JPH01113152A - 鋳型造型方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多孔付模型板上に載置された鋳枠内に鋳物砂
を充填し、該鋳物砂の上方から圧縮空気を供給して該圧
縮空気を鋳物砂中に貫流して模型板の孔より排出させ、
これによって鋳物砂を硬化させ鋳型を造型するいわゆる
静圧造型方法の改良に関するものである。

［従来の技術］ 上記の造型方法は、例えば特開昭５６−３８３８２号公
報にて開示されている。この方法は、表面に外気と連通
ずる小孔を多数穿設された模型板の上面に鋳枠を載置し
て該模型板と鋳枠とによって形成される空間に均一にほ
ぐされた砂粒子よりなる鋳物砂を投入するとともに、該
鋳物砂の上方より圧縮空気を供給して鋳物砂中を通過さ
せてのち、該鋳枠内の鋳物砂を圧縮板を用いて押圧する
ことを特徴とする鋳型造型方法である。

又別の砂型鋳型の製造方法として特開昭５６−１４０５
２号公報によれば、内部に中空部を形成しかっそン の−面に複数個の細孔が形成された平面上にべ本トホー
ルを取付けた模型板および鋳枠を載置し、鋳枠内に鋳物
砂を充填すると同時に吸引ボックスの内部中空部を負圧
として鋳物砂を鋳枠内に気密に充填する砂型鋳型の製造
法が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところでこの種の造型方法に使用される鋳物砂は、普通
の生砂型であって水分やベントナイト他を含有し粘結性
を有している。このため鋳物砂は鋳枠内に投入された際
鋳物砂の団粒化等によって棚吊り現象を起し、砂付部や
模型板の凹部の奥まで充分に入りこむことができず空洞
部や団粒化部ができたりする。このため前者では、鋳物
砂の上方から圧縮空気を供給しても均一に圧縮空気が流
れないなどの問題がある。

また後者の造型法でも前者と同様に鋳枠内の鋳物砂が空
洞部や団粒化部の不均一な状態で吸引しても均一に空気
が流れないため鋳物砂の均一な吸引が行われない問題が
ある。

このため一般には、鋳物砂鋳枠に投入時、篩を通して砂
を分散させて落下させているが、篩を通すために鋳物砂
を充填するのに数秒の時間を必要としていた。又別の特
開昭５７−６４４５号公報で開示されたものでは、鋳物
砂を鋳枠内に投入したのち模型板に設けた振動発生装置
を駆動させて鋳物砂に振動を与えて鋳物砂を均一に充填
するようにした方法も示されているが、この種静圧造型
の最大の特徴である無振動かつ無騒音で造型できる利点
が失われ公害や悪環境問題が生じる。

また前者の方法では、鋳物砂の上面に圧縮空気を加えて
鋳物砂を圧縮させる工程を必要としているが、この工程
は、鋳枠内に鋳物砂を供給する砂供給装置を鋳枠上より
排出した後、圧縮空気を加える加圧室を鋳枠上に進入さ
せ、模型板と鋳枠と加圧室を圧縮空気が外部へ逃げない
様に密封クランプする工程が必要で、この工程の後初め
て圧縮空気が加えられる。このため上記の工程にかなり
の時間と手間を必要とし、造型時間が相当長くかかる問
題がある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、振
動を生じることなく高速で均一に鋳物砂を圧縮硬化させ
る鋳型造型法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の要旨は、複数個のベントホールを備えた模型板
と組合せた鋳枠内に鋳物砂を充填する工程と、該鋳物砂
を充填時に前記模型板のベントホールより圧縮空気を噴
出して前記充填した鋳物砂を流動状態にする工程と、前
記模型板の背面を負圧にして前記鋳物砂中の空気を模型
板のベントホールから吸引する工程と、前記鋳物砂の上
面から砂押付装置により鋳物砂を模型板上にスキーズす
る工程とからなることを特徴とする鋳型造型法である。

［作用］ 本発明は上記のごとく鋳物砂を充填時に模型板のベント
ホールより圧縮空気が噴出するため鋳物砂が鋳枠内で浮
遊状態となって団粒化した鋳物砂が細分化し鋳枠内の隅
々にまで砂粒が均一に分散して鋳枠内の鋳物砂の高さも
均一に充填される。

また鋳枠内に余分に投入された鋳物砂も砂上面が浮遊状
態にあるので迅速に余分の砂を排出させることができる
。この浮遊状態の鋳物砂を模型板の背面から吸引するこ
とにより、鋳枠内全体を均一に吸引することができ模型
板の表面に均一に鋳物砂が移動して模型板表面側の鋳物
砂が緻密に圧縮硬化される。更に鋳物砂の上面からスキ
ーズを加えることによって鋳枠内全体がなんべんなく圧
縮されて型くずれのしない良好な鋳型が成型される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。第１〜４図に
示すように、本発明の鋳型造型機は、第１図において鋳
枠１が枠送りローラ２上に保持され、その下方にバタン
プレート３を上面に取付けたバタンキャリア５がバタン
キャリア受け２２に保持されている。バタンキャリア５
の下方向にバタン昇降テーブル６およびこれを昇降させ
るバタン昇降シリンダ７が配置されている。バタンプレ
ート３の表面には模型３ａおよびバタンプレート３の背
面に連通ずるエアベン）３ｃが複数個配置されており、
バタンプレート３の両端に設けたプレートビン３ｂは鋳
枠１の下方に対向して設けた鋳枠ブツシュ１ａと勘合し
得るようになっている。

バタンキャリア５の内部５ａはバタンプレート３を適切
に支持するリブ構造と成し一体空洞形にし、底部の適当
な位置にバタンキャリア開口部５ｃおよびバタンキャリ
アブツシュ５ｂを設けている。

これらと対向する位置にバタン昇降テーブル６のの上面
には、それぞれバタン昇降テーブル開口部８ａ、バタン
昇降テーブルピン６ｂを設け、バタン昇降シリンダ７を
上昇させると、前記バタンキャリア５およびバタン昇降
テーブル６は、前記バタンキャリアブツシュ捗キ５ｂお
よびバタン昇降テーブルビン８ｂとの嵌合を介して密着
すると共に、前記バタンキャリア開口部５ｃと前記バタ
ン昇降テーブル開口部６ａとは連通ずる。

一方バタン昇降テーブル６の内部は空洞化し、底部の一
部がホース８を介して、三方弁９につながっている。三
方弁９の他の２方向は、１つは連通管１０を介して別の
三方弁１１につながり、他の１つは連通管１３を介して
真空タンク１４および真空ブロワ−１５と連通ずる。

前記三方弁１１の他の２方向は、１つは圧縮空気源１２
とつながり他の１つは大気開放口１１ａとつながってい
る。

これにより、三方弁９および三方弁１１の位置の選択に
より前記バタンプレート３の背面を大気口ｔｔａにつな
がる常圧、圧縮空気源１２につながる正圧および真空ブ
ロワ−１５につながる負圧のいずれの状態にすることも
できる。

一方、前記鋳枠１の上方には、盛枠４を上下摺動自在に
配置し、さらに上方に、鋳枠と対向して砂押し付は装置
（スキーズヘッド）　１Ｂを横移動台車１７の一方に設
けた砂押付はシリンダー（スキーズシリンダ）　１６ｂ
にて昇降自在に設け、さらにスキーズヘッドＩＢの外周
と接する内周を有するスキーズヘッドカバーｌｅａを該
スキーズヘッド１Ｂに昇降自在に設ける。スキーズヘッ
ドカバーｌｅａは図示していないスプリング付ガイドロ
ッドまたは昇降シリンダーにより昇降する。

前記、横移動台車の他方には、砂供給ホッパー１８を固
定し、その内部下方には、複数個の砂供給ダンパ１８ｂ
を開閉自在に設け、砂供給ダンパ１８ｂ閉じて、砂供給
ホッパー１８内に鋳物砂２１を保持し、砂供給ダンパ１
８ｂ開いて、砂供給ホッパー１８内の鋳物砂２１を下方
に落下することができる。また砂供給ホッパー１８の外
部下方には、砂供給ホッパー１８の外周部と接する内周
を有する砂供給ホッパーカバー１８ａを上下摺動自在に
設ける。該砂供給ホッパー力／＜−１８ａは、図示して
いない昇降シリンダーにより昇降する。

鋳物砂２１は、鋳物砂供給コンベア２０より、振動フル
イ１９を介して前記砂供給ホッパー１８に供給される。

第１図は、バタン昇降シリンダー７が最下降端に達し、
バタンキャリア５をバタンキャリア受け２２に支持した
状態を示し、通常は型替え時の状態である。通常の造型
サイクルでは、バタンキャリア５がバタンキャリア受け
２２に接しない位置の高さになるようバタン昇降シリン
ダ７あ下降位置は制御される。

第２図において、バタン昇降シリンダ７が上昇して、バ
タン昇降テーブル６はバタンキャリア５と下面と、バタ
ンキャリア５の上面に取付けたバタンプレート３は鋳枠
１の下面と、鋳枠１の上面は盛枠４の下面と密着する。

この状態で、横移動台車１７が図の右方に移動して、砂
供給ホッパー１８が盛枠４と対向する位置に来ると、砂
供給ホッパーカバーｔｇａが下降し、さらに、砂供給ダ
ンパ１８ｂを開いて、砂供給ホッパー１８内の鋳物砂２
１を盛枠４．鋳枠１内で下方に自然落下させる。

この際、砂供給ダンパ１８ｂを開く一定時間以前に、も
しくは同時に、もしくは一定時間以後に、前記三方弁１
１を作動させて圧縮空気源１２と連通管１０とを連通さ
せ、前記三方弁９を連通管１０とホース８とを連通させ
ることにより、バタンプレート３の背面に圧縮空気圧を
導入←与し、バタンプレート３に設けたエアベント３Ｃ
より、圧縮空気を上方に噴出する。これにより盛枠４お
よび鋳枠１内の砂を浮遊流動状態にさせることができる
。

その後、前記砂供給ホッパーカバー１８ａを上昇させる
と共に、砂供給ダンパー１８ｂを閉じた上で横移動台車
を左方へ移動させる。

この間に、三方弁１１を作動させて、連通管１０と大気
口１１ａとを連通させ、バタンプレート３の背面を常圧
にしたのち、三方弁９を作動させて、ホース８を連通管
１３とを連通させて、パタンプレート３の背面を真空タ
ンク１４に連通させて負圧となし、盛枠４および鋳枠１
内の鋳物砂２１をバタンプレート３側に吸引圧縮する。

これによりバタンプレート３側の鋳物砂はより密に圧縮
される。

第３図において、スキーズヘッド１６が盛枠４に対向し
た位置でスキーズヘッド１Ｂおよびスキーズヘッドカバ
ーｌｅａを下降させ鋳物砂２１の背面を下向きに押し付
は圧縮する。

これにより鋳型は鋳物砂背面がより密に圧縮され、全体
としては均一な密度にされて鋳型が成型される。

このように鋳枠１内に鋳型２３が成型されたあと第４図
に示すように、スキーズヘッドカバーｌｅａを上昇させ
、かつバタン昇降シリンダ７を加工させて、鋳枠１を枠
送りローラ２に支持させてバタンプレート３を鋳枠１よ
り離間して離型するが、このとき、三方弁９．１１を作
動させて、ホース８を圧縮空気源１２に連通させて、バ
タンプレート３の背面を正圧にすることによりバタンプ
レート３と鋳型２３間にエアベント３ｃを介して圧縮空
気を導入することにより、離型時の負圧を防止し、鋳型
２３とバタンプレートの離型をスムーズに行わせること
ができる。

本実施の造型方法によれば、 （２）鋳物砂を自由落下で投入する際、バタンプレート
表面よりエアベントを介して圧縮空気を噴出するため、
鋳枠内で砂が浮遊流動状態となり、鋳物砂の団粒化が防
止され、砂粒が分散化し、鋳枠内で鋳物砂高さも均一化
される。（均一砂充填）（３）圧縮空気の圧力を適当に
設定することにより、１１Ｓ：’ 砂か浮遊流動状態においても鋳物砂上部は、微動状態の
ため、砂供給装置は、砂投入後退速に鋳枠上部より排出
させることができる。（成型時間の短縮） （４）砂供給装置の排出と同時に砂押付装置（スキーズ
装置）が進入するが、この期間内にバタンプレートの背
面を常圧経由負圧にさせることにより、鋳物砂背面から
の大気吸引により、重力とともにバタンプレート表面に
向って鋳物砂を移動させ、圧縮性向上および振動・騒音
なし化） （５）その後、鋳物砂背面より砂押付は装置により押付
けることによりバタンプレートから遠い側をより密に圧
縮し、前記（４）効果と相まって均一に鋳型を圧縮する
ことができる。（鋳型全体の均一圧縮） （６）また吸引による鋳物砂の硬化は、鋳物砂背面なく
、注湯時のガス発生全が少なく注湯用排煙フードの省略
が期待され、かつ鋳物の品質上も吹かれ、ピンホールな
どの気泡欠陥が少なくなる。

（環境向上、鋳物品質の向上） 以上のように均一圧縮された鋳型の高速造型が無振動で
得られ、鋳物品質の向上も期待できる。

［発明の効果］ 以上説明の様に、本発明の鋳型造型方法は、鋳枠内金体
の鋳物砂を均一にまんべんなく圧縮し良好な鋳型を無振
動無騒音でかつ高速で造型することができるすぐれた鋳
型造型方法である。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本説明の実施例を示し、第１図はナエ パタン手ンジ直後の状態を示し、第２図は鋳枠内に鋳物
砂を充填するときの状態を示し、第３図は負圧による鋳
物砂の圧縮およびスキーズによる圧縮状態を示し、第４
図は離型した鋳型を成型した状態を示す断面図である。 ｌ・・・鋳枠、　　　　　　３・・・バタンプレート。 ４・・・盛枠、　　　　　　５・・・バタンキャリア。 ６・・・バタン昇降テーブル。 ７・・・バタン昇降シリンダ。 ９．１１・・・三方弁、１２・・・圧縮空気源。 １４・・・真空タンク、１５・・・真空ブロワ−９１６
・・・スキーズヘッド、１８・・・砂供給ホッパー。 １９・・・振動フルイ、２０・・・鋳物砂供給コンベア
。 叉　・ノ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個のベントホールを備えた模型板と組合せた鋳枠内
   に鋳物砂を充填する工程と、該鋳物砂を充填時に前記模
   型板のベントホールより圧縮空気を噴出して前記充填し
   た鋳物砂を流動状態にする工程と、前記模型板の背面を
   負圧にして前記鋳物砂中の空気を模型板のベントホール
   から吸引する工程と、前記鋳物砂の上面から砂押付装置
   により鋳物砂を模型板上にスキーズする工程とからなる
   ことを特徴とする鋳型造型方法。