JP2687570B2 - Vacuum casting - Google Patents
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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、鋳型内を減圧して鋳造を行うなるることに
より真空鋳造法に関し、とくにそのシール方法に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vacuum casting method by performing pressure reduction in a mold to perform casting, and more particularly to a sealing method thereof.
溶融金属を鋳型内に注湯して鋳物を製造する場合、キ
ャビティ内に存在するガスが、一部は鋳型の分割面のガ
ス抜きベントから放出されるが、一部のガスは残り、鋳
物内に巻き込まれて巣を生じる。When molten metal is poured into the mold to produce a casting, some of the gas present in the cavity is released from the degassing vent on the dividing surface of the mold, but some gas remains and remains inside the casting. It is caught in and produces a nest.
上記の鋳造欠陥を抑制する方法として、真空鋳造法が
知られている。たとえば、特開昭63−149064号公報は、
マグネシウム合金の鋳造に適用した例を開示しており、
キャビティ内の減圧時に溶湯に浸漬されるストーク下部
（湯口管下部）を開閉弁によって閉塞することを示して
いる。A vacuum casting method is known as a method for suppressing the above casting defects. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-149064 discloses
It discloses an example applied to the casting of magnesium alloys,
It is shown that the opening and closing valve closes the lower part of the stalk (lower part of the sprue pipe) immersed in the molten metal when the pressure in the cavity is reduced.
閉塞された鋳型の湯口管先端部分は、溶湯が流入する
際には開放される必要がある。そのため、湯口管先端部
分のシールには、鋳込溶湯によって溶解される低融点の
金属薄板が用いられている。たとえば、アウミニウム合
金系ではアルミはくが用いられる。The tip of the sprue tube of the closed mold needs to be opened when the molten metal flows in. Therefore, a thin metal plate having a low melting point that is melted by the molten metal for casting is used for sealing the tip portion of the sprue pipe. For example, aluminum foil is used in the aluminum alloy system.
しかし、キャビティ内の減圧時に、アルミはくが凹状
に変形し、シール部から気体が洩れて入り鋳込時に鋳造
欠陥を発生させる原因となっていた。アルミはくの変形
を防止するための形状等の改良提案がなされているが、
いずれも別部材を事前に準備して高精度に取り付ける必
要があり、操業上のコスト面での問題となっていた。ま
た、気密性保持も十分でなかった。However, when the pressure inside the cavity is reduced, the aluminum foil is deformed into a concave shape, gas leaks from the seal portion, and this causes a casting defect during casting. Proposals have been made to improve the shape of aluminum foil to prevent deformation,
In both cases, it is necessary to prepare a separate member in advance and attach it with high precision, which is a problem in terms of operating cost. Moreover, the airtightness was not sufficiently maintained.
本発明は、湯口管先端部の閉塞用部材の取付けに高精
度を必要とせず、気密性も十分に保持できる真空鋳造法
を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a vacuum casting method that does not require high accuracy in attaching a closing member at the tip of a sprue pipe and can maintain sufficient airtightness.
この目的を達成する本発明の真空鋳造法はつぎの通り
である。The vacuum casting method of the present invention that achieves this object is as follows.
鋳型のキャビティ内を減圧し、該減圧されたキャビテ
ィ内に溶湯を注湯する真空鋳造法において、前記鋳型の
湯口に接続される湯口管の先端部を、鋳込材料と同一の
材料の溶湯内に浸漬させ、該溶湯を凝固させて、凝固材
料によって湯口管の先端部を閉塞させ、前記キャビティ
内を減圧し、その後、凝固材料で閉塞した前記湯口管の
先端部を溶融した鋳込材料中に浸漬して凝固材料を再溶
解し、鋳込材料を減圧したキャビティ内に流入させるこ
とを特徴とする真空鋳造法。In the vacuum casting method of depressurizing the cavity of the mold and pouring the molten metal into the depressurized cavity, in the molten metal of the same material as the casting material, the tip of the sprue pipe connected to the gate of the mold In the casting material, the molten metal is solidified, the tip of the sprue pipe is closed by the solidification material, the pressure in the cavity is reduced, and then the tip of the sprue pipe closed by the solidification material is melted. A vacuum casting method characterized in that the solidified material is redissolved by immersing it in a mold, and the casting material is caused to flow into the depressurized cavity.
上記本発明の真空鋳造法では、湯口管の先端部が、鋳
込材料と同一の材料の溶湯内に浸漬されれば、この溶湯
の凝固によって湯口管の先端部が閉塞されるので、閉塞
部材の取付けにおいて精度は必要でない。湯口管の先端
部に凝固材料が密着するので、キャビティ内が減圧され
た時の気密性保持は十分である。その後、湯口管の先端
部は、溶融した鋳込材料中に浸漬され、凝固材料が鋳込
材料からの受熱によって再溶解され、鋳込材料のキャビ
ティ内への流入が可能になる。In the vacuum casting method of the present invention, if the tip of the sprue pipe is immersed in a melt of the same material as the casting material, the tip of the sprue pipe is blocked by the solidification of this molten metal, so the closing member No precision is required in the installation of. Since the solidified material comes into close contact with the tip of the sprue pipe, the airtightness is sufficiently maintained when the pressure in the cavity is reduced. Then, the tip of the sprue pipe is immersed in the molten casting material, the solidified material is remelted by the heat received from the casting material, and the casting material can flow into the cavity.
以下に、本発明の真空鋳造法の望ましい実施例を、図
面を参照して説明する。Preferred embodiments of the vacuum casting method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図および第２図は、本発明の一実施例を示してい
る。まず、本発明の真空鋳造法を実施するための装置に
ついて説明する。図において、１は通気性を有する鋳型
を示している。この鋳型１は砂型のように型自体に通気
性があってもよく、また見切り部分に通気手段を設けた
鋳型でもよい。鋳型１には溶湯が注湯されるキャビティ
７が形成されており、キャビティ７は湯口９を介して、
湯口管11と連通している。1 and 2 show one embodiment of the present invention. First, an apparatus for carrying out the vacuum casting method of the present invention will be described. In the figure, 1 indicates a mold having air permeability. The mold 1 may have air permeability in the mold itself, such as a sand mold, or may be a mold in which a ventilation means is provided at a parting portion. A cavity 7 into which molten metal is poured is formed in the mold 1, and the cavity 7 is formed through a gate 9
It communicates with the sprue pipe 11.
鋳型１は、気密性を有する気密チャンバ13内に収納さ
れている。気密チャンバ13は、定盤15と上チャンバ17と
から構成されている。定盤15は鋳型１の下方に位置して
おり、上チャンバ17は定盤15に載せられている。両者の
接合面は、十分な気密性を有するようにシールされてい
る。上チャンバ17の一側面には、吸入口19が設けられて
おり、この吸入口19はバキュームポンプ等の減圧手段に
接続されている。The mold 1 is housed in an airtight chamber 13 having airtightness. The airtight chamber 13 is composed of a surface plate 15 and an upper chamber 17. The surface plate 15 is located below the mold 1, and the upper chamber 17 is mounted on the surface plate 15. The joint surface of both is sealed so as to have sufficient airtightness. A suction port 19 is provided on one side surface of the upper chamber 17, and the suction port 19 is connected to a pressure reducing means such as a vacuum pump.
気密チャンバ13の定盤15には、外方に突出する湯口管
11が取付けられている。湯口管11は鋳型１の湯口９に接
続されている。これによって、キャビティ７は、湯口管
11を介して外部と連通可能となっている。湯口管11の先
端部11aは、第２図に示すように半径方向外径に膨出し
ており、溶湯が先端部に付着、凝固収縮したときに、シ
ール性が高められるようになっている。The surface plate 15 of the airtight chamber 13 has a sprue pipe protruding outward.
11 are installed. The sprue pipe 11 is connected to the sprue 9 of the mold 1. As a result, the cavity 7 becomes a sprue pipe.
It is possible to communicate with the outside through 11. The tip portion 11a of the sprue pipe 11 bulges radially outward as shown in FIG. 2 so that when the molten metal adheres to the tip portion and solidifies and contracts, the sealing performance is improved.
第１図の（イ）に示す容器21は、湯口管11の先端部11
aのみを浸漬するのに必要な容積を有しており、鋳込材
料と同一の材料の溶湯が一時的に貯溜される。この容器
21は、溶湯が凝固しやすいように、金属製容器から構成
されている。The container 21 shown in FIG. 1 (a) has a tip portion 11 of the sprue pipe 11.
It has the volume necessary to immerse only a, and the molten material of the same material as the casting material is temporarily stored. This container
21 is made of a metal container so that the molten metal is easily solidified.
第１図の（ニ）に示す溶解炉23は、鋳込材料を溶解す
るものであり、この溶解炉23の溶湯Ｓに湯口管11の先端
部11aが浸漬されるようになっている。The melting furnace 23 shown in FIG. 1D is for melting the casting material, and the tip 11a of the sprue pipe 11 is immersed in the molten metal S of the melting furnace 23.
なお、鋳型１を収納する気密チャンバ13は、図示され
ない搬送手段によって、上下、水平方向に移動可能とな
っている。また、溶解炉23の溶湯の一部は、図示されな
い搬送手段によって容器21に自動供給されるようになっ
ている。これら搬送手段の一連の動きは、図示されない
制御装置によってコントロールされる。The airtight chamber 13 that houses the mold 1 can be moved vertically and horizontally by a transfer unit (not shown). Further, a part of the molten metal in the melting furnace 23 is automatically supplied to the container 21 by a conveying means (not shown). A series of movements of these conveying means are controlled by a control device (not shown).
つぎに、上記装置などを用いて実施される本発明実施
例の真空鋳造方について説明する。Next, a vacuum casting method according to an embodiment of the present invention, which is carried out by using the above apparatus, will be described.
第１図の（イ）は、鋳造が開始される前の状態を示し
ている。この状態では減圧手段は停止しており、キャビ
ティ７内の圧力は大気と同一になっている。つぎに、図
示されない溶湯搬送手段によって溶解炉23の溶湯Ｓの一
部が汲み上げられ、この汲み上げられた溶湯Ｓは所定の
場所まで搬送され、容器21に注湯される。容器21に溶湯
Ｓが注湯されると、鋳型１を収納した気密チャンバ13が
図示されない鋳型搬送手段によって容器21が配置される
位置まで搬送される。そして、注湯搬送手段の下降によ
り湯口管11の先端部11aが容器21内の溶湯Ｓに浸漬され
る。浸漬するだけの作業のため、位置、形状寸法の精度
を必要としない。この状態を第１図の（ロ）に示す。FIG. 1A shows the state before casting is started. In this state, the pressure reducing means is stopped, and the pressure inside the cavity 7 is the same as the atmosphere. Next, a part of the melt S in the melting furnace 23 is pumped up by a melt transfer means (not shown), and the pumped melt S is transferred to a predetermined location and poured into the container 21. When the molten metal S is poured into the container 21, the airtight chamber 13 accommodating the mold 1 is conveyed to a position where the container 21 is arranged by a mold conveying means (not shown). Then, the tip end portion 11a of the sprue pipe 11 is immersed in the molten metal S in the container 21 by the descending movement of the pouring and conveying means. Since the work is just soaking, it does not require precision in position and shape. This state is shown in FIG.
容器21に注湯された溶湯Ｓは、時間の経過に伴って凝
固し、湯口管11の先端部11aはこの溶湯Ｓが凝固した鋳
物25によって閉塞される。容器21の内壁面は、上方にい
くにしたがって拡径するテーパ面となっているので、湯
口管11に固着した鋳物25は、第１図（ハ）に示すように
容器21から容易に取出すことができる。この場合、湯口
管11の先端部11aは半径方向外方に膨出しているので、
鋳物25が湯口管11から外れることもなく、かつ鋳物25と
湯口管11との接触面が増加され、シール性が向上され
る。なお、溶湯が凝固する際には収縮するので、鋳物25
と湯口管11との密着性が高まり、ほぼ完全に近いシール
機能生み出すことが可能となる。The molten metal S poured into the container 21 is solidified with the lapse of time, and the tip 11a of the sprue pipe 11 is closed by the casting 25 in which the molten metal S is solidified. Since the inner wall surface of the container 21 is a tapered surface whose diameter increases as it goes upward, the casting 25 fixed to the sprue pipe 11 can be easily taken out of the container 21 as shown in FIG. You can In this case, since the tip portion 11a of the sprue pipe 11 bulges outward in the radial direction,
The casting 25 does not come off from the sprue pipe 11, the contact surface between the casting 25 and the sprue pipe 11 is increased, and the sealing property is improved. Since the molten metal shrinks when it solidifies,
The close contact between the sprue pipe 11 and the sprue pipe 11 is enhanced, and a nearly perfect sealing function can be produced.
湯口管11に固着した鋳物25によって湯口管11が閉塞さ
れると、第１図の（ハ）に示すように、図示されない減
圧手段によって気密チャンバ13内の真空引きが行なわ
れ、気密チャンバ13内が減圧される。気密チャンバ13内
に収納される鋳型１は通気性を有しているので、鋳型１
のキャビティ７も減圧され、キャビティ内が所定の負圧
になった時点で、減圧が終了される。この場合、湯口管
11は鋳物25によって閉塞された状態となっているので、
キャビティ７内の減圧状態は、そのまま維持される。な
お、この場合の減圧度は、鋳造時の残留空気によるピン
ホール欠陥発生防止の観点から、数Torr以下とすること
が望ましい。When the sprue pipe 11 is closed by the casting 25 adhered to the sprue pipe 11, as shown in FIG. 1C, the air-tight chamber 13 is evacuated by depressurizing means (not shown), and Is decompressed. Since the mold 1 housed in the airtight chamber 13 has air permeability, the mold 1
The cavity 7 is also decompressed, and when the inside of the cavity reaches a predetermined negative pressure, the decompression is terminated. In this case, the gate
Since 11 is closed by the casting 25,
The reduced pressure state in the cavity 7 is maintained as it is. The degree of pressure reduction in this case is preferably several Torr or less from the viewpoint of preventing the occurrence of pinhole defects due to residual air during casting.
つぎに、気密チャンバ13は図示されない鋳型搬送手段
によって溶解炉23の、真上まで搬送される。気密チャン
バ13が所定の位置に位置決めされると、鋳型搬送手段に
よって気密チャンバ13が下降され、湯口管11の先端部11
aが溶解炉23の溶湯Ｓ内に浸漬される。これにより、湯
口管11の先端部11aを閉塞する鋳物25が溶湯Ｓからの受
熱によって再溶解され、湯口管11の先端部11aが開口さ
れる。負圧となっているキャビティ７内に溶解炉23の溶
湯Ｓが、第１図の（ニ）に示すように、流入する。Next, the airtight chamber 13 is conveyed to directly above the melting furnace 23 by a mold conveying means (not shown). When the airtight chamber 13 is positioned at a predetermined position, the airtight chamber 13 is lowered by the mold conveying means, and the tip 11 of the sprue pipe 11 is moved.
a is immersed in the molten metal S of the melting furnace 23. As a result, the casting 25 that closes the tip 11a of the sprue pipe 11 is remelted by the heat received from the molten metal S, and the tip end 11a of the sprue pipe 11 is opened. The molten metal S of the melting furnace 23 flows into the cavity 7 having a negative pressure, as shown in (d) of FIG.
ここで、溶湯Ｓがキャビティ７内に流入する際に、キ
ャビティ７内にいくらかのガスが流入しても、気密チャ
ンバ13内が減圧されているので、ガスは通気性のある鋳
型１を介して外部へ流出する。したがって、キャビティ
７内に噴出したガスが鋳物中に巻き込まれることはなく
なり、巣の発生が防止される。Here, when the molten metal S flows into the cavity 7, even if some gas flows into the cavity 7, since the pressure inside the airtight chamber 13 is reduced, the gas passes through the gas permeable mold 1. It leaks to the outside. Therefore, the gas ejected into the cavity 7 is not caught in the casting, and the formation of cavities is prevented.
〔発明の効果〕 本発明の真空鋳造法によれば、鋳型の湯口に接続され
る湯口管の先端部を、鋳込材料と同一の材料の溶湯内に
浸漬させ、溶湯を凝固させて、凝固材料によって湯口管
の先端部を閉塞させ、キャビティ内を減圧し、その後、
凝固材料で閉塞した湯口管の先端部を溶融した鋳込材料
中に浸漬して凝固材料を再溶解し、鋳込材料を減圧した
キャビティ内に流入させるようにしたので、専用のシー
ル部材を用いることなくキャビティ内を減圧することが
できる。この場合、湯口管の先端部を溶湯に浸漬させ溶
湯を凝固させるだけでよいから、シールに高精度を必要
としない。また、溶湯が湯口管の先端部に凝固収縮して
密着するので、湯口管のシールとその維持がほぼ完全に
なる。[Effects of the Invention] According to the vacuum casting method of the present invention, the tip end of the sprue pipe connected to the sprue of the mold is immersed in a melt of the same material as the casting material, and the melt is solidified to solidify. The tip of the sprue pipe is blocked by the material, the pressure in the cavity is reduced, and then
A dedicated sealing member is used because the tip of the sprue tube blocked by the solidification material is immersed in the molten casting material to remelt the solidification material and cause the casting material to flow into the depressurized cavity. It is possible to reduce the pressure inside the cavity. In this case, since it suffices to dip the tip of the sprue pipe into the molten metal to solidify the molten metal, the sealing does not require high precision. In addition, since the molten metal solidifies and contracts and adheres to the tip of the sprue pipe, the sprue pipe is sealed and maintained almost completely.
第１図（イ）〜（ニ）は本発明の真空鋳造法の各工程の
断面図、 第２図は第１図（ハ）の部分拡大断面図、 である。 １……鋳型 ７……キャビティ ９……湯口 11……湯口管 13……気密チャンバ 21……容器 23……溶解炉 25……湯口管を閉塞する凝固材料 Ｓ……溶湯1 (a) to 1 (d) are cross-sectional views of each step of the vacuum casting method of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 1 (c). 1 ... Mold 7 ... Cavity 9 ... Gate 11 ... Gate 13 ... Airtight chamber 21 ... Vessel 23 ... Melting furnace 25 ... Solidification material that closes the gate S ... Molten metal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 魚住 稔 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−45072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−182867（ＪＰ，Ａ) 特公 昭35−14108（ＪＰ，Ｂ１) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Uozumi 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-59-45072 (JP, A) JP-A-61-182867 (JP, A) JP-B-35-14108 (JP, B1)
Claims (1)
たキャビティ内に溶湯を注湯する真空鋳造法において、
前記鋳型の湯口に接続される湯口管の先端部を、鋳込材
料と同一の材料の溶湯内に浸漬させ、該溶湯を凝固させ
て、凝固材料によって湯口管の先端部を閉塞させ、前記
キャビティ内を減圧し、その後、凝固材料で閉塞した前
記湯口管の先端部を溶融した鋳込材料中に浸漬して凝固
材料を再溶解し、鋳込材料を減圧したキャビティ内に流
入させることを特徴とする真空鋳造法。1. A vacuum casting method for depressurizing the cavity of a mold and pouring molten metal into the depressurized cavity,
The tip end of the sprue pipe connected to the sprue of the mold is immersed in a melt of the same material as the casting material, the melt is solidified, and the tip end of the sprue pipe is closed by the solidified material to form the cavity. The inside is depressurized, and then the tip of the sprue tube closed with the solidified material is immersed in the molten casting material to remelt the solidified material, and the casting material is caused to flow into the depressurized cavity. Vacuum casting method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092942A JP2687570B2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Vacuum casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092942A JP2687570B2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Vacuum casting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02274364A JPH02274364A (en) | 1990-11-08 |
| JP2687570B2 true JP2687570B2 (en) | 1997-12-08 |
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ID=14068528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1092942A Expired - Fee Related JP2687570B2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Vacuum casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687570B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100418668C (en) * | 2006-08-30 | 2008-09-17 | 谢克非 | Air pressure type rapid mould shaper |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945072A (en) * | 1982-09-06 | 1984-03-13 | Toyota Motor Corp | Method and device for vacuum suction casting |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP1092942A patent/JP2687570B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100418668C (en) * | 2006-08-30 | 2008-09-17 | 谢克非 | Air pressure type rapid mould shaper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02274364A (en) | 1990-11-08 |
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|---|---|---|---|
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