JPH0871693A - 鋳造成形品の製造方法 - Google Patents

鋳造成形品の製造方法

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JPH0871693A
JPH0871693A JP6213014A JP21301494A JPH0871693A JP H0871693 A JPH0871693 A JP H0871693A JP 6213014 A JP6213014 A JP 6213014A JP 21301494 A JP21301494 A JP 21301494A JP H0871693 A JPH0871693 A JP H0871693A
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Fumio Hirai
文男 平井
Shoichi Yoshikawa
昌一 吉川
Toshiji Morita
利治 森田
Masaki Kawada
正樹 河田
Motoyuki Seta
元之 瀬田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 木型を要することなく砂型の造型を可能とす
るシェル鋳型による鋳造成形品の製造方法を提供する。 【構成】 方案部31、キャビティー部32、および幅
木収容部等33a,33b,33cの付帯物収容部の部
分鋳型形状を結合した部分加工指令によってシェル板に
切り抜き穴を加工し、積層して鋳造を行う。付帯物収容
部33a,33b,33cの部分鋳型形状をキャビティ
ー部32に結合し、これを方案部31に結合して層別の
シェル板切り抜き穴を加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシェル砂によって造型さ
れるシェル鋳型による鋳造成形品の製造方法に関し、特
に、簡易に造型することができるシェル鋳型による鋳造
成形品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、鋳造においては、成形品と同一
形状のモデル木型と湯口等の方案部をなす方案部木型と
を合わせて砂型に転写し、キャビティーおよび方案部を
形成し、中子、鋳包み部材、フィルター等を組み付け、
注湯して得られた鋳造体から方案部等を切除して鋳造成
形品を得る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、木型
は、同一のものを繰り返して使用するためにその保管管
理を要し、特に、多種少量生産品について長期にわたる
ロット生産を行う場合には、その保管のスペースを要す
るのみならず、類似する多種類の木型の管理についての
煩雑な作業を余儀なくされる。
【0004】その他、新規の成形品については、木型の
製作に多くの日数を要すること等の理由から、特に、溶
接用ガンアーム等の多種少量生産のリードタイムの短縮
とコストダウンが要求されるものについて、木型を使用
せずに砂型を造形する技術が求められている。本発明
は、簡易に造型することができるシェル鋳型による鋳造
成形品の製造方法を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1に、造型されるべき鋳型形状を層分けした層別
の断面形状を抽出し、この断面形状の切り抜き穴を加工
した層別のシェル板を積層して鋳型を構成し、この鋳型
によって鋳造を行う鋳造成形品の鋳造方法において、前
記造型されるべき鋳型形状は、キャビティー等のそれぞ
れの部分鋳型形状の結合によって構成する。
【0006】第2に、造型されるべき鋳型形状を層分け
した層別の断面形状を抽出し、この断面形状の切り抜き
穴を加工した層別のシェル板を積層して鋳型を構成し、
この鋳型によって鋳造を行う鋳造成形品の鋳造方法にお
いて、前記層別の断面形状は、キャビティー等のそれぞ
れの部分鋳型形状を層分けしてその部分断面形状を抽出
し、この部分断面形状を結合して構成する。
【0007】第3に、造型されるべき鋳型形状を層分け
した層別の断面形状を抽出し、この断面形状の切り抜き
穴を加工した層別のシェル板を積層して鋳型を構成し、
この鋳型によって鋳造を行う鋳造成形品の鋳造方法にお
いて、前記シェル板の切り抜き穴は、キャビティー等の
部分鋳型形状を層分けしてその部分断面形状を抽出し、
この部分断面形状に対応する切り抜き穴の部分加工指令
に変換し、この部分加工指令を結合して層別の切り抜き
穴加工指令を生成し、この切り抜き穴加工指令によって
加工する。
【0008】第4に、請求項3に記載の鋳造成形品の製
造方法において、前記部分加工指令は、加工機に対応す
る加工条件設定を指令する加工機設定指令を予め含めた
方案部の部分加工指令と、鋳造成形品に対応するキャビ
ティーの切り抜き穴の部分加工指令と、幅木収容部等の
付帯物収容部の切り抜き穴の部分加工指令とに分け、こ
の付帯物収容部の部分加工指令をキャビティーの部分加
工指令に結合し、この部分加工指令を方案部の部分加工
指令に結合して層別の切り抜き穴加工指令を生成する。
【0009】
【作用】請求項1の鋳造成形品の製造方法の鋳型形状
は、キャビティー等の部分鋳型形状の結合によって形成
されることから、これら部分鋳型形状が準備されていれ
ばその組合せによって鋳型形状が形成され、この鋳型形
状に基づいて層別断面形状の切り抜き穴を加工したシェ
ル板を積層して鋳型が構成され、木型を要することなく
鋳型が造型されて鋳造成形品が製造される。
【0010】請求項2の鋳造成形品の製造方法の層別の
断面形状は、キャビティー等の部分鋳型形状を層分けし
て得られる部分形状の結合によることから、これら層分
けされた部分形状が準備されていればその組合せによっ
て層別の断面形状が形成され、この層別断面形状の切り
抜き穴を加工したシェル板を積層して鋳型が構成され、
木型を要することなく鋳型が造型されて鋳造成形品が製
造される。
【0011】請求項3の鋳造成形品の製造方法のシェル
板の切り抜き穴の加工は、部分鋳型形状を層分けして得
られる部分断面形状に基づいて変換される切り抜き穴の
部分加工指令の結合によって層別の切り抜き穴加工指令
が生成されることから、部分加工指令が準備されていれ
ばその組合せによって層別の加工指令が生成され、これ
によって切り抜き穴を加工したシェル板を積層すること
により鋳型が構成され、木型を要することなく鋳型が造
型されて鋳造成形品が製造される。
【0012】請求項4の鋳造成形品の製造方法の部分加
工指令は、加工機設定指令を含めた方案部の部分加工指
令の他、キャビティー部、付帯物収容部の各部分加工指
令に分けられ、その付帯物収容部の切り抜き穴の部分加
工指令をキャビティーの切り抜き穴の部分加工指令に結
合したものを、さらに方案部の部分加工指令に結合する
ことにより、鋳型内の配置は付帯物収容部を含めたキャ
ビティーを単位として取り扱われ、また、方案部までの
配置が決まれば、加工機設定指令を別途要することな
く、切り抜き穴の加工指令が得られる。
【0013】
【実施例】以下に添付図面に基づいて実施例を説明す
る。
【0014】図1は本発明の実施例に係るシェル鋳型の
分解斜視図である。本発明に係るシェル鋳型は、鋳造さ
れるべき成形品を層分けして得られる形状の切り抜き穴
を形成した層別のシェル板と、上記切り抜き穴の底をな
す下板と蓋をなす上板とを積層して形成する。
【0015】例としてスポット溶接に用いるガンアーム
の鋳造用シェル鋳型について説明すると、このシェル鋳
型は、3層に分けた各層に対応する層別のシェル板1,
2,3と、その底をなす下板4と蓋をなす上板5とから
なる。これらシェル板によってガンアームに対応するキ
ャビティー6が形成され、このキャビティー部には、埋
め込み部材6aとその保持部をなす幅木7a,7b、鋳
出し文字用の刻印鋳型8を備える。
【0016】その他、フィルター9を有する湯道10、
堰11等の方案部および図示せぬ他のキャビティーが形
成され、上板5にはスプール12、保温スリーブ13を
取り付けて湯口及び押し湯を形成するための切り抜き穴
14,15を備え、さらに、これら層別のシェル板1,
2,3、下板4、及び上板5には、その共通する位置に
位置合わせ用の基準穴16を備えてガンアーム用のシェ
ル鋳型を構成する。
【0017】このように構成されるシェル鋳型の各シェ
ル板は、シェル砂によってそれぞれの厚さ(約5〜15
mm)をなすシェル板として予め準備しておき、このシ
ェル板にウォータージェット加工機によって切り抜き穴
を形成する。その際に、ガンアームを3層に分けた各層
別の形状をなすキャビティー部6の他に、幅木7a,7
b、刻印鋳型8の付帯物収容部、及びフィルター9の収
容部を含む湯道10、堰11等の方案部を合せた形状に
切り抜きを行う。
【0018】上記シェル板には、加工の容易な平面加工
によってキャビティーその他が切り抜き穴として形成さ
れるので、相互の位置関係を高精度で規定することがで
き、したがって、層別のシェル板によって形成される幅
木部に嵌め込まれた幅木とこの幅木によって固定される
埋め込み部材は、キャビティーに対して所定の位置精度
を確保することができる。
【0019】図2は本発明に係るシェル板加工システム
の概念図、図3はシェル鋳型の構成を示す層別分解図を
示す。
【0020】シェル板加工システムは、鋳造するべき成
形品についての形状データに基づいて加工指令を出力す
る加工制御部21と、シェル鋳型を加工するウォーター
ジェット加工部22とからなる。上記形状データや加工
指令は、データ保管管理システムを使用することによ
り、大きな保管スペースを要することがなく、かつ、保
管データを容易に把握することが可能となる。
【0021】加工制御部21は、鋳造するべき成形品を
層分けして得られる形状を取り出し、この形状を切り抜
き穴とする加工指令に変換して出力する。ウォータージ
ェット加工部22は、各層に対応してシェル砂で製作し
た所定板厚のシェル板について切り抜き加工を行う。
【0022】このようにしてそれぞれのシェル板加工を
行い、層別のシェル板1,2,3、下板4、および上板
5を一組とし、それぞれの基準穴に基づいて下板4から
順に積層し、幅木その他を組み付けた後、さらに上板5
を積層し、図示せぬ押え枠によって固定することによ
り、木型を用いることなく、シェル鋳型を形成すること
ができる。
【0023】また、このシェル鋳型は積層面の隙間が空
気抜きとして作用するので溶湯充填性に優れ、その結
果、作業性の向上と成形品質の向上を図ることができ
る。
【0024】図4はシェル板の切り抜き穴の構成図であ
る。シェル板の切り抜き穴は、キャビティー等の部分鋳
型形状を層分けしてその部分断面形状を抽出し、この部
分断面形状に対応する切り抜き穴の部分加工指令を結合
して得られる層別の加工指令によって行われる。
【0025】上記部分加工指令は、加工機に対応する加
工条件設定を指令する加工機設定指令を予め含めた方案
部31の部分加工指令と、ガンアーム(鋳造成形品)に
対応するキャビティー部32の切り抜き穴の部分加工指
令と、幅木収容部33a,33b、刻印鋳型収容部33
c等からなる付帯物収容部の各切り抜き穴の部分加工指
令に分けて生成し、この付帯物収容部33a,33b,
33cの部分加工指令をキャビティー部32の部分加工
指令に結合し、これを単位とする部分加工指令を方案部
31の部分加工指令に結合して層別の切り抜き穴加工指
令を生成する
【0026】このように、本発明に係る鋳造成形品の製
造方法の部分加工指令は、加工機設定指令を含めた方案
部の部分加工指令の他、キャビティー部、付帯物収容部
の各部分加工指令に分けられ、その付帯物収容部の切り
抜き穴の部分加工指令をキャビティーの切り抜き穴の部
分加工指令に結合したものを、さらに方案部の部分加工
指令に結合することにより、鋳型内の配置は付帯物収容
部を含めたキャビティーを単位として取り扱われ、ま
た、方案部に対する配置が決定されれば、加工機設定指
令を別途要することなく、シェル板の切り抜き穴の加工
指令が得られる。
【0027】上記シェル板加工システムは、煩雑な木型
の保管管理とその保管スペースを要することがないの
で、木型とその管理に関する費用を削減し、低コストで
シェル鋳型の造形が可能となり、また、設計データに基
づいて加工データを変換出力することができるデータ処
理システムの適用が可能となることから、新規設計の成
形品鋳造において、木型作製の工期を要することがな
く、工期短縮を図ることができ、少量から大量までを含
む鋳造成形品の多種類生産のコスト及び生産工期におい
て有利な製造方法を得ることができる。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項1の鋳造成
形品の製造方法は、その鋳型形状が、キャビティー等の
部分鋳型形状の結合によって形成されることから、これ
ら部分鋳型形状が準備されていればその組合せによって
鋳型形状が形成され、この鋳型形状に基づいて層別断面
形状の切り抜き穴を加工したシェル板を積層して鋳型が
構成され、木型を要することなく鋳型が造型されて鋳造
成形品が製造される。
【0029】したがって、本発明の鋳造成形品の製造方
法は、煩雑な木型の保管管理とその保管スペースを要す
ることがないので、木型とその管理に関する費用を削減
し、低コストでシェル鋳型の造形が可能となり、また、
そのシェル板の加工は、部分鋳型形状を元にして切り抜
き穴を加工したシェル板を簡易に得ることができ、新規
設計の成形品鋳造においても、木型製作の工期を要する
ことがなく、鋳造成形品の製造工期短縮を図ることがで
きる。
【0030】請求項2の鋳造成形品の製造方法は、その
層別の断面形状がキャビティー等の部分鋳型形状を層分
けして得られる部分形状の結合によって形成されること
から、これら層分けされた部分形状が準備されていれば
その組合せによって層別の断面形状が形成され、この層
別断面形状の切り抜き穴を加工したシェル板を積層して
鋳型が構成され、木型を要することなく容易に鋳型を造
型することができる。
【0031】請求項3の鋳造成形品の製造方法は、シェ
ル板の切り抜き穴の加工指令が、部分加工指令の結合に
よって生成されることから、部分加工指令が準備されて
いればその組合せによって層別の加工指令が生成され、
これによって切り抜き穴を加工したシェル板を積層する
ことにより鋳型が構成され、木型を要することなく容易
に鋳型を造型することができる。
【0032】請求項4の鋳造成形品の製造方法は、その
シェル板の切り抜き穴の部分加工指令が、加工機設定指
令を含めた方案部の部分加工指令の他、キャビティー
部、付帯物収容部の各部分加工指令に分けられ、その付
帯物収容部の切り抜き穴の部分加工指令をキャビティー
の切り抜き穴の部分加工指令に結合したものを、さらに
方案部の部分加工指令に結合することにより、鋳型内の
配置は付帯物収容部を含めたキャビティーを単位として
取り扱われ、また、方案部までの配置が決まれば、加工
機設定指令を別途要することなく、切り抜き穴の加工指
令が得られ、容易に鋳型を造型することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るシェル鋳型の分解斜視図
【図2】シェル板加工システムの概念図
【図3】シェル鋳型の構成を示す層別分解図
【図4】シェル板の切り抜き穴の構成図
【符号の説明】
1,2,3…シェル板、4…下板、5…上板、6…キャ
ビティー、7a,7b…幅木(付帯物収容部)、8…刻
印鋳型(付帯物収容部)、9…フィルター(方案部)、
10…湯道(方案部)、11…堰(方案部)、12…ス
プール、13…保温スリーブ、14,15…切り抜き穴
(方案部)、16…基準穴、21…加工制御部、22…
ウォータージェット加工部、31…方案部切り抜き穴
(部分鋳型形状)、32…キャビティー部(部分鋳型形
状)、33a,33b,33c…付帯物収容部(部分鋳
型形状)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河田 正樹 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 瀬田 元之 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 造型されるべき鋳型形状を層分けした層
    別の断面形状を抽出し、この断面形状の切り抜き穴を加
    工した層別のシェル板を積層して鋳型を構成し、この鋳
    型によって鋳造を行う鋳造成形品の鋳造方法において、
    前記造型されるべき鋳型形状は、キャビティー等のそれ
    ぞれの部分鋳型形状の結合によって構成することを特徴
    とする鋳造成形品の製造方法。
  2. 【請求項2】 造型されるべき鋳型形状を層分けした層
    別の断面形状を抽出し、この断面形状の切り抜き穴を加
    工した層別のシェル板を積層して鋳型を構成し、この鋳
    型によって鋳造を行う鋳造成形品の鋳造方法において、
    前記層別の断面形状は、キャビティー等のそれぞれの部
    分鋳型形状を層分けしてその部分断面形状を抽出し、こ
    の部分断面形状を結合して構成することを特徴とする鋳
    造成形品の製造方法。
  3. 【請求項3】 造型されるべき鋳型形状を層分けした層
    別の断面形状を抽出し、この断面形状の切り抜き穴を加
    工した層別のシェル板を積層して鋳型を構成し、この鋳
    型によって鋳造を行う鋳造成形品の鋳造方法において、
    前記シェル板の切り抜き穴は、キャビティー等の部分鋳
    型形状を層分けしてその部分断面形状を抽出し、この部
    分断面形状に対応する切り抜き穴の部分加工指令に変換
    し、この部分加工指令を結合して層別の切り抜き穴加工
    指令を生成し、この切り抜き穴加工指令によって加工す
    ることを特徴とする鋳造成形品の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の鋳造成形品の製造方法
    において、前記部分加工指令は、加工機に対応する加工
    条件設定を指令する加工機設定指令を予め含めた方案部
    の部分加工指令と、鋳造成形品に対応するキャビティー
    の切り抜き穴の部分加工指令と、幅木収容部等の付帯物
    収容部の切り抜き穴の部分加工指令とに分け、この付帯
    物収容部の部分加工指令をキャビティーの部分加工指令
    に結合し、この部分加工指令を方案部の部分加工指令に
    結合して層別の切り抜き穴加工指令を生成することを特
    徴とする鋳造成形品の製造方法。
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