JP2008132526A - Filter installation apparatus, and gas substitution method in runner using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋳造金型の湯口にフィルタを配設することが可能であり、且つ前記鋳造金型が形成するキャビティに連通する湯路の雰囲気を不活性ガスに置換することが可能なフィルタ設置装置と、それを用いた湯路のガス置換方法に関する。 The present invention provides a filter installation in which a filter can be disposed in a gate of a casting mold and an atmosphere of a hot water passage communicating with a cavity formed by the casting mold can be replaced with an inert gas. The present invention relates to an apparatus and a gas replacement method for a waterway using the apparatus.
自動車部品の内燃機関構成部材等を大量生産する手法として、低圧鋳造法が広汎に採用されている。低圧鋳造法を実施するための鋳造装置は、一般的に、溶湯を貯留した溶湯保持炉と、前記溶湯保持炉の上方に配設され且つ溶湯を通過させるための湯口が形成された下型と、複数個の側方型と、上型とを有し、これら下型、側方型及び上型によっていわゆる型閉じが行われることで、鋳造品を得るためのキャビティが形成される。 The low pressure casting method has been widely adopted as a method for mass production of internal combustion engine components for automobile parts. A casting apparatus for carrying out the low-pressure casting method generally includes a molten metal holding furnace that stores molten metal, and a lower mold that is disposed above the molten metal holding furnace and has a gate for allowing the molten metal to pass therethrough. A cavity for obtaining a cast product is formed by having a plurality of side molds and an upper mold, and so-called mold closing is performed by the lower mold, the side mold, and the upper mold.
前記溶湯保持炉は、湯路であるストークを介して前記キャビティに連通している。溶湯保持炉内の圧力が所定値以上となると、加圧された溶湯がストーク内を上昇し、前記湯口を介してキャビティに充填される。すなわち、溶湯はキャビティの下方から注湯され、その液面は、注湯量が増加するに伴ってキャビティ内を上昇する。場合によっては、ストークと湯口との間に中間ストークが介在されることもある。 The molten metal holding furnace communicates with the cavity through stalk which is a hot water channel. When the pressure in the molten metal holding furnace reaches a predetermined value or more, the pressurized molten metal rises in the stalk and fills the cavity through the gate. That is, the molten metal is poured from below the cavity, and the liquid level rises in the cavity as the amount of molten metal increases. In some cases, an intermediate stalk may be interposed between the stalk and the gate.
所定量の注湯が終了した後は、溶湯を冷却固化させて鋳造品とする。その後、型開きを行って鋳造品を取り出す。 After the predetermined amount of pouring is completed, the molten metal is cooled and solidified to form a cast product. Thereafter, the mold is opened and the cast product is taken out.
ところで、鋳造作業が営まれる前には金型内のバリや中子砂の残留物を清掃する作業が必要であるが、このため、清掃中にバリや砂が湯口を介して中間ストークやストークに到達する懸念がある。また、鋳造後に鋳造品を金型から取り出すと、ストークや中間ストークに貯留されていた溶湯が溶湯保持炉に戻るが、その際に溶湯が大気に接触することにより、ストーク内の残渣溶湯や、溶湯保持炉に戻った溶湯の表面が酸化する。このような事態が発生すると、次回の鋳造作業時に溶湯に不純物が混入し、鋳造欠陥の原因となる。 By the way, it is necessary to clean the burrs and core sand residue in the mold before the casting operation is performed. For this reason, during cleaning, the burrs and sand are transferred to the intermediate stalk and stalk through the gate. There is concern to reach. In addition, when the cast product is taken out from the mold after casting, the molten metal stored in the stalk and intermediate stalk returns to the molten metal holding furnace, but at that time, the molten metal comes into contact with the atmosphere, The surface of the molten metal returned to the molten metal holding furnace is oxidized. When such a situation occurs, impurities are mixed into the molten metal during the next casting operation, which causes casting defects.
この不都合を解消するべく、例えば、特許文献１に記載の網体装着装置を用いる。該網体装着装置は、清掃中に金型内に設置されて湯口を覆い、バリや中子砂がストークや中間ストークに進入することを防止する。また、湯口に設置されたフィルタが、ストーク内の酸化物が溶湯ないし鋳造品に混入することを防止する役割を果たす。 In order to eliminate this inconvenience, for example, a net body mounting device described in Patent Document 1 is used. The net body mounting device is installed in a mold during cleaning to cover the gate, and prevents burrs and core sand from entering stalks and intermediate stalks. Further, the filter installed at the gate serves to prevent the oxide in the stalk from being mixed into the molten metal or the cast product.
上記とは別に、鋳造作業には、溶湯が中間ストークやストーク内で空気に接触した際にその表層部が酸化してしまい、このために該溶湯の流動が阻害されるようになり、その結果、充填不良等の鋳造欠陥が生じる懸念がある。この不具合を回避するには、特許文献２に記載されているような入口構造を具備する鋳型装置を用い、前記入口構造を介して空気を不活性ガスに置換すればよいとも考えられる。 Apart from the above, in the casting operation, when the molten metal comes into contact with the air in the middle stalk or stalk, the surface layer portion is oxidized, and this causes the flow of the molten metal to be inhibited. There is a concern that casting defects such as poor filling occur. In order to avoid this problem, it is considered that a mold apparatus having an inlet structure as described in Patent Document 2 is used, and air is replaced with an inert gas through the inlet structure.
特許文献２記載の鋳型装置には、該鋳型装置自体にガスを置換するための構造（前記入口構造）を設けるため、市販の鋳型装置の場合、大幅な改造が必要となり、また、装置構成が複雑化且つ大型化するという不具合がある。 The mold apparatus described in Patent Document 2 is provided with a structure for replacing gas in the mold apparatus itself (the inlet structure). Therefore, in the case of a commercially available mold apparatus, a large modification is required, and the apparatus configuration is There is a problem of increasing complexity and size.
しかも、不活性ガスの供給通路が水平方向に延在しているので該供給通路に溶湯が進入する懸念がある。実際に溶湯が進入した場合、凝固物が供給通路に付着することになるので、煩雑なメンテナンス作業を行う必要がある。 Moreover, since the inert gas supply passage extends in the horizontal direction, there is a concern that the molten metal may enter the supply passage. When the molten metal actually enters, the solidified material adheres to the supply passage, so that complicated maintenance work needs to be performed.
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、鋳型装置を一切改造することなく湯路の雰囲気を不活性ガスに置換することが可能であり、しかも、不活性ガスを供給する供給通路に溶湯が進入することがなく、このために凝固物が前記供給通路に付着する懸念を払拭し得るフィルタ設置装置と、それを用いた湯路のガス置換方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to replace the atmosphere of the runway with an inert gas without modifying the mold apparatus at all, and to supply an inert gas. It is an object of the present invention to provide a filter installation device capable of wiping out the concern that the molten metal does not enter the passage, and the coagulated material adheres to the supply passage, and a gas replacement method for the hot water passage using the same. .
前記の目的を達成するために、本発明は、鋳造金型の複数個の湯口の各々にフィルタを同時に配設し、且つ前記鋳造金型が形成するキャビティに連通する湯路に対して前記湯口中の少なくとも１箇所から不活性ガスを供給するフィルタ設置装置であって、
前記湯口の開口径に比して大径のフランジ部を有する複数個のホルダと、
前記ホルダを支持する支持フレームと、
を有し、
複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に前記不活性ガスを供給するための供給通路が設けられ、
複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に前記湯路からパージされたガスを排出するための排出通路が設けられ、
前記ホルダに保持された前記フィルタが前記湯口に挿入された際、不活性ガス供給機構から供給された前記不活性ガスを前記供給通路から前記湯路に供給する一方、この不活性ガスの供給に伴って前記湯路からパージされたガスを前記排出通路から排出することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method in which a filter is simultaneously disposed in each of a plurality of gates of a casting mold, and the gate is connected to a water channel communicating with a cavity formed by the casting mold. A filter installation device for supplying an inert gas from at least one of the locations,
A plurality of holders having a flange portion having a large diameter compared to the opening diameter of the gate;
A support frame for supporting the holder;
Have
A supply passage for supplying the inert gas to at least one of the plurality of holders is provided;
A discharge passage for discharging the gas purged from the hot water passage is provided in at least one of the plurality of holders,
When the filter held by the holder is inserted into the gate, the inert gas supplied from the inert gas supply mechanism is supplied from the supply passage to the hot water passage, while the inert gas is supplied. Along with this, the gas purged from the hot water passage is discharged from the discharge passage.
上記のように構成したことにより、ホルダに保持されたフィルタを一度の作業で同時に湯口に挿入することが可能となるとともに、湯路のガス（通常は空気）をアルゴンガス等の不活性ガスに置換することも可能となる。すなわち、本発明によれば、フィルタの装着とガス置換とを一つの装置で実施することが可能となるので、フィルタ装着作業とガス置換作業とを別個の装置で行う場合に比してコスト的に有利であり、しかも、フィルタ装着作業とガス置換作業との切り替えに伴って装置を切り替える必要もない。このため、作業効率が向上する。 With the configuration described above, the filter held in the holder can be simultaneously inserted into the gate in one operation, and the gas (usually air) in the runner is turned into an inert gas such as argon gas. Substitution is also possible. That is, according to the present invention, it is possible to perform the filter installation and the gas replacement with a single device, so that it is more cost effective than when the filter mounting operation and the gas replacement operation are performed with separate devices. In addition, there is no need to switch the apparatus in accordance with switching between the filter mounting operation and the gas replacement operation. For this reason, work efficiency improves.
また、フィルタ設置装置でガス置換を行うので、鋳造装置（鋳型装置）を改造する必要が一切ない。この点からもコスト的に有利であり、しかも、鋳造装置が大型化することも複雑化することもない。なお、ガス供給通路が設けられたホルダと、ガス排出通路が設けられたホルダとは別個であってもよいし、同一であってもよい。 Further, since gas replacement is performed by the filter installation device, there is no need to modify the casting device (molding device). This is also advantageous in terms of cost, and the casting apparatus is neither enlarged nor complicated. Note that the holder provided with the gas supply passage and the holder provided with the gas discharge passage may be separate or the same.
さらに、フィルタ設置装置は型閉じの前に金型から離脱されるので、キャビティへの注湯に伴ってフィルタ設置装置に設けられたガス供給通路に溶湯が進入することがない。このため、溶湯の凝固物が前記ガス供給通路に付着することがなく、従って、該ガス供給通路の清掃作業の頻度が著しく低減する。 Further, since the filter installation device is detached from the mold before the mold is closed, the molten metal does not enter the gas supply passage provided in the filter installation device along with the pouring of the cavity. For this reason, the solidified product of the molten metal does not adhere to the gas supply passage, and therefore the frequency of the cleaning operation of the gas supply passage is remarkably reduced.
そして、湯路を不活性ガスに置換することで、溶湯が空気に接触して表層が酸化することを回避することができる。従って、溶湯の流動が阻害されることを回避することができ、結局、鋳造欠陥のない鋳造品を得ることが可能となる。 And it can avoid that a molten metal contacts air and a surface layer oxidizes by substituting a hot water path with an inert gas. Therefore, it is possible to avoid the flow of the molten metal from being hindered, and eventually it becomes possible to obtain a cast product having no casting defects.
なお、湯路としては、中間ストークを例示することができる。すなわち、主に中間ストーク内に不活性ガスを供給すれば、該中間ストーク内のガスをパージすることが可能である。 In addition, intermediate stalk can be illustrated as a runway. That is, if an inert gas is mainly supplied into the intermediate stalk, the gas in the intermediate stalk can be purged.
また、本発明は、鋳造金型が形成するキャビティに連通する湯路の雰囲気を不活性ガスに置換する湯路のガス置換方法であって、
前記鋳造金型の複数個の湯口の開口径に比して大径のフランジ部を有する複数個のホルダと、前記ホルダを支持する支持フレームとを有するフィルタ設置装置を使用し、
前記ホルダに保持された前記フィルタを前記湯口に挿入することで、該湯口の各々にフィルタを配設し、
その一方で、不活性ガス供給機構から供給された前記不活性ガスを、複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に設けられた供給通路から前記湯路に供給するとともに、この不活性ガスの供給に伴って前記湯路からパージされたガスを、複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に設けられた排出通路から排出することを特徴とする。
Further, the present invention is a gas replacement method for a water channel that replaces the atmosphere of the water channel communicating with the cavity formed by the casting mold with an inert gas,
Using a filter installation device having a plurality of holders having a flange portion having a diameter larger than the opening diameters of the plurality of gates of the casting mold, and a support frame for supporting the holder,
By inserting the filter held by the holder into the gate, a filter is disposed in each of the gates,
On the other hand, the inert gas supplied from the inert gas supply mechanism is supplied to the hot water passage from a supply passage provided in at least one of the holders, and the inert gas is supplied. Accordingly, the gas purged from the hot water channel is discharged from a discharge passage provided in at least one of the plurality of holders.
上記したように、本発明によれば、フィルタ設置作業とガス置換作業とを同一装置で行うので、コスト的に有利であるとともに作業効率が向上する。しかも、湯路の雰囲気を不活性ガスに置換することで溶湯の表層が酸化することを回避することができ、このため、上記したように鋳造欠陥のない鋳造品を得ることができる。 As described above, according to the present invention, the filter installation work and the gas replacement work are performed by the same device, which is advantageous in terms of cost and improves work efficiency. Moreover, it is possible to avoid oxidation of the surface layer of the molten metal by substituting the atmosphere of the hot water channel with an inert gas, and as a result, a cast product having no casting defects can be obtained as described above.
不活性ガスの好適な例としては、アルゴンガスを挙げることができる。アルゴンガスの密度は空気に比して大きく、従って、アルゴンが湯路の下方に滞留する一方、空気が湯路の上方に偏在するようになる。このため、下方から溶湯を注湯するようにすれば、該溶湯が空気に接触することを回避することが可能となる。 Preferable examples of the inert gas include argon gas. The density of the argon gas is larger than that of air, so that argon stays below the hot water channel while air is unevenly distributed above the hot water channel. For this reason, if the molten metal is poured from below, the molten metal can be prevented from coming into contact with air.
しかも、アルゴンガスは比較的安価であるので、鋳造コストが高騰することを抑制することもできる。 And since argon gas is comparatively cheap, it can also suppress that casting cost rises.
また、湯路の具体例としては、上記したように、中間ストークを挙げることができる。 In addition, as a specific example of the runway, intermediate stalk can be mentioned as described above.
本発明によれば、全湯口にフィルタを同時に装着可能なフィルタ設置装置で湯路のガス置換を行うようにしているので、鋳造装置を改造する必要が一切ない。このため、鋳造装置が大型化したり構成が複雑化したりすることを回避できるとともに、設備投資が高騰することを回避できる。 According to the present invention, since the gas replacement of the runner is performed by the filter installation device capable of simultaneously attaching the filters to all the gates, there is no need to modify the casting apparatus. For this reason, it can avoid that a casting apparatus enlarges or a structure becomes complicated, and can avoid that capital investment soars.
しかも、湯口の雰囲気を不活性ガスに置換するので、溶湯が空気等の酸化雰囲気に接触して表層が酸化することが回避される。従って、溶湯の流動性が維持されるので、鋳造欠陥のない鋳造品を得ることができる。換言すれば、製造歩留まりが向上する。 In addition, since the atmosphere at the gate is replaced with an inert gas, it is avoided that the molten metal comes into contact with an oxidizing atmosphere such as air and the surface layer is oxidized. Therefore, since the fluidity of the molten metal is maintained, a cast product free from casting defects can be obtained. In other words, the manufacturing yield is improved.
以下、本発明に係る湯路のガス置換方法につき、それを実施するためのフィルタ設置装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、主に中間ストークの内部をガス置換する場合を例示して説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a hot water gas replacement method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a filter installation device for carrying out the method. In the present embodiment, a case where gas substitution is mainly performed inside the intermediate stalk will be described as an example.
はじめに、低圧鋳造装置１０につき、その要部概略縦断面図である図１を参照して説明する。この低圧鋳造装置１０は、溶湯保持炉１２と、キャビティ１４を形成する鋳型１６とを有し、溶湯保持炉１２の内室１８とキャビティ１４とは、ストーク２０及び中間ストーク２２を介して連通されている。
First, the low-
溶湯保持炉１２は溶湯Ｌを貯留するための容器であり、溶湯Ｌが内室１８中で冷却して凝固することを回避するべく、図示しない加熱手段によって外方から加熱されている。また、溶湯保持炉１２には図示しない圧縮ガス供給機構が連結されており、この圧縮ガス供給機構から供給された圧縮ガスは、溶湯保持炉１２に貯留された溶湯Ｌを加圧する。
The molten
溶湯保持炉１２の開口上端は、炉蓋２４によって閉塞されている。この炉蓋２４において、溶湯保持炉１２の仮想上端面の略中心に対応する箇所には、貫通孔２６が形成されている。該貫通孔２６には環状段部２８が設けられており、この環状段部２８に前記ストーク２０の大径部３０が載置されている。
The upper end of the opening of the molten
ストーク２０は、長尺な小径部３２と、フランジ状に突出した前記大径部３０を有する管体である。換言すれば、ストーク２０には、その軸線方向に沿う内孔３４が貫通形成されている。そして、小径部３２の先端が溶湯Ｌに浸漬される一方、大径部３０が上記したように炉蓋２４の貫通孔２６の環状段部２８に載置されている。
The
ストーク２０の上方に配置された中間ストーク２２は、ストーク２０の大径部３０の直径に略対応する直径を有するフランジ部３６と、該フランジ部３６から直径方向外方に拡径したテーパー部３８と、等径部４０とを有する。中間ストーク２２の内部には、フランジ部３６から等径部４０に至るまで室４２が設けられており、この室４２が、前記ストーク２０の内孔３４とともに湯路としての役割を果たす。
The
鋳型１６は、中間ストーク２２の上方に配設される下型４４と、２個の側方型４６、４８と、後面型５０と、図示しない前面型と、上型５２とを有し、この中の下型４４には、図２に示すように、溶湯Ｌをキャビティ１４に充填するための４個の湯口５４ａ〜５４ｄが設けられている。勿論、４個の湯口５４ａ〜５４ｄはすべて、中間ストーク２２の前記室４２とキャビティ１４とを連通させることが可能な位置に形成されている。
The
湯口５４ａ〜５４ｄの各々は、下方側のテーパー状縮径路５６と、上方側のテーパー状拡径路５８とからなる。この中、各テーパー状拡径路５８には、図３に示すフィルタ６０が挿入されている。
Each of the
フィルタ６０は、融点が溶湯温度よりも高い材質で構成され、溶湯Ｌとしてアルミニウムやアルミニウム合金を用いる場合には鉄系材料等が好適である。図３に示すように、このフィルタ６０は実質的に円錐台形状をなし、その底面中央には、軸線方向に指向して突出した膨出部６２が形成されている。また、フィルタ６０の外周部６４は、図３の上方に向かうに従い、湯口５４ａ〜５４ｄのテーパー状拡径路５８のテーパー角に対応する角度でテーパー状に拡径している。フィルタ６０の形状はテーパー状拡径路５８の形状に略対応しているが、その高さ方向寸法はテーパー状拡径路５８の高さ方向寸法に比して若干小さく、また、外周部６４の径は、テーパー状拡径路５８における対応部位の径に比して若干大きく設定されている。
The
２つの側方型４６、４８、後面型５０及び図示しない前記前面型は、下型４４及び上型５２とともに閉塞空間、すなわち、溶湯Ｌが充填されるキャビティ１４を形成する。そして、上型５２には、キャビティ１４に溶湯Ｌが充填される際に該キャビティ１４から空気を逃がすためのベント孔６６が形成されている。
The two
次に、前記フィルタ６０を湯口５４ａ〜５４ｄ（テーパー状拡径路５８）に挿入するためのフィルタ設置装置７０につき説明する。
Next, a
前記図２には、下型４４の他、本実施の形態に係るフィルタ設置装置７０の全体概略斜視が示されている。このフィルタ設置装置７０は、下型４４に設けられた４個の湯口５４ａ〜５４ｄの各々にフィルタ６０を同時に挿入するためのものであり、フィルタ６０を保持する４個のホルダ７２ａ〜７２ｄと、全ホルダ７２ａ〜７２ｄを支持する支持フレーム７４とを有する。
FIG. 2 shows an overall schematic perspective view of the
ホルダ７２ａは、位置決めをするための大径なフランジ部７６と、該フランジ部７６に比して小径な突部７８とで形成されており、これらフランジ部７６と突部７８は一体成形されている。また、フランジ部７６と突部７８の材質には、後述するマグネット８０（図４参照）による磁化の度合いが小さいもの、例えば、アルミニウム等が選定される。
The
図４に示すように、突部７８内には、軸線方向に指向してフランジ部７６に到達するまで延在する凹部８２が形成されている。この凹部８２内には、ボルト８４を介してマグネット８０が昇降自在に螺合されており、このマグネット８０によってホルダ７２ａの全体が吊持される。このマグネット８０の位置は、ホルダ７２ａの上部に配置されたナット８６によって調整可能である。なお、該ナット８６は、ボルト８４に螺合している。
As shown in FIG. 4, a
フランジ部７６の径は、湯口５４ａ〜５４ｄのテーパー状拡径路５８の開口径に比して大きく設定されている。このため、図４に示すように、突部７８がテーパー状拡径路５８に挿入された際、最終的に、フランジ部７６が下型４４の底面に堰止される。
The diameter of the
フランジ部７６には、供給通路８８が貫通形成されている。この供給通路８８には、Ｌ字型継手９０を介して図示しないアルゴンガス供給管が接続されている。勿論、該アルゴンガス供給管は、例えば、アルゴンガスボンベ等のアルゴンガス供給源（図示せず）に橋架されている。
A
残余のホルダ７２ｂ〜７２ｄ中、ホルダ７２ｂはホルダ７２ａと同一構成である。一方、ホルダ７２ｃ、７２ｄは、フランジ部７６に排出通路９２が貫通形成されていることを除き、ホルダ７２ａ、７２ｂと同様に構成されている。従って、ホルダ７２ａと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Of the remaining
支持フレーム７４は、下方に指向して屈曲することで略コ字状に形成され、且つ互いに平行な２本の第１フレーム９４ａ、９４ｂと、これら第１フレーム９４ａ、９４ｂの先端部に橋架された棒状の第２フレーム９６ａ、９６ｂとを有する。さらに、第１フレーム９４ａ、９４ｂの略中央には、下方に指向して屈曲した把持部９８が取着されている。また、第１フレーム９４ａ、９４ｂの各先端部にはボルト８４が植設され、該ボルト８４の各々に、ホルダ７２ａ〜７２ｄを構成する前記マグネット８０が係着されている。
The
湯口５４ａ〜５４ｄへのフィルタ６０の挿入、及び中間ストーク２２の室４２内のガス置換は、上記のように構成されたフィルタ設置装置７０を用い、以下のようにして実施される。
The insertion of the
先ず、４つのフィルタ６０の各膨出部６２を、ホルダ７２ａ〜７２ｄのマグネット８０に磁力を介して吸着させる。この際、膨出部６２は、例えば、ホルダ７２ａの突部７８とマグネット８０の底部とによって形成される空間に臨入し、前記マグネット８０に吸着される。
First, the bulging
次に、フィルタ設置装置７０の把持部９８を把持し、該フィルタ設置装置７０の各ホルダ７２ａ〜７２ｄに保持されたフィルタ６０を低圧鋳造装置１０の各テーパー状拡径路５８に同時に挿入する。
Next, the
マグネット８０に吸着された各フィルタ６０が各テーパー状拡径路５８に挿入されると、上記したようにフィルタ６０の外周部６４の径がテーパー状拡径路５８の対応部位の径に比して大きいため、外周部６４がテーパー状拡径路５８の側壁に押圧される。その結果、該外周部６４は、直径方向内方に圧縮される。
When each filter 60 attracted by the
この圧縮に伴い、各フィルタ６０の外周部６４には、テーパー状拡径路５８の側壁に指向する弾発付勢力が生じる。また、ホルダ７２ａ〜７２ｄの各フランジ部７６の下端面が下型４４の底面に当接する一方、フィルタ６０の先端がテーパー状拡径路５８の底部近傍に堰止され、これによりフィルタ６０が各テーパー状拡径路５８の所定位置に位置決めされる。
Along with this compression, an elastic biasing force directed to the side wall of the tapered
そして、図示しない前記アルゴンガス供給源から、不活性ガスとしてのアルゴンガスが供給される。このアルゴンガスは、ホルダ７２ａ、７２ｂの各フランジ部７６に連結されたＬ字型継手９０、供給通路８８、及び、主には湯口５４ａ、５４ｂを介して中間ストーク２２の室４２に到達する。
Then, argon gas as an inert gas is supplied from the argon gas supply source (not shown). The argon gas reaches the
アルゴンガスの密度は、空気に比して大きい。このため、室４２内に到達したアルゴンガスは該室４２の下方に向けて流通する一方、該室４２の下方の空気がアルゴンガスで押圧されて上昇する。アルゴンガスは、ストーク２０の内孔３４まで到達することもある。
The density of argon gas is larger than that of air. For this reason, the argon gas that has reached the inside of the
上昇した空気は、主に、ホルダ７２ｃ、７２ｄが着座した湯口５４ｃ、５４ｄ、ホルダ７２ｃ、７２ｄの各フランジ部７６に設けられた排出通路９２を通過する。この時点では型閉じを行っておらず、排出通路９２は大気に開放されているので、中間ストーク２２の室４２、さらにはストーク２０の内孔３４から排出された空気は、大気に排出される。
The raised air mainly passes through the
以上のようにして、中間ストーク２２の室４２内の空気、さらには、ストーク２０の内孔３４の空気がアルゴンガスに置換される。なお、空気のすべてをアルゴンガスに置換する必要は特になく、例えば、中間ストーク２２の容積の半分をアルゴンガスに置換するようにしてもよい。
As described above, the air in the
このように、本実施の形態においては、フィルタ設置装置７０を介して中間ストーク２２の室４２内のガス置換を行うようにしている。従って、低圧鋳造装置１０を改造する必要は一切なく、このため、低圧鋳造装置１０の構成が複雑化且つ大型化することもない。
Thus, in the present embodiment, gas replacement in the
アルゴンガスへの置換が終了した後、フィルタ設置装置７０を上昇させることでフィルタ６０をホルダ７２ａ〜７２ｄから離脱させる。上記したように、各フィルタ６０の外周部６４はその弾発付勢力でテーパー状拡径路５８の側壁を押圧しており、しかも、この弾発付勢力は、膨出部６２が形成されることで一層強化されている。その結果、フィルタ６０の外周部６４の弾発付勢力がマグネット８０の磁気的吸引力よりも大きくなっている。このため、フィルタ設置装置７０を上昇変位させることのみで、フィルタ６０をマグネット８０から容易に離脱させることができる。
After the replacement with the argon gas is completed, the
すなわち、このフィルタ設置装置７０によれば、中間ストーク２２の室４２内のガス置換を実施できるのみならず、複数個のフィルタ６０を一度の作業で同時に湯口５４ａ〜５４ｄに挿入することもできる。従って、ガス置換装置とフィルタ設置装置とを別個の装置として準備する必要がないので、コスト的に有利である。また、ガス置換を行った後にガス置換装置を取り外してフィルタ設置装置でフィルタ６０を湯口５４ａ〜５４ｄに挿入するようなこともないので、作業が簡素化され、作業時間も短縮する。
That is, according to this
引き続き、鋳造作業を実施する。すなわち、図１に示すように型閉じを行い、下型４４、２つの側方型４６、４８、後面型５０、図示しない前記前面型及び上型５２によってキャビティ１４を形成する。次いで、溶湯保持炉１２内に圧縮ガス、好ましくはアルゴンガス等の不活性ガスを供給し、これにより溶湯Ｌを加圧することで、該溶湯Ｌを上昇させる。溶湯Ｌは、最終的に、湯口５４ａ〜５４ｄを経由してキャビティ１４に到達する。
The casting operation will continue. That is, as shown in FIG. 1, the mold is closed, and the cavity 14 is formed by the
この際、剥離した塗型剤等の不純物が溶湯保持炉１２に仮に混入していたとしても、湯口５４ａ〜５４ｄにフィルタ６０が嵌合しているので、該フィルタ６０によって不純物が堰止され、溶湯Ｌから確実に分離される。
At this time, even if impurities such as the peeled coating agent are mixed in the molten
また、溶湯Ｌが上昇を開始するよりも前にフィルタ設置装置７０が下型４４から離脱しているので、アルゴンガスを供給する供給通路８８に溶湯Ｌが進入することがない。このため、凝固物が供給通路８８に付着することがないので、供給通路８８の清掃作業の頻度が著しく低減する。
In addition, since the
溶湯Ｌのキャビティ１４への上昇に伴い、ストーク２０の内孔３４、中間ストーク２２の室４２に供給されたアルゴンガスも上昇し、溶湯Ｌよりも先にキャビティ１４に到達する。従って、キャビティ１４内の空気がアルゴンガスに押圧されて上昇し、上型５２に設けられたベント孔６６から排出される。
As the molten metal L rises to the cavity 14, the argon gas supplied to the
このことから諒解されるように、本実施の形態によれば、溶湯Ｌが中間ストーク２２の室４２内やキャビティ１４内で空気に接触することが回避される。従って、溶湯Ｌの表層が酸化されることを回避することができ、このため、溶湯Ｌの流動性を維持することができる。そして、このように溶湯Ｌの流動速度が維持される結果、鋳造欠陥のない製品を得ることが可能となる。
As can be understood from this, according to the present embodiment, the molten metal L is prevented from coming into contact with air in the
なお、室４２の容積の半分程度をアルゴンガスに置換した場合であっても、上記したようにアルゴンガスの密度が空気に比して大きく、このためにアルゴンガスが室４２の下方に滞留し且つ空気が室４２の上方に偏在するようになるので、結局、溶湯Ｌが室４２内で空気に接触することが回避される。
Even when about half of the volume of the
所定量の溶湯Ｌがキャビティ１４に注湯されると、溶湯保持炉１２内の溶湯Ｌに対する加圧が終了され、溶湯Ｌの冷却固化が行われる。この冷却固化により、鋳造品が得られるに至る。上記したように、湯口５４ａ〜５４ｄに挿入されたフィルタ６０によって不純物がキャビティ１４に到達することが阻止されているので、得られた鋳造品には、鋳造欠陥等が極めて少ない。換言すれば、高品質な鋳造品を高い歩留まりで得ることが可能となる。
When a predetermined amount of molten metal L is poured into the cavity 14, pressurization of the molten metal L in the molten
なお、上記した実施の形態においては、４個のホルダ７２ａ〜７２ｄを有するフィルタ設置装置７０を例示して説明したが、ホルダの個数は、湯口の個数に対応して適宜設定可能であることはいうまでもない。また、アルゴンガスを供給するための供給通路８８が設けられたホルダの個数や、排出通路９２が設けられたホルダの個数も適宜設定可能である。加えて、同一のホルダに供給通路８８と排出通路９２の双方を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
そして、中間ストーク２２を設けることは必須ではなく、ストーク２０と湯口５４ａ〜５４ｄとを連通させるようにしてもよい。
The provision of the
さらに、フィルタ６０に膨出部６２を設けることも必須ではない。換言すれば、膨出部６２を具備しないフィルタ６０を湯口５４ａ〜５４ｄに挿入するようにしてもよい。この場合、前記マグネット８０として高さ方向寸法が凹部８２の高さ方向寸法に比して小さいものを用いることが好ましい。これによりマグネット８０の磁気的吸引力がフィルタ６０の弾発付勢力に比して小さくなるので、フィルタ６０の湯口５４ａ〜５４ｄへの挿入・嵌合が容易となる。
Further, it is not essential to provide the bulging
さらにまた、不活性ガスはアルゴンガスに特に限定されるものではなく、溶湯の化学変化を引き起こすことのないガスであれば如何なる種類のガスであってもよい。アルゴンガス以外の不活性ガスの好適な例としては、キセノンガスを挙げることができる。 Furthermore, the inert gas is not particularly limited to argon gas, and may be any kind of gas as long as it does not cause a chemical change of the molten metal. A suitable example of an inert gas other than argon gas is xenon gas.
１０…低圧鋳造装置 １２…溶湯保持炉
１４…キャビティ １６…鋳型
１８…内室 ２０…ストーク
２２…中間ストーク ３４…内孔
４２…室 ４４…下型
４６、４８…側方型 ５０…後面型
５２…上型 ５４ａ〜５４ｄ…湯口
５８…テーパー状拡径路 ６０…フィルタ
６２…膨出部 ６６…ベント孔
７０…フィルタ設置装置 ７２ａ〜７２ｄ…ホルダ
７４…支持フレーム ７６…フランジ部
７８…突部 ８０…マグネット
８２…凹部 ８８…供給通路
９２…排出通路 Ｌ…溶湯
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記湯口の開口径に比して大径のフランジ部を有する複数個のホルダと、
前記ホルダを支持する支持フレームと、
を有し、
複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に前記不活性ガスを供給するための供給通路が設けられ、
複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に前記湯路からパージされたガスを排出するための排出通路が設けられ、
前記ホルダに保持された前記フィルタが前記湯口に挿入された際、不活性ガス供給機構から供給された前記不活性ガスを前記供給通路から前記湯路に供給する一方、この不活性ガスの供給に伴って前記湯路からパージされたガスを前記排出通路から排出することを特徴とするフィルタ設置装置。 A filter for simultaneously disposing a filter in each of a plurality of gates of a casting mold and supplying an inert gas from at least one of the gates to a water channel communicating with a cavity formed by the casting mold An installation device,
A plurality of holders having a flange portion having a large diameter compared to the opening diameter of the gate;
A support frame for supporting the holder;
Have
A supply passage for supplying the inert gas to at least one of the plurality of holders is provided;
A discharge passage for discharging the gas purged from the hot water passage is provided in at least one of the plurality of holders,
When the filter held by the holder is inserted into the gate, the inert gas supplied from the inert gas supply mechanism is supplied from the supply passage to the hot water passage, while the inert gas is supplied. A filter installation device characterized in that the gas purged from the hot water passage is discharged from the discharge passage.
前記鋳造金型の複数個の湯口の開口径に比して大径のフランジ部を有する複数個のホルダと、前記ホルダを支持する支持フレームとを有するフィルタ設置装置を使用し、
前記ホルダに保持された前記フィルタを前記湯口に挿入することで、該湯口の各々にフィルタを配設し、
その一方で、不活性ガス供給機構から供給された前記不活性ガスを、複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に設けられた供給通路から前記湯路に供給するとともに、この不活性ガスの供給に伴って前記湯路からパージされたガスを、複数個の前記ホルダ中の少なくとも１個に設けられた排出通路から排出することを特徴とする湯路のガス置換方法。 A hot water gas replacement method for replacing the atmosphere of the hot water channel communicating with the cavity formed by the casting mold with an inert gas,
Using a filter installation device having a plurality of holders having a flange portion having a diameter larger than the opening diameters of the plurality of gates of the casting mold, and a support frame for supporting the holder,
By inserting the filter held by the holder into the gate, a filter is disposed in each of the gates,
On the other hand, the inert gas supplied from the inert gas supply mechanism is supplied to the hot water passage from a supply passage provided in at least one of the holders, and the inert gas is supplied. Accordingly, the gas purged from the runner is discharged from a discharge passage provided in at least one of the plurality of holders.
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