JPS6195761A - 吸引鋳造方法及び装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吸引鋳造装置及びその装置に関する。

〔従来技術〕

吸引鋳造方法は、通気性を有する鋳型をチャンバ内で減
圧気密状態にし、該鋳型からチャンバ外部に突出された
湯口部を溶湯炉の溶湯中に進入させて当該鋳型のキャピ
テイ内に溶湯を吸引して所定の鋳造を行なうものである
。尚、前記湯口部には鋳壓造形時に該鋳型と一体的に造
型したものあるいは鋳型とけ別に湯口部を成形し、該鋳
型に取り付けたものがある。この吸引鋳造方法は、鋳型
のキャピテイへの溶湯の充填がスムースであることから
、鋳物の薄肉部にも充分に溶湯が充填されるので自動化
に適した鋳造法である。

この吸引鋳造方法は、概ね次のような工程より成り立っ
ている。

■　少なくとも二以上に分割できる気密チャンバの底部
の湯口用開口部に鋳型の湯口部を挿入して該鋳型を気密
チャンバの中にセットする工程（以下、鋳型セットエ穆
と言う。）。

■　気密チャンバを気密状態に組み立てて、更に該気密
チャンバの湯口用開口部と鋳型の湯口部との間をシール
して鋳型を湯口部を除いて気密状態にする工程（以下、
気密化工程と言う。）。

■　溶湯炉上部に鋳型のキャビティを減圧気密状態とし
た鋳型を配置し、該鋳型から垂下されてチャンバ外部に
突出された湯口部を溶湯中に進入させて溶湯を鋳型のキ
ャビティ内に吸引して所定の鋳型成形を行なう工程（以
下、鋳造工程と言う。）。

■　鋳造後、鋳型を気密チャンバから取り出し、次工程
位置まで該鋳型を搬送させるという工程（以下、鋳型取
出し工程と言う。） しかしながら、上記従来の鋳造方法は、以下のような問
題点があった。

（１）鋳型セット工程において、比較的強度の低い、例
えば生砂型のような鋳型等では鋳型を直接つかむと、該
鋳型が破損することがあった。また、外形寸法の一定し
ない、すなわち外形が一様な単純形状でない例えばセラ
ミックシェル鋳型のような鋳型等では、該鋳型の外形か
ら湯口部の位置を正確に割り出すことが困難なため、鋳
型を直接つかんでその湯口部を気密チャンバ底部の湯口
用開口部に挿入することは容易ではなかった。従って、
鋳型セット工程を自動化する上において当該鋳型の外形
形状により制限を受ける問題があった。

（２）気密チャンバの湯口用開口部と鋳型の湯口部との
間のシールとじて、従来は接着剤を用いていた。しかし
ながら、気密チャンバの湯口用開口部と鋳型の湯口部と
の間のシール部分け、鋳造工程において溶湯炉の溶湯上
に配置されることがら該溶湯からの放熱と鋳込まれた溶
湯がらの放熱により加熱されるため、シール部材として
用いる接着剤の耐熱性からおのずとその適用温度には限
界があり、例えば鉄系合金のような高温の溶湯ではシー
ルすることが不可能となり、吸引鋳造できる材質には制
限があった。また、接着剤によるシールの場合、接着剤
の塗布後、該接着剤を乾燥しなければならず、従って生
産性に問題があった。更にまた、鋳造後に鋳型を気密チ
ャンバより取出す・　際Ｋ、固化した接着剤によりその
取出しが困難である上に、鋳型を気密チャンバより取出
した後にも気密チャンバの湯口用開口部に固化した接着
剤が付着しており、新しい鋳型をセットする前に付着し
ている接着剤を完全に取り除かなければならないという
問題があった。

（３）鋳型取出し工程において、鋳造直後に高温の鋳型
を直接つかむことは困難であり、そのため冷却するまで
長時間放置しなければならず生産性が悪かった。また、
鋳造後崩壊しゃすい鋳型たとえば砂型あるいはセラミッ
クシェル鋳型のような鋳型は、気密チャンバ内で壊れて
しまい、該鋳型を気密チャンバより取出すこと自体が不
可能であり走り、たとえ鋳型が気密チャンバ内で壊れて
いなくとも鋳型取出し工程途中に鋳型が崩壊するという
問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、比較的強度の低い鋳型では鋳型セット工程に
おいて該鋳型を破損する恐れがあるという問題点、鋳型
の外形が一様な単純形状でない場合には気密チャンバ内
へのセットが容易でないだめ自動化しにぐいという問題
点、接着剤によるシールでは耐熱性の点から、その適用
温度に限界があり吸引鋳造できる材質に制限があるとい
う問題点、塗布した接着剤の固化時間が必要であること
から、あるいけ固化した接着剤により鋳造後の鋳型の取
出しが困難であったり、鋳型取出し後に付着残存してい
る固化状態の接着剤を取り除かなければならないこと等
に起因する生産性が悪いという問題点、鋳造直後に高温
の鋳型を直接つかめないため冷却するまで長時間の放置
が必要であるという問題点、更に、鋳型セット時と同様
、鋳造後の鋳型取出し時に強度の低い鋳型は崩壊しやす
いという問題点を解決せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、通気性を有する鋳型の湯口部をトレイの湯口
用開口部に挿入して前記鋳型を該トレイに載せ、このト
レイを移送手段により鋳型の前記湯口部を気密チャンバ
の開口部より外部に突出させて該気密チャンバ内に移送
すると共に、前記湯口部と前記開口部との間を耐熱シー
ル部材によりシール１７、前記湯口部を溶湯炉に進入さ
せ、前記気密チャンバ内を減圧して鋳型のキャビティ内
に溶湯を吸引して鋳造する吸引鋳造方法及びその装置に
より、前記鋳型をトレースに載せ、該トレイ。

を移送手段によりチャンバ内に移送あるいはチャンバ内
から取り出すようにして鋳型を直接つかまないようにす
ると共に１耐熱性シ一ル部材の使用によ抄接着剤の塗布
を不要にしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面の実施例に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係る吸引鋳造装置の吸引開始前を示す
断面図である。図において、１は箱形状の気密チャンバ
で、該気密チャンバ１け上部チャンバ２と下部チャンバ
３とに分割可能に形成されている。両チャンバ２．３の
接触面にはシール部材４が介装されている。上部チャン
バ２の上面には空気抜き孔５が形成され、該空気抜き孔
５Ｖｉ真空ポンプよりなる減圧装置（図示せず）Ｋ連通
されている。また、下部チャンバ３の下面には開口部６
が形成されている。

７は鋳型で、該鋳型７は通気性を有するセラミックシェ
ルモールド鋳型よりなり、複数の鋳造成形部８，８．・
・・と略円笥形状の湯口部９とから構成され、内部にキ
ャビティ１０を有する。尚、湯口部９は図の実施例の如
く鋳造成形部８，８．・・・と一体成形されたものでな
くともよく、別体に形成して取り付けたものでもよい。

該鋳型７は皿形状のトレイ１１に最下段の鋳造成形部８
の下面が接触した状態で載せられている。該トレイ１１
の中央部にけ湯口用開口部１２が設けられ、鋳型７の湯
口部９が当該湯口用開口部１２に挿入されている。すな
わち、鋳型７はトレイ１１に載せられた状態で、その湯
口部９を下部チャンバ３の開口部６より外部に突出させ
ている。該開口部６と前記湯口部９との間には耐熱シー
ル部材１３が介装されているが、該耐熱シール部材１３
は、セラミックファイバー等の弾性を有する耐火性繊維
材を素材とし、中央に前記湯口部９の外径より小径の孔
を有する円板形状に形成されている。該耐熱シール部材
１３Ｆｉ、上下よりトレイ１１及び下部チヤンバ３によ
り挾持され、中央の孔に鋳型７の湯口部９が圧入されて
いる。湯口部９の先端（図の実施例では下端）は溶湯炉
１４の溶湯１５中に進入している。１６ｄ移送手段で、
該移送手段１６は駆動部（図示せず）とベルト１７．１
７とフック１８．１８とから形成され、前記トレイ１１
を気密チャンバ１内に移送あるいは気密チャンバ１から
取り出す際に使用されるものである。

次に、第２図乃至第６図に基いて吸引鋳造方法を説明す
る。まず、第２図に示した如く、シールセット台１９に
耐熱シール部材１３を載せる。該シールセット台１９に
は前記下部チャンバ３の開口部６と略同径の孔２０が穿
設されている。次に、鋳型７をトレイＩＩＫその湯口部
９を湯口用開口部１２に挿入した状態で載せ、この状態
のトレイ１１を移送手段１６により吊り上げて前記シー
ルセット台１９上に移送し、湯口部９を耐熱シール部材
１３の孔に対向させて当該トレイ１１を下降させる。こ
れにより湯口部９が耐熱シール部材１３の孔に圧入され
る（第３図）。そして、再び移送手段１６によりトレイ
１１を持ち上げると、耐熱シール部材１３Ｖｉ）レイ１
１の下面及び湯口部９に圧接されて一体となり当該トレ
イ１１と共に持ち上げられる。そして、第４図に示した
如く、上部チャンバ２を下部チャンバ３−から分割した
状態の気密チャンバ１内に移送し、湯口部９を開口部６
に対向させてトレイ１１を下降させる。２１゜２１は載
置台を示す。これＫより、湯口部９が外部に突出すると
共に耐熱シール部材１３の下面が下部チャンバ３の底部
上面に圧接され、湯口部９と開口部６との間がシールさ
れる。次に移送手段１６のフック１８をトレイ１１より
外し、上部チャンバ２を下部チャンバ３に組み付けて気
密チャンバ１を組み立てる。この状態で気密チャンバ１
を溶湯炉１４上部に図示しない搬送装置により移送し、
湯口部９を溶湯１５中に進入させる。そして、真空ポン
プを作動させて気密チャンノく１内を減圧させ、これＫ
より鋳型７のキャピテイ１６も減圧し、溶湯１５を該キ
ャビティＩＯＫ吸引する。

この状態で所定時間経過後、気密チャンノく１を上昇さ
せて湯口部９を溶湯１５より離し、気密チャンバ１内を
大気圧にもどす。こ９とき、鋳型７のキャビティ１０の
未凝固の溶湯は溶湯炉１４にもどる。そして、気密チャ
ンバ１を再び載置台２１．２１の上に載せ、上部チャン
バ２を外し、第６図に示した如く、移送手段１６により
トレイ１１を持ち上げて該トレイ１１と共に鋳凰７を下
部チャンバ３内よし取り出す。

第７図及び第８図は本発明に係る吸引鋳造方法の他実施
例を示す断面図である。前記実施例と大略は同様なので
相違点のみ説明する。本実施例は前記実施例のシールセ
ット台１９を使用しない方法であり、第７図に示した如
く、耐熱シール部材１３を下部チャンバ３の開口部６の
上面に載せる。

次に第８図に示した如く鋳型７を載せ九トレイ１１を移
送手段１６により鋳型７の湯口部９が耐熱シール部材１
３の孔に入るようＫして当該トレイ１１を下降させる。

この後の手順は前記実施例と同様である（第５図、第６
図）。

〔発明の効果〕

本発明に係る方法及び装置によれば、鋳型をトレイに載
せて該トレイを移送手段により気密チャンバ内に移送す
るようにしたので、従来のように鋳型を直接つかむこと
が無く、従って、比較的強度の低い鋳型でも鋳型セット
工程において該鋳型を破損する恐れが少なく、鋳型の外
形が一様な単純形状でなくともトレイに載せて移送手段
により気密チャンバ内にセットするため位置出しが容易
となり自動化がしやすくなる。また、耐熱シール部材を
使用したため、従来の接着剤と異なり耐熱性の点から適
用温度の制限を受けることがなく吸引鋳造できる材質が
制限されず、また、接着剤の固化時間や鋳造後の鋳型取
出し後に付着残存している固化状態の接着剤を取り除く
工程等を考慮する必要がないだめ生産性が向上する。更
に、鋳造直後の高温な鋳型でもトレイに載せた状態で移
送手段により取り出すことができ、従来のような冷却時
間が不要となる。更Ｋまた、トレイの使用により鋳型セ
ット時と同様、鋳造後の鋳型取出し時、に強度の低い鋳
型の破損の恐れを少々くすることができる。

すなわち、本発明によれば、鋳型セットエ租、気密化工
程、鋳造工程及び鋳型取出し工程という吸引鋳造の一連
の工程を連続的かつ短時間のうちに行なうことができる
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る吸引鋳造装置の吸引開始前を示す
断面図、第２図乃至第６図は本発明に係る吸引鋳造方法
を説明する各工程の断面図を示し、第７図及び第８図は
他実施例の吸引鋳造方法を説明する各工程の断面図を示
す。 １・・・気密チャンバ、６・・・開口部、７・・・鋳型
、９・・・湯口部、１０・・・キャビティ、１１・・・
トレイ、１２・・・湯口用開口部、１３・・・耐熱シー
ル部材、１４・・・溶湯炉、１５・・・溶湯、１６・・
・移送手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）通気性を有する鋳型の湯口部をトレイの湯口用開
   口部に挿入して前記鋳型を該トレイに載せ、このトレイ
   を移送手段により鋳型の前記湯口部を気密チャンバの開
   口部より外部に突出させて該気密チャンバ内に移送する
   と共に、前記湯口部と前記開口部との間を耐熱シール部
   材によりシールし、前記湯口部を溶湯炉の溶湯中に進入
   させ、前記気密チャンバ内を減圧して鋳型のキャビティ
   内に溶湯を吸引して鋳造することを特徴とする吸引鋳造
   方法。
2. （２）湯口部が装備され通気性を有する鋳型と、前記湯
   口部が挿入する湯口用開口部を有し前記鋳型を載置する
   トレイと、前記湯口部が外部に突出する開口部を有し少
   なくとも二以上に分割できる気密チャンバと、前記トレ
   イを該気密チャンバ内に移送する移送手段と、チャンバ
   の前記開口部と該開口部に挿入された前記湯口部との間
   をシールする耐熱シール部材と、気密チャンバ内を減圧
   する減圧装置とを有する吸引鋳造装置。