鑄造裝置以及使用該鑄造裝置的鑄件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用通氣性鑄型而獲得期望的物品的鑄造裝置以及使用該鑄造裝置的鑄件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]重力澆注(以下，有時稱為澆注。)中的鑄件的制造最普遍使用作為通氣性鑄型的利用砂粒來造型的鑄型、所謂的砂型。若使用這樣的通氣性鑄型，則在向特定形狀的型腔填充熔液時，殘留的氣體(通常為空氣)被從型腔表面擠出，金屬熔液(以下，有時稱為熔液。)遍布型腔整體，由此能夠獲得與型腔實(shí)質(zhì)相同的鑄件。鑄型的型腔通常具有澆口部、澆道部、冒口部以及產(chǎn)品部，上述部分被依次供給熔液。而且，在現(xiàn)有的技術(shù)中，將充滿產(chǎn)品部的熔液頂面高度形成至澆口部而澆注結(jié)束。
[0003]觀察這樣凝固了的鑄件時，成為澆口部、澆道部、冒口部以及產(chǎn)品部作為鑄件連結(jié)起來的形態(tài)。在此，冒口部是為了產(chǎn)品的穩(wěn)固化而設(shè)定的型腔，不能說是不需要的部分，但是澆口部、澆道部僅是熔液到達(dá)產(chǎn)品部的路徑，原本就是完全不需要的部分。因此，只要是在澆口部、澆道部中填充有熔液的狀態(tài)下使熔液凝固，就無法實(shí)現(xiàn)注入成品率的大幅的改善。另外，若為連結(jié)有不需要的部分的鑄件，則在作為后續(xù)工序的產(chǎn)品部的分離工序中需要花費(fèi)將產(chǎn)品部和不需要的部分分離的分離作業(yè)的工時，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低。因此，在重力饒注中，作為鑄件而存在饒口部、饒道部成為較大的問題。
[0004]然而，最近，日本特開2007-75862號以及日本特開2010-269345號提出解決上述那樣的問題的劃時代的方法。該方法是:為了向作為通氣性鑄型的型腔中的一部分的期望的型腔部分填充金屬熔液，重力澆注比鑄型型腔的整體的體積小、且與期望的型腔部分大致相等的體積的熔液，在所澆注的熔液填充于期望的型腔部分之前，從澆口部輸送壓縮氣體而向期望的型腔部分填充熔液并使該熔液凝固。根據(jù)該方法，根據(jù)熔液頂面高度的不同所需要的壓力由壓縮氣體填補(bǔ)，因此，不言而喻，澆口部的熔液幾乎完全不需要，而且能夠期待澆道部的熔液也幾乎完全不需要。
[0005]發(fā)明要解決的課題
[0006]本發(fā)明人進(jìn)行了用于實(shí)現(xiàn)日本特開2007-75862號以及日本特開2010-269345號所記載的方法的研究。其結(jié)果認(rèn)識到，在本方法中，由于必須進(jìn)行從重力澆注階段向氣體輸送階段的切換，因此，在該切換的時刻，導(dǎo)入至產(chǎn)品部的熔液停滯，有可能產(chǎn)生冷疤、縮孔等不良情況。為了解決這樣的熔液的停滯所帶來的問題，需要能夠盡可能快地進(jìn)行所述切換以盡可能地避免在產(chǎn)品部出現(xiàn)熔液的停滯的鑄造裝置。但是，具體的裝置結(jié)構(gòu)及其動作方式尚未被提出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠從重力澆注階段向氣體輸送階段迅速地切換的鑄造裝置以及使用該鑄造裝置的鑄件的制造方法。
[0008]用于解決課題的手段
[0009]鑒于上述目的而深入研究的結(jié)果是，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過做成為將用于輸送氣體的氣體噴出部至少在到達(dá)澆注結(jié)束的期間配置于構(gòu)成澆口部的導(dǎo)入管部的正上方、且在澆注結(jié)束后僅通過簡單地使氣體噴出部下降的動作將氣體噴出部與澆口部連接的結(jié)構(gòu)，能夠解決上述課題，從而得到本發(fā)明。
[0010]S卩，本發(fā)明的鑄造裝置用于向通氣性鑄型重力澆注金屬熔液而獲得鑄件，
[0011]所述鑄造裝置具有:
[0012]通氣性鑄型，其作為型腔而至少具有澆口部、形成從所述澆口部供給來的金屬熔液的流路的澆道部以及通過所述澆道部而被填充金屬熔液的產(chǎn)品部，該澆口部由導(dǎo)入管部與比所述導(dǎo)入管部擴(kuò)徑了的接收所述金屬熔液的澆口杯部構(gòu)成；
[0013]澆注裝置，其能夠向所述澆口部重力澆注金屬熔液；
[0014]氣體輸送裝置，其具備能夠與所述澆口部連接的氣體噴出部；以及
[0015]氣體噴出部移動裝置，其能夠移動所述氣體噴出部，
[0016]所述氣體噴出部移動裝置使配置于所述導(dǎo)入管部的正上方且不妨礙所述金屬熔液的重力澆注的位置的所述氣體噴出部下降而與所述導(dǎo)入管部連接，
[0017]所述氣體輸送裝置輸送氣體而向所述產(chǎn)品部填充所述金屬熔液。
[0018]優(yōu)選的是，所述氣體噴出部移動裝置將所述氣體噴出部配置于使所述氣體噴出部的氣體噴出口處于比所述澆口杯部的上表面靠下方的位置。
[0019]優(yōu)選的是，所述氣體噴出部移動裝置將所述氣體噴出部配置于使所述氣體噴出部的氣體噴出口與滯留于所述澆口杯部的熔液接觸的位置。
[0020]優(yōu)選的是，所述氣體噴出部呈能夠插入所述導(dǎo)入管部而與所述導(dǎo)入管部連接的前端細(xì)的噴嘴狀。
[0021]在本發(fā)明的鑄造裝置中，優(yōu)選的是，所述澆注裝置能夠使從所述澆注裝置澆注出的熔液的流線從所述導(dǎo)入管部的正上方或者其附近在所述澆口杯部的范圍內(nèi)移動至從所述導(dǎo)入管部的正上方或者其附近離開的位置。
[0022]在本發(fā)明的鑄造裝置中，優(yōu)選的是，所述澆口杯部呈向從所述導(dǎo)入管部離開的一個方向延伸而得到的形狀。
[0023]在本發(fā)明的鑄造裝置中，優(yōu)選的是，呈向從所述導(dǎo)入管部離開的一個方向延伸而得到的形狀的澆口杯部具有連結(jié)碗狀的兩個凹部而成的形狀。
[0024]在本發(fā)明的鑄造裝置中，優(yōu)選的是，呈向從所述導(dǎo)入管部離開的一個方向延伸而得到的形狀的澆口杯部具有向從所述導(dǎo)入管部離開的方向逐漸變淺那樣的形狀。
[0025]優(yōu)選的是，本發(fā)明的鑄造裝置具備:液面檢測機(jī)構(gòu)，其能夠檢測在所述澆口部滯留的熔液的液面，且能夠輸出檢測到的信號；以及氣體噴出部位置控制機(jī)構(gòu)，其能夠接收從所述液面檢測機(jī)構(gòu)輸出的信號，且能夠基于所述信號驅(qū)動所述氣體噴出部移動裝置來改變配置所述氣體噴出部的位置。
[0026]本發(fā)明的鑄件的制造方法是制造鑄件的方法，其向作為型腔而至少具有澆口部、形成從所述澆口部供給來的金屬熔液的流路的澆道部以及通過所述澆道部而被填充金屬熔液的產(chǎn)品部的通氣性鑄型重力澆注金屬熔液，接著從具有氣體噴出部的氣體輸送裝置向所述通氣性鑄型的型腔輸送氣體，將所述金屬熔液填充于所述產(chǎn)品部的型腔部分，所述澆口部由導(dǎo)入管部與比所述導(dǎo)入管部擴(kuò)徑了的接收所述金屬熔液的澆口杯部構(gòu)成，
[0027]在本發(fā)明的鑄件的制造方法中，使配置于所述導(dǎo)入管部的正上方且不妨礙所述金屬熔液的重力澆注的位置的所述氣體噴出部在所述重力澆注結(jié)束后朝向所述澆口部下降而與所述導(dǎo)入管部連接。
[0028]在本發(fā)明的鑄件的制造方法中，優(yōu)選的是，將所述氣體噴出部配置于使所述氣體噴出部的氣體噴出口處于比所述澆口杯部的上表面靠下方的位置。
[0029]在本發(fā)明的鑄件的制造方法中，優(yōu)選的是，將所述氣體噴出部配置于使所述氣體噴出部的氣體噴出口與滯留于所述澆口杯部的熔液接觸的位置。
[0030]在本發(fā)明的鑄件的制造方法中，優(yōu)選的是，使從所述澆注裝置澆注出的熔液的流線在澆注初期位于所述導(dǎo)入管部的正上方或者其附近，在澆注后期在所述澆口杯部的范圍內(nèi)移動至從所述導(dǎo)入管部的正上方或者其附近離開的位置。
[0031]在本發(fā)明的鑄件的制造方法中，優(yōu)選的是，與滯留于所述澆口部的熔液的液面的位置相對應(yīng)地控制配置所述氣體輸送裝置的氣體噴出部的位置。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，能夠在澆注結(jié)束后向澆口部迅速地連接氣體輸送裝置而向通氣性鑄型的型腔內(nèi)輸送氣體。由此，能夠抑制因熔液停滯而造成的冷疤、縮孔等不良情況的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的鑄造裝置的一個例子的示意剖視圖。
[0035]圖2(a)是表示鑄造裝置的澆口杯部的另一個例子的俯視圖。
[0036]圖2(b)是表示鑄造裝置的澆口杯部的另一個例子的剖視圖。
[0037]圖3(a)是表示鑄造裝置的澆口杯部的又一個例子的俯視圖。
[0038]圖3(b)是表示鑄造裝置的澆口杯部的又一個例子的剖視圖。
[0039]圖4(a)是表示鑄造裝置的澆口杯部的再一個例子的俯視圖。
[0040]圖4(b)是表示鑄造裝置的澆口杯部的再一個例子的剖視圖。
[0041]圖5(a)是表示本發(fā)明的鑄造裝置的澆注初期的狀態(tài)的示意剖視圖。
[0042]圖5(b)是表示本發(fā)明的鑄造裝置的澆注后期的狀態(tài)的示意剖視圖。
[0043]圖5(c)是表示在本發(fā)明的鑄造裝置的澆注結(jié)束后連接了送氣噴嘴的狀態(tài)的示意剖視圖。
[0044]圖5(d)是表示本發(fā)明的鑄造裝置的向型腔輸送氣體的狀態(tài)的示意剖視圖。
[0045]圖6是說明液面檢測機(jī)構(gòu)以及氣體噴出部移動裝置的控制方法的示意圖。
[0046]圖7(a)是表示實(shí)施方式I中的鑄造裝置的澆注初期的狀態(tài)的示意剖視圖。
[0047]圖7(b)是表示實(shí)施方式I中的鑄造裝置的澆注后期的狀態(tài)的示意剖視圖。
[0048]圖7(c)是表示實(shí)施方式I中的鑄造裝置的澆注結(jié)束后連接了送氣噴嘴的狀態(tài)的示意剖視圖。