本發(fā)明涉及低壓鑄造裝置的直澆道構(gòu)造及低壓鑄造裝置，更詳細(xì)而言，涉及兼顧作業(yè)周期時(shí)間的縮短和防止熔液的氧化這兩者的直澆道構(gòu)造、及具備該直澆道的低壓鑄造裝置。

背景技術(shù)：

低壓鑄造裝置通常具備收納熔液的保持爐、具有腔室的鑄模、及使上述保持爐和腔室連通的供熔液部，對(duì)上述保持爐內(nèi)加壓，經(jīng)由供熔液部向腔室供給熔液，通過使該熔液凝固，形成鑄造物。

專利文獻(xiàn)1中公開有向腔室供給熔液的熔液通路的與長(zhǎng)度方向正交的截面為圓形狀的鑄造裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003－251453號(hào)公報(bào)

發(fā)明所要解決的課題

上述專利文獻(xiàn)1記載的內(nèi)容中，由于熔液通路的截面形狀為圓形，所以向腔室內(nèi)的寬廣范圍供給熔液變的困難，熔液流動(dòng)性低，因此，難以形成復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)，且熔液容易冷卻的薄壁產(chǎn)品的制造也變得困難。

于是，為了提高熔液流動(dòng)性，進(jìn)行的是在直澆道設(shè)置薄口的扇形澆口，將熔液向?qū)拸V范圍供給。

但是，在直澆道和扇形澆口的連接部，熔液通路的截面形狀大幅度地變化的情況下，熔液的流速發(fā)生變化，熔液面產(chǎn)生波紋，在熔液的新生面產(chǎn)生氧化物，可能會(huì)使成形品的品質(zhì)下降。

特別是，當(dāng)提高熔液的供給速度時(shí)，熔液面容易大幅度地產(chǎn)生波紋，因此，難以兼得熔液供給時(shí)間的縮短和抑制氧化物的產(chǎn)生這兩者。

為了在防止熔液的波紋的同時(shí)提高熔液流動(dòng)性，考慮不改變直澆道的截面形狀而將直澆道整體形成薄口。但是，當(dāng)使直澆道整體減薄時(shí)，與成形品的大小、形狀對(duì)應(yīng)的熔液的凝固時(shí)間的調(diào)節(jié)變得困難，容易產(chǎn)生成形品不能離開直澆道的直澆道堵塞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有技術(shù)具有的課題而創(chuàng)立的，其目的在于，提供一種可縮短作業(yè)周期時(shí)間，且抑制熔液的氧化，能夠高效地生產(chǎn)高品質(zhì)的成形品的低壓鑄造裝置用直澆道、及具備該直澆道的低壓鑄造裝置。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明者們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)上述目的而重復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將使供熔液部和腔室連通的直澆道的直澆道底窩制成特定形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，直至完成本發(fā)明。

即，本發(fā)明的低壓鑄造裝置直澆道(注入口sprue)構(gòu)造的特征在于，具有相對(duì)于熔液流通的方向正交的方向的截面的周圍長(zhǎng)度隨著朝向腔室而逐漸變長(zhǎng)，且上述截面的面積為一定的直澆道底窩。

另外，本發(fā)明的低壓鑄造裝置的特征在于，使供熔液部和鑄模的腔室連通的直澆道是上述低壓鑄造裝置的直澆道。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，使低壓鑄造裝置的直澆道的直澆道底窩的形狀為，不改變?nèi)垡和返慕孛婷娣e而使截面的周圍長(zhǎng)度朝向腔室逐漸加長(zhǎng)，因此，直澆道的腔室連接部成為薄口，可以向腔室的寬廣范圍供給熔液，熔液流動(dòng)性提高，并且在直澆道流通的熔液的流速變化被抑制。

因此，即使熔液的供給速度加速，也能夠抑制熔液的波紋，防止新的氧化物的產(chǎn)生，能夠得到高品質(zhì)的成型品，能夠兼得作業(yè)周期時(shí)間的縮短和高品質(zhì)的成形品的制造這兩者。

進(jìn)而，因?yàn)榍皇医慕孛婷娣e的周圍長(zhǎng)度長(zhǎng)，且供熔液部附近的截面面積的周圍長(zhǎng)度短，所以在腔室附近容易散熱，促進(jìn)熔液的凝固，縮短作業(yè)周期時(shí)間。而且，在供熔液部附近難以冷卻熔液，調(diào)節(jié)熔液的凝固時(shí)間，防止直澆道堵塞的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的低壓鑄造裝置用直澆道的一例的圖；

圖2是表示改變了直澆道相對(duì)于供熔液部的安裝角度的狀態(tài)、直澆道與成形品的位置關(guān)系的一例的圖；

圖3是表示在本發(fā)明的低壓鑄造裝置用直澆道設(shè)置有加熱器的狀態(tài)的一例的圖，(a)是其平面圖，(b)其正面圖；

圖4是表示本發(fā)明的低壓鑄造裝置的一例的圖。

具體實(shí)施方式

(低壓鑄造裝置用直澆道)

詳細(xì)說明本發(fā)明的低壓鑄造裝置用直澆道。

本發(fā)明的低壓鑄造裝置用直澆道1使低壓鑄造裝置的供熔液部和鑄模的腔室連通。圖1表示本發(fā)明的低壓鑄造裝置用直澆道1的一例。圖1(a)是低壓鑄造裝置用直澆道的正面圖，圖1(b)是低壓鑄造裝置用直澆道的側(cè)面圖。另外，圖1(c)是a－a’截面、即直澆道底窩12的上端的截面形狀的一例，圖1(d)是b－b’截面、即直澆道底窩12的下端的截面形狀的一例。

如圖1所示，本發(fā)明的低壓鑄造裝置用直澆道1具備與供熔液部連接的供熔液部連接部11、直澆道底窩12、與腔室連接的腔室連接部13。

上述直澆道底窩12具有相對(duì)于熔液流通的方向正交的方向的截面的周圍長(zhǎng)度隨著朝向上述腔室連接部13而逐漸變長(zhǎng)，且上述截面的面積為一定的形狀。

對(duì)于上述直澆道底窩12，通過不改變?nèi)垡和返慕孛婷娣e而使上端的周圍長(zhǎng)度比下端的周圍長(zhǎng)度長(zhǎng)，抑制熔液的流速變化。進(jìn)而，因?yàn)楹笫龅脑O(shè)置于直澆道底窩的上部的腔室連接部13的截面面積的周圍長(zhǎng)度長(zhǎng)且成為薄口形狀，所以能夠向?qū)拸V范圍供給熔液，熔液流動(dòng)性提高。

因此，即使將熔液的供給速度加速，抑制上述熔液的流速變化和熔液流動(dòng)性提高相結(jié)合，在進(jìn)行熔液供給時(shí)熔液也不會(huì)從直澆道噴上到腔室內(nèi)，腔室內(nèi)的熔液面的高度被均勻化，熔液的氧化被抑制。而且，防止熔液與型芯碰撞而產(chǎn)生的夾砂的產(chǎn)生。

上述直澆道底窩12優(yōu)選下端截面的周圍長(zhǎng)度/上端截面的周圍長(zhǎng)度為1.05以上。

由于上端截面的周圍長(zhǎng)度為下端截面的周圍長(zhǎng)度的1.05倍以上，從而在直澆道底窩12的上端和下端的散熱性的差增大，促進(jìn)設(shè)置于直澆道底窩12上部的腔室連接部13內(nèi)的熔液的凝固，縮短作業(yè)周期時(shí)間。

作為上述直澆道底窩12的上端的截面形狀，只要周圍長(zhǎng)度比下端長(zhǎng)即可，也可以是任意的形狀，例如，除橢圓形之外，可舉出長(zhǎng)方形、梯形、五邊形等多邊形。下端截面的周圍長(zhǎng)度/上端截面的周圍長(zhǎng)度為1.05以上的橢圓形的短徑/長(zhǎng)徑大致為0.6以下。另外，在多邊形的情況下，也可以對(duì)角部進(jìn)行倒角，形成曲線，如圖1(c)所示，也可以將相鄰的曲線彼此聯(lián)系起來而形成一個(gè)曲線。

作為上述直澆道底窩12的下端的截面形狀，優(yōu)選為正圓形狀。正圓形狀在同面積的圖形中，周圍長(zhǎng)度最短，通過設(shè)為正圓形狀，能抑制散熱。因此，直澆道底窩的下部的熔液不易凝固，防止直澆道堵塞。

上述腔室連接部13被設(shè)置在該直澆道底窩的上部，具有與上述直澆道底窩12的上端的截面形狀大致相同的截面形狀。

不僅使腔室內(nèi)的熔液，而且使腔室連接部13內(nèi)的熔液也凝固，由此，能得到完全形狀的成形品。

即，由于具有腔室連接部13，從而即使腔室連接部13內(nèi)的熔液凝固且體積收縮，也能夠從直澆道底窩12供給熔液，因此，防止縮孔的產(chǎn)生。

另外，通過改變上述腔室連接部13的熔液流通的方向、即高度方向的長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)表面積，由此，能夠調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的熔液和上述直澆道底窩的熔液的溫度差，能夠調(diào)節(jié)凝固時(shí)間。在上述腔室連接部13的外壁設(shè)置散熱板，也可以促進(jìn)熔液的凝固。

上述腔室連接部13的截面形狀如上述為與直澆道底窩12的上端的截面形狀相同的截面形狀，但也可以為在不使熔液的流速大幅變化的范圍內(nèi)上述截面形狀朝向腔室擴(kuò)大的相似形狀。

通過朝向腔室擴(kuò)大，成形品的脫模性提高，防止凝固物掛住腔室連接部13而導(dǎo)致直澆道堵塞的產(chǎn)生。

上述供熔液部連接部11是與設(shè)置于直澆道底窩12的下部的供熔液部的連接部位，具有與上述直澆道底窩12的下端的截面形狀大致相同的截面形狀。

供熔液部連接部11的截面形狀優(yōu)選為正圓形。由于是正圓形，從而可以按照成形品的形狀改變直澆道相對(duì)于供熔液部的安裝角度，能夠根據(jù)成形品的形狀而提高熔液流動(dòng)性。

另外，如圖2(a)所示，即使在必須使直澆道1的腔室連接部13比成形品8的外形更向外側(cè)伸出而設(shè)置這種的、供熔液部和鑄模的連接存在制約的情況下，也如圖2(b)所示，通過改變直澆道1相對(duì)于供熔液部的安裝角度，可以將直澆道的腔室連接部13收納到成形品8的外形內(nèi)。因此，防止因直澆道的形狀而對(duì)比成形品8的外形更靠外側(cè)賦予的無用的形狀(v)的情況，防止成形品8的無用的重量增加。

本發(fā)明的低壓鑄造裝置用直澆道1優(yōu)選具有對(duì)直澆道底窩12進(jìn)行加熱的加熱器14。通過具有上述加熱器14，防止直澆道底窩12內(nèi)的熔液凝固，與截面的周圍長(zhǎng)度加長(zhǎng)而散熱性優(yōu)異的腔室連接部13相結(jié)合，能夠調(diào)整直澆道1內(nèi)的熔液和凝固物的邊界位置。

圖3表示在低壓鑄造裝置用直澆道1設(shè)置有加熱器14的狀態(tài)的一例。圖3(a)是平面圖，圖3(b)是正面圖。如圖3所示，上述加熱器可以以包圍圖3(b)中虛線所示的直澆道底窩12及供熔液部連接部11的周圍的方式設(shè)置，另外，也可以直接設(shè)置于直澆道自身。

(低壓鑄造裝置)

接著，說明本發(fā)明的低壓鑄造裝置。本發(fā)明的低壓鑄造裝置100具有保持熔液2的保持爐3、下端浸漬于該保持爐3內(nèi)的熔液2的供熔液部4、使該供熔液部4和鑄模5的腔室6連通的上述低壓鑄造裝置用直澆道1、調(diào)節(jié)上述保持爐3內(nèi)的壓力的壓力控制裝置7。

圖4表示低壓鑄造裝置100的一例。低壓鑄造裝置100設(shè)置有向氣密地密閉的保持爐3壓送二氧化碳等惰性氣體的氣體注入口71。供熔液部4的下端浸漬于該保持爐3內(nèi)的熔液2中。在保持爐3之上配置有可分割的鑄模5，在該鑄模5的結(jié)合面分別形成空間部，通過使這些鑄模5重合，形成成為成形品8的形狀的腔室6。

在上述供熔液部的4上端設(shè)置直澆道1，使供熔液部4和腔室6連通。

此外，在上述鑄模5，根據(jù)需要可以設(shè)置與吸氣裝置9連接的吸氣路徑91，在鑄模5中，根據(jù)需要也可以收納型芯51。

在這種低壓鑄造裝置100中，上述壓力控制裝置7從氣體注入口71向保持爐3內(nèi)注入氣體，使保持爐3內(nèi)的壓力上升。通過該氣體壓力來推壓保持爐3內(nèi)的熔液面，推起供熔液部4內(nèi)的熔液2，經(jīng)由直澆道1向鑄模5的腔室6內(nèi)充填熔液2。

而且，在充填于腔室6的熔液2冷卻并凝固后，壓力控制裝置7降低保持爐3內(nèi)的壓力，降低熔液面。之后，打開鑄模5，取出成形品8。

上述低壓鑄造裝置100優(yōu)選具有多個(gè)直澆道1。通過具有多個(gè)直澆道1，能夠在腔室6內(nèi)的寬廣范圍供給熔液2，熔液流動(dòng)性提高。

另外，上述多個(gè)直澆道1的腔室連接部13的厚度、即周圍長(zhǎng)度、和/或熔液2流通的方向的長(zhǎng)度可以不同。通過改變腔室連接部13的形狀，取得各直澆道間的凝固時(shí)間的均衡，防止直澆道堵塞。

上述供熔液部4優(yōu)選具有朝向上述直澆道1擴(kuò)徑的擴(kuò)徑部41，在該擴(kuò)徑部41設(shè)置多個(gè)直澆道1。另外，優(yōu)選該擴(kuò)徑部41設(shè)置于上述保持爐3內(nèi)。通過設(shè)置于保持爐3內(nèi)，通過保持爐3的熱來抑制擴(kuò)徑部41內(nèi)的熔液溫度降低。

另外，本發(fā)明的低壓鑄造裝置100優(yōu)選具備從設(shè)置于鑄模的吸氣路徑91對(duì)腔室6吸氣的吸氣裝置9。通過一邊對(duì)腔室6吸氣一邊供給熔液2，熔液流動(dòng)性提高，能夠防止熔液2的波紋，并且能夠提高熔液2的供給速度，能夠縮短作業(yè)周期時(shí)間。

符號(hào)說明

1直澆道

11供熔液部連接部

12直澆道底窩

13腔室連接部

14加熱器

2熔液

3保持爐

4供熔液部

41擴(kuò)徑部

5鑄模

51型芯

6腔室

7壓力控制裝置

71氣體注入口

72氣體排出口

8成形品

9吸氣裝置

91吸氣路徑

100低壓鑄造裝置