かれた鋳込み口と、少なくとも
    1つの空洞と、鋳込み口を空洞に接続する注入口とを含
    んでいる金属の低圧鋳造用盲砂型であって、使用中の注
    入口の断面積の和が、少なくとも鋳造の1時点におい
    て、鋳込み口の断面積より大きいか又は少なくともこの
    断面積と同等であることを特徴とする鋳型。
  4. 【請求項4】 全ての注入口の断面積の和が鋳込み口の
    断面積より大きいか又は少なくともこの断面積と同等で
    あって、複数の空洞を所有していることを特徴とする請
    求項3に記載の鋳型。
  5. 【請求項5】 垂直方向にn段階に配分された複数の空
    洞を有し、鋳込み口の断面積は、(n−1)段目までの
    注入口の断面積の和と、全ての空洞の注入口の断面積の
    和との間にある値であることを特徴とする請求項4に記
    載の鋳型。
  6. 【請求項6】 それぞれが注入口から供給を受ける注入
    口群を含み、各管の断面積が管から供給を受ける注入口
    の断面積より大きいか又は等しいことを特徴とする請求
    項3から5のいずれか1項に記載の鋳型。
  7. 【請求項7】 上方に開かれた取鍋と、一端が取鍋に挿
    入された供給管と、取鍋に接続された加圧気体源と、下
    方に開かれた鋳込み口、少なくとも1つの空洞及び鋳込
    み口を空洞に接続する注入口を含んでいる少なくとも1
    つの盲砂型と、鋳込み口の底部を供給管の開口部に当接
    させる手段とを備えている、盲砂型による金属の低圧鋳
    造設備であって、該鋳型が請求項3から6のいずれか1
    項に適合していることを特徴とする設備。
JP3150562A 1990-06-22 1991-06-21 金属の低圧鋳造のための方法、鋳型及び設備 Expired - Lifetime JPH0780035B2 (ja)

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FR9007861A FR2663571B1 (fr) 1990-06-22 1990-06-22 Procede, moule et installation de coulee de metal sous basse pression.

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BR (1) BR9102618A (ja)
CA (1) CA2044881C (ja)
CS (1) CS188291A3 (ja)
DE (1) DE69107910T2 (ja)
DK (1) DK0463909T3 (ja)
ES (1) ES2072566T3 (ja)
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FR (1) FR2663571B1 (ja)
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