JPH0924454A - 鋳造装置 - Google Patents

鋳造装置

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JPH0924454A
JPH0924454A JP17474595A JP17474595A JPH0924454A JP H0924454 A JPH0924454 A JP H0924454A JP 17474595 A JP17474595 A JP 17474595A JP 17474595 A JP17474595 A JP 17474595A JP H0924454 A JPH0924454 A JP H0924454A
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JP
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molten metal
cavity
cylinder sleeve
plunger
flow path
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JP17474595A
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Masamichi Okada
政道 岡田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】真空源からの負圧によりシリンダスリーブ内に
溶湯を所定量計量して配置するとともに、プランジャの
駆動による溶湯の射出以前にはキャビティ内への溶湯の
流入を阻止する。 【解決手段】真空源からの負圧により開口50から流入し
た溶湯を進出した湯量計量部材6で堰き止め、溶湯検出
センサ60の検出信号によりプランジャ40が開口50を塞ぐ
ことでシリンダスリーブ4に所定量の溶湯を給湯し、次
いで湯量計量部材6がシリンダスリーブ4から退出する
ことで蓄えられた溶湯をプランジャ40でキャビティ10内
に充填可能とした

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はキャビティ内を真空
とした状態で鋳造する、所謂真空ダイカストに用いられ
る鋳造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】溶湯をキャビティに射出充填する際に、
スリーブ内及びキャビティ内に存在していたガスが鋳物
中に巻き込まれ、巣となって鋳物の性能を悪化させる場
合がある。またキャビティ内に残留したガスの背圧によ
り湯まわり性が悪化し、鋳物の形状不良となる場合もあ
る。そこで従来より、キャビティ内を真空(減圧)とし
て上記不具合を回避する真空ダイカストが行われてい
る。
【0003】真空ダイカスト用の鋳造装置としては、例
えば図5に示すような構造のものが知られている。この
鋳造装置は、キャビティ100をもつ鋳型101と、キ
ャビティ100と連通して鋳型101に固定されたシリ
ンダスリーブ102と、シリンダスリーブ102内を進
退摺動するプランジャ103とからなり、鋳型101に
はキャビティ100と連通する真空引きベント104が
設けられ、シリンダスリーブ102には溶湯の注湯孔1
05が設けられている。
【0004】この鋳造装置では、プランジャ103の後
退位置で注湯孔105が開口され、注湯孔105から所
定量の溶湯がシリンダスリーブ102内に注湯される。
そしてプランジャ103が前進してシリンダスリーブ1
02内の溶湯をキャビティ100内に低速射出し次いで
高速射出するとともに、射出時には真空引きベント10
4から真空圧がキャビティ100に導入され、キャビテ
ィ100内を真空に保持しつつ溶湯を鋳込み、溶湯の凝
固を待って型開き後鋳物が取り出される。
【0005】ところが上記鋳造装置では、シリンダスリ
ーブ102内に注湯された溶湯がプランジャ103の前
進駆動前にキャビティ100内に噴出する現象(図5の
A)が見られた。このような現象が起きると、湯境いの
形成により鋳物の外観品質が損なわれ、また鋳物中に無
数のブローホールが点在して気密性が悪化するという不
具合がある。
【0006】そこで例えば特開平1−313170号公
報には、プランジャ103とシリンダスリーブ102と
の間隙に図示しない気密シール部材を配置した真空ダイ
カスト装置が開示されている。この装置によれば、気密
シール部材によりプランジャ103とシリンダスリーブ
102との間隙がシールされるため、プランジャ103
後方からの常圧の空気が流入し体積膨張しながら溶湯を
巻き込んでキャビティ100内に噴出するのを防止する
ことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記公報に開
示された鋳造装置では、空気の流入による上記不具合は
解決されるものの、プランジャ103による射出前の真
空吸引時にシリンダスリーブ102内の溶湯がキャビテ
ィ100内に吸引され、プランジャ103による射出時
の湯流れ性や凝固速度が乱れて外観品質が低下するとい
う不具合は依然として残っていた。
【0008】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、真空源からの負圧によりシリンダスリーブ
内に溶湯を所定量計量して配置するとともに、プランジ
ャの駆動による溶湯の射出以前にはキャビティ内への溶
湯の流入を阻止することにより、上記不具合を解決する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の鋳造装置の特徴は、鋳型と、鋳型のキャビティと連
結された真空源と、鋳型の外部に設けられた溶湯保持部
と、キャビティに連通し内部をプランジャが進退摺動さ
れるシリンダスリーブと、シリンダスリーブに開口し溶
湯保持部とシリンダスリーブとを連通する溶湯供給路
と、よりなり、真空源によりキャビティを真空にした状
態で溶湯保持部から溶湯供給路を介してシリンダスリー
ブに溶湯を供給しプランジャを進出駆動することでキャ
ビティに溶湯を充填して鋳造する鋳造装置において、溶
湯供給路の開口とキャビティの間の溶湯流路内に出入自
在に設けられ、一端に溶湯検出センサをもつとともに溶
湯流路内で溶湯を堰き止め可能な湯量計量部材を備え、
真空源からの負圧により開口から溶湯流路に流入した溶
湯を溶湯流路に進入した湯量計量部材で堰き止め溶湯検
出センサの検出信号によりプランジャが駆動されて開口
を塞ぐことで溶湯流路に所定量の溶湯を給湯し、次いで
湯量計量部材が溶湯流路から退出することで溶湯流路内
に蓄えられた溶湯をプランジャでキャビティ内に充填可
能としたことにある。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の鋳造装置では、先ずプラ
ンジャの後退位置で溶湯供給路の開口が開かれた状態に
て、真空源により真空圧力(負圧)がキャビティに導入
される。この真空圧力はキャビティからシリンダスリー
ブ、開口及び溶湯供給路を介して溶湯保持部に導入さ
れ、溶湯保持部に蓄えられた溶湯が溶湯供給路よりシリ
ンダスリーブ内に流入する。
【0011】この時、同時に湯量計量部材が進出駆動さ
れ、溶湯供給路の開口より前方の溶湯流と内に所定高さ
で突出している。したがってシリンダスリーブ内に流入
した溶湯は、湯量計量部材に当接して堰き止められ、そ
れ以上奥方へは進入できず溶湯流路内に貯留される。そ
して湯量計量部材に設けられた溶湯検出センサの高さま
で溶湯が貯留されると、溶湯検出センサの検出信号によ
りプランジャが前進駆動されて溶湯供給路の開口を塞
ぐ。これによりさらなる溶湯の貯留が規制され、プラン
ジャ先端から湯量計量部材の間の溶湯流路内に所定量の
溶湯が給湯されたこととなる。
【0012】なお、プランジャが開口を塞ぐまでの移動
距離に応じた溶湯の分だけ貯留された溶湯の高さが増大
するので、溶湯計量部材の溶湯流路内への突出高さは溶
湯検出センサの高さよりその増大する分を見込んで高く
しておくことが望ましい。次に湯量計量部材が退出駆動
され溶湯流路から退出して溶湯の流動が可能とされる
と、プランジャがさらに前進駆動され、溶湯は真空下で
キャビティ内に充填されて鋳造が行われる。つまりプラ
ンジャの駆動による溶湯のキャビティへの射出以前に
は、湯量計量部材による堰き止めによりキャビティ内へ
の溶湯の流入が確実に阻止されている。
【0013】溶湯がキャビティ内を充填後の適当な時期
にキャビティ内は大気圧に戻され、キャビティを充填し
た溶湯が凝固した後、型開きにより鋳物が取り出されて
鋳造の一サイクルが終了する。真空源とキャビティの間
は、常時連通状態でもよいが電磁弁などを用いて開閉可
能とすることが望ましい。このようにすればキャビティ
と真空源の間に溶湯が侵入するのを確実に防止でき、後
加工を不要とすることができる。
【0014】溶湯流路とは、シリンダスリーブを含んで
シリンダスリーブとキャビティの間のランナなどの溶湯
が流れる部分をいう。湯量計量部材はシリンダスリーブ
内に出入自在に設けるのが好ましいが、場合によっては
鋳型に設けることも可能である。湯量計量部材の形状
は、溶湯流路の断面形状と同一形状とすることで溶湯の
堰き止めが可能となるが、溶湯流路内に進入してから変
形して溶湯流路の断面形状と同一となるように構成する
こともできる。また材質としては、溶湯の熱により侵さ
れることがなければどのような材質のものも用いること
ができる。
【0015】
【実施例】以下、実施例によりさらに具体的に説明す
る。図1に本実施例の鋳造装置を示す。この鋳造装置
は、鋳型1と、鋳型1のキャビティ10と電磁弁20を
介して連結された真空ポンプ2と、鋳型1の外部に設け
られた溶湯保持部3と、キャビティ10に連結され内部
をプランジャ40が進退摺動されるシリンダスリーブ4
と、シリンダスリーブ4に開口する開口50をもち溶湯
保持部3とシリンダスリーブ4を連通する溶湯供給路5
と、シリンダスリーブ4内に出入自在に設けられ先端に
溶湯検出センサ60をもつ湯量計量部材6と、から構成
されている。
【0016】鋳型1は、シリンダスリーブ4が固定され
た第1型11と、第1型11と型閉めされる第2型12
とからなり、第1型11と第2型12の間にキャビティ
10及び真空ベント13が形成されている。真空ポンプ
2は、電磁弁20を介して真空ベント13からキャビテ
ィ10内に負圧を供給可能に配置されている。
【0017】溶湯保持部3はシリンダスリーブ4の下方
に配置され、溶湯供給路5によりシリンダスリーブ4と
連通されている。溶湯供給路5の開口50は、図1に示
すプランジャ40の後退位置でプランジャ40の先端よ
り前方に位置している。なおプランジャ40は図示しな
い油圧シリンダ装置によりシリンダスリーブ4内を進退
自在に摺動するように構成されている。
【0018】湯量計量部材6は、溶湯供給路5の開口5
0より所定距離前方に配置され、図示しない油圧シリン
ダ装置によりシリンダスリーブ4内に出入自在に構成さ
れている。そしてシリンダスリーブ4に進入した状態で
は、湯量計量部材6はシリンダスリーブ4の内周表面に
密接され、湯量計量部材6の先端より下方で溶湯をシリ
ンダスリーブ4内に堰き止め可能に構成されている。ま
た湯量計量部材6の先端面よりやや下方には溶湯検出セ
ンサ60が設けられ、堰き止められた溶湯の液面が溶湯
検出センサ60の位置に到達したかどうかを検出する。
【0019】溶湯検出センサ60の検出信号は図示しな
い制御装置に送られ、制御装置はその信号に応じてプラ
ンジャ40及び湯量計量部材6の駆動を制御する。さ
て、上記のように構成された本実施例の鋳造装置によっ
て鋳造を行う方法について以下に説明する。先ず図1に
示す初期状態において、プランジャ40は後退位置にあ
り溶湯供給路5の開口50はプランジャ40の前方にあ
る。その状態で電磁弁20を開とし真空ポンプ2を駆動
するとともに、湯量計量部材6を図1の矢印a方向に駆
動し所定高さだけシリンダスリーブ4内に進出させる。
【0020】するとキャビティ10、シリンダスリーブ
4及び溶湯保持部3内の空気は真空ベント13から電磁
弁20を介して図1の矢印b方向に抜かれ、溶湯保持部
3内の溶湯30は負圧により溶湯供給路5を介してシリ
ンダスリーブ4内に流入する。このとき図2に示すよう
に、湯量計量部材6がシリンダスリーブ4内に突出して
いるため、溶湯30は湯量計量部材6で堰き止められ、
プランジャ40先端と湯量計量部材6の間に貯留され
る。
【0021】そして溶湯30が所定深さ貯留されて湯面
が溶湯検出センサ60の位置となると、溶湯検出センサ
60の検出信号によりプランジャ40が図3の矢印c方
向へ前進駆動され、先端面が図3のl1 からl2 の位置
となり、プランジャ40が溶湯供給路5の開口50を塞
ぐ。これによりさらなる溶湯の流入が規制される。なお
溶湯検出センサ60は高さh1 の位置にあり、湯量計量
部材6の先端面は高さh2 の位置にある(h2
1 )。そしてシリンダスリーブ4内における溶湯の高
さh1 〜h2 の部分の体積は、長さl1 〜l2 の部分の
溶湯の体積より僅かに大きくされ、プランジャ40の前
進による湯面の上昇によっても溶湯が湯量計量部材6を
超えて溢れ出ないように構成されている。そして、その
状態で貯留されている溶湯30の体積は、鋳造時にキャ
ビティ10とランナの合計容積に相当している。
【0022】次に湯量計量部材6が図4の矢印d方向に
下降駆動され、シリンダスリーブ4内から退出する。こ
れにより溶湯30の流動が可能となるとともにプランジ
ャ40の前進が可能となり、プランジャ40のc方向へ
のさらなる駆動により溶湯30はキャビティ10内に射
出充填される。キャビティ10内への溶湯の充填ととも
に電磁弁20が閉とされ、溶湯が真空ベント13から漏
れないように構成されている。またプランジャ40の前
進により開口50が大気に連通するため、溶湯保持部3
及び溶湯供給路5内の溶湯は溶湯保持部3内に流下しシ
リンダスリーブ4内に流入することはない。
【0023】そしてキャビティ10内の溶湯が凝固した
後、キャビティ10は大気と連通され、第1型11及び
第2型12を開いて鋳物が取り出される。したがって本
実施例の鋳造装置によれば、溶湯は湯量計量部材6で堰
き止められた状態でシリンダスリーブ4内に給湯される
ので、プランジャ40による射出以前に溶湯がキャビテ
ィ内に流入することがない。
【0024】またシリンダスリーブ4内に外部から空気
が流入したとしても、その空気は湯量計量部材6の上端
面とシリンダスリーブ4内周表面との間の間隙からキャ
ビティ10を通じて真空ベント13より排出され、かつ
溶湯は湯量計量部材6の前方には流入しないので、キャ
ビティ10内へ溶湯が噴出することもない。さらに溶湯
はシリンダスリーブ4内に負圧により給湯されるため、
ラドルなどが不要となるとともに溶湯の酸化が防止さ
れ、またプランジャ40で溶湯供給路5の開口50を塞
ぐので湯切り弁も不要となる。
【0025】
【発明の効果】すなわち本発明の鋳造装置によれば、プ
ランジャの駆動による溶湯のキャビティへの射出以前に
は、湯量計量部材による堰き止めによりキャビティ内へ
の溶湯の流入が確実に阻止されているので、射出時の湯
流れ性や凝固速度が乱れて外観品質が低下するという不
具合を確実に防止することができる。
【0026】またシリンダスリーブの外方から空気がシ
リンダスリーブ内に流入したとしても、その空気は溶湯
を巻き込むことなくキャビティから排出されるので、溶
湯がキャビティ内に噴出するような不具合がない。した
がって特開平1−313170号公報に開示されている
シール部材などが不要となるので、高負荷の摺動部にシ
ール部材を設けることによる信頼性の確保などの問題の
発生を回避することができる。
【0027】さらに、溶湯は真空下でシリンダスリーブ
内に給湯されるので、溶湯の酸化が防止されている。そ
して真空圧力によりシリンダスリーブ内に給湯されるた
め、給湯のためのラドルなどの装置が不要となるととも
に、プランジャを湯切り弁として用いているので湯切り
弁も不要となり、装置の構成が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の鋳造装置をプランジャの後
退位置で示す概略断面図である。
【図2】本発明の一実施例の鋳造装置をシリンダスリー
ブへの給湯状態で示す概略断面図である。
【図3】本発明の一実施例の鋳造装置をシリンダスリー
ブへの給湯状態で示す要部拡大断面図である。
【図4】本発明の一実施例の鋳造装置をプランジャが前
進したキャビティへの充填状態で示す概略断面図であ
る。
【図5】従来の鋳造装置をシリンダスリーブへの給湯状
態で示す概略断面図である。
【符号の説明】
1:鋳型 2:真空ポンプ(真空源)
3:溶湯保持部 4:シリンダスリーブ 5:溶湯供給路
6:湯量計量部材 10:キャビティ 40:プランジャ 6
0:溶湯検出センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳型と、該鋳型のキャビティと連結され
    た真空源と、該鋳型の外部に設けられた溶湯保持部と、
    該キャビティに連通し内部をプランジャが進退摺動され
    るシリンダスリーブと、該シリンダスリーブに開口し該
    溶湯保持部と該シリンダスリーブを連通する溶湯供給路
    と、よりなり、該真空源により該キャビティを真空にし
    た状態で該溶湯保持部から該溶湯供給路を介して該シリ
    ンダスリーブに溶湯を供給し該プランジャを進出駆動す
    ることで該キャビティに溶湯を充填して鋳造する鋳造装
    置において、 該溶湯供給路の該開口と該キャビティの間の溶湯流路内
    に出入自在に設けられ、一端に溶湯検出センサをもつと
    ともに該溶湯流路内で溶湯を堰き止め可能な湯量計量部
    材を備え、 該真空源からの負圧により該開口から該溶湯流路に流入
    した溶湯を該溶湯流路に進入した該湯量計量部材で堰き
    止め該溶湯検出センサの検出信号により該プランジャが
    駆動されて該開口を塞ぐことで該溶湯流路に所定量の溶
    湯を給湯し、次いで該湯量計量部材が該溶湯流路から退
    出することで該溶湯流路内に蓄えられた溶湯を該プラン
    ジャで該キャビティ内に充填可能に構成されたことを特
    徴とする鋳造装置。
JP17474595A 1995-07-11 1995-07-11 鋳造装置 Pending JPH0924454A (ja)

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