JPS626750A - 竪形ダイカスト法 - Google Patents

竪形ダイカスト法

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JPS626750A
JPS626750A JP14430785A JP14430785A JPS626750A JP S626750 A JPS626750 A JP S626750A JP 14430785 A JP14430785 A JP 14430785A JP 14430785 A JP14430785 A JP 14430785A JP S626750 A JPS626750 A JP S626750A
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sleeve
molten metal
runner
vertical
counter
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JP14430785A
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Jiyunichi Yotsuka
四日 淳一
Atsushi Oota
厚 太田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は竪形ダイカスト装置及びその方法に関するもの
である。
〔従来の技術〕
竪形スリーブを用いるダイカスト法及び溶湯鍛造法の一
種である竪形ダイカスト法は、鋳造時に鋳造品への空気
の巻き込みが少なく、またスリーブが竪形のだめスリー
ブ内でノロが上方に浮上し、キャビティ内に入りにくい
などの点から鋳造品に欠陥が少なく、高強度が得られる
鋳造法として利用されている。
ところで、鋳造する際にスリーブ内に溶湯を供給する方
法は、スリーブが横形でも竪形でも、溶湯をラドルによ
り溶解炉から汲み上げるという方法が一般的である。し
かし、このような方法では溶湯とともに溶解炉内溶湯表
面のノロをも同時に汲み上げてしまうことがある。竪形
スリーブの場合、このノロは大部分がスリーブ内で浮上
するが、微細なものは浮上する前にキャビティ内へ流れ
込んでしまい、従来品よりさらに高品質の製品を得よう
とする場合、障害となる恐れがある。また、ラドルによ
り溶解炉内溶湯が撹乱されるので溶湯の酸化が促進され
、成分が変化する。また、スリーブ内に溶湯を供給する
際に、スリーブ内に空気があるため、溶湯の酸化や空気
の巻き込みが生じる。更に製品重量が変わった場合、そ
れに応じて適当な大きさのラドルに換えなければならな
いなどの問題がある。
上記したような問題点を解決するためにいくつかの技術
が開発されている。例えば、溶湯中にノロを巻き込まな
いようにするため、ラドルを用いないで溶湯を供給する
方法として低圧鋳造法のように溶湯保持炉の溶湯表面を
空気、不活性ガスなどにより加圧して溶湯を竪形スリー
ブ内に押し上げる方法が特開昭56−19962号に記
載されている。また、溶湯への空気の巻き込みを防止す
るため、キャビティ及びスリーブ内を減圧にしてスリー
ブ及びキャビティ内の空気を反応性ガスと置換する方法
が特開昭55−8382号に記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記したよりな溶湯を加圧した空気、不
活性ガスなどによりスリーブ内に押し上げる方法はノロ
が溶湯に混入する心配はないが、スリーブ内に空気が残
っているため溶湯に空気を巻き込む恐れがある。また、
反応性ガスを用いる方法は空気の巻き込み等の問題はな
いが溶湯を供給する際の問題が解決されたとは言い難く
、また反応性ガスを用いるためコスト高の原因となる。
本考案は溶湯へのノロや空気の巻き込み、溶湯の酸化等
の問題を解決するためのもので、欠陥がなく、強度が優
れた製品が得ることのできる竪形ダイカスト装置及びそ
の方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〕
本発明の竪形ダイカスト装置は、金型と竪形スリーブを
有する竪形ダイカスト装置において、該金型のキャビテ
ィと該竪形スリーブとの連通路の開閉手段と、該スリー
ブをシールできるプランジャーチップ及びカウンターチ
ップと、該スリーブと溶解炉をつなぐ湯道と、該湯道の
スリーブ開口部より上方に開口した、該スリーブ内を減
圧する減圧機構とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、金型と、プランジャーテップ及びカウ
ンターチップを有する竪形スリーブを用いる竪形ダイカ
スト法において、金型のキャビティと竪形スリーブとの
連通路を閉じ、該スリーブの下部をカウンターチップで
シールし、該スリーブの上部をプランジャーチップでシ
ールし、次いで該カウンターチップと該プランジャーチ
ップの間のスリーブ内を減圧することによって該スリー
ブと溶解炉をつなぐ湯道を道して溶湯を該スリーブ内に
供給し、次いで上記連通路を開き、上記カウンターチッ
プ及びプランジャーチップによりスリーブ内の溶湯をキ
ャビティ内に入れ、加圧鋳造することを特徴とする竪形
ダイカスト法をも提供するものであるQ本発明は、カウ
ンターチップとプランジャーチップの間のスリーブ内を
減圧し、溶湯を溶解炉から吸い上げて該スリーブ内に供
給するため、カウンターチップとプランジャーチップは
スリーブとのすき間をなくしてスリーブをシールするこ
とが必要である。そのため、銅ベリリウム(Cu−Be
 )合金からなるプランジャーテップ及びカウンターチ
ップを用いることが好ましい。
金型のキャピテイと該竪形スリーブとの連通路の開閉手
段は特別に設けずに、カウンターチップで兼ねることも
できる。例えば、カウンターチップの上面を該連通路の
スリーブ開口部の上方に位置させると、スリーブ下部の
カウンターチップと上部のプランジャーチップの間のス
リーブとキャビティとがカウンターチップにより遮断さ
れる。
溶湯を溶解炉からスリーブに吸い上げる湯道は溶湯が冷
却されないように例えばセラミックス等から々る断熱材
により保温すると良い。
スリーブ内に溶湯を吸い上げるために必要な減圧度ΔP
 (mmH? )は溶解炉内溶湯面からの湯道のスリー
ブ開口部の高さh(mm )と溶湯の密度により決まり
、溶湯がアルミニウムを主体とする合金の場合、次式 %式% で求まる。減圧度ΔPより大きく減圧すれば溶湯がスリ
ーブ内に容易に流入する。溶湯面からの湯道のスリーブ
開口部の高さhは鋳造装置と溶解炉の位置関係及び減圧
度により適当な値を選択すればよい。時間tの量減圧し
、その後減圧を解除して大気に開放することにより余分
な溶湯は溶解炉へ戻り、必要な溶湯量が得られる。時間
tを制御することによりスリーブ内に吸い上げる溶湯量
を制御することができる。また、溶湯量は摺動可能なカ
ウンターチップの上面と湯道のスリーブ開口部の下部と
で区切られる竪形スリーブの容量により制御することも
できる。
湯道は傾斜させて竪形スリーブに取り付けるとよく、湯
道と竪形スリーブとの角度は、該角度が70°より大き
い場合は減圧を解除した時に湯道内の溶湯が溶解炉へ戻
りにくく、30°より小さい場合は鋳造装置と溶解炉が
接近し過ぎることになり、装置製作上困難であるため、
30〜70°とするのが好ましい。
〔作  用〕
金型と竪形スリーブを有する竪形ダイカスト装置におい
て、金型のキャビティと竪形スリーブとの連通路を閉じ
、該スリーブの上部をプランジャーチップで該スリーブ
の下部をカウンターチップでシールすることにより該ス
リーブ内を減圧することができる。該スリーブは湯道に
より溶解炉とつながれているため該スリーブ内を減圧す
ることにより溶湯を該スリーブ内に吸い上げることがで
きる。減圧機構を該湯道のスリーブ開口部より上方に開
口しているため溶湯は減圧機構には入らない。そして該
プランジャーチップと該カウンターチップにより加圧鋳
造できる。プランジャーチップとカウンターチップに銅
ベリリウム(Cu −Be )合金を用いるためスリー
ブとの間のすきまをなくすことができ、スリーブをシー
ルできる。
〔実 施 例〕
本発明を実施例により図面を参照して説明する0 実施例1 竪形ダイカスト装置は、第1図に示すように金型1と該
金型1内にほぼ鉛直に組み込まれたスリーブ2とからな
り、スリーブ2は金製1のキャビティ3とゲート4で連
通している。また、スリーブ2の下部にはスリーブをシ
ールできる銅ベリリウム合金からなるカウンターチップ
5があり、上下に摺動できる。スリーブ2の上部にはス
リーブをシールできる銅ベリリウム合金からなるプラン
ジャーチクプロがあり、上下に摺動可能である。湯道7
は下端が溶解炉8の溶湯9中に開口し、上端がスリーブ
2に開口し、スリーブ2と約60の角度をなしている。
更に、スリーブ2には一端が図示しない真空ポンプにつ
ながった排気管10が湯道7のスリーブ開口部の上方に
開口している。図中、11はノロである。
との竪形ダイカスト装置により鋳造する方法を説明する
。まず、カウンターチップをゲート4をふさぐよう位置
させ、ゲート4をスリーブ2から遮断し、そしてプラン
ジャーチップ6をスリーブ2の上部の排気管10の開口
部の上方に配置する。次いで真空ポンプを作動させ、カ
ウンターチップ5とプランジャーチップ6の間のスリー
ブ内を減圧する。するとスリーブ2につながった湯道7
の下端が溶解炉8の溶湯9中に開口しているため、第2
図に示すように溶湯9が湯道7を通って吸い上げられ、
スリーブ2内に流れ込む。この時、湯道7の下端は溶湯
内部に位置しているため、溶湯表面に浮いているノロは
吸い上げる溶湯には巻き込まれない。一定時間減圧して
スリーブ2内に所定量の溶湯を入れ、減圧を解除すると
余分な溶湯は湯道7を通りて溶解炉8内へ戻る。次に、
第3図に示すよう忙プランジャーチップ6とカウンター
テラ゛  プ5を下降させ、カウンターチップ5で閉じ
られていたゲート4を開き、キャビティ6内に溶湯を充
てんし、そしてプランジャーチップ6とカウンターチッ
プ5により加圧する。キャビティ4内の溶湯が冷却され
て凝固した後、製品を外へ取り出す。
実施例2 実施例1と同様の竪形ダイカスト装置を用い、第4図a
)に示すようにカウンターチップ5でゲート4を閉ざし
、プランジャーチップ6を排気管10の上方に配置し、
排気管10につながった図示しない真空ポンプを作動さ
せ、スリーブ2内を減圧して溶湯9を湯道7を通してス
リーブ2内に入れる。所定量の溶湯がスリーブ2内忙入
った時点で、第4図b)に示すように減圧を解除せずに
、プランジャーチップ6を下降させ、排気管7を遮断し
、引き続きプランジャーチップを下降させることにより
所定量の溶湯をスリーブ2内に入れる。そして湯道7中
の残溶湯はプランジャーテップの上部が大気に開放され
ているため溶解炉へ戻る。次いで、第4図C)に示すよ
うにカウンターチップ5を下降させてゲート4を開き、
溶湯を図示しないキャビティ内へ入れ、プランジャーチ
ップ6とカウンターテップ5で加圧し鋳造する。このよ
うKすると、スリーブ内に空気が入らないため溶湯中の
ガスが脱気されやすい。
実施例5 実施例1と同様の整形鋳造装置を用い、第5図a)に示
すようにプランジャーチップ6を排気管10の上方に配
置し、カウンターチップ5を、カウンターチップ5と湯
道7のスリーブ開口部下端とで決定されるスリーブの容
量が所定量となる位置に配置し、排気管10につないだ
図示しなり真空ポンプを作動させ、スリーブ2内を減圧
にして溶湯9を吸い上げる。溶湯9が湯道7のスリーブ
開口部下端を越えてスリーブ2内に入ったら減圧を解除
する。第5図b)に示すように湯道7のスリーブ開口部
下端を越えて入ったスリーブ2内の溶湯は湯道7中の溶
湯とともに図示しない溶解炉へ戻り、スリーブ2内には
所定量の溶湯が残る。以後実施例1と同様に溶湯をキャ
ビティに充てんし、加圧鋳造して製品を得る。
試験例 実施例1と同様にして鋳造した製品の品質を調べた。比
較例として溶湯をラドルを用いて供給した以外は実施例
と同様にして鋳造した製品の品質を調べた・。
ノロかみによる不良率を第6図に示す。実施例の鋳造品
のノロかみ不良率は0.7%で比較例の1%に比べて低
い値であった。
製品を加熱したときに内部ガスによって表面がふくれる
というブリスター発生率を調べた結果を第7図に示す。
実施例のブリスター発生率は2.6LSで比較例の4.
3チに比べてかなり低くかった。
また、溶湯(JISAC8A)を24時間保持した後、
溶湯中のMP(マグネシウム)減少量を調べた。結果を
第8図に示す。実施例は溶湯中の力減少量が0.15%
で比較例の0.25%に比してかなり小さく、合金の成
分が安定していたO〔発明の効果〕 本発明は、上記したように竪形スリーブ内を減圧して溶
湯を該スリーブ内に吸い上げて静かに供給するため、溶
湯へのノロの巻き込み及び空気の巻き込みが防止される
とともに溶湯が酸化されに<<、また溶湯中のガスが抜
けやすい。
更に、ラドルによる溶解炉内の溶湯の撹乱がないため、
溶湯の酸化が促進されず、溶湯の成分組成が安定してい
る。その結果、欠陥が少なく高強度の高品質鋳造品が得
られる。
更に、製品重量が変わっても、ラドルを使用しないため
ラドルの交換の必要がなく、工数を低減できる。
更にまた、湯道内の注湯バリが金型上に落下しないので
1シ11ツ)毎に型面上を清掃する必要がなく、工数の
低減ができる。更に、カウンターチップの位置の設定や
減圧度及び減圧時間の制御により供給する溶湯量の制御
ができるので鋳造の自動化が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1の竪形ダイカスト装置の断面図、 第2図は実施例1の給湯中の竪形ダイカスト装置の断面
図、 Igs図は実施例1の加圧鋳造中の竪形ダイカスト装置
の断面図、 第4図a)は実施例2の給湯中を示す竪形ダイカスト装
置の模式図、第4図b)は実施例2の給湯終了を示す竪
形ダイカスト装置の模式図、第4図C)は実施例2の加
圧鋳造を示す竪形ダイカスト装置の模式図、 第5図a)は実施例3の給湯中を示す竪形ダイカスト装
置の模式図、第5図b)は実施例3の給湯終了を示す竪
形ダイカスト装置の模式図、第6図は実施例と比較例の
ノロかみ不良率を示すグラフ、 第7図は実施例と比較例のブリスター発生率を示すグラ
フ、 第8図は実施例と比較例の溶湯中のM2減少量を示すグ
ラフを表わす。 図中、 1・・・金型      2・・・スリーブ3・・・キ
ャビティ   4・・・ゲート5・・・カウンターテッ
プ  6・・・プランジャーチップ7・・・湯道   
   8・・・溶解炉9・・・溶湯      10・
・・排気管11 ・・・ノ ロ・ 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金型と竪形スリーブを有する竪形ダイカスト装置
    において、該金型のキャビティと該竪形スリーブとの連
    通路の開閉手段と、該スリーブをシールできるプランジ
    ャーチップ及びカウンターチップと、該スリーブと溶解
    炉をつなぐ湯道と、該湯道のスリーブ開口部より上方に
    開口した、該スリーブ内を減圧する減圧機構とを備えた
    ことを特徴とする竪形ダイカスト装置。
  2. (2)銅ベリリウム(Cu−Be)合金からなるプラン
    ジャーチップ及びカウンターチップを用いることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の竪形ダイカスト装置
  3. (3)金型と、プランジャーチップ及びカウンターチッ
    プを有する竪形スリーブを用いる竪形ダイカスト法にお
    いて、金型のキャビティと竪形スリーブとの連通路を閉
    じ、該スリーブの下部をカウンターチップでシールし、
    該スリーブ部の上部をプランジャーチップでシールし、
    次いで該カウンターチップと該プランジャーチップの間
    のスリーブ内を減圧することによって該スリーブと溶解
    炉をつなぐ湯道を通して溶湯を該スリーブ内に供給し、
    次いで上記連通路を開き、上記カウンターチップ及びプ
    ランジャーチップによりスリーブ内の溶湯をキャビティ
    内に入れ、加圧鋳造することを特徴とする竪形ダイカス
    ト法。
JP60144307A 1985-07-01 1985-07-01 竪形ダイカスト法 Expired - Lifetime JPH0679759B2 (ja)

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JPH0679759B2 JPH0679759B2 (ja) 1994-10-12

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