JPS5823562A - 低圧鋳造法およびその装置 - Google Patents

低圧鋳造法およびその装置

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JPS5823562A
JPS5823562A JP12246281A JP12246281A JPS5823562A JP S5823562 A JPS5823562 A JP S5823562A JP 12246281 A JP12246281 A JP 12246281A JP 12246281 A JP12246281 A JP 12246281A JP S5823562 A JPS5823562 A JP S5823562A
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JP
Japan
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cavity
molten metal
valve
pressure
mold
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JP12246281A
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JPS612462B2 (ja
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Takahiko Takeshima
竹嶋 孝彦
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融金属を金型に鋳込む低圧鋳造法及びその装
置に関するものである。
従来、圧縮空気を用いて溶湯を金型に鋳込む装置には、
第1図に示す如き低圧鋳造機があった。
この鋳造機10は固定金型12の下方に湯槽20下方近
くに至るストーク19を設けたものである。
更に、湯槽20は密閉構造であって、湯槽20上部に空
気注入口21が設けられている。そして。
空気圧入口21は絞り弁45.切替弁51.減圧弁52
を介して圧縮空気源42に連結されている。
尚、固定金型12の上方には可動金型13や型締装置1
4等が設けられている。
そして、鋳込みを行う場合、可動金型13と固定金型1
2からなる金型11を合せて型締めし。
空気圧入口21より圧縮空気を圧入し、湯槽上部空間2
2の気圧を高めて溶湯25をキャビティ15内に注入す
る。
ところで、溶湯をキャビティ15へ注入するに際し、注
入速度が早い場合、キャビティ15へ注入された溶湯が
キャピテイ内のガスを巻込み巣を発生させるので、良質
の湯込製品が得られない。
従ってt従来は巣の発生を防止する為注入速度を落とし
ていた。この為、鋳込みに要する時間が長くなり、鋳込
中に溶湯が冷えない様に金型11の温度を高くしなけれ
ばならず、そうすると、鋳込み終了後の冷却時間が長く
なシ、生産性が悪いのみならず、湯の凝固が遅い為に、
製品の材料組織が粗大となり機械的強度が低下する等の
欠点があった。
更に、キャビティ15への溶湯25の注入速度を制御す
るには、キャピテイ15と溶湯表面26の落差をも考慮
して圧縮空気圧を定めなければならず、減圧弁52や絞
り弁45を用いる等により空気圧を微妙に調整する等の
手数を要した。
また、従来の低圧鋳造においては、射出毎に溶湯がスト
ーク19の中を上昇し、射出が終って型開をした時、余
った溶湯がストーク19中を下って湯槽20中へ戻るの
で、ストーク19の内面に酸化物が付着していた。した
がって2次に射出したときに、その酸化物が製品の中に
入り、製品の品質を悪化させる厄除があった。
本発明は、このような欠点を排し、比較的に簡単な操作
で、巣や酸化物を内蔵していない品質が安定し、かつ2
機械的強度の高い製品を効率良く得ることができるよう
にしたものである。
本発明による低圧鋳造法は、密閉構造の湯槽内の溶湯上
面にガス圧を作用させることにより、湯槽内まで下降し
ているストークを介して金型のキャビティ内に溶湯を押
し上げて鋳造する低圧鋳造法において、キャビティ又は
キャビティから導かれたガス抜き溝部に溶湯を金型外に
流出させない構造の弁を備えた金型を用い、前記弁を介
してキャビティ内を減圧するとともに、このキャビティ
内の減圧度よりも大きい減圧度で湯槽空間を減圧し、し
かる後、湯槽上部空間を大気圧又は加圧状態として溶湯
をキャビティ内に鋳込むようにした低圧鋳造法である。
また1本発明による低圧鋳造装置は、密閉構造の湯槽上
部にストークと連通した固定金型と可動金型からなる金
型を有し、かつ。
該金型のキャピテイ又はキャビティから導かれたガス抜
き溝部に溶湯を金型外に流出させない構造の弁を配し、
該弁と絞シ弁を介してキャビティを真空装置に接続し得
ると共に、前記湯槽の上部空間を真空装置と圧縮空気源
又は大気に接続し得る構造とした低圧鋳造装置である。
つぎに9図面に示した実施例によって9本発明をさらに
詳しく説明する。
本発明に係る鋳造機10の1実施例において。
金型11は第2図及び第6図に示す如く、固定金型12
と可動金型13の分離面においてキャビティ15の周囲
にガス抜き溝17を設け、該ガス抜き溝17を一本のガ
ス抜き溝18とし、該ガス抜き溝18部に弁30を設け
るものである。
この弁60は、空気等の気体はその小さな慣性力によっ
て弁を閉じることなく自由に通過させるが、溶湯が弁3
0に到達した場合に溶湯の大きな慣性力によって自動的
に閉鎖されるもので9例えば、第2図に示す如き構造の
ものである。
この弁30では、キャビティ15内の空気を抜く場合は
、ガス抜き溝17.18に至った空気はバイパス状の通
路65を経て弁座32部を通り。
ガス出口36より外部に排出される。そして、ガス抜き
溝17.18へ溶湯が流入してきた場合。
該溶湯は弁体ろ1に衝突し、向きを変えて通路35へ流
れようとする。しかし、溶湯は空気に対しその質量が非
常に大である故、弁体31への衝撃も大きく、弁体31
を弁座32位置迄後退させる。
この為9通路35は弁体31の側壁にて閉鎖され。
溶湯は弁30を通過することが阻止されるものである。
上述の如く金型分離面に弁30を設けると共に。
本発明に係る鋳造機10では空圧タンク41の他に真空
タンク43を設け、第3図に示す如く空気回路を成形す
る。
すなわち、湯槽上部22の空気口21aは第1切替弁4
6にて空圧タンク41と第3切替弁48とへ接続切替さ
れる。又、弁30のガス出口3ろもフィルタ55と絞り
弁56を介して第2切替弁47にて圧空タンク41と第
3切替弁48とへ接続切替されるのであシ、更に第1切
替弁46と第2切替弁47とより第3切替弁48に至る
回路は1本に結合されて第6切替弁48に至り、第3切
替弁48にて真空タンク43又は大気開放に接続切替さ
れるものである。真空タンク43は真空ポンプ44で減
圧される。空圧タンク41は減圧弁52を介して圧縮空
気源42に連結した。尚53は真空度確認用圧力スイッ
チ、54は大気圧確認用圧力スイッチである。絞り弁5
6は絞シ量を適宜調整して、キャビティ15内の空気を
吸う量を少なくさせうるようにした。なお、真空タンク
43や真空ポンプ44は真空装置を形成する。
本発明に係る鋳造機10で鋳込みを行うには。
まず、型締を行い、シリンダ38を作用させて。
第2図に示すように、弁30を開いた状態で金型11の
分離面部の所定の位置にセットした後、第3図に示すよ
うに第1及び第2切替弁46.47にてキャビティ15
及び湯槽上部空間22を第3切替弁48に接続し、かつ
、第6切替弁にて真空タンク43へ接続する。そして、
キャビティ15内と湯槽上部空間22を一つの真空ポン
プ44で同時に減圧する。
この場合、キャビティ15からの減圧回路に適宜絞られ
た絞り弁56があるので、湯槽上部空間22から吸う空
気量が多く、キャビティ15から吸う空気量が減ること
になる。したがって、キャビティ15中の空気の一部や
ストーク19中の空気は湯槽20側へ吸引されることに
なり、その空気はストーク19中を通ってストーク19
の下部から気泡となって溶湯25中を通って湯槽上部空
間22に吸引され、空気口2iaより吸引される。
したがって、ストーク19中の空気が下方に向って吸引
される時、ストーク19内面に付着している酸化物を取
り、ストーク19の内面を掃除することになる。この酸
化物は吸引される空気とともに湯槽上部空間22に面し
た湯面26まで移動し。
のるとしてストーク19外の湯面26に溜る。
そうして、キャビティ15内、及び湯槽上部空間22が
共に所定圧まで減圧され、真空度確認用圧力スイツチ5
3で真空度が確認されたとき、第1切替弁46をもって
湯槽゛上部空間22を空圧タンク41に切替接続する。
そうするとキャビティ15内は減圧状態であるのに対し
、湯槽上部空間22は加圧状態となり、この圧力差によ
り湯槽20中の溶湯25はキャビティ15内に急速で流
入する。このとき、キャピテイ15内は減圧状態である
故、キャビティ内の残留気体は極めて少なく。
また、キャビティ15内の極めてわずかな残留体は、鋳
込まれてきた溶湯の作用によって弁30から押出される
から、溶湯が急激にキャビティ内へ流入しても、従来の
様に溶湯中に気体が巻込まれることがなく、鋳込製品内
に巣を発生させることがない。
溶湯が鋳込まれ、キャビティ15を満たした後。
溶湯がガス抜き溝17.18を経て弁30に至ると、溶
湯の大きな慣性力の作用によって、弁30は閉じられる
上述の様にしてキャビティ15に溶湯を鋳込んだ後、適
宜な時間、冷却を行い、第1切替弁46にて湯槽上部空
間22を第3切替弁48に接続するとともに、第6切替
弁48をもって湯槽上部空間22及びキャビティ15を
大気に開放し、湯槽内を大気圧とする。大気圧確認用圧
力スイッチ54によシ湯槽内が大気圧になったことを確
認した後。
シリンダ38を作動させて、弁30を後退させ。
可動金型13を開き、製品をキャビティ15から取出す
と共に、第2切替弁47により圧空タンク41を弁30
に接続し、弁30に圧縮空気を送り。
弁30の掃除を行う。
他の実施例としては第4図に示す如く、湯槽上部空間2
2を単純に第6切替弁48と大気開放とのみの切替とす
る場合がある。この場合圧縮空気源4?aは弁30の掃
除のみに使用されるので。
容量が小さくてすみ、又、空圧回路を単純にできる等の
利点がある。したがって、キャビティ15と湯槽20中
の溶湯表面26との落差が小さい場合、湯の比重が小さ
い場合、又、キャビティの形状等により、キャピテイ内
と湯槽上部空間との圧力差が小さくても可能な場合には
、キャビティと湯槽上部空間を減圧した後、湯槽上部空
間を大気圧とし、キャビティ内の減圧により溶湯な吸上
げるのみで足りる場合に用いると効果がある。
なお、弁50としては、前記したように、射出途中で溶
湯の慣性力によって直接自動的に閉ざされる弁に限るこ
とはなく、射出途中で圧力的指令や電気的指令によって
作動するソレノイドの働きによって閉ざされる開閉弁を
用いることもできる。
そして、これらの弁は、金型の分離面部に設けるだけで
なく、その他の場所1例えば、キャビティの面に直交さ
せて配置するなどして、キャビティ部に直接取付けるこ
ともできるし、中子との間に設けることもできる。また
、真空装置としては。
真空ポンプ44の他に、シリンダによる真空発生装置や
ベンチュリ管方式による真空発生装置を用いることもで
きる。なお、ストーク19は1本に限ることはなく、数
本のストークを用いることもできる。
本発明に係る装置1oは、上述の如く弁3oを介してキ
ャビティ15を真空ポンプ44に接続し得る構造とした
ので、キャビティ15内の空気をほとんど排出した後、
溶湯をキャビティ内に流入させる仁とができ、さらに鋳
込中に残シわずかな空気をも排出することができる。従
って、溶湯がキャビティ内の空気を巻込み、製品中に巣
を生じさせるという欠点を排することができる。また弁
30の使用によシ、鋳込中にガスを排出した後は。
溶湯の作用によってエアベントパルプを自動的に閉じさ
せることができ、溶湯が金型外に飛出すことはない。
又9本発明に係る方法においては、キャビティ15内を
湯槽上部空間22を所定圧まで減圧した後、溶湯を流入
させる方法である故、鋳込み時に溶湯がキャビティ内の
空気を巻込み製品中に巣を生じさせるという欠点を排す
ることができる。また、鋳込前にキャビ誉イ内を減圧す
るとき、溶湯がストークを通ってキャビティ内に入るこ
ともない。
この様にキャビティ15内の残留気体が微少の状態で鋳
込みを行うものである故、溶湯の流入速度を早くするこ
とができる。そして、鋳込みを瞬時に行える故、金型温
度が多少低くとも、溶湯が冷える前にキャビティへの充
填を完了することができ・金型温度を高く保持する必要
が無い。したがって、鋳込み後の冷却時間を短縮でき生
産性を高めることができる。又、鋳込みを瞬時に行い冷
却凝固を短時間で行い得る故、金属組織は緻密となシ高
強度にして良質の製品を得る仁とができる等の種々の利
点を有する。
さらに9本発明においては、弁に接続した回路に絞り弁
を設け、・弁と絞り弁を介してキャピテイ内を減圧する
とともに、このキャビティ内の減圧度よシも大きい減圧
度で湯槽空間を減圧するようにしたので、キャビティか
ら吸う空気量が減シ。
湯槽空間から吸う空気量が多くなシ、キャビティ内の空
気やストーク内の空気はストークの下方に引かれ、空気
はストークの下端部から気泡となって湯槽内の湯面方向
に移動する。したがってpこの時、ストーレの内面に付
着していた酸化物も同時に運びさられるので、ストーク
内面に付着していた酸化物が製品内に巻込まれることは
なく、良質の製品を容易に得るこ”とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の低圧鋳造装置の1例を示す縦断面図、第
2図は本発明に用いる装置の金型分離面部を示す平面図
、第3図は本発明に係る装置の1実施例を示す縦断面図
、第4図は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。 10・・・・・鋳造機、1訃・・・・金型、12・・・
・・固定金型、13・・・・・可動金型、15・・・・
・キャピテイ。 18・・・・・ガス抜き溝、19・・・・・ストーク、
20・・・・・湯槽、21・・・・・空気圧入口、21
a・・・・・空気口。 22・・・・・湯槽上部空間、25・・・・・溶湯、2
6・・・・・湯表面、30・・・・・弁、31・・・・
・弁体、32・・・・・弁座、35・・・・・通路、4
1・・・・・圧空タンク、42゜42a・・・・・圧縮
空気源、43・・・・・真空タンク、44・・・・・真
空ポンプ、46〜48.51・・・・・切替弁。 56・・・・・絞シ弁。 第1図 第2図 第3r11 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)密閉構造の湯槽内の溶湯上面にガス圧を作用させ
    ることにより、湯槽内まで下降しているストークを介し
    て金型のキャビティ内に溶湯を押上げて鋳造する低圧鋳
    造法において、キャビティ又はキャビティから導かれた
    ガス抜き溝部に溶湯を金型外に流出させない構造の弁を
    備えた金型を用い、前記弁を介してキャビティ内を減圧
    するとともに、このキャピテイ内の減圧度よりも大きい
    減圧度で湯槽空間を減圧し、しかる後、湯槽上部空間を
    大気圧又は加圧状態として溶湯をキャビティ内鋳込むよ
    うにした低圧鋳造法。
  2. (2)密閉−造の湯槽上部にストークと連通した固定金
    型と可動金型からなる金型を有し、かつ。 該金型のキャビティ又はキャビティから導かれたガス抜
    き溝部に溶湯を金型外に流出させない構造の弁を配し、
    該弁と絞シ弁を介してキャビティを真空装置に接続し得
    ると共に、前記湯槽の上部空間を真空装置と、圧縮空気
    源又は大気に接続し得る構造とした低圧鋳造装置。
JP12246281A 1981-08-06 1981-08-06 低圧鋳造法およびその装置 Granted JPS5823562A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0388235A2 (en) * 1989-03-17 1990-09-19 Pcc Composites, Inc. Method and apparatus for casting
FR2646824A1 (fr) * 1989-03-25 1990-11-16 Honda Motor Co Ltd Chassis de motocyclette, et procede et appareil pour sa fabrication
EP3127633A4 (en) * 2014-03-31 2017-08-23 Nissan Motor Co., Ltd Casting method and casting device

Cited By (4)

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US10441998B2 (en) 2014-03-31 2019-10-15 Nissan Motor Co., Ltd. Casting method and casting device

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