JPH08318363A - 金型鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャビティの下方から溶湯を注入した後、金
型を反転させて押湯部をキャビティの上方に形成して鋳
造を行う際、大きな押湯部を形成しなくても引け巣のな
い鋳物を得ることができる金型鋳造装置を提供する。 【構成】 金型２をキャビティ１５と溶湯通路２２との
接続部の中心軸の回りに回転可能に設けた後、溶湯保持
炉８内を加圧し、溶湯７をキャビティ１５内に注入す
る。その後、金型２を上下に反転させ、製品部キャビテ
ィ４３の上方に溶湯通路２２と連通する押湯部キャビテ
ィ４２を配置し、押湯部キャビティ４２内の溶湯が凝固
する前にシャッタ４６により押湯部キャビティ４２を閉
塞し、溶湯保持炉８内を常圧に戻しつつ貫通孔２７と溶
湯通路２２とを連通させる。キャビティ１５内の溶湯の
凝固が終了した後、金型２を再び反転させて鋳物を取り
出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャビティ内に下方か
ら低圧で溶湯を押し上げて充填する金型鋳造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】キャビティ内に下方から低圧で溶湯を押
し上げて充填する金型鋳造装置として、特開平２−１９
２８７２号公報第１〜４図に示すようなものがある。こ
のものは、内部に溶湯を保持する溶湯保持炉と、鋳造装
置本体に設けられた水平軸の回りに反転可能な金型と、
該金型内に形成されたキャビティと該溶湯保持炉内とを
連通する溶湯通路を有する注湯管とを備え、該キャビテ
ィの下端から該キャビティ内に溶湯を注入し、該キャビ
ティ内を該溶湯で充填した後、該水平軸の回りに金型を
反転させ、該キャビティの上部に押湯部を形成する金型
鋳造装置であり、金型反転時には、金型と注湯管とが分
離するように形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の金型鋳造装置は、金型反転時に金型と注湯管とが分離
するため、注湯管から金型内への溶湯補給ができず、良
好な押湯効果を得るためには金型内に大きな押湯部が必
要となるという問題点がある。そこで、本発明は、上記
問題点を解消するためになされたものであり、金型内に
大きな押湯部を形成することなく良好な押湯効果を発揮
できる金型鋳造装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決すべ
く、本発明は、内部に溶湯を保持する溶湯保持炉と、反
転可能な金型と、該金型に形成された押湯部キャビティ
及び製品部キャビティと該溶湯保持炉内とを連通する溶
湯通路を有する注湯管とを備え、該押湯部キャビティの
下端から該両部キャビティ内に溶湯を注入し、該両部キ
ャビティ内を該溶湯で充填した後に該金型を反転させ、
該製品部キャビティの上方に該押湯部キャビティを配置
して鋳造を行う金型鋳造装置において、該金型を該押湯
部キャビティと該溶湯通路との接続部の中心軸の回りに
反転可能に形成し、かつ、該押湯部キャビティを閉塞す
るゲート機構と、該押湯部キャビティ及び該溶湯通路内
に保持された溶湯を該溶湯保持炉内に返還する溶湯返還
手段とを備えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】溶湯保持炉内に保持された溶湯を、溶湯通路を
通して押湯部キャビティの下端から押湯部キャビティ及
び製品部キャビティ内に注入し、該両部キャビティに該
溶湯を充填した後、該金型を該押湯部キャビティと該溶
湯通路との接続部の中心軸の回りに回転させ、反転させ
る。該金型が反転する際、該押湯部キャビティと該溶湯
通路との接続が維持されるため、該金型が反転して該押
湯部キャビティが該製品部キャビティの上方に配置され
た後も、該溶湯通路を介して該両部キャビティと該溶湯
保持炉内との連通状態が維持される。該両部キャビティ
内の溶湯が凝固する際、該押湯部キャビティ内の溶湯が
凝固する前に、ゲート機構を作動させて該押湯部キャビ
ティを閉塞し、該押湯部キャビティの閉塞部分より溶湯
通路側にある該押湯部キャビティ内の溶湯及び該溶湯通
路内の溶湯を溶湯返還手段により溶湯保持炉内に返還す
ると共に該両部キャビティ内の溶湯の凝固を終了させ
る。

【０００６】

【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に示すように、本実施例の金型鋳造装置は、
溶湯保持装置１と、金型２と、溶湯保持装置１と金型２
とに接続する注湯管３と、注湯管３の上部に設けられた
溶湯返還手段４と、金型２に設けられたゲート機構５
と、金型２を反転させる反転装置６とを備えている。

【０００７】溶湯保持装置１は、溶湯７を保持する溶湯
保持炉８と、溶湯保持炉８を内部に収容した本体９と、
溶湯保持炉８及び本体９の上部を覆う蓋１０とから形成
されている。蓋１０には、溶湯保持炉８内に不活性ガス
を供給するガス供給管１１を嵌挿するためのガス供給管
用貫通孔１２と、注湯管３を嵌挿するための注湯管用貫
通孔１３とが形成されている。ガス供給管用貫通孔１２
には、溶湯保持炉８の加圧装置として機能する不活性ガ
ス供給装置（図示せず）に接続されたガス供給管１１が
嵌挿され、溶湯７と蓋１０とから形成される空間１４に
不活性ガスを供給し、該ガス圧によって溶湯７を注湯管
３内を通して金型２のキャビティ１５内に充填可能に形
成している。

【０００８】注湯管３は、溶湯保持炉８内に挿入され鉛
直な溶湯通路部１６を有する直管部１７と、直管部１７
から離れるに連れて上方に向けて傾斜した溶湯通路部１
８を有する傾斜管部１９と、傾斜管部１９の先端に形成
され、中央部に溶湯通路部２０を有して金型２と嵌合す
る嵌合部２１とからなり、傾斜管部１９が溶湯保持装置
１の蓋１０上に載置されると共に、直管部１７が蓋１０
の貫通孔１３に嵌挿され、直管部１７の端部が溶湯７内
に浸漬されている。なお、溶湯通路部１６と溶湯通路部
１８と溶湯通路部２０とは連通しており、一体となって
溶湯通路２２を形成している。傾斜管部１９の肉圧は、
直管部１７から離れるに連れて厚く形成され、その中央
部には溶湯通路２２内に保持された溶湯７を加熱するヒ
ータ２３が埋め込まれ、金型２側先端部には溶湯返還手
段４が設けられている。また、傾斜管部１９の先端部に
は水平方向の中心軸を有する円柱状部２４が形成され、
円柱状部２４の外周には円盤状のフランジ２５が形成さ
れている。嵌合部２１は、傾斜管部１９の端面２６に対
して直角方向に突出し、先端端面外周部が一定の円弧で
面取りされた円柱状に形成されている。

【０００９】溶湯返還手段４は、シリンダロッド２９を
備えたシリンダ２８と、シリンダロッド２９の先端に取
り付けられたボス３０と、先端に円錐台状の嵌合孔部３
１を形成した貫通孔２７とから形成されている。ボス３
０は、先端側の径がシリンダロッド２９側の径より小さ
い円錐台状をなし、注湯管３に穿孔された貫通孔２７の
先端に形成された円錐台状の嵌合孔部３１と嵌合可能に
形成されており、ボス３０と嵌合孔部３１とが嵌合して
貫通孔２７と溶湯通路２２との間が遮断状態となり、ボ
ス３０と嵌合孔部３１とが離間して貫通孔２７と溶湯通
路２２との間が連通状態となる。また、貫通孔２７には
図示しないガス供給配管を通して不活性ガスが常時供給
されており、貫通孔２７と溶湯通路２２とが連通状態と
された場合に溶湯通路２２内に不活性ガスが供給される
ように形成されている。

【００１０】金型２は、注湯管３の円柱状部２４と係合
するフレーム３２に固定された回転可能な固定金型３３
と、フレーム３４に固定され、前進後退可能かつ回転可
能な可動金型３５とから形成されている。固定金型３３
には、注湯管３の嵌合部２１の外径より僅かに大きな内
径を有する凹部３６が形成され、凹部３６が嵌合部２１
と嵌合された状態で、固定金型３３がフレーム３２に固
定されている。なお、フレーム３２は、半割りフレーム
３７，３８を連結して形成され、各半割りフレーム３
７，３８に形成された半円盤状の凹部３９，４０に円盤
状のフランジ２５が嵌合し、円柱状部２４の中心軸の回
りに回転可能である。可動金型３５は、フレーム３４を
介して反転装置６のシャフト４１に接続し、シャフト４
１は前進後退可能かつ回転可能に形成されると共に、シ
ャフト４１の中心軸が、注湯管３の嵌合部２１の中心軸
に一致するように配置されている。さらに、可動金型３
５の型合わせ面下部には、固定金型３３と可動金型３５
とが型合わせされて形成される押湯部キャビティ４２を
開閉するためのゲート機構５が設けられている。

【００１１】固定金型３３と可動金型３５とが型合わせ
される際、両金型３３，３５間に押湯部キャビティ４２
と製品部キャビティ４３とからなるキャビティ１５が形
成されると共に、製品部キャビティ４３と外部とを連通
させるスリット４７が形成される。スリット４７はその
幅が０．２ｍｍ以下に形成されるため、キャビティ１５
と外部との空気の流通は自由であるが、キャビティ１５
内に低圧で溶湯７を充填する際、スリット４７に溶湯７
が流入せず、キャビティ１５内への溶湯の充填が良好に
行われる。

【００１２】ゲート機構５は、前進後退可能なシリンダ
ロッド４５を備え、かつ、可動金型３５に固定されたシ
リンダ４４と、シリンダロッド４５の先端に取り付けら
れて押湯部キャビティ４２を閉塞可能な板状のシャッタ
４６とからなり、シリンダロッド４５の前進によりシャ
ッタ４６が上昇（図１中上方向）して押湯部キャビティ
４２が閉塞され、シリンダロッド４５の後退によりシャ
ッタ４６が降下（図１中下方向）して押湯部キャビティ
４２が開放される。

【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
図１に示すように、固定金型３３の凹部３６を注湯管３
の嵌合部２１に嵌合させ、押湯部キャビティ４２先端と
溶湯通路２２とを接続させた状態で固定金型３３をフレ
ーム３２に固定すると共に、可動金型３５をフレーム３
４に固定する。次いで、ゲート機構５のシャッタ４６を
後退（図１中下方向）させた状態でシャフト４１を伸長
して可動金型３５を前進（図１中左方向）させ、固定金
型３３と可動金型３５とを型合わせすると、製品部キャ
ビティ４３を上側としたキャビティ１５が形成される。
その後、不活性ガス供給装置（図示せず）からガス供給
管１１を通して溶湯保持炉８内に不活性ガスを供給し、
溶湯保持炉８内の内圧を上昇させ、溶湯保持炉８内に保
持された溶湯７を溶湯通路２２を通してキャビティ１５
内に充填する。この際、溶湯返還手段４のボス３０と貫
通孔２７の嵌合孔部３１とを嵌合させると、貫通孔２７
と溶湯通路２２の間が遮断状態となって溶湯通路２２か
ら貫通孔２７内への溶湯７の漏れがなくなり、さらに、
注湯管３をヒータ２３で加熱すると溶湯通路２２内の溶
湯７の温度低下が回避される。

【００１４】次に、図２に示すように、金型２をキャビ
ティ１５と溶湯通路２２との接続部の中心軸の回りに回
転させて反転させ、押湯部キャビティ４２を上側に位置
させる。図２の状態では、キャビティ１５内で溶湯７の
低温側が下側となり、高温側が上側となるため、溶湯７
の対流が起こらず、溶湯７が指向性凝固する。また、押
湯部キャビティ４２内の溶湯７は、ヒータ２３により温
度低下が抑制された溶湯通路２２内の溶湯７を介して溶
湯保持炉８内の溶湯７と連設しているため、押湯部キャ
ビティ４２内の溶湯７の温度低下が抑制され、押湯効果
が良好に発揮される。さらに、押湯部キャビティ４２が
小さい場合であっても溶湯通路２２内の溶湯７が押湯部
キャビティ４２内に供給されるため、かかる場合におい
ても良好な押湯効果が得られる。

【００１５】押湯部キャビティ４２内の溶湯が凝固する
前にゲート機構５のシリンダロッド４５を前進（図２中
下方）させ、シャッタ４６により押湯部キャビティ４２
を閉塞した後、加圧状態とされていた溶湯保持炉８内を
常圧に戻しつつ溶湯返還手段４のシリンダロッド２９を
後退（図２中上方）させてボス３０を嵌合孔３１から離
間させ、貫通孔２７と溶湯通路２２の間を連通状態とす
ると、貫通孔２７から不活性ガスが溶湯通路２２に流入
し、シャッタ４６より溶湯通路２２側にある押湯部キャ
ビティ４２内の溶湯７及び溶湯通路２２内の溶湯７が自
重により溶湯保持炉８内に逆流する。キャビティ１５内
にある溶湯７の凝固が終了した後に金型２を反転させ、
再び図１に示す状態に戻し、金型駆動装置４のシャフト
４１を縮め、可動金型３５を後退（図１中右方向）さ
せ、型開きした後、鋳物を取り出す。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、金型反転後も押湯部キ
ャビティと溶湯保持炉とを連通させて押湯部キャビティ
に溶湯を供給しているので、押湯部キャビティが小さく
ても良好な押湯効果が得られて引け巣のない高品質の鋳
物が形成される。また、押湯部キャビティ内の溶湯が凝
固する前に押湯部キャビティを閉塞して該押湯部キャビ
ティの閉塞部分より溶湯通路側にある溶湯及び該溶湯通
路内の溶湯を該溶湯保持炉内に返還すると、該押湯部キ
ャビティ及び製品部キャビティ内にある溶湯への熱の供
給が停止されて溶湯の凝固が促進され、鋳造が速やかに
行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の金型鋳造装置の正面断面図で
ある。

【図２】上記金型鋳造装置において金型を反転させた場
合の正面断面図である。

【符号の説明】

２ 金型 ４ 溶湯返還手段 ５ ゲート機構 ７ 溶湯 ８ 溶湯保持炉 ２２ 溶湯通路 ４２ 押湯部キャビティ ４３ 製品部キャビティ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に溶湯を保持する溶湯保持炉と、反
   転可能な金型と、該金型に形成された押湯部キャビティ
   及び製品部キャビティと該溶湯保持炉内とを連通する溶
   湯通路を有する注湯管とを備え、該押湯部キャビティの
   下端から該両部キャビティ内に溶湯を注入し、該両部キ
   ャビティ内を該溶湯で充填した後に該金型を反転させ、
   該製品部キャビティの上方に該押湯部キャビティを配置
   して鋳造を行う金型鋳造装置において、 該金型を該押湯部キャビティと該溶湯通路との接続部の
   中心軸の回りに反転可能に形成し、かつ、該押湯部キャ
   ビティを閉塞するゲート機構と、該押湯部キャビティ及
   び該溶湯通路内に保持された溶湯を該溶湯保持炉内に返
   還する溶湯返還手段とを備えたことを特徴とする金型鋳
   造装置。