JPH0890202A - 真空鋳造金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧ロスを抑制できガス抜き時間を短縮でき
る真空鋳造金型の提供。 【構成】 ガス抜きランナー１１に、冷却手段１５を設
けるか、高さ低減手段１８を部分的に設けるか、ブッシ
ュ１９およびガス抜きバルブピン２４を設けるか、下部
にテーパ部２６をもつガス抜きバルブピン２５を設ける
か、あるいはガス抜きランナー１１を湯道１２のシャッ
トピン９より上流側部分に連通させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空鋳造金型に関し、
とくにそのガス抜きランナー構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空鋳造は、たとえば特開平２−１５５
５５７号公報により、知られている。そこでは、金型内
のキャビティがガス抜きランナーを通して減圧され真空
引きされた後、ゲートを開いて溶湯ドーム中の金属溶湯
をキャビティ内に注湯し、ゲートを閉めた後加圧ピンで
キャビティ内を加圧し、凝固させて製品とする。従来の
真空鋳造金型では、加圧ピンによるキャビティ内溶湯加
圧時の加圧ロスを小さくするために、ガス抜きランナー
の断面の厚みをランナー全長にわたって薄くしてあり、
注湯時にガス抜きランナー部で溶湯が速やかに凝固し
て、加圧ピンが加圧したときに溶湯がガス抜きランナー
に逃げ込まないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガス抜きラン
ナーの断面厚さを薄くしたため、キャビティの減圧に時
間がかかるという問題がある。本発明の目的は、加圧ロ
スも小さくキャビティ減圧時間も短くできる真空鋳造金
型を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は次の通りである。 （１） キャビティ減圧用のガス抜きランナーを具備す
る真空鋳造金型において、ガス抜きランナーに冷却手段
を設けた真空鋳造金型。 （２） キャビティ減圧用のガス抜きランナーを具備す
る真空鋳造金型において、ガス抜きランナーの通路高さ
をキャビティ近傍部分でその他の部分におけるよりも低
くした真空鋳造金型。 （３） キャビティ減圧用のガス抜きランナーを具備す
る真空鋳造金型において、内側がガス抜きランナーに連
通し外側に減圧通路を有し壁に内外を連通する穴を有す
るブッシュを上型に形成した孔に挿入し、該ブッシュに
ガス抜きバルブピンを摺動可能に挿入してブッシュの穴
を開閉可能とした真空鋳造金型。 （４） キャビティ減圧用のガス抜きランナーを具備す
る真空鋳造金型において、上型に形成した孔にガス抜き
バルブピンを摺動可能に挿入し、ガス抜きバルブピンの
内側に穴を設けてガス抜き通路とするとともに、ガス抜
きバルブピン下部に下型に設けられた凹部と係合するテ
ーパ部を設けた真空鋳造金型。 （５） キャビティ減圧用のガス抜きランナーを具備す
る真空鋳造金型において、ガス抜きランナーを湯道のシ
ャットピンよりもゲート側に近い部分に連通させて配置
した真空鋳造金型。

【０００５】

【作用】上記（１）では、ガス抜きランナーに侵入した
溶湯が冷却手段により速やかに凝固するので、加圧ピン
によってキャビティ内溶湯を加圧したときにガス抜きラ
ンナーに溶湯が逃げることによる加圧ロスが抑制され
る。上記（２）によれば、ガス抜きランナーのキャビテ
ィ近傍部分のみで通路高さを絞ったので、ガス抜き時の
空気流れ抵抗を小にし短時間のうちにガス抜きできる。
また、通路高さを絞った部分で溶湯の凝固が促進され、
溶湯加圧時の加圧ロスも抑えられる。上記（３）によれ
ば、ガス抜き通路にブッシュとガス抜きバルブピンを設
けたので、ガス抜き通路を大にしてガス抜きバルブピン
で開閉させることができる。それによって、真空引き時
はガス抜き通路を開として短時間に減圧でき、また加圧
時にはガス抜き通路を閉として、加圧ロスを抑えること
ができる。上記（４）によれば、ブッシュおよびガス抜
きバルブピン方式において、ガス抜き通路をガス抜きバ
ルブピンの中に形成したので、ガス抜き通路断面積が大
となりガス抜き時間を小にできる。また、ブッシュの下
端をテーパにして溶湯をキャビティ出口で完全に遮断す
るようにしたので、加圧ロスを抑えることができる。上
記（５）によれば、ガス抜きランナーを湯道のシャット
ピンよりもゲート側に近い部分に連通させて設けたの
で、シャットピンを閉じた後加圧ピンでキャビティ内溶
湯を加圧したときに、加圧力がシャットピンで遮断され
てガス抜きランナーに伝わらず、加圧ロスはない。ま
た、加圧ピン加圧力が伝わらないので、ガス抜きランナ
ーの通路断面積は大きくとれ、真空引き時間を短時間と
することができる。

【０００６】

【実施例】以下に本発明の望ましい実施例を図面を参照
して説明する。図１は本発明の全実施例に共通な構成を
示しており、図２、図３は本発明の第１実施例を、図
４、図５は本発明の第２実施例を、図６、図７、図８は
本発明の第３実施例を、図９、図１０は本発明の第４実
施例を、図１１は本発明の第５実施例を、それぞれ説明
している。全実施例にわたって共通な構成部分には、全
実施例にわたって同じ付号を付してある。

【０００７】まず、本発明の全実施例に共通な構成、作
用を図１を参照して説明する。図１において、上型１と
下型２との間に鋳造用キャビティ３が形成され、上型１
が下型２に下降されて金型が閉じられたとき、キャビテ
ィ３は密閉される。上型１に対して相対動可能な溶湯ド
ーム４が上型１に対して下降され、溶湯ドーム４の下端
に形成されたゲート５が湯道１２を閉じる。一方、溶湯
保持炉７内には金属溶湯（たとえば、アルミ合金溶湯）
６が保持されており、加圧口８からのエア圧を調整する
ことにより溶湯６を溶湯ドーム４内に押し上げる。キャ
ビティ３はゲート５が閉じられている状態で減圧され、
真空引きされる。吸引口１０には真空ポンプ（図示せ
ず）が接続されていて、ガス抜きランナー１１、ガス抜
き通路１４を通して、キャビティ３内のエアが抜かれ
る。キャビティ３が真空引きされた後、ゲート５が開か
れ、溶湯ドーム４内の溶湯が、溶湯ドーム４内の圧力と
キャビティ３内の真空との差圧で、キャビティ３に、高
速で流れ込む。キャビティ３内は真空のため、溶湯によ
るエアの巻き込みはない。キャビティ３に溶湯が充填さ
れると、シャットピン９が湯道１２を閉じて、キャビテ
ィ３と溶湯ドーム４内を遮断する。ついで、加圧ピン１
３をキャビティ３中に加圧侵入させ、凝固前の溶湯を加
圧する。ついで、吸引口１０からの吸引と加圧口８から
の加圧を解除する。これによって溶湯ドーム４内の溶湯
は溶湯保持炉７内に戻る。キャビティ３中の溶湯が時間
の経過とともに凝固していく。凝固が完了すると型開き
して鋳造製品を金型１、２からとり出す。

【０００８】ガス抜きランナー１１の通路断面積が小さ
いと、キャビティ３を真空にガス抜きするときの時間が
かかり過ぎ、また通路断面積が大きいと、加圧ピン１３
でキャビティ内溶湯を加圧したときに溶湯がガス抜きラ
ンナー１１に逃げ込み、加圧ロスが生じるという問題が
ある。本発明はそれを防止するためのものである。つぎ
に、本発明の各実施例に特有な構成、作用を説明する。

【０００９】本発明の第１実施例では、図２、図３に示
すように、ガス抜きランナー１１のうちキャビティ３に
近い部分に、そして望ましくは下型２に、冷却手段１５
が設けられている。冷却手段１５は、たとえば外側パイ
プ１６と内側パイプ１７とを有し、内側パイプ１７から
冷却水を送って、内側パイプ１７と外側パイプ１６との
間のスペースを通して流出させることにより、ガス抜き
ランナー１１近傍の型部分を冷却するようになってい
る。この冷却手段１５による冷却によって、溶湯がキャ
ビティ３内に充填された時、ガス抜きランナー１１に侵
入する溶湯が速やかに凝固され、加圧ピン１３によって
キャビティ３内の溶湯が加圧されたときに溶湯がガス抜
きランナー１１に逃げ込むのを防止できる。また、ガス
抜きランナー１１に冷却手段１５を設けてガス抜きラン
ナー１１部位における溶湯凝固を促進させたことによ
り、ガス抜きランナー１１の通路断面積を増大させても
加圧ロスの問題を生じにくいため、ガス抜きランナー１
１の通路断面積を増大させることが可能になり、そうす
ることによってガス抜き時の空気流れ抵抗が低減でき、
ガス抜き時間を短縮できる。

【００１０】本発明の第２実施例では、図４、図５に示
すように、ガス抜きランナー１１のうちキャビティ３に
近い部分に、その部分のみ他のランナー部分に比べて通
路断面の高さを低くする高さ低減手段１８が設けられて
いる。低くされた高さは、その部分で溶湯を速やかに凝
固させることができる高さとされ、ガス抜きランナー１
１の位置、幅（たとえば、１０ｍｍ）等によって高さは
異なるが、高さは約２ｍｍである。それ以外の部分のガ
ス抜きランナー１１の高さは約５〜１０ｍｍとされる。
キャビティ３に溶湯を充填した時に、ガス抜きランナー
１１に侵入する溶湯は、高さが低くされた部分で速やか
に凝固する。したがって、加圧ピン１３によってキャビ
ティ３内の溶湯が加圧されたときに溶湯がガス抜きラン
ナー１１に逃げ込むのを防止でき、加圧ロスを抑制でき
る。そして、加圧ロスを抑えた分、ガス抜きランナー１
１の、高さ低減部分以外の部分の通路断面を増大するこ
とが許され、増大することによって、ガス抜き時の空気
抵抗を低減でき、ガス抜き時間を短縮できる。

【００１１】本発明の第３実施例では、図６、図７、図
８に示すように、上型１に、ガス抜きランナー１１に連
通させてブッシュ１９とガス抜きバルブピン２４を設け
る。ブッシュ１９は、内側にガス抜きランナー１１に連
通する通路孔２０を有し、外側にブッシュ１９と上型１
との間に形成された減圧通路２１を有している。減圧通
路２１は、ブッシュ１９の上端部に形成されたフランジ
の上下面に形成されている溝２３と、ブッシュ１９より
上方で上型１とピン２４との間に形成された通路１４を
介して、上型１内の減圧チャンバに連通し、そこからさ
らに吸引口１０を介して真空ポンプに連通している。ブ
ッシュ１９の壁には、内側の連通孔２０と外側の減圧通
路２１とを連通する穴２２が設けられている。ガス抜き
バルブピン２４はブッシュ１９に摺動自在に挿入され、
穴２２を開閉する。ガス抜きバルブピン２４の上下動は
駆動シリンダ３１にて行われる。作動については、ゲー
ト５が閉じられている状態でガス抜きバルブピン２４が
上昇して穴２２を開き、キャビティ３を減圧し真空にす
る。ついで、ガス抜きバルブピン２４が下降して穴２２
を閉じ、キャビティ３を密閉にする。ついで、ゲート５
を開き、溶湯をキャビティ３に導入する。加圧ピン１３
を作動させてキャビティ内溶湯を加圧する。この時、穴
２２は閉じているので、加圧ロスは抑制される。一方、
ガス抜き通路はブッシュ１９の内外に大きく設けること
ができるので、空気抵抗を低減でき、ガス抜き時間を短
縮できる。

【００１２】本発明の第４実施例では、図９、図１０に
示すように、上型１に形成した孔に、ガス抜きランナー
１１に連通させて、ガス抜きバルブピン２５が摺動可能
に挿入されている。ガス抜きバルブピン２５の内部には
下端が解放され上端で穴２７を介して、上型１内の減圧
チャンバに連通する上下方向に延びるガス抜き通路３２
が形成されている。ガス抜きバルブピン２５の下端には
下方に向かって先細りとなるテーパ部２６が形成されて
おり、下型２には側面がテーパ２８とされた凹部が形成
されており、ガス抜きバルブピン２５が下降してテーパ
部２６が下型の凹部のテーパ２８と係合したときに、ガ
ス抜き通路３２は閉じられ、ピン２５が上昇するとガス
抜き通路３２は開となる。ガス抜きバルブピン２５の上
下動は駆動シリンダ２９で行われる。作動については、
ゲート５が閉じられている状態でガス抜きバルブピン２
５が上昇してガス抜き通路３２を開き、キャビティ３を
減圧し真空にする。ついで、ガス抜きバルブピン２５が
下降してガス抜き通路３２を閉じ、キャビティ３を密閉
にする。ついで、ゲート５を開き、溶湯をキャビティ３
に導入する。加圧ピン１３を作動させてキャビティ内溶
湯を加圧する。この時、ガス抜き通路３２が閉じている
ので、加圧ロスは抑制される。一方、ガス抜き通路３２
はピン内に大きく形成できるので、空気抵抗を低減で
き、ガス抜き時間を短縮できる。

【００１３】本発明の第５実施例では、図１１に示すよ
うに、ガス抜きランナー１１が、湯道１２のシャットピ
ン９よりもゲート５に近い部分に連通させて配置されて
いる。３０はガス抜きバルブピンで、前述のガス抜きバ
ルブピン２４または２５と同じ構造のものが使用でき
る。作用については、ゲート５が開けられ、溶湯ドーム
４からキャビティ３に溶湯が注湯された後、シャットピ
ン９が湯道１２を閉じる。ついで、加圧ピン１３により
キャビティ内溶湯を加圧するが、シャットピン９が湯道
１２を閉じているので、加圧ピン１３の加圧力はガス抜
きランナー１１には伝わらず、加圧ロスはない。一方、
ガス抜きランナー１１は加圧ロス上の制限がないため、
大きくでき、ガス抜き時の空気抵抗を小にでき、ガス抜
き時間を短縮できる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１によれば、ガス抜きランナーに
冷却手段を設けたので、溶湯をガス抜きランナー部で速
やかに凝固させることができ、加圧ロスを抑制できる。
一方、加圧ロスを抑制できる分、ガス抜きランナーの通
路断面積を大にでき、空気抵抗低減によりガス抜き時間
を短縮できる。請求項２によれば、ガス抜きランナーを
キャビティに近い部分で絞ったので、その部分で溶湯を
速やかに凝固でき、加圧ロスを抑制できる。また、その
分、ガス抜きランナーの通路断面積を大にでき、ガス抜
き時間を短縮できる。請求項３によれば、ガス抜き通路
にブッシュとガス抜きバルブピンを設けたので、ガス抜
き通路断面積を大にしてガス抜きバルブピンで開閉させ
ることができ、ガス抜き時間を短縮できる。また、ガス
抜きバルブピンで通路を閉じるため、加圧ロスも抑えら
れる。請求項４によれば、ガス抜きバルブピンの中にガ
ス抜き通路を形成したので、ガス抜き通路断面積をさら
に大にでき、ガス抜き時間をさらに短縮できる。また、
ブッシュの下端をテーパにして溶湯をガス抜きランナー
のキャビティ近傍で完全に遮断するようにしたので、加
圧ロスを抑えることができる。請求項５によれば、ガス
抜きランナーを、湯道のシャットピンよりもゲート側に
近い部分に連通させたので、加圧ピンによる加圧力がガ
ス抜きランナーにかからず加圧ロスが防げる。また、加
圧ピンによる加圧と関係なくガス抜きランナーの断面積
を大きくとれるので、ガス抜き時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全実施例に共通な真空鋳造金型の全体
断面図である。

【図２】本発明の第１実施例の真空鋳造金型の断面図で
ある。

【図３】本発明の第１実施例の真空鋳造金型の平面図で
ある。

【図４】本発明の第２実施例の真空鋳造金型の断面図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例の真空鋳造金型の平面図で
ある。

【図６】本発明の第３実施例の真空鋳造金型の断面図で
ある。

【図７】本発明の第３実施例の真空鋳造金型の平面図で
ある。

【図８】本発明の第３実施例の真空鋳造金型のブッシュ
の斜視図である。

【図９】本発明の第４実施例の真空鋳造金型の断面図で
ある。

【図１０】本発明の第４実施例の真空鋳造金型の平面図
である。

【図１１】本発明の第５実施例の真空鋳造金型の平面図
である。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 下型 ３ キャビティ ５ ゲート ９ シャットピン １１ ガス抜きランナー １２ 湯道 １３ 加圧ピン １５ 冷却手段 １８ 高さ低減手段 １９ ブッシュ ２４ ガス抜きバルブピン ２５ ガス抜きバルブピン ２６ テーパ部 ３０ ガス抜きバルブピン ３２ ガス抜き通路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティ減圧用のガス抜きランナーを
   具備する真空鋳造金型において、ガス抜きランナーに冷
   却手段を設けたことを特徴とする真空鋳造金型。
2. 【請求項２】 キャビティ減圧用のガス抜きランナーを
   具備する真空鋳造金型において、ガス抜きランナーの通
   路高さをキャビティ近傍部分でその他の部分におけるよ
   りも低くしたことを特徴とする真空鋳造金型。
3. 【請求項３】 キャビティ減圧用のガス抜きランナーを
   具備する真空鋳造金型において、内側がガス抜きランナ
   ーに連通し外側に減圧通路を有し壁に内外を連通する穴
   を有するブッシュを上型に形成した孔に挿入し、該ブッ
   シュにガス抜きバルブピンを摺動可能に挿入してブッシ
   ュの穴を開閉可能としたことを特徴とする真空鋳造金
   型。
4. 【請求項４】 キャビティ減圧用のガス抜きランナーを
   具備する真空鋳造金型において、上型に形成した孔にガ
   ス抜きバルブピンを摺動可能に挿入し、ガス抜きバルブ
   ピンの内側に穴を設けてガス抜き通路とするとともに、
   ガス抜きバルブピン下部に下型に設けられた凹部と係合
   するテーパ部を設けたことを特徴とする真空鋳造金型。
5. 【請求項５】 キャビティ減圧用のガス抜きランナーを
   具備する真空鋳造金型において、ガス抜きランナーを湯
   道のシャットピンよりもゲート側に近い部分に連通させ
   て配置したことを特徴とする真空鋳造金型。