JPH02187247A - 鋳造方法 - Google Patents
鋳造方法Info
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- JPH02187247A JPH02187247A JP561689A JP561689A JPH02187247A JP H02187247 A JPH02187247 A JP H02187247A JP 561689 A JP561689 A JP 561689A JP 561689 A JP561689 A JP 561689A JP H02187247 A JPH02187247 A JP H02187247A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
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- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は気密性を有する圧力容器内に型と炉を設置して
、大気圧以上に加圧した両圧力容器間の圧力差により鋳
造する鋳造方法に関するものである。
、大気圧以上に加圧した両圧力容器間の圧力差により鋳
造する鋳造方法に関するものである。
（従来の技術）
気密性を有する圧力容器内に型と炉を設置して、圧力容
器内を大気圧以上に加圧して鋳造する方法は、１９６０
年ごろブルガリアで発明され、ＣｏｕｎｔｅｒＰｒｅｓ
ｓｕｒｅ Ｃａｓｔｉｎｇ （逆圧鋳造または差圧鋳造
、以下差圧鋳造という）として広く知られており、ブル
ガリア特許公報ＮｏＪ８７／１９６１、Ｎｏ、９８９３
５３／１９６５フランス特許公報Ｎｏ、３１９８５０１
／１９６３を初めとして、全世界に多数の出願がなされ
ている。また昭和５０年には、東京に於いてブルガリア
人民共Ｓ国逆圧鋳造技術講演会が開催され、その鋳造方
法の基本原理は周知の技術となっている。ブルガリアの
差圧鋳造は一般的に逆圧鋳造といわれているように、両
圧力容器を設定圧まで加圧した後に、型側の圧力容器を
所定の設定圧力曲線により減圧し、炉内の溶湯を型内に
鋳込む方式である。第３図によりその方法を説明すると
、３１は設定圧力までの加圧工程、３２は型側減圧によ
る差圧発生により炉内の溶湯を型内に鋳込む工程、３３
は差圧保持工程、３４は差圧を解消して前圧力容器間を
同圧にして、ストーク内の溶湯を炉に戻す工程、３５は
両圧力容器を大気圧までに減圧する工程であり、圧力と
時間は鋳造品に応じて適宜設定するものである。３１か
ら３５までの圧力制御は、炉側の圧力容器を徐々に加圧
して所定の圧力に設定し、型側の圧力は炉側の圧力を基
準にして、それに追従するように加圧して炉側と同圧を
維持する。両圧力容器が設定圧に達すると、炉側を基準
にして所定の圧力曲線により型側を減圧する。その後所
定の時間だけ差圧を保持、同圧にした後に大気圧までの
減圧を行なって１サイクルの鋳造が完了する。
器内を大気圧以上に加圧して鋳造する方法は、１９６０
年ごろブルガリアで発明され、ＣｏｕｎｔｅｒＰｒｅｓ
ｓｕｒｅ Ｃａｓｔｉｎｇ （逆圧鋳造または差圧鋳造
、以下差圧鋳造という）として広く知られており、ブル
ガリア特許公報ＮｏＪ８７／１９６１、Ｎｏ、９８９３
５３／１９６５フランス特許公報Ｎｏ、３１９８５０１
／１９６３を初めとして、全世界に多数の出願がなされ
ている。また昭和５０年には、東京に於いてブルガリア
人民共Ｓ国逆圧鋳造技術講演会が開催され、その鋳造方
法の基本原理は周知の技術となっている。ブルガリアの
差圧鋳造は一般的に逆圧鋳造といわれているように、両
圧力容器を設定圧まで加圧した後に、型側の圧力容器を
所定の設定圧力曲線により減圧し、炉内の溶湯を型内に
鋳込む方式である。第３図によりその方法を説明すると
、３１は設定圧力までの加圧工程、３２は型側減圧によ
る差圧発生により炉内の溶湯を型内に鋳込む工程、３３
は差圧保持工程、３４は差圧を解消して前圧力容器間を
同圧にして、ストーク内の溶湯を炉に戻す工程、３５は
両圧力容器を大気圧までに減圧する工程であり、圧力と
時間は鋳造品に応じて適宜設定するものである。３１か
ら３５までの圧力制御は、炉側の圧力容器を徐々に加圧
して所定の圧力に設定し、型側の圧力は炉側の圧力を基
準にして、それに追従するように加圧して炉側と同圧を
維持する。両圧力容器が設定圧に達すると、炉側を基準
にして所定の圧力曲線により型側を減圧する。その後所
定の時間だけ差圧を保持、同圧にした後に大気圧までの
減圧を行なって１サイクルの鋳造が完了する。
（発明が解決しようとする課題）
一方の圧力容器の圧力を基準にして、他の一方の圧力容
器の圧力を制御する方法では、加圧、差圧発生とその保
持、差圧を解消して同圧にする工程までは、大気圧であ
る炉側圧力を基準にして、圧力ｗＪ御を行なう真空鋳造
や減圧鋳造や、大気圧の型側を基準にして炉内の圧力を
０．２〜１．０′Ｋｇｆ／ｃｎ加圧する低圧鋳造と基本
的には同じであり、圧力が高いだけ設定圧力曲線に近ず
けるのに、多少の技術力を必要とするだけである。しか
し、同圧にした後に大気圧まで減圧する際に、両圧力容
器の圧力をほぼ同圧に維持しつつ減圧することは非常に
困難である。差圧鋳造においては、加圧から減圧の全て
の工程で可能な限り設定圧に近い圧力制御を行なう必要
があり、特に設定圧までの加圧工程と設定圧から大気圧
までの減圧工程では、いかに両圧力容器の圧力を等しく
するかが、高品質の鋳造品を得る鍵となる。圧力容器間
の圧力バランスが崩れると、鋳込みのタイミングが異な
ったり、鋳造完了後に再び溶湯がストーク内を上昇して
鋳造品に付着して品質の低下を招いたり、溶湯の乱れが
激しくなり、酸化物の発生の増加や、結晶粒の微細化の
為に添加した元素の滅失が多くなり、機械的性質が低下
するという問題点があった。
器の圧力を制御する方法では、加圧、差圧発生とその保
持、差圧を解消して同圧にする工程までは、大気圧であ
る炉側圧力を基準にして、圧力ｗＪ御を行なう真空鋳造
や減圧鋳造や、大気圧の型側を基準にして炉内の圧力を
０．２〜１．０′Ｋｇｆ／ｃｎ加圧する低圧鋳造と基本
的には同じであり、圧力が高いだけ設定圧力曲線に近ず
けるのに、多少の技術力を必要とするだけである。しか
し、同圧にした後に大気圧まで減圧する際に、両圧力容
器の圧力をほぼ同圧に維持しつつ減圧することは非常に
困難である。差圧鋳造においては、加圧から減圧の全て
の工程で可能な限り設定圧に近い圧力制御を行なう必要
があり、特に設定圧までの加圧工程と設定圧から大気圧
までの減圧工程では、いかに両圧力容器の圧力を等しく
するかが、高品質の鋳造品を得る鍵となる。圧力容器間
の圧力バランスが崩れると、鋳込みのタイミングが異な
ったり、鋳造完了後に再び溶湯がストーク内を上昇して
鋳造品に付着して品質の低下を招いたり、溶湯の乱れが
激しくなり、酸化物の発生の増加や、結晶粒の微細化の
為に添加した元素の滅失が多くなり、機械的性質が低下
するという問題点があった。
また、鋳造品の大きさや、材質、形状、肉厚、重量によ
っては、型側減圧方式よりも炉側増圧方式の差圧鋳造が
より適する場合もある。しかし、ブルガリアの差圧鋳造
は型側減圧方式だけを考えて構成されているために、炉
側増圧方式にするためには給排気系の配管、バルブ系の
変更は勿論、差圧発生を始めとする圧力制御系まで変更
しなければならず、現実は型側減圧方式のみで操業せざ
るを得ないという問題点もあった。
っては、型側減圧方式よりも炉側増圧方式の差圧鋳造が
より適する場合もある。しかし、ブルガリアの差圧鋳造
は型側減圧方式だけを考えて構成されているために、炉
側増圧方式にするためには給排気系の配管、バルブ系の
変更は勿論、差圧発生を始めとする圧力制御系まで変更
しなければならず、現実は型側減圧方式のみで操業せざ
るを得ないという問題点もあった。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記間型点に鑑みて、大気圧を基準にして両圧
力容器の圧力を制御することにより、設定圧までの加圧
から大気圧までの減圧の全ての圧力制御工程に於いて、
所定の圧力に高精度に設定するものである。即ち、前圧
力容器間を連通ずることなく個別に圧力ｆｌｉ（１２Ｘ
９を行ない、両圧力容器の設定圧力までの加圧とその保
持、差圧発生とその保持、同圧までの復帰、大気圧まで
の減圧の全ての圧力制御工程に於いて、一方の圧力容器
の圧力を基準にして、他の一方の圧力容器の圧力を制御
することなくできるので、また大気圧を基準にして、両
圧力容器の圧力を個別に制御することにより、コンピュ
ータの制御系に構成されているプログラムに入力するデ
ータの変更のみで、炉側増圧方式と型側減圧方式の２種
類の差圧鋳造方式の採用を可能し、低圧鋳造で採用され
ている多段加圧も含め、より適切な鋳造方式の選択を可
能とするものである。
力容器の圧力を制御することにより、設定圧までの加圧
から大気圧までの減圧の全ての圧力制御工程に於いて、
所定の圧力に高精度に設定するものである。即ち、前圧
力容器間を連通ずることなく個別に圧力ｆｌｉ（１２Ｘ
９を行ない、両圧力容器の設定圧力までの加圧とその保
持、差圧発生とその保持、同圧までの復帰、大気圧まで
の減圧の全ての圧力制御工程に於いて、一方の圧力容器
の圧力を基準にして、他の一方の圧力容器の圧力を制御
することなくできるので、また大気圧を基準にして、両
圧力容器の圧力を個別に制御することにより、コンピュ
ータの制御系に構成されているプログラムに入力するデ
ータの変更のみで、炉側増圧方式と型側減圧方式の２種
類の差圧鋳造方式の採用を可能し、低圧鋳造で採用され
ている多段加圧も含め、より適切な鋳造方式の選択を可
能とするものである。
（実施例）
第１図は本発明の実施例のひとつであり、１は型側の圧
力容器、２は炉側の圧力容器であり、保持炉３、金型４
がそれぞれ圧力容器に設置しである。保持炉３の溶湯は
圧力容器１．２間の所定の差圧によりストーク５を介し
て、金型４に鋳込まれる。６は２方向の電磁切換弁であ
り、通電時に開、非通電時に閉の弁であり、非通電の閉
の状態で２次側の圧力が１次側より高くとも、２次側よ
り１次側への逆流がない形式のものである。７はパイロ
ット圧力形式の圧力調整弁、８は圧力形のの電空比例弁
で電流の大きさによって圧力を無段階に制御する弁、９
は非常時に開放する安全弁であり、金型側と保持炉側の
圧力制御回路、配管系統は基本的に同一にしである。電
空比例弁８の電流印加部８ａにコンピューター制御によ
り所定の電流値を印加し、１次側８ｂの圧力を電流値に
応じた圧力に減圧して、２次側８Ｃに送りこむ、電空比
例弁の２次側８Ｃは圧力調整弁７のパイロット圧力孔７
ａに連通しているので、圧力調整弁７の１次側７ｂの圧
力はパイロット圧力孔７ａの圧力と同圧に設定されて２
次側７Ｃに送りこまれる。
力容器、２は炉側の圧力容器であり、保持炉３、金型４
がそれぞれ圧力容器に設置しである。保持炉３の溶湯は
圧力容器１．２間の所定の差圧によりストーク５を介し
て、金型４に鋳込まれる。６は２方向の電磁切換弁であ
り、通電時に開、非通電時に閉の弁であり、非通電の閉
の状態で２次側の圧力が１次側より高くとも、２次側よ
り１次側への逆流がない形式のものである。７はパイロ
ット圧力形式の圧力調整弁、８は圧力形のの電空比例弁
で電流の大きさによって圧力を無段階に制御する弁、９
は非常時に開放する安全弁であり、金型側と保持炉側の
圧力制御回路、配管系統は基本的に同一にしである。電
空比例弁８の電流印加部８ａにコンピューター制御によ
り所定の電流値を印加し、１次側８ｂの圧力を電流値に
応じた圧力に減圧して、２次側８Ｃに送りこむ、電空比
例弁の２次側８Ｃは圧力調整弁７のパイロット圧力孔７
ａに連通しているので、圧力調整弁７の１次側７ｂの圧
力はパイロット圧力孔７ａの圧力と同圧に設定されて２
次側７Ｃに送りこまれる。
圧力調整弁７の２次側７Ｃは圧力容器１．２に電磁弁６
を介して連通しているので、圧力容器１゜２はそれぞれ
の電空比例弁の電流値に応じた２次側８Ｃの圧力に等し
く設定されることになる。保持圧６ ｋｚｆ／ｄまで加
圧後に金型側を減圧して鋳造した金型側減圧方式の差圧
鋳造を例にとって説明する。第２ａ図は金型側、第２ｂ
図は保持炉側、第２ｃ図は金型及び保持炉側の圧力と時
間との関係を表す図である。大気圧から設定圧までに加
圧する工程２ａ−１，２ｂ−１，２Ｃ−１、では電磁切
換弁をそれぞれ開の状態にして、コンピューター制御の
プログラムに応じた電流値を電空比例弁に印加して、圧
力容器を所定の６ ｋｇｆ／−に加圧した。
を介して連通しているので、圧力容器１゜２はそれぞれ
の電空比例弁の電流値に応じた２次側８Ｃの圧力に等し
く設定されることになる。保持圧６ ｋｚｆ／ｄまで加
圧後に金型側を減圧して鋳造した金型側減圧方式の差圧
鋳造を例にとって説明する。第２ａ図は金型側、第２ｂ
図は保持炉側、第２ｃ図は金型及び保持炉側の圧力と時
間との関係を表す図である。大気圧から設定圧までに加
圧する工程２ａ−１，２ｂ−１，２Ｃ−１、では電磁切
換弁をそれぞれ開の状態にして、コンピューター制御の
プログラムに応じた電流値を電空比例弁に印加して、圧
力容器を所定の６ ｋｇｆ／−に加圧した。
次に３０秒間で金型側を直線的５． ２ｋｇｆ／ｃｍに
減圧した。これが幼込みの工程であり、２ａ−２，２ｂ
−２，２Ｃ−２に相当する。保持炉側は２ｂ−２に示す
ように６ｋｇｆ／−に保持したままので、金型側と保持
炉側との間には０． ８ｋｘｆ／ａ（の差圧が発生した
ことになる。Ｓ込み完了後の２ａ−３゜２ｂ−３，２Ｃ
−３は凝固、冷却の工程であり、この場合は電磁弁は閉
の状態である。所定の１３０秒経過後に、金型側の電磁
弁を開の状態にして、電空比例弁に印加する電流値をお
おきくして初期の６ ｋｚｆ／ａＴＩに復帰させた。こ
の工程２ａ−４，２ｂ−４，２ｃｍ４に於いて、ストー
クの溶湯は保持炉内に戻る。同圧に復帰した時点で２ａ
−５，２ｂ−５，２Ｃ−５に示すように、保持炉側の電
磁弁も開の状態にして、電空比例弁に印加する電流値を
徐々に小さくして、２０秒間で圧力容器の圧力を６ ｋ
ｇｆ／ｃｍから大気圧まで減圧した。圧力制御の工程は
約３分４０秒であり、鋳造タクトとしては通常の低圧鋳
造の６分に対し、約４分２０秒と１分４０秒の短縮が図
られた。ちなみに、設定圧に対して実際上の圧力精度は
０．００５ｋｇｆ／ｄの範囲に入り、鋳造機として充分
使用できるものであった。尚上記実施例では凝固、冷却
後に、金型側を６ ｋｘｆ／ｃｎ迄復帰して側圧力容器
間の圧力を同圧にした後に大気圧まで減圧しているが、
保持炉側の圧力を減圧して周圧力を同圧にして、ストー
ク内の溶湯を保持炉側に戻して、大気圧まで減圧しても
よい、また実施例では金型側減圧方式の差圧鋳造のみを
示しているが、保持炉側増圧方式の差圧鋳造も全く同様
に可能である。更に実施例の空圧回路も一実施例である
。
減圧した。これが幼込みの工程であり、２ａ−２，２ｂ
−２，２Ｃ−２に相当する。保持炉側は２ｂ−２に示す
ように６ｋｇｆ／−に保持したままので、金型側と保持
炉側との間には０． ８ｋｘｆ／ａ（の差圧が発生した
ことになる。Ｓ込み完了後の２ａ−３゜２ｂ−３，２Ｃ
−３は凝固、冷却の工程であり、この場合は電磁弁は閉
の状態である。所定の１３０秒経過後に、金型側の電磁
弁を開の状態にして、電空比例弁に印加する電流値をお
おきくして初期の６ ｋｚｆ／ａＴＩに復帰させた。こ
の工程２ａ−４，２ｂ−４，２ｃｍ４に於いて、ストー
クの溶湯は保持炉内に戻る。同圧に復帰した時点で２ａ
−５，２ｂ−５，２Ｃ−５に示すように、保持炉側の電
磁弁も開の状態にして、電空比例弁に印加する電流値を
徐々に小さくして、２０秒間で圧力容器の圧力を６ ｋ
ｇｆ／ｃｍから大気圧まで減圧した。圧力制御の工程は
約３分４０秒であり、鋳造タクトとしては通常の低圧鋳
造の６分に対し、約４分２０秒と１分４０秒の短縮が図
られた。ちなみに、設定圧に対して実際上の圧力精度は
０．００５ｋｇｆ／ｄの範囲に入り、鋳造機として充分
使用できるものであった。尚上記実施例では凝固、冷却
後に、金型側を６ ｋｘｆ／ｃｎ迄復帰して側圧力容器
間の圧力を同圧にした後に大気圧まで減圧しているが、
保持炉側の圧力を減圧して周圧力を同圧にして、ストー
ク内の溶湯を保持炉側に戻して、大気圧まで減圧しても
よい、また実施例では金型側減圧方式の差圧鋳造のみを
示しているが、保持炉側増圧方式の差圧鋳造も全く同様
に可能である。更に実施例の空圧回路も一実施例である
。
（発明の効果）
本発明の鋳造機を用いることにより、全ての圧力制御工
程に於いて、溶湯の乱れが少なく、差圧鋳造の特徴であ
る高圧下での鋳造により、内部欠陥が少なく、組織の微
細で機械的性質の高い鋳造品が可能となった。また鋳造
品に応じて、金型側減圧、炉側増圧方式の差圧鋳造のい
ずれかを、適宜採用することが可能となり、より差圧鋳
造の利点が生かせるようになった。
程に於いて、溶湯の乱れが少なく、差圧鋳造の特徴であ
る高圧下での鋳造により、内部欠陥が少なく、組織の微
細で機械的性質の高い鋳造品が可能となった。また鋳造
品に応じて、金型側減圧、炉側増圧方式の差圧鋳造のい
ずれかを、適宜採用することが可能となり、より差圧鋳
造の利点が生かせるようになった。
第１図は本発明の実施例の空圧回路、第２図は本発明の
鋳造方法による圧力と時間との関係を表す図で、第２ａ
図は金型側、第２ｂ図は保持炉側、第２Ｃ図は金型側と
保持炉側の双方をしめすものである、第３図は差圧鋳造
の圧力と時間との関係を表す図である。 １０６．金型側圧力容器 ２９０．炉側圧力容器 ３０６．炉 ４１１．型 ５１３．ストーク ６１０．電磁切換弁 ７００．パイロット圧方式圧力調整弁 ７ａ、、、パイロットボート ７ｂ、、、−次側ボート ７ｃ、、、二次側ボート ８６１．電空比例弁 ８ａ、、、電流印加部 ８ｂ、、、−次側ボート ８ｃ、、、二吹側ポート
鋳造方法による圧力と時間との関係を表す図で、第２ａ
図は金型側、第２ｂ図は保持炉側、第２Ｃ図は金型側と
保持炉側の双方をしめすものである、第３図は差圧鋳造
の圧力と時間との関係を表す図である。 １０６．金型側圧力容器 ２９０．炉側圧力容器 ３０６．炉 ４１１．型 ５１３．ストーク ６１０．電磁切換弁 ７００．パイロット圧方式圧力調整弁 ７ａ、、、パイロットボート ７ｂ、、、−次側ボート ７ｃ、、、二次側ボート ８６１．電空比例弁 ８ａ、、、電流印加部 ８ｂ、、、−次側ボート ８ｃ、、、二吹側ポート
Claims (2)
- （１）気密性を有する圧力容器内に、溶湯の入った保持
炉または溶解炉（以下炉という）と鋳型または金型（以
下型という）を設置し、炉側と型側の両方の圧力容器内
を大気圧以上の圧力に加圧して、炉側圧力容器内と型側
圧力容器内との圧力差（以下差圧という）により、炉と
型とを連通するストークを介して、炉内の溶湯を型内に
鋳込む鋳造方法（以下差圧鋳造という）であって、炉側
圧力容器と型側圧力容器の全ての圧力制御工程に於いて
、前記圧力容器間の給排気系を連通することなく個別に
圧力制御を行ない、一方の圧力容器の圧力を基準にして
、他の一方の圧力容器の圧力を制御することなく、大気
圧を基準にして、（ａ）両圧力容器の設定圧力までの加
圧とその保持 （ｂ）両圧力容器間の差圧発生とその保持 （ｃ）両圧力容器の同圧までの復帰とその保持（ｄ）圧
力容器の大気圧までの減圧 の圧力制御を行なうことを特徴とする鋳造方法。 - （２）圧力制御のプログラムの変更によって、両圧力容
器を大気圧以上の設定圧に加圧後に、設定圧より型側を
減圧して炉内の溶湯を型内に鋳込む型側減圧方式の差圧
鋳造または、設定圧より更に炉側を加圧して炉内の溶湯
を型内に鋳込む炉側増圧式差圧鋳造の２方式の差圧鋳造
が可能な特許請求の範囲第１項記載の鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP561689A JPH02187247A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP561689A JPH02187247A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187247A true JPH02187247A (ja) | 1990-07-23 |
Family
ID=11616116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP561689A Pending JPH02187247A (ja) | 1989-01-12 | 1989-01-12 | 鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02187247A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5372181A (en) * | 1992-03-26 | 1994-12-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Counter pressure casting and counter pressure casting device |
| WO1995020449A1 (fr) * | 1994-01-31 | 1995-08-03 | Fonderie Messier | Procede et dispositif de coulee d'un metal fondu dans un moule |
-
1989
- 1989-01-12 JP JP561689A patent/JPH02187247A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5372181A (en) * | 1992-03-26 | 1994-12-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Counter pressure casting and counter pressure casting device |
| WO1995020449A1 (fr) * | 1994-01-31 | 1995-08-03 | Fonderie Messier | Procede et dispositif de coulee d'un metal fondu dans un moule |
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