JPS6257754A

JPS6257754A - 鋳造方法及びその装置

Info

Publication number: JPS6257754A
Application number: JP19715485A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Hayashi; 芳郎林; Masahiro Taguchi; 田口　正浩
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1987-03-13

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〕本発明は差圧を利用して注湯する鋳造方法及び鋳造装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

差圧を利用して鋳型内に注湯する鋳造方法は、溶湯の酸
化が少なく、ノロや空気の巻き込みも少ないので比較的
品質の優れた製品が得られ、また鋳造の自動化も容易な
ことから多く利用されている。このような鋳造方法とし
ては低圧鋳造法や吸引鋳造方法などがあり１例えば低圧
鋳造法では、第６図に示すような溶湯保持るつぼ２７と
該るつぼ２７の口部を塞ぐための密閉用ふた２６と、下
端が溶湯中にあり、ふた２８を貫いて突出している給湯
管２５と、給湯管２５の上端開口上に設けられた上金型
２１と下金型２２とからなる鋳型と、るつぼ２７に接続
された加圧ガスの導入管２８を基本的に備えてなる低圧
鋳造装置が用いられ、ふた２６により密閉された溶湯保
持るつぼ２７内に導入管２９から圧縮空気などの加圧ガ
スを送り込み、該るつぼ２７内の溶湯面に比較的小さい
、例えば０．１５〜０．７　Ｋｇ／　ｃ　ｍ″程度圧力
を加えると、溶湯中に挿入されている給湯管２８だけが
該るつぼ２７の外に開放されているため、該給湯管２５
内を溶湯が静かに上昇し、その上端に′ＩＥ接して置か
れた上金型２１と下金型２２とからなる鋳型のキャビテ
ィ２３に充てんされる。そして該キャビティ２３内の溶
湯が冷却されて凝固するまで加圧を保持しておき、凝固
した後、圧力を除くと下金型２２の湯口２４から下はま
だ溶けたままなので、溶湯は給湯管２５内を下降して上
記溶湯保持るつぼ２７内に戻る。ついで上記上金型２１
と下金型２２を開いて製品を取り出すことにより目的と
する鋳物が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、溶湯がマグネシウムのような非常に酸化
されやすい材料の場合は、溶湯保持るつぼ内の溶湯の表
面が空気と接触すると著しく酸化され、更に給湯管内の
溶湯の表面も、加圧状態をといたときや鋳物を鋳型から
取り出したとき空気に触れるため酸化される。そしてそ
の酸化物が続けて＃ＰＩ造する製品に混入するため、製
品の品質が低下するという問題がある。

そのため、このような溶湯の酸化の問題の解決が望まれ
ており、溶湯保持るつぼ内の溶湯の表面は、例えば六フ
ッ化イオウガスのような不活性ガスを該容器内に送り込
んだり、該溶湯の表面をフラックスで覆ったりして、溶
湯の表面を空気から遮断している。しかし、給湯管内の
溶湯の場合は、該給湯管の下方が溶湯内に挿入され、上
端が鋳型の湯口に接続されているため、上記の溶湯保持
るつぼ内の溶湯の場合とは異なって不活性ガスなどでそ
の表面を覆うことは簡単にはできず、依然として溶湯が
酸化されるという問題が残っている。

本発明は、上記問題点を解決するためのもので、給湯管
内の溶湯を不活性ガスで覆うことにより該溶湯の酸化を
防止する鋳造方法及び鋳造装置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〕

本発明の鋳造方法は、差圧を利用して溶湯保持容器から
給湯管を通して鋳型内に溶湯を供給する鋳造方法におい
て、給湯管内の溶湯の表面」；に不活性ガスを吹き込む
ことを特徴とする。

更に、本発明は、差圧を利用して溶湯保持容器から給湯
管を通して鋳型内に溶湯を供給し。

鋳造する鋳造装置において、給湯管内に不活性ガスの吹
き込み口を備えたことを特徴とする鋳造装置をも提供す
るものである。

本発明は、給湯管内に設けた吹き込み口から給湯管内に
不活性ガスを吹き込むことにより、該給湯管内の溶湯の
表面を不活性ガスで覆って空気から遮断し、溶湯の酸化
を防［ヒするものであり、低圧鋳造方法や吸引鋳造方法
など差圧を利用して鋳型内に溶湯を給湯管を通して供給
する鋳造方法に適用することができるものである。

本発明において、給湯管内に吹き込む不活性ガスは、鋳
込む溶湯を冷却しないようにするため、加熱しておくこ
とが好ましい。

また、本発明に用いる不活性ガスは、特に限定されない
が、溶湯の表面を覆い、空気を遮断するために用いるた
めなるべく比重の大きい不活性ガスを用いるとよく、例
えば六フッ化イオウガスなどが挙げられる。

不活性ガスの吹き込み口は、給湯管内に設けるが、その
径方向の位置は特に限定されず、該給湯管の中心部でも
壁面でもよい、また、鎖管の長さ方向の位置も特に限定
されないが、溶湯を元に戻したときの溶湯の表面の上部
となるような位置とすると、溶湯な元に戻したとき不活
性ガスを吹き込んでも溶湯の表面を乱さず、溶湯の表面
を確実に不活性ガスで覆うことができる。また、該吹き
込み口は、溶湯が該吹き込み口に流れ込むのを防止する
ため、多数の微細な孔からなる口とするのが好ましい。

その材質は特に限定されないが、例えば使用する溶湯に
ぬれない多孔性セラミックスなどが挙げられる。

〔作　用〕

差圧を利用して溶湯保持容器から給湯管を通して鋳型内
に溶湯を供給する鋳造方法において、例えば鋳型内に供
給した溶湯が凝固したのち、未凝固の溶湯を保持容器内
に戻す直前に給湯管内に不活性ガスを吹き込むことによ
って該給湯管内の溶湯の表面を不活性ガスで覆って空気
と遮断するため、溶湯が酸化されやすい金属であっても
酸化されずに鋳造することができる。そして、吹き込む
不活性ガスを加熱しておくと該不活性ガスが溶湯を冷却
しないため鋳造サイクルの時間に影響を与えずに鋳造す
ることができる。

一方、差圧を利用して溶湯保持容器から給湯管を通して
鋳型内に溶湯を供給し、鋳造する鋳造装置の給湯管内に
不活性ガス吹き込み用の吹き込み口を備えたため、該給
湯管内に不活性ガスを容易に吹き込むことができる。ま
た、上記吹き込み口を多数の微細な孔からなるものとす
ることにより、溶湯が該吹き込み口に入ることを防止す
ることができる。

〔実施例〕

本発明を一実施例により図面を参照して説明する。

本実施例の低圧鋳造装置は、第１図の断面模式図に示す
ように、上金型ｌと下金型２とからなる鋳型を有し、該
鋳型は該上下金型により形成された製品キャビティ３と
湯口４を有している。下金型２の下部の湯口４にはスト
ーク５が接続され、該ストーク５の下部は、密閉用ふた
６とるつぼ７により構成された溶湯保持容器内の溶湯８
中にふた６を通して挿入されている。

該るつぼ７には該るつぼ７内を加圧するための空気又は
他のガスを送り込むための導入管９が接続されている。

そして、上記ストーク５には、該ストーク５内に不活性
ガスを吹き込むための多孔性セラミックスからなる吹き
込み口１０を先端に有する軟管１１が、該吹き込み口ｌ
Ｏが加圧しないときの溶湯８の表面の上部で、かつスト
ーク５の中心に位置するように接続されている。そして
該軟管１１には、図示しないが、吹き込む不活性ガスの
流れを制御するための開閉バルブ及び圧力調節器等が接
続されている。

次に、上記の低圧鋳造装置を使用して鋳造工程を説明す
る。密閉したるつぼ７内の空隙部１２に導入管９から六
フッ化イオウなどの不活性ガスを送り込むことにより、
るつぼ７内のマグネシウムなどの溶湯８の表面に圧力を
加えると。

第２図に示すように溶湯８はストーク５内を静かに上昇
し、キャビティ３内に充てんされる。

このとき、軟管１１に接続した図示しない開閉バルブは
閉じてあり、そして軟管１１の先端の吹き込み口１０が
多数の微細な孔からなっているため、溶湯８は該軟管１
１内には入らない、この状態で密閉したるつぼ７内の空
隙部１２の圧力を保持していると、第３図に示すように
キャビティ３内の溶湯が凝固しはじめる０図中、１３は
凝固部分を示す０次に、キャビティ内の凝固部分１３が
キャビティ３内を満した時点で、軟管１１に接続した図
示しない開閉バルブを開き、六フッ化イオウガスなどの
ような不活性ガスを加熱して、吹き込み口１０よりスト
ーク５内に吹き込むと、ＥｆＳ４図に示すように不活性
ガス１４がストーク５内に溶湯中を上昇し、キャビティ
３内の凝固部分１３の下の湯口４にたまり、更に、不活
性ガス１４を吹き込み続けると、該不活性ガス１４がス
トーク５内を上から下へしだいに満たし、ストーク５内
の溶湯は該不活性ガス１４によって覆われる。この状態
で溶湯８を押し上げていた圧力を解除すると第５図に示
すようにストーク５内の溶湯の表面の位置はるつぼ７内
の溶湯８の表面の位置とほぼ同じ位置になり、ストーク
５内は不活性ガス１４で満たされる。なお、ス）−り５
内の溶ＷＪＩ８は表面が不活性ガスで覆われていればよ
いため、該不活性ガスの比重が空気より十分大きく、ス
トーク５内の溶湯８上にたまっているようであれば、該
ストーク５内に吹き込む不活性ガス１４の吹き込み量を
小さくするか又は止めてもよい、そして次に、上金型ｌ
と下金型２を開いて鋳物を取り出して、−鋳造工程が完
了する。この型開きした時ストーク５は大気に完全に解
放されるが、ストーク５内の溶７＄！８の表面は不活性
ガスで覆われているため、空気から遮断され、酸化され
ることはない、また、加熱した不活性ガスを吹き込むた
め、ストーク５内の溶湯８を冷却しないので、次の鋳込
みに影響を与えない。

なお、溶湯がマグネシウムの場合は、不活性ガスとして
六フッ化イオウガスを用いるとよく、金属の種類によっ
て不活性ガスを選択することが望ましい。

上記したようにしてマグネシウム合金を低圧鋳造したと
ころ、溶湯は全く酸化されず、高品質のマグネシウム合
金鋳造品が得られた。

〔発明の効果〕

本発明は、上記したように差圧を利用して給湯する鋳造
装置の給湯管に不活性ガスの吹き込口を設け、鋳型内に
給湯し、溶湯が凝固したのち、不活性ガスを該吹き込み
口から給湯管内に吹き込むことにより、給湯管内の溶湯
の表面を不活性ガスで覆い、空気を遮断するため、溶湯
がマグネシウムのような特に醸化されやすい金属であっ
ても溶湯は全く酸化されず、その結果、高品質の鋳造品
を得ることができる。

更に、Ｍ造後の製品と一体となっている基部、湯口部と
いった不要部分も酸化物が混じることなく清浄であるた
め、戻し材の品質も向丘させることができる。

更に、本発明は、差圧を利用して給湯管を介して給湯し
て鋳造する方法及び装置に適用するものであるから低圧
鋳造法、吸引鋳造法など及びそれらの装置に適用でき、
適用範囲の広いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の無加圧時の低圧鋳造装置の
断面模式図、第２図は本発明の一実施例の給湯後の低圧鋳造装置の断
面模式図、第３図は本発明の一実施例の凝固時の低圧鋳造装置の断
面模式図、第５図は本発明の一実施例の鋳込み完了時の低圧鋳造装
置の断面模式図、第６図は従来の低圧鋳造装置の断面模式図を表わす。図中、１．２１・・・上金型　　　　　２．２２・・・下金型
３．２３・・・キャビティ　　　４，２４・・・湯口５
・・・ストーク　　　　　　６，２８・・・ふた７、２
７・・・るつぼ　　　　　８，２８・・・溶湯９．２９
・・・導入管　　　　　１０・・・吹き込み口１１・・
・軟管　　　　　　　　１２・・・空隙部１３・・・、
・・・・・・凝固部分　　　　１４・・・不活性ガス特
許出願人　トヨタ自動車株式会社（ほか１名）第１図第２図　　　　　　第３１゛１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）差圧を利用して溶湯保持容器から給湯管を通して
鋳型内に溶湯を供給する鋳造方法において、給湯管内の
溶湯の表面上に不活性ガスを吹き込むことを特徴とする
鋳造方法。
（２）吹き込まれる不活性ガスが加熱されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
（３）差圧を利用して溶湯保持容器から給湯管を通して
鋳型内に溶湯を供給し、鋳造する鋳造装置において、給
湯管内に不活性ガスの吹き込み口を備えたことを特徴と
する鋳造装置。
（４）吹き込み口が多数の微細な孔からなることを特徴
とする特許請求の範囲第３項記載の装置。