JPS5916866B2 - 高圧凝固鋳造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に高圧凝固鋳造装置に関するものである。

一般に溶湯を金型へ射出する場合には、溶湯の冷却速度
、製品の材質および用途により差異はあるが、金型内へ
の射出を高速で行い、必要に応じて順次に低速に切替え
ると共に、必要圧を与えるのが普通である。

したがって高速で射出する場合には、シリンダー操作の
ための圧油流量が非常に大となるので、アキュムレータ
などを用いて高速射出を行い、低速への切換は順次にバ
ルブを切換えるなどの手段がとられている。

この場合、速度制御は絞り弁などの調整により行われて
いるが、アキュムレータを使用しているため速度または
圧力に変動を生ずる恐れがある。

本発明は上記欠点を解消し、必要に応じて任意に射出速
度を変えることができる高圧凝固鋳造装置を提供するこ
とを目的とするもので、射出プランジャを有する射出シ
リンダーに可変容量型ポンプより吐出される流体を一定
の比率で増量する増量シリンダーの大径ヘッドエンド側
を射出シリンダー側に接続し、かつ増量シリンダーの小
径ロンドエンド側を切換弁を介して可変容量型ポンプ側
に接続して一定比で増量された流体を射出シリンダーに
送シ込む低圧高速回路と、可変容量型ポンプより吐出さ
れる流体を切換弁を介して直接射出シリンダーに接続し
、可変ポンプの吐出量を変化させることにより必要量を
直接射出シリンダーに供給する高圧低速回路とを形成し
、射出過程で前記低圧高速回路と高圧低速回路とを切換
えて使用するよう構成したことを特徴とするものである
。

指令によって任意に吐出量を変えることが可能な可変吐
出量ポンプを使用し、この可変吐出量ポンプとポンプ吐
出量を一定の比率で増量する増量シリンダーとを組合せ
ている。

これにより高速射出に必要な流量を与えると共に指令に
より任意に吐出量を変え、射出シリンダーの射出速度を
どのように操作することも可能なようにしたものである
。

また、溶湯の高圧圧縮過程においては増量シリンダーと
は別り高圧回路より圧油を供給し、流量並びに必要な圧
力を供給することが可能なようにしたものである。

以下本発明の実施例を図面について説明する。

第１図において、１は出入自在に設けられた射出プラン
ジャ２をそなえる射出シリンダー、３は大径部３ａと小
径部３ｂからなるシリンダー内にピストン３ｃを収納し
てなる増量シリンダーで、その大径部３ａはパイロット
チェック弁１０およびチェック弁１１を介して射出シリ
ンダー１の流通口１ａに連通されている。

４は増量シリンダー３および射出シリンダー１１／ｃそ
れぞれ切換弁５゜６を介して接続された可変容量形ポン
プである。

上記切換弁５と増量シリンダー３の大径部３ａおよび小
径部３ｂとを連通ずる回路にはチェック弁７およびリリ
ーフ弁８と圧力開閉器９がそれぞれ設けられている。

また切換弁６と射出シリンダー１の流通口１ａとを連通
ずる回路にはパイロットチェック弁１２、減圧弁１３お
よびリリーフ弁１５が設けられ、かつその減圧弁１３と
並列にチェック弁１４が接続されている。

次に上記のような構成からなる不実施例ρ作用について
説明する。

可変容量型ポンプ４を稼動し、圧油を切換弁５を介して
増量シリンダー３の小径部３ｂへ送シ込むと、その圧油
は一定の増量比で増量シリンダー３の大径部３ａより吐
出され、パイロットチェック弁１０およびチェック弁１
１を経て流通口１ａより射出シリンダー１のヘッド側へ
供給されるので、射出プランジャ２は高速で押し出され
る。

この射出プランジャ２の作動により図示しない装置を介
して溶湯が金型内に充満するまで高速度で射出される。

この場合の抵抗は溶湯の流動抵抗および金型内のガスの
圧力抵抗であり、これらの抵抗に打ち勝つだけの圧力を
加えればよい。

一方、射出シリンダー１内に存在していた圧油は流通口
１ｂより吐出され切換弁６を経て油タンクへ戻される。

金型内に溶湯が充満すると、射出シリンダー１の流通口
１ａの圧力が上昇する。

すなわち増量シリンダー３の出口（大径部３ａ）および
入口（小径部３ｂ）の圧力が上昇する。

この上昇時の規定圧力を圧力開閉器９により検出し、こ
の検出信号により高圧側の切換弁６を作動させ、圧油を
チェック弁１２、減圧弁１３を経て流通口１ａより射出
シリンダー１へ送り込み射出プランジャ２をさらに押し
出す。

このため金型内に溶湯が充満した状態から金型内に存在
する微量ガスなどを完全に圧縮し、完全製品を形成させ
ると共に、製品内に凝固収縮孔およびピンボールなどが
発生しないように、溶湯に高圧をかけ製品がある温度に
冷却するまで高圧状態に保持することができる。

前記増量シリンダー３内の圧力上昇時の規定圧は減圧弁
１３およびリリーフ弁１５により調整される。

また増量シリンダ−３使用時の圧力の上限を規制したい
場合には、リリーフ弁８を調整すればよい。

なお、射出シリンダ１は圧油口１ａよシ圧油を供給する
ことにより射出プランジャ２を介して溶湯を金型内に送
り込むが、送り込む速度は金型内に溶湯を充満させるま
では高速で送シ込まないと溶湯の冷却で湯廻りが悪くな
る。

従って、溶湯をほぼ充満させるまでは高速射出を行なう
。

つぎに金型内に溶湯がほぼ充満した状態から金型内およ
び溶湯内に残存するガスを完全に圧縮し、製品内にピン
ホールを作らないようにすると共に完全な製品形状にす
るために溶湯が冷却するまで高圧を保持する。

第２図に示す他の実施例は可変容量形ポンプ４の吐出側
にリリーフ弁１６を接続し、このリリーフ弁１６を並置
されたパイロットリリーフ弁１８゜１９に切替弁１Ｔを
介して接続すると共に、第１図の実施例における切換弁
５側のリリーフ弁８および切替弁６側の減圧弁１３、チ
ェック弁１４およびリリーフ弁１５を廃止した点が前記
実施例（第４図）と異な）、その他の構成は同一である
から説明を省略する。

なお第１図および第２図に示す符号のうち同一のものは
同一部分を示すものとする。

このように構成した実施例では、切換弁１７を切換えて
パイロットリリーフ弁１８．１９のそれぞれの設定圧に
より高速低圧射出および低速高圧射出を行うことができ
る。

第３図は上述した実施例の溶湯抵抗（溶湯圧力）と時間
との関係を示したものである。

同図中の領域Ａは高速射出すなわち増量シリンダー３を
使用した回路の範囲における溶湯抵抗であり、金型に溶
湯が充満すると、圧力が急激に上昇し始める。

この上昇圧を圧力開閉器９により検出し、高圧射出すな
わち高圧回路を作動させる点がＢである。

以降は高圧回路を作動させておいて製品ができあがるま
で高圧を保持する。

また領域Ｃは低速高圧射出すなわち高圧回路の使用範囲
の溶湯抵抗である。

第４図は第３図に対応させた射出シリンダーの速度と時
間との関係を示したもので、第４図のＡ。

Ｃは第３図と同様な範囲の射出シリンダーの速度を示し
、Ｂは第３図と同様な点を示す。

本実施例によれば、高速射出の終了時すなわち金型に溶
湯が充満した場合に発生するサージ圧は増量シリンダー
により圧力上昇が抑制されるので、大幅な圧力上昇を起
さないから型締力が不足する恐れはない。

以上説明したように本発明によれば、必要に応じて射出
速度を変えるこ によシ、製品の機械的性質を向上させ
ると共に、凝固収縮孔およびピンホールなどの欠陥を有
しない製品をうることかできる。

また本発明によれば、増圧シリンダーを製品の用途によ
り最適増量比を与えるように設定することにより、可変
容量形ポンプの小容量化、モータ馬力の効率的使用およ
び射出速度の任意可変制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の高圧凝固鋳造装置の実施
例を示す油圧回路図、第３図および第４図は同実施例の
説明用線図である。 １・・・・・・射出シリンダー、２・・・・・・射出プ
ランジャ、３・・・・・・増量シリンダー、４・・・・
・・可変容量形ポンプ、５．６・・・・・・切換弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出プランジャを有する射出シリンダーに可変容量
   型ポンプより吐出される流体を一定の比率で増量する増
   量シリンダーの大径側を射出シリンダ→Ｕに接続し、か
   つ増量シリンダーの小径側を切換弁を介して可変容量型
   ポンプ側、に接続して一定比で増量された流体を射出シ
   リンダーに送り込む低圧高速回路と、可変容量型ポンプ
   より吐出される流体を切換弁を介して直接射出シリンダ
   ーに接続し、可変ポンプの吐出量を変化させることによ
   り必要量を直接射出シリンダーに供給する高圧低速回路
   とを形成し、射出過程で前記低圧高速回路と高圧低速回
   路とを切換えて使用するよう構成したことを特徴とする
   高圧凝固鋳造装置。