JPS5924904B2 - 溶湯鍛造法及び溶湯鍛造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少くとも上型と下型とを含み、該両型により
型キャビティを郭定する鍛造型を用いて溶湯鍛造を行う
方法及びその方法を実施する溶湯鍛造装置に係る。

溶湯を鍛造型の型キヤビテイ内に充填し、これを加圧プ
ランジャにより加圧しながら凝固させる、謂ゆる溶湯鍛
造法は、従来一般には、下型に溶湯貯容キャビティを設
け、上型を上昇させて離型させた状態で前記溶湯貯容キ
ャビティ内に溶湯を注入し、この後前記上型を降下させ
て型締めを行ない、次に前記溶湯貯容キャビティの底面
を兼ねた加圧プランジャを上昇させて該溶湯貯容キャビ
ティの上部側から該溶湯貯容キャビティ内の溶湯を型キ
ヤビテイ内に充填し、引き続き前記加圧プランジャによ
り前記溶湯を加圧しつつ凝固させている。

しかし前述した如き従来の溶湯鍛造法によれば、溶湯貯
容キャビティ内に溶湯を注入した後型締めを行なうので
、注湯から溶湯加圧までの時間が長く、溶湯の温度降下
が大きく、溶湯表面に酸化物が出易くなり、又この溶湯
表面の酸化物が先ず最初に型キャビティに充填されるの
で溶湯鍛造製品の品質を低下させていた。

本発明は従来の溶湯鍛造法に於ける前述の如き欠点に鑑
み、注湯から溶湯加圧までの時間を短縮し、酸化物の発
生度合を低減すると共に、これら酸化物や溶湯中に含ま
れている介在物が型キャビティ、即ち溶湯鍛造製品に入
るのを防止して健全な品質の良い溶湯鍛造製品を生産性
良く得ることができる改良された溶湯鍛造法及びその溶
湯鍛造法を実施する溶湯鍛造装置を提供することを目的
としている。

かかる目的は、本発明によれば、少なくとも上型と下型
とを含み該両型より型キャビティを郭定する鍛造型を用
いて溶湯鍛造を行なう方法にして、該鍛造型に設けられ
た溶湯貯容キャビティに溶湯を注湯し、該溶湯貯容キャ
ビティ内に溶湯を任意の選択された時間に亘って一時保
持した後肢溶湯貯容キャビティ内に貯容された溶湯の自
重のみによって該溶湯貯容キャビティの下端部より前記
型キヤビテイ内に溶湯を流入させ、その後前記溶湯貯容
キャビティ内に加圧プランジャを挿入することにより前
記型キヤビテイ内の溶湯を加圧し且凝固させることを特
徴とする溶湯鍛造法、及び少なくとも上型と下型とを含
み該両型により型キャビティを郭定する鍛造型を有し、
前記上型はこれを上下に貫通し該上型の下面に開口する
その下端を経て前記型キャビティに連通ずる溶湯貯容キ
ャビティを備え、前記下型は前記溶湯貯容キャビティに
対応する位置にて該下型の上面に開口する案内孔を備え
、前記溶湯貯容キャビティの上方部には該溶湯貯容キャ
ビティ内に嵌装可能な加圧プランジャが上下移動自在に
配置され、前記案内孔内には前記上型の前記下面に選択
的に当接して該下面に開口する前記溶湯貯容キャビティ
の下端を閉じる位置とこれより下方へ偏位して該開口を
開く位置との間に上下移動するカウンタコアが配置され
、前記カウンタコアを前記両位置の間に選択的に１駆動
する駆動手段が設けられていることを特徴とする溶湯鍛
造装置によって達成される。

かかる溶湯鍛造法及び溶湯鍛造装置によれば、上型と下
型とを型締めした状態にて溶湯を溶湯貯容キャビティ内
に注湯するので、その注湯から溶湯加圧までの時間を従
来の溶湯鍛造法に較べ短縮することができ、その間の溶
湯の温度低下及び溶湯表面に発生する酸化物の度合を低
減することができ、従って溶湯の溶解温度を前記溶湯温
度降下の減少分だけ従来より低くすることができ、ガス
の吸収や酸化に対して良好な結果をもたらすだけでなく
、溶湯貯容キャビティ内に注湯された溶湯は該溶湯貯容
キャビティ内に任意の選択された時間に亘って一時保持
され、その間に該溶湯中に含まれている介在物を上方に
浮上せしめ、しかる後、溶湯貯容キャビティ内に貯容さ
れた溶湯をその自重のみによって溶湯貯容キャビティの
下端部より型キヤビテイ内に注入させることができ、溶
湯貯容キャビティの上方部に存在する酸化物や介在物が
型キヤビテイ内に流入するのを回避することができると
同時に、溶湯は何ら圧縮されることなくそれ自身の重力
のみによって生ずる自然の均一な流れとして型キヤビテ
イ内へ流入し、またプランジャ等の加圧手段により溶湯
が送り込まれる場合に該プランジャとそれに係合するシ
リンダ側壁との間に溶湯の急冷によって生ずる溶湯の凝
固片が溶湯に混入した状態にて型キヤビテイ内へ導入さ
れる如き好ましからざる現象が生ずることが確実に回避
され、型キヤビテイ内に良質の溶湯が均一に充填される
ことにより、健全な品質のよい溶湯鍛造製品を得ること
ができる。

また溶湯がこのように溶湯貯容キャビティ内にて一旦安
定した状態に保持された後それ自身の重力に基く自然の
流れによって型キヤビテイ内に流入することにより、溶
湯が注湯と同時に型キャビティ内へ流入したりあるいは
更にプランジャ等により圧入される場合に比して、溶湯
と共に空気が巻き込まれることを回避することができ、
ひけ巣や湯じわ、ブリスタ等の鋳造欠陥の発生を防止す
ることができる。

またこのようにまず溶湯貯容キャビティ内に一旦安定し
た状態に貯容された溶湯の自重のみによって型キヤビテ
イ内に溶湯を流入せしめ、しかる後型キャビティ内への
溶湯の充填の最終段階に於てのる加圧プランジャによる
溶湯の加圧を行なうようにすることによって、加圧プラ
ンジャの実働ストロークを、始めから加圧プランジャに
より溶湯の注入を行なう場合に比して、大きく短縮する
ことができ、加圧プランジャとそれに係合するシリンダ
壁の間に清濁の急冷やその摩擦によるかすが発生する度
合を大きく低減することができると同時に、加圧プラン
ジャやショットスリーブ等の寿命を増大させることがで
きる。

又本発明の他の一つの特徴によれば、前記下型には前記
型キヤビテイ内に突出可能なノックアウトピンが組込ま
れ、前記下型の下方には前記カウンタコア駆動手段を介
して前記カウンタコアを担持すると同時に前記ノックア
ウトピンを担持するノックアウトプレートが上下移動自
在に配置されていてよく、これによって型キヤビテイ内
にて凝固した溶湯鍛造製品のノックアウトに際してカウ
ンタコアの上方に形成される余剰部を含む凝固体全体を
均一に型抜きすることができ、溶湯鍛造製品のノックア
ウトをより円滑且良好に行ない、製品の一部に損傷が生
ずる危険をより確実に回避することができる。

以下に添付の図を用いて本発明を実施例について詳細に
説明する。

第１図〜第４図は本発明による溶湯鍛造装置の各作動工
程に於ける幾分解図的な断面図である。

これらの図に於て、１は土丹型２と上中子型３とからな
る上型組立体であり、４は上世型５と下中子型６とから
なる下型組立体であり、前記上中子型３と下中子型６と
により型キャビティ７を郭定している。

この実施例の場合、型サヤビテイ７は第５図に良く表わ
されているが如く四つ隔置して設けられており、この型
キャビティ７の各々はゲート通路８を経て型中央部に設
けられたビスケットキャビティ９に連通され、謂ゆる多
数取り型を構成している。

前記上型組立体１は上型台１１によってプレスラム１２
に固定され、該プレスラム１２により上下移動するよう
になっている。

又前記下型組立体４は下型台１３によって前記上型組立
体１に対応してプレステーブル１４上に固定配置されて
いる。

前記上型組立体１は、その中央部を上下に貫通し下端部
にて前記ビスケットキャビティ９に開口する貫通孔１５
を有し、該貫通孔１５内にはショットスリーブ１６が嵌
挿されており、該ショットスリーブ１６がその内筒部に
て円柱状の溶湯貯容キャビティ１７を郭定している。

前記上型台１１にはその一外周面から前記溶湯貯容キャ
ビティ１６の上端開口部に至る切欠き開口部１８が設け
られており、この切欠き開口部１８から溶湯貯容キャビ
ティ１７内に、図示されていないとりべ、あるいは自動
注湯装置などにより溶湯を注入できるようになっている
。

又前記切欠き開口部１８内には溶湯貯容キャビティ１７
の軸線延長上に配置され且該キャビティ１７内に嵌挿可
能な加圧プランジャコア１９が配置されており、該加圧
プランジャコア１９は前記プレスラム１２に担持された
加圧プランジャ１駆動用油圧シリンダ装置２０のピスト
ンロッド２σに担持され、該油圧シリンダ装置２０によ
り上下移動されるようになっている。

又前記下中子型６には前記溶湯貯容キャビティ１７の下
端開口部に向い開口すべくこれの中央部を上下に貫通す
る案内孔２１が形成されており、該案内孔２１内にはカ
ウンタコア２２が上下移動自在に配置されている。

このカウンタコア２２は前記下型台１３の中空部に配置
されたノックアウトプレート２３により担持されたカウ
ンタコア駆動用油圧シリンダ装置２４のピストンロッド
２４′により担持され、該油圧シリンダ装置２４により
前記案内孔２１内を上下移動されるようになっている。

カウンタコア２２は前記ショットスリーブ１６の外径よ
り小さく内径よりは大きく、これの上面がショットスリ
ーブ１６の下端面に接触して前記溶湯貯容キャビティ１
７の実質的な底面を構成すると同時に該キャビティ１７
と前記ゲート通路８との連通遮断を行なうようになって
いる。

前記油圧シリンダ装置２４のピストンロッド２４′が貫
通する上世型５の貫通孔２６は前記案内孔２１より小さ
く、その上側肩部にて前記カウンタコア２２の下限位置
を設定している。

前記ノックアウトプレート２３は前記下型組立体４を上
下に貫通し前記型キャビティ７の各々に突出自在なノッ
クアウトピン２７を担持していると共に、前記プレステ
ーブル１４及び下型台１３を貫通して該ノックアウトプ
レート２３の下面に連結されたノックアウトプレート駆
動ロッド２８により上下移動されるようになっている。

次に前述した如き構造の溶湯鍛造装置を用いて溶湯鍛造
を行なう場合の順序を説明する。

先ず第１図に示す如く、型キャビティ７の清掃、加熱、
離型材塗布を行なった後、プレスラム１２を降下させて
上型組立体１の下面を下型組立体４の上面に接合させ、
謂ゆる型締めを行ない、又ノックアウトプレート２３を
降下させた状態にてカウンタコア、駆動用油圧シリンダ
装置２４によりカウンタコア２２を上昇させこれの上面
をショットスリーブ１６の下端面に接触させ、溶湯貯容
キャビティ１７の下端開口部を閉じ、この状態にて切欠
き開口部１８より溶湯貯容キャビティ１７内に所定量の
溶湯を注入する。

そして溶湯を前記キャビティ１７内に一定時間保持した
後、油圧シリンダ装置２４によりカウンタコア２２を貫
通孔２６の上側肩部に当るまで降下させ、キャビティ１
７とゲート通路８とを連通させる。

すると、前記キャビティ１７内の溶湯は自らの重量で前
記キャビティ１７の下部側からゲート通路８を経てそれ
ぞれの型キャビティγ内に重力充填される。

又前記カウンタコア２２の降下と同時に加圧プランジャ
１駆動用油圧シリンダ装置２０により加圧プランジャコ
ア１９の降下を開始させ、型キャビティ７への溶湯充填
が所定量行なわれた後の充填後半期に於ては該加圧プラ
ンジャコア１９を溶湯貯容キャビティ１７内に残されて
いる溶湯の上表面に接触させて残りの溶湯を型キヤビテ
イ７内に重力充填と共に抑圧充填し、それを完了させる
。

かくして型キャビティγ内への溶湯の充填が完了すると
、第２図に示す如く油圧シリンダ装置２０により引続き
下側への付勢力が与えられている加圧プランジャコア１
９により溶湯を加圧し、該溶湯は加圧プランジャコア１
９による加圧状態にて凝固段階に移る。

そして、予め設定された時間が経過し、前記溶湯が凝固
した後、加圧プランジャコア１９の加圧を解除し、同時
に第３図に示す如くプレスラム１２を上昇させて上型組
立体１を下型組立体４から引き離すべく上昇させる。

次に、第４図に示す如くノックアウトプレート２３をノ
ックアウトプレート駆動用ロッド２８により上昇させ、
ノックアウトピン２７及びカウンタコア２２を一体的に
上昇させてこれにより下型組立体４上に残されている溶
湯鍛造製品を持ち上げ、これをノックアウトする。

又このとき油圧シリンダ装置２０により加圧プランジャ
コア１９を元の位置にまで上昇させる。

溶湯鍛造製品のノックアウトが完了するとノックアウト
プレート２３を降下して元の位置に戻す。

かくして溶湯鍛造の１サイクルが完了する。

以上に於ては本発明を特定の実施例について説明したが
、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではなく
、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは
当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明による溶湯鍛造装置を用いて溶
湯鍛造を行う場合の作動順序を示す幾分解図的な断面図
、第５図は第３図の線■−■に沿う斜視図である。 １・・・・・・上型組立体、２・・・・・・上世型、３
・・・・・・上中子型、４・・・・・・下型組立体、５
・・・・・・上世型、６・・・・・・下中子型、７・・
・・・・型キャビティ、８・・・・・・ゲート通路、９
・・・・・・ビスケットキャビティ、１１・・・・・・
上型台、１２・・・・・・プレスラム、１３・・・・・
・下型台、１４・・・・・・プレステーブル、１５・・
・・・・貫通孔、１６・・・・・・ショットスリーブ、
１７・・・・・・溶湯貯容キャビティ、１８・・・・・
・切欠き開口部、１９・・・・・・加圧プランジャコア
、２０・・・・・・加圧プランジャコア、駆動用油圧シ
リンダ装置、２０′・・・・・・ピストンロッド、２１
・・・・・・案内孔、２２・・・・・・カウンタコア、
２３・・・・・・ノックアウトプレート、２４・・・・
・・カウンタコア、駆動用油圧シリンダ装置、２４′・
・・・・・ピストンロッド、２６・・・・・・貫通孔、
２７・・・・・・ノックアウトピン、２８・・・・・・
ノックアウトプレート駆動用ロッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも上型と下型とを含み該両型より型キャビ
   ティを郭定する鍛造型を用いて溶湯鍛造を行なう方法に
   して、該鍛造型に設けられた溶湯貯容キャビティに溶湯
   を注湯し、該溶湯貯容キャビティ内に溶湯を任意の選択
   された時間に亘って一時保持した後肢溶湯貯容キャビテ
   ィ内に貯容された溶湯の自重のみによって該溶湯貯容キ
   ャビティの下端部より前記型キヤビテイ内に溶湯を流入
   させ、その後前記溶湯貯容キャビティ内に加圧プランジ
   ャを挿入することにより前記型キヤビテイ内の溶湯を加
   圧し且凝固させることを特徴とする溶湯鍛造法。 ２ 少なくとも上型と下型とを含み該両型により型キャ
   ビティを郭定する鍛造型を有し、前記上型はこれを上下
   に貫通し該上型の下面に開口するそそ下端を経て前記型
   キャビティに連通ずる溶湯貯容キャビティを備え、前記
   下型は前記溶湯貯容キャビティに対応する位置にて該下
   型の上面に開口する案内孔を備え、前記溶湯貯容キャビ
   ティの上方部には該溶湯貯容キャビティ内に嵌装可能な
   加圧プランジャが上下移動自在に配置され、前記案内孔
   内には前記上型の前記下面に選択的に当接して該下面に
   開口する前記溶湯貯容キャビティの下端を閉じる位置き
   これより下方へ偏位して該開口を開く位置との間に上下
   移動するカウンタコアが配置され、前記カウンタコアを
   前記両位置の間に選択的に駆動する駆動手段が設けられ
   ていることを特徴とする溶湯鍛造装置。 ３ 少なくとも上型と下型とを含み該両型により型キャ
   ビティを郭定する鍛造型を有し、前記上型はこれを上下
   に貫通し該上型の下面に開口するその下端を経て前記型
   キャビティに連通ずる溶湯貯容キャビティを備え、前記
   下型は前記溶湯貯容キャビティに対応する位置にて該下
   型の上面に開口する案内孔を備え、前記溶湯貯容キャビ
   ティの上方部には該溶湯貯容キャビティ内に嵌装可能な
   加圧プランジャが上下移動自在に配置され、前記案内孔
   内には前記上型の前記下面に選択的に当接して該下面に
   開口する前記溶湯貯容キャビティの下端を閉じる位置と
   これより下方へ偏位して該開口を開く位置との間に上下
   移動するカウンタコアが配置され、前記カウンタコアを
   前記両位置の間に選択的に駆動する駆動手段が設けられ
   ており、前記下型には前記型キヤビテイ内に突出可能な
   ノックアウトピンが組込まれており、前記下型の下方に
   は前記駆動手段を経て前記カウントコアを担持すると同
   時に前記ノックアウトピンを担持するノックアウトプレ
   ートが上・上移動自在に配置されていることを特徴とす
   る溶湯鍛造装置。