JPS6161900B2 - - Google Patents
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- JPS6161900B2 JPS6161900B2 JP58120323A JP12032383A JPS6161900B2 JP S6161900 B2 JPS6161900 B2 JP S6161900B2 JP 58120323 A JP58120323 A JP 58120323A JP 12032383 A JP12032383 A JP 12032383A JP S6161900 B2 JPS6161900 B2 JP S6161900B2
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- Japan
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- mold
- furnace
- casting
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D30/00—Cooling castings, not restricted to casting processes covered by a single main group
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D31/00—Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
- B22D31/002—Cleaning, working on castings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鋳型の焼成、鋳込み、冷却、保持の
各工程を連続的に行い、マグネシウム合金などの
鋳物の量産に適する鋳造装置に関するものであ
る。
各工程を連続的に行い、マグネシウム合金などの
鋳物の量産に適する鋳造装置に関するものであ
る。
鋳物用マグネシウム（以下Mg）合金は一般に
固溶体温度範囲が広くしかも凝固直後の強度はア
ルミ合金などに比べて弱い。このためMg合金の
鋳造では凝固温度の管理を厳格に行わないと凝固
時の収縮によつて内部応力が増え、その時の鋳型
との干渉により特に薄肉部分や肉厚の不均質な部
分にひび割れが発生し易い。このため健全な鋳物
を高い歩止まりで量産することは非常に困難であ
つた。
固溶体温度範囲が広くしかも凝固直後の強度はア
ルミ合金などに比べて弱い。このためMg合金の
鋳造では凝固温度の管理を厳格に行わないと凝固
時の収縮によつて内部応力が増え、その時の鋳型
との干渉により特に薄肉部分や肉厚の不均質な部
分にひび割れが発生し易い。このため健全な鋳物
を高い歩止まりで量産することは非常に困難であ
つた。
そこで凝固温度の管理を行うため保持炉を設け
十分な時間をかけて徐冷することにより過大な内
部応力の発生を抑制することが考えられている。
しかし従来は長い工程時間を要する焼成炉や保持
炉は独立に作られて別々に床に置かれていたた
め、非常に広い場所を専有することになるばかり
でなく、作業能率も悪かつた。また焼成、鋳込
み、保持の所要時間の整合が困難で一部の装置の
稼動率が悪くなるという問題もあつた。
十分な時間をかけて徐冷することにより過大な内
部応力の発生を抑制することが考えられている。
しかし従来は長い工程時間を要する焼成炉や保持
炉は独立に作られて別々に床に置かれていたた
め、非常に広い場所を専有することになるばかり
でなく、作業能率も悪かつた。また焼成、鋳込
み、保持の所要時間の整合が困難で一部の装置の
稼動率が悪くなるという問題もあつた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、装置全体がコンパクトにまとまり全体の占
有面積を小さくでき、各工程を連続的に行つて全
体の能率および各工程の装置の稼動率を向上で
き、健全な鋳物の量産化特にマグネシウム合金鋳
物の量産化に好適な鋳造装置を提供することを目
的とする。
あり、装置全体がコンパクトにまとまり全体の占
有面積を小さくでき、各工程を連続的に行つて全
体の能率および各工程の装置の稼動率を向上で
き、健全な鋳物の量産化特にマグネシウム合金鋳
物の量産化に好適な鋳造装置を提供することを目
的とする。
本発明はこの目的達成のため、専有面積の広い
焼成炉および保持炉を二階構造にする一方、鋳物
組織に悪影響を及ぼさない範囲で鋳込み直後に強
制的に急冷し各工程の整合を図れるように構成し
た。すなわち、注湯前の鋳型を搬送しながら焼成
する焼成炉と、注湯済み鋳型を前記焼成炉内の鋳
型とは逆方向に搬送しながら所定温度に保持する
保持炉とを上下２段に並設する一方、前記焼成炉
出口付近に鋳込み装置を前記保持炉入口付近に冷
却装置をそれぞれ配設し、焼成および鋳込みを上
段または下段でまた冷却および保持を下段または
上段でそれぞれ行うよう鋳型を往復させるように
構成したものである。以下図示の実施例に基づ
き、本発明を詳細に説明する。
焼成炉および保持炉を二階構造にする一方、鋳物
組織に悪影響を及ぼさない範囲で鋳込み直後に強
制的に急冷し各工程の整合を図れるように構成し
た。すなわち、注湯前の鋳型を搬送しながら焼成
する焼成炉と、注湯済み鋳型を前記焼成炉内の鋳
型とは逆方向に搬送しながら所定温度に保持する
保持炉とを上下２段に並設する一方、前記焼成炉
出口付近に鋳込み装置を前記保持炉入口付近に冷
却装置をそれぞれ配設し、焼成および鋳込みを上
段または下段でまた冷却および保持を下段または
上段でそれぞれ行うよう鋳型を往復させるように
構成したものである。以下図示の実施例に基づ
き、本発明を詳細に説明する。
第１図はマグネシウム合金のロストワツクス鋳
造における本発明の一実施例の全体構成図、第
２，３，４図は正面図、平面図、右側面図、第５
図は第２図における焼成・保持炉の―線断面
図である。
造における本発明の一実施例の全体構成図、第
２，３，４図は正面図、平面図、右側面図、第５
図は第２図における焼成・保持炉の―線断面
図である。
これらの図において符号１０は焼成・保持炉で
あり、上・下二段にトンネル状に形成した焼成炉
１２と保持炉１４とを備える。焼成炉１２は複数
のガスバーナ１６（第１図）で加熱される。焼成
炉１２の底壁には保持炉１４に連通する通気窓１
８（第１，５図参照）が設けられる。保持炉１４
内の温度は、焼成炉１２の排気ダクト２０、通気
窓１８、外気導入口２２および保持炉排気ダクト
２４にそれぞれ設けた通気量制御板を開閉制御す
ることにより調節される。すなわち焼成炉１２の
高温空気および外気は排気ダクト２４の排気負圧
により保持炉１４内に吸入され、両空気の混合比
によつて内部の温度制御が可能となる。
あり、上・下二段にトンネル状に形成した焼成炉
１２と保持炉１４とを備える。焼成炉１２は複数
のガスバーナ１６（第１図）で加熱される。焼成
炉１２の底壁には保持炉１４に連通する通気窓１
８（第１，５図参照）が設けられる。保持炉１４
内の温度は、焼成炉１２の排気ダクト２０、通気
窓１８、外気導入口２２および保持炉排気ダクト
２４にそれぞれ設けた通気量制御板を開閉制御す
ることにより調節される。すなわち焼成炉１２の
高温空気および外気は排気ダクト２４の排気負圧
により保持炉１４内に吸入され、両空気の混合比
によつて内部の温度制御が可能となる。
焼成炉１２、保持炉１４内にはパレツト２６に
載せた脱ろう済みの鋳型２８（例えばセラミツ
ク・シエル鋳型）の搬送装置３０，３２が２列に
配設される（第５図）。焼成炉１２の入口側（保
持炉１４の出口側）は蓋板３４を上げて開き、押
込み装置３６は順次鋳型２８を載せたパレツト２
６を焼成炉１２内へ送り込む。
載せた脱ろう済みの鋳型２８（例えばセラミツ
ク・シエル鋳型）の搬送装置３０，３２が２列に
配設される（第５図）。焼成炉１２の入口側（保
持炉１４の出口側）は蓋板３４を上げて開き、押
込み装置３６は順次鋳型２８を載せたパレツト２
６を焼成炉１２内へ送り込む。
３８は鋳込み装置であり、密封可能な注湯室４
０と、取鍋４２とを有する。取鍋４２の注湯口４
４は蓋で密閉可能であり、また取鍋４２の底には
弁棒４６で開閉される弁口４８が設けられる。注
湯室４０は、冷却器５０、開閉弁５２を介して真
空ポンプ５４により減圧される。５６は六フツ化
イオウ（SF6）などの不活性ガスあるいは硫酸
ガス（SO2）還元性ガスのボンベであつて、減圧
弁５８、開閉弁６０を介して注湯室４０に接続さ
れる。また６２は注湯室４０に大気を導く開閉弁
である。この鋳込み装置３８は移動装置６４と共
に上段の焼成炉１２の出口付近に配置される。
０と、取鍋４２とを有する。取鍋４２の注湯口４
４は蓋で密閉可能であり、また取鍋４２の底には
弁棒４６で開閉される弁口４８が設けられる。注
湯室４０は、冷却器５０、開閉弁５２を介して真
空ポンプ５４により減圧される。５６は六フツ化
イオウ（SF6）などの不活性ガスあるいは硫酸
ガス（SO2）還元性ガスのボンベであつて、減圧
弁５８、開閉弁６０を介して注湯室４０に接続さ
れる。また６２は注湯室４０に大気を導く開閉弁
である。この鋳込み装置３８は移動装置６４と共
に上段の焼成炉１２の出口付近に配置される。
６６は冷却装置であり、例えばスポツトクーラ
により冷却風を注湯後の鋳型２８に当て、強制的
に冷却する。前記鋳込み装置３８で溶湯が鋳込ま
れた鋳型２８はリフト６８により下段に降され、
前記保持炉１４の入口付近に配置された冷却装置
６６において急冷される。
により冷却風を注湯後の鋳型２８に当て、強制的
に冷却する。前記鋳込み装置３８で溶湯が鋳込ま
れた鋳型２８はリフト６８により下段に降され、
前記保持炉１４の入口付近に配置された冷却装置
６６において急冷される。
第２，３、図において７０，７２はデツキ、７
４は溶解炉、７６は前記ガスバーナ１６に空気を
送る送風機である。
４は溶解炉、７６は前記ガスバーナ１６に空気を
送る送風機である。
この装置を使つて合金名AZ91のマグネシウム
合金を鋳造する場合の手順を説明する。この合金
AZ91は、8.1〜9.3％のAl、0.4〜1.0％のZn、その
他微量のMn、Si、Cu、Niを含有するMg合金で
ある。第６図はMg―Al系状態図である。
合金を鋳造する場合の手順を説明する。この合金
AZ91は、8.1〜9.3％のAl、0.4〜1.0％のZn、その
他微量のMn、Si、Cu、Niを含有するMg合金で
ある。第６図はMg―Al系状態図である。
この合金を鋳込む場合は、まず鋳型２８をパレ
ツト２６と共に焼成炉１２に送り込み焼成して所
定温度（約700℃）に保つ。一方溶解炉７４には
予め所定温度（約800℃）に溶解されその表面が
精錬用フラツクスでカバーされて防燃対策され
る。溶湯はヒシヤクなどです早く取鍋４２に移さ
れ表面が少量のフラツクスでカバーされ、注湯口
４４に蓋が被冠される。取鍋４２内の溶湯が規定
温度（740〜700℃）に下つたら、焼成炉１２から
約700℃の鋳型２８をパレツト２６と共に注湯室
４０に移す。この時鋳型２８の湯口にストレーナ
がセツトされる。注湯室４０の鋳型出し入れ用蓋
板で注湯室４０を密封し、開閉弁５２を用いて真
空ポンプ５４により注湯室４０を規定圧（大気圧
を基準にして約−650mmHg）に減圧する。減圧し
たら弁５２を閉じポンプ５４を止める一方、弁６
０を開いて減圧した不活性ガスまたは還元性ガス
を送る。注湯室４０内負圧が低下し（大気圧に近
づく）規定圧になつたら（約−550mmHg）弁棒４
６で弁口４８を開き速やかに鋳型２８に鋳込む。
この時注湯室４０が−450mmHgになるまでに鋳込
み完了するのが望ましく、また溶解炉７４から取
鍋４２に溶湯を移し、弁６２を開いて大気を導入
するまでの一連の作業は約２分以内に完了するの
が望ましい。
ツト２６と共に焼成炉１２に送り込み焼成して所
定温度（約700℃）に保つ。一方溶解炉７４には
予め所定温度（約800℃）に溶解されその表面が
精錬用フラツクスでカバーされて防燃対策され
る。溶湯はヒシヤクなどです早く取鍋４２に移さ
れ表面が少量のフラツクスでカバーされ、注湯口
４４に蓋が被冠される。取鍋４２内の溶湯が規定
温度（740〜700℃）に下つたら、焼成炉１２から
約700℃の鋳型２８をパレツト２６と共に注湯室
４０に移す。この時鋳型２８の湯口にストレーナ
がセツトされる。注湯室４０の鋳型出し入れ用蓋
板で注湯室４０を密封し、開閉弁５２を用いて真
空ポンプ５４により注湯室４０を規定圧（大気圧
を基準にして約−650mmHg）に減圧する。減圧し
たら弁５２を閉じポンプ５４を止める一方、弁６
０を開いて減圧した不活性ガスまたは還元性ガス
を送る。注湯室４０内負圧が低下し（大気圧に近
づく）規定圧になつたら（約−550mmHg）弁棒４
６で弁口４８を開き速やかに鋳型２８に鋳込む。
この時注湯室４０が−450mmHgになるまでに鋳込
み完了するのが望ましく、また溶解炉７４から取
鍋４２に溶湯を移し、弁６２を開いて大気を導入
するまでの一連の作業は約２分以内に完了するの
が望ましい。
次に注湯室３８の蓋板を開き、鋳型２８の湯口
をフラツクスでカバーして冷却装置６６に移し、
冷却風によつて１〜２分間急冷する。この鋳型２
８内の溶湯は、第６図に示すように固相線ａと溶
解度線ｂとで挾まれたα固溶体の温度範囲（図中
ｃ）よりも高い温度（570℃位、図中Ａ点）まで
急冷される。その後保持炉１４に鋳型２８を移し
200〜300℃（点Ｂ）まで十分な時間（60〜90分）
かけて徐冷する。このように徐冷の前に急冷する
ことにより冷却時間を短縮でき、組織の結晶の微
細化と作業能率の向上が可能となる。また合金の
収縮が大きい固溶体温度範囲（図中ｃ）では徐冷
されるので、収縮に伴う応力は鋳型２８との間で
良好に吸収され、薄肉部分にひび割れなどが発生
しない。このため健全な鋳物を高歩止まりで鋳造
できる。
をフラツクスでカバーして冷却装置６６に移し、
冷却風によつて１〜２分間急冷する。この鋳型２
８内の溶湯は、第６図に示すように固相線ａと溶
解度線ｂとで挾まれたα固溶体の温度範囲（図中
ｃ）よりも高い温度（570℃位、図中Ａ点）まで
急冷される。その後保持炉１４に鋳型２８を移し
200〜300℃（点Ｂ）まで十分な時間（60〜90分）
かけて徐冷する。このように徐冷の前に急冷する
ことにより冷却時間を短縮でき、組織の結晶の微
細化と作業能率の向上が可能となる。また合金の
収縮が大きい固溶体温度範囲（図中ｃ）では徐冷
されるので、収縮に伴う応力は鋳型２８との間で
良好に吸収され、薄肉部分にひび割れなどが発生
しない。このため健全な鋳物を高歩止まりで鋳造
できる。
以上の実施例はMg合金の鋳造におけるもので
あるが、本発明は他の金属の鋳造にも適用でき
る。また本発明はその適用がロストワツクス鋳
造、セラミツク・シエル・鋳型に限定されるもの
ではないことは勿論である。
あるが、本発明は他の金属の鋳造にも適用でき
る。また本発明はその適用がロストワツクス鋳
造、セラミツク・シエル・鋳型に限定されるもの
ではないことは勿論である。
前記実施例では鋳型２８が注湯室４０内を横断
するようにしたが、注湯室の底を下方へ降下可能
とし、その降下位置で冷却装置により急冷するよ
うにすれば、全体は一層コンパクトで占有面積も
一層小さくなる。
するようにしたが、注湯室の底を下方へ降下可能
とし、その降下位置で冷却装置により急冷するよ
うにすれば、全体は一層コンパクトで占有面積も
一層小さくなる。
なお実施例のように焼成炉１２と鋳込み装置３
８とを上段に設ければ、溶湯を取鍋へ移す時の作
業を鋳込み装置３８の上方から行う場合に都合が
良いが、取鍋への溶湯の流入を鋳込み装置側面か
ら行うなどの考慮をした場合などには、焼成炉と
鋳込み装置を下段に設けてもよく、本発明はこの
ようなものも含む。
８とを上段に設ければ、溶湯を取鍋へ移す時の作
業を鋳込み装置３８の上方から行う場合に都合が
良いが、取鍋への溶湯の流入を鋳込み装置側面か
ら行うなどの考慮をした場合などには、焼成炉と
鋳込み装置を下段に設けてもよく、本発明はこの
ようなものも含む。
本発明は以上のように焼成炉と保持炉とを上下
二段にし、焼成炉出口付近に鋳込み装置を、保持
炉入口付近に冷却装置を設け、鋳型を往復させる
ように移送するので、全体の占有面積が少なくコ
ンパクトにまとめることができる。また冷却装置
による冷却は、全工程の所要時間の短縮化と、各
工程の流れの整合を図り易くし、連続鋳造による
量産化を可能にする。従つて全体の能率が向上し
各工程の装置の稼動率を上げることができる。
二段にし、焼成炉出口付近に鋳込み装置を、保持
炉入口付近に冷却装置を設け、鋳型を往復させる
ように移送するので、全体の占有面積が少なくコ
ンパクトにまとめることができる。また冷却装置
による冷却は、全工程の所要時間の短縮化と、各
工程の流れの整合を図り易くし、連続鋳造による
量産化を可能にする。従つて全体の能率が向上し
各工程の装置の稼動率を上げることができる。
第１図は一実施例の全体構成図、第２，３，４
図は正面図、平面図および右側面図、第５図は焼
成・保持炉の―線断面図、第６図はMg―Al
系合金の状態図である。 １２…焼成炉、１４…保持炉、２８…鋳型、３
８…鋳込み装置、６６…冷却装置。
図は正面図、平面図および右側面図、第５図は焼
成・保持炉の―線断面図、第６図はMg―Al
系合金の状態図である。 １２…焼成炉、１４…保持炉、２８…鋳型、３
８…鋳込み装置、６６…冷却装置。
Claims (1)
- １ 注湯前の鋳型を搬送しながら焼成する焼成炉
と、注湯済み鋳型を前記焼成炉内の鋳型とは逆方
向に搬送しながら所定温度に保持する保持炉とを
上下２段に並設する一方、前記焼成炉出口付近に
鋳込み装置を前記保持炉入口付近に冷却装置をそ
れぞれ配設し、焼成および鋳込みを上段または下
段でまた冷却および保持を下段または上段でそれ
ぞれ行うよう鋳型を往復させることを特徴とする
鋳造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58120323A JPS6012271A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 鋳造装置 |
| US06/623,384 US4609031A (en) | 1983-07-04 | 1984-06-22 | System for sintering molds and for preparing cast products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58120323A JPS6012271A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 鋳造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012271A JPS6012271A (ja) | 1985-01-22 |
| JPS6161900B2 true JPS6161900B2 (ja) | 1986-12-27 |
Family
ID=14783404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58120323A Granted JPS6012271A (ja) | 1983-07-04 | 1983-07-04 | 鋳造装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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