JPH01143751A - 低圧鋳造装置とその鋳造方法 - 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〕 本発明は、るつぼ内で加熱される溶湯を加圧してキャビ
ティで成形を行なう低圧鋳造装置とその製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の低圧鋳造装置では、金型の下部に連結されるｗＪ
場供給用のストークに不活性ガス供給管を接続し、スト
ーク中の溶湯の上部に不活性ガスを供給して、酸化物の
生成や酸化燃焼を防止する手段が知られているが、キャ
ビティ内のワークが充分に凝固しないうちに、スｉ・−
り内の溶湯が先に凝固してしまったり、不活性ガス供給
管のガス漏れによって鋳造機能が停止する虞があるため
、これらを解消した技術として、例えば特開昭６２−２
４８５０号公報に示されるものがある。

この技術は、湯口を形成する部材の下端部に湯口周面で
間口する薄い通気路を周方向に複数形成し、これら通気
路に連通ずる不活性ガス吹込口に不活性ガス源を接続し
、上記薄い通気路を通して不活性ガスを供給するように
なしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述のものでは、いくら薄いとはいえ、溶
湯の通路に通気路を開口させ、しかもキャビティに溶湯
を注入する際には、不活性ガスの供給を停止することか
ら、通気路に溶湯が侵入して通気路を閉塞してしまう虞
を免れなかった。

本発明は、かかる実情を背景にしてなされたもので、不
活性ガス供給経路への溶湯の侵入を防止して、良好なワ
ークが得られる低圧鋳造装置とその製造方法を提供する
ことを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、第１発明の低圧鋳造装置は
、るつぼ内に貯溜される溶湯を加圧してストーク中を上
昇させ、ストーク上部に配置した金型のキャビティに溶
湯を充填して成形を行なう低圧鋳造装置において、前記
ストークを上部の固定ストークと下部の可動ストークと
に分割し、両ストークの突合わせ端部を弁部と弁座部と
なして、該弁部と弁座部とを密封手段で囲繞すると共に
、該密封手段に、可動ストークの下降時に離間する弁部
と弁座部間の開口を介して、溶湯上部へ不活性ガスを供
給する不活性ガス供給管を接続したことを特徴とし、第
２発明の低圧鋳造装置は、るつぼ内に貯溜される溶湯を
加圧してストーク中を上昇させ、ストーク上部に配置し
た金型のキャビティに溶湯を充填して成形を行なう低圧
鋳造ｔｉｆｆｉにおいて、前記ストークを上部の固定ス
ト−りと下部の可動ストークとに分割して、両ストーク
の突合わせ端部に球面状の弁部と弁座部とを形成し、可
動ストークの上端部と前記゛るつぼとの間に可動ストー
クを覆うベローズを周設すると共に、前記弁部と弁座部
とを密封手段で囲繞し、該密封手段に、可動ストークの
下降時に離間する弁部と弁座部間の開口を介して、溶湯
上部へ不活性ガスを供給する不活性ガス供給管を接続し
たことを特徴としている。

また、第３発明の低圧ｉ遠方法は、るつぼ内に貯溜され
る溶湯を加圧してストーク中を上昇させ、ストーク上部
に配置した金型のキャビティに溶湯を充填して成形を行
なう低圧鋳造方法において、前記ストークを上部の固定
ストークと下部の可動ストークとに分割して、両ストー
クの突合わせ端部を弁部と弁座部となし、可動スト−り
の下降時に離間する弁部と弁座部間の開口に不活性ガス
供給管を接続し、キャビティ内への充填を終了した溶湯
の湯面が可動ストークの内部に下降したのち、不活性ガ
ス供給管から前記開口を介して溶湯上部に不活性ガスを
供給し、溶湯が上昇する成形時には可動ストークを上昇
させ、突合わせ端部間の開口を閉塞して、不活性ガスの
供給を停止させることを特徴としている。

〔作　用〕

可動ストークは、溶湯の湯面が可動ストーク内にある時
に下降して弁部と弁座部間を開口し、不活性ガス供給管
から密封手段の内部に供給される不活性ガスを、弁部及
び弁座部間の開口を介して溶湯の上部空間に供給し、空
間内部の空気をパージする。

また、溶湯がストーク内を上昇または下降する際には、
可動ストークを上昇させて開口を閉塞し、ストークの内
外を遮断して、不活性ガスの供給を停止すると共に、溶
湯の流通を許容せしめる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

低圧鋳造装置１は、台板２上に固定型３と可動型４とか
らなる金型５が配置され、固定型３の下部には、金型５
内のキャビティ６に連通ずる縦方向のストーク７の上端
が接続され、該ストーク７の下端は、るつぼ８内に加熱
貯溜されるアルミ合金等の溶ＩＭ中に浸漬されている。

上記ストーク７は、上端を固定型３に接続される上部の
固定ストーク９と、下部の可動ストーク１０とに分割形
成され、突合わせ端部となる固定ストーク９の下端にシ
ール１１を周設して弁座部１２ａに、また可動ストーク
１０の上端を弁部１２ｂとなしたもので、その接合面は
、両ストーク９．１０の接合性及び芯出しを向上するた
めに、長さＪを半径とする下向きの球面Ｇの一部で形成
されている。

可動ストーク１０の上端には、周縁をクランプ１３に挟
持される上部リング１４と下部リング１５とが７ランジ
１０ａを挾んで設けられ、可動ス１ヘーク１０の外周に
は、上記上部リング１４とるつぼ８のカバープレート１
６との間に、ベローズ１７とガイドリング１８とが内外
に周設されている。

上記ベローズ１７は、カバープレート１６の開口１６ａ
を通してるっぽ８と連通し、可動ストーク１０の外周を
るつぼ８の雰囲気にして、該可動ストーク１０内の温度
を保持するもので、可動ストーク１０の上下動に連れて
伸縮する。

またガイドリング１８には、可動ストーク１゜を上下動
させる操作レバー１９が枢支され、その下端はカバープ
レート１６のガイド１ｉ１１６ｂに嵌挿されており、弁
座部１２ａと弁部１２ｂとの接合時には、ガイド溝１６
ｂに案内される可動ストーク１０の上動と、ベローズ１
７の復元力とにより、固定、可動ストーク９，１ｏの芯
出しをより一層正確に行なえるようにしている。

固定ストーク９の下部には、小径７ランジ９ａと大径７
ランジ９ｂとが設けられており、弁座部１２ａの近傍で
前記上部リング１４の内周に配置される小径７ランジ９
ａには、複数の通孔２０が形成され、その上部外周に、
上部リング１４の内周に延設したストップリング１４ａ
が離間して設けられるもので、可動ストーク１０の移動
団は、ストップリング１４ａと小径フランジ９ａ間の間
隙Ｃによって設定され、また下降限を、ストップリング
１４ａと小径フランジ９ａとの当接によって規＆＋１さ
れる。

大径７ランジ９ｂと上部リング１４との間には、ベロー
ズ２１が固定ストーク９を囲繞して設けられており、こ
れにより、大径７ランジ９ｂと、弁座部１２ａ及び弁部
１２ｂ間に、密封手段２２が構成される。

前記るつぼ８には加圧回路２３が、密封手段２２には供
給回路２４が、また金型５には置換回路２５が、それぞ
れ接続されている。

上記加圧回路２３は、るつぼ８内に加熱貯溜されるＷＪ
ＷＭをストーク７からキャビティ６内へ充填する不活性
ガスＡを加圧供給するもので、不活性ガス供給源２６に
連結される配管２７には加圧装置２８が介装され、配管
２７の端部は、るつぼ８内の溶１１１Ｍの上方に開口し
て設けられる。

供給回路２４は、ストーク７内の溶ＩＭの湯面が、可動
ストーク１０内に下降した際に、湯面の上部空間りに空
気が入って溶湯Ｍ中に混入することがないように、不活
性ガスＢを供給するもので、この不活性ガスＢは、大気
と接触することから、不活性ガスＡよりも酸化防止効果
の高い不活性ガス材料が用いられる。

上記不活性ガスＢを送給する不活性ガス供給配管２９の
端部は、固定ストーク９の大径７ランジ９ｂから密封手
段２２に開口して設けられ、該配管２９中には、不活性
ガス供給源３０から供給される不活性ガスＢを、溶ｉＭ
に近い４００℃〜６００℃程度の温度に昇温する熱交換
器３１が介装されている。

また置換回路２５は、供給回路２４から供給される不活
性ガスＢの流入を助長し、上部空間りやキャビティ６内
をより高密度のガス雰囲気とするために、これらに残留
する空気を吸引排気するためのもので、モータ３２に駆
動される真空ポンプ３３と金型５とを連結する配管３４
中には、熱交換器３５が介装されている。

この熱交換器３５は、ストーク７やキャビティ６から吸
引される空気が、４００℃〜５００℃程度の高温に達す
ることから、この空気を常温程度の約り０℃〜３０℃程
に落して真空ポンプ３３を保護するために設けられる。

次に上記のように構成した本実施例の作用を、第３図の
タイムチャートを参照して説明する。

ストーク７内の溶湯Ｍ１７）場面が可動ストーク１０内
に位置し、キャビティ６に溶！ｉｉＭが充填されない金
型５の型締め時には、可動ストーク１０が、小径７ラン
ジ９ａにストップリング１４ａが当接する下降限位置に
あり、弁座部１２ａと弁部１２ｂ間が開口していて、不
活性ガス供給配管２９がらの不活性ガス８が、密封手段
２２の通孔２０を通して、上記開口から、溶ＩＭの上部
空間りとキャビティ６とに連続供給されている。

不活性ガスＢの供給と共に置換回路２５がＯＮすると、
可動ストーク１０が上動し、弁座ａｌｓ１２ａに弁部１
２ｂが着座して不活性ガスＢの供給を遮断し、供給回路
２４がＯＦＦとなって、キャビティ６から残留空気及び
不活性ガスＢが排出される貞空引きが行なわれる。

次に、加圧回路２３がＯＮＬ、て、不活性ガス八がるつ
ぼ８に供給され、るつぼ８内のｌｉＭがストーク７から
キャビティ６に注入されて行き、充填及び凝固を完了す
る。

そして、１！）固完了ののちに、加圧回路２３をＯＦＦ
して不活性ガスＡの加圧供給を停止すると、固定型３の
下端から切離される溶ＩＭがストーク７内を下降して行
き、排気を完了して、溶ＩＭの場面が可動ストーク１０
内に下がると、可動スト一り１０を下動して弁座部１２
ａと弁部１２ｂ間を開口させ、供給回路２４をＯＮＬ／
て、密封手段２２の通孔２０から開口を介し、溶ｓＭの
上部空間りに不活性ガス８を供給する。

不活性ガスＢの供給は、金型５を離型して、キャビティ
６からワークＷを取出しする際にも連続して行なわれ、
溶′ｌＡＭ内への空気の混入が防止されるもので、ワー
クＷの取出し後に型開めして、成形の１工程を終了する
。

従って、溶湯の注入時には、不活性ガスの供給口となる
弁座部１２ａと弁部１２ｂ闇の開口を閉塞して溶ＩｉＭ
の侵入を防ぎ、不活性ガス供給経路を確保するので、酸
化物の生成や酸化燃焼を防止して、良好なワークを得る
ことができる。

また上記実施例では、キャビティ６に置換回路２５を接
続し、キャビティ６と上部空間り内の残留空気を排出し
て、不活性ガスＢの充填密度を高めるようにしたが、特
に初回の成形を行なう際に、キャビティ６内に残留する
空気の排出に効果があり、２回目以後の成形には、スト
ーク７の上部空間りから固定型３に不活性ガスＢが排出
されるため、空気が侵入しにくく、置換回路２５による
吸引を必ずしも要しないが、いずれに拘らず供給回路２
４との併用を妨げるものでない。

尚、木実準例の弁部と弁座部は、上記実施例と反対に、
上向きの球面の一部で形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、第１及び第３発明では、ストーク
を上部の固定ストークと下部の可動ストークとに分割し
、両ストークの突合わせ端部を弁部と弁座部となして、
該弁部と弁座部とを密封手段で囲繞すると共に、該密封
手段に、可動ストークの下降時に離間する弁部と弁座部
間の開口を介して、溶湯上部へ不活性ガスを供給する不
活性ガス供給管を接続し、キ１νビテイへの溶湯の注入
時には、両ストークの接続により、弁部と弁座部間を閉
塞し、不活性ガスの供給を停止して溶湯の流通を円滑に
ならしめると共に、溶湯の加圧を解除した際には、両ス
トーク間の開口から、ストーク内部の溶湯の上部空間に
不活性ガスを供給するので、不活性ガス供給経路へ溶湯
が侵入することがなくなり、溶湯の酸化を確実に防止し
て、良好なワークを得ることができる。

また第２発明では、第１発明の構成に加えて、固定スト
ークと下部の可動ストークとの突合わせ端部に、球面状
の弁部と弁座部とを形成し、可動ス］・−りの上端部と
るつぼとの間に可動ストークを覆うベローズを周設した
ので、固定ストークと、これに上下動する可動ストーク
との芯出しと接合性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は低圧鋳造装置の
要部断面正面図、第２図は低圧鋳造装置に加圧回路と供
給回路と置換回路を接続した系統図、第３図はタイムチ
ャートである。 １・・・低圧鋳造装置　　３・・・固定型　　４・・・
可動型　　５・・・金型　　６・・・キャビティ　　７
・・・ストーク　　８・・・るつぼ　　９・・・上部の
固定ストーク９ａ・・・小径７ランジ　　９ｂ・・・大
径フランジ１０・・・下部の可動ストーク　　１２ａ・
・・弁座部１２ｂ・・・弁部　　１４・・・上部リング
　　１４ａ・・・ストップリング　　１６・・・カバー
プレート１７・・・ベローズ　　１８・・・ガイドリン
グ　　２０・・・通孔　　２１・・・ベローズ　　２２
・・・密封手段２３・・・加圧回路　　２４・・・供給
回路　　２５・・・置換回路　　２６．３０・・・不活
性ガス供給源２９・・・不活性ガス供給配管　　Ａ、Ｂ
・・・不活性ガス　　Ｃ・・・ストップリング１４ａと
小径７ランジ９８間の間隙　　Ｄ・・・上部空間　　Ｇ
・・・球面Ｍ・・・溶湯　　Ｊ・・・半径長さ 舟Ｉ因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、るつぼ内に貯溜される溶湯を加圧してストーク中を
   上昇させ、ストーク上部に配置した金型のキャビティに
   溶湯を充填して成形を行なう低圧鋳造装置において、前
   記ストークを上部の固定ストークと下部の可動ストーク
   とに分割し、両ストークの突合わせ端部を弁部と弁座部
   となして、該弁部と弁座部とを密封手段で囲繞すると共
   に、該密封手段に、可動ストークの下降時に離間する弁
   部と弁座部間の開口を介して、溶湯上部へ不活性ガスを
   供給する不活性ガス供給管を接続したことを特徴とする
   低圧鋳造装置。 ２、るつぼ内に貯溜される溶湯を加圧してストーク中を
   上昇させ、ストーク上部に配置した金型のキャビティに
   溶湯を充填して成形を行なう低圧鋳造装置において、前
   記ストークを上部の固定ストークと下部の可動ストーク
   とに分割して、両ストークの突合わせ端部に球面状の弁
   部と弁座部とを形成し、可動ストークの上端部と前記る
   つぼとの間に可動ストークを覆うベローズを周設すると
   共に、前記弁部と弁座部とを密封手段で囲繞し、該密封
   手段に、可動ストークの下降時に離間する弁部と弁座部
   間の開口を介して、溶湯上部へ不活性ガスを供給する不
   活性ガス供給管を接続したことを特徴とする低圧鋳造装
   置。 ３、るつぼ内に貯溜される溶湯を加圧してストーク中を
   上昇させ、ストーク上部に配置した金型のキャビティに
   溶湯を充填して成形を行なう低圧鋳造方法において、前
   記ストークを上部の固定ストークと下部の可動ストーク
   とに分割して、両ストークの突合わせ端部を弁部と弁座
   部となし、可動ストークの下降時に離間する弁部と弁座
   部間の開口に不活性ガス供給管を接続し、キャビティ内
   への充填を終了した溶湯の湯面が可動ストークの内部に
   下降したのち、不活性ガス供給管から前記開口を介して
   溶湯上部に不活性ガスを供給し、溶湯が上昇する成形時
   には可動ストークを上昇させ、突合わせ端部間の開口を
   閉塞して、不活性ガスの供給を停止させることを特徴と
   する低圧鋳造方法。