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              風、水力發電.pdf

              摘要
              申請專利號:

              CN200780044258.X

              申請日:

              2007.09.27

              公開號:

              CN101573195A

              公開日:

              2009.11.04

              當前法律狀態:

              授權

              有效性:

              有權

              法律詳情: 授權|||實質審查的生效|||公開
              IPC分類號: B22D23/00; B22D18/02; B22C9/02 主分類號: B22D23/00
              申請人: 新東工業株式會社; 愛信高丘株式會社
              發明人: 橋本邦弘; 巖崎順一; 羽片豐; 釜坂剛史
              地址: 日本愛知縣
              優先權: 2006.12.1 JP 325303/2006; 2007.6.8 JP 152473/2007
              專利代理機構: 北京集佳知識產權代理有限公司 代理人: 雒運樸;李 偉
              PDF完整版下載: PDF下載
              法律狀態
              申請(專利)號:

              CN200780044258.X

              授權公告號:

              101573195B||||||

              法律狀態公告日:

              2012.11.21|||2009.12.30|||2009.11.04

              法律狀態類型:

              授權|||實質審查的生效|||公開

              摘要

              本發明目的在于提供一種鑄造方法,其特征在于,包括:通過將型芯固定于上鑄型來準備上鑄型組裝體的步驟;將獲得鑄件所需的最低限量的熔融金屬澆注到下鑄型的上述凹部的步驟;使上鑄型組裝體以預先設定的第一速度移動,并使之下降到該上鑄型組裝體就要接觸到上述凹部內的熔融金屬的表面之前的預先設定的高度位置的步驟;使上鑄型組裝體的下降速度從第一速度變換到預先設定的第二速度,并使上鑄型組裝體從上述預先設定的高度位置下降的步驟;在將上鑄型組裝體與下鑄型對合的狀態或使上鑄型組裝體相對下鑄型下降的狀態下,檢測上鑄型組裝體的狀態信息的步驟;在檢測到上述狀態信息已經達到預先設定的狀態信息后,使上鑄型組裝體的下降停止的步驟。型芯通過機械的方式、粘結劑、型芯側嵌合突起與凹嵌部之間的摩擦嵌合關系、或型芯側卡合突出件與夯固的型砂之間的卡合關系被固定在上鑄型。

              權利要求書

              1.  一種鑄造方法,是利用下鑄型與上鑄型進行鑄造的方法,其中下鑄型具有與鑄件的成品輪廓形狀的一部分對應的凹部,上鑄型支承有型芯,且與上述下鑄型一起勾勒形成鑄型空腔,其特征在于,
              包括如下步驟:
              通過將型芯固定于上述上鑄型來準備上鑄型組裝體的步驟;
              將為獲得上述鑄件所需的最低限量的熔融金屬澆注到上述下鑄型的上述凹部的步驟;
              使上述上鑄型組裝體以預先設定的第一速度移動,并使之下降到該上鑄型組裝體就要接觸到上述凹部內的上述熔融金屬的表面之前的預先設定的高度位置的步驟;
              使上述上鑄型組裝體的下降速度從上述第一速度變換到預先設定的第二速度,并使上述上鑄型組裝體從上述預先設定的高度位置下降的步驟;
              在將上述上鑄型組裝體與上述下鑄型對合的狀態或使上述上鑄型組裝體相對上述下鑄型下降的狀態下,檢測上述上鑄型組裝體的狀態信息的步驟;
              在檢測到上述狀態信息已經達到預先設定的狀態信息后,使上述上鑄型組裝體的下降停止的步驟。

              2.
                根據權利要求1所述的鑄造方法,其特征在于,上述上鑄型組裝體的上述狀態信息是該上鑄型組裝體施加給上述凹部內的上述熔融金屬和/或上述下鑄型的加壓力,或是上述上鑄型組裝體的整個下降距離。

              3.
                一種上鑄型組裝體,其特征在于,包括上鑄型和固定在該上鑄型的型芯,該上鑄型組裝體與下鑄型一起勾勒形成鑄型空腔。

              4.
                根據權利要求3所述的上鑄型組裝體,其特征在于,上述型芯通過機械的方式固定在上述上鑄型上。

              5.
                根據權利要求3所述的上鑄型組裝體,其特征在于,上述型芯通過粘結劑固定在上述上鑄型上。

              6.
                根據權利要求3所述的上鑄型組裝體,其特征在于,上述型芯(24A)通過設置于該型芯的嵌合突起(24a)和設置在上述上鑄型的凹嵌部(22a)之間的摩擦嵌合關系固定在上述上鑄型上。

              7.
                根據權利要求3所述的上鑄型組裝體,其特征在于,上述型芯(24C)通過設置于該型芯的卡合突出件(24c)與夯固在上述上鑄型的型砂之間的卡合關系固定在上述上鑄型上。

              8.
                根據權利要求3~權利要求7中任意一項所述的上鑄型組裝體,其特征在于,上述型芯為多個。

              9.
                一種型芯的固定方法,是利用摩擦力將構成鑄件的成品輪廓形狀的一部分的型芯固定在上鑄型上的方法,這里使用的鑄型是通過將由砂型造型法而造型的上鑄型和下鑄型對合,從而勾勒形成用于鑄造鑄件的呈成品輪廓形狀的空腔的鑄型,該型芯的固定方法的特征在于,
              準備形成有用于固定型芯的鑄型側凹嵌部的上述上鑄型和、具有可供嵌入到上述鑄型側凹嵌部的型芯側嵌合突起的型芯,
              使支承有上述型芯的型芯支承件相對于上述上鑄型移動,使得上述型芯側嵌合突起壓入嵌合到設置于上述上鑄型的上述鑄型側凹嵌部,該過程中,
              基于預先求出的、與上述型芯固定于上述上鑄型有關的信息值,將上述型芯側嵌合突起壓入上述鑄型側凹嵌部,直到隨著上述壓入嵌合變化的信息值達到規定的信息值為止。

              10.
                根據權利要求9所述的型芯的固定方法,其特征在于,上述型芯側嵌合突起為單一或多個,與該型芯側嵌合突起嵌合的單一或多個上述鑄型側凹嵌部的至少里部區域的內徑比上述型芯側嵌合突起的對應的接觸部分的外徑小。

              11.
                根據權利要求10所述型芯的固定方法,其特征在于,使支承有不具備上述型芯側嵌合突起的型芯樣品的上述型芯支承件相對上鑄型移動,而隨著上述型芯樣品與上述上鑄型接觸,當上述型芯樣品受到的來自上述上鑄型的壓力達到預先設定的大小時,上述型芯支承件的距離初始位置的移動距離為上述壓入嵌合進行下的上述規定的信息值。

              說明書

              鑄造方法、上鑄型組裝體、及型芯相對于上鑄型的固定方法
              技術領域
              本發明涉及鑄件的制造方法(即、鑄造方法)、該方法中用到的上鑄型組裝體、以及型芯相對于上鑄型的固定方法。具體而言,涉及利用砂型加壓鑄造工序來獲得鑄件的鑄造方法,即、將獲得鑄件所需的最小量的熔融金屬澆注下鑄型,并將上鑄型對合到下鑄型上。
              背景技術
              在利用砂型進行的金屬鑄造過程中,將上鑄型與下鑄型對合而形成鑄型空腔,將熔融金屬(熔漿)澆注到該空腔內,從而制造出鑄件。該被廣泛應用的鑄造方法中,被稱為鑄造方案的、設置與產品形狀無關的澆注金屬的流路作為必要不可缺少的手法被予以使用,其目的是控制澆注金屬的流動,并且,防止不純物及氣體的混入、防止殘次品的產生、從而獲得合格品。然而,采用鑄造方案,會使鑄件的成品率降低,且在打開鑄型后,需要花費時間去除掉冒口部分、橫澆道部分等鑄件本體以外的附加金屬片,因此,會妨礙鑄造的生產率,提高生產經費。
              于是,為了提高鑄件的成品率,提出有被稱為砂型加壓鑄造工序的鑄造方法(參照專利文獻1)。這種方法是利用(1)下鑄型和(2)上鑄型進行鑄造的方法,(1)下鑄型是利用各種鑄型成型方法而成型的鑄型,不具有完成鑄造方案所需的空腔,而僅具有用于鑄造鑄件本體所需的空腔;(2)上鑄型是利用各種鑄型成型方法而成型的鑄型,不具有完成鑄造方案所需的空腔,而具有突出部分,該突出部分與上述下鑄型的空腔協作可勾勒出鑄造鑄件本體所用的空腔,該方法通過如下的方式進行,即、在將僅僅鑄造上述鑄件本體所需要的熔融金屬澆注到上述下鑄型的空腔內后,使上述上鑄型的突出部分進入所注入的熔漿內,從而勾勒出僅僅鑄造上述鑄件本體所需的空腔,由此執行上述上鑄型與上述下鑄型的對合。
              專利文獻1:日本專利特開2005-52871號公報
              專利文獻2:日本專利特開平9-57396號公報
              砂型加壓鑄造工序是一種具有較高熔融金屬成品率,且能夠制造出期望的鑄件的方法,但在該方法中,利用型芯來鑄造鑄件,會帶來型芯浮起的問題。在利用型芯來鑄造鑄件時,按照以往的鑄造方案,為了在鑄型內將型芯支承在正確位置,而在下鑄型設置與型芯的型芯座相同形狀的凹部即承接部,以承接型芯的型芯座,將型芯設置在該位置,并用上鑄型夾住,而之后的澆注方式是通常的方式(參照專利文獻2),從而不會出現具有型芯座的型芯因熔漿而浮起的情況。然而,按照砂型加壓鑄造工序的話,采用的是在對下鑄型進行澆注后覆上上鑄型的方式,因此,假設在澆注前,預先將型芯設置在下鑄型,則型芯會因熔漿的浮力而浮起,從而導致成品形狀缺陷的問題。因此,僅僅按照砂型加壓鑄造工序,像以往那樣,在下鑄型中放置型芯的話,則會出現型芯在澆注過程中浮起的問題,從而還需要防止鑄型內的型芯浮起。
              發明內容
              為了解決該課題,本發明的目的在于提供一種鑄造技術,其在利用砂型加壓鑄造工序進行鑄造的過程中,不會給成品形狀帶來缺陷、且成品率較高地完成鑄造。
              鑒于上述目的,根據本發明的第一觀點,提供如下的鑄造方法,其利用下鑄型與上鑄型來進行鑄造,該下鑄型具有與鑄件的成品輪廓形狀的一部分對應的凹部,該上鑄型支承有型芯,且與上述下鑄型一起勾勒形成鑄型空腔。
              該鑄造方法包括如下步驟:
              通過將型芯固定于上述上鑄型來準備上鑄型組裝體的步驟;
              將為獲得鑄件所需的最低限量的熔融金屬澆注到下鑄型的上述凹部的步驟;
              使上鑄型組裝體以預先設定的第一速度移動,并使之下降到該上鑄型組裝體就要接觸到上述凹部內的熔融金屬的表面之前的預先設定的高度位置的步驟;
              使上鑄型組裝體的下降速度從上述第一速度變換到預先設定的第二速度,并使上鑄型組裝體從上述預先設定的高度位置下降的步驟;
              在將上鑄型組裝體與下鑄型對合的狀態或使上鑄型組裝體相對下鑄型下降的狀態下,檢測上鑄型組裝體的狀態信息的步驟;
              在檢測到上述狀態信息已經達到預先設定的狀態信息后,使上鑄型組裝體的下降停止的步驟。
              根據本發明的鑄造方法,優選地,上鑄型組裝體的上述狀態信息是該上鑄型組裝體施加給上述凹部內的熔融金屬和/或下鑄型的加壓力,或者是上鑄型組裝體的整個下降距離。
              根據本發明的第二觀點,提供上鑄型組裝體,其包括上鑄型和固定在該上鑄型的型芯,該上鑄型組裝體與下鑄型一起勾勒形成鑄型空腔。
              根據本發明的上鑄型組裝體,優選地,上述型芯通過機械的方式固定在上鑄型上。
              根據本發明的上鑄型組裝體,優選地,上述型芯通過粘結劑固定在上鑄型上。
              根據本發明的上鑄型組裝體,優選地,上述型芯通過設置于該型芯的嵌合突起和設置在上鑄型的凹嵌部之間的摩擦嵌合關系固定在上鑄型上。
              根據本發明的上鑄型組裝體,優選地,上述型芯通過設置于該型芯的卡合突出件與夯固在上鑄型的型砂之間的卡合關系固定在上鑄型上。
              對于上述上鑄型組裝體的任何一個發明而言,都可以在上鑄型上固定多個型芯而形成上鑄型組裝體,并且在下鑄型上設置與型芯數相對應的多個凹部,從而可以利用單一組的上下鑄型來同時制造出多個鑄件。
              根據本發明的第三觀點,提供如下的型芯的固定方法,其利用摩擦力將型芯固定于上鑄型。
              其采用如下的鑄型,即、將利用砂型造型法而造型的上鑄型和下鑄型對合,從而勾勒形成用于獲得鑄件的呈成品輪廓形狀的空腔的鑄型,該型芯的固定方法利用摩擦力將構成上述鑄件的成品輪廓形狀的一部分的型芯固定在上述上鑄型上。
              該固定方法包括如下步驟:
              準備上述上鑄型及型芯的步驟,該上述上鑄型形成有用于固定型芯的鑄型側凹嵌部,上述型芯具有欲嵌入到上述鑄型側凹嵌部的型芯側嵌合突起;
              使支承有上述型芯的型芯支承件相對于上述上鑄型移動,使得上述型芯側嵌合突起壓入嵌合到設置于上述上鑄型的上述鑄型側凹嵌部,該過程中,基于預先求出的、與上述型芯固定于上述上鑄型有關的信息值,將上述型芯側嵌合突起壓入上述鑄型側凹嵌部,直到隨著上述壓入嵌合變化的信息值達到規定的信息值為止的步驟。
              根據本發明的型芯的固定方法,優選地,型芯側嵌合突起為單一或多個,與該型芯側嵌合突起嵌合的單一或多個鑄型側凹嵌部的至少里部區域的內徑比型芯側嵌合突起相對應的接觸部分的外徑小。
              根據本發明的型芯的固定方法,優選地,使支承有不具備上述型芯側嵌合突起的型芯樣品的上述型芯支承件相對上鑄型移動,而隨著上述型芯樣品與上述上鑄型接觸,當上述型芯樣品受到的來自上述上鑄型的壓力達到預先設定的大小時,上述型芯支承件的距離初始位置的移動距離為上述壓入嵌合進行下的上述規定的信息值。
              根據本發明的鑄造方法及上鑄型組裝體,將型芯固定于上鑄型而形成上鑄型組裝體,將獲得鑄件所需的最低限量的熔融金屬澆注到下鑄型的凹部后,采用如下的加壓控制方法,即、使上鑄型組裝體朝向下鑄型下降,在上鑄型組裝體與下鑄型對合的狀態或上鑄型組裝體相對下鑄型下降的狀態下,檢測上鑄型組裝體的狀態信息,在檢測到狀態信息達到預先設定的狀態信息后,停止上鑄型組裝體的下降,結束加壓工序,因此,可以將從澆注工序開始到加壓工序結束為止的時間縮到最短。另外,通過將加壓時間縮為最短,能夠在因鑄型空腔內的熔融金屬的溫度降低導致的溫度分布不均勻之前結束加壓工序,從而能夠使鑄件金屬組織的均勻。
              另外,如果檢測到加壓時的加壓力或上鑄型組裝體的下降距離作為狀態信息,則上鑄型組裝體不會對下鑄型過度按壓,從而能夠穩定地制造出準確的尺寸精度的鑄件。
              根據本發明的型芯的固定方法,具有以下優點。
              1.利用型芯與上鑄型的摩擦力來固定型芯的方法,與利用機械的固定件或粘結劑將型芯固定于上鑄型的方法相比,省略了固定用部件或固定用機構從而可降低部件成本,另外,僅使上鑄型與型芯嵌合的作業較為簡單,從而能夠提高生產率。
              2.將型芯摩擦嵌合于上鑄型的過程,僅僅通過將支承在型芯支承件上的型芯相對上鑄型相對移動的方式來壓入固定即可。這時,型芯支承件位于上鑄型的下位,型芯載置在型芯支承件的頂面,且通過使型芯支承件上升來使型芯與上鑄型接觸,該情況不需要利用把持件或真空吸引機構來保持型芯,從而能夠簡化型芯安裝裝置的結構。
              3.通過測定上鑄型和型芯接觸時的負載值,能夠設定合適的型芯固定位置,從而能夠獲得穩定的成品尺寸。
              以下,將參照附圖對本發明的具體例進行說明。
              附圖說明
              圖1是示意性地表示本發明的一個實施例的上鑄型組裝體與下鑄型之間關系的縱向剖視圖。
              圖2是表示型芯與上鑄型之間的機械結合關系的、本發明的一個實施例涉及的上鑄型組裝體的示意性縱向剖視圖。
              圖3是表示型芯與上鑄型之間的采用粘結劑的結合關系的、本發明的一個實施例涉及的上鑄型組裝體的示意性縱向剖視圖。
              圖4是表示型芯與上鑄型之間的利用摩擦力的結合關系的、本發明的一個實施例涉及的上鑄型組裝體的示意性縱向剖視圖。
              圖5是表示型芯與上鑄型之間的利用型砂的結合關系的、本發明的一個實施例涉及的上鑄型組裝體的示意性縱向剖視圖。
              圖6是表示本發明的一個實施例涉及的、采用上鑄型組裝體和下鑄型的澆注作業工序的示意性縱向剖視圖。
              圖7是表示在圖6所示的澆注工序后,使上鑄型組裝體以第一速度下降的狀態的示意性縱向剖視圖。
              圖8是表示接著圖7所示的狀態,使上鑄型組裝體以第二速度下降的狀態的示意性縱向剖視圖。
              圖9是表示接著圖8所示的狀態,將上鑄型組裝體與下鑄型對合并施加壓力后,停止上鑄型組裝體的下降的狀態的示意性縱向剖視圖。
              圖10是表示載置于型芯安裝裝置的型芯支承件上的型芯被相對位于其上位的上鑄型定位的狀態的、一個實施例涉及的示意圖。
              圖11是表示型芯支承件上升而使型芯緊密安裝于上鑄型的狀態的示意圖。
              圖12是表示型芯相對于上鑄型的嵌合關系的示意性剖視圖。
              圖13是表示其他實施例涉及的型芯與上鑄型的示意圖。
              圖14是說明為了預先確認用來將型芯固定于上鑄型時型芯的移動距離而采用型芯樣品的情況下的操作的示意圖。
              圖15是表示將型芯樣品定位于上鑄型的下位的狀態的示意圖。
              圖16是表示將型芯樣品緊密安裝于上鑄型的狀態的示意圖。
              圖17是表示與圖14~圖16相關聯的、活塞桿的行程(橫軸)與活塞桿承接的上鑄型的壓力(縱軸)的關系的圖。
              符號說明如下:
              10…下鑄型;12…凹部;20…上鑄型組裝體;22…上鑄型;22a…凹嵌部;24…型芯;26…突出部分;28a…螺栓;28b…螺母;30…導桿;32…升降機構;40…型芯;42…棒狀嵌合突起;50…型芯安裝裝置;52…導桿;54…驅動汽缸裝置;56…活塞桿;58…型芯支承件;60…上鑄型;62…凹嵌部;70…型芯樣品;80…上鑄型保持裝置;90…機架;100…框架;B…粘結劑。
              具體實施方式
              實施例1
              圖1是示意性地表示本發明的一個實施例的、含有下鑄型10和上鑄型組裝體20的鑄造裝置的縱向剖視圖。
              下鑄型10具有與鑄造品的成品輪廓形狀的一部分相對應的凹部12。當上鑄型22與下鑄型10對合時,該凹部12就勾勒出鑄型空腔。上鑄型組裝體20在上鑄型22的下表面上固定組裝有型芯24,該型芯24形成上鑄型組裝體20的突出部分26,該突出部分26與上述凹部12一起限定了成品輪廓形狀。
              用于通過上鑄型22與型芯24的組合來制作上鑄型組裝體20的、型芯24相對于上鑄型22的固定,可以通過如下的結合方式進行,即、機械的結合、粘結劑的結合、利用摩擦力的結合、以及通過對形成鑄型的型砂進行夯固而實現的結合。
              在圖1、圖2中,采用螺栓28a、螺母28b來作為機械結合方式。螺栓28a預先被植入設置在型芯24中,并且以螺栓28a在上下方向貫通上鑄型22的方式、且以型芯24沿著完成后的上鑄型22的下表面的方式來成形上鑄型22。將螺母28b螺旋嵌合于螺栓28a的前端部,來防止型芯從上鑄型22脫落。作為替換方法,也可以使螺栓28a貫通已經成形的上鑄型22,并沿著上鑄型22的下表面來固定型芯24。作為機械結合方式不僅限于螺栓、螺母,也可以使用鐵絲、楔子等。
              圖3表示了利用粘結劑將型芯24A結合到上鑄型22的結合例。將在型芯24A的一面上突出設置的多個突起24a分別嵌入到設置于上鑄型22的下面側的多個凹嵌部22a內,并將粘結劑B夾在其中,將突起24a接合到凹嵌部22a的內面。粘結劑B的種類沒有特別限定,可以是無機粘結劑、有機粘結劑中的任意一種。在本實施例中,使用了以醋酸乙烯樹脂為主要成分的速干性強力粘結劑。在型芯24A的重量較大時,可以增大粘結面積、或任意選擇粘結面的形狀來增大粘結強度。
              圖4是表示利用摩擦力將型芯24B結合到上鑄型22上的結合例。將在型芯24B的一面突出設置的多個突起24b分別嵌入設置于上鑄型22的下面側的多個凹嵌部22b內。突起24b與凹嵌部22b幾乎為相同形狀,且是相同尺寸,在突起24b插入到凹嵌部22b內時,凹嵌部22b的內壁面被磨削,且磨削掉的型砂被擠在兩者間而產生摩擦,利用這種摩擦力將突起24b牢固地保持在凹嵌部22b內,從而將型芯24B固定在上鑄型22上。
              圖5是表示利用型砂的結合將型芯24C結合到上鑄型22上的結合例。通過將具有多個前端側成大徑的突起24c的型芯24C與上鑄型22一體成形,而將突起24c埋入夯固的型砂內,從而將型芯24C牢固地固定在上鑄型22上。
              圖2~圖5所示的型芯24、24A、24B、24C固定于上鑄型22的固定方式并不限于單獨使用,也可以結合該多種固定方式。另外,在圖2~圖5所示的例子中,雖然是單一的型芯24、24A、24B、24C被安裝在上鑄型22上,但也可以將多個型芯安裝在單一的上鑄型22上。
              圖1所示的上鑄型組裝體20與升降機構32連接,一邊利用導桿30在機架上引導,一邊相對下鑄型10升降移動。升降機構32可采用電動式、油壓式、氣壓式等任意方式,但優選的實施方式是采用能夠高精度地控制上鑄型組裝體20的高度位置及升降速度的電動伺服汽缸。該電動伺服汽缸包括:螺桿機構、驅動馬達、以及作為位置檢測器的回轉式編碼器等。也可以取代能夠控制上鑄型組裝體的高度位置及升降速度的上述電動伺服汽缸,而采用能夠控制上鑄型組裝體的速度的電動伺服汽缸和檢測上鑄型組裝體的位置、且控制其高度位置的直線尺。
              以下,參照圖6~圖9,來說明本發明的一個實施方式的利用砂型加壓鑄造工序來制造鑄件的鑄造方法。
              首先,將獲得鑄件本體所需的最小量的熔融金屬澆注到下鑄型10的凹部12內(圖6)。根據需要來適當確定向凹部12內澆注的熔融金屬的澆注量。所澆注的熔融金屬的溫度優選為比其液相線溫度高100℃以上的溫度。
              在本發明中,需要在澆注到下鑄型10的熔融金屬凝固之前,快速將上鑄型組裝體20與下鑄型10對合,并對凹部12內的熔融金屬加壓,將鑄件形狀轉印給熔融金屬,因此,如圖7所示,使上鑄型組裝體20以預先設定的第一速度移動,且使上鑄型組裝體高速下降到就要接觸凹部內的熔融金屬的表面之前的預先設定的高度位置。該下降速度例如可是375mm/秒,但并不限定于該值,可以被設定為上鑄型組裝體20的移動不會使裝置整體搖動的速度范圍內的值。第一速度(下降速度)的適當范圍是300~1000mm/秒。所謂上鑄型組裝體20就要接觸凹部內的熔融金屬的表面之前的高度位置是指從熔漿上面到上鑄型22或型芯24為止的最小距離為1~100mm的范圍。
              上鑄型組裝體20在到達就要接觸凹部內的熔融金屬的表面之前的預先設定高度位置后,如圖8所示,將包含上鑄型22和型芯24的上鑄型組裝體20的下降速度切換為預先設定的第二速度,使上鑄型組裝體20低速下降。
              若第二速度過大,熔漿就會紊亂,就有可能出現空氣被卷入成品內部的情況,相反,若第二速度過小,熔漿就會凝固,從而導致上鑄型組裝體20無法到達最終位置的情況。因此,第二速度的合適范圍是1~100mm/秒。
              另外,在澆注工序過程中,由于型芯24被固定在上鑄型22上,因此不會在熔融金屬內浮起。
              這樣,使上鑄型組裝體20以預先設定的第二速度下降,如圖9所示,使上鑄型組裝體20與下鑄型10對合,并檢測達到下鑄型10的上鑄型組裝體20的狀態信息。作為該狀態信息,可以采用上鑄型組裝體20帶給下鑄型10的加壓力,或上鑄型組裝體的整個下降距離。在本例中,作為升降機構32采用了電動伺服汽缸,因此,利用其桿前端設置的測壓元件能夠檢測出加壓力。
              如果檢測到上述狀態信息已經達到規定的狀態信息,則停止上鑄型組裝體20的下降。在本例中,當加壓力到達1kPa時就停止上鑄型組裝體20的下降,并在熔漿完全凝固所需的時間內,維持該狀態,從而完成鑄造。
              如上說明那樣,在本發明中,以使將型芯24固定于上鑄型22上的上鑄型組裝體20朝向下鑄型10下降的方式完成鑄造,因此,型芯24不會浮起。另外,由于可以將型芯24在熔漿中移動的時間最大限度地減小,因此,不會因熔漿的熱或壓力而使型芯24變形,也不會因熔漿的溫度變化而使熔漿流動性降低。因此,根據本發明,使用型芯,并利用砂型加壓鑄造工序進行鑄造的過程中,能夠不引起成品形狀的缺陷地進行鑄造。
              另外,預先制作多個上鑄型組裝體并保管好,可在鑄造時依次使用。另外,在上鑄型組裝體與下鑄型對合的狀態以外的下降過程中也可以對上鑄型組裝體的狀態信息進行檢測。此外,根據情況的不同,也可以在澆注熔融金屬的作業同時或在此作業之后準備上鑄型組裝體。
              實施例2
              以下說明的實施例表示利用摩擦力將型芯結合到上鑄型的結合例。
              如圖10,在型芯安裝裝置50的型芯支承件58上所載置的型芯40被定位于與位于其上位的上鑄型60相對置的位置。型芯40在頂面中心處具有棒狀嵌合突起42,該棒狀嵌合突起42被壓入到形成于上鑄型60的下面中心的凹嵌部62內,利用棒狀嵌合突起42與凹嵌部62之間的摩擦嵌合關系,使型芯40安裝、固定于上鑄型60。
              型芯安裝裝置50以如下部件為主要部件構成,即、支承在基臺(未圖示)上的機架90、滑動自如地配設在該機架90上的導桿52、下部被機架90支承而上部與架設在導桿52的上端的框架100相結合的驅動汽缸(氣壓式、液壓式或電動式)裝置54、以及固定在該驅動汽缸裝置54的活塞桿56前端的型芯支承件58。
              驅動汽缸裝置54的軸線(活塞桿56的軸線)與型芯40的棒狀嵌合突起42的軸線對齊,且這些軸線也與上鑄型60的軸線對齊。因此,在圖10所示的狀態下,當使驅動汽缸裝置54動作,而使型芯40上升,則型芯40的棒狀嵌合突起42就會進入到上鑄型60的凹嵌部62內。
              圖11表示了上升的型芯40與上鑄型60緊密安裝,且棒狀嵌合突起42進入到凹嵌部62內的狀態。
              這里,說明棒狀嵌合突起42與凹嵌部62的尺寸關系(參照圖12)。
              棒狀嵌合突起42及凹嵌部62都是去了頭的圓錐形狀。其中,棒狀嵌合突起42也可以是等直徑圓棒形狀。
              棒狀嵌合突起42的長度比凹嵌部62的深度小,棒狀嵌合突起42完全進入凹嵌部62內后的狀態的程度的盈余空間為棒狀嵌合突起42的前端與凹嵌部62的底面(最深部)之間所剩余的程度。另外,若將棒狀嵌合突起42的前端部的外徑設為a,將棒狀嵌合突起42的根部的外徑設為b,將凹嵌部62的入口部分的內徑設為A,將凹嵌部62的最深部附近的、棒狀嵌合突起42的前端部進入到達的位置的內徑設為B,則具有下述關系。B<a<b<A。
              由于該尺寸關系,可以保證棒狀嵌合突起42順滑地進入凹嵌部62的入口,但隨著棒狀嵌合突起42在凹嵌部62內前進,棒狀嵌合突起42的前端部會與凹嵌部62的內壁干涉,而一點一點擠入。若通過這種擠入,使上鑄型60磨削的話,則該磨削屑被收納在棒狀嵌合突起42的前端和凹嵌部62的底面(最深部)之間的空間內,若棒狀嵌合突起42被磨削的話,則該磨削屑被收納在與棒狀嵌合突起42的根部外徑b和棒狀嵌合突起42的入口內徑A的差所相當的空間內。這樣,利用棒狀嵌合突起42擠入并卡接嵌合在凹嵌部62內的摩擦接觸關系,使型芯40牢固地固定在上鑄型60上。
              另外,雖然型芯40具有單一的棒狀嵌合突起42,但作為其他例子,也可以如圖13所示的型芯40A,設置多個棒狀嵌合突起。在圖13的例子中,型芯40A具有兩個棒狀嵌合突起42a、42b,與此相對,上鑄型60A也具有兩個凹嵌部62a、62b。棒狀嵌合突起42a、42b和凹嵌部62a、62b的尺寸關系與棒狀嵌合突起42和凹嵌部62的尺寸關系一樣。
              如圖11所示,在型芯40與上鑄型60緊密安裝,且棒狀嵌合突起42進入到凹嵌部62內的狀態下,必須要停止驅動汽缸裝置54的作動,而為此,需要在驅動汽缸裝置54的控制裝置中預先設定圖10所示的型芯支承件58上的型芯40的初始位置和圖11所示的型芯40的嵌合完成位置之間的距離,即、活塞桿56的行程。下面,將結合圖14~圖17對此進行說明。
              圖14表示了將型芯樣品70載置到型芯安裝裝置50的型芯支承件58上的狀態,而該型芯樣品70除了沒有棒狀嵌合突起42之外,形狀、尺寸都與型芯40一樣。圖示的型芯安裝裝置50的位置是偏離上鑄型60的軸線的型芯裝填位置,而上鑄型60被保持在上鑄型保持裝置80上并位于固定位置。
              型芯安裝裝置50從圖14所示的位置向與位于固定位置的上鑄型60的軸線對齊的位置移動(圖15),在型芯樣品70與上鑄型60位于共通軸線上的狀態下,使驅動汽缸裝置54作動并使活塞桿56伸長,從而使型芯支承件58上的型芯樣品70與上鑄型60緊密安裝。這期間,當型芯樣品70與上鑄型60接觸,則活塞桿56從上鑄型60承受到的壓力開始上升,而隨著活塞桿56的進一步伸長,上述壓力急速上升。在型芯樣品70與上鑄型60接觸后的上升使得其相對于上鑄型60的接觸壓力提高。若接觸壓力過高,上鑄型60及/或型芯樣品70會破損。因此,在到達用于使型芯樣品70以合適的卡接關系緊密安裝固定于上鑄型60的接觸壓力的時刻,必須停止驅動汽缸裝置54的作動。
              圖17是表示在將型芯樣品70緊密安裝于上鑄型60時、活塞桿56的行程(橫軸)與活塞桿56承接來自上鑄型60的壓力(縱軸)之間的關系的圖。估計適當的緊密安裝壓力在X點附近(0.008~0.009MPa)。
              根據圖17的圖表可以確認將型芯樣品70緊密安裝于上鑄型60所需的活塞桿56的行程,在實際的鑄造準備作業中,在將型芯40安裝、固定于上鑄型60時,預先將以上確認的活塞桿56的行程作為型芯40的移動距離設定在驅動汽缸裝置54的控制裝置中,這樣就能夠在總是保持合適位置的情況下將型芯40固定于上鑄型60,從而能夠應對用來獲得恒定品質的鑄件的鑄型量產體制。
              產業上的可利用性:
              本發明提供一種鑄造技術,其在采用型芯,并通過砂型加壓鑄造工序來進行鑄造的過程中,不會出現成品形狀缺陷,且能夠高成品率地進行鑄造。

              關 鍵 詞:
              水力發電
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