JP2007253234A

JP2007253234A - Vertical-type casting apparatus and vertical-type casting method

Info

Publication number: JP2007253234A
Application number: JP2006293112A
Authority: JP
Inventors: Eikichi Matsubara; 永吉松原; Kiyoshi Fujino; 清藤野; Takashi Mihara; 毅史三原
Original assignee: Kosei Aluminum Co Ltd
Current assignee: Kosei Aluminum Co Ltd
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-10-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical-type casting apparatus where the inflow of gas from the outside into a die cavity is prevented, and a casting free from gas entrapping can be reliably cast, and to provide a vertical-type casting method using the vertical-type casting apparatus. <P>SOLUTION: The vertical-type casting apparatus is equipped with: an apparatus body comprising a lower side fixed die 1 and an upper side movable die 2 capable of forming a die cavity 10, a clogging means 13 of clogging a molten metal inflow gate 11 formed at the fixed die 1, and pressurizing means 14, 20 of pressurizing molten metal in the clogged die cavity 10; and a casting means 7 of feeding and packing the molten metal from the lower part into the die cavity 10. The boundary part between the fixed die 1 and the movable die 2 is provided with a circumferential gas passage 22a surrounding the die cavity 10 and communicating with the die cavity 10, and further, a vacuum suction mechanism of vacuum-sucking gas in the circumferential gas passage 22a is provided. The casting method uses the same. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルミニウム合金等の鋳造品を鋳造することができる、金型キャビティ内へ溶湯を下方から充填する竪型鋳造装置、特にガス加圧注湯鍋を用いて金型キャビティ内へ溶湯を下方から供給充填する竪型鋳造装置やそれを用いた竪型鋳造方法に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a vertical casting apparatus that can cast a cast product such as an aluminum alloy from below, and in particular, fills the mold cavity from below with a gas pressure pouring pot. The present invention relates to a vertical casting apparatus for supplying and filling and a vertical casting method using the same.

従来より、軽合金製品等の鋳造品、特に強度が必要とされる部品等を鋳造する場合、溶湯鋳込時におけるガスの巻込みを防止するため、竪型鋳造装置が使用されている。例えば、金型キャビティを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型と、前記金型キャビティ内へ溶湯を下方から供給充填する電磁ポンプを用いる鋳込手段と、該鋳込手段により金型キャビティ内に鋳込まれた溶湯がキャビティ内を充填した後、固定金型に設けられている溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段と、閉塞された金型キャビティ内の溶湯を加圧する加圧手段とを備えた竪型鋳造装置が提案されている（特許文献１参照。）。 Conventionally, when casting a cast product such as a light alloy product, particularly a part that requires strength, a vertical casting apparatus has been used to prevent gas entrainment during casting of the molten metal. For example, a lower fixed mold and an upper movable mold that can form a mold cavity, a casting means using an electromagnetic pump that supplies and fills molten metal into the mold cavity from below, and the casting After the molten metal cast into the mold cavity by the means fills the cavity, the closing means for closing the molten metal inflow gate provided in the stationary mold, and the pressurizing of the molten metal in the closed mold cavity are applied. A vertical casting apparatus having a pressure means has been proposed (see Patent Document 1).

しかしながら、従来の竪型鋳造装置においては、下側の固定金型及び上側の可動金型との合わせ面において、機外からのガスが金型キャビティ内に入り込む場合があり、これにより、ガスを巻き込んだ不良品が発生するといった問題が生じていた。特に、強度が必要とされる部品等を鋳造する場合においては、外部からのガスの流入は致命的であり、このような不良品の発生を確実に防止する必要があった。 However, in the conventional vertical casting apparatus, gas from the outside of the machine may enter the mold cavity at the mating surface of the lower fixed mold and the upper movable mold. There has been a problem that a defective product is involved. In particular, when casting parts or the like that require strength, the inflow of gas from the outside is fatal, and it is necessary to reliably prevent the occurrence of such defective products.

特開２００３−２６６１６８号公報JP 2003-266168 A

本発明の課題は、金型キャビティ内への機外からのガスの流入を防止して、ガスの巻き込みのない鋳造品を確実に鋳造することのできる竪型鋳造装置及び該竪型鋳造装置を用いる竪型鋳造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vertical casting apparatus and a vertical casting apparatus capable of reliably casting a cast product without entrainment of gas by preventing inflow of gas from outside the machine into the mold cavity. It is to provide a vertical casting method to be used.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、前記固定金型及び可動金型の境界部に、金型キャビティを包囲する、金型キャビティに連通した周囲ガス通路を設けると共に、かかる周囲ガス通路を通じて、真空吸引を行うことにより、機外からの金型キャビティ内へのガスの流入が防止され、より確実に、高品質の鋳造品を製造することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。また、鋳込み前に、周囲ガス通路を通じて金型キャビティ内に不活性ガスを送入することで、金型キャビティ内の空気が排出され、金型キャビティ内の溶湯をより確実に酸化を防止することができることを見い出した。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have provided a peripheral gas passage that surrounds the mold cavity and communicates with the mold cavity at the boundary between the fixed mold and the movable mold. It has been found that by performing vacuum suction through the surrounding gas passage, gas can be prevented from flowing into the mold cavity from the outside of the machine, and a high-quality casting can be manufactured more reliably. The invention has been completed. In addition, by sending an inert gas into the mold cavity through the surrounding gas passage before casting, the air in the mold cavity is discharged and the molten metal in the mold cavity is more reliably prevented from being oxidized. I found out that I can do it.

すなわち本発明は、（１）金型キャビティを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型、固定金型に形成された溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段、並びに閉塞された金型キャビティ内の溶湯を加圧する加圧手段を有する装置本体と、前記金型キャビティ内へ溶湯を下方から供給充填する鋳込手段とを備えた竪型鋳造装置であって、前記固定金型及び可動金型の境界部に、金型キャビティを包囲する、金型キャビティに連通した周囲ガス通路が設けられると共に、該周囲ガス通路内のガスを真空吸引する真空吸引機構が設けられていることを特徴とする竪型鋳造装置や、（２）不活性ガスを金型キャビティ側から導入する不活性ガス導入機構を有することを特徴とする上記（１）に記載の竪型鋳造装置や、（３）不活性ガス導入機構が、可動金型に設けられた不活性ガスを収容する不活性ガス室を備えていることを特徴とする上記（２）に記載の竪型鋳造装置や、（４）鋳込手段が、装置本体に装脱着可能なガス加圧注湯鍋を有していることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の竪型鋳造装置や、（５）ガス加圧注湯鍋が鋳込ストークを備え、該鋳込ストークの上端部を装置本体に密着させて密閉構造を形成することを特徴とする上記（４）に記載の竪型鋳造装置に関する。 That is, the present invention includes (1) a lower fixed mold and an upper movable mold capable of forming a mold cavity, a closing means for closing a molten metal inflow gate formed in the fixed mold, and a closed mold. A vertical casting apparatus comprising an apparatus main body having a pressurizing means for pressurizing a molten metal in a mold cavity, and a casting means for supplying and filling the molten metal into the mold cavity from below, wherein the fixed mold and An ambient gas passage that surrounds the mold cavity and communicates with the mold cavity is provided at the boundary of the movable mold, and a vacuum suction mechanism that vacuums the gas in the ambient gas path is provided. (1) A vertical casting apparatus according to (1), characterized by having an inert gas introduction mechanism that introduces an inert gas from the mold cavity side; ) Inert gas introduction machine Is provided with an inert gas chamber for accommodating an inert gas provided in the movable mold, and the vertical casting apparatus according to (2) above, and (4) the casting means is an apparatus. The vertical casting apparatus according to any one of the above (1) to (3), or (5) a gas pressurized hot water pouring pot, characterized in that the main body has a gas pressurized hot water pouring pot that can be attached and detached. The vertical casting apparatus according to the above (4), characterized in that it includes a stalk, and an upper end portion of the cast stalk is brought into close contact with the apparatus main body to form a sealed structure.

また本発明は、（６）溶湯流入ゲートを下方から加熱するゲート加熱手段を備えたことを特徴とする上記（５）に記載の竪型鋳造装置や、（７）装置本体が鋳込ストークを備え、ガス加圧注湯鍋の上端部を装置本体に密着させて密閉構造を形成することを特徴とする上記（４）に記載の竪型鋳造装置や、（８）溶湯流入ゲート及び鋳込ストーク内壁を下方から加熱するストーク加熱手段を備えたことを特徴とする上記（７）に記載の竪型鋳造装置や、（９）ガス加圧注湯鍋が、給湯口を有する鍋蓋を備えていることを特徴とする上記（４）〜（８）のいずれかに記載のダイカスト鋳造装置や、（１０）閉塞手段が、溶湯流入ゲートを閉塞した後に、鋳込ストーク内に加圧ガスを送入することができるガス送入手段を備えていることを特徴とする上記（４）〜（９）のいずれかに記載の竪型鋳造装置や、（１１）閉塞手段の先端部分の周囲に、所定間隔をあけて縦溝が設けられていることを特徴とする上記（４）〜（１０）のいずれかに記載の竪型鋳造装置や、（１２）閉塞手段が溶湯流入ゲートを閉塞したとき、閉塞手段と溶湯流入ゲートとの接触部分が１５ｍｍ以上となるように構成されていることを特徴とする上記（１１）に記載の竪型鋳造装置に関する。 The present invention also includes (6) a vertical casting apparatus as described in (5) above, wherein the molten metal inflow gate is heated from below, and (7) the apparatus main body performs casting stalk. A vertical casting apparatus as described in (4) above, and (8) a molten metal inflow gate and a cast stalk inner wall The vertical casting apparatus according to (7) above, characterized in that it is provided with a Stoke heating means for heating from below, and (9) the gas pressurized hot water pan is provided with a pan lid having a hot water inlet. The die casting apparatus according to any one of the above (4) to (8), wherein (10) the closing means closes the molten metal inflow gate, and then feeds the pressurized gas into the casting stalk. It is characterized by having gas feeding means that can The vertical casting apparatus according to any one of (4) to (9) above, and (11) a vertical groove is provided around the tip portion of the closing means at a predetermined interval. When the vertical casting apparatus according to any one of (4) to (10) and (12) the closing means closes the molten metal inflow gate, the contact portion between the closing means and the molten metal inflow gate is 15 mm or more. It is comprised, It is related with the vertical casting apparatus as described in said (11) characterized by the above-mentioned.

さらに本発明は、（１３）鋳込ストークの下端部が傾斜していることを特徴とする上記（５）〜（１２）のいずれかに記載の竪型鋳造装置や、（１４）ガス加圧注湯鍋の容量が、１回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量であることを特徴とする上記（４）〜（１３）のいずれか記載の竪型鋳造装置や、（１５）固定金型及び可動金型の型開量を測定する型開量測定手段を備えると共に、該型開量が所定量以下となるように、加圧手段による溶湯の加圧速度を制御する加圧速度制御手段を備えたことを特徴とする上記（１）〜（１４）のいずれかに記載の竪型鋳造装置や、（１６）金型キャビティを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型、固定金型に形成された溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段、並びに閉塞された金型キャビティ内の溶湯を加圧する加圧手段を有する装置本体と、前記金型キャビティ内へ溶湯を下方から供給充填する前記装置本体に装脱着可能なガス加圧注湯鍋を有する鋳込手段とを備え、前記固定金型及び可動金型の境界部に、金型キャビティを包囲する、金型キャビティに連通した周囲ガス通路が設けられると共に、該周囲ガス通路内のガスを真空吸引する真空吸引機構が設けられた竪型鋳造装置を用いた鋳造方法であって、溶湯が収容されたガス加圧溶湯鍋を装置本体に装着後、ガス加圧溶湯鍋内を加圧すると共に、周囲ガス通路を通じて金型キャビティ内を真空吸引して、溶湯を鋳込むことを特徴とする竪型鋳造方法や、（１７）金型キャビティ内の溶湯が冷却凝固するまで、真空吸引を継続することを特徴とする上記（１６）に記載の竪型鋳造方法や、（１８）不活性ガスを金型キャビティ側から導入して、金型キャビティ内の空気を排出すると共に、鋳込ストーク下端側へ流通させている状態で、溶湯が収容されたガス加圧溶湯鍋を装置本体に装着することを特徴とする上記（１６）又は（１７）に記載の竪型鋳造方法や、（１９）ガス加圧注湯鍋内のガス圧を１ｋｇ／ｃｍ^２以上に調整して、高速で短時間に溶湯を鋳込むことを特徴とする上記（１６）〜（１８）のいずれかに記載の竪型鋳造方法に関する。 Furthermore, the present invention provides (13) a vertical casting apparatus according to any one of the above (5) to (12), wherein the lower end of the casting stalk is inclined, and (14) gas pressurized injection. The vertical casting apparatus according to any one of the above (4) to (13), or (15) a fixed mold, wherein the capacity of the hot pot is a capacity capable of accommodating the molten metal required for one casting. And a mold opening amount measuring means for measuring the mold opening amount of the movable mold, and a pressurizing speed control means for controlling the pressurizing speed of the molten metal by the pressing means so that the mold opening amount is not more than a predetermined amount. The vertical casting apparatus according to any one of (1) to (14) above, (16) a lower fixed mold capable of forming a mold cavity, and an upper movable Closure means for closing a molten metal inflow gate formed in a mold, a fixed mold, and a closed mold key An apparatus main body having a pressurizing means for pressurizing the molten metal in the bite, and a casting means having a gas pressurized pouring pot that can be attached to and detached from the apparatus main body for supplying and filling the molten metal into the mold cavity from below. A peripheral gas passage that surrounds the mold cavity and communicates with the mold cavity is provided at the boundary between the fixed mold and the movable mold, and a vacuum suction mechanism that vacuums the gas in the peripheral gas path is provided. A casting method using a vertical casting apparatus, wherein a gas pressurized molten metal ladle containing molten metal is attached to the apparatus body, and then the inside of the gas pressurized molten molten metal is pressurized and a mold cavity is passed through the surrounding gas passage. The vertical casting method characterized in that the inside is vacuum-sucked and the molten metal is cast, or (17) The vacuum suction is continued until the molten metal in the mold cavity is cooled and solidified (16 ) The vertical casting method and (18) Introducing an inert gas from the mold cavity side to discharge the air in the mold cavity and let it flow to the lower end side of the casting stalk. A vertical casting method as described in (16) or (17) above, wherein (19) the gas pressure in the gas pressurized hot pot is 1 kg / cm ^2. It adjusts above, It is related with the vertical casting method in any one of said (16)-(18) characterized by casting a molten metal at high speed for a short time.

本発明によれば、金型キャビティ内への機外からのガスの流入を防止して、ガスの巻き込みのない鋳造品を確実に鋳造することのできる竪型鋳造装置及び該竪型鋳造装置を用いる竪型鋳造方法を提供することができる。また、本発明によれば、不活性ガスの導入により、溶湯の酸化をより確実に防止することができる。 According to the present invention, there is provided a vertical casting apparatus and a vertical casting apparatus capable of preventing a gas from flowing into the mold cavity from the outside of the machine and reliably casting a cast product without entrainment of gas. The vertical casting method to be used can be provided. Further, according to the present invention, the introduction of the inert gas can more reliably prevent the molten metal from being oxidized.

本発明の竪型鋳造装置としては、金型キャビティを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型、固定金型に形成された溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段、並びに閉塞された金型キャビティ内の溶湯を加圧する加圧手段を有する装置本体と、前記金型キャビティ内へ溶湯を下方から供給充填する鋳込手段とを備えた竪型鋳造装置であって、前記固定金型及び可動金型の境界部に、金型キャビティを包囲する、金型キャビティに連通した周囲ガス通路が設けられると共に、該周囲ガス通路内のガスを真空吸引する真空吸引機構が設けられている竪型鋳造装置であれば特に制限されるものではなく、固定金型及び可動金型の境界部とは、文字通り、固定金型及び可動金型の境界部の他、例えば、固定金型に固定された横金型及び可動金型の境界部等のように、上下移動しない金型及び上下移動する金型の境界部を含む。この周囲ガス通路は、全周に設けられていることが好ましい。 The vertical casting apparatus of the present invention includes a lower fixed mold and an upper movable mold capable of forming a mold cavity, a closing means for closing a molten metal inflow gate formed in the fixed mold, and a closed mold. A vertical casting apparatus comprising an apparatus main body having a pressurizing means for pressurizing the molten metal in the mold cavity and a casting means for supplying and filling the molten metal into the mold cavity from below, wherein the fixed mold An ambient gas passage that surrounds the mold cavity and communicates with the mold cavity is provided at the boundary between the mold and the movable mold, and a vacuum suction mechanism that vacuums the gas in the ambient gas passage is provided. If it is a vertical casting apparatus, it will not be restrict | limited in particular, The boundary part of a fixed mold and a movable mold is literally fixed to a fixed mold other than the boundary part of a fixed mold and a movable mold, for example Horizontal mold and movable mold As such a boundary portion, a boundary portion of the mold and the mold that moves up and down is not moved vertically. This ambient gas passage is preferably provided all around.

周囲ガス通路としては、例えば、上下移動しない金型及び／又は上下移動する金型（可動金型及び／又は固定金型）に設けられた溝を挙げることができる。かかる溝としては、例えば、幅１０〜１５ｍｍ、深さ３〜５ｍｍ程度の溝を例示することができる。また、この周囲ガス通路は、例えば、０．１〜０．２ｍｍ程度の薄い隙間（通路）を介して金型キャビティに連通することができる。 Examples of the ambient gas passage include a mold provided in a mold that does not move up and down and / or a mold that moves up and down (movable mold and / or fixed mold). As such a groove, for example, a groove having a width of about 10 to 15 mm and a depth of about 3 to 5 mm can be exemplified. The ambient gas passage can be communicated with the mold cavity via a thin gap (passage) of about 0.1 to 0.2 mm, for example.

また、周囲ガス通路内のガスを真空吸引する真空吸引機構としては、周囲ガス通路内のガスを吸引することができるものであれば特に制限されるものではなく、金型キャビティ内のガスを真空吸引して溶湯を吸引充填することができるものであることが好ましい。この真空吸引は、周囲ガス通路に連通する吸引口から行うことができ、具体的には、周囲ガス通路に直接連通して設けられた吸引口、後述する不活性ガス室に設けられた吸引口、周囲ガス通路及び不活性ガス室の間に設けられた吸引口等を挙げることができる。 Further, the vacuum suction mechanism for vacuuming the gas in the surrounding gas passage is not particularly limited as long as the gas in the surrounding gas passage can be sucked, and the gas in the mold cavity is vacuumed. It is preferable that the molten metal can be sucked and filled by suction. This vacuum suction can be performed from a suction port communicating with the surrounding gas passage. Specifically, a suction port provided directly in communication with the surrounding gas passage, and a suction port provided in an inert gas chamber described later. And a suction port provided between the surrounding gas passage and the inert gas chamber.

上記のように、周囲ガス通路を設けると共に、かかる周囲ガス通路内のガスを真空吸引することにより、仮に機外からガスが流入しても、かかるガスは周囲ガス通路に一旦導入され、そのガスは真空吸引されるので、金型キャビティ内へのガスの流入が防止され、より確実に高品質の鋳造品を製造することができる。かかる鋳造品としては特に限定されるものではなく、本発明によれば、軽金属合金、特に酸化の可能性が大きく凝固収縮が大きいアルミニウム合金であっても高品質の鋳造品を製造することができる。 As described above, the surrounding gas passage is provided and the gas in the surrounding gas passage is vacuum sucked, so that even if the gas flows from outside the apparatus, the gas is once introduced into the surrounding gas passage, and the gas Since the vacuum suction is performed, the inflow of gas into the mold cavity is prevented, and a high-quality cast product can be manufactured more reliably. The cast product is not particularly limited, and according to the present invention, even a light metal alloy, particularly an aluminum alloy having a high possibility of oxidation and a large solidification shrinkage, can produce a high-quality cast product. .

鋳込み手段としては、金型キャビティに溶湯を鋳込むことができる手段であれば特に制限されるものではなく、加圧手段（加圧プランジャー）を用いることなく、溶湯を金型キャビティ全体に充満させることができる手段であることが好ましく、これにより、より高速かつスムーズに溶湯を鋳込むことができ、酸化膜、凝固層の混入や、ガスの巻き込みを防止することができる。かかる鋳込み手段としては、例えば、ガス加圧注湯鍋を用いる鋳込み手段、真空吸引による鋳込み手段、電磁ポンプを用いる鋳込手段等が挙げられ、ガス加圧注湯鍋を用いる鋳込み手段、真空吸引による鋳込み手段が好ましく、金型キャビティへの溶湯の高速充填が可能となる点から、ガス加圧注湯鍋を用いる鋳込み手段及び真空吸引による鋳込み手段の併用が特に好ましい。 The casting means is not particularly limited as long as the molten metal can be cast into the mold cavity, and the molten metal is filled in the entire mold cavity without using a pressurizing means (pressurizing plunger). It is preferable that the molten metal can be cast at a high speed and smoothly, and the mixing of the oxide film and the solidified layer and the entrainment of gas can be prevented. Examples of such casting means include casting means using a gas pressurized pouring pot, casting means by vacuum suction, casting means using an electromagnetic pump, and the like, casting means using a gas pressurized pouring pot, casting means by vacuum suction, and the like. In view of the fact that high-speed filling of the molten metal into the mold cavity is possible, it is particularly preferable to use a casting means using a gas pressurized hot pot and a casting means by vacuum suction.

ガス加圧注湯鍋としては、ガス加圧が可能な注湯鍋であって、装置本体に装脱着可能な注湯鍋であれば特に制限されるものではなく、ガス加圧のためにガス加圧注湯鍋を密閉構造とする必要があるが、例えば、装置本体に装着することにより密閉構造を形成することが好ましい。装置本体に装着することにより密閉構造を形成する構成としては、ガス加圧注湯鍋が鋳込ストークを備えている場合には、鋳込ストーク上端部を装置本体に密着させて密閉構造を形成することができ、具体的に、例えばストークの上面を鋳込スリーブの下部に押し付けて密閉構造を形成することができる。また、装置本体が鋳込ストークを備えている場合には、ガス加圧注湯鍋の上端部を装置本体に密着させて密閉構造を形成することができ、具体的に、例えばガス加圧注湯鍋の上面を固定盤下面に押し付けて密閉構造を形成したり、固定金型又は固定盤の下部に設けられた取付板のシールパッキンに押し込んで密閉構造を形成したりすることができる。このとき、ガス加圧注湯鍋の上部を下部に比して小さくして、装置本体に密封しやすい形状とすることが好ましい。 The gas pressurizing pouring pot is not particularly limited as long as it is a pouring pan capable of gas pressurization and can be attached to and detached from the main body of the apparatus. Although it is necessary to use a sealed structure, for example, it is preferable to form the sealed structure by mounting it on the apparatus main body. As a configuration for forming a sealed structure by mounting on the apparatus main body, when the gas pressurized pouring pan has a cast stalk, the upper end of the cast stalk is brought into close contact with the apparatus main body to form a sealed structure. Specifically, for example, the upper surface of the stalk can be pressed against the lower part of the casting sleeve to form a sealed structure. In addition, when the apparatus main body is equipped with cast stalk, the upper end of the gas pressurized pouring pan can be brought into close contact with the apparatus main body to form a sealed structure. Specifically, for example, the upper surface of the gas pressurized pouring pan Can be pressed against the lower surface of the fixed plate to form a sealed structure, or can be pushed into a seal packing of a mounting plate provided at the lower part of the fixed mold or fixed plate to form a sealed structure. At this time, it is preferable to make the upper part of the gas pressurized hot water pot smaller than the lower part and make it easy to seal the apparatus body.

また、ガス加圧注湯鍋は、鍋内の溶湯の酸化及び凝固の防止、装置本体との密閉性、ガス加圧注湯鍋への注湯の容易性の点から、給湯口を有する鍋蓋を備えていることが好ましい。かかるガス加圧注湯鍋は、鍋蓋を装置本体に装着して適宜シールすることにより密閉構造を形成することができ、具体的に、例えば、装置本体の下端に押し付け、装置本体に配設されたパッキングにより鍋蓋の給湯口の周囲をシールすることによって密閉構造を形成することができ、鍋蓋に円筒状の給湯管（給湯口）を設け、その外周をパッキングによりシールして密閉構造を形成することが、より簡単にシールでき、また、給湯時の湯こぼれによるシールトラブルを防止することができる点から好ましい。 In addition, the gas pressurized pouring pan is equipped with a pan lid having a hot water inlet from the viewpoint of preventing oxidation and solidification of the molten metal in the pan, sealing with the apparatus body, and ease of pouring into the gas pressurized pouring pan. Preferably it is. Such a pressurized gas pouring pan can be sealed by attaching a pan lid to the apparatus main body and sealing appropriately, specifically, for example, pressed against the lower end of the apparatus main body and disposed in the apparatus main body. A sealing structure can be formed by sealing around the hot water outlet of the pan lid by packing, and a cylindrical hot water pipe (hot water inlet) is provided on the pan lid, and the outer periphery is sealed by packing to form a sealed structure It is preferable to be able to seal more easily and to prevent a sealing trouble due to spilled hot water during hot water supply.

また、ガス加圧注湯鍋が鋳込ストークを備えている場合には、鋳込ストークの下部は常に注湯内にあり、ガス加圧注湯鍋の溶湯の冷却を抑制することができ、また、鋳込ストークの熱変化が小さくなるため、鋳込ストークの寿命を長くすることができる。さらに、後述するゲート加熱手段によって、溶湯流入ゲートの加熱を容易に行うことができ、また、装置本体の清掃等のメンテナンスも非常に容易となる。この鋳込みストークは、鍋蓋に設けられていることがより好ましい。 In addition, when the gas pressurized pouring pan has a cast stalk, the lower portion of the cast stalk is always in the pouring, so that the cooling of the molten gas in the gas pressurized pouring pan can be suppressed. Since the thermal change of the stalk becomes small, the lifetime of the cast stalk can be extended. Furthermore, the molten metal inflow gate can be easily heated by the gate heating means to be described later, and maintenance such as cleaning of the apparatus main body becomes very easy. The cast stalk is more preferably provided on the pan lid.

このように装置本体に装脱着可能なガス加圧注湯鍋を用いることにより、脱着した（取り外した）ガス加圧注湯鍋の上方（開放部）から溶湯を例えば給湯ラドルを用いて導入することができるので、非常に容易に溶湯の補充を行なうことができる。また、ガス加圧注湯鍋を脱着して、装置本体の鋳込スリーブの清掃や潤滑のためのスプレー作業を行なうことができるので非常にメンテナンスを行いやすい。 In this way, by using a gas pressurized pouring pan that can be attached to and detached from the apparatus main body, the molten metal can be introduced from, for example, a hot water ladle from above (opened) the gas pressurized pouring pan that has been detached (removed). The molten metal can be replenished very easily. In addition, since the gas pressurizing pouring pan can be detached and a spraying operation for cleaning and lubrication of the casting sleeve of the apparatus main body can be performed, maintenance is very easy.

かかるガス加圧注湯鍋は、注湯鍋加熱手段を備えていることが好ましく、これにより、凝固層の発生を抑制し、湯廻りが良好で鋳造製品の不良発生を極力抑制することが可能となる。 Such a gas pressurized pouring pan is preferably provided with a pouring pan heating means, which suppresses the generation of a solidified layer, makes it possible to suppress the occurrence of casting product defects as much as possible because the hot water circulation is good.

また、ガス加圧注湯鍋の容量としては、装置大型化の防止やガス加圧注湯鍋の搬送の容易さの点から、例えば１〜３回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量であることが好ましく、１回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量であることがより好ましい。１回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量とすることにより、各鋳込み時の注湯鍋内の溶湯量が常に一定なので圧力補正を行う必要がなく、より簡便に連続して充填を行うことができると共に、酸化物の混入やガスの巻き込みを抑制して安定した運転が可能となる。すなわち、複数回分の容量の場合には、各鋳込み時の液面レベルが異なり、圧力の微妙な調整を行なう必要があるが、１回の鋳込みに必要な溶湯を収容可能な容量とすることにより、このような微妙な調整を行なう必要がない。 Moreover, as a capacity | capacitance of a gas pressurization pouring pot, it is a capacity | capacitance which can accommodate the molten metal required, for example for 1-3 times of casting from the point of prevention of the enlargement of an apparatus and the ease of conveyance of a gas pressurization pouring pot. It is more preferable that the capacity is enough to accommodate the molten metal required for one casting. By making the capacity to accommodate the molten metal required for one casting, the amount of molten metal in the pouring pan at the time of each casting is always constant, so there is no need for pressure correction, and continuous filling is performed more simply. In addition, it is possible to suppress the mixing of oxides and entrainment of gas and to perform stable operation. That is, in the case of the capacity for multiple times, the liquid level at the time of each casting is different, and it is necessary to finely adjust the pressure, but by making the capacity that can accommodate the molten metal required for one casting There is no need to make such subtle adjustments.

このようなガス加圧注湯鍋の小型化は、湯面を高くしてガス部の体積を小さくできるので、溶湯の供給量調整が容易にできると共にガス圧の高圧化を可能にして容易に金型キャビティ内まで溶湯を充填することができ、また、金型キャビティへの定量的な溶湯の供給や供給速度の高速化及びショットタイムラグの短縮化を可能とし、高品質な鋳造や薄肉で大型の鋳造品の鋳造が可能となる。さらに、このような注湯鍋を用いることにより、生産サイクルタイムが短くなるので、生産性も向上する。 The downsizing of such a gas pressurized pouring pan can raise the molten metal surface and reduce the volume of the gas part. Therefore, it is possible to easily adjust the supply amount of the molten metal and easily increase the gas pressure to make the mold easier. It is possible to fill the cavity with the molten metal, and to supply the molten metal quantitatively to the mold cavity, increase the supply speed, and shorten the shot time lag. It becomes possible to cast products. Furthermore, by using such a pouring pan, the production cycle time is shortened, so that the productivity is improved.

また、本発明の竪型鋳造装置は、不活性ガスを金型キャビティ側から導入する不活性ガス導入機構を有することが好ましい。不活性ガス導入機構としては、金型キャビティに不活性ガスを導入することができるものであれば特に制限されるものではなく、例えば、可動金型に設けられた不活性ガスを収容する不活性ガス室を備えたものを挙げることができ、この不活性ガス室は、周囲ガス通路を介して、金型キャビティに連通させることが好ましい。不活性ガス室は、具体的には、金型キャビティの上方の可動金型に設けることができる。溶湯充填に際しては、溶湯鋳込み前、例えば、ガス入口から不活性ガス室及び周囲ガス通路を通じて、不活性ガスを金型キャビティに送入し、金型内酸化の原因となる酸素を含む空気を鋳込ストークを通じて排出する。この状態で、ガス加圧注湯鍋を装着することにより、鋳込ストークの下端から排出される不活性ガスによって、鋳込ストークの下の湯面の酸化膜は吹き除かれ、酸化膜が鋳込ストークに入ることを防止することができる。 The vertical casting apparatus of the present invention preferably has an inert gas introduction mechanism for introducing an inert gas from the mold cavity side. The inert gas introduction mechanism is not particularly limited as long as the inert gas can be introduced into the mold cavity. For example, the inert gas introduction mechanism accommodates the inert gas provided in the movable mold. A gas chamber may be used, and the inert gas chamber is preferably communicated with the mold cavity via an ambient gas passage. Specifically, the inert gas chamber can be provided in a movable mold above the mold cavity. When filling the molten metal, before casting the molten metal, for example, the inert gas is fed into the mold cavity from the gas inlet through the inert gas chamber and the surrounding gas passage, and air containing oxygen that causes oxidation in the mold is cast. Discharge through stalk. In this state, by attaching the gas pressure pouring pan, the inert gas discharged from the lower end of the casting stalk blows away the oxide film on the molten metal surface under the casting stalk, and the oxide film enters the casting stalk. This can be prevented.

かかる鋳込ストークとしては、その下端部が傾斜している構成のものが好ましく、これにより、ストークから排出される不活性ガスにより、溶湯表面に存在する酸化膜をより吹き除くことができる。また、鋳込ストークとしては、ガス加圧溶湯鍋内の溶湯が最も低くなったその湯面よりも、その下端が下方に位置するよう構成することが好ましい。これにより、注湯溶湯に溶湯の上のガスを巻き込んだり、酸化膜が混入することなく、ガスの巻き込みや、凝固層及び酸化膜の混入による鋳造製品の不良を抑制することが可能になる。この鋳込ストークは、ガス加圧注湯鍋に設けられていてもよく、装置本体に設けられていてもよい。鋳込みストークが、装置本体に設けられている場合には、ガス加圧注湯鍋の移動をより簡便に行うことができ、また、後述するストーク加熱手段により、溶湯流入ゲート及び鋳込ストーク内壁の加熱を容易に行うことができる。 Such cast stalk preferably has a configuration in which the lower end portion thereof is inclined, whereby the oxide film existing on the surface of the molten metal can be further blown away by the inert gas discharged from the stalk. Moreover, it is preferable to comprise so that the lower end may be located lower than the molten metal surface in which the molten metal in a gas pressurization molten metal pot becomes lowest as casting stalk. Thereby, it becomes possible to suppress the defect of the casting product due to the entrainment of the gas and the inclusion of the solidified layer and the oxide film without involving the gas on the molten metal in the molten metal or the oxide film. This cast-in stalk may be provided in the gas pressurized hot water pouring pan or may be provided in the apparatus main body. When the casting stalk is provided in the apparatus main body, the gas pressurized pouring pan can be moved more easily, and the molten metal inflow gate and the casting stalk inner wall can be heated by the stalk heating means described later. It can be done easily.

金型キャビティとしては、薄肉で大型の鋳造品を鋳造することができる金型キャビティが好ましく、キャビティ湯溜部を備え、該キャビティ湯溜部が溶湯流入ゲートの上方に位置するキャビティ第１湯溜部と、キャビティ第１湯溜部と反対側の端部近傍上方に位置する１又は２以上のキャビティ第２湯溜部からなるものがより好ましい。かかるキャビティ第１湯溜部はキャビティ第２湯溜部に比べて、より大きい容積を有しているものが好ましい。 The mold cavity is preferably a mold cavity capable of casting a thin and large-sized casting product, and includes a cavity reservoir, and the cavity reservoir 1 is located above the molten metal inflow gate. And one or more cavity second hot water reservoirs located in the upper vicinity of the end opposite to the cavity first hot water reservoir are more preferable. It is preferable that the cavity first hot water reservoir has a larger volume than the cavity second hot water reservoir.

金型キャビティ内にキャビティ第１湯溜部を形成することにより、後述する閉塞ピンや加圧プランジャーを進出（下降）させる場合に、湯溜部の最上部に存在する酸化膜やガス巻込み層は押出されることなくキャビティ第１湯溜部の上端に滞留し、キャビティ製品部に混入することがない。ストーク内湯面のわずかな酸化膜は噴流の先端にあってキャビティ第１湯溜部に全部飛び込み、キャビティ製品部の方に流出することはなく、鋳造製品に酸化膜が混入することはなくなり、このため鋳造製品の不良、強度のばらつきはなくなることになる。 By forming a cavity first hot water reservoir in the mold cavity, an oxide film and gas entrainment existing at the uppermost portion of the hot water reservoir when a closing pin and a pressure plunger described later are advanced (lowered). The layer stays at the upper end of the cavity first hot water reservoir without being extruded, and does not enter the cavity product part. The slight oxide film on the inner surface of the stalk inner surface is at the tip of the jet, and it completely jumps into the first reservoir of the cavity and does not flow out toward the cavity product part, so that no oxide film is mixed into the cast product. Therefore, there will be no defects in casting products and variations in strength.

下側の固定金型には、下方の注湯鍋から溶湯を充填供給するための鋳込用ストークとキャビティ第１湯溜部との連通部が形成され、該連通部には溶湯流入ゲートが設けられている。かかる溶湯流入ゲートの形状としては特に制限されないが、加工の容易さ等からして通常断面が円形の形状が好ましく、この場合、円形溶湯流入ゲートの内径はストークの内径よりも小さくなるように構成しておくことが好ましい。このように構成しておくことにより、下方から充填供給されてくる溶湯をキャビティ第１湯溜部内へ噴出させることができ、鋳造製品不良の一因となるストーク内に注湯された溶湯表面にある酸化膜やストークの内面で冷却され発生するチル層（凝固層）の製品への混入を防止することができる。 The lower fixed mold is formed with a communicating portion between the casting stalk for filling and supplying the molten metal from the lower pouring pan and the cavity first hot water reservoir, and the communicating portion is provided with a molten metal inflow gate. It has been. The shape of the molten metal inflow gate is not particularly limited. However, in view of ease of processing or the like, a shape having a circular cross section is usually preferable. In this case, the inner diameter of the circular molten metal inflow gate is configured to be smaller than the inner diameter of the stalk. It is preferable to keep it. By configuring in this way, the molten metal filled and supplied from below can be jetted into the cavity first hot water reservoir, and on the surface of the molten metal poured into the stalk, which is a cause of defective casting products. It is possible to prevent the chill layer (solidified layer) generated by cooling on the inner surface of a certain oxide film or stalk from entering the product.

固定金型に形成された溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段としては、溶湯流入ゲートを閉塞しうるものであればどのようなものでもよく、例えば、円形溶湯流入ゲートを開閉することができる該ゲート上方に配設される閉塞ピンを具体的に挙げることができ、この場合、該閉塞ピンの円形溶湯流入ゲートへの挿入部の直径を円形溶湯流入ゲート内径よりもわずかに小さくしておくことが閉塞密封性の点で好ましい。この閉塞ピンは可動金型に対して液密的に摺動自在に進退出することができるように保持することが好ましく、また、後述するように、加圧プランジャー（加圧ステム）が可動金型に対して液密的に摺動自在に保持される場合は、該加圧ステムの中心に同軸かつ液密的に摺動自在に閉塞ピンを設けることができる。 The closing means for closing the molten metal inflow gate formed in the fixed mold may be any means that can close the molten metal inflow gate, for example, above the gate that can open and close the circular molten metal inflow gate. In this case, it is possible to close the diameter of the insertion portion of the closing pin into the circular molten metal inflow gate slightly smaller than the inner diameter of the circular molten metal inflow gate. It is preferable in terms of hermeticity. The closing pin is preferably held so that it can move forward and backward in a fluid-tight manner with respect to the movable mold, and a pressure plunger (pressure stem) is movable as will be described later. In the case of being held slidably liquid-tight with respect to the mold, a closing pin can be provided coaxially and slidably in the liquid-tight manner at the center of the pressure stem.

また、閉塞手段は、溶湯流入ゲートを閉塞した後に、鋳込ストーク内に加圧ガス（不活性ガス）を送入するガス送入手段を備えていることが好ましい。ガス送入手段としては、例えば、その先端側部に開口（ガス出口）が設けられ、閉塞ピンの内部を進退可能な管状の弁棒と、該弁棒の先端部に設けられ、周囲の閉塞ピンと一体となって閉塞ピンの内外の流通を妨げるガス送入弁とを備えた手段を挙げることができる。管状の弁棒内にガスを送入し、ガス送入弁を開放することにより、ガスは鋳込みストーク内に導入される。閉塞手段で溶湯流入ゲートを閉塞後、ガス加圧注湯鍋を大気開放しても、鋳込ストーク内は大気に比べ低い圧力のままとなっているので、鋳込ストーク内の溶湯は即座に落下しないが、上記弁棒を前進させてガス送入弁を開放して鋳込ストーク内にガスを送入することにより、溶湯を即座に落下させ、極めて短時間で作業を行うことができるので、鋳込ストーク及び注湯鍋内の溶湯の凝固を抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the closing means includes a gas feeding means for feeding a pressurized gas (inert gas) into the casting stalk after closing the molten metal inflow gate. As the gas feeding means, for example, an opening (gas outlet) is provided at the tip side portion thereof, a tubular valve rod capable of moving back and forth inside the closing pin, and provided at the tip portion of the valve rod, the surrounding blockage Examples of the means include a gas inlet valve that is integrated with the pin and prevents the flow of the inside and outside of the closing pin. By introducing gas into the tubular valve stem and opening the gas inlet valve, the gas is introduced into the casting stalk. Even if the gas pressure pouring pan is opened to the atmosphere after closing the molten metal inflow gate with the closing means, the pressure in the casting stalk remains lower than the atmosphere, so the molten metal in the casting stalk does not fall immediately. However, by moving the valve stem forward to open the gas inlet valve and feeding gas into the casting stalk, the molten metal can be immediately dropped and work can be performed in a very short time. Solidification of molten stalk and molten metal in the pouring pan can be suppressed.

また、閉塞手段は、その先端部分の周囲に、縦溝が所定間隔をあけて設けられていてもよい。縦溝内で溶湯を凝固させることにより、溶湯流入ゲート付近で発生する凝固層及び製品を連結させて、溶湯流入ゲート付近で発生する凝固層を製品と共に取り除くことが可能となる。また、閉塞手段が溶湯流入ゲートを閉塞したとき、縦溝内の溶湯の凝固をより確実にするために、閉塞手段と溶湯流入ゲートとの接触部分が１５ｍｍ以上となるように構成することが好ましく、縦溝はその長さより１〜５ｍｍ程度長くすることができ、これにより、溶湯流入ゲート入口付近で発生する凝固層を確実に製品端部の溶湯流入ゲート出口部分と連結させることができる。 Further, the closing means may be provided with vertical grooves at predetermined intervals around the tip portion. By solidifying the molten metal in the longitudinal groove, it is possible to connect the solidified layer and the product generated near the molten metal inflow gate and remove the solidified layer generated near the molten metal inflow gate together with the product. Further, when the closing means closes the molten metal inflow gate, it is preferable that the contact portion between the closing means and the molten metal inflow gate is 15 mm or more in order to more reliably solidify the molten metal in the longitudinal groove. The longitudinal groove can be about 1 to 5 mm longer than the length thereof, so that the solidified layer generated in the vicinity of the molten metal inflow gate inlet can be reliably connected to the molten metal inflow gate outlet portion of the product end.

また、閉塞された金型キャビティ内の溶湯を加圧するための加圧手段としては、キャビティ第１湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に設けられ、その中心に閉塞ピンを摺動自在に設けている前記加圧プランジャーや、キャビティ第１湯溜部とはキャビティを介して離れた位置にある前記キャビティ第２湯溜部の上方の可動金型に摺動自在に配設された加圧ピンを具体的に例示することができる。加圧ピンは複数設けることが好ましく、またその直径は、キャビティ第２湯溜部の深さの２／３〜１倍が好ましい。さらに、これら加圧プランジャーと加圧ピンは併用することが好ましい。このように、離れた位置にある加圧プランジャーと複数の加圧ピンとから溶湯を加圧することによって、キャビティ内の溶湯への圧力伝達距離を短くすることにより、キャビティ製品部に均一に圧力を伝えることができ、小さい加圧圧力で凝固時にひけ巣の発生しない鋳造品を鋳造することが可能となる。また、加圧プランジャーおよび加圧ピンを製品の形態に応じて適当な位置に配置することによって、キャビティ製品部の溶湯の圧力伝達距離をさらに短くし、圧力伝達をより均一かつ充分なものとすると、より小さな加圧圧力でひけ巣の発生を防止することができる。 The pressurizing means for pressurizing the molten metal in the closed mold cavity is slidably provided on the movable mold above the cavity first hot water reservoir, and the closing pin is slid in the center. The pressurizing plunger provided freely and the cavity first hot water reservoir are slidably disposed on a movable mold above the cavity second hot water reservoir located at a position away from the cavity. The pressurizing pin can be specifically exemplified. It is preferable to provide a plurality of pressure pins, and the diameter is preferably 2/3 to 1 times the depth of the second cavity reservoir. Furthermore, it is preferable to use these pressure plungers and pressure pins in combination. In this way, by pressurizing the molten metal from the pressure plunger and the plurality of pressure pins located at remote positions, the pressure transmission distance to the molten metal in the cavity is shortened, thereby uniformly applying pressure to the cavity product part. It is possible to transmit a cast product that does not generate a shrinkage nest at the time of solidification with a small pressure. In addition, by arranging the pressure plunger and pressure pin at appropriate positions according to the product form, the pressure transmission distance of the molten metal in the cavity product part is further shortened, and the pressure transmission is made more uniform and sufficient. Then, it is possible to prevent the formation of a sinkhole with a smaller pressure.

また、本発明の竪型鋳造装置においては、固定金型及び可動金型の型開量を測定する型開量測定手段を備えると共に、該型開量が所定量以下となるように、加圧手段による溶湯の加圧速度を制御する加圧速度制御手段を備えていることが好ましい。型開量としては、例えば、０．１ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下程度に設定することができ、型開き量を検出、その値が規定値を超えないように加圧速度を制御する。これにより、小さい型締め力のプレス装置でバリ吹きを防止しながらひけ巣の発生を防止することができる。 Further, the vertical casting apparatus of the present invention is provided with mold opening amount measuring means for measuring the mold opening amount of the fixed mold and the movable mold, and pressurizing so that the mold opening amount is not more than a predetermined amount. It is preferable to provide a pressurization speed control means for controlling the pressurization speed of the molten metal by the means. The mold opening amount can be set to, for example, about 0.1 mm or less and 0.2 mm or less, the mold opening amount is detected, and the pressurization speed is controlled so that the value does not exceed a specified value. Thereby, generation | occurrence | production of a sink nest can be prevented, preventing a burr | flash blowing with the press apparatus of small mold clamping force.

さらに、本発明の竪型鋳造装置においては、溶湯流入ゲートを下方から加熱するゲート加熱手段や、溶湯流入ゲート及び鋳込ストーク内壁を下方から加熱するストーク加熱手段を備えていることが好ましい。すなわち、鋳込ストークがガス加圧注湯鍋に設けられている場合には、ゲート加熱手段が設けられ、鋳込ストークが装置本体に設けられている場合には、ストーク加熱手段が設けられていることが好ましい。ガス加圧注湯鍋を装置本体から外して給湯している間に、ゲート加熱手段又はストーク加熱手段で下方から加熱することにより、溶湯流入ゲート及び鋳込ストーク内壁を加熱することができ、これにより、次回の鋳造時において、かかる部分で溶湯が凝固することを確実に防止することができ、特に、装置使用の初期段階においては有用である。ゲート加熱手段及びストーク加熱手段としては、具体的にはバーナーを挙げることができ、ストーク加熱手段は、鋳込ストークの下方から挿入可能な形状のものが好ましい。 Furthermore, the vertical casting apparatus of the present invention preferably includes a gate heating means for heating the molten metal inflow gate from below, and a stalk heating means for heating the molten metal inflow gate and the cast stalk inner wall from below. That is, when the cast stalk is provided in the gas pressure pouring pot, the gate heating means is provided, and when the cast stalk is provided in the apparatus main body, the stalk heating means is provided. Is preferred. While removing the gas pressurizing pouring pan from the apparatus main body and heating the hot water, the molten metal inflow gate and the cast stalk inner wall can be heated by heating from below with the gate heating means or the stalk heating means. In the next casting, it is possible to reliably prevent the molten metal from solidifying at such a portion, which is particularly useful in the initial stage of using the apparatus. Specific examples of the gate heating means and the stalk heating means include a burner, and the stalk heating means preferably has a shape that can be inserted from below the cast stalk.

また、本発明の竪型鋳造方法としては、金型キャビティを形成することができる下側の固定金型及び上側の可動金型、固定金型に形成された溶湯流入ゲートを塞ぐ閉塞手段、並びに閉塞された金型キャビティ内の溶湯を加圧する加圧手段を有する装置本体と、前記金型キャビティ内へ溶湯を下方から供給充填する前記装置本体に装脱着可能なガス加圧注湯鍋を有する鋳込手段とを備え、前記固定金型及び可動金型の境界部に、金型キャビティを包囲する、金型キャビティに連通した周囲ガス通路が設けられると共に、該周囲ガス通路内のガスを真空吸引する真空吸引機構が設けられた竪型鋳造装置を用いた鋳造方法であって、溶湯が収容されたガス加圧溶湯鍋を装置本体に装着後、ガス加圧溶湯鍋内を加圧すると共に、周囲ガス通路を通じて金型キャビティ内を真空吸引して、溶湯を鋳込む竪型鋳造方法であれば特に制限されるものではなく、これにより、より高速かつスムーズに溶湯を鋳込むことができ、酸化膜、凝固層の混入や、ガスの巻き込みを防止することができると共に、機外からの流入したガスも一旦、周囲ガス通路に導入され、周囲ガス通路内は真空吸引されているので、金型キャビティ内に機外からのガスが流入するのを防止して、不良品の発生を防止することができる。この真空吸引は、金型キャビティ内の溶湯が冷却凝固するまで継続することが好ましく、これにより、より確実に不良品の発生を防止することができる。また、鋳込み時のガス加圧注湯鍋内のガス圧としては、１ｋｇ／ｃｍ²以上に調整することが好ましく、これにより、高速で短時間に溶湯を鋳込むことができる。 The vertical casting method of the present invention includes a lower fixed mold and an upper movable mold capable of forming a mold cavity, a closing means for closing a molten metal inflow gate formed in the fixed mold, and Casting having an apparatus main body having a pressurizing means for pressurizing the molten metal in the closed mold cavity, and a gas pressurized pouring pot that can be attached to and detached from the apparatus main body for supplying and filling the molten metal into the mold cavity from below. And a peripheral gas passage that surrounds the mold cavity and communicates with the mold cavity is provided at a boundary between the fixed mold and the movable mold, and the gas in the peripheral gas passage is vacuumed A casting method using a vertical casting apparatus provided with a vacuum suction mechanism, wherein a gas pressurized molten metal ladle containing molten metal is attached to the apparatus body, and then the inside of the gas pressurized molten molten metal is pressurized and ambient gas Through the passage It is not particularly limited as long as it is a vertical casting method in which the inside of the mold cavity is vacuum sucked and the molten metal is cast, so that the molten metal can be cast more quickly and smoothly, and the oxide film and solidified layer can be cast. Mixing and gas entrainment can be prevented, and the gas flowing in from outside the machine is once introduced into the surrounding gas passage, and the surrounding gas passage is vacuumed. It is possible to prevent the gas from flowing in and prevent the generation of defective products. This vacuum suction is preferably continued until the molten metal in the mold cavity is cooled and solidified, whereby the generation of defective products can be prevented more reliably. Moreover, it is preferable to adjust to 1 kg / cm < ² > or more as gas pressure in the gas pressurization pouring pot at the time of casting, and, thereby, a molten metal can be cast at high speed for a short time.

また、本発明の竪型鋳造方法においては、不活性ガスを金型キャビティ側から導入して、金型キャビティ内の空気を排出すると共に、鋳込ストーク下端側へ流通させている状態で、溶湯が収容されたガス加圧溶湯鍋を装置本体に装着することが好ましく、これにより、金型キャビティ内の酸化の原因となる酸素を含む空気を排出することができ、また、鋳込ストークの下端から排出されるガスによって、鋳込ストークの下の湯面の酸化膜は吹き除かれ、酸化膜が鋳込ストークに入ることを防止することができる。 Further, in the vertical casting method of the present invention, an inert gas is introduced from the mold cavity side, the air in the mold cavity is discharged, and the molten metal is circulated to the lower end side of the casting stalk. It is preferable to attach the gas pressurized molten metal pan containing the gas to the main body of the apparatus, so that air containing oxygen that causes oxidation in the mold cavity can be discharged, and the lower end of the casting stalk By the gas discharged from the molten metal, the oxide film on the molten metal surface under the casting stalk is blown away, and the oxide film can be prevented from entering the casting stalk.

なお、ガス加圧注湯鍋を複数用いて鋳造することにより効率的に作業を行なうこともできるが、溶湯流入ゲートを閉塞手段で閉塞した後、直ちにガス加圧溶湯鍋内のガス圧を大気解放すると共に装置本体から脱着して、次回に必要な溶湯を供給し、再び装置本体に装着して、次回の鋳造に備えることが好ましい。これにより、１つのガス加圧注湯鍋を用いて非常に効率的に鋳造を行なうことができる。 Although it is possible to work efficiently by casting using a plurality of gas pressurized pouring pots, the gas pressure in the gas pressurized molten pot is immediately released to the atmosphere after the molten metal inflow gate is closed by the closing means. At the same time, it is preferable to detach from the apparatus main body, supply the necessary molten metal for the next time, and attach it again to the apparatus main body to prepare for the next casting. Thereby, it can cast very efficiently using one gas pressurization pouring pot.

以下、アルミホイールを製造する竪型鋳造装置により本発明をより具体的に説明するが、本発明の竪型鋳造装置はアルミホイール以外の鋳造品の製造にも用いることができるものであり、本発明の技術的範囲はこの例示に限定されるものではない。本発明は、例えば、特開２００３−２６６１６８号公報に記載のようなサイドゲートを介してキャビティ製品部が設けられた竪型鋳造装置にも適用可能である。 Hereinafter, the vertical casting apparatus for manufacturing an aluminum wheel will more specifically describe the present invention. However, the vertical casting apparatus of the present invention can be used for manufacturing a cast product other than an aluminum wheel. The technical scope of the invention is not limited to this example. The present invention can also be applied to a vertical casting apparatus in which a cavity product portion is provided via a side gate as described in JP-A-2003-266168.

図１は本発明の竪型鋳造装置の概略縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ矢視図であり、図３は図１のＢ−Ｂ矢視図であり、図４〜図９は図１に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図である。 1 is a schematic longitudinal sectional view of a vertical casting apparatus of the present invention, FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a view taken along the line BB in FIG. FIG. 9 is an explanatory view showing a working state of the vertical casting apparatus of the present invention shown in FIG.

図１〜図３に示される本発明の鋳造装置は、鋳造装置下部の水平な固定盤３に取り付けられた固定金型１と、固定金型１に固定された横型５と、上下に移動して型閉型開を行うことができる、鋳造装置上部の水平な可動盤４に、可動金型ホルダー６を介して取り付けられた可動金型２と、固定盤３の下方に位置するガス加圧注湯鍋７とを備えている。かかる固定金型１、固定金型１に固定された横型５及び可動金型２により、金型キャビティ１０が形成されるようになっている。 The casting apparatus of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 moves up and down with a fixed mold 1 attached to a horizontal fixed platen 3 at the bottom of the casting apparatus, a horizontal mold 5 fixed to the fixed mold 1. The movable mold 2 attached to the horizontal movable platen 4 at the upper part of the casting apparatus via the movable mold holder 6 and the gas pressurization injection located below the fixed platen 3 can be opened. A hot pot 7 is provided. A mold cavity 10 is formed by the fixed mold 1, the horizontal mold 5 fixed to the fixed mold 1, and the movable mold 2.

固定金型１には、固定盤３を貫通した、下方に延びる鋳込ストーク１５が設けられており、かかる鋳込ストーク１５の上方には、鋳込ストーク１５からの溶湯８を噴出させるための溶湯流入ゲート（円形ゲート）１１が設けられている。加圧ガスが加圧ガス入口２７から送入されると共に、図示しない真空吸引機構により、金型キャビティ１０内が減圧されると、注湯鍋７内の溶湯８は鋳込ストーク１５内を押し上げられ、固定金型１の溶湯流入ゲート１１を通じて金型キャビティ１０内に充填される。なお、この時の鋳込速度は、溶湯の溶湯流入ゲート１１の通過速度が早く噴流となって上方に噴出するように、注湯鍋７内のガス圧と金型キャビティ１０内の真空度を調整することにより制御されている。 The fixed mold 1 is provided with a cast stalk 15 extending downward and penetrating the fixed platen 3, and the molten metal 8 from the cast stalk 15 is ejected above the cast stalk 15. A molten metal inflow gate (circular gate) 11 is provided. When pressurized gas is fed from the pressurized gas inlet 27 and the inside of the mold cavity 10 is depressurized by a vacuum suction mechanism (not shown), the molten metal 8 in the pouring pan 7 is pushed up in the casting stalk 15. The mold cavity 10 is filled through the molten metal inflow gate 11 of the fixed mold 1. In addition, the casting speed at this time adjusts the gas pressure in the pouring pan 7 and the degree of vacuum in the mold cavity 10 so that the passing speed of the molten metal inflow gate 11 is fast and jets upward. It is controlled by doing.

また、溶湯流入ゲート１１の上方には、油圧シリンダー２４により駆動する閉塞ピン１３及び油圧シリンダー１７により駆動する加圧プランジャー（加圧ステム）１４が設けられている。ガス加圧注湯鍋７及び真空吸引機構によって、金型キャビティ１０内に完全に溶湯８を充填（充満）した後、閉塞ピン１３を油圧シリンダー２４により前進させ、溶湯流入ゲート１１を閉塞し、その後直ちに加圧プランジャー１４を油圧シリンダー１７によって前進させ、金型キャビティ１０内の凝固収縮体積分の溶湯をハブ部湯溜部（キャビティ第１湯溜部）１２から加圧補給する。この場合、加圧プランジャー１４を用いることなく、鋳込み手段によって金型キャビティ１０内は溶湯８で満たされているので、加圧プランジャー１４及び後述する加圧ピン２０のストロークは非常に短いものとなると共に、この鋳込み方法であると、溶湯を金型キャビティ１０まで高速で供給することができ、凝固層の混入、酸化膜の混入及びガスの巻込みのない鋳造品を鋳造することができる。 Above the molten metal inflow gate 11, a closing pin 13 driven by a hydraulic cylinder 24 and a pressure plunger (pressure stem) 14 driven by a hydraulic cylinder 17 are provided. After the molten metal 8 is completely filled (filled) in the mold cavity 10 by the gas pressurized pouring pan 7 and the vacuum suction mechanism, the closing pin 13 is advanced by the hydraulic cylinder 24 to close the molten metal inflow gate 11 and immediately thereafter. The pressurizing plunger 14 is advanced by the hydraulic cylinder 17, and the molten metal for the solidification shrinkage volume in the mold cavity 10 is pressurized and supplied from the hub portion hot water reservoir (cavity first hot water reservoir) 12. In this case, since the mold cavity 10 is filled with the molten metal 8 by the casting means without using the pressure plunger 14, the stroke of the pressure plunger 14 and the pressure pin 20 described later is very short. In addition, with this casting method, the molten metal can be supplied to the mold cavity 10 at a high speed, and a cast product in which a solidified layer is not mixed, an oxide film is mixed, and a gas is not entrained can be cast. .

また、金型キャビティ１０の上方端部には、１又は２以上の小さなリム部湯溜部（キャビティ第２湯溜部）１９が形成されており、かかるリム部湯溜部１９には、油圧シリンダー２６により駆動するリム加圧ピン２０が導入され、金型キャビティ１０内の溶湯を加圧する。すなわち、加圧プランジャー１４と共に、これら加圧ピン２０を押出、キャビティ第２湯溜部１９を介して金型キャビティ１０の溶湯を加圧するようになっている。また、加圧ピン２０の外径はキャビティ第２湯溜部１９の入口の直径よりもわずかに小さく構成されている。 Further, one or two or more small rim reservoirs (cavity second reservoirs) 19 are formed at the upper end of the mold cavity 10, and the rim reservoirs 19 are provided with hydraulic pressure. A rim pressurizing pin 20 driven by the cylinder 26 is introduced to pressurize the molten metal in the mold cavity 10. That is, together with the pressure plunger 14, these pressure pins 20 are extruded, and the molten metal in the mold cavity 10 is pressurized via the cavity second hot water reservoir 19. The outer diameter of the pressure pin 20 is slightly smaller than the diameter of the inlet of the cavity second hot water reservoir 19.

また、可動金型２の下面には、金型キャビティ１０の外周を包囲するように、周囲ガス通路（溝）２２ａが設けられて、可動金型２及び横型５の合わせ面から流入する機外からのガスを導入する。この周囲ガス通路２２ａは、その一方において、オーバーフロー湯溜１０ｄ及び薄い間隙からなる溶湯凝固用空隙を介して金型キャビティ１０と連通しており、他方においては、ガス通路２２を介して、可動金型２の内部に設けられた不活性ガス室２１に連通している。不活性ガス室２１には、可動金型ホルダー６を貫通するガス通路２３が設けられており、このガス通路２３から不活性ガスの導入及び真空吸引を行うことができる。 In addition, an ambient gas passage (groove) 22 a is provided on the lower surface of the movable mold 2 so as to surround the outer periphery of the mold cavity 10, and the outside of the machine that flows in from the mating surface of the movable mold 2 and the horizontal mold 5. Introducing gas from. This ambient gas passage 22a communicates with the mold cavity 10 through one of the overflow hot water reservoir 10d and a molten metal solidification gap consisting of a thin gap, and the other through the gas passage 22 with a movable metal mold. It communicates with an inert gas chamber 21 provided inside the mold 2. The inert gas chamber 21 is provided with a gas passage 23 that penetrates the movable mold holder 6, and the inert gas can be introduced and vacuumed from the gas passage 23.

次に、上記説明した竪型鋳造装置の動作について説明する。
図４に示す型締状態において、ガス通路２３を通じ不活性ガス室２１に不活性ガスを送入、そのガスはガス通路２２及び周囲ガス通路２２ａを通って金型キャビティに送出され、金型キャビティ１０内の酸素を含む空気は鋳込ストーク１５の下端から排出される。その状態において、別の位置において給湯を完了したガス加圧注湯鍋７を装着するとき、図５に示すように、湯面９が鋳込ストーク１５の下端に達すると、そのガスの流れにより湯面９の上にある酸化膜を追い出し、鋳込ストーク１５の中の湯面には酸化膜が入らない。鋳込ストーク１５の下端が湯面９の中に完全に入ると不活性ガスの送入を停止する。 Next, the operation of the above-described vertical casting apparatus will be described.
In the mold clamping state shown in FIG. 4, an inert gas is fed into the inert gas chamber 21 through the gas passage 23, and the gas is sent to the mold cavity through the gas passage 22 and the surrounding gas passage 22a. The air containing oxygen in 10 is discharged from the lower end of the casting stalk 15. In this state, when the gas pressurizing pouring pan 7 that has completed hot water supply at another position is attached, as shown in FIG. 5, when the molten metal surface 9 reaches the lower end of the casting stalk 15, the molten metal surface flows due to the gas flow. The oxide film above 9 is driven out, and the oxide film does not enter the molten metal surface in the casting stalk 15. When the lower end of the casting stalk 15 completely enters the molten metal surface 9, the feeding of the inert gas is stopped.

図６に示すように、ガス加圧注湯鍋７が、本体に装着、密閉されると加圧ガス入口２７を通じガス加圧注湯鍋７内に送入された加圧ガスの溶湯湯面にかかるガス圧と、ガス通路２３からの真空吸引機構による吸引によって、ガス加圧注湯鍋７内の溶湯が鋳込ストーク１５を通って金型キャビティ１０へ充填される。金型キャビティ１０内の溶湯の流れが停止すると充填完了の信号として検知して、直ちに閉塞ピン１３を前進させて溶湯流入ゲート１１に挿入し、これを閉塞する（図７参照。）。この時、溶湯は高温で完全溶融されており、ガス加圧注湯鍋７が小さいので、加圧ガスは高圧が使用でき、鋳込み速度は早く、途中停滞もないので短時間に完全に充填完了するので、流れの途中での凝固層の発生はなく、金型キャビティ１０内には残存酸素はなく、酸化膜の発生はなく、ガスを真空排出するので溶湯のガスの巻き込みもない。 As shown in FIG. 6, when the gas pressurized pouring pan 7 is attached to the main body and sealed, the gas pressure applied to the molten metal surface of the pressurized gas fed into the gas pressurized pouring pan 7 through the pressurized gas inlet 27. Then, by the suction by the vacuum suction mechanism from the gas passage 23, the molten metal in the gas pressurized pouring pan 7 is filled into the mold cavity 10 through the casting stalk 15. When the flow of the molten metal in the mold cavity 10 stops, it is detected as a filling completion signal, and the closing pin 13 is immediately advanced and inserted into the molten metal inflow gate 11 to close it (see FIG. 7). At this time, the molten metal is completely melted at a high temperature, and since the pressurized gas pouring pan 7 is small, the pressurized gas can be used at high pressure, the casting speed is fast, and there is no stagnation in the middle, so the filling is completed in a short time. There is no generation of a solidified layer in the middle of the flow, no residual oxygen is present in the mold cavity 10, no oxide film is generated, and the gas is discharged in vacuum, so that no molten gas is involved.

また、周囲ガス通路２２ａが金型キャビティ１０の全外周に設けてあり、これが真空吸引機構に連通した不活性ガス室２１に通じており、金型の合わせ面から漏入する外気は真空吸引機構による吸引により吸収され金型キャビティ１０に入ることはなく、また、金型キャビティ１０に連通している加圧ピン２０、押出ピンの周囲の隙間も、不活性ガス室２１に連通しており、ここから金型キャビティ１０に外気が漏入して欠陥を発生させることもない。この真空吸引は、金型キャビティ１０内の溶湯が冷却凝固するまで行われ、これにより、より確実に溶湯への外気の混入を防止することができる。 An ambient gas passage 22a is provided on the entire outer periphery of the mold cavity 10, which communicates with an inert gas chamber 21 communicating with the vacuum suction mechanism, and the outside air leaking from the mating surface of the mold is vacuum suction mechanism. Is not absorbed into the mold cavity 10 by suction, and the pressure pin 20 communicating with the mold cavity 10 and the gap around the extrusion pin are also communicated with the inert gas chamber 21. From here, outside air does not leak into the mold cavity 10 to cause defects. This vacuum suction is performed until the molten metal in the mold cavity 10 is cooled and solidified, so that it is possible to more reliably prevent outside air from being mixed into the molten metal.

閉塞ピン１３で溶湯流入ゲート１１を閉塞した後、溶湯８の凝固収縮が生起するため、加圧プランジャー１４及び加圧ピン２０を進出させ、凝固収縮体積に応じた補充を行う。この時、溶湯と金型表面との接触は維持されると共に、真空吸引により、外気の混入は確実に防止される。加圧プランジャー１４の進出による凝固収縮体積に応じた補充は、金型キャビティ１０の反対側の端部までは圧力伝達が難しいので、端部周辺の加圧ピン２０を作動させて加圧することにより、全面的に凝固収縮によるひけ巣の無い緻密な組織の製品を得ることができる。また、図９に示すように、金型キャビティ１０内の溶融金属の冷却凝固が完了した後、型開きを行い可動金型２で持上げられた製品素材２８は各加圧ピン及び押出ピンによって押出され取り出すことができる。 After the molten metal inflow gate 11 is closed with the closing pin 13, the solidification shrinkage of the molten metal 8 occurs, so that the pressure plunger 14 and the pressure pin 20 are advanced to perform replenishment according to the solidification shrinkage volume. At this time, contact between the molten metal and the mold surface is maintained, and mixing of outside air is reliably prevented by vacuum suction. The replenishment according to the solidification shrinkage volume due to the advancement of the pressure plunger 14 is difficult to transmit pressure to the opposite end of the mold cavity 10, so pressurize by operating the pressure pin 20 around the end. Thus, a product having a dense structure free from shrinkage due to coagulation shrinkage can be obtained. Further, as shown in FIG. 9, after the cooling and solidification of the molten metal in the mold cavity 10 is completed, the mold material is opened and the product material 28 lifted by the movable mold 2 is extruded by each pressure pin and extrusion pin. And can be taken out.

一方、閉塞ピン１３で溶湯流入ゲート１１を閉塞後、直ちに注湯鍋７内のガス圧を大気解放し、危険のない圧力に下がった状態で注湯鍋７をストーク１５下端より低い位置まで垂直移動装置（図示せず）を用いて下降させ、鋳込ストーク１５内に残っていた溶湯を注湯鍋７内に落下させる。下降させた注湯鍋７は水平移動装置（図示せず）で鋳造機外の位置まで移動させ次回に必要な溶湯を溶湯供給管２９で給湯し、再び装置本体に装着し次回の鋳造に備える。 On the other hand, after closing the molten metal inflow gate 11 with the closing pin 13, the gas pressure in the pouring pan 7 is immediately released to the atmosphere, and the pouring pan 7 is vertically moved to a position lower than the lower end of the stalk 15 in a state where the pressure is lowered to no danger. (Not shown), and the molten metal remaining in the cast stalk 15 is dropped into the pouring pan 7. The lowered pouring pan 7 is moved to a position outside the casting machine by a horizontal movement device (not shown), and a molten metal necessary for the next time is supplied by the molten metal supply pipe 29, and is again attached to the apparatus main body to prepare for the next casting.

なお、微小型開き量検出の方法の一例として、型締力を確保するために、図１０に示すようなゲートロック方式等の短いストロークの油圧シリンダー３０を用いた例を挙げることができる。この場合、型締ピストン３１の先端と油圧シリンダー３０の底面との距離をｈと短くし、溶湯を充填し加圧した時、型開き量がδに達したとすると、その型開き量は型締装置のタイバーの伸びやプラテンの変形量と、油圧シリンダー３０のピストン３１の後退量で吸収される。仮に、ピストン３１の後退量の比率をαとすると、型締シリンダー３０内の油はα×δ÷ｈだけ圧縮されたことになる。 As an example of the method for detecting the minute mold opening amount, an example in which a short stroke hydraulic cylinder 30 such as a gate lock system as shown in FIG. In this case, if the distance between the tip of the mold clamping piston 31 and the bottom surface of the hydraulic cylinder 30 is shortened to h, the mold opening amount reaches δ when the molten metal is filled and pressurized, the mold opening amount is It is absorbed by the elongation of the tie bar of the fastening device and the deformation amount of the platen and the retraction amount of the piston 31 of the hydraulic cylinder 30. If the ratio of the retraction amount of the piston 31 is α, the oil in the mold clamping cylinder 30 is compressed by α × δ ÷ h.

油の圧縮率が５．６×１０^−５／（ｋｇ／ｃｍ^３）であるので、
Δｐ＝α×δ÷（ｈ×５．６×１０^−５）だけ圧力が上昇する。
仮に、変形分担率α＝１／３、型開き量δ＝０．１ｍｍ、ピストン３１の先端から型締シリンダー３０の底面までの距離ｈ＝３０ｍｍとすると、
Δｐ＝（１／３）×０．１÷（３０×５．６×１０^−５）≒２０ｋｇ／ｃｍ^２
となり、油の圧力変動で０．１ｍｍの型開き量を充分に検出できる。他にも型開き量の検出方法は多数あり、この方法に限定されるものではない。 Since the compression ratio of the oil is 5.6 × 10 ⁻⁵ / (kg / cm ³ ),
The pressure increases by Δp = α × δ ÷ (h × 5.6 × 10 ⁻⁵ ).
Assuming that the deformation sharing rate α = 1/3, the mold opening amount δ = 0.1 mm, and the distance h from the tip of the piston 31 to the bottom surface of the clamping cylinder 30 is 30 mm,
Δp = (1/3) × 0.1 ÷ (30 × 5.6 × 10 ⁻⁵ ) ≈20 kg / cm ²
Thus, a mold opening amount of 0.1 mm can be sufficiently detected by oil pressure fluctuation. There are many other methods for detecting the mold opening amount, and the present invention is not limited to this method.

また、上記のように、閉塞ピン１３で溶湯流入ゲート１１を閉塞後、注湯鍋７内のガス圧を大気解放し、危険のない圧力に下がった状態で注湯鍋７をストーク１５下端より低い位置まで下降させてもよいが、鋳込ストーク１５内は、注湯鍋７をストーク１５下端より低い位置まで下降させるまで真空圧で保持されており、それまで溶湯が注湯鍋７内に落下しないので、その時間内に溶湯流入ゲート１１、鋳込ストーク１５の溶湯が冷却されて凝固層が発生することがまれにあり、これを防止するために、以下の３案のいずれか又は組合わせて、この凝固層の発生を防止して、その製品への混入を防止することができる。 As described above, after closing the molten metal inflow gate 11 with the closing pin 13, the gas pressure in the pouring pan 7 is released to the atmosphere, and the pouring pan 7 is positioned lower than the lower end of the stalk 15 in a state where the pressure is reduced to no danger. However, since the inside of the casting stalk 15 is held at the vacuum pressure until the pouring pan 7 is lowered to a position lower than the lower end of the stalk 15, the molten metal does not fall into the pouring pan 7 until then. In rare cases, the molten metal inflow gate 11 and the cast stalk 15 are cooled and a solidified layer is generated within that time, and in order to prevent this, one or a combination of the following three plans is used. Generation of a solidified layer can be prevented, and mixing into the product can be prevented.

例えば、図９に示すように、鋳込ストーク１５の下方からバーナー３４を送入、溶湯流入ゲート１１の入口部分及び鋳込ストーク１５の内壁を加熱昇温して、次回の鋳造における凝固層の発生を防止する。 For example, as shown in FIG. 9, the burner 34 is fed from below the casting stalk 15, the inlet portion of the molten metal inflow gate 11 and the inner wall of the casting stalk 15 are heated to raise the temperature of the solidified layer in the next casting. Prevent occurrence.

また、図１１及び図１２に示すように、閉塞ピン１３内を上下に摺動する、中央にガス通路を有する管状の弁棒３５ａによって駆動されるガス送入弁３５を設け、溶湯流入ゲート１１を閉塞ピン１３で閉塞後、直ちにガス送入弁３５を開き、注湯鍋７内と同じ圧力のガスを送入、鋳込ストーク１５内の溶湯を注湯鍋７内の湯面まで即座に落下させて、溶湯流入ゲート１１及び鋳込ストーク１５での凝固層の発生を防止する。 Also, as shown in FIGS. 11 and 12, a gas inlet valve 35 that slides up and down in the closing pin 13 and is driven by a tubular valve rod 35a having a gas passage in the center is provided, and the molten metal inflow gate 11 is provided. Immediately after closing with the closing pin 13, the gas inlet valve 35 is opened, the gas having the same pressure as the inside of the pouring pan 7 is introduced, and the molten metal in the casting stalk 15 is immediately dropped to the hot water surface in the pouring pan 7. Thus, the generation of a solidified layer at the molten metal inflow gate 11 and the cast stalk 15 is prevented.

それでもなお溶湯流入ゲート１１に凝固層が発生する場合には、図１３に示すように、溶湯流入ゲート１１との接触部分が１５ｍｍ以上と長い閉塞ピン１３の先端に、閉塞後、溝内の溶湯が直ちに冷却凝固する小さい縦溝を設け、溶湯流入ゲート１１の入口部に発生した凝固層（凝固リング）３７と製品２８と連結させ、型開き後、製品２８と共に取り出し、次回の鋳造の凝固層混入を防止することもできる。 If a solidified layer is still generated in the molten metal inflow gate 11, as shown in FIG. 13, the molten metal in the groove after closing at the tip of the closing pin 13 having a contact portion with the molten metal inflow gate 11 of 15 mm or longer is blocked. Is provided with a small vertical groove that immediately cools and solidifies, and is connected to the solidified layer (solidified ring) 37 and the product 28 generated at the inlet of the molten metal inflow gate 11, and is taken out together with the product 28 after the mold is opened. Mixing can also be prevented.

図１４〜１６に、本発明の他の竪型鋳造装置を示す。図１４は、溶湯鋳込み前の状態を示し、図１５は、溶湯を金型キャビティ内へ充填した状態を示し、図１６は、溶湯の冷却凝固が完了し、型を開き、製品を取り出す状態、及び溶湯流入ゲートを加熱する状態を示す。この装置は、図１６に示すように、ガス加圧注湯鍋７が鍋蓋３８を備え、かかる鍋蓋３８に鋳込みストーク１５が設けられている。また、鍋蓋３８には、給湯口３９が設けられ、溶湯供給管２９によって、かかる給湯口３９からガス加圧注湯鍋７内に溶湯を導入することができる。かかる鍋蓋３８を備えたガス加圧注湯鍋７を装置本本体に装着して密閉構造を形成するには、図１４に示すように、鋳込ストーク１５の上端部を溶湯流入ゲート１１が設けられた鋳込ストーク挿入部に挿入し、鍋蓋３８を抑え板４０を介して固定盤３に押し付けて、給湯口３９を給湯口シールパッキング４１でシールする。また、図１７に示すように、鍋蓋３８の給湯部に給湯管４３を設置し、給湯管４３を給湯管挿入部４４に挿入し、給湯管４３の周囲をパッキング４５で密閉することもでき、これにより、より確実にシールすることができる。 14 to 16 show another vertical casting apparatus of the present invention. FIG. 14 shows a state before casting the molten metal, FIG. 15 shows a state in which the molten metal is filled in the mold cavity, and FIG. 16 shows a state in which the cooling and solidification of the molten metal is completed, the mold is opened, and the product is taken out. And the state which heats a molten metal inflow gate is shown. In this apparatus, as shown in FIG. 16, the gas pressurized pouring pan 7 includes a pan lid 38, and a cast stalk 15 is provided on the pan lid 38. The pan lid 38 is provided with a hot water supply port 39, and the molten metal can be introduced from the hot water supply port 39 into the gas pressurized hot water pouring pan 7 by the molten metal supply pipe 29. In order to form a hermetic structure by attaching the gas pressurized hot water pouring pan 7 having such a pan lid 38 to the main body of the apparatus, as shown in FIG. 14, a molten metal inflow gate 11 is provided at the upper end portion of the casting stalk 15. The hot pot 39 is inserted into the cast stalk insertion section and pressed against the stationary platen 3 via the holding plate 40 with the pan lid 38, and the hot water inlet 39 is sealed with the hot water inlet seal packing 41. In addition, as shown in FIG. 17, a hot water supply pipe 43 can be installed in the hot water supply part of the pan lid 38, the hot water supply pipe 43 can be inserted into the hot water supply pipe insertion part 44, and the periphery of the hot water supply pipe 43 can be sealed with a packing 45. Thereby, it can seal more reliably.

本発明の竪型鋳造装置の概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the vertical casting apparatus of this invention. 図１のＡ−Ａ矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. 図１のＢ−Ｂ矢視図である。It is a BB arrow line view of FIG. 図１に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、不活性ガスを送入する状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 1, and shows the state which sends in inert gas. 図１に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、ガス加圧注湯鍋を装着する状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 1, and shows the state which mounts | wears with a gas pressurization pouring pan. 図１に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、鋳込み前の状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 1, and shows the state before casting. 図１に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、溶湯を金型キャビティ内へ充填した状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 1, and shows the state which filled the molten metal in the metal mold | die cavity. 図１に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、金型キャビティ内の溶湯が加圧された状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 1, and shows the state by which the molten metal in a metal mold cavity was pressurized. 図１に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、溶湯の冷却凝固が完了し、型を開き、製品を取り出す状態、及び鋳込ストークを加熱する状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 1, and shows the state which the cooling solidification of a molten metal is completed, a type | mold is opened, a product is taken out, and a casting stalk is heated. 図１に示す本発明の竪型鋳造装置の型締シリンダーの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the clamping cylinder of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 図８に示す状態で、ガス送入弁からガスを送入、鋳込ストーク内の溶湯が即座に落下した状態を示す。In the state shown in FIG. 8, gas is fed from the gas feed valve, and the molten metal in the casting stalk is immediately dropped. 図１１におけるガス送入弁の詳細図で、（ａ）は弁を閉じた状態、（ｂ）は、弁を開いた状態を示す。FIG. 12 is a detailed view of the gas inlet valve in FIG. 11, (a) shows a state in which the valve is closed, and (b) shows a state in which the valve is opened. 溶湯流入ゲート入口の凝固層を取り出す状況を示す説明図で、（ａ）は凝固層形成の状態、（ｂ）は凝固層取り出しの状態を示す。It is explanatory drawing which shows the condition which takes out the solidified layer of a molten metal inflow gate entrance, (a) shows the state of solidified layer formation, (b) shows the state of solidified layer taking out. 本発明の他の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、鋳込み前の状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the other vertical casting apparatus of this invention, and shows the state before casting. 図１４に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、溶湯を金型キャビティ内へ充填した状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 14, and shows the state which filled the molten metal in the metal mold | die cavity. 図１４に示す本発明の竪型鋳造装置の作業状態を示す説明図であり、溶湯の冷却凝固が完了し、型を開き、製品を取り出す状態、及び溶湯流入ゲートを加熱する状態を示す。It is explanatory drawing which shows the working state of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 14, and shows the state which the cooling solidification of a molten metal is completed, a type | mold is opened, a product is taken out, and a molten metal inflow gate is heated. 図１４に示す本発明の竪型鋳造装置の変形例を示す図であり、給湯口に給湯管を設けた態様を示す。It is a figure which shows the modification of the vertical casting apparatus of this invention shown in FIG. 14, and shows the aspect which provided the hot water supply pipe | tube in the hot water supply port.

Explanation of symbols

１固定金型
２可動金型
３固定盤
４可動盤
５横型
６可動金型ホルダー
７注湯鍋（ガス加圧注湯鍋）
８溶湯
９湯面
９ａ鋳込ストーク内の湯面
１０金型キャビティ
１０ａ金型キャビティハブ部
１０ｂ金型キャビティスポーク部
１０ｃ金型キャビティリム部
１０ｄオーバーフロー湯溜
１１溶湯流入ゲート（円形ゲート）
１２ハブ部湯溜（キャビティ第１湯溜部）
１３閉塞ピン
１４加圧プランジャー（加圧ステム）
１５鋳込ストーク
１６注湯鍋シールパッキング
１７加圧プランジャー用油圧シリンダー
１８加圧プランジャー取付ヨーク
１９リム部湯溜
２０リム加圧ピン
２１不活性ガス室
２２ガス通路
２２ａ周囲ガス通路
２３ガス通路
２４閉塞ピン用油圧シリンダー
２５加圧ピン用取付板
２６加圧ピン油圧シリンダー
２７加圧ガス入口
２８製品
２９溶湯供給管
３０型締シリンダー
３１型締ピストン
３２ロックゲート
３３リヤプラテン
３４バーナー
３５ガス送入弁
３５ａ弁棒
３５ｂガス入口
３６縦溝
３７凝固層（凝固リング）
３８鍋蓋
３９給湯口
４０抑え板
４１給湯口シールパッキング
４２鋳込ストーク挿入部
４３給湯管
４４給湯管挿入部
４５給湯口シールパッキング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed metal mold 2 Movable metal mold 3 Fixed board 4 Movable board 5 Horizontal type 6 Movable metal mold holder 7 Pouring pot (gas pressurizing pouring pot)
8 Molten metal 9 Molten metal surface 9a Molten metal surface 10 in casting stalk Mold cavity 10a Mold cavity Hub part 10b Mold cavity Spoke part 10c Mold cavity Rim part 10d Overflow pool 11 Molten inflow gate (circular gate)
12 Hub reservoir (cavity first reservoir)
13 Blocking pin 14 Pressure plunger (Pressure stem)
15 Casting stalk 16 Pouring pan seal packing 17 Hydraulic cylinder for pressure plunger 18 Pressure plunger mounting yoke 19 Rim hot water reservoir 20 Rim pressure pin 21 Inert gas chamber 22 Gas passage 22a Surrounding gas passage 23 Gas passage 24 Blocking pin hydraulic cylinder 25 Pressure pin mounting plate 26 Pressure pin hydraulic cylinder 27 Pressurized gas inlet 28 Product 29 Molten metal supply pipe 30 Mold clamping cylinder 31 Mold clamping piston 32 Lock gate 33 Rear platen 34 Burner 35 Gas inlet valve 35a Valve shaft 35b Gas inlet 36 Vertical groove 37 Solidified layer (solidified ring)
38 Pan lid 39 Hot water inlet 40 Suppression plate 41 Hot water inlet seal packing 42 Cast stalk insertion part 43 Hot water pipe 44 Hot water pipe insertion part 45 Hot water inlet seal packing

Claims

Lower fixed mold and upper movable mold capable of forming the mold cavity, closing means for closing the molten metal inflow gate formed in the fixed mold, and pressurizing the molten metal in the closed mold cavity A vertical casting apparatus comprising an apparatus main body having pressurizing means and casting means for supplying and filling molten metal from below into the mold cavity,
A peripheral gas passage that surrounds the mold cavity and communicates with the mold cavity is provided at the boundary between the fixed mold and the movable mold, and a vacuum suction mechanism that vacuums the gas in the peripheral gas path is provided. A vertical casting apparatus characterized by being made.

The vertical casting apparatus according to claim 1, further comprising an inert gas introduction mechanism for introducing an inert gas from the mold cavity side.

The vertical casting apparatus according to claim 2, wherein the inert gas introduction mechanism includes an inert gas chamber that accommodates an inert gas provided in the movable mold.

The vertical casting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the casting means has a gas pressurized hot water pot that can be attached to and detached from the apparatus main body.

5. The vertical casting apparatus according to claim 4, wherein the gas pressurized pouring pan is provided with cast stalk, and an upper end portion of the cast stalk is brought into close contact with the apparatus main body to form a sealed structure.

6. The vertical casting apparatus according to claim 5, further comprising gate heating means for heating the molten metal inflow gate from below.

The vertical casting apparatus according to claim 4, wherein the apparatus main body is provided with cast stalk, and an upper end portion of the gas pressurized pouring pan is brought into close contact with the apparatus main body to form a sealed structure.

The vertical casting apparatus according to claim 7, further comprising stalk heating means for heating the molten metal inflow gate and the cast stalk inner wall from below.

The die-casting apparatus according to any one of claims 4 to 8, wherein the gas pressurized pouring pan is provided with a pan lid having a hot water inlet.

The closing means comprises gas feeding means capable of feeding pressurized gas into the casting stalk after closing the molten metal inflow gate. Vertical casting equipment.

The vertical casting apparatus according to any one of claims 4 to 10, wherein longitudinal grooves are provided around the tip portion of the closing means with a predetermined interval.

12. The vertical casting apparatus according to claim 11, wherein when the closing means closes the molten metal inflow gate, the contact portion between the closing means and the molten metal inflow gate is 15 mm or more.

The vertical casting apparatus according to any one of claims 5 to 12, wherein a lower end portion of the cast stalk is inclined.

The vertical casting apparatus according to any one of claims 4 to 13, wherein the capacity of the gas pressurized pouring pan is a capacity capable of accommodating a molten metal required for one casting.

Pressurization for controlling the pressurization speed of the molten metal by the pressurizing means so as to include a mold opening amount measuring means for measuring the mold opening amount of the stationary mold and the movable mold. The vertical casting apparatus according to any one of claims 1 to 14, further comprising speed control means.

Lower fixed mold and upper movable mold capable of forming the mold cavity, closing means for closing the molten metal inflow gate formed in the fixed mold, and pressurizing the molten metal in the closed mold cavity An apparatus main body having a pressurizing means; and a casting means having a gas pressurized pouring pot that can be attached to and detached from the apparatus main body for supplying and filling molten metal into the mold cavity from below, the fixed mold and the movable mold A vertical casting apparatus provided with a vacuum suction mechanism for vacuuming the gas in the surrounding gas passage in the boundary portion of the die, provided with an ambient gas passage surrounding the die cavity and communicating with the mold cavity. In the casting method used, after the gas pressurized molten metal pan containing the molten metal was attached to the apparatus main body, the inside of the gas pressurized molten metal pan was pressurized, and the inside of the mold cavity was vacuumed through the surrounding gas passage, Molten metal Vertical casting wherein the casting.

The vertical casting method according to claim 16, wherein the vacuum suction is continued until the molten metal in the mold cavity is cooled and solidified.

Introducing an inert gas from the mold cavity side, exhausting the air in the mold cavity, and circulating it to the lower end side of the casting stalk, the gas pressurized molten metal ladle containing the molten metal is placed in the main body The vertical casting method according to claim 16 or 17, characterized in that the vertical casting method is mounted on.

The vertical casting method according to any one of claims 16 to 18, wherein the gas pressure in the gas pressurized pouring pan is adjusted to 1 kg / cm ² or more and the molten metal is cast at a high speed in a short time.