[go: up one dir, main page]

JP2012106277A - Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method - Google Patents

Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method Download PDF

Info

Publication number
JP2012106277A
JP2012106277A JP2010258978A JP2010258978A JP2012106277A JP 2012106277 A JP2012106277 A JP 2012106277A JP 2010258978 A JP2010258978 A JP 2010258978A JP 2010258978 A JP2010258978 A JP 2010258978A JP 2012106277 A JP2012106277 A JP 2012106277A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
cavity
mold
low
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010258978A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Miura
邦明 三浦
Yuzo Teruyama
雄三 照山
Makoto Asaha
信 浅葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sukegawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Sukegawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sukegawa Electric Co Ltd filed Critical Sukegawa Electric Co Ltd
Priority to JP2010258978A priority Critical patent/JP2012106277A/en
Publication of JP2012106277A publication Critical patent/JP2012106277A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To mold a casting which has high filling density, and does not contain a discontinuous portion, a pore and a bubble during the solidification.SOLUTION: The casting is molded by filling molten metal into a cavity 10 of a casting mold 4 at low pressure, then cooling and solidifying the molten metal in the cavity 10 of the casting mold 4. A low-pressure casting apparatus includes: an inductor 14 for filling the molten metal into the cavity 10 of the casting mold 4; a level gage 17 for detecting the level of the molten metal filled in the cavity 10 by the inductor; and a control means performing control in such a manner that the raising speed of the molten metal is made low in a portion of a relatively large flow passage sectional area in the cavity 10, and the raising speed of the molten metal is made high in a relatively small flow passage sectional area, according to the level of the molten metal to be measured by the level gage 17.

Description

本発明は溶融金属を鋳型に充填した後、この鋳型内で溶融金属を凝固させて鋳造品を成型する鋳造装置に関し、特に、加熱した鋳型の底部の湯口からその中のキャビティに溶融金属を比較的低圧で充填し、この溶融金属を鋳型と共に冷却して硬化させて成型する低圧鋳造装置に関する。   The present invention relates to a casting apparatus that fills a molten metal into a mold and then solidifies the molten metal in the mold to form a cast product. In particular, the molten metal is compared from a spout at the bottom of a heated mold to a cavity therein. The present invention relates to a low-pressure casting apparatus that fills at a low pressure and cools and cures the molten metal together with a mold.

溶融金属とキャビティとの間の圧力差を利用して、キャビティ内に溶融金属を充填して鋳造する方法に、低圧鋳造法、差圧鋳造法及び減圧鋳造法等がある。このうち低圧鋳造法は、例えば溶融金属を収納した密閉炉に不活性ガスや二酸化炭素等のガスによる比較的低い圧力を付加し、この圧力で密閉炉内の溶融金属をストークを介して上方に押し上げ、密閉炉の上位に配置された鋳型に溶融金属を充填し、鋳造品を製造する方法である。この低圧鋳造法は、緻密で強度の高い金属鋳造品を得ることが出来るため、車輌の部材等に使用される金属鋳造品を製造するのに広く利用されている。下記特許文献1と特許文献2は、このような低圧鋳造法を示している。   There are a low pressure casting method, a differential pressure casting method, a reduced pressure casting method, and the like as a method of casting by filling a molten metal into a cavity using a pressure difference between the molten metal and the cavity. Among these, the low pressure casting method applies, for example, a relatively low pressure of a gas such as an inert gas or carbon dioxide to a closed furnace containing molten metal, and the molten metal in the closed furnace is moved upward via stalk at this pressure. This is a method for producing a cast product by pushing up and filling a mold placed above the closed furnace with molten metal. Since this low-pressure casting method can obtain a dense and high-strength metal cast product, it is widely used to produce a metal cast product used for a vehicle member or the like. The following Patent Document 1 and Patent Document 2 show such a low-pressure casting method.

このような低圧鋳造法は、ルツボや密閉炉内の酸化物の少ない溶融金属を静かに鋳型のキャビティ内に下から上へとガスを巻き込まずに充填することにより、気泡や酸化物を含まない鋳造品を容易に鋳造することが出来るという利点がある。さらに鋳型のキャビティ内に溶融金属を充填したとき、キャビティの奥から湯口に向かって温度低下が起こるような温度勾配を形成することにより、キャビティ奥から湯口に向けて溶融金属の凝固が起こり、最後に湯口の部分の溶融金属が凝固する。このため、キャビティ内で溶融金属が凝固して収縮した容積分だけ湯口から溶融金属を追加して充填される。これによりキャビティ内で溶融金属が凝固するときに、収縮するのに起因して起こる引け鬆や引け緩みが起こらない。これらの理由から低圧鋳造法では重力鋳造法やダイカスト法等の他の鋳造法に比べて良質の鋳造品を鋳造することが出来る利点がある。   Such a low pressure casting method does not contain bubbles or oxides by gently filling the molten metal with low oxide in the crucible or the closed furnace into the mold cavity without entraining gas from the bottom to the top. There is an advantage that a cast product can be easily cast. Furthermore, when the molten metal is filled into the mold cavity, a temperature gradient is formed so that the temperature decreases from the back of the cavity toward the pouring gate, so that the molten metal solidifies from the back of the cavity toward the pouring gate. The molten metal in the gate is solidified. For this reason, the molten metal is additionally filled from the gate by the volume of the molten metal solidified and contracted in the cavity. Thereby, when the molten metal is solidified in the cavity, the shrinkage and the loosening caused by the shrinkage do not occur. For these reasons, the low-pressure casting method has an advantage that a high-quality casting can be cast as compared with other casting methods such as the gravity casting method and the die casting method.

この低圧鋳造装置においては、鋳型のキャビティ内に溶融金属を充填したとき、鋳型内で湯が踊ることなく静かに充填して気泡を巻き込まないで充填するので、5cm/s程度という非常に遅い速度で充填する必要があり、この為充填した溶融金属が直ぐに冷却、凝固、硬化しないように、予め鋳型を350℃程度の温度に予熱しておく。製品(キャビティー)の形状と熱容量によっても違うが、予め前述の様に温度差を付けておく場合も含めて、この予熱された鋳型のキャビティ内に溶融金属を充填し、その後前記のような温度勾配を鋳型に形成しながら鋳型と共にそのキャビティ内の溶融金属を冷却し、凝固、硬化させる。   In this low-pressure casting device, when molten metal is filled into the mold cavity, hot water does not dance in the mold, and it is filled without entraining bubbles, so it is a very slow speed of about 5 cm / s. Therefore, the mold is preheated to a temperature of about 350 ° C. in advance so that the filled molten metal is not immediately cooled, solidified and cured. Depending on the shape of the product (cavity) and the heat capacity, the molten metal is filled into the cavity of the preheated mold, including the case where the temperature difference is previously set as described above, and then as described above. While forming a temperature gradient in the mold, the molten metal in the cavity together with the mold is cooled, solidified and cured.

鋳型のキャビティは鋳物の外形を成型するため、その部位によって様々な形状をしており、しかもそのキャビティ内には、鋳物の内形を成型するための中子がある。従って、キャビティの底部の湯口からキャビティ内に溶融金属を充填したとき、キャビティ内で上昇する溶融金属の液面における流路断面積、すなわち、キャビティ内空間の平面積はキャビティの上下位置により異なる。一般的には、キャビティ内の底部から中子の下面に至る部分までの流路断面積は比較的広く、中子が存在するキャビティ内の中間部分で流路断面積が狭くなり、さらに中子の上のキャビティ内の上部で流路断面積が比較的広くなっている。   The mold cavity has various shapes depending on the part in order to mold the outer shape of the casting, and there is a core for molding the inner shape of the casting in the cavity. Therefore, when the molten metal is filled into the cavity from the gate at the bottom of the cavity, the cross-sectional area of the flow path at the liquid level of the molten metal rising in the cavity, that is, the plane area of the space in the cavity varies depending on the vertical position of the cavity. In general, the cross-sectional area of the flow path from the bottom of the cavity to the bottom surface of the core is relatively wide, and the cross-sectional area of the flow path is narrowed at the intermediate part in the cavity where the core exists. The channel cross-sectional area is relatively wide at the upper part in the cavity above.

鋳型のキャビティ内への溶融金属の充填時において、キャビティ内の底部から中子の下面に至る流路断面積が比較的広い部分で溶融金属の上昇速度、すなわち流速が速すぎると、その上の中子が存在する流路断面積が比較的狭い部分に溶融金属の湯面が至ったとき、慣性で溶融金属の急激な吹き上がりが生じる。吹き上げられた溶融金属は、その後キャビティ内を流れ落ち、溶融金属の湯面にまで落てくる。このとき、吹き上げられた溶融金属がその落下時に凝固し、半ば固体の状態で溶融金属の湯面に乗るため、溶融金属の湯面に固相と液相との間に不連続な湯堺が形成される。そのため、部分的に鋳物の組織が不連続となった鋳造品が成型されてしまうという問題があった。   When the molten metal is filled into the mold cavity, if the flow rate of the molten metal is too high, that is, if the flow cross-sectional area from the bottom of the cavity to the lower surface of the core is relatively large, When the molten metal surface reaches a portion where the flow path cross-sectional area where the core exists is relatively narrow, the molten metal suddenly blows up due to inertia. The molten metal blown up then flows down in the cavity and falls to the molten metal surface. At this time, the molten metal blown up solidifies when it falls and rides on the molten metal surface in a semi-solid state, so that a discontinuous molten metal is formed between the solid phase and the liquid phase on the molten metal surface. It is formed. Therefore, there is a problem that a cast product in which the structure of the casting is partially discontinuous is formed.

また、鋳型のキャビティの中のうちで、中子が存在する部分は、中子が存在しない部分に比較して上昇する溶融金属の流路断面積、すなわち平面積が狭い。そのため溶融金属が鋳型や中子から熱を奪われやすく、溶融金属の流動性が失われやすい。そのため、金属の充填密度が部分的に粗くなったり、金属の中に空隙や気泡を残しやすい。その結果、得られた鋳造品が部位によって金属の充填密度にバラツキを有していたり、或いはいわゆる巣と呼ばれる内部の空洞を含みやすいという問題がある。   Further, in the mold cavity, the portion where the core is present has a smaller flow area of the molten metal, that is, the flat area, which is higher than the portion where the core is not present. Therefore, the molten metal tends to lose heat from the mold and the core, and the fluidity of the molten metal is easily lost. Therefore, the metal filling density is partially roughened, and it is easy to leave voids and bubbles in the metal. As a result, there is a problem that the obtained cast product has a variation in the filling density of the metal depending on the part, or easily includes an internal cavity called a so-called nest.

また、通常の鋳造装置は、圧縮空気を送る加圧ポンプにより行うものである。密閉炉に収納した溶融金属をストークを通して湯溜めに送り、この湯溜めから鋳型のキャビティ内に充填する。その為、鋳造経過に伴って溶湯面が低下し、溶湯面と金型距離が変化し、それに相応する圧力を加えなくてはならない。その為、流路断面に比例した精度の高い圧力制御は難しく、ばらつきが生じ、そして溶湯の加圧応答性が低く、注入速度制御精度が劣るという問題もある。   Moreover, a normal casting apparatus performs by the pressurization pump which sends compressed air. Molten metal stored in a closed furnace is sent to a sump through stalk and filled into a mold cavity from the sump. Therefore, as the casting progresses, the molten metal surface decreases, the molten metal surface and the mold distance change, and a corresponding pressure must be applied. For this reason, it is difficult to control the pressure with high accuracy in proportion to the cross section of the flow path, causing variations, and there is a problem that the injection pressure control accuracy is inferior because the pressure response of the molten metal is low.

特開2000−94120号公報JP 2000-94120 A 特開平08−332563号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-332563 特開平07−214238号公報JP 07-214238 A 特開平07−185739号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-185739

本発明は前記従来の低圧鋳造装置における課題に鑑み、溶融金属のキャビティ内への充填に際し、キャビティ内での溶融金属の吹き上がりを防止し、溶融金属が乱れることなくキャビティ内に充填出来るようにし、加えて中子が存在する部分でも溶融金属の流動性を維持することが出来、これにより充填密度が高く、且つ不連続部分や気泡を包まない鋳造品を成型することが出来る低圧鋳造装置と低圧鋳造方法を提供することを目的とする。   In view of the problems in the conventional low pressure casting apparatus, the present invention prevents the molten metal from blowing up in the cavity when filling the molten metal into the cavity, so that the molten metal can be filled in the cavity without being disturbed. In addition, a low-pressure casting apparatus that can maintain the fluidity of the molten metal even in the portion where the core is present, and thereby can mold a casting product having a high filling density and not including discontinuous portions or bubbles. An object is to provide a low pressure casting method.

本発明は前記の目的を達成するため、鋳型のキャビティ内の溶融金属を充填するとき、キャビティ内の溶融金属の流路断面積に応じて溶融金属の上昇速度を適切に制御するものである。
すなわち、本発明による低圧鋳造装置は、溶融金属を鋳型4のキャビティ10に低圧充填した後、この鋳型4のキャビティ10内で溶融金属を冷却、凝固させて鋳造品を成型するものであって、鋳型4のキャビティ10の中に溶融金属を素早く、注入速度を精度良く制御し、充填する誘導子14と、これにより、キャビティ10キャビティの中に充填される溶融金属のレベルを検知するレベル計17と、このレベル計17により計測される溶融金属のレベルにより、キャビティ10内の流路断面積が比較的広い部分で溶融金属の上昇速度を遅くし、流路断面積が比較的狭い部分で溶融金属の上昇速度を速くするよう制御する制御手段とを有する。
In order to achieve the above object, the present invention appropriately controls the rising speed of the molten metal according to the flow path cross-sectional area of the molten metal in the cavity when filling the molten metal in the cavity of the mold.
That is, the low-pressure casting apparatus according to the present invention is a method in which molten metal is low-pressure filled into the cavity 10 of the mold 4 and then the molten metal is cooled and solidified in the cavity 10 of the mold 4 to form a cast product. An inductor 14 for quickly filling and filling the molten metal into the cavity 10 of the mold 4 with high precision, and a level meter 17 for detecting the level of the molten metal filled in the cavity 10 cavity. Depending on the level of the molten metal measured by the level meter 17, the rising speed of the molten metal is slowed at a portion where the flow passage cross-sectional area in the cavity 10 is relatively wide, and the molten metal is melted at a portion where the flow passage cross-sectional area is relatively narrow. Control means for controlling the metal ascending speed to be increased.

また、本発明による低圧鋳造方法は、溶融金属を鋳型4のキャビティ10に低圧充填した後、この鋳型4のキャビティ10内で溶融金属を冷却、凝固させて鋳造品を成型するに当たり、鋳型4のキャビティ10の中に溶融金属を充填しながら、キャビティ10の中に充填される溶融金属のレベルをレベル計17で検知し、このレベル計17により計測される溶融金属のレベルにより、キャビティ10内の流路断面積が比較的広い部分で溶融金属の上昇速度を遅くし、流路断面積が比較的狭い部分で溶融金属の上昇速度を速くするよう制御する。   In the low pressure casting method according to the present invention, after the molten metal is filled into the cavity 10 of the mold 4 at a low pressure, the molten metal is cooled and solidified in the cavity 10 of the mold 4 to form a cast product. While filling the cavity 10 with molten metal, the level of the molten metal filled in the cavity 10 is detected by the level meter 17, and the level of the molten metal measured by the level meter 17 determines the level of the molten metal in the cavity 10. Control is performed such that the rising speed of the molten metal is slowed at a portion where the flow path cross-sectional area is relatively wide, and the rising speed of the molten metal is increased at a portion where the flow path cross-sectional area is relatively narrow.

本発明では、キャビティ10内の流路断面積が比較的広い部分で溶融金属の上昇速度を遅くするため、キャビティ10内での溶融金属の急激な吹き上がりを防止することが出来る。また、流路断面積が比較的狭く凝固しやすい部分で溶融金属の上昇速度を速くするため、当該部分での溶融金属の流動性を維持しやすく、流路の狭い部分のガスを押し上げながら溶融金属を充填するので、溶融金属の凝固防止と溶融金属中に取り残される気泡を追い出すことが出来る。これにより全体として金属の充填密度を高くし、金属中に取り残される気泡を無くすことが出来、金属の充填密度が均一で、且つ不連続部分や空洞を含まない鋳造品を成型することが出来る。   In the present invention, since the rising speed of the molten metal is slowed at a portion where the flow path cross-sectional area in the cavity 10 is relatively wide, it is possible to prevent the molten metal from being rapidly blown up in the cavity 10. In addition, since the flow rate of the molten metal is increased at the part where the cross-sectional area of the flow path is relatively narrow and easily solidified, it is easy to maintain the fluidity of the molten metal at that part, and the gas melts while pushing up the gas in the narrow part of the flow path. Since the metal is filled, it is possible to prevent solidification of the molten metal and to expel bubbles left in the molten metal. Thereby, the filling density of the metal as a whole can be increased, bubbles left behind in the metal can be eliminated, and a cast product having a uniform filling density of the metal and not including discontinuous portions and cavities can be formed.

低圧鋳造装置の一実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of a low pressure casting apparatus. 低圧鋳造装置における溶融金属の湯面上昇制御の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the molten-metal level rising control of a molten metal in a low pressure casting apparatus. 低圧鋳造装置における溶融金属の湯面上昇制御の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the molten-metal level rising control of a molten metal in a low pressure casting apparatus. 低圧鋳造装置の他の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other Example of a low pressure casting apparatus.

本発明ではその目的を達成するため、溶融金属のキャビティ内への充填時に、キャビティ内の溶融金属の流路断面積に応じて溶融金属の上昇速度を適切に制御するようにした。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。
In the present invention, in order to achieve the object, when the molten metal is filled into the cavity, the rising speed of the molten metal is appropriately controlled according to the cross-sectional area of the flow path of the molten metal in the cavity.
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.

図1は本発明による低圧鋳造装置の一実施例を示す断面図であり、鋳型4への溶融金属の汲み上げを溶融金属電磁ポンプにより行う実施例を示している。
密閉炉1の内部に上面が開口した耐熱黒鉛容器であるルツボ2が収納され、このルツボ2の外壁に沿ってヒータ3が配設されている。このルツボ2の中央部に密閉炉1の蓋に取付けられたストーク8の下端が浸漬されている。密閉炉1の上に下鋳型5と上鋳型6とからなる鋳型4が配置されている。下鋳型5と上鋳型6との合わせ面にそれぞれ空間部が形成されており、この下鋳型5と上鋳型6とを重ね合わせたときに、前記空間部が鋳造品の形状のキャビティ10となる。またこのキャビティ10内には中子7が収納されている。図示の例では、この中子7は空洞を有しているが、そのような空洞が無い場合もある。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the low-pressure casting apparatus according to the present invention, and shows an embodiment in which the molten metal is pumped into the mold 4 by a molten metal electromagnetic pump.
A crucible 2, which is a heat-resistant graphite container having an upper surface opened, is accommodated in the closed furnace 1, and a heater 3 is disposed along the outer wall of the crucible 2. The lower end of the stalk 8 attached to the lid of the closed furnace 1 is immersed in the center of the crucible 2. A mold 4 comprising a lower mold 5 and an upper mold 6 is disposed on the closed furnace 1. Space portions are respectively formed on the mating surfaces of the lower mold 5 and the upper mold 6, and when the lower mold 5 and the upper mold 6 are overlapped, the space portion becomes a cavity 10 in the shape of a cast product. . A core 7 is accommodated in the cavity 10. In the illustrated example, the core 7 has a cavity, but there may be no such cavity.

前記ストーク8の上端は鋳型4の底部に設けられたキャビティ10に通じる湯口9に接続されている。ストーク(ダクト)8の中間部の外側に溶融金属電磁ポンプの誘導子14を設け、これに対応してストーク8の中に誘導子14で発生した磁界の磁路を形成するためのコア15を配置している。誘導子14に三相電流を通電し、これにより誘導子14とコア15との間で移動磁界を発生させて、ストーク8の中の溶融金属に上方の推力を与え、溶融金属を鋳型4のキャビティ10内に充填する。
鋳型4には湯面センサ等のレベル計17が設けられており、このレベル計17により、湯口9から鋳型4内のキャビティ10の中に充填される溶融金属のレベルが検知される。
The upper end of the stalk 8 is connected to a gate 9 that leads to a cavity 10 provided at the bottom of the mold 4. An inductor 14 of a molten metal electromagnetic pump is provided outside the intermediate portion of the stalk (duct) 8, and a core 15 for forming a magnetic path of a magnetic field generated by the inductor 14 in the stalk 8 corresponding to this. It is arranged. A three-phase current is applied to the inductor 14, thereby generating a moving magnetic field between the inductor 14 and the core 15, and applying an upward thrust to the molten metal in the stalk 8. The cavity 10 is filled.
The mold 4 is provided with a level gauge 17 such as a molten metal level sensor. The level gauge 17 detects the level of molten metal filled in the cavity 10 in the mold 4 from the gate 9.

誘導子14は、セラミクス等の耐熱性材料からなる保護ケース16に覆われており、この保護ケース16の下端にストーク8の下端が密に接合されている。従って誘導子14は、ルツボ2内の溶融金属とは接触しない。ルツボ2内の溶融金属は、保護ケース16の下端に接合されたストーク8の下端から流入し、誘導子14によりストーク8の内部に発生する移動磁界によりストーク8内の溶融金属にで上方へ推力が与えられ、鋳型4の湯口9からキャビティ10に送り出される。保護ケース16の中のストーク8の周囲にヒータ3’が設けられ、ストーク8が加熱され、その中の溶融金属が凝固しない様になっている。   The inductor 14 is covered with a protective case 16 made of a heat-resistant material such as ceramics, and the lower end of the stalk 8 is closely joined to the lower end of the protective case 16. Therefore, the inductor 14 does not contact the molten metal in the crucible 2. The molten metal in the crucible 2 flows in from the lower end of the stalk 8 joined to the lower end of the protective case 16 and thrusts upward on the molten metal in the stalk 8 by the moving magnetic field generated inside the stalk 8 by the inductor 14. Is fed from the gate 9 of the mold 4 to the cavity 10. A heater 3 ′ is provided around the stalk 8 in the protective case 16 so that the stalk 8 is heated and the molten metal therein is not solidified.

前記誘導子14は、前記レベル計17により検知されるキャビティ10内の溶融金属のレベルにより制御され、溶融金属のキャビティ10内への単位時間当たりの充填量が制御される。この制御系統を図2に示しており、誘導子14の駆動電源18がレベル計17により検知されるキャビティ10内の溶融金属のレベルをもとに制御器21によって制御されることを表している。この制御器21には、レベル計17で制御されたパターンが記録され、繰り返し同じパターンで充填することが出来る記録装置が内蔵されている。鋳型4にはレベル計17用の観察孔があり、この観察孔は溶融金属が詰まりやすいので、ガラス等が嵌めこまれていて、溶融金属の吹き上がりを防止している。ガラスは溶融金属が付着しやすく、程なく中が見えなくなるので良好な注入パターンを記録しておく必要があり、制御器21にはこの記録装置が内蔵され、制御性の良い電磁ポンプの出力を同一制御パターンで制御する様になっている。   The inductor 14 is controlled by the level of molten metal in the cavity 10 detected by the level meter 17, and the filling amount of molten metal into the cavity 10 per unit time is controlled. This control system is shown in FIG. 2 and represents that the drive power source 18 of the inductor 14 is controlled by the controller 21 based on the level of molten metal in the cavity 10 detected by the level meter 17. . The controller 21 has a built-in recording device in which a pattern controlled by the level meter 17 is recorded and can be repeatedly filled with the same pattern. The mold 4 has an observation hole for the level meter 17, and since this observation hole is easily clogged with molten metal, glass or the like is fitted therein to prevent the molten metal from blowing up. Glass is easy to adhere with molten metal, and the inside cannot be seen soon, so it is necessary to record a good injection pattern. The controller 21 has this recording device built in, and the output of the electromagnetic pump with good controllability is the same. Control is performed with a control pattern.

具体的には、鋳型4の湯口9からそのキャビティ10内に溶融金属を充填しながら、キャビティ10内に充填される溶融金属のレベルをレベル計17で検知し、このレベル計17により計測される溶融金属のレベルにより、キャビティ10内の流路断面積が比較的広い部分で溶融金属の上昇速度を遅くし、流路断面積が比較的狭い部分で溶融金属の上昇速度を速くするよう制御する。   Specifically, while the molten metal is filled into the cavity 10 from the gate 9 of the mold 4, the level of the molten metal filled in the cavity 10 is detected by the level meter 17 and measured by the level meter 17. Depending on the level of the molten metal, control is performed so that the rising speed of the molten metal is slowed at a portion where the flow passage cross-sectional area in the cavity 10 is relatively wide, and the rising speed of the molten metal is increased at a portion where the flow passage cross-sectional area is relatively narrow. .

図1に示すように、キャビティ10内を中子7が存在しない上下の部分A、Cと中子が存在するその中間の部分Bに分けたとき、その各部位A〜Cにおける溶融金属の上昇速度の制御チャートを示したのが図3である。この図3に示すように、中子が存在する中間の部分Bではキャビティ10内での溶融金属の上昇速度を速くするが、その前後の部分A、Cではキャビティ10内での溶融金属の上昇速度を遅くしている。   As shown in FIG. 1, when the cavity 10 is divided into upper and lower portions A and C where the core 7 is not present and an intermediate portion B where the core is present, the rise of the molten metal at the respective portions A to C. FIG. 3 shows a speed control chart. As shown in FIG. 3, in the middle part B where the core is present, the rising speed of the molten metal in the cavity 10 is increased, but in the parts A and C before and after that, the rising of the molten metal in the cavity 10 is performed. The speed is slow.

キャビティ10の中のうちで、中子7が存在する部分Bは、中子7が存在しない部分A、Cに比較して上昇する溶融金属の流路断面積、すなわち平面積が狭い。そのため溶融金属が鋳型4や中子7から熱を奪われやすく、溶融金属の流動性が失われやすい。また凝固しやすいため、金属の中に空隙や気泡を残しやすい。そのため、この部分Bで溶融金属の上昇速度を速くし、溶融金属の凝固を防止すると共に、空隙や気泡を残さず放出しやすくする。   Among the cavities 10, the portion B where the core 7 is present has a narrow channel area of the molten metal, that is, a flat area, which is higher than the portions A and C where the core 7 does not exist. For this reason, the molten metal tends to lose heat from the mold 4 and the core 7 and the fluidity of the molten metal is easily lost. Moreover, since it is easy to solidify, it is easy to leave voids and bubbles in the metal. Therefore, in this part B, the rising speed of the molten metal is increased to prevent solidification of the molten metal, and it is easy to discharge without leaving voids or bubbles.

キャビティ10内の中子7が存在しない部分A、Cについては、溶融金属の流路断面積が比較的広いため、溶融金属の流動性が失われにくい。しかしこの部分で溶融金属の上昇速度を速くすると、部分Aにおいては、溶融金属が中子7の存在する部分Bに達した時に、部分Cついては部分Bを通過したとき溶融金属の吹き上がりが生じやすい。そこで、この中子7が存在しない部分A、Cについては、溶融金属の上昇速度を遅くする。
以上のような溶融金属の充填タイムチャートを図3に示す。図3では、タイムチャートを(A)と(B)の2例示している。
In the portions A and C where the core 7 does not exist in the cavity 10, the flow path of the molten metal is relatively wide, so that the fluidity of the molten metal is not easily lost. However, when the rising speed of the molten metal is increased in this portion, in the portion A, when the molten metal reaches the portion B where the core 7 exists, the molten metal blows up when the portion C passes through the portion B. Cheap. Therefore, for the portions A and C where the core 7 does not exist, the rising speed of the molten metal is slowed.
FIG. 3 shows a molten metal filling time chart as described above. In FIG. 3, two time charts (A) and (B) are illustrated.

図4は密閉炉1に収納した溶融金属をストーク8’を通して湯溜め12に送り、この湯溜め12から鋳型4のキャビティ10内に充填する実施例である。ストーク(ダクト)8‘の中間部の外側に溶融金属電磁ポンプの誘導子14を設け、これに対応してストーク8’の中に誘導子14で発生した磁界の磁路を形成するためのコア15を配置している。誘導子14に三相電流を通電し、これにより誘導子14とコア15との間で移動磁界を発生させて、ストーク8‘の中の溶融金属に上方の推力を与え、溶融金属を鋳型4のキャビティ10内に充填する。   FIG. 4 shows an embodiment in which the molten metal stored in the closed furnace 1 is sent to the water reservoir 12 through the stalk 8 ′ and filled into the cavity 10 of the mold 4 from the water reservoir 12. A core for forming a magnetic path of a magnetic field generated by the inductor 14 in the stalk 8 ′ corresponding to the inductor 14 of the molten metal electromagnetic pump provided outside the intermediate portion of the stalk (duct) 8 ′. 15 is arranged. A three-phase current is applied to the inductor 14, thereby generating a moving magnetic field between the inductor 14 and the core 15, giving an upward thrust to the molten metal in the stalk 8 ′, and applying the molten metal to the mold 4. The cavity 10 is filled.

その他の構成は基本的に図1により前述した実施例と同じであり、同じ部分は同じ符合で示している。この実施例でも前述したように、中子が存在する中間の部分Bでキャビティ10内での溶融金属の上昇速度を速くし、その前後の部分A、Cではキャビティ10内での溶融金属の上昇速度を遅くする。   Other configurations are basically the same as those of the embodiment described above with reference to FIG. 1, and the same portions are denoted by the same reference numerals. Also in this embodiment, as described above, the rising speed of the molten metal in the cavity 10 is increased in the intermediate part B where the core exists, and the rising of the molten metal in the cavity 10 in the parts A and C before and after that. Reduce the speed.

本発明は、加熱した鋳型のキャビティに溶融金属を低圧で充填し、この溶融金属を鋳型と共に冷却して硬化させて成型する低圧鋳造の分野に適用することが出来る。特に成型時の充填密度が均一で内部の空洞が少ない精度の高い鋳造品をすることが出来る低圧鋳造装置と方法として適用することが出来る。   The present invention can be applied to the field of low-pressure casting in which molten metal is filled in a cavity of a heated mold at a low pressure, and the molten metal is cooled and cured together with the mold. In particular, the present invention can be applied as a low-pressure casting apparatus and method capable of producing a cast product having a uniform filling density at the time of molding and a small number of internal cavities and high accuracy.

4 鋳型
7 鋳型の中子
10 鋳型のキャビティ
14 誘導子
17 レベル計
21 制御器
4 Mold 7 Mold core 10 Mold cavity 14 Inductor 17 Level meter 21 Controller

Claims (2)

ストーク8内の溶融金属に推力を与えて同溶融金属を供給し、この溶融金属を鋳型4のキャビティ10に低圧充填した後、この鋳型4のキャビティ10内で溶融金属を冷却、凝固させて鋳造品を成型する低圧鋳造装置において、ストーク8内の溶融金属を押し上げて鋳型4のキャビティ10の中に溶融金属を充填する誘導子14と、この誘導子14によりキャビティ10の中に充填される溶融金属のレベルを検知するレベル計17と、このレベル計17により計測される溶融金属のレベルにより、キャビティ10内の流路断面積が比較的広い部分で溶融金属の上昇速度を遅くし、流路断面積が比較的狭い部分で溶融金属の上昇速度を速くするよう制御する制御手段と繰り返しその制御パターンを記憶して制御を繰り返す制御手段を有することを特徴とする低圧鋳造装置。 A thrust is applied to the molten metal in the stalk 8 to supply the molten metal, and the molten metal is filled into the cavity 10 of the mold 4 at a low pressure, and then the molten metal is cooled and solidified in the cavity 10 of the mold 4 to be cast. In a low-pressure casting apparatus for molding a product, an inductor 14 that pushes up the molten metal in the stalk 8 to fill the cavity 10 of the mold 4 with the molten metal, and a melt that is filled into the cavity 10 by the inductor 14. The level meter 17 that detects the level of the metal and the level of the molten metal measured by the level meter 17 slows the rising speed of the molten metal at a portion where the cross-sectional area of the channel in the cavity 10 is relatively wide. It has a control means for controlling the rising speed of the molten metal at a relatively small cross-sectional area and a control means for repeatedly storing the control pattern and repeating the control. Low-pressure casting apparatus according to claim. ストーク8内の溶融金属に推力を与えて同溶融金属を供給し、溶融金属を鋳型4のキャビティ10に低圧充填した後、この鋳型4のキャビティ10内で溶融金属を冷却、凝固させて鋳造品を成型する低圧鋳造方法において、誘導子14によりストーク8内の溶融金属を押し上げて鋳型4のキャビティ10の中に溶融金属を充填しながら、キャビティ10の中に充填される溶融金属のレベルをレベル計17で検知し、このレベル計17により計測される溶融金属のレベルにより、キャビティ10内の流路断面積が比較的広い部分で溶融金属の上昇速度を遅くし、流路断面積が比較的狭い部分で溶融金属の上昇速度を速くするよう制御することを特徴とする低圧鋳造方法。 A thrust is applied to the molten metal in the stalk 8 to supply the molten metal, and the molten metal is filled into the cavity 10 of the mold 4 at a low pressure, and then the molten metal is cooled and solidified in the cavity 10 of the mold 4 to be cast. In the low-pressure casting method, the molten metal in the stalk 8 is pushed up by the inductor 14 to fill the molten metal in the cavity 10 of the mold 4, and the level of the molten metal filled in the cavity 10 is set to a level. According to the level of the molten metal detected by the total meter 17 and measured by the level meter 17, the rising speed of the molten metal is slowed at a portion where the flow channel cross-sectional area in the cavity 10 is relatively wide, and the flow channel cross-sectional area is relatively A low-pressure casting method characterized by controlling to increase the rising speed of molten metal in a narrow portion.
JP2010258978A 2010-11-19 2010-11-19 Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method Pending JP2012106277A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010258978A JP2012106277A (en) 2010-11-19 2010-11-19 Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010258978A JP2012106277A (en) 2010-11-19 2010-11-19 Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012106277A true JP2012106277A (en) 2012-06-07

Family

ID=46492488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010258978A Pending JP2012106277A (en) 2010-11-19 2010-11-19 Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012106277A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016043356A (en) * 2014-08-19 2016-04-04 宇部興産機械株式会社 Casting apparatus
JP2016078064A (en) * 2014-10-15 2016-05-16 助川電気工業株式会社 Vacuum casting equipment and vacuum casting method
JP2017001077A (en) * 2015-06-15 2017-01-05 助川電気工業株式会社 Electromagnetic pump for molten metal water heater
CN108838372A (en) * 2018-07-26 2018-11-20 哈尔滨工业大学 Large ship copper alloy propeller propeller hub counter-pressure casting forms non-linear pressure method
CN110355347A (en) * 2019-08-07 2019-10-22 南通爱尔思轻合金精密成型有限公司 A kind of aluminium alloy castings low pressure casting processes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08332563A (en) * 1995-06-06 1996-12-17 Ebisu:Kk Casting method and apparatus using electromagnetic force
JP2002346732A (en) * 2001-05-28 2002-12-04 Sukegawa Electric Co Ltd Electrostatic level meter for casting, and method and device for casting using the same
JP2004082177A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Sukegawa Electric Co Ltd Casting unit and casting process

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08332563A (en) * 1995-06-06 1996-12-17 Ebisu:Kk Casting method and apparatus using electromagnetic force
JP2002346732A (en) * 2001-05-28 2002-12-04 Sukegawa Electric Co Ltd Electrostatic level meter for casting, and method and device for casting using the same
JP2004082177A (en) * 2002-08-28 2004-03-18 Sukegawa Electric Co Ltd Casting unit and casting process

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016043356A (en) * 2014-08-19 2016-04-04 宇部興産機械株式会社 Casting apparatus
JP2016078064A (en) * 2014-10-15 2016-05-16 助川電気工業株式会社 Vacuum casting equipment and vacuum casting method
JP2017001077A (en) * 2015-06-15 2017-01-05 助川電気工業株式会社 Electromagnetic pump for molten metal water heater
CN108838372A (en) * 2018-07-26 2018-11-20 哈尔滨工业大学 Large ship copper alloy propeller propeller hub counter-pressure casting forms non-linear pressure method
CN110355347A (en) * 2019-08-07 2019-10-22 南通爱尔思轻合金精密成型有限公司 A kind of aluminium alloy castings low pressure casting processes
CN110355347B (en) * 2019-08-07 2024-05-03 南通爱尔思轻合金精密成型有限公司 Low-pressure casting method for aluminum alloy castings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101934363B (en) Lower-pressure casting type high-pressure solidification molding system by using magnesium alloy hub electromagnetic pump
JP2012106277A (en) Low-pressure casting apparatus and low-pressure casting method
US10471498B2 (en) Production method of castings and gas-permeable casting mold
CN105073304B (en) Tilting gravity casting device
US10688555B2 (en) Method and casting mould for the manufacture of cast parts, in particular cylinder blocks and cylinder heads, with a functional feeder connection
CN201791950U (en) Low-pressure filling and high-pressure solidifying molding system for magnesium alloy hub electromagnetic pump
CN108941513A (en) Metallic pressure conveys shell moulded casting method
KR20160147716A (en) Forming a composite component
JP4966354B2 (en) Casting equipment
CN107716900B (en) Motor casing low-pressure casting layered water cooling process
CN105817582A (en) Investment casting gate stick
JP6324532B2 (en) Automatic pouring apparatus having automatic pressure function and automatic pouring method
JP2011016139A (en) Casting apparatus
US6698494B1 (en) Casting method and apparatus
JP2011016166A (en) Casting apparatus
JP5397897B2 (en) Casting equipment
JP2003311389A (en) Method for casting metal and casting apparatus used therefor
JPH08141731A (en) Casting method and casting device
JP2011016163A (en) Casting apparatus
CN205732832U (en) A kind of model casting gate stick
JP4955739B2 (en) Casting equipment
KR101175642B1 (en) Simulater for forming mold slag film layer
RU2026147C1 (en) Apparatus for casting with solidification under pressure
JP6989948B2 (en) Drawing structure of casting dies and casting equipment equipped with it
KR20220097797A (en) Sleeve for die casting machine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121031

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121217

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130204