JPS58199640A - 鋳造用模型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば流体輸送用インペラのように、三次
元的にひねられた形状を有する物品を鋳造するための鋳
型を、砂等の鋳型材料から造型する際に使用する模型に
関する本のである。

従来、アンダーカラトラ有していたり、三次元的にひね
られている形状を有するような、複雑な形状の物品を鋳
造する場合には、ロストワックス法やフルモールド法等
にみられるような消失性模型によって鋳型を造型するか
、あるいはシリコンゴムやウレタンゴム等の可撓性樹脂
模型によって鋳型を造型するかの、いずれかの方法をと
らざるを得な”かった。

しかしながら、消失性模型を使用する場合には、該模型
は鋳型造型後に溶解除去されるか、あるいは鋳型中に置
き去りにされ、注湯によって消失してしまうかするため
に、造型される鋳型の数と同じ数の模型が必要であって
、製品コストが高くなるという欠点を有していた。

他方、可撓性樹脂模型を使用する場合には、１個の模型
のみを繰返し使用して複数の鋳型を製作することができ
るけれども、模型自体の剛性が小さいために、型込めに
高い圧力や衝撃を伴うような造型手段を採用することが
できず、必然的に、石膏やセラミックス等のように加圧
することなく隅々まで型込めできるような流動性の良い
拐質の鋳型材を使用するものに限って適用されるもので
あった。

本発明者等は、上述のような観点から１通常の模型では
型抜きの困難な複雑な形状の鋳物を鋳造する際に、繰返
し使用が可能なうえ、一般の砂型、例えばＣＯ２プロセ
ス、Ｎプロセス、あるいはフラン樹脂プロセス等の、い
わゆる加圧力によるつき固めを必要とする鋳型の造型に
も使用できる模型を案出すべく種々研究を行ない、特に
繰返し使用の可能な１周知の可撓性樹脂模型に着目し、
型込めの際のみ該可撓性樹脂模型に剛性を付与する手段
を見出すよう、さらに研究を重ねた結果、以下（ａ）〜
（ａ）に示す如き知見を得るに至ったのである。

すなわち、 （ａ）例えばシリコンゴムやウレタンゴム等の口■撓性
材料によって模型本体を構成するとともに。

この可撓材料製模型本体内に、複数個の棒状（中実か中
空かを問わない）もしくは板状の剛性体を。

所定間隔を置いてほぼ平行に、そしてそれぞれの剛性体
の方向をほぼ一定にそろえて埋め込んでおけば、該剛性
体の長手方向から模型に加わる力を該剛性体が支えるこ
ととなるので、この方向のカが加わっても変形を生ずる
ことはなく、それでいて１曲げやねじりのような力に対
しては柔軟に変形する模型が得られること、 （ｂ）　　前記剛性体内蔵町撓４Ａ’　１１＋製模型を
、変形可能な所”定形状に変形させてから、剛性の拘束
部材で前記内蔵剛性部拐各々の両端を拘束すれば、模型
の変形自由度が無くなって、あたかも前記所定形状を保
った剛性物品の如き性状を呈すること、（ｃ）　　前項
（ｂ）のようにして所定形状を保たせた模型を使用して
鋳型を造型すれば、加圧してつき固める必要のある各種
砂型の製作であっても、何ら不都合を伴うことなく作業
が完了できること。

０）砂込めが終了した後、任意の手段で１）」記拘束部
材を模型本体から取り外せば、模型本体は曲げやねじり
に対して自由に変形するようになるので１例えば模型本
体が流体輸送用インペラのような三次元的にひねられた
程度の形状であれば、容易に鋳型キャビティから引き抜
くことができること。

したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
ものであり、複数個の棒状もしくは板状剛性インサート
部材を、所定間隔を置いて平行かつ方向をそろえて内蔵
した可撓材料製模型本体と。

前記剛性インサート部材の両端に嵌合してその動きを拘
束するための、前記模型本体に着脱自在の剛性拘束部材
とで鋳造用模型を構成することによって、型込めの際に
はつき固め圧による変形を生ずることがなく、しかも型
込め後には柔軟性を取り戻して複雑な鋳型キャピテイか
らでも抜き取りが可能な機能を付与せしめたことに特徴
を有するものである。

なお、この発明の鋳造用模型の剛性インサート部材は、
材質や細壺い形状は問わないが、要するに上下方向とか
、左右方向とかの、特定方向から負荷される力を支えて
、この方向の力によっては可撓材料製模型に変形を生じ
させないものであれば、金属棒、硬質合成樹脂棒、金属
板、硬質合成樹脂板等のいずれもを採用することができ
、模型本体の材質としては、シリコンゴムやウレタンゴ
ム等の可撓性合成樹脂、天然ゴム、その他、特にゴム弾
性を有するものであればどのようなものでも適用が可能
である。そして、剛性拘束部材の拐質も、常温硬化性ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂。

ポリエステル樹脂のような硬質合成樹脂、金属、木材等
、特定形状への成形性が良く、シかも変形せしめた可撓
材料製模型本体をそのままの形状に保持し得る剛性を有
しているものであればいずれも採用が可能なものである
。

また、剛性インサート部材相朕の間隔は、模型本体を所
望程度だけ曲けたりねじったりした際に、圧に干渉を生
じて動きを訪客しない程度で、しかも剛性インサート部
材長手方向の外力を該インザート部材が支えて、模型本
体にその外力による変形を生じさせない程度が好ましい
。そして、剛性インサート部材の配列は必ずしも等間隔
である必要がなく、また配列の際の平行度も厳密なもの
でなくても良いことはもちろんのことである。

つぎに、この発明の鋳造用模型の１例を図面によって説
明する。なお、各図面において、共通する同一部材につ
いては°同一の記号を符しである。

第１図は、流体輸送用インペラを鋳造するための鋳型を
造型する際に使用する、本発明の模型の全体斜視図であ
る。この鋳造用模型は、内部に鉄板からなる複数のイン
サート部材を埋め込まれたンリコンゴム製の模型本体ｌ
と、前記鉄板の両端に嵌合してその動きを拘束すること
により模型本体を所定の形状に保持するところの、常温
硬化性ウレタン樹脂からなる拘束部材２および３から構
成されてお２す、模型本体１．拘束部材２．および拘束
部材３はそれぞれに着脱自在に係合されている。なお、
記号４で示されるものは、鋳型成形時に模型を鋳枠に固
定するためのダボである。

第２図は、第１図に示される模型をダボの部分で切断し
た横断面図、第３図は該模型の部分縦断面図である。こ
れらの図面から明らかなように、模型本体ｌは、上下方
向に向きをそろえて平行に配列した鉄板ｌｂを内蔵する
シリコンゴム部材１ａからなっており、該鉄板１ｂの両
端が拘束部材２および３に嵌合することによって、拘束
部材２と模型本体１とが係合されている。

そして、この模型本体１を製造するには、例えば第４図
に示されるような方法が好適である。すなわち、まず木
型５および６をセットしく第４ａ図）、つぎにそのキャ
ビティに石１１゛７を注入して固めてから（第４ｂ図）
、木型６全脱型しく第４Ｃ図）、木型６を除いてできた
キャビティに鉄板ｌｂを挿入配列しく第４ｄ図）、さら
に／リコンゴムｌａｉ注入して固める（第４θ図）。第
５図は・第４θ図のＡ−Ａ断面図であり、記号８　ｉｆ
石膏分割而面ある。

このようにして／リコンゴム〕ａが固化した後、脱型す
れば１曲げやねじれカが加わったときにはそれに応じて
変形するが、鉄板１ｂの長手方向に外力が加わっても変
形を生じない模型本体１を得ることができる。

なお、第１〜３′図に示した拘束部材は１例えば常温硬
化性ウレタン樹脂等を累月として、周知の成形法を用い
て成形すれば良い。

ついで、上記本発明の鋳造用模型の使用方法を第６図を
参照しながら説明する。

まず、例えば第４図に示されるような方法によって製造
された模型本体１と、目的とする鋳造物の端部形状に合
致するように成形された拘束部材２とを用意し、模型本
体１に曲げやねじりを加えながら所望形状に変形して、
その内蔵鉄板１ｂの各々の端部を前記拘束部材２および
３の凹溝に嵌合せしめることにより、模型本体ｌと拘束
部材２および３とを係合させ、第１図に示した如き模型
を形成する。このように模型本体ｌと拘束部材２および
３とを係合させることにより、内蔵鉄板ｌｂと拘束部材
２および３とが干渉し合って、鋳型の砂込め程度の力で
あればどのような力が加わっても変形することのない剛
体様の模型が構成されるのである。

このようにして形成された模型を、木型９にセットして
砂込めしく第６ａ図）、砂１０をつき固めてから木型９
より脱型しく第６ｂ図）、つぎに模型本体１から拘束部
材２および３２！ｉｌ−取りはずす（第６Ｃ図）。この
時点で、拘束部材２および；Ｌをはずされた模型本体１
は、再び、曲げやねじりに対して柔軟に変形可能となる
ので、つき固められた砂１０の中から容易に引き出すこ
とができる。

このようにして模型本体１を型抜きした状態を第６ｄ図
に示した。

得られた砂型は、他の部分型と組合せる等して鋳枠中に
セットすれば、鋳型の造型が完了するのである。

上述のように、この発明によれば、模型を繰返し使用で
きるので、インベストメント鋳造法のようなコスト高を
伴なうことがなく、しかも、砂込め時のような加圧力に
よっても変形することなく、それでいて、型込め完了後
の複雑な鋳型キャピテイ中からでも容易に取り出すこと
のできる鋳造用模型を得ることができ、これの使用によ
って、複雑形状鋳物の鋳造が簡単かつ低コストで実施で
きるようになるなど工業上有用な効果がもたらされるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鋳造用模型の１例の全体斜視図、第２
図は第１図に示した模型の横断面図５第一３図は第１図
に示した模型の部分縦断面図、第４図は本発明の模型の
製造方法の１例を示した模式図であり、第４ａ−第４ｅ
図はその各工程を示した概略図、第５図は第４ｅ図のＡ
−Ａ断面図、第６図は本発明の模型の使用方法を示した
模式図であり、第６ａ図〜第６ｄ図はその各工程を示し
た概略図である。 図面において、 １・・・模型本体、　　　ｌａ・・・シリコンゴム、１
ｂ・・・鉄板、　　　　２．３・・・拘束部材、４・・
・ダボ、　　　　　５．６・・・木型、７・・・石膏、
　　　　　８・・・石膏分割面、９・・・木型、　　　
　１０・・・砂。 出願人　　合資会社和工木型製作所 代理人　　富　　１）　和　　夫 第　１図 第２図　　　　　　　　　　第３図 　　　　ｊ ン （ｄ）　　　　　　　　　　　　　（ｅ）柔５図 第 （ａ） （Ｃ） ＋Ｉ） ６図 （ｂ） （ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の棒状もしくは板状剛性インサート部材を、所定
   間隔を置いて平行かつ方向をそろえて内蔵した可撓材料
   製模型本体と、前記剛性インサート部材の両端に嵌合し
   てその動きを拘束するための、前記模型本体に着脱自在
   の剛性拘束部材とから成ることを特徴とする鋳造用模型
   。