JP2011131265A - Vacuum die casting apparatus and vacuum die casting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空ダイカスト装置および真空ダイカスト方法に関するものである。 The present invention relates to a vacuum die casting apparatus and a vacuum die casting method.
通常のダイカスト法は、保持炉内の溶湯を、ラドルなどで射出スリーブ内に給湯し、射出プランジャを作動させて狭いゲートを通らせ、金型のキャビティに射出する鋳造法である。ダイカスト法は、寸法精度の高い鋳物が得られ、サイクルタイムも短いことから、アルミニウム合金鋳物などの製造に広く適用されている。一方、ダイカスト法は、溶湯を高速で射出するので、空気や酸化物を巻込みやすい。空気や酸化物の巻込みを低減する方法として真空ダイカスト法があるが、近年では、キャビティ内を真空吸引で減圧することで保持炉内の溶湯を給湯管を介して射出スリーブ内に給湯することにより減圧時間を延長するとともに、キャビティから射出スリーブに至るまでの閉空間の減圧を十分に行なうことにより、更に空気や酸化物の巻込みを低減した減圧下での吸引給湯が可能な真空ダイカスト法が開発、実用化されている。 The normal die casting method is a casting method in which a molten metal in a holding furnace is supplied into an injection sleeve with a ladle or the like, an injection plunger is operated to pass through a narrow gate, and injected into a mold cavity. The die casting method is widely applied to the production of aluminum alloy castings and the like because a casting with high dimensional accuracy is obtained and the cycle time is short. On the other hand, since the die casting method injects the molten metal at a high speed, it is easy to involve air and oxide. There is a vacuum die casting method as a method for reducing the entrainment of air and oxides. In recent years, the molten metal in the holding furnace is supplied into the injection sleeve through the hot water supply pipe by reducing the pressure in the cavity by vacuum suction. The vacuum die casting method that enables suction hot water supply under reduced pressure by extending the pressure reduction time and sufficiently reducing the pressure in the closed space from the cavity to the injection sleeve, further reducing the entrainment of air and oxides Has been developed and put to practical use.
給湯を真空吸引の減圧により行なう真空ダイカスト装置としては、例えば、特許文献1に開示されたような装置が知られている。図4は、特許文献1の真空ダイカスト装置100を示す。該装置100は、固定型142および可動型144で形成するキャビティ145と、キャビティ145に連通する射出スリーブ131と、溶湯Mを収容する保持炉111と、一端が射出スリーブ131に連結され、かつ他端が保持炉111内の溶湯Mに没入する給湯管121とを備えている。また、キャビティ145と真空装置150との間に真空弁153が設けられている。そして、真空装置150の真空吸引と真空弁153の開放動作により、キャビティ145から射出スリーブ131に至るまでの閉空間を減圧して、溶湯Mを射出スリーブ131内に吸い上げる吸引給湯を行っている。また、この特許文献1の真空ダイカスト装置100では、射出スリーブ131への溶湯Mの給湯を精度良く行なうために、レベルセンサ112、温度センサ113、重量計114により保持炉111中の溶湯Mを実測し、この実測値と目標値とを計算機115で比較して、真空装置150および/または真空弁153を制御することで高精度な給湯量の制御を可能としている。なお、図4で121aはオリフィス、132は射出プランジャ、固定プラテン141、143は可動プラテン、146はゲートとしている。
As a vacuum die casting apparatus that performs hot water supply by vacuum suction, for example, an apparatus disclosed in Patent Document 1 is known. FIG. 4 shows a vacuum
通常、真空ダイカスト装置には、真空吸引時の減圧度を向上するため、装置各所にキャビティ、射出スリーブおよび給湯管で画成される閉空間と外部との気密性を確保するための方策が施されている。このため真空ダイカスト装置は、一般のダイカス装置と比較して気密性が高く、型締め動作の際に、固定型と可動型で形成されるキャビティに挟み込まれた空気が、キャビティ、射出スリーブおよび給湯管で画成される閉空間から散逸し難く、射出スリーブを経由して給湯管に流入し給湯管内の溶湯を保持炉側に押し戻す。キャビティに挟み込まれる空気は、鋳造による固定型や可動型の温度変化にともなって、その温度と体積が変動する。このため、鋳造ショット毎に給湯管内に流入する空気量が変化して給湯管内の溶湯の湯面位置(湯面レベル)が上下にばらついたり、湯面が波打つなどの湯面変動が生じる。給湯管に流入する空気量が多いほど給湯管内の湯面位置が大きく低下するため、型締め完了後の減圧吸引での射出スリーブへの溶湯の給湯量が減少する。また、給湯管に流入した空気により、給湯管やオリフィスの内壁に付着した溶湯が冷やされて凝固したり、酸化したりすることにより給湯管やオリフィスの孔径が減少して射出スリーブへの給湯量が更に減少する。 Normally, vacuum die casting equipment is provided with measures to ensure airtightness between the closed space defined by cavities, injection sleeves, and hot water supply pipes, and the outside, in order to improve the degree of pressure reduction during vacuum suction. Has been. For this reason, the vacuum die-casting device is higher in airtightness than a general die-casting device, and the air sandwiched between the cavity formed by the fixed mold and the movable mold during the mold clamping operation causes the cavity, the injection sleeve, and the hot water supply. It is difficult to dissipate from the closed space defined by the pipe, and flows into the hot water supply pipe via the injection sleeve and pushes the molten metal in the hot water supply pipe back to the holding furnace side. The temperature and volume of the air sandwiched between the cavities fluctuate as the temperature of the fixed mold or movable mold changes due to casting. For this reason, the amount of air flowing into the hot water supply pipe changes every casting shot, and the hot water surface position (hot water surface level) of the molten metal in the hot water supply pipe fluctuates vertically or the hot water surface fluctuates. As the amount of air flowing into the hot water supply pipe increases, the hot water surface position in the hot water supply pipe greatly decreases, and therefore the amount of hot water supplied to the injection sleeve in the reduced pressure suction after completion of mold clamping is reduced. The amount of hot water supplied to the injection sleeve is reduced by the air flowing into the hot water pipe being cooled and solidified by the molten metal adhering to the inner wall of the hot water pipe and the orifice, or by oxidizing the hot water pipe and orifice. Is further reduced.
真空ダイカスト方法では、射出スリーブに給湯した溶湯を、射出スリーブに嵌合する射出プランジャを前進してキャビティに充填する際に、キャビティのゲート手前に、固定型および/または可動型、射出スリーブおよび射出プランジャに包囲され、射出プランジャによって押圧されるビスケットを形成し、このビスケットを介してキャビティに高圧を作用することで鋳巣や不廻りなどの鋳造欠陥が少ない高品質の鋳造品を製造可能としている。射出スリーブへの給湯量が減少すると形成されるビスケットの厚さが薄くなり、ビスケットが早く凝固して射出プランジャの圧力がキャビティに伝達し難くなり、鋳造品に鋳巣、不廻りなどの鋳造欠陥が発生しやすくなる。 In the vacuum die casting method, when the molten metal supplied to the injection sleeve is advanced and the injection plunger fitted to the injection sleeve is advanced to fill the cavity, the fixed mold and / or the movable mold, the injection sleeve, and the injection are placed before the gate of the cavity. By forming a biscuit surrounded by the plunger and pressed by the injection plunger, and applying a high pressure to the cavity via this biscuit, it is possible to manufacture a high-quality cast product with few casting defects such as cast holes and non-rotation. . As the amount of hot water supplied to the injection sleeve decreases, the thickness of the formed biscuits becomes thinner, the biscuits solidify quickly and the pressure of the injection plunger is difficult to transmit to the cavity, and casting defects such as cast holes and non-rotations Is likely to occur.
また、給湯管に流れ込む空気量が極端に多くなると、空気は給湯管内のみならず保持炉の内部まで到達し、溶湯中に酸化物や凝固片、気泡を発生させる。発生した酸化物や凝固片、気泡は、向後の鋳造ショットで給湯時に溶湯に巻き込まれ、射出スリーブに溶湯とともに吸引され、キャビティに射出されると、鋳造品への異物噛みやガス欠陥などの鋳造欠陥の原因となる。 Further, when the amount of air flowing into the hot water supply pipe becomes extremely large, the air reaches not only the hot water supply pipe but also the inside of the holding furnace, and generates oxides, solidified pieces, and bubbles in the molten metal. The generated oxides, solidified pieces, and bubbles are caught in the molten metal at the time of hot water supply in a later casting shot, sucked together with the molten metal into the injection sleeve, and injected into the cavity. Causes defects.
射出スリーブへの給湯量不足に起因する鋳造欠陥の予防策として、射出スリーブへの給湯量の減少を見込んで予め給湯量を多めにしておくことにより、給湯量不足による鋳巣などの問題は回避することが可能である。しかし、型締め動作の際にキャビティに挟み込まれて給湯管に流入する空気量は鋳造ショット毎に変化するため、流入する空気量が少なくなって給湯管内の湯面位置が予想外に上昇すると、射出スリーブへの給湯量が過剰となる。射出スリーブへの給湯量が多い場合は、射出プランジャによる低速から高速を含む射出工程において、低速射出の段階でゲートやキャビティに過剰な溶湯が先行して流れ込んで凝固が進行し、後続の、高速射出で流れ込んだ溶湯と融合することなく、湯境や不廻りなどの鋳造欠陥が発生しやすくなる。特に、射出が完了する前にゲートが閉塞すると、充填不良を招いて鋳造品を得られないという問題が生じる。 As a preventive measure for casting defects due to insufficient hot water supply to the injection sleeve, avoiding problems such as casting holes due to insufficient hot water supply by increasing the hot water supply in advance in anticipation of a decrease in hot water supply to the injection sleeve Is possible. However, the amount of air that is sandwiched between the cavities during mold clamping operation and flows into the hot water supply pipe changes every casting shot, so if the amount of air flowing in decreases and the hot water surface position in the hot water supply pipe rises unexpectedly, The amount of hot water supplied to the injection sleeve is excessive. When there is a large amount of hot water supplied to the injection sleeve, in the injection process including low to high speed by the injection plunger, excessive molten metal flows into the gate and cavity in advance at the low speed injection stage and solidification proceeds, and the subsequent high speed Without fusing with the molten metal that has flowed through the injection, casting defects such as hot water boundaries and non-circulation are likely to occur. In particular, if the gate is closed before the injection is completed, there arises a problem that a casting product cannot be obtained due to poor filling.
特許文献1に示す真空ダイカスト装置は、固定型と可動型との型締め完了後に、キャビティ内を減圧しつつ溶湯を射出スリーブに吸引する段階での給湯量の精度向上に着目して提案されたものである。また、従来の真空ダイカスト装置においては、例えば、射出スリーブへ電磁ポンプを用いて溶湯を給湯する際の背圧の除去、キャビティ内への離型剤の分散付着のための気流形成、射出スリーブへの潤滑剤供給時の給湯管内の湯面変動防止などを目的に、固定型と可動型との型締め動作完了後であって、キャビティの真空吸引による減圧前に、キャビティから射出スリーブに至るまでの閉空間を予備的に減圧したり、大気開放する従来技術は散見される。 The vacuum die casting apparatus shown in Patent Document 1 has been proposed with a focus on improving the accuracy of hot water supply at the stage where the molten metal is sucked into the injection sleeve while the cavity is decompressed after the clamping of the fixed mold and the movable mold is completed. Is. Further, in the conventional vacuum die casting apparatus, for example, removal of back pressure when supplying molten metal to the injection sleeve using an electromagnetic pump, formation of air flow for dispersion adhesion of the release agent in the cavity, and injection sleeve From the cavity to the injection sleeve after the clamping operation of the fixed mold and the movable mold is completed and before the cavity is depressurized by vacuum suction, for the purpose of preventing fluctuations in the hot water level in the hot water supply pipe when supplying lubricant There are some conventional techniques for pre-depressing the closed space and opening the atmosphere.
しかしながら、上述したように、真空ダイカスト方法において、固定型と可動型との型締め完了前の型締め動作の際に、キャビティに挟み込まれた空気が給湯管に流入し、しかも流入する空気量が鋳造ショット毎に変化して給湯管内の溶湯が湯面変動すること。さらに給湯管内の溶湯の湯面変動によって、型締め完了後の減圧吸引での射出スリーブへの溶湯の給湯量が変動することに起因して、鋳造品に鋳巣、湯境、不廻り、異物噛みなどの鋳造欠陥が発生しやすくなるという問題について、これを解決するための試みは見出せない。 However, as described above, in the vacuum die casting method, the air sandwiched between the cavities flows into the hot water supply pipe during the mold clamping operation before the mold clamping between the fixed mold and the movable mold is completed, and the amount of air flowing in is The molten metal in the hot water supply pipe fluctuates depending on the casting shot. In addition, due to fluctuations in the molten metal level in the hot water supply pipe, the amount of molten metal supplied to the injection sleeve in vacuum suction after completion of mold clamping varies, resulting in cast holes, molten metal boundaries, non-rotating, foreign matter There is no attempt to solve the problem that casting defects such as biting are likely to occur.
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたもので、型締めの際の給湯管への空気の流入と、これによる給湯管内の溶湯の湯面変動を抑制することで、型締め完了後の減圧吸引での射出スリーブへの溶湯の給湯量を安定させて、良好な品質の鋳造品が得られる真空ダイカスト方法を提供することを目的としている。また本発明の別の目的は、上記の真空ダイカスト方法を簡単な構造で達成できる真空ダイカスト装置を得ることにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and by suppressing the inflow of air into the hot water supply pipe during mold clamping and the molten metal surface fluctuation of the molten metal in the hot water supply pipe, the mold after the mold clamping is completed. An object of the present invention is to provide a vacuum die casting method that can stabilize the amount of molten metal supplied to the injection sleeve by vacuum suction and obtain a casting of good quality. Another object of the present invention is to obtain a vacuum die casting apparatus that can achieve the above vacuum die casting method with a simple structure.
本発明者らは、上記課題を解決するため、型締め動作の際に、キャビティに挟み込まれた空気が給湯管へ流入しないよう、キャビティ等で画成される閉空間から空気を散逸する方策について鋭意研究した。その結果、型締め動作時に、キャビティに挟み込まれた空気を大気開放することで、給湯管への空気の流入とこれによる給湯管内の溶湯の湯面変動が抑制され、射出スリーブへの溶湯の給湯量が安定して、上記課題を解決できるとの知見を得、本発明に想到した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have taken measures for dissipating air from a closed space defined by a cavity or the like so that the air sandwiched in the cavity does not flow into the hot water supply pipe during the mold clamping operation. Researched earnestly. As a result, the air sandwiched in the cavity is released to the atmosphere during the mold clamping operation, thereby suppressing the inflow of air into the hot water supply pipe and the fluctuation of the molten metal level in the hot water supply pipe, and the hot water supply of the molten metal to the injection sleeve. The inventors have obtained the knowledge that the amount can be stabilized and the above problems can be solved, and the present invention has been conceived.
すなわち、本発明の真空ダイカスト装置は、固定型および可動型で形成するキャビティと、前記キャビティに連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内で嵌合して前後進できる射出プランジャと、前記射出スリーブの下方にあって溶湯を収容する保持炉と、一端を前記射出スリーブに形成した給湯口に連通し、かつ他端を前記保持炉内の溶湯に没入する給湯管と、前記キャビティを減圧して前記保持炉内の溶湯を前記給湯管を介して前記射出スリーブに給湯する減圧手段とを有する真空ダイカスト装置であって、前記固定型と前記可動型との型締め動作時に、前記キャビティ、前記射出スリーブおよび前記給湯管で画成される閉空間の圧力を大気圧に開放する大気開放弁を有することを特徴とする。 That is, the vacuum die casting apparatus of the present invention includes a cavity formed of a fixed mold and a movable mold, an injection sleeve communicating with the cavity, an injection plunger that can be fitted and moved forward and backward in the injection sleeve, and the injection sleeve A holding furnace in the lower part for containing the molten metal, a hot water supply pipe having one end communicating with the hot water inlet formed in the injection sleeve and the other end immersed in the molten metal in the holding furnace; A vacuum die casting apparatus having a pressure reducing means for supplying molten metal in a holding furnace to the injection sleeve through the hot water supply pipe, wherein the cavity and the injection sleeve are used during a clamping operation between the fixed mold and the movable mold. And an air release valve for releasing the pressure of the closed space defined by the hot water supply pipe to atmospheric pressure.
本発明の真空ダイカスト装置において、前記大気開放弁は、前記固定型または前記可動型に設置する溶湯流出防止用のシャットオフバルブと、真空装置との連通を開閉する真空弁との間に設けていることが好ましく、また、前記大気開放弁は、前記射出スリーブに設けていることが好ましく、また、前記大気開放弁は、前記固定型または前記可動型に設置する溶湯流出防止用のシャットオフバルブと兼用していることが好ましい。 In the vacuum die casting apparatus of the present invention, the atmosphere release valve is provided between a shutoff valve for preventing molten metal outflow installed in the fixed type or the movable type and a vacuum valve for opening and closing communication with the vacuum device. Preferably, the atmosphere release valve is provided in the injection sleeve, and the atmosphere release valve is a shutoff valve for preventing molten metal outflow that is installed in the fixed type or the movable type. It is also preferable to use both.
また、本発明の真空ダイカスト方法は、固定型および可動型で形成するキャビティを減圧して保持炉内の溶湯を給湯管を介して射出スリーブに給湯し、前記射出スリーブに嵌合する射出プランジャを前進して前記射出スリーブ内の溶湯を前記キャビティに充填する真空ダイカスト方法において、前記キャビティを減圧する前の前記固定型と前記可動型との型締め動作時に、前記キャビティ、前記射出スリーブおよび前記給湯管で画成される閉空間の圧力を大気開放弁により大気圧に開放することを特徴とする。 In addition, the vacuum die casting method of the present invention includes an injection plunger for fitting a molten metal in a holding furnace to the injection sleeve via a hot water pipe by depressurizing the cavity formed by the fixed mold and the movable mold, and fitting the injection sleeve. In the vacuum die casting method of advancing and filling the cavity with the molten metal in the injection sleeve, the cavity, the injection sleeve, and the hot water supply during the clamping operation of the fixed mold and the movable mold before decompressing the cavity The pressure of the closed space defined by the pipe is released to atmospheric pressure by an atmospheric release valve.
本発明の真空ダイカスト方法によれば、型締めの際の給湯管への空気の流入を防止できるので、給湯管内での溶湯の湯面レベルの上下ばらつきや湯面が波打つなどの湯面変動を抑制するとともに、これにともなう給湯管やオリフィスの孔径の減少を防止することで、型締め完了後の減圧吸引での射出スリーブへの溶湯の給湯量が安定して、鋳巣、湯境、不廻りなどの鋳造欠陥を低減できる。また、給湯管内での溶湯の湯面変動の抑制によって給湯管や保持炉での酸化物や凝固片、気泡の巻き込みによる異物噛みやガス欠陥などの鋳造欠陥を低減できる。従って、本発明の真空ダイカスト方法によれば、鋳造欠陥の発生傾向を低減して良好な品質の鋳造品を得ることができる。 According to the vacuum die casting method of the present invention, air can be prevented from flowing into the hot water supply pipe during mold clamping. In addition to suppressing the decrease in the hole diameter of the hot water supply pipe and orifice, the amount of molten metal supplied to the injection sleeve by decompression suction after completion of mold clamping is stabilized, so Casting defects such as turning around can be reduced. Further, by suppressing the fluctuation of the molten metal surface in the hot water supply pipe, it is possible to reduce casting defects such as oxides and solidified pieces in the hot water supply pipe and the holding furnace, foreign matter biting and gas defects due to entrainment of bubbles. Therefore, according to the vacuum die casting method of the present invention, it is possible to reduce the tendency of occurrence of casting defects and obtain a cast product of good quality.
また、本発明の真空ダイカスト装置によれば、大気開放弁を設けるという容易な手段によるので、既存の装置であっても軽微な改造で済むなど、上記の真空ダイカスト方法を簡単な構造でかつ経済的に達成できる。 In addition, according to the vacuum die casting apparatus of the present invention, the above-described vacuum die casting method has a simple structure and is economical because, for example, an existing apparatus is provided with a simple means of providing an air release valve. Can be achieved.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1での真空ダイカスト装置1の横断面図を示す。図1で真空ダイカスト装置1は、固定プラテン41に取り付けた固定型42と、可動プラテン43に取り付けた可動型44と、固定型42および可動型44で形成される鋳造品を成形するためのキャビティ45とを有する。キャビティ45にはゲート46を介して射出スリーブ31が連通している。射出スリーブ31は、射出スリーブ31内で嵌合して前後進できる射出プランジャ32を有する。射出プランジャ32はリング構造を有するものを用いることにより射出スリーブとの間に生じるクリアランスを小さくすることが可能であり、気密性を維持する上で有利である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a vacuum die casting apparatus 1 in the first embodiment. In FIG. 1, the vacuum die casting apparatus 1 includes a fixed
また、真空ダイカスト装置1は、射出スリーブ31の下方にあって、溶解した溶湯Mを収容するとともにガス等で加熱保持する保持炉11を有する。保持炉11内の溶湯の湯面位置は、図示しない湯面センサ、計算機などからなる湯面位置制御装置等により一定位置に維持されることが好ましい。
Further, the vacuum die casting apparatus 1 includes a holding
また、真空ダイカスト装置1は、一端を保持炉11に形成した給湯口31aに連通し、かつ他端を保持炉11内の溶湯Mに没入する給湯管21を有している。給湯管21は、吊り具を介して射出スリーブ31に着脱自在に連結されるのが好ましい。また、給湯管21は口径が小さなオリフィス21aを有し、真空吸引により射出スリーブ31へ溶湯Mを供給する際に、単位時間当たりの給湯量をオリフィス21aの口径変更により調整できる構造としている。給湯管21は、耐熱性と気密性を兼ね備えたセラミック製で内壁面にB−Nコーティングを施して溶湯との反応を防止した管構造であることが好ましく、また、給湯管21は、給湯管内の溶湯温度を検出する熱電対、給湯管を包囲する加熱ヒータおよび断熱材などにより、その温度を溶湯温度と同程度に加熱保持することが好ましい。
Further, the vacuum die casting apparatus 1 has a hot
また、真空ダイカスト装置1は、減圧手段である、真空ポンプ51と、この真空ポンプ51での真空圧を貯留する真空タンク52とからなる真空装置50と、真空タンク52から、真空弁53、大気開放弁54、シャットオフバルブ55を介してキャビティ45に接続する配管系と、を有する。真空弁53および大気開放弁54は、従来知られた電磁弁等の開閉自在な弁機構を有するものであれば使用可能である。シャットオフバルブ55はキャビティ45からの溶湯流出防止用の弁で、開閉動作を短時間で行うために油圧式または電動式のアクチュエータを備えることが好ましい。実施の形態1において、大気開放弁54は、シャットオフバルブ55と真空弁53の間に設けられ、弁体の一端は真空装置50の配管系に連通し、他端は大気に開放し、真空ダイカスト装置1の各部の動作信号にもとづいて、図示しない制御装置によって開閉動作する。
The vacuum die casting apparatus 1 includes a
次に、本発明の真空ダイカスト方法を説明する。まず、真空弁53を「閉」として、真空装置50の真空ポンプ51を稼動して真空圧を真空タンク52に貯留する。一方、キャビティ45に接続する配管系に設けられた大気開放弁54およびシャットオフバルブ55は、何れも「開」に設定される。
Next, the vacuum die casting method of the present invention will be described. First, the
固定型42と可動型44とが離間した型開き状態から、可動型44を固定型42に向かって移動する動作により、固定型42と可動型44との型締めが開始される。この際、シャットオフバルブ55および大気開放弁54が開いた状態で型締めを行なうので、固定型42と可動型44で形成されるキャビティ45に挟み込まれた空気は、キャビティ45、射出スリーブ31および給湯管21で画成される閉空間から、シャットオフバルブ55および大気開放弁54を経由して大気に排気されるので、閉空間の圧力は大気圧に開放される。これにより、キャビティ45に挟み込まれた空気が、射出スリーブ31を経由して給湯管21に流入することを防止でき、給湯管21内の溶湯Mの湯面変動を抑制できる。
Clamping of the fixed
型締め完了後、大気開放弁54が「閉」に、真空弁53が「開」に設定され、キャビティ45は減圧手段である真空装置50に接続されて真空吸引による減圧が開始される。型締め後の真空ダイカスト装置1は、キャビティ45、射出スリーブ31および給湯管21で画成される閉空間を成すので、真空装置50による減圧により該閉空間内の空気が排気(脱ガス)されるとともに、保持炉11内の溶湯Mが、給湯管21を経由して射出スリーブ31に給湯される。
After the mold clamping is completed, the
射出スリーブ31内の溶湯Mが鋳造に必要な所定量になると、射出スリーブ31に嵌合する射出プランジャ32を前進させ、射出スリーブ31内の溶湯Mをゲート46を経由してキャビティ45に充填して鋳造品が製造される。なお、シャットオフバルブ55および真空弁53は、射出工程において溶湯Mが真空装置50の配管系に浸入しないタイミングで「閉」に設定されている。
When the molten metal M in the
実施の形態1の真空ダイカスト方法によれば、型締め動作の際に、キャビティに挟み込まれた空気が、射出スリーブを経由して給湯管に流入することを防止できるので、給湯管内での溶湯の湯面レベルの上下ばらつきや湯面が波打つなどの湯面変動を抑制するとともに、給湯管やオリフィスの孔径の減少を防止できる。従って、給湯管内の溶湯の湯面変動を抑制できるので、射出スリーブへの溶湯の給湯量が安定するとともに、給湯管や保持炉での酸化物や凝固片、気泡の巻き込が抑制されて、鋳巣、湯境、不廻り、異物噛み、ガス欠陥などの鋳造欠陥が低減される。 According to the vacuum die casting method of the first embodiment, the air sandwiched in the cavity can be prevented from flowing into the hot water supply pipe via the injection sleeve during the mold clamping operation, so that the molten metal in the hot water supply pipe can be prevented. It is possible to suppress variations in the molten metal surface level, such as variations in the molten metal surface level and undulations, and to prevent a decrease in the diameter of the hot water supply pipe and orifice. Therefore, since the fluctuation of the molten metal level in the hot water supply pipe can be suppressed, the amount of molten metal supplied to the injection sleeve is stabilized, and oxides, solidified pieces, and entrainment of bubbles in the hot water supply pipe and holding furnace are suppressed. Casting defects such as casting voids, hot water boundaries, non-rotation, foreign object biting, and gas defects are reduced.
通常、給湯管やオリフィスは、その孔径の維持などを目的に、定期的に射出スリーブより離脱して内壁に付着した溶湯の凝固片や酸化物からなる堆積物を除去する清掃作業を行っている。本発明の副次的効果として、給湯管やオリフィスの清掃作業の頻度を削減できるとともに、それらの耐用寿命を延長することができる。 Normally, hot water pipes and orifices are regularly cleaned to remove solid deposits and oxide deposits from the molten metal adhering to the inner wall after leaving the injection sleeve for the purpose of maintaining the hole diameter. . As a secondary effect of the present invention, the frequency of cleaning hot water pipes and orifices can be reduced, and the useful life thereof can be extended.
(実施の形態2)
図2は、実施の形態2での真空ダイカスト装置1の横断面図を示す。図2で真空ダイカスト装置1は、前述した実施の形態1の真空ダイカスト装置1に対して、大気開放弁54の設置部位のみが相違し、大気開放弁54を射出スリーブ31に設けた以外は、同じ装置構成としている。なお、図2において、図1の真空ダイカスト装置と同一部分は同符号で示している。実施の形態2の大気開放弁54は、弁体の一端が射出スリーブ31に連通し、他端は大気に開放している。実施の形態2の真空ダイカスト方法は、実施の形態1の真空ダイカスト方法と同様の方法により鋳造品が製造される。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the vacuum die casting apparatus 1 according to the second embodiment. In FIG. 2, the vacuum die casting apparatus 1 is different from the vacuum die casting apparatus 1 of the first embodiment described above only in the installation site of the
(実施の形態3)
図3は、実施の形態3での真空ダイカスト装置1の横断面図を示す。図3で真空ダイカスト装置1は、前述した実施の形態1の真空ダイカスト装置1に対して、大気開放弁54の設置部位のみが相違し、大気開放弁54を溶湯流出防止用のシャットオフバルブと兼用して設けた以外は、同じ装置構成としている。なお、図3において、図1の真空ダイカスト装置と同一部分は同符号で示している。実施の形態3の大気開放弁54は、固定型42に設置され、弁体の一端がキャビティ45に連通し、他端は大気に開放している。実施の形態3の真空ダイカスト方法は、実施の形態1の真空ダイカスト方法と同様の方法により鋳造品が製造される。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vacuum die casting apparatus 1 according to the third embodiment. In FIG. 3, the vacuum die casting apparatus 1 is different from the vacuum die casting apparatus 1 of the first embodiment described above only in the location where the
実施の形態2および3の真空ダイカスト方法においても、実施の形態1と同様に、大気開放弁を「開」に設定して型締め動作することで、キャビティ、射出スリーブおよび給湯管で画成される閉空間の圧力を大気圧に開放することで、給湯管への空気の流入とこれによる給湯管内の溶湯の湯面変動が抑制され、射出スリーブへの溶湯の給湯量が安定して良好な品質の鋳造品が得られる。また実施の形態2および3の真空ダイカスト装置によれば、上記の真空ダイカスト方法を簡単な構造でかつ経済的に達成できる。 Also in the vacuum die casting methods of the second and third embodiments, as in the first embodiment, the mold is operated with the atmosphere release valve set to “open”, thereby defining the cavity, the injection sleeve, and the hot water supply pipe. By opening the closed space pressure to atmospheric pressure, the flow of air into the hot water supply pipe and the fluctuation of the molten metal level in the hot water supply pipe are suppressed, and the amount of hot water supplied to the injection sleeve is stable and good. A quality casting is obtained. Further, according to the vacuum die casting apparatus of the second and third embodiments, the above vacuum die casting method can be achieved economically with a simple structure.
以上、本発明の典型的な例について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。特に、大気開放弁は上述した設置部位や構成に限定されず、要は型締め動作時に、固定型および可動型で形成するキャビティに挟み込まれる空気を大気開放により逃がすことができる設置部位や構成であればよい。 As mentioned above, although the typical example of this invention was demonstrated, this invention is not restricted to embodiment mentioned above, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention. In particular, the atmosphere release valve is not limited to the above-described installation site and configuration, but in summary, it is an installation site or configuration that can release air sandwiched between cavities formed by a fixed mold and a movable mold during mold clamping operation. I need it.
1、100:真空ダイカスト装置
11、111:保持炉
21、121:給湯管
21a、121a:オリフィス
31、131:射出スリーブ
31a:給湯口
32、132:射出プランジャ
41、141:固定プラテン
42、142:固定型
43、143:可動プラテン
44、144:可動型
45、145:キャビティ
46、146:ゲート
50、150:真空装置
51:真空ポンプ
52:真空タンク
53、153:真空弁
54:大気開放弁
55:シャットオフバルブ
112:レベルセンサ
113:温度センサ
114:重量計
115:計算機
M:溶湯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100: Vacuum die casting
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