JPH02274364A

JPH02274364A - 真空鋳造法

Info

Publication number: JPH02274364A
Application number: JP9294289A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ota; 厚太田; Shigeki Tamura; 茂樹田村; Hirokazu Onishi; 宏和大西; Minoru Uozumi; 稔魚住
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-11-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JP2687570B2

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、鋳型内を減圧して鋳造欠陥を防止するように
した真空鋳造法に関する。

［従来の技術〕溶融金属を鋳型内に圧入して鋳物を製造する方法におい
て、溶融金属を鋳型のキャビティ内に注湯する際に、キ
トビティ等内に残存しているガスは、鋳型の分割面のガ
ス汰ぎベントからある程度は放出されるが、相当量のガ
スは残る。このガスは鋳物中に巻き込まれて巣となり、
鋳物に悪影響を与える。

そこで、鋳型のキャビティ内を減圧し、上記の欠点を克
服しようとする手法として、真空鋳造法が存在する。こ
の真空鋳造法の一例として、たとえば特開昭６３−１４
９０６１公報が知られている。本公報は、マグネシウム
合金力鋳造に適用した例を開示しており、キャピテイ内
の減圧時には溶湯に浸漬されるストーク下部（湯口下部
〉が開閉弁によって閉塞されるようになっている。この
ように、真空ｖＩ造法においては湯口の気密性を高める
ことが重要となる。

［発明が解決しようとする課題１ところで、気密性が要求される鋳型の湯口部分は、溶湯
が流入する際には解放される必要がある。

そのため、従来では湯口のシール部分は、鋳込溶湯によ
って溶解される低融点の金属薄板が用いられている。た
とえば、アルミニークム合金系ではアルミはく等が用い
られる。

しかし、このようなシール構造を用いた場合は、キャピ
テイ内の減圧時に、シール部が凹状に変形し、この部分
からの気体が鋳込ｕ４に鋳造欠陥を発生させる１乗置と
なっていた。なお、このシール部の変形を防止するため
の形状等の改良提案がなされているが、いづれも別部材
を事前に準備する必要があり、操業上のコスト面での問
題となっていた。

本発明は、上記の問題に着目し、新たなシール部材等を
用いることなくキャビティ内を所望の圧力に減圧するこ
とが可能な、真空鋳造法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段１この目的に沿う本発明に係る真空鋳造法は、鋳型のキャ
ビティ内を減圧し、該減任されたキャビティ内に溶湯を
注湯する真空鋳造法において、前記鋳型の湯口に接続さ
れる湯口管の先端部を、鋳込材料と同一の材料の溶湯の
凝固によって閉塞した後、前記キャピテイ内を所定の圧
力に減任し、その後、凝固した前記湯口管の先端部を溶
融した鋳込材料中に浸漬して再溶解し、該溶融した鋳込
材料をキャビデイ内の負圧により該キャビデイに流入さ
せる方法から成る。

［作　　用］このような真空鋳造法においては、まず、鋳型の湯口に
接続される湯口管の先端部が、鋳込材料と［同一の材料
の溶湯内に浸漬され、この溶湯の凝固によって湯口管の
先端部か閉塞される。つぎに、鋳型のキャビティ内が減
圧される。この場合、湯口管が溶湯の凝固によって完全
に閉塞されているので、キャビティ内への空気等の侵入
も防止され、キャビティ内は所望の圧力に減圧きれる。

その後、湯口管の先端は、溶融した鋳込材料中に浸漬さ
れ、凝固によって湯口管の先端部を閉塞していた部分が
溶融した鋳込材料からの受熱によって再溶解される。し
たがって、湯口管が浸漬される溶融した鋳込材料は、負
圧となっている鋳型のキャビティ内に自然に流入される
。

このように、本発明では、溶湯の凝固によって湯口管を
閉塞するため、従来のようにシール部材によって湯口を
塞ぐ必要がなくなり、シール性が高められるとともに、
鋳造作業・し容易となる。

［実施例コ以下に、本発明に係る真空鋳造法の望ましい実施例を、
図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示している
。まず、本発明の真空ｆｔ造法を説明する前に、本発明
を実施するための装置について説明する。図において、
１は通気性を口する鋳型を示している。この鋳型１は砂
型のように型自体に通気性があってもよく、また見切り
部分に通気手段を設（〕た鋳型でもよい。鋳型１には溶
湯が江湖されるキャビデイ７が形成されており、キャビ
ティ７は湯口９を介して、後述する湯口管１１と連通し
ている。

鋳型１は、気密性を有する気密チャンバ１３内に収納さ
れている。気密チャンバ１３は、定盤１５と上チャンバ
１７とから構成されている。定盤１５は鋳型１の下方に
位置しており、上チャンバ１７は定盤１５に載せられて
いる。両者の接合面は、十分な気密性を４１するように
シールされている。上チャンバ１７の一側面には、吸入
口１９が設けられており、この吸入口１９はバキューム
ポンプ等の減圧手段に接続されている。

気密チャンバ１３の定盤１５には、外方に突出する湯口
管１１が取付ｔノられている。湯口管１１は鋳型１の湯
口９に接続されている。これによって、キャビティ７は
、湯口管１１を介して大気側と連通可能となっている。

湯口管１１の先端部１１ａは、第２図に示すように半径
方向外径に膨出しており、溶湯が先端部に固着し、シー
ル性が高められるようになっている。

第１図のけ）に示す容器２１は、湯口管１１の先端部１
１ａのみを浸漬するのに必要な容積を有するものであり
、鋳込材料と同一の材料の溶湯が一時的に貯溜される。

この容器２１は、溶湯が凝固しやすいように金属製容器
から構成されている。

第１図の仁）に示す溶解炉ｚ３は、鋳込材料を溶解する
ものであり、この溶解炉２３の溶湯Ｓに湯口管１１の先
端部１１ａが浸漬されるようになっている。

なお、鋳型１を収納する気密チャンバー１３は、図示さ
れない搬送手段によって、上下、水平方向に移動可能と
なっている。また、溶解炉２３の溶湯の一部は、図示さ
れない溶湯搬送手段によって容器２１に自動供給される
ようになっている。これら搬送手段の一連の動きは、図
示されない！１１御！Ａ胃によってコントロールされる
。

つぎに、上記装置を用いた場合の真空鋳造法について説
明する。

第１図の（イ）は、鋳造が開始される前の状態を示して
いる。この状態では減圧手段は停止しており、キャビデ
イ７内の圧力は大気と同一になっている。

つぎに、図示されない溶湯搬送手段によって溶解炉２３
の溶湯Ｓの一部が汲み上げられ、この汲み上げられた溶
湯Ｓは所定の場所まで搬送され、容器２１に注湯される
。容器２１に溶湯Ｓが注湯されると、鋳型１を収納した
気密チトンバン１３が図示されない鋳型搬送手段によっ
て容器２１が配置される位置まで搬送される。そして、
注湯搬送手段の下降により湯口管１１の先端部１１ａが
容器２１内の溶湯Ｓに浸漬される。この状態を第１図の
Ｉに示す。

容器２１に注湯された溶湯Ｓｔ、ｔ、時間の経過に伴な
って凝固し、湯口管１１の先端部１１ａはこの溶湯５ｆ
ｆｉ凝固した鋳物２５によって閉塞される。容器２１の
内壁面は、上方にいくにしたがって拡径するテーパ而と
なっているので、湯口管１１に固着した鋳物２５は、第
１図のぐ９に示すように容器２１がら容易に取出すこと
ができる。この場合、湯口管１１の先端部１１ａは半径
方向外方に膨出しているので、鋳物２５が湯口管１１か
ら外れることもなく、かつ鋳物２５と湯口管１１との接
触部が増加され、シール性が向上される。なお、溶湯が
凝固する際には収縮するので、鋳物２５と湯口管１１と
の密着性が高まり、はぼ完全に近いシール機能を生み出
すことが可能となる。

湯口管１１に固着した鋳物２５によって湯口管１１が閉
塞されると、第１図のｎに示すように、図示されない減
圧手段によって気密チャンバ１３内の真空引きが行なわ
れ、気密チャンバ１３内が減圧される。

気密チャンバ１３内に収納される鋳型１は通気性を有し
ているので、鋳型１のキャビティ７も減圧され、キャじ
デイ７内の圧力が所定の圧力に減圧されに時点で、減圧
が終了される。この場合、湯口管１１は鋳物２５によっ
て閉塞された状態となっているので、キャビティ７内の
減圧状態は、そのまま維持される。なお、この場合の減
圧度は、鋳造１］４の残留空気によりピンホール欠陥か
ら故Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ以下とするのが望ましい。

つぎに、気密チャンバ１３は図示されない鋳型搬送手段
によって溶解炉２３の直上まで搬送される。

気密チャンバ１３が所定の位置に位置決めされると、鋳
型搬送手段によって気密チャンバ１３が下降され、渇０
管１１の先＠部１１ａが溶解か２３の溶ＩＳ内に浸漬さ
れる。これにより、湯口管１１の先端部１１ａを閉塞す
る鋳物２５が溶湯Ｓからの受熱によって再溶解され、湯
口管１１の先端部１１ａが１１旧」される。そのため、
鋳型１のキャじティア内の負圧によって溶解炉２３の溶
湯Ｓが上方に吸い上げられ、第１図の口に示すように、
キャビティ７内に）ｄ渇Ｓが流入される。

ここで、溶ｍＳがキャビティ７内に流入する際には、キ
ャビティ７内に相当量のガスが流入することになるが、
気密チャンバ１３内が減圧されているので、キャビティ
７内に流入したガスは、通気性のある鋳型１を介して外
方へ流出してしまう。

したがって、キャビティ７内に噴出したガスが鋳物中に
巻き込まれることはなくなり、′巣の発生が防止される
。

［発明の効采］以上説明したように、本発明に係る真空鋳造法によると
きは、鋳型の湯口に接続される湯口管の先端部を、鋳込
材料と同一の材料の溶湯の凝固によって閉塞だ後、鋳型
のキャビティ内を所定の圧力に減圧し、その後、凝固し
た湯口管の先端部を溶融した鋳込材料中に浸漬して再溶
解し、この溶融した鋳込材料をキャビティ内の負圧によ
りキャじティ内に流入させるようにしたので、新たなシ
ール部材を用いることなくキャじ゛ティ内を所望の圧力
に減圧することができる。

したがって、！５造前のシール部材の取付作業等も不要
になり、作業の簡素化がはかれる。また、Ｎ口管のシー
ルもほぼ完全なものとなるので、キャビティ内に噴出さ
れるガスが鋳物中に混入すること・しなくなり、鋳造欠
陥の発生を防１トすることができる。ざらに、湯口管を
閉塞する材料と鋳込材料とは同一材料であるので、異部
材の混入による溶湯の汚染も防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）ないし口は本発明に係る真空鋳造法にお１
プる各鋳造工程の断面図、第２図は第１図ハの部分拡大断面図、である。１・・・・・・・・・鋳型７・・・・・・・・・キャビティ９・・・・・・・・・濃口１１・・・・・・・・・Ｎ口管１３・・・・・・・・・気密チャンバ２１・・・・・・・・・容器２３・・・・・・・・・溶解炉２５・・・・・・・・・Ｎ口管を閉塞する鋳物Ｓ・・・
・・・・・・溶楊

Claims

【特許請求の範囲】

１、鋳型のキャビティ内を減圧し、該減圧されたキャビ
ティ内に溶湯を注湯する真空鋳造法において、前記鋳型
の湯口に接続される湯口管の先端部を、鋳込材料と同一
の材料の溶湯の凝固によって閉塞した後、前記キャビテ
ィ内を所定の圧力に減圧し、その後、凝固した前記湯口
管の先端部を溶融した鋳込材料中に浸漬して再溶解し、
該溶融した鋳込材料をキャビティ内の負圧により該キャ
ビティに流入させることを特徴とする真空鋳造法。