專利名稱：鑄造法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精度化和高生產(chǎn)率化的鑄造法，該鑄造法是從 通氣性鑄模的鑄模上部或側(cè)部進(jìn)行重力澆注的鑄造法。
背景技術(shù)：
作為通氣性鑄模使用砂子進(jìn)行造型(造型)的鑄模是最為常見的， 除此之外，使用陶瓷粒子或金屬粒子進(jìn)行造型的鑄模也被廣泛使用。 另外，即使是石膏等基本不具有通氣性的鑄模，混入或部分地使用通 氣性材料而賦予了通氣性的鑄模也可被看作通氣性鑄模。另外，即使 在完全沒(méi)有通氣性的金屬鑄模的情況下，設(shè)置通氣孔或通風(fēng)孔而賦予 了通氣性的鑄模也可被看作通氣性鑄模。本發(fā)明的通氣性鑄模為包含 上述這些通氣性鑄模的鑄模。通常，在鑄造中，鑄模型腔由澆口部、澆道部、冒口部、以及制 品部構(gòu)成。另外，根據(jù)需要，也存在設(shè)置為了從制品部排出不需要的 熔融金屬而設(shè)置溢流部等的情況，這里為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單，認(rèn)為由基本 的澆口部、澆道部、冒口部、以及制品部構(gòu)成。一般，在通常鑄造法和作為特殊鑄造法的減壓鑄造法等中的的任 何一種鑄造法中，澆鑄都是將這4個(gè)型腔部分填充而完成的過(guò)程。并且凝固完成后，僅將這4個(gè)部分中必要的制品部分離并取出，進(jìn)行最后的整修后，取得最終的鑄造物制品。艮卩，除去制品部的澆口部、澆道部以及冒口部最后作為不需要的 部分從制品上分離，并重新作為回收材料供再溶解。該不需要的部分 中，冒口部為了補(bǔ)償制品部的健全性在凝固過(guò)程中是必要的部分，澆 口部和澆道部?jī)H在澆注中為了填充型腔部分是必要的部分。另外，因?yàn)槭褂描T鐵鑄造物等在凝固過(guò)程中發(fā)生石墨結(jié)晶并產(chǎn)生 體積膨脹，而需要補(bǔ)償熔融金屬的收縮量的一部分，所以在一定條件 下即使沒(méi)有冒口也能鑄造出健全性很高的鑄造物。該情況下也不需要 冒口部，僅向制品部填充熔融金屬即可。在以上這樣的現(xiàn)有的任何一種鑄造法中，為了得到作為最初目的 的制品，采用在最后向不需要的澆口部、澆道部及冒口部中填充熔融 金屬的澆注過(guò)程。這是極為不合理的。對(duì)此通過(guò)采用一些方法，如果 能夠僅向制品部或者僅向制品部和冒口部等必要的所期望的型腔部 分中填充熔融金屬并使之凝固，就能夠大幅提高由制品部重量/總注 入重量表示的注入合格率，并且分型(解枠)、制品分離等后續(xù)工序 也能夠大幅度地被簡(jiǎn)化。因此對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了調(diào)査，但是從通氣性鑄模的鑄模上部和側(cè) 部進(jìn)行重力澆注的鑄造法中，完全沒(méi)有發(fā)現(xiàn)公開有鑄模型腔中所期望 的僅向型腔部分填充熔融金屬的鑄造方法。作為這樣的所期望的能夠僅向型腔部分填充熔融金屬的鑄造法， 減壓鑄造法被認(rèn)為是可行性最高的。因此作為現(xiàn)有技術(shù)的參考例子，舉出以下的專利文獻(xiàn)1至15。但是，其中任何一個(gè)都是向澆口部、 澆道部、冒口部以及制品部的全部型腔部分中填充熔融金屬的現(xiàn)有技 術(shù)。專利文獻(xiàn)1 (日本特開昭61 — 180642號(hào)公報(bào))中，公開有在腔 (于卞y^—)內(nèi)設(shè)置通氣性的鑄模，用熔融得到的材料填充直澆注 入口后，使腔減壓到規(guī)定的壓力并進(jìn)行澆注的減壓鑄造方法。專利文獻(xiàn)2 (日本特開平7—265998號(hào)公報(bào))中，公開有減壓鑄 造的常溫硬化型鑄模中，使制品及方案型腔的鑄模的厚度發(fā)生變化的 減壓鑄造用鑄模。專利文獻(xiàn)3 (日本特開2003 — 170226號(hào)公報(bào))中，公開有對(duì)于 進(jìn)行整體減壓的鑄模、在鑄模內(nèi)配置傳感器、當(dāng)檢測(cè)得知熔融金屬流 入后開始減壓動(dòng)作的減壓鑄造方法。專利文獻(xiàn)4 (日本特開平3—216258號(hào)公報(bào))中，公開有用樹脂薄膜制的砂型罩氣密地覆蓋鑄模周圍的所有表面，并且在與澆口充分 分離的部位設(shè)置排氣口，并從那里減壓的減壓裝置。專利文獻(xiàn)5 (日本特開昭60—124438號(hào)公報(bào))中，公開有將無(wú) 框(無(wú)枠)造型的石膏鑄模載置在具有通氣孔的吸引箱上，并且用薄 膜片覆蓋石膏鑄模，在吸引箱減壓后進(jìn)行澆注的減壓鑄造方法。專利文獻(xiàn)6 (日本特公平7 — 115119號(hào)公報(bào))中，公開有在消失 模型鑄造法(消失模型錄造法)中，在上下開放鑄框的側(cè)壁設(shè)置吸引 機(jī)構(gòu)，在鑄框上下用氣密片密封并進(jìn)行吸引和減壓的減壓鑄造法。專利文獻(xiàn)7 (日本特開平6—122060號(hào)公報(bào))中，公開有在具有 通氣孔的鑄框中進(jìn)行有機(jī)粘結(jié)劑鑄模的造型、將其設(shè)置于上部開放的 鋼板制的腔內(nèi)、并在減壓狀態(tài)下澆注的減壓鑄造方法。專利文獻(xiàn)8 (日本特開平8 — 103861號(hào)公報(bào))中，公開有在上部 開放型的減壓腔內(nèi)的鑄物砂中埋設(shè)砂型，在吸引減壓狀態(tài)下進(jìn)行澆注 的減壓鑄造方法。專利文獻(xiàn)9 (日本特開昭57—31463號(hào)公報(bào))中，公開有通過(guò)在 離鑄模的澆口位置最遠(yuǎn)的位置設(shè)置的通氣孔向型腔內(nèi)吸引澆注的薄 壁鑄造物的制造方法。專利文獻(xiàn)IO (日本特開平6—55255號(hào)公報(bào))中，公開有在與鑄 模的堰部隔離的位置上設(shè)置冒口或溢流口，在其附近設(shè)置與外部相連 通的空孔部，從該空孔部減壓的同時(shí)進(jìn)行鑄造的鋼鐵鑄造物的制造方 法。另外，同樣在專利文獻(xiàn)10中公開有設(shè)置減壓速度控制機(jī)構(gòu)，使 熔融金屬的注入速度成為恒定的減壓方法，以及在堰部?jī)?nèi)設(shè)置熔融金 屬液面檢測(cè)傳感器，在檢測(cè)到熔融金屬后立刻開始減壓的方法等。專利文獻(xiàn)11 (日本特開平6—226423號(hào)公報(bào))中，公開有與上 述專利文獻(xiàn)IO具有同樣的結(jié)構(gòu)，減壓吸引口和冒口以及溢流口之間 設(shè)置與鑄模相比通氣度更大的吸引部件，使減壓吸引口側(cè)型腔內(nèi)的減 壓比澆口側(cè)型腔內(nèi)的減壓更大的薄壁鑄造物的制造方法。專利文獻(xiàn)12 (日本特開平9一85421號(hào)公報(bào))中，公開有在鑄模中設(shè)置的型芯芯頭中設(shè)置與外部相連通的空孔部，并減壓的減壓鑄造 方法。專利文獻(xiàn)13 (日本特開平4—147760號(hào)公報(bào))中，公開有在鑄 ?？臻g的需要加壓的部位和鑄模外部之間設(shè)置了形成吸引通路的吸 引導(dǎo)槽的吸引鑄造用鑄模。專利文獻(xiàn)14 (日本特開昭60—56439號(hào)公報(bào))中，公開有從石 膏鑄模的最終填充部附近到外表面設(shè)置有比石膏通氣性好的耐火材 料制薄膜的減壓鑄造用石膏鑄模。專利文獻(xiàn)15(日本特公平7—41400號(hào)公報(bào))中，公開有分別吸引 從生型鑄模(生型錄型)產(chǎn)生的氣體和從型芯產(chǎn)生的氣體，并且自由 地分別對(duì)吸引壓力進(jìn)行調(diào)整的吸引鑄造方法?？偨Y(jié)以上的專利文獻(xiàn)中公開的減壓鑄造法的現(xiàn)有技術(shù)，其中任何 一個(gè)鑄造法中都是填充鑄模的整個(gè)型腔。因此，由制品部重量/總注 入重量表示的注入合格率低，并且分型、制品分離等后續(xù)工序也很煩 雜。像以上那樣，現(xiàn)有的鑄造法中所期望的僅填充型腔部分的鑄造方 法完全沒(méi)有被公開或?qū)嵤?。專利文獻(xiàn)l:日本特開昭61 — 180642號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開平7—265998號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開2003_170226號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)4:日本特開平3—216258號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)5:日本特開昭60—124438號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)6:日本特公平7 —115119號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)7:日本特開平6_ 122060號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)8:日本特開平8 — 103861號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)9:日本特開昭57—31463號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)10:日本特開平6—55255號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)11:日本特開平6—226423號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)12:日本特開平9一85421號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)13:日本特開平4_ 147760號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)14:日本特開昭60—56439號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)15:日本特公平7—41400號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于以上的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)，提供一種僅向鑄模型腔中 所期望的型腔部分填充熔融金屬并使其凝固的鑄造法。根據(jù)此發(fā)明， 能夠確立具有極高注入合格率的鑄造法，并且分型后的后續(xù)工序大幅 度地被簡(jiǎn)化。 (方法l)一種鑄造法，將比重為Y的熔融金屬澆注到通氣性鑄模中，其特 征在于，開始向該通氣性鑄模的型腔中澆注與想要填充熔融金屬的所 期望的型腔部分的體積大致相等體積的熔融金屬后，從澆口部送入壓 縮氣體，以將熔融金屬填充到所期望的型腔部分，并使其凝固。本方法中，為了使說(shuō)明簡(jiǎn)單，而認(rèn)為鑄模的型腔由澆口部、澆道 部、冒口部及制品部構(gòu)成。并且，想要填充熔融金屬的所期望的型腔 部分為制品部。首先向通氣性鑄模的型腔中澆注與想要填充熔融金屬的所期望 的型腔部分即制品部的體積相等體積的熔融金屬。熔融金屬?gòu)臐部诓?進(jìn)入并部分地填充到澆道部及制品部。如果保持這樣，熔融金屬分散 到型腔的各個(gè)部分并且各個(gè)型腔部分形成同一高度的熔融金屬面，達(dá) 不到本發(fā)明的僅在所期望的型腔部分即制品部填充熔融金屬的目的。所以，在本方法中，在澆注開始后的適宜的時(shí)間從澆口部送入壓 縮氣休，通過(guò)該壓力將熔融金屬壓入到制品部，使其填充到所期望的 型腔部分即制品部并凝固。因?yàn)槿廴诮饘俚捏w積與所期望的型腔部分 即制品部的體積大致相等，由此僅向所期望的型腔部分即制品部中填 充熔融金屬。為了澆注與所期望的型腔部分的體積大致相等的體積的熔融金 屬，可以使用小的澆包對(duì)每個(gè)鑄模逐個(gè)計(jì)量并澆注，也可以從大的澆包中計(jì)量1個(gè)鑄模的量進(jìn)行澆注。所謂大致相等的體積的熔融金屬， 意味著考慮伴隨澆注的上模的上浮、以及型腔的熱膨脹等而乘以合適 的安全率的體積。作為壓縮氣體， 一般來(lái)說(shuō)使用簡(jiǎn)便且便宜的壓縮空氣。另外，壓 縮的不具活性的氮?dú)獾仍诜乐谷廴诮饘俚难趸囊饬x上具有效果。送入壓縮氣體的時(shí)候用送氣管的法蘭等堵住澆口部并使壓縮氣 體不從澆口部泄漏，這對(duì)填充熔融金屬的作用很大。另外，因?yàn)閺蔫T 模的外周面的泄漏會(huì)減弱壓縮氣體將充熔融金屬填充到所期望的型 腔中的作用，因此可以的話最好能夠在外周面上實(shí)施一些防止氣體泄 漏的對(duì)策。當(dāng)然，在鑄模的通氣度低的情況下，或者鑄模的整體或一 部分被氣密腔或鑄框等覆蓋的情況下，沒(méi)有必要實(shí)施防止漏氣的措 施。所謂從澆口部送入壓縮氣體的澆注開始后的合適的時(shí)間，最好是 在澆注開始后、最后的熔融金屬通過(guò)澆口部的途中之后盡量早的時(shí) 間。如果送氣晚了的話因?yàn)楸惶畛涞娜廴诮饘俚拈_始凝固，容易發(fā)生 冷疤、冷隔、產(chǎn)生氧化物等問(wèn)題。所謂填充熔融金屬并使其凝固并不意味著要使所有被填充的熔 融金屬凝固。熔融金屬?gòu)乃谕男颓徊糠至鞒?，是因?yàn)閺氖谷廴诮?屬填充的所希望的型腔部分和其它的型腔部分的邊界部附近流出，所 以至少該邊界部附近凝固即可。另外，該部分的凝固沒(méi)有必要是完全 凝固，達(dá)到能夠防止從所期望的型腔部分流出的程度即固相結(jié)晶就可 以。在實(shí)施方式l中詳細(xì)表示。 (方法2)方法l記載的鑄造法中，其特征在于，從澆口部送入壓縮氣體， 以將熔融金屬填充到所期望的型腔部分，并保持該壓縮氣體的送氣， 以使熔融金屬凝固。本方法在作為方法1的特征的用壓縮空氣使熔融金屬填充所期 望的型腔部并使之凝固的鑄造法中，在使熔融金屬填充所期望的型腔 部后也保持壓縮氣體的送氣并使熔融金屬凝固。通過(guò)保持壓縮氣體的送氣，用壓縮氣體的加壓壓力使填充到所期望的型腔部分的熔融金屬 不會(huì)從邊界部附近部回流，并且在壓縮氣體的冷卻作用下能夠使邊界部附近快速凝固。在實(shí)施方式2中詳細(xì)表示。 (方法3)在方法1及方法2中的任何一個(gè)中記載的鑄造方法中，其特征在 于，壓縮氣體的加壓壓力為由高度H決定的熔融金屬靜壓YH的值以 上，其中，所述高度H為從通向所期望的型腔部分的熔融金屬的流 入口到所期望的型腔部分的最上部為止的高度。本方法中，在鑄模型腔由澆口部、澆道部、冒口部以及制品部構(gòu) 成的情況下，對(duì)將制品部和冒口部作為想要填充的所期望的型腔部分 并填充熔融金屬的鑄造法進(jìn)行說(shuō)明。為了相對(duì)可靠地防止被填充到所 期望的型腔部分中的熔融金屬?gòu)倪吔绮扛浇鞒龅綕驳啦恳粋?cè)，使壓 縮氣休的加壓壓力達(dá)到由從通向所期望的型腔部分的熔融金屬的流 入口到所期望的型腔部分的最上部為止的高度決定的熔融金屬靜壓 YH值以上。并且，Y為熔融金屬的比重(kg^cm"、H為上述高度(cm)。 因此，yH為壓力(kg^cm2)。該熔融金屬靜壓YH表示填充到所期望的型腔部分的熔融金屬向 澆道部一側(cè)流出時(shí)的流體力學(xué)上的熔融金屬靜壓。因此，使壓縮氣體 的加壓壓力保持在其之上就能夠阻止熔融金屬的流出。壓縮氣體的加壓壓力并不是指壓縮氣體的壓力，在考慮從澆口部 和鑄模外表面泄漏壓縮空氣的基礎(chǔ)上，使所期望的型腔部分以外的型 腔部分(熔融金屬未填滿的型腔部分)達(dá)到Y(jié)H以上。在實(shí)施方式3 中詳細(xì)表示。 (方法4)方法1至3中的任何一個(gè)中記載的鑄造方法中，其特征在于，從 澆口部送入壓縮氣體，使熔融金屬填充到所期望的型腔部分，并使用 遮斷機(jī)構(gòu)，以使填充的熔融金屬不會(huì)從該所期望的型腔部分與其它的 型腔部分的邊界部附近回流。在本方法中，為了防止填充到所期望的型腔部分的熔融金屬?gòu)倪吔绮扛浇驖部诓總?cè)流出而使用一些遮斷手段。在實(shí)施方式4中詳細(xì)表不o(方法5)方法4記載的鑄造法中，其特征在于，作為使填充的熔融金屬不 會(huì)回流的遮斷手段，使用冷卻邊界部附近的方法。本方法中，為了可靠地防止向所期望的型腔部分中所填充的熔融 金屬向澆口部側(cè)流出，對(duì)邊界部附近進(jìn)行冷卻并加速凝固。在方法2 及3中，為了防止所填充的熔融金屬的流出而利用了壓縮氣體的加壓 壓力，但在本方法中，通過(guò)氣體的流動(dòng)加速所期望的型腔部分的凝固。特別是通過(guò)氣體的流動(dòng)使所期望的型腔部分和其它的部分的邊界部 附近快速凝固最為有效。作為氣體，壓縮空氣最為簡(jiǎn)便便宜，但是主 要是沒(méi)有危險(xiǎn)性的氣體任何氣體均可適用。另外，低溫的氣體也對(duì)加 速冷卻有效果。在實(shí)施方式4及5中詳細(xì)表示。 (方法6)方法4記載的鑄造法中，其特征在于，作為使填充的熔融金屬不 會(huì)回流的遮斷手段，使用機(jī)械地遮斷邊界部附近的方法。本方法中，提供一種機(jī)械地遮斷填充了熔融金屬的所期望的型腔 部分和其它的型腔部分的邊界部的鑄造法。作為遮斷方法，列舉出例 如在邊界部附近安放符合該部分的形狀的通過(guò)殼型鑄造等得到的鑄 模片來(lái)進(jìn)行遮斷的方法，在邊界部附近設(shè)置遮斷片進(jìn)行遮斷的方法， 以及使遮斷板貫穿在邊界部附近的鑄模上進(jìn)行遮斷等。在實(shí)施方式6 至8中詳細(xì)表示。 (方法7)在方法1至方法6的任何一個(gè)中記載的鑄造法中，其特征在于， 澆注前或澆注開始后，將想要填充熔融金屬的所期望的型腔部分減 壓。本方法中，在澆注中，為了使向所期望的型腔部分的填充變得容 易，在澆注前和澆注開始后使想要填充熔融金屬的所期望的型腔部分 減壓。如在澆注前減壓，則澆注的熔融金屬被快速吸引并導(dǎo)入到所期望的型腔部分，能夠簡(jiǎn)化澆注開始后的壓縮氣體的送氣時(shí)間和壓力的 控制。另外，澆注開始后的減壓也與澆注前的減壓具有同樣作用效果。 澆注前的減壓和澆注后開始后的減壓的區(qū)別在于，首先通過(guò)澆注 前的減壓，能夠使鑄模型腔在澆注前保持安定的減壓度，伴隨著澆注 的開始，鑄模型腔的減壓度發(fā)生變化。澆注開始后的減壓因?yàn)槭窃诖?氣壓的狀態(tài)下開始澆注，所以澆注的初期液流比較穩(wěn)定，減壓開始的 時(shí)間如果晚了，則存在熔融金屬的填充過(guò)程中無(wú)法得到充分的減壓度 的情況。因此，根據(jù)熔融金屬的材質(zhì)、鑄模型腔的形狀等應(yīng)用合適的 方案。雖然減壓可以在鑄模整體上進(jìn)行，但至少只要對(duì)所期望的型腔部 分進(jìn)行減壓即可。并且，在熔融金屬填充到所期望的型腔部分后，根 據(jù)需要保持減壓。在實(shí)施方式9和IO中詳細(xì)表示。(方法8)方法1至6的任何一個(gè)中所記載的鑄造法中，其特征在于，在澆注前或澆注開始后，將想要填充上述熔融金屬的所期望型腔部分的減壓度設(shè)定為由高度H確定的熔融金屬靜壓YH的絕對(duì)值以上的值的減 壓狀態(tài)，其中，所述高度H為從通向該所期望的型腔部分的熔融金 屬的流入口到所期望的型腔部分的最上部為止的高度。本方法中，澆注前和澆注開始后，使想要熔融金屬填充的所期望 型腔部分的減壓度保持熔融金屬靜壓YH的絕對(duì)值以上的值的減壓狀 態(tài)。因此，即使在澆注時(shí)不送入壓縮氣體，因?yàn)闇p壓，熔融金屬也會(huì) 填充至所期望的型腔部分的最上部，并且填充后也不會(huì)從邊界部附近 流出。因此，澆注開始后送入的壓縮氣體的作用主要是通過(guò)壓力產(chǎn)生 的輔助的防止流出和通過(guò)氣體的流動(dòng)產(chǎn)生的冷卻的作用，鑄造法整體 的安定性得到提高。并且，使熔融金屬填充到所期望的型腔部分后， 也應(yīng)根據(jù)需要保持減壓狀態(tài)。在實(shí)施方式9中詳細(xì)表示。 (方法9)方法1至6的任何一個(gè)中記載的鑄造法中，其特征在于，在澆注 前或澆注開始后，將想要填上述充熔融金屬的所期望型腔部分的減壓度設(shè)定為比由高度H確定的熔融金屬靜壓YH的絕對(duì)值低的值的減壓 狀態(tài)，其中，所述高度H為從通向該所期望的型腔部分的熔融金屬 的流入口到所期望的型腔部分的最上部為止的高度。在本方法中，使?jié)沧⑶昂蜐沧㈤_始后地想要填充熔融金屬的所期 望型腔部分的減壓度比熔融金屬靜壓yH的絕對(duì)值低的值的減壓狀 態(tài)。由此，如果根據(jù)熔融金屬材質(zhì)和鑄模型腔的形狀等使所期望的型 腔部分的減壓度高于yH的絕對(duì)值，通過(guò)減壓容易產(chǎn)生砂的粘砂和熔 融金屬的紊流等不良后果。這樣的情況下，優(yōu)選，像本方法這樣通過(guò) 比YH的絕對(duì)值低的值的(弱)減壓度和縮氣體的加壓的復(fù)合作用平 靜地填充且不會(huì)產(chǎn)生燒焦等的方法。并且，熔融金屬填充所期望的型 腔部分后根據(jù)需要保持減壓。在實(shí)施方式10中詳細(xì)表示。發(fā)明效果與現(xiàn)有的鑄造法相比，通過(guò)本發(fā)明可以得到以下的效果。 艮P，無(wú)論什么樣的現(xiàn)有的鑄造法，因?yàn)槿廴诮饘偬畛淞髓T模型腔 的所有的部分，用制品部重量/全澆注重量表示的澆注合格率較低。 對(duì)此，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠僅向所期望的型腔部分填充熔融金屬并 使之凝固，所以澆注合格率大幅度地提高。其結(jié)果，大幅度地節(jié)省鑄 造制品所需的熔融金屬。另外，因?yàn)槿廴诮饘僦惶畛湓谒谕男颓徊糠?，所以成為在?固后分型時(shí)只需對(duì)所期望的型腔部分做取出處理，且后續(xù)工序大幅度 的減少。綜上所述，通過(guò)本發(fā)明可以得到以下效果。(l)通過(guò)大幅度的改 善澆注合格率能夠達(dá)到大大減少熔融金屬的效果，能夠削減熔解能量 成本。(2)能夠大幅削減分型時(shí)的作業(yè)工時(shí)。(1)以及(2)的效果 最終會(huì)對(duì)作為世界性問(wèn)題的co2的削減做出貢獻(xiàn)。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施例1的澆注后的狀態(tài)的圖。 圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施例1的壓縮氣體的送氣的圖。圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施例2的澆注后的狀態(tài)的圖。圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施例2的壓縮氣體的送氣的圖。圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施例3的澆注后的狀態(tài)的圖。圖6為表示本發(fā)明的實(shí)施例3的壓縮氣體的送氣的圖。圖7為表示本發(fā)明的實(shí)施例4的圖。圖8為表示本發(fā)明的實(shí)施例5的圖。圖9為表示本發(fā)明的實(shí)施例6的澆注后的狀態(tài)的圖。圖10為表示本發(fā)明的實(shí)施例6的壓縮氣體的送氣的圖。圖11為表示本發(fā)明的實(shí)施例7的澆注前的狀態(tài)的圖。圖12為表示本發(fā)明的實(shí)施例7的澆注后的狀態(tài)的圖。圖13為表示本發(fā)明的實(shí)施例8的圖。圖14為表示本發(fā)明的實(shí)施例9的澆注前的狀態(tài)的圖。圖15為表示本發(fā)明的實(shí)施例9的澆注后的狀態(tài)的圖。圖16為表示本發(fā)明實(shí)施例9的澆注后的壓縮氣體的送氣的圖。圖17為表示本發(fā)明的實(shí)施例10的澆注前的狀態(tài)的圖。圖18為表示本發(fā)明的實(shí)施例10的澆注后的狀態(tài)的圖。圖19為表示本發(fā)明的實(shí)施例10的澆注后的狀態(tài)的另一圖。附圖標(biāo)記1鑄模2上框3下框4模座5上型6下型7鑄模型腔8澆道口9澆道部10冒口部11制品部12所期望的型腔部分13澆注包14熔融金屬15壓縮裝置16壓縮氣體17密封部件18覆蓋部件19邊界部附近20其它的型腔部分21通氣孔22送氣管23閥24鑄模片25凹陷部26遮斷片27遮斷板28減壓裝置29減壓風(fēng)斗30澆注的熔融金屬31密封部件32發(fā)泡樹脂板具體實(shí)施方式
本發(fā)明可以通過(guò)方法1至方法9中的任意一個(gè)的方法來(lái)實(shí)施，優(yōu) 先的方式為，使用方法7，在澆注前和澆注開始后，對(duì)想要填充熔融 金屬的所期望的型腔部分進(jìn)行減壓并澆注與所期望的型腔部分的體 積大致相等體積的熔融金屬，之后快速地從澆口部送入壓縮氣體并使 熔融金屬填充到所期望的型腔部分，保持減壓和壓縮氣體的送氣直到 邊界部附近凝固的鑄造法。考慮熔融金屬材質(zhì)、鑄模型腔的形狀、鑄造方案等來(lái)決定減壓度及壓縮氣體的壓力。通過(guò)以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明，但是本發(fā)明不限定于 這些實(shí)施例。實(shí)施例1圖1及圖2表示實(shí)施例1。本實(shí)施例中對(duì)使用方法1，向通氣性 鑄模的型腔中開始澆注與想要填充熔融金屬的所期望的型腔部分的 體積大致相等體積的熔融金屬后，從澆口部送入壓縮氣體并使熔融金 屬填充到所期望的型腔部分并使其凝固的鑄造法進(jìn)行說(shuō)明。首先對(duì)鑄模1的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明，鑄模1為砂型，在上框2及下框3中進(jìn)行造型，合模后放置于模座4上。鑄模型腔7由澆口部8、澆 道部9和制品部11構(gòu)成。 一般來(lái)說(shuō)澆道部9和制品部11之間多設(shè)置 冒口部，但該情況為不設(shè)置冒口部的鑄模的情況。本實(shí)施例中，對(duì)僅向鑄模型腔7中的作為想要填充熔融金屬的所 期望的型腔部分12的制品部11本身填充熔融金屬并使之凝固的鑄造 法進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示在熔融金屬澆包13中加入與想要填充熔融金 屬的所期望的型腔部分12的制品部11大致等體積的熔融金屬、并將 其澆注到鑄模1的狀態(tài)。因?yàn)闈沧⒌娜廴诮饘?0與制品部11體積大 致相等，所以不能夠填滿整個(gè)型腔，而只是將一部分填充進(jìn)制品部 11， 一部分停滯在澆道部9。另外因?yàn)闈部诓?基本上沒(méi)有熔融金屬 頭(溶湯^:y H')，使?jié)沧⒌娜廴诮饘?0填充進(jìn)制品部11的驅(qū)動(dòng)力 極小。因此，這樣的狀態(tài)下或者不能完全將己澆注的熔融金屬30完 全填充到制品部ll，或者需要很長(zhǎng)時(shí)間，結(jié)果是產(chǎn)生不良品。因此，本實(shí)施例中如圖2所示，從澆口部8的上部將通過(guò)壓縮裝 置15所壓縮的壓縮氣體16送入，通過(guò)該壓力的作用，將停滯在澆道 部9的熔融金屬30填充進(jìn)制品部11中。本實(shí)施例中，壓縮氣體使用 壓縮空氣，壓力為5kg^cm2、風(fēng)量為601/sec。送入壓縮氣體16的部 位設(shè)置用于防止氣體泄露的密封部件17。因?yàn)闈沧⒘繛榕c制品部體 積大致相等的量，所以，最終熔融金屬30只填充所期望的型腔部分 12、即制品部ll。之后，在該狀態(tài)下使被填充的熔融金屬30凝固。并且，送入壓縮氣體16時(shí)沒(méi)有必要必須等到熔融金屬如上述那樣地停滯在澆道部9中。圖1的熔融金屬的停滯后的狀態(tài)是為了說(shuō)明 本發(fā)明的原理而示出的狀態(tài)，不是本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施方式。即，因?yàn)?如果停滯時(shí)間較長(zhǎng)，那么熔融金屬溫度會(huì)降低，發(fā)生冷疤、冷隔、產(chǎn) 生氧化物等不良問(wèn)題的幾率增高，所以澆注開始后，在最后的熔融金 屬通過(guò)澆口部時(shí)或通過(guò)后迅速送氣為好。這樣的話，熔融金屬不會(huì)停 滯在澆道部9而順暢地填充到所期望的型腔部分12中。這是本發(fā)明 的實(shí)施用實(shí)施方式。即使在以下的實(shí)施例的說(shuō)明中，對(duì)于澆注開始后 的送入壓縮氣體的時(shí)間也是一樣。這樣，就能夠僅向鑄模型腔中所期望的型腔部分、即制品部填充 熔融金屬并使其凝固。并且，因?yàn)楸緦?shí)施例的情況為制品部處于下型 中，所以熔融金屬填充到制品部后，也可以停止壓縮氣體的送入，或 者也可稍微送氣進(jìn)行凝固。這里所說(shuō)的凝固，廣義上指所期望的型腔部分即、制品部全部凝 固，狹義上指所期望的型腔部分和其它的型腔部分的邊界部附件凝 固，且被填充的熔融金屬不會(huì)向澆道側(cè)流出。進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的話， 所謂狹義的凝固是指邊界部附近的熔融金屬中固相結(jié)晶達(dá)到直到熔 融金屬不能流動(dòng)程度。即，本發(fā)明的目的為僅向所期望的型腔部分填 充熔融金屬并使其凝固，為了填充及凝固而采取的各種方法至少要繼 續(xù)到狹義意義上的凝固才可以。以下的實(shí)施例也相同。并且，送入壓縮氣體的時(shí)候，因?yàn)殍T模具有通氣性，所以氣體的 一部分從鑄模粒子間泄露從而減少填充熔融金屬的作用?？紤]該問(wèn)題 并對(duì)壓縮氣體的壓力和風(fēng)量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)而能夠充分地進(jìn)行填充作 用。另外，根據(jù)需要，使用非通氣性部件覆蓋鑄模來(lái)降低通氣性也是 有效的。壓縮氣體一般來(lái)說(shuō)壓縮空氣最為簡(jiǎn)便便宜。其它的壓縮氮?dú)獾炔?具活性的氣體等也是有效的。另外，決定壓縮氣體的壓力和風(fēng)量要考 慮鑄模的通氣度、鑄框的形狀、整體的密閉度和鑄造方案等。根據(jù)本實(shí)施例，現(xiàn)有的鑄造法中填充鑄模的整個(gè)型腔的方法變成能夠只填充所期望的型腔部分并使其凝固的方法。其結(jié)果，用制品部 重量/全澆注重量來(lái)表示的澆注合格率大幅度提高。例如，將原來(lái)合格率50—70%變成大約100%。這是大幅度的節(jié)約熔融金屬所致。 另外，根據(jù)本實(shí)施例，熔融金屬只填充到制品部，不填充到澆口部和澆道部。因此，凝固后分型時(shí)只需取出制品部本身即可，可大幅度削減作業(yè)工時(shí)。 實(shí)施例2圖3及圖4表示實(shí)施例2。本實(shí)施例中對(duì)使用方法2、在澆注開 始后送入壓縮氣體并將熔融金屬填充進(jìn)所期望的型腔部分、保持該壓 縮氣體的送氣并使熔融金屬凝固的鑄造法進(jìn)行說(shuō)明。圖3表示向作為所期望的型腔部分12的制品部11中澆注熔融金 屬30后的狀態(tài)。鑄模1及型腔7的構(gòu)成與實(shí)施例1相同，上框2的 上部為了氣密而載置有鐵制的覆蓋部件18。該覆蓋部件18為了使壓 縮氣體的壓力更有效的發(fā)揮作用而設(shè)置。覆蓋部件18雖然優(yōu)選非通 氣型材料，但比鑄模通氣性低的材料也能得到同樣的效果。圖3的澆注后的狀態(tài)與實(shí)施例1中表示的一樣，澆注量?jī)H為制品 部ll，因?yàn)榛旧蠜](méi)有澆口部8的熔融金屬頭，所以熔融金屬30的 一部分被填充到制品部11， 一部分停滯在澆道部9。接下來(lái)如圖4那樣，將通過(guò)壓縮裝置15所壓縮的壓縮氣體16從 澆口部18的上部送入，與實(shí)施例1 一樣澆道部9的熔融金屬30在壓 縮氣體16的作用下被填充進(jìn)制品部11。在本實(shí)施例的情況下，因?yàn)?在上框2的上部載置用于氣密的覆蓋部件18,壓縮氣體16的從鑄模 1的泄露很少，壓縮氣體16的壓力與實(shí)施例1的情況相比，起到更 為有效地將熔融金屬30填充中到制品部11的作用。熔融金屬30向制品部11填充后也保持壓縮氣體16的送氣并施 加適當(dāng)?shù)募訅?。由此，被填充的熔融金?0能夠不從制品部11流出 并凝固。根據(jù)鑄模的種類、鑄造方案等設(shè)定適當(dāng)?shù)膲嚎s氣體16的壓 力值和風(fēng)量值。根據(jù)本實(shí)施例，能夠比實(shí)施例1更為穩(wěn)定地進(jìn)行向進(jìn)所期望的型腔部分填充熔融金屬和其后的凝固。并且，送入壓縮氣體的時(shí)間如實(shí)施例1所示那樣，沒(méi)有必要必須 等到熔融金屬如上述那樣地停滯在澆道部中。實(shí)用的實(shí)施方式為，澆 注開始后，最后的熔融金屬通過(guò)澆口部時(shí)或通過(guò)后迅速地送氣，使熔 融金屬不會(huì)停滯在澆道部而順暢地填充到所期望的型腔部分。實(shí)施例3圖5及圖6表示實(shí)施例3。本實(shí)施例對(duì)使用方法3，想要填充的 所期望的型腔部分的一部分位于上型中，在具有一定高度的情況下， 明確地規(guī)定壓縮氣體的加壓壓力，并使熔融金屬填充到所期望的型腔 部分并凝固的鑄造法進(jìn)行說(shuō)明。如圖5所示，鑄模1的構(gòu)成與實(shí)施例2大致相同，鑄模型腔7由 澆口部8、澆道部9、冒口部10和制品部11構(gòu)成。另外制品部ll被 配置于上型5和下型6中且上型部分的高度為H。本實(shí)施例中，將制 品部11和冒口部10作為所期望的型腔部分12填充熔融金屬并使其 凝固。上述高度H與通向所期望的型腔部分12的熔融金屬的流入位 置的高度相當(dāng)。圖5為澆注與所期望的型腔部分12大致相等體積的熔融金屬30 后的狀態(tài)。與實(shí)施例1、 2相同，因?yàn)闈沧⒘繛閮H填充所期望的型腔 部分12的量，基本沒(méi)有澆口部8的熔融金屬頭，熔融金屬30部分地 填充整個(gè)型腔并達(dá)到水平程度。于是，如圖6所示，從澆口部8的上部送入壓縮氣體16，同實(shí) 施例l、 2—樣，將熔融金屬30填充到所期望的型腔部分12。之后， 保持壓縮氣體16的送氣并使熔融金屬30凝固。本實(shí)施例中將基于該 壓縮氣體16的加壓壓力設(shè)定為YH以上。其中，Y為熔融金屬的比重 (kgf/cm3)，H為從通向所期望的型腔部分12流入熔融金屬的位置到 所期望的型腔部分12的最上部為止的高度(cm)。所以，YH為壓力 (kgf/cm2)。例如，在將比重^7x10—3kgf/cm3的鑄鐵熔融金屬填充到 h二20cm的鑄模型腔中的情況下，yH=0. 14kgf/cm2。YH的意思是所期望的型腔部分12中填充的熔融金屬30從所期望的型腔部分12和其它的型腔部分20的邊界部附近19向澆道部9 一側(cè)流出的靜壓壓力。因此，如果使由YH以上的壓縮氣體16產(chǎn)生的 加壓壓力從澆道部9側(cè)作用到邊界部附近19，熔融金屬30被填充至 所期望的型腔部分12的最上部。而且，如果保持該加壓壓力，能夠 防止被填充的熔融金屬30的流出。并且，所謂YH以上的加壓壓力并 不意味著壓縮氣體的壓力，而是意味著考慮了壓縮氣體16從鑄模1 的泄露的基礎(chǔ)上，使邊界部附近19的壓力保持在YH以上。如本實(shí)施例所示，在想要填充的所期望的型腔部分12位于高于 熔融金屬的流入口的位置的情況下，若通過(guò)具有由熔融金屬的比重Y 和高度H所確定的YH以上的加壓壓力那樣的壓縮氣體16的壓力， 向所期望的型腔部分12填充熔融金屬30，并保持該加壓壓力并使其 凝固，則能夠得到僅向所期望的型腔部分12即、制品部ll及冒口部 IO填充熔融金屬的鑄造物，其中，所述高度H為從通向所期望的型 腔部分12的熔融金屬的流入位置到所期望的型腔部分12的最上部為 止的高度。并且，送入壓縮氣體的時(shí)間如實(shí)施例1、 2所示，沒(méi)有必要必須 等到如圖5那樣地熔融金屬停滯在澆道部中。實(shí)用的實(shí)施方式為澆 注開始后，最后的熔融金屬通過(guò)澆口部時(shí)或通過(guò)后迅速地送氣，使熔 融金屬不會(huì)停滯在繞道部而順暢地填充到所期望的型腔部分。實(shí)施例4圖7表示實(shí)施例4。本實(shí)施例對(duì)使用方法4和5，在澆注開始后 從澆口部送入壓縮氣體并向所期望的型腔部分填充熔融金屬，并將該 所期望的型腔部分和其它的型腔部分的邊界部附近冷卻而凝固的鑄 造法進(jìn)行說(shuō)明。圖7為澆注與所期望的型腔部分12大致相等體積的熔融金屬30 后，從澆口部8的上部送入壓縮氣體16的狀態(tài)。通過(guò)壓縮氣體16的 送氣，將熔融金屬30填充到所期望的型腔部分12、即制品部11和 冒口部10。鑄模1的構(gòu)成與實(shí)施例3大致相同，但是在所期望的型 腔部分12和其它的型腔部分20的邊界部附近19的上部設(shè)置通氣孔21。說(shuō)明通過(guò)該結(jié)構(gòu)對(duì)本實(shí)施例的作用。澆注開始后，送入壓縮氣體 16并將熔融金屬30填充到所期望的型腔部分12后，若繼續(xù)送入壓 縮氣體16，則壓縮氣體10通過(guò)通氣性好的通氣孔21流出，吸收邊 界部附近19的熱的同時(shí)對(duì)該部分進(jìn)行冷卻。其結(jié)果，邊界部附近19 快速被冷卻并凝固。由此，能夠縮短壓縮氣體16的送氣時(shí)間。艮口， 利用壓縮氣體16可起到填充熔融金屬30的作用和冷卻作用。并且，即使不設(shè)置通氣孔21，如果保持壓縮氣體16的送氣，則 壓縮氣體16穿過(guò)鑄模粒子之間而流出，所以能以一定的速度使邊界 部附近19冷卻。但是，本實(shí)施例冷卻能力高，所以能夠快速地使其 凝固。如上所述，通過(guò)設(shè)置通氣孔并由壓縮氣體冷卻邊界部附近使其快 速凝固，能夠縮短將熔融金屬填充到所期望的型腔部分后的、保持壓 縮氣體的送氣的時(shí)間，本發(fā)明能夠提高應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)線的情況下的 生產(chǎn)效率。實(shí)施例5圖8所示為實(shí)施例5，本實(shí)施例與實(shí)施例4相同，對(duì)使用方法4 和5，在澆注開始后從澆口部送入壓縮氣體并向所期望的型腔部分填 充熔融金屬，并利用壓縮氣體將該所期望的型腔部分和其它的型腔部 分的邊界部附近冷卻的鑄造法進(jìn)行說(shuō)明。圖8表示澆注與所期望的型腔部分12大致相等體積的熔融金屬 30后，從澆口部8的上部送入壓縮氣體16的狀態(tài)。通過(guò)壓縮氣體16 的送氣，將熔融金屬30填充到所期望的型腔部分12、即制品部11 和冒口部10。鑄模1的構(gòu)成與實(shí)施例4大致相同，在所期望的型腔 部分12和其它的型腔部分20的邊界部附近10的上部設(shè)置通氣孔21。 本實(shí)施例中，澆口部8另外載置有送氣管22,以使得從通氣孔21 的上部也能夠送入壓縮氣體16。該送氣管22中設(shè)置閥23。對(duì)使用該結(jié)構(gòu)對(duì)本實(shí)施例的作用進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)從澆口部8送入 的壓縮氣體向所期望的型腔部分12中填充熔融金屬30后，打開通氣孔21上部的送氣管22的閥23，將壓縮氣體16送入通氣孔21 。由此， 通過(guò)從澆口部8和從通氣孔21的這兩處送氣，能夠使邊界部附近19 快速冷卻。由此，與實(shí)施例4一樣，能夠縮短將熔融金屬30填充到 所期望的型腔部分12后的送入壓縮氣體16的時(shí)間，本發(fā)明能夠提高 應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)線情況下的生產(chǎn)效率。 實(shí)施例6圖9及10表示實(shí)施例6。本實(shí)施例對(duì)使用方法4和6，從澆口部 送入壓縮氣體，并使熔融金屬填充到所希望填充的所期望的型腔部 分，對(duì)該所期望的型腔部分和其它的型腔部分的邊界部附近進(jìn)行機(jī)械 遮斷的鑄造法進(jìn)行說(shuō)明。圖9表示澆注與所期望的型腔部分12大致相等體積的熔融金屬 30后的狀態(tài)。本實(shí)施例中澆注后，從澆口部8投入殼型鑄造(、>工 》千一汝H、)的鑄模片24。之后，如圖10所示，從澆口部8送入壓 縮氣體16，向所期望的型腔部分12填充熔融金屬30，并且將鑄模片 24按壓在邊界部附近19。因?yàn)檫吔绮扛浇?9的形狀和鑄模片24的 形狀相符合，所以熔融金屬30的流出被其遮斷。熔融金屬30的與鑄 模片24相接觸的部分迅速凝固，能夠縮短壓縮氣體16的保持時(shí)間。 并且，雖然鑄模片24的殼型鑄造等的砂型簡(jiǎn)單便宜，比熔融金屬比 重小的耐火材料也有同樣的效果。通過(guò)本實(shí)施例，能夠遮斷被填充的熔融金屬并能使其迅速凝固， 本發(fā)明能夠提高應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)線情況下的生產(chǎn)效率。實(shí)施例7圖11及圖12表示實(shí)施例7。本實(shí)施例也對(duì)使用方法4和6，從 澆口部送入壓縮氣體并使熔融金屬填充到所期望的型腔部分，對(duì)該所 期望的型腔部分和其它的型腔部分的邊界部附近進(jìn)行機(jī)械遮斷的鑄 造法進(jìn)行說(shuō)明。圖11表示澆注與所期望的型腔部分12大致相等體積的熔融金屬 14前的狀態(tài)。本實(shí)施例中，鑄模型腔7的邊界部附近19的下型中設(shè) 置凹陷部25，在這里設(shè)置殼型鑄造的遮斷片26。圖12表示澆注開始后，進(jìn)行壓縮氣體16的送氣并將溶液30填 充到所期望的型腔部分12的狀態(tài)。填充熔融金屬30后，凹陷部25 中設(shè)置的遮斷片26因浮力上浮，與該部分的澆道上部緊密接觸而遮 斷熔融金屬30。遮斷片26具有防止熔融金屬30的流出的作用以及 通過(guò)接觸熔融金屬30來(lái)加快邊界部附近19的冷卻的作用。由此，能 夠縮短壓縮氣體16的送氣時(shí)間，本發(fā)明能夠提高應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)線 情況下的生產(chǎn)效率。實(shí)施例8圖13表示實(shí)施例8。本實(shí)施例也對(duì)使用方法4和6，從澆口部送 入壓縮氣體并使熔融金屬填充到所期望的型腔部分，對(duì)該所期望的型 腔部分和其它的型腔部分的邊界部附近進(jìn)行機(jī)械的遮斷的鑄造法進(jìn) 行說(shuō)明。圖13表示開始澆注與所期望的型腔部分12大致相同體積的熔融 金屬30后，送入壓縮氣體16并將溶液30填充到所期望的型腔部分 12的狀態(tài)。本實(shí)施例中，在邊界部附近19的上部設(shè)置通氣孔21，熔 融金屬填充后，使遮斷板27從通氣孔21貫穿到邊界部附近19的鑄 模中并遮斷熔融金屬30。并且該情況的通氣孔21為與遮斷板27相 配合的形狀。本實(shí)施例中，填充熔融金屬30后，使遮斷板27直接貫穿至邊界 部附近19中而能夠防止熔融金屬30的流出，沒(méi)有必要等待凝固，能 夠在遮斷后馬上停止壓縮氣體16的送氣。因此，本發(fā)明能夠提高應(yīng) 用到實(shí)際生產(chǎn)線情況下的生產(chǎn)效率。作為方法6的遮斷邊界部附近的方法示出了實(shí)施例6至8那樣的 方法，主要指要用一些適當(dāng)?shù)恼系K物堵住所填充的熔融金屬?gòu)倪吔绮?附近的流出，用其它的方法也能有同樣的作用效果。實(shí)施例9圖14至圖16表示實(shí)施例9。本實(shí)施例中，對(duì)使用方法7和方法 8，為了使?jié)沧⒌娜廴诮饘倏焖俚靥畛涞剿谕男颓徊糠侄跐沧?前或澆注開始后減壓，并且在澆注后也根據(jù)需要進(jìn)行減壓，以及從澆2口部送入壓縮氣體的鑄造法進(jìn)行說(shuō)明。圖14表示澆注與所期望的型腔部分12大致相同體積的熔融金屬 14前的狀態(tài)。鑄模1的構(gòu)造為在所期望的型腔部分12即制品部11、 和冒口部10的型腔的上部各設(shè)置1個(gè)通氣孔21。并且，在上框2的 上面設(shè)置與減壓裝置28相連通的減壓風(fēng)斗29。通氣孔21能夠起到 對(duì)所期望的型腔部分12進(jìn)行強(qiáng)力減壓作用，能夠穩(wěn)定地保持所規(guī)定 的減壓度的機(jī)構(gòu)。但是，該通氣孔不是本發(fā)明的不可缺少的要素，只 要使所期望的型腔部分達(dá)到規(guī)定的減壓度即可。通過(guò)該構(gòu)造從上型5減壓，使所期望的型腔部分12的減壓度達(dá) 到Y(jié)H的絕對(duì)值以上。這里Y為熔融金屬的比重，H為從熔融金屬向 所期望的型腔部分12流入的位置到所期望的型腔部分12的最上部為 止的高度。H在本實(shí)施例的情況下與制品部11的上型部的高度相當(dāng)。 YH為使所期望的型腔部分12中填充的熔融金屬30從邊界部附近流 出的熔融金屬靜壓。圖15表示澆注后的狀態(tài)。因?yàn)樗谕男颓徊糠?2被減壓到Y(jié)H 以上，所澆注的熔融金屬30順暢地填充到所期望的型腔部分12的最 上部。澆注開始后，因?yàn)闈部诓?被開放到大氣中，所以減壓度發(fā)生 變化。于是如圖16所示，從澆口部8的上部送入壓縮氣體16并防止 所填充的熔融金屬?gòu)倪吔绮扛浇?9流出，并且在壓縮氣體16的冷卻 作用下邊界部附近19迅速冷卻并凝固。根據(jù)需要，將熔融金屬填充到所期望的型腔部分后繼續(xù)保持由減 壓裝置的減壓，直至凝固。即，在澆注前或澆注開始后進(jìn)行減壓，使 熔融金屬順暢地填充到所期望的型腔部分，之后，在壓縮氣體的作用 下，防止熔融金屬?gòu)倪吔绮扛浇鞒?，通過(guò)保持減壓，鑄模的熱被吸 引排出，并且能夠使凝固相對(duì)較快地進(jìn)行。并且，減壓開始的時(shí)間可以如本實(shí)施例那樣在澆注前，在澆注開 始后也有同樣的作用效果。但是，在澆注前和澆注開始后鑄模型腔的 減壓度的變化不同。即，通過(guò)澆注前的減壓，能夠使鑄模型腔在澆注 前達(dá)到安定的減壓度，伴隨著澆注的開始，鑄模型腔的減壓度發(fā)生變化。因?yàn)樵诖髿鈮旱臓顟B(tài)下開始澆注，所以在澆注初期液流穩(wěn)定，如 果減壓開始的時(shí)間遲了，那么澆注開始后的減壓存在在熔融金屬的填 充過(guò)程中得不到充分的減壓度的情況。因此，根據(jù)熔融金屬的材質(zhì)、 鑄模型腔的形狀等應(yīng)用一些適當(dāng)?shù)姆椒?。如以上那樣，通過(guò)將減壓和壓縮氣體的送氣組合，能夠相對(duì)穩(wěn)定 地進(jìn)行向所期望的型腔部分填充熔融金屬，且能夠使凝固快速進(jìn)行。實(shí)施例10圖17及圖18表示實(shí)施例10。在本實(shí)施例中，對(duì)使用方法7及 方法9，為了使?jié)沧⒌娜廴诮饘倏焖俚靥畛渌谕男颓徊糠侄跐?注前以低(弱)減壓度減壓，并且在使熔融金屬填充到所期望的型腔 部分后，也根據(jù)需要進(jìn)行減壓，以及從澆口部送入壓縮氣體的鑄造法 進(jìn)行說(shuō)明。圖17表示澆注與所期望的型腔部分12大致相同體積的熔融金屬 14前的狀態(tài)。鑄模1及減壓裝置28的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例9大致相同。本 實(shí)施例中沒(méi)有設(shè)置鑄模的通氣孔。通過(guò)該結(jié)構(gòu)在澆注前對(duì)所期望的型 腔部分12以比yh的絕對(duì)值低(弱)的值的減壓度進(jìn)行減壓。所澆注 的熔融金屬30被順暢地導(dǎo)入到減壓后的所期望的型腔部分12中。但 是，因?yàn)闇p壓度比yh的絕對(duì)值低，所以熔融金屬30不能填充至所期 望的型腔部分12的最上部。因此如圖18所示，從澆口部8的上部送入壓縮氣體16并使熔融 金屬30填充到所期望的型腔部分12的最上部。之后，在該狀態(tài)下使 邊界部附近部19進(jìn)行凝固。根據(jù)需要保持減壓。為了使凝固盡快地 進(jìn)行，保持減壓或增強(qiáng)減壓為好。并且，減壓開始的時(shí)間無(wú)論在澆注 前或在澆注開始后，都具有同樣的作用效果。本實(shí)施例中使減壓度比yH的絕對(duì)值低，是因?yàn)楦鶕?jù)熔融金屬材 質(zhì)、型腔形狀、鑄造方案等，如果減壓度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生熔融金屬的流動(dòng) 的混亂或產(chǎn)生氧化物等危害。在這樣的情況下，如本實(shí)施例這樣，優(yōu) 選為，用低的減壓度將溶液平靜地導(dǎo)入所期望的型腔部分，與壓縮氣 體的送氣作用一起將溶液填充到所期望的型腔部分并使之凝固。另外圖19中表示本實(shí)施例中將制品部、冒口部以及澆道部作為 填充溶液的所期望的型腔部分的情況的熔融金屬的填充狀態(tài)。澆注、 減壓以及加壓的工序和上述說(shuō)明相同。該情況下，因?yàn)樘畛涞娜廴诮?屬量增加，所以澆注合格率低下，但是即使不注意澆注的熔融金屬量 的計(jì)量精度，也會(huì)對(duì)鑄造的本質(zhì)部分即制品部、或者制品部和冒口部 之間準(zhǔn)確無(wú)誤地填充熔融金屬。即使在該澆注量的情況下因?yàn)闆](méi)有澆口部，所以能夠?qū)崿F(xiàn)改善10—15%左右的澆注合格率。另外，當(dāng)進(jìn)行多個(gè)填料的鑄造時(shí)，如圖17、 18中所示的那樣， 對(duì)于填充熔融金屬的所期望的型腔部分僅為制品部和冒口部的情況 下，對(duì)于有必要將澆注的熔融金屬盡可能平均地分配給多個(gè)分別的制品部和冒口部的需要，如圖19中所示的那樣具有如下有點(diǎn)所期望的型腔部分為制品部、冒口部以及澆道部的情況下，基本不需要考慮 將溶液均一地進(jìn)行分配。如此，根據(jù)應(yīng)對(duì)情況適當(dāng)設(shè)定填充熔融金屬的所期望的型腔部分 即可。例如可以將制品部、冒口部以及澆道部的一部分設(shè)定為所期望 的型腔部分。另外，在沒(méi)有冒口部的情況下，也能夠?qū)⒅破凡亢蜐驳啦康囊徊糠衷O(shè)定為所期望的型腔的部分。這在實(shí)施例1至實(shí)施例10的所有情況下同樣有效。根據(jù)實(shí)施例9及10，通過(guò)組合減壓和壓縮氣體的送氣，能夠比 較穩(wěn)定地實(shí)施向所期望的型腔部分填充熔融金屬和進(jìn)行凝固。
權(quán)利要求
1、一種鑄造法，將比重為γ的熔融金屬澆注到通氣性鑄模中，其特征在于，開始向該通氣性鑄模的型腔中澆注與想要填充熔融金屬的所期望的型腔部分的體積大致相等體積的熔融金屬后，從澆口部送入壓縮氣體，以將熔融金屬填充到所期望的型腔部分，并使其凝固。
2、 如權(quán)利要求1所述的鑄造法，其特征在于，從澆口部送入壓 縮氣體，以將熔融金屬填充到所期望的型腔部分，并保持該壓縮氣體 的送氣，以使熔融金屬凝固。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的鑄造方法，其特征在于，壓縮氣體 的加壓壓力為由高度H決定的熔融金屬靜壓yH的值以上，其中，所 述高度H為從通向上述所期望的型腔部分的熔融金屬的流入口到所 期望的型腔部分的最上部為止的高度。
4、 如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的鑄造法，其特征在于， 從澆口部送入壓縮氣體，使熔融金屬填充到所期望的型腔部分，并使 用遮斷機(jī)構(gòu)，以使填充的熔融金屬不會(huì)從該所期望的型腔部分與其它 的型腔部分的邊界部附近回流。
5、 如權(quán)利要求4所述的鑄造法，其特征在于，作為使上述填充 的熔融金屬不會(huì)回流的遮斷手段，使用冷卻邊界部附近的方法。
6、 如權(quán)利要求4所述的鑄造法，其特征在于，作為使上述填充 的熔融金屬不會(huì)回流的遮斷手段，使用機(jī)械地遮斷邊界部附近的方 法。
7、 如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的鑄造法，其特征在于， 澆注前或澆注開始后，將想要填充上述熔融金屬的所期望的型腔部分 減壓。
8、 如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的鑄造法，其特征在于， 在澆注前或澆注開始后，將想要填充上述熔融金屬的所期望型腔部分 的減壓度設(shè)定為由高度H確定的熔融金屬靜壓YH的絕對(duì)值以上的值的減壓狀態(tài)，其中，所述高度H為從通向該所期望的型腔部分的熔 融金屬的流入口到所期望的型腔部分的最上部為止的高度。
9、如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的鑄造法，其特征在于， 在澆注前或澆注開始后，將想要填上述充熔融金屬的所期望型腔部分 的減壓度設(shè)定為比由高度H確定的熔融金屬靜壓yH的絕對(duì)值低的值 的減壓狀態(tài)，其中，所述高度H為從通向該所期望的型腔部分的熔 融金屬的流入口到所期望的型腔部分的最上部為止的高度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用通氣性鑄模通過(guò)重力澆注的鑄造法，其是僅向鑄模型腔中所期望的型腔部分填充熔融金屬并使其凝固的。澆注與想要填充熔融金屬的所期望的型腔部分的體積大致相等體積的熔融金屬后，從澆口部送入壓縮空氣，并將熔融金屬填充到所期望的型腔部分，使其凝固。并根據(jù)需要在澆注前后使型腔減壓。
文檔編號(hào)B22D18/04GK101262968SQ200680033969
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
發(fā)明者五家政人 申請(qǐng)人:五家政人