CN114599465A

CN114599465A - 铝铸造方法和模具

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Publication number: CN114599465A
Application number: CN202080074668.4A
Authority: CN
Inventors: 本桥直恭; 伊藤康之; 厚泽义一; 手塚步; 高崎将幸
Original assignee: Honda Foundry Co Ltd
Current assignee: Honda Foundry Co Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2022-06-07
Also published as: WO2021131294A1; US20220371085A1

Abstract

一种将由电磁泵(20)汲取的铝的熔液(12)向模具(50)浇注的铝铸造方法，其中，涂布于模具(50)的粉末脱模剂的厚度设定为比重力模具铸造法中的脱模剂的厚度薄，即将浇注前的所述模具的温度控制为处于110℃～250℃的范围，浇注时的所述熔液的温度控制为对铝的液相线温度加上20℃～55℃后的值。

Description

铝铸造方法和模具

技术领域

本发明涉及铝铸造方法以及在该铝铸造方法中使用的模具。

背景技术

将铝合金(以下，记为铝)熔化，将得到的熔液浇注到模具中，由此得到铝制品。

作为铝制品，已知有作为车辆部件之一的转向节。转向节的伸出部以车轴部位为中心呈放射状延伸。转向节是复杂形状的部件。

提出了通过重力模具铸造法制造转向节的技术(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所公开的重力模具铸造法中，从向上方开口的浇口注入熔液。熔液在重力作用下沿着浇道流下，流向转为水平。改变了方向的熔液依次流过一侧的腔、车轴部位的腔、另一侧的腔，填满全部的腔。

另外，提出了铸造转向节的模具(例如，参照专利文献2(图6))。

基于图15(俯视图)对专利文献2所公开的技术进行说明。

如图15所示，模具100具有形成车轴部位的中央腔101、从该中央腔101向一侧延伸的第一腔102、和从中央腔101向另一侧延伸的第二腔103。

此外，模具100具有浇口104和浇道105。该浇道105起到连接浇口104和第一腔102的作用。

熔液依次流过浇口104、浇道105、第一腔102、中央腔101、第二腔103。

专利文献1以及专利文献2所公开的技术被称为重力模具铸造法。重力模具铸造法与以压铸法为代表的高压铸造法相比，熔液的压力格外低。由于熔液的压力低，因此在重力模具铸造法中，无需使模具坚固，且无需使铸造装置坚固。因此，重力模具铸造法广泛用于实用。

相反地，在重力模具铸造法中，存在以下所述的缺点。

由于熔液的流速依赖于重力，因此为低速。因此，如果模具的温度过低，则熔液在到达腔的末端之前凝固。

作为对策，提高熔液的温度。经验上，将对熔液的液相线温度加上100℃而得到的值作为熔液温度。

通过设为液相线温度加上100℃的温度，能够消除不利的凝固。

浇注后对熔液进行冷却使其凝固，但由于模具的温度高，因此到凝固为止耗时长。如果到凝固为止耗时长，则生产时间延长，生产率降低。

如果是压铸法等高压铸造法，则熔液的流速为高速，生产率不会降低。但是，模具及铸造装置变得昂贵，无法采用。

在要求生产率的提高的情况下，期望能够在不使熔液成为高压的情况下提高生产率的铸造方法。

接着，对模具100进行研究。

在图15中，熔液以浇口104→浇道105→第一腔102→中央腔101→第二腔103的方式流动。

由于从浇口104到第二腔103的末端(图中为右上角)的距离较长，因此浇注时间变长。如果浇注时间长，则铸造时间变长，生产率降低。

另外，为了使熔液到达第二腔103的末端，需要提高熔液温度。这是因为，若熔液温度过低，则熔液凝固而不能流动至末端。

但是，若熔液温度高，则凝固时间变长，生产率降低。

在要求提高生产率的情况下，期望缩短从浇口到第二腔末端的距离。

为了应对该要求，本发明人等研究了将浇口104移至第一腔102与第二腔103的中间位置。这是因为从浇口104到第二腔103末端的距离变为大约一半。基于图16和图17对该研究内容进行详细说明。

如图16所示，现有的转向节铸件110由具有车轴孔111的中央部112、从该中央部112伸出的第一伸出部113、从中央部112伸出的第二伸出部114、和从中央部112伸出的第三伸出部115构成。

如图17所示，铸造这种形状的转向节铸件110的模具120具有中央腔121、第一腔122、第二腔123、和为了设置车轴孔111而突出的柱部124，并且在底面具有浇口125以及浇道126。

从浇口125到第二腔123末端的距离变短，能够缩短浇注时间，生产率提高。

另外，在浇道126中流动的熔液127与柱部124的平坦的顶面128碰撞。接着，流动方向向左或右弯曲90°。即，流动方向急剧变化。由于碰撞和流动方向的急剧变化，熔液127的流动紊乱。由于该紊乱，会产生卷入气体等铸造缺陷。

即使能够提高生产率，铸造产生缺陷也是不能接受的。

因此，期望一种能够在不伴有铸造缺陷的情况下缩短从浇口到第二腔末端的距离的模具。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2014-76450号公报

专利文献2日本特开2012-143788号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的课题在于提供一种能够在不使熔液成为高压的情况下提高生产率的铸造方法，以及提供在该铸造方法中使用的模具。

用于解决问题的手段

技术方案1的发明是将由电磁泵汲取的铝的熔液向模具浇注的铝铸造方法，其中，涂布于上述模具的粉末脱模剂的厚度设定为比重力模具铸造法中的脱模剂的厚度薄，即将浇注前的上述模具的温度控制在110℃～250℃的范围，浇注时的上述熔液的温度控制为对上述铝的液相线温度加上20℃～55℃而得到的值。

技术方案2的发明优选是可在技术方案1所述的铝铸造方法中使用的模具，其是铸造具有中央部、从该中央部伸出的第一伸出部、以及从上述中央部向与上述第一伸出部不同的方向伸出的第二伸出部的铸件的模具，该模具具有：设置在底面的浇口、从该浇口立起的主浇道、从该主浇道分支的第一浇道、由通过该第一浇道供给的熔液形成上述第一伸出部的第一腔、从上述主浇道分支的第二浇道、以及由通过该第二浇道供给的熔液形成上述第二伸出部的第二腔，在上述主浇道的出口设置有向该主浇道突出的圆锥部，经过上述主浇道的熔液沿着上述圆锥部的圆锥面被分流到上述第一浇道和上述第二浇道。

技术方案3的发明优选为技术方案2所述的模具，其中，上述铸件是转向节，上述中央部是具有车轴孔的车轴部，上述模具还具备形成上述车轴孔的柱部，上述圆锥部设置于上述柱部的前端。

技术方案4的发明优选为在技术方案1所述的铝铸造方法中使用的模具，其中，上述模具具备排出积存于腔内的气体的排气部，在该排气部设置有大小为30μm～80μm的通气孔。

技术方案5的发明优选为技术方案4所述的模具，其中，上述排气部是嵌入上述模具的筒体，该筒体具有面向上述腔的底部，在该底部设置有上述通气孔。

技术方案6的发明优选为技术方案5所述的模具，其中，上述通气孔为30μm～80μm宽度的狭缝。

技术方案7的发明优选为技术方案6所述的模具，其中，上述狭缝以2条以上相互平行的方式设置于上述底部。

技术方案8的发明优选为技术方案5所述的模具，其中，上述筒体兼作将铸件从模具分离的产品推出销。

发明的效果

在技术方案1的发明中，利用电磁泵汲取熔液。通过电磁泵，对熔液赋予微小的压力变动，通过该压力变动，熔液的流动性变大。根据本发明方法，由于流动性与重力模具铸造法中的熔液的流动性相比大大提高，因此能够使熔液的温度比重力模具铸造时降低。

另外，根据本发明方法，由于流动性与低压模具铸造法中的熔液的流动性相比大大提高，因此也能够降低模具的温度。

另外，根据本发明方法，由于脱模剂较薄，因此熔液的热量迅速地向模具传递，凝固时间变短。

根据以上内容，与重力模具铸造法相比，本发明的熔液在格外短的时间内完成凝固。由于铸造时间变短，因此生产率提高。

即，根据本发明，提供一种能够在不使熔液成为高压的情况下提高生产率的铸造方法。

并且，根据本发明，由于熔液在短时间内凝固，因此凝固组织微细化。通过该微细化，能够实现铸件的机械强度的提高。

在技术方案2的发明中，在主浇道的出口设置圆锥部，熔液沿着圆锥部的圆锥面向第一浇道和第二浇道分流。使熔液的流动的变化平稳。由此，能够抑制铸造缺陷的产生。

另外，由于在第一腔与第二腔之间设置有浇口和主浇道，因此从浇口到第二腔末端的距离变短。

因此，根据本发明，提供一种能够在不伴有铸造缺陷的情况下缩短从浇口到第二腔末端的距离的模具。

在技术方案3的发明中，铸件是转向节，中央部是具有车轴孔的车轴部，模具还具备形成车轴孔的柱部，圆锥部设置在柱部的前端。

如果是转向节，则车轴孔是必须的。由于在形成车轴孔的柱部设置有圆锥部，因此能够容易地使圆锥部向主浇道突出，能够抑制模具的制造成本。

在技术方案4的发明中，在由电磁泵汲取的铝的熔液所浇注的模具中，在该模具中具备排气部，在该排气部设有30μm～80μm大小的通气孔。如果为30μm～80μm大小，则消除了毛刺的问题，也确保了排气性。

因此，根据本发明，提供一种在利用电磁泵对铝的熔液进行浇注的情况下，熔液不会侵入用于排气的间隙的模具。

在技术方案5的发明中，排气部是嵌入模具的筒体，在该筒体的底部设置了通气孔。

由于模具大型且重，因此不容易在模具上直接设置间隙。与此相对，本发明在与模具分体的筒体上设置间隙。由于筒体小型、轻量，因此间隙的形成加工变得容易。

在技术方案6的发明中，将通气孔设为狭缝。狭缝为长圆，因此能够获得开口面积。另外，狭缝能够利用电火花线切割机容易地形成。

在技术方案7的发明中，由于设置了两条以上的狭缝，因此开口面积增加，排气性提高。

在技术方案8的发明中，筒体兼作产品推出销。由于筒体发挥排气作用和产品推出作用，因此附加价值提高。

附图说明

图1是实施本发明的铝铸造方法的铸造装置的原理图。

图2是电磁泵的截面图。

图3是图2的3部放大图。

图4(a)是铸件的主视图，(b)是转向节铸件的立体图。

图5是模具的截面图，是与图4(b)的5-5线截面对应的截面图。

图6是说明比较例中的模具的温度范围及铸造时间的图。

图7是说明实施例中的模具的温度范围及铸造时间的图。

图8是刚脱模后的转向节铸件的截面图。

图9是转向节铸件的分解图。

图10是可动模的主要部分截面图。

图11是排气部的截面图。

图12是排气部的仰视图。

图13是说明排气部的变更例的图，(a)是表示放射状的通气孔的图，(b)是表示微细圆孔的图。

图14是说明筒体兼作产品推出销的图。

图15是现有的模具的俯视图。

图16是现有的转向节铸件的截面图。

图17是与现有的转向节铸件对应的模具的截面图。

具体实施方式

基于附图对本发明的实施方式进行说明。

实施例

如图1所示，保持炉10是具备加热器11并贮存铝的熔液12的炉。在该保持炉10设置有电磁泵20。电磁泵20由控制部32控制。

另外，熔液12由加热器11加热或保温在熔点以上，其温度由温度控制部66控制。

在该例子中，在保持炉10上搭载钢制框架13，利用该钢制框架13支承电磁泵20。但是，在保持炉10安装电磁泵20的方式是任意的。

需要说明的是，保持炉10是将熔液12的温度保持为规定值的设备。保持炉10只要是熔解炉、出液炉、浇包(铸桶)等将铝以熔融状态进行贮存的容器即可，并不限定于狭义的保持炉。

基于图2对电磁泵20的详细构造进行说明。

如图2所示，电磁泵20具备：基体法兰21、贯通该基体法兰21而上下延伸的导液管22、收纳于该导液管22的铁芯部件23、包围导液管22的下部的下部线圈24、包围该下部线圈24并悬吊于基体法兰21的下部壳体25、包围导液管22的上部的上部线圈26、包围该上部线圈26并搭载于基体法兰21的上部壳体27、从导液管22向上延伸的排出管28、和包围该排出管28的液面计29。

当对下部线圈24通电时，根据弗莱明左手法则，熔液(图1、符号12)被提升。

接着，对上部线圈26通电而使下部线圈24不通电时，则熔液被提升至液面计29。液面计29的液位为“待机液位”。

这些控制通过控制部(图1、符号32)来实施。

根据弗莱明左手法则，若增加电流，则力增加。

当进一步增加上部线圈26的电流时，熔液超过液面计29，从排出管28向上方排出。于是，经过图1所示的导液块14浇注至模具50。

因此，电磁泵20是汲取贮存于保持炉10的熔液12并向模具50供给的加压浇注单元。

需要说明的是，模具50具备加热器、水通路，通过温度控制部66始终测量模具50的各部分的温度，并以该测量值成为规定温度的方式进行温度控制。通过该温度控制，即将浇注前的模具50的温度被保持为适当温度。

作为加压浇注单元的电磁泵20存在电磁作用特有的压力现象，本发明人等着眼于该现象。基于图3对该现象进行说明。

如图3所示，熔液12在导液管22与铁芯部件23之间的通路向上流动。从上部线圈26的上端部26a到达铁芯部件23的磁场31为向上凸的弯曲形状。该弯曲的程度会发生变化。若供电的频率为50Hz，则弯曲的程度以2倍的100Hz变动。

由于该磁场31的变动(位移)，熔液12的压力(排出压力)以小频率(100Hz)发生微小变动。即，在熔液12中不可避免地产生细小的脉动。

接着，对铸件35的形态进行说明。

如图4(a)所示，铸件35具有中央部36、从该中央部36伸出的第一伸出部42、和从中央部36向与第一伸出部42不同的方向伸出的第二伸出部43。铸件35的用途是任意的，例如是作为车辆部件的一种的转向节铸件。

如图4(b)所示，作为铸件35的转向节铸件40具有相当于中央部36的车轴部41、从该车轴部41大幅伸出的第一伸出部42、从车轴部41向相反侧伸出的第二伸出部43、和从车轴部41向内部伸出的第三伸出部44。车轴部41在中央具有车轴孔45。

利用图5对适于这种形态的转向节铸件40的铸造的模具50进行说明。

如图5所示，模具50由固定模51和可动模52构成。

在可动模52设置有形成第一伸出部(图4(b)、符号42)的第一腔53、形成第二伸出部(图4(b)、符号43)的第二腔54、和形成第三伸出部(图4(b)、符号44)的第三腔55。

此外，在可动模52设置有形成车轴孔(图4(b)、符号45)的柱部56。该柱部56是带有起模斜度的圆柱，以穿透第一～第三腔53～55的方式延伸至固定模51，在前端具备向下尖的圆锥部57。

固定模51在下表面具备浇口58，具备从该浇口58向上延伸的主浇道59，具备由圆锥部57分支并且沿着圆锥部57延伸的第一浇道61、第二浇道62和第三浇道63。为了作图的方便，第三浇道63通过圆锥部57的内部和前面。

第一浇道61与第一腔53相连，第二浇道62与第二腔54相连，第三浇道63与第三腔55相连。

圆锥部57以向主浇道59突出的方式设置在主浇道59的出口。

因此，从浇口58向主浇道59流动的熔液12在圆锥部57的顶点57a分开，沿着圆锥面57b流动。因此，在第一浇道61、第二浇道62以及第三浇道63流动的熔液12平稳地流动而不会紊乱。

图中，64是产品部与非产品部的边界线，该边界线64是通过圆锥部57与柱部56的边界的线。

接着，对现有技术(重力模具铸造法)和本发明(使用了电磁泵的铸造法)进行比较，并对向模具(图6(a)、符号130)或模具(图7、符号50)浇注的熔液进行说明。

在重力模具铸造法中，将浇注前的模具温度(根据部位不同而温度不同)控制在240℃～360℃的范围。此外，在模具上涂布图6(b)中说明的脱模剂。

如图6(a)所示，从设置于模具130的高处的浇口131浇注。熔液通过向下倾斜的浇道132而充满腔133。

如图6(b)所示，根据经验，将脱模剂134的厚度ta设为150μm。

脱模剂134例如用溶剂将石墨或陶瓷溶解，用喷枪或毛刷涂布于模具120。

如图6(c)所示，该条件下的铸造时间为80秒。

如图3中说明的那样，若使用电磁泵，则熔液的流动性增加。根据该发现，本发明人发现即使降低熔液温度，也能够使熔液流动至腔的末端。此外，若熔液温度下降，则能够降低即将浇注前的模具温度。

进而，若熔液温度下降，则对模具的热损伤减轻，因此能够使脱模剂变薄。此外，熔液的流动性高，也能够减轻对模具的热损伤，因此能够使脱模剂变薄。

基于以上发现，得出了本发明。基于图7(a)～(c)对本发明的详细情况进行说明。

在使用了电磁泵的铸造法中，将浇注前的模具温度(根据部位不同而温度不同)控制在120℃～240℃的范围。即使在该情况下，熔液也会流动到腔的末端而不会凝固。此外，在模具上涂布图7(b)所示的脱模剂。

如图7(a)所示，在实施例中，利用电磁泵20向模具50浇注。

如图7(b)所示，脱模剂采用粉末脱模剂65。粉末脱模剂65利用静电涂装法，将粉末向模具50吹送。

粉末脱模剂65例如由以硅藻土为主要成分的粉末构成。硅藻土在内部具有无数的微细的间隙，在该间隙中封入有空气，因此富有绝热性能。即使是薄的膜厚，也能够良好地隔断从熔液向模具50的传热。

由于静电涂装，涂装时的喷涂物的附着力提高。此外，当喷涂物为粉末时，粉末在模具50的表面排列成一列。预期到与现有的脱模剂相比即使较薄，也能够充分地维持脱模性能。因此，在本发明中，将粉末脱模剂65的厚度Tb设为20μm。

如图7(c)所示，将熔液温度降低10℃而设为700℃，将即将浇注前的模具温度(根据部位不同而温度不同)设为120～240℃的范围，向模具50浇注。该条件下的铸造时间为45秒。

由于粉末脱模剂65的厚度Tb较薄，因此从熔液向模具50的热传递旺盛，预期到能够大幅缩短铸造时间。

因此，本发明人等进行如下所述的实验。在实验中，以熔液旋转至腔的末端为前提，尝试降低熔液温度。

(1)实验条件：

(1-1)铸造法：重力模具铸造或使用了电磁泵的铸造

(1-2)脱模剂的厚度：150μm或20μm(粉末)

(1-3)熔液：液相线温度为615℃的AC4CH(铝合金)

(1-4)熔液温度：710℃、700℃、680℃、670℃、660℃或635℃

(1-5)实验中测定的事项：铸造时间

实验01：在重力模具铸造法中，在模具上涂布150μm的脱模剂，将熔液温度设为710℃，结果如图6(c)中说明的那样，铸造时间为80秒。

实验02：将熔液温度降低至700℃，其他条件与实验01相同。铸造时间为60秒。

实验03：利用使用了电磁泵的铸造法，在模具中静电涂装20μm的粉末脱模剂，将熔液温度设为700℃，结果如图7(c)中说明的那样，铸造时间为45秒。

实验04：将熔液温度降低到680℃，其他条件与实验03相同。铸造时间为41秒。

实验05：将熔液温度降低至670℃，其他条件与实验03相同。铸造时间为39秒。

实验06：将熔液温度降低至660℃，其他条件与实验03相同。铸造时间为37秒。

实验07：将熔液温度降低至635℃，其他条件与实验03相同。铸造时间为32秒。

(2)实验结果：

在现有技术(实验01、02)中，铸造时间为60～80秒，在本发明的技术(实验03～07)中，铸造时间为32～45秒，铸造时间大致为一半。

(3)机械试验：

将从实验01中得到的铸件切出的试验片作为“试件1”，调查机械性质。另外，将由实验07得到的铸件切出的试验片作为“试件2”，调查机械性质。

(3-1)试件1的机械性质：

·2次枝晶臂间距：25～35μm

·拉伸强度：290MPa

·0.2％屈服强度：210MPa

·断裂伸长率：13.7％

·10⁷次疲劳限度：62.2MPa

(3-2)试件2的机械性质：

·2次枝晶臂间距：8～25μm

·拉伸强度：312MPa

·0.2％屈服强度：238MPa

·断裂伸长率：12.2％

·10⁷次疲劳限度：75.7MPa

(3-3)评价：

2次枝晶臂间距(DASII)是从结晶延伸的枝的长度。枝越短，铸件越坚固。

对于DASII、抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率、疲劳限度的全部，利用使用了电磁泵的模具铸造法的试件2比利用重力模具铸造法的试件1优异。

如图8所示，将所得到的转向节铸件40沿着边界线64切断。

如图9所示，将产品部46与非产品部47分离。产品部46通过实施机械加工而精加工成转向节。非产品部47为废料，进行再溶解，供于接下来的铸造。

本发明将图6(b)中说明的脱模剂134变更为图7(b)中说明的薄的粉末脱模剂65，这是必须要素之一。

另外，本发明如图7(c)中说明的那样，在即将浇注之前，将模具50的各部分的温度设定在120℃～240℃的范围。关于该温度范围，若与其他实验结合进行研究，则能够扩展至110℃～250℃的范围。

另外，在上述的实验05中的铸造时间为39秒，实验06中的铸造时间为37秒，实验07中的铸造时间为32秒。

若将上述的实验01中的铸造温度80秒的一半的40秒作为本发明的目标铸造温度，则实验05～实验07能够完成目标。

·实验05的熔液温度为670℃。由于液相线温度为615℃，因此实验05的熔液温度为(液相线温度+55℃)。

·实验06的熔液温度为660℃。由于液相线温度为615℃，因此实验06的熔液温度为(液相线温度+45℃)。

·实验07的熔液温度为635℃。由于液相线温度为615℃，因此实验07的熔液温度为(液相线温度+20℃)。

如果熔液温度为液相线温度加上20℃～55℃的温度，则期待铸造时间减半，实现生产率的大幅提高。

需要说明的是，本发明人对AC2B(液相线温度595℃)、ADC12(液相线温度580℃)也进行验证，在这些中，如果熔液温度为在液相线温度上加上20℃～55℃的温度，则铸造时间能够减半。

根据以上内容，本发明能够以如下方式进行总结。

一种将用电磁泵汲取的铝的熔液向模具浇注的铝铸造方法，其中，涂布于模具的粉末脱模剂的厚度设定为比重力模具铸造法中的脱模剂的厚度薄，即将浇注前的所述模具的温度控制在110℃～250℃的范围内，浇注时的上述熔液的温度控制为对铝的液相线温度加上20℃～55℃后的值。

电磁泵是向模具低压浇注熔液的单元。

采用比重力模具铸造法中的脱模剂的厚度薄的粉末脱模剂，使熔液的温度比以往降低，使模具的温度比以往降低，由此能够使铸造时间为以往的一半，能够提高生产率。

因此，根据本发明，提供一种能够在不使熔液成为高压的情况下提高生产率的铸造方法。

需要说明的是，本发明方法适用于结构复杂的转向节的铸造，但铸件不限于转向节，可以是任意的。

另外，在将铸造时间管理为40秒或其以下的情况下，在上述的实验05中，余量为1秒。由于模具的周围温度因季节、昼夜而发生变化，因此优选使余量为3秒左右。如果是实验06和实验07，则余量为3秒以上。

在实验06中，浇注时的所述熔液的温度被控制为对铝的液相线温度加上45℃后的值。

在实验07中，浇注时的所述熔液的温度被控制为对铝的液相线温度加上20℃后的值。

此外，在图17中，以往利用重力模具铸造法或低压模具铸造法对模具120浇注熔液127。

与重力模具铸造法或低压模具铸造法相比，在使用了电磁泵的铸造法的情况下，熔液127的流动性提高。如果流动性提高，则发生与流速增加同等的现象。即，流速越大，涡流的产生和紊乱越显著。因此，与重力模具铸造法或低压模具铸造法相比，在使用了电磁泵的铸造法中，强烈要求应对熔液流动紊乱的对策。

作为对策，图5所示的圆锥部57是有效的。即，与重力模具铸造法或低压模具铸造法相比，圆锥部57在使用了电磁泵的铸造法中发挥显著的效果。

根据以上内容，本发明方法能够以如下方式进行总结。

图5所示的熔液12由电磁泵(图1、符号20)汲取，从浇口58向主浇道59供给，沿着圆锥部57的圆锥面57b向第一浇道61和第二浇道62分流，通过第一浇道61的熔液浇注到第一腔53，通过第二浇道62的熔液浇注到第二腔54。

由于电磁泵(图1、符号20)，熔液的流动性提高。若熔液的流动性高，则熔液良好地到达腔的末端，因此能够降低熔液温度、模具温度。若熔液温度、模具温度下降，则熔液的凝固时间变短，生产率进一步提高。

另外，从主浇道59分支的第一浇道61等的条数在实施例中设为3条，但也可以是2条或4条以上，只要是2条以上即可，条数是任意的。

另外，即使在浇道从主浇道59以圆盘状扩展的情况下，由于圆盘状的浇道在剖视时包含第一浇道和第二浇道，因此也包含在本发明中。

另外，本发明的圆锥部57的底面可以是正圆、椭圆、长圆、变形的圆中的任一种。另外，三棱锥、四棱锥等棱锥的棱线成为紊乱的发生源，因此不优选。但是，如果是已将棱线弄圆的棱锥，则属于圆锥部57。

因此，圆锥部57并不限定于狭义的正圆锥。

然而，若在熔液12中含有气体，则以气孔的形态残留在铸件35中。气孔成为铸造缺陷，不优选。

因此，在模具50中也期望采取排气对策。

作为排气对策，推荐在模具50局部地设置“间隙”。但是，若间隙大，则虽然排气性变大，但熔液的一部分侵入间隙，成为毛刺。相反，若间隙小，则抑制了毛刺的产生，但排气性变小。

此外，因采用电磁泵20而熔液12的流动性提高，因此间隙的设定需要充分的研究。

因此，通过实验确认用于排气的间隙的大小。

(4)实验条件：

(4-1)铸造法：重力模具铸造法或低压模具铸造法或使用了电磁泵的铸造法

(4-2)用于排气的间隙的设定：0.01mm(10μm)～0.2mm(200μm)

(4-3)实验中确认的事项：有无毛刺、排气性的好坏

实验11：采用重力模具铸造法或低压模具铸造法、设定用于排气的间隙为0.2mm(200μm)，进行了实验。用于排气的间隙为0.2mm时，不产生毛刺，排气性良好，因此评价为○(良好)。

实验12：采用重力模具铸造法或低压模具铸造法、设定用于排气的间隙为0.1mm(100μm)，进行了实验。在用于排气的间隙为0.1mm时，排气性稍差，因此评价为×(差)。

实验13：采用使用了电磁泵的铸造法、设定用于排气的间隙为0.2mm(200μm)，进行了实验。由于利用电磁泵使熔液的流动性增加，因此在用于排气的间隙为0.2mm时,产生大量的毛刺。评价为×。

实验14：采用使用了电磁泵的铸造法、设定用于排气的间隙为0.1mm(100μm)，进行了实验。即使用于排气的间隙为0.1mm，也产生少量的毛刺。评价为×。

实验15：采用使用了电磁泵的铸造法、设定用于排气的间隙为0.08mm(80μm)，进行了实验。在用于排气的间隙为0.08mm时，未观察到毛刺的产生。评价为○。

可知若间隙为0.08mm(80μm)以下，则使用电磁泵也能够消除毛刺的问题。但是，间隙越小，排气性越降低，因此为了验证这一点，继续实验。

实验16：采用使用了电磁泵的铸造法、设定用于排气的间隙为0.05mm(50μm)，进行了实验。由于维持了排气性，因此评价为○。

实验17：采用使用了电磁泵的铸造法、设定用于排气的间隙为0.03mm(30μm)，进行了实验。由于维持了排气性，因此评价为○。

实验18：采用使用了电磁泵的铸造法、设定用于排气的间隙为0.02mm(20μm)，进行了实验。排气性稍微恶化。评价为×。

实验19：采用使用了电磁泵的铸造法、设定用于排气的间隙为0.01mm(10μm)，进行了实验。排气性进一步恶化。评价为×。

由以上可知，在使用了电磁泵的铸造法中，用于排气的间隙优选为0.03mm(30μm)～0.08mm(80μm)。

以下对应用了以上所述的大小的间隙的具体例进行说明。

在本发明的模具50中嵌入有以下说明的排气部70。

如图10所示，在作为模具50的构成要素之一的可动模52设置有向腔67开口的排气部收纳凹部68和从该排气部收纳凹部68延伸至模具外的贯通孔69。该贯通孔69与排气部收纳凹部68相比直径足够小。在这样的排气部收纳凹部68中嵌入有排气部70。在图中右侧的排气部收纳凹部68中已经嵌入有排气部70。

如图11所示，排气部70例如是由具有底部71的有底的筒体72和封闭该筒体72的开口端的盖73构成的中空体。盖73通过铆接、拧入、焊接等固定于筒体72。排气部70由坚固的碳钢构成。

在盖73设置有与贯通孔(图10、符号69)相连的孔74。另外，在底部71设置有通气孔75。

从通气孔75进入筒体72内的气体通过孔74到达贯通孔(图10、符号69)。

另外，也可以省略盖73，排气部70仅由具有底部71的有底的筒体72构成。

如图12所示，通气孔75是宽度W为30μm～80μm的细长的狭缝，以2条以上(例如3条)相互平行的方式设置于底部71。狭缝容易通过电火花线切割机而形成。

需要说明的是，如图13(a)所示，通气孔75也可以是呈放射状配置的狭缝。

另外，如图13(b)所示，通气孔75也可以被2个以上的微细圆孔76所代替。在该情况下，微细圆孔76的孔径为30μm～80μm。但是，由于微细圆孔76的个数多，因此加工时间变长。另一方面，狭缝可视为微细圆孔76集合而成的孔。若考虑加工成本，则狭缝优于微细圆孔76。

利用图1所示的电磁泵20汲取的铝的熔液13通过导液块14向模具50浇注。在该浇注之前，在图10所示的腔67中充满空气。该空气在浇注过程中被熔液13所挤压。若被挤压，则通过排气部70，通过贯通孔69而排出。

熔液13代替空气而充满腔67。当充满时，熔液13与图12所示的底部71接触。如已经说明的那样，30μm～80μm大小的通气孔75不使熔液13通过。30μm～80μm大小的通气孔75仅使空气等气体通过。其结果是，抑制了毛刺的产生。

具有这样的优点的排气部70能够兼作产品推出销。基于图14对其具体例进行说明。

如图14所示，使筒体72足够长，可上下贯通可动模52。而且，在筒体72的上端(充分远离底部71的部位)附设法兰部81。

利用上顶出板82和下顶出板83夹持该法兰部81。

从下顶出板83延伸引导杆84而插入可动模52。

在可动模52上搭载门型框架85，从该门型框架85降下顶出驱动单元86，将该顶出驱动单元86与上顶出板82连接。顶出驱动单元86可以是气缸、液压缸、电动缸中的任一种。

下顶出板83被压缩弹簧87向上方施力，利用设置于门型框架85的挡块88来确定上升位置。

腔67的空气在排气部70排出，取而代之的是，腔67被熔液充满。该熔液凝固时，可动模52上升。接着，利用顶出驱动单元86将上顶出板82及下顶出板83降低。于是，排气部70向腔67内突出。通过该突出，铸件从可动模52离开。

接着，利用顶出驱动单元86提升上顶出板82和下顶出板83。由此，返回到图14的状态。

筒体72(排气部70)兼作产品推出销。筒体72(排气部70)发挥排气作用和产品挤压作用，因此附加价值提高。

另外，排气部70也可以与可动模52一体地设置。但是，由于通气孔75是微细的，因此，如实施例那样，设为与可动模52分体的排气部70则加工变得容易。

工业实用性

本发明适用于将由电磁泵汲取的铝的熔液浇注到模具中的铝铸造方法以及在该铸造方法中使用的模具。

符号说明

12…熔液、20…电磁泵、35…铸件、36…中央部、40…转向节铸件、41…车轴部、42…第一伸出部、43…第二伸出部、45…车轴孔、50…模具、53…第一腔、54…第二腔、56…柱部、57…圆锥部、57a…顶点、57b…圆锥面、58…浇口、59…主浇道、61…第一浇道、62…第二浇道、65…本发明中的粉末脱模剂、67…腔体、70…排气部、71…底部、72…筒体、75…通气孔、134…重力模具铸造法中的脱模剂。

Claims

1.一种铝铸造方法，其为将利用电磁泵汲取的铝的熔液向模具浇注的铝铸造方法，其中，

涂布于所述模具的粉末脱模剂的厚度设定为比重力模具铸造法中的脱模剂的厚度薄，

即将浇注前的所述模具的温度控制在110℃～250℃的范围内，

浇注时的所述熔液的温度控制为在所述铝的液相线温度加上20℃～55℃后的值。

2.一种权利要求1所述的铝铸造方法中使用的模具，其为用于铸造铸件的模具，该铸件具有中央部、从该中央部伸出的第一伸出部、以及从所述中央部向与所述第一伸出部不同的方向伸出的第二伸出部，其中，

该模具具有：设置于底面的浇口、从该浇口立起的主浇道、从该主浇道分支的第一浇道、由通过该第一浇道供给的熔液形成所述第一伸出部的第一腔、从所述主浇道分支的第二浇道、和由通过该第二浇道供给的熔液形成所述第二伸出部的第二腔，

在所述主浇道的出口设置有向该主浇道突出的圆锥部，经过所述主浇道的熔液沿着所述圆锥部的圆锥面被分流到所述第一浇道和所述第二浇道。

3.如权利要求2所述的模具，其中，

所述铸件是转向节，

所述中央部是具有车轴孔的车轴部，

所述模具还具备形成所述车轴孔的柱部，

所述圆锥部设置于所述柱部的前端。

4.一种权利要求1所述的铝铸造方法中使用的模具，其中，

所述模具具备排出积存于腔内的气体的排气部，

在该排气部设置有大小为30μm～80μm的通气孔。

5.如权利要求4所述的模具，其中，

所述排气部是嵌合于所述模具的筒体，该筒体具有面向所述腔的底部，在该底部设置有所述通气孔。

6.如权利要求5所述的模具，其中，

所述通气孔是宽度为30μm～80μm的狭缝。

7.如权利要求6所述的模具，其中，

所述狭缝以2条以上相互平行的方式设置于所述底部。

8.如权利要求5所述的模具，其中，

所述筒体兼作将铸件从模具分离的产品推出销。