JPH0561027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ ［発明の目的］ 本発明は、割型からなる合せ金型を用いて鋳造
品を成形するための装置に関する。

＜従来の技術＞ 鋳造成形品の二次加工工程を削減する上には、
鋳造精度を可及的に高めることが望ましい。比較
的高精度な成形品が得られる鋳造法として、合せ
金型に形成されたキヤビテイ内に溶融金属を注入
する重力鋳造法や高圧鋳造法などが知られてい
る。

これら金型を用いた鋳造に於ては、特公昭58−
3472号公報に開示されているように、注入された
溶湯が金型内で十分に冷却した後に離型すること
が一般的である。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかるに、上記した従来技術によると、金型内
での冷却時間をとる都合上、サイクルタイムの増
大を余儀なくされ、生産効率を犠牲にせざるを得
ない。また、成形素材が金型内で十分に冷却して
いるために離型時の変化がない反面、特に鋳鉄材
或いは鋳鋼材など、比較的塑性変形能に乏しい材
料からなる成形品の場合、プレス装置などを用い
ての矯正は困難である。そのため、むしろ機械加
工代を余計に見込まねばならず、歩留りの悪化を
招くという不都合がある。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の
主な目的は、高精度は鋳造成形を高能率に行い得
る金型による鋳造成形装置を提供することにあ
る。

［発明の構成］ ＜課題を解決するための手段＞ このような目的は、本発明によれば、割型から
なる合せ金型を用いて鋳鉄材或いは鋳鋼材などか
らなる鋳造品を成形するための装置であつて、前
記金型内に注入された溶湯の金型内面に接する部
分を早期に凝固すべく当該金型が熱伝導性に富む
材料からなると共に、前記金型から高温離型され
た成形品を加圧矯正すべく押圧装置が前記金型を
取り付ける型締め装置に隣接設置されることを特
徴とする金型鋳造装置を提供することにより達成
される。

＜作用＞ このようにすれば、金型のキヤビテイー内面に
接する溶湯が急冷されるため、表層部分に殻状の
凝固層が早期に形成されることから、鋳造成形品
の全体が冷却する以前の段階で迅速に離型するこ
とができる。また、離型後、押圧装置にて矯正荷
重を加えつつ冷却することにより、鋳造成形品に
歪みが生ずることを抑制し得る。

＜実施例＞ 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい
て詳しく説明する。

第１図は本発明が適用された鋳造成形装置の全
体レイアウトを示している。この鋳造成形装置
は、中央部に置かれた型締め装置１を挟んでその
左隣りに鋳鉄或いは鋳鋼など、素材金属のための
溶解炉２が、またその右隣りに湯口部やランナ部
などを成形品より切除した上で次工程へ向けて搬
出するための切断払い出し装置３がそれぞれ配設
されている。

型締め装置１は、第２図に併せて示すように、
ベース４上に固設された固定盤５と、この固定盤
５に固設されて水平方向に延在する複数のタイバ
ー６と、タイバー６に沿つて摺動自在なように設
けられた可動盤７とを有している。これら固定盤
５と可動盤７との互いに対向する内面には、一対
の合せ金型８ａ，８ｂが取付けられており、油圧
装置９を用いて固定盤５に対して可動盤７を接離
移動することにより、これら金型８ａ，８ｂの型
合せ及び型開きが行なえるようにされている。

型締め装置１及び切断払い出し装置３の上方に
は、金型８ａ，８ｂの開閉方向に沿つて走行レー
ル１０が敷設されると共に、この走行レール１０
上を自走し得る搬送装置１１が設置されている。

搬送装置１１は、ラツク−ピニオン式などから
なる昇降装置１２により上下動する把持装置１３
をその下端側に備えており、型開きした金型８
ａ，８ｂ内から取り出した成形品１４の上端部を
把持し、型締め装置１から上方に引抜いた上で吊
下げた状態にて切断払い出し装置３に向けて自動
的に移送し得るようなされている。

成形品を鋳込むための金型８ａ，８ｂは、例え
ば銅合金など熱伝導率の高い材料にて形成される
と共に、図示されない冷却水通路及びヒータを備
えており、金型温度の制御が可能なようにされて
いる。第３図に成形品１４のキヤビテイを示すよ
うに、この金型８ａ，８ｂは４本のカムシヤフト
を同時に成形するものであり、湯口部１５及び水
垂直向に延在する湯道１６が中央部に、また、横
方向に延在するランナ部１７が下部に形成されて
おり、このランナ部１７からカムシヤフトとなる
べき４本の製品部１８が湯道１６と平行に立ち上
げられ、更にこの製品部１８の上端に押し湯部１
９が形成されている。そして上記した湯口部１５
及び押し湯部１９の下側を把持装置１３にて掴む
ようにされている。

切断払い出し装置３は、第４図に併せて示すよ
うに、電動駆動される砥石切断機２０と、成形品
１４を保持固定すると同時に矯正荷重を加える押
圧装置２１と、切断作業の終了した成形品を押圧
装置２１より取り出す払い出し装置２２とからな
り、型締め装置１に於ける金型のパーテイング面
に平行する軸線に沿つて互いに隣接して直列に配
設されている。

砥石切断機２０は、機体フレーム２３上に載架
されたスライドベース２４上に載置することをも
つて第４図に於ける左右方向、即ち金型のパーテ
イング面に平行する軸線に沿つて直線摺動し得る
ようにされると共に、この摺動軸線に対して互い
に平行な切断面を有する一対のエメリーデイスク
２５を備えている（第５図）。このエメリーデイ
スク２５は、例えば油圧駆動にて上下方向に揺動
し得るようにピボツト支持しされたアーム２６の
遊端部に軸支されており、アーム２６の基端側に
搭載された電動機２７によりベルト駆動される。
また、上記したスライドベース２４の移動用駆動
源としては、例えば油圧シリンダ、或いは電動駆
動されるスクリユー装置などが用いられ、正確な
停止位置の設定が任意になし得るものとされてい
る。

押圧装置２１は、第５，６図に併せて示すよう
に、金型のパーテイング面と平行する軸回りにつ
いて回動自在なように機体フレーム２３に軸支さ
れており、機体フレーム２３の適所にトラニオン
支持された空圧シリンダ２８により、垂直位置と
水平位置との間にて選択的に回動駆動される。

この押圧装置２１には、回動軸２９と平行にか
つ一体的に一対の枠板３０が設けられている。こ
の枠板３０はこの中央部が開放されており、内側
にプレス冶具３１を備えている。

プレス冶具３１は、一対の枠板３０の内面間に
枠板３０と一体的に固設された一対の固定板３２
ａ，３２ｂと、一方の固定板３２ｂに設けられた
油圧シリンダ３３及びガイドバー３４により支持
されて両固定板３２ａ，３２ｂ間をこれら固定板
に平行して変位し得る可動板３５とを備えてい
る。そしてこれら可動板３５及び他方の固定板３
２ａの互いに対向する内面には、成形品１４の軸
線上の要所を直径方向より押圧保持すべく複数の
Ｖブロツク３６が、それぞれの端部を対向させて
立設されている。

このＶブロツク３６は、第３図に符号Ｐ１……
にて示すカムシヤフトの軸受部に対応した位置に
設けられており、両固定板３２ａ，３２ｂ及び可
動板３５と共に十分な剛性を有し、かつ高精度に
製作されている。

払い出し装置２２は、第４図に於ける左右方向
に空圧駆動されて往復移動可能なフオークアーム
３７を備えている。このフオークアーム３７は、
垂直状態にあるＶブロツク３６の隙間からプレス
冶具３１の内側に向けて抜き差しし得るようにさ
れており、その上縁に成形品１４を受け取るべく
窪み３８が凹設されている。

次に上記実施例の作動要領について説明する。

金型のキヤビテイ内に溶湯が注入されると、金
型８ａ，８ｂの熱伝導率が極めて高いことから、
キヤビテイの内面に接した溶湯が急冷し、直ちに
凝固を開始する。

注湯後、成形品の表層部分が凝固した段階で型
開きを行なうが、この時、可動盤７側に設けられ
たエジエクタ装置３９ｂを作動させることによ
り、可動盤７側の金型８ｂからのみ成形品１４を
離型し、固定盤５側の金型８ａに成形品１４を残
留させるものとする（第２図）。

型開きしたならば、昇降装置１２により把持装
置１３を降下させ、湯口部１５及び押し湯部１９
に対向するように把持装置１３を水平移動させ
る。

この状態にて固定盤５側のエジエクタ装置３９
ａを作動させると、金型８ａから成形品１４が押
し出れて把持装置１３に把持される。

把持装置１３にて成形品１４が把持されたなら
ば、昇降装置１２を上昇させて型締め装置１の上
方に成形品１４を引き抜き、押圧装置２１に向け
て搬送装置１１にて成形品１４を搬送する。

押圧装置２１は、可動板３５を開き、枠板３０
かの開口面を上下方向に向けた状態にて待機して
いる（第４図中心線Ｃより左側に示す状態）。

ここで昇降装置１２を下降させ、Ｖブロツク３
６端同士の間に成形品１４を挿入し、成形品１４
の軸受部Ｐ１……に各Ｖブロツク３６端が整合し
た状態にて可動板３５を閉じ、両Ｖブロツク３６
間に成形品１４を挟みこみ矯正荷重を作用させ
る。尚、このとき成形品１４は赤熱状態であり、
比較的低荷重にてその変形を矯正し得る。

把持装置１３は、成形品１４を解放した後、再
び上昇して型締め装置１に目けて退行移動する。

次いで押圧装置２１を90度反転させ、成形品１
４の軸線を水平方向に向ける（第４図中心線Ｃよ
り右側及び第５図の状態）。

これより砥石切断機２０を前進させ、先ず第４
図に於ける右側の２本を切断すべく、アーム２６
を下向きに傾動させ、エメリーデイスク２５を製
品部１８に押し付ける。これにより、第３図に示
すＬ１〜Ｌ２線に沿つて製品部１８が切断され
る。

切断が完了したならば、エメリーデイスク２５
を上側に復帰させた上で砥石切断機２０を後退さ
せ、上記と同様にして左側の２本を切断する（第
３図Ｌ３〜Ｌ４線）。この時、押湯部１９は、製
品部１８から離断して押圧装置２１及び機体フレ
ーム２３に付設されたシユート４０ａ，４０ｂを
伝わつてフレーム側方に置かれたバケツト４１内
に転落する。またランナ部１７及び油口部１５
は、Ｖブロツク３６にてクランプされた状態のま
ま製品部１８と共にプレス冶具３１内に残留す
る。

全ての切断が完了したならば、砥石切断機２０
を原位置に退行復帰させ、次いでフオークアーム
３７をＶブロツク３６間に差し込ませる。この状
態にて可動板３５を下側に移動させると、可動板
３５のＶブロツク３６上にあつた製品部１８及び
油口部１５を含むランナ部１７が、フオークアー
ム３７上の窪み３８内に移載される。そしてフオ
ークアーム３７を退行移動することにより、切断
加工のすんだ成形品１４が押圧装置２１から抜き
取られる。

上記した一連の工程の間に成形品１４は十分に
冷却し、かつプレス冶具３１にて押圧されて歪み
を生ずることなく不用部分が切除されており、フ
オークアーム３７上から人手により、或いは別途
移送装置により次の機械加工工程へと送られる。

［発明の効果］ このように本発明によれば、溶湯の注入後早期
に離型することが可能となることから、鋳造サイ
クルを短縮し、生産効率を高める上に極めて大き
な効果がある。しかも、比較的低荷重にて鋳造成
形品の矯正がなし得ることから、設備費用を増大
させずに高精度な成形品を得ることができ、二次
加工代の削減をも企図し得るなど、製造コストを
低減する上にも多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された鋳造成形装置の全
体レイアウト図である。第２図は型締め装置部分
の側面図である。第３図は成形品の金型の部分的
な端面図である。第４図は切断払い出し装置の正
面図である。第５図は第４図に於ける−線に
沿つて一部切除して示す側面図である。第６図は
押圧装置の部分的な平面図である。 １……型締め装置、２……溶解炉、３……切断
払い出し装置、４……ベース、５……固定盤、６
……タイバー、７……可動盤、８ａ，８ｂ……合
せ金型、９……油圧装置、１０……走行レール、
１１……搬送装置、１２……昇降装置、１３……
把持装置、１４……成形品、１５……湯口部、１
６……湯道、１７……ランナ部、１８……製品
部、１９……押し湯部、２０……砥石切断機、２
１……押圧装置、２２……払い出し装置、２３…
…機体フレーム、２４……スライドベース、２５
……エメリーデイスク、２６……アーム、２７…
…電動機、２８……空圧シリンダ、２９……回動
軸、３０……枠板、３１……プレス冶具、３２
ａ，３２ｂ……固定板、３３……油圧シリンダ、
３４……ガイドバー、３５……可動板、３６……
Ｖブロツク、３７……フオークアーム、３８……
窪み、３９ａ，３９ｂ……エジエクタ装置、４０
ａ，４０ｂ……シユート、４１……バケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 割型からなる合せ金型を用いて鋳鉄材或いは
   鋳鉄材などからなる鋳造品を成形するための装置
   であつて、 前記金型内に注入された溶湯の金型内面に接す
   る部分を早期に凝固すべく当該金型が熱伝導性に
   富む材料からなると共に、 前記金型から高温離型された成形品を加圧矯正
   すべく押圧装置が前記金型を取り付ける型締め装
   置に隣接設置されることを特徴とする金型鋳造装
   置。