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技術 鋳造装置用湯口閉塞部材、鋳造装置、離型剤塗布方法及び鋳造方法

出願人 宇部興産機械株式会社
発明者 三吉博晃
出願日 2016年9月14日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-179392
公開日 2018年3月22日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-043268
状態 特許登録済
技術分野 鋳型の造型装置 チル鋳造・ダイキャスト 圧力または真空鋳造
主要キーワード 潤滑剤受 エアブロー処理 非把持状態 保持室内 自動塗布装置 製品取出機 加圧面積 繊維状部材
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図面 (8)

課題

湯口内への離型剤滴下を防止することが可能な鋳造装置用湯口閉塞部材、鋳造装置、離型剤塗布方法及び鋳造方法を提供する。

解決手段

上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、金型の下方に配置された保持炉内溶湯を湯口を介して金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置本体に使用される鋳造装置用湯口閉塞部材であって、湯口に対して着脱可能に構成されており、湯口に装着された際に湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備える。

概要

背景

従来、アルミニウム合金等の鋳造品低圧又は低中圧鋳造により製造するための鋳造装置として、例えば図4に示すような、下方に湯口108を有する金型キャビティ106を形成可能な下型102及び上型104と、下型102の下方に配置されて溶湯を収容すると共に溶湯の上部に密閉空間を形成する保持炉110と、上端開口が金型キャビティ106の湯口108に連通し下端開口が保持炉110内の溶湯の内部に浸漬された筒状のストーク112と、保持炉110の密閉空間にガスを供給して保持炉110内を加圧する加圧機構114と、湯口108に対して進退自在に構成されて湯口108を開閉するゲートシールセンター加圧ピン118とを備える竪型鋳造装置が知られている(特許文献1)。特許文献1の竪型鋳造装置において、ゲートシールセンター加圧ピン118は、その下端部に湯口108に嵌合可能な嵌合部119を有しており、金型キャビティ106内が溶湯で満たされた後に、嵌合部119によって湯口108を閉塞すると共に、嵌合部119の周囲部によって金型キャビティ内充填された溶湯を加圧するよう構成されている。

また、従来、竪型鋳造装置を用いた鋳造工程においては、下型102及び上型104に対する鋳造品の離型性を向上させるために、鋳造サイクル毎に、下型102及び上型104の型面に離型剤を塗布する処理が行われている(特許文献2及び3等)。

概要

湯口内への離型剤の滴下を防止することが可能な鋳造装置用湯口閉塞部材、鋳造装置、離型剤塗布方法及び鋳造方法を提供する。上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を湯口を介して金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置本体に使用される鋳造装置用湯口閉塞部材であって、湯口に対して着脱可能に構成されており、湯口に装着された際に湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備える。

目的

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、湯口内への離型剤の滴下を防止することが可能な鋳造装置用湯口閉塞部材、鋳造装置、離型剤塗布方法及び鋳造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置本体に使用される鋳造装置用湯口閉塞部材であって、前記湯口に対して着脱可能に構成されており、前記湯口に装着された際に該湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備えることを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材。

請求項2

前記湯口蓋部よりも下方側に設けられ、前記鋳造装置用湯口閉塞部材が前記湯口に装着された際に該湯口内に挿入されるよう構成された付着物除去部を更に備え、前記付着物除去部は、前記湯口への挿入時に該湯口の内周面に付着した付着物を除去するよう構成されていることを特徴とする請求項1に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材。

請求項3

前記湯口蓋部よりも下方側に設けられ、前記鋳造装置用湯口閉塞部材が前記湯口に装着された際に該湯口内に挿入されるよう構成された潤滑剤塗布部を更に備え、前記潤滑剤塗布部は、潤滑剤を保持可能に構成され、前記湯口への挿入時に該湯口の内周面に潤滑剤を塗布するよう構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材。

請求項4

前記潤滑剤塗布部は、前記湯口への挿入時に該湯口の内周面に付着した付着物を除去するよう構成されていることを特徴とする請求項3に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材。

請求項5

上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置本体と、請求項1乃至4いずれか1項に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材とを備えることを特徴とする鋳造装置。

請求項6

前記鋳造装置本体は、前記金型キャビティに溶湯を充填させた後、前記上型側から下降し、前記湯口に嵌合して閉塞するよう構成された閉塞手段を更に備え、前記鋳造装置用湯口閉塞部材は、請求項3又は4に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材であることを特徴とする請求項5に記載の鋳造装置。

請求項7

前記金型キャビティで鋳造された鋳造品搬出するよう構成された製品取出機構を更に備え、前記製品取出機構は、前記鋳造品を把持可能な把持部を有し、前記鋳造装置用湯口閉塞部材は、前記製品取出機構の前記把持部が把持可能な被把持部を有し、前記製品取出機構は、前記鋳造装置用湯口閉塞部材を把持して前記上型及び前記下型間に搬入し、該鋳造装置用湯口閉塞部材の前記湯口蓋部により前記湯口を閉塞させた後、前記鋳造品を把持して前記上型及び前記下型間から搬出するよう構成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の鋳造装置。

請求項8

前記製品取出機構の前記把持部の可動範囲内に配置された湯口閉塞部材保持部を更に備え、前記鋳造装置用湯口閉塞部材は、請求項3又は4に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材であり、前記湯口閉塞部材保持部は、前記鋳造装置用湯口閉塞部材の前記潤滑剤塗布部が潤滑剤に浸漬された状態において該鋳造装置用湯口閉塞部材を保持可能に構成され、前記製品取出機構は、前記湯口閉塞部材保持部に保持されている前記鋳造装置用湯口閉塞部材を把持して、前記下型及び前記上型の型開きが略完了する時点で、製品取出待機位置において待機するよう構成されていることを特徴とする請求項7に記載の鋳造装置。

請求項9

上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置における前記上型及び前記下型に離型剤を塗布する離型剤塗布方法であって、前記湯口に対して着脱可能に構成され、かつ、前記湯口に装着された際に該湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備える鋳造装置用湯口閉塞部材によって該湯口を閉塞させた状態において、前記上型及び前記下型の型面に離型剤を塗布することを特徴とする離型剤塗布方法。

請求項10

上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置を用いて鋳造品を鋳造する鋳造方法であって、前記湯口を介して前記保持炉内の溶湯を前記金型キャビティに充填させ、該金型キャビティにおいて鋳造品を鋳造する鋳造工程と、前記上型に鋳造品を保持させた状態で前記下型及び前記上型を型開きさせる型開き工程と、前記湯口に対して着脱可能に構成され、かつ、前記湯口に装着された際に該湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備える鋳造装置用湯口閉塞部材を、製品取出機構によって前記上型及び前記下型間に搬入させ、該湯口蓋部によって該湯口を閉塞させる湯口閉塞工程と、前記上型に保持された鋳造品を前記製品取出機構によって取り出す製品取出工程と、前記湯口蓋部によって前記湯口が閉塞された状態において、前記上型及び前記下型の型面に離型剤を塗布する離型剤塗布工程とを備えることを特徴とする鋳造方法。

技術分野

0001

本発明は、鋳造装置に使用される鋳造装置用湯口閉塞部材、該鋳造装置用湯口閉塞部材を備える鋳造装置、並びに、該鋳造装置用湯口閉塞部材を用いて行う離型剤塗布方法及び鋳造方法に関する。

背景技術

0002

従来、アルミニウム合金等の鋳造品低圧又は低中圧鋳造により製造するための鋳造装置として、例えば図4に示すような、下方に湯口108を有する金型キャビティ106を形成可能な下型102及び上型104と、下型102の下方に配置されて溶湯を収容すると共に溶湯の上部に密閉空間を形成する保持炉110と、上端開口が金型キャビティ106の湯口108に連通し下端開口が保持炉110内の溶湯の内部に浸漬された筒状のストーク112と、保持炉110の密閉空間にガスを供給して保持炉110内を加圧する加圧機構114と、湯口108に対して進退自在に構成されて湯口108を開閉するゲートシールセンター加圧ピン118とを備える竪型鋳造装置が知られている(特許文献1)。特許文献1の竪型鋳造装置において、ゲートシールセンター加圧ピン118は、その下端部に湯口108に嵌合可能な嵌合部119を有しており、金型キャビティ106内が溶湯で満たされた後に、嵌合部119によって湯口108を閉塞すると共に、嵌合部119の周囲部によって金型キャビティ内充填された溶湯を加圧するよう構成されている。

0003

また、従来、竪型鋳造装置を用いた鋳造工程においては、下型102及び上型104に対する鋳造品の離型性を向上させるために、鋳造サイクル毎に、下型102及び上型104の型面に離型剤を塗布する処理が行われている(特許文献2及び3等)。

先行技術

0004

特開2014−136252号公報
特開2009−178722号公報
特開2008−114278号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、従来の堅型鋳造装置では、湯口108が下方に形成されているため、下型102及び上型104の型面に塗布した離型剤が湯口108を介してストーク112内に滴下し、ストーク112の内壁に付着するおそれがある。このようにストーク112の内壁に離型剤が付着すると、次の鋳造サイクルにおいて、ストーク112を流動する溶湯の熱によって内壁に付着した離型剤の成分がガス化され、溶湯と共に金型キャビティ106内に流入し、これにより、ひけ巣鋳肌不良等の鋳造不良が発生するという問題がある。また、離型剤が保持炉110の内部まで滴下して溶湯に混入するおそれもあり、この場合には溶湯の品質が低下するという問題がある。

0006

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、湯口内への離型剤の滴下を防止することが可能な鋳造装置用湯口閉塞部材、鋳造装置、離型剤塗布方法及び鋳造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る鋳造装置用湯口閉塞部材は、上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置本体に使用される鋳造装置用湯口閉塞部材であって、前記湯口に対して着脱可能に構成されており、前記湯口に装着された際に該湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備えることを特徴とする。

0008

本発明に係る鋳造装置用湯口閉塞部材は、前記湯口蓋部よりも下方側に設けられ、前記鋳造装置用湯口閉塞部材が前記湯口に装着された際に該湯口内に挿入されるよう構成された付着物除去部を更に備え、前記付着物除去部は、前記湯口への挿入時に該湯口の内周面に付着した付着物を除去するよう構成されることが好ましい。

0009

また、本発明に係る鋳造装置用湯口閉塞部材は、前記湯口蓋部よりも下方側に設けられ、前記鋳造装置用湯口閉塞部材が前記湯口に装着された際に該湯口内に挿入されるよう構成された潤滑剤塗布部を更に備え、前記潤滑剤塗布部は、潤滑剤を保持可能に構成され、前記湯口への挿入時に該湯口の内周面に潤滑剤を塗布するよう構成されることが好ましい。この場合において、前記潤滑剤塗布部は、前記湯口への挿入時に該湯口の内周面に付着した付着物を除去するよう構成されることが更に好ましい。

0010

本発明に係る鋳造装置は、上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置本体と、上述した鋳造装置用湯口閉塞部材とを備えることを特徴とする。

0011

本発明に係る鋳造装置において、前記鋳造装置本体は、前記金型キャビティに溶湯を充填させた後、前記上型側から下降し、前記湯口に嵌合して閉塞するよう構成された閉塞手段を更に備え、前記鋳造装置用湯口閉塞部材は、前記潤滑剤塗布部を備える鋳造装置用湯口閉塞部材であることが好ましい。

0012

本発明に係る鋳造装置は、前記金型キャビティで鋳造された鋳造品を搬出するよう構成された製品取出機構を更に備え、前記製品取出機構は、前記鋳造品を把持可能な把持部を有し、前記鋳造装置用湯口閉塞部材は、前記製品取出機構の前記把持部が把持可能な被把持部を有し、前記製品取出機構は、前記鋳造装置用湯口閉塞部材を把持して前記上型及び前記下型間に搬入し、該鋳造装置用湯口閉塞部材の前記湯口蓋部により前記湯口を閉塞させた後、前記鋳造品を把持して前記上型及び前記下型間から搬出するよう構成されることが好ましい。

0013

この場合において、前記鋳造装置は、前記製品取出機構の前記把持部の可動範囲内に配置された湯口閉塞部材保持部を更に備え、前記鋳造装置用湯口閉塞部材は、前記潤滑剤塗布部を有する鋳造装置用湯口閉塞部材であり、前記湯口閉塞部材保持部は、前記鋳造装置用湯口閉塞部材の前記潤滑剤塗布部が潤滑剤に浸漬された状態において該鋳造装置用湯口閉塞部材を保持可能に構成され、前記製品取出機構は、前記湯口閉塞部材保持部に保持されている前記鋳造装置用湯口閉塞部材を把持して、前記下型及び前記上型の型開きが略完了する時点で、製品取出待機位置において待機するよう構成されても良い。

0014

本発明に係る離型剤塗布方法は、上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置における前記上型及び前記下型に離型剤を塗布する離型剤塗布方法であって、前記湯口に対して着脱可能に構成され、かつ、前記湯口に装着された際に該湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備える鋳造装置用湯口閉塞部材によって該湯口を閉塞させた状態において、前記上型及び前記下型の型面に離型剤を塗布することを特徴とする。

0015

本発明に係る鋳造方法は、上型及び下方に湯口を有する下型を含み、該上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置を用いて鋳造品を鋳造する鋳造方法であって、前記湯口を介して前記保持炉内の溶湯を前記金型キャビティに充填させ、該金型キャビティにおいて鋳造品を鋳造する鋳造工程と、前記上型に鋳造品を保持させた状態で前記下型及び前記上型を型開きさせる型開き工程と、前記湯口に対して着脱可能に構成され、かつ、前記湯口に装着された際に該湯口を閉塞可能な湯口蓋部を備える鋳造装置用湯口閉塞部材を、製品取出機構によって前記上型及び前記下型間に搬入させ、該湯口蓋部によって該湯口を閉塞させる湯口閉塞工程と、前記上型に保持された鋳造品を前記製品取出機構によって取り出す製品取出工程と、前記湯口蓋部によって前記湯口が閉塞された状態において、前記上型及び前記下型の型面に離型剤を塗布する離型剤塗布工程とを備えることを特徴とする。

発明の効果

0016

本発明によれば、湯口内への離型剤の滴下を防止することが可能な鋳造装置用湯口閉塞部材、鋳造装置、離型剤塗布方法及び鋳造方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の一実施形態に係る鋳造装置の一部分を概略的に示す図である。
鋳造装置用湯口閉塞部材及び湯口の寸法関係を示す図である。
鋳造装置用湯口閉塞部材を鋳造装置本体内に搬入させた状態を示す図である。
鋳造装置用湯口閉塞部材を湯口に装着させた状態を示す図である。
製品取出機構により鋳造品を取り出す状態を示す図である。
金型の型面に対して離型剤を塗布している状態を示す図である。
従来の堅型鋳造装置の概略構成を示す図である。

実施例

0018

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

0019

本実施形態に係る鋳造装置は、主として低圧鋳造に用いられる竪型鋳造装置であり、図1に示すように、鋳造品を鋳造可能な鋳造装置本体1と、鋳造装置本体1の後述する湯口15に対して着脱可能に構成された鋳造装置用湯口閉塞部材20と、鋳造装置本体1の金型キャビティにおいて鋳造された鋳造品を搬出するよう構成された製品取出機構30(図3A図3C参照)と、潤滑剤が貯留された湯口閉塞部材保持部40(図3A参照)とを備えている。

0020

鋳造装置本体1は、溶湯を収容する保持炉(図示せず)と、保持炉上において水平に固定された固定盤2と、この固定盤2の上方において固定盤2に対して進退移動可能に配置された可動盤4と、これら固定盤2及び可動盤4の間に装着された金型6と、固定盤2側に配置された溶湯連通部材8と、可動盤4側に配置されたゲートシールセンター加圧ピン10(閉塞手段)及び1又は複数の部分加圧ピン12とを備えている。また、鋳造装置本体1は、竪型鋳造装置として機能するために必要なその他の構成、例えば、可動盤4を固定盤2に対して接近又は離間する方向に進退移動させる移動機構(図示せず)と、溶湯連通部材8及び湯口15を介して金型キャビティ(図示せず)内に保持炉内の溶湯を供給する供給機構(図示せず)と、金型6の型開閉動作の制御、ゲートシールセンター加圧ピン10及び部分加圧ピン12の進退動作の制御並びに供給機構による溶湯の供給に関する制御等の各種制御を実行する制御装置(図示せず)とを更に備えている。

0021

金型6は、固定盤2の上面に取り付けられた下型14と、可動盤4の下面に取り付けられた上型16とを備えている。下型14は、下方に湯口15を有している。本実施形態では、下型14の略中央に形成された貫通孔に筒状の湯口入子18が嵌装されることで、湯口15が形成されるよう構成されている。金型6は、これら下型14及び上型16が型合わせされることにより、鋳造品を形成するための金型キャビティが形成されるよう構成されている。

0022

溶湯連通部材8は、金属製の筒状部材であり、その内部を溶湯が流動可能に構成されている。溶湯連通部材8は、上端開口が湯口15を介して金型キャビティと連通し、下端開口が金型6の下方に配置された保持炉に連通されるよう、固定盤2及び下型14の略中央に形成された貫通孔に嵌装されている。なお、溶湯連通部材8は、下端開口が金型6の下方に配置された保持炉内の溶湯の内部に浸漬される形態のものを、一般的に「ストーク」と呼称する(特許文献1〜3を参照)。また、保持炉には、溶湯連通部材8の下端開口が、金型6の下方に配置された保持炉の注湯室(出湯室等の呼称もある)の上端開口に直接連通される形態もあり、このような形態の溶湯連通部材が採用される保持炉を「ストークレス炉」と呼称する場合もある。

0023

ゲートシールセンター加圧ピン10は、油圧供給源(図示せず)からの油圧により進退移動する略棒状のシリンダロッド10aと、シリンダロッド10aの下端部に着脱可能に取り付けられた加圧ピン部材10bとを備えており、金型キャビティに溶湯が充填された後、上型16側から下降し、湯口15を閉塞すると共に金型キャビティ内の溶湯に加圧力を付与するよう構成されている。加圧ピン部材10bは、円柱状の加圧部11aと、加圧部11aから下方に向けて突出して設けられ、湯口15を閉塞可能な嵌合部11bと、嵌合部11bの下端部に形成されたテーパ部11cとを備えている。嵌合部11bは、加圧部11aの外径よりも小さい外径を有する円柱状に形成されており、湯口15に嵌合して閉塞するよう構成されている。加圧部11aは、嵌合部11bにより湯口15が閉塞された状態からシリンダロッド10aが更に下降した際に、その下面によって金型キャビティ内の湯溜りの溶湯を押圧するよう構成されている。このように構成されたゲートシールセンター加圧ピン10により、鋳造品のひけ巣等の発生を防止することが可能である。テーパ部11cは、下向きの円錐状、すなわち、上端から下端にいくほど小さい径を有するテーパ状に形成されている。部分加圧ピン12は、略棒状に形成されており、その下端部によって、金型キャビティ内の湯溜りの溶湯を押圧するよう構成されている。

0024

加圧ピン部材10bは、所望の溶湯供給量押湯容積)に応じて、加圧部11aの外径、嵌合部11bの外径及び嵌合部11bの上下方向の長さの少なくとも1つが異なる他の加圧ピン部材と任意に交換可能に構成されている。また、湯口入子18は、加圧ピン部材10bの交換によって嵌合部11bの外径が変更された場合には、新たな加圧ピン部材に対応する他の湯口入子と任意に交換可能に構成されている。ここで、溶湯供給量とは、ゲートシールセンター加圧ピン10を下降させることにより、加圧ピン部材10bの嵌合部11bによって湯口15が閉塞された後、加圧ピン部材10bを更に下降させることにより湯溜りの容積が縮小された際に、湯溜りから金型キャビティ内に供給される溶湯の量のことをいう。この溶湯供給量は、加圧部11aの外径及び嵌合部11bの外径の外径差による上下方向の投影面積加圧面積)と、湯口15が閉塞された後に湯口15に挿入させた嵌合部11bの挿入長さとの積により算出される押湯容積と略同じ量となる。

0025

保持炉は、金型キャビティ内に供給するための溶湯を収容可能なものであれば、種々の公知の保持炉を採用することが可能である。例えば、保持炉として、下型14の下方に配置され、溶湯を収容する注湯室(図示せず)と、注湯室と連通路を介して連通され、注湯室に対して溶湯を供給する保持室(図示せず)と、注湯室及び保持室の連通路を開閉する開閉弁機構(図示せず)と、注湯室内の湯面レベルを検知可能な湯面センサ(図示せず)と、注湯室内及び保持室内に貯留された溶湯を加熱するための複数のヒータ(図示せず)とを備える保持炉を用いることが可能である。なお、このような保持炉は、例えば特許文献1に記載されている。また、先に説明したような「ストークレス炉」が採用されても良い。

0026

供給機構は、保持炉内の溶湯を金型キャビティ内に供給可能なものであれば、種々の公知の供給機構を採用することが可能である。例えば、供給機構として、保持炉内に形成された密閉空間にガスを供給することで保持炉内を加圧する加圧機構(図示せず)と、金型キャビティからガスを排出することで金型キャビティ内を減圧する減圧機構(図示せず)と、保持炉から金型キャビティ内に溶湯を充填する際に減圧機構及び加圧機構を連動制御して給湯を行う給湯制御部とを備える供給機構を用いることが可能である。

0027

なお、鋳造装置本体1は、下方に湯口15を有する金型キャビティを形成可能な金型6を備える種々の公知の竪型鋳造装置を任意に用いることが可能であるため、上述した構成以外の構成についてはその詳細な説明を省略する。

0028

鋳造装置用湯口閉塞部材20は、図2に示すように、略棒状に形成されたロッド部21と、ロッド部21の中途部に設けられた湯口蓋部22と、湯口蓋部22よりも下方側に設けられ、湯口15内に挿入可能に構成された湯口挿入部と、ロッド部21の上端部に設けられた被把持部28とを備えている。湯口挿入部は、ロッド部21の下端部に設けられた付着物除去部26と、湯口蓋部22と付着物除去部26との間に設けられた潤滑剤塗布部24とを備えている。

0029

湯口蓋部22は、湯口15の内径Dよりも大きい外径d1を有する円盤状に形成されており、鋳造装置用湯口閉塞部材20が湯口15に装着された際に、湯口15を閉塞するよう構成されている(図3D参照)。湯口蓋部22の下面の外周縁部には、下方かつ内側に向けて傾斜するテーパ部22aが形成されている。

0030

潤滑剤塗布部24は、ロッド部21から径方向外側に向けて放射状に延在する多数の繊維状部材、本実施形態ではワイヤーブラシにより構成されたブラシ構造を有している。潤滑剤塗布部24は、湯口15の内径Dよりも大きく、かつ、湯口蓋部22の外径d1よりも小さい外径d2を有すると共に、少なくとも、ゲートシールセンター加圧ピン10の加圧ピン部材10bの嵌合部11bが挿入される湯口15の内周面に潤滑剤を塗布可能な軸方向の長さを有している。潤滑剤塗布部24は、湯口入子18よりも低い硬度を有しており、湯口15の内周面を損傷させないよう構成されている。このような構成を有する潤滑剤塗布部24は、多数の繊維状部材間において潤滑剤を保持可能で、かつ、湯口15への挿入時に湯口15の内周面に撓みながら接触し、該湯口15の内周面に潤滑剤を塗布するよう構成されている(図3B参照)。また、潤滑剤塗布部24は、潤滑剤の塗布と同時に、湯口15の内周面に付着したアルミかすを除去するよう構成されている。

0031

付着物除去部26は、湯口15の内径Dより小さい外径d3を有する円盤状に形成されており、鋳造装置用湯口閉塞部材20の湯口15への挿入時に、湯口15内に挿入されるよう構成されている(図3B参照)。付着物除去部26の下面の外周縁部には、下方かつ内側に向けて傾斜するテーパ部26aが形成されている。このような構成を有する付着物除去部26は、湯口15への挿入時に、湯口15の内周面に付着した例えば、湯口15の内周面から溶湯連通部材8の中心方向へ突出するように形成されたアルミ凝固片等を保持炉内に突き落として除去するよう構成されている。このような付着物除去部26により、湯口15の内周面に付着したアルミかすよりも大きく堅いアルミ凝固片等が、潤滑剤塗布部24が湯口15内に挿入される前に除去され、潤滑剤塗布部24による湯口15の内周面に付着したアルミかすの除去と、同湯口15の内周面への潤滑剤の塗布とが、より確実に行われるよう構成されている。

0032

被把持部28は、扁平な円柱状に形成されており、製品取出機構30の後述する把持部32が把持可能な溝28aが全周に亘って形成されている。被把持部28は、製品取出機構30の鋳造品取出用の把持部32に対応するよう設計されており、製品取出機構30の把持部32の形状及び構造に応じて、その形状及び構造が適宜変更される。

0033

製品取出機構30は、鋳造装置用湯口閉塞部材20の搬入及び搬出並びに鋳造品の搬出を自動で行うことが可能に構成された製品取出ロボットであり、図3Aに示すように、金型キャビティで鋳造された鋳造品A及び鋳造装置用湯口閉塞部材20の被把持部28を把持可能に構成された把持部32と、把持部32を支持するアーム部34と、把持部32及びアーム部34の駆動制御を行う駆動制御部(図示せず)とを備えている。アーム部34は、製品取出ロボットの最終関節部に固定されている。なお、図3Aから図3Cにおける、該最終関節部を含む製品取出ロボット自体の図示は省略している。把持部32は、互いに対向する方向に沿って進退可能な一対のハンド部32a,32bを有しており、該ハンド部32a,32bの進退動作により、鋳造品A又は被把持部28の把持状態非把持状態把持解除状態)とを切り替え可能に構成されている。アーム部34は、図3A図3Cに示すように、把持部32が所定の可動範囲内において水平方向及び垂直方向を含むあらゆる方向に移動可能で、かつ、把持部32が下型14と対向した状態と上型16に対向した状態との間で回転可能である。

0034

このような構成を有する製品取出機構30は、駆動制御部の記憶部に格納された種々のプログラムにより、後述する湯口閉塞部材保持部40に保持されている鋳造装置用湯口閉塞部材20を把持して、下型14及び上型16の型開きが略完了する時点で、所定の製品取出待機位置において待機するよう構成されている。また、製品取出機構30は、同プログラムにより、下型14及び上型16が型開きされた後、鋳造装置用湯口閉塞部材20を把持して下型14及び上型16間に搬入し(図3A参照)、鋳造装置用湯口閉塞部材20の湯口蓋部22により湯口15を閉塞させた後(図3B参照)、把持部32を反転させ、新たに鋳造品Aを把持して下型14及び上型16間から搬出するよう構成されている(図3C参照)。

0035

湯口閉塞部材保持部40は、製品取出機構30の把持部32の可動範囲内に配置されており、図3Aに示すように、潤滑剤塗布部24が潤滑剤に浸漬された状態において鋳造装置用湯口閉塞部材20を保持可能に構成されている。湯口閉塞部材保持部40には、潤滑剤の供給口(図示せず)が形成されており、適宜のタイミングで潤滑剤を補充可能に構成されている。

0036

次に、図3A図3Dを参照して、本実施形態に係る鋳造装置を用いた鋳造方法について説明する。

0037

本実施形態に係る鋳造方法では、まず、下型14及び上型16を型閉じさせて金型キャビティを形成した後、ガス圧によって保持炉内の密閉空間を加圧することで、溶湯連通部材8及び湯口15を介して保持炉内の溶湯を金型キャビティに充填させる。また、溶湯の充填後、ゲートシールセンター加圧ピン10の嵌合部11bによって湯口15を閉塞させた後、ゲートシールセンター加圧ピン10の加圧部11a及び部分加圧ピン12によって金型キャビティ内の溶湯に加圧力を付与し、凝固収縮分の溶湯を湯溜りから供給させる。これにより、金型キャビティにおいて鋳造品Aを鋳造する(鋳造工程)。なお、この鋳造工程は、金型キャビティへの溶湯充填にガス圧と油圧との双方を利用した従来公知の鋳造方法と同様の方法により実行されるため、その詳細な説明を省略する。

0038

また、湯口閉塞部材保持部40に保持されている鋳造装置用湯口閉塞部材20を製品取出機構30によって把持させ、下型14及び上型16の型開きが略完了する時点で、製品取出待機位置において待機させる。なお、鋳造装置用湯口閉塞部材20を湯口閉塞部材保持部40から移動させ、製品取出待機位置において待機させるまでの間に、鋳造装置用湯口閉塞部材20の潤滑剤含浸部24から余分な潤滑剤が滴下してしまう場合は、鋳造装置用湯口閉塞部材20を把持させた後、湯口閉塞部材保持部40上方、あるいは、湯口閉塞部材保持部40に隣接配置させた潤滑剤受容器(図示せず)上方で、製品取出機構30により鋳造装置用湯口閉塞部材20を上下動させて余分な潤滑剤を振り切らせ、潤滑剤含浸部24から潤滑剤が滴下しない状態にさせた上で、製品取出待機位置に移動させても良い。

0039

その後、図3Aに示すように、上型16に鋳造品Aを保持させた状態で下型14及び上型16を型開きさせ(型開き工程)、製品取出機構30によって鋳造装置用湯口閉塞部材20を下型14と上型16との間に搬入させる。

0040

鋳造装置用湯口閉塞部材20が搬入された後、図3Bに示すように、潤滑剤塗布部24及び付着物除去部26が湯口15内に挿入され、かつ、湯口蓋部22によって湯口15が閉塞されるよう、把持部32を下降させて、鋳造装置用湯口閉塞部材20を湯口15に装着させる(湯口閉塞工程)。この際、付着物除去部26及び潤滑剤塗布部24によって湯口15の内周面に付着した、アルミ凝固片やアルミかす等の付着物が除去されると共に、潤滑剤塗布部24によって湯口15の内周面の、少なくとも、ゲートシールセンター加圧ピン10の嵌合部11bが挿入される軸方向の長さに潤滑剤が塗布される。

0041

鋳造装置用湯口閉塞部材20が湯口15に装着された後、製品取出機構30の把持部32による鋳造装置用湯口閉塞部材20の把持状態を解除させて、図3Cに示すように、製品取出機構30の把持部32が下型14と対向した状態から上型16に対向した状態に反転し、再び、製品取出機構30の把持部32に、上型16に保持させた鋳造品Aを把持させて、鋳造品Aを鋳造装置本体1の外部に取り出す(製品取出工程)。

0042

鋳造品Aが鋳造装置本体1の外部に取り出された後、図3Dに示すように、鋳造装置用湯口閉塞部材20の湯口蓋部22によって湯口15が閉塞された状態において、エアブロー等によって下型14及び上型16の型面を清掃した後、スプレーロボット等の離型剤自動塗布装置50(ロボット自体は図示せず)によって下型14及び上型16の型面にそれぞれ離型剤を塗布する(離型剤塗布工程)。また、必要に応じて、エアブロー等によって余剰の離型剤を除去する。なお、これらエアブロー処理や離型剤の塗布処理は、全て自動で実行されても良いし、一部又は全てを手動で実行するようにしても良い。

0043

その後、製品取出機構30の把持部32を再び下型14と上型16との間に搬入させ、湯口15から鋳造装置用湯口閉塞部材20を取り外し、鋳造装置本体1の外部に搬出した上で、湯口閉塞部材保持部40に収容させる。

0044

以上の工程により、1回の鋳造サイクルが終了する。そして、以上の鋳造サイクルを繰り返し実行することにより、鋳造品Aが連続的に鋳造される。

0045

以上説明したとおり、本実施形態に係る鋳造装置用湯口閉塞部材20は、鋳造装置本体1の湯口15に対して着脱可能に構成され、かつ、湯口15を閉塞可能な湯口蓋部22を備えている。このような鋳造装置用湯口閉塞部材20によれば、下型14及び上型16の型面に離型剤を塗布する際に鋳造装置用湯口閉塞部材20を湯口15に装着させることにより、湯口15内への離型剤の滴下を防止することができ、これにより、従来の鋳造装置にて生じ得る上述した鋳造不良や溶湯の品質低下を防止することができる。

0046

また、本実施形態に係る鋳造装置用湯口閉塞部材20は、湯口蓋部22よりも下方側に設けられ、鋳造装置用湯口閉塞部材20が湯口15に装着された際に湯口15内に挿入されるよう構成された付着物除去部26を備え、付着物除去部26が、湯口15への挿入時に湯口15の内周面に付着した、アルミ凝固片等の付着物を除去するよう構成されている。このような鋳造装置用湯口閉塞部材20によれば、鋳造サイクル毎に湯口15の内周面に付着したアルミ凝固片等の付着物を除去することが可能となるため、湯口15内におけるアルミ凝固片等の付着物の成長を防止することができる。

0047

さらに、本実施形態に係る鋳造装置用湯口閉塞部材20は、湯口蓋部22よりも下方側に設けられ、鋳造装置用湯口閉塞部材20が湯口15に装着された際に湯口15内に挿入されるよう構成された潤滑剤塗布部24を備え、潤滑剤塗布部24が、潤滑剤を保持可能に構成され、湯口15への挿入時に湯口15の内周面に潤滑剤を塗布するよう構成されている。このような鋳造装置用湯口閉塞部材20によれば、鋳造サイクル毎に湯口15の内周面に潤滑剤を塗布することが可能となるため、ゲートシールセンター加圧ピン10の嵌合部11bが湯口15に嵌合する際の良好な摺動状態を確保及び維持することができる。また、潤滑剤塗布部24は、潤滑剤の塗布と同時に、湯口15の内周面に付着したアルミかすを除去するよう構成されていることは先に説明したとおりである。このような潤滑剤塗布部24によれば、鋳造サイクル毎に湯口15の内周面に付着したアルミかす等の付着物を、湯口15の内周面を損傷させずに除去することが可能となるため、湯口15内におけるアルミかす等の付着物の成長を防止すると共に、ゲートシールセンター加圧ピン10の嵌合部11bが湯口15に嵌合する際の良好な摺動状態を長期に亘って確保及び維持することができる。

0048

また、本実施形態に係る鋳造装置は、製品取出機構30が鋳造品を把持可能な把持部32を有し、鋳造装置用湯口閉塞部材20が製品取出機構30の把持部32が把持可能な被把持部28を有している。このように、本実施形態に係る鋳造装置では、鋳造装置用湯口閉塞部材20の被把持部28を製品取出機構30の把持部32に対応させることにより、製品取出機構30の把持部32として鋳造品用と鋳造装置用湯口閉塞部材用との2種類を用意する必要がなく、既存の製品取出機構30を援用できるという利点を有する。また、共通の把持部32によって鋳造装置用湯口閉塞部材20の搬入及び搬出と鋳造品の搬出を行うことが可能となるため、製品取出機構30によるハンドリングを最小限に抑えることが可能となり、鋳造サイクルタイムへの影響を最小にすることができるという利点を有する。さらに、把持部32によって鋳造装置用湯口閉塞部材20を強固に保持した状態で、潤滑剤塗布部24及び付着物除去部26を湯口15内に挿入させることが可能となるため、付着物の除去や潤滑剤の塗布を製品取出機構30の可搬能力の範囲内で確実に行わせることができるという利点を有する。

0049

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

0050

例えば、鋳造装置本体1は、図1に例示した構成に限定されず、下方に湯口15を有する金型キャビティを形成可能な金型6を備え、湯口15を介して保持炉内の溶湯を金型キャビティに充填させるよう構成されたものであれば、種々の公知の構成を採用することが可能である。

0051

上述した実施形態では、湯口蓋部22が円盤状に形成されるものとして説明したが、これに限定されず、湯口15に装着された際に湯口15を閉塞可能な構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。

0052

上述した実施形態では、潤滑剤塗布部24がブラシ構造を有するものとして説明したが、これに限定されず、潤滑剤を保持可能に構成され、湯口15への挿入時に湯口15の内周面に潤滑剤を塗布することが可能な構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。このような代替構成としては、例えば、スチールウール構造等を挙げることができる。また、潤滑剤塗布部24は、湯口蓋部22よりも下方側に設けられるものであれば良く、その設置位置は任意に変更可能である。

0053

上述した実施形態では、付着物除去部26が円盤状に形成されるものとして説明したが、これに限定されず、湯口15への挿入時に湯口15の内周面に付着した付着物を除去することが可能な構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。このような代替構成としては、例えば、上述した実施形態で、潤滑剤塗布部24の構造として説明したブラシ構造等を挙げることができる。また、付着物除去部26は、湯口蓋部22よりも下方側に設けられるものであれば良く、その設置位置は任意に変更可能である。

0054

上述した実施形態では、潤滑剤塗布部24と付着物除去部26とが別体として設けられる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、潤滑剤塗布部24の機能と付着物除去部26の機能との双方を有する単一部材を設ける構成としても良い。

0055

上述した実施形態では、被把持部28が扁平な円柱状に形成され、全周に亘って溝28aが形成されるものとして説明したが、これに限定されず、製品取出機構30の把持部32が把持可能な構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。また、被把持部28は、湯口蓋部22よりも上方側に設けられるものであれば良く、その設置位置は任意に変更可能である。さらに、被把持部28は、ロッド部21に対して着脱可能に構成され、製品取出機構30の把持部32の形状及び構造に応じて他の被把持部と交換可能であるとしても良い。

0056

上述した実施形態では、製品取出機構30の把持部32が一対のハンド部32a,32bを有するものとして説明したが、これに限定されず、種々の形状及び構造を有する把持部を採用可能である。また、製品取出機構30は、図示の例に限定されず、鋳造装置用湯口閉塞部材20の搬入及び搬出と鋳造品の搬出とを行うことが可能な構成であれば良い。

0057

湯口閉塞部材保持部40は、図示の例に限定されず、製品取出機構30の把持部32の可動範囲内に配置され、潤滑剤を貯留可能で、被把持部28を上方に立設させて保持可能な構成であれば良い。また、製品取出機構30により鋳造装置用湯口閉塞部材20を上下動させて余分な潤滑剤を振り切らせ、潤滑剤含浸部24から潤滑剤が滴下しない状態にさせる必要が有る場合は、製品取出機構30の把持部32の可動範囲内に配置させた潤滑剤受け容器内に、湯口閉塞部材保持部40を配置させても良い。

0058

1鋳造装置本体、6金型、8熔湯連通部材、10ゲートシールセンター加圧ピン(閉塞手段)、14下型、15 湯口、16上型、20 鋳造装置用湯口閉塞部材、22 湯口蓋部、24潤滑剤塗布部、26付着物除去部、28 被把持部、30製品取出機構、32 把持部、40 湯口閉塞部材保持部

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