JPH10180411A - 生砂中子を用いた鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生砂の収縮率のばらつきに伴う生砂中子の形
状等のばらつきの影響を回避して、生砂中子を用いた鋳
型により形状精度の良好な鋳物を得る。 【解決手段】 上型３と下型２と生砂中子４とを有し、
生砂中子４は、底部を閉塞した圧縮型２１に供給された
生砂Ｓを開口側から圧縮して圧縮型の底部側で鋳物成形
部４１を形成したものとし、生砂中子４の鋳物成形部４
１の上方に大径部２５を設け、大径部２５の下部を下型
２の支持部４３で位置決めさせ、大径部２５の上部を上
型３の押圧部４５で下向きに押圧させて生砂中子４を下
型２と上型３との間に保持させ、大径部２５の上方に隣
接して大径部２５より縮径された延在部４２を一体に延
在させ、上型３に大径部２５の上部を下向きに押圧する
環状の押圧部４５と押圧部４５の中央に延在部４２を収
容する空間部４６とを形成し、その空間部４６は延在部
４２の上下方向寸法の変動を許容する。

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、生砂を圧縮成形
してなる中子を用いた砂型等の鋳型に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】砂型等の鋳型で例えば容器状の鋳物を鋳
造する場合、上端部を上型と下型との間に挟持するよう
に支持させた中子の下部に鋳物成形部を形成し、これに
よって前記の容器状の鋳物の内面側の形状を形成するも
のがある。

【０００３】そして、このように用いられる中子には、
生砂を圧縮して所要の形状とした，いわゆる生砂中子を
用いることがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
生砂を圧縮して中子を形成する場合、一定量の生砂に一
定の圧力を加えて圧縮したとしてもその生砂の粒径分布
のばらつきや含有する水分等のばらつきに起因して収縮
率にばらつきを生じ、得られる中子の寸法や形状のばら
つきは鋳物の形状精度の低下の一因となる。

【０００５】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、生砂の収縮率のばらつきに伴う生砂中子
の形状等のばらつきの影響を回避して、生砂中子を用い
た鋳型により形状精度の良好な鋳物を得ることを課題と
するものである。

【０００６】

【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、上型と下型とからなる鋳型
と生砂を圧縮成形した生砂中子とを有し、その生砂中子
は、底部を閉塞した容器状の圧縮型に供給された生砂を
開口側から圧縮して圧縮型の底部側で鋳物成形部を形成
したものであって、前記生砂中子の鋳物成形部の上方に
は大径部を設け、その大径部の下部を下型の支持部に支
持して位置決めさせるとともに、その大径部の上部を上
型の押圧部で下向きに押圧させて当該生砂中子を下型と
上型との間に保持させたものにおいて、生砂中子の前記
大径部の上方に隣接して当該大径部より縮径された延在
部を一体に延在させ、前記上型には、前記大径部の上部
を下向きに押圧する環状の押圧部とその押圧部の中央に
前記延在部を収容する空間部とを形成し、その空間部は
前記延在部の上下方向寸法の変動を許容するように形成
してあることを特徴とする，生砂中子を用いた鋳型であ
る。

【０００７】

【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。

【０００８】この実施の形態の鋳型はいわゆる生砂鋳型
であって、この生砂鋳型は、碍子接続用金具を４個取り
するようにした鋳型であり、鋳鉄を用いた場合の鋳型へ
の鋳込重量は概ね２０ｋｇ程度である。

【０００９】図１は、この発明の実施の形態にかかる生
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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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）。

【００１６】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。

【００１７】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、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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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
おり、後述するようにこの透孔部２７によって、生砂中
子４の巾木部分となる大径部２５が形成される。

【００２１】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の内側に凹部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、このようにして得られた生砂中子
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。

【００３６】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に対して良
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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】すなわち、この実施の形態の上型３は、前
記湯道部８に連なる湯口４４と前記生砂中子４を押圧す
る押圧部４５とを有し、生砂中子４の前記延在部４２を
収容する空間部４６とを有するものである。

【００４０】この上型３の押圧部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おり、この押圧部４５の中心側
には生砂中子４の前記延在部４２を収容するための空間
部４６が形成されている。

【００４１】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Ｙが加味されたもので
ある。

【００４２】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。

【００４３】そのため、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して、形状精度の良好な製品として
の４つの碍子接続用金具を得ることができる。

【００４４】

【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、前記の生砂中子は、底部を閉塞した容器状
の圧縮型に供給された生砂を開口側から圧縮して底部側
で鋳物成形部を形成したものであるので、生砂の収縮率
にばらつきがある場合にも鋳物成形部や大径部の形状的
なばらつきが抑制され、生砂の収縮率のばらつきによる
影響は前記延在部の長さが変動することによって吸収さ
れることとなる。

【００４５】そして、このような生砂中子を用いた鋳型
においては、前記のようにして比較的正確に形成された
鋳物成形部は、同様に比較的正確に形成された大径部の
下部を下型の支持部で位置決めするとともに、その大径
部の上部を上型の押圧部とで挟持するものであるので、
生砂中子の鋳物成形部は鋳型に対して精度良く所要の位
置に設置することができる。

【００４６】そのうえ、生砂の収縮率のばらつきにより
長さが変動する延在部は、上型に形成された前記空間部
に収容され、この空間部は延在部の上下方向寸法の変動
を許容するように形成してあるので、生砂中子の鋳型へ
の装着の支障を生じず、生砂中子を用いた鋳型で形状精
度の良好な鋳物を得ることができる。

【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】下型の上面図である。

【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】

Ｓ 生砂 １ 生砂鋳型（鋳型） ２ 下型 ３ 上型 ４ 生砂中子 ２１ 圧縮型 ２５ 大径部 ４１ 鋳物成形部 ４２ 延在部 ４３ 支持部 ４５ 押圧部 ４６ 空間部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上型と下型とからなる鋳型と生砂を圧縮
   成形した生砂中子とを有し、 その生砂中子は、底部を閉塞した容器状の圧縮型に供給
   された生砂を開口側から圧縮して圧縮型の底部側で鋳物
   成形部を形成したものであって、 前記生砂中子の鋳物成形部の上方には大径部を設け、そ
   の大径部の下部を下型の支持部に支持して位置決めさせ
   るとともに、その大径部の上部を上型の押圧部で下向き
   に押圧させて当該生砂中子を下型と上型との間に保持さ
   せたものにおいて、 生砂中子の前記大径部の上方に隣接して当該大径部より
   縮径された延在部を一体に延在させ、 前記上型には、前記大径部の上部を下向きに押圧する環
   状の押圧部とその押圧部の中央に前記延在部を収容する
   空間部とを形成し、 その空間部は前記延在部の上下方向寸法の変動を許容す
   るように形成してあることを特徴とする，生砂中子を用
   いた鋳型。