本發(fā)明涉及在鑄造工廠使用的澆注裝置以及方法。特別涉及具有對(duì)鑄型內(nèi)的熔融金屬進(jìn)行加壓的加壓功能的澆注裝置以及方法。
背景技術(shù):
在鑄造工廠中,通過在澆注處將被熔煉爐所熔化的高溫的熔融金屬澆注至鑄型,從而鑄造產(chǎn)品。在向鑄型進(jìn)行澆注時(shí),要考慮鑄型的凝固階段的縮痕,將熔融金屬澆注直至澆口杯的大致上表面。鑄型冷卻后,拆卸鑄型。而且,除了產(chǎn)品部之外的澆口部、澆注道部以及冒口部最終作為不需要的部分從產(chǎn)品分離,作為返回材料,以供再次熔化。該不需要的部分之中,為了保證產(chǎn)品部的健全性,冒口部是凝固過程所必要的,但是,在澆注中,為了型腔的填充,僅需要澆注道部與澆口部。
從以往起,提出一種鑄造法,其在鑄型型腔之中,僅在所希望的型腔填充熔融金屬并使之凝固。例如,在日本專利第4150764號(hào)所記載的方法中,從澆口部供給加壓氣體,將熔融金屬填充至所希望的型腔并使之凝固。因此,需要維持加壓氣體的壓力直至熔融金屬凝固。并且,為了利用加壓氣體將熔融金屬封入所希望的型腔,直至凝固的時(shí)間也較長,效率低下。另外在日本特開2010―269345所記載的方法中,開始澆注與所希望的型腔相同體積的熔融金屬后,在熔融金屬向型腔的填充結(jié)束前,從澆口部將添加材料送入型腔。而且,在所希望的型腔以外的型腔填充添加材料。然而,根據(jù)型腔的配置、澆注道部、澆口部的形狀,由于熱量在添加材料移動(dòng),所以熔融金屬的表面溫度會(huì)降低。這樣,熔融金屬在被填充至所希望的型腔前,表面便開始固化,用于壓入添加材料的阻力增大。因此,存在所希望的熔融金屬的填充難以進(jìn)行的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于提供澆注裝置與方法,可高效地對(duì)鑄型進(jìn)行澆注,在鑄型型腔之中,僅在所希望的型腔部分可靠地填充熔融金屬并使之凝固。
本發(fā)明的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置1,例如,如圖1、圖2、圖5以及圖6所示,具備:澆注單元10,其具有向鑄型a澆注熔融金屬的澆包2,上述澆注單元10能夠沿搬運(yùn)多個(gè)鑄型a的鑄型線l移動(dòng);以及熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0,其被支承于澆注單元10,向由澆注單元10澆注熔融金屬的鑄型a供給加壓氣體與粉粒體,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0具備:料斗22,其存積粉粒體;孔口26,其與注入有熔融金屬的鑄型a的澆口a1氣密連接,將加壓氣體與粉粒體送入鑄型a內(nèi);計(jì)量室24,其使從料斗22向孔口26供給的粉粒體的量為規(guī)定的量;配管28,其向計(jì)量室24導(dǎo)入加壓氣體;以及配管30,其與孔口26連接,導(dǎo)入加壓氣體,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0向多個(gè)鑄型a之中的鑄型a(2)供給加壓氣體與粉粒體,上述鑄型a(2)與澆注單元10澆注熔融金屬的鑄型a(1)相鄰接。此外,鑄型a在分別獨(dú)立地表示時(shí),如鑄型a(1)、a(2)、……這樣以()內(nèi)的數(shù)字進(jìn)行區(qū)別(參照?qǐng)D6)。
若如這樣構(gòu)成,則加壓氣體與粉粒體從熔融金屬加壓?jiǎn)卧还┙o由澆注單元注入了熔融金屬的鑄型。通過供給加壓氣體,熔融金屬被壓入所希望的型腔,通過供給規(guī)定量的粉粒體,成為在被壓入型腔的熔融金屬形成蓋子的狀態(tài)。而且,通過熱量在粉粒體移動(dòng),從而型腔入口的熔融金屬冷卻并且固化。由此,可成為一種自動(dòng)澆注裝置,其可高效地對(duì)鑄型進(jìn)行澆注,鑄型型腔之中,僅在所希望的型腔部分可靠地填充熔融金屬并使之凝固。另外,由于熔融金屬加壓?jiǎn)卧蚨鄠€(gè)鑄型之中的與澆注單元澆注熔融金屬的鑄型相鄰接的鑄型供給加壓氣體與粉粒體,所以熔融金屬加壓?jiǎn)卧軌蛟跐沧卧獙?duì)鑄型進(jìn)行了澆注后,馬上供給加壓氣體與粉粒體。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置1中,例如,如圖4所示,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0也可以向與搬運(yùn)多個(gè)鑄型a的鑄型線l平行以及呈直角的方向移動(dòng)孔口26。若如這樣構(gòu)成,則即使?jié)部诘奈恢酶淖?,澆注單元為了?duì)準(zhǔn)新的澆口的位置而移動(dòng),也能夠迅速并且容易地將孔口與鑄型的澆口氣密連接。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置1中,例如,圖2所示,也可以具備檢測(cè)鑄型a的澆口a1的位置的位置傳感器50,使孔口26移動(dòng)至澆口a1的位置。若如這樣構(gòu)成,則由于可利用位置傳感器檢測(cè)澆口的位置,并使熔融金屬加壓?jiǎn)卧苿?dòng),所以能夠迅速并且準(zhǔn)確地使孔口對(duì)準(zhǔn)鑄型的澆口的位置,并且氣密連接。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置1中,例如,如圖1以及圖2所示,澆注單元10具備能夠向與鑄型線l平行的方向移動(dòng)的橫行臺(tái)車4與在橫行臺(tái)車4上能夠向與鑄型線l正交的方向移動(dòng)的前后臺(tái)車6,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0也可以被支承于橫行臺(tái)車4。若如這樣構(gòu)成,則即使從澆包對(duì)鑄型進(jìn)行澆注的鑄型線上的位置改變,由于澆注的位置與孔口的位置按照鑄型-箱保持,所以澆注單元的澆注與熔融金屬加壓?jiǎn)卧募訅簹怏w和粉粒體的供給可一直同時(shí)進(jìn)行。并且,即使在由于澆注花費(fèi)時(shí)間,所以一邊澆注一邊進(jìn)行鑄型的推箱的情況下,由于熔融金屬加壓?jiǎn)卧c澆注單元一同移動(dòng),所以也能夠繼續(xù)加壓氣體與粉粒體的供給。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置1中,粉粒體也可以為干燥的硅沙。若粉粒體為干燥的硅沙,則在向鑄型內(nèi)供給時(shí),流動(dòng)性較好,不易在澆注道部堵塞,并且,即使與高溫的熔融金屬接觸也不會(huì)變質(zhì),并且廉價(jià)且易于得到,成為使用便利性較好的自動(dòng)澆注裝置。
另外本發(fā)明的具有加壓功能的自動(dòng)澆注方法為,例如,如圖1、圖2、圖5以及圖6所示,從沿著搬運(yùn)多個(gè)鑄型a的鑄型線l而移動(dòng)的澆包2對(duì)鑄型a澆注熔融金屬,從熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0向澆注有熔融金屬的鑄型a供給加壓氣體與規(guī)定量的粉粒體,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0具備:料斗22,其存積粉粒體;孔口26,其與注入有熔融金屬的鑄型a的澆口a1氣密連接,將加壓氣體與粉粒體送入鑄型a內(nèi);計(jì)量室24,其使從料斗22向孔口26供給的粉粒體的量為規(guī)定的量;第一配管28,其向計(jì)量室24導(dǎo)入加壓氣體;以及第二配管30,其與孔口26連接并且導(dǎo)入加壓氣體,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0與澆包2一起沿鑄型線l移動(dòng),上述自動(dòng)澆注方法包括:移動(dòng)工序,以在搬運(yùn)多個(gè)鑄型a的鑄型線l上的第一鑄型a(1)的澆口a1的位置注入熔融金屬的方式移動(dòng)澆包2;澆注工序,從澆包2向第一鑄型a(1)澆注熔融金屬;連接工序,將孔口26與澆注有熔融金屬的第二鑄型a(2)的澆口a1氣密連接,上述第二鑄型a(2)與第一鑄型a(1)鄰接;送入工序,經(jīng)由孔口26,將加壓氣體從第二配管30送入第二鑄型a(2);計(jì)量工序,利用計(jì)量室24,將存積于料斗22的粉粒體計(jì)量為規(guī)定的量;以及送入工序,從第一配管28向計(jì)量室24供給加壓氣體,經(jīng)由孔口26,將所計(jì)量的粉粒體送入第二鑄型a(2)。
若如這樣構(gòu)成,則從熔融金屬加壓?jiǎn)卧獙⒓訅簹怏w與規(guī)定量的粉粒體供給至從澆包澆注了熔融金屬的鑄型。通過供給加壓氣體,熔融金屬被壓入所希望的型腔,通過供給規(guī)定量的粉粒體,成為在被壓入型腔的熔融金屬形成蓋子的狀態(tài)。而且,通過熱量在粉粒體移動(dòng),從而型腔入口的熔融金屬冷卻并且固化。由此,成為一種可高效地對(duì)鑄型進(jìn)行澆注,僅向鑄型型腔之中的所希望的型腔部分可靠地填充熔融金屬并使之凝固的自動(dòng)澆注方法。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注方法中,例如,如圖2所示,還可以具備:檢測(cè)工序,利用位置傳感器50檢測(cè)第二鑄型a(2)的澆口a1的位置;移動(dòng)工序,基于所檢測(cè)到的位置而移動(dòng)孔口26。若如這樣構(gòu)成,則基于傳感器所檢測(cè)到位置,能夠迅速并且準(zhǔn)確地使孔口對(duì)準(zhǔn)鑄型的澆口的位置,并且氣密連接。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注方法中,也可以以停止向第一鑄型a(1)澆注熔融金屬的時(shí)間與停止將加壓氣體與粉粒體送入第二鑄型a(2)的時(shí)間一致,并且鑄型線l上的多個(gè)鑄型a開始被推箱的時(shí)間也一致的方式進(jìn)行控制。若如這樣構(gòu)成,則由于對(duì)從澆包澆注了熔融金屬之后的鑄型進(jìn)行推箱,能夠立刻從熔融金屬加壓?jiǎn)卧┙o加壓氣體與粉粒體,所以成為一種鑄型內(nèi)的熔融金屬在開始凝固前被填充至規(guī)定的型腔,并且僅在所希望的型腔部分可靠地填充熔融金屬并使之凝固的自動(dòng)澆注方法。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注方法中,在第一鑄型a(1)中的澆口a1的位置從第二鑄型a(2)中的澆口a1的位置改變的情況下,也可以進(jìn)行以能夠向第一鑄型a(1)的澆口a1澆注的方式移動(dòng)澆包2的工序,其后,在與澆包2一起移動(dòng)的熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0中,也可以以使孔口26與第二鑄型a(2)的澆口a1氣密連接的方式移動(dòng)孔口26。若如這樣構(gòu)成,則即使以能夠從澆包對(duì)澆口進(jìn)行澆注的方式移動(dòng)澆注單元,澆注單元與熔融金屬加壓?jiǎn)卧部砂凑砧T型-箱保持距離。在此基礎(chǔ)上,為了根據(jù)需要對(duì)準(zhǔn)澆口的位置,只要移動(dòng)孔口即可。由此,能夠?qū)⒖卓诘囊苿?dòng)抑制得較小,能夠迅速地使孔口與澆口對(duì)位。
在上述的具有加壓功能的自動(dòng)澆注方法中,粉粒體也可以為干燥的硅沙。若粉粒體為干燥的硅沙,則在向鑄型內(nèi)供給時(shí),流動(dòng)性較好,不易在澆注道部堵塞,并且,即使與高溫的熔融金屬接觸也不會(huì)變質(zhì),并且廉價(jià)易于得到,成為使用便利性較好的自動(dòng)澆注方法。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置的俯視圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置的主視圖。
圖3是熔融金屬加壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)實(shí)施方式的俯視圖。
圖4是熔融金屬加壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖。
圖5是熔融金屬加壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)實(shí)施方式的加壓系統(tǒng)圖。
圖6是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置的澆注工序的俯視圖。
圖7是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置的加壓工序的側(cè)視圖。
圖8是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的具有加壓功能的自動(dòng)澆注裝置的加壓結(jié)束后返回至原位置情況下的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖,對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝有熔融金屬加壓?jiǎn)卧淖詣?dòng)澆注裝置進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的安裝有熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的自動(dòng)澆注裝置1的平面示意圖。如圖1所示,自動(dòng)澆注裝置1以能夠在與搬運(yùn)鑄型的鑄型線l平行設(shè)置的軌道b上行駛的方式而被配置。
圖2是圖1所示的自動(dòng)澆注裝置1的正面示意圖。如圖2所示,橫行臺(tái)車4以能夠行駛的方式載置于設(shè)置在地面上的軌道b之上,前后臺(tái)車6以能夠向與軌道b正交的方向移動(dòng)的方式載置于橫行臺(tái)車4之上。具體而言,在橫行臺(tái)車4的上表面上,沿與軌道b正交的方向設(shè)置有軌道(不圖示),前后臺(tái)車6在軌道上行駛。前后臺(tái)車6之上設(shè)置有升降裝置8。升降裝置8向鉛直方向移動(dòng)傾動(dòng)裝置3,上述傾動(dòng)裝置3使存積熔融金屬的澆包2傾動(dòng)。由此,能夠三維地移動(dòng)澆包2。而且,傾動(dòng)裝置3使?jié)舶?傾動(dòng),對(duì)鑄型a澆注澆包2內(nèi)的熔融金屬。
熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0設(shè)置于自動(dòng)澆注裝置1的橫行臺(tái)車4上。在橫行臺(tái)車4上,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0相對(duì)于利用自動(dòng)澆注裝置1從澆包2澆注熔融金屬的鑄型a(1),設(shè)置于能夠在鑄型線l上向一個(gè)下游側(cè)的鑄型a(2)供給加壓氣體、粉粒體的位置。通過像這樣在橫行臺(tái)車4上設(shè)置熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0,從而能夠容易地在已設(shè)置的澆注裝置設(shè)置熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0。另外,也不會(huì)成為澆注單元10的移動(dòng)的障礙。
圖3是在沿鑄型線l配置的自動(dòng)澆注裝置1中,僅表示熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的俯視圖,圖4是從自動(dòng)澆注裝置1的熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0側(cè)觀察的側(cè)面示意圖。在熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0中,支架12設(shè)置于橫行臺(tái)車4上。支架12的上部由以與鑄型線l正交的方向?yàn)檩S向的梁構(gòu)成。熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4以能夠向與鑄型線l正交的方向移動(dòng)的方式配置于支架12上。熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16以能夠與鑄型線l平行移動(dòng)的方式配置于熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4上。熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16設(shè)置有熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡?8。
用于從熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0向鑄型a供給加壓氣體、粉粒體的設(shè)備被支承于熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡?8,能夠三維地移動(dòng)。熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0具有:料斗22,其存積粉粒體;孔口26,其與澆注有熔融金屬的鑄型a的澆口a1氣密連接,將加壓氣體與粉粒體送入鑄型a內(nèi);以及配管44,其從料斗22起向孔口26連接。并且,如圖5所示,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0具備:計(jì)量室24,其在配管44使由料斗22向孔口26供給的粉粒體的量為規(guī)定的量;以及第一球閥32與第二球閥34,其作為開閉閥。另外,具備與孔口26連接并且導(dǎo)入加壓氣體的第二配管30與向計(jì)量室24導(dǎo)入加壓氣體的第一配管28。第一配管28設(shè)置有用于使加壓氣體向計(jì)量室24的供給開始或停止的第一開閉閥36,第二配管30設(shè)置有用于使加壓氣體向孔口26的供給開始或停止的第二開閉閥38以及對(duì)所供給的加壓氣體的量進(jìn)行調(diào)整的流量調(diào)整閥40。而且,孔口26設(shè)置有壓力傳感器42,上述壓力傳感器42對(duì)從孔口26向鑄型a輸送的加壓氣體的壓力進(jìn)行測(cè)定。利用料斗22、配管44、計(jì)量室24以及孔口26構(gòu)成向鑄型a供給加壓氣體與加壓的粉粒體的加壓設(shè)備46。此外,使第二配管30與孔口26連接并導(dǎo)入加壓氣體的情況,除了直接連接孔口26的情況之外,也包括連接于第二球閥34與孔口26之間的配管44而間接地連接的情況。
并且,如圖4所示,具備箱按壓件48,其用于在從熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0供給加壓氣體、粉粒體時(shí),以鑄型a不偏移的方式進(jìn)行按壓。箱按壓件48具備汽缸和與汽缸的前端連接的按壓板(不圖示),在熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的作業(yè)中,通過利用按壓板從上部按壓鑄型a,從而可穩(wěn)定地固定鑄型a。由于鑄型a不會(huì)偏移,所以易于保持孔口26與澆口a1的氣密。此外,也可以使用汽缸以外的公知的方法對(duì)按壓板進(jìn)行按壓。
橫行臺(tái)車4、前后臺(tái)車6、升降裝置8、熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4、熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16、熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡?8利用伺服馬達(dá)進(jìn)行移動(dòng),能夠移動(dòng)至準(zhǔn)確的位置,所以優(yōu)選。但是,移動(dòng)這些裝置也可以為伺服馬達(dá)以外的公知的方法。
接下來,也參照?qǐng)D6~圖8,對(duì)上述的構(gòu)成的自動(dòng)澆注裝置1的作用進(jìn)行說明。在鑄型線l上并列有多個(gè)鑄型a。澆注單元10的澆包2填滿有來自熔煉爐等的熔融金屬。首先,填滿熔融金屬的澆包2利用橫行臺(tái)車4以及前后臺(tái)車6,移動(dòng)至鑄型線l上的向鑄型a澆注熔融金屬的平面上的位置。在進(jìn)行了一次澆注后,對(duì)于澆口a1的位置相同的鑄型a,不會(huì)利用橫行臺(tái)車4以及前后臺(tái)車6移動(dòng)澆包2,能夠?qū)部赼1進(jìn)行澆注。在向澆口a1的位置相同的鑄型a進(jìn)行澆注的情況下,鑄型線l上的鑄型按箱被推箱后,在規(guī)定時(shí)間后開始進(jìn)行澆注。也存在規(guī)定時(shí)間為0秒的情況。此外,在澆口a1的位置改變了的情況下,基于位置傳感器50所檢測(cè)到的澆口a1的位置,在澆注熔融金屬部分利用橫行臺(tái)車4以及前后臺(tái)車6重新移動(dòng)澆包2。即使?jié)部赼1的位置不改變,在澆包2的注出熔融金屬的噴嘴劣化,注出熔融金屬的方向變化了的情況下,也以準(zhǔn)確地向澆口a1進(jìn)行澆注的方式移動(dòng)橫行臺(tái)車4以及前后臺(tái)車6,修正進(jìn)行澆注的澆包2的位置。
利用升降裝置8使?jié)舶?上升并且利用傾動(dòng)裝置3傾斜,開始在空的鑄型a的澆口a1澆注熔融金屬。利用未圖示的重量計(jì)量裝置,對(duì)所澆注的熔融金屬的量進(jìn)行計(jì)測(cè),若確認(rèn)澆注了規(guī)定量,則澆注結(jié)束。此外,為了提高澆注量的精度,可以在成為規(guī)定量前不久開始縮小澆注的量(使傾斜的角度緩緩減小),一旦成為規(guī)定量就結(jié)束澆注。這里,所謂的規(guī)定量的熔融金屬,是指鑄造作為鑄型a的產(chǎn)品的鑄件所需的量的熔融金屬,是在所希望的型腔的容積加上縮痕的體積的量的熔融金屬。規(guī)定量的熔融金屬也可以不包括裕量。即使?jié)沧⒁?guī)定量的熔融金屬,熔融金屬的一部分也會(huì)保留在澆注道部,在所希望的型腔的上部殘留有空間。
在向空的鑄型a進(jìn)行澆注的同時(shí),在熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0中,對(duì)澆注有熔融金屬的鑄型a(2)供給加壓氣體與粉粒體。利用傳感器50檢測(cè)鑄型a(2)的位置,利用熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4以及熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16,使孔口26向澆口a1的正上方移動(dòng)。此外,在供給了一次加壓氣體與粉粒體后,不需要利用熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4以及熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16相對(duì)于澆口a1的位置相同的鑄型a移動(dòng)孔口26。在向澆口a1的位置相同的鑄型a進(jìn)行澆注的情況下,鑄型線l上的鑄型被推出一箱后,在規(guī)定時(shí)間后開始加壓氣體與粉粒體的供給。也存在規(guī)定時(shí)間為0秒的情況。此外,在澆口a1的位置改變了的情況下,使孔口26重新向澆口a1的正上方移動(dòng)。這種情況下,為了使上游的澆注單元10的澆包2的位置與新的澆口a1位置對(duì)準(zhǔn),橫行臺(tái)車4以及前后臺(tái)車6移動(dòng)。由此,在利用熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0,對(duì)澆口a1的位置至此相同的鑄型a供給加壓氣體與粉粒體前,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的位置移動(dòng)。但是,由于利用傳感器50檢測(cè)澆口的位置,所以能夠迅速并且準(zhǔn)確地使孔口26對(duì)準(zhǔn)澆口a1的位置。即使?jié)部赼1的位置不變,在移動(dòng)澆注單元10修正進(jìn)行澆注的澆包2的位置的情況下,也可基于傳感器50所檢測(cè)到的澆口a1的位置,使孔口26向澆口a1的正上方移動(dòng)。
如圖7所示,利用熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡?8使加壓設(shè)備46、即孔口26下降。若熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡?8使孔口26下降的力、例如伺服馬達(dá)的扭矩達(dá)到規(guī)定的大小,則下降結(jié)束。即,孔口26與澆口a1的按壓反作用力成為規(guī)定值。因此,孔口26與澆口a1以適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度接觸。由此,孔口26與澆口a1氣密連接,并且,不會(huì)損傷鑄型a、孔口26。此外,也可以并非使用熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡?8使孔口26下降的力,而是使用測(cè)壓元件等負(fù)載傳感器對(duì)孔口26按壓鑄型a的力進(jìn)行測(cè)定,判定孔口26的下降結(jié)束。另外,箱按壓件48使按壓板下降,對(duì)鑄型a(2)進(jìn)行固定。
若孔口26在澆口a1形成蓋,與澆口a1氣密地連接于鑄型a(2),則打開第二開閉閥38,經(jīng)由孔口26從第二配管30向鑄型a(2)內(nèi)供給加壓氣體。另外,打開第一開閉閥36,從第一配管28向計(jì)量室24導(dǎo)入加壓氣體,經(jīng)由孔口26將計(jì)量室24內(nèi)的粉粒體供給鑄型a(2)內(nèi)。利用加壓氣體與粉粒體將鑄型a(2)內(nèi)的熔融金屬壓入所希望的型腔。
這里,對(duì)使用圖5所示的加壓設(shè)備46在鑄型a內(nèi)進(jìn)行氣體加壓的方法進(jìn)行說明。在孔口26連接于鑄型a時(shí),第一球閥32、第二球閥34、第一開閉閥36以及第二開閉閥38成為關(guān)閉狀態(tài)。若孔口26的下降結(jié)束,則打開第二開閉閥38,以壓力傳感器42的值成為規(guī)定壓力的方式對(duì)流量調(diào)整閥40進(jìn)行控制,并且由第二配管30向鑄型a內(nèi)供給加壓氣體。所謂的規(guī)定壓力是指將熔融金屬壓入型腔內(nèi)的壓力。將該加壓狀態(tài)保持規(guī)定時(shí)間。通過保持規(guī)定時(shí)間,殘留于型腔內(nèi)的上部的空氣由于砂型的鑄型a的透氣性,會(huì)從型腔內(nèi)泄漏,型腔內(nèi)被熔融金屬填滿。
接著,對(duì)在鑄型a內(nèi)吹入粉粒體的方法進(jìn)行說明。首先,粉粒體計(jì)量室24存積有規(guī)定量的粉粒體。若孔口26的下降結(jié)束,則打開第二球閥34以及第一開閉閥36,從第一配管28輸送加壓氣體。通過該氣體加壓以及粉粒體的吹入,在澆注道部,粉粒體堆積于熔融金屬的最后部分,成為塞子。
若經(jīng)過規(guī)定時(shí)間,與熔融金屬的粉粒體接觸的最后部分開始固化并且穩(wěn)定,則關(guān)閉第二球閥34、第一開閉閥36以及第二開閉閥38。而且,使熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0上升,如圖8所示,使孔口26從鑄型a分離。同時(shí),使箱按壓件48的按壓板上升。
另外,在關(guān)閉了第二球閥34后,打開第一球閥32,將料斗22內(nèi)的粉粒體導(dǎo)入計(jì)量室24。通過在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后關(guān)閉第一球閥32,從而在計(jì)量室24存積規(guī)定量的粉粒體。通過從料斗22按照規(guī)定時(shí)間將粉粒體導(dǎo)入計(jì)量室24,從而對(duì)規(guī)定量的粉粒體進(jìn)行計(jì)量。此外,也可以對(duì)計(jì)量室24內(nèi)的粉粒體的量,例如對(duì)重量進(jìn)行計(jì)測(cè),一旦成為規(guī)定量,便關(guān)閉第一球閥32。所謂的規(guī)定量的粉粒體,是指通過向澆注道部供給粉粒體,從而被壓入所希望的型腔的熔融金屬能夠不在澆注道部逆流的量的粉粒體。
若澆注以及加壓氣體與粉粒體的供給結(jié)束,則鑄型線l上的多個(gè)鑄型a被推出一箱。即,如圖6所示,位于澆注單元10之前的鑄型a(2)被輸送至熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0之前,輸送新的空的鑄型a(1)。在澆注單元10中,從澆包2向空的鑄型a(1)進(jìn)行澆注。在熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0中,對(duì)利用澆注單元10進(jìn)行了澆注之后的鑄型a(2)供給加壓氣體與粉粒體。
在自動(dòng)澆注裝置1中,澆注單元10的向鑄型a的澆注結(jié)束后,優(yōu)選盡快利用熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0供給加壓氣體與粉粒體。這是為了在被澆注于鑄型a內(nèi)的熔融金屬開始固化前,利用加壓氣體與粉粒體將熔融金屬壓入所希望的型腔。在熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的加壓氣體與粉粒體的供給比澆注單元10的澆注所花費(fèi)的時(shí)間長的情況下,以使?jié)沧卧?0的向鑄型a(1)的澆注結(jié)束時(shí)間與熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的向鑄型a(2)送入加壓氣體與粉粒體結(jié)束的時(shí)間一致,并且,鑄型線l上的多個(gè)鑄型a開始推箱的時(shí)間也一致的方式進(jìn)行控制。這里,在以一致的方式進(jìn)行控制的情況,也包括由于裝置產(chǎn)生時(shí)間的偏差而不一致的情況、由于對(duì)于各單元10、20、鑄型線l的工作開始估算裕量而不一致的情況。
作為自動(dòng)澆注裝置1所使用的加壓氣體,空氣為代表性的,但是并不局限于空氣。作為自動(dòng)澆注裝置1所使用的粉粒體,例如,可適當(dāng)?shù)厥褂媚突鸩姆哿sw、砂、鋼珠等的耐熱性的粉粒體,但并不局限于這些。
如上述那樣,由于在鑄型a注入熔融金屬后,馬上使孔口26與澆口a1氣密連接,利用加壓氣體進(jìn)行加壓,填充粉粒體,所以能夠在熔融金屬開始固化前,將熔融金屬填充于所希望的型腔內(nèi)。
在將熔融金屬填充到型腔內(nèi)后,被投入到澆注道部的粉粒體會(huì)成為熔融金屬的塞子。由此,能夠防止熔融金屬返回澆注道部等。因此,由于能夠迅速并且可靠地將熔融金屬填充至型腔,粉粒體會(huì)成為熔融金屬的塞子,所以能夠防止熔融金屬的返回。因此,拆卸了鑄型后的鑄件不會(huì)在相當(dāng)于澆注道部、澆口部的部分產(chǎn)生。
另外,使用粉粒體形成為塞子后的鑄型從熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0,即從自動(dòng)澆注裝置1進(jìn)行推箱,使熔融金屬固化。即,在自動(dòng)澆注裝置1中,能夠馬上對(duì)下一個(gè)鑄型a進(jìn)行作業(yè),效率高。
并且,由于與澆注單元10分開,利用熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0將澆注后的熔融金屬填充于型腔,所以澆注單元10的澆注與熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的加壓氣體以及粉粒體的供給能夠同時(shí)進(jìn)行。即,能夠使鑄造工序高效化。
此外,由于通過同時(shí)進(jìn)行利用加壓氣體的加壓與粉粒體的供給,從而利用加壓力與吹入粉粒體的力這二者將熔融金屬填充至型腔內(nèi),所以能夠迅速并且可靠地將熔融金屬填充至型腔內(nèi)。另外,若利用加壓氣體的加壓比粉粒體的供給提前進(jìn)行,則由于可防止粉粒體引起的熔融金屬的冷卻,并且不會(huì)產(chǎn)生冷卻引起的熔融金屬的固化,所以可迅速、容易地將熔融金屬填充于型腔內(nèi)。
在自動(dòng)澆注裝置1中,相對(duì)于從澆注單元10的澆包2澆注熔融金屬的鑄型a(1),熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0設(shè)置于在鑄型線l上能夠?qū)σ粋€(gè)下游側(cè)的鑄型a(2)供給加壓氣體、粉粒體的位置。因此,易于在已經(jīng)設(shè)置的澆注單元增設(shè)熔融金屬加壓?jiǎn)卧?,改造為具有熔融金屬加壓功能的自?dòng)澆注裝置。另外,由于熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0向與被澆注的鑄型a(1)鄰接的鑄型a(2)供給加壓氣體與粉粒體,所以澆注單元10在對(duì)鑄型a(2)進(jìn)行了澆注后,能夠馬上供給加壓氣體與粉粒體。由此,易于在鑄型a(2)內(nèi)的熔融金屬開始固化前,使之填充至所希望的型腔。即,也能夠降低加壓氣體的壓力,減少供給的粉粒體的規(guī)定量。
在自動(dòng)澆注裝置1中,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0支承于澆注單元10的橫行臺(tái)車4。因此,在鑄型a的澆口a1的位置改變的情況或是在澆包2的噴嘴劣化的情況下,首先為了使?jié)舶?對(duì)準(zhǔn)澆口a1,要利用橫行臺(tái)車4以及前后臺(tái)車6移動(dòng)澆注單元10。接下來,為了根據(jù)需要,使孔口26與澆口a1對(duì)準(zhǔn),要移動(dòng)熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4以及熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16。這種情況下,由于澆包2與孔口26按照鑄型-箱保持距離,所以能夠抑制孔口26的移動(dòng)距離。因此,能夠迅速并且可靠地進(jìn)行熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0的移動(dòng),并且能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,熔融金屬加壓?jiǎn)卧?0也可以設(shè)置于澆注單元10的橫行臺(tái)車4以外的位置,也可以設(shè)置于與澆注單元10分開的支架。
雖然在之前的說明中進(jìn)行了省略,但是傾動(dòng)裝置3、橫行臺(tái)車4、前后臺(tái)車6、升降裝置8、熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4、熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16、熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡?8、箱按壓件48、第一球閥32、第二球閥34、第一開閉閥36、第二開閉閥38、流量調(diào)整閥40等的操作也可以自動(dòng)地、或者按照用戶的輸入,由控制裝置(不圖示)進(jìn)行。
另外,在之前的說明中,移動(dòng)孔口26是利用熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4與熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16進(jìn)行移動(dòng),但是也可以從第二球閥34起,使下游側(cè)的配管44具有撓性,移動(dòng)孔口26。這種情況下,若利用配管44的撓性使孔口26較大地移動(dòng),則需要注意配管44的彎曲會(huì)變大,粉粒體的流通會(huì)變差。由此,即使使配管44具有撓性,也優(yōu)選具備熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛?4與熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部16。
此外,本發(fā)明并不局限于特定的優(yōu)選的實(shí)施方式,在權(quán)利要求的范圍所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)多樣的應(yīng)用。
以下集中表示本說明書以及附圖所使用的主要的附圖標(biāo)記。
附圖標(biāo)記說明:
a…鑄型;a1…澆口;b…軌道;l…鑄型線;1…自動(dòng)澆注裝置;2…澆包;3…傾動(dòng)裝置;4…橫行臺(tái)車;6…前后臺(tái)車;8…升降裝置;10…澆注單元;12…支架;14…熔融金屬加壓?jiǎn)卧昂蟛浚?6…熔融金屬加壓?jiǎn)卧獧M行部;18…熔融金屬加壓?jiǎn)卧挡浚?0…熔融金屬加壓?jiǎn)卧?2…料斗;24…計(jì)量室;26…孔口;28…第一配管;30…第二配管;32…第一球閥;34…第二球閥;36…第一開閉閥;38…第二開閉閥;40…流量調(diào)整閥;42…壓力傳感器;44…配管;46…加壓設(shè)備;48…箱按壓件;50…位置傳感器。