JPH0871727A - Reduced pressure casting method and device thereof - Google Patents
Reduced pressure casting method and device thereofInfo
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- JPH0871727A JPH0871727A JP21140994A JP21140994A JPH0871727A JP H0871727 A JPH0871727 A JP H0871727A JP 21140994 A JP21140994 A JP 21140994A JP 21140994 A JP21140994 A JP 21140994A JP H0871727 A JPH0871727 A JP H0871727A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、坩堝内の溶湯をキャビ
ティの直近に位置する溶湯リザーバに供給した状態でゲ
ートを開放し、予め減圧されているキャビティ内に前記
溶湯リザーバ内の溶湯を吸引充填し、前記キャビティ内
に充填された溶湯を加圧ピンで押圧する減圧鋳造方法及
びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention opens a gate while supplying molten metal in a crucible to a molten metal reservoir located in the immediate vicinity of a cavity, and sucks the molten metal in the molten metal reservoir into a previously depressurized cavity. The present invention relates to a reduced pressure casting method and apparatus for filling the molten metal in the cavity with a pressure pin.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的に減圧鋳造法やダイカスト法にお
いては、キャビティ内に充填された溶湯が凝固する際の
収縮に起因した引け巣を防止するため、加圧ピンによっ
てキャビティ内の溶湯を加圧する方法が採用されてい
る。ここで、前記加圧ピンを動作させるタイミングはキ
ャビティ内の溶湯の凝固状況、即ち、キャビティ内の溶
湯の温度変化に基づいて決定するのが理想的である。特
開昭５８−９７５８号公報には、キャビティ内の溶湯の
温度を直接測定してその温度から加圧ピンの動作タイミ
ングを決定する方法が開示されている。しかしながらキ
ャビティ内の溶湯は金型により冷却されて急速に温度が
低下するため、熱電対等の接触式温度計では応答が遅く
溶湯の温度変化に追従することができない。ここで、一
般的に熱電対の応答時間は3 秒程度である。このため、
キャビティ内の溶湯の温度を熱電対等で直接測定する方
式では、適正な加圧ピンの動作タイミングを決定するこ
とは難しい。2. Description of the Related Art Generally, in a vacuum casting method or a die casting method, in order to prevent shrinkage cavities due to contraction when the molten metal filled in the cavity is solidified, a molten metal in the cavity is added by a pressure pin. The method of pressing is adopted. Here, the timing of operating the pressurizing pin is ideally determined based on the solidification state of the molten metal in the cavity, that is, the temperature change of the molten metal in the cavity. JP-A-58-9758 discloses a method of directly measuring the temperature of the molten metal in the cavity and determining the operation timing of the pressurizing pin from the temperature. However, since the molten metal in the cavity is cooled by the mold and its temperature is rapidly lowered, the contact type thermometer such as a thermocouple has a slow response and cannot follow the temperature change of the molten metal. Here, the response time of a thermocouple is generally about 3 seconds. For this reason,
With the method of directly measuring the temperature of the molten metal in the cavity with a thermocouple or the like, it is difficult to determine the proper operation timing of the pressurizing pin.
【０００３】そこで、予め金型温度や坩堝内の溶湯温度
を測定し、前記金型温度、溶湯温度からキャビティ内の
溶湯の凝固予測を行って加圧ピンの動作タイミングを決
定する方法が一般的に採用されている。この方法を説明
するにあたり、先ず、図１０に基づいて特開平５−１９
２７５９号公報により開示された加圧ピン９を備える減
圧鋳造装置１の概要を説明する。前記減圧鋳造装置１で
は、筒状のゲートチップ７によって湯口部６ａが閉鎖さ
れた状態で、キャビティ６内が真空ポンプ（図示されて
いない）により減圧される。また、この状態で密閉容器
５ｃ内が加圧されて坩堝５内の溶湯がストーク８を介し
て前記ゲートチップ７内の所定レベルまで押し上げられ
る。このようにして前記キャビティ６内が規定の減圧度
（約10torr) にまで減圧されると、次に、ゲートチップ
７が上昇して湯口部６ａが開放され、そのゲートチップ
７及びストーク８等に蓄えられている溶湯がキャビティ
６内に吸引充填される。Therefore, a general method is to measure the mold temperature and the melt temperature in the crucible in advance, and to predict the solidification of the melt in the cavity from the mold temperature and the melt temperature to determine the operation timing of the pressurizing pin. Has been adopted by. In explaining this method, first, based on FIG.
The outline of the vacuum casting apparatus 1 including the pressure pin 9 disclosed in Japanese Patent No. 2759 will be described. In the vacuum casting apparatus 1, the inside of the cavity 6 is depressurized by a vacuum pump (not shown) in a state where the sprue 6a is closed by the tubular gate tip 7. Further, in this state, the inside of the closed container 5c is pressurized and the molten metal in the crucible 5 is pushed up to a predetermined level in the gate chip 7 through the stalk 8. In this way, when the inside of the cavity 6 is depressurized to a prescribed depressurization degree (about 10 torr), then the gate tip 7 rises to open the sprue 6a, and the gate tip 7 and the stalk 8 are The stored molten metal is suction-filled into the cavity 6.
【０００４】ここで、一般的に減圧鋳造法では、溶湯の
充填をキャビティ６内の圧力（約10torr) と大気圧との
差圧にのみ頼っているためキャビティ６内の溶湯充填率
は96％程度であり、溶湯が吸引された状態で前記キャビ
ティ６内は完全に溶湯で満たされはていない。このた
め、溶湯が前記キャビティ６に吸引された後にゲートチ
ップ７が再び下降して湯口部６ａが閉鎖され、キャビテ
ィ６内の溶湯が加圧ピン９によって加圧される（溶湯充
填用加圧）。これによって、前記キャビティ６の隅々に
まで溶湯が充填され、溶湯が金型２，４と密着すること
により冷却されて凝固が促進される。さらに、溶湯充填
用加圧の後に、溶湯が凝固する際の収縮に起因した引け
巣を防止するため、再び加圧ピン９による加圧が行われ
る（スクイズ用加圧）。ここで、前記スクイズ用加圧
は、前記湯口部６ａの開放により溶湯の吸引が開始され
たタイミングＴG （以下、ゲート開放タイミングＴG と
いう）から所定時間Ｔ経過時に行われる。Generally, in the reduced pressure casting method, the filling of the molten metal depends only on the pressure difference between the pressure (about 10 torr) in the cavity 6 and the atmospheric pressure, so that the filling rate of the molten metal in the cavity 6 is 96%. However, the inside of the cavity 6 is not completely filled with the molten metal when the molten metal is sucked. Therefore, after the molten metal is sucked into the cavity 6, the gate chip 7 descends again to close the sprue portion 6a, and the molten metal in the cavity 6 is pressed by the pressure pin 9 (pressurizing for filling the molten metal). . As a result, the molten metal is filled in every corner of the cavity 6, and the molten metal comes into close contact with the molds 2 and 4 to be cooled and the solidification is promoted. Further, after pressurizing for filling the melt, pressurization by the pressurizing pin 9 is performed again in order to prevent shrinkage cavities due to contraction when the melt is solidified (pressing for squeeze). Here, the squeeze pressurization is performed when a predetermined time T has elapsed from a timing T G (hereinafter referred to as a gate opening timing T G ) at which the suction of the molten metal is started by opening the gate 6a.
【０００５】図１１は、前記加圧ピン９の動作を経時的
に表したグラフである。ゲート開放タイミングＴG から
溶湯がキャビティ６に吸引されて所定時間が経過し充填
が完了するとゲートチップ７により湯口部６ａが閉じら
れ、前記加圧ピン９が所定ストロークＬ1 だけキャビテ
ィ６内に挿入される。これによって、上記した溶湯充填
用加圧が行われる。さらに、溶湯充填用加圧後、ゲート
開放タイミングＴG から所定時間Ｔが経過したタイミン
グからスクイズ用加圧が開始される。前記スクイズ用加
圧の開始タイミングを決定する時間Ｔは次の式から求め
られる。 Ｔ＝Ｔ0 ＋α1 Ｋ1 ＋α2 Ｋ2 ＋…＋βR ＨR （１） ここで、Ｔ0 、α1 、α2 、βR は、経験的に求められ
る定数であり、Ｋ1 は位置ＬＫ1 における金型温度、Ｋ
2 は位置ＬＫ2 における金型温度である。また、ＨR は
坩堝５内の溶湯温度である。即ち、この減圧鋳造装置１
では、坩堝５内の溶湯温度ＨR からキャビティ６に流入
する際の溶湯温度を予測し、さらに、金型温度Ｋ1 ，Ｋ
2 を考慮してキャビティ６内の溶湯の凝固予測を行うこ
とにより、加圧ピンの動作タイミングを決定している。FIG. 11 is a graph showing the operation of the pressure pin 9 over time. When the molten metal is sucked into the cavity 6 from the gate opening timing T G for a predetermined time and the filling is completed, the gate tip 7 closes the gate 6a, and the pressurizing pin 9 is inserted into the cavity 6 for a predetermined stroke L1. It As a result, the above-mentioned pressurization for filling the molten metal is performed. Further, after pressurization for filling the melt, pressurization for squeeze is started at a timing when a predetermined time T has elapsed from the gate opening timing T G. The time T that determines the start timing of the squeeze pressurization is calculated from the following equation. T = T0 + α1 K1 + α2 K2 + ... + β R H R (1) where, T0, α1, α2, the beta R, is a constant determined empirically, K1 is the mold temperature at the position LK1, K
2 is the mold temperature at position LK2. H R is the temperature of the molten metal in the crucible 5. That is, this reduced pressure casting apparatus 1
Then, the molten metal temperature when flowing into the cavity 6 is predicted from the molten metal temperature H R in the crucible 5, and the mold temperatures K1, K
The operation timing of the pressurizing pin is determined by predicting the solidification of the molten metal in the cavity 6 in consideration of 2.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に減圧鋳造装置１では溶湯内に気泡が巻き込まれないよ
うに、溶湯を坩堝５からストーク８を介してゲートチッ
プ７までゆっくりと押し上げる。このため、実際にキャ
ビティ６に充填されるときの溶湯温度はストーク８の温
度、ゲートチップ７の温度等の影響を受けて、坩堝５内
の溶湯温度ＨR から大きくばらつくことになる。このた
め、溶湯温度がキャビティ６内の溶湯の凝固状態に大き
な影響を与えているのにもかかわらず、（１）式におけ
るβR ＨR項の誤差が大きくなって時間Ｔの演算精度が
低くなるという問題がある。本発明の技術的課題は、ス
トークやゲートチップ等の温度の影響を受けた後の溶湯
の温度を測定することにより、βR ＨR 項の誤差を小さ
くして時間Ｔの演算精度を向上させようとするものであ
る。However, generally, in the vacuum casting apparatus 1, the molten metal is slowly pushed up from the crucible 5 through the stalk 8 to the gate chip 7 so that air bubbles are not caught in the molten metal. Therefore, the temperature of the molten metal when it is actually filled in the cavity 6 is greatly affected by the temperature of the stalk 8 and the temperature of the gate chip 7, etc., and greatly varies from the molten metal temperature H R in the crucible 5. Therefore, although the molten metal temperature has a great influence on the solidification state of the molten metal in the cavity 6, the error of the β R H R term in the equation (1) becomes large and the calculation accuracy of the time T is low. There is a problem of becoming. The technical problem of the present invention is to improve the calculation accuracy of the time T by reducing the error of the β R H R term by measuring the temperature of the molten metal after being affected by the temperature of the stalk or the gate chip. It is something to try.
【０００７】[0007]
〔課題を解決するための請求項１に係る手段〕上記した
課題は、以下の特徴を有する減圧鋳造法によって解決さ
れる。即ち、請求項１に係る減圧鋳造法は、坩堝内の溶
湯をキャビティの直近に位置する溶湯リザーバに供給し
た状態でゲートを開放し、予め減圧されているキャビテ
ィ内に前記溶湯リザーバ内の溶湯を吸引充填し、前記キ
ャビティ内に充填された溶湯を加圧ピンで押圧する減圧
鋳造法において、前記溶湯リザーバに蓄えられている溶
湯の温度を検出する工程と、前記工程で検出された溶湯
の温度に基づいて、前記加圧ピンの動作タイミングを決
定する工程と、を有している。 〔請求項１に記載された発明の作用〕本発明によると、
溶湯リザーバにおいてストーク等の熱の影響を受けたあ
との溶湯温度、即ち、キャビティに充填される溶湯の温
度に近い温度を測定することができる。このため、キャ
ビティ内の溶湯の凝固予測が正確に行えるようになり、
適正な加圧ピンの動作タイミングを決定することが可能
になる。 〔請求項１に記載された発明の効果〕本発明によると、
適正な加圧ピンの動作タイミングを決定することができ
るようになるために、引け巣等を有効に防止することが
できるようになる。[Means according to Claim 1 for Solving the Problems] The above-mentioned problems can be solved by a vacuum casting method having the following features. That is, in the vacuum casting method according to claim 1, the gate is opened while the molten metal in the crucible is supplied to the molten metal reservoir located in the immediate vicinity of the cavity, and the molten metal in the molten metal reservoir is preliminarily depressurized into the molten metal reservoir. In the vacuum casting method of suction filling and pressing the molten metal filled in the cavity with a pressure pin, a step of detecting the temperature of the molten metal stored in the molten metal reservoir, and a temperature of the molten metal detected in the step The step of determining the operation timing of the pressure pin based on the above. [Operation of the invention described in claim 1] According to the present invention,
It is possible to measure the melt temperature after being affected by heat such as stalk in the melt reservoir, that is, the temperature close to the temperature of the melt filled in the cavity. For this reason, it becomes possible to accurately predict the solidification of the molten metal in the cavity,
It becomes possible to determine the proper operation timing of the pressurizing pin. [Effect of the invention described in claim 1] According to the present invention,
Since it becomes possible to determine an appropriate operation timing of the pressurizing pin, it becomes possible to effectively prevent shrinkage cavities and the like.
【０００８】〔課題を解決するための請求項２に係る手
段〕上記した課題は、以下の特徴を有する減圧鋳造装置
によって解決される。即ち、請求項２に係る減圧鋳造装
置は、坩堝内の溶湯をキャビティの直近に位置する溶湯
リザーバに供給した状態でゲートを開放し、予め減圧さ
れているキャビティ内に前記溶湯リザーバ内の溶湯を吸
引充填し、前記キャビティ内に充填された溶湯を加圧ピ
ンで押圧する減圧鋳造装置において、前記溶湯リザーバ
に蓄えられている溶湯の温度を検出する温度検出手段
と、前記温度検出手段によって検出された溶湯の温度に
基づいて、前記加圧ピンの動作タイミングを決定する動
作タイミング決定手段と、を有している。 〔請求項２に記載された発明の作用〕本発明によると、
温度検出手段によって溶湯リザーバに蓄えられている溶
湯の温度を検出することができ、また、動作タイミング
決定手段によって溶湯の温度に基づいて加圧ピンの動作
タイミングを決定することができる。したがって、本発
明により請求項１に記載された発明を実施することがで
きる。 〔請求項２に記載された発明の効果〕本発明により請求
項１に記載された発明と同様な効果を得ることができ
る。[Means according to Claim 2 for Solving the Problems] The above-mentioned problems can be solved by a vacuum casting apparatus having the following features. That is, the vacuum casting apparatus according to claim 2 opens the gate in a state where the molten metal in the crucible is supplied to the molten metal reservoir located in the immediate vicinity of the cavity, and the molten metal in the molten metal reservoir is preliminarily depressurized into the molten metal reservoir. In a reduced pressure casting apparatus that suction-fills and presses the molten metal filled in the cavity with a pressure pin, a temperature detection unit that detects the temperature of the molten metal stored in the molten metal reservoir, and a temperature detection unit that detects the temperature. And operation timing determining means for determining the operation timing of the pressurizing pin based on the temperature of the molten metal. [Operation of the invention described in claim 2] According to the present invention,
The temperature of the molten metal stored in the molten metal reservoir can be detected by the temperature detecting means, and the operation timing of the pressurizing pin can be determined by the operation timing determining means based on the temperature of the molten metal. Therefore, the invention described in claim 1 can be implemented by the present invention. [Effect of the invention described in claim 2] According to the present invention, it is possible to obtain the same effect as that of the invention described in claim 1.
【０００９】〔課題を解決するための請求項３に係る手
段〕上記した課題は、以下の特徴を有する減圧鋳造装置
によって解決される。即ち、請求項３に係る減圧鋳造装
置は、複数のキャビティの中心に位置する溶湯リザーバ
に坩堝内の溶湯を供給した状態でゲートを開放し、予め
減圧されている前記キャビティ内に前記溶湯リザーバ内
の溶湯を吸引充填し、前記キャビティ内に充填された溶
湯を加圧ピンで押圧する減圧鋳造装置において、前記溶
湯リザーバの中央に位置決めされており、その溶湯リザ
ーバに蓄えられている溶湯に浸漬されることにより、前
記溶湯の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出
手段によって検出された溶湯の温度に基づいて、前記加
圧ピンの動作タイミングを決定する動作タイミング決定
手段と、を有している。 〔請求項３に記載された発明の作用〕本発明によると、
温度検出手段は溶湯リザーバの中央に位置決めされて溶
湯に浸漬される構造であるため、溶湯リザーバ内の溶湯
が各々のキャビティに吸引される際に温度検出手段が溶
湯の流れを妨げることがなく、前記溶湯がバランス良く
各々のキャビティに吸引される。 〔請求項３に記載された発明の効果〕本発明によると、
温度検出手段が溶湯の流れを妨げることがないため、溶
湯リザーバ内の溶湯がバランス良く各々のキャビティに
吸引されて、キャビティ毎の溶湯充填量に差が生じな
い。[Means according to Claim 3 for Solving the Problems] The above-mentioned problems can be solved by a vacuum casting apparatus having the following features. That is, the reduced pressure casting apparatus according to claim 3 opens the gate in a state where the molten metal in the crucible is supplied to the molten metal reservoir located at the center of the plurality of cavities, and the molten metal reservoir inside the cavity that has been depressurized in advance. In a vacuum casting apparatus that suction-fills the molten metal and presses the molten metal filled in the cavity with a pressure pin, the molten metal is positioned at the center of the molten metal reservoir and immersed in the molten metal stored in the molten metal reservoir. By so doing, there is provided temperature detection means for detecting the temperature of the molten metal, and operation timing determination means for determining the operation timing of the pressurizing pin based on the temperature of the molten metal detected by the temperature detection means. ing. [Operation of the invention described in claim 3] According to the present invention,
Since the temperature detecting means is positioned in the center of the molten metal reservoir and immersed in the molten metal, the temperature detecting means does not hinder the flow of the molten metal when the molten metal in the molten metal reservoir is sucked into each cavity. The molten metal is sucked into each cavity in good balance. [Effect of the invention described in claim 3] According to the present invention,
Since the temperature detecting means does not hinder the flow of the molten metal, the molten metal in the molten metal reservoir is sucked into each cavity in a well-balanced manner, and there is no difference in the molten metal filling amount between the cavities.
【００１０】〔課題を解決するための請求項４に係る手
段〕上記した課題は、以下の特徴を有する減圧鋳造装置
によって解決される。即ち、請求項４に係る減圧鋳造装
置は、請求項２に記載された減圧鋳造装置において、前
記温度検出手段は、溶湯に浸漬された状態でその溶湯の
温度を検出する構造であり、前記溶湯に浮かぶフロート
に装着されている。 〔請求項４に記載された発明の作用〕本発明によると、
温度検出手段はフロートに装着されて溶湯の温度を検出
する構造である。このため、溶湯の供給が開始されて溶
湯リザーバ内の湯面が徐々に上昇する過程の溶湯の温度
変化を測定することができ、溶湯リザーバ内の一点で溶
湯の温度を検出する方式と比較してより高度な制御を実
施することができる。 〔請求項４に記載された発明の効果〕本発明によると、
加圧ピンの動作タイミングをより正確に決定できるよう
になり、引け巣等を有効に防止することができるように
なる。また、湯面上昇中における急激な溶湯温度の低下
等のトラブルを検知できるようになり、早い時点で鋳造
の中断が可能になる。[Means according to Claim 4 for Solving the Problems] The above-mentioned problems can be solved by a vacuum casting apparatus having the following features. That is, the reduced pressure casting apparatus according to a fourth aspect is the reduced pressure casting apparatus according to the second aspect, wherein the temperature detection means has a structure for detecting the temperature of the molten metal while being immersed in the molten metal. It is attached to the float that floats on. [Operation of the invention described in claim 4] According to the present invention,
The temperature detecting means has a structure attached to the float to detect the temperature of the molten metal. Therefore, it is possible to measure the temperature change of the molten metal in the process of starting the supply of the molten metal and gradually raising the molten metal surface in the molten metal reservoir, and compared with the method of detecting the molten metal temperature at one point in the molten metal reservoir. And more advanced control can be implemented. [Effect of the invention described in claim 4] According to the present invention,
It becomes possible to more accurately determine the operation timing of the pressure pin and effectively prevent shrinkage cavities and the like. Further, it becomes possible to detect a trouble such as a sudden drop in molten metal temperature during rising of the molten metal surface, and it becomes possible to interrupt casting at an early point.
【００１１】〔課題を解決するための請求項５に係る手
段〕上記した課題は、以下の特徴を有する減圧鋳造装置
によって解決される。即ち、請求項５に係る減圧鋳造装
置は、請求項２に記載された減圧鋳造装置において、前
記温度検出手段は、溶湯に浸漬された状態でその溶湯の
温度を検出する構造であり、前記温度検出手段には溶湯
リザーバの中央位置で湯面とほぼ平行になるように溶湯
に浸漬される鍔状の板材が取付けられている。 〔請求項５に記載された発明の作用〕一般的に、溶湯リ
ザーバ内の溶湯がキャビティに吸引されるときには、流
動抵抗が小さい部分の溶湯、即ち、溶湯リザーバの中央
部分の溶湯がその周囲の溶湯よりも多量に前記キャビテ
ィに吸引されることになる。この結果、溶湯リザーバの
中央部分の液面が周囲よりも大きく低下して波打ちが発
生する。しかしながら本発明によると、前記温度検出手
段には、溶湯リザーバの中央位置で、湯面とほぼ平行に
なるように溶湯に浸漬される鍔状の板材が取付けられて
いる。このため、溶湯リザーバの中央部分の流動抵抗が
大きくなって、その部分に位置する溶湯が前記キャビテ
ィに吸引され難くなり、溶湯リザーバの中央部分の液面
低下が抑制される。この結果、溶湯リザーバ内の湯面の
波打ちが緩和される。 〔請求項５に記載された発明の効果〕本発明によると、
溶湯リザーバ内の湯面の波打ちが板材の流動抵抗によっ
て緩和されるため、キャビティに吸引される溶湯に空気
が混入したり、不純物が巻き込まれたりすることがなく
なり、鋳造製品の品質が向上する。[Means according to Claim 5 for Solving the Problems] The above problems can be solved by a vacuum casting apparatus having the following features. That is, the reduced pressure casting apparatus according to claim 5 is the reduced pressure casting apparatus according to claim 2, wherein the temperature detecting means has a structure for detecting the temperature of the molten metal while being immersed in the molten metal. A brim-shaped plate member that is immersed in the molten metal is attached to the detection means so as to be substantially parallel to the molten metal surface at the central position of the molten metal reservoir. [Operation of the Invention According to Claim 5] Generally, when the molten metal in the molten metal reservoir is sucked into the cavity, the molten metal having a small flow resistance, that is, the molten metal in the central portion of the molten metal reservoir is A larger amount than the molten metal will be sucked into the cavity. As a result, the liquid level in the central portion of the molten metal reservoir is much lower than that in the surrounding area, and waviness occurs. However, according to the present invention, the temperature detecting means is provided with a brim-shaped plate member which is immersed in the molten metal so as to be substantially parallel to the molten metal surface at the central position of the molten metal reservoir. For this reason, the flow resistance of the central portion of the molten metal reservoir becomes large, the molten metal located in that portion becomes difficult to be sucked into the cavity, and the decrease in the liquid level in the central portion of the molten metal reservoir is suppressed. As a result, the waving of the molten metal surface in the molten metal reservoir is alleviated. [Effect of the invention described in claim 5] According to the present invention,
Since the corrugation of the molten metal surface in the molten metal reservoir is mitigated by the flow resistance of the plate material, air is not mixed with the molten metal sucked into the cavity and impurities are not involved, and the quality of the cast product is improved.
【００１２】[0012]
〔第１実施例〕以下、図１〜図４に基づいて本発明の第
１実施例に係る減圧鋳造法及びその装置の説明を行う。
ここで、図１は、本実施例における減圧鋳造装置の要部
詳細図であり、図２は、図１のII-II 矢視図である。ま
た、図３は、減圧鋳造装置の全体縦断面図である。前記
減圧鋳造装置１０は、図１、図３に示されるように、上
型１２と下型１４とから構成される金型１１を備えてお
り、型締めされた状態で金型１１の内部中央には対称に
４セットのキャビティ１６が形成される。さらに４セッ
トのキャビティ１６の中央部には湯口部１６ａが形成さ
れており、この湯口部１６ａを介してキャビティ１６は
溶湯通路１８と連通している。前記溶湯通路１８は、前
記下型１４の中央縦方向に穿設された通路１８ａとその
通路１８ａに下方から接続された円筒状のストーク１８
ｂとから構成されており、前記ストーク１８ｂの先端部
分が坩堝１５内の溶湯に浸漬されるようになっている。[First Embodiment] A vacuum casting method and an apparatus therefor according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Here, FIG. 1 is a detailed view of a main part of the vacuum casting apparatus in the present embodiment, and FIG. 2 is a view taken along the line II-II of FIG. Further, FIG. 3 is an overall vertical cross-sectional view of the vacuum casting device. As shown in FIGS. 1 and 3, the vacuum casting apparatus 10 includes a mold 11 composed of an upper mold 12 and a lower mold 14, and the inner center of the mold 11 is clamped. 4 sets of cavities 16 are formed symmetrically. Further, a sprue portion 16a is formed in the central portion of the four sets of cavities 16, and the cavity 16 communicates with the molten metal passage 18 through the sprue portion 16a. The molten metal passage 18 is a passage 18a formed in the central longitudinal direction of the lower mold 14 and a cylindrical stalk 18 connected to the passage 18a from below.
b, and the tip portion of the stalk 18b is immersed in the molten metal in the crucible 15.
【００１３】前記坩堝１５は密閉容器１５ｃに収納され
ており、さらに、その密閉容器１５ｃ内は加圧装置（図
示されていない）によって加圧されるようになってい
る。そして、前記密閉容器１５ｃ内が加圧されることに
より坩堝１５内の溶湯はその圧力に応じてストーク１８
ｂから溶湯通路１８内に押し上げられる。前記キャビテ
ィ１６の湯口部１６ａと前記溶湯通路１８との接続部分
には、前記湯口部１６ａを開閉するための円筒形のゲー
トチップ１７が設けられている。前記ゲートチップ１７
は、前記ストーク１８ｂ及び下型１４の中央に形成され
た通路１８ａと同軸に位置決めされており、上型１２の
中央縦方向に形成された開孔１２ｂの内部に摺動可能な
状態で収納されている。そして、前記ゲートチップ１７
が下降してその下端面１７ｄが、図１に示されるよう
に、下型１４の上面１２ｕに当接すると、前記通路１８
ａの周囲がそのゲートチップ１７によって囲われて湯口
部１６ａが閉鎖されるとともに、ゲートチップ１７の内
部が前記通路１８ａと連通する。また、前記ゲートチッ
プ１７が上昇してその下端面１７ｄが下型１４の上面１
２ｕから離れると、前記湯口部１６ａが開放されてゲー
トチップ１７の内部及び前記通路１８ａと各々のキャビ
ティ１６とが連通する。The crucible 15 is housed in an airtight container 15c, and the airtight container 15c is pressurized by a pressurizing device (not shown). The pressure in the closed container 15c causes the molten metal in the crucible 15 to stoke according to the pressure.
It is pushed up into the molten metal passage 18 from b. A cylindrical gate chip 17 for opening and closing the gate 16a is provided at a connecting portion between the gate 16a of the cavity 16 and the molten metal passage 18. The gate chip 17
Is positioned coaxially with the stalk 18b and a passage 18a formed in the center of the lower mold 14, and is slidably housed in an opening 12b formed in the central vertical direction of the upper mold 12. ing. And the gate chip 17
And the lower end surface 17d thereof comes into contact with the upper surface 12u of the lower mold 14 as shown in FIG.
The periphery of a is surrounded by the gate tip 17 to close the sprue portion 16a, and the inside of the gate tip 17 communicates with the passage 18a. Further, the gate chip 17 moves up and its lower end surface 17d is the upper surface 1 of the lower mold 14.
When it is separated from 2u, the sprue portion 16a is opened so that the inside of the gate chip 17 and the passage 18a communicate with each cavity 16.
【００１４】さらに、前記ゲートチップ１７の内部は、
排気通路（図示されていない）を介して金型１１の外部
と連通している。このため、前記湯口部１６ａが閉鎖さ
れた状態で前記密閉容器１５ｃ内が加圧されて、坩堝１
５内の溶湯がストーク１８ｂから溶湯通路１８内に押し
上げられると、ストーク１８ｂ、溶湯通路１８及びゲー
トチップ１７内の空気は排気通路から金型１１の外部に
排出される。そして、密閉容器１５ｃ内の圧力に応じ
て、図１、図３に示されるように、溶湯がゲートチップ
１７内の所定レベルまで押し上げられこの位置に蓄えら
れる。即ち、前記ゲートチップ１７の内部が本発明の溶
湯リザーバとして機能する。また、前記ゲートチップ１
７の天井部中央には第１熱電対１７ｈの基端部が固定さ
れており、この第１熱電対１７ｈの本体がゲートチップ
１７の軸方向に下端面１７ｄまで延びている。ここで、
一般的に熱電対の応答時間は3 秒程度であるが前記ゲー
トチップ１７内に押し上げられた溶湯は熱電対に10秒程
度触れるために、溶湯の測温は充分可能である。即ち、
前記第１熱電対１７ｈが本発明の温度検出手段に相当す
る。Further, the inside of the gate chip 17 is
It communicates with the outside of the mold 11 via an exhaust passage (not shown). Therefore, the closed container 15c is pressurized with the sprue portion 16a closed, and the crucible 1
When the molten metal in 5 is pushed up from the stalk 18b into the molten metal passage 18, the air in the stalk 18b, the molten metal passage 18 and the gate chip 17 is discharged from the exhaust passage to the outside of the mold 11. Then, the molten metal is pushed up to a predetermined level in the gate chip 17 and stored in this position according to the pressure in the closed container 15c, as shown in FIGS. That is, the inside of the gate chip 17 functions as the molten metal reservoir of the present invention. In addition, the gate chip 1
A base end portion of the first thermocouple 17h is fixed to the center of the ceiling portion of 7, and the main body of the first thermocouple 17h extends in the axial direction of the gate chip 17 to the lower end surface 17d. here,
Generally, the response time of the thermocouple is about 3 seconds, but since the molten metal pushed up into the gate tip 17 contacts the thermocouple for about 10 seconds, temperature measurement of the molten metal is sufficiently possible. That is,
The first thermocouple 17h corresponds to the temperature detecting means of the present invention.
【００１５】前記金型１１の内部に形成されたキャビテ
ィ１６は、上型１２と下型１４との合わせ面に生じた隙
間を介して上型１２に形成された減圧通路１２ｃ（図３
参照）と連通しており、さらに、この減圧通路１２ｃが
図示されていない真空ポンプに接続されている。この構
造により、前記湯口部１６ａが閉鎖された状態で真空ポ
ンプが動作すると前記キャビティ１６内が所定の減圧度
( 約10torr) にまで減圧される。また、前記上型２に
は、前記キャビティ１６に充填された溶湯を加圧するた
めのセンター加圧ピン１９とサイド加圧ピン（図示され
ていない）とが設置されている。さらに、前記湯口部１
６ａとキャビティ１６との間には、前記センター加圧ピ
ン１９及びサイド加圧ピンによって溶湯を加圧する際に
キャビティ１６内の圧力が逃げないようにキャビティ１
６の入口１６ｊを遮断するシャットピン１２ｐが設けら
れている。また、前記上型１２には、前記キャビティ１
６の末端近傍の型温を測定するための第２熱電対１２ｈ
が装着されており、前記下型１４には、キャビティ１６
の中央近傍の型温を下方から測定するための第３熱電対
１４ｈが装着されている。ここで、前記第１熱電対１７
ｈ、第２熱電対１２ｈ及び第３熱電対１４ｈの信号は、
センター加圧ピン１９及びサイド加圧ピンの動作タイミ
ングを決定する動作タイミング決定手段（図示されてい
ない）に入力される。The cavity 16 formed inside the mold 11 has a depressurizing passage 12c (FIG. 3) formed in the upper mold 12 through a gap formed in the mating surface between the upper mold 12 and the lower mold 14.
(Refer to FIG. 3), and the depressurizing passage 12c is connected to a vacuum pump (not shown). With this structure, when the vacuum pump is operated with the sprue portion 16a being closed, the inside of the cavity 16 has a predetermined pressure reduction degree.
The pressure is reduced to (about 10 torr). Further, a center pressure pin 19 and a side pressure pin (not shown) for pressurizing the molten metal filled in the cavity 16 are installed in the upper mold 2. Furthermore, the sprue part 1
Between the cavity 6a and the cavity 16a, the cavity 1 is provided so that the pressure in the cavity 16 does not escape when the molten metal is pressurized by the center pressure pin 19 and the side pressure pins.
A shut pin 12p for shutting off the inlet 16j of 6 is provided. In addition, the upper mold 12 has the cavity 1
Second thermocouple 12h for measuring the mold temperature near the end of 6
Is attached to the lower mold 14 and a cavity 16
A third thermocouple 14h for measuring the mold temperature in the vicinity of the center from below is attached. Here, the first thermocouple 17
The signals of h, the second thermocouple 12h, and the third thermocouple 14h are
It is input to operation timing determination means (not shown) that determines the operation timing of the center pressure pin 19 and the side pressure pin.
【００１６】次に、上記した減圧鋳造装置１０により本
実施例に係る減圧鋳造法の説明を行う。先ず、図１、図
３に示されるように、ゲートチップ１７が下降して湯口
部１６ａが閉鎖され、さらに、シャットピン１２ｐが上
昇してキャビティ１６の入口１６ｊが開放される。ま
た、センター加圧ピン１９及びサイド加圧ピンは上限位
置に保持されている。この状態で、真空ポンプが作動さ
れてキャビティ１６の内部が減圧される。さらに、これ
と平行して密閉容器１５ｃ内が加圧され、坩堝１５内の
溶湯がストーク１８ｂ及び下型１４に形成された通路１
８ａを介してゲートチップ１７の内側（以下、溶湯リザ
ーバという）に徐々に押し上げられる。そして、湯面が
最終的にキャビティ１６よりも高い所定レベルに到達し
た状態で溶湯の供給が停止する。Next, the vacuum casting method according to this embodiment will be described using the vacuum casting apparatus 10 described above. First, as shown in FIGS. 1 and 3, the gate tip 17 is lowered to close the sprue portion 16a, and further, the shut pin 12p is raised to open the inlet 16j of the cavity 16. Further, the center pressure pin 19 and the side pressure pin 19 are held at the upper limit position. In this state, the vacuum pump is operated to reduce the pressure inside the cavity 16. Further, in parallel with this, the inside of the closed container 15c is pressurized, and the molten metal in the crucible 15 is formed in the stalk 18b and the lower mold 14 and the passage 1
It is gradually pushed up to the inside of the gate chip 17 (hereinafter referred to as the molten metal reservoir) via 8a. Then, the supply of the molten metal is stopped when the level of the molten metal finally reaches a predetermined level higher than that of the cavity 16.
【００１７】ここで、前記ゲートチップ１７の内側に溶
湯が押し上げられると、ゲートチップ１７の中央に設け
られた第１熱電対１７ｈが溶湯に浸漬されてこの溶湯の
温度が測定される。このようにして前記キャビティ１６
の内部が規定の減圧度にまで減圧されると、次に、ゲー
トチップ１７が上昇して湯口部１６ａが開放され、その
ゲートチップ１７、通路１８ａ及びストーク１８ｂに蓄
えられている溶湯が速やかに前記キャビティ１６に吸引
充填される。図４（Ａ）は前記ゲートチップ１７の動き
を経時的に表したグラフであり、点Ｇがゲートチップ１
７の上昇開始タイミング（以下、ゲート開放開始タイミ
ングＴG という）を表している。When the molten metal is pushed up inside the gate chip 17, the first thermocouple 17h provided at the center of the gate chip 17 is immersed in the molten metal to measure the temperature of the molten metal. In this way, the cavity 16
When the inside of the container is depressurized to a prescribed depressurization degree, the gate tip 17 then rises to open the sprue part 16a, and the molten metal stored in the gate tip 17, the passage 18a and the stalk 18b is quickly The cavity 16 is filled with suction. FIG. 4A is a graph showing the movement of the gate chip 17 with time, and the point G is the gate chip 1
The rising start timing of 7 (hereinafter referred to as gate opening start timing T G ) is shown.
【００１８】一般的に、減圧鋳造法では、溶湯の充填を
キャビティ１６内の圧力と大気圧との差圧にのみ頼って
いるためにキャビティ１６内の溶湯充填率は96％程度で
あり、溶湯が吸引された状態で前記キャビティ１６内は
完全に溶湯に満たされることはない。このため、ゲート
チップ１７が上昇して湯口部１６ａが完全に開放された
タイミング（以下、ゲート開放完了タイミングＴE ）か
ら一定時間ｔS 経過後、即ち、溶湯が前記キャビティ６
に吸引充填された後、速やかにシャットピン１２が下降
して前記キャビティ１６の入口１６ｊが遮断される。こ
のシャットピン１２の動きが図４（Ｂ）に示されてい
る。そして、前記シャットピン１２の下降後であって、
ゲート開放開始タイミングＴG から時間ｔk 経過後にサ
イド加圧ピンが所定ストロークＬs1だけ下降してキャビ
ティ１６内の溶湯を加圧する（溶湯充填用加圧）。ま
た、前記シャットピン１２の下降後、ゲート開放開始タ
イミングＴG から時間ｔc 経過後にセンター加圧ピン１
９が所定ストロークＬc1だけ下降してキャビティ１６内
の溶湯を加圧する（溶湯充填用加圧）。これによって、
前記キャビティ１６の隅々にまで溶湯が充填され、溶湯
が金型１１と密着することにより冷却されて凝固が促進
される。Generally, in the reduced pressure casting method, since the filling of the molten metal depends only on the pressure difference between the pressure in the cavity 16 and the atmospheric pressure, the filling rate of the molten metal in the cavity 16 is about 96%. The inside of the cavity 16 is not completely filled with the molten metal in the state of being sucked. Therefore, after a certain time tS has elapsed from the timing when the gate tip 17 is lifted and the gate 16a is completely opened (hereinafter, gate opening completion timing T E ), that is, the molten metal is the cavity 6
After being sucked and filled in, the shut pin 12 immediately descends and the inlet 16j of the cavity 16 is blocked. The movement of the shut pin 12 is shown in FIG. After the shut pin 12 is lowered,
After a time tk has elapsed from the gate opening start timing T G , the side pressurizing pin descends by a predetermined stroke Ls1 to pressurize the molten metal in the cavity 16 (pressurizing for molten metal filling). Further, after the shut pin 12 is lowered, the center pressurizing pin 1 is moved after the time tc has elapsed from the gate opening start timing T G.
9 descends by a predetermined stroke Lc1 to pressurize the molten metal in the cavity 16 (pressurizing for molten metal filling). by this,
The molten metal is filled into every corner of the cavity 16, and the molten metal is brought into close contact with the mold 11 to be cooled and the solidification is accelerated.
【００１９】さらに、溶湯充填用加圧の後、溶湯が凝固
する際の収縮に起因した引け巣を防止するため、ゲート
開放タイミングＴG から所定時間Ｔ経過時に再びセンタ
ー加圧ピン９及びサイド加圧ピンが所定ストロークＬc
2，Ｌs2 だけ下降して溶湯の加圧が行われる（スクイ
ズ用加圧）。図４（Ｃ）、（Ｄ）は、前記センター加圧
ピン９及びサイド加圧ピンの動きを経時的に表してい
る。ここで、前記スクイズ用加圧の開始タイミングを決
定する時間Ｔは、前記動作タイミング決定手段におい
て、次の式で求められる。 Ｔ＝Ｔ0 ＋α1 Ｋ1 ＋α2 Ｋ2 ＋…＋βG ＨG （２） ここで、Ｔ0 、α1 、α2 、βG は、経験的に求められ
る定数であり、Ｋ1 はキャビティ１６の末端近傍の型温
を測定するための第２熱電対１２ｈの測定値であり、Ｋ
2 はキャビティ１６の中央近傍の型温を下方から測定す
るための第３熱電対１４ｈの測定値である。また、ＨG
はゲートチップ１７の内部に貯留された溶湯の温度を検
出する第１熱電対１７ｈの測定値である。即ち、本実施
例では金型１１の温度Ｋ1 ，Ｋ2 及びゲートチップ１７
の内部（溶湯リザーバ）に貯留されている溶湯の温度Ｈ
G からキャビティ１６内の溶湯の凝固予測を行って加圧
ピンの動作タイミングを決定する方法を採用している。Further, after pressurization for filling the molten metal, in order to prevent shrinkage cavities due to contraction when the molten metal solidifies, the center pressurizing pin 9 and the side pressurization are again performed after a predetermined time T has passed from the gate opening timing T G. The press pin has a predetermined stroke Lc
The molten metal is pressed down by 2, Ls2 (pressing for squeeze). 4C and 4D show the movement of the center pressure pin 9 and the side pressure pin with time. Here, the time T for determining the start timing of the squeeze pressurization is obtained by the following equation in the operation timing determining means. T = T0 + α1 K1 + α2 K2 + ... + β G H G (2) where T0, α1, α2, β G are empirically determined constants, and K1 measures the mold temperature near the end of the cavity 16. Is the measured value of the second thermocouple 12h for
2 is a measured value of the third thermocouple 14h for measuring the mold temperature near the center of the cavity 16 from below. Also, H G
Is a measurement value of the first thermocouple 17h for detecting the temperature of the molten metal stored inside the gate chip 17. That is, in this embodiment, the temperatures K1 and K2 of the mold 11 and the gate chip 17 are
Temperature H of the molten metal stored in the inside (molten metal reservoir)
The method of determining the operation timing of the pressurizing pin by predicting the solidification of the molten metal in the cavity 16 from G is adopted.
【００２０】このように本実施例によると、キャビティ
１６の直近に位置しているゲートチップ１７の内部（溶
湯リザーバ）で溶湯の温度ＨG を検出している。即ち、
ストーク１８ｂやゲートチップ１７等の影響を受けた後
の溶湯温度であって、キャビティ１６に充填される温度
に極めて近い溶湯温度を測定している。このため、
（２）式におけるβG ＨG 項の誤差が小さくなり、加圧
ピンの適正な動作タイミングを決定することが可能にな
る。したがって、引け巣等を有効に防止することができ
るようになり、また、溶湯の凝固に応じて加圧ピンのス
トロークを無駄なく有効に使用することができるように
なる。さらに、第１熱電対１７ｈはゲートチップ１７の
中央に位置決めされて溶湯に浸漬される構造であるた
め、ゲートチップ１７内の溶湯が各々のキャビティ１６
に吸引される際に第１熱電対１７ｈが溶湯の流れを妨げ
ることがなく、前記溶湯がバランス良く各々のキャビテ
ィ１６に吸引される。このため、キャビティ毎の溶湯充
填量に差が生じない。As described above, according to this embodiment, the temperature H G of the molten metal is detected inside the gate chip 17 (molten metal reservoir) located in the immediate vicinity of the cavity 16. That is,
The molten metal temperature after being affected by the stalk 18b, the gate chip 17, and the like, which is extremely close to the temperature at which the cavity 16 is filled, is measured. For this reason,
The error of the β G H G term in the equation (2) becomes small, and it becomes possible to determine the proper operation timing of the pressurizing pin. Therefore, shrinkage cavities and the like can be effectively prevented, and the stroke of the pressure pin can be effectively used without waste according to the solidification of the molten metal. Further, since the first thermocouple 17h is positioned in the center of the gate chip 17 and is immersed in the molten metal, the molten metal in the gate chip 17 is stored in each of the cavities 16h.
The first thermocouple 17h does not hinder the flow of the molten metal when it is sucked into, and the molten metal is sucked into each cavity 16 in a well-balanced manner. Therefore, there is no difference in the molten metal filling amount for each cavity.
【００２１】〔第２実施例〕次に、図５に基づいて発明
の第２実施例に係る減圧鋳造法及びその装置の説明を行
う。本実施例に係る減圧鋳造装置２０は、ゲートチップ
２７内の溶湯の温度を検出する第１熱電対２７ｈをフロ
ート２７ｆに装着して湯面の変化に応じて上下動できる
ようにしたものである。なお、その他の構造は、第１実
施例に係る減圧鋳造装置１０と全く同様である。前記減
圧鋳造装置２０のゲートチップ２７には、内部中央に第
１熱電対２７ｈのリード線２７ｋが固定されている。そ
して、このリード線２７ｋがスプリング効果を有する導
線２７ｓを介してフロート２７ｆに装着された第１熱電
対２７ｈに接続されている。これによって、前記フロー
ト２７ｆが上下動しても導線２７ｓが溶湯に漬かること
はない。[Second Embodiment] Next, a vacuum casting method and an apparatus therefor according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. The vacuum casting apparatus 20 according to the present embodiment has a first thermocouple 27h for detecting the temperature of the molten metal in the gate tip 27, which is attached to the float 27f so that it can move up and down according to changes in the molten metal surface. . The other structure is exactly the same as that of the vacuum casting apparatus 10 according to the first embodiment. The lead wire 27k of the first thermocouple 27h is fixed to the gate tip 27 of the vacuum casting apparatus 20 at the center of the inside. The lead wire 27k is connected to the first thermocouple 27h attached to the float 27f via a conductor wire 27s having a spring effect. As a result, even if the float 27f moves up and down, the conductor wire 27s is not submerged in the molten metal.
【００２２】前記フロート２７ｆは樽形をしており、溶
湯に浮遊した状態で下型２４の通路２８ａ及びゲートチ
ップ２７の内部を上下動できるように、その外径が設定
されている。また、前記フロート２７ｆの中央軸方向に
は前記第１熱電対２７ｈが挿通されており、その第１熱
電対２７ｈの先端部がフロート２７ｆの下面から所定寸
法だけ突出するようになっている。この構造により、湯
面から一定距離だけ離れた位置の溶湯の温度を検出する
ことができる。また、溶湯の供給が開始されてゲートチ
ップ２７内の湯面が徐々に上昇する過程の溶湯の温度変
化を測定することも可能になる。このため、ゲートチッ
プ２７内の一点で溶湯の温度を検出する方式と比較して
より高度な制御を実施することができ、加圧ピン２９の
動作タイミングをより正確に決定できるようになる。ま
た、湯面上昇中における急激な溶湯温度の低下等のトラ
ブルを検知できるようになり、早い時点で鋳造の中断も
できるようになる。The float 27f has a barrel shape, and its outer diameter is set so that the float 27f can move up and down inside the passage 28a of the lower mold 24 and the gate tip 27 in a state of being suspended in the molten metal. Further, the first thermocouple 27h is inserted in the central axis direction of the float 27f, and the tip portion of the first thermocouple 27h projects from the lower surface of the float 27f by a predetermined dimension. With this structure, it is possible to detect the temperature of the molten metal at a position separated from the molten metal surface by a certain distance. Further, it becomes possible to measure the temperature change of the molten metal in the process in which the molten metal supply is started and the molten metal surface in the gate chip 27 gradually rises. Therefore, more sophisticated control can be performed as compared with the method of detecting the temperature of the molten metal at one point in the gate chip 27, and the operation timing of the pressurizing pin 29 can be determined more accurately. Further, it becomes possible to detect a trouble such as a sudden decrease in the molten metal temperature while the molten metal is rising, and it becomes possible to interrupt the casting at an early point.
【００２３】〔第３実施例〕次に、図６〜図９に基づい
て発明の第３実施例に係る減圧鋳造法及びその装置の説
明を行う。本実施例に係る減圧鋳造装置３０は、ゲート
チップ３７内の溶湯の温度を検出する第１熱電対３７ｈ
に鍔状の板材３７ｔを取り付けて溶湯がキャビティ３６
に吸引される際のゲートチップ３７内の湯面の波打ちを
抑制するものである。なお、その他の構造は、第１実施
例に係る減圧鋳造装置１０と全く同様である。前記ゲー
トチップ３７の内部中央には、第１熱電対３７ｈが軸方
向に固定されており、その第１熱電対３７ｈの先端部
に、図７に示されるように、鍔状の板材３７ｔが取付け
られている。前記板材３７ｔはセラミック製で円周方向
に複数の開口３７ａが形成されており、その板材３７ｔ
が溶湯に浸漬された状態で溶湯の一部が前記開口３７ａ
を通過できるようになっている。[Third Embodiment] Next, a vacuum casting method and an apparatus therefor according to a third embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9. The vacuum casting apparatus 30 according to the present embodiment is a first thermocouple 37h that detects the temperature of the molten metal in the gate tip 37.
Attach the brim-shaped plate 37t to the
It is intended to suppress the waving of the molten metal surface inside the gate chip 37 when it is sucked into. The other structure is exactly the same as that of the vacuum casting apparatus 10 according to the first embodiment. A first thermocouple 37h is axially fixed to the inner center of the gate chip 37, and a flange-shaped plate member 37t is attached to the tip of the first thermocouple 37h as shown in FIG. Has been. The plate member 37t is made of ceramic and has a plurality of openings 37a formed in the circumferential direction.
Part of the molten metal is immersed in the molten metal and the opening 37a
You can pass through.
【００２４】次に、図６〜図８に基づいて鍔状の板材３
７ｔの働きを説明する。前記ゲートチップ３７内の所定
レベルまで溶湯が供給されることにより、第１熱電対３
７ｈに取り付けられている板材３７ｔは、図６に示され
るように、湯面とほぼ平行になるように溶湯に浸漬され
る。この状態で、前記ゲートチップ３７内の溶湯がキャ
ビティ３６に吸引されると、ゲートチップ３７の中央部
分に位置する溶湯が前記板材３７ｔの流動抵抗によって
キャビティ３６の方向に流れ難くなり、湯面の中央部分
がその周囲と比較して急激に低下することがなくなる。
これによって、ゲートチップ３７内の湯面の波打ちが抑
制され、溶湯に空気が混入したり、あるいは浮遊する不
純物が巻き込まれることがなくなる。この結果、鋳造製
品の品質が向上する。Next, based on FIGS. 6 to 8, the flange-shaped plate member 3
The function of 7t will be described. By supplying the molten metal to the predetermined level in the gate chip 37, the first thermocouple 3
The plate 37t attached to 7h is immersed in the molten metal so as to be substantially parallel to the molten metal surface, as shown in FIG. In this state, when the molten metal in the gate chip 37 is sucked into the cavity 36, the molten metal located in the central portion of the gate chip 37 becomes difficult to flow toward the cavity 36 due to the flow resistance of the plate material 37t, and The central part does not drop sharply compared to its surroundings.
As a result, the waviness of the molten metal surface in the gate chip 37 is suppressed, and it is possible to prevent air from being mixed into the molten metal or floating impurities to be caught. As a result, the quality of the cast product is improved.
【００２５】図９は、鍔状の板材３７ｔがない状態で、
ゲートチップ３７内の溶湯がキャビティ３６に吸引され
ている状態を表している。前記ゲートチップ３７内で
は、流動抵抗の小さい中央部分の溶湯が周囲の溶湯より
も流れ易いため、前記溶湯にキャビティ３６からの吸引
力が作用すると湯面の中央部分が大きく低下して湯面に
波打ち発生する。これによって、溶湯に空気が混入した
り、あるいは浮遊する不純物が巻き込まれるといった問
題が生じ、鋳造製品の品質が低下する。これに対して本
実施例では、前述のように鍔状の板材３７ｔによってゲ
ートチップ３７内の湯面の波打ちが抑制されるため、キ
ャビティ３６内に吸引される溶湯に空気が混入したり、
あるいは不純物が巻き込まれることがなくなる。また、
前記ゲートチップ３７の高さは、溶湯の貯留に必要な高
さに加えて湯面の波打ちを考慮した高さに設定する必要
があるが、本実施例では湯面の波打ちを抑制できるため
に前記ゲートチップ３７の高さを低く設定することがで
きるようになる。FIG. 9 shows a state in which the brim-shaped plate member 37t is not provided,
The state where the molten metal in the gate chip 37 is sucked into the cavity 36 is shown. In the gate chip 37, since the molten metal in the central portion having a low flow resistance is easier to flow than the molten metal in the surroundings, when the suction force from the cavity 36 acts on the molten metal, the central portion of the molten metal surface is largely lowered to the molten metal surface. Rippling occurs. As a result, there arises a problem that air is mixed in the molten metal or floating impurities are involved, which deteriorates the quality of the cast product. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the brim-shaped plate member 37t suppresses the waving of the molten metal surface in the gate chip 37, so that air is mixed into the molten metal sucked into the cavity 36,
Or impurities will not be involved. Also,
The height of the gate tip 37 needs to be set in consideration of the undulation of the molten metal surface in addition to the height required for storing the molten metal, but in this embodiment, the undulation of the molten metal surface can be suppressed. The height of the gate chip 37 can be set low.
【図１】本発明の第１実施例に係る減圧鋳造装置の要部
詳細図である。FIG. 1 is a detailed view of essential parts of a vacuum casting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のII-II 矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.
【図３】本発明の第１実施例に係る減圧鋳造装置の全体
縦断面図である。FIG. 3 is an overall vertical sectional view of a vacuum casting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図４】ゲートチップ、シャットピンおよび加圧ピンの
動作を経時的に表したグラフである。FIG. 4 is a graph showing the operation of the gate tip, the shut pin, and the pressure pin over time.
【図５】本発明の第２実施例に係る減圧鋳造装置の要部
詳細図である。FIG. 5 is a detailed view of essential parts of a vacuum casting device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３実施例に係る減圧鋳造装置の要部
詳細図である。FIG. 6 is a detailed view of essential parts of a vacuum casting device according to a third embodiment of the present invention.
【図７】鍔状の板材の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a brim-shaped plate material.
【図８】鍔状の板材の機能を表す縦断面図である。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing the function of a brim-shaped plate member.
【図９】鍔状の板材がない場合の溶湯の流れを表す縦断
面図である。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the flow of molten metal when there is no flange-shaped plate material.
【図１０】従来の減圧鋳造装置の全体縦断面図である。FIG. 10 is an overall vertical sectional view of a conventional vacuum casting apparatus.
【図１１】従来の減圧鋳造装置における加圧ピンの動作
を経時的に表したグラフである。FIG. 11 is a graph showing the operation of the pressure pin in the conventional vacuum casting apparatus over time.
１１ 金型 １２ 上型 １２ｐ シャットピン １２ｈ 第２熱電対 １４ 下型 １４ｈ 第３熱電対 １５ 坩堝 １６ キャビティ １７ ゲートチップ（ゲートチップ内部…溶湯リザー
バ） １７ｈ 第１熱電対（温度検出手段） １８ｂ ストーク １９ センター加圧ピン 〔動作タイミング決定手段〕 Ｔ＝Ｔ0 ＋α1 Ｋ1 ＋α2 Ｋ2 ＋…＋βG ＨG
（１）11 Mold 12 Upper Mold 12p Shut Pin 12h Second Thermocouple 14 Lower Mold 14h Third Thermocouple 15 Crucible 16 Cavity 17 Gate Chip (Gate Chip Inside ... Molten Reservoir) 17h First Thermocouple (Temperature Detecting Means) 18b Stoke 19 Center pressure pin [Operation timing determination means] T = T0 + α1 K1 + α2 K2 + ... + β G H G
(1)
Claims (5)
する溶湯リザーバに供給した状態でゲートを開放し、予
め減圧されているキャビティ内に前記溶湯リザーバ内の
溶湯を吸引充填し、前記キャビティ内に充填された溶湯
を加圧ピンで押圧する減圧鋳造法において、 前記溶湯リザーバに蓄えられている溶湯の温度を検出す
る工程と、 前記工程で検出された溶湯の温度に基づいて、前記加圧
ピンの動作タイミングを決定する工程と、を有すること
を特徴とする減圧鋳造法。1. A gate is opened in a state where the molten metal in the crucible is supplied to a molten metal reservoir located in the immediate vicinity of the cavity, and the molten metal in the molten metal reservoir is suction-filled into the cavity that has been depressurized in advance. In the reduced pressure casting method in which the molten metal filled in the molten metal is pressed by a pressurizing pin, the step of detecting the temperature of the molten metal stored in the molten metal reservoir, and the pressurization based on the temperature of the molten metal detected in the step And a step of determining the operation timing of the pin, the vacuum casting method.
する溶湯リザーバに供給した状態でゲートを開放し、予
め減圧されているキャビティ内に前記溶湯リザーバ内の
溶湯を吸引充填し、前記キャビティ内に充填された溶湯
を加圧ピンで押圧する減圧鋳造装置において、 前記溶湯リザーバに蓄えられている溶湯の温度を検出す
る温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された溶湯の温度に基づ
いて、前記加圧ピンの動作タイミングを決定する動作タ
イミング決定手段と、を有することを特徴とする減圧鋳
造装置。2. A gate is opened while the molten metal in the crucible is being supplied to a molten metal reservoir located in the immediate vicinity of the cavity, and the molten metal in the molten metal reservoir is suction-filled into the cavity whose pressure has been reduced in advance. In a reduced pressure casting apparatus for pressing the molten metal filled in with a pressurizing pin, based on the temperature of the molten metal detected by the temperature detecting means for detecting the temperature of the molten metal stored in the molten metal reservoir and the temperature detecting means. And an operation timing determining unit that determines an operation timing of the pressure pin.
リザーバに坩堝内の溶湯を供給した状態でゲートを開放
し、予め減圧されている前記キャビティ内に前記溶湯リ
ザーバ内の溶湯を吸引充填し、前記キャビティ内に充填
された溶湯を加圧ピンで押圧する減圧鋳造装置におい
て、 前記溶湯リザーバの中央に位置決めされており、その溶
湯リザーバに蓄えられている溶湯に浸漬されることによ
り、前記溶湯の温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された溶湯の温度に基づ
いて、前記加圧ピンの動作タイミングを決定する動作タ
イミング決定手段と、を有することを特徴とする減圧鋳
造装置。3. A gate is opened in a state where the molten metal in the crucible is supplied to a molten metal reservoir located at the center of a plurality of cavities, and the molten metal in the molten metal reservoir is suction-filled into the cavity that has been depressurized in advance. In a reduced pressure casting device that presses the molten metal filled in the cavity with a pressurizing pin, the molten metal is positioned in the center of the molten metal reservoir and is immersed in the molten metal stored in the molten metal reservoir, A reduced pressure casting apparatus comprising: a temperature detection unit that detects a temperature; and an operation timing determination unit that determines an operation timing of the pressurizing pin based on the temperature of the molten metal detected by the temperature detection unit. .
いて、 前記温度検出手段は、溶湯に浸漬された状態でその溶湯
の温度を検出する構造であり、前記溶湯に浮かぶフロー
トに装着されていることを特徴とする減圧鋳造装置。4. The vacuum casting apparatus according to claim 2, wherein the temperature detecting means has a structure for detecting the temperature of the molten metal immersed in the molten metal, and is attached to a float floating on the molten metal. A vacuum casting device characterized by being
いて、 前記温度検出手段は、溶湯に浸漬された状態でその溶湯
の温度を検出する構造であり、前記温度検出手段には、
前記溶湯リザーバの中央位置で、湯面とほぼ平行になる
ように溶湯に浸漬される鍔状の板材が取付けられている
ことを特徴とする減圧鋳造装置。5. The reduced pressure casting apparatus according to claim 2, wherein the temperature detecting means has a structure for detecting the temperature of the molten metal immersed in the molten metal, and the temperature detecting means includes:
A reduced pressure casting apparatus, characterized in that a brim-shaped plate material to be immersed in the molten metal is attached at a central position of the molten metal reservoir so as to be substantially parallel to the molten metal surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21140994A JPH0871727A (en) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Reduced pressure casting method and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21140994A JPH0871727A (en) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Reduced pressure casting method and device thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0871727A true JPH0871727A (en) | 1996-03-19 |
Family
ID=16605483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21140994A Pending JPH0871727A (en) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | Reduced pressure casting method and device thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0871727A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008126726A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Sintokogio, Ltd. | Low-pressure casting apparatus and method of filling inert gas |
| JP2009513934A (en) * | 2003-07-09 | 2009-04-02 | ヘレーウス エレクトロ−ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ | Method and apparatus for measuring the cooling curve of a molten mass |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP21140994A patent/JPH0871727A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009513934A (en) * | 2003-07-09 | 2009-04-02 | ヘレーウス エレクトロ−ナイト インターナシヨナル エヌ ヴイ | Method and apparatus for measuring the cooling curve of a molten mass |
| WO2008126726A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Sintokogio, Ltd. | Low-pressure casting apparatus and method of filling inert gas |
| US8230897B2 (en) | 2007-04-09 | 2012-07-31 | Sinokogio, Ltd. | Low-pressure casting apparatus and a method for filling it with inert gas |
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