(57)【要約】【課題】下型と上型とを接着する必要がなく、またシール材で覆う必要のある鋳型面が狭く、結果として表面欠陥のない所望通りの鋳物を作業性良く且つ安定して減圧吸引鋳造できる減圧吸引鋳造方法を提供する。【解決手段】少なくとも上型と下型とを備える鋳型をチャンバに支持し、該下型の吸湯口を溶湯中へ浸漬した状態にて該チャンバ内を減圧雰囲気として、該鋳型内のキャビティに該溶湯を吸引する減圧吸引鋳造方法において、上型を下型上に載置し、該下型をチャンバに支持して、該上型を該下型に対し該チャンバに取付けた押圧手段で密着させ、かくして鋳型を該チャンバに支持した。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上型と下型とを備える鋳型をチャンバに支持し、該下型の吸湯口を溶湯中へ浸漬した状態にて該チャンバ内を減圧雰囲気として、該鋳型内のキャビティに該溶湯を吸引する減圧吸引鋳造方法において、上型を下型上に載置し、該下型をチャンバに支持して、該上型を該下型に対し該チャンバに取付けた押圧手段で密着させ、かくして鋳型を該チャンバに支持することを特徴とする減圧吸引鋳造方法。
【請求項２】
チャンバの内周下部に下型の外周面部と対応する摺嵌部を設け、該下型の該外周面部を該摺嵌部に摺嵌させて、該下型を該チャンバに支持する請求項１記載の減圧吸引鋳造方法。
【請求項３】
摺嵌部が溶湯中へ浸漬することとなる吸湯口の近辺を除き下型の全外周面を覆うものである請求項２記載の減圧吸引鋳造方法。
【請求項４】
摺嵌部が下方へ向かい狭小となる傾斜面である請求項２又は３記載の減圧吸引鋳造方法。
【請求項５】
下型を金枠付きで造型し、該金枠をチャンバに装着して、該下型を該金枠を介して該チャンバに支持する請求項１記載の減圧吸引鋳造方法。
【請求項６】
金枠が溶湯中へ浸漬することとなる吸湯口の近辺を除き下型の全外周面を覆うものである請求項５記載の減圧吸引鋳造方法。
【請求項７】
押圧手段がシリンダ機構である請求項１〜６のいずれか一つの項記載の減圧吸引鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は減圧吸引鋳造方法に関する。少なくとも上型と下型とを、通常は更に中子を備える鋳型をチャンバに支持し、該チャンバ内を減圧雰囲気として、該鋳型の通気性を利用することにより該鋳型内のキャビティをも減圧雰囲気とし、溶湯中へ浸漬した該下型の吸湯口から該キャビティ内へ該溶湯を吸引して、該キャビティに相当する鋳物を鋳造することが行なわれる。本発明はこのような減圧吸引鋳造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、減圧吸引鋳造方法としては一般に、次のような方法が行なわれている。先ず、用いる場合には中子を介在させた状態で、予め造型しておいた下型と上型とを接着し、鋳型を形成する。次に、上型をチャンバに支持し、したがって鋳型を該チャンバに支持して、その前及び／又は後に該チャンバから露出している該鋳型の外周面、主に下型の外周面をシール材で覆う。最後に、チャンバと共に鋳型を下降し、下型の吸湯口を溶湯中へ浸漬した状態にて該チャンバ内を減圧雰囲気として、該鋳型内のキャビティに該溶湯を吸引する。
【０００３】
ところが、前記のような従来の減圧吸引鋳造方法には、次のような問題がある。第１に、下型と上型とを接着する作業が面倒で、しかも接着が不充分であることに起因し、チャンバに支持した上型から下型が脱落することがしばしば発生する。第２に、チャンバから露出している鋳型面が広く、したがって相当面をシール材で覆う必要があるだけでなく、これによるシールが不充分乃至不均一になり易いことに起因してリークが発生し、減圧吸引鋳造を安定して行ない難い。第３に、実情は前記のリークを見込んで必要以上に減圧度を上げるため、溶湯が鋳型内のキャビティに乱流で吸引され、また該溶湯が鋳型内周面に侵入する結果、鋳造した鋳物に空洞や肌荒れ等の表面欠陥を生じ易く、薄肉の鋳物を鋳造するのが難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、下型と上型とを接着する必要がなく、またシール材で覆う必要のある鋳型面が狭く、結果として表面欠陥のない所望通りの鋳物を作業性良く且つ安定して減圧吸引鋳造できる方法を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、少なくとも上型と下型とを備える鋳型をチャンバに支持し、該下型の吸湯口を溶湯中へ浸漬した状態にて該チャンバ内を減圧雰囲気として、該鋳型内のキャビティに該溶湯を吸引する減圧吸引鋳造方法において、上型を下型上に載置し、該下型をチャンバに支持して、該上型を該下型に対し該チャンバに取付けた押圧手段で密着させ、かくして鋳型を該チャンバに支持することを特徴とする減圧吸引鋳造方法に係る。
【０００６】
本発明に係る減圧吸引鋳造方法でも、少なくとも上型と下型とを備える鋳型をチャンバに支持し、該下型の吸湯口を溶湯中へ浸漬した状態にて該チャンバ内を減圧雰囲気として、該鋳型内のキャビティに該溶湯を吸引する。本発明に係る減圧吸引鋳造方法では、上型を下型上に載置し、該下型をチャンバに支持して、該上型を該下型に対し該チャンバに取付けられた押圧手段で密着させ、かくして鋳型を該チャンバに支持する。
【０００７】
本発明に係る減圧吸引鋳造方法では、従来法のように下型と上型とを接着するのではなく、下型上に載置した上型を該下型に対しチャンバに取付けた押圧手段で密着させる。また本発明に係る減圧吸引鋳造方法では、従来法のように上型をチャンバに支持するのではなく、下型をチャンバに支持する。したがって本発明に係る減圧吸引鋳造方法によると、下型と上型とを接着する必要がなく、また少なくともチャンバに支持した下型の部分よりも上部の鋳型面は該チャンバ内に収容されるので、それだけ該チャンバから露出する鋳型面は狭くなり、シール材で覆う必要のある鋳型面が狭くなる。これらが相まって前記したような従来法の問題が解消され、結果として表面欠陥のない所望通りの鋳物を作業性良く且つ安定して減圧吸引鋳造できる。
【０００８】
下型をチャンバに支持する方法としては、各種が考えられるが、なかでも、チャンバの内周下部に下型の外周面部と対応する摺嵌部を設け、該下型の該外周面部を該摺嵌部に摺嵌させて、該下型を該チャンバに支持するのが好ましく、この場合に該摺嵌部は溶湯中へ浸漬することとなる吸湯口の近辺を除き該下型の全外周面を覆うものとするのがより好ましい。
【０００９】
前記のような摺嵌部は、チャンバの内周下部に直接形成してもよいし、チャンバの内周下部に内装するアダプタでもよい。具体的にかかる摺嵌部としては、段差面や傾斜面等が挙げられるが、下方へ向かい狭小となる傾斜面が好ましい。チャンバの内周下部に下型の外周面部と対応する下方へ向かい狭小となる傾斜面を設け、該下型の該外周面部を該傾斜面に当接させると、結果として該下型の該外周面部は該傾斜面に摺嵌した状態となり、該下型を該チャンバに支持することができる。
【００１０】
下型をチャンバに支持する方法としては、下型を金枠付きで造型し、該金枠をチャンバに装着して、該下型を該金枠を介して該チャンバに支持するのも好ましく、この場合に該金枠は溶湯中へ浸漬することとなる吸湯口の近辺を除き該下型の全外周面を覆うものとするのがより好ましい。下型をその吸湯口の近辺を除き全外周面を覆う金枠付きで造型し、該金枠を把持具で該チャンバに装着すると、該下型を該金枠を介して該チャンバに支持することができる。
【００１１】
本発明に係る減圧吸引鋳造方法では、前記したように、上型を下型上に載置し、該下型をチャンバに支持して、該上型を該下型に対し該チャンバに取付けた押圧手段で密着させる。かかる押圧手段としては、モータ駆動を利用したものやシリンダ駆動を利用したもの等が挙げられるが、シリンダ駆動により押圧部材を昇降させるシリンダ機構が好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る減圧吸引鋳造方法の実施形態をその操作手順にしたがい一部縦断面で略示する系統図である。鋳型１１は上型１２と下型１３とを備え、上型１２は下型１３上に載置されている。図示しない搬送装置で鋳型１１を搬送し、載置台２１上に載置する。チャンバ３１は上側チャンバ３２と下側チャンバ３３とに２分割されており、載置台２１の回りには下側チャンバ３３が配置されていて、下側チャンバ３３は昇降装置４１上に載置されている。下型１３の外周面は吸湯口１３ａの近辺を除き下方へ向かい狭小となる傾斜面１３ｂに形成されており、下側チャンバ３３の内周下部は下型１３の傾斜面１３ｂと対応して下方へ向かい狭小となる傾斜面３３ａに形成されている。以上は図１の（ａ）の状態である。
【００１３】
図１の（ａ）の状態で、昇降装置４１を作動させ、下側チャンバ３３を上昇させて、下側チャンバ３３の傾斜面３３ａを下型１３の傾斜面１３ｂに当接させる。下型１３は吸湯口１３ａの近辺を除きその全外周面が下側チャンバ３３に摺嵌され、下側チャンバ３３で覆われた状態となる。下側チャンバ３３の直上には図示しない吊下げ装置で吊下げられた上側チャンバ３２が配置されている。上側チャンバ３２の上面には吸気口５１が開設されており、吸気口５１は制御弁５２を介し真空ポンプ５３へと接続されている。また上側チャンバ３２の上面にはシリンダ機構６１が装備されており、シリンダ機構６１のシリンダロッド６２は上側チャンバ３２の上面を貫通していて、その下端部に押圧部材６３が取付けられている。以上は図１の（ｂ）の状態である。
【００１４】
図１の（ｂ）の状態で、図示しない吊下げ装置を作動させ、上側チャンバ３２を下降させて、上側チャンバ３２を下側チャンバ３３上に載置し、上側チャンバ３２と下側チャンバ３３とをその両フランジ部でボルトとナットとにより取付ける。かくしてチャンバ３１が形成されるが、この状態でシリンダ機構６１を作動させ、シリンダロッド６２を介し押圧部材６３を下降させて、上型１２に当接させ、上型１２を下型１３へと押圧して双方を密着させると同時に下型１３を下側チャンバ３３へと押圧して双方の傾斜面１３ｂ，３３ａを密着させる。かくして上型１２と下型１３とで鋳型１１が形成され、鋳型１１はチャンバ３１に支持される。以上は図１の（ｃ）の状態である。
【００１５】
図１の（ｃ）の状態で、図示しない吊下げ装置を作動させ、鋳型１１を支持したチャンバ３１を上昇させ、誘導加熱炉７１で溶解中の溶湯７２の直上まで移動させる。そして更に図示しない吊下げ装置を作動させ、鋳型１１を支持したチャンバ３１を下降させ、下型１３の吸湯口１３ａを溶湯７２中へ浸漬する。この状態で真空ポンプ５３を作動させ、制御弁５２及び吸気口５１を介しチャンバ３１内を減圧雰囲気として、鋳型１１内のキャビティに溶湯７２を吸引する。以上は図１の（ｄ）の状態である。以下は減圧吸引鋳造方法の常法にしたがい、冷却、脱型、仕上げ等を経て鋳物を得るが、下型１３の吸湯口１３ａを溶湯７２中へ浸漬する前に、通常はチャンバ３１から露出している下型１３の吸湯口１３ａの近辺をシール材で覆う。
【００１６】
図２は本発明に係る減圧吸引鋳造方法の他の実施形態をその操作手順にしたがい一部縦断面で略示する系統図である。鋳型１４は上型１５と下型１６とを備え、上型１５は下型１６上に載置されている。下型１６は金枠８１付きで造型されており、金枠８１は下型１６の吸湯口１６ａの近辺を除きその全外周面を覆っている。図示しない搬送装置で鋳型１４を搬送し、載置台２２上に載置する。載置台２２の直上には図示しない吊下げ装置で吊下げられたチャンバ３４が配置されている。チャンバ３４の上面には吸気口５４が開設されており、吸気口５４は制御弁５５を介し真空ポンプ５６へと接続されている。またチャンバ３４の上面にはシリンダ機構６４が装備されており、シリンダ機構６４のシリンダロッド６５はチャンバ３４の上面を貫通していて、その下端部に押圧部材６６が取付けられている。以上は図２の（ａ）の状態である。
【００１７】
図２の（ａ）の状態で、図示しない吊下げ装置を作動させ、チャンバ３４を下降させて、チャンバ３４を金枠８１上に載置し、チャンバ３４と金枠８１とをその両フランジ部で把持具９１により取付ける。この状態でシリンダ機構６４を作動させ、シリンダロッド６５を介し押圧部材６６を下降させて、上型１５に当接させ、上型１５を下型１６へと押圧して双方を密着させる。かくして上型１５と下型１６とで鋳型１４が形成され、鋳型１４は金枠８１を介してチャンバ３４に支持される。以上は図２の（ｂ）の状態である。
【００１８】
図２の（ｂ）の状態で、図示しない吊下げ装置を作動させ、鋳型１４を支持したチャンバ３４を上昇させ、誘導加熱炉７３で溶解中の溶湯７４の直上まで移動させる。そして更に図示しない吊下げ装置を作動させ、鋳型１４を支持したチャンバ３４を下降させ、下型１６の吸湯口１６ａを溶湯７４中へ浸漬する。この状態で真空ポンプ５６を作動させ、制御弁５５及び吸気口５４を介しチャンバ３４内を減圧雰囲気として、鋳型１４内のキャビティに溶湯７４を吸引する。以上は図２の（ｃ）の状態である。以下は減圧吸引鋳造方法の常法にしたがい、冷却、脱型、仕上げ等を経て鋳物を得るが、下型１６の吸湯口１６ａを溶湯７４中へ浸漬する前に、通常はチャンバ３４及び金枠８１から露出している下型１６の吸湯口１６ａの近辺をシール材で覆う。
【００１９】
図３は、図１について前記した減圧吸引鋳造方法（実施例１）、図２について前記した減圧吸引鋳造方法（実施例２）及び前記した従来の減圧吸引鋳造方法（比較例１）の各例において、説明を省略する他の条件は同じとしたときの、制御弁開度（％）に対するチャンバ内の平均減圧勾配（×１０−２Ｐａ／秒）の結果を例示するグラフである。図３中、横軸は制御弁開度（％）を目盛っており、また縦軸は平均減圧勾配（×１０−２Ｐａ／秒）を目盛っていて、Ａは実施例１の場合を、Ｂは実施例２の場合を、Ｃは比較例１の場合を示している。
【００２０】
いずれの各例も、縦断面略Ｔ字形の鋳物を減圧吸引鋳造しており、またシール材としてアルミシートと接着剤とを用いているが、図３の結果からも明らかなように、実施例１及び２は共に、実施例２は特に、比較例１と比べ、平均減圧勾配（×１０−２Ｐａ／秒）の立ち上がりが速く、しかもその数値も高く、したがってそれだけリークが発生しておらず、安定して減圧吸引鋳造ができていることを示している。
【００２１】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、下型と上型とを接着する必要がなく、またシール材で覆う必要のある鋳型面が狭く、結果として表面欠陥のない所望通りの鋳物を作業性良く且つ安定して減圧吸引鋳造できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減圧吸引鋳造方法の実施形態をその操作手順にしたがい一部縦断面で略示する系統図。
【図２】本発明に係る減圧吸引鋳造方法の他の実施形態をその操作手順にしたがい一部縦断面で略示する系統図。
【図３】本発明に係る減圧吸引鋳造方法等において制御弁開度（％）に対するチャンバ内の平均減圧勾配（×１０−２Ｐａ／秒）の結果を例示するグラフ。
【符号の説明】
１１，１４・・鋳型、１２，１５・・上型、１３，１６・・下型、１３ａ，１６ａ・・吸湯口、２１，２２・・載置台、３１，３４・・チャンバ、３２・・上側チャンバ、３３・・下側チャンバ、４１・・昇降装置、５１，５４・・吸気口、５２，５５・・制御弁、５３，５６・・真空ポンプ、６１，６４・・シリンダ機構、６３，６６・・押圧部材、７２，７４・・溶湯、８１・・金枠
【図１】
2004160534.tif 000003
【図２】
2004160534.tif 000004
【図３】
2004160534.tif 000005