铸造装置以及使用该铸造装置的铸件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用通气性铸型而获得期望的物品的铸造装置以及使用该铸造装置的铸件的制造方法。
【背景技术】
[0002]重力浇注(以下，有时称为浇注。)中的铸件的制造最普遍使用作为通气性铸型的利用砂粒来造型的铸型、所谓的砂型。若使用这样的通气性铸型，则在向特定形状的型腔填充熔液时，残留的气体(通常为空气)被从型腔表面挤出，金属熔液(以下，有时称为熔液。)遍布型腔整体，由此能够获得与型腔实质相同的铸件。铸型的型腔通常具有浇口部、浇道部、冒口部以及产品部，上述部分被依次供给熔液。而且，在现有的技术中，将充满产品部的熔液顶面高度形成至浇口部而浇注结束。
[0003]观察这样凝固了的铸件时，成为浇口部、浇道部、冒口部以及产品部作为铸件连结起来的形态。在此，冒口部是为了产品的稳固化而设定的型腔，不能说是不需要的部分，但是浇口部、浇道部仅是熔液到达产品部的路径，原本就是完全不需要的部分。因此，只要是在浇口部、浇道部中填充有熔液的状态下使熔液凝固，就无法实现注入成品率的大幅的改善。另外，若为连结有不需要的部分的铸件，则在作为后续工序的产品部的分离工序中需要花费将产品部和不需要的部分分离的分离作业的工时，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]然而，最近，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。该方法是:为了向作为通气性铸型的型腔中的一部分的期望的型腔部分填充金属熔液，重力浇注比铸型型腔的整体的体积小、且与期望的型腔部分大致相等的体积的熔液，在所浇注的熔液填充于期望的型腔部分之前，从浇口部输送压缩气体而向期望的型腔部分填充熔液并使该熔液凝固。根据该方法，根据熔液顶面高度的不同所需要的压力由压缩气体填补，因此，不言而喻，浇口部的熔液几乎完全不需要，而且能够期待浇道部的熔液也几乎完全不需要。
[0005]发明要解决的课题
[0006]本发明人进行了用于实现日本特开2007-75862号以及日本特开2010-269345号所记载的方法的研究。其结果认识到，在本方法中，由于必须进行从重力浇注阶段向气体输送阶段的切换，因此，在该切换的时刻，导入至产品部的熔液停滞，有可能产生冷疤、缩孔等不良情况。为了解决这样的熔液的停滞所带来的问题，需要能够尽可能快地进行所述切换以尽可能地避免在产品部出现熔液的停滞的铸造装置。但是，具体的装置结构及其动作方式尚未被提出。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于，提供能够从重力浇注阶段向气体输送阶段迅速地切换的铸造装置以及使用该铸造装置的铸件的制造方法。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]鉴于上述目的而深入研究的结果是，本发明人等发现，通过做成为将用于输送气体的气体喷出部至少在到达浇注结束的期间配置于构成浇口部的导入管部的正上方、且在浇注结束后仅通过简单地使气体喷出部下降的动作将气体喷出部与浇口部连接的结构，能够解决上述课题，从而得到本发明。
[0010]S卩，本发明的铸造装置用于向通气性铸型重力浇注金属熔液而获得铸件，
[0011]所述铸造装置具有:
[0012]通气性铸型，其作为型腔而至少具有浇口部、形成从所述浇口部供给来的金属熔液的流路的浇道部以及通过所述浇道部而被填充金属熔液的产品部，该浇口部由导入管部与比所述导入管部扩径了的接收所述金属熔液的浇口杯部构成；
[0013]浇注装置，其能够向所述浇口部重力浇注金属熔液；
[0014]气体输送装置，其具备能够与所述浇口部连接的气体喷出部；以及
[0015]气体喷出部移动装置，其能够移动所述气体喷出部，
[0016]所述气体喷出部移动装置使配置于所述导入管部的正上方且不妨碍所述金属熔液的重力浇注的位置的所述气体喷出部下降而与所述导入管部连接，
[0017]所述气体输送装置输送气体而向所述产品部填充所述金属熔液。
[0018]优选的是，所述气体喷出部移动装置将所述气体喷出部配置于使所述气体喷出部的气体喷出口处于比所述浇口杯部的上表面靠下方的位置。
[0019]优选的是，所述气体喷出部移动装置将所述气体喷出部配置于使所述气体喷出部的气体喷出口与滞留于所述浇口杯部的熔液接触的位置。
[0020]优选的是，所述气体喷出部呈能够插入所述导入管部而与所述导入管部连接的前端细的喷嘴状。
[0021]在本发明的铸造装置中，优选的是，所述浇注装置能够使从所述浇注装置浇注出的熔液的流线从所述导入管部的正上方或者其附近在所述浇口杯部的范围内移动至从所述导入管部的正上方或者其附近离开的位置。
[0022]在本发明的铸造装置中，优选的是，所述浇口杯部呈向从所述导入管部离开的一个方向延伸而得到的形状。
[0023]在本发明的铸造装置中，优选的是，呈向从所述导入管部离开的一个方向延伸而得到的形状的浇口杯部具有连结碗状的两个凹部而成的形状。
[0024]在本发明的铸造装置中，优选的是，呈向从所述导入管部离开的一个方向延伸而得到的形状的浇口杯部具有向从所述导入管部离开的方向逐渐变浅那样的形状。
[0025]优选的是，本发明的铸造装置具备:液面检测机构，其能够检测在所述浇口部滞留的熔液的液面，且能够输出检测到的信号；以及气体喷出部位置控制机构，其能够接收从所述液面检测机构输出的信号，且能够基于所述信号驱动所述气体喷出部移动装置来改变配置所述气体喷出部的位置。
[0026]本发明的铸件的制造方法是制造铸件的方法，其向作为型腔而至少具有浇口部、形成从所述浇口部供给来的金属熔液的流路的浇道部以及通过所述浇道部而被填充金属熔液的产品部的通气性铸型重力浇注金属熔液，接着从具有气体喷出部的气体输送装置向所述通气性铸型的型腔输送气体，将所述金属熔液填充于所述产品部的型腔部分，所述浇口部由导入管部与比所述导入管部扩径了的接收所述金属熔液的浇口杯部构成，
[0027]在本发明的铸件的制造方法中，使配置于所述导入管部的正上方且不妨碍所述金属熔液的重力浇注的位置的所述气体喷出部在所述重力浇注结束后朝向所述浇口部下降而与所述导入管部连接。
[0028]在本发明的铸件的制造方法中，优选的是，将所述气体喷出部配置于使所述气体喷出部的气体喷出口处于比所述浇口杯部的上表面靠下方的位置。
[0029]在本发明的铸件的制造方法中，优选的是，将所述气体喷出部配置于使所述气体喷出部的气体喷出口与滞留于所述浇口杯部的熔液接触的位置。
[0030]在本发明的铸件的制造方法中，优选的是，使从所述浇注装置浇注出的熔液的流线在浇注初期位于所述导入管部的正上方或者其附近，在浇注后期在所述浇口杯部的范围内移动至从所述导入管部的正上方或者其附近离开的位置。
[0031]在本发明的铸件的制造方法中，优选的是，与滞留于所述浇口部的熔液的液面的位置相对应地控制配置所述气体输送装置的气体喷出部的位置。
[0032]发明效果
[0033]根据本发明，能够在浇注结束后向浇口部迅速地连接气体输送装置而向通气性铸型的型腔内输送气体。由此，能够抑制因熔液停滞而造成的冷疤、缩孔等不良情况的产生。
【附图说明】
[0034]图1是表示本发明的铸造装置的一个例子的示意剖视图。
[0035]图2(a)是表示铸造装置的浇口杯部的另一个例子的俯视图。
[0036]图2(b)是表示铸造装置的浇口杯部的另一个例子的剖视图。
[0037]图3(a)是表示铸造装置的浇口杯部的又一个例子的俯视图。
[0038]图3(b)是表示铸造装置的浇口杯部的又一个例子的剖视图。
[0039]图4(a)是表示铸造装置的浇口杯部的再一个例子的俯视图。
[0040]图4(b)是表示铸造装置的浇口杯部的再一个例子的剖视图。
[0041]图5(a)是表示本发明的铸造装置的浇注初期的状态的示意剖视图。
[0042]图5(b)是表示本发明的铸造装置的浇注后期的状态的示意剖视图。
[0043]图5(c)是表示在本发明的铸造装置的浇注结束后连接了送气喷嘴的状态的示意剖视图。
[0044]图5(d)是表示本发明的铸造装置的向型腔输送气体的状态的示意剖视图。
[0045]图6是说明液面检测机构以及气体喷出部移动装置的控制方法的示意图。
[0046]图7(a)是表示实施方式I中的铸造装置的浇注初期的状态的示意剖视图。
[0047]图7(b)是表示实施方式I中的铸造装置的浇注后期的状态的示意剖视图。
[0048]图7(c)是表示实施方式I中的铸造装置的浇注结束后连接了送气喷嘴的状态的示意剖视图。