JP6331643B2

JP6331643B2 - Low pressure casting equipment

Info

Publication number: JP6331643B2
Application number: JP2014087879A
Authority: JP
Inventors: 智史南口; 志賀　英俊; 英俊志賀; 成樹原田; 達也増田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: JP2015205318A

Description

本発明は、とくに、金型に溶湯を充填するのに用いられる鋳造用湯口部材を備えた低圧鋳造装置に関するものである。
The present invention is particularly, it relates to low-pressure casting apparatus having a casting sprue member used to fill the molten metal in the mold.

この種の鋳造用湯口部材としては、特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に記載の湯口部材は、耐溶損材料からなる焼結体の内層と、金属材料からなる外層との間に、多孔質セラミックスの中間層を介在させた構造である。また、湯口部材は、上側半分が、上方向に向けて開口面積が増大する形状であると共に、下側半分が、下方向に向けて開口面積が増大する形状になっている。
There exists a thing described in patent document 1 as this kind of casting gate member. The gate member described in Patent Document 1 has a structure in which an intermediate layer of porous ceramics is interposed between an inner layer of a sintered body made of a melt resistant material and an outer layer made of a metal material. Further, the upper half of the gate member has a shape in which the opening area increases in the upward direction, and the lower half has a shape in which the opening area increases in the downward direction.

上記の湯口部材は、金型のキャビティに溶湯を充填した後、上側内部の溶湯を凝固させてこれを製品の一部として離型させ、また、下側内部の溶湯を未凝固のままにして保持炉に戻すことで材料の歩留まりを向上させ、耐溶損性や耐衝撃性に優れると共に、溶湯の保温性を向上させたものとしている。 After filling the mold cavity with the molten metal, the above-mentioned gate member solidifies the molten metal inside the upper part and releases it as a part of the product, while leaving the molten metal inside the lower side unsolidified. By returning to the holding furnace, the yield of the material is improved, and the melt resistance and impact resistance are improved, and the heat retention of the molten metal is improved.

特開平９−３０００６０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-300060

上記したような従来の湯口部材を用いた鋳造では、金型を開いて鋳造製品を離型させる際に、湯口部材の上側内部の溶湯が凝固するのを待つ必要がある。ところが、従来の湯口部材にあっては、多層構造によって保温性が高められたものであるため、上側内部の溶湯が凝固するまでに時間がかかり、その結果、鋳造のサイクルタイムが長くなるという問題点があることから、このような問題点を解決することが課題であった。 In the casting using the conventional gate member as described above, it is necessary to wait for the molten metal inside the gate member to solidify when the mold is opened to release the cast product. However, in the conventional gate member, since the heat retention is improved by the multilayer structure, it takes time for the molten metal inside the upper side to solidify, and as a result, the cycle time of casting becomes longer. Since there is a point, it was a problem to solve such a problem.

本発明は、上記従来の課題に着目して成されたもので、低圧鋳造において金型のキャビティに溶湯を充填するための湯口部材を備え、部材内部の溶湯が凝固するのを待つことなく鋳造製品の離型を可能にし、鋳造のサイクルタイムの短縮化や材料の歩留まりの向上を実現することができる低圧鋳造装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made paying attention to the above-described conventional problems, and includes a gate member for filling a mold cavity with molten metal in low-pressure casting, and casting without waiting for the molten metal inside the member to solidify. to allow release of the product, and its object is to provide a low-caster that can achieve improvement in yield of the reduction and material of the casting cycle time.

本発明に係わる低圧鋳造装置は、保持炉と金型との間に、前記金型のキャビティに溶湯を充填するための湯口部材を備え、前記湯口部材が、上端部を閉塞し且つ下端部を開放させた空間を形成する湯口部と、前記湯口部において前記キャビティよりも低い位置に形成され且つ前記キャビティに連通するゲート部とを有し、前記湯口部及び前記ゲート部が、前記金型の断熱性よりも高い断熱性を有する材料で形成してあると共に、前記湯口部材と前記キャビティとの間に、前記湯口部材の前記ゲート部と前記金型に設けた金型側ゲート部とから成るゲートを備えている構成とし、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
A low-pressure casting apparatus according to the present invention includes a gate member for filling a molten metal into a cavity of the mold between a holding furnace and a mold, and the gate member closes an upper end portion and a lower end portion. a sprue to form a was opened space, and a gate portion for communicating with and the cavity is formed at a position lower than said cavity in said sprue, the sprue portion and the gate portion, of the mold The gate part of the gate member and the mold side gate part provided in the mold are formed between the gate member and the cavity. a structure that has a gate, and a means for solving the conventional problems with the above configuration.

本発明に係わる低圧鋳造装置は、上記構成を採用したことにより、湯口部のゲート部から金型のキャビティに至る間が、ゲートになり、キャビティ内の溶湯が凝固した時点では、前記ゲート内に、溶湯の凝固部分と未凝固部分の境界領域を形成し、湯口部内の溶湯の大半を未凝固状態のままにする。
That involved in the present invention the low casting apparatus, by adopting the above configuration, while leading to the cavity of the mold from the gate portion of the sprue portion, becomes Gate, when the molten metal solidifies in the cavity , in the gate, forming a border region of the solidified portion and the non-solidified portion of the molten metal, leaving the majority of the molten metal in the sprue portion of the non-solidified state.

これにより、低圧鋳造装置は、湯口部材の内部の溶湯が凝固するのを待つことなく鋳造製品の離型を可能にし、鋳造のサイクルタイムの短縮化や材料の歩留まりの向上を実現することができる。
Thus, low casting device, that the interior of the molten metal of the sprue member to enable release of the cast product without waiting for the solidification, to realize an improvement in yield of the reduction and material of the casting cycle time it can.

本発明の第１実施形態を示す低圧鋳造装置の断面説明図である。It is a section explanatory view of the low pressure casting device showing a 1st embodiment of the present invention. 図１中の湯口部材を示す断面図（Ａ）及び要部の平面図（Ｂ）である。It is sectional drawing (A) which shows the gate member in FIG. 1, and the top view (B) of the principal part. 鋳造製品の一例である自動車用フロントサスペンションメンバを示す平面図（Ａ）及び湯口の配置を兼ねた底面図である。It is the top view (A) which shows the front suspension member for motor vehicles which is an example of a casting product, and the bottom view which served as arrangement | positioning of the gate. 時間経過に伴う各部の溶湯の温度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature change of the molten metal of each part with progress of time. 本発明の第２実施形態における湯口部材の断面図（Ａ）及び要部の平面図（Ｂ）である。It is sectional drawing (A) of the gate member in 2nd Embodiment of this invention, and the top view (B) of the principal part. 本発明の第３実施形態における湯口部材の断面図（Ａ）及び要部の平面図（Ｂ）である。It is sectional drawing (A) of the gate member in 3rd Embodiment of this invention, and the top view (B) of the principal part.

（第１実施形態）
図１に示す低圧鋳造装置１は、ベース２と、ベース２上に立設した複数のガイドポスト３と、ガイドポスト３の中間に固定された固定盤４と、固定盤４とベース２の間に配置した保持炉５を備えている。また、鋳造装置１は、ガイドポスト３に沿って昇降駆動される可動盤６と、ガイドポスト３の上端部に架設したフレーム７を備え、フレーム７には、可動盤６を昇降駆動する油圧シリンダ８が設けてある。さらに、低圧鋳造装置１は、可動盤６と固定盤４との間に金型９を備えている。 (First embodiment)
A low pressure casting apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a base 2, a plurality of guide posts 3 erected on the base 2, a stationary platen 4 fixed between the guideposts 3, and between the stationary platen 4 and the base 2. A holding furnace 5 is provided. The casting apparatus 1 includes a movable plate 6 that is driven up and down along the guide post 3 and a frame 7 that is installed on the upper end of the guide post 3. The frame 7 includes a hydraulic cylinder that drives the movable plate 6 up and down. 8 is provided. Further, the low pressure casting apparatus 1 includes a mold 9 between the movable platen 6 and the fixed platen 4.

保持炉５は、溶湯Ｍを収容すると共に、固定盤４の下側に組み合わされる蓋体５Ａや、図示しない加熱手段（保温手段）などを備えており、蓋体５Ａには、金型９のキャビティ９Ｃに溶湯Ｍを供給するためのストーク１０が設けてある。ストーク１０は、上端部を後記する湯口部材１５に連通させると共に、下端部を溶湯Ｍに浸漬状態にしている。 The holding furnace 5 contains the molten metal M, and is provided with a lid body 5A combined on the lower side of the fixed platen 4, a heating means (not shown) (not shown), and the like. A stalk 10 for supplying the molten metal M to the cavity 9C is provided. The stalk 10 communicates with the gate member 15 which will be described later at the upper end portion, and the lower end portion is immersed in the molten metal M.

金型９は、可動盤６に配置した上型９Ｕと、固定盤４に配置した下型９Ｌとを備え、双方の間に鋳造空間であるキャビティ９Ｃを形成する。上型９Ｕは、可動盤６に固定する型ホルダ１１と、キャビティ９Ｃを形成する型本体（９Ｕ）との間に、押し出しプレート１２を昇降可能に備えている。この押し出しプレート１２は、型本体（９Ｕ）との間に複数のスプリング１３が介装してあると共に、型本体（９Ｕ）を貫通する複数の押し出しピン１４を備えている。 The mold 9 includes an upper mold 9U disposed on the movable platen 6 and a lower mold 9L disposed on the fixed platen 4, and a cavity 9C serving as a casting space is formed therebetween. The upper mold 9U includes an extrusion plate 12 that can be moved up and down between a mold holder 11 fixed to the movable platen 6 and a mold main body (9U) that forms a cavity 9C. The extrusion plate 12 includes a plurality of springs 13 interposed between the mold body (9U) and a plurality of extrusion pins 14 penetrating the mold body (9U).

押し出しプレート１２は、図１に示すように金型９を閉じた状態では、スプリング１３により型本体（９Ｕ）との間に隙間を形成し、各押し出しピン１４の先端が型本体（９Ｕ）の底面に対して没入している。また、押し出しプレート１２は、油圧シリンダ８の収縮駆動による可動盤６の上昇過程において、その途中でストッパ（図示せず）により上昇が阻止され、その後、可動盤６がスプリング１３を圧縮しつつ上昇限に達する間に、各押し出しピン１４の先端が型本体（９Ｕ）の底面から突出して、鋳造製品を離型させる。
As shown in FIG. 1, when the mold 9 is closed, the extrusion plate 12 forms a gap with the mold body (9U) by the spring 13, and the tip of each extrusion pin 14 is located on the mold body (9U). Immersive to the bottom. The pushing plate 12 is prevented from rising by a stopper (not shown) in the middle of the ascending process of the movable plate 6 by the contraction drive of the hydraulic cylinder 8, and then the movable plate 6 is raised while compressing the spring 13. While reaching the limit, the tip of each push pin 14 protrudes from the bottom surface of the die body (9U) to release the cast product.

また、金型９の下型９Ｌには、低圧鋳造において保持炉５の溶湯をキャビティ９Ｃに充填するための鋳造用湯口部材（以下、単に「湯口部材」とする。）１５が設けてある。この湯口部材１５については、後に詳しく述べる。さらに、低圧鋳造装置１は、保持炉５の内部を気体により加圧するための加圧手段１６と、金型９のキャビティ９Ｃ内を吸引排気して減圧させるための減圧手段１７と、これらを制御する制御手段（図示せず）を備えている。 The lower mold 9L of the mold 9 is provided with a casting gate member (hereinafter simply referred to as a “gate member”) 15 for filling the cavity 9C with the molten metal of the holding furnace 5 in low pressure casting. The gate member 15 will be described in detail later. Further, the low pressure casting apparatus 1 controls the pressurizing means 16 for pressurizing the inside of the holding furnace 5 with gas, the decompression means 17 for sucking and exhausting the inside of the cavity 9C of the mold 9 and depressurizing them. And control means (not shown).

加圧手段１６は、不活性ガス等の加圧用ガスを貯留したタンクや、タンクから保持炉５に連通する供給管１６Ａを備え、供給管１６Ａの途中には流路を開閉する調整弁１６Ｂが設けてある。この加圧手段１６は、保持炉５内に気体を加圧供給し、溶湯Ｍの表面に圧力を付与し、これにより、ストーク１０及び湯口部材１５を通して溶湯Ｍをキャビティ９Ｃに供給する。 The pressurizing means 16 includes a tank that stores a pressurizing gas such as an inert gas, and a supply pipe 16A that communicates from the tank to the holding furnace 5, and an adjustment valve 16B that opens and closes the flow path is provided in the middle of the supply pipe 16A. It is provided. The pressurizing means 16 pressurizes and supplies gas into the holding furnace 5 to apply pressure to the surface of the molten metal M, thereby supplying the molten metal M to the cavity 9C through the stalk 10 and the gate member 15.

減圧手段１７は、入口側に吸気管１７Ａを有し且つ出口側に排気管１７Ｂを有する真空タンク１７Ｃと、真空タンク１７Ｃの排気管１７Ｂに接続した真空ポンプ１７Ｄと、吸気管１７Ａの途中を開閉する開閉弁１７Ｅ及びフィルタ１７Ｆを備えている。なお、制御手段は、加圧手段１６，減圧手段１７のほか、可動盤６を昇降駆動する油圧シリンダ８などの動作も制御する。
Decompression means 17, a vacuum tank 17C having an exhaust pipe 17B into and exit side has an intake pipe 17A on the inlet side, and a vacuum pump 17D connected to an exhaust pipe 17B of the vacuum tank 17C, the intake pipe 17A An on-off valve 17E that opens and closes and a filter 17F are provided. In addition to the pressurizing unit 16 and the decompressing unit 17, the control unit controls the operation of the hydraulic cylinder 8 that drives the movable plate 6 up and down.

湯口部材１５は、図２に示すように、上型９Ｕと下型９Ｌとの間に設けてあって、湯口部１５Ａと、ゲート部１５Ｂとを有し、湯口部１５Ａ及びゲート部１５Ｂが、金型９の断熱性よりも高い断熱性を有する材料で形成してある。 As shown in FIG. 2, the gate member 15 is provided between the upper die 9U and the lower die 9L, and has a gate portion 15A and a gate portion 15B. The gate portion 15A and the gate portion 15B are It is made of a material having a heat insulating property higher than that of the mold 9.

湯口部１５Ａは、上端部を閉塞し且つ下端部を開放させた空間を形成しており、下端部が保持炉５のストーク１０に連通している。図示例の湯口部１５Ａは、全体として、下方向に向けて開口面積が増大する概略円錐台形状を成している。 The gate portion 15 </ b> A forms a space in which the upper end portion is closed and the lower end portion is opened, and the lower end portion communicates with the stalk 10 of the holding furnace 5. The gate portion 15A in the illustrated example has a generally truncated cone shape with an opening area increasing downward.

ゲート部１５Ｂは、湯口部１５Ａの側部において、キャビティ９Ｃよりも低い位置に形成されると共に、キャビティ９Ｃに連通している。このゲート部１５Ｂは、金型９の合わせ面（上型９Ｕと下型９Ｌとの合わせ面）に形成してあって、その合わせ面の部分に形成された金型側ゲート部９Ｇを通してキャビティ９Ｃに連通している。 The gate portion 15B is formed at a position lower than the cavity 9C on the side of the gate portion 15A and communicates with the cavity 9C. The gate portion 15B is formed on the mating surface of the mold 9 (the mating surface of the upper mold 9U and the lower mold 9L), and the cavity 9C is passed through the mold-side gate portion 9G formed on the mating surface portion. Communicating with

そして、湯口部材１５のゲート部１５Ｂと金型側ゲート部９Ｇは、互いに連通し、キャビティ９Ｃ側に上がり勾配を有する傾斜ゲート（ゲート）Ｇを形成している。さらに、湯口部１５Ａは、その側部となる金型９の合わせ面にゲート部１５Ｂを設けたことで、ゲート部１５Ｂよりも上側の部分が上型９Ｕに形成されており、この上部が、溶湯表面の酸化被膜を収容するトラップ空間１５Ｃになっている。
The gate portion 15B of the gate member 15 and the mold side gate portion 9G communicate with each other to form an inclined gate (gate) G having an upward slope toward the cavity 9C. Further, the sprue portion 15A, by providing the gate portions 15B to the mating surface of the mold 9 in which the sides thereof, the upper portion is formed in the upper mold 9 U than the gate portion 15B, this upper The trap space 15C accommodates the oxide film on the surface of the molten metal.

さらに、この実施形態の湯口部材１５は、上型９Ｕ及び下型９Ｌの空洞部の内壁に、断熱性を有する材料を所定の厚さに塗布し、これを硬化させた塗型により形成されている。湯口部材１５の材料としては、周知の鋳物砂、セラミックス、及び断熱繊維や、これらを結合するバインダーなどが含まれる。 Furthermore, the gate member 15 of this embodiment is formed by a coating mold in which a material having a heat insulating property is applied to a predetermined thickness on the inner walls of the hollow portions of the upper mold 9U and the lower mold 9L and cured. Yes. Examples of the material of the gate member 15 include well-known foundry sand, ceramics, heat-insulating fibers, and a binder for binding them.

図３は、上記の低圧鋳造装置１で製造する鋳造製品の一例として、自動車用フロントサスペンションメンバＳＭを示す図である。サスペンションメンバＳＭは、自動車のボディとアクスルを連結すると同時にエンジンを積載するための骨格部材であって、図示例のものは、フロントクロスメンバ部Ｍ１と、ボディ側となるリヤクロスメンバ部Ｍ２と、左右のサイドメンバ部Ｍ３，Ｍ３を一体的に有している。このサスペンションメンバＳＭは、例えばアルミニウム合金製である。 FIG. 3 is a view showing an automotive front suspension member SM as an example of a cast product manufactured by the low-pressure casting apparatus 1 described above. The suspension member SM is a skeletal member for connecting an automobile body and axle and simultaneously loading an engine. The illustrated example includes a front cross member portion M1, a rear cross member portion M2 on the body side, The left and right side member portions M3 and M3 are integrally provided. The suspension member SM is made of, for example, an aluminum alloy.

また、サスペンションメンバＳＭは、両クロスメンバ部Ｍ１，Ｍ２、及びサイドメンバ部Ｍ３における両クロスメンバ部Ｍ１，Ｍ２の間の部分が、中空状（閉断面構造）になっている。この中空部の形成には、キャビティ９Ｃ内に配置される中子を使用する。このようなサスペンションメンバＳＭは、強度向上や軽量化を実現したものであって、鋳物としては薄肉で比較的大型である。 In addition, the suspension member SM has a hollow shape (closed cross-section structure) between the cross member portions M1 and M2 and the cross member portions M1 and M2 of the side member portion M3. For forming this hollow portion, a core disposed in the cavity 9C is used. Such a suspension member SM realizes strength improvement and weight reduction, and is thin and relatively large as a casting.

さらに、サスペンションメンバＳＭは、とくに図３（Ｂ）に示す底面に、強度を確保するための多数のリブＲを有しており、この底面が上向きになる姿勢で鋳造される。つまり、低圧鋳造装置１では、リブＲを有する底面を上向きとすることで、下型９ＬとサスペンションメンバＳＭとの接触面積よりも、上型９ＵとサスペンションメンバＳＭとの接触面積の方が大きくなるようにする。これにより、低圧鋳造装置１は、金型９を開いた際に、サスペンションメンバＳＭが上昇する上型９Ｕに付着して保持されるようにし、その後のサスペンションメンバＳＭの取り出し作業を容易にする。 Furthermore, the suspension member SM has a large number of ribs R for ensuring strength, particularly on the bottom surface shown in FIG. 3B, and is cast with the bottom surface facing upward. That is, in the low pressure casting apparatus 1, the contact area between the upper die 9U and the suspension member SM becomes larger than the contact area between the lower die 9L and the suspension member SM by making the bottom surface having the rib R upward. Like that. As a result, the low-pressure casting apparatus 1 allows the suspension member SM to be attached and held on the rising upper mold 9U when the mold 9 is opened, and facilitates the subsequent removal work of the suspension member SM.

さらに、低圧鋳造装置１は、鋳造製品が上記のサスペンションメンバＳＭである場合には、図３（Ｂ）に示すように、複数箇所の湯口部材１５を配置する。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）は、サスペンションメンバＳＭの平面図及び底面図であるが、金型９のキャビティ９Ｃも同様の形状であるから、図３（Ｂ）に湯口部材１５の配置を例示している。 Furthermore, when the cast product is the suspension member SM, the low-pressure casting apparatus 1 arranges a plurality of gate members 15 as shown in FIG. 3B. 3 (A) and 3 (B) are a plan view and a bottom view of the suspension member SM, but the cavity 9C of the mold 9 has the same shape. The arrangement is illustrated.

上記構成を備えた低圧鋳造装置１は、金型９を閉じた後、加圧手段１６により保持炉５内に気体を加圧供給して、その圧力により、ストーク１０、湯口部材１５及び傾斜ゲートＧを通してキャビティ９Ｃに溶湯Ｍを加圧充填する。この際、減圧手段１７により、キャビティ９Ｃ内を吸引排気して減圧させることで、キャビティ９Ｃへの溶湯Ｍの充填がより速やかに行われるようにする。 The low-pressure casting apparatus 1 having the above-described configuration is configured to pressurize and supply gas into the holding furnace 5 by the pressurizing means 16 after closing the mold 9, and the stalk 10, the gate member 15, and the inclined gate are generated by the pressure. The molten metal M is pressurized and filled into the cavity 9C through G. At this time, the inside of the cavity 9C is sucked and exhausted by the decompression means 17 so that the cavity 9C is filled with the molten metal M more quickly.

その後、低圧鋳造装置１は、キャビティ９Ｃ内の溶湯Ｍが凝固したところで、油圧シリンダ８の収縮駆動により可動盤６とともに上型９Ｕを上昇させ、金型９を開放する。このとき、低圧鋳造装置１は、湯口部材１５とキャビティ９Ｃとの間に、湯口部材１５のゲート部１５Ｂと金型側ゲート部９Ｇとから成る傾斜ゲートＧを有し、しかも、湯口部材１５が、金型９の断熱性よりも高い断熱性を有する材料で形成してあるので、図４に示すように、各部における溶湯Ｍの温度（アルミ温度）が異なるものとなる。 Thereafter, when the molten metal M in the cavity 9C has solidified, the low pressure casting apparatus 1 raises the upper mold 9U together with the movable plate 6 by the contraction drive of the hydraulic cylinder 8, and opens the mold 9. At this time, the low-pressure casting apparatus 1 has an inclined gate G composed of the gate portion 15B of the gate member 15 and the mold-side gate portion 9G between the gate member 15 and the cavity 9C. Since it is formed of a material having a heat insulating property higher than the heat insulating property of the mold 9, the temperature of the molten metal M (aluminum temperature) in each part is different as shown in FIG. 4.

すなわち、湯口部材１５の湯口部１５Ａ内の溶湯温度に対して、ゲート部１５Ｂの溶湯温度が若干低くなり、これに対して、金型側ゲート部９Ｇとキャビティ９Ｃとの連通部の溶湯温度が大幅に低くなる。このため、低圧鋳造装置１は、キャビティ９Ｃ内の溶湯Ｍが凝固した時点では、湯口部１５Ａに近づくにつれて、溶湯Ｍが未凝固である割合が増えることとなり、例えば湯口部材１５のゲート部１５Ｂの近傍に、溶湯Ｍの凝固部分と未凝固部分の境界領域が形成される。このとき、湯口部１５Ａ内の溶湯Ｍの大半は未凝固状態のままである。 That is, the melt temperature of the gate portion 15B is slightly lower than the melt temperature in the spout portion 15A of the spout member 15, while the melt temperature of the communicating portion between the mold side gate portion 9G and the cavity 9C is Significantly lower. For this reason, when the molten metal M in the cavity 9C is solidified, the low-pressure casting apparatus 1 increases the proportion of the molten metal M that is unsolidified as it approaches the gate portion 15A. In the vicinity, a boundary region between the solidified portion and the unsolidified portion of the molten metal M is formed. At this time, most of the molten metal M in the gate portion 15A remains in an unsolidified state.

そこで、低圧鋳造装置１は、図４に示すように、加圧手段１６による保持炉５内の加圧を停止し、キャビティ９Ｃ内の溶湯Ｍが凝固したところで、金型９を開くことで、湯口部１５Ａ内の未凝固の溶湯Ｍを保持炉５に落下させる。金型側ゲート部９Ｇ内で凝固した溶湯は、鋳造製品（サスペンションメンバＳＭ）に一体化されて下型９Ｌから離型する。このようにして、湯口部材１５及びこれを用いた低圧鋳造装置１は、湯口部材１５内の溶湯Ｍが凝固するのを待つことなく鋳造製品の離型を可能にし、鋳造のサイクルタイムの短縮化や材料の歩留まりの向上を実現することができる。 Therefore, as shown in FIG. 4, the low pressure casting apparatus 1 stops the pressurization in the holding furnace 5 by the pressurizing means 16, and when the molten metal M in the cavity 9C is solidified, the mold 9 is opened. The unsolidified molten metal M in the gate part 15A is dropped into the holding furnace 5. The molten metal solidified in the mold side gate portion 9G is integrated with the cast product (suspension member SM) and released from the lower mold 9L. In this way, the gate member 15 and the low-pressure casting apparatus 1 using the same enable the casting product to be released without waiting for the molten metal M in the gate member 15 to solidify, and shorten the casting cycle time. And the yield of materials can be improved.

また、上記の湯口部材１５は、従来の多層構造の部材に比べて、構造が極めて簡単であって、低コストで得ることができる。さらに、湯口部材１５は、キャビティ９Ｃよりも低い位置にゲート部１５Ｂとを有し、これにより、低圧鋳造装置１において、キャビティ９Ｃ側に上がり勾配を有する傾斜ゲートＧを形成しているので、とくに金型側ゲート部９Ｇ内の凝固殻の離型性が良好になり、下型９Ｌへのかじり付きや、湯口残りなどの不良を解消することができる。 Moreover, the above-described gate member 15 has an extremely simple structure and can be obtained at a low cost as compared with a member having a conventional multilayer structure. Further, the gate member 15 has a gate portion 15B at a position lower than the cavity 9C, thereby forming an inclined gate G having an upward slope on the cavity 9C side in the low-pressure casting apparatus 1, and in particular. The mold releasability of the solidified shell in the mold side gate portion 9G is improved, and defects such as galling to the lower mold 9L and remaining pouring gate can be eliminated.

さらに、上記の湯口部材１５は、湯口部１５Ａを、下方向に向けて開口面積が増大する形状にしたため、未凝固の溶湯Ｍが保持炉５に落下し易くなり、湯切れが良好になる。 Furthermore, since the above-mentioned pouring gate member 15 has a shape in which the opening area of the pouring gate portion 15A increases in the downward direction, the unsolidified molten metal M easily falls into the holding furnace 5 and the hot water runs out better.

さらに、上記の湯口部材１５は、湯口部１５Ａの上部をトラップ空間１５Ｃにしたことで、保持炉５内の溶湯Ｍをキャビティ９Ｃ側に加圧充填する際に、溶湯Ｍの表面に生じた酸化被膜をトラップ空間１５Ｃに入り込ませて、酸化被膜がゲート部１５Ｂからキャビティ９Ｃ側に流出するのを防止する。これにより、酸化被膜の混入による鋳造不良の発生を未然に阻止することができる。 Furthermore, the above-described pouring gate member 15 is formed by forming the upper portion of the pouring gate portion 15A into the trap space 15C. The coating is allowed to enter the trap space 15C, and the oxide coating is prevented from flowing out from the gate portion 15B toward the cavity 9C. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of casting defects due to the inclusion of the oxide film.

図５及び図６は、本発明に係わる湯口部材の第２及び第３の実施形態を説明する図である。なお、以下の実施形態において、第１実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。 5 and 6 are views for explaining second and third embodiments of the gate member according to the present invention. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

（第２実施形態）
図５に示す湯口部材２５は、湯口部２５Ａ，ゲート部２５Ｂ、及びトラップ空間２５Ｃを有し、湯口部２５Ａ及びゲート部２５Ｂが、金型９の断熱性よりも高い断熱性を有する材料で形成してあり、この実施形態では、ブロック状の砂型になっている。また、湯口部材２５のゲート部２５Ｂは、金型側ゲート部９Ｇとともに、キャビティ９Ｃ側に上がり勾配を有する傾斜ゲートＧを形成している。 (Second Embodiment)
The gate member 25 shown in FIG. 5 has a gate portion 25A, a gate portion 25B, and a trap space 25C, and the gate portion 25A and the gate portion 25B are formed of a material having a heat insulating property higher than that of the mold 9. In this embodiment, it is a block-shaped sand mold. In addition, the gate portion 25B of the gate member 25 forms an inclined gate G having an upward slope on the cavity 9C side together with the mold side gate portion 9G.

上記の湯口部材２５にあっても、図１に示すような低圧鋳造装置１に適用することができ、先の実施形態と同様に、構造が簡単であると共に、部材内部の溶湯Ｍが凝固するのを待つことなく鋳造製品の離型を可能にし、鋳造のサイクルタイムの短縮化や材料の歩留まりの向上を実現することができる。
Even in the above sprue member 25, can be applied to low-caster 1 shown in FIG. 1, as in the previous embodiment, the structure is simple, member inside the molten metal M is solidified Therefore, it is possible to release the cast product without waiting for it to be performed, and it is possible to shorten the casting cycle time and improve the material yield.

また、この実施形態の湯口部材２５は、ブロック状の砂型から成るものとしたので、ゲート部２５Ｂの長さを大きく確保して、傾斜ゲートＧ内に溶湯Ｍの凝固部分と未凝固部分との境界領域を形成し易くする。これにより、湯口部材２５は、湯口部２５Ｂ内の溶湯Ｍの殆どを未凝固状態のままにして保持炉５に戻すことができ、材料歩留まりのさらなる向上に貢献することができる。 In addition, since the gate member 25 of this embodiment is made of a block-shaped sand mold, the gate portion 25B has a large length so that the solidified portion and the unsolidified portion of the molten metal M are in the inclined gate G. The boundary area is easily formed. Thereby, the pouring gate member 25 can return most of the molten metal M in the pouring gate portion 25B to the holding furnace 5 while remaining in an unsolidified state, and can contribute to further improvement of the material yield.

また、上記の湯口部材２５は、金型側ゲート部９Ｇ内の凝固殻の離型性が良好であり、下型９Ｌへのかじり付きや、湯口残りなどの不良を解消すると共に、湯口部２５Ａの湯切れが良好になる。さらに、上記の湯口部材２５は、トラップ空間２５Ｃにより、酸化被膜がキャビティ９Ｃ側に流出するのを防止し、酸化被膜の混入による鋳造不良の発生を未然に阻止する。 In addition, the gate member 25 described above has good mold releasability of the solidified shell in the mold side gate portion 9G, eliminates defects such as galling to the lower mold 9L and the remaining gate, and the gate portion 25A. The lack of hot water becomes better. Furthermore, the above-described gate member 25 prevents the oxide film from flowing out toward the cavity 9C by the trap space 25C and prevents the occurrence of casting defects due to the inclusion of the oxide film.

（第３実施形態）
図６に示す湯口部材３５は、湯口部３５Ａ，ゲート部３５Ｂ、及びトラップ空間３５Ｃを有し、湯口部３５Ａ及びゲート部３５Ｂが、金型９の断熱性よりも高い断熱性を有する材料で形成してある。また、図示例の湯口部材３５は、断熱材をブロック状に形成した上側部材３５Ｕ及び下側部材３５Ｌから成るものである。 (Third embodiment)
The gate member 35 shown in FIG. 6 has a gate portion 35A, a gate portion 35B, and a trap space 35C, and the gate portion 35A and the gate portion 35B are formed of a material having a heat insulating property higher than that of the mold 9. It is. Moreover, the gate member 35 of the example of illustration consists of the upper side member 35U and the lower side member 35L which formed the heat insulating material in the block shape.

上側部材３５Ｕは、トラップ空間３５Ｃを形成し、金型９の上型９Ｕに組み込まれている。上側部材３５Ｌは、湯口部３５Ａを形成し、金型９の下潟９Ｌに組み込まれている。そして、湯口部材３５は、上側及び下側の部材３５Ｕ．３５Ｌの間にゲート部３５Ｂを形成している。 The upper member 35U forms a trap space 35C and is incorporated in the upper mold 9U of the mold 9. The upper member 35L forms a gate portion 35A and is incorporated in the lower lagoon 9L of the mold 9. And the gate member 35 is made up of the upper and lower members 35U. A gate portion 35B is formed between 35L.

各部材３５Ｕ，３５Ｌを形成する断熱材としては、先述したように、セラミックスや断熱繊維、及びこれらを結合するバインダーなどが含まれる。また、湯口部材３５のゲート部３５Ｂは、金型側ゲート部９Ｇとともに、キャビティ９Ｃ側に上がり勾配を有する傾斜ゲートＧを形成している。 As described above, the heat insulating material that forms each of the members 35U and 35L includes ceramics, heat insulating fibers, a binder that binds these, and the like. Further, the gate portion 35B of the gate member 35 forms an inclined gate G having an upward slope toward the cavity 9C side together with the mold side gate portion 9G.

上記の湯口部材３５にあっても、図１に示すような低圧鋳造装置１に適用することができ、先の実施形態と同様に、構造が簡単であると共に、部材内部の溶湯Ｍが凝固するのを待つことなく鋳造製品の離型を可能にし、鋳造のサイクルタイムの短縮化や材料の歩留まりの向上を実現することができる。また、湯口部材３５は、断熱材をブロック状に形成して成るものとしたので、ゲート部２５Ｂの長さを大きく確保し、傾斜ゲートＧ内に溶湯Ｍの凝固部分と未凝固部分との境界領域を形成し易くし、材料歩留まりのさらなる向上に貢献する。 Even in the above sprue member 35, can be applied to low-caster 1 shown in FIG. 1, as in the previous embodiment, the structure is simple, member inside the molten metal M is solidified Therefore, it is possible to release the cast product without waiting for it to be performed, and it is possible to shorten the casting cycle time and improve the material yield. Further, since the gate member 35 is formed by forming a heat insulating material in a block shape, the length of the gate portion 25B is ensured to be large, and the boundary between the solidified portion and the unsolidified portion of the molten metal M in the inclined gate G is ensured. This makes it easier to form regions and contributes to further improvement in material yield.

さらに、上記の湯口部材３５は、金型側ゲート部９Ｇ内の凝固殻の離型性が良好であり、下型９Ｌへのかじり付きや、湯口残りなどの不良を解消すると共に、湯口部３５Ａの湯切れが良好になる。また、上側部材３５Ｕ及び下側部材３５Ｌから成る湯口部材３５としたので、金型９の開放とともに湯口部材３５も上下に分離され、上型９Ｕにかじり付くこともない。さらに、上記の湯口部材３５は、トラップ空間３５Ｃにより、酸化被膜がキャビティ９Ｃ側に流出するのを防止し、酸化被膜の混入による鋳造不良の発生を未然に阻止する。 Furthermore, the above-described gate member 35 has good releasability of the solidified shell in the mold-side gate portion 9G, eliminates defects such as galling to the lower mold 9L and remaining gate, and the gate portion 35A. The lack of hot water becomes better. Further, since the gate member 35 including the upper member 35U and the lower member 35L is formed, the gate member 35 is also separated into the upper and lower portions together with the opening of the mold 9, and does not stick to the upper die 9U. Further, the gate member 35 prevents the oxide film from flowing out toward the cavity 9C by the trap space 35C, and prevents the occurrence of casting failure due to the inclusion of the oxide film.

なお、本発明の鋳造溶湯口部材及びこれを用いた低圧鋳造装置は、その構成が上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の細部を適宜変更することができ、各種鋳造製品の製造に適用可能である。 In addition, the structure of the molten metal inlet member and the low-pressure casting apparatus using the same according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the details of the structure are appropriately changed without departing from the gist of the present invention. It can be applied to the manufacture of various cast products.

１低圧鋳造装置
５保持炉
９金型
９Ｃキャビティ
９Ｇ金型側ゲート部
１５，２５，３５湯口部材
１５Ａ，２５Ａ，３５Ａ湯口部
１５Ｂ，２５Ｂ，３５Ｂゲート部
１５Ｃ，２５Ｃ，３５Ｃトラップ空間
Ｇ傾斜ゲート
Ｍ溶湯 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Low pressure casting apparatus 5 Holding furnace 9 Mold 9C Cavity 9G Mold side gate part 15, 25, 35 Gate member 15A, 25A, 35A Gate part 15B, 25B, 35B Gate part 15C, 25C, 35C Trap space G Inclined gate M Molten metal

Claims

保持炉と金型との間に、前記金型のキャビティに溶湯を充填するための湯口部材を備え、
前記湯口部材が、上端部を閉塞し且つ下端部を開放させた空間を形成する湯口部と、前記湯口部において前記キャビティよりも低い位置に形成され且つ前記キャビティに連通するゲート部とを有し、
前記湯口部及び前記ゲート部が、前記金型の断熱性よりも高い断熱性を有する材料で形成してあると共に、
前記湯口部材と前記キャビティとの間に、前記湯口部材の前記ゲート部と前記金型に設けた金型側ゲート部とから成るゲートを備えていることを特徴とする低圧鋳造装置。 Between the holding furnace and the mold, a gate member for filling the molten metal into the mold cavity ,
The sprue member has a sprue forming a space opens the occluded and the lower end of the upper portion, and a gate portion communicating with and the cavity is formed at a position lower than said cavity in said sprue ,
The sprue portion and the gate portion, with is formed of a material having a high heat insulating property than the thermal insulating properties of the mold,
Wherein between the sprue member and the cavity, a low pressure casting apparatus is characterized that you have a gate composed of the gate portion and the molds provided mold side gate part of the sprue member.

前記湯口部が、下方向に向けて開口面積が増大する形状であることを特徴とする請求項１に記載の低圧鋳造装置。 The low-pressure casting apparatus according to claim 1, wherein the gate portion has a shape in which an opening area increases in a downward direction.

前記ゲート部が、湯口部の側部に設けてあると共に、湯口部の上部が、溶湯表面の酸化被膜を収容するトラップ空間であることを特徴とする請求項１又は２に記載の低圧鋳造装置。 The low-pressure casting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the gate portion is provided on a side portion of the gate portion, and an upper portion of the gate portion is a trap space for accommodating an oxide film on the surface of the molten metal. .

前記湯口部材が、ブロック状の砂型であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の低圧鋳造装置。The low-pressure casting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the gate member is a block-shaped sand mold.