以下、添付図面に基づいて本発明の鋳物製� ��の鋳造方法および該鋳造方法に用いられる� ��レス装置を説明する。図1に示されるように 、本発明の実施の形態1に用いられる鋳造用� �レス装置1は、造型ラインに沿って取鍋傾動� ��式の注湯機2に対向して配置されている。こ のプレス装置1は、横方向(図1の紙面左右方向 )Yに往復移動する走行台車(図示せず)に連結� �れる可動フレーム3と、該可動フレーム3に設 けられる昇降手段4と、該昇降手段4のロッド5 の先端部5aに連結される鋳型加圧板6と、該鋳 型加圧板6に立設されるガイドロッド7と、上� ��型F1を前記鋳型加圧板6の4辺のうち対向する 2辺から支持する、たとえば4個の固定手段8と 、溶融金属9の圧力によって上鋳型に加わる� �力値を検出する検出手段10と、制御手段11と� ��備えている。
 前記上鋳型F1の膨出部12の外周近傍に位置す る嵌合部13に溶融金属9の揚がり部14が形成さ� ��ている。前記揚がり部14の本数は、溶融金� �の余剰分の量や、揚がり部の形状により決� �され、少なくとも1個以上であれば良いが、� ��実施の形態1では、嵌合部13の周方向に等間� ��にて12個形成されている。

 前記昇降手段4は、電動式、油圧式または空 気圧式によりロッド5が昇降可能であれば、� �発明において、とくに限定されるものでは� �く、本実施の形態1では、ロッド5の位置およ び速度を高精度に制御できる電動サーボシリ ンダが用いられている。この電動サーボシリ ンダには、ねじ機構、駆動モータおよび位置 検出器としてのロータリーエンコ-ダなどが� �蔵されている。なお、このロッド5の位置お� ��び速度を制御できる電動サーボシリンダに� ��えて、速度のみを制御できる電動サーボシ� ��ンダと上鋳型の位置を検出して位置決めを� ��御するために、リニアスケールを組み合わ� ��て用いることもできる。
 また、前記固定手段8は、前記上鋳型F1を鋳� ��加圧板6に支持することができる構成であれ ば、とくに限定されるものではないが、たと えばエアシリンダなどの駆動機構と該駆動機 構の作動により回動または伸縮するクランプ 部材とから構成することができる。または、 電磁力を用いた支持構造や、吸引力を用いた 支持構造とすることもできる。
 また、前記検出手段10は、プレス時に溶融� �属9の圧力によって上鋳型に加わる反力値を� ��出する機能を有していれば、とくに限定さ� ��るものではなく、前記昇降手段4の種類によ り適宜選定することができる。本実施の形態 1では、昇降手段4として電動サーボシリンダ� ��用いられているので、前記昇降手段4のロッ ド先端部5aに設けられるロードセルが選定さ� ��ている。
 また、前記制御手段11は、前記走行台車の� �復移動の駆動回路、昇降手段4の昇降動作で� ��る上昇速度や降下速度、停止を制御する駆� ��回路、固定手段8の駆動回路、これらの駆動 回路を連動して制御する回路、あらかじめ入 力される溶湯の圧力推定手段などを記憶させ るメモリなどから構成されている。
 なお、溶湯の圧力推定手段は、上下鋳型の� ��状データ、たとえば内径寸法および高さ寸� ��を含んでおり、上鋳型が溶融金属の液面位� ��に接触する位置情報に基づいて溶融金属の� ��力の変化を予測し、当該圧力が所定の上限� ��力を超えないように上鋳型の降下速度を切� ��替える速度切替位置を算出するようになっ� ��いる。そして、この所定の上限圧力は、鋳� ��製品に欠陥、たとえば差込み欠陥が発生し� ��いレベルの、あらかじめ設定された圧力を� ��味するものである。

 鋳造方法における迅速なプレス工程を実� ��するために、プレス速度の高速化が求めら� ��ているが、高速プレスは鋳型内に急激な圧� ��変化を生じさせ、過大な圧力を発生させる� ��因になり、差込み欠陥を招くおそれがある� ��そこで、本実施の形態では、溶湯の圧力推� ��手段によって、過大圧力の抑制を考慮した� ��レス速度の制御を行うようにしている。こ� ��で、実際の鋳型内の溶湯圧力を計測するこ� ��が必要となるが、1400℃程度の高温溶湯に対 し、接触式圧力センサを用いることは困難で あることから、ロードセルによって上鋳型に 作用する反力値(プレス時の溶湯反力値)を計� ��することによって、素早く降下するプレス� ��度パターンを設定するようになっている。� ��2にプレス装置における上鋳型の降下速度を 制御するシステムの構成を示す。電動サーボ シリンダに取り付けたエンコーダにより逐次 計測される上鋳型の降下位置(上下方向位置)� ��ータは、演算処理装置であるプログラマブ� ��シーケンサで処理され、上鋳型の位置指令� ��送信される。この上鋳型の位置指令に基づ� ��て、電動サーボシリンダを駆動させ、上鋳� ��の位置を制御するために、PIDコントローラ� ��よる位置フィードバック制御が構成されて� ��る。

 まず、本実施の形態1では、Computational Fluid� �Dynamics:CFD(計算流体力学)モデルを用いて、上 ・下鋳型をプレスする際の鋳型内の溶湯圧力 を解析する。計算流体力学ソフトとして、FLO W―3D(フローサイエンス社製)を用いる。この� ��フトは、ダムの設計における放流時の流動� ��析や、連続鋳造における動特性解析など、� ��広い分野で使用されている。FLOW―3Dは、流� ��に対する移動障害物を再現する機能を持つ� ��とから、プレス動作時の充填挙動解析が可� ��である。
 また、実機による溶湯のプレス実験を行い� ��その際のロードセルからの反力値に対して� ��CFD解析による鋳型内の溶湯圧力を検証する� ��検証にあたり、プレス工程の概略を図3に示 す。図3において、
M _U :上鋳型の質量
M _G :ガイドロッドの質量
M _M :溶湯の重量(kg)
ρ:溶湯の密度(kg/m ³ )
γ:溶湯の粘度(Pa・s)
A:上鋳型の下面の表面積(m ² )
Z(t):上鋳型の位置(距離)(m)
h(t):溶湯の液面位置(上鋳型の下端面と溶融金 属の表面との偏差)(m)
である。
 また、検証実験の条件を表1に示す。

 そして、検証例として、表1の条件における 、プレス実験でのロードセルの反力データと 、CFD解析での圧力値を比較する。ここで、CFD 解析による数値計算のサンプリング周期は0.0 1(s)であり、CFD解析における分割メッシュブ� �ックは2(mm)幅の立方体としている。CFD解析で 得られた圧力P _C (Pa)とロードセルで計測される反力値F _u (N)との関係は、つぎの式(1)で示される。

 比較結果を図4に示す。図4において、破線� �プレス実験の結果であり、実線がCFD解析に� �るシミュレーション結果である。プレス実� �での応答とCFD解析での応答について、勾配� �急激に上昇するタイミング、すなわち、揚� �り部に溶湯が進入する時刻(2.02(s))がほとん� �一致している。しかし、1.9(s)付近から、解� �値に対してロードセル値が50~80(N)程度大きい 。原因として、上下鋳型を正確に位置合わせ するために設けているはめ合いピン21が、嵌� ��部22に接触することに因ると考えられる。� �た、終盤での反力値の増加量は大きく異な� �ている。これは、上鋳型が下鋳型に接触す� �ことによって上鋳型の重量分の負荷が軽減� �れるからである。
 これらのことから、CFD解析から得られた反� ��値は、プレス実験の結果とほぼ一致してい� ��ことがわかる。したがって、CFD解析による� ��湯の圧力値が実際の鋳型内の溶湯圧力を再� ��していることがわかる。

 前記CFD解析での溶湯の圧力値は、プレス実� ��の結果により信頼し得るものであることを� ��認したが、CFD解析はオフライン計算のため� ��実際での注湯量の初期液面位置のバラツキ� ��起因する溶湯圧力の挙動変化を予測するこ� ��はできない。しかし、プレス工程において� ��ロードセルの反力値データを用いて、溶湯� ��圧力変動を推定することは可能である。
 すなわち、ロードセルの反力値のデータか� ��、上鋳型の先端が溶湯に接触した時刻を特� ��することができ、この時刻とエンコーダに� ��るプレス位置データを用いて、注湯された� ��湯の初期液面位置の推定が可能となること� ��ら、この推定した注湯の初期液面位置から� ��プレス速度に対する溶湯の圧力変動を推定� ��ることができる。
 かかるプレス速度に対する圧力変動を推定� ��ることにより、差込み欠陥が発生する過大� ��力を抑制するためのプレス速度を制御する� ��とができる。

 そこで、これらのことから、プレス速度を� ��定するために溶湯の圧力推定手段を構築す� ��。まず、使用している鋳型の上鋳型形状は� ��図3に示したように、表面積Aの凸の先端に� �さな凸を持つ形状となっている。差込み欠� �は、表面積Aの凸部の下面外側で発生するこ� ��がわかっている。本来の鋳型形状における� ��線部、傾斜部および抜き勾配部を排除した� ��易鋳型を用いて、欠陥発生部分の圧力変化� ��検討する。この圧力推定手段において使用� ��た簡易鋳型の形状を図5に示す。図5におい� �、b ₁ ~b ₂ 、d ₁ ~d ₄ はそれぞれの鋳型の高さおよび直径の形状情 報を示している。また、P _j (j=1、2)は、欠陥の発生しやすい箇所である。 z(t)は、降下する上鋳型の最下部が、注湯後� �液体表面と接触した瞬間の位置からの上鋳� �の降下変位である。h ₀ は初期の溶湯高さ(液面位置)である。また、h (t)は、上鋳型の最下部から液体の最大高さを 示し、これはPj点に加わるヘッド圧を直接的� ��表現する。プレス速度の増加とともに、流� ��難さを表現する動圧が加わる。
 つぎに、鋳型形状の寸法情報に基づいた非� ��縮および非粘性を想定した理想流体に基づ� ��て溶湯圧力モデルを考え、プレス時の溶湯� ��圧力変動を予測する。まず、上方に流動す� ��溶湯の先端、すなわち最大液面位置高さ部� ��での流速による動圧が、P _j 点にも加わることが考えられることから、P _j 点での圧力P _b は、静圧に動圧を加えたものとなり、つぎの 式(2)で現される。

 ここで、g(m/s ² )は重力加速度を示す。図5より、溶湯の上昇� ��面位置は流動路が異なる、case1:d ₂ -d ₁ 間、case2:d ₃ -d ₁ 間、およびcase3:d ₄ の3つの流動パターンを持つことがわかる。� �れぞれの液面位置の変化について、溶湯が� �圧縮性流体であると仮定すると、容易につ� �の式(4)を得ることができる。ここで、揚が� �部の本数nが12本であるため、揚がり部の数n� ��12である。

 また、h _swl 、b ₁ は、h(t)によるcase1→case2、case2→case3の切り替 え条件であり、h _swl はつぎの式(5)のようになる。

 前記液面位置h(t)がh _swl と等しくなったとき、式(4)はcase1からcase2に� �替えられる。液面位置h(t)がb ₁ に達したとき、式(4)はcase2からcase3へ切り替� �られる。以上のように、プレス速度に起因� �る溶湯の圧力応答は、初期溶湯高さ(充填量) と鋳型形状によって決定されることになる。

 つぎに、CFD解析ソフトのFLOW―3Dによるプレ� ��時の流体挙動解析に対し、鋳型内の溶湯の� ��力推定手段の検証を行う。
 簡易鋳型に基づいて、溶湯を理想流体と仮� ��して求めた流体液面位置h(t)とCFD解析の結果 での流体液面位置h(t)を比較したグラフを図6� ��示す。なお、図6において、破線は溶湯の圧 力推定手段に基づく流体液面位置の推定結果 であり、実線はCFD解析の結果を示している。 CFD解析の結果は、図5における測定点M _h(t)i を計測している。揚がり部4箇所についての� �面位置を計測し、h(t)を算出している。ここ� ��、プレス速度は5(mm/s)に設定している。CFD解 析による応答では重力の影響により溶湯が圧 縮されており、プロセスの終了段階において 流体液面位置が低くなっている。

 つぎに、差込み欠陥の発生部における溶湯� ��圧力値の変動について比較評価する。なお� ��ここでの解析においても、先に説明した簡� ��鋳型を使用している。
 CFD解析では、図5におけるP ₂ 部分での圧力変動のみを示す。ここで、P ₁ とP ₂ での変動に差がないことを確認している。プ レス速度を5(mm/s)と30(mm/s)にした場合の、P ₂ 部分での溶湯の圧力変動を図7および図8に示� ��。なお、図7および図8において、破線は式(2 )を使用した溶湯の圧力推定手段による計算� �果であり、実線はCFD解析の結果を示してい� �。溶湯を理想流体として仮定し、溶湯の圧� �推定手段により計算した圧力応答と、CFD解� �の結果得られた圧力応答とがよく一致して� �ることがわかる。これより、式(2)を使用し� �溶湯の圧力推定手段で計算された圧力値が� �当であることがわかる。
 プレス工程で問題となる差込み欠陥は、プ� ��ス速度80(mm/s)以上で発生することを既に確� �している。これより速いプレス速度では、� �湯が揚がり部を流動する際に、欠陥を招く� �大圧力が発生するため、溶湯が揚がり部へ� �入するときにプレス速度の切替えを行なう� �うにプレス速度の制御を行う。プレス速度� �替えのためのシーケンス速度制御のフロー� �ャートを図9に示す。プレス速度の切替えを� ��う、速度切替位置は、前記式(4)と式(5)を用� ��て算出する。

 つぎに、CFD解析による溶湯圧力の抑制シミ� ��レーションにおける圧力抑制検証について� ��一例を示す。まず、第1速度としての初期プ レス速度を100(mm/s)と設定し、揚がり部への進 入位置において、プレス速度を第2速度とし� �の低速の10(mm/s)に切り替える。このとき、初 期液面位置(注湯量)を19.2(mm)とし、この場合� �の速度切替えは、上鋳型の先端部が溶湯の� �面に接触してから上型プレス(上鋳型)が垂直 方向下方へ29.90(mm)移動した位置で行うことに なる。また、鋳型内の溶湯温度を1300度と想� �している。
 溶湯圧力の抑制シミュレーションの結果を� ��10に示す。図10中の上段は、上鋳型の降下速 度(プレス速度)を示し、下段は鋳型内の溶湯� ��力を示している。図10の下段の実線は、プ� �ス速度の切替えを行なった場合の溶湯の圧� �応答であり、破線は、プレス速度の切替え� �行なわなかった場合の溶湯の圧力応答であ� �、プレス速度の切替えを行なった場合の方� �、プレス速度の切替えを行なわなかった場� �よりも圧力変動が非常に小さくなることが� �かる。約1.17(s)の時刻(液面検出位置)におい� �は、上鋳型と溶湯の表面と衝突することに� �って溶湯の圧力上昇が起きている。これよ� �、プレス速度の切替えを行なわず、一定プ� �ス速度100(mm/s)で加圧した場合では、溶湯が� �がり部を流動する際に生じる過大圧力は30408 0(Pa)まで上昇した。図10から、溶湯が揚がり� �に進入する直前の位置において、プレス速� �を切替えて小さくすることにより、溶湯圧� �の急激な上昇を抑えることができることが� �かる。なお、図10において、液面検出位置と 記号Sの部分における溶湯圧力が設定圧力5(KPa )を超えているが、これは計算に起因する誤� �である。
 本実施の形態1におけるプレス速度制御のブ ロック線図を図11に示す。図11において、R _Fout はロードセルの反力値である。ここで、Z _in は上鋳型位置の目標値、Z _out は上鋳型の位置(エンコーダ値)、Mは上鋳型の 質量とガイドロッドの質量の和である。W ₁ 、W ₂ は、つぎの式(6)によって表される変換を意味 している。

 本実施の形態1では、鋳型内の溶湯の圧力 推定手段を用いることにより、鋳型内の溶湯 圧力が過大になる前の設定位置においてプレ ス速度を所定の第1速度から第2速度に切替え� ��ことが可能になり、高速でプレス工程を実� ��させることができると共に、差込み欠陥の� ��生を抑え、高品質な鋳物製品を得ることが� ��きる。

 つぎに、本発明にかかわる実施の形態2とし て、上鋳型の降下速度と鋳型内の溶湯圧力と の関係を用いて上鋳型の降下速度を切替える ようにした溶湯の圧力推定手段について説明 する。
 図12に示される鋳型形状をプレス成形する� �合を考える。ここで、図5におけるh(t)とZ(t)� �e _h (t)とZ _h (t)に置き換えている。これにより、プレス成 形時における上鋳型先端面付近P ₁ 点の溶湯圧力P _b (t)は,上鋳型の下端面と液体表面との偏差e _h (t)を用いて、つぎの式(7)で表すことができる 。

 e _h (t)=f(Z(t),h ₀ )であることから、式(7)から、プレス成形前� �溶湯高さh ₀ と上鋳型位置Z(t)から鋳型内の溶湯圧力を得� �ことができる。
 また、ロードセルによる反力値F _u と溶湯圧力P _b の関係は、つぎの式(8)となる。

 ここで、Aは,溶湯中の上鋳型水平面積(m ² )を示す。mは上鋳型の段差数を示し、A _i はi番目の段差における水平面積(m ² )、P _i はi番目の段差付近の圧力(Pa)となる。図12に� �いて、段差数はm=2となり、面積A _i と圧力P _i はそれぞれ式(9)と式(10)となる。

 これより、プレス成形時における上鋳型の� ��下速度は式(14)、(15)および式(18)を用いて、� ��ぎの式(19)に演算される。

 この式(19)を用いた上鋳型の降下速度を制御 するフローチャートを図13に示す。

 つぎに、本発明にかかわる実施の形態3を説 明する。図14は実施の形態3における上鋳型の 降下速度切替えのフローチャートを示したも のである。このフローチャートによれば、ま ず初期情報として、上鋳型の降下速度である 第1速度(V1)、上鋳型の降下速度である第2速度 (V2)、上下鋳型の形状データ、上鋳型の下面� �溶湯の液面に接触する直前の上鋳型の位置(H )、差込みが発生しない溶湯の許容最大圧力(� ��定圧力)(P1)、プレス完了時点における上鋳� �の位置、鋳型の型くずれを生じさせない上� �型の位置、鋳型の型くずれを生じさせない� �鋳型の加圧力(ロードセル反力値)(P2)などを� �力する(ステップS1)。次に、プレス工程を開� ��したのち、第1速度V1により上鋳型を降下さ� ��る(ステップS2、S3)。そして、上鋳型が所定� ��位置(H)に到達したのを検知した後、速度を� ��り替えて第2速度V2により上鋳型を降下させ� ��(ステップS4)。次に、上鋳型の先端が溶湯の 液面に接触したことを検出する(ステップS5)� �、溶湯の圧力推定手段を用いて上鋳型が液� �に接触した位置のデータと上下鋳型の形状� �ータより鋳型内の溶湯の圧力変動を推定す� �。このとき圧力変動の推定結果に基づき、� �定圧力P1に達する上鋳型の位置Z1を算出する� ��次に、上鋳型が位置Z1に到達したのを検知� �た後、上鋳型の速度を切り替えて第3速度V3� �より上鋳型を降下させる(ステップS6)。そし� ��、所定の加圧力P2(ロードセル反力値)を検出 したのち、プレス完了位置で上鋳型の降下を 停止し、一連のプレス工程を終了する(ステ� �プS7~S9)。なお、第2、3速度は前記実施の形態 2における溶湯の圧力推定手段を用いて算出� �てもよい。
 本実施の形態3では、前記本実施の形態2ま� �は実施の形態3における溶湯の圧力推定手段� ��用いて、前記下鋳型F2へ注湯された溶融金� �9が凝固する前に、すばやく上鋳型F1を重ね� �わせ、プレスして鋳造品形状を転写する必� �があるため、前記昇降手段4のロッド5の降下 速度が、以下のような3段階に設定される。
 (1)下鋳型F2の凹部15に注湯された溶融金属9� �表面に上鋳型が接触を開始する直前の位置� �で上鋳型が降下する際の第1速度と、
 (2)溶融金属9の表面に上鋳型が接触を開始す る直前の位置から鋳型内の溶融金属9の圧力� �あらかじめ設定された圧力に到達する位置� �で上鋳型F1を降下させる第2速度と、
 (3)該あらかじめ設定された圧力に到達する� ��置以降速度を切り替えて、プレス完了位置� ��で該上鋳型を降下させる第3速度とに設定さ れている。
  ここで、第3速度は、第2速度より遅く、第 2速度は第1速度よりも遅く設定される。
 前記検出手段10は、前記溶融金属9の圧力に� ��って上鋳型に作用する反力値および上鋳型F 1を下鋳型F2に重ね合わせた際に上鋳型F1が下� ��型F2から受ける反力値(上下鋳型の見切り面� ��掛かる力)を検出する。
 また、本実施の形態3では、前記下鋳型F2に� ��ね合わされた該上鋳型F1が前記溶融金属9お� ��び該下鋳型F2から受ける反力値を前記検出� �段10により検出し、該反力値を基に推定した 溶湯の所定の加圧力P2に達したことを検出し� ��この検出信号に基づいて、該上鋳型F1の降� �をプレス完了位置で停止するように前記昇� �手段4の動作を制御している。

 前記上鋳型F1の所定の位置(上鋳型の降下� ��度が第1速度から第2速度に切替わる位置)は� ��上鋳型F1の膨出部12の形状や上鋳型の降下速 度の第1速度に依存して決定されるものであ� �。たとえば膨出部12の表面が平坦であり、第 1速度が速い場合には、上鋳型F1の降下よる風 圧が大きくなり溶融金属9の表面が乱れ、上� �鋳型F1、F2を重ね合わせるときに空気が鋳造� ��品内に巻き込まれる可能性があるため、上� ��型の降下速度が第1速度から第2速度に切替� �る位置を上方に設定する必要がある。すな� �ち上鋳型の降下速度が第1速度から第2速度に 切替わる上鋳型の位置と溶融金属9の表面と� �間隔を広げる必要がある。これに対し、第1� ��度が遅い場合には、溶融金属9がプレス工程 の途中で凝固し、上鋳型F1がプレス完了位置� ��で到達しきれなくなることもあるため、上� ��型の降下速度が第1速度から第2速度に切替� �る上鋳型の位置と溶融金属9の表面との間隔� ��小さくしなければならない。したがって、� ��記所定の位置(上鋳型の降下速度が第1速度� �ら第2速度に切替わる位置)と上鋳型の最初の 降下速度である第1速度は、あらかじめ鋳造� �の形態や、溶融金属の注湯温度、溶融金属� �材質を考慮して実験的に設定しておくこと� �望ましい。本実施の形態では、前記鋳造品� �形態としての膨出部12がピラミッド形状であ り、溶融金属の注湯温度が融点温度より100~20 0℃以上の高い温度であることから、第1速度� ��昇降手段4である前記電動サーボシリンダの 仕様上最高速度、たとえば約375mm/sに設定す� �とともに、所定の位置(上鋳型の降下速度が� ��1速度から第2速度に切替わる位置)を1~100mmに 設定している。

 前記所定の加圧力P2は、上下鋳型F1、F2が接� ��を開始し、かつ鋳型の型くずれを生じさせ� ��い位置で上鋳型F1を停止させるために、上� �型の見切り面の面積や、上下鋳型の形態、� �レス速度に基づいて、あらかじめ実験によ� �設定しておくことが望ましい。
 本実施の形態3では、溶融金属の温度(注湯� �度)を変えて実験を行った。注湯温度が約1406 ℃の場合の加圧力曲線(上鋳型の降下距離を� �軸にとり、その時の溶湯の加圧力を縦軸に� �った線図であり、実験的に求めたもの)によ� ��ば、上鋳型を第2速度で降下させた後、上鋳 型が下鋳型に接触を開始した位置から加圧力 が緩やかに上昇し、上鋳型が所定の距離まで 降下した位置からほぼ直線状態で加圧力が上 昇し始める。この実験の加圧力曲線では、上 鋳型が下鋳型に接触を開始した位置から鋳型 の型くずれが生じない位置までの加圧力の差 は0.010MPaであった。なお、実験条件は、上鋳� ��の見切り面の面積が88842mm ² であり、昇降手段4の降下速度として第2速度� ��30mm/sであった。

 つぎに、実験条件を同じにして注湯温度が� ��1363℃の場合の実験を行った。この実験の加 圧力曲線は、前記加圧力曲線と同様に上鋳型 を第2速度で降下させて該上鋳型が下鋳型に� �触を開始した位置から以降、加圧力が緩や� �に上昇したのち、上鋳型が所定の距離まで� �下した位置からほぼ直線状態で加圧力が上� �し始めている。この実験の加圧力曲線では� �上鋳型が下鋳型に接触を開始した位置から� �型の型くずれが生じない位置までの加圧力� �差は0.011MPaであった。したがって、注湯温度 が変わっても加圧力曲線はほぼ同様であり、 上鋳型が下鋳型に接触を開始するまでの加圧 力は上鋳型の膨出部が下鋳型内の溶湯に侵入 したときの溶湯の粘性などにより影響を受け 、上下鋳型の接触を開始する位置までの加圧 力において多少差異があるものの、上鋳型が 下鋳型に接触を開始した位置から鋳型の型く ずれが生じない位置までの加圧力はほぼ同様 な曲線を描いている。(即ち、注湯温度によ� �差異はあまり見られない。)
 このため、本発明においては、注湯温度が� ��わっても加圧力曲線は同様の特性を示して� ��ることから、前記上鋳型が下鋳型に接触を� ��始した位置から鋳型の型くずれが生じない� ��置までの範囲内において、上鋳型が降下し� ��距離に基づいて上鋳型の降下を適切な位置� ��停止させることもできる。この場合、上鋳� ��の位置の検出手段として、前記ロータリー� ��ンコーダやリニアスケールなどの位置検出� ��を用いることができる。

 なお、本実施の形態3では、注湯温度が変わ っても加圧力曲線は同様の特性を示している ことから、上鋳型の降下距離によってプレス 完了位置(上鋳型の停止位置)を設定すること� ��できると述べた。すなわち、上鋳型の降下� ��離は下鋳型に溶融金属(溶湯)が注湯されて� �る状態で設定されている。しかし、この溶� �有りの状態における降下距離は、上鋳型へ� �湯の反力が掛かっているときの降下距離で� �る。このため、実際の降下距離を正確に反� �していないおそれがある。また、砂型は造� �圧力や、砂性状、模型形状などの変化に伴� �鋳型寸法、とくに鋳型の高さに違いが生じ� �。
 そこで、さらに高精度の降下距離を設定す� ��ために、下鋳型に溶融金属がない状態で、� ��鋳型を下鋳型に重ね合わせる工程の上鋳型� ��掛かる圧力(加圧力)を測定し、所定の加圧� �が掛かったときに上鋳型の降下を停止する� �レス完了位置としての上鋳型の降下距離を� �定する。

 なお、本実施の形態では、揚がり部を有� ��る上鋳型について溶湯が進入する際に発生� ��る鋳型内の圧力が過大圧力になる前の設定� ��置でプレス速度を切り替えているが、本発� ��においては、これに限定されるものではな� ��、たとえば揚がり部以外に鋳物製品の形態� ��複雑になり、プレス中の圧力変動が起こり� ��すい上下鋳型に対しても適用することがで� ��る。

 この場合に、複雑な鋳型形状の場合に適� ��するためのプレス速度を設計する。鋳型の� ��状データからプレス中の圧力上昇区間を推� ��し、圧力変動を所望の圧力制約値以下に抑� ��るためのプレス速度を決定する。溶湯表面� ��下での溶湯の流路の変化に応じて、多段に� ��レス速度を切替える。プレス工程の高速化� ��ために、上鋳型が溶湯に接する直前までは� ��降装置の最大出力速度を用いる。その後に� ��圧力制約を満足させるために、多段切替に� ��ってプレス速度を低速側に順次切替える。

 また、これまでの実施の形態では、枠付� ��型を用いているが、本発明においては、こ� ��に限定されるものではなく、たとえばバッ� ��メタル方式の鋳型や造型後もしくは鋳型合� ��せ後に鋳枠から砂型を抜き出す抜枠鋳型を� ��いることができる。なお、この鋳型合わせ� ��に鋳枠から砂型を抜き出す抜枠鋳型を用い� ��場合、鋳枠と砂型を分離する抜枠手段をプ� ��ス装置に設けるため、前記昇降手段のロッ� ��の先端部に連結される鋳型加圧板および前� ��上鋳型を支持する固定手段を省くとともに� ��ガイドロッドとして造型後の上鋳型と下鋳� ��を支持し、昇降手段の昇降をガイドする構� ��のプレス装置とすることができる。