(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス排出通路及び該ガス排出通路の近傍に設けられたガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を備えた金型キャビテイを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型と、前記金型キャビテイ内へ溶湯を下方から供給充填する鋳込手段と、該鋳込手段により金型キャビテイ内に鋳込まれた溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段と、閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段とを備えた竪型鋳造装置であって、
前記金型キャビテイが、キャビテイ製品部とキャビテイ湯溜部とを備え、該キャビテイ湯溜部が溶湯流入ゲートの上方に位置するキャビテイ第１湯溜部と、前記キャビテイ製品部のキャビテイ第１湯溜部と反対側の端部近傍上方に位置する１又は２以上のキャビテイ第２湯溜部とからなることを特徴とする竪型鋳造装置。
【請求項２】
ガス排出通路及び該ガス排出通路の近傍に設けられたガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を備えた金型キャビテイを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型と、前記金型キャビテイ内へ溶湯を下方から供給充填する鋳込手段と、該鋳込手段により金型キャビテイ内に鋳込まれた溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段と、閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段とを備えた竪型鋳造装置であって、
前記固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段が、円形溶湯流入ゲートを開閉することができる閉塞ピンを備え、該閉塞ピンの円形溶湯流入ゲートへの挿入部の直径が円形溶湯流入ゲート内径よりもわずかに小さく構成されており、また前記円形溶湯流入ゲート内径が固定金型の下側に配設された鋳込用ストークの内径よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする竪型鋳造装置。
【請求項３】
閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段が、(１) キャビテイ第１湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に配設され、その中心に閉塞ピンを摺動自在に設けている加圧ステム、及び／又は(２) キャビテイ第２湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に配設された、１若しくは２以上の加圧ピンを備えていることを特徴とする請求項１記載の竪型鋳造装置。
【請求項４】
加圧ステム及び閉塞ピンが円形溶湯流入ゲート上部の可動金型に配設され、これらを上昇させた状態で形成される円形のキャビテイ第１湯溜部の入口の直径を円形溶湯流入ゲートの直径の１．４倍よりも大きくし、加圧ステム及び閉塞ピンの上昇限におけるキャビテイ第１湯溜部の天井の高さを円形溶湯流入ゲートから噴出する溶湯噴流の高さよりも１０ｍｍ以上高くなるように構成したことを特徴とする請求項３記載の竪型鋳造装置。
【請求項５】
金型キャビテイ内へ溶湯を下方から充填する鋳込手段が、金型キャビテイ内のガスを真空吸引することによって、固定金型の下側に設けられた鋳込用ストークを通じて、下方の溶湯保持炉から溶湯を真空吸引充填する真空吸引機構を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の竪型鋳造装置。
【請求項６】
ガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙が、加圧手段に近接して設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の竪型鋳造装置。
【請求項７】
加圧手段に近接して設けられているガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙が、加圧ステム及び／又は加圧ピンの外周面と可動金型内周面との間に形成されるガス排出空隙又はガス排出溝を介してガス排出孔に連通していることを特徴とする請求項６記載の竪型鋳造装置。
【請求項８】
加圧ステム及び／又は加圧ピンと同芯に設けられ、加圧ステム及び／又は加圧ピンの直径よりも１〜５mm大きい内径で１０〜４０mm程度の深さを有する溶湯凝固ゾーン用空隙と、ガス排出空隙が加圧ステム及び／若しくは加圧ピンと同芯に設けられ、加圧ステム及び／若しくは加圧ピンの直径より０．４〜１．０mm大きい内径のガス排出空隙、又は加圧ステム及び／若しくは加圧ピンの外周面に軸線状に伸びたガス排出溝とを備えたことを特徴とする請求項７記載の竪型鋳造装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか記載の竪型鋳造装置を用いて、溶湯保持炉からストークを通じて溶湯を金型のキャビテイ内へ鋳込み、溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぎ、その後金型キャビテイ内の溶湯を加圧して、凝固時にひけ巣の発生がなくかつガスの巻込みのない鋳造品を鋳造することを特徴とする堅型鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凝固時にひけ巣の発生がなくかつガスの巻込みのないアルミニウム合金等の鋳造品を鋳造することができる、金型キャビテイ内へ溶湯を下から充填、特に真空吸引充填する堅型鋳造装置やそれを用いた堅型鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軽合金製品等の鋳造品、特に強度が必要とされる部品等を鋳造する場合、溶湯鋳込時におけるガスの巻込みを防止するため、堅型ダイカストマシンが一般的に使用されている。例えば、自動車用アルミホイール等を製造する方法については、特公平３−４２９７号公報に記載されているように、金型キャビテイ内へ溶湯を導入するためのスリーブ径より小さい径の溶湯流入ゲート、該ゲート内径よりわずかに小さい径の加圧ピンを用いた鋳造方法は既に知られているが、溶湯凝固時に発生するひけ巣を充分に防止することができない上に、酸化物の混入、ガスの巻込みに対しても必ずしも充分に防止しうるものではなかった。
【０００３】
本発明者は、一般的な部品を鋳造する場合の酸化物の混入やガスの巻き込みを防止する竪型鋳込み方法として、下側の固定金型と上側の可動金型と固定金型の下側において射出装置を設け、固定金型に鋳込スリーブの内径よりも小径の縦方向の円形ゲートを設け、円形ゲートへの挿入部の直径が円形ゲート内径よりもわずかに小さい径のピンを可動金型に摺動自在に設けてピンを円形ゲート内を昇降させ得るように設け、可動金型の円形ゲート上部に設けた円形の溜部の入口の直径を鋳込時に円形ゲートから噴出する溶湯噴流の直径よりも大きく、溜部の天井高さを前記溶湯噴流の到達高さよりも高くした堅型鋳込装置を用いて、溶湯を金型のキャビテイ内へ鋳込み、溶湯がキャビテイ内を充填したらピンを突出させて押湯作用を行わせる方法を提案した（特開平１０−１４６６６３号公報）。この方法は、酸化物の混入やガスの巻き込みあるいは溶湯凝固時に発生するひけ巣をある程度防止しうる点では優れているといえるものの、ガスの巻き込みや溶湯凝固時に発生するひけ巣を充分に防止する点で全く問題がないとはいえなかった。
【０００４】
また、上記特公平３−４２９７号公報や特開平１０−１４６６６３号公報に記載の鋳込み方法は、いずれも高圧鋳込みのために大きい射出力及び型締力を必要とし、コストの高い設備が必要とされていた。他方、低設備コストの鋳込み方法としては低圧鋳造方法や真空吸引鋳造方法（特開昭５８−５５１６６号公報、特開平５−２１２５２８号公報、特開平６−１８２５２０号公報、特開平７−３２１２５号公報、特開平９−５７４２２号公報）が知られているが、酸化物の混入やガスの巻き込みあるいは凝固時に発生するひけ巣を充分に防止することができず、強度を必要とする鋳造品には適用されていなかった。また、例えば上記特開昭５８−５５１６６号公報には、湯槽上部空間を減圧にすると共に、エアベントバルブを介してキャビテイ内を減圧し、その後湯槽上部空間を加圧状態として溶湯をキャビテイ内に鋳込むという複雑な切替弁やバルブを用いる方法や、湯槽上部空間を減圧にすることにより、キャビテイ内のガスをストーク及び湯槽内を通して排気した後、湯槽上部空間を加圧状態として溶湯をキャビテイ内に鋳込むという複雑な切替弁やバルブを用いる上に溶湯にガスが混入する方法が開示されているように、キャビテイ内のガスを抜くために色々な方法が考案されているが、従来の鋳込み装置では稼動上のトラブルも多く、現在まで実用面において必ずしも満足できるものは存在しなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
堅型ダイカストマシンによる鋳造において、製品不良の原因となるスリーブに注湯された溶湯の表面にある酸化物、スリーブ内面で冷却されて発生するチル層すなわち凝固層の製品への混入を防止し、ゲート部におけるガスの巻込みを防止するとともに、凝固収縮によって発生するひけ巣を防止するためには、キャビテイ内のガスをほぼ完全に排出すると同時に、充分量の溶湯を有効に加圧して補充する必要がある。またその際、稼動運転中のトラブルを少なくするために実用上キャビテイの構造や鋳造装置全体の構造を簡単にする必要もある。本発明の課題は、キャビテイ内のガスをほぼ完全に排出すると同時に、閉塞されたキャビテイ内の溶湯を有効に加圧することができ、ひけ巣の発生がなくかつガスの巻込みのない鋳造品を鋳造するための、低コストでかつ構造が簡単な竪型鋳造装置及び該竪型鋳造装置を用いる竪型鋳造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意研究し、キャビテイ内のガスを排出することにより溶湯を鋳込み、ガス排出通路からガスを排出すると同時にガス排出通路に連設されている溶湯凝固ゾーン用空隙の先湯を凝固させるという簡単な手段で溶湯をキャビテイ内に閉じこめ、かかる閉塞状態の溶湯を複数箇所で圧力伝達距離を短くして有効に加圧すると、ひけ巣の発生がなくかつ酸化膜の混入及びガスの巻込みのない鋳造品を鋳造することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、ガス排出通路及び該ガス排出通路の近傍に設けられたガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を備えた金型キャビテイを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型と、前記金型キャビテイ内へ溶湯を下方から供給充填する鋳込手段と、該鋳込手段により金型キャビテイ内に鋳込まれた溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段と、閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段とを備えた竪型鋳造装置であって、前記金型キャビテイが、キャビテイ製品部とキャビテイ湯溜部とを備え、該キャビテイ湯溜部が溶湯流入ゲートの上方に位置するキャビテイ第１湯溜部と、前記キャビテイ製品部のキャビテイ第１湯溜部と反対側の端部近傍上方に位置する１又は２以上のキャビテイ第２湯溜部とからなることを特徴とする竪型鋳造装置（請求項１）や、ガス排出通路及び該ガス排出通路の近傍に設けられたガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を備えた金型キャビテイを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型と、前記金型キャビテイ内へ溶湯を下方から供給充填する鋳込手段と、該鋳込手段により金型キャビテイ内に鋳込まれた溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段と、閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段とを備えた竪型鋳造装置であって、前記固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段が、円形溶湯流入ゲートを開閉することができる閉塞ピンを備え、該閉塞ピンの円形溶湯流入ゲートへの挿入部の直径が円形溶湯流入ゲート内径よりもわずかに小さく構成されており、また前記円形溶湯流入ゲート内径が固定金型の下側に配設された鋳込用ストークの内径よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする竪型鋳造装置（請求項２）や、閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧する加圧手段が、(１) キャビテイ第１湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に配設され、その中心に閉塞ピンを摺動自在に設けている加圧ステム、及び／又は(２) キャビテイ第２湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に配設された、１若しくは２以上の加圧ピンを備えていることを特徴とする請求項１記載の竪型鋳造装置（請求項３）や、加圧ステム及び閉塞ピンが円形溶湯流入ゲート上部の可動金型に配設され、これらを上昇させた状態で形成される円形のキャビテイ第１湯溜部の入口の直径を円形溶湯流入ゲートの直径の１．４倍よりも大きくし、加圧ステム及び閉塞ピンの上昇限におけるキャビテイ第１湯溜部の天井の高さを円形溶湯流入ゲートから噴出する溶湯噴流の高さよりも１０ｍｍ以上高くなるように構成したことを特徴とする請求項３記載の竪型鋳造装置（請求項４）や、金型キャビテイ内へ溶湯を下方から充填する鋳込手段が、金型キャビテイ内のガスを真空吸引することによって、固定金型の下側に設けられた鋳込用ストークを通じて、下方の溶湯保持炉から溶湯を真空吸引充填する真空吸引機構を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の竪型鋳造装置（請求項５）や、ガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙が、加圧手段に近接して設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の竪型鋳造装置（請求項６）や、加圧手段に近接して設けられているガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙が、加圧ステム及び／又は加圧ピンの外周面と可動金型内周面との間に形成されるガス排出空隙又はガス排出溝を介してガス排出孔に連通していることを特徴とする請求項６記載の竪型鋳造装置（請求項７）や、加圧ステム及び／又は加圧ピンと同芯に設けられ、加圧ステム及び／又は加圧ピンの直径よりも１〜５mm大きい内径で１０〜４０mm程度の深さを有する溶湯凝固ゾーン用空隙と、ガス排出空隙が加圧ステム及び／若しくは加圧ピンと同芯に設けられ、加圧ステム及び／若しくは加圧ピンの直径より０．４〜１．０mm大きい内径のガス排出空隙、又は加圧ステム及び／若しくは加圧ピンの外周面に軸線状に伸びたガス排出溝とを備えたことを特徴とする請求項７記載の竪型鋳造装置（請求項８）に関する。
【０００８】
また本発明は、請求項１〜８のいずれか記載の竪型鋳造装置を用いて、溶湯保持炉からストークを通じて溶湯を金型のキャビテイ内へ鋳込み、溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぎ、その後金型キャビテイ内の溶湯を加圧して、凝固時にひけ巣の発生がなくかつガスの巻込みのない鋳造品を鋳造することを特徴とする堅型鋳造方法（請求項１０）に関する。なお、好ましい堅型鋳造方法としては、上記本発明の竪型鋳造装置を用いて、加圧ピンの後退位置で、金型キャビテイ内への溶湯の充填を開始し、先湯の流速をキャビテイ第２湯溜部で減速させ、ガス排出空隙又はガス排出溝を介して金型キャビテイ内のガスを排出させながら、溶湯凝固ゾーン用空隙の溶湯を冷却凝固させ、金型キャビテイ内に溶湯が充填密封された後、加圧ピンを前進させてキャビテイ第２湯溜部の溶湯を加圧する方法や、複数の溶湯凝固ゾーンに隣接するガス排出空隙又はガス排出溝から真空ガス抜きを行うことによってガスの巻き込みをより減少せしめると共に、加圧ステム及び複数の加圧ピンから溶湯を加圧することによって圧力伝達距離を短くする方法や、鋳造品が軽金属合金の鋳造品である方法を例示することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の竪型鋳造装置は、ガス排出通路を備えた金型キャビテイを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型と、該金型キャビテイ内へ溶湯を下方から供給充填することができる鋳込手段と、該鋳込手段により金型キャビテイ内に鋳込まれた溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐことができる閉塞手段と、閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧することができる加圧手段とを備え、前記ガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を該ガス排出通路の近傍に設けることを特徴とし、本発明の竪型鋳造装置を用いると、凝固時にひけ巣の発生がなくかつガスの巻込みのない鋳造品を鋳造することができる。そして、かかる鋳造品としては特に限定されるものではないが、軽金属合金、特に凝固収縮が大きいアルミニウム合金が好ましい。アルミニウムは凝固するとき約７％収縮することから、ひけ巣の発生を防止しうる本発明の鋳造装置や鋳造方法は、アルミニウム合金等の凝固収縮が大きい軽金属合金からなる溶湯から鋳造する場合に、特に有利に適用することができる。
【００１０】
上記金型キャビテイとしては、下方から溶湯を充填供給することができ、少なくとも金型キャビテイ内への溶湯充填時にキャビテイ内に存在するガスを排出することができるガス排出通路と、該ガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を有するものであれば特に制限されるものではないが、キャビテイ製品部とキャビテイ湯溜部を備え、該キャビテイ湯溜部が溶湯流入ゲートの上方に位置するキャビテイ第１湯溜部と、前記キャビテイ製品部のキャビテイ第１湯溜部と反対側の端部近傍上方に位置する１又は２以上のキャビテイ第２湯溜部とからなるものが好ましい。そして、キャビテイ製品部とキャビテイ第１湯溜部とはサイドゲートを介して連通しており、キャビテイ第１湯溜部はキャビテイ第２湯溜部に比べて、通常より大きい容積を有している。また、ガス排出通路としては、可動金型中を貫通しているガス排出孔と、ガス排出空隙又はガス排出溝とから構成されるものを例示することができる。
【００１１】
本発明の竪型鋳造装置における、前記金型キャビテイ内へ下方から溶融アルミニウム等の溶湯を供給充填する鋳込手段としては、従来公知の鋳込手段を用いることができ、例えば、上記特公平３−４２９７号公報や特開平１０−１４６６６３号公報に記載されているような高圧又は低圧鋳込み用のプランジャーを備えた射出手段や、上記特開昭５８−５５１６６号公報に記載されているような密封構造の湯槽内の溶湯表面にガス圧を作用させる加圧機構を備えた低圧鋳込手段等を挙げることもできるが、溶湯充填時のガスの巻き込み防止や、低設備コストでかつ簡単な構造で構成することができる真空吸引機構、すなわち、金型キャビテイ内のガスを真空吸引することによって、下側固定金型の下方に隣接して設けられた鋳込用ストークを通じて、下方の溶湯保持炉から溶湯を真空吸引充填する真空吸引機構を備えている鋳込手段が好ましい。この場合、注入される溶湯の先端は注入開始まで溶湯保持炉の溶湯の湯面と同じ高さにあり、真空によって鋳込みを開始してもストークの長さは短く、かつ加熱してあるので凝固層の発生は少なく、凝固層混入による不良の発生がない。また、真空吸引による給湯の充填は、湯面加圧による低圧鋳造のように溶湯保持炉を密閉シールする必要が無く、溶湯保持炉の形状を自由なものとすることができ、ストークの周辺だけ幅の狭い形状にすることにより溶湯の湯面を金型に近づけ、給湯を容易にすることができる。
【００１２】
また、下側固定金型には、下方からキャビテイ内へ溶湯を充填供給するための上記鋳込用ストーク又はスリーブとキャビテイ第１湯溜部との連通部が形成され、該連通部には溶湯流入ゲートが設けられている。かかる溶湯流入ゲートの形状としては特に制限されないが、加工の容易さ等からして通常断面が円形の形状が好ましく、この場合、円形溶湯流入ゲートの内径は鋳込用ストークの内径よりも小さくなるように構成しておくことが好ましい。このように構成しておくことにより、下方から充填供給されてくる溶湯をキャビテイ第１湯溜部内へ噴出させることができ、後述するように、鋳造製品不良の一因となる鋳込用ストークに注湯された溶湯の表面にある酸化膜やストーク内面で冷却され発生するチル層（凝固層）の製品への混入を防止することができる。
【００１３】
前記鋳込手段により金型キャビテイ内に鋳込まれた溶湯がキャビテイ内を充填した後、固定金型に設けられている上記溶湯流入ゲートを塞ぐ本発明における閉塞手段としては、溶湯流入ゲートを閉塞しうる機構を備えているものであればどのようなものでもよく、例えば円形溶湯流入ゲートを開閉することができる該ゲート上方に配設される閉塞ピンを具体的に挙げることができ、この場合、該閉塞ピンの円形溶湯流入ゲートへの挿入部の直径を円形溶湯流入ゲート内径よりもわずかに小さくしておくことが閉塞密封性の点で好ましい。この閉塞ピンは可動金型に対して液密的に摺動自在に進退出することができるように保持することが好ましく、また、後述するように、加圧ステムが可動金型に対して液密的に摺動自在に保持される場合は、該加圧ステムの中心に同軸かつ液密的に摺動自在に閉塞ピンを設けることもできる。
【００１４】
上記のように、加圧ステム及び閉塞ピンが円形溶湯流入ゲート上部の可動金型に配設される場合、これらを退出（上昇）させた状態で形成される円形のキャビテイ第１湯溜部の入口の直径を円形溶湯流入ゲートの直径の１．４倍よりも大きくし、加圧ステム及び閉塞ピンの退出上限時における湯溜部の天井の高さを、前述した円形溶湯流入ゲートから噴出する溶湯噴流の高さよりも１０ｍｍ以上高くなるように、キャビテイ第１湯溜部を構成することが好ましい。このように湯溜部の入口の直径を円形ゲート直径の１．４倍以上とした場合、溶湯噴流の高さｈは、円形ゲートにおける溶湯の通過速度をｖ、重力の加速度をｇとしたとき、ｈ＝ｖ2／２ｇの計算式により求めることができるので、キャビテイ第１湯溜部の天井高さを湯溜部の入口直径の約１．５倍以上にすれば、一般的な範囲で鋳込速度を早くしても、キャビテイ第１湯溜部の天井は円形溶湯流入ゲートから噴出する溶湯噴流の高さよりも１０ｍｍ以上高くなることになり、溶湯噴流が天井面に衝突することがなく、衝突によるガスの巻き込みも防止することができる。
【００１５】
例えば、溶湯の給湯・充填速度は製品の形状によっても異なるが、一般的に円形ゲート内の通過速度は１．０〜２．０ｍ／ｓｅｃが好ましく、その場合円形ゲートからの噴流高さは通常５０〜２００ｍｍ位になるが、キャビテイ第１湯溜部の天井の高さが溶湯噴流の高さよりも１０ｍｍ以上高くなっている場合、自由表面が形成され湯面に残っていた酸化物も表面に残り、そして上記湯溜部の上部に残っているガスも封じ込められたままで下降流とはならず、更にガスは加圧ステムの外周の空隙から真空で排出されるので溶湯にガスを巻き込むこともない。他方、噴流速度が余り遅いと天井に衝突することもなく、ガスの巻き込みは減少するが、鋳込み時間が長くなり、溶湯がキャビテイ製品部内を流れる速度が遅くなり、その間に冷却凝固が進み、流速が一層低下してキャビテイ製品部内への溶湯充填が不充分となり、加圧しても圧力伝達が悪くひけ巣の発生の可能性が大きくなる。したがって、鋳込み速度はできるだけ速くする方が好ましく、このためにもキャビテイ第１湯溜部の天井高さは高くする方が好ましい。そして、キャビテイ第１湯溜部の天井を高くしてその体積を大きくしておくと、真空吸引力が弱くなり、キャビテイ製品部内の狭い所への溶湯の充填が不充分な場合が生じる可能性があっても、加圧ステム等の充分な加圧により補充充填することができるので問題はない。
【００１６】
以上のようにキャビテイ内にキャビテイ第１湯溜部を形成することにより、高圧又は低圧鋳込みを採用した場合であっても、閉塞ピンや加圧ステムを進出（下降）させる場合に、湯溜部の最上部に存在する酸化物やガス巻込み層は押し出されることなくキャビテイ第１湯溜部に滞留し、キャビテイ製品部に混入することがない。また特に、真空吸引鋳込みを採用する場合、前記のように、給湯用のストークは溶湯保持炉の湯面の下に入っており、湯面で発生した酸化膜は湯面に浮いていることから、ストークに入ることはないものの、ストーク内の湯面は金型を通じて入ってくる空気によってわずかに酸化する恐れがあるが、この少量の酸化膜は噴流の先端にあってキャビテイ第１湯溜部の中に全部飛び込み、サイドゲートを介してキャビテイ製品部の方に流出することはなく、鋳造製品に酸化物が混入することはなくなり、このため鋳造製品の不良、強度のばらつきもなくなることになる。
【００１７】
次に、閉塞された金型キャビテイ内に充填されている溶湯を加圧することにより、凝固時にひけ巣の発生しない、しかも噴流によりガスを巻き込みのない鋳造品を鋳造することができる。閉塞された金型キャビテイ内の溶湯を加圧するための加圧手段としては、キャビテイ第１湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に設けられ、その中心に閉塞ピンを摺動自在に設けている前記加圧ステムや、キャビテイ第１湯溜部とはキャビテイ製品部を介して離れた位置にある前記キャビテイ第２湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に配設された加圧ピンを具体的に例示することができる。加圧ピンは複数設けることが好ましく、またその直径は、キャビテイ第２湯溜部の深さの２／３〜１倍が好ましい。さらに、これら加圧ステムと加圧ピンは併用することが好ましい。このように、離れた位置にある加圧ステムと複数の加圧ピンとから溶湯を加圧することによって、キャビテイ内の溶湯への圧力伝達距離を短くすることにより、キャビテイ製品部に均一に圧力を伝えることができ、小さな加圧圧力で凝固時にひけ巣の発生しない鋳造品を鋳造することができる。その結果、小さな型締力の鋳造装置で緻密な組織の鋳造品を鋳造することが可能となる。また、加圧ステム及び加圧ピンを製品の形態に応じて適当な位置に配置することによって、キャビテイ製品部の溶湯の圧力伝達距離をさらに短くし、圧力伝達をより均一かつ充分なものとすると、より小さな加圧圧力でひけ巣の発生を防止することができる。
【００１８】
従来の鋳造装置においては、一般に、凝固時にひけ巣の発生しない鋳造品を鋳造するため、加圧手段による溶湯の加圧速度を大きくし、かつ急速に加圧することが行われているが、この場合、圧力伝達が良すぎて型開き力が大きくなりバリを吹き、型締め力も大きくする必要がある。しかし、反対に加圧速度を遅くすると、溶湯の凝固収縮に追いつかずひけ巣が発生することになる。他方、本発明によると、小さな加圧圧力で凝固時にひけ巣の発生しない鋳造品を鋳造することができるので、型開き力を検出して加圧速度を所定の速度に調節して、バリ吹きを防止しうる小さい型締め力でも均一かつ充分な圧力伝達を行うことができる。このように本発明においては、加圧時の加圧ステムや加圧ピンの進出速度をキャビテイ製品部内の溶湯の凝固収縮速度に適応した速度となるようにプログラム制御を行う等、加圧速度を調節することにより、小さい型締め力のプレス装置でバリ吹きを防止しながらひけ巣の発生を防止することができ、例えば、パスカルの原理が働かない凝固収縮中の溶湯に対する加圧力及び加圧速度を、バリの吹かない範囲で凝固速度に応じて制御することによって、従来の高圧法に比較して１／３〜１／５の小さい型締力の装置で、酸化物、凝固層の混入やガスの巻き込みのない緻密な組織の鋳造品を得ることができる。
【００１９】
また、スクイズ鋳造等の竪型ダイカスト法の場合、アキュラッドピン（センターピン）による加圧を早くすると鋳込みプランジャーを押し下げることになるので、少し時間を遅らせて、すなわちゲート部の凝固が進み、鋳込みプランジャーへの圧力伝達が小さくなってから加圧するので、キャビテイ内の溶湯の凝固も進行し、溶湯補充には大きい圧力を必要とし、場合によってはそのタイミングが合わず、ひけ巣が発生することがある。これに対して、本発明においては溶湯流入ゲートの閉塞手段を備えているので、まだ凝固の進行の少ない段階から加圧して溶湯を補充充填することができ、また、加圧ステムと所定の位置に配設した複数の加圧ピンによって加圧するので圧力伝達距離も短く、小さい圧力で均一かつ充分な補充充填を行うことができる。このように加圧圧力を低圧とすることができる結果、金型の型締め力も小さくて済み、型締め装置や金型のコストを低廉に抑えることができる。またこの鋳込み速度及び加圧開始速度がスクイズ鋳造よりも早いので、生産サイクルタイムは短くなり、生産性も向上する。
【００２０】
本発明は、ガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を該ガス排出通路の近傍に設けること、特に加圧手段に近接してガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙を設けることを大きな特徴とする。かかる溶湯凝固ゾーン用空隙としては、例えば真空吸引等によりキャビテイ内のガスをガス排出通路から排出した後に、溶湯凝固ゾーンとなる空隙で先湯を凝固させることができ、前記閉塞手段と相俟って、簡単にキャビテイ内を密封・閉塞することができる空隙であればどのようなものでもよく、かかる溶湯凝固ゾーン用空隙を単に設けておくだけで、前記エアベントバルブやフィルター等を配設しかつ複雑な切替弁やバルブを用いることなく、簡単にキャビテイ内を密封・閉塞することができ、また鋳造装置の稼動に際して圧力調節等の複雑な操作も不要となり、さらに故障等の発生がないことから、本発明の鋳造装置は極めて実用的であるといえる。
【００２１】
また、上記加圧手段に近接して設けられるガス排出通路に連通した溶湯凝固ゾーン用空隙としては、前記加圧ステム及び／又は加圧ピンの外周面と可動金型内周面との間に形成されるガス排出空隙又はガス排出溝を介してガス排出孔に連通している溶湯凝固ゾーン用空隙を例示することができ、かかる溶湯凝固ゾーン用空隙としては、加圧ステム及び／又は加圧ピンと同芯に設けられ、加圧ステム及び／又は加圧ピンの直径よりも１〜５mm大きい内径で１０〜４０mm程度の深さ（長さ）を有する溶湯凝固ゾーンとなる空隙を具体的に例示することができる。このように、それぞれの湯溜部の外径を加圧ステム及び加圧ピンの外径よりもわずかに大きくしておくことにより、各湯溜部の外周壁に生じた凝固層が製品の中に入ることを防止することができるとともに、加圧ステム及び加圧ピンの加圧抵抗を少なくすることができる。そして、上記のように、溶湯凝固ゾーン用空隙を溶湯の温度や鋳込速度に適合した寸法に設計製作しておくと、溶湯が充填された時に先湯がこの空隙部分で冷却凝固してガス排出空隙やガス排出溝に浸入することはない。かかる溶湯凝固ゾーン用空隙は、真空鋳込法ばかりでなく、通常の低圧鋳込法やダイカスト法による鋳造装置にも設けることができる。
【００２２】
溶湯凝固ゾーン用空隙と隣接する上記ガス排出空隙やガス排出溝としては、先湯が流入しない大きさや先湯が流入しない構造のものが好ましく、例えば、ガス排出空隙としては、加圧ステム及び／又は加圧ピンと同芯に設けられ、加圧ステム及び／又は加圧ピンの直径より０．４〜１．０mm程度大きい内径のガス排出空隙を具体的に挙げることができ、上記ガス排出溝としては加圧ステム及び／又は加圧ピンの外周面に軸線状に伸びたガス排出溝を具体的に挙げることができる。そして、金型キャビテイを真空にする際、空気の侵入を防止するために、パーテイング面にはガス排出孔、及びガス排出空隙若しくはガス排出溝等からなるガス排出通路を設けずにシールパッキングを設置し、ガスの残存しやすいキャビテイの高い位置、例えば湯溜部の上方にガス排出通路を設置することが好ましい。また、加圧ステムや加圧各ピンの摺動部等には凡てシールパッキングを設置し金型外部からの空気の漏入を防止することが好ましい。
【００２３】
ところで、キャビテイ内の真空度を水柱２０００〜４０００ｍｍ程度に設定することにより、前記のように溶湯の充填速度を１．０〜２．０ｍ／秒とすることができ、かかる真空度の場合、加圧ステムや加圧ピンの外周に近接して設けられた溶湯凝固ゾーン用空隙やガス排出空隙等の２段空隙部における空気抵抗が大きくなるが、吸引側の真空度を高くすることや加圧ピンの数及び配置を適宜選択することにより、上記溶湯凝固ゾーン用空隙やガス排出空隙の設置目的を達成することができる。すなわち、先湯が２段空隙の溶湯凝固ゾーン用空隙で冷却凝固し、溶湯凝固ゾーン用空隙より狭いガス排出空隙やガス排出溝に浸入しない構造に、当業者であれば容易に設計することができる。また、溶湯凝固ゾーン用空隙で先湯を確実に冷却凝固するために、加圧ステムや加圧ピンにベリリューム銅など熱伝導の良い材料を用い、その内部を水冷することができる構造とすることもできる。
【００２４】
本発明の堅型鋳造方法は、本発明の竪型鋳造装置を用いて、真空吸引等により溶湯保持炉からストークを通じて溶湯を金型のキャビテイ内へ鋳込み、溶湯がキャビテイ内を充填し、先湯が２段空隙の溶湯凝固ゾーン用空隙で冷却凝固した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぎ、その後金型キャビテイ内の溶湯を加圧し凝固時にひけ巣の発生がなくかつガスの巻込みのない鋳造品を鋳造することを特徴とするが、加圧ピンの後退位置で、金型キャビテイ内への溶湯の充填を開始し、先湯の流速をキャビテイ第２湯溜部で減速させ、ガス排出空隙又はガス排出溝から金型キャビテイ内のガスを排出させながら、溶湯凝固ゾーン用空隙の先湯を冷却凝固させ、金型キャビテイ内に溶湯が充填された後、１又は複数の加圧ピンを前進させて湯溜部の溶湯を加圧することが好ましく、また、複数の溶湯凝固ゾーンに隣接するガス排出空隙又はガス排出溝から真空ガス抜きを行うことによってガスの巻き込みをより減少せしめると共に、加圧ステム及び複数の加圧ピンにより溶湯を加圧することによって圧力伝達距離を短くすることが好ましい。そして、溶湯が凝固しこれに対する補充充填が完了したら短い冷却時間を経て可動プラテンによって可動金型を上昇させ、これとともに持ち上げられて製品素材を加圧ステム並びに加圧ピン及び押し出しピンで可動金型から押し出し、更に押し出しピンで突き出して加圧ステム、加圧ピンから抜き出して製品素材を取り出し、常法により整形することによりひけ巣の発生やガス巻込みがなく、緻密な組織の鋳造製品を得ることができる。また、かかる動作を毎回繰り返すために、溶湯凝固ゾーン用空隙の凝固溶湯は毎回取り除かれ、ガス排出用通路に目詰まりを起こすことがない。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面により具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。なお、図１は本発明の竪型鋳造装置の概略縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は溶湯の吸引状態を示す説明図、図４は図３に続く作動状態を示す説明図、図５は加圧ピンの作動状態のうち溶湯流入前の状態を示す説明図、図６は図５に続く作動状態を示す説明図である。また図１〜図６中、１は固定金型、２は可動金型、５はストーク、９はキャビテイ製品部、１０は円形ゲート、１１はキャビテイ第１湯溜部、１３は閉塞ピン、１４は加圧ステム、１７は溶湯凝固ゾーン用空隙（加圧ステム外周）、１９はキャビテイ第２湯溜部、２０は加圧ピン、２１は溶湯凝固ゾーン用空隙（加圧ピン外周）、２９は加圧ステムガス排出孔、３４は加圧ピンガス排出孔を示す。
【００２６】
図１〜図６に示される本発明の鋳造装置は、上下に移動して型閉型開を行うことができる、鋳造装置下部の水平な固定プラテン３に取り付けられた固定金型１と鋳造装置上部の水平な可動プラテン４に取り付けられた可動金型２と、固定金型１の下方に取り付けられ、その下端が溶湯保持炉６内の溶湯７の湯面８の下に入っている鋳込みストーク５とを備えている。そして、かかる固定金型１と可動金型２とのシールパッキング３５を介しての型閉により、キャビテイ製品部９とキャビテイ第１湯溜部１１とキャビテイ第２湯溜部１９の他、キャビテイ製品部９とキャビテイ第１湯溜部１１とを連通するサイドゲート１２とを備えた金型キャビテイが形成されるようになっている。また、金型の取り付けは、型締めプレス装置（図示せず）の可動プラテン４を引き上げた状態で、シールパッキング３８を介してストーク５を取りつけた固定金型１と可動金型２からなる金型のセットを装入し、固定プラテン３上に置き、可動プラテン４を可動金型２の上面に接触するまで下降させ、固定金型１を固定プラテン３に、可動金型２を可動プラテン４に取り付け、金型キャビテイ内の溶湯に圧力を加えたときの反力によって型が開かない型締力を持った油圧シリンダーで可動プラテン４を押圧することにより行うようになっている。
【００２７】
固定金型１には、金型キャビテイを真空にして溶湯を吸引して湯先を噴出させるための円形ゲート１０が設けられている。キャビテイ内が減圧されると溶湯保持炉６内の溶湯７は大気圧によってストーク５内に押し上げられ、固定金型１の円形ゲート１０を通じてキャビテイ製品部９内に充填される。この時のキャビテイ内の真空度は、溶湯の円形ゲート１０の通過速度が早く噴流となって上方に噴出するように設定されている。また、図３に示すように、キャビテイ第１湯溜部１１の入口直径ｄ1が円形ゲート１０の径ｄの１．４倍以上に構成され、また加圧ステム１４の外径ｄｓは湯溜部１１の入口直径ｄ1よりもわずかに小さく構成され、さらにキャビテイ第１湯溜部１１の天井高さは式；ｈ＝ｖ2／２ｇ（式中、ｈは噴流到達高さ、ｖは円形ゲート通過速度、ｇは重力の加速度を示す。）で計算される円形ゲート１０を通過した溶湯噴流１５が到達する高さｈよりも高く構成されている。したがって、充填初期において噴流がキャビテイ第１湯溜部１１の天井に衝突することなく、その上部には溶湯噴流１５の自由表面が形成され、この部分の下降流はなくなるので、溶湯表面のわずかの酸化物は静止状態を保ち、また湯溜部１１の上部に残ったガスを溶湯１６に巻き込むこともなくなる結果、これら円形ゲート１０を通過した溶湯噴流１５の先端にあるわずかな酸化膜、凝固層は全部キャビテイ第１湯溜部１１中に残留し、酸化物やガスの巻き込みのない清浄な溶湯のみがサイドゲート１２を通過してキャビテイ製品部９内に充填されることになる。
【００２８】
円形ゲート１０上方の可動金型２には、シールパッキング２７を介して油圧シリンダ２５が液密に配設されており、該油圧シリンダ２５には油圧により加圧ステム１４をキャビテイ第１湯溜部１１へ進退させることができる加圧ステム用ピストン２３がシールパッキング２７を介して収納されており、該加圧ステム用ピストン２３には円形ゲート１０を閉塞することができる閉塞ピン１３を進退させることができる閉塞ピン用ピストン２４が、加圧ステム用ピストン２３と同軸的に収納されている。金型キャビテイに溶湯の充填が完了した後、閉塞ピン１３をピストン２４によって前進させ、円形ゲート１０を閉塞し、その後直ちに加圧ステム１４をピストン２３によって前進させ、キャビテイ製品部９内の未充填空隙の体積分及び凝固収縮体積分の溶湯をキャビテイ第１湯溜部１１から加圧補給する。その時、加圧ステム１４のストークが大きいので充分量の溶湯を補充及び加圧充填することができる。
【００２９】
加圧ステム１４による加圧の際にも、ストーク５内の湯面にわずかに発生する酸化物、円形ゲート１０入口で冷却されて形成される湯先表面の凝固層や噴流によって発生するガス巻き込み層は、ゲート噴流１５によって全部湯溜部１１の最上部に集まり、加圧ステム１４によって押し出されることなくキャビテイ第１湯溜部１１に残留し、キャビテイ製品部９に流入することはなく、その結果、これらを原因とする鋳造不良は皆無になる。また、加圧ステム１４の外周には、ガス排出孔２９に連通するガス排出空隙１８や溶湯凝固ゾーン用空隙１７からなる２段空隙が設けられている。このガス排出孔２９は、注湯時に真空吸引を行うための真空装置（図示せず）に流量制御バルブ（図示せず）を有する配管を介して連結されている。さらに、溶湯凝固ゾーン用空隙１７で形成された凝固層は、図４ｄに示されるように、製品素材と共に取り出されるので、ガスの真空吸引通路は鋳造の度に確保される。
【００３０】
またキャビテイ製品部９の端部上方には、２つの小さなキャビテイ第２湯溜部１９が形成されており、該湯溜部１９の上方の可動金型２には、油圧シリンダ３１が配設されており、該油圧シリンダ３１には油圧により２つの加圧ピン２０をキャビテイ第２湯溜部１９へ進退させることができる加圧ピン用ピストン３０が収納されている。上記２つの加圧ピン２０は、型開閉方向と平行で型パーテイング面と直交する方向の軸芯を有し、シールパッキング３３を介して可動金型２に液密に設けられている。これら加圧ピン２０の外周にも、ガス排出孔３４に連通するガス排出空隙２２や溶湯凝固ゾーン用空隙２１からなる２段空隙が設けられている。このガス排出孔３４も、注湯時に真空吸引を行うための真空装置に、流量制御バルブを有する配管を介して連結されている。そして、加圧ステム１４によってキャビテイ製品部９内の補充充填を行った後、これら加圧ピン２０を押し出し、キャビテイ第２湯溜部１９を介してキャビテイ製品部９の溶湯を加圧するようになっている。また、加圧ピン２０の外径はキャビテイ第２湯溜部１９の入口の直径よりもわずかに小さく構成されている。これら加圧ピン２０も毎回摺動するので溶湯凝固ゾーン用空隙２１で形成された凝固層は製品素材についた状態で図示されていない押出ピンによって押し出されガス通路穴に残らず、ガスの真空吸引通路は確保されるようになっている。
【００３１】
次に作用について説明する。型締完了後キャビテイ内を、加圧ステム１４及び加圧ピン２０の外周に近接して設けられた溶湯凝固ゾーン用空隙１７，２１、ガス排出空隙１８，２２及びガス排出孔２９，３４を通じて真空吸引することにより減圧し、溶湯１６をストーク５を通じてキャビテイ第１湯溜部１１に吸い上げる。溶湯１６はストーク５を上昇し固定金型１の円形ゲート１０を通過して噴出し（図３）、次いでキャビテイ製品部９内に充填される。一般的に、キャビテイ製品部９内の流動抵抗があるので、加圧ピン下方のキャビテイ第２湯溜部１９に溶湯が到達する前に、円形ゲート１０の上部にあるキャビテイ第１湯溜部１１が溶湯で充填される（図４ａ）が、ガス排出孔２９，３４を通じての真空吸引により、先湯が２段空隙の溶湯凝固ゾーン用空隙１７，２１に入ってくると、通路が狭く、溶湯の熱容量が少なく、反対に冷却面積が大きいので冷却速度が大きく、凝固が進み流動性が低下し、加えて、真空吸引による力はそれ程大きくないことから、溶湯の先端は溶湯凝固ゾーン用空隙１７の途中で停止し、凝固してガス排出空隙１８に浸入することはない。
【００３２】
キャビテイ内の溶湯の流れが停止すると、吸引ガスの流れも停止してガス排出通路等の真空度が高くなるので、これを充填完了の信号として検知して、直ちに閉塞ピン１３を前進させて円形ゲート１０を挿入閉塞する（図４ｂ）。このようにキャビテイ製品部９及びキャビテイ第１湯溜部１１内の溶湯がストーク５に逆流しないように閉塞した後、直ちに加圧ステム１４を進出させ加圧し、キャビテイ第１湯溜部１１内の半凝固状態の溶湯をキャビテイ製品部９に補充充填する（図４ｃ）。充填が完了し冷却が始まると、溶湯１６の凝固収縮が生起するため、加圧ステム１４に高圧力を加えて進出させ、凝固収縮体積に応じた補充を行う。閉塞ピン１３による円形ゲート１０の閉塞時、閉塞ピン１３と円形ゲート１０との接触が仮に完全で無くても、小さい空隙に存在する溶湯は早く冷却凝固し、溶湯が円形ゲート１０からのストーク５に逆流することなく、また、ゲート１０及びストーク５内の溶湯は真空による引き上げ力がなくなり保持炉に落下する。
【００３３】
加圧ステム１４による補充充填の場合は抵抗も小さく、加圧ステム１４の加圧シリンダーの力も小さくて済み、油圧シリンダー内の油圧も低い状態で進出させることができる。この加圧ステム１４の進出による補充充填により、溶湯がキャビテイ製品部９及びキャビテイ第２湯溜部１９を補充充填した後（図６ａ）、加圧ピン２０を進出させることになる（図６ｂ）。かかる加圧ピン２０による加圧は、加圧ステム１４による充填完了とともに流動抵抗が増大し油圧が上昇するので、これを検知して開始される。加圧ステム１４の進出による凝固収縮体積に応じた補充は、キャビテイ製品部９の反対側の端部までは圧力伝達が難しいので、端部周辺の加圧ピン２０を作動させて加圧し、全面的に凝固凝縮によるひけ巣のない緻密な組織の製品を得ることができる。キャビテイ製品部９内の溶融金属の冷却凝固が完了した後、型開きを行い可動金型で持ち上げられた製品素材は各加圧ピン及び押し出しピンによって押し出され取り出すことができる（図４ｄ、図６ｃ）。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の鋳込装置を用いる場合、加圧ステム及び加圧ピン外周のガス排出系の構造は単純であり、運転中のトラブルの発生は少なくなる。特に真空吸引機構を用いると、溶湯の先湯は真空吸引力だけで狭い溶湯凝固ゾーン用空隙に流入するのでそこで凝固し停止して、ガス排出空隙通路に浸入することはない。また、キャビテイ第１湯溜部の深さを深くしたことにより、加圧ステムのストークを長くすることができ、キャビテイ製品部内の補充充填及び凝固収縮に対して充分な体積の溶湯を加圧ステムによって圧入して、より緻密な組織で強度のある鋳造品を得ることができる。また、円形ゲートの内径よりもわずかに小径の閉塞ピンで円形ゲートを閉塞させることによって、ストーク内の溶湯を早く保持炉に戻すとともに製品の取り出しを容易にすることができる。
【００３５】
また、真空吸引機構を備えた本発明の鋳込装置を用いる場合、金型キャビテイに溶湯を充填するとき、真空で吸引するために高圧射出装置を必要とせず、充填後、円形ゲートを閉塞して小さな圧力で必要充分な加圧をすることができるので、従来の高圧法の１／３〜１／５の型締力で対応でき、鋳造装置のコストが大幅に安くなり、鋳造品のコストを大幅に引き下げることができる。また、溶湯を保持炉から直接吸引するので酸化物が発生することもなく、その通路が短いことによって凝固層の発生も少なく、円形ゲートの出口に適当な高さを持つキャビテイ第１湯溜部を設けることによって噴流が天井に衝突することもなく、ガスの巻き込みをなくすとともに、わずかに残った酸化物や凝固層をキャビテイ第１湯溜部に滞留させることができ、その結果不純物の無い緻密な組織の鋳造品を得ることができる。さらに、溶湯のキャビテイへの充填を真空吸引のみで行う場合は、低圧鋳造のように溶湯保持炉を密閉することもないので、設備費が安くなるだけでなく、湯面を高くし、ストークを短くできるなど装置の配置、運転も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の竪型鋳造装置の概略縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の竪型鋳造装置における溶湯の吸引状態を示す説明図である。
【図４】図３に続く本発明の竪型鋳造装置における作動状態を示す説明図である。
【図５】本発明の竪型鋳造装置における加圧ピンの作動状態のうち溶湯流入前の状態を示す説明図である。
【図６】図５に続く本発明の竪型鋳造装置における作動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  固定金型
２  可動金型
３  固定プラテン
４  可動プラテン
５  ストーク
６  溶湯保持炉
７，１６  溶湯
８  湯面
９  金型キャビテイ
１０  円形ゲート
１１  キャビテイ第１湯溜部
１２  サイドゲート
１３  閉塞ピン
１４  加圧ステム
１５  噴流
１７  加圧ステム溶湯凝固ゾーン用空隙
１８  加圧ステムガス排出空隙
１９  キャビテイ第２湯溜部
２０  加圧ピン
２１  加圧ピン溶湯凝固ゾーン用空隙
２２  加圧ピン外周ガス排出空隙
２３  加圧ステム用ピストン
２４  閉塞ピン用ピストン
２５  油圧シリンダ
２６  圧力油入口  ａ，ｂ，ｃ
２７  加圧ステム  シールパッキング
２８  閉塞ピン  シールパッキング
２９  加圧ステム  排出通路
３０  加圧ピン  ピストン
３１  加圧ピン  油圧シリンダ
３２  圧力油入口
３３  加圧ピン  シールパッキング
３４  加圧ピン  ガス排出通路
３５  金型シールパッキング
３６  加圧ステム冷却水穴
３７  加圧ピン冷却水穴
３８  ストークシールパッキング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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