JPS61182867A - 吸引鋳造法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、鋳型のキャどティーの内部を減圧すること
により溶湯をキャビティー内に吸い上げて充填し、かつ
凝固させる吸引鋳造法に関するものである。

従来の技術 吸引鋳造法は、瀾まわりが良く、また介在物や気泡のま
き込みが少ないなどの特長があるため、主に高品質の鋳
物を鋳造する場合に、従来かう実施されている鋳造方法
である。この方法は、気密状態に保持した鋳型のうち下
型の肩口部に取付けたストークをキャビティーに連通さ
せる一方、ストークの下端部を溶解炉や取鍋内の溶湯中
に浸漬し、その状態で鋳型を減圧することにより、溶湯
をストークを介してキャビティー内に吸い上げ、充填す
る方法である。これを具体的に説明すると、第３図に示
すように上型１と下型２とによって構成した通気性のあ
る鋳型３は、鋳型゛定盤４に載せるとともに、減圧口５
を有するチャンバー６によって鋳型３を密閉状態に被う
。また下型２の湯口部７には、鋳型定盤４に取付けであ
る澹道となるストーク８を連通させる。そしてチャンバ
ー６の内部をその減圧口５に接続した真空ポンプ（図示
せず）によって減圧し、その状態でストーク８を溶解炉
もしくは取１１１９内の溶湯１０に浸漬すると、吸気が
止まるためにチャンバー６ならびにキャピティー１１の
内部の圧力が下がり、それに伴う内外の差圧によって溶
湯１０をストーク８を介してキャビティー１１内に吸い
上げ、充填する。こうしてキャビティー１１内に充填し
た溶湯１０が凝固した後、鋳型３をチャンバー６から取
出して型ばらしを行なうことにより鋳物を取出す。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、上記の説明からも明らかなように、キャビテ
ィー１１内の気密性は、チャンバー６のシールおよびス
トーク８が溶湯１０に浸漬していることの両者によって
保持されるのであり、したがってキャビティー１１内の
溶湯が未凝固の状態でストーク８を溶解炉または取鍋９
内の溶湯１０から引き上げてしまうと、キャビティー１
１の気密性が破れてしまうから、第４図に示すように未
凝固溶湯がキャビティー１１から流出してしまう。

従来、このような事態を防ぐために、キャビティー１１
内の溶湯が完全に凝固するまで鋳型３を溶解炉や取１１
９の上方に保持し、ストーク８を溶湯１０に浸漬してお
り、その結果溶解炉や取１１９の上方での鋳型３の停滞
時間が長くなり、ひいては鋳物１個当りのサイクルタイ
ムが長くかがり生産性が悪い問題があった。

この発明は上記の事情に鑑み、鋳造サイクルタイムを短
縮し、生産性の向上を図ることのできる吸引鋳造法を提
供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、チャンバー
の内部を減圧することにより、その内部にＲ１した鋳型
内のキャビティーに、ストークを介して溶湯を吸い上げ
て充填し、充填完了直後にストーク内の少なくとも一部
の溶湯を強制的に冷却凝固させてストークを閉塞させる
ことを特徴とする方法である。

作　　　用 すなわち、キャビティーに充填した溶湯の凝固は、要は
、放冷などの適当な方法で冷却すればよいのであって、
本来、場所を選ばない工程であり、したがってこの発明
においては、溶湯の充填完了直後にストーク内で溶）−
を強制的に冷却凝固させることによりストークを閉鎖さ
せ、これによりキヤごティーからの未凝固溶湯の落下を
防ぎ、このようにすることにより鋳型を直ちに所定の個
所へ移動させてキャビティー内のＭｍの冷却凝固を行な
わせることができるのである。したがってこの発明では
、鋳型を溶解炉や取鋼などのＮＷＡ容器の上方に長時間
停滞させておく必要がないので、多数の上型に連続して
溶湯の充填を行なうことができ、その結果サイクルタイ
ムが短くなって生産性が向上する。

実施例 以下、この発明の詳細な説明する。

第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はこの発明に係る鋳造過程を
示す略解図であり、先ず上型１と下型２とからなる通気
性のある鋳型３を、鋳型定盤４上に設置するとともに、
これにチャンバー６を被せて密閉状態とし、あわせて下
型２の濶口部７を鋳型定盤４に垂下したストーク８に連
通させる。第１図（Ａ）はそのような状態を示し、次に
前記チャンバー６の減圧口５に接続した真空ポンプ（図
示せず）によってチャンバー６の内部を減圧し、かつ第
１図（Ｂ）に示すようにストーク８の下端部を例えば取
鍋９内の溶１ｉ１０に浸漬する。その結果、鋳型３のキ
ャビティー１１が大気から遮断されるためにキャビティ
ー１１の内部の圧力が低下し、それに伴って溶湯１０を
ストーク８を介してキャビティー１１の内部に吸い上げ
、溶湯１０の充填が行なわれる。

このようにして溶１１０の充填が完了した直後に、圧潰
用の所定の冶具１２を油圧あるいは空気圧で動作するシ
リンダー（図示せず）によってストーク８の左右両側か
ら前進させ、第１図（Ｃ）に示すようにその１対の治具
１２によって鉄製のストーク８の一部を圧潰し、その圧
潰部分での放熱面積の増大およびそれに伴う抜熱の増大
によって、ストーク８内の一部の溶湯１０を強制的かつ
急速に冷却凝固させてプラグ１３を形成させ、これによ
りストーク８を閉塞させる。したがってキヤとティー１
１内の未凝固ＷＪＷＡはプラグ１３によって流出するこ
とが防止され、そのため鋳型３を鋳型定盤４やチャンバ
ー６と共に取鋼９の上方位置から所定の個所へ移動させ
てキャビティー１１内の湿温の凝固を行なわせることが
できる。

なお、ストーク８の内部で溶湯を一部冷却凝固させるこ
とによりストーク８を閉塞させる手段は、上記の実施例
で示した手段に限らないのであり、第２図に他の例を示
す。すなわち、溶１１１１０に浸漬したストーク８の中
間部近傍にノズル１４を配置しておき、キャビティー１
１への溶ＷＡ１０の充填完了後に、ノズル１４からスト
ーク８に向けて空気や窒素、アルゴンガスなどの気体も
しくは液体窒素などの液化ガスを冷却媒体として吹き付
け、ストーク８内の溶湯の凝固を促進してプラグ１３を
形成させる。このような手段であってもストーク８を閉
塞させて未凝固溶湯の流出を確実に防止できるようにな
るので、溶湯の充填後、極めて短時間で鋳型の移動が可
能となる。

上述のようにして閉塞させたストーク内に残存する未凝
固溶湯は、キャビティー１１内での凝固収縮に対する押
湯として作用する。またこの発明の方法は、取１ｊｉ９
に限らず、溶解炉や保持炉内の溶湯を使用して鋳造でき
ることは勿論である。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の吸引鋳造方法
によれば、ストーク内で溶湯を強制的に凝固させてスト
ークを閉塞させるから、溶湯の充填の際、短い停止時間
の後に鋳型を溶湯容器の上方から移動させることができ
、本発明者等の測定によれば、従来、３〜５分であった
サイクルタイムを０．５〜１分に大幅に短縮でき、生産
性が大きく向上した。また溝部上方での停止時間を短く
できることに伴い、チャンバーや鋳型定盤への熱影響が
少なくなるため、気密性を保持する必要のあるチャンバ
ーのシールの信頼性が向上し、また耐熱材料を特に使用
する必要性が殆んどなくなった。

さらにダクタイル鋳鉄のように溶湯保持に伴う成分のフ
ェーディングがあるために、短時間に鋳造を完了する必
要のある材質についての連続的な鋳造が可能になる。総
じてこの発明によれば、吸引鋳造法の本来の特長を損う
ことなく、効率的な鋳造を行なうことができ、特に酸化
物などの介在物のまき込みが生じ易い耐熱ｗｌ！ｉｌに
対して大きな効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はこの発明の方法による鋳造
過程を示す略解図、第２図はストーク内で溶湯を冷却凝
固させるための他の方法を示す略解図、第３図は一般的
な吸引鋳造法においてキャビティーに溶湯を吸い上げて
充填した状態を示す略解図、第４図は未凝固溶湯のキャ
ビティーからの流出状況を示す略解図である。 ３・・・鋳型、　４・・・鋳型定盤、　６・・・チャン
バー、８・・・ストーク、　１０・・・溶湯、　１１・
・・キャビティー、　１２・・・治具、　１３・・・プ
ラグ、　１４・・・ノズル。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　豊　１）武　久 （ばか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密閉構造のチャンバー内に配置した鋳型のキャビティー
   を、湯道となるストークを介してその下方の溶湯に連通
   させ、前記チャンバー内を減圧することに伴って前記キ
   ャビティー内にストークを介して溶湯を吸い上げかつ充
   填する吸引鋳造法において、キャビティー内に溶湯を吸
   い上げて充填した直後、ストーク内の少なくとも一部で
   溶湯を強制的に凝固させてストークを閉塞させることを
   特徴とする吸引鋳造法。