铸造物品的制造方法、铸造装置以及在所述铸造装置中使用的送气喷嘴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在通气性铸模中进行铸造而获得所期望的物品的铸造物品的制造方法、铸造装置以及在所述铸造装置中使用的送气喷嘴。
【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:为了避免在输送压缩气体时压缩气体从浇口部泄露，在使用利用日本特开2007-75862号所记载那样的设于送气管的凸缘来堵塞浇口部的方法的情况下，浇口被从供给管伸出的凸缘遮蔽，因此难以进行浇口与压缩气体供给管的对位，因此，气体的送气时机变慢，有时在产品产生冷疤。另外，知晓供凸缘接触的浇口周围容易附着在浇注时飞散的熔珠，因此该附着的熔珠在凸缘与浇口周围之间形成间隙，有时产生大量的气体泄露。因此，希望开发出能够在浇注后迅速且可靠地进行气体的送气的机构。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于提供铸造物品的制造方法、铸造装置以及在所述铸造装置中使用的送气喷嘴，在该铸造物品的制造方法中，在气体的送气时不易产生气体泄露，并且能够在浇注后迅速地送气。
[0007]解决方案
[0008]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而得到本发明:根据使浇口部与送气喷嘴嵌合的构造，能够在浇注后迅速且可靠地进行气体的送气。
[0009]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，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具有如下工序: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至所期望的型腔部分之前，从所述浇口部输送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，所述气体的送气是通过使排出气体的送气喷嘴与所述浇口部嵌合来进行的。
[0010]优选的是，所述送气喷嘴以其外形朝向排出气体的方向尖端变细的方式形成有锥状侧面，所述浇口部形成有朝向熔融金属流的方向尖端变细的锥状壁面，通过使所述送气喷嘴的锥状侧面与形成有所述锥状壁面的浇口部接触而进行嵌合。
[0011]优选的是，在排出气体时，将所述送气喷嘴向所述气体的排出方向按压。
[0012]本发明的铸造装置具备:通气性铸模，其至少具有用于浇注金属熔液的浇口部、形成从所述浇口部浇注的熔融金属的流路的浇道部、以及供通过所述浇道部来供给的熔融金属填充的产品部的型腔；送气喷嘴，其用于从所述浇口部向所述通气性铸模的型腔输送气体，使得重力浇注于所述通气性铸模的金属熔液仅填充至包括所述产品部在内的所期望的型腔部分；以及气体供给装置，其向所述送气喷嘴供给所述气体，所述送气喷嘴具有嵌合部，该嵌合部与所述浇口部嵌合，由此能够将所述气体从所述浇口部向所述型腔输送。
[0013]优选的是，所述送气喷嘴的嵌合部以朝向排出气体的方向尖端变细的方式形成有锥状侧面。
[0014]优选的是，所述送气喷嘴的形成气体排出口的内孔的直径随着朝向排出气体的方向进行扩径。
[0015]优选的是，所述浇口部包括:导入管部，其是供所述金属熔液流下的流路；以及浇口杯部，其与所述导入管部连结且和所述导入管部相比直径扩大，并向所述通气性铸模的外侧开口，所述导入管部具有能够供所述送气喷嘴嵌合的嵌合部。
[0016]优选的是，构成所述浇口部的一部分的所述嵌合部形成有朝向所述金属熔液流下的方向尖端变细的锥状壁面。
[0017]优选的是，所述铸造装置具有将所述送气喷嘴向所述气体的排出方向按压的机构。
[0018]本发明的送气喷嘴用于从浇口部向通气性铸模的型腔输送气体，所述通气性铸模至少具有所述浇口部、浇道部以及产品部的型腔，所述送气喷嘴使重力浇注于所述通气性铸模的金属熔液仅填充至包括所述产品部在内的所期望的型腔部分，所述送气喷嘴以其外形朝向排出气体的方向尖端变细的方式形成有锥状侧面。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，能够提供一种铸造物品的制造方法，在加压铸造法中，尤其是不使用复杂的装置，能够在气体的送气时防止气体泄露的产生，并且能够在浇注后迅速地送气。因此，铸造周期改善，减少形成冷疤这样的不合格品的产生。
【附图说明】
[0021]图1(a)是示出在本发明的实施方式1中浇注了熔融金属之后的状态的示意图。
[0022]图1(b)是示出在本发明的实施方式1中使送气喷嘴与浇口部嵌合的状态的示意图。
[0023]图1(c)是示出在本发明的实施方式1中从送气喷嘴输送气体的状态的示意图。
[0024]图1(d)是示出在本发明的实施方式1中向所期望的型腔部分填充有熔融金属的状态的示意图。
[0025]图2是示出本发明的实施方式2所涉及的、送气喷嘴以及浇口部的示意剖视图。
[0026]图3是示出本发明的实施方式3所涉及的、送气喷嘴以及浇口部的示意剖视图。
[0027]图4是示出本发明的实施方式4所涉及的、送气喷嘴以及浇口部的示意剖视图。
[0028]图5是示出本发明的实施方式5所涉及的、送气喷嘴以及浇口部的示意剖视图。
【具体实施方式】
[0029]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，其中，如图1 (a)所示，所述通气性铸模的型腔5具有浇口部12、浇道部7、冒口部8以及产品部9，所述铸造物品的制造方法具有如下工序:为了向由所述产品部9以及冒口部8构成的所期望的型腔部分10填充金属熔液M，从浇口部12浇注比铸模型腔5的整体的体积小且与所期望的型腔部分10大致相等的体积的熔融金属M，在浇注的熔融金属Μ填充至所期望的型腔部分10之前，从所述浇口部12输送气体而向所期望的型腔部分10填充熔融金属Μ并使该熔融金属Μ凝固，所述气体的送气是通过使排出气体的送气喷嘴15与所述浇口部12嵌合来进行的。所述浇口部12包括向通气性铸模的外侧开口的锥形状的浇口杯部12a和作为供所述金属熔液流下的流路的导入管部12b。需要说明的是，在图1(a)中，虽然设有冒口部8，但在不需要的情况下也可以不设置。
[0030]由于浇注后的浇口部之前暴露在高温的熔融金属流中，因此认为其内壁的表面粗糙脆弱，因此，最初完全不假设嵌合构造，但本申请的发明人通过各种实验发现能够实现上述的嵌合结构。
[0031]如上述说明的那样，本发明的重要特征在于，通过使排出气体的送气喷嘴(以下，也称作送气喷嘴)与形成熔融金属流路的浇口部(以下，也称作浇口部)嵌合来进行气体的送气。详细而言，将排出所述气体的送气喷嘴插入所述浇口部，在使所述送气喷嘴的前端部侧面与所述浇口部的内壁面接触并固定的状态下进行气体的送气。所述送气喷嘴的前端部侧面与所述浇口部的内壁面不一定需要紧贴，