[发明专利]铸造法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度化和高生产率化的铸造法，该铸造法是从通气性铸模的铸模上部或侧部进行重力浇注的铸造法。

背景技术

作为通气性铸模使用砂子进行造型(造型)的铸模是最为常见的，除此之外，使用陶瓷粒子或金属粒子进行造型的铸模也被广泛使用。另外，即使是石膏等基本不具有通气性的铸模，混入或部分地使用通气性材料而赋予了通气性的铸模也可被看作通气性铸模。另外，即使在完全没有通气性的金属铸模的情况下，设置通气孔或通风孔而赋予了通气性的铸模也可被看作通气性铸模。本发明的通气性铸模为包含上述这些通气性铸模的铸模。通常，在铸造中，铸模型腔由浇口部、浇道部、冒口部、以及制品部构成。另外，根据需要，也存在设置为了从制品部排出不需要的熔融金属而设置溢流部等的情况，这里为了使说明简单，认为由基本的浇口部、浇道部、冒口部、以及制品部构成。

一般，在通常铸造法和作为特殊铸造法的减压铸造法等中的的任何一种铸造法中，浇铸都是将这4个型腔部分填充而完成的过程。并且凝固完成后，仅将这4个部分中必要的制品部分离并取出，进行最后的整修后，取得最终的铸造物制品。

在以上这样的现有的任何一种铸造法中，为了得到作为最初目的的制品，采用在最后向不需要的浇口部、浇道部及冒口部中填充熔融金属的浇注过程。这是极为不合理的。对此通过采用一些方法，如果能够仅向制品部或者仅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属并使之凝固，就能够大幅提高由制品部重量/总注入重量表示的注入合格率，并且分型(解枠)、制品分离等后续工序也能够大幅度地被简化。

因此对现有技术进行了调查，但是从通气性铸模的铸模上部和侧部进行重力浇注的铸造法中，完全没有发现公开有铸模型腔中所期望的仅向型腔部分填充熔融金属的铸造方法。

作为这样的所期望的能够仅向型腔部分填充熔融金属的铸造法，减压铸造法被认为是可行性最高的。因此作为现有技术的参考例子，举出以下的专利文献1至15。但是，其中任何一个都是向浇口部、浇道部、冒口部以及制品部的全部型腔部分中填充熔融金属的现有技术。

(方法1)

一种铸造法，将比重为γ的熔融金属从铸模上部或侧部重力浇注到通气性铸模中，其特征在于，开始浇注与由浇口部、浇道部、制品部构成的该通气性铸模的型腔之中的想要填充熔融金属的所期望的型腔部分、即制品部体积大致相等体积的熔融金属后，最后被浇注的熔融金属通过浇口部时或者通过浇口部后，迅速地从浇口部送入压缩气体，以使熔融金属不会停滞在浇道部而顺畅地填充到所期望的型腔部分，并使其凝固。本方法中，为了使说明简单，而认为铸模的型腔由浇口部、浇道部、冒口部及制品部构成。并且，想要填充熔融金属的所期望的型腔部分为制品部。

首先向通气性铸模的型腔中浇注与想要填充熔融金属的所期望的型腔部分即制品部的体积相等体积的熔融金属。熔融金属从浇口部进入并部分地填充到浇道部及制品部。如果保持这样，熔融金属分散到型腔的各个部分并且各个型腔部分形成同一高度的熔融金属面，达不到本发明的仅在所期望的型腔部分即制品部填充熔融金属的目的。

所以，在本方法中，在浇注开始后的适宜的时间从浇口部送入压缩气体，通过该压力将熔融金属压入到制品部，使其填充到所期望的型腔部分即制品部并凝固。因为熔融金属的体积与所期望的型腔部分即制品部的体积大致相等，由此仅向所期望的型腔部分即制品部中填充熔融金属。

为了浇注与所期望的型腔部分的体积大致相等的体积的熔融金属，可以使用小的浇包对每个铸模逐个计量并浇注，也可以从大的浇包中计量1个铸模的量进行浇注。所谓大致相等的体积的熔融金属，意味着考虑伴随浇注的上模的上浮、以及型腔的热膨胀等而乘以合适的安全率的体积。

作为压缩气体，一般来说使用简便且便宜的压缩空气。另外，压缩的不具活性的氮气等在防止熔融金属的氧化的意义上具有效果。

送入压缩气体的时候用送气管的法兰等堵住浇口部并使压缩气体不从浇口部泄漏，这对填充熔融金属的作用很大。另外，因为从铸模的外周面的泄漏会减弱压缩气体将充熔融金属填充到所期望的型腔中的作用，因此可以的话最好能够在外周面上实施一些防止气体泄漏的对策。当然，在铸模的通气度低的情况下，或者铸模的整体或一部分被气密腔或铸框等覆盖的情况下，没有必要实施防止漏气的措施。

所谓从浇口部送入压缩气体的浇注开始后的合适的时间，最好是在浇注开始后、最后的熔融金属通过浇口部的途中之后尽量早的时间。如果送气晚了的话因为被填充的熔融金属的开始凝固，容易发生冷疤、冷隔、产生氧化物等问题。