JPH09174225A - 管状体鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造された管状体の偏肉発生を抑制して、鋳
型及び中子の製作の容易化を図りながら製造コストの低
廉化を達成する。 【解決手段】 鋳型Ａに、管状体成形用のキャビテイ６
及び管状体２の中空部成形用の中子７の幅木７Ａ，７Ｂ
を嵌合保持する中子用保持部を形成し、中子用保持部に
中子７の幅木７Ａ，７Ｂを嵌合保持させるとともに、キ
ャビテイ６に臨む成形面とこれに相対向する中子７の外
周面との間に、キャビテイ６内に供給される溶湯の熱に
よって消失する間隔保持材１４を介在したのち、キャビ
テイ６内に注湯して管状体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、継手管の一例であ
るベンドやユニオンなどのように、管軸芯が屈曲する管
状体の鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の管状体鋳造方法では、図４に示す
ように、型枠５０内に生型砂５１を充填して構成された
鋳型Ａに、管状体の一例で、図３に示すように、ナット
１を抜け止め状態で遊嵌させてある管継手２を成形する
キャビテイ５２と、管継手２の中空部２Ａ成形用の中子
５３の軸芯方向両端部に形成された幅木５３Ａ，５３Ｂ
を嵌合保持する中子用保持部５４、及び、前記ナット１
を嵌合保持するナット用保持部５５を形成するととも
に、前記ナット１に、雌ネジ１ａを被覆する状態で成形
面の一部を構成する保護砂５６を付設する。そして、前
記中子５３にナット１を遊嵌保持させたのち、鋳型Ａの
中子用保持部５４に中子５３の両幅木５３Ａ，５３Ｂを
嵌合保持させるとともに、前記ナット１を鋳型Ａのナッ
ト用保持部５５に嵌合保持させたのち、前記キャビテイ
５２内に注湯して管継手２を製造していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の管状体鋳造方法
では、前記中子５３の両幅木５３Ａ，５３Ｂを鋳型Ａの
中子用保持部５４に嵌合させているものの、管継手２の
管軸芯が屈曲し、かつ、各幅木５３Ａ，５３Ｂと鋳型Ａ
の中子用保持部５４との間に微小な間隙が存在するた
め、注湯初期の衝撃や溶湯の浮力等によって中子５３の
軸芯がキャビテイ５２の空隙幅内でズレ（傾き）易く、
鋳造された管継手２に偏肉が発生することがあった。こ
のような偏肉代が鋳造後の切削加工代よりも大きい場合
は不良品となって歩留りの低下を招来し、また、鋳造後
の切削加工代を大きく見込むと、材料コストが増大する
ばかりでなく、切削加工に多くの手間を要するため、何
れの場合でも製造コストの高騰化を招来していた。ま
た、このような注湯時の中子５３の芯ズレを抑制する方
法として、前記中子５３の両幅木５３Ａ，５３Ｂの各々
を、管軸芯に対して直交する方向に大きくし、かつ、幅
木５３Ａ，５３Ｂ及び鋳型Ａの中子用保持部５４の加工
精度を高めることが考えられるが、これによる場合は、
鋳型Ａ及び中子５３の製作に多くの手間を要し、製造コ
ストの低廉化を図ることはできなかった。特に、ナット
１を遊嵌保持させてある管継手２を鋳造する場合では、
中子５３へのナット１の装着が幅木５３Ａによって阻止
されるため、中子５３自体を二分割して接合しなければ
ならず、注湯前の作業性の低下によって製造コストの高
騰化を助長していた。

【０００４】本発明は、上述の実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、鋳造された管状体の偏肉発生
を抑制して、鋳型及び中子の製作の容易化を図りながら
製造コストの低廉化を達成することのできる管状体鋳造
方法を提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
管状体鋳造方法の特徴構成は、鋳型に、管状体成形用の
キャビテイ及び管状体の中空部成形用の中子の幅木を嵌
合保持する中子用保持部を形成し、前記中子用保持部に
中子の幅木を嵌合保持させるとともに、前記キャビテイ
に臨む成形面とこれに相対向する中子の外周面との間
に、キャビテイ内に供給される溶湯の熱によって消失又
は昇華する間隔保持材を介在したのち、前記キャビテイ
内に注湯して管状体を製造する点にある。上記特徴構成
によれば、管状体の管軸芯が屈曲し、かつ、中子の幅木
と鋳型の中子用保持部との嵌合面間に微小な間隙が存在
していても、前記中子のキャビテイ内に位置する部分
が、設定軸芯位置に間隔保持材を介してキャビテイに臨
む成形面に支持されているから、注湯初期に衝撃や溶湯
の浮力等が中子に作用しても、前記間隔保持材がキャビ
テイ内に供給された溶湯の熱によって消失又は昇華して
ガス化するまでは、中子の軸芯がズレることを抑制する
ことができる。しかも、前記間隔保持材が消失又は昇華
してガス化したときには、前記中子の外周面とキャビテ
イに臨む成形面との間の環状空間の一部に既に溶湯が充
満しているから、この充満した溶湯によって中子の軸芯
がズレることを抑制することができる。従って、従来の
鋳造方法に比して、鋳造された管状体の偏肉発生を抑制
することができるから、鋳造後の切削加工代を必要以上
に大きく取らなくても不良品の発生を少なくすることが
でき、しかも、鋳型及び中子の要求加工精度が低くて済
み、その結果、鋳型及び中子の製作の容易化を図りなが
ら、製造コストの低廉化を達成することができた。

【０００６】本発明の請求項２による管状体鋳造方法の
特徴構成は、前記間隔保持材が、前記中子の外周面に巻
回可能な帯状の発泡スチロールから構成されている点に
ある。上記特徴構成によれば、鋳造すべき管状体の種類
によって、中子の外周面とキャビテイに臨む成形面との
間の空隙幅が変化しても、中子の外周面に巻回する発泡
スチロールの巻回数を調節することによって対応するこ
とができるから、例えば、前記間隔保持材が、中子の外
周面とキャビテイに臨む成形面との間の環状空間に相当
する環状形状に成形された発泡スチロールや常温で固形
の昇華性インク等から構成されている場合のように、鋳
造すべき管状体の種類に応じた複数種類のものを準備す
る必要がなく、しかも、金型等の成形設備も不要である
から、各種形状の管状体の鋳造コストの低廉化を促進す
ることができる。

【０００７】本発明の請求項３による管状体鋳造方法の
特徴構成は、前記管状体がナットを抜け止め状態で遊嵌
させてある管継手であって、前記鋳型には、ナットを嵌
合保持するナット用保持部が形成されているとともに、
前記ナットには、雌ネジを被覆する状態で成形面の一部
を構成する保護砂が付設されており、更に、前記中子の
外周面に巻回された発泡スチロールに、前記保護砂を備
えたナットを外嵌させた点にある。上記特徴構成によれ
ば、中子の外周面とナットの保護砂の成形面との対向間
隔を、中子の外周面に巻回した発泡スチロールによって
設定間隔に保持することができるから、中子の一端側の
幅木を、ナットを遊嵌する中子部分と同一の横断面形状
に形成することが可能となり、その結果、従来の鋳造方
法のように、中子自体を二分割して接合する必要がな
く、注湯前の作業性の向上によって製造コストの低廉化
を促進することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、管軸芯が屈曲す
る管状体の一例で、図３に示すように、青銅鋳物製の袋
ナット１を抜け止め状態で遊嵌させてある青銅鋳物製の
管継手２の鋳造方法を示す。先ず、鋳型Ａを製作する
に、図１及び図２（イ）に示すように、下型枠３及び上
型枠４の各々に充填された生型砂５の接合面側に、管継
手成形用のキャビテイ６を構成する成形凹部６Ａ，６Ｂ
と、管継手２の中空部２Ａを成形するシェル中子７のう
ち、その軸芯方向の両端に位置する幅木７Ａ，７Ｂを嵌
合保持するための中子用保持部８を構成する嵌合凹部８
Ａ，８Ｂ、及び、前記袋ナット１を嵌合保持するための
ナット用保持部９を構成する嵌合凹部９Ａ，９Ｂとを形
成するとともに、前記上型枠４側の生型砂５には、前記
成形凹部６Ｂに各々連通開口する湯口１０と押湯１１と
を形成する。また、前記袋ナット１の内周面及びそれに
連続する両端面の一部にわたって、該袋ナット１の雌ネ
ジ１ａを被覆し、かつ、前記成形凹部６Ａ，６Ｂに連続
する状態で成形面の一部を構成する保護砂１３を付設し
てある。前記中子７の一端側、つまり、前記袋ナット１
を装着する側の幅木７Ａは、袋ナット１を遊嵌保持する
中子部分の横断面形状と同一に形成されているととも
に、他端側の幅木７Ｂは、管軸芯に対して直交する方向
に突出形成されている。

【０００９】そして、前記中子７の外周面のうち、前記
鋳型Ａのナット用保持部９に対応する部位に、前記キャ
ビテイ６に臨む成形面とこれに相対向する中子７の外周
面との対向間隔、つまり、前記保護砂１３の成形面１３
ａとこれに相対向する中子７の外周面との対向間隔を設
定間隔に保持すべく、キャビテイ６内に供給される溶湯
の熱で消失してガス化する間隔保持材の一例である帯状
の発泡スチロール（ロストフォーム部材）１４を、前記
設定間隔に相当する厚みで巻回したのち、この巻回され
た発泡スチロール１４の外周に、前記保護砂１３を備え
た袋ナット１を密着状態で外嵌してある。この外嵌状態
では、巻回された発泡スチロール１４の巻き戻しが袋ナ
ット１の保護砂１３によって阻止されているが、袋ナッ
ト１の外嵌時に発泡スチロール１４の遊端が引っ掛かる
場合には、該発泡スチロール１４の遊端を粘着剤等で仮
止めしてもよい。

【００１０】次に、前記袋ナット１が装着されている中
子７の幅木７Ａ，７Ｂを、下型枠３側の嵌合凹部８Ａ，
８Ｂに嵌合装着したのち、該下型枠３に上型枠４を重ね
合せ、図２の（ロ）に示すように、前記湯口１０からキ
ャビテイ６内に注湯して図３に示す管継手２を製造す
る。そして、上述のように、管継手２の管軸芯がＬの字
状に屈曲し、かつ、中子７の幅木７Ａ，７Ｂと鋳型Ａの
中子用保持部８との嵌合面間に微小な間隙が存在してい
ても、前記中子７のキャビテイ６内に位置する一部分
が、該部位に巻回された発泡スチロール１４を介して袋
ナット１側の保護砂１３の成形面１３ａに支持されてい
るから、注湯初期に衝撃や溶湯の浮力等が中子に作用し
ても、前記発泡スチロール１４がキャビテイ６内に供給
された溶湯の熱によって消失してガス化するまでは、中
子７の軸芯がズレる（傾く）ことを抑制することができ
る。しかも、前記発泡スチロール１４が溶湯の熱によっ
て消失してガス化したときには、前記中子７の外周面と
キャビテイ６に臨む成形面との間の環状空間の一部に既
に溶湯が充満しているから、この充満した溶湯によって
中子７の軸芯がズレる（傾く）ことを抑制することがで
きる。

【００１１】前記中子７及び保護砂１３の各々は、珪砂
とフェノールレジンとを混合したものから製作されてい
る。尚、当該実施形態では、前記発泡スチロール１４の
消失に伴って発生したガスを、前記中子７の幅木７Ａ，
７Ｂを通して上下の両型枠３，４の合せ面間の間隙から
外部に排出するように構成してある。

【００１２】〔その他の実施形態〕 上述の実施形態では、前記中子７として、シェル中
子を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは
なく、例えば、粘土を粘結剤とする中子、ＣＯ ₂ 中子、
エアセット中子等がある。 上述の実施形態では、キャビテイ６内に供給される
溶湯の熱によって消失又は昇華してガス化する間隔保持
材１４として、ロストフォーム部材の一つである帯状の
発泡スチロール（発泡ポリスチレン）を例に挙げて説明
したが、これに限定されるものではなく、例えば、ポリ
エチレン等の低融点の熱可塑性樹脂を用いてもよく、更
に、中子７の外周面とキャビテイ６に臨む成形面との間
の環状空間に相当する筒状形状に成形された発泡スチロ
ールを用いてもよく、また、キャビテイ６内に供給され
る溶湯の熱によって昇華する常温で固形のインク等を円
筒状に成形したものを用いて実施してもよい。 上述の実施形態では、前記管状体２として、ナット
１を抜け止め状態で遊嵌してあるＬの字状の管継手を例
に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、
例えば、ナット１を備えていないエルボやベンド等の管
継手であってもよく、また、管継手以外の管体であって
もよい。

【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管状体（管継手）鋳造方法を示す縦断
面図

【図２】（イ）は注湯前の水平断面図 （ロ）は注湯後の水平断面図

【図３】鋳造された管継手の斜視図

【図４】従来の管状体（管継手）鋳造方法を示す水平断
面図

【符号の説明】

Ａ 鋳型 １ ナット（袋ナット） １ａ 雌ネジ ２ 管状体（管継手） ２Ａ 中空部 ６ キャビテイ ７ 中子 ７Ａ 幅木 ７Ｂ 幅木 ８ 中子用保持部 ９ ナット用保持部 １３ 保護砂 １４ 間隔保持材（発泡スチロール）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管軸芯が屈曲する管状体（２）の鋳造方
   法であって、鋳型（Ａ）に、管状体（２）成形用のキャ
   ビテイ（６）及び管状体（２）の中空部（２Ａ）成形用
   の中子（７）の幅木（７Ａ，７Ｂ）を嵌合保持する中子
   用保持部（８）を形成し、前記中子用保持部（８）に中
   子（７）の幅木（７Ａ，７Ｂ）を嵌合保持させるととも
   に、前記キャビテイ（６）に臨む成形面とこれに相対向
   する中子（７）の外周面との間に、キャビテイ（６）内
   に供給される溶湯の熱によって消失又は昇華する間隔保
   持材（１４）を介在したのち、前記キャビテイ（６）内
   に注湯して管状体を製造する管状体鋳造方法。
2. 【請求項２】 前記間隔保持材（１４）が、前記中子
   （７）の外周面に巻回可能な帯状の発泡スチロールであ
   る請求項１記載の管状体鋳造方法。
3. 【請求項３】 前記管状体（２）がナット（１）を抜け
   止め状態で遊嵌させてある管継手であって、前記鋳型
   （Ａ）には、ナット（１）を嵌合保持するナット用保持
   部（９）が形成されているとともに、前記ナット（１）
   には、雌ネジ（１ａ）を被覆する状態で成形面の一部を
   構成する保護砂（１３）が付設されており、更に、前記
   中子（７）の外周面に巻回された発泡スチロール（１
   ４）に、前記保護砂（１３）を備えたナット（１）を外
   嵌させてある請求項２記載の管状体鋳造方法。