JPH0994653A - Low pressure casting apparatus and low pressure casting method - Google Patents
Low pressure casting apparatus and low pressure casting methodInfo
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- JPH0994653A JPH0994653A JP27625495A JP27625495A JPH0994653A JP H0994653 A JPH0994653 A JP H0994653A JP 27625495 A JP27625495 A JP 27625495A JP 27625495 A JP27625495 A JP 27625495A JP H0994653 A JPH0994653 A JP H0994653A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、溶湯保持炉内の所定温
度の溶湯をストークを介して金型に注入した後、この金
型内で溶湯を凝固させる低圧鋳造装置及びその低圧鋳造
方法に関し、特に、鋳造溶湯の湯漏れ等のトラブルの発
生を防止できると共に、生産性が優れた低圧鋳造装置及
びその低圧鋳造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low pressure casting apparatus and a low pressure casting method for injecting a molten metal having a predetermined temperature in a molten metal holding furnace into a die through a stalk and then solidifying the molten metal in the die. In particular, the present invention relates to a low-pressure casting apparatus and a low-pressure casting method for the same, which can prevent troubles such as leakage of casting molten metal from occurring and have excellent productivity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、溶湯と鋳物形状のキャビティ
との間の圧力差を利用して、キャビティ内に溶湯を注入
して鋳造する方法に、低圧鋳造法、差圧鋳造法及び減圧
鋳造法等がある。これらのうち、例えば低圧鋳造法は、
容器内の溶解金属の湯面に不活性ガス、工場エアー及び
ＣＯ2等により比較的低い正の圧力を印加し、この圧力
で容器内の溶融金属をストークを介して上方に押し上
げ、容器上方に配置された鋳型に注入することにより、
鋳物を製造する方法である。この低圧鋳造法は、車輌の
部材等に使用されるアルミニウム合金等の鋳物製品を製
造することに広く利用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a low pressure casting method, a differential pressure casting method and a reduced pressure casting method have been used as a method for injecting a molten metal into a cavity by utilizing a pressure difference between the molten metal and a casting-shaped cavity. Etc. Of these, for example, the low pressure casting method is
A relatively low positive pressure is applied to the molten metal surface in the container by an inert gas, factory air, CO 2, etc., and this pressure pushes the molten metal in the container upwards through the stalk, and raises it above the container. By injecting into the placed mold,
This is a method of manufacturing a casting. This low-pressure casting method is widely used for producing cast products such as aluminum alloys used for vehicle members and the like.
【０００３】図２は、従来の低圧鋳造法で使用される低
圧鋳造機を示す断面図である。溶湯保持炉１３は密閉さ
れており、その側壁上部には、不活性ガス、工場エアー
及びＣＯ2等の供給源に接続された通気管１９が挿入さ
れている。この通気管１９の溶湯（保持）炉の外部の部
分には、圧力調整バルブ２０が介装されている。溶湯保
持炉１３の内部には、その内壁に沿って電気ヒータ２１
が配設されており、溶湯保持炉１３の中央部には溶湯７
を貯留した溶湯保持坩堝１６が配置されるようになって
いる。溶湯保持坩堝１６の中央部には溶湯保持炉１３の
蓋に取付けられたストーク２２が配置されており、この
ストーク２２はその下部が溶湯保持坩堝１６内の溶湯７
内に浸漬されている。FIG. 2 is a sectional view showing a low pressure casting machine used in a conventional low pressure casting method. The molten metal holding furnace 13 is hermetically sealed, and a vent pipe 19 connected to a supply source of inert gas, factory air, CO 2, etc. is inserted in the upper portion of the side wall of the molten metal holding furnace 13. A pressure adjusting valve 20 is provided outside the molten metal (holding) furnace of the ventilation pipe 19. Inside the molten metal holding furnace 13, an electric heater 21 is provided along the inner wall thereof.
Is provided in the center of the molten metal holding furnace 13.
A molten metal holding crucible 16 storing the above is arranged. A stalk 22 attached to the lid of the molten metal holding furnace 13 is arranged in the center of the molten metal holding crucible 16, and the lower portion of this stalk 22 is the molten metal 7 in the molten metal holding crucible 16.
It is immersed inside.
【０００４】溶湯保持炉１３の上方に配置されたダイプ
レート（固定プラテン）１１上には、下金型１２ｂ及び
上金型１２ａが配置されており、固定プラテン１１上に
は支持フレーム１４ａが立設されている。この支持フレ
ーム１４ａの上端には、水平方向に延びる上部フレーム
１４ｂが固定されている。また、支持フレーム１４ａに
は、可動プラテン１７ａが昇降自在に配置されている。
上部フレーム１４ｂには、締付けシリンダ１５がそのロ
ッドを下方に向けて固定されている。この締付けシリン
ダ１５のロッドは可動プラテン１７ａに固定されてお
り、シリンダ１５の作動により可動プラテン１７ａが昇
降駆動される。可動プラテン１７ａと上金型１２ａとの
間には連結棒１７ｂが固定されている。従って、シリン
ダ１５の作動により、可動プラテン１７ａが昇降する
と、上金型１２ａが昇降移動する。なお、上金型１２ａ
には、その上部から押出板１８が挿入されている。下金
型１２ｂと上金型１２ａとの合わせ面には、凹部が形成
されており、この下金型１２ｂと上金型１２ａとを重ね
合わせたときに、前記凹部により鋳物形状のキャビティ
１２ｃが形成される。このキャビティ１２ｃ内で凝固し
た鋳物は押出板１８を上金型１２ａ間に押し込むことに
より上金型１２ａから離脱される。下金型１２ｂの中央
部には溶湯注入口１２ｄが設けられており、この下金型
１２ｂの下面には溶湯注入口１２ｄに整合する位置に中
間ストーク２３が固定されている。この中間ストーク２
３は固定プラテン１１に設けられた孔１１ｂを挿通して
固定プラテン１１の下方に露出している。そして、この
中間ストーク２３と溶湯保持炉１３に固定されたストー
ク２２とが位置合わせをして連結されている。A lower mold 12b and an upper mold 12a are arranged on a die plate (fixed platen) 11 arranged above the molten metal holding furnace 13, and a support frame 14a stands on the fixed platen 11. It is set up. An upper frame 14b extending in the horizontal direction is fixed to the upper end of the support frame 14a. Further, a movable platen 17a is arranged on the support frame 14a so as to be able to move up and down.
A tightening cylinder 15 is fixed to the upper frame 14b with its rod directed downward. The rod of the tightening cylinder 15 is fixed to the movable platen 17a, and the operation of the cylinder 15 drives the movable platen 17a to move up and down. A connecting rod 17b is fixed between the movable platen 17a and the upper die 12a. Therefore, when the movable platen 17a moves up and down by the operation of the cylinder 15, the upper die 12a moves up and down. The upper die 12a
The push-out plate 18 is inserted from above into the. A recess is formed in the mating surface between the lower die 12b and the upper die 12a, and when the lower die 12b and the upper die 12a are superposed, a cavity 12c having a casting shape is formed by the recess. It is formed. The casting solidified in the cavity 12c is separated from the upper mold 12a by pushing the extrusion plate 18 between the upper molds 12a. A molten metal inlet 12d is provided in the center of the lower die 12b, and an intermediate stalk 23 is fixed to the lower surface of the lower die 12b at a position aligned with the molten metal inlet 12d. This middle stalk 2
3 is inserted through a hole 11 b provided in the fixed platen 11 and is exposed below the fixed platen 11. The intermediate stalk 23 and the stalk 22 fixed to the molten metal holding furnace 13 are aligned and connected.
【０００５】このように構成された溶湯保持炉において
は、溶湯７を貯留した溶湯保持坩堝１６を溶湯保持炉１
３内に挿入し、調整バルブ２０で圧力を調整された不活
性ガスを通気管１９を介して溶湯保持炉１３内に導入す
る。このガス圧力により、溶湯保持坩堝１６内の溶湯７
の湯面が加圧されて、溶湯が押し上げられ、ストーク２
２及び中間ストーク２３を介して、下金型１２ｂ及び上
金型１２ａにより形成されたキャビティ１２ｃ内に注入
される。この場合に、溶湯７が中間ストーク２３内で凝
固することを防止するために、中間ストーク２３は加熱
ヒータ２４で加熱されている。キャビティ１２ｃ内で溶
湯７が冷却されて凝固した後、シリンダ１５を作動させ
て可動プラテン１７ａ及び上金型１２ａを上昇させ、更
に押出板１８を押して上金型１２ａから鋳物を取り出
す。このようにして、キャビティに倣った鋳物を製造す
ることができる。In the molten metal holding furnace thus constructed, the molten metal holding crucible 16 storing the molten metal 7 is placed in the molten metal holding furnace 1
The inert gas whose pressure is adjusted by the adjusting valve 20 is introduced into the molten metal holding furnace 13 through the ventilation pipe 19. Due to this gas pressure, the molten metal 7 in the molten metal holding crucible 16
The molten metal surface is pressurized, the molten metal is pushed up, and the stoke 2
It is injected into the cavity 12c formed by the lower mold 12b and the upper mold 12a via the 2 and the intermediate stalk 23. In this case, in order to prevent the molten metal 7 from solidifying in the intermediate stalk 23, the intermediate stalk 23 is heated by the heater 24. After the molten metal 7 is cooled and solidified in the cavity 12c, the cylinder 15 is operated to raise the movable platen 17a and the upper die 12a, and the extrusion plate 18 is further pushed to take out the casting from the upper die 12a. In this way, it is possible to manufacture a casting that follows the cavity.
【０００６】このように従来技術では、溶湯保持炉内に
配置されたストーク２２と下金型１２ｂとを連通する中
間ストーク２３が使用されている。このため、中間スト
ーク２３内で溶湯７が冷却されて凝固することを防止す
るために、この中間ストークを加熱する必要があり、上
述のように加熱ヒータ２４を中間ストーク２３の周囲に
取り付けて加熱する方法（実開平３−１２０９５８号公
報）及びガスバーナーで中間ストーク２３を加熱する方
法等が提案されている。As described above, in the prior art, the intermediate stalk 23 that connects the stalk 22 arranged in the molten metal holding furnace and the lower die 12b is used. Therefore, in order to prevent the molten metal 7 from being cooled and solidified in the intermediate stalk 23, it is necessary to heat the intermediate stalk, and as described above, the heating heater 24 is attached to the periphery of the intermediate stalk 23 to heat it. A method of doing so (Japanese Utility Model Publication No. 3-120958), a method of heating the intermediate stalk 23 with a gas burner, and the like have been proposed.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術には、以下に示す問題点がある。即ち、上述し
たようなガスバーナーで中間ストークを加熱する方法で
は、温度管理の精度が低く、中間ストーク内部の温度分
布を均一にすることが困難であるため、溶湯と製品との
湯切れが悪く、鋳物の中心部に軸巣といわれる巣等の欠
陥が発生して、製品の歩留りが低くなるという問題点が
ある。また、ガスバーナーで中間ストークを加熱する場
合は、固定プラテンの温度が上昇するため、金型の冷却
効率が低下し、軸巣が発生しやすくなると共に、鋳造機
の周囲が高温となるため、作業環境が劣悪になるという
欠点がある。However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the method of heating the intermediate stalk with the gas burner as described above, the accuracy of temperature management is low, and it is difficult to make the temperature distribution inside the intermediate stalk uniform, so that the molten metal and the product do not run out easily. However, there is a problem that defects such as axial cavities are generated in the central portion of the casting, resulting in low product yield. Also, when heating the intermediate stalk with a gas burner, the temperature of the fixed platen rises, the cooling efficiency of the mold decreases, and shaft cavities easily occur, and since the surroundings of the casting machine become hot, There is a drawback that the working environment becomes poor.
【０００８】また、実開平３−１２０９５８号公報に記
載された電気ヒータを内蔵したストークでは、中間スト
ークと溶湯保持炉内に配置されたストークとの接続箇所
及び中間ストークと金型との接続箇所の２つの接続箇所
があるため、中間ストークのセット時に、中間ストーク
とストークとの軸及び中間ストークと金型との軸がずれ
やすく、このずれにより中間ストークが変形し、湯漏れ
が生じて、鋳造作業が続行できなくなるという難点があ
る。また、この湯漏れはヒータ自体及び配線を損傷させ
るため、これらを交換する必要が生じ、この交換は極め
て煩雑であるという問題点がある。更に、ヒータが故障
した場合は、ヒータのみを交換することはできず、スト
ーク自体を交換する必要があるという問題点がある。Further, in the stalk which incorporates the electric heater described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-120958, the connection point between the intermediate stalk and the stalk arranged in the molten metal holding furnace, and the connection point between the intermediate stalk and the die. Since there are two connection points of, when the intermediate stalk is set, the axis of the intermediate stalk and the axis of the intermediate stalk and the mold are easily displaced, and due to this displacement, the intermediate stalk is deformed and the molten metal leaks. There is a drawback that the casting work cannot be continued. Further, this leakage of hot water damages the heater itself and the wiring, so that these need to be replaced, and this replacement is extremely complicated. Further, if the heater fails, it is not possible to replace only the heater, and there is the problem that the stalk itself must be replaced.
【０００９】更に、湯漏れが生じない場合であっても、
接続部にアルミニウム等の溶湯が付着しやすく、付着物
が鋳造する度に増大し、やがてストーク内が詰まって、
鋳造作業の停止を余儀なくされていた。Furthermore, even if no hot water leak occurs,
Molten metal such as aluminum easily adheres to the connection part, and the amount of adhered material increases each time it is cast, and eventually the inside of the stalk becomes clogged.
I had to stop the casting process.
【００１０】上述の理由により、従来の中間ストークを
使用した低圧鋳造装置において、生産性を向上させるこ
とは極めて困難である。For the above reasons, it is extremely difficult to improve the productivity in the conventional low pressure casting apparatus using the intermediate stalk.
【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、鋳造溶湯の湯漏れを防止できると共に、生
産性を大幅に向上させることができる低圧鋳造装置及び
低圧鋳造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a low pressure casting apparatus and a low pressure casting method capable of preventing the molten metal from leaking from the casting molten metal and greatly improving the productivity. With the goal.
【００１２】[0012]
【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、鋳物形状のキャビティを有する金型と、この金型
の下方に配置された溶湯保持炉と、下端部が前記溶湯保
持炉内に挿入され上端部が前記金型の溶湯注入口に連結
されるストークと、前記溶湯保持炉の上に配置された支
持体と、前記支持体と前記金型との間に設けられ前記ス
トークを前記金型の溶湯注入口に弾性的に押圧する弾性
体と、金型と溶湯保持炉との間の前記ストークの少なく
とも一部を加熱するヒータと、を有することを特徴とす
る。A low pressure casting apparatus according to the present invention comprises a mold having a casting-shaped cavity, a molten metal holding furnace arranged below the mold, and a lower end portion of the molten metal holding furnace. The stalk that is inserted into the mold and has its upper end connected to the molten metal injection port of the mold, a support disposed on the molten metal holding furnace, and the stalk provided between the support and the mold. An elastic body that elastically presses the molten metal inlet of the mold and a heater that heats at least a part of the stalk between the mold and the molten metal holding furnace are characterized by being provided.
【００１３】本発明に係る他の低圧鋳造装置は、鋳物形
状のキャビティを有する金型と、この金型の下方に配置
された溶湯保持炉と、下端部が前記溶湯保持炉内に挿入
され上端部が前記金型の溶湯注入口に連結されるストー
クと、このストークに固定された支持体と、前記支持体
と前記溶湯保持炉との間に設けられ前記支持体を介して
前記ストークを前記金型の溶湯注入口に弾性的に押圧す
る弾性体と、金型と溶湯保持炉との間の前記ストークの
少なくとも一部を加熱するヒータと、を有することを特
徴とする。Another low-pressure casting apparatus according to the present invention is a mold having a casting-shaped cavity, a molten metal holding furnace disposed below the mold, and a lower end portion inserted into the molten metal holding furnace to form an upper end. A stalk whose part is connected to the molten metal injection port of the mold, a support fixed to the stalk, and the stalk provided between the support and the molten metal holding furnace via the support. An elastic body that elastically presses the molten metal injection port of the mold and a heater that heats at least a part of the stalk between the mold and the molten metal holding furnace are characterized.
【００１４】前記支持体は前記ストークを外嵌する筒状
をなすものであってもよい。The support may have a tubular shape to fit the stalk.
【００１５】前記弾性体は前記ストークを外嵌する筒状
をなすものであってもよい。The elastic body may have a cylindrical shape to fit the stalk.
【００１６】前記ストークはセラミックからなることが
好ましい。The stalk is preferably made of ceramic.
【００１７】本発明に係る低圧鋳造方法は、請求項１乃
至５のいずれか１項に記載の低圧鋳造装置を使用し、前
記ストークと前記弾性体との間の雰囲気温度に応じて、
前記ヒータの出力を制御することを特徴とする。The low-pressure casting method according to the present invention uses the low-pressure casting apparatus according to any one of claims 1 to 5, and according to the ambient temperature between the stalk and the elastic body,
It is characterized in that the output of the heater is controlled.
【００１８】本発明に係る他の低圧鋳造方法は、請求項
１乃至５のいずれか１項に記載の低圧鋳造装置を使用
し、前記ストーク上部の温度に応じて、前記ヒータの出
力を制御することを特徴とする。Another low-pressure casting method according to the present invention uses the low-pressure casting apparatus according to any one of claims 1 to 5, and controls the output of the heater according to the temperature of the upper portion of the stalk. It is characterized by
【００１９】[0019]
【作用】本発明の請求項１に係る低圧鋳造装置において
は、溶接保持炉の上に支持体が配置され、この支持体上
に設けられた弾性体によりストークを支持し、この状態
で例えば、金型を所定位置まで下降させ、金型の溶接注
入口とストーク上端とを連結する。これにより、前記弾
性体が前記ストークを金型の溶湯注入口に弾性的に押圧
し、溶接保持炉内の坩堝等に貯留された溶湯を金型内に
注入できるようになる。本発明においては、ストークが
弾性体により金型に押圧されるので、鋳造中のストーク
の加熱及び溶湯の加熱によって、ストークに伸び及び変
形が生じた場合でも、弾性体が伸び及び変形を吸収する
ことができる。このため、ストークと金型の溶湯注入口
との接合部から溶湯が漏洩することが防止されると共
に、ガスシール性が生じるので、鋳造時に加圧ガスが装
置外に漏洩することを防止できる。また、このようにス
トークが金型の溶湯注入口に直接取り付けられているた
め、ストーク同士の継ぎ目が存在せず、溶湯が継ぎ目か
ら漏洩することがない。また、取り替えが容易であるた
め、段取り替えも極めて簡単である。このため、段取り
替えに要する時間を大幅に短縮することができる。In the low pressure casting apparatus according to the first aspect of the present invention, the support is arranged on the welding and holding furnace, and the stalk is supported by the elastic body provided on the support, and in this state, for example, The mold is lowered to a predetermined position and the welding inlet of the mold and the upper end of the stalk are connected. As a result, the elastic body elastically presses the stalk against the molten metal injection port of the mold, and the molten metal stored in the crucible or the like in the welding and holding furnace can be injected into the mold. In the present invention, since the stalk is pressed against the mold by the elastic body, the elastic body absorbs the expansion and the deformation even if the stalk is expanded and deformed by the heating of the stalk and the heating of the molten metal during casting. be able to. Therefore, the molten metal is prevented from leaking from the joint between the stalk and the molten metal injection port of the mold, and the gas sealing property is generated, so that the pressurized gas can be prevented from leaking to the outside of the apparatus during casting. Further, since the stalk is directly attached to the molten metal injection port of the mold in this way, there is no joint between the stalks, and the molten metal does not leak from the joint. Further, since the replacement is easy, the setup replacement is extremely easy. Therefore, the time required for setup change can be significantly shortened.
【００２０】また、ストークの上部と支持体との間には
ヒータが取り付けられている。即ち、ヒータとストーク
とは分離されている。このため、溶湯が万一漏洩した場
合であっても、ヒータの焼損を防止することができるこ
とに加え、ヒータの寿命が長くなる。A heater is attached between the upper portion of the stalk and the support. That is, the heater and the stalk are separated. Therefore, even if the molten metal should leak, the heater can be prevented from being burnt out and the life of the heater is extended.
【００２１】本発明の請求項２に係る低圧鋳造装置にお
いては、溶湯保持炉と支持体との間に弾性体が設けら
れ、この弾性体は支持体を介してストークを支持し、こ
の状態で例えば、金型を所定位置まで下降させ、金型の
溶湯注入口とストーク上端とを連結する。これにより、
前記弾性体が前記ストークを前記支持体を介して金型の
溶湯注入口に弾性的に押圧し、溶湯保持炉内の坩堝等に
貯留された溶湯を金型内に注入できるようになる。この
ため、請求項２に係る低圧鋳造装置においても、ストー
クが支持体を介して弾性体により金型に押圧されるの
で、鋳造中のストークの加熱及び溶湯の加熱によって、
ストークに伸び及び変形が生じた場合でも、弾性体が伸
び及び変形を吸収することができる。従って、請求項１
に係る低圧鋳造装置と同様に、ストークと金型の溶湯注
入口との接合部から溶湯が漏洩することが防止されると
共に、ガスシール性が生じるので、鋳造時に加圧ガスが
装置外に漏洩することを防止できる。また、請求項１に
係る低圧鋳造装置と同様に、ストークが金型の溶湯注入
口に直接取り付けられているため、ストーク同士の継ぎ
目がない。このため、この継ぎ目から溶湯が漏洩するこ
とがない。また、段取り替えも極めて容易であるため、
短時間で段取り替えを実施できる。In the low-pressure casting apparatus according to the second aspect of the present invention, the elastic body is provided between the molten metal holding furnace and the support, and this elastic body supports the stalk through the support, and in this state. For example, the mold is lowered to a predetermined position and the molten metal injection port of the mold and the upper end of the stalk are connected. This allows
The elastic body elastically presses the stalk through the support member against the molten metal injection port of the mold, so that the molten metal stored in the crucible or the like in the molten metal holding furnace can be injected into the mold. Therefore, also in the low-pressure casting apparatus according to claim 2, since the stalk is pressed against the mold by the elastic body via the support, by heating the stalk and the molten metal during casting,
Even when the stalk is stretched and deformed, the elastic body can absorb the stretch and deformation. Therefore, claim 1
Like the low-pressure casting device according to the above, the molten metal is prevented from leaking from the joint between the stalk and the molten metal injection port of the mold, and the gas sealing property is generated, so that the pressurized gas leaks out of the device during casting. Can be prevented. Further, similarly to the low pressure casting apparatus according to the first aspect, since the stalk is directly attached to the molten metal injection port of the die, there is no joint between the stalks. Therefore, the molten metal does not leak from this seam. In addition, setup change is extremely easy,
Setup can be changed in a short time.
【００２２】また、請求項１に係る低圧鋳造装置と同様
に、ストークの上部と支持体との間にはヒータが取り付
けられており、ヒータとストークとは分離されているの
で、溶湯が万一漏洩した場合であっても、ヒータの焼損
を防止することができる。Further, as in the low pressure casting apparatus according to the first aspect, a heater is attached between the upper portion of the stalk and the support, and the heater and the stalk are separated, so that the molten metal should be removed. Even if it leaks, it is possible to prevent the heater from burning.
【００２３】上述のいずれの低圧鋳造装置においても、
ストークはセラミック製であることが好ましい。ストー
クは、溶湯の温度が低下することを防止するために、保
温性がある材質であることが好ましく、ストークをセラ
ミック製とすることにより、高い保温性を保持できる。In any of the above low pressure casting apparatuses,
The stalk is preferably made of ceramic. In order to prevent the temperature of the molten metal from decreasing, the stalk is preferably made of a heat-retaining material, and the stalk made of ceramic can maintain a high heat-retaining property.
【００２４】本発明に係る低圧鋳造方法においては、上
述の低圧鋳造装置のストークと支持体との間の雰囲気温
度に応じて、ヒータの出力を制御する。また、本発明に
係る他の低圧鋳造方法においては、ストーク上部の温度
に応じて、ヒータの出力を制御する。何れの方法におい
ても、そうすることにより、溶湯の温度を精度良く制御
することができるので、溶湯の過冷却等によるストーク
の目詰まりを防止することができる。In the low pressure casting method according to the present invention, the output of the heater is controlled according to the ambient temperature between the stalk and the support of the low pressure casting apparatus. Further, in another low-pressure casting method according to the present invention, the output of the heater is controlled according to the temperature of the upper part of the stalk. In either method, the temperature of the molten metal can be controlled with high accuracy by doing so, so that clogging of stalk due to overcooling of the molten metal can be prevented.
【００２５】なお、本発明の低圧鋳造装置及び低圧鋳造
方法は、差圧鋳造装置及び減圧鋳造装置にも適用可能で
ある。The low pressure casting apparatus and the low pressure casting method of the present invention can be applied to a differential pressure casting apparatus and a reduced pressure casting apparatus.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に
係る低圧鋳造装置の溶湯保持炉の上部から金型部までを
示す断面図である。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an upper portion of a molten metal holding furnace of a low-pressure casting apparatus according to an embodiment of the present invention to a mold section.
【００２７】金型１は上金型１２ａと下金型１２ｂとか
ら形成される。下金型１２ｂが固定プラテン１１に載置
され、この下金型１２ｂと上金型１２ａとが組み合わさ
れて、鋳物形状のキャビティ１２ｃが形成される。下金
型１２ｂ中央部の溶湯注入口３８の下側に、セラミック
製のストーク６が下金型１２ｂに垂直に配置され、この
ストーク６は、固定プラテン１１及び固定プラテン１１
の下方の炉蓋５を挿通して溶湯保持炉１３内の溶湯坩堝
１６に達する。こうして、ストーク６は溶湯７をキャビ
ティ１２ｃに導くために、溶湯流路を形成する。炉蓋５
の中央部に支持体（スペーサ）４が載置されており、こ
の支持体４上に、下板３９ａを介して筒状の弾性体であ
るベローズ２がストーク６を外嵌して配置されている。
ベローズ２は、支持体４の中央部を挿通するストーク６
を下金型１２ｂの溶湯注入口３８に、上板３９ｂを介し
て、押圧する。ベローズ（弾性体）２の外側には、スト
ーク６が極端に沈み込むことを防止するために、ストッ
パー３４が設けられている。支持体４の内壁には、スト
ーク６内の溶湯が凝固することを防止するために、筒状
のストーク加熱用ヒータ３が、ストーク６を外嵌して設
けられている。ストーク加熱用ヒータ３は絶縁されてい
ると共に、熱が支持体４に直接伝わることを防止するた
めに、セラミック板３６を介して支持体４内壁に取り付
けられている。また、ストーク加熱用ヒータ３は、その
表面に溶湯が付着することを防止するために、パンチン
グメタル３５を介して炉蓋５に取り付けられている。ス
トーク加熱用ヒータ３とストーク６との間には、溶湯保
持炉１３内の雰囲気温度を測定するために熱電対３７ａ
が設置されており、またストーク６の上端には、ストー
ク６内の溶湯温度を測定するために、熱電対３７ｂが設
置されている。これらの熱電対は制御器（図示せず）に
接続され、この制御器によりストーク加熱用ヒータ３の
電圧が制御される。The mold 1 is composed of an upper mold 12a and a lower mold 12b. The lower die 12b is placed on the fixed platen 11, and the lower die 12b and the upper die 12a are combined to form a casting-shaped cavity 12c. Below the molten metal injection port 38 at the center of the lower die 12b, a ceramic stalk 6 is arranged vertically to the lower die 12b, and the stalk 6 is fixed platen 11 and fixed platen 11
The furnace lid 5 below is inserted to reach the molten metal crucible 16 in the molten metal holding furnace 13. In this way, the stalk 6 forms a molten metal flow path for guiding the molten metal 7 to the cavity 12c. Furnace lid 5
A support body (spacer) 4 is placed in the central part of the, and a bellows 2 which is a cylindrical elastic body is disposed on the support body 4 with a stalk 6 fitted on the lower plate 39a. There is.
The bellows 2 is a stalk 6 that is inserted through the central portion of the support body 4.
Is pressed against the molten metal inlet 38 of the lower die 12b via the upper plate 39b. A stopper 34 is provided outside the bellows (elastic body) 2 in order to prevent the stalk 6 from extremely sinking. A cylindrical heater 3 for heating the stalk 6 is provided on the inner wall of the support 4 in order to prevent the molten metal in the stalk 6 from solidifying. The stalk heating heater 3 is insulated and is attached to the inner wall of the support body 4 via the ceramic plate 36 in order to prevent heat from being directly transferred to the support body 4. Further, the heater 3 for stalk heating is attached to the furnace lid 5 via the punching metal 35 in order to prevent the molten metal from adhering to the surface thereof. A thermocouple 37a is provided between the stalk heating heater 3 and the stalk 6 to measure the ambient temperature in the molten metal holding furnace 13.
Is installed, and a thermocouple 37b is installed at the upper end of the stalk 6 to measure the temperature of the molten metal in the stalk 6. These thermocouples are connected to a controller (not shown), and this controller controls the voltage of the heater 3 for stalk heating.
【００２８】一方、鋳造装置の下部では、溶湯保持炉１
３が、炉蓋５及び溶湯保持部３０で密閉されて形成され
ている。空気又は不活性ガス等の気体を溶湯保持炉１３
内に導入するために、通気管１９の一端が炉蓋５と溶湯
保持部３０と間から溶湯保持炉１３内部に入り込んでお
り、この通気管１９の他端は圧力調整バルブ２０に接続
されている。溶湯保持部３０は、鋼皮３１と断熱材３２
とから形成されている。断熱材３２は、この鋼皮３１内
壁に接触し、溶湯保持炉１３の内部に向かって凹凸が繰
り返された形状となっている。断熱材３２の凹部３３に
は、電気ヒータ２１が配設されている。断熱材３２の内
側には溶湯保持坩堝１６が配置されており、この溶湯保
持坩堝１６の中央部に前述のストーク６が炉蓋５を挿通
し、その下半部が溶湯保持坩堝１６内の溶湯７に達して
いる。On the other hand, in the lower part of the casting apparatus, the molten metal holding furnace 1
3 is sealed and formed by the furnace lid 5 and the molten metal holding portion 30. A molten metal holding furnace 13 for holding a gas such as air or an inert gas
In order to introduce it into the inside, one end of the ventilation pipe 19 enters the inside of the molten metal holding furnace 13 between the furnace lid 5 and the molten metal holding part 30, and the other end of this ventilation pipe 19 is connected to the pressure adjusting valve 20. There is. The molten metal holding portion 30 includes a steel skin 31 and a heat insulating material 32.
It is formed from and. The heat insulating material 32 comes into contact with the inner wall of the steel shell 31 and has a shape in which irregularities are repeated toward the inside of the molten metal holding furnace 13. The electric heater 21 is disposed in the recess 33 of the heat insulating material 32. A molten metal holding crucible 16 is arranged inside the heat insulating material 32. The stalk 6 inserts the furnace lid 5 into the center of the molten metal holding crucible 16 and the lower half of the molten metal in the molten metal holding crucible 16 7 has been reached.
【００２９】次に、上述の如く構成された鋳造装置の動
作について説明する。先ず下金型１２ｂ上に上金型１２
ａを重ね、キャビティ１２ｃを形成すると共に、ストー
ク６の下半部を溶湯保持坩堝１６内の溶湯７に浸漬させ
る。次に、調整バルブ２０で圧力を調整しつつ、通気管
１９から空気又は不活性ガス等を流入させて溶湯７の湯
面を均一に加圧する。そうすると、溶湯７はストーク６
内を上昇し、キャビティ１２ｃに注入される。この場合
に、ベローズ２が弾性体であるため、鋳造時のストーク
６の加熱及び溶湯の加熱によるストーク６の伸び及び変
形が生じた場合であっても、ベローズ２が伸び及び変形
を吸収し一定の力でストーク６を溶湯注入口３８に押圧
するので、溶湯７が溶湯注入口３８とストーク６との隙
間から漏洩することを防止できる。また、ベローズ２が
弾性体であるため、ガスをシールドすることができるの
で、鋳造時に溶湯注入口３８とストーク６との隙間から
加圧ガスが漏洩することを防止できる。更に、ストーク
６は、１本のストークで構成されており、継ぎ目が存在
しないので、溶湯７がストーク６から漏洩することはな
い。Next, the operation of the casting apparatus configured as described above will be described. First, the upper die 12 is placed on the lower die 12b.
A is overlapped to form the cavity 12c, and the lower half portion of the stalk 6 is immersed in the molten metal 7 in the molten metal holding crucible 16. Next, while adjusting the pressure with the adjusting valve 20, air, an inert gas, or the like is introduced from the ventilation pipe 19 to uniformly press the molten metal surface of the molten metal 7. Then, the molten metal 7 is a stoke 6
It rises inside and is injected into the cavity 12c. In this case, since the bellows 2 is an elastic body, even if the stalk 6 expands and deforms due to the heating of the stalk 6 during the casting and the heating of the molten metal, the bellows 2 absorbs the expansion and the deformation and becomes constant. Since the stalk 6 is pressed against the molten metal inlet 38 by the force of, the molten metal 7 can be prevented from leaking from the gap between the molten metal inlet 38 and the stalk 6. Further, since the bellows 2 is an elastic body, it is possible to shield the gas, so that it is possible to prevent the pressurized gas from leaking from the gap between the molten metal injection port 38 and the stalk 6 during casting. Furthermore, since the stalk 6 is composed of one stalk and there is no seam, the molten metal 7 does not leak from the stalk 6.
【００３０】また、ストーク加熱用ヒータ３は、ベロー
ズ６の下側で支持体４の内側に設けられているので、ス
トーク加熱用ヒータ３とストーク６とは分離されてい
る。このため、万一、溶湯が溶湯注入口３８とストーク
６との隙間から漏洩することがあっても、ストーク加熱
用ヒータ３が焼損する虞れがない。Further, since the stalk heating heater 3 is provided inside the support 4 below the bellows 6, the stalk heating heater 3 and the stalk 6 are separated. Therefore, even if molten metal leaks through the gap between the molten metal inlet 38 and the stalk 6, there is no risk of burning the stalk heating heater 3.
【００３１】なお、上述の実施例では、支持体４上に、
下板３９ａを介して、ベローズ２を配置したが、支持体
４とベローズ２との位置を反対にして、炉蓋５上にベロ
ーズ２を配値し、ベローズ２の上に支持体４を載置して
もよい。In the above-mentioned embodiment, on the support 4,
Although the bellows 2 is arranged via the lower plate 39a, the positions of the support 4 and the bellows 2 are reversed, the bellows 2 is placed on the furnace lid 5, and the support 4 is mounted on the bellows 2. You may put it.
【００３２】また、本実施例におけるストーク６の材質
は、溶湯の温度低下を防止するために、保温性が高いセ
ラミック製である。セラミック製ストークを従来技術の
鋳造装置に設置した場合は、セラミックの靱性が低いた
め、熱歪みによりストークが損傷する虞れがある。本実
施例に係る鋳造装置では、上述のように、ベローズ２が
ストーク６を溶湯注入口３８に押圧する構造にしてある
ので、熱歪みを容易に吸収することができ、ストーク６
が、セラミック製であっても、損傷する虞れがない。Further, the material of the stalk 6 in this embodiment is made of ceramic having a high heat retaining property in order to prevent the temperature of the molten metal from decreasing. When the ceramic stalk is installed in a conventional casting device, the stalk may be damaged by thermal strain due to the low toughness of the ceramic. In the casting apparatus according to the present embodiment, as described above, the bellows 2 presses the stalk 6 against the molten metal injection port 38, so that the thermal strain can be easily absorbed and the stalk 6 can be absorbed.
However, even if it is made of ceramic, there is no risk of damage.
【００３３】更に、取り替えも容易であるため、ストー
クの段取り替えも極めて簡単に実施することができ、段
取り替え時間を大幅に短縮することができる。Further, since the replacement is easy, the setup of the stalk can be carried out very easily, and the setup replacement time can be greatly shortened.
【００３４】次に、本実施例における低圧鋳造方法につ
いて説明する。本実施例における低圧鋳造方法では、熱
電対３７ａによりストーク上部の温度を検出し、また熱
電対３７ｂによりストーク６と支持体４との間の雰囲気
温度を検出し、これらの検出温度に基づいて、ストーク
加熱用ヒータ３の出力を制御する。これにより、溶湯の
温度を精度よく制御できる。例えば、６００乃至７００
℃の溶湯温度を±１０℃以内で制御することができるの
で、溶湯の過冷却等によるストーク６の目詰まりを防止
することができる。Next, the low pressure casting method in this embodiment will be described. In the low-pressure casting method in the present embodiment, the temperature of the upper part of the stalk is detected by the thermocouple 37a, the ambient temperature between the stalk 6 and the support 4 is detected by the thermocouple 37b, and based on these detected temperatures, The output of the heater 3 for heating the stalk is controlled. Thereby, the temperature of the molten metal can be controlled accurately. For example, 600 to 700
Since the molten metal temperature of ° C can be controlled within ± 10 ° C, it is possible to prevent clogging of the stalk 6 due to overcooling of the molten metal.
【００３５】次に、本実施例に係る低温鋳造装置を使用
して、実際に鋳造した結果について説明する。上述のよ
うに、上金型１２ａと下金型１２ｂとでキャビティ１２
ｃを形成した後に、通気管１９から加圧された空気を溶
湯保持炉１３内に送り込み、アルミニウム溶湯７の湯面
を押し下げ、アルミニウム溶湯７をストーク６を介して
鋳物形状のキャビティ１２ｃに充填させることにより、
鋳造製品を鋳造した。鋳造中、熱電対３７ａによりスト
ーク６と支持体４との間の雰囲気温度及び熱電対３７ｂ
によりストーク６の上端の温度を測定し、得られた温度
に基づいてストーク加熱用ヒータ３の電圧を制御した。
なお、使用したストーク加熱用ヒータ３は３．５ｋＷの
発熱体タイプのものである。Next, the result of actual casting using the low temperature casting apparatus according to this embodiment will be described. As described above, the cavity 12 is formed by the upper mold 12a and the lower mold 12b.
After forming c, the air pressurized from the ventilation pipe 19 is sent into the molten metal holding furnace 13 to push down the molten metal surface of the aluminum molten metal 7 and fill the aluminum molten metal 7 into the casting-shaped cavity 12c through the stalk 6. By
The cast product was cast. During the casting, the temperature of the atmosphere between the stalk 6 and the support 4 and the thermocouple 37b are controlled by the thermocouple 37a.
The temperature of the upper end of the stalk 6 was measured by means of, and the voltage of the stalk heating heater 3 was controlled based on the obtained temperature.
The Stoke heating heater 3 used is a heating element type of 3.5 kW.
【００３６】その結果、ストークの継ぎ目からの湯漏れ
が皆無であったため、湯漏れによるトラブルは全く生じ
なかった。また、溶湯の過冷却等によるストーク６の目
詰まりは発生しなかった。更に、加熱用ヒータ３の寿命
が平均２か月であったものが、平均４か月と倍増した。As a result, no hot water leaked from the seam of the stalk, so no troubles due to hot water leak occurred. In addition, the stalk 6 was not clogged due to overcooling of the molten metal. Further, the life of the heating heater 3 was 2 months on average, but doubled to 4 months on average.
【００３７】なお、本実施例は、低圧鋳造装置に対する
ものであるが、差圧鋳造装置及び減圧鋳造装置に対して
も適用可能である。Although this embodiment is directed to a low pressure casting apparatus, it can also be applied to a differential pressure casting apparatus and a reduced pressure casting apparatus.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る低圧
鋳造装置は、弾性体がストークを金型の溶湯注入口に押
圧するので、溶湯の湯漏れを防止でき、ヒータの寿命を
長くすることができる。また、本発明によれば、ストー
クの上部と支持体との間にヒータが取り付けられている
ので、溶湯の過冷却等により、ストークが目詰まりする
ことを防止することができる。As described above, in the low-pressure casting apparatus according to the present invention, the elastic body presses the stalk against the molten metal injection port of the mold, so that the molten metal can be prevented from leaking and the life of the heater can be extended. be able to. Further, according to the present invention, since the heater is attached between the upper portion of the stalk and the support, it is possible to prevent the stalk from being clogged due to overcooling of the molten metal.
【００３９】本発明に係る低圧鋳造方法は、ストークと
支持体との間の雰囲気温度及び／又はストークの上部の
温度に応じて、ヒータの出力を制御するため、溶湯の温
度制御が容易であり、溶湯の目詰まりを防止できるの
で、高い生産性で鋳造製品を製造することができる。In the low-pressure casting method according to the present invention, the output of the heater is controlled according to the ambient temperature between the stalk and the support and / or the temperature of the upper part of the stalk, so that the temperature control of the molten metal is easy. Since it is possible to prevent clogging of the molten metal, it is possible to manufacture a cast product with high productivity.
【図１】本発明の実施例に係る低圧鋳造装置の溶湯保持
炉の上部から金型部までを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an upper portion of a molten metal holding furnace of a low-pressure casting apparatus according to an embodiment of the present invention to a mold section.
【図２】一般的に低圧鋳造法で使用される低圧鋳造機を
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a low pressure casting machine generally used in a low pressure casting method.
１；金型部 ２；ベローズ ３；ストーク加熱用ヒータ ４；支持体 ５；炉蓋 ６，２２；ストーク ７；溶湯 １１；固定プラテン １１ｂ；孔 １２ａ；上金型 １２ｂ；下金型 １２ｃ；キャビティ １２ｄ；溶湯注入口 １３；溶湯保持炉 １４ａ；支持フレーム １４ｂ；上部フレーム １５；締付けシリンダ １７ａ；可動プラテン １７ｂ；連結棒 １６；溶湯保持坩堝 １９；通気管 ２０；調整バルブ ２１；電気ヒータ ２３；中間ストーク ２４；中間ストーク加熱ヒータ ３０；溶湯保持部 ３１；鋼皮 ３２；断熱材 ３３；凹部 ３４；ストッパー ３５；パンチングメタル ３６；セラミック板 ３７ａ，３７ｂ；熱電対 ３８；溶湯注入口 ３９ａ；下板 ３９ｂ；上板 1; Mold part 2; Bellows 3; Stoke heating heater 4; Support 5; Furnace cover 6, 22; Stoke 7; Molten metal 11; Fixed platen 11b; Hole 12a; Upper mold 12b; Lower mold 12c; Cavity 12d; molten metal inlet 13; molten metal holding furnace 14a; support frame 14b; upper frame 15; tightening cylinder 17a; movable platen 17b; connecting rod 16; molten metal holding crucible 19; vent pipe 20; adjusting valve 21; electric heater 23; intermediate Stoke 24; Intermediate Stoke Heater 30; Molten Metal Holding Section 31; Steel Skin 32; Heat Insulating Material 33; Recess 34; Stopper 35; Punching Metal 36; Ceramic Plate 37a, 37b; Thermocouple 38; Molten Metal Inlet 39a; Lower Plate 39b Upper plate
Claims (7)
この金型の下方に配置された溶湯保持炉と、下端部が前
記溶湯保持炉内に挿入され上端部が前記金型の溶湯注入
口に連結されるストークと、前記溶湯保持炉の上に配置
された支持体と、前記支持体と前記金型との間に設けら
れ前記ストークを前記金型の溶湯注入口に弾性的に押圧
する弾性体と、金型と溶湯保持炉との間の前記ストーク
の少なくとも一部を加熱するヒータと、を有することを
特徴とする低圧鋳造装置。1. A mold having a casting-shaped cavity,
A molten metal holding furnace arranged below the mold, a stalk having a lower end portion inserted into the molten metal holding furnace and an upper end portion connected to a molten metal injection port of the mold, and a stalk arranged above the molten metal holding furnace. Between the mold and the molten metal holding furnace, and an elastic body that is provided between the supporting body and the mold and that elastically presses the stalk against the molten metal inlet of the mold. And a heater for heating at least a part of the stalk.
この金型の下方に配置された溶湯保持炉と、下端部が前
記溶湯保持炉内に挿入され上端部が前記金型の溶湯注入
口に連結されるストークと、このストークに固定された
支持体と、前記支持体と前記溶湯保持炉との間に設けら
れ前記支持体を介して前記ストークを前記金型の溶湯注
入口に弾性的に押圧する弾性体と、金型と溶湯保持炉と
の間の前記ストークの少なくとも一部を加熱するヒータ
と、を有することを特徴とする低圧鋳造装置。2. A mold having a casting-shaped cavity,
A molten metal holding furnace arranged below the mold, a stalk having a lower end inserted into the molten metal holding furnace and an upper end connected to a molten metal injection port of the mold, and a support fixed to the stalk. An elastic body which is provided between the support and the molten metal holding furnace and elastically presses the stalk to the molten metal injection port of the mold through the supporting body, and the mold and the molten metal holding furnace A heater for heating at least a part of the stalk in between, and a low pressure casting apparatus.
状をなすことを特徴とする請求項１又は２に記載の低圧
鋳造装置。3. The low-pressure casting apparatus according to claim 1, wherein the support has a tubular shape that fits the stalk.
状をなすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
項に記載の低圧鋳造装置。4. The elastic body has a tubular shape to fit the stalk.
The low-pressure casting device according to the item.
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の低
圧鋳造装置。5. The low-pressure casting apparatus according to claim 1, wherein the stalk is made of ceramic.
低圧鋳造装置を使用し、前記ストークと前記弾性体との
間の雰囲気温度に応じて、前記ヒータの出力を制御する
ことを特徴とする低圧鋳造方法。6. The low pressure casting apparatus according to claim 1 is used to control the output of the heater according to an ambient temperature between the stalk and the elastic body. Characteristic low pressure casting method.
低圧鋳造装置を使用し、前記ストーク上部の温度に応じ
て、前記ヒータの出力を制御することを特徴とする低圧
鋳造方法。7. A low-pressure casting method using the low-pressure casting apparatus according to claim 1 and controlling the output of the heater according to the temperature of the upper portion of the stalk.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27625495A JP2922830B2 (en) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | Low pressure casting apparatus and low pressure casting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27625495A JP2922830B2 (en) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | Low pressure casting apparatus and low pressure casting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994653A true JPH0994653A (en) | 1997-04-08 |
| JP2922830B2 JP2922830B2 (en) | 1999-07-26 |
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| JP27625495A Expired - Fee Related JP2922830B2 (en) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | Low pressure casting apparatus and low pressure casting method |
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-
1995
- 1995-09-29 JP JP27625495A patent/JP2922830B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2922830B2 (en) | 1999-07-26 |
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