JPH04231144A - 金属の低圧鋳造のための方法、鋳型及び設備 - Google Patents
金属の低圧鋳造のための方法、鋳型及び設備Info
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- JPH04231144A JPH04231144A JP3150562A JP15056291A JPH04231144A JP H04231144 A JPH04231144 A JP H04231144A JP 3150562 A JP3150562 A JP 3150562A JP 15056291 A JP15056291 A JP 15056291A JP H04231144 A JPH04231144 A JP H04231144A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
-
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は片側だけが開放されてい
る盲砂型による金属の低圧鋳造に関する。本発明はまず
、下方に開かれた鋳込み口と、少なくとも１つの空洞と
、鋳込み口を空洞に接続する注入口とを含んでいる盲砂
型内での金属の低圧鋳造方法に関し、この方法は、鋳込
み口の底部を液体金属供給管の上方端部に接続し、且つ
注入口を介して空洞内に金属を充満させるまで供給管及
び鋳込み口内に金属を上昇させることからなる。
る盲砂型による金属の低圧鋳造に関する。本発明はまず
、下方に開かれた鋳込み口と、少なくとも１つの空洞と
、鋳込み口を空洞に接続する注入口とを含んでいる盲砂
型内での金属の低圧鋳造方法に関し、この方法は、鋳込
み口の底部を液体金属供給管の上方端部に接続し、且つ
注入口を介して空洞内に金属を充満させるまで供給管及
び鋳込み口内に金属を上昇させることからなる。
【０００２】
【従来の技術】薄壁の及び／又は複雑形状の及び／又は
大寸法の金属部品を製造するには、低圧鋳造技術（例え
ば本出願人によるフランス特許公開第２ ２９５８０
８号、フランス特許公開第２ ３６７ ５６６号及
びフランス特許公開第２５５６９９６号を参照）が重力
鋳造に比べて特に有利である。実際、液体金属を含んで
いる密閉取鍋内への気体の注入に起因して金属へ加えら
れる圧力は、空洞のあらゆる片隅まで金属を押込むよう
に随意に調整され得る。
大寸法の金属部品を製造するには、低圧鋳造技術（例え
ば本出願人によるフランス特許公開第２ ２９５８０
８号、フランス特許公開第２ ３６７ ５６６号及
びフランス特許公開第２５５６９９６号を参照）が重力
鋳造に比べて特に有利である。実際、液体金属を含んで
いる密閉取鍋内への気体の注入に起因して金属へ加えら
れる圧力は、空洞のあらゆる片隅まで金属を押込むよう
に随意に調整され得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらある形状
の部品では、充填に関連する若干の鋳造上の欠陥、例え
ばブローホール（即ち気泡介在物）の欠陥が生じること
が確認された。
の部品では、充填に関連する若干の鋳造上の欠陥、例え
ばブローホール（即ち気泡介在物）の欠陥が生じること
が確認された。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠陥
の出現頻度を低減するように低圧鋳造技術を改善するこ
とを目的とする。
の出現頻度を低減するように低圧鋳造技術を改善するこ
とを目的とする。
【０００５】このために、本発明は、少なくとも鋳造の
１時点において、使用中の注入口内での通過中の金属の
速度が下げられることを特徴とする前述した鋳型の鋳造
方法を目的とする。
１時点において、使用中の注入口内での通過中の金属の
速度が下げられることを特徴とする前述した鋳型の鋳造
方法を目的とする。
【０００６】実施例に基づき、使用中の注入口の上方に
この金属を上昇させるのに適した液体金属流量が供給管
内に送入される。
この金属を上昇させるのに適した液体金属流量が供給管
内に送入される。
【０００７】本発明は更に、同一の目的を達成するため
の盲砂型を目的とする。下方に開かれた鋳込み口と、少
なくとも１つの空洞と、この鋳込み口を空洞に接続する
注入口とを含んでいるこの鋳型は、使用中の注入口の断
面積の和が、少なくとも鋳造の１時点において、鋳込み
口の断面積より大きいか又は少なくともこの断面積と同
等であることを特徴とする。
の盲砂型を目的とする。下方に開かれた鋳込み口と、少
なくとも１つの空洞と、この鋳込み口を空洞に接続する
注入口とを含んでいるこの鋳型は、使用中の注入口の断
面積の和が、少なくとも鋳造の１時点において、鋳込み
口の断面積より大きいか又は少なくともこの断面積と同
等であることを特徴とする。
【０００８】複数の空洞を備える鋳型の場合には特に、
全ての注入口の断面積の和は鋳込み口の断面積より大き
いか又は少なくともこの断面積と同等であり得る。
全ての注入口の断面積の和は鋳込み口の断面積より大き
いか又は少なくともこの断面積と同等であり得る。
【０００９】中でも特に、空洞がｎ段に配分されるなら
ば、鋳込み口の断面積は（ｎ−１）段の注入口の断面積
の和と、全ての注入口の断面積の和との間に含まれ得る
。
ば、鋳込み口の断面積は（ｎ−１）段の注入口の断面積
の和と、全ての注入口の断面積の和との間に含まれ得る
。
【００１０】鋳型が、それぞれが中間管から供給を受け
る注入口群を備えているならば、各管の断面積は好まし
くは、管から供給を受ける注入口の断面積の和に少なく
とも等しい。
る注入口群を備えているならば、各管の断面積は好まし
くは、管から供給を受ける注入口の断面積の和に少なく
とも等しい。
【００１１】本発明は更に、このような鋳型が適用され
る金属の低圧鋳造設備に関する。上方に開かれた液体金
属供給管の出発点となる取鍋と、この取鍋に接続された
加圧気体源と、下方に開かれた鋳込み口、少なくとも１
つの空洞及び鋳込み口を空洞に接続する注入口を含んで
いる少なくとも１つの盲砂型と、鋳込み口の底部を供給
管の開口部に当接させる手段とを備えているこの設備は
、鋳型が前述した定義に適合していることを特徴とする
。
る金属の低圧鋳造設備に関する。上方に開かれた液体金
属供給管の出発点となる取鍋と、この取鍋に接続された
加圧気体源と、下方に開かれた鋳込み口、少なくとも１
つの空洞及び鋳込み口を空洞に接続する注入口を含んで
いる少なくとも１つの盲砂型と、鋳込み口の底部を供給
管の開口部に当接させる手段とを備えているこの設備は
、鋳型が前述した定義に適合していることを特徴とする
。
【００１２】
【実施例】これから添付図面を参照して本発明の非制限
的な実施例を説明する。
的な実施例を説明する。
【００１３】図１に示す設備は、液体金属２用取鍋又は
リザーバを形成する容器１と、鋳型の支持フレーム３と
、砂型４とを含んでいる。この設備は、鋳型４内での鋳
鉄（ねずみ鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄）、鋼鉄又は超合金の
低圧鋳造に適用される。この鋳型の内部形状を除き、こ
の設備は前述したフランス特許公開第２ ２９５
８０８号に記載されている設備と同一である。
リザーバを形成する容器１と、鋳型の支持フレーム３と
、砂型４とを含んでいる。この設備は、鋳型４内での鋳
鉄（ねずみ鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄）、鋼鉄又は超合金の
低圧鋳造に適用される。この鋳型の内部形状を除き、こ
の設備は前述したフランス特許公開第２ ２９５
８０８号に記載されている設備と同一である。
【００１４】固定式の取鍋１は、その側壁に密着され且
つ適切な手段（図示せず）によりロックされている上方
カバー５を含んでいる。鋳込みノズル６はカバー５内に
設けられたオリフィス７を貫通している。このノズル６
は、オリフィス７の直径に相当する外径を有する管状底
部８と、大きな平坦底面１０によりオリフィス７の周辺
に密着されている、全体形状が円錐台状の上部９とを含
んでいる。石綿糸からなるシール１１がノズルの底面１
０に設けられた溝に収納されている。ノズル６内には取
鍋１の底部付近まで鋳鉄内に貫入している耐火材料製供
給管１２が貫通している。管１２の上部はノズル６の平
坦な上面の中心に通じている。
つ適切な手段（図示せず）によりロックされている上方
カバー５を含んでいる。鋳込みノズル６はカバー５内に
設けられたオリフィス７を貫通している。このノズル６
は、オリフィス７の直径に相当する外径を有する管状底
部８と、大きな平坦底面１０によりオリフィス７の周辺
に密着されている、全体形状が円錐台状の上部９とを含
んでいる。石綿糸からなるシール１１がノズルの底面１
０に設けられた溝に収納されている。ノズル６内には取
鍋１の底部付近まで鋳鉄内に貫入している耐火材料製供
給管１２が貫通している。管１２の上部はノズル６の平
坦な上面の中心に通じている。
【００１５】取鍋１は管１４により加圧気体源１３に接
続されている。取鍋１はこの取鍋の外側に位置する適切
な装置１５により、圧力源１３又は大気に連通している
。圧力計１６により鋳造時に取鍋内部にかかる圧力を監
視することができる。
続されている。取鍋１はこの取鍋の外側に位置する適切
な装置１５により、圧力源１３又は大気に連通している
。圧力計１６により鋳造時に取鍋内部にかかる圧力を監
視することができる。
【００１６】フレーム３は、２つのレール１９により担
持された車輪１８をその底部に備えている柱１７を含ん
でいる。
持された車輪１８をその底部に備えている柱１７を含ん
でいる。
【００１７】これらの柱１７の上方端部は、ジャッキ２
１を有する天井２０に結合されている。このジャッキは
下方に向けられ、且つ下方端部で関節接合されたそのピ
ストンロッド２２は支持板２３を担持している。
１を有する天井２０に結合されている。このジャッキは
下方に向けられ、且つ下方端部で関節接合されたそのピ
ストンロッド２２は支持板２３を担持している。
【００１８】柱１７はそれぞれ更に、コイルばね２５が
当接しているカラー２４を１つずつ備えている。水平方
向の支持板２６は、カラー２４の上方に位置する柱１７
の部分に沿って垂直方向に滑動し得る。この板２６は絶
えずばね２５の上方端部に当接し且つばねにより上方に
押圧させられる。板２６に下方への圧力がかけられない
ときに、この板２６はノズル６の上面を上回る高さに位
置している。ノズル６を通過させるのに十分な直径を有
する円形開口部２７が板２６内に設けられている。
当接しているカラー２４を１つずつ備えている。水平方
向の支持板２６は、カラー２４の上方に位置する柱１７
の部分に沿って垂直方向に滑動し得る。この板２６は絶
えずばね２５の上方端部に当接し且つばねにより上方に
押圧させられる。板２６に下方への圧力がかけられない
ときに、この板２６はノズル６の上面を上回る高さに位
置している。ノズル６を通過させるのに十分な直径を有
する円形開口部２７が板２６内に設けられている。
【００１９】この鋳型４は、少なくとも２つの部分から
製造された中実の盲砂型である。この鋳型は１つの鋳込
み口２８と、それぞれが注入口３０により鋳込み口２８
に接続され且つ２段に配分されている４つの空洞２９と
を備えている。
製造された中実の盲砂型である。この鋳型は１つの鋳込
み口２８と、それぞれが注入口３０により鋳込み口２８
に接続され且つ２段に配分されている４つの空洞２９と
を備えている。
【００２０】鋳込み口２８は垂直であり且つ供給管１２
とほぼ等しい円形断面をしている。この鋳込み口は底部
で開かれ、この底部はノズル６の形状に適合する口の広
がった円錐台状の収容部３１を有する。この鋳込み口は
鋳型の上方端面から若干離れた所まで伸びている。
とほぼ等しい円形断面をしている。この鋳込み口は底部
で開かれ、この底部はノズル６の形状に適合する口の広
がった円錐台状の収容部３１を有する。この鋳込み口は
鋳型の上方端面から若干離れた所まで伸びている。
【００２１】４つの注入口３０は２つずつが平行であり
且つほぼ水平である。注入口の断面は長方形であり、こ
の断面の測定については以後説明する。
且つほぼ水平である。注入口の断面は長方形であり、こ
の断面の測定については以後説明する。
【００２２】この設備の機能は以下の通りである。フレ
ーム３は取鍋１から離れており、適切な耐火シール３２
が鋳型４の収容部３１の底部に付着される。各空洞に中
子（図示せず）を含んでいる鋳型４が板２６上に置かれ
且つ板の開口部２７上で心出しされる。次にノズル６が
鋳型の収容部３１に対向するように、フレーム３がレー
ル１９上で液体鋳鉄の取鍋１の上方に導かれる。このと
きジャッキ２１は、板２３を介して鋳型４及びその支持
体２６をばね２５の力に抗して下降させるように伸張さ
れる。この作業により、シール３２はハウジング３１の
底部とノズル６との間に締め付けられ且つ鋳込み口が供
給管に密着される。
ーム３は取鍋１から離れており、適切な耐火シール３２
が鋳型４の収容部３１の底部に付着される。各空洞に中
子（図示せず）を含んでいる鋳型４が板２６上に置かれ
且つ板の開口部２７上で心出しされる。次にノズル６が
鋳型の収容部３１に対向するように、フレーム３がレー
ル１９上で液体鋳鉄の取鍋１の上方に導かれる。このと
きジャッキ２１は、板２３を介して鋳型４及びその支持
体２６をばね２５の力に抗して下降させるように伸張さ
れる。この作業により、シール３２はハウジング３１の
底部とノズル６との間に締め付けられ且つ鋳込み口が供
給管に密着される。
【００２３】次に取鍋１が装置１５を操作することによ
り圧力源１３に接続される。鋳鉄の自由表面に作用する
圧力は、鋳鉄を管１２内に上昇させる。鋳鉄が鋳型の鋳
込み口２８、注入口３０及び空洞２９内に充満する。圧
力は部品及びその注入口系の寸法及び形状に応じて、所
定時間中維持される。この時間中に鋳込み口２８は鋳縮
みを補う補足的な液体鋳鉄を空洞に供給して、リザーバ
又は湯口の役割を果たす。次に注入口３０が凝固し、装
置１５を操作して、取鍋１内の気体圧力が大気圧にされ
る。鋳込み口２８及び管１２内の液体鋳鉄は取鍋１内に
下降して、これら２つの管内を空にする。
り圧力源１３に接続される。鋳鉄の自由表面に作用する
圧力は、鋳鉄を管１２内に上昇させる。鋳鉄が鋳型の鋳
込み口２８、注入口３０及び空洞２９内に充満する。圧
力は部品及びその注入口系の寸法及び形状に応じて、所
定時間中維持される。この時間中に鋳込み口２８は鋳縮
みを補う補足的な液体鋳鉄を空洞に供給して、リザーバ
又は湯口の役割を果たす。次に注入口３０が凝固し、装
置１５を操作して、取鍋１内の気体圧力が大気圧にされ
る。鋳込み口２８及び管１２内の液体鋳鉄は取鍋１内に
下降して、これら２つの管内を空にする。
【００２４】ジャッキ２１の作用がなくなり、鋳型−支
持体２６のアセンブリはばね２５の作用を受けてノズル
６から離隔される。フレーム３のアセンブリはレール１
９上において取鍋から水平方向に離隔される。
持体２６のアセンブリはばね２５の作用を受けてノズル
６から離隔される。フレーム３のアセンブリはレール１
９上において取鍋から水平方向に離隔される。
【００２５】前述した説明は前記フランス特許公開第２
２９５ ８０８号に記載の技術に適合している。 シール３２はこの特許明細書に記載の如きシールであり
得る。
２９５ ８０８号に記載の技術に適合している。 シール３２はこの特許明細書に記載の如きシールであり
得る。
【００２６】本発明に基づく鋳込み口２８の断面積は１
段の注入口３０の断面積の和と、全ての注入口の断面積
の和との間に含まれる。従って、適切な気体流量が管１
４により適用されると、各段のレベルで十分な金属静的
（ｍｅｔａｌｌｏｓｔａｔｉｑｕｅ）高さを確保するた
めに金属が鋳込み口２８内を上昇する。金属は圧力が緩
和されて、注入口内に貫入する。これにより、乱流を最
小限にして、金属の規則的な流れを保証する多段鋳造が
可能となり、従って液体金属の通過による注入口及び空
洞自体での砂の侵食が低減される。金属内での気泡の吸
蔵及び湯境発生の危険性が最小限となる。その結果最終
的により健全な部品が得られる。
段の注入口３０の断面積の和と、全ての注入口の断面積
の和との間に含まれる。従って、適切な気体流量が管１
４により適用されると、各段のレベルで十分な金属静的
（ｍｅｔａｌｌｏｓｔａｔｉｑｕｅ）高さを確保するた
めに金属が鋳込み口２８内を上昇する。金属は圧力が緩
和されて、注入口内に貫入する。これにより、乱流を最
小限にして、金属の規則的な流れを保証する多段鋳造が
可能となり、従って液体金属の通過による注入口及び空
洞自体での砂の侵食が低減される。金属内での気泡の吸
蔵及び湯境発生の危険性が最小限となる。その結果最終
的により健全な部品が得られる。
【００２７】図２及び図３に部分的に示す鋳型も、１段
に２つの空洞２９を備えている。しかしながらこの場合
、各空洞は複数の注入口３０から供給を受け、中間管３
３がそれぞれ、鋳込み口２８をこれらの注入口の２つに
接続している。前述した静的充填方法を保持するために
、各管３３の断面積はこの管から供給を受ける注入口の
断面積の和を上回っている。
に２つの空洞２９を備えている。しかしながらこの場合
、各空洞は複数の注入口３０から供給を受け、中間管３
３がそれぞれ、鋳込み口２８をこれらの注入口の２つに
接続している。前述した静的充填方法を保持するために
、各管３３の断面積はこの管から供給を受ける注入口の
断面積の和を上回っている。
【００２８】図２及び図３に示す如き複数の注入口によ
る各空洞への供給に該当する寸法の大きい空洞の場合、
金属が鋳込み口の頂上に達する前に、最初の１つ以上の
段の注入口が凝固することがあり得る。この場合、各瞬
間において、鋳込み口の断面積を上回るのは使用中（即
ち空でもなければ、凝固されてもいない）の注入口の断
面積の和となるように、鋳型の空洞部（鋳込み口、管、
注入口）の寸法が決定される。
る各空洞への供給に該当する寸法の大きい空洞の場合、
金属が鋳込み口の頂上に達する前に、最初の１つ以上の
段の注入口が凝固することがあり得る。この場合、各瞬
間において、鋳込み口の断面積を上回るのは使用中（即
ち空でもなければ、凝固されてもいない）の注入口の断
面積の和となるように、鋳型の空洞部（鋳込み口、管、
注入口）の寸法が決定される。
【図１】本発明の鋳造設備の概略垂直断面図である。
【図２】図１の設備で使用され得る他の鋳型を図３の線
ＩＩ−ＩＩで切った概略縦断面図である。
ＩＩ−ＩＩで切った概略縦断面図である。
【図３】上記鋳型を図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩで切った横
断面図である。
断面図である。
１ 取鍋
２ 液体金属
３ フレーム
４ 砂型
５ カバー
６ ノズル
７ オリフィス
Claims (7)
- 【請求項１】 下方に開かれた鋳込み口と、少なくと
も１つの空洞と、鋳込み口を空洞に接続する注入口とを
含んでいる盲砂型内での金属の低圧鋳造方法であって、
鋳込み口の底部を液体金属供給管の上方端部に接続し、
且つ注入口を介して空洞内に金属を充満させるまで供給
管及び鋳込み口内に金属を上昇させることからなり、少
なくとも鋳造の１時点において、使用中の注入口内での
通過中の金属の速度が下げられることを特徴とする方法
。 - 【請求項２】 使用中の注入口の上方にこの金属を上
昇させるのに適した液体金属流量が供給管内に送入され
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 下方に開かれた鋳込み口と、少なくと
も１つの空洞と、鋳込み口を空洞に接続する注入口とを
含んでいる金属の低圧鋳造用盲砂型であって、使用中の
注入口の断面積の和が、少なくとも鋳造の１時点におい
て、鋳込み口の断面積より大きいか又は少なくともこの
断面積と同等であることを特徴とする鋳型。 - 【請求項４】 全ての注入口の断面積の和が鋳込み口
の断面積より大きいか又は少なくともこの断面積と同等
であって、複数空洞所有であることを特徴とする請求項
３に記載の鋳型。 - 【請求項５】 空洞がｎ段に配分され、鋳込み口の断
面積が（ｎ−１）段の注入口の断面積の和と、全ての注
入口の断面積の和との間に含まれることを特徴とする請
求項４に記載の鋳型。 - 【請求項６】 それぞれが中間管から供給を受ける注
入口群を含み、各管の断面積が管から供給を受ける注入
口の断面積の和に少なくとも等しいことを特徴とする請
求項３から５のいずれか一項に記載の鋳型。 - 【請求項７】 上方に開かれた供給管の出発点となる
取鍋と、取鍋に接続された加圧気体源と、下方に開かれ
た鋳込み口、少なくとも１つの空洞及び鋳込み口を空洞
に接続する注入口を含んでいる少なくとも１つの盲砂型
と、鋳込み口の底部を供給管の開口部に当接させる手段
とを備えている、盲砂型による金属の低圧鋳造設備であ
って、該鋳型が請求項３から６のいずれか一項に記載の
鋳型に適合していることを特徴とする設備。
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