JP2637813B2 - 金型鋳造法 - Google Patents
金型鋳造法Info
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- JP2637813B2 JP2637813B2 JP945789A JP945789A JP2637813B2 JP 2637813 B2 JP2637813 B2 JP 2637813B2 JP 945789 A JP945789 A JP 945789A JP 945789 A JP945789 A JP 945789A JP 2637813 B2 JP2637813 B2 JP 2637813B2
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- mold
- gate
- cavity
- molten metal
- casting method
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はキャビティ内に下方から溶湯を注ぐ金型鋳造
法に関する。
法に関する。
（従来の技術） 鋳物を効率よく生産する方法として砂型に比べ熱伝導
性に優れた金型を用いる方法が従来から採用されてい
る。
性に優れた金型を用いる方法が従来から採用されてい
る。
斯る金型を用いた鋳造法は一般に金型のキャビティ内
に高い圧力で溶湯を充填し、溶湯が完全に冷却凝固した
後に鋳物を払い出すようにしている。
に高い圧力で溶湯を充填し、溶湯が完全に冷却凝固した
後に鋳物を払い出すようにしている。
一方、キャビティ内に下方から低圧で溶湯を押上げて
充填する低圧鋳造法を知られている。
充填する低圧鋳造法を知られている。
（発明が解決しようとする課題） 上述した金型鋳造法によると、鋳物の厚みが部分的に
異なると溶湯の凝固収縮速度が部分的に大きく異なり、
鋳物の一部が金型による拘束を受けて熱間割れが生じた
り、逆に金型が変形したり摩耗する不利がある。一方低
圧鋳造法による場合は上記の不利は減少し且つ鋳造欠陥
の少ない高品質の鋳物を得られらが、キャビティ内の溶
湯が凝固するまで圧力を維持させておかなければなら
ず、また鋳造のサイクルタイムも長い。
異なると溶湯の凝固収縮速度が部分的に大きく異なり、
鋳物の一部が金型による拘束を受けて熱間割れが生じた
り、逆に金型が変形したり摩耗する不利がある。一方低
圧鋳造法による場合は上記の不利は減少し且つ鋳造欠陥
の少ない高品質の鋳物を得られらが、キャビティ内の溶
湯が凝固するまで圧力を維持させておかなければなら
ず、また鋳造のサイクルタイムも長い。
（課題を解決するための手段） 本発明は高品質の鋳物が得られるという低圧鋳造法の
長所とサイクルタイムが短いという一般の金型鋳造の長
所を兼ね備えた鋳造法の提供を目的とし、具体的には、
金型のキャビティ内に湯口及びゲートを介して溶湯を充
填したならば、該湯口とゲートとの境界部を閉塞し、次
いで金型全体をゲートが上方になるように反転し、この
状態で例えばキャビティ表面に接する鋳物表面が殻状に
凝固した時点で鋳物を離型するようにし、重力による押
湯効果を与えるようにした。又、製品肉厚等から勘案し
て比較的薄肉物にあっては、金型を反転せず、ゲート部
を急冷凝固するとともにキャビティ表面に接する部分が
殻状に凝固した時点で金型から製品を取出し、この製品
を反転し、金型を反転させたと同様の押湯効果を発揮す
るようにした。
長所とサイクルタイムが短いという一般の金型鋳造の長
所を兼ね備えた鋳造法の提供を目的とし、具体的には、
金型のキャビティ内に湯口及びゲートを介して溶湯を充
填したならば、該湯口とゲートとの境界部を閉塞し、次
いで金型全体をゲートが上方になるように反転し、この
状態で例えばキャビティ表面に接する鋳物表面が殻状に
凝固した時点で鋳物を離型するようにし、重力による押
湯効果を与えるようにした。又、製品肉厚等から勘案し
て比較的薄肉物にあっては、金型を反転せず、ゲート部
を急冷凝固するとともにキャビティ表面に接する部分が
殻状に凝固した時点で金型から製品を取出し、この製品
を反転し、金型を反転させたと同様の押湯効果を発揮す
るようにした。
（作用） 溶湯をキャビティに充填した後、鋳物表面が殻状に凝
固した時点で離型反転させるため、製品の温度勾配が下
方より上部の温度が高いこと、また内部が溶融状態にな
っていることから、少量の押湯で重力効果により指向性
凝固が図れ、且つ内部欠陥のない安定した品質のものが
得られる。
固した時点で離型反転させるため、製品の温度勾配が下
方より上部の温度が高いこと、また内部が溶融状態にな
っていることから、少量の押湯で重力効果により指向性
凝固が図れ、且つ内部欠陥のない安定した品質のものが
得られる。
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。
第１図は本発明方法の実施に用いる鋳造装置の正断面
図、第２図は同鋳造装置の側面図であり、鋳造装置は本
体１内に保持炉２を設け、この保持炉２内に溶湯３を貯
留するとともに保持炉２の上部開口を蓋板３で閉塞し、
この蓋板４の中央にスリーブ５を垂下し、スリーブ５内
を湯口としている。
図、第２図は同鋳造装置の側面図であり、鋳造装置は本
体１内に保持炉２を設け、この保持炉２内に溶湯３を貯
留するとともに保持炉２の上部開口を蓋板３で閉塞し、
この蓋板４の中央にスリーブ５を垂下し、スリーブ５内
を湯口としている。
また蓋板４の一側には図示しないシリンダユニット等
によって上下に軸６を中心として回動するフレーム７を
支持し、このフレーム７に左右の金型8,8を取付けてい
る。これら金型8,8間には閉じた状態でクランクシャフ
トを鋳造するためのキャビティ９が形成され、また各金
型8,8の外側面にはシリンダユニット10,10を固着し、こ
のシリンダユニット10,10によってシャッタ11,11を金型
８下面と蓋板４上面の摺接板13との間で摺動せしめるよ
うにし、これらシャッタ11,11の先端部分で前記スリブ
ー５内を上昇してきた溶湯３をキャビティ９内に導くゲ
ート12を形成し、更にゲート12の近傍には冷却通路14を
埋設している。尚、ゲート12の一部を小径部とし、の小
径部に冷却通路を設けるようにしてもよい。
によって上下に軸６を中心として回動するフレーム７を
支持し、このフレーム７に左右の金型8,8を取付けてい
る。これら金型8,8間には閉じた状態でクランクシャフ
トを鋳造するためのキャビティ９が形成され、また各金
型8,8の外側面にはシリンダユニット10,10を固着し、こ
のシリンダユニット10,10によってシャッタ11,11を金型
８下面と蓋板４上面の摺接板13との間で摺動せしめるよ
うにし、これらシャッタ11,11の先端部分で前記スリブ
ー５内を上昇してきた溶湯３をキャビティ９内に導くゲ
ート12を形成し、更にゲート12の近傍には冷却通路14を
埋設している。尚、ゲート12の一部を小径部とし、の小
径部に冷却通路を設けるようにしてもよい。
以上の構成からなる鋳造装置を用いてクランクシャフ
トを鋳造する例を以下に述べる。
トを鋳造する例を以下に述べる。
先ず第１図に示すように左右のシャッタ11,11を開
き、ゲート12を拡げた状態とし、保持炉２内にチッ素等
の不活性ガスを供給する。するとガスの圧力によって溶
湯３はスリーブ５内を上昇しゲート12を通ってキャビテ
ィ９内に充填される。
き、ゲート12を拡げた状態とし、保持炉２内にチッ素等
の不活性ガスを供給する。するとガスの圧力によって溶
湯３はスリーブ５内を上昇しゲート12を通ってキャビテ
ィ９内に充填される。
そして冷却通路14によってゲート12に対応する部分の
溶湯が半凝固状態となった時点でシャッタ11,11を第３
図に示すように閉じゲート12と湯口とを遮断する。この
とき、シャッタ11,11の閉動作によりゲート12内の溶湯
が強制的にキャビティ９に向って押圧される。
溶湯が半凝固状態となった時点でシャッタ11,11を第３
図に示すように閉じゲート12と湯口とを遮断する。この
とき、シャッタ11,11の閉動作によりゲート12内の溶湯
が強制的にキャビティ９に向って押圧される。
次いで、第４図に示すように軸６を中心にして金型8,
8の上下を反転させゲート12をキャビティ９よりも上方
に位置せしめる。このことによってゲート12は押湯部と
して作用する。したがって、キャビティ11,11の閉動作
による圧力の他に押湯部による圧力も加わることとな
る。
8の上下を反転させゲート12をキャビティ９よりも上方
に位置せしめる。このことによってゲート12は押湯部と
して作用する。したがって、キャビティ11,11の閉動作
による圧力の他に押湯部による圧力も加わることとな
る。
また、第４図に示した反転状態で静起してキャビティ
９内の溶湯が凝固するのを待っていてもよいが、反転さ
せた金型8,8を上下方向に往復動させたり、左右方向に
揺動させたり、垂直軸廻りに回転させたり、更には金型
に超音波による振動を付与してもよい。このようにする
ことでキャビティ９内の溶湯が保有するガス等が一箇所
に集中せず、押湯部として作用しているゲート内に入り
やすく極めて高品質の鋳物が得られる。
９内の溶湯が凝固するのを待っていてもよいが、反転さ
せた金型8,8を上下方向に往復動させたり、左右方向に
揺動させたり、垂直軸廻りに回転させたり、更には金型
に超音波による振動を付与してもよい。このようにする
ことでキャビティ９内の溶湯が保有するガス等が一箇所
に集中せず、押湯部として作用しているゲート内に入り
やすく極めて高品質の鋳物が得られる。
更に金型8,8から鋳物を離型するタイミングは溶湯が
完全に凝固してからでもよいが、キャビティ９表面に接
触する溶湯の表層部が殻状の凝固層となり内部は未だ凝
固していない状態で離型することが好ましい。このよう
にすると鋳物の熱間割れ、金型の変形及び摩耗が有効に
防止される。
完全に凝固してからでもよいが、キャビティ９表面に接
触する溶湯の表層部が殻状の凝固層となり内部は未だ凝
固していない状態で離型することが好ましい。このよう
にすると鋳物の熱間割れ、金型の変形及び摩耗が有効に
防止される。
第５図乃至第８図は別実施例を示し、第５図に示す実
施例は、金型８の下部にゲート12を穿設し、このゲート
12の小径部に冷却通路14を埋設し、この小径部の部分で
溶湯３を強制冷却するようにしている。
施例は、金型８の下部にゲート12を穿設し、このゲート
12の小径部に冷却通路14を埋設し、この小径部の部分で
溶湯３を強制冷却するようにしている。
また、第６図及び第６図のＡ−Ａ線断面図である第７
図に示す実施例は金型８の一側面にボルト15によってシ
リンダユニット16を取付け、このシリンダ16の作動でシ
ャッタ11をスライドさせ、ゲート12と湯口との境界部を
遮断するようにし、また第８図に示す実施例にあっては
左右の金型8,8の側面にボルト15によってシリンダユニ
ット16を取付け、これら左右のシリンダユニット16,16
の作動でシャッタ11,11が開閉動するようにしている。
ただし第８図に示した実施例にあっては閉状態であって
も小さな通路は残すようにしたシャッタ11,11同士が衝
突しないようにしているが、通路面積は小さいためこの
部分の溶湯は他の部分に比べ速やかに凝固する。
図に示す実施例は金型８の一側面にボルト15によってシ
リンダユニット16を取付け、このシリンダ16の作動でシ
ャッタ11をスライドさせ、ゲート12と湯口との境界部を
遮断するようにし、また第８図に示す実施例にあっては
左右の金型8,8の側面にボルト15によってシリンダユニ
ット16を取付け、これら左右のシリンダユニット16,16
の作動でシャッタ11,11が開閉動するようにしている。
ただし第８図に示した実施例にあっては閉状態であって
も小さな通路は残すようにしたシャッタ11,11同士が衝
突しないようにしているが、通路面積は小さいためこの
部分の溶湯は他の部分に比べ速やかに凝固する。
尚、図示例にあっては金型を反転させることで上方に
押湯部が形成されるようにしたが、金型を反転せず、第
９図に示すように鋳物Ｗの表層が殻状に凝固した時点で
鋳物（製品）を払い出し鋳物の上下を反転し押湯部の直
下を治具20で保持しても前記同様の効果を発揮し、更に
サイクルタイムの短縮、型反転を行わないために設備が
簡略化でき、型温上昇を軽減でき型寿命が伸びる効果が
ある。
押湯部が形成されるようにしたが、金型を反転せず、第
９図に示すように鋳物Ｗの表層が殻状に凝固した時点で
鋳物（製品）を払い出し鋳物の上下を反転し押湯部の直
下を治具20で保持しても前記同様の効果を発揮し、更に
サイクルタイムの短縮、型反転を行わないために設備が
簡略化でき、型温上昇を軽減でき型寿命が伸びる効果が
ある。
（発明の効果） 第10図は本発明と従来方法とを鋳造サイクルで比較し
たグラフであり、本発明方法によれば従来に比べ鋳造サ
イクルを大巾に短縮することができる。
たグラフであり、本発明方法によれば従来に比べ鋳造サ
イクルを大巾に短縮することができる。
また、ゲートを遮断した後に金型を反転せしめるよう
にしたので、ゲートの部分が今度は押湯として作用し、
高品質の鋳物を効率よく生産でき、特に反転後の金型に
振動を加えたり上下動等させることで、更に高品質の鋳
物が得られる。
にしたので、ゲートの部分が今度は押湯として作用し、
高品質の鋳物を効率よく生産でき、特に反転後の金型に
振動を加えたり上下動等させることで、更に高品質の鋳
物が得られる。
第１図は本発明方法の実施に用いる鋳造装置の正断面
図、第２図は同鋳造装置の側面図、第３図はゲートを閉
塞した状態の第１図と同様の図、第４図は金型を反転し
た状態を示す図、第５図は別実施例の要部断面図、第６
図は金型の別実施例を示す図、第７図は第６図のＡ−Ａ
線断面図、第８図はシャッタの別実施例を示す第７図と
同様の図、第９図は金型を反転せず鋳物を反転する例を
示した図、第10図は金型温度と離型のタイミングを示す
グラフである。 尚、図面中３は溶湯、８は金型、９はキャビティ、11は
シャッタ、12はゲート、14は冷却通路である。
図、第２図は同鋳造装置の側面図、第３図はゲートを閉
塞した状態の第１図と同様の図、第４図は金型を反転し
た状態を示す図、第５図は別実施例の要部断面図、第６
図は金型の別実施例を示す図、第７図は第６図のＡ−Ａ
線断面図、第８図はシャッタの別実施例を示す第７図と
同様の図、第９図は金型を反転せず鋳物を反転する例を
示した図、第10図は金型温度と離型のタイミングを示す
グラフである。 尚、図面中３は溶湯、８は金型、９はキャビティ、11は
シャッタ、12はゲート、14は冷却通路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 宏 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 畑中 節美 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ ンダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−70921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−234653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−21462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−138535（ＪＰ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】金型のキャビティ内にキャビティよりも下
方にあるゲートを介して溶湯を充填し、次いでゲートを
閉塞した後、ゲートが上方となるように金型を反転し、
ゲートの閉塞部とキャビティとの間を押湯部とし、この
状態でキャビティ内の溶湯を凝固せしめるようにしたこ
とを特徴とする金型鋳造法。 - 【請求項２】金型のキャビティ内にキャビティよりも下
方にあるゲートを介して溶湯を充填し、次いでゲートを
閉塞した後、ゲートが上方となるように金型を反転し、
ゲートの閉塞部とキャビティとの間を押湯部とし、この
状態でキャビティ表面に接する溶湯が殻状に凝固し内部
が未凝固の時点で鋳物を離型するようにしたことを特徴
とする金型鋳造法。 - 【請求項３】金型のキャビティ内にキャビティよりも下
方にあるゲートを介して溶湯を充填し、次いでゲートを
閉塞した後、キャビティ表面に接する溶湯が殻状に凝固
し内部が未凝固の時点で製品を離型し、この製品を反転
させた状態で完全に凝固させるようにしたことを特徴と
する金型鋳造方法。 - 【請求項４】前記ゲートの閉塞はゲートの小径部の冷却
することでなすようにしたことを特徴とする請求項１乃
至３に記載の金型鋳造法。 - 【請求項５】前記ゲートの閉塞はシャッタによってゲー
トを閉じるか絞ることでなすようにしたことを特徴とす
る請求項１乃至３に記載の金型鋳造法。 - 【請求項６】前記金型を反転させた後に、金型に振動を
与えるか金型に上下方向の直線動、揺動又は垂直軸廻り
の回転動をなさしめるようにしたことを特徴とする請求
項１又は２に記載の金型鋳造法。 - 【請求項７】前記金型から離型した製品に対し振動を与
えるか製品を上下方向の直線動、揺動又は回転動をなさ
しめるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の金
型鋳造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP945789A JP2637813B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 金型鋳造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP945789A JP2637813B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 金型鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02192872A JPH02192872A (ja) | 1990-07-30 |
| JP2637813B2 true JP2637813B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=11720818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP945789A Expired - Lifetime JP2637813B2 (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 金型鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637813B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102773458A (zh) * | 2012-08-27 | 2012-11-14 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 砂型低压铸造封堵浇口装置及砂型低压铸造的方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ240458A (en) * | 1990-11-05 | 1993-06-25 | Comalco Alu | Mould assembly for chill casting: large chill area |
| IT1320475B1 (it) | 2000-06-30 | 2003-11-26 | Fiat Ricerche | Attuatore piezoelettrico autocompensato per una valvola di controllo. |
| ITTO20010135A1 (it) | 2001-02-15 | 2002-08-16 | Teksid Spa | Struttura di stampo per la produzione di getti metallici di lega leggera e procedimento di colata che l'utilizza. |
| DE102004043444B3 (de) * | 2004-09-06 | 2006-06-14 | Hydro Aluminium Alucast Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Metallschmelze |
| JP5221195B2 (ja) * | 2008-04-17 | 2013-06-26 | 株式会社田島軽金属 | 鋳造装置，鋳造システム及び方法 |
| CN106807919B (zh) * | 2015-11-27 | 2019-04-05 | 冯志军 | 一种制造半固态轻合金铸件低压铸造一步法的专用装置 |
| CN108526439A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-14 | 溧阳市联华机械制造有限公司 | 一种真空吸铸内浇道快速凝固的壳型结构 |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP945789A patent/JP2637813B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102773458A (zh) * | 2012-08-27 | 2012-11-14 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 砂型低压铸造封堵浇口装置及砂型低压铸造的方法 |
| CN102773458B (zh) * | 2012-08-27 | 2014-09-03 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 砂型低压铸造封堵浇口装置及砂型低压铸造的方法 |
| CN104043806A (zh) * | 2012-08-27 | 2014-09-17 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 砂型低压铸造封堵浇口装置及砂型低压铸造的方法 |
| CN104043806B (zh) * | 2012-08-27 | 2016-04-27 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 砂型低压铸造封堵浇口装置及砂型低压铸造的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02192872A (ja) | 1990-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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