JPH05154636A

JPH05154636A - 吸引鋳造装置

Info

Publication number: JPH05154636A
Application number: JP32218191A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Sato; 三由佐藤; Minoru Uozumi; 稔魚住; Kunio Shimizu; 邦雄清水
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1993-06-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、鋳枠を鋳型押圧方向に移動自在に設
け、差圧を利用して鋳枠本体で鋳型を押圧することによ
り、強力、かつ、効果的な鋳型押さえを行うことを目的
とする。【構成】複数の型が互いに型合わせされ、その際に、そ
の型合わせ面側にキャビティが形成される鋳型と、この
鋳型の外周部を囲む様に設けられた鋳枠と、前記鋳型及
び前記鋳枠を載置するように設けられた上盤と、前記鋳
枠に設けられた減圧口に連通し、前記鋳枠内を減圧する
減圧装置とで構成される吸引鋳造装置において、前記上
盤と前記鋳枠との当接部に前記鋳枠の弾性支持手段を設
けたことを特徴とする吸引鋳造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造装置、特に、鋳型
を減圧して溶湯をキャビティ内に注湯する吸引鋳造装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、自動車部品であるシリンダブロック
やアルミホイル等を製造する装置として、吸引鋳造方法
が用いられていた。この、吸引鋳造方法とは、一般の重
力鋳造法に比べ、鋳型内のキャビティを減圧し溶湯を注
湯するため、湯の回りが良く、また、溶湯が下方より静
かに注湯されるため、キャビティ内のガスの巻き込みが
少ないという利点を有している。この吸引鋳造装置を量
産に適用する際、鋳型を機密に保持する鋳枠内に納め、
この鋳枠内を減圧することで、鋳型を間接的に減圧する
方法がとられている。しかし、鋳枠内を減圧する際、鋳
枠内の鋳型外側とキャビティ内とに差圧が生じ、鋳枠内
の鋳型外側に比べ、キャビティ内の気圧が高い状態があ
る。完全に、キャビティ内と鋳枠内の鋳型外側とを同一
圧にしてから注湯する場合には、サイクルタイムが長く
なり過ぎることから、キャビティ内の圧が一定圧以下に
なった時点で注湯している。この状態では、鋳型内外の
圧力差により、鋳型に見切り面より開く方向の力が作用
し、開いた見切り面に溶湯が差し込み、湯もれやバリの
発生等の加工不良が生じることがあった。そこで、鋳型
減圧時の鋳型開きを防止する技術として、例えば、実開
昭６０−６０１４０に開示されているような装置が用い
られている。その従来技術を図３に基づいて以下に説明
する。図３は従来技術の吸引鋳造装置の構成を表す図で
あり、１は上鋳型で、２は下方に湯口１１を有する下鋳
型であり、互いに型合わせされ鋳型１０が構成され、こ
の際に、両鋳型１，２の当接面側にキャビティ９が形成
される。そして、鋳型１０の外側にはフランジ部１８を
有する上鋳枠１７と、この上鋳枠１７と対応するフラン
ジ部２０を有する下鋳枠１９が配設されており、前記鋳
型１０を囲っている。この上鋳枠１７と下鋳枠１９は、
フランジ部１８とフランジ部２０でシール部材２１を介
して型合わせされ、両鋳枠１７，１９と鋳型１０との間
に気密室２６が形成される。そして、下鋳枠１９の下部
には、湯口開口部１２が形成されており、これに湯口１
１が突出している。この湯口１１はストーク（図示せ
ず）に連通し、ストークの先端は図示しない溶解炉内の
溶湯に浸漬されている。また、下鋳枠１９には、減圧用
導管２５が設けられており、図示しない真空ポンプに連
通している。さらに、上鋳枠１７の上面には、開口部２
２が設けられており、開口部２２の外周部より上鋳枠１
７内方向に金属ベローズ２３が設けられ、金属ベローズ
２３の先端部には上鋳型１に圧着する圧着部材２４が設
けられている。この金属ベローズ２３と圧着部材２４に
て鋳型押さえ用の押圧部材２７が構成される。

【０００３】この様に構成された従来技術について、作
用を説明する。下鋳枠１９内に湯口開口部１２と湯口１
１を位置合わせして、鋳型１０を載置する。そして、上
鋳枠１７と下鋳枠１９をフランジ部１８とフランジ部２
０で型合わせし、図示しないクランプ装置で密閉する。
次に、図示しない真空ポンプを作動させ、上鋳枠１７と
下鋳枠１９とで構成される気密室２６内を減圧し、間接
的に鋳型１０内を減圧することにより、図示しない溶解
炉からストーク（図示せず）及び湯口１１を介して、鋳
型１０内のキャビティ９に溶湯を導入する。その際、気
密室２６内の鋳型１０外側とキャビティ９内とに差圧が
生じ、気密室２６内の鋳型１０外側に比べ、キャビティ
９内の気圧が高くなる。これにより、鋳型１０に見切り
面より開く方向の力が作用するが、上鋳枠１７に設けら
れた押圧部材２７が気密室２６内の気圧と大気圧との差
圧によって拡張し、鋳型１０に鋳型１０が開く力より強
力な押圧力を与え、鋳型１０の開きを防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際、
注湯時には、溶湯が鋳型１０に衝突する圧力（以下サー
ジ圧とする）がかかり、差圧による鋳型１０を開こうと
する力とサージ圧との和が鋳型１０を開ける方向にかか
るため、押圧部材２７の押圧面積を広げ押圧力をを高め
る必要があり、また、大型部品の成形する場合、当然鋳
型１０も大型化するため、押圧部材２７の数量を増や
し、総押圧面積を広くする必要がある。さらに、押圧部
材２７により鋳型１０を部分的に押圧しているため、押
圧部材２７を鋳型１０の上面に対称的に配置しないと、
片側に押圧力が偏り、非押圧部位側が開き易くなり、効
果的な鋳型１０押さえができない。以上のことにより、
鋳型１０を開こうとする力（サージ圧と差圧による力と
の和）を考慮して、押圧部材２７の押圧面積及び数量を
設定しなければならず、また、鋳型１０の押圧部位のバ
ランスを考慮して押圧部位を設定しなければならず、こ
れには、多大な手間及び製作コストがかる。

【０００５】そこで、本発明は、鋳枠を鋳型押圧方向に
移動自在に設け、差圧を利用して鋳枠本体で鋳型を押圧
することにより、強力、かつ、偏りなく均等に効果的な
鋳型押さえを行うことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の吸引鋳造装置に
おいては、複数の型が互いに型合わせされ、その際に、
その型合わせ面側にキャビティが形成される鋳型と、こ
の鋳型の外周部を囲む様に設けられた鋳枠と、前記鋳型
及び前記鋳枠を載置するように設けられた上盤と、前記
鋳枠に設けられた減圧口に連通し、前記鋳枠内を減圧す
る減圧装置とで構成される吸引鋳造装置において、前記
上盤と前記鋳枠との当接部に前記鋳枠の弾性支持手段を
設けたものである。

【０００７】

【作用】減圧装置を作動させ、減圧口を介して鋳枠内を
減圧する。これにより、鋳枠の外側が大気圧であるのに
対して、鋳枠の内側が減圧されているため、鋳枠の外側
と内側とに差圧が生じ、この差圧により鋳枠は、鋳型方
向への圧力を受ける。また、鋳枠は、上盤に弾性支持さ
れているため、この圧力により鋳型方向に移動し、鋳型
を鋳枠本体で押圧する。これにより、鋳型は、差圧と鋳
枠の鋳型押圧面の表面積を掛け合わせた力に鋳枠の自重
に加えた押圧力を鋳型の上面で受ける。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２に基づいて
以下に説明する。図１及び図２は本発明の構成を表す図
であり、鋳型１０は上鋳型１と下鋳型２を型合わせして
構成されており、内部にキャビティ９が形成されてい
る。前記下鋳型２には、注湯時に溶湯をキャビティ９内
へ導入させる通路である湯口１１が形成されている。前
記鋳型１０は、上盤６上に載置されており、上盤６に穿
設された湯口開口部１２と前記下鋳型２の湯口１１は、
連通するように位置決めされている。この湯口開口部１
２には、ストーク３が設置されており、このストーク３
の先端部は、図示しない溶解炉内の溶湯に浸漬されてい
る。この上盤６には、鋳型１０の周に渡って溝８が穿設
されており、この溝８には、上盤６を貫通する空気孔１
３が穿設されている。前記溝８の内側の側壁１４と外側
の側壁１５には、それぞれ、断面台形状の内側シール材
７ａと外側シール材７ｂが向かい合う様に溝８の周に渡
って設けられている。４は鋳枠であり、鋳型１０の外周
を覆う様に設けられており、この鋳枠４の下端周縁部
は、前記内側シール材７ａと前記外側シール材７ｂとで
挟持されており、この鋳枠４内は、気密が保たれてい
る。この鋳枠４には、減圧口５が設けられており、図示
しない減圧装置に連通している。また、鋳枠４の上面に
は、鋳枠４をクランプする鋳枠クランプ装置１６が設置
されており、図示しないアクチュエーターにて上下動自
在に設けられている。以上のように構成された吸引鋳造
装置において、以下に作用を説明する。

【０００９】上盤６上に、湯口１１と湯口開口部１２の
位置決めを行って鋳型１０を載置する。そして、図示し
ないアクチュエーターを作動させ、鋳枠クランプ装置１
６にクランプされた鋳枠４を下降させ、鋳枠４の下端周
縁部を内側シール材７ａと外側シール材７ｂとの対向部
に挿入し、溝８の底面より鋳枠４の下端周縁部を所定距
離（鋳枠のストロークよりやや長い距離）離間させて、
内側シール材７ａと外側シール材７ｂにて、鋳枠４の下
端周縁部を挟持し、鋳枠４内を気密に保つ。このとき、
鋳枠４の挿入抵抗を低減するため内側シール材７ａと外
側シール材７ｂの断面形状は、台形状に形成されてい
る。鋳枠４が内側シール材７ａと外側シール材７ｂに挟
持されると、鋳枠クランプ装置のクランプを開放してお
く。次に、図示しない減圧装置である真空ポンプを作動
させ、減圧口５を介して、鋳枠４内を減圧する。これに
より、鋳枠４の内側と鋳枠４の外側とに差圧が生じ、こ
の差圧により、鋳枠４が、内側シール材７ａと外側シー
ル材７ｂの挟持力に逆らって、鋳型１０方向へ移動す
る。このとき、溝８に空気孔１３が穿設されているの
で、溝８内に溜まっている空気は、空気孔１３より排出
される。移動した鋳枠４が鋳型１０に当接し、鋳枠４の
表面積と差圧を掛け合わせた力に鋳枠４の自重を加えた
圧力が鋳型１０に押圧力として掛かる。

【００１０】これにより、鋳型１０を鋳枠４自身の上面
で押圧するため、鋳型１０の総押圧面積を広く取ること
ができ、強力な押圧力が得られ、溶湯の鋳型見切り面へ
の差し込みによる加工不良を防止することができる。ま
た、押圧部材を設ける必要がなく、押圧部位の設定も必
要でなくなるため、手間が省け、生産性の向上及び製作
コストの低減が図れる。さらに、鋳枠４が鋳型１０に近
接して設けられているので、減圧する容積が小さくなる
ため、減圧速度を早めることができ、真空ポンプの小型
化が図れ、設備コストの低減も図れる。このような吸引
鋳造装置において、鋳型１０の押さえ面積の差による溶
湯の差し込みの有無を実験した結果を表１に示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】以上の実験結果により、従来技術において
は、吸引速度の増加によるサージ圧に起因して溶湯の差
し込みが起こるが、本発明においては、鋳型１０押さえ
面積を格段に広くとれることにより、溶湯の差し込みを
防止することができる。

【００１３】

【発明の効果】以上に説明したように、鋳枠を鋳型押圧
方向に移動自在に設け、差圧を利用して鋳枠本体で鋳型
を押圧するようにしたことにより、鋳型の総押圧面積広
くとることができ、強力な鋳型押さえができ、溶湯の鋳
型見切り面への差し込みによる加工不良を防止すること
ができる。また、押圧部材を設ける必要がなく、押圧部
位の設定も必要でなくなるため、手間が省け、生産性の
向上及び製作コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を表す正面図である。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】従来技術の構成を表す正面図である。

【符号の説明】

１・・・上鋳型２・・・下鋳型３・・・ストーク４・・・鋳枠５・・・減圧口６・・・上盤７ａ・・・内側シール部材７ｂ・・・外側シール部材８・・・溝９・・・キャビティ１０・・・鋳型１１・・・湯口１２・・・湯口開口部１３・・・空気孔１４・・・内側の側壁１５・・・外側の側壁１６・・・鋳枠クランプ装置１７・・・上鋳枠１８・・・フランジ部１９・・・下鋳枠２０・・・フランジ部２１・・・シール部材２２・・・開口部２３・・・金属ベローズ２４・・・圧着部材２５・・・減圧用導管２６・・・気密室２７・・・押圧部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の型が互いに型合わせされ、その際
に、その型合わせ面側にキャビティが形成される鋳型
と、この鋳型の外周部を囲む様に設けられた鋳枠と、前
記鋳型及び前記鋳枠を載置するように設けられた上盤
と、前記鋳枠に設けられた減圧口に連通し、前記鋳枠内
を減圧する減圧装置とで構成される吸引鋳造装置におい
て、前記上盤と前記鋳枠との当接部に前記鋳枠の弾性支
持手段を設けたことを特徴とする吸引鋳造装置。