JPS59189061A - 低圧鋳造機の加圧装置 - Google Patents

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、溶湯を低圧で加圧しながら鋳型内に充填し□
て凝固させるようにし７＝低圧鋳造機における加圧装置
の改良に関するものである。

一般に、低圧鋳造機は、溶湯を加熱して良好な溶融状態
に保持する密閉状の溶湯保持炉と、該溶湯保持炉上に配
置され、溶湯保持炉内と筒状のストークを介して連通す
る鋳型と、上記溶湯保持炉内に高圧のエアや不活性ガス
等を送り込んでその圧力により溶湯を加圧する加圧装置
とが段１ノられてなり、溶湯保持炉内の溶湯を加圧装置
による加圧によりストークを通して上昇さぽて鋳型のキ
ャビティ内に充填した後該キャビティ内で所定の圧力に
保ちながら凝固さゼるようにしたものである。

ところで、従来、上記した加圧装置によって溶湯保持炉
内の溶湯を加圧リーる場合、その加圧速度を溶湯がスト
ークを通って上昇して鋳型内に入り込むまでは早くし、
次いで溶湯が鋳型内に充填され始めるとエアの巻込みを
防止するために遅くし、ざらに溶湯の充填が完了すると
抑揚を行うために再び早くするように３段階に変化させ
ることが行われている。

ところが、その場合、上記溶湯を鋳型内に充填する第２
段階の鋳込速度が一定であるため、鋳型ないしストーク
の温度が良好な鋳造条件における適正範囲を外れたとき
には鋳造欠陥が多発Ｊ−るという問題があった。すなわ
ち、鋳型ないしス１−一りの温度が低いとぎには鋳込速
度が相対的に遅くなって鋳型のキャビティ内金体が充填
されるまでに溶湯の一部が凝固してしまい、潟回り不良
が生じる。また、鋳型等の調度が高いときには鋳込速度
が相対的に早くなってキＡ・ヒテイのガス扱き孔部分に
先に潟が回ってしまい、ガス抜き不良によるガス欠陥や
引【プ巣等が生じる。

そこで、本発明は、上記の如き低圧鋳造機において、鋳
型のキトごティ内に溶湯が充填される段階の鋳込速度を
一定とせず、鋳型ないしストークの湿度に応じて変化さ
せるようにづることにより、鋳型等の温度が適正範囲力
日ジ外れていても溶湯を常に安定してキャビティ内に流
入充填さけるようにし、よって低圧鋳造における鋳造品
質の向上維持を図らんとすることを目的とする。

この目的の達成のために、本発明の構成は、溶湯を加熱
保持する溶湯保持炉と、該溶湯保持炉上に配置され、溶
湯保持炉内とストークを介して連通するキャビティを有
づ−る鋳型と、上記溶湯保持炉内の溶湯を加圧して鋳型
のキ℃・ビテイ内に充１眞づる加圧装置とを設（プた低
圧鋳造機にＪ５いて、上記鋳型ないしストークの温度を
検出する温度検出器と、該温度検出器の出力信号に応じ
て、鋳型ないしストークの温度が低いときには鋳型への
鋳込速度が速く、高いときには鋳込速度が遅くなるよう
に上記溶湯保持炉内の溶湯に対Ｊる加圧速度を変更制御
する制御装置とを値１えているものである。

このことにより鋳型等の温度が低く、潟が凝固し易いど
きには鋳込速度を速め、一部が凝固しない間にキャビテ
ィ内全体に潟を廻らＶて渇回り不良を防止し、一方、鋳
型等の温度が高く、湯の流動性が大きいときには鋳込速
度を遅クシ、湯の一部のガス抜き孔部分への先行を抑制
してガス欠陥や引は栄の発生を防止するようにしたもの
である。

以下、本発明を図面に示す実施例に塁づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る低圧鋳造機△の全体構成を示し、
１は密閉状の溶湯保持炉で、その内部（こ鋳造用の溶湯
Ｍを適度の流動性を保つよう（こ猟］）寿加熱しながら
保持づるものである。２は上記溶湯保持炉１の上側に配
置された鋳型であって、該多方型２は内部に鋳造品と同
一形状に形成されたキトビテイ（図示せｆ）を有し、該
キャビティ１１上下方向に延びる筒状のストーク３を介
して上記溶湯保持炉１内の溶ＩＭと連通しており、後述
する７Ｊ［］圧装置４によって溶湯保持炉１内の溶湯Ｍ
を加圧することにより、該溶湯Ｍをストーク３を１ｆｆ
ｉ　Ｌ／　テ上ｙ１させて鋳型２のキャビティ内へ充填
し、該キャビティ内で凝固させるように構成されて（Ｘ
る。

一方、４は上記溶湯保持炉１内上部に圧縮エアを供給し
て該圧縮エアのエア圧により溶ＡＭをその表面から加圧
する加圧装置であって、該加圧装置４は、所定圧の圧縮
エアを蓄えたエアタンク５と、該１アタンク５に１次エ
アフィルタ６．１次減圧弁７，２次エアフィルタ８およ
び２次減圧弁９を順に介して接続され、エアタンク５か
ら溶湯保持炉１内上部に供・給する圧縮エアのエア圧を
３通りに切り換える切換機構１０とを備えている。

該切）％＋ｊｌ１１０は１ｓｔ加圧用、２ｎｄ加圧用お
よび３ｒｄ加圧用の各エア通路１１〜１３をそれぞ４を
並列に接続してなり、上記１ｓｔ加圧川工、７７通路１
１には該エア通路１１内のエア圧を減圧する手動式の”
１ｓｔ加圧用減圧弁１４と、コーア通路１１を間Ｉｌｌ
するパイロット式の１ｓｔ加圧用切換弁１５と、エア通
路１１内を流れるエア流■を手動により変化させる１ｓ
ｔ加圧用流量弁１６とがそれぞれ順に直列に配設されて
いる。また、２ｎｄ加圧用工ア通路１２には該エア通路
１２内のエア圧を減圧し、ｈ＼つその減圧量を駆動モー
タ１７ａによって変更可能な電動式の２ｎｄ加圧用減圧
弁１７と、エア通路１２を開閉するパイロット式の２１
１ｄ加圧用切換弁１８と、エア通路１２内を流れるエア
流量を駆動モータ１９ａによって変化させる２１］ｄ加
圧用流■弁１つとがそれぞれ順に直列に配設されている
。

さらに、３ｒｄ加圧用工ア通路１３には該エア通路１３
内のエア圧を減圧する３ｒｄ加圧用減圧弁２０と、エア
通路１３を開閉するパイロット式の３ｒｄ加圧用切換弁
２１と、エア通路１３内を流れるエア流量を手動により
変化ざぜる３ｒｄ加圧用流量弁２２とがそれぞれ順に直
列に配設されている。そして、上記各減圧弁１４．１７
．．２０での減圧量および各流量弁１６，１９．２２に
よる流量制御量はそれぞれ別個の値に設定されており、
１ｓｔ加圧用、２ｎｄ加圧用および３ｒｄ加圧用の各切
換弁１５．１８．２１のうちいずれか１つを聞いて該切
換弁１５．１’８．２１を有するエア通路１１〜１３を
通してエアタンク５内の圧縮エアを溶湯保持炉１内に供
給することにより、その内部溶湯Ｍに対する昇圧速度を
３通りに切換可能に構成されている。

ざらに、２３は上記溶湯保持炉１内の圧力を検出する圧
ノＪ検出器、２４は上記鋳型２内部に埋設されてその温
度を検出する温度検出器であって、これらの検出器２３
．２４の出力信号は、上記切換機構１０の各切換弁１５
．１８．２１の切換制御ならびに２ｎｄ加圧用の減圧弁
および流量弁１つの各駆動モータ１７ａ、、１９ａの作
動制御を行う制御回路２５に入力されている。該制御回
路２５は第２図に詳示するように、各々所定圧（例えば
Ｐ＋　、Ｐ２　）に設定された保持炉１内圧としての圧
力を記憶する２つの圧力設定部２６．２７と、上記圧力
検出器２３からの圧力信弓値を各圧力設定部２６．２７
からの出力信号値と比較して溶湯保持炉１内圧が所定圧
Ｐ＋　、Ｐ７に達Ｊると切換信号を出力するシーケンス
制御回路２８と、該シーケンス制御回路２８からの切換
信号を受りて上記各切換弁１５’、１８．２１ならびに
２ｎｄ加圧用の減圧弁１７および流量弁１つの各駆動モ
ータ１７ａ、１９ａを作動制御することにより溶湯保持
炉１内での昇圧速度を制０１］’Ｊる昇圧速度制御回路
２９と、上記温度検出器２４からの検出信号値を受けて
昇圧速度制御回路２９に、上記２ｎｄ加圧用の減圧弁１
７および流量弁１つの各駆動モータ１７ａ、１９ａを作
動制御して２ｎｃｌ加圧用切換弁１８が間＜２ｎｄ加圧
段階での昇圧速度を変化させるような補正信号を出力す
る２ｎｄ加圧時昇圧速度可変回路３０とを備えてなる。

しかして、第３図に示づ′ように、上記制御回路２５の
シーケンス制御回路２８によって１ｓｔ加圧用、２ｎｄ
加圧用および３ｒｄ加圧用の各切換弁ｊ５，１８．１９
がそれぞれ順に聞くことにより溶湯保持炉１内圧力の昇
圧速度を３段階に変化させ、溶湯保持炉１内の溶湯Ｍが
ス１ヘーク３内を上昇するｉｓｔ加圧段階では速く、溶
湯Ｍが鋳型２のキャビティ内に充填される鋳込状態とし
ての２ｎｄ加圧段階では遅く、また鋳型２キヤビテイ内
の溶ＩＭに対して抑揚を行う３ｒｄ加圧段階では上記Ｉ
Ｓｔ加圧段階と略同速度にして速くするように制御し、
かつ、温度検出器２４の出力信号に応じて鋳型２の温度
が低いときには鋳型２キヤピテイ内への溶湯Ｍの鋳込速
度が速く、高いとぎには鋳込速度が遅くなるように上記
２ｎｄ加圧段階での溶湯保持炉１内の溶湯Ｍに対する加
圧速度を変更制御するようにした制御装置３１が構成さ
れている。尚、第１図中、３２は圧縮エアの流量を遮断
する止め弁である。

次に、上記実施例の作動について説明するに、作動量始
時、加圧装置４の切換機構１０の各切換弁１５．１８．
２１は閉じていて溶湯保持炉１内の圧力は大気圧と同等
に保たれてｄ３す、ス１−−り３内外の溶湯Ｍの表面は
同じ高ざに保たれている、。

この状態で鋳型２がセラ１〜されるど、制御回路２５の
作動により、先ず、上記切換機構１０の１ｓｔ加圧用切
換弁１５のみが聞いてエアタンク５内と溶湯保持炉１内
とがＩＳｔ加圧加圧用１賂ｓｔ加圧用工ア通路１１の減
圧弁１１で減圧されかつ流量弁１６で流量制御されなか
ら溶湯保持炉１内に供給される。このことにより該保持
炉１内の溶湯Ｍがその表面から押圧されて１ｓｔ加圧が
行われ、この１Ｓｔ加圧により溶湯Ｍがス１〜−り３内
を上昇する。

次いで、上記溶湯保持炉１内圧ノＪがａ制御回路２５の
一方の圧力設定部２６で配信されている低い方の設定圧
力Ｐ１に上昇するど、そのことを圧力検出器２３が検出
して検出信号を出力し、この検出信号を受けたシーケン
ス制御回路２８の作動によって上記１ｓｔ加圧用切換弁
１５が閉じ、その、代リ１．：２ｎｄ加圧用切換弁１８
が開いてエアタンク５内の圧縮エアは２ｎｄ）ノ［ｌ圧
用の減圧弁１７で減圧されかつ流量弁１９ぐ流量制御さ
れながら２ｎｄ加圧用工ア通路１２を介して溶湯保持炉
１内に供給される。このことにＪ：り該保持炉１内の溶
湯Ｍが引ぎ続いて上記１ｓｔ加圧での加圧速度より遅い
速度でもって加圧されて２ｎｄ加圧が行われ、この２１
１ｄ加圧により上記ス］−−り３内の溶湯Ｍがさらに」
−臂して鋳型２のキャビティ内に押込み充填され、すな
わち鋳型２への鋳込みが行われる。

その際、上記１ｈ型２に埋設された温風検出器２４が該
鋳型２温１良を検出して検出信号を出力し、この検出信
号を受けた制御回路２５の２ｎｄ加圧時Ｒ斤速度可変回
路３０が上記２ｎｄ加圧用の減圧弁１７および流量弁１
９の各駆動モータ１７ａ、１９ａを作動制御覆ることに
より、鋳込速度が鋳型２の温度に応じて変更される。寸
なわち、鋳型２の温度が低いときには第３図破線で示す
ように鋳込速度が速くなって溶湯Ｍが迅速に鋳型２キヤ
ビテイ内を回るようになり、鋳型２の温度が高いときに
は同図実線で示すＪ：うに鋳込速度が遅くなって溶湯Ｍ
が緩やかにキャビティ内を回るようになる。そのため、
鋳込速度を一定にしｌこ場合に４３（′ｌＩる低型温時
の溶湯Ｍの一部凝固ににる湖回り不良や、高型温時の溶
湯Ｍのガス抜き孔の閉塞によるガス欠陥や引は巣等の鋳
造欠陥の発生を確実に抑制することができる。

このような鋳込み後、上記溶湯保持炉１内の圧力が制御
回路２５の他方の圧力設定部２７で記憶されている高い
方の設定圧力Ｐ２にＴＲするど上記シーク゛ンス制御回
路２８にＪ：って上記２１１ｄ加圧用切換弁１８が閉じ
、その代りに３ｒｄ加圧用切換弁２１が開いてエアタン
ク５内の圧縮エアは３ｒｄ加圧用の減圧弁２０で加圧さ
れかつ流量弁２２で流量制御されながら３ｒｄ加圧用工
ア通路１３を介して溶湯保持炉１内に供給される。この
ことにより溶湯Ｍが引き続いて上記１Ｓｔ加圧での加圧
速度と略同じ速度でもって加圧されて３ｒｄ加圧が行わ
れ、この３ｒｄ加圧によって鋳型２のキャビティ内に溶
ＩＭがより一層強力に押し込まれ、づなゎち既に充ＩＣ
され（いる溶湯Ｍの凝固収縮を補強づるいわゆる抑揚が
１１ねれる。

しかる後、上記押湯状態のままＣ一定時間経過して＃ｈ
　！！”　２　ｔ　トビディ内の溶湯Ｍが完全に凝固り
るど、ト記３１゛ｄ加ｆｆ川切１β弁２１が閉じられ、
溶湯保持炉１内の圧縮エアが上記各切換弁１５，１８．
２１から緩やかに流出しく該保持炉１内の圧〕Ｊが低下
りることにより、スト−り３内の溶湯Ｍが下降して元の
状態に戻る。また、上記鋳型２内′ｃ′凝固した溶湯Ｎ
４は鋳造品とし−（鋳ｊｌｌｊ　２から取り出される。

以１−ににってｔｆｆｉｉ造の１　’Ｊイクルが柊ｒし
、以降（Ｊ−１−記と同様の動作か繰り返される、。

尚、１−記実施例で（Ｊｌ、溶湯保持炉′ｌ内の溶ｍＭ
を圧縮エアの」Ｊｌ圧にＪ：って加圧りるようにした低
圧鋳３ｉａ　１３１Δに適用したが、本発明は不活性ガ
スのガス圧によって溶湯を加ｒｉ−′りるＪ：うにした
低Ｌｉ−鋳造榔に対してら適用ηるＣどができるのは呂
うまでもない。

また、上記実施例で・は、鋳／Ｖ！　２の渇１良に応じ
（鋳込速ｉ９を変更づるＪ、うにしたが、ストーク３ま
たは該ス１−−り３と鋳型２との中間部分の温度に応じ
て鋳込速度を変更“リ−るようにしてもよく、上記実施
例と同様の作用効果を奏することができる。

以上説明したように、本発明によれば、溶湯保持炉と、
キャビティがストークを介して該溶湯保持炉内と連通づ
−る鋳型と、溶湯保持炉内を加圧してその溶湯を鋳型の
キャビティ内に充填する加圧装置とを備えた低圧鋳造機
におい゛Ｃ１鋳型ないしストークの温度を検出し、該温
度に応じて鋳込速度を変更制御するようにしたことによ
り、鋳込み時の溶湯の鋳型のキャビティ内での流動性を
安定に保って良好な湯回り状態を確保でさ、よって低圧
鋳造時の湯回り不良やガス欠陥等の鋳造欠陥の発生を確
実に防止して鋳造品の品質向上に奇りすることができる
という優れた効果を有するものである

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体概略説明図
、第２図は制御装置の詳１１１説明図、第３図は溶湯の
昇圧パターンを例示する説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶湯を加熱保持する溶湯保持炉と、該溶湯保持炉
   上に配置され、溶湯保持炉内とストークを介して連通ず
   るキャどティを有する鋳型と、上記溶湯保持炉内の溶湯
   を加圧して鋳型のキャビティ内に充填する加圧装置とを
   設けた低圧鋳造機において、上記鋳型ないしス１−一り
   の湿度を検出する温度検出器と、該温度検出器の出力信
   号に応じて、鋳型ないしストークの温度が低いときには
   鋳型への鋳込速度が速く、高いときには鋳込速度が遅く
   なるように上記溶湯保持炉内の溶湯に対する加圧速度を
   変更制御する制御装置とを備えていることを特徴とづ“
   る低圧鋳造機の加圧装置。