柴田清 (〒56 東京都港区南青山2-1-1本田技研工業株式会社内 Tokyo, 1078556, JP)
ICHIHARA, Toshiro (2-1-1, Minami-Aoyama, Minato-k, Tokyo 56, 1078556, JP)
市原敏朗 (〒56 東京都港区南青山2-1-1本田技研工業株式会社内 Tokyo, 1078556, JP)
YAMADA, Eiji (2-1-1, Minami-Aoyama, Minato-k, Tokyo 56, 1078556, JP)
本田技研工業株式会社 (〒56 東京都港区南青山二丁目1番1号 Tokyo, 1078556, JP)
SHIBATA, Kiyoshi (2-1-1, Minami-Aoyama, Minato-k, Tokyo 56, 1078556, JP)
柴田清 (〒56 東京都港区南青山2-1-1本田技研工業株式会社内 Tokyo, 1078556, JP)
ICHIHARA, Toshiro (2-1-1, Minami-Aoyama, Minato-k, Tokyo 56, 1078556, JP)
市原敏朗 (〒56 東京都港区南青山2-1-1本田技研工業株式会社内 Tokyo, 1078556, JP)
| 金型間に形成されるキャビティ内に下方から溶湯を加圧充填して凝固せしめる鋳造装置において、前記キャビティに連続して湯溜り部が設けられ、この湯溜り部は金型に形成した通気路を介して大気に連通し、前記通気路には前記湯溜り部と大気との連通を遮断するシールピンが摺動自在に設けられていることを特徴とする鋳造装置。 |
| 請求項1に記載の鋳造装置において、前記シールピンは筒状をなし、この筒状シールピンの内側に押し出しピンがシールピンとは独立して摺動可能に配置されていることを特徴とする鋳造装置。 |
| 請求項1または請求項2に記載の鋳造装置において、前記通気路の断面積は前記湯溜り部とキャビティとをつなぐ流路の断面積より大きく設定されていることを特徴とする鋳造装置。 |
| 請求項1乃至請求項3の何れかに記載の鋳造装置において、前記湯溜り部はキャビティの薄肉部の外側に設けられることを特徴とする鋳造装置。 |
| 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の鋳造装置において、前記湯溜り部の天井部は前記キャビティの最も高い箇所の天井部よりも高く設定されていることを特徴とする鋳造装置。 |
本発明は、例えばアルミニウム合金など 溶湯を加圧(低圧)鋳造するのに好適な鋳造 置に関する。
エンジンなどを効率よく生産するため加 鋳造(低圧鋳造)装置が用いられている。複 形状の製品を鋳造する場合、キャビティ内 砂中子をセットし、鋳造後に砂中子を崩壊 せるようにしている。この砂中子はバイン ーにて砂粒子を結合して所定の形状にした のであり、溶湯が接触するとそのバインダ は燃焼し、ガスが発生する。このガスは鋳 などの鋳造欠陥の原因になる。そこで、従 からキャビティ内からガスを排出する提案 なされている。
特許文献1には、キャビティの天井面に開口
するエア抜き孔を金型に形成した内容が開示
されている。
特許文献2には、砂中子にチューブを挿入し
、強制的に砂中子からガスを排出する内容が
開示されている。
特許文献3には、キャビティの上部にエア抜
き孔を開口させ、この開口部と砂中子との間
に通気性を有する緩衝材を配置した構成が開
示されている。
特許文献4には、押し出しピンの外周にガス
抜き溝を設け、このガス抜き溝を介して発生
したガスを抜く構造が開示されている。
特許文献5には、鋳型を湯口を中心に回転さ
せ、遠心力で溶湯をキャビティの外側部に移
動させ、ガスをキャビティの中心部に集め、
中心からガスを抜くようにした構造が提案さ
れている。
特許文献1にあっては、エア抜き孔がキャ ビティ天井面に開口しているため、溶湯の差 し込みがないようにするには、エア抜き孔を 極めて小径な孔にしなければならない。一方 、バインダーが分解したガスは粘性が高く、 エア抜き孔の内側にヤニのように堆積し、エ ア抜き孔を塞いでしまう。
特許文献2のように砂中子に排気用のチュ ーブを挿入しても発生したガスを効率よく排 出することはできない。またチューブ内にも ヤニが詰まりやすい。
特許文献3にあっては、緩衝材内に溶湯が 侵入するため、各ショット毎に緩衝材を交換 しなければならず、生産性において問題があ る。
特許文献4にあっては押し出しピンの外周 に形成する溝の大きさは溶湯が差し込まない 程度の極めて小さなものでなければならない 。一方、バインダーが分解して生成されるガ スは極めて粘性が高く、簡単に上記ガス抜き 溝を埋めてしまう。
更に、引用文献5にあっては、重量物であ る鋳型(上型と下型)を回転させる機構が必要 なり、実現性はない。
上記課題を解決するため本発明は、金型 に形成されるキャビティ内に下方から溶湯 加圧充填して凝固せしめる鋳造装置におい 、前記キャビティに連続して湯溜り部が設 られ、この湯溜り部は金型に形成した通気 を介して大気に連通し、前記通気路には前 湯溜り部と大気との連通を遮断するシール ンが摺動自在に設けられた構成とした。
前記シールピンの配置構成としては、押 出しピンと全く関連性なく設けてもよいが シールピンを筒状とし、この筒状シールピ 内に押し出しピンをシールピンとは独立し 摺動可能に配置する構成も考えられる。
また、通気路の断面積はバインダーから 生したガスが付着しても簡単には閉塞しな ために大きな断面積が好ましい。具体的に 湯溜り部の最小断面積より大きく設定する
また、湯廻りをよくし、引け巣を生じさ ないために、前記湯溜り部はキャビティの 肉部の外側に設け、前記湯溜り部の天井部 前記キャビティの最も高い箇所の天井部よ も高く設定することが好ましい。
本発明に係る鋳造装置によれば、鋳造時 砂中子から発生するガスをキャビティ内か 確実に除去することができ、引け巣や欠肉 ない製品を得ることができる。特に、通気 の断面積が従来のエア抜き孔やエア抜き溝 りも大きいため、ガスが凝固したヤニによ て通路が閉塞され難いので、連続ショット 可能になる。
1…溶湯貯留部、2…蓋体、3…金型ユニッ 、4…上型、5…下型、6…サイド型(スライド 型)、7…昇降プレート、8…砂中子、9…供給 、10…キャビティ、10a…キャビティの薄肉部 を成形する部分、10b…キャビティの厚肉部を 成形する部分、11…幅狭の流路、12…湯溜り 、13…通気路、13a…通気路の垂直部、13b…通 気路の水平部、14…センサ(温度センサ)、15,16 …貫通孔、17…押し出しピン、18…シールピ 、19…押し出し板、20…連結板、21…油圧シ ンダ、22…ストッパ。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に づいて説明する。図1は本発明に係る鋳造方 法を実施する鋳造装置の全体図、図2は金型 ニットの型閉じ状態の断面図で、図3は通気 を開放した状態の鋳造装置の拡大断面図、 4は通気路を閉じた状態の鋳造装置の拡大断 面図である。
鋳造装置は下部に溶湯貯留部1を配置し、 この溶湯貯留部1の蓋体2上に金型ユニット3を 設けている。金型ユニット3は上型4、下型5及 び左右のサイド型(スライド型)6から構成され 、上型4は昇降プレート7にて昇降自在とされ 下型5上には砂中子8がセットされている。 示例では金型ユニット3を2組設けているが1 でもよい。
前記溶湯貯留部1の上部空間には外部から エアが供給され、このエア圧によって溶湯貯 留部1内のアルミニウム溶湯は供給管9を介し 下型4に形成した湯口まで送られ、更に湯口 から上型4、下型5及び左右のサイド型を閉じ 際に形成されるキャビティ10内に供給され 。
キャビティ10には製品の薄肉部を成形す 部分10aと厚肉部を成形する部分10bが存在し この薄肉部を成形する部分10aの上端から上 に向かって幅狭の流路11が形成され、この流 路11に連続して湯溜り部12が形成されている また湯溜り部12の天井部は厚肉部を成形する 部分10bの天井部よりも高くなっている。
前記湯溜り部12は上型4に形成した通気路1 3を介して大気に連通している。この通気路13 は湯溜り部12の天井部に開口する垂直部13aと の垂直部13aの上端から外側に延びる水平部1 3bからなる。また、通気路13の断面積は前記 狭の流路11の最小断面積よりも大きく設定さ れている。
また、前記上型4内には流路11または湯溜 部12内を上昇してくる溶湯を検出するため センサ(温度センサ)14が埋め込まれ、更に上 4には湯溜り部12の天井面に開口する貫通孔1 5及び前記通気路13の垂直部13aに連続する貫通 孔16が形成され、貫通孔15には製品の押し出 ピン17が摺動自在に挿入され、貫通孔16には ールピン18が摺動自在に挿入されている。
押し出しピン17およびシールピン18は複数 設けられ、左右の押し出しピン17の上端は押 出し板19に連結されて同時に上下動し、左 のシールピン18の上端は連結板20に連結され 圧シリンダ21を駆動することで同時に上下 する。また、上型4の上面にはシールピン18 下降限を規制するストッパ22が設けられてい る。
以上の構成からなる鋳造装置を用いて鋳 するには、図3に示すように油圧シリンダ21 駆動してシールピン18を上昇させ、通気路13 の垂直部13aと水平部13bとがつながり、湯溜り 部12が大気に開放されている状態とする。そ て溶湯貯留部1の上部空間にエアを送り込ん で、キャビティ10内をアルミニウム溶湯で充 する。
キャビティ10内に溶湯を充填すると砂中 8からガスが発生する。このガスの大部分は 路11、湯溜り部12および通気路13を介して排 される。尚、キャビティの厚肉部を成形す 部分10bで発生したガスは本実施例では厚肉 を成形する部分10bの天井部に形成したエア き孔から排出される。
キャビティ10内のガスが排出されると、 湯が流路11を通って湯溜り部12に入り込む。 のとき、前記センサ14が溶湯の流入を検知 る。この検知信号を受けて油圧シリンダ21を 駆動してシールピン18を下降させ、図4に示す ように通気路13の垂直部13aを塞ぐ。これによ て溶湯が通気路13を介して噴き出すことを 実に防止できる。
この後、ヘッド圧(最も高い圧)を所定時 維持する。この間に、上型4に接した溶湯は の金型に接している溶湯よりも先に冷却さ 、この冷却によって溶湯は収縮する。しか ながら、最も高い圧力を維持しているので 収縮した部分には下方から溶湯が補給され 引け巣や欠肉は生じない。
この後、圧力を落としたならば、型を開 て押し出しピン17によって製品を取り出し エアブロー後に再度砂中子をセットし、型 めを行い、次のショットを行う。
図5は別実施例に係る鋳造装置の通気路を 開放した状態の拡大断面図、図6は別実施例 係る鋳造装置の通気路を閉じた状態の拡大 面図であり、この実施例にあっては、シー ピン18を筒状とし、この筒状のシールピン18 内側に押し出しピン17をシールピン18とは独 立して摺動可能に配置している。
上記のようにシールピン18の内側に押し しピン17を配置した場合も、第1の実施例と 様に、シールピン18を上昇させた状態でガス 抜きを行い、シールピン18を下降して通気路1 3の垂直部13aを塞いだ状態で所定時間加圧を 持する。
シールピン18の内側に押し出しピン17を配置
することで、上型4に形成する貫通孔が少な
なり、金型の強度を維持できる。さらに、
溜りが強制押出しされることから上型への
着、残りは無くすことが出来る。
また、シールピンは毎ショット作動するた
、ガス抜孔へ付着するヤニ清掃・除去の役
機能も有する。
本願発明に係る鋳造装置は、アルミニウ 合金の加圧鋳造方法に好適であるが、その の鋳造方法にも適用できる。
Next Patent: IMAGE PROCESSING DEVICE, IMAGE PROCESSING METHOD, AND IMAGING DEVICE
