鑄造物品的制造方法、鑄造裝置以及在所述鑄造裝置中使用的送氣噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在通氣性鑄模中進(jìn)行鑄造而獲得所期望的物品的鑄造物品的制造方法、鑄造裝置以及在所述鑄造裝置中使用的送氣噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]重力澆注中的鑄造物品的制造通常使用作為通氣性鑄模的利用砂粒來造型的鑄模、所謂的砂型。若使用上述的通氣性鑄模，則在向特定形狀的型腔填充熔融金屬時，殘留的氣體(通常為空氣)從型腔表面被擠出，金屬熔液(以下，也稱作熔融金屬)遍布型腔整體，由此能夠獲得與型腔實(shí)質(zhì)相同的鑄件。鑄模的型腔通常具有澆口部、澆道部、冒口部以及產(chǎn)品部，向上述部分依次供給熔融金屬，將充滿產(chǎn)品部的熔融金屬頂端高度形成至澆口部而結(jié)束澆注。
[0003]如此一來，凝固的鑄造物品成為澆口部、澆道部、冒口部以及產(chǎn)品部作為鑄件而連結(jié)的方式。在此，冒口部是為了產(chǎn)品的穩(wěn)固化而設(shè)定的型腔，不能說是不必要的部分，但是澆口部、澆道部僅是熔融金屬到達(dá)產(chǎn)品部的路徑，原本就是不必要的部分。因此，僅是在澆口部、澆道部中填充有熔融金屬的狀態(tài)下使熔融金屬凝固，無法實(shí)現(xiàn)注入合格率的大幅的改善。另外，當(dāng)形成連結(jié)有不必要的部分的鑄件時，在作為后續(xù)工序的產(chǎn)品部的分離工序中需要與產(chǎn)品部和不必要的部分的分離作業(yè)相當(dāng)?shù)墓r，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]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。該方法在于，為了向作為通氣性鑄模的型腔中的一部分的所期望的型腔部分填充金屬熔液，重力澆注比通氣性鑄模的型腔(以下，有時稱作鑄模型腔。)整體的體積小且與所期望的型腔部分大致相等的體積的熔融金屬，在澆注的熔融金屬填充于所期望的型腔部分之前，從澆口部輸送氣體(壓縮氣體)而向所期望的型腔部分填充熔融金屬并使該熔融金屬凝固。根據(jù)該方法(以下，有時將日本特開2007-75862號以及日本特開2010-269345號共用而公開的方法稱作加壓鑄造法。)，根據(jù)熔融金屬頂端高度而需要的壓力由壓縮氣體補(bǔ)填，因此能夠期待幾乎不需要澆口部以及澆道部的熔融金屬。
[0005]本申請的發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)日本特開2007-75862號以及日本特開2010-269345號所記載的加壓鑄造法而進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果是，知曉有如下情況:為了避免在輸送壓縮氣體時壓縮氣體從澆口部泄露，在使用利用日本特開2007-75862號所記載那樣的設(shè)于送氣管的凸緣來堵塞澆口部的方法的情況下，澆口被從供給管伸出的凸緣遮蔽，因此難以進(jìn)行澆口與壓縮氣體供給管的對位，因此，氣體的送氣時機(jī)變慢，有時在產(chǎn)品產(chǎn)生冷疤。另外，知曉供凸緣接觸的澆口周圍容易附著在澆注時飛散的熔珠，因此該附著的熔珠在凸緣與澆口周圍之間形成間隙，有時產(chǎn)生大量的氣體泄露。因此，希望開發(fā)出能夠在澆注后迅速且可靠地進(jìn)行氣體的送氣的機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的在于提供鑄造物品的制造方法、鑄造裝置以及在所述鑄造裝置中使用的送氣噴嘴，在該鑄造物品的制造方法中，在氣體的送氣時不易產(chǎn)生氣體泄露，并且能夠在澆注后迅速地送氣。
[0007]解決方案
[0008]鑒于上述目的而深入研究的結(jié)果是，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如下情況而得到本發(fā)明:根據(jù)使?jié)部诓颗c送氣噴嘴嵌合的構(gòu)造，能夠在澆注后迅速且可靠地進(jìn)行氣體的送氣。
[0009]S卩，制造鑄造物品的本發(fā)明的方法是將金屬熔液重力澆注于通氣性鑄模而獲得鑄造物品的鑄造物品的制造方法，所述通氣性鑄模的型腔至少具有澆口部、澆道部以及產(chǎn)品部，所述鑄造物品的制造方法具有如下工序:為了向包括所述產(chǎn)品部在內(nèi)的所期望的型腔部分填充金屬熔液，從澆口部澆注比所述通氣性鑄模的型腔整體的體積小且與所期望的型腔部分大致相等的體積的熔融金屬，在澆注的熔融金屬填充至所期望的型腔部分之前，從所述澆口部輸送氣體而向所期望的型腔部分填充熔融金屬并使該熔融金屬凝固，所述氣體的送氣是通過使排出氣體的送氣噴嘴與所述澆口部嵌合來進(jìn)行的。
[0010]優(yōu)選的是，所述送氣噴嘴以其外形朝向排出氣體的方向尖端變細(xì)的方式形成有錐狀側(cè)面，所述澆口部形成有朝向熔融金屬流的方向尖端變細(xì)的錐狀壁面，通過使所述送氣噴嘴的錐狀側(cè)面與形成有所述錐狀壁面的澆口部接觸而進(jìn)行嵌合。
[0011]優(yōu)選的是，在排出氣體時，將所述送氣噴嘴向所述氣體的排出方向按壓。
[0012]本發(fā)明的鑄造裝置具備:通氣性鑄模，其至少具有用于澆注金屬熔液的澆口部、形成從所述澆口部澆注的熔融金屬的流路的澆道部、以及供通過所述澆道部來供給的熔融金屬填充的產(chǎn)品部的型腔；送氣噴嘴，其用于從所述澆口部向所述通氣性鑄模的型腔輸送氣體，使得重力澆注于所述通氣性鑄模的金屬熔液僅填充至包括所述產(chǎn)品部在內(nèi)的所期望的型腔部分；以及氣體供給裝置，其向所述送氣噴嘴供給所述氣體，所述送氣噴嘴具有嵌合部，該嵌合部與所述澆口部嵌合，由此能夠?qū)⑺鰵怏w從所述澆口部向所述型腔輸送。
[0013]優(yōu)選的是，所述送氣噴嘴的嵌合部以朝向排出氣體的方向尖端變細(xì)的方式形成有錐狀側(cè)面。
[0014]優(yōu)選的是，所述送氣噴嘴的形成氣體排出口的內(nèi)孔的直徑隨著朝向排出氣體的方向進(jìn)行擴(kuò)徑。
[0015]優(yōu)選的是，所述澆口部包括:導(dǎo)入管部，其是供所述金屬熔液流下的流路；以及澆口杯部，其與所述導(dǎo)入管部連結(jié)且和所述導(dǎo)入管部相比直徑擴(kuò)大，并向所述通氣性鑄模的外側(cè)開口，所述導(dǎo)入管部具有能夠供所述送氣噴嘴嵌合的嵌合部。
[0016]優(yōu)選的是，構(gòu)成所述澆口部的一部分的所述嵌合部形成有朝向所述金屬熔液流下的方向尖端變細(xì)的錐狀壁面。
[0017]優(yōu)選的是，所述鑄造裝置具有將所述送氣噴嘴向所述氣體的排出方向按壓的機(jī)構(gòu)。
[0018]本發(fā)明的送氣噴嘴用于從澆口部向通氣性鑄模的型腔輸送氣體，所述通氣性鑄模至少具有所述澆口部、澆道部以及產(chǎn)品部的型腔，所述送氣噴嘴使重力澆注于所述通氣性鑄模的金屬熔液僅填充至包括所述產(chǎn)品部在內(nèi)的所期望的型腔部分，所述送氣噴嘴以其外形朝向排出氣體的方向尖端變細(xì)的方式形成有錐狀側(cè)面。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種鑄造物品的制造方法，在加壓鑄造法中，尤其是不使用復(fù)雜的裝置，能夠在氣體的送氣時防止氣體泄露的產(chǎn)生，并且能夠在澆注后迅速地送氣。因此，鑄造周期改善，減少形成冷疤這樣的不合格品的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0021]圖1(a)是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式1中澆注了熔融金屬之后的狀態(tài)的示意圖。
[0022]圖1(b)是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式1中使送氣噴嘴與澆口部嵌合的狀態(tài)的示意圖。
[0023]圖1(c)是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式1中從送氣噴嘴輸送氣體的狀態(tài)的示意圖。
[0024]圖1(d)是示出在本發(fā)明的實(shí)施方式1中向所期望的型腔部分填充有熔融金屬的狀態(tài)的示意圖。
[0025]圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的、送氣噴嘴以及澆口部的示意剖視圖。
[0026]圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的、送氣噴嘴以及澆口部的示意剖視圖。
[0027]圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的、送氣噴嘴以及澆口部的示意剖視圖。
[0028]圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的、送氣噴嘴以及澆口部的示意剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明的方法是將金屬熔液重力澆注于通氣性鑄模而獲得鑄造物品的鑄造物品的制造方法，其中，如圖1 (a)所示，所述通氣性鑄模的型腔5具有澆口部12、澆道部7、冒口部8以及產(chǎn)品部9，所述鑄造物品的制造方法具有如下工序:為了向由所述產(chǎn)品部9以及冒口部8構(gòu)成的所期望的型腔部分10填充金屬熔液M，從澆口部12澆注比鑄模型腔5的整體的體積小且與所期望的型腔部分10大致相等的體積的熔融金屬M(fèi)，在澆注的熔融金屬Μ填充至所期望的型腔部分10之前，從所述澆口部12輸送氣體而向所期望的型腔部分10填充熔融金屬Μ并使該熔融金屬Μ凝固，所述氣體的送氣是通過使排出氣體的送氣噴嘴15與所述澆口部12嵌合來進(jìn)行的。所述澆口部12包括向通氣性鑄模的外側(cè)開口的錐形狀的澆口杯部12a和作為供所述金屬熔液流下的流路的導(dǎo)入管部12b。需要說明的是，在圖1(a)中，雖然設(shè)有冒口部8，但在不需要的情況下也可以不設(shè)置。
[0030]由于澆注后的澆口部之前暴露在高溫的熔融金屬流中，因此認(rèn)為其內(nèi)壁的表面粗糙脆弱，因此，最初完全不假設(shè)嵌合構(gòu)造，但本申請的發(fā)明人通過各種實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)上述的嵌合結(jié)構(gòu)。
[0031]如上述說明的那樣，本發(fā)明的重要特征在于，通過使排出氣體的送氣噴嘴(以下，也稱作送氣噴嘴)與形成熔融金屬流路的澆口部(以下，也稱作澆口部)嵌合來進(jìn)行氣體的送氣。詳細(xì)而言，將排出所述氣體的送氣噴嘴插入所述澆口部，在使所述送氣噴嘴的前端部側(cè)面與所述澆口部的內(nèi)壁面接觸并固定的狀態(tài)下進(jìn)行氣體的送氣。所述送氣噴嘴的前端部側(cè)面與所述澆口部的內(nèi)壁面不一定需要緊貼，