JPH0342990B2

JPH0342990B2 -

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Publication number: JPH0342990B2
Application number: JP57145522A
Authority: JP
Priority date: 1982-08-24
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1991-06-28
Also published as: JPS5935874A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は低圧鋳造機を使用する低圧鋳造方法に
関するものである。

［従来の技術］従来、低圧鋳造機を使用して鋳造を行なうに際
しては、低圧鋳造機内に収容された溶湯表面を圧
縮エアによつて加圧し、この加圧力によつて溶湯
を金型内に充填し、鋳造を行なつている。

低圧鋳造機を用いて緻密な鋳造品を得るために
は、溶湯に対する圧縮エアの加圧力を増大すれば
よい。これは、高い圧縮エアで溶湯の加圧を行な
うことにより、金型内への溶湯の充填率が増加
し、鋳造品の内部欠陥が減少するからである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の低圧鋳造法において緻密
な鋳造品を得ようとする場合、最初から高圧の圧
縮エアを溶いて溶湯の加圧を行なうと、金型の合
せ部の隙間から溶湯が侵入してバリが増大した
り、砂中子が破損したり、目ざし等の不良が発生
するという問題が生じる。したがつて、従来の低
圧鋳造方法では、加圧力を一定値以上増大するこ
とができず、内部欠陥の少ない緻密な鋳造品を得
ることが困難であつた。

本発明は、上記の問題に着目し、バリの発生、
中子の破損、目ざし等の不良の発生を大幅に低減
するとともに、緻密な鋳造品を得ることが可能な
低圧鋳造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］この目的に沿う本発明の低圧鋳造方法は、炉内
の溶湯を低圧の圧縮エアによつて押上げて該溶湯
を金型内に充填し、該金型内に充填された溶湯の
表面が凝固する温度よりも低下したと判断手段に
よつて判断された後に、前記圧縮エアの圧力を上
昇させて金型内の溶湯を加圧する方法から成る。

［作用］このように構成された低圧鋳造方法において
は、炉内の溶湯か低圧の圧縮エアによつて押上げ
られ、金型内に充填される。この状態では溶湯が
作用する圧力は低いので、金型の合せ部の隙間に
溶湯が侵入することもない。

金型に溶湯が充填されると、溶湯は金型との熱
変換によつて冷却される。そして、溶湯の表面温
度が凝固温度以下になつたか否かが判断手段によ
つて判断され、溶湯の表面が凝固したと判断され
た後に、圧縮エアの圧力が上昇される。つまり、
溶湯表面の凝固部分が卵の殻のようになつた状態
で、圧縮エアの圧力が高められるので、溶湯は表
面の凝固部分からはみ出すことができなくなる。
そのため、中子自体に高い圧力が作用することも
なくなり、バリや目ざし等の発生も防止される。

この状態では、溶湯は高い圧力によつて加圧さ
れるので、溶湯の充填率が高められ、鋳造品の内
部欠陥の減少により緻密な鋳造品が得られる。

［実施例］以下に、本発明に係る低圧鋳造方法の望ましい
実施例を、図面を参照し説明する。

第１実施例第１図および第２図は、本発明の第１実施例を
示している。図中、低圧鋳造機１の炉１ｂの内部
には溶湯２が収容されている。低圧鋳造機１の上
面は蓋体３，４で密閉され、蓋体４の上面には金
型５が固定されている。そして、金型５のキヤビ
テイ５ａは溶湯導入管６を介して溶湯２と連通さ
れている。

圧縮エア供給源７からの圧縮エアは、管路８，
９を介して低圧鋳造機１の内部空間１ａに導かれ
るようになつている。管路８には減圧弁１０、低
圧加圧用電磁弁１１、チエツク弁１２がそれぞれ
介装されている。管路９には、圧力センサ１３が
設けられている。圧力センサ１３は、アンプ装置
１４ａとタイマ装置１４ｂとの両機能を備えた装
置（以下、アンプ・タイマ装置という。）１４は
電気的に接続されている。本実施例においては、
圧縮エアの供給源７の設定圧は５〜６Kg／cm²とさ
れ、減圧弁１０の設定圧は0.2〜0.5Kg／cm²とされ
ている。管路８に介装された減圧弁１０、低圧加
圧用電磁弁１１、チエツク弁１２は、低圧加圧ラ
インを構成している。

管路８と管路９との間には、管路１５が並設さ
れ、管路１５には減圧弁１６と高圧加圧用電磁弁
１７とが介装されている。高圧加圧用電磁弁１７
は、アンプ・タイマ装置１４に電気的に接続さ
れ、アンプ・タイマ装置１４の制御信号を受けて
開閉動作を行なう。本実施例においては、減圧弁
１６の設定圧は0.5〜５Kg／cm²であり、管路１５
に介装された減圧弁１６と高圧加圧用電磁弁１７
とにより高圧加圧ラインが構成される。

管路８と管路９とには、管路１８が連結されて
おり、管路１８には排気用電磁弁１９が介装され
ている。管路１８と排気用電磁弁１９は、排気ラ
インを構成している。

つぎに、上記第１実施例の作用について説明す
る。

図示しない制御装置から加圧開始信号（鋳造開
始信号）が発せられると、第２図に示すように、
排気用電磁弁１９が閉じると同時に低圧加圧用電
磁弁１１が開き、減圧弁１０で減圧された低圧加
圧用圧縮エアが低圧鋳造機１の炉１ｂの内部空間
１ａに供給される。圧縮エアが炉１ｂに供給され
ると、溶湯２の表面に圧縮エアの圧力が作用し、
溶湯２は溶湯導入管６を介して金型５内に押し上
げられる。これにより、金型５のキヤビテイ５ａ
には溶湯２が充填される。

金型５のキヤビテイ５ａが溶湯２で充填される
と、管路９内のエアは最終的には減圧弁１０で減
圧されたエア圧（第２図中、の圧力）まで上昇
する。溶湯２が金型５に充填された後、圧縮エア
の圧力がエア圧まで上昇するには一定のタイム
ラグが存するので、溶湯２の充填の完了を検知す
るための圧力センサ１３の設定圧は、圧力より
も低い圧力としてある。すなわち、圧力センサ
１３は、この設定圧を検知して作動することと
なる。第２図中、ｂ点は溶湯の充填が完了した時
点を示している。なお、ａ点は圧縮エアによる溶
湯２の加圧開始点を示している。

圧力センサ１３が設定圧を検知すると、圧力
センサ１３はアンプ・タイマ装置１４へ充填完了
信号を発し、アンプ・タイマ装置１４のタイマ装
置１４ｂは、キヤビテイ５ａ内の溶湯の表面が凝
固するのに要する時間（以下、表面凝固時間とい
う。）Ｔ（通常、20秒程度）を経過した後、高圧加
圧用電磁弁１７へ弁開放信号を発することとなる
（第２図参照）。

高圧加圧用電磁弁１７が開くと低圧鋳造機１の
内部空間１ａには高圧加圧用圧縮エアが供給さ
れ、キヤビテイ５ａ内の溶湯はこの圧縮エア圧に
よつて高圧で加圧される。（第２図中、の圧力）
このとき、チエツク弁１２によつて管路８は閉鎖
されるから高圧加圧用圧縮エアが低圧加圧ライン
方向へ洩れることはない。

そして、図示しない制御装置が加圧完了信号
（鋳造完了信号）を発すると、低圧加圧用電磁弁
１１と高圧加圧用電磁弁１７とが閉鎖し、圧縮エ
アの供給を停止すると同時に排気用電磁弁１９が
開放して低圧鋳造機１内の圧縮エアを大気中へ放
出し、加圧工程は終了することとなる（第２図
中、ｄ〜ｅの時点）。

第２実施例第３図は、本発明の第２実施例を示している。
第３図中、第２図と同一符号を付した構成要素は
第１実施例と同一の機能を果す。第２実施例が前
記第１実施例と異なる点は、圧縮ガスを低圧から
高圧に切換えるための装置の構成に存する。本実
施例では、金型５に溶湯２の表面温度を間接的に
検知する温度センサ２０が取付けられている。こ
の温度センサ２０は、接点付温度計２１に電気的
に接続され、接点付温度計２１には高圧加圧用電
磁弁１７が電気的に接続されている。接点付温度
計２１は、金型５に充填された溶湯２の表面温度
が凝固する温度よりも低下したときに、高圧加圧
用電磁弁１７を切替作動させるようになつてい
る。

このように構成された第２実施例においては、
低圧加圧用電磁弁１１が開くと同時に排気用電磁
弁１９が閉じ、圧縮エアの供給によつて溶湯２が
低圧で金型５のキヤビテイ５ａ内に充填される。
溶湯２の充填が完了した後、金型５の温度がキヤ
ビテイ５ａ内の溶湯の表面が凝固する温度よりも
若干低い温度になつた時、温度センサ２０からの
信号によつて接点付温度計２の接点がONとな
り、高圧加圧用電磁弁１７に弁開放信号を発す
る。これによつて、キヤビテイ５ａ内の溶湯は高
圧となつた圧縮エアによつて加圧される。その後
の作用は前記第１実施例と同様である。

要するに、前記第１実施例においては、金型内
に充填される溶湯の充填完了時を圧縮ガスの圧力
を圧力センサ１３で検知することによつて認識
し、この充填完了時以後でかつ溶湯表面が凝固す
るのに十分な時間Ｔが経過した後に、圧縮エアを
低圧から高圧へ切換えるのである。これに対し、
本実施例においては金型に設けられた温度センサ
２０によつて金型内の溶湯の表面温度を間接的に
知ることができるから、溶湯の表面凝固温度以下
となつたときにこれを温度センサ２０によつて検
知し、圧縮エアの圧力を低圧から高圧に切換える
のである。

なお、上記第１実施例および第２実施例では、
圧縮エアの圧力を低圧と高圧との二段階に切換え
るものについて説明したが、製品形状によつては
低圧、中圧、高圧の三段階に切換えることも可能
であり、さらに四段階以上に切換えることもでき
る。

また、上記第１実施例および第２実施例では、
圧縮エアを介して加圧を行なうものを示したが、
空気以外の他のガスを用いることもできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の低圧鋳造方法に
よるときは、金型内への溶湯の充填を低圧の圧縮
エアによつて行ない、金型内に充填された溶湯の
表面が凝固したと判断手段によつて判断された後
に、溶湯を加圧する圧縮エアの圧力を上昇させる
ようにしたので、バリの発生や中子の破損、およ
び目ざし等の不良の発生を大幅に低減しつつ、緻
密な鋳造品を得ることができる。

また、溶湯を金型に押し上げるための圧縮エア
の圧力を切換えるだけで上記の効果が得られるの
で、溶湯を鋳型で閉塞した状態で加圧する方法
や、溶湯を強制冷却して湯口を塞ぎ、その後加圧
する方法に比べて鋳造装置を大幅に簡素化するこ
とができる。

さらに、金型内に充填された溶湯は金型との熱
交換によつて強制冷却されるので、溶湯の表面の
凝固時間の短縮もはかれ、生産性の向上もはかれ
る。そして、溶湯の表面が凝固した後は、高圧の
圧縮エアに切換えられるため、押湯効果が著しく
向上し、製品不良率の低減を図ることができると
いう効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を実施するための
低圧鋳造装置の断面図、第２図は本発明の第１実
施例を実施するためのタイムチヤート、第３図は
本発明の第２実施例を実施するための低圧鋳造装
置の断面図、である。１……低圧鋳造機、１ａ……内部空間、１ｂ…
…炉、２……溶湯、３，４……蓋体、５……金
型、５ａ……キヤビテイ、６……溶湯導入管、７
……圧縮エア供給源、８，９，１５，１８……管
路、１０，１６……減圧弁、１１……低圧加圧用
電磁弁、１２……チエツク弁、１３……圧力セン
サ、１４……アンプ・タイマ装置、１４ｂ……判
断手段（タイマ装置）、１７……高圧加圧用電磁
弁、２０……判断手段（温度センサ）、２１……
接点付温度計、ａ……加圧開始時点、ｂ……溶湯
充填完了時点、ｃ……高圧加圧開始時点、ｄ……
加圧完了時点、ｅ……排気完了時点、……溶湯
充填完了時の圧力、……低圧加圧時の圧力、
……高圧加圧時の圧力、Ｔ……表面凝固に要する
時間。

Claims

【特許請求の範囲】１炉内の溶湯を低圧の圧縮エアによつて押上げ
て該溶湯を金型内に充填し、該金型内に充填され
た溶湯の表面が凝固する温度よりも低下したと判
断手段によつて判断された後に、前記圧縮エアの
圧力を上昇させて金型内の溶湯を加圧することを
特徴とする低圧鋳造方法。２前記判断手段が、溶湯の充填完了時から溶湯
表面が凝固するに十分な時間を設定するタイマ装
置である特許請求の範囲第１項に記載の低圧鋳造
方法。３前記判断手段が、溶湯の表面温度を間接的に
検知する温度センサである特許請求の範囲第１項
に記載の低圧鋳造方法。