JP6324871B2 - Vacuum casting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、上型と下型を上下に重ね合わせてその中にキャビティを形成し、真空ポンプと、この真空ポンプと連結したベローズで囲まれた内部を減圧状態にすることによって、キャビティ内を吸引減圧し、下型の下部に設けた湯口に接続したストークから溶融金属をキャビティ内に充填して鋳造物を成型する真空鋳造装置に関し、真空ポンプとベローズによりキャビティ内を均一な圧力で吸引減圧できる真空鋳造装置に関する。 In the present invention, an upper mold and a lower mold are stacked one above the other to form a cavity therein, and the interior surrounded by the vacuum pump and the bellows connected to the vacuum pump is brought into a depressurized state. A vacuum casting machine that draws molten metal from a stalk connected to a sprue provided at the bottom of the lower mold and molds a cast by vacuum casting and bellows. The present invention relates to a vacuum casting apparatus .
従来、アルミニウム鋳造物を製造する場合、鋳型のキャビティ内に比較的低い圧力で、下方から溶融金属を充填し、鋳造物を成型するものとして低圧鋳造装置が使用されている。一般的な低圧鋳造装置では、上型と下型とを上下に重ね合わせてその中にキャビティを形成し、下型の下部に設けた湯口に密閉炉から立ち上がったストークから密閉炉にガスを注入することで溶融金属をキャビティ内に充填し、鋳造物を成型する。下型は、ストークの上端を接続した台板の上に固定して設置し、油圧シリンダ等を備える昇降機構にて上型を上下動し、その昇降機構にて上下の型の重ね合わせと脱型が行われる。 Conventionally, when an aluminum casting is manufactured, a low pressure casting apparatus is used as a mold for casting a molten metal from below by filling a mold cavity with a relatively low pressure. In a general low-pressure casting machine, an upper mold and a lower mold are stacked one above the other to form a cavity, and gas is injected into the sealed furnace from the stalk that rises from the sealed furnace at the bottom of the lower mold. By doing so, the molten metal is filled into the cavity, and a casting is formed. The lower mold is fixedly installed on a base plate to which the upper end of Stoke is connected. The upper mold is moved up and down by a lifting mechanism equipped with a hydraulic cylinder or the like, and the upper and lower molds are overlapped and detached by the lifting mechanism. The type is done.
キャビティ内に比較的低い圧力で溶融金属を注入するためには、例えば溶融金属を収納した密閉炉に不活性ガスや二酸化炭素等のガスを付加し、密閉炉から立ち上がったストークを通じて溶融金属を注入する。密閉炉を用いずに下型の下部に設けた湯口に接続したストークから溶融金属をキャビティ内に充填する方法としては、例えば特許文献1(特開2014−104469号公報)に開示されているように、溶融炉である溶融金属槽から溶融金属を電磁誘導ポンプで汲み上げ、ストークを通して鋳型のキャビティに充填する方法がある。低圧鋳造法は、鋳型の下からゆっくり溶融金属を注入するのでガスや酸化物の巻き込みの少ない良い鋳造物を作る方法として知られている。しかし、ゆっくり溶融金属を注入することから鋳型を400℃程度にして溶融金属がすぐに固まらない様にして、注入後鋳型を300℃以下に冷却後鋳造物を鋳型から取り出すことから金型の加熱冷却時間が掛かり、鋳造サイクル時間が比較的長いという問題がある。 In order to inject molten metal into the cavity at a relatively low pressure, for example, a gas such as an inert gas or carbon dioxide is added to a closed furnace containing the molten metal, and the molten metal is injected through stalk rising from the closed furnace. To do. As a method for filling the cavity with molten metal from the stalk connected to the gate provided in the lower part of the lower mold without using the closed furnace, for example, it is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-104469). In addition, there is a method of pumping molten metal from a molten metal tank, which is a melting furnace, with an electromagnetic induction pump and filling the cavity of the mold through stalk. The low pressure casting method is known as a method for producing a good casting with less entrainment of gas and oxide because molten metal is slowly poured from under the mold. However, since the molten metal is poured slowly, the mold is set to about 400 ° C. so that the molten metal does not immediately solidify, and after casting, the mold is cooled to 300 ° C. or lower, and the casting is taken out from the mold. There is a problem that it takes cooling time and the casting cycle time is relatively long.
また、鋳型キャビティ内での空気の巻き込みを防止し、鋳造物中に発生する巣や空隙などの欠陥が少ない高品質な鋳造物を得るための鋳造装置として、キャビティ内を真空排気して鋳造を行う高圧鋳造装置であるダイカストマシーンを改造した真空鋳造装置が開発されている。真空鋳造装置は、例えば特許文献2(特開平5−123845号公報)に開示されているが、一般にキャビティ内の真空吸引に長時間かかり、スリーブ内の温度を適正に制御することが難しい。そのため、キャビティ内の真空吸引にかかる時間を短縮する技術やスリーブ内の温度を適正に制御する方法が望まれている。 In addition, the cavity is evacuated and cast as a casting device to prevent air entrainment in the mold cavity and to obtain a high-quality casting with fewer defects such as nests and voids generated in the casting. A vacuum casting apparatus has been developed in which a die casting machine, which is a high-pressure casting apparatus to perform, is modified. A vacuum casting apparatus is disclosed in, for example, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-123845), but generally it takes a long time for vacuum suction in the cavity, and it is difficult to properly control the temperature in the sleeve. Therefore, a technique for shortening the time required for vacuum suction in the cavity and a method for appropriately controlling the temperature in the sleeve are desired.
キャビティ内の空気を抜く方法としては、例えば特許文献2に記載されているように、上型と下型との合わせ目を介して行う方法や、特許文献3(実開昭62−56267号公報)に開示されているように、押しピンを介して行う方法がある。しかし、特許文献2又は3ではキャビティ内の合わせ目又は押しピンからの吸引減圧が記載されているのみで、合わせ目又は押しピンの隙間やポーラスプラグを介してキャビティ内を上方向及び外周方向から均一な圧力で吸引減圧することは考慮されていない。真空鋳造装置では、キャビティ内を上方向及び外周方向から均一な圧力で吸引減圧することが望ましく、均一な圧力で吸引減圧しないと、キャビティ内の特定個所に溶融金属が偏って回り込み、湯廻り不良などの欠陥が生じるという問題がある。 As a method for extracting air from the cavity, for example, as described in Patent Document 2, a method of performing through a joint between an upper mold and a lower mold, or Patent Document 3 (Japanese Utility Model Publication No. 62-56267). ), There is a method performed through a push pin. However, Patent Document 2 or 3 only describes the suction pressure reduction from the seam or the push pin in the cavity, and the inside of the cavity from the upper direction and the outer peripheral direction through the gap of the seam or the push pin or the porous plug. It is not considered to reduce the pressure by suction at a uniform pressure. In vacuum casting equipment, it is desirable to suction and reduce the inside of the cavity from the upper direction and the outer peripheral direction with a uniform pressure. If the suction pressure is not reduced with a uniform pressure, the molten metal is biased to a specific location in the cavity and the hot water is poor. There is a problem that defects such as these occur.
また、金型を均一に真空にしている間、保持炉からストークを通じて真空金型に大気圧で押し上げられる溶融金属を止めるためには、保持炉を密閉炉にして密閉炉も真空にしなければならず、密閉炉を真空にする大型の真空装置が必要であり、密閉炉が大型になると密閉炉を真空にするには時間が掛かり、密閉炉のメンテナンスにかなりのコストが掛かる等の課題があった。 Also, in order to stop the molten metal that is pushed up from the holding furnace to the vacuum mold through the stalk while the mold is uniformly evacuated, the holding furnace must be a closed furnace and the sealed furnace must also be evacuated. However, a large vacuum device is required to evacuate the closed furnace. When the closed furnace is large, it takes time to evacuate the closed furnace, and maintenance of the closed furnace takes considerable costs. It was.
本発明は、従来の低圧鋳造装置及び真空鋳造装置における上記事情に鑑み、真空ポンプとベローズを使用して、キャビティ内を上方向及び外周方向から均一な圧力で吸引減圧できると共に、キャビティ内の吸引減圧にかかる時間を短縮することができる真空鋳造装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances in the conventional low-pressure casting apparatus and vacuum casting apparatus, the present invention can use a vacuum pump and a bellows to suck and depressurize the inside of the cavity with a uniform pressure from the upper direction and the outer peripheral direction. It aims at providing the vacuum casting apparatus which can shorten the time concerning pressure reduction.
本発明では、前記の目的を達成するため、真空鋳造装置用金型は、上型29bと下型29aとの間に隙間42を設け、その隙間42の全外周にわたり前記真空ポンプと連結する空気通路44を設けて、キャビティ29c内を外周方向から均一な圧力で吸引減圧できる構成とした。また、真空鋳造装置用金型の上型29bは、ベローズ39とこのベローズ39内の支持板52に設置されて上型29bからキャビティ29c内に突き出て鋳造物を脱型する複数の押しピン38を備えており、その押しピン38の外周面と、押しピンが貫通する管43'との間に空気が連通する隙間43を設けて、キャビティ内を上方向から均一な圧力で吸引減圧できる構成とした。 In the present invention, in order to achieve the above object, the mold for a vacuum casting apparatus is provided with a gap 42 between the upper mold 29b and the lower mold 29a, and the air connected to the vacuum pump over the entire outer periphery of the gap 42. The passage 44 is provided so that the inside of the cavity 29c can be sucked and reduced with a uniform pressure from the outer peripheral direction. Further, the upper mold 29b of the vacuum casting mold is installed on the bellows 39 and the support plate 52 in the bellows 39, and protrudes from the upper mold 29b into the cavity 29c to demold the casting. And a gap 43 through which air communicates is provided between the outer peripheral surface of the push pin 38 and the tube 43 ′ through which the push pin passes, and the inside of the cavity can be sucked and reduced with a uniform pressure from above. It was.
すなわち、本発明の1は、上型29bと下型29aとを上下に重ね合わせてその中にキャビティ29cを形成し、真空ポンプ25によって、キャビティ29c内を吸引減圧し、下型29aの下部に設けた湯口29dに接続したストーク1'から溶融金属をキャビティ29c内に充填した後、上型29bと下型29aとを分離して、複数の押しピン38を上型29bからキャビティ29c内に突き出すことにより、鋳造物を脱型する真空鋳造装置の金型であって、真空ポンプ25をベローズ39に連結すると共に、ベローズ39内の支持板52又は53に取り付けられた複数の押しピン38を、上型29bを貫通するよう設置し、上型29bと下型29aとの間に隙間42を設け、隙間42の全外周にわたり真空ポンプ25と連結する空気通路44を設け、押しピン38の外周面と押しピンが貫通する管43'との間に空気が連通する隙間43を設け、上型29bと下型29aとの間に設けられた隙間42及び押しピン38の外周面と押しピンが貫通する管43'との間に設けられた隙間43を介して、キャビティ29c内と真空ポンプ25又はベローズ39とを連結した真空鋳造装置用金型を備え、前記ベローズ(39)内に、前記ベローズ(39)の収縮を防止する支持バネ付スライド機構(49)が設置されていることを特徴とする真空鋳造装置である。 That is, according to the first aspect of the present invention, the upper die 29b and the lower die 29a are vertically stacked to form a cavity 29c therein, and the inside of the cavity 29c is sucked and reduced by the vacuum pump 25, and the lower die 29a is placed under the lower die 29a. After the molten metal is filled into the cavity 29c from the stalk 1 'connected to the provided gate 29d, the upper die 29b and the lower die 29a are separated, and a plurality of push pins 38 protrude from the upper die 29b into the cavity 29c. Thus, the mold of the vacuum casting apparatus for removing the casting, which connects the vacuum pump 25 to the bellows 39 and a plurality of push pins 38 attached to the support plate 52 or 53 in the bellows 39, The air passage 4 is installed so as to penetrate the upper die 29b, and a gap 42 is provided between the upper die 29b and the lower die 29a, and is connected to the vacuum pump 25 over the entire outer periphery of the gap 42. 4, a gap 43 through which air communicates is provided between the outer peripheral surface of the push pin 38 and the pipe 43 ′ through which the push pin passes, and the gap 42 provided between the upper die 29 b and the lower die 29 a and the push pin A die for a vacuum casting apparatus in which the inside of the cavity 29c and the vacuum pump 25 or the bellows 39 are connected via a gap 43 provided between the outer peripheral surface of the pin 38 and the tube 43 ′ through which the push pin passes ; said bellows (39) within the bellows with support spring prevents contraction (39) slide mechanism (49) is a vacuum casting apparatus characterized that you have installed.
本発明の2は、上型29bと下型29aとの間に設けられた隙間42及び押しピン38の外周面と押しピンが貫通する管43'との間に設けられた隙間43の幅が0.05mmから0.2mmであることを特徴とする本発明の1に記載の真空鋳造装置である。 According to the second aspect of the present invention, the width of the gap 42 provided between the upper die 29b and the lower die 29a and the gap 43 provided between the outer peripheral surface of the push pin 38 and the pipe 43 ′ through which the push pin passes are set. The vacuum casting apparatus according to 1 of the present invention, wherein the vacuum casting apparatus is 0.05 mm to 0.2 mm.
本発明の3は、更に、吸引減圧時にベローズ39の収縮を防止するベローズ収縮防止ピン46が支持バネ付スライド機構49と同じ支持板52に設置されていることを特徴とする本発明の1又は2に記載の真空鋳造装置である。 3 of the present invention, further, 1 or according to the invention, characterized in that the bellows contraction prevention pin 46 to prevent the contraction of the bellows 39 during the depressurized suction is installed on the same support plate 52 and the slide mechanism 49 with the support spring 2. The vacuum casting apparatus according to 2 .
本発明の4は、ベローズ39内の上面に取り付ける押しピン38の支持板53が、支持バネ付スライド機構49を取り付ける支持板52と別の板であることを特徴とする本発明の3に記載の真空鋳造装置である。 4 of the present invention, according to the third invention, characterized in that the support plate 53 of the push pins 38 to be attached to the upper surface of the bellows 39 is another plate and the support plate 52 for mounting the support spring slide mechanism 49 Vacuum casting equipment.
本発明の1の真空鋳造装置によると、上型29bと下型29aとの間に隙間42を設け、隙間42の全外周にわたり真空ポンプと連結する空気通路44を設け、また、押しピン38の外周面と押しピンが貫通する管43'との間に空気が連通する隙間43を設けているため、キャビティ29c内を外周方向及び上方向から均一な圧力で吸引減圧でき、キャビティ29c内の吸引減圧にかかる時間を短縮することができる。 According to the vacuum casting apparatus 1 of the present invention, the gap 42 is provided between the upper die 29b and the lower die 29a, the air passage 44 connected to the vacuum pump is provided over the entire outer periphery of the gap 42, and the push pin 38 Since the gap 43 through which air communicates is provided between the outer peripheral surface and the pipe 43 ′ through which the push pin passes, the inside of the cavity 29c can be sucked and depressurized with a uniform pressure from the outer peripheral direction and the upward direction. The time required for decompression can be shortened.
本発明の2の真空鋳造装置によると、上型29bと下型29aとの間に設けられた隙間42及び押しピン38の外周面に設けられた隙間43の幅を0.05mmから0.2mmとし、好ましくは0.05mmから0.1mmとすることにより、溶融金属が隙間42及び隙間43から金型の外へ流出するのを防ぐことができ、それにより、バリが出るような不具合が生じない。 According to the vacuum casting apparatus 2 of the present invention, the width of the gap 42 provided between the upper die 29b and the lower die 29a and the gap 43 provided on the outer peripheral surface of the push pin 38 is 0.05 mm to 0.2 mm. And preferably 0.05 mm to 0.1 mm, it is possible to prevent the molten metal from flowing out of the mold through the gap 42 and the gap 43, thereby causing a problem that burrs are generated. Absent.
さらに、前記本発明の1の真空鋳造装置によると、キャビティ内を外周方向及び上方向から均一な圧力で吸引減圧でき、湯廻り不良などの欠陥がない高品質な鋳造物を得ることができる。また、キャビティ内の吸引減圧にかかる時間を短縮することができるため、鋳造物の鋳造サイクル時間を短縮できる。それにより、鋳造物の生産コストを低減することができる。また、ベローズ39は、吸引減圧時又は鋳造物押し出しの際に、押し潰されるが、支持バネ付スライド機構49が設置されているため、ベローズ39は横ずれせず、上下方向にのみ一定長さだけ押し潰され戻るので、横ずれに弱いベローズが壊れる事が無く、押しピン38やベローズ収縮防止ピン46の上下運動もスムーズなる。 Furthermore, according to the vacuum casting apparatus 1 of the present invention, the inside of the cavity can be sucked and depressurized with a uniform pressure from the outer peripheral direction and the upper direction, and a high-quality casting having no defects such as poor hot water can be obtained. In addition, since the time required for suction decompression in the cavity can be shortened, the casting cycle time of the casting can be shortened. Thereby, the production cost of a casting can be reduced. Further, the bellows 39 is crushed at the time of suction pressure reduction or at the time of casting extrusion, but since the slide mechanism 49 with a support spring is installed, the bellows 39 is not laterally displaced and only a certain length in the vertical direction. Since it is crushed and returned, the bellows, which is weak against lateral displacement, is not broken, and the vertical movement of the push pin 38 and the bellows shrinkage prevention pin 46 is smooth.
本発明の3の真空鋳造装置によると、ベローズ収縮防止ピン46が下型29aの面まで届いてベローズ39が真空時に縮まない様に設置されているため、ベローズ39が吸引減圧の際に確実に押し潰されないようにすることができる。 According to the vacuum casting apparatus 3 of the present invention, since the bellows shrinkage prevention pin 46 reaches the surface of the lower die 29a and the bellows 39 is installed so as not to be shrunk during vacuum, the bellows 39 is surely secured during the suction pressure reduction. It can be prevented from being crushed.
本発明の4の真空鋳造装置によると、押しピン38の支持板53を、支持バネ付スライド機構49等を取り付ける支持板52と別の板とすることで、金型の形状に応じた押しピン38の調整が行ない易くなる。なぜなら、押しピン38は金型の形状によって配置や長さを微妙に調整する必要があるため、例えば金型の形状を変更する際に、支持バネ付スライド機構49等の取り付け板はそのまま交換せず、押しピン38の取り付け板だけを交換することで調整が可能となるからである。 According to the vacuum casting apparatus 4 of the present invention, the support plate 53 of the push pin 38 is a plate different from the support plate 52 to which the slide mechanism 49 with a support spring is attached , so that the push pin corresponding to the shape of the mold is obtained. 38 can be easily adjusted. Because the push pin 38 needs to be finely adjusted in arrangement and length depending on the shape of the mold, for example, when changing the shape of the mold, the mounting plate such as the slide mechanism 49 with the support spring can be replaced as it is. This is because the adjustment can be performed by replacing only the mounting plate of the push pin 38.
本発明は、上型29bと下型29aを上下に重ね合わせてその中にキャビティ29cを形成し、上下金型の隙間や押しピンの隙間やポーラスプラグ等の隙間を真空排気流路として、この真空排気流路が上型29bに設置された押しピンを内蔵したベローズ39につながり、このベローズ39に真空ポンプと、この真空ポンプと連結してベローズ39内部を減圧状態にする事によって、キャビティ29c内を吸引減圧し、この減圧を可能にするために下型の下部に設けた湯口に接続した電磁ポンプ14'の制動力によって炉内から上昇する溶融金属12を電磁ポンプ14'内に静止させ、その制動力を弱める事に依って、キャビティ29c内に充填して鋳造物を成型する真空鋳造装置に関し、真空ポンプ25とベローズ39によりキャビティ内を均一な圧力で吸引減圧できる金型27を用い、金型27を真空保持している間、電磁ポンプ14'で溶融金属12を制動(ブレーキ)して制動力を弱めることで直接真空金型に溶融金属を鋳込む電磁ポンプ式の真空鋳造装置である。以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて順に説明する。 In the present invention, an upper die 29b and a lower die 29a are stacked one above the other to form a cavity 29c, and the gap between the upper and lower molds, the gap between the push pins and the porous plug is used as an evacuation flow path. A vacuum exhaust passage is connected to a bellows 39 having a push pin installed in the upper die 29b, and a vacuum pump is connected to the bellows 39, and the inside of the bellows 39 is brought into a decompressed state by being connected to the vacuum pump. The inside of the molten metal 12 rising from the furnace is stopped in the electromagnetic pump 14 ′ by the braking force of the electromagnetic pump 14 ′ connected to the gate provided in the lower part of the lower mold in order to reduce the pressure by suction. The vacuum casting apparatus for filling the cavity 29c to form a casting by weakening the braking force, and the inside of the cavity is vacuum pump 25 and bellows 39. A mold 27 that can be sucked and depressurized with a single pressure is used. While the mold 27 is held in vacuum, the molten metal 12 is braked (brake) by the electromagnetic pump 14 'to weaken the braking force, thereby directly forming a vacuum mold. This is an electromagnetic pump type vacuum casting apparatus for casting molten metal. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in order based on the drawings.
図1〜図4は、本発明による真空鋳造装置の一実施例であり、図1と図2は金型27の上型29bを下型29aに重ね合わせた状態、図3と図4は金型27の上型29bを下型29aから分離した状態を示している。この真空鋳造装置は、真空ポンプ25により金型27のキャビティ29c内を吸引減圧して、溶融金属12が吸引されるのと反対方向にダクト1内の給湯誘導子14を有する電磁ポンプ14'で推力を与えて、ダクト1内に一旦溶融金属12を所定のレベル30に保持し、徐々に電磁ポンプ14'の推力を弱めていき、ストーク1'を通して下側から金型27に溶融金属を充填する形式のものである。 1 to 4 show an embodiment of a vacuum casting apparatus according to the present invention. FIGS. 1 and 2 show a state in which an upper mold 29b of a mold 27 is superposed on a lower mold 29a, and FIGS. The upper mold 29b of the mold 27 is shown separated from the lower mold 29a. This vacuum casting apparatus is an electromagnetic pump 14 ′ having a hot water induction inductor 14 in the duct 1 in a direction opposite to the direction in which the molten metal 12 is sucked by sucking and reducing the pressure in the cavity 29 c of the mold 27 by the vacuum pump 25. Applying thrust, once the molten metal 12 is held at a predetermined level 30 in the duct 1, the thrust of the electromagnetic pump 14 'is gradually weakened, and the mold 27 is filled with molten metal from the lower side through the stalk 1'. Is in the form of
溶融金属槽11に収納された溶融金属12に電磁ポンプ14'のダクト1の下端が差し込まれている。ダクト1の溶融金属12の液面より上にある部分の周囲には、磁性体製のヨーク15にコイル16を巻回した給湯誘導子14が配置されている。ヨーク15は、ダクト1の溶融金属12の液面より上にある部分を囲むようにその外周側に嵌め込まれており、このヨーク15に三相コイルを構成するコイル16が巻回されている。この給湯誘導子14には、冷却器10が設けられ、駆動時に冷却される。 The lower end of the duct 1 of the electromagnetic pump 14 ′ is inserted into the molten metal 12 stored in the molten metal tank 11. Around the portion of the duct 1 above the liquid surface of the molten metal 12, a hot water supply inductor 14 is disposed in which a coil 16 is wound around a magnetic yoke 15. The yoke 15 is fitted on the outer peripheral side so as to surround a portion of the duct 1 above the liquid level of the molten metal 12, and a coil 16 constituting a three-phase coil is wound around the yoke 15. The hot water supply inductor 14 is provided with a cooler 10 and is cooled during driving.
給湯誘導子14は、インバータを含む駆動電源31より電力の供給を受けて駆動される。これら駆動電源31からは給湯誘導子14にインバータで変換された三相交流が通電され、これら給湯誘導子14に移動磁界を発生させ、この移動する磁界の電磁誘導により、導電体であるダクト1内の溶融金属12に推力が発生する。 The hot water supply inductor 14 is driven by receiving power from a drive power supply 31 including an inverter. The drive power supply 31 energizes the hot water induction inductor 14 with the three-phase alternating current converted by the inverter, generates a moving magnetic field in the hot water induction inductor 14, and the duct 1 which is a conductor by electromagnetic induction of the moving magnetic field. Thrust is generated in the molten metal 12 inside.
前記ダクト1の上端には、ストーク1'がそれぞれのフランジ継手等の継手5、5'を介して密に接続されている。保護管3のストーク1'に近い一端部の周囲にフランジ6が継手5、5'の間に延設され、このフランジ6の外周に近い部分が前記ダクト1とストーク1'とを接続する前記の継手5、5'の間に挟持されている。これにより、保護管3の中のコア2がダクト1の中心に位置するよう保持されている。フランジ6には、溶融金属12の通路となる複数の円弧状の通過孔7が設けられている。ストーク1'は、図示してないバネ等により手前のダクト1に弾力的に押しつけられている。この状態で継手5、5'の間に挿入された耐熱性のガスケットにより継手5、5'の部分のシール性が確保されている。 A stalk 1 ′ is closely connected to the upper end of the duct 1 via joints 5, 5 ′ such as flange joints. A flange 6 extends between the joints 5 and 5 'around one end portion of the protective tube 3 near the stalk 1', and a portion near the outer periphery of the flange 6 connects the duct 1 and the stalk 1 '. Between the joints 5 and 5 '. Thereby, the core 2 in the protective tube 3 is held so as to be positioned at the center of the duct 1. The flange 6 is provided with a plurality of arc-shaped passage holes 7 serving as passages for the molten metal 12. The stalk 1 'is elastically pressed against the duct 1 on the near side by a spring or the like (not shown). In this state, the sealability of the joints 5 and 5 'is ensured by the heat-resistant gasket inserted between the joints 5 and 5'.
これらダクト1とストーク1'は、セラミック等の耐熱性、耐蝕性のある材料で作られており、その外周に設けた保温用のマイクロヒータ等からなるヒータ9、9'により溶融金属12の融点以上の温度に加熱され、溶融金属12の凝固を防ぐ構造になっている。溶融金属槽11の中の溶融金属12の液面を測定するために液面センサ等のセンサ13が設けられ、これにより溶融金属槽11の中の溶融金属12の液位が検知される。 The duct 1 and the stalk 1 'are made of a heat-resistant and corrosion-resistant material such as ceramic, and the melting point of the molten metal 12 by the heaters 9 and 9' formed of a heat-retaining micro heater provided on the outer periphery thereof. The structure is heated to the above temperature to prevent the molten metal 12 from solidifying. In order to measure the liquid level of the molten metal 12 in the molten metal tank 11, a sensor 13 such as a liquid level sensor is provided, and thereby the liquid level of the molten metal 12 in the molten metal tank 11 is detected.
他方、ストーク1'に電磁誘導により溶融金属12の存在を検知する形式の誘導式液面センサ等のセンサ19が設けられ、これによりストーク1'の中の液位が検知される。前記溶融金属槽11と給湯誘導子14を囲むように少なくとも3本以上の支柱36'、36'が立設されており、ストーク1'の上の台板33を支えている。 On the other hand, a sensor 19 such as an inductive liquid level sensor that detects the presence of the molten metal 12 by electromagnetic induction is provided in the stalk 1 ′, thereby detecting the liquid level in the stalk 1 ′. At least three columns 36 'and 36' are provided upright so as to surround the molten metal tank 11 and the hot water supply inductor 14, and support the base plate 33 on the stalk 1 '.
本実施例では、台板33の中心には、孔が開口しており、その周囲にリング板状の絶縁材35、35'が設置されており、台板33が金型27に対して断熱材35を介して熱絶縁されている。このため金型27が溶融金属12で高温になっても、台板33を低い温度に保持出来る。またストーク1'も下型29aに対して断熱材35、35'により熱絶縁されている。これにより、ストーク1'内の溶融金属12の温度低下による凝固層の拡大を防止し、更にストーク1'に連なる電磁ポンプ14'のダクト1の溶融金属12の温度低下も防止し、鋳造時の湯回り不良を防止できる。 In the present embodiment, a hole is opened at the center of the base plate 33, and ring plate-like insulating materials 35 and 35 ′ are installed around the hole, so that the base plate 33 is thermally insulated from the mold 27. Thermal insulation is provided via a material 35. For this reason, even if the mold 27 becomes high temperature with the molten metal 12, the base plate 33 can be kept at a low temperature. The stalk 1 'is also thermally insulated from the lower mold 29a by heat insulating materials 35 and 35'. This prevents the solidified layer from expanding due to the temperature drop of the molten metal 12 in the stalk 1 ′, and further prevents the temperature drop of the molten metal 12 in the duct 1 of the electromagnetic pump 14 ′ connected to the stalk 1 ′. It can prevent poor hot water.
絶縁材35の上には金型27の下型29aが搭載されている。この下型29aの下面中央には通孔状の湯口29dが設けられ、この湯口29dは、前記絶縁材35の中心の貫通孔を介してストーク1'の上端と連絡している。この下型29aの上に上型29bが重ね合わせられ、これら上下の型29a、29bにより金型27が形成される。金型27の内部には鋳造物を成型するためのキャビティ29cが形成され、このキャビティ29cは前記湯口29dを通してストーク1'の上端に連絡される。 On the insulating material 35, a lower mold 29a of the mold 27 is mounted. A through hole-shaped gate 29d is provided at the center of the lower surface of the lower die 29a, and this gate 29d communicates with the upper end of the stalk 1 'through the central through hole of the insulating material 35. An upper mold 29b is overlaid on the lower mold 29a, and a mold 27 is formed by these upper and lower molds 29a and 29b. A cavity 29c for molding a casting is formed inside the mold 27, and this cavity 29c is connected to the upper end of the stalk 1 'through the gate 29d.
前記台板33の上には、スライドガイド34、34が設置され、このスライドガイド34、34に沿ってスライド板37が上下にスライド自在となっている。このスライド板37にはスライドガイド34、34と、後述のベローズ39を収縮させる押出部材45が貫通している。台板33とスライド板37との間に油圧シリンダ等の昇降駆動機構36、36が設けられ、この昇降駆動機構36、36の動作によりスライド板37がスライドガイド34、34に沿って上下にスライドされる。また、押出部材45は昇降駆動機構(図示せず)の動作により上下にスライドして、上部ダイベース40を貫通し、ベローズ39の上面の支持板52を下に押して、ベローズ39を収縮させる。 Slide guides 34 and 34 are installed on the base plate 33, and a slide plate 37 can slide up and down along the slide guides 34 and 34. The slide plate 37 is pierced by slide guides 34 and 34 and an extruding member 45 for contracting a bellows 39 to be described later. Lifting drive mechanisms 36, 36 such as hydraulic cylinders are provided between the base plate 33 and the slide plate 37, and the slide plate 37 slides up and down along the slide guides 34, 34 by the operation of the lift driving mechanisms 36, 36. Is done. Further, the pushing member 45 slides up and down by the operation of an elevating drive mechanism (not shown), passes through the upper die base 40, and pushes down the support plate 52 on the upper surface of the bellows 39 to contract the bellows 39.
上型29bの上面には下部ダイベース40'が固定され、下部ダイベース40'は、支柱41、41により上部ダイベース40に連結されている。上部ダイベース40は、スライド板37に連結保持されており、スライド板37の昇降に伴って上型29bも昇降する。この上型29bが下降し、上型29bが台板33の上に固定されている下型29aと重ね合わせられると金型27のキャビティ29cが閉じる。 A lower die base 40 ′ is fixed to the upper surface of the upper die 29 b, and the lower die base 40 ′ is connected to the upper die base 40 by support columns 41 and 41. The upper die base 40 is connected and held to the slide plate 37, and the upper die 29b is also raised and lowered as the slide plate 37 is raised and lowered. When the upper die 29b is lowered and the upper die 29b is overlapped with the lower die 29a fixed on the base plate 33, the cavity 29c of the die 27 is closed.
下部ダイベース40'と上部ダイベース40間には、ベローズ39と支持板52が設置されている。ベローズ39は、例えばステンレス鋼からなり、伸縮性と気密性を兼ね備えており、真空ポンプ25と真空配管32により連結されてベローズ39内部は吸引減圧される。真空ポンプ25は、その駆動電源26により駆動し、ベローズ39以外にも真空配管32を介して金型27に直接連結されている。また、真空配管32の途中には、真空配管32内を常圧に戻すためのリークバルブ(図示せず)が設けられている。ベローズ39内は、真空ポンプにより約−100kPa程度にまで減圧される。ベローズ39内の上面に固定される支持板52は、上部ダイベース40に固定されておらず、ベローズ39の収縮に伴って、上下に移動する。また、支持板52には複数の押しピン38が設置されている。金型27の形状は鋳造物によって異なるが、その形状に応じて、押しピン38の配置や本数が決定される。 A bellows 39 and a support plate 52 are installed between the lower die base 40 ′ and the upper die base 40. The bellows 39 is made of, for example, stainless steel, and has both stretchability and airtightness. The bellows 39 is connected by the vacuum pump 25 and the vacuum pipe 32 and the inside of the bellows 39 is sucked and decompressed. The vacuum pump 25 is driven by the driving power supply 26 and is directly connected to the mold 27 via the vacuum pipe 32 in addition to the bellows 39. A leak valve (not shown) for returning the inside of the vacuum pipe 32 to normal pressure is provided in the middle of the vacuum pipe 32. The inside of the bellows 39 is depressurized to about -100 kPa by a vacuum pump. The support plate 52 fixed to the upper surface in the bellows 39 is not fixed to the upper die base 40 and moves up and down as the bellows 39 contract. The support plate 52 is provided with a plurality of push pins 38. Although the shape of the mold 27 differs depending on the casting, the arrangement and number of the push pins 38 are determined according to the shape.
押しピン38は下部ダイベース40'及び上型29bを貫通する管43'を貫通する。
押しピン38は、その先端部がキャビティ29c内に到達するが、上型29bと下型29aが重ね合わせた状態にあるとき、キャビティ29c内に突き出ないように構成されている。本発明では、押しピン38の外周面と押しピンが貫通する管43'との間に空気が連通する隙間43が設けられており、その隙間43を介して、キャビティ29c内を、ベローズ39内部と連結することができる。このように、複数の押しピン38の外周面に空気が連通する隙間43が設けられていることにより、金型27の上方向から短時間にキャビティ29c内を均一な圧力で吸引減圧できる。
The push pin 38 penetrates the pipe 43 'penetrating the lower die base 40' and the upper die 29b.
The push pin 38 is configured so that its tip portion reaches the cavity 29c, but does not protrude into the cavity 29c when the upper die 29b and the lower die 29a are overlapped. In the present invention, a gap 43 through which air communicates is provided between the outer peripheral surface of the push pin 38 and the pipe 43 ′ through which the push pin passes, and the cavity 29 c is passed through the gap 43 to the inside of the bellows 39. Can be linked to. Thus, by providing the clearance 43 through which air communicates with the outer peripheral surfaces of the plurality of push pins 38, the inside of the cavity 29c can be sucked and reduced with a uniform pressure from above the mold 27 in a short time.
押しピン38の外周面の隙間43の幅は、0.05mmから0.2mm、好ましくは0.05mmから0.1mmとすることにより、溶融金属12をキャビティ29c内に注入した際に隙間43からベローズ39内部へ溶融金属12が流出するのを防ぐことができる。それにより、鋳造物の上部にバリが出るような不具合が生じない。 The width of the gap 43 on the outer peripheral surface of the push pin 38 is 0.05 mm to 0.2 mm, preferably 0.05 mm to 0.1 mm, so that when the molten metal 12 is injected into the cavity 29 c, It is possible to prevent the molten metal 12 from flowing into the bellows 39. Thereby, the malfunction that a burr | flash comes out on the upper part of a casting does not arise.
また、ベローズ39内には、真空ポンプ25による吸引減圧の際に、ベローズ39が横ずれして押し潰されないように複数本の支持バネ付スライド機構49が設置されている。支持バネ付スライド機構49は、その上端が支持板52に固定され、下端が下部ダイベース40'に固定されている。支持バネ付スライド機構49は、支持バネ取付け管と、その中に配置されるバネとバネを上から押すスライド棒から構成され、バネは鋳造物を脱型する際にベローズ39が一定長さだけ押し潰され、ベローズ39や支持板52の自重に押し潰されないようなバネ定数を有している。 In addition, a plurality of slide mechanisms 49 with support springs are installed in the bellows 39 so that the bellows 39 is not laterally displaced and crushed when the vacuum pump 25 performs suction pressure reduction. The slide mechanism 49 with a support spring has an upper end fixed to the support plate 52 and a lower end fixed to the lower die base 40 ′. The slide mechanism 49 with a support spring is composed of a support spring mounting tube, a spring disposed therein, and a slide bar that pushes the spring from above, and the bellows 39 has a certain length when the cast is removed from the mold. The spring constant is such that it is crushed and is not crushed by its own weight of the bellows 39 or the support plate 52.
さらに、ベローズ39が吸引減圧の際に確実に押し潰されない様に、複数本のベローズ収縮防止ピン46がベローズ39内に設置されている。ベローズ収縮防止ピン46は、その上端が支持板52に固定され、下端が下部ダイベース40'及び上型29bを貫通して下型29aの水平な部分(鋳型の外側)に載置されている。支持バネ付スライド機構49とベローズ収縮防止ピン46の本数は、例えばそれぞれ4本、互いに45°ずれた位置に設置される。このような配置とすることで支持構造の対称性が保たれ、真空に近い減圧状態(約−100kPa)であっても、ベローズ39が押し潰されない構成となっている。 Further, a plurality of bellows shrinkage prevention pins 46 are installed in the bellows 39 so that the bellows 39 is not crushed reliably during the suction pressure reduction. The bellows shrinkage prevention pin 46 has an upper end fixed to the support plate 52 and a lower end passing through the lower die base 40 'and the upper mold 29b and placed on a horizontal portion (outside the mold) of the lower mold 29a. The number of the support spring-equipped slide mechanisms 49 and the bellows shrinkage prevention pins 46 is, for example, four, each set at a position shifted by 45 °. With such an arrangement, the symmetry of the support structure is maintained, and the bellows 39 is not crushed even in a reduced pressure state (about −100 kPa) close to a vacuum.
本実施例では、押しピン38の取り付け板と、支持バネ付スライド機構49及びベローズ収縮防止ピン46の取り付け板を共通の支持板52にして構成しているが、この構成に限定されず、押しピン38の取り付け板と支持バネ付スライド機構49及びベローズ収縮防止ピン46の取り付け板を分離した構成としてもよい。 In this embodiment, the mounting plate for the push pin 38 and the mounting plate for the slide mechanism 49 with support spring and the bellows shrinkage prevention pin 46 are configured as a common support plate 52. However, the present invention is not limited to this configuration. The mounting plate of the pin 38 and the mounting plate of the slide mechanism 49 with support spring and the bellows shrinkage prevention pin 46 may be separated.
この真空鋳造装置により鋳造物を成型するときは、まず、上型29bが下型29aを重ね合わせた状態にしてキャビティ29cを形成する。本発明では、従来の金型と異なり、上型29bと下型29aとの間に隙間42を設け、隙間42の全外周にわたり真空ポンプ25と連結する空気通路44を設けている。本実施例では、図2、4に示すように、空気通路44が真空配管32を介して真空ポンプ25と直接連結する構成としているが、ベローズ39を介して真空ポンプ25と連結する構成としてもよい(図示せず)。また、上型29bと下型29aが熱変形で上型29bと下型29aとの間の隙間42が均一に出来ない場合、やむを得ずキャビティ29cと空気通路44間の隙間42を作らず旭日旗の様に放射状の狭い土手状凸部を残したり、逆に凹部を設けて出来るだけ均一な隙間42に仕上げても良い。特にキャビティ29c内面に塗布する塗型剤は隙間42側にも塗布せざるを得ない場合には、凹部を設けて塗型剤の厚みを考慮して隙間42を形成しても良い。 When a casting is molded by this vacuum casting apparatus, first, the cavity 29c is formed by placing the upper mold 29b on the lower mold 29a. In the present invention, unlike the conventional mold, a gap 42 is provided between the upper mold 29b and the lower mold 29a, and an air passage 44 connected to the vacuum pump 25 is provided over the entire outer periphery of the gap 42. In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 4, the air passage 44 is directly connected to the vacuum pump 25 via the vacuum pipe 32, but may be connected to the vacuum pump 25 via the bellows 39. Good (not shown). If the upper mold 29b and the lower mold 29a are thermally deformed and the gap 42 between the upper mold 29b and the lower mold 29a cannot be made uniform, the gap 42 between the cavity 29c and the air passage 44 is unavoidably formed, and the Asahi flag Alternatively, the radial narrow bank-like convex portions may be left, or conversely, concave portions may be provided to finish the gaps as uniform as possible. In particular, when the coating agent applied to the inner surface of the cavity 29c must be applied also to the gap 42 side, a recess 42 may be provided to form the gap 42 in consideration of the thickness of the coating agent.
真空ポンプ25と連結する空気通路44が、隙間42の全外周にわたり設けられていることにより、空気通路44がキャビティ29cを均等に真空ポンプ25により吸引減圧され、それによりキャビティ29c内を外周方向から均一な圧力で吸引減圧することができる。また、前述の押しピン38の外周に設けられている隙間43からも同時に吸引減圧することができるため、キャビティ29c内を外周方向及び上方向から均一な圧力で吸引減圧することができる。それにより、キャビティ内の吸引減圧にかかる時間を短縮することができる。鋳造物が大きくなって押しピンが設置できない部分の近くに前記隙間と同じ穴径を持つ図示無しポーラスプラグを設けて、キャビティ29c内の吸引減圧にかかる時間を短縮することもできる。 Since the air passage 44 connected to the vacuum pump 25 is provided over the entire outer periphery of the gap 42, the air passage 44 uniformly sucks and depressurizes the cavity 29c by the vacuum pump 25, and thereby the inside of the cavity 29c from the outer peripheral direction. The suction pressure can be reduced with a uniform pressure. Further, since the suction and decompression can be simultaneously performed through the gap 43 provided on the outer periphery of the push pin 38, the inside of the cavity 29c can be sucked and decompressed with a uniform pressure from the outer peripheral direction and the upward direction. Thereby, the time required for the suction pressure reduction in the cavity can be shortened. A porous plug (not shown) having the same hole diameter as the gap can be provided near the portion where the casting becomes large and the push pin cannot be installed, so that the time required for suction and decompression in the cavity 29c can be shortened.
上型29bと下型29aとの間に設けられた隙間42の幅(図2でgと表示)は、押しピン38の外周面と押しピンが貫通する管43'との間に設けられた隙間43と同様に、0.05mmから0.2mmとし、好ましくは0.05mmから0.1mmとする。それにより、溶融金属12が隙間42から金型の外へ流出するのを防ぐことができ、バリが生じない。図示無しポーラスプラグを設けた場合には、その穴は隙間42と隙間43と同等であり、それにより、ポーラスプラグへの湯射しが無くて済む。また、上型29bと下型29aとの隙間42から外部の空気がキャビティ29c内に入ることが防止するために、空気通路44を囲むようにして気密シール用のOリング29eが設けられている。 The width of the gap 42 provided between the upper die 29b and the lower die 29a (indicated as g in FIG. 2) is provided between the outer peripheral surface of the push pin 38 and the tube 43 ′ through which the push pin passes. Similarly to the gap 43, the thickness is 0.05 mm to 0.2 mm, preferably 0.05 mm to 0.1 mm. Thereby, it is possible to prevent the molten metal 12 from flowing out of the mold from the gap 42, and no burrs are generated. When a porous plug (not shown) is provided, the hole is equivalent to the gap 42 and the gap 43, so that there is no need to spray the porous plug. In order to prevent outside air from entering the cavity 29c from the gap 42 between the upper mold 29b and the lower mold 29a, an O-ring 29e for airtight sealing is provided so as to surround the air passage 44.
キャビティ29c内を真空ポンプ25により瞬時に−100kPa程度まで吸引減圧させると、大気圧がかかった溶融金属槽11に収納された溶融金属12は、ダクト1を通過して勢いよく汲み上げられ、電磁ポンプ14'を使用しなくてもキャビティ29c内まで全ての空間に充填されてしまう。低圧鋳造法では、密閉炉にガス圧を掛けて密閉炉のストークから押し出される溶融金属12を鋳型の下からゆっくり注入することで、ガスや酸化物の巻き込みの少ない良い鋳造物を作ることができるのと同様に、本発明でも溶融金属12の注入速度を制御する必要がある。 When the inside of the cavity 29c is sucked and reduced to about −100 kPa instantaneously by the vacuum pump 25, the molten metal 12 stored in the molten metal tank 11 under atmospheric pressure passes through the duct 1 and is pumped up vigorously. Even if 14 'is not used, the entire space is filled up to the inside of the cavity 29c. In the low pressure casting method, a good casting with less entrainment of gas and oxide can be made by slowly injecting molten metal 12 extruded from the stalk of the closed furnace by applying gas pressure to the closed furnace from the bottom of the mold. Similarly to the above, in the present invention, it is necessary to control the injection rate of the molten metal 12.
従って、この減圧した真空金型に溶融金属が制御されずに注入されない様に、その前に電磁ポンプ14'にキャビティ29cが真空になっても溶融金属12を電磁ポンプ14'のダクト1内で溶融金属12の注入方向と反対方向に制動力が発生する様に通電しておく。キャビティ29cが真空になると同時にダクト1内を溶融金属が上昇してゆくが、瞬時に溶融金属12に制動力が発生しダクト1内に溶融金属12が制動され、その制動力を調整してストーク1'の所定レベル30で溶融金属12を保持して、その制動力を所定の速度で弱める事でキャビティ29cに溶融金属12を充填する。本発明では、キャビティ29cが単独で真空に出来るように電磁ポンプ14'の制動力を利用しダクト1からストーク1'内に一旦保持し、電磁バルブの様な機能を持たせた。 Therefore, even if the cavity 29c is evacuated to the electromagnetic pump 14 'before that, the molten metal 12 is placed in the duct 1 of the electromagnetic pump 14' so that the molten metal is not injected uncontrolled into the reduced-pressure vacuum mold. Energization is performed so that a braking force is generated in a direction opposite to the injection direction of the molten metal 12. At the same time as the cavity 29c is evacuated, the molten metal rises in the duct 1, but instantaneously a braking force is generated in the molten metal 12, the molten metal 12 is braked in the duct 1, and the braking force is adjusted to adjust the stalk. The molten metal 12 is held at a predetermined level 30 of 1 ′, and the braking force is weakened at a predetermined speed to fill the cavity 29c with the molten metal 12. In the present invention, the braking force of the electromagnetic pump 14 'is used to temporarily hold the cavity 29c in the stalk 1' using the braking force of the electromagnetic pump 14 'so as to function like an electromagnetic valve.
金型27のキャビティ29c中に溶融金属12を充填する際に、図1,2に示すように、分流子55を使用して、溶融金属12の流れを均一的に分けるようにしてもよい。分流子55は、ヒータ47と熱電対48及び電源50と測定器51から構成される。分流子55を使用することで、金型27の湯口29dで、鋳造物が分離、切断しやすくなるという利点がある。また、分流子55を金型27よりも高温にすることにより、溶融金属12の温度低下を防止するという利点がある。 When the molten metal 12 is filled into the cavity 29c of the mold 27, the flow of the molten metal 12 may be uniformly divided using a diverter 55 as shown in FIGS. The shunt 55 includes a heater 47, a thermocouple 48, a power source 50, and a measuring device 51. By using the diverter 55, there is an advantage that the casting can be easily separated and cut at the gate 29d of the mold 27. In addition, there is an advantage that the temperature of the molten metal 12 can be prevented from being lowered by setting the current divider 55 to a temperature higher than that of the mold 27.
キャビティ29cの中に溶融金属12を充填後、図3と図4に示すように、スライド板37を上昇させて、上型29bを上昇させると、上型29bが下型29aから離れ、金型27のキャビティ29cが開く。このとき成型した鋳造物59は上型29bに付いている。更に上型29bを上昇させると、支持板52が押出部材45に当たってベローズ39と支持板52が押され、支持板52に設置された複数の押しピン38の先端部がキャビティ29cの中に入り込んで、成型した鋳造物59が上型29bから分離される。鋳造物59が上型29bから分離される前に、図示していない受け皿等が鋳造物59の下に来て、分離される鋳造物59を受けとれるようにする。 After filling the cavity 29c with the molten metal 12, as shown in FIGS. 3 and 4, when the slide plate 37 is raised and the upper die 29b is raised, the upper die 29b is separated from the lower die 29a, and the die 27 cavities 29c are opened. The cast 59 molded at this time is attached to the upper mold 29b. When the upper die 29b is further raised, the support plate 52 comes into contact with the pushing member 45, the bellows 39 and the support plate 52 are pushed, and the tips of the plurality of push pins 38 installed on the support plate 52 enter the cavity 29c. The molded casting 59 is separated from the upper mold 29b. Before the casting 59 is separated from the upper mold 29b, a receiving tray (not shown) or the like comes under the casting 59 so that the casting 59 to be separated can be received.
この時、ベローズ39は、横ずれなく支持バネ付スライド機構49に従って一定長さだけ押し潰される。ベローズ39は、このように、一定長さに押し潰され、成型した鋳造物59を上型29bから分離させた後スライド板37を下げると、押しピン38の先端部とベローズ収縮防止ピン46の先端部は、上型29bから下方へ垂れ下がるような状態にならず、一時的に垂れ下がっている状態となっても、支持バネ付スライド機構49により上型29b内に戻される。 At this time, the bellows 39 is crushed by a certain length according to the slide mechanism 49 with a support spring without lateral displacement. In this way, the bellows 39 is crushed to a certain length, and after the molded cast 59 is separated from the upper mold 29b, the slide plate 37 is lowered, and the tip of the push pin 38 and the bellows contraction preventing pin 46 Even if the tip portion does not hang downward from the upper die 29b and temporarily hangs down, it is returned to the upper die 29b by the slide mechanism 49 with a support spring.
この成型された鋳造物59を図示していない受け皿等に取り出すことにより、1回の鋳造工程が完了する。以下、下型29aの上に上型29bを重ね合わせ、金型27を組み立て、成型を繰り返す。図3と図4は、鋳造物59を分かりやすくするため、鋳造物59が上型29bから押し出され下型29aの上に落ちた状態を示している。 The molded casting 59 is taken out into a receiving tray or the like (not shown) to complete one casting process. Thereafter, the upper mold 29b is overlaid on the lower mold 29a, the mold 27 is assembled, and molding is repeated. 3 and 4 show a state in which the casting 59 is pushed out of the upper die 29b and dropped onto the lower die 29a in order to make the casting 59 easy to understand.
図5は、本発明の真空鋳造装置の他の実施例を示す上型と下型を重ね合わせた状態の部分拡大断面図である。上記の実施例と本実施例との違いは、真空鋳造装置のベローズ39内の押しピン38の支持板53と支持バネ付スライド機構49及びベローズ収縮防止ピン46の支持板52とを異なる支持板にして構成した点である。図5に示すように、押しピン38は、支持板53に取り付けられており、支持バネ付スライド機構49及びベローズ収縮防止ピン46は支持板53の上部の支持板52に取り付けられている。 FIG. 5 is a partial enlarged cross-sectional view showing a state in which an upper die and a lower die are overlapped, showing another embodiment of the vacuum casting apparatus of the present invention. The difference between the above embodiment and the present embodiment is that the support plate 53 of the push pin 38 in the bellows 39 of the vacuum casting apparatus is different from the support plate 52 of the slide mechanism 49 with support spring and the bellows shrinkage prevention pin 46. It is the point which made it. As shown in FIG. 5, the push pin 38 is attached to the support plate 53, and the slide mechanism 49 with a support spring and the bellows shrinkage prevention pin 46 are attached to the support plate 52 above the support plate 53.
押しピン38は金型の形状によって長さを微妙に調整する必要があるため、押しピン38が取り付けられる支持板52を支持バネ付スライド機構49及びベローズ収縮防止ピン46が取り付けられる支持板53と別に構成しておくと、その調整が行ない易くなる。例えば、金型の形状を変更する際に、支持バネ付スライド機構49等の取り付け板はそのまま交換せず、押しピン38の取り付け板だけを交換することで調整が可能となる。しかし、このように押しピン38の取り付け板と他の取り付け板を異なる支持板にして構成すると、それぞれの寸法精度が異なるため、全体的な寸法のズレが生じ得るという短所もある。 Since the length of the push pin 38 needs to be finely adjusted depending on the shape of the mold, the support plate 52 to which the push pin 38 is attached is replaced with the support plate 53 to which the slide mechanism 49 with a support spring and the bellows shrinkage prevention pin 46 are attached. If it is configured separately, the adjustment becomes easy. For example, when changing the shape of the mold, the mounting plate such as the slide mechanism 49 with the support spring is not replaced as it is, and the adjustment can be performed by replacing only the mounting plate of the push pin 38. However, if the mounting plate of the push pin 38 and the other mounting plate are configured as different support plates as described above, there is a disadvantage that the overall dimensional deviation may occur because the dimensional accuracy is different.
以上説明してきた金型内部を真空にするため電磁ポンプ14'を電磁バルブとして使用した真空鋳造装置は、上型29bと下型29aとの間に隙間42が設けられ、また、その全外周にわたり真空ポンプと連結する空気通路44を設けており、また、押しピン38の外周面と押しピンが貫通する管43'との間に空気が連通する隙間43を設けているため、キャビティ内を外周方向及び上方向から均一な圧力で吸引減圧でき、金型内のキャビティ29cにガスが無いため良質な鋳造物を生産することができる。また、キャビティ内に鋳造時に巻き込まれるガスが無いので金型への注入 度を上げる事ができ、その恩恵として金型温度を下げることが出来るので、鋳造サイクル時間を短縮でき、鋳造物の生産コストを低減することができる。 In the vacuum casting apparatus using the electromagnetic pump 14 'as an electromagnetic valve to evacuate the inside of the mold described above, a gap 42 is provided between the upper mold 29b and the lower mold 29a, and the entire outer periphery thereof is provided. An air passage 44 connected to the vacuum pump is provided, and a gap 43 through which air communicates is provided between the outer peripheral surface of the push pin 38 and the tube 43 'through which the push pin passes, so that the outer periphery of the cavity is provided. It is possible to suck and depressurize with a uniform pressure from the direction and upward, and since there is no gas in the cavity 29c in the mold, a high-quality casting can be produced. In addition, since there is no gas trapped in the cavity during casting, the injection rate into the mold can be increased, and as a benefit, the mold temperature can be lowered, so that the casting cycle time can be shortened and the production cost of the casting can be reduced. Can be reduced.
本発明による電磁ポンプ真空鋳造装置は、スライド機構により上型を上下動して鋳型を組み立て、或いは脱型する構造の真空鋳造装置において、キャビティ内を外周方向及び上方向から均一な圧力で、短時間で吸引減圧でき、キャビティ内にガスが無いので良質な鋳造物を生産することができるため、高品質を求める分野で利用することが出来る。 An electromagnetic pump vacuum casting apparatus according to the present invention is a vacuum casting apparatus having a structure in which a mold is assembled or removed by moving an upper mold up and down by a slide mechanism. Since suction can be reduced in time, and there is no gas in the cavity, a high-quality casting can be produced, so that it can be used in fields requiring high quality.
1' ストーク
12 溶融金属
25 真空ポンプ
27 金型
29a 金型の下型
29b 金型の上型
29c 金型のキャビティ
29d 金型の湯口
33 台板
34 スライドガイド
38 押しピン
39 ベローズ
42、43 隙間
43' 押しピンが貫通する管
46 ベローズ収縮防止ピン
49 支持バネ付スライド機構
52 支持板
1 'Stoke 12 Molten metal 25 Vacuum pump 27 Mold 29a Mold lower mold 29b Mold upper mold 29c Mold cavity 29d Mold gate 33 Base plate 34 Slide guide 38 Push pin 39 Bellows 42, 43 Gap 43 'Tube through which the push pin passes 46 Bellows shrinkage prevention pin 49 Slide mechanism 52 with support spring Support plate
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