JPS60130461A - Pressure casting method - Google Patents
Pressure casting methodInfo
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は加圧鋳造装置に関するものであって、特に高
い生産性が得られると共に、安価に提供することのでき
る加圧鋳造装置に係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pressure casting apparatus, and more particularly to a pressure casting apparatus that can achieve high productivity and can be provided at low cost.
アルミニウム合金等を、金型を用いて鋳造することは公
知であるが、この場合、鋳物に発生ずるブローホールや
ポロシティ等の鋳造欠陥を防止すると共に、押湯体積を
減少させて鋳物歩留を向上する目的で、加圧鋳造法が採
用されることがある。It is well known to cast aluminum alloys etc. using metal molds, but in this case, it is possible to prevent casting defects such as blowholes and porosity that occur in castings, and to reduce the feeder volume to improve casting yield. For the purpose of improving the quality, pressure casting method is sometimes adopted.
この加圧鋳造法は、凝固過程にある溶湯を圧気によって
加圧する鋳造法であるが、この鋳造法において従来より
用いられている装置は、第1図に示すように、圧力容器
1内に鋳型2を配置して、送気孔3から圧気を容器1内
へと導き、溶湯を加圧するようにしたものである。This pressure casting method is a casting method in which the molten metal in the solidification process is pressurized by pressurized air, and the equipment conventionally used in this casting method is as shown in FIG. 2 is arranged to guide pressurized air into the container 1 from the air supply hole 3 to pressurize the molten metal.
ところで上記した装置を用いて鋳造を行うに際しては、
圧力容器1の外側で鋳型2を準備しておき、準備された
鋳型2を容器1内へと搬入し、次いで溶湯を注ぎ、その
後で圧力容器1の上蓋4を固定して圧気の供給を開始し
、溶湯の凝固後は上記とは逆の過程を経て鋳物を取り出
すという各作業を行う必要があり、このため多くの手数
を必要としている。したがって、製造される鋳物の品質
は向上するものの、製造コストが高くなり、この結果、
上記加圧鋳造法は試験的には実施されているが、量産ラ
インに導入されるまでには至っていないのが実情である
。By the way, when performing casting using the above-mentioned device,
A mold 2 is prepared outside the pressure vessel 1, the prepared mold 2 is carried into the vessel 1, molten metal is poured in, and then the top cover 4 of the pressure vessel 1 is fixed and supply of pressurized air is started. However, after the molten metal has solidified, it is necessary to take out the casting through a process reverse to that described above, which requires a lot of work. Therefore, although the quality of the produced castings improves, the production cost increases, and as a result,
Although the pressure casting method described above has been carried out on a trial basis, the reality is that it has not yet been introduced into mass production lines.
この発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は、上
記のような加圧鋳造法を高能率に行えると共に、安価に
製造することのできる加圧鋳造装置を提供することにあ
る。This invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a pressure casting apparatus that can perform the pressure casting method described above with high efficiency and can be manufactured at low cost.
上記目的に沿うこの発明の加圧鋳造装置は、上方に開口
した開口部を有する金型と、この開口部を覆うと共にそ
の上部に加圧室を形成するための加圧蓋と、上記加圧室
内に圧気を供給するための給気手段と、上記加圧蓋を金
型に対して保持するための保持手段とを有することを特
徴とするものとなる。The pressure casting apparatus of the present invention, which achieves the above object, includes a mold having an opening that opens upward, a pressure lid that covers the opening and forms a pressure chamber in the upper part, and It is characterized by having an air supply means for supplying pressurized air into the room, and a holding means for holding the pressurizing lid to the mold.
上記の結果、金型上に加圧蓋を載置すると共に、保持手
段にて保持し、加圧室内に圧気を導くだけで加圧鋳造が
行え、従来装置において必要とされていた容器内への搬
入出及び容器蓋の取付、取外しの各作業が不要となるの
で、きわめて高能率に鋳造作業を行うことが可能となる
。また、従来装置のように大型の圧力容器を必要とする
訳ではなく、小さな加圧室を構成するだけでよいので、
装置としてはコンパクトなものとなり、そのため安価に
製造することが可能となる。As a result of the above, pressurized casting can be performed by simply placing a pressurizing lid on the mold, holding it with a holding means, and introducing pressurized air into the pressurizing chamber, which was required in conventional equipment. This eliminates the need for loading and unloading containers and attaching and removing container lids, making it possible to carry out casting operations with extremely high efficiency. In addition, unlike conventional equipment, a large pressure vessel is not required, and only a small pressurized chamber is required.
The device is compact and therefore can be manufactured at low cost.
次ぎに、この発明の加圧鋳造装置の具体的な実施例につ
き、図面を参照しつつ詳細に説明する。Next, specific embodiments of the pressure casting apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第2図において、11は複数個(図の場合は2つ〉に分
割構成された金型であって、この金型11内部には、製
品用凹部12と、この製品用凹部12に連なると共に、
金型11の上面に開口する押し湯部13とが形成されて
いる。なお、この押し湯部13は、鋳込後は押し湯を保
持する部分となる訳であるが、注湯時には湯口ともなる
部分である。14は加圧蓋であって、下方に開口した箱
形の形状となされており、この加圧蓋14を上記金型1
1の上面に載置した際に、上記押し湯部13の開口部を
覆うと共に、この開口部の上部に加圧室15を形成し得
るようなされている。上記加圧蓋14の下縁、すなわち
金型11の上面に接触する部分にはパツキン14aが取
着されており、上記加圧室15内の気密性を保持し得る
ようなされている。また上記加圧蓋14の上部には、給
気孔16と、排気孔17とがそれぞれ穿設されており、
上記給気孔16はパイプ18を介して、給気手段たるコ
ンプレッサ19に接続されている。一方上記排気孔17
は、パイプ2oを介して真空ポンプ21へと接続される
訳であるが、その途中には、比較的大きな容積を有する
真空タンク22が介設されている。なお、上記各パイプ
18.2゜には、それぞれ開閉用のバルブ23.24が
介設されている。In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a mold that is divided into a plurality of parts (in the case of the figure, two parts). ,
A riser portion 13 that opens on the upper surface of the mold 11 is formed. The riser portion 13 serves as a portion for holding the riser after pouring, but also serves as a sprue during pouring. Reference numeral 14 denotes a pressurizing lid, which has a box-like shape with a downward opening.
When placed on the upper surface of 1, it covers the opening of the feeder section 13 and forms a pressurizing chamber 15 above the opening. A packing 14a is attached to the lower edge of the pressurizing lid 14, that is, the portion that contacts the upper surface of the mold 11, so as to maintain airtightness within the pressurizing chamber 15. Further, an air supply hole 16 and an exhaust hole 17 are provided in the upper part of the pressurizing lid 14, respectively.
The air supply hole 16 is connected via a pipe 18 to a compressor 19 serving as an air supply means. On the other hand, the exhaust hole 17
is connected to a vacuum pump 21 via a pipe 2o, and a vacuum tank 22 having a relatively large volume is interposed in the middle thereof. Incidentally, each pipe 18.2° is provided with a valve 23.24 for opening and closing, respectively.
25は保持手段としての油圧シリンダであって、この油
圧シリンダ25の底部が上部壁面27に取着され、一方
そのロンド28の先端部が上記加圧蓋14の上部にそれ
ぞれ接続され、この結果、油圧シリンダ25の作用によ
って加圧M14を上下方向に移動可能にすると共に、加
圧室15内に圧気を導入した際に、加圧蓋14が金型]
1の上面から離反しないように保持し得るようなされて
いる。Reference numeral 25 denotes a hydraulic cylinder as a holding means, and the bottom of this hydraulic cylinder 25 is attached to the upper wall surface 27, while the tips of its ronds 28 are respectively connected to the upper part of the pressurizing lid 14. As a result, The pressurizing lid 14 is made movable in the vertical direction by the action of the hydraulic cylinder 25, and when pressurized air is introduced into the pressurizing chamber 15, the pressurizing lid 14 closes to the mold]
1 so as not to separate from the upper surface thereof.
次ぎに上記した装置を用いて加圧鋳造を行う場合の手順
について、第3図に基づいて説明する。Next, the procedure for performing pressure casting using the above-mentioned apparatus will be explained based on FIG. 3.
まず、金型11を型締めして押し湯部13がら溶湯を注
湯し、金型11を加圧蓋14の下方の位置に移動させる
と共に、油圧シリンダ25を作動させて加圧蓋14を下
降させ、金型11の上部開口部(押し湯部)を覆う。次
いで、/8湯が鋳肌に接触する部分に凝固殻が形成され
るに至る所定の時間(例えば、アルミニウム合金では9
0秒程度)が経過した後に、パルプ24を開放する。こ
の際、真空ポンプ21によって高い真空度に保持されて
いる真空タンク22と加圧室15内とが連通し、加圧室
15内の空気が真空タンク22内へ吸引されて加圧室1
5が減圧され、またこれとともに真空ポンプ21と加圧
室15とが連通ずることによって、加圧室15は真空ポ
ンプ21によってさらに減圧される。このように加圧室
15内を、加圧に先立って減圧するのは、中子や溶湯か
ら発生するガスを積極的に除去するためである。このた
め加圧室15内は、200mb以下、好ましくは100
mb程度に減圧する。そして、次の加圧工程を考慮して
、溶湯の凝固があまり進行しないうちに減圧を停止する
。この減圧時間は、溶湯の種類、製品の寸法等によって
大きく影響を受けるため、一義的に定めることは不可能
であるが、例えばアルミニウム合金を用いて単車用のシ
リンダブロックを製造する際には、30秒程度である。First, the mold 11 is clamped, molten metal is poured into the feeder section 13, the mold 11 is moved to a position below the pressure lid 14, and the hydraulic cylinder 25 is operated to close the pressure lid 14. It is lowered to cover the upper opening (boiler part) of the mold 11. Next, a predetermined period of time (for example, in the case of an aluminum alloy, a solidified shell is formed at the part where the /8 hot water contacts the casting surface).
After approximately 0 seconds have elapsed, the pulp 24 is released. At this time, the vacuum tank 22 maintained at a high degree of vacuum by the vacuum pump 21 and the inside of the pressurizing chamber 15 communicate with each other, and the air inside the pressurizing chamber 15 is sucked into the vacuum tank 22 and the pressurizing chamber 1
5 is depressurized, and at the same time, the vacuum pump 21 and the pressurizing chamber 15 communicate with each other, so that the pressurizing chamber 15 is further depressurized by the vacuum pump 21. The reason for reducing the pressure in the pressurizing chamber 15 prior to pressurizing in this way is to actively remove gas generated from the core and molten metal. Therefore, the inside of the pressurizing chamber 15 is 200 mb or less, preferably 100 mb or less.
Reduce the pressure to about mb. Then, in consideration of the next pressurization process, the depressurization is stopped before the solidification of the molten metal progresses much. This depressurization time is greatly affected by the type of molten metal, the dimensions of the product, etc., so it is impossible to define it unambiguously. However, for example, when manufacturing cylinder blocks for motorcycles using aluminum alloy, It takes about 30 seconds.
なお上記においては、鋳物表面に凝固殻が形成された後
に減圧を開始するようにしているが、これは減圧時期が
早すぎる場合には、金型11の合わせ面から、溶湯内へ
と至るリークが発生することがあり、この現象を防止す
るためである。次いで、バルブ24を閉じると共に、他
方のバルブ23を開いて、コンプレッサ19から圧気を
加圧室15内へと導き、加圧室15内を昇圧する。この
ように加圧室15内を昇圧するのは、溶湯の凝固過程に
おいて生ずるブローホールやポロシティ等の鋳造欠陥を
防止するためである。この際に必要な圧力は、例えばア
ルミニウム合金の場合には1500〜3000mb (
ゲージ圧=500〜2000mb)程度である。そして
78mの凝固が完了すると、加圧室15内を大気圧へと
戻し、加圧蓋14を上昇させ、金型11を移動して、金
型11を分割し、製品鋳物を取り出すことによって一連
の鋳造作業を終了する。Note that in the above, depressurization is started after a solidified shell is formed on the surface of the casting, but if the depressurization timing is too early, leakage may occur from the mating surfaces of the mold 11 into the molten metal. This is to prevent this phenomenon. Next, the valve 24 is closed, and the other valve 23 is opened to guide pressurized air from the compressor 19 into the pressurizing chamber 15, thereby raising the pressure inside the pressurizing chamber 15. The reason for increasing the pressure in the pressurizing chamber 15 in this way is to prevent casting defects such as blowholes and porosity that occur during the solidification process of the molten metal. The pressure required at this time is, for example, 1500 to 3000 mb (in the case of aluminum alloy).
The gauge pressure is approximately 500 to 2000 mb). When 78 m of solidification is completed, the inside of the pressurizing chamber 15 is returned to atmospheric pressure, the pressurizing lid 14 is raised, the mold 11 is moved, the mold 11 is divided, and the product casting is taken out. Completed casting work.
上記した加圧鋳造装置においては、従来装置のように圧
力容器内への搬入比及び容器蓋の取付、取外し等の作業
を行う必要がなく、金型を加圧蓋14下方の位置に移動
させるだけの簡単な作業で加圧鋳造を行うことが可能と
なるので、人手をさほど必要とせず、したがって作業能
率を向上することができる。また、小さな加圧室を構成
するだけでよいため、その装置を安価に製造することが
可能となる。しかも、上記のように加圧室15内を減圧
するための排気手段を設け、加圧に先立って溶湯を脱ガ
スするようにした場合には、より一層品質の安定した鋳
物を製造することが可能となる。In the pressure casting apparatus described above, there is no need to perform operations such as loading the pressure vessel into the pressure vessel and attaching and removing the vessel lid, unlike the conventional apparatus, and the mold is moved to a position below the pressure lid 14. Since pressure casting can be performed with a simple operation, it does not require much manpower, and therefore work efficiency can be improved. Furthermore, since it is only necessary to configure a small pressurizing chamber, the device can be manufactured at low cost. Moreover, if an exhaust means is provided to reduce the pressure inside the pressurizing chamber 15 as described above and the molten metal is degassed before pressurizing, it is possible to manufacture castings with even more stable quality. It becomes possible.
以上にこの発明の加圧鋳造装置の一実施例の説明をした
が、この発明の加圧鋳造装置は上記実施例に限定される
ものではなく、種々変更して実施することが可能である
。例えば上記においては、加圧室内を減圧するための排
気手段を用いているが、中子を用いる必要がないため、
ガスの発生があまりないような場合には、この排気手段
を省略して実施することが可能である。また、上記にお
いては、加圧蓋を金型に対して保持するための保持手段
として、油圧シリンダを用いているが、要は加圧中に加
圧蓋を保持し得るものであれば良い訳であり、そのため
エアシリンダ、てこ等を利用した他の構造等の種々の手
段を採用することができる。また給気手段についても上
記と同様であり、他の任意の手段を採用することが可能
である。Although one embodiment of the pressure casting apparatus of the present invention has been described above, the pressure casting apparatus of the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, in the above example, an exhaust means is used to reduce the pressure inside the pressurized chamber, but since there is no need to use a core,
If gas is not generated much, it is possible to omit this exhaust means. Additionally, in the above, a hydraulic cylinder is used as the holding means for holding the pressurizing lid against the mold, but the point is that any device that can hold the pressurizing lid during pressurization is sufficient. Therefore, various means such as air cylinders, other structures using levers, etc. can be employed. Further, the air supply means is the same as described above, and any other arbitrary means may be employed.
この発明の加圧鋳造装置は上記のように構成されたもの
であり、したがってこの発明の加圧鋳造装置によれば、
金型上に加圧蓋を載置すると共に、保持手段にて保持し
、加圧室内に圧気を導くだけで加圧鋳造が行え、従来装
置において必要とされていた容器内への搬入比及び容器
蓋の取付、取外し等の各作業が不要となるので、きわめ
て高能率に鋳造作業を行うことが可能となる。また、従
来装置のように大型の圧力容器を必要とする訳ではなく
、小さな加圧室を構成するだけでよいので、装置として
はコンパクトなものとなり、そのため安価に製造するこ
とが可能となる。The pressure casting apparatus of this invention is configured as described above, and therefore, according to the pressure casting apparatus of this invention,
Pressure casting can be performed simply by placing a pressurization lid on the mold, holding it with a holding means, and introducing pressurized air into the pressurization chamber. Since various operations such as attaching and removing the container lid are not necessary, it becomes possible to carry out casting operations with extremely high efficiency. Further, unlike conventional devices, a large pressure vessel is not required, and only a small pressurizing chamber is required, so the device is compact and can be manufactured at low cost.
第1図は従来の加圧鋳造装置の一例を示す説明図、第2
図はこの発明の加圧鋳造装置の一実施例の説明図、第3
図は上記装置を用いて鋳造を行う際の加圧室内の圧力推
移を模式的に示すグラフである。
11・・・金型、14・・・加圧蓋、15・・・加圧室
、19・・・コンプレッサ、25・・・油圧シリンダ。
特許出願人 川崎重工業株式会社Figure 1 is an explanatory diagram showing an example of a conventional pressure casting device, Figure 2 is an explanatory diagram showing an example of a conventional pressure casting device.
The figure is an explanatory diagram of one embodiment of the pressure casting apparatus of the present invention, and the third
The figure is a graph schematically showing the pressure transition in the pressurizing chamber when casting is performed using the above-mentioned apparatus. 11... Mold, 14... Pressurizing lid, 15... Pressurizing chamber, 19... Compressor, 25... Hydraulic cylinder. Patent applicant: Kawasaki Heavy Industries, Ltd.
Claims (1)
を覆うと共にその上部に加圧室を形成するための加圧蓋
と、上記加圧室内に圧気を供給するための給気手段と、
上記加圧蓋を金型に対して保持するための保持手段とを
有することを特徴とする加圧鋳造装置。1. A mold having an upwardly opening opening, a pressurizing lid for covering this opening and forming a pressurizing chamber above it, and an air supply means for supplying pressurized air into the pressurizing chamber. and,
A pressure casting apparatus comprising: a holding means for holding the pressure lid against the mold.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23744283A JPS60130461A (en) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | Pressure casting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23744283A JPS60130461A (en) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | Pressure casting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60130461A true JPS60130461A (en) | 1985-07-11 |
Family
ID=17015414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23744283A Pending JPS60130461A (en) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | Pressure casting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60130461A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5301739A (en) * | 1992-06-30 | 1994-04-12 | Cook Arnold J | Method for casting and densification |
EP1695777A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-30 | Senator Technology GmbH | Casting apparatus and method |
KR20230094559A (en) * | 2021-12-21 | 2023-06-28 | 대명산업기술 (주) | A system for low-pressure casting based on vacuum forming and pressurization, and a casting method using the same |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP23744283A patent/JPS60130461A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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