[发明专利]消失模具铸造法

说明书

技术领域

本发明涉及消失模具铸造法。

背景技术

公知一种消失模具铸造法，将对树脂性发泡体进行成型而得到的期望形状的模具埋设到型砂内而构成铸型，向该铸型浇注熔融金属而使模具燃烧、消失而置换成铸件。在该方法中，提出了基于进行将熔融金属铸入到空隙中的空隙铸造时的铸入时间与进行消失模具铸造时的铸入时间之比，来确定最佳的铸入（鋳込み）时间（专利文献1）。

在上述消失模具铸造法中，由于被浇注到铸型内的熔融金属的温度降低，有时尤其在最终填充部位会出现成为模具的熔化残留物粘贴在产品表面的状态的残渣缺陷。一般情况下，熔融金属向模具的侵入从下方向上方进行，因此残渣缺陷容易在铸造产品的上表面出现。因此，在专利文献2中，公开了通过设置上部浇道和下部浇道从而能够防止熔融金属的紊流并且高温状态下的熔融金属迅速到达上部的对策。

另外，在上述消失模具铸造法中，在浇注初期，铸型内的模具燃烧并产生大量的燃烧气体，该燃烧气体通过铸型而向铸型外排出。这里，在因燃烧气体的产生而提高的铸型内的压力（内压）超过熔融金属的冒口（head）压力时，因熔融金属从直浇道喷出这样的返喷（吹き戻し）以及浇注时间的拖延，会引起模具燃烧残留的残渣缺陷这样的铸造缺陷。因此，谋求燃烧气体向铸型外顺畅的排出。作为其对策公知如下技术，在模具中形成通孔，该通孔使设置在铸型内的浇道和气体的排出通路连通（专利文献3）；或者设置从模具与大气连通的排出通路（专利文献4），由此提高燃烧气体的排出性。然而，在铸造产品即模具的模数（模具的体积÷表面积）大的2～10吨左右的铸件的情况下，在浇注初期爆发性地产生燃烧气体，因此，在上述专利文献4记载的发明中，熔融金属会穿过设置在排出通路上的过滤器而喷出。因此，通过将排出燃烧气体的空腔以密闭状态设置在铸型内，由此，能够不使熔融金属喷出地排出燃烧气体（参照专利文献5等）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-340547号公报

专利文献2：日本特开平7-308734号公报

专利文献3：日本特开2002-219552号公报

专利文献4：日本特开2003-001377号公报

专利文献5：日本特开2009-166105号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在消失模具铸造法中，上述模数越大，模具燃烧时所产生的燃烧气体向铸型外的排出性越低，示出了与空隙铸造的铸入时间不同的表现。因此，判断为模数不同的空隙铸造的铸入时间和消失模具铸造的铸入时间不成比例。因此，谋求提供消失模具铸造法中的准确且高精度的铸入时间的设定方法。因此，本发明的目的是提供能够准确且高精度地设定铸入时间的消失模具铸造法。

另外，在上述专利文献2记载的对策中，随着浇道的增加，浇口的数量也增加，因此，制作铸型时花费的时间、铸造后获得产品时的切断浇口时花费的时间增大，存在作业性降低并且导致加工成本上升的不良情况的方面。因此，本发明的目的是提供一种消失模具铸造法，不增加浇口的数量就能够将高温的熔融金属填充到模具整个区域，并能够有效地抑制残渣缺陷。

另外，在上述专利文献3记载的对策中，在模具上形成通孔的作业繁琐，并且产生工序增加的问题。另外，通过将冒口压力设定得较大，能够防止从直浇道返喷，但该情况下，导致成品率变差且成本上升。因此，本发明的目的是提供一种消失模具铸造法，能够通过不导致工序增加和成本上升的简易方法可靠地防止从直浇道返喷。

另外，上述专利文献5记载的空腔（该文献中的筒状部件10的内部空间）的上端位于比模具的最上部即上表面高的位置。在这样的铸型结构中，为了可靠地向该空腔排出燃烧气体，需要提高直浇道而将冒口压力相应地设定得较高。提高直浇道高度就会增大铸型整体的高度，型砂的使用量增加，导致成本上升，因此存在最好将直浇道高度抑制得低的期望。因此，本发明的目的是提供消失模具铸造法，在通过设置于铸型内的空腔排出燃烧气体的结构中，能够使冒口压力成为必要最小限度从而将直浇道高度抑制得尽可能低。

用于解决课题的手段

技术方案1记载的发明是一种消失模具铸造法，向铸型中浇注熔融金属，该铸型通过在型砂内埋设由树脂性发泡体形成的模具而构成，利用该熔融金属使所述模具消失的同时铸造出产品，其特征在于，根据所述模具的模数（模具的体积÷模具的表面积）设定铸造时的铸入时间。

技术方案2记载的发明的特征在于，在技术方案1记载的发明中，通过下述式（1）计算出所述铸入时间。