JPH03193258A - キャビテイをもつ鋳造物の製造方法、及びその装置 - 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、キャビティを持つ鋳造物の製造方法、および
その製造装置に係り、特に鋳造工業で使用される特殊な
形状の鋳造物に関する。

［従来技術］ シリケート溶融物（１）から中空品種を作る方法は知ら
れており、ここでは、シリケート溶融物を、用意された
折り畳み可能なチルモールドに注ぐ。溶融物の残りは、
所定期間、下方に開口を設けたダイを逆戻しすることに
より、注がれる。°中空品種は、使用されるダイの形成
表面を複写した形態を持つチル化された原料から作られ
る。最終品種の壁の厚さは、鋳造モールドの中の溶融物
の保持時間の関数である。

この方法の欠点は、鋳造モールドを回転するために、エ
ネルギーを追加的に消費する必要があることである。

この方法の別の欠点は、処理の時間が長いということで
ある。何故なら、スムースな開始により、ゆっくりと回
転させて、大きな慣性力の存在により終了させるべきで
ある。一方、溶融物の流出は、空気の対抗運動により抑
制される。

キャビティを持つ薄い壁の鋳造物を低圧で鋳造する装置
は、公知であり、そこでは、大気圧よりも高い圧力の作
用で、密封室内におかれた溶融物容器からの溶融物を、
導管を通って、二つの円錐形状のキャビティを持つ圧力
室内に導入する。これらキャビティはそれらの間に接続
され、上記導管と接続されている。第一の円錐形状のキ
ャビティは、その上端が鋳造モールドとつながれている
。

他方のキャビティは、導管によりコックと接続されてい
る。このコックは、少なくとも四つの位置を持っている
。コックの第一の位置は、圧力ガス源に接続されている
。第二は、密封室のガス容積に接続されている。第三は
、圧力容器の第二の円錐キャビティの導管に接続され、
第四は、大気と接続されている（２）。

両方の圧力室の円錐キャビティは、はぼ等しい容積を持
ち、通路開口によりそれらが接続されている。その通路
開口の断面は、原料の導管のそれと等しい。コックにつ
ながれた円錐キャビティの容積は、鋳造モールドがそれ
らを満たしたとき、このキャビティ内の溶融物のレベル
が所定レベルのド方であるようになっている。

圧力容器は、導管の端部の上部内である。この導管は、
コックを持つ円錐キャビティの一つと接続され、このコ
ックは、キャビティ内の溶融物が所定レベルに達したと
きにこのキャビティ内のガスの流れを停止する装置に設
けられている。

この装置の欠点は、低圧力下でのみ鋳造可能であり、と
くに薄い壁の中空ワークピースを鋳造し、従って、鋳造
物の相をモニターするコックを持つ中間的な圧力室を更
に設ける必要がある。

別の欠点は、鋳造物内のキャビティ領域からの溶融物の
排出が、逆からの空気の吹き込みをする重力的な注出に
よってなされ、この空気が溶融物によって放出される容
積を占める。この溶融物の排出方法は、その期間が相当
長引き、その結果、鋳造サイクルがさらに長びく。そし
て、キャビティの寸法に達する正確さが減少する。また
、溶融物がさらに酸化したりガス化したりする。また、
溶融物の固化には、鋳造時間よりも相当長い時間を必要
とし、その後にモールドを除去するので、装置の生産性
が低い。

また、減圧鋳造（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ）
で金属や合金から鋳造物を作る方法、装置は公知である
（３）この方法の欠点は、複雑な形状のキャビティを持
つ形状鋳造体を鋳造するのに適していないということで
ある。なぜなら、ダイキャビティの上端に置かれた表面
では、溶融物が固化することができないためである。

この方法の別の欠点は、ダイから溶融物を押出すために
、鋳造モールドがある密封室すべての圧力を増加する必
要があり、従って、この工程で不活性とするために要す
る高圧により、ガスの消費量が増大する。

この装置の欠点は、溶融物の自由表面の通過を記録でき
ないことである。この溶融物は、圧力の増加により、底
部のレベルから鋳造ゲートの導管までのスペースを通っ
て、ガスの作用下でダイから排出する。そのため、るつ
ぼ内の溶融物を通って圧力増加によりこのガスが逃げる
危険や炉の壁やカバーに沿って溶融物がこぼれる危険を
免れ得ない。

この装置の別の欠点は、ダイ中のブランクを作る固化工
程を制御することができないということである。

［発明が解決しようとする技術的課題、課題を解決する
手段］ 本発明の目的は、キャビティを持つ鋳造物を作る方法で
得られ、このキャビティ内で溶融物が圧力もしくは溶融
物用容器を供えた密封容器と鋳造モールドを供えた密封
室との間の圧力差の作用の下で原料用導管を通る。そし
て、鋳造モールドのキャビティを満たし、固化し始める
。固化の工程は、鋳造物の形態を形成するまで続けられ
る。その後、溶融物は、ガスを鋳造物のキャビティ内の
領域に直接供給することにより容器内から押し出される
。このガスは、容器内の溶融物上にある圧力よりも等し
いかそれ以上の圧力を持っている。

本発明の目的は、キャビティを持つ鋳造物を作る装置で
得られ、また減圧鋳造用機械で得られる。

これは、鋳造モールド内に設けたノズルを供え、これは
第一のコントロールバルブと減圧バルブとを通って、圧
縮空気用容器と接続され、一方、密封室内の第二のコン
トロールバルブを通って溶融室と接続されている。機械
内の原料用導管は、溶融レベル用センサーを取付けてい
る。

この方法の利点は、すべての構造物により鋳造構造を改
善する条件を作れることである。すなわち、鋳造物キャ
ビティの領域まで満たす液体相から容積減量の最適補償
に沿う溶融物が制御可能に方向性をもって固化すること
により、この方法がなされるということである。

別の利点は、単一コアの使用を避けた時、コアの製造お
よびこれらを鋳造物から除去するための原料、エネルギ
ー、労働力の削減を実現することができる。さらに鋳造
機械オペレータの仕事を簡略化できる。また、コアのセ
ツティング操作を少なくすることにより、生産性を向上
する。鋳物砂のコアの破壊や崩壊、また放出ガスにより
生じる危険を回避できるので、不合格品を作る条件をな
くすことができる。

この発明の方法および装置の利点は、減圧鋳造用の機械
の存在に基づいて実現できる。

この装置の他の利点は、ダイの温度条件を調整すること
であり、このダイで鋳造物の固化を制御し、その中のキ
ャビティの形成をマイクロコンピュータでモニターする
。

［実施例］ キャビティを持つ鋳造物を製造する方法を実現する装置
の具体的な実施例を第１図に示す。この装置では、減圧
鋳造用の機械を持った装置の図である。

第１図の装置は、鋳造モールド１内にノズル２を備え、
このノズルは、一方の端部内が、鋳造物内のキャビティ
３の領域と接続され、他方の端部は、コントロールバル
ブ４を通して密封室５と接続している。この密封室５中
には、溶融物の容器６が置かれている。またノズル２は
、第一のコントロールバルブ７および減圧バルブ８によ
り、圧力ガス容器９と接続され、この容器にはマノメー
タ１０が取り付けられている。原料導管１１には、溶融
レベル用のセンサー１２が設けられ、このセンサーは、
マイクロコンピュータ−１３に接続されている。マイク
ロコンピュータ−は、コントロールバルブ１４に接続さ
れ、これには冷却液体用の導管を通して、可動金属コア
１５及びクーラー１６が接続されている。コンピュータ
１３には、切替器１７が接続され、この切替器は電気加
熱要素１８をコントロールするもので３．。そして、こ
の要素に対応して鋳造モールド１内に熱電対が挿入され
ている。

圧力ガス容器９は、バルブ２１．２２及び２３を通して
機械の密封室５，２４の両方に接続されている。一方、
密封室５．２４は、バルブ２５を通して互いに接続され
ている。密封室２４には、放出バルブ２６が取り付けら
れている。

装置の操作方法は、次の通りである。バルブ２１．２２
．２３及び２５を開き、バルブ７を閉じた場合、両方の
密封室５，２４内を容器９からの圧力ガスで満す。両方
の密封室が所定の同じ操作圧力に達すると、バルブ２２
．２３．及び２５を閉じる。今、バルブ２６を開き、密
封室２４から作動ガスを大気中に逃すと、その中の圧力
は、所定の値に達するまで減少する。そして、その後バ
ルブ２６を閉じる。密封室５内に存在する初期の高圧力
の作用下では、容器６からの溶融物は、原料導管１１を
通って、鋳造モールド１のキャビティ３を完全に満す。

予め設定したプログラムに従い、また容器６内の溶融物
の温度を記録する熱電対１９からの情報に従い、さらに
は鋳造モールドの分離領域中の温度を記録する熱電対２
０の系からの情報に基づいて、マイクロコンピュータ−
１３は、バルブ１４を通して、可動金属コア１５へのお
よびクーラー１６への冷却液体の供給をオン、オフする
。一方、切替器１７を通して、電気加熱要素１８をオン
、オフする。従って、マイクロコンピュータ−１３は、
鋳造モールド中の温度条件を制御し、また溶融物の固化
を制御する。従って、所定期間の経過後、溶融物が鋳造
物の形態となる。その後、マイクロコンピュータ−１３
は、バルブ７を開く信号を発信する。バルブ７を通って
、ノズル２を介して、鋳造キャビティ３の領域内に、加
圧された操作ガスが入る。このガス圧力は密封室５内の
圧力よりも高く、そのガス圧力は、減圧バルブ８を介し
て予め設定される。この高圧操作ガスの下で、鋳造キャ
ビティ３からの溶融物は、これから押し出される。溶融
物の自由表面がレベル用センサー１２に達すると、セン
サーは信号をマイクロコンピュータ−１３に発信し、こ
のコンピューターはバルブ７を閉じる命令を発する。

従って、圧力下の操作ガスの流れはとぎれ、そして第二
のコントロールバルブ４を開く命令が出る。

この方法で、原料用導管内の溶融物の自由表面上の圧力
は、密封室５内の圧力と等しい。よって、溶融物は容器
６に戻り続けるが、それはそれ自身の重量の効果のみに
よってである。従って、溶融物の流出を防ぐことができ
る。

引用文献 １．８Ｇ１７０６５ ２、ＦＲ２，１４７，８２７ ３，８Ｇ、４８７１７

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示し、減圧の鋳造用機械
を備えた装置の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、キャビティを持つ鋳造物の製造方法であって、圧力
   の作用、若しくは溶融物用容器を備えた密封室と鋳造モ
   ールドを備えた密封室との間の圧力差の作用でもって、
   溶融物を原料用の導管を通って、鋳造モールドのキャビ
   ティを満たし、固化せしめる方法において、 鋳造物の形態となった後に、容器内の溶融物に作用する
   圧力と等しいかそれよりも高い圧力ガスを鋳造物のキャ
   ビティのゾーン内に直接供給することにより、溶融物を
   容器内に押出すことを特徴とする上記方法。 ２、減圧鋳造機械に取り付けられ、請求項１に記載のキ
   ャビティを持つ鋳造物を製造する装置において、鋳造モ
   ールド（１）内にノズル（２）を備え、このノズルは第
   一のコントロールバルブ（７）と減圧バルブ（８）を通
   って圧力ガス用容器（９）と接続され、またこのノズル
   は、第二のコントロールバルブ（４）を通って、溶融物
   用容器を備えた密封室（５）に接続され、さらに、この
   減圧鋳造機械の原料用導管（１１）にレベル用センサー
   （１２）が取付けられている上記装置。