铸造物品的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在通气性铸模中进行铸造而获得期望的物品的铸造物品的制造方法。
【背景技术】
[0002]重力浇注中的铸造物品的制造通常使用作为通气性铸模的利用砂粒来造型的铸模、所谓的砂型。若使用上述的通气性铸模，则在向特定形状的型腔填充熔融金属时，残留的气体(通常为空气)从型腔表面被挤出，金属熔液(以下，也称作熔融金属)遍布型腔整体，由此能够获得与型腔实质相同的铸件。铸模的型腔通常具有浇口部、浇道部、冒口部以及产品部，向上述部分依次供给熔融金属，将充满产品部的熔融金属顶端高度形成至浇口部而结束浇注。
[0003]如此一来，凝固的铸造物品成为浇口部、浇道部、冒口部以及产品部作为铸件而连结的方式。在此，冒口部是为了产品的稳固化而设定的型腔，不能说是不必要的部分，但是浇口部、浇道部仅是熔融金属到达产品部的路径，原本就是不必要的部分。因此，仅是在浇口部、浇道部中填充有熔融金属的状态下使熔融金属凝固，无法实现注入合格率的大幅的改善。另外，当形成连结有不必要的部分的铸件时，在作为后续工序的产品部的分离工序中需要与产品部和不必要的部分的分离作业相当的工时，从而导致生产效率的降低。因此，在重力饶注中，作为铸件而存在饶口部、饶道部成为较大的问题。
[0004]日本特开2007-75862号以及日本特开2010-269345号提出解决上述那样的问题的划时代的方法。该方法在于，为了向作为通气性铸模的型腔中的一部分的所期望的型腔部分填充金属熔液，重力浇注比通气性铸模的型腔(以下，有时称作铸模型腔。)整体的体积小且与所期望的型腔部分大致相等的体积的熔融金属，在浇注的熔融金属填充于所期望的型腔部分之前，从浇口部输送气体(压缩气体)而向所期望的型腔部分填充熔融金属并使该熔融金属凝固。根据该方法(以下，有时将日本特开2007-75862号以及日本特开2010-269345号共用而公开的方法称作加压铸造法。)，根据熔融金属顶端高度而需要的压力由压缩气体补填，因此能够期待几乎不需要浇口部以及浇道部的熔融金属。
[0005]本申请的发明人为了实现日本特开2007-75862号以及日本特开2010-269345号所记载的加压铸造法而进行了实验。其结果是，知晓有如下情况:利用气体加压来进行填充的熔融金属在气体的供给停止的同时发生逆流，因此为了获得正常的铸造物品，虽无需使熔融金属整体凝固，但至少需要在直到气体接触的熔融金属部分凝固为止的期间内继续气体的供给。然而，在上述的方法中，直到气体接触的熔融金属部分凝固而使熔融金属不进行逆流为止需要花费时间，因此从缩短制造周期的必要性出发，能够防止熔融金属的逆流并维持填充状态这样的附加手段是有效的。
[0006]作为上述的附加手段，日本特开2007-75862号以及日本特开2010-269345号公开有如下所述的例子:向气体接触的熔融金属部分供给冷却气体而促进凝固、进行机械式遮挡、嵌入耐火材料颗粒、或者导入金属而促进基于熔解潜热的凝固。任一种皆为有效的方法，但在例如输送冷却气体的方法中，有时因铸件的大小的不同而导致冷却气体的热容量不足，有时难以在所期望的时间内进行凝固。另外，还公开有如下例子:在浇道的上方设置向上模面开口的凹部，从该凹部贯入遮挡板而机械式遮挡熔融金属。然而，在该方法的情况下，需要针对每个铸模来准备遮挡板，导致成本增加。因此，希望更简便且能够发挥足够的效果的上述附加手段。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于提供一种铸造物品的制造方法，在该制造方法中应用了加压铸造法，其中，能够容易地维持通过气体的供给来实现的熔融金属的填充状态。
[0008]解决方案
[0009]鉴于上述目的而深入研究的结果是，本申请的发明人发现如下情况，从而想到本发明:在将金属熔液浇注于通气性铸模而获得铸造物品的铸造物品的制造方法中，利用水分来冷却接触有为了向所期望的型腔部分填充熔融金属而供给的气体的熔融金属部分，由此能够迅速地使熔融金属凝固，从而能够容易地维持熔融金属的填充状态。
[0010]S卩，制造铸造物品的本发明的方法是将金属熔液重力浇注于通气性铸模而获得铸造物品的铸造物品的制造方法，其特征在于，所述通气性铸模的型腔至少具有浇口部、浇道部以及产品部，所述铸造物品的制造方法包括如下所述的工序:为了向包括所述产品部在内的所期望的型腔部分填充金属熔液，从所述浇口部浇注比所述通气性铸模的型腔整体的体积小且与所述所期望的型腔部分大致相等的体积的熔融金属，在浇注的熔融金属填充于所述所期望的型腔部分之前，从所述浇口部输送气体而向所述所期望的型腔部分填充所述浇注的熔融金属，与所述气体的送气同时、送气的中途或者送气之后，利用从所述通气性铸模的外部供给来的水分直接或间接地冷却和所述气体相接触的熔融金属部分而使熔融金属凝固。
[0011]优选的是，使水分与接触有所述气体的熔融金属部分接触而使熔融金属凝固。
[0012]优选的是，所述水分的供给是通过导入包含水雾在内的气体来进行的。
[0013]优选的是，所述产品部的型腔形成在比熔融金属朝向所述产品部的型腔流入的流入口靠上方的位置。
[0014]优选的是，所述通气性铸模的型腔具有冒口部，该冒口部配置在所述产品部与浇道部之间，并且与所述产品部一起构成所期望的型腔，所述冒口部的型腔形成在比熔融金属朝向所述冒口部的型腔流入的流入口靠上方的位置。
[0015]优选的是，朝向所述所期望的型腔部分中的、接触有所述气体的熔融金属部分的型腔，通过在与所述浇口部不同的位置形成的供给孔而供给所述水分。
[0016]优选的是，所述供给孔是有底孔。
[0017]优选的是，在所述供给孔的底面与接触有所述气体的熔融金属部分的型腔之间夹有所述通气性铸模的一部分。
[0018]优选的是，在所述供给孔的底面与接触有所述气体的熔融金属部分的型腔之间夹有冷却片。
[0019]优选的是，将介于所述供给孔的底面与接触有所述气体的熔融金属部分的型腔之间的所述通气性铸模的一部分或者所述冷却片向接触有所述气体的熔融金属部分挤压，并且利用所述水分来冷却所述通气性铸模的一部分或者所述冷却片而使熔融金属凝固。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，在加压铸造法中，利用水分来冷却接触有被输送的气体的熔融金属部分，由此能够迅速地进行排热，由于能够容易地维持浇注后的熔融金属的填充状态，因此对于制造周期的缩短来说是有效的技术。
【附图说明】
[0022]图1(a)是示出在本发明的制造方法的第一实施方式中浇注了熔融金属之后的状态的示意图。
[0023]图1(b)是示出在本发明的制造方法的第一实施方式中利用气体压力朝向所期望的型腔部分填充有熔融金属的状态的示意图。
[0024]图1(c)是示出在本发明的制造方法的第一实施方式中向填充的熔融金属的后端部供给水分的状态的示意图。
[0025]图1(d)是示出在本发明的制造方法的第一实施方式中利用供给的水分来冷却熔融金属的状态的示意图。
[0026]图2是示出在本发明的制造方法中使用的铸模型腔的一例的示意图。
[0027]图3是示出通过本发明的制造方法来铸造的、冒口部以及浇道部的一部分的铸造方式的照片。
[0028]图4是示出在本发明的制造方法的第二实施方式中供给水分并冷却熔融金属的状态的示意图。
[0029]图5(a)是示出在本发明的制造方法的第三实施方式中浇注了熔融金属之后的状态的示意图。
[0030]图5(b)是示出在本发明的制造方法的第三实施方式中利用气体压力朝向所期望的型腔部分填充熔融金属的状态的示意图。
[0031]图5(c)是示出在本发明的制造方法的第三实施方式中供给水分来冷却熔融金属的状态的示意图。
[0032]图6是示出在本发明的制造方法的第四实施方式中供给水分来冷却熔融金属的状态的示意图。
[0033]图7是示出在本发明的制造方法的第五实施方式中供给水分来冷却熔融金属的状态的示意图。
[0034]图8是示出在本发明的制造方法的第六实施方式中供给水分来冷却熔融金属的状态的示意图。
[0035]图9是示出在本发明的制造方法的第七实施方式中供给水分来冷却熔融金属的状态的示意图。
[0036]图10是示出在本发明的制造方法的第八实施方式中供给水分来冷却熔融金属的状态的示意图。
【具体实施方式】
[0037]本发明是将金属熔液重力浇注于通气性铸模而获得铸造物品的铸造物品的制造方法，其中，所述通气性铸模的型腔至少具有浇口部、浇道部以及产品部，所述铸造物品的制造方法包括如下所述的工序:为了向包括所述产品部在内的所期望的型腔部分填充金属熔液，从所述浇口部浇注比所述通气性铸模的型腔整体的体积小且与所述所期望的型腔部分大致相等的体积的熔融金属，在浇注的熔融金属填充于所述所期望的型腔部分之前，从所述浇口部输送气体而向所述所期望的型腔部分填充所述浇注的熔融金属，与所述气体的送气同时、送气的中途或者送气之后，利用从所述通气性铸模的外部供给来的水分直接或间接地冷却接触有所述气体的熔融金属部分而使熔融金属凝固。在所述通气性铸模的型腔中能够根据需要形成冒口部。在该情况下，所述所期望的型腔部分包括所述产品部以及冒口部。
[0038]需要说明的是，“接触有气体的熔融金属部分”是指，在浇注于铸模型腔内的熔融金属中，接触有从浇口部输送来的气体的所述熔融金属的表面及其附近部分，更具体来说，是指借助输送来的气体填充于所期望的型腔部分的熔融金属中的、通过被从铸模的外部供给来的水分冷却凝固而使填充于所期望的型腔部分的熔融金属成为不向浇口部方向(与气体的流动相反的方向)流动(逆流)的程度的栓状的部分。该部分相当于借助所述气体而填充于所期望的型腔部分的熔融金属的后端部。
[0039]