JPH0679759B2 - 竪形ダイカスト法 - Google Patents

竪形ダイカスト法

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JPH0679759B2
JPH0679759B2 JP60144307A JP14430785A JPH0679759B2 JP H0679759 B2 JPH0679759 B2 JP H0679759B2 JP 60144307 A JP60144307 A JP 60144307A JP 14430785 A JP14430785 A JP 14430785A JP H0679759 B2 JPH0679759 B2 JP H0679759B2
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vertical sleeve
sleeve
molten metal
vertical
opening
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淳一 四日
厚 太田
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は竪形ダイカスト法に関するものである。
〔従来の技術〕
竪形スリーブを用いるダイカスト法及び溶湯鋳造法の一
種である竪形ダイカスト法は、鋳造時に鋳造品への空気
の巻き込みが少なく、又、スリーブが竪形のためスリー
ブ内でノロが上方に浮上し、キャビティ内に入り難いな
どの点から、欠陥が少なく且つ高強度な鋳造品が得られ
る鋳造法として利用されている。
ところで、鋳造する際にスリーブ内に溶湯を供給する方
法は、スリーブが横形でも竪形でも、溶湯をラドルによ
り溶解炉から汲み上げるという方法が一般的である。し
かし、このような方法では溶湯と共に溶解炉内の溶湯表
面のノロをも同時に汲み上げてしまうことがある。竪形
スリーブの場合、このノロは大部分がスリーブ内で浮上
するが、微細なものは浮上する前にキャビティ内に流れ
込んでしまい、従来品より更に高品質の製品を得ようと
する場合、傷害となる恐れがある。又、ラドルにより溶
解炉内の溶湯が攪乱されるので、溶湯の酸化が促進さ
れ、成分が変化する。又、スリーブ内に溶湯を供給する
際に、スリーブ内に空気があるため、溶湯の酸化や空気
の巻き込みが生じる。更に、製品重量に応じて適当な大
きさのラドルに換えなけばならないなどの問題がある。
上記したような問題点を解決するために幾つかの技術が
開発されている。例えば、溶湯中にノロを巻き込まない
ようにするため、ラドルを用いないで溶湯を供給する方
法として低圧鋳造法のように溶湯保持炉の溶湯表面を空
気、不活性ガス等により加圧して溶湯を竪形スリーブ内
に押し上げる方法が特開昭56-19962号に記載されてい
る。又、溶湯への空気の巻き込みを防止するため、キャ
ビティ及びスリーブ内を減圧にしてスリーブ及びキャビ
ティ内の空気を反応性ガスと置換する方法が特開昭55-8
382号に記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記したような溶湯を加圧した空気、不
活性ガス等によりスリーブ内に押し上げる方法は、ノロ
が溶湯に混入する心配はないがスリーブ内に空気が残っ
ているため溶湯に空気を巻き込む恐れがある。又、反応
性ガスを用いる方法は空気の巻き込み等の問題はないが
溶湯を供給する際の問題が解決されたとは言い難く、
又、反応性ガスを用いるためコスト高の原因となる。一
方、スリーブ内に供給される溶湯は常に一定量であるこ
とが要求されている。
すなわち、溶湯は水のようには流動性が高くなく時間と
共に凝固するため、スリーブ内の溶湯に加える圧力とキ
ャビティ隅部で受ける圧力との間に差が生じる。この圧
力損失はスリーブ内に供給される溶湯量に左右され、こ
の量が常に一定でない限り一定品質の鋳造品は得られな
い。
本発明は溶湯へのノロや空気の巻き込み、溶湯の酸化、
スリーブ内への溶湯の定量供給の問題を解決するための
もので、欠陥がなく、強度に優れた製品を得ることがで
きる竪形ダイカスト法を提供することを目的とするもの
である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の竪形ダイカスト法は、金型と竪形スリーブを有
する竪形ダイカスト装置を用いる鋳造方法において、 金型のキャビティと竪形スリーブとの連通路の開閉手段
としての、及び竪形スリーブをシールするためのカウン
タ−チップ、 竪形スリーブをシールするためのプランジャ−チップ、 溶解炉から斜め上方へ延びてキャビティより高い位置で
竪形スリーブに接続されている湯道、並びに 竪形スリーブ内を減圧するための減圧ポンプに一端が接
続され、且つ竪形スリーブの湯道開口部より上方に他端
が開口した排気管、 を備えた装置を用い、 先ず竪形スリーブ内において、プランジャ−チップを排
気管開口部上端の上方に配置し、 更に竪形スリーブ内において、カウンタ−チップを、該
カウンタ−チップが金型のキャビティと竪形スリーブと
の連通路を閉鎖した状態で、且つ該カウンタ−チップ上
端面が所定位置となるように配置し、 次いで減圧ポンプを作動させて竪形スリーブ内を減圧
し、竪形スリーブの湯道開口部下端を越えて且つ排気管
開口部下端に達しない範囲で竪形スリーブ内に溶解炉か
ら溶湯を吸い上げ、 その後減圧を解除して竪形スリーブ内の湯道開口部下端
を越えた部分の溶湯を溶解炉に戻すことにより、カウン
タ−チップ上端面の前記所定位置から湯道開口部下端ま
での範囲の竪形スリーブの内容積に相当する予め定めら
れた量の溶湯を竪形スリーブ内に供給する、 ことを特徴とする。
本発明の方法では、カウンタ−チップとプランジャ−チ
ップの間の竪形スリーブ内を減圧し、溶解炉から溶湯を
吸い上げて竪形スリーブ内に供給するため、カウンタ−
チップとプランジャ−チップは、それらと竪形スリーブ
との隙間をなくして竪形スリーブをシールできることが
必要である。そのため、銅ベリリウム(Cu-Be)合金か
らなるプランジャ−チップ及びカウンタ−チップを用い
ることが好ましい。
金型のキャビティと竪形スリーブとの連通路の開閉手段
は特別に設けずに、カウンタ−チップで兼ねる。すなわ
ち、カウンタ−チップの上面を連通路の竪形スリーブ開
口部の上方に位置させると、竪形スリーブ下部におい
て、カウンタ−チップと上部のプランジャ−チップの間
の竪形スリーブとキャビティとがカウンタ−チップによ
り遮断される。
溶湯を溶解炉から竪形スリーブに吸い上げるための湯道
は、溶湯が冷却されないように例えばセラミックなどか
らなる断熱材により保温するとよい。
竪形スリーブ内に溶湯を吸い上げるために必要な減圧度
ΔP(mmHg)は、溶解炉内の溶湯面から湯道の竪形スリ
ーブ開口部までの高さh(mm)と溶湯の密度により決ま
り、溶湯がアルミニウムを主体とする合金の場合、次
式: ΔP(mmHg)=h(mm)/5.0 で求めることができる。それ故、減圧度ΔPより大きく
減圧すれば溶湯が竪形スリーブ内に容易に流入する。溶
湯面から溶湯のスリーブ開口部までの高さhは鋳造装置
と溶解炉の位置関係及び減圧度により適当な値を選択す
ればよい。
それ故、減圧ポンプ(更に具体的には、例えば真空ポン
プ)を作動させて竪形スリーブ内を適宜設定した時間減
圧し、その後減圧を解除して大気に開放することによ
り、余分な溶湯は溶解炉に戻り、カウンタ−チップ上端
面の所定位置から湯道開口部下端までの範囲の竪形スリ
ーブの内容積に相当する予め定められた量の溶湯を竪形
スリーブ内に供給することができる。
湯道は適宜傾斜させて竪形スリーブに取り付けるとよ
い。湯道と竪形スリーブとの角度は、該角度が70°より
大きい場合は減圧を解除した時に湯道内の溶湯が溶解炉
へ戻り難く、反対に30°より小さい場合は鋳造装置と溶
解炉が接近し過ぎることになり、装置製作上困難である
ため、30°〜70°とするのが好ましい。
〔作用〕
金型と竪形スリーブを有する竪形ダイカスト装置を用い
る鋳造方法において、金型のキャビティと竪形スリーブ
との連通路を閉じ、竪形スリーブの上部をプランジャ−
チップで竪形スリーブの下部をカウンタ−チップでシー
ルすることにより竪形スリーブ内を減圧することができ
る。そして、竪形スリーブは湯道により溶解炉とつなが
れているため、竪形スリーブ内を減圧することにより溶
湯を竪形スリーブ内に吸い上げることができる。一端が
減圧ポンプに接続された排気管の他端は湯道の竪形スリ
ーブ開口部より上方に開口しているため溶湯は排気管及
び減圧ポンプには入らない。
所定の減圧度で所定時間スリーブ及び湯道を減圧し、ス
リーブの湯道開口部下端を越えて竪形スリーブ内に溶解
炉から溶湯を吸い上げ、その後減圧を解除すれば、竪形
スリーブ内の湯道開口部下端を越えた部分の溶湯は、溶
解炉の方に斜め下方に延びた湯道を通って溶解炉に戻
り、竪形スリーブ内にカウンタ−チップ上端面の所定位
置から湯道開口部下端までの範囲の竪形スリーブの内容
積に相当する予め定められた量の溶湯が残る。その後、
プランジャ−チップとカウンタ−チップにより加圧鋳造
できる。
〔実施例〕
本発明を下記実施例により図面を参照して更に詳細に説
明する。
実施例 第1図に本発明の方法に用いる竪形ダイカスト装置の一
例を示す。本装置は、金型1と金型1内にほぼ鉛直に組
み込まれたスリーブ2とを有し、スリーブ2は金型1の
キャビティ3とゲート4で連通している。又、スリーブ
2の下部にはスリーブ2をシールするための銅ベリリウ
ム合金からなるカウンタ−チップ5があり、カウンタ−
チップ5はスリーブ2内を上下に摺動可能である。スリ
ーブ2の上部にはスリーブ2をシールするための銅ベリ
リウム合金からなるプランジャ−チップ6があり、プラ
ンジャ−チップ6もスリーブ2内を上下に摺動可能であ
る。湯道7は下端が溶解炉8の溶湯9中に開口し、上端
がスリーブ2に開口し、スリーブ2と約60°の角度をな
している。更に、スリーブ2には一端が図示しない真空
ポンプ(減圧ポンプの一種であり、使用し易いので実用
上都合が良い)につながった排気管10の他端が湯道7の
スリーブ開口部の上方に開口している。図中、11はノロ
である。
以下に第2図(場合により第1図参照)により、前記第
1図の竪形ダイカスト装置を用いて鋳造する本発明の方
法を説明する。第2図a)に示すようにプランジャ−チ
ップ6を排気管10の開口部上端の上方に配置し、カウン
タ−チップ5を、カウンタ−チップ5がゲート4(金型
1のキャビティ3とスリーブ2との連通路である)を閉
鎖した状態で、且つカウンタ−チップ5の上端面が所定
位置となるように配置し、次いで排気管10の一端に接続
された図示しない真空ポンプを作動させ、スリーブ2内
を減圧して溶解炉8から溶湯9を吸い上げる。溶湯9が
スリーブ2の湯道7の開口部下端を越えて且つ排気管10
の開口部下端に達しない範囲でスリーブ2内に入ったら
減圧を解除する。すると、第2図b)に示すようにスリ
ーブ2内の湯道7の開口部下端を越えた部分の溶湯9は
溶解炉8に戻り、この結果、カウンタ−チップ5の上端
面の所定位置から湯道7の開口部下端までの範囲のスリ
ーブ2の内容積に相当する予め定められた量の溶湯9を
スリーブ2内に供給することができる。
次に、第3図に示すようにプランジャ−チップ6とカウ
ンタ−チップ5を下降させ、カウンタ−チップ5で閉じ
られていたゲート4を開き、キャビティ3内に溶湯9を
充填し、そしてプランジャ−チップ6とカウンタ−チッ
プ5により加圧する。キャビティ3内の溶湯9が冷却さ
れて凝固した後、製品を外に取り出す。
比較例 溶湯をラドルを用いて供給したこと以外は実施例と同様
にして、製品を鋳造した。
試験例 実施例及び比較例の製品の品質を調べた。
ノロかみによる不良率を第4図に示す。実施例の鋳造品
のノロかみ不良率は0.7%で、比較例の1%に比べて低
い値であった。
製品を加熱したときに内部ガスによって表面が膨れると
いったブリスター発生率を調べた結果を第5図に示す。
実施例のブリスター発生率は2.6%で、比較例の4.3%に
比べてかなり低かった。
又、溶湯(JIS AC8A)を24時間保持した後、溶湯中のMg
(マグネシウム)減少量を調べた。結果を第6図に示
す。実施例は溶湯中のMg減少量が0.15%で、比較例の0.
25%に比べてかなり小さく、合金の成分が安定してい
た。
〔発明の効果〕
本発明の方法においては、上記したように竪形スリーブ
内を減圧して溶湯を該スリーブ内に吸い上げて静かに供
給するため、溶湯へのノロの巻き込み及び空気の巻き込
みが防止されると共に溶湯が酸化され難く、又、溶湯中
のガスが抜け易い。更に、ラドルによる溶解炉内の溶湯
の攪乱がないため、溶湯の酸化が促進されず、溶湯の成
分組成が安定している。特に、竪形スリーブ内に、カウ
ンタ−チップ上端面の所定位置から湯道開口部下端まで
の範囲の竪形スリーブの内容積に相当する予め定められ
た量の溶湯、すなわち常に一定で正確な量の溶湯を供給
することができるため、鋳造時のキャビティ内圧力はい
つも同一となる。その結果、欠陥が少なく高強度の高品
質鋳造品を常に容易に得ることができる。
又、本発明の方法においては、予め定められた溶湯量は
例えばカウンタ−チップの設定位置の変更によっても容
易に変更できるので、製品の大きさに応じた溶湯量の変
更や溶湯量の微調整なども容易に行うことができる。
又、従来法と異なりラドルを使用しないため、鋳造すべ
き製品の重量が変わっても、ラドルの交換の必要がな
く、工数を低減できる。
更に、湯道内の注湯バリが金型上に落下しないので、1
ショット毎に型面上を清掃する必要がなく、工数の低減
ができる。
更に又、カウンタ−チップの位置の設定により竪形スリ
ーブ内に供給する溶湯量の制御ができるので鋳造の自動
化が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例で用いる竪形ダイカスト装置の断面図、 第2図a)は実施例で用いる竪形ダイカスト装置の給湯
中の状態を示す模式図、第2図b)は実施例で用いる竪
形ダイカスト装置の給湯完了時の状態を示す模式図、 第3図は実施例で用いる竪形ダイカスト装置の加圧鋳造
中の状態を示す断面図、 第4図は実施例と比較例のノロかみ不良率を示すグラ
フ、 第5図は実施例と比較例のブリスター発生率を示すグラ
フ、 第6図は実施例と比較例の溶湯中のMg減少量を示すグラ
フである。 図中、 1……金型、2……スリーブ 3……キャビティ、4……ゲート 5……カウンタ−チップ、6……プランジャ−チップ 7……湯道、8……溶解炉 9……溶湯、10……排気管 11……ノロ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金型と竪形スリーブを有する竪形ダイカス
    ト装置を用いる鋳造方法において、 金型のキャビティと竪形スリーブとの連通路の開閉手段
    としての、及び竪形スリーブをシールするためのカウン
    タ−チップ、 竪形スリーブをシールするためのプランジャ−チップ、 溶解炉から斜め上方へ延びてキャビティより高い位置で
    竪形スリーブに接続されている湯道、並びに 竪形スリーブ内を減圧するための減圧ポンプに一端が接
    続され、且つ竪形スリーブの湯道開口部より上方に他端
    が開口した排気管、 を備えた装置を用い、 先ず竪形スリーブ内において、プランジャ−チップを排
    気管開口部上端の上方に配置し、 更に竪形スリーブ内において、カウンタ−チップを、該
    カウンタ−チップが金型のキャビティと竪形スリーブと
    の連通路を閉鎖した状態で、且つ該カウンタ−チップ上
    端面が所定位置となるように配置し、 次いで減圧ポンプを作動させて竪形スリーブ内を減圧
    し、竪形スリーブの湯道開口部下端を越えて且つ排気管
    開口部下端に達しない範囲で竪形スリーブ内に溶解炉か
    ら溶湯を吸い上げ、 その後減圧を解除して竪形スリーブ内の湯道開口部下端
    を越えた部分の溶湯を溶解炉に戻すことにより、カウン
    タ−チップ上端面の前記所定位置から湯道開口部下端ま
    での範囲の竪形スリーブの内容積に相当する予め定めら
    れた量の溶湯を竪形スリーブ内に供給する、 ことを特徴とする竪形ダイカスト法。
JP60144307A 1985-07-01 1985-07-01 竪形ダイカスト法 Expired - Lifetime JPH0679759B2 (ja)

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