JPH02290644A - 鋳型装置の製造法、鋳型装置並に耐熱性通湯性シート状セパレータ - 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、鋳型装置の製造法、鋳型装置並に耐熱通湯性
シート状セパレータに関する。

〔従来の技術〕

従来、上型と下型から成る鋳造用鋳物において、その対
向する上型と下型との間に形成される湯道を垂直に横断
する耐熱性多孔シートを設置ずるべく、上型と下型の夫
々の身切面に互いに対向する位置に、該シートの上辺面
部と下辺面部を挿し込むための清を切り、その上下の切
消に該シートの上下辺面部を差し込んで、その中間の該
湯道を横断した状態にセットすることにより鋳型装置を
製造していたが、そのセットの際、該シートの下辺面部
を下型の身切面に設けた切漬に差し込んだ状態で、上型
の下面に設けた対向ずる切消にその上辺面部を嵌め込む
ことは極めて誼しい． この不都合を解消するため、出願人は先に出願の特願昭
６３−２７８４７５号において、予め模型に切消を設け
これに耐熱性多孔シートを差し込み、この状態からその
外周を囲繞ずる銑枠の内部空間に鋳砂を充填し全体を固
めた後、反転し、該模型を引き抜くことにより、その跡
に見切而側に開放する製品鋳造用空間とこれに連なる凹
状湯道とを形成し、その所定個所にその中央面部で該湯
道を横断し、且つその両側辺面部並に下辺面部の三辺面
部がその成形鋳型の鋳砂内に埋入固定されて有する上型
又は下型から成る鋳型装置を製造することを提案し、上
記従来の鋳型の上下鋳型の夫々の身切而に直接切涌を形
成し、これら切消にまたがり多孔シートを差し込むよう
にした鋳型装置の製造法の前記の煩しさを除いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

先の上記出願で開示した多孔シート埋設式の鋳型装置の
製造においては、その多孔シートをセパレータとして作
用させるため、特に、湯道の一端の該製品鋳造用空間に
開口する端面近傍に埋設固定したものを製造した場合は
、その多孔シートとの三辺の埋設面部該空間との間の鋳
砂の厚さが薄くなるため、鋳造時、溶湯を湯道を介して
該空間に注入充填する場合、流入溶湯の勢いにより、衝
撃や振動で該部の鋳砂は崩れ易く、特に、生銑砂を使用
した場合は極めて崩れ易く、所定成形のｇＪ造装置の製
造のロスが大きい．この不都合を可及的に防止するため
、出願人は、先に出願した実願昭６３−１３９７６３号
に提案したように、その鋳造用セパレータとして、その
両側辺面部を傾斜させたものを鋳型の湯道の製品鋳造用
空間側の一端近傍に、その三辺面部を鋳砂内に埋設して
セットし、そのセパレータの両側辺面部を該空間側から
遠ざかる方向に折り曲げて傾斜せしめてセットし、該セ
パレータの両側辺面部と該空間との間の鋳砂壁をテーパ
ー状の肉厚部に形成して可及的に該壁の崩壊を防止する
ようにした。

然し乍ら、先に提案の多孔シート状セパレータを用い上
型又は下型の製品鋳造用空間の近傍の鈎砂にその三辺面
部を埋設して鋳造装置を製造するときは、その製造過程
において及びその製造鋳型装置の使用時に次のような不
都合をもならずおそれがある。

即ち、その製造過程において、第１０図及び第１１図示
のように、該多孔シート状セバレータＡは模型Ｂの湯道
型部ｂ１の涌Ｃ内にその中央面部ａ１で挿し込みその両
側辺面部ａ２＋ａｚ及び下側辺面部ａ，を模型Ｂの各該
湯道ｂ＋，ｂ＋の両側面及び上面より外方へ突出せしめ
た状態に設置し、次で、その外周を囲繞して鋳枠Ｄを設
置し、その内部に鋳砂を鋳枠Ｄの上端まで充填し、この
充填鋳砂全体を固化成形し（第１１図）、次で、これを
反転した後、模型Ｂを引き抜くことにより第１２図及び
第１３図のような功型Ｅの見切面側に開放して、その抜
き取り跡に中央に製品鋳造用空間とその両側に連通ずる
凹状湯道Ｇ，Ｇが形成されると共に、該多孔シート状セ
パレータＡはその中央面部ａ１で該凹状湯道Ｇを横断し
、その外周三辺面部ａ２　＋　８２　＋　ａｓで鋳型Ｅ
の該凹状湯道Ｇの両側面並に底面の鋳砂内に埋設固定さ
れて成る鋳型装置Ｈが製造される。該セパレータＡとし
て、前記に提案の両側辺面部ａ２　＋　ａ３を傾斜ぜし
めたものを使用することによって、その各両側辺而部ａ
２＋８２と製品鋳造用空間Ｆとの間の両側の鋳型壁部ｅ
＋．ｅ＋を厚くすることができるので、鋳物製品製造時
の溶湯を該空間Ｆ内へ注入充填する際に該壁部ｅ＋，ｅ
＋の崩壊を防止することができるが、該セパレータＡは
第１０図示のように、その模型Ｂへのセット時にはその
下側辺面部ａ３は該模型Ｂの湯道型部ｂ１より上方へ突
出した状態にあるので、第１１図明示のように、その下
側辺面部ａ，と模型Ｂの製品鋳造用型部ｂ，との間に１
受入する鋳砂により肉薄壁部ｅ２が形成され、特に。生
鋳砂を使用した場合は、爾後の模型引き抜き時などに受
け易い外力で、該肉薄壁部ｅ２の損傷、崩壊をもたらし
易く、又、水ガラス添加鋳砂を使用した場合、硬化せし
めるに際し使用される炭酸ガスが、該突出した下側辺面
部ａ３により該肉薄壁部ｅ２への炭酸ガスの流入、拡散
を邪魔されて、該肉薄壁部ｅ２の充分な硬化が得られな
い嫌いがある．而して、このようにして得られた鋳型装
置ＩＩは、第１３図に明示の如く、各該凹状湯道Ｇの該
製品鋳造用空間Ｆに流水する開口部の底面部、即ち、あ
ご部は、その埋入するセパレータＡの下辺面部ａ３によ
って分割され、その製品鋳造用空間Ｆと該下辺面部ａ３
との間に肉薄壁部ｅ２が形成されることになる．従って
、該鋳型装置を使用し、製品を鋳造する場合、溶湯を該
空間Ｆ内へ流入充填せしめる際、その流入溶湯の勢いで
該肉薄壁部ｅ２．ｅ２は崩壊し、所定形状の鋳造製品が
得られないことがあり、生産にロスを生ずることがある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の先に提案の発明及び考案を更に改良し
た鋳型装置の製造法を提供したもので、（ａ）模型の湯
道型部の一端の鋳造製品型部の近傍に耐熱通湯性シート
状セパレータを挿着する消を存して平板面に載置するこ
と、（ｂ）該耐熱通湯性シート状セパレータとして、そ
の高さは該湯！！型部に設けた溝の深さと同じであり、
その幅は該湯道型部の幅より広幅であるものを用怠する
こと、（Ｃ）該湯道型部に設けた該消に、該耐熱通湯性
シート状セパレータの中間面部において挿着すると共に
、その両側辺面部のみを該湯道型部の両側面より外方へ
突出せしめ、更に、該模型の製品用型部より遠のく方向
に傾斜せしめた状態に設置すること、（ｄ）上記のよう
に該耐熱通湯性シート状セパレータをセットした模型の
外周に鋳枠を囲繞設置し、その内部空間に鋳砂を該鋳粋
の上端まで充填し、その充填鋳砂仝体を固めること、（
ｅ）得られた鋳砂成形体を反転し、その上面に位置する
該模型を引き抜くことから成ることを特徴とする。

〔作　用〕

上記のように、耐熱通湯性シート状セパレータとして、
その高さを模型の湯道型部に設けた講の深さと同じに形
成し、且つその幅を該湯道型部の幅よりは広幅に形成し
たものを用意し、これを該模型の講に差し込むときは、
該セパレータは該湯道型部の上面より外方へ突出しない
状態で模型に設置されるので、その外周の鋳枠で囲繞さ
れる空間内に鋳砂を充填するときは、該模型の湯道型部
の講の上面は防砂の厚い充１へ層が構成される． その後充填鋳砂仝体を固結処理し、得られな鋳砂成形体
を反転した後、該模枠を引き抜けば、その引き抜いた跡
に、上面に即ち、見切面開放した所定形状の製品鋳造用
空間とこれと連通ずる凹状湯道が形成されると共に、中
間面部が該凹状湯道の横断面全面を横断し且つその両側
辺而部が凹状湯道の深さと同じ高さでその湯道の即ち堰
の両側面の鋳砂部内に突入固定されたシート状セパレー
タを具歯した鋳型装置が得られる。而して、該両側辺面
部は、該渇道の前方開口端面に対し漸次後方へ傾斜させ
た状態にあるので、該製品鋳造用空間と該傾斜両側辺面
部との間にテーパー状の厚い功型壁部が形成される。

従って、この部分か鋳物製品製造時の溶湯流による欠損
、崩壊などが防止される，本発明によれは、更にこれに
加え、その湯道の下面のあご部は、従来のようなセパレ
ータの下辺面部の埋入により、肉薄壁の形成がないので
、堅牢なあご部に鋳造せられるので、従来に見られる該
肉薄壁部の崩壊の問題を解消し、該あご部の崩壊を防止
し、所定形状の安定良好な鋳造製品の製造を安定にもな
らず。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を説明する。

第１図乃至第９図は、本発明の鋳型装置の製造法の１例
を示す．図面で１は所定形状の模型を示す．該模型１は
、木製、金属製、セラミック製、プラスチック製などそ
の材料は任意である．以下の実施例では、木製のｆＪＪ
物用模型を使用した例で説明するので、却に「木型」の
８７ｉを用いて説明する，該木型１は、鋳造製品用型部
１ａとその両側に水平に延びる断面方形の湯道型部１ｂ
，　１ｂ，湯口側と押湯側の基型部１ｃ，　１ｃとがら
成る。該木型１は、平坦面をもつ定盤２面に接着剤で固
着し、各該湯道型部１ｂの一端の製品用型部１ａ側の近
傍に該湯道型部１ｂを二分し、定盤２面に達する耐熱通
湯性シート状セバレータ挿着用消３を切り込み形成する
。該消３は予め、所定個所で二分したものをその所定の
消幅を存して定盤２面に固定することによって形成して
もよいことは言うまでもない． 一方、高珪酸ガラス繊維等とから成る耐熱性繊維を材料
とし、網状などの多孔の耐熱通湯性シート状に成形した
セパレータ４として、第２図示の如く、その高さを前記
の木型１の該湯道型部１ｂの高さと同じ、従って、これ
に設けた清３の深さと同じに形成し、その幅を該湯道型
部１ｂの幅よりは広幅に形成したものを用意し、これを
第３図示のように、該木型１の該清３内にその中間面部
４ａを挿着し、その両側辺面部４ｂ，４ｂを該湯道型部
１ｂの両側面より外方へ突出せしめ、且つ、その鋳造製
品用型部１ａより遠のく方向へ折り曲げ傾斜させて設置
する．該セバレータ４は、第２図（Ａ）（Ｂ）示の如く
、該講３に挿着ずる前にその両側辺面部４ｂ，　４ｂは
、その中間面部４ａに対し所定の角度に折り曲げて置い
ても良く、或いは、該講３に挿着後に折り曲げる。その
両側辺面部４ｂ，　４ｂの折り曲げ方向は、該木型１の
該製品用型部１ａから遠ざかる方向である。

又その傾斜角度は、例えば、その中間面部４ａ面に対し
４５゜とずる．尚、そのＵ斜辺面部４ｂ，　４ｂの外端
は、定盤２１而に突設しな係合ピン２ａ，２ａで当接せ
しめ安定に設置するようにしてもよい． 次に、その木型１の外周に鋳砂充填用空間を存して功枠
５を囲繞設置し、その空間内に鋳砂を充填し、該鋳枠５
の上端面と同じ平面となるまで詰め、この状態で全体を
固化し鋳砂成形体７を得る（第４図）。鋳砂は、生鋳砂
、炭酸ガスで硬化する水ガラスを混ぜた防砂、硬化性フ
ラン鋳砂など任意のものを使用する．第４図に明示のよ
うに、鋳砂は、該木型１の湧３上面まで均一に鋳砂のノ
７い充填層が形成される。換言すれば、先に提案のセパ
レータによれば、その下辺面部が酒の上方に突出するた
め、その充填層を分割し、下辺面部と木型の製品用型部
との間に肉薄壁部が生成することが解消され、該製品用
型部１ａの外周面は均一な充填層で梢成された鋳砂成形
体７が形成されることとなる．従って又、炭酸ガスで鋳
砂を硬化せしめる場合は、炭酸ガスが充填鋳砂内に均一
に流通拡散し、該製品用型部外周の鋳砂の均一な硬化が
行われて、成形壁面の崩壊のない良質の鋳造製品用空間
をもつ鋳砂成形体７が得られる．次で、該鋳砂成形体７
を反転し、上面に位置させた木型１を引き抜く。この引
き抜き時による外力を受けても、成形体周壁が欠損、崩
壊なく、所定形状の製品用空間をもった鋳型装置８が得
られる。第５図、第６図、第７図は、かくして得られた
鋳型装置８を示す。即ち、該木型１の引き抜きにより、
その跡にはその鋳砂成形体７の上面に開放された所定形
状の、図示の例では、略截頭円錐状の製品ｙＪ造用空間
８ａとこれに１７ＦＪＤ連通ずる両側の凹状湯道８ｂ，
　８ｂとが形成されると共に、該湯道８ｂの該製品ｊｇ
Ｊ造用空間８ａに連なる開口端面の近傍に、該潟ｉ８ｂ
．即ち凹状空間断面全面を横断ずる中間面部４ａと該湯
道８ｂの深さ、即ち堰の高さと等しいｈでその両側の鋳
砂成形体７の鋳砂内に埋入抱持された両側の傾斜辺面部
４ｂ，　４ｂとから成るセパレータ４を具ＯＮ　シた鋳
型、即ち、鋳型装置８か得られる。

即ち、本発明の上記鋳型装置の製造法によれば、そのセ
バレータ４の両側傾斜辺面部４ｂ，　４ｂは、第６図に
示すように、該製品鋳造用空間８ａに連通ずる凹状湯道
８ｂの開口端面の両側に延び且つ該空間８ａを規制する
鋳型壁面７ａ，　７ａから漸次遠ざかり、その間に強度
の増大した肉厚のテーバー状鋳型壁部９，９を形成され
るので有利であることは、先に擢案の実願昭６３−１３
９７６３号の鋳型装置と同じ構成、効果をもならずこと
に加えて、更に、本発明によれば、第５図及び第７図に
明示の如く、両該湯道８ｂ，　８ｂの該空間８ａに連通
ずる側の端面近傍の底壁、即ち「あご」部７ｂ，　７ｂ
内には、先に提案のような全く下辺面部の突入埋設をな
くしたので、該空間８ａの周壁の強度は増大する。即ち
、先に提案したセパレータの下辺面部を該湯道８ｂ，　
８ｂ底面壁即ち「あこ」内に下方に突出して該下辺面部
と該空間８ａの間に肉薄壁部を生成することがなく、従
って、これに伴う後記する崩壊の問題を解消できる。従
って、このように製造した鋳型装置Ｓを下型又は上型と
し、これに対向する別個に作製した上型又は下型を重ね
て所定形状の鋳物を作成する鋳型を楢成する。

第８図は、前記の鋳型装置８を下型とし、その上面に別
個に作製した垂直に延びる中央に製品鋳造用空間９ａと
湯口系湯道９ｂと押湯系湯道９ｃとを形成された上型９
とから成る鋳型１０を示す．この場合、該下型８に上型
９を重ねたとき、該凹状湯道８ｂ，　８ｂの開放上面は
、上型９の下面により閉富されて断面方形の礼型壁で囲
まれた方形の湯道が形成されるが、該セバレータ４の湯
道８ｂを横断する中間面部８ａの上縁は、該上型９の下
面に当接し、該湯道は、該セパレータ４の中間面部８ａ
により完全に横断せしめられる。又、該下型の空間部８
ａは該上型の空１７ｆｆ部９ａとあわさり、所定形状の
製品鋳造用空間Ｓが形成される．この鋳型１０を使用し
、常法に従い、金属を加熱溶融しな溶湯を該湯口系湯道
９ａがら注入し、該湯道８ｂを介して上下の合体した製
品鋳造用空間９ａ，　９ａ内に流入充填し、次で冷却し
て溶湯を凝固して鋳造を完了し、その上下鋳型を破壊し
てｆ！Ｉ遣鋳物Ｐを取り出ず． 該鋳型１０より取り出した鋳物Ｐは、第９図示のように
鋳造製晶Ｐ１とその両側の湯道系凝固部Ｐ２，Ｐ２との
一体物から成るが、その製晶Ｐ１とその両側の湯道系凝
固部Ｉ’２．Ｐ２どの間にその横断面全面に亘りセバレ
ータ４の中間面部４ａが介入しているので、ハンマーで
該湯道系凝固部Ｐ２Ｐ２側を叩けば、その中間面部４ａ
に沿い分断されて、製晶Ｐ１に余剰の凝固部が殆ど残ら
ないものが得られるので、その後の製品の表面処理が容
易となる。

該耐熱通湯性シートセパレータとしては、先に提案した
と同じようにその片面に、可燃性又はｉ’ｆｆ湯可溶な
どで除去可能な保護シートを披着したもの、両側辺面部
を補強板で補強したものも使用できる。

〔発明の効果〕

このように本発明によるときは、模型の湯道型部の鋳造
製品用型部の近傍に設けた清に、該湧の深さと同じ寸法
の高さを有し且つ該模型の湯道型部の幅より広幅を有す
るｒ＃４熱通湯性セパレータをその中間面部で挿着する
と共に該消より外方へ突出するその両側辺面部を該鋳造
製品用型部より遠ざかるように傾斜配置した状態に該模
型に設置したので、造型に際し強因なあご部をもつ鋳型
をもたらし、製造された鋳型装置を上型又は下型として
使用し、注湯による該あご部の崩壊を防止し、先に提案
のセパレータを模型の清に中央面部を挿着し、その外周
の三辺面部を模型の両側方ばかりでなく上方に突出し７
て模型に設置する鋳型装置の製造法並にこれにより製造
された鋳型装置を使用した場合のあご部に生ずる肉薄壁
部の崩壊の問題を解決し、鋳型並に鋳造製品の円滑な生
産性を向上し得る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は、本発明の鋳造装置の製造法の１例
を示し、第１図は、木製模型の裁断側面図、第２図（Ａ
）（Ｂ）は、本発明の方法で使用する耐熱通湯性セパレ
ータの斜面図、第３図は、該セパレータを設置した模型
の斜面図、第４図は、鋳砂充填工程の鋳型成形体の裁断
側面図、第５図は、模型を除去して得た鋳型装置の裁断
側面図、第６図は、第５図示の鋳型装置の平面図、第７
図は、第６図の■−ｖ■線裁断面図、第８図は、該鋳型
装置を下型として使用し、上型と重合した鋳型の裁断面
図、第９図は、鋳物の斜面図、第１０図乃至第１３図は
、先に提案のセパレータを使用し鋳型装置を製造する方
法の１例を示し、第１０図は、該セパレータを模型に設
置した状態の斜面図、第１１図は、鋳砂充填工程の鋳型
成形体の裁断側面図、第１２図は、第１１図示の鋳型装
置の平面図、第１３図は、第１２図のＩＩＩ線の裁断面
図を示す。 １・・・模型、木型 １ｂ・・・湯道型部 ３・・・湧 ４ａ・・・中間面部 ６・・・鋳枠 ７ｂ・・・あご部 ８ａ・・・製品鋳造用空間 ８ｂ・・・湯道

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）模型の湯道型部の一端の鋳造製品型部の近傍
   に耐熱通湯性シート状セパレータを 挿着する溝を存して平板面に載置するこ と、 （ｂ）該耐熱通湯性シート状セパレータとして、その高
   さは該湯道型部に設けた溝の深さ と同じであり、その幅は該湯道型部の幅 より広幅であるものを用意すること、 （ｃ）該湯道型部に設けた該溝に、該耐熱通湯性シート
   状セパレータの中間面部におい て挿着すると共に、その両側辺面部のみ を該湯道型部の両側面より外方へ突出せ しめ、更に、該模型の製品用型部より遠 のく方向に傾斜せしめた状態に設置する こと、 （ｄ）上記のように該耐熱通湯性シート状セパレータを
   セットした模型の外周を囲繞し て鋳枠を設置し、その内部空間に鋳砂を 該鋳枠の上端まで充填し、その充填鋳砂 全体を固めること、 （ｅ）得られた鋳砂成形体を反転し、その上面に位置す
   る該模型を引き抜くこと、 から成ることを特徴とする下型又は上型として用いられ
   る鋳型装置の製造法。 ２、身切面側に開放する製品鋳造用空間とこれに連通開
   口する凹状湯道とを形成された上型と下型とから成る鋳
   型において、上型及び下型の少なくともいずれか一方に
   、該耐熱通湯性シート状セパレータをその中間面部にお
   いて該凹状湯道の一端の該鋳造製品鋳造用空間に開口す
   る開口端面に近い個所において該凹状湯道の横断面全面
   を横断せしめると共に、該湯道の堰と同じ高さをもつそ
   の両側辺面部のみを該湯道の両側の鋳砂部内に埋設固定
   せしめられ且つ該湯道の前方開口端面から遠ざかる方向
   へ傾斜させて具備せしめて成る鋳型装置。 ３、高さが模型の湯道型部に形成した溝の深さと等しく
   、幅が該湯道型部の幅よりも広幅であり且つ該中間面部
   に対し所望角度傾斜せしめた又は爾後傾斜せしめられる
   両側辺面部を具備して成る耐熱通湯性シート状セパレー
   タ。