JPH10180406A - 容器状鋳物製造用中子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器状鋳物においてブローホール等の鋳造欠
陥の発生を防止する。 【解決手段】 生砂Ｓを固化した生砂中子４であって、
その中子４の一端側に容器状鋳物の内面部分を形成する
鋳物成形部４１を有するとともに、他端側に巾木部４７
を有し、当該中子４の内部には、前記巾木部４７に開口
４８を有し前記鋳物成形部４１の内部に達する空室Ｒを
形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、容器状の鋳物を
鋳造により製造する際に用いる中子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、溶湯中のガスや鋳込みの際に巻
き込まれたガスあるいは鋳型などから発生したガスが、
鋳物中に封じ込まれると、ブローホール等の鋳造欠陥を
生じる。

【０００３】このような鋳造欠陥を防止するため、従来
から鋳型の通気性が良好となるように配慮されてはいる
が、鋳型の強さや鋳肌面の仕上がり等との兼ね合いがあ
るので、鋳型の通気性を十分に確保することが困難な場
合がある。

【０００４】ところで、容器状の鋳物を鋳造により製造
する場合、容器状の内面部分を中子により形成すること
があり、その場合、容器状の内面部分を形成する中子
は、周囲を溶湯に囲まれた状態で鋳造が行なわれること
となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような容器状の鋳
物の内面部分を形成する中子においては、溶湯と接触す
る表面積の割に中子の体積が小さいので、その中子を囲
む周囲の溶湯で発生したガスのガス抜きを十分に行えな
い場合があり、前記ブローホール等の鋳造欠陥の発生も
散見される。

【０００６】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、容器状鋳物においてブローホール等の鋳
造欠陥の発生を防止することを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、鋳物砂を固化した中子であ
って、その中子の一端側に容器状鋳物の内面部分を形成
する鋳物成形部を有するとともに、他端側に巾木部を有
し、当該中子の内部には、前記巾木部に開口し前記鋳物
成形部の内部に達する空室を形成してあることを特徴と
する容器状鋳物製造用中子である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
りこの発明を説明する。

【０００９】この実施の形態において、鋳型はいわゆる
生砂鋳型であって、この生砂鋳型は、容器状鋳物である
碍子接続用金具を４個取りするようにした鋳型である。

【００１０】図１は、この発明の実施の形態における生
砂鋳型１の断面を示し、生砂鋳型１は下型２と上型３と
からなる。

【００１１】これらの下型２および上型３は、ともに生
砂Ｓを圧縮成形して所要の形状に形成したものであり、
この生砂鋳型１には生砂を圧縮成形してなる生砂中子４
とシェル中子５とが用いられている。なお、生砂中子４
は、この発明の容器状鋳物製造用中子に該当するもので
ある。

【００１２】下型２においては、その見切り面である上
面６側に成形用凹部７と湯道部８とが模型によって所定
の形状に形成されている。

【００１３】また、その下型２の下面１１側には、この
下型２を圧縮成形するうえで所要の形状に形成したプレ
スヘッドの先端面で生砂Ｓを加圧することによって鋳枠
１２の内側に空間１３が形成され、その空間１３内には
成形用凹部７に対応して膨出部１４が突出している。

【００１４】なお、この実施の形態においては、この膨
出部１４の立ち上がり面は、上面６，すなわち見切り面
に対して４０度〜５０度に傾斜した円錐面となって、生
砂層の厚さは従来の場合と較べて薄く，下型２の全体に
渡り概ね一定の厚さになっている。

【００１５】そして、このような下型２の成形用凹部７
には、生砂中子４とシェル中子５とが設置されている。

【００１６】ここで、生砂中子４は、次のようにして生
砂Ｓをプレス装置で圧縮成形することにより製造された
ものである（図３および図４参照）。

【００１７】図３において、２１は圧縮型を示し、２２
は圧縮型本体であって下部の閉じた容器状形状に形成さ
れており、その底部には抜型ピン２３が設置されてい
る。

【００１８】２４は分割型であって、前記圧縮型本体２
２とは別体に形成され、圧縮型本体２２の開口縁部に並
べて設置されており、これらの分割型２４は、その突条
部３５で生砂中子４の大径部２５の下部において外周全
周に渡る深溝２６を入れ子式として形成するものであ
る。

【００１９】この実施の形態にあっては、前記分割型２
４は全周を３等分した３つの分割型２４で構成している
が、３より多い数の等分で分割型を形成することとして
もよい。

【００２０】そして、前記圧縮型本体２２および前記分
割型２４の上面上には、中央に透孔部２７を有する第１
のプレート２８が設置されており、この第１のプレート
２８の上面上には第２のプレート３１が設置されて圧縮
型２１が構成されている。

【００２１】第１のプレート２８の透孔部２７は、図３
から明らかなように、前記圧縮型本体２２および前記分
割型２４による開口縁部より大径で同心状に設定されて
いる。 第２のプレート３１は、圧縮型２１の内部に形
成される成形室３４への生砂Ｓの供給をブロー装置で行
なう際に供給される生砂Ｓを圧縮型２１内の全体に分散
させることを主目的とするものである。

【００２２】なお、圧縮型２１の成形室３４に供給され
る前記生砂Ｓは、鋳物砂に所要量の水分および添加剤が
添加されて適宜の配合に調整されたものである。

【００２３】第２のプレート３１の中央部には中央孔３
２が形成されており、その中央孔３２の上部は不図示の
ブロー装置のブローヘッドに適合するように前記第１の
プレート２８の透孔部２７より小径に設定され、中央孔
３２の下部は前記透孔部２７に適合するようにテーパ面
３３で拡開形状となっており、前記第１のプレート２８
の透孔部２７等と同心状に配置されている。

【００２４】この第２のプレート３１においてテーパ面
３３を形成してあるのは、主に次の理由による。

【００２５】すなわち、この実施の形態においては、前
記分割型２４の開口側縁部には、開口の全周に渡って連
続し開口中心側上向きに突出した突条部３５が位置して
いるので、この突条部３５が後述する圧縮工程での生砂
Ｓの大径部２５の外周側への移動を妨げるおそれがあ
り、これが健全な生砂中子４を得るうえでの阻害要因と
なるおそれがある。

【００２６】この阻害要因を回避するために、ブロー装
置による生砂Ｓの成形室３４への供給に際して、前記テ
ーパ面３３により前記突条部３５の外側に所要量の生砂
Ｓを予め確実に供給しておくことが必要となるからであ
る。

【００２７】このようにして圧縮型２１には、前記第２
のプレート３１の中央孔３２からブロー装置で生砂Ｓが
供給され、生砂Ｓは中央孔３２の下部のテーパ面３３に
よって圧縮型２１の内側に形成された成形室３４内に分
散して供給される。

【００２８】この後、圧縮型２１はプレス装置のプレス
ヘッド３６による圧縮工程に移る。

【００２９】この実施の形態において、前記圧縮型２１
は第２のプレート３１をも装着したまま圧縮工程に移
り、プレスヘッド３６による圧縮工程が行なわれる。

【００３０】この実施の形態でのプレスヘッド３６は、
前記第２のプレート３１の中央孔３２にはめ合う下面が
平坦な段状の第１成形部３７と，この第１成形部３７の
中央部からさらに下方に突出して延在する第２成形部３
８とを有するものである。

【００３１】このようなプレスヘッド３６を用いて、圧
縮型２１内の生砂Ｓを圧縮すると、前記第２成形部３８
により生砂中子４の内側に空室Ｒが形成されるととも
に、前記第１成形部３７で生砂中子４の上端面が成形さ
れることとなる。

【００３２】すなわち、このようにして得られる生砂中
子４においては、前記圧縮型本体２３と分割型２４とで
形成された鋳物成形部４１と、前記第１のプレート２８
で形成された大径部２５と，前記第２のプレート３１で
形成された延在部４２とからなる巾木部４７とを一体に
有するものとなる。

【００３３】このような生砂中子４の圧縮工程におい
て、生砂Ｓの圧縮に伴う収縮率にばらつきがあった場合
には、圧縮型２１が底部の閉じた容器形状であるので、
その収縮率のばらつきによる生砂Ｓの容積の調整はプレ
スヘッド３６の圧下位置が若干変化することにより行な
われるが、そのようなプレスヘッド３６の到達位置の変
化が生じた場合であっても、得られる生砂中子４の外形
においては鋳物成形部４１等には影響がない。

【００３４】すなわち、この生砂中子４においては、生
砂Ｓの収縮率のばらつきがあっても前記鋳物成形部４１
や大径部２５の寸法や外形形状には影響せず、単に前記
延在部４２の上下方向寸法のみが変動するだけである。

【００３５】そして、この生砂中子４の内部には、前記
したように第２成形部３８により空室Ｒが形成されてい
るが、この空室Ｒは生砂中子４の巾木部４７を構成する
延在部４２の端面に開口４８を有し、この空室Ｒの先端
は前記鋳物成形部４１の内部の位置にまで達しており、
生砂Ｓの収縮率にばらつきがあっても、空室Ｒの位置ず
れはわずかであり、鋳物成形部４１の内部に空室Ｒが位
置することには変わりがない。なお、この空室Ｒは、後
述するように、鋳造に際してガス抜き性の向上に寄与す
るものである。

【００３６】このような生砂中子４は、前記下型２の成
形用凹部７の周囲を囲むように形成された段部からなる
支持部４３に、生砂中子４の大径部２５を嵌め合わせて
位置決め支持させる。

【００３７】これによって、生砂中子４は良好な寸法形
状の鋳物成形部４１を下型２の成形用凹部７に対する良
好な位置に設置することができ、生砂中子４と下型２の
成形用凹部７との間に形状等の優れたキャビティを形成
することができる。

【００３８】なお、このような生砂中子４の設置に先だ
って、シェル中子５は下型２の底部の所要位置に予め設
置しておくことはいうまでもない。

【００３９】そして、このような生砂中子４の設置され
た下型２に対して用いられる上型３は、次のように形成
されたものである。

【００４０】すなわち、この実施の形態の上型３は、図
２に示すように、その中央部に前記湯道部８に連なる湯
口４４を有し、その湯口４４のまわりには下型２の成形
用凹部７に対応して４つの貫通孔４９が配置されてい
る。

【００４１】そして、これらの貫通孔４９の下部には、
それぞれ前記生砂中子４を押圧する押圧部４５と、生砂
中子４の前記延在部４２を収容する空間部４６とが形成
されている。

【００４２】前記押圧部４５は、前記生砂中子４の大径
部２５のテーパ状の上面に衝合する同様の環状のテーパ
面で形成されている。

【００４３】また、空間部４６は、前記押圧部４５の中
心側に生砂中子４の前記延在部４２を収容可能に形成し
た部分をいうが、空間的には前記貫通孔４９の下部の一
部をも構成するものであって、この空間部４６は前記貫
通孔４９の上端を通じて大気に開放している。

【００４４】この空間部４６において、その上下方向寸
法は、生砂Ｓの収縮率が通常のばらつき範囲である場合
に見込まれる生砂中子４の前記延在部４２の上下方向の
長さの変動に対してもそのまま収容可能となるように寸
法の余裕が見込まれて、余裕空間が加味されたものであ
る。

【００４５】したがって、この空間部４６は、前記延在
部４２の上下方向寸法の変動を許容するようになってい
る。なお、この実施の形態においては、空間部４６は上
型３を貫通する孔の下部の形態としてあるが、上型３の
見切り面に下開きの凹部を形成してその内部空間を利用
することとしてもよい。

【００４６】この上型３は、前記のように形成された生
砂中子４を装着した下型２に確実に装着して生砂中子４
をしっかり押圧するとともに、前記湯口４４から下型２
の成形用凹部７と生砂中子４との間に形成された形状精
度の優れたキャビティに対して確実に重力鋳造により溶
湯を供給することができる。

【００４７】前記のような生砂中子４を用いての鋳造の
際には、生砂中子４が前記したようにその内部に空室Ｒ
を有しているので、キャビティの溶湯から生じたガスは
生砂中子４の鋳物砂層を通じて空室Ｒに排出され、空室
Ｒで迅速に分散されるので生砂中子４においてガスが飽
和しにくく、ガス抜き性が良好である。

【００４８】とくに、この実施の形態においては、生砂
中子４の空室Ｒは上型３の空間部４６に連なって空間的
に拡大されているのでガスの吸収量が増加しているう
え、さらに貫通孔４９から上型３上方の大気に開放して
いるので、空室Ｒからのガスを迅速に大気中に放出する
ことができガス抜き性は一層良好である。

【００４９】したがって、このような生砂中子４を用い
た生砂鋳型１によれば、容器状鋳物としての碍子接続用
金具の内面部分でのガス抜き性が向上するので、ブロー
ホール等の鋳造欠陥が無く、形状精度の良好な製品を得
ることができる。

【００５０】以上説明した実施の形態においては、容器
状鋳物製造用中子として生砂中子４を挙げて説明した
が、本願発明はこれに限らず、例えばシェル中子等のよ
うに砂を用いた中子であれば同様に実施することがで
き、また、中子の設置姿勢は垂直姿勢に限らず，水平姿
勢としても実施することができる。

【００５１】さらに、このような中子を用いる鋳型とし
ては、前記のような生砂鋳型１に限らず，各種の砂型で
あれば実施することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、容器状鋳物製造用中子において容器状鋳物
の内面部分を形成する鋳物成形部の内部には、その中子
の巾木部に開口する空室が位置しているので、鋳物成形
部の表面から吸収されたガスはその中子の鋳物砂層を経
た後は迅速に空室に分散されるので、鋳物成形部でのガ
ス抜き性が良好である。

【００５３】そして、この空室を大気に連通させること
とすれば、ガス抜き性は一層良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ線に沿う鋳型の断面図である。

【図２】上型の上面図である。

【図３】生砂中子の製造における生砂の圧縮工程の説明
図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

Ｒ 空室 ４ 生砂中子（中子） ４１ 鋳物成形部 ４７ 巾木部 ４８ 開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳物砂を固化した中子であって、その中
   子の一端側に容器状鋳物の内面部分を形成する鋳物成形
   部を有するとともに、他端側に巾木部を有し、当該中子
   の内部には、前記巾木部に開口し前記鋳物成形部の内部
   に達する空室を形成してあることを特徴とする容器状鋳
   物製造用中子。