JPS5935874A - 低圧鋳造方法 - Google Patents

低圧鋳造方法

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JPS5935874A
JPS5935874A JP14552282A JP14552282A JPS5935874A JP S5935874 A JPS5935874 A JP S5935874A JP 14552282 A JP14552282 A JP 14552282A JP 14552282 A JP14552282 A JP 14552282A JP S5935874 A JPS5935874 A JP S5935874A
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JP
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pressure
molten metal
low
valve
mold
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Toyoji Oota
太田 豊治
Tadashi Fujimoto
正 藤本
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/09Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
    • B22D27/13Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure making use of gas pressure
    • 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】 本発明は低圧鋳造機を使用する低圧鋳造方法に関するも
のである。
従来、低圧鋳造機を使用して鋳造を行なうに際しては、
低圧鋳造機内に収容された溶湯表面を圧縮エアによって
加圧し、この加圧力によつ−C溶湯を金型内に充填し、
鋳造を行なっている。
そして、低圧鋳造機で鋳造を行なう場合に、より緻mな
鋳造品を得るためには溶湯表面に対する11)縮重7ν
の加圧力を増大すればよい。その理由(Jl、高い圧縮
エアで溶湯の加圧を行なえば金型内への)■)易の充填
率が増加する結果、鋳造品の内部欠陥が減少するlζめ
である。しかしながら、従来の低圧1造法において緻密
な鋳造品をIff J:うとりると、最初から高圧の圧
縮エアを用いて7B渇の加圧を行なうため、パリが増大
したり砂中子が破損したり、目ざし等の不良が発生ずる
ことどなるのである。したがって、加圧力を一定値以上
増大することができす、より緻密な鋳造品を得ることが
困難であるという欠点を生じている。
本発明の目的は、パリの発生や中子の破損を防止し、目
ざし等の不良を低減し得るとともに緻密な鋳造品を得る
ことが可能な低圧鋳造方法を提供することにある。
この目的に沿う本発明の低圧鋳造方法は、溶湯を金型内
に低圧で充填する工程と、充填された溶湯の表面をこの
低圧下において凝固させる工程と、溶湯の表面が凝固し
た後この溶湯をより高圧で加圧する工程とを有する。す
なわら、先ず金型内に溶湯を低圧で充填するからパリの
発生や中子の破損および目ざし等の不良の発生が抑止さ
れ、次工程で金型内に充填された溶湯の表面を凝固さけ
た後、溶湯を高圧で加圧するから緻密な鋳造品が得られ
るのである。そして、砂中子のある製品であっても、中
子表面が凝固した後高圧で加圧するから、目さしのない
高圧加圧製品を得ることができるのである。さらに、高
圧で加圧することができるため製品全体の凝固時間を短
縮することが可能となり、生産性が向上するとともに、
押湯効果が向上することとなるから製品不良率の低減を
図ることかできるのである。また、押湯効果が大きいの
で押湯断面積を小さくすることが可能となり、歩留りの
 d − 向上をも期待Jることが可能となるのである。
jメ+、本発明の実施例を図に従って説明する。
第1図および第2図は本発明の第一実施例を示し、低圧
鋳造機1の内部には溶湯2が収容されている。低圧鋳造
l!11の上面は蓋体3.4で密閉され、蓋体4の上面
には金型5が固定されている。そして、金型5のキャビ
ティ5aは溶湯導入管6を介して溶湯2と連通されてい
る。
一方、圧縮二[アの供給87は管路8.9を介して低圧
鋳造Vs1の内部空間1aに連結され、管路8には減圧
弁10、低圧加圧用電磁弁11、チェック弁12がそれ
ぞれ介装されている。また、管路9には圧)〕センサ1
3が連結され、圧力センサ13はアンプ装置とタイマ装
置との両機能を備えた装置(以下、アンプ・タイマ装置
という。)14に結線されている。そして、本実施例に
おいては圧縮エアの供給源7の設定圧は5〜6k(1/
cj、減圧弁10の設定圧は0.2〜0 、5 k[]
/ cdとされ、管路8に介装された減圧弁10、低圧
加圧用電磁弁11、チェック弁4− 12によって低圧加圧ラインが構成されることとなる。
また、管路8と管路9との間には管路15が並設され、
管路15には減圧弁16と^圧加辻用電磁弁17とが介
装されている。高圧加圧用電磁弁17はアンプ・タイマ
装置14に結線され、アンプ・タイマ装[14の制御信
号を受(〕て開閉動作を行なうこととなる。そして、本
実施例においては減圧弁16の設定圧は0.5〜5k(
1/cシであり、管路15に介装された減圧弁16と高
圧加圧用電磁弁17とにより高圧加圧ラインが構成され
る。
管路8と管路9とには管路18が連結されており、管路
18には排気用電磁弁19が介装されている。して、管
路18と排気用電磁弁19とにより排気ラインが構成さ
れることとなる。
以下、上記第一実施例の作用を説明する。
図示しない制御装置から加圧開始信号(鋳造開始信号)
が発せられると、第2図示のように、排気用電磁弁19
が閉じると同時に低圧加圧用電磁弁11が開き、減圧弁
10で減圧された低ル加圧用圧縮エアが低圧鋳造機1の
内部空間18に供給される。すると、溶湯2の表面がこ
の圧1ii]−ア圧を受+−Jるから溶湯2はこのエア
圧にJ、っ−C溶湯導入管6を上昇し、金型5のキャビ
ティ5aは溶湯2で充填されることとなる。
金型5のキャビティ5aが溶湯2で充填されると、管路
9内のエアは最終的には減圧弁10で減圧されたエア圧
(第2図中、■の圧力)まで上昇する。しかし、このエ
ア圧■まで上昇するには一定のタイムラグが存するから
、圧力センサ13の設定圧は圧力■よりも低い圧力■と
しである。すなわち、圧力センサ13はこの設定圧1を
検知して作動することとなる。第2図中、11点は溶湯
の充填が完了した時点を示している。なお、a点は加圧
を開始した時点である。
さて、圧力センサ13が設定圧■を検知すると、圧力セ
ンサ13はアンプ・タイマ装置14へ充填完了信号を発
し、アンプ・タイマ装置14はキャビティ5a内の溶湯
の表面が凝固するのに要する時間(以下、表面凝固時間
という。)T(通常、20秒程度)を経過した後、高圧
加圧用電磁弁17へ弁開放信号を発することとなる(第
2図参照)。
高圧加圧用電磁弁17が開くと低圧鋳造機1の内部空間
1aには高圧加圧用圧縮エアが供給され、キャビティ5
a内の溶湯はこの圧縮エア圧によって高圧で加圧される
。(第2図中、■の圧力)このとき、チェック弁12に
よって管路8は閉鎖されるから高圧加圧用圧縮エアが低
圧加圧ライン方向へ洩れることはない。
そして、図示しない制御装置が加圧完了信号(鋳造完了
信号)を発すると、低圧加圧用電磁弁11と高圧加圧用
電磁弁17とが閉鎖し、圧縮エアの供給を停止すると同
時に排気用電磁弁19が開放して低圧鋳造機1内の圧縮
エアを人気中へ放出し、加圧工程は終了することどなる
(第2図中、d〜eの時点)。
第3図は本発明の第二実施例を示し、第3図中、第2図
と同一符号を付した構成要素は同−一/− 機能をはだす同一名称の構成要素を表わしている。した
がって、溶湯2を金型5のキ)7ビテイ5a内に低圧で
充填し、この充填された溶湯の表面を低圧下において凝
固させた後、この溶湯をより高圧で加圧することに差異
はない。
この第二実施例が前記第一実施例と異なる点は、圧縮ガ
スを低圧から高圧に切換えるためのti置に存する。す
なわち、金型5に温度センサ20を取付け、この温度セ
ンサ20を接点付温度計21に結線するとともに、接点
付温度計21を高圧加圧用電磁弁17に結線したのであ
る。
その作用を説明すると、先ず低圧加圧用N磁片11が開
くと同時に排気用電磁弁19が閉じ、溶湯°2が低圧で
金型5のキャビティ5a内に充填される。溶湯2の充填
が完了した後、金型5の温度がキャビティ5a内の溶湯
の表面が凝固する濃度よりも若干低い温度になった時、
この温度を温度セン9′20が検知するのである。する
と、温度センサ20は接点付温度計21に検知信号を発
し、接点付温度計21は高圧加圧用8− 電磁弁17に弁開放信号を発する。これによって、キャ
ビティ5a内の溶湯は高圧で加圧され、その後の作用は
前記第−実流例と同様である。
要するに、前記第一実施例においては金型内に充填され
る溶湯の充填完了時を圧縮ガスの圧力を圧力センサで検
知することによって認識し、この充填完了時以後でかつ
溶湯表面が凝固するのに十分な時間が経過した後に低圧
側から高圧側へ圧縮ガス圧を切換えるのである。これに
対し、本実施例においては金型の温度を検知することに
よって金型内の溶湯の表面温度を知ることができるから
、金型の温度が溶湯の表面凝固温度以下となったときに
これを温度センサによって検知し、圧縮ガスの圧力を低
圧側から高圧側に切換えるのである。なお、上記第一お
よび第二実施例では、圧縮エアの圧力を低圧と高圧との
二段階に切換えるものについて説明したが、製品形状に
よっては低圧、中圧、高圧の三段階に切換えることも可
能であり、さらに四段階以上に切換えることもできる。
また、上記第一および第二実施例では、圧縮エアを介し
て加圧を行なうものを示したが、空気以外の他のガスを
用いることもできる。
以上説明した」;うに、本発明の低圧鋳造方法によれば
、金型内へ溶湯を低圧で充填するからパリの発生や中子
の破損、および目ざし等の不良の発生が減少するととも
に、金形内に充填された溶湯の表面が凝固した後に溶湯
を高圧で加圧するから緻密な鋳造品を得ることができる
という効果を得る。
また、高圧で加圧するに際して、たとえば砂中子等の崩
れ易い中子を使用していたとしても、中子表面が凝固し
た後に高圧で加圧するから、目さしのない高圧加圧製品
を得ることができるという効果を得る。
さらに、高圧で加圧することが可能であるから製品全体
の凝固時間を短縮することが可能となり、生産性が向上
するとともに、押湯効果が向上することとなるから製品
不良率の低減を図ることができるという効果を得る。
−11− そして、押湯効果が大きいから押湯断面積を小さくする
ことが可能となり、歩留りの向上をも期待することがで
きるという効果を得るのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一実施例を説明するための低圧鋳造
装置の断面図、 第2図は本発明の第一実施例を説明するためのタイムチ
ャート、 第3図は本発明の第二実施例を説明するだめの低圧鋳造
装置の断面図、 である。 1・・・・・・・・・低圧鋳造機 1a・・・・・・・・・内部空間 2・・・・・・・・・溶湯 3.4・・・・・・・・・蓋体 5・・・・・・・・・金型 5a・・・・・・・・・キャビティ 6・・・・・・・・・溶湯導入管 7・・・・・・・・・圧縮エアの供給源8.0115.
18・・・・・・・・・管路10.16・・・・・・・
・・減圧弁 ′11・・・・・・・・・低辻加圧用電磁弁12・・・
・・・・・・チェック弁 13・・・・・・・・・圧カセン勺 14・・・・・・・・・アンプ・タイマ装置17・・・
・・・・・・高圧加圧用電磁弁20・・・・・・・・・
温度センサ 21・・・・・・・・・接点付温度計 a・・・・・・・・・加圧開始時点 b・・・・・・・・・溶湯充填完了時点G・・・・・・
・・・高圧加圧開始時点d・・・・・・・・・加圧完了
時点 e・・・・・・・・・排気完了時点 ■・・・・・・・・・溶湯充填完了時の圧力■・・・・
・・・・・低圧加圧時の圧力■・・・・・・・・・高圧
加圧時の圧力T・・・・・・・・・表面凝固に要する時
間−12−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〈1) 溶iを金型内に低圧で充填する工程と、 充填された前記溶層の表面を前記低圧下において凝固さ
    せる工程と、 前記溶湯の表面が凝固した後、前記溶湯をより高圧で加
    圧する工程と、 を有することを特徴とする低圧鋳造方法。 (2) 前記溶湯を圧縮ガスによって加圧する特許請求
    の範囲第1項に記載の低圧鋳造方法。 (3) 前記圧縮ガスの圧力を低圧と高圧との二段階に
    切換えることとした特許請求の範囲第2項に記載の低圧
    鋳造方法。 (4) 前記圧縮ガスの圧力を三段階以上に切換えるこ
    ととした特許請求の範囲第2項に記載の低圧鋳造方法。 (5) 前記金型内への前記溶湯の充填完了時を前記圧
    縮ガスの圧力によって検知し、該充填完了時以後でかつ
    前記溶場表面が凝固するに十分な時間が経過した後に前
    記圧縮ガスの圧力を切換えることとした特許請求の範囲
    第2項に記載の低圧鋳造方法。 (6) 前記金型内への前記溶湯の充填完了後、前記金
    型が前記溶湯の表面凝固温度以下となった時に、前記金
    型の温度を検知して前記圧縮ガスの圧力を切換えること
    とした特許請求の範囲第2項に記載の低圧鋳造方法。 (7) 前記圧縮ガスを圧縮エアとしてなる特許請求の
    範囲第2項に記載の低圧鋳造方法。 (8) 低圧用の圧縮ガスの圧力を0.2〜0.5k(
    1/cdとし、高圧用の圧縮ガスの圧縮を0.5〜5に
    +1/cdとしてなる特許請求の範囲第3項に記載の低
    圧鋳造方法。
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JPH0342990B2 JPH0342990B2 (ja) 1991-06-28

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