JPS60247458A - 鋳型の分割方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋳型を上型と下型とに分割して該鋳型内部に
形成された鋳造体を下型側に残した状態で取り出すよう
にした鋳型の分割方法に関するものである。

（従来技術） 従来、砂型鋳型の内部に形成された鋳造体を該鋳型から
取り出す方法としては、鋳型の内部に鋳造体を内包した
まま該鋳型と鋳造体とを鋳枠から一体的に取り出し、こ
れを振動装置に載せて鋳型を崩壊させて内部の鋳造体を
取り出す方法と、鋳型を崩壊させることなく該鋳型を上
型と下型とに分割して該鋳型内の鋳造体のみを該鋳型か
ら取り出す方法とがある。

前者の方法は、振動装置にて鋳型を崩壊させる場合に、
鋳造体の内部に中子が設（）られである場合にはこの中
子も同時に崩壊されるため、鋳型を形成する鋳物砂と該
鋳物砂とは異質の中子砂とが混じり合い、鋳物砂の質の
変化により該鋳物砂の耐用期間が短縮されるという問題
がある。

これに対して後者の方法の場合には中子が崩壊して中子
砂が鋳物砂に混入するおそれがないため、鋳物砂及び中
子砂の品質が長期に亘って良好に維持されるという利点
がある。

ところで、砂型鋳型においては、第７図（Ａ）に示す如
く注湯室５９に連通する水平湯道５８から垂直方向に立
ち上がる垂直湯道５７の上端部に上型５２の上面５２ａ
に向かって拡開する漏斗状の湯口５４を形成し、該湯口
５４から注湯室５９内に溶湯を、その場面が湯口５４の
開口端（換言すれば上型５２の上面５２ａ）近くに達す
るまで注入するが、このように垂直湯道５７の上端部に
漏斗状の湯口５４を設けて該湯口５４から注湯を行ない
しかも該烏口５４内まで溶湯を充填すると、（１）注湯
時における湯の動圧を抑制して垂直湯道５７の壁面の崩
れ（荒れ）を防止する、（２）溶湯の受口面積を確保し
て注湯作業を簡易ならしめる、 （３）注湯機を使用して注湯を行う場合における注湯量
のバラツキを補償して所要注湯量を確保する、。

（４）注湯速度と湯のみ速度との差を吸収して連続注湯
を実現する、 等の作用効果が得られる。従って、砂型鋳型を使用して
高品質の鋳造成形品を得るためには上記構成の如き湯口
５４は不可欠なものである。

ところが、湯口５４内に充填された溶湯が該湯口５４内
においてそのまま凝固して垂直湯道５７内に形成される
垂直湯道体６０より大径の湯口膨出部５５になると、第
７図（Ｂ）に示す如く鋳型５１を上型５２と下型５３に
分割して該鋳型５Ｉの内部に形成された鋳造体５６を取
り出す場合に、該湯口膨出部５５が、その周囲の鋳物砂
にひっかかって該鋳型５１の分割が阻害されるばかりで
なく、咳鋳型５１を強制的に分割させたときにはこの湯
口膨出部５５の下側部分に上型５２の鋳物砂が多量に付
着して残留し、これが鋳造体５６を砂落とし工程へ搬送
する途中において崩壊落下して作業環境の悪化を招いた
り、また砂落とし時に中子砂に混入して該中子砂の品質
の低下を招くというおそれがある。

（発明の目的） 本発明は、上記従来技術の項で指摘した如く鋳型を分割
してその内部の鋳造体を取り出す方法における問題点を
解決又は改善しようとしてなされたもので、 （１）　鋳型の分割を容易ならしめて鋳型の分割作業の
簡易化を図り、 （２）鋳造体取り出し時に該鋳造体側に付着残留する鋳
物砂を可及的に少ならしめる、 ことを目的とするものである。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、」二
型と下型とを有し、さらに−二型に漏斗状の湯口を使用
して鋳造を行う方法において、鋳型内に金属溶湯を鋳込
んだのち、該金属溶湯が凝固しないうちに湯口を形成す
る湯口壁の一部を除去して該烏口内にある金属溶湯を該
湯口内から外部へ流出させるようにしたものである。

（作用） 本発明では上記の手段によって、 （１）鋳型から取り出される鋳造体には該鋳型の分割作
用を阻害する湯口膨出部が形成されないために該鋳型の
分割が容易となり、 （２）鋳造体側に付着して持ち出され〜る鋳物砂の量が
可及的にに減少せしめられる、 （３）湯口部からの流出溶湯が鋳型の外部へ流出しない
ため、鋳造後の後処理が容易となる、という作用が得ら
れる。

（実施例） 以下、第′１図ないし第６図を参照して本発明のいくつ
かの好適な実施例を説明する。

第１図には本発明の第１実施例のために供せられる鋳型
Ｉと湯口壁除去装置２ｏが示されている。

鋳型１は、上側鋳枠４により成形保持された上型２と下
側鋳枠５により成形保持された下型３を上下方向に面会
合体させて構成されており、該上型２と下型３の衝合部
に鋳物形成用の注湯室ＩＯを形成している。この注湯室
１ｏは、水平湯道１１と該水平湯道１１から上方に立ち
上がる垂直湯道１２を介して」二型２の上面２ａに開口
するように形成された漏斗状の湯口１３に連通せしめら
れている（この注湯室１０と水平湯道１１と垂直湯道１
２と謁０１３で一連の注湯空間１４を構成する）。この
烏口１３は、垂直烏口１２の上端から上型２の上面２ａ
に向かってその開口面積が漸増するような漏斗状に形成
されている。さらに、上型２の上面の湯口１３に近接す
る位置には、第１図ないし第３図に示す如く該湯口１３
の側部から外方に向かって延びる逆台形状の断面形状を
有する排湯路１６と該排湯路１６に連通する適宜容積を
有する湯溜り１９とが形成されている。尚、この排湯路
１６は、湯口１３側から湯溜りＩ９側に向かって適宜角
度に下向傾斜せしめられており、特に湯口１３側の端部
における底面高さは、湯口Ｉ３の最下端部１３ａ（換言
すれば、烏口Ｉ３と垂直湯道１２との連続部）の高さと
されている。この排湯路１６と湯口１３の間に、あたか
も該排湯路１７と湯口１３との連通を遮断する如く環状
に残った鋳型部分１５は特許請求の範囲に記載された湯
口壁を構成すもものであり、以下の説明においてはこの
環状部分を湯口壁１５という。

尚、鋳型１は、搬送ライン（図示省略）によって注冴工
程から後述する湯口壁除去装置２０を備えた湯口壁除去
工程、さらに脱型工程へと順次搬送される。

湯口壁除去装置２０は、搬送ライン（図示省略）の側方
から該搬送ライン側に向けて延出する如く固定配置され
た固定アーム２２と該固定アーム２２に対して伸縮自在
とされた可動アーム２３よりなり、伸縮用シリンダ２４
によって伸縮せしめられる伸縮アーム２Ｉを有している
。この伸縮アーム２１の先端部即ち、可動アーム２３の
先端部２３ａには、一対のガイドロッド２５．２５によ
って上下方向に摺動自在にガイドされ且つリフト用シリ
ンダ２８によって上下動せしめられる昇降基台２７が設
けられており、さらに、この昇降基台２７の下面側には
、その先端形状を、前記鋳型ｌの排湯路１６の断面形状
に一致する如く略Ｕ字状とした（第３図参照）板状のカ
ッター２９が装着されている。

このカッター２９は、伸縮アーム２１の伸縮により第１
図において実ａ図示する如く搬送ライン」二に載置され
た鋳型１の前記湯口１３の直上方に位置する前進位置と
第１図において鎖線図示（符号２９″）する如く前記排
湯路Ｉ６の流通方向の中間位置に位置する後退位置の前
後２位置に選択的に位置決めされる。また、カッター２
９は、リフト用シリンダ２８の伸縮により第１図におい
て実線図示する如く上型２の上面２ａより上方に位置す
る上動位置と、第１図において鎖線図示（符号２９’、
　２９″）する如くその先端２９ａ、２９ａが湯口１３
の最下端部１３ａと同一高さ位置に位置する下動位置の
上下２位置に選択的に位置決めされる。

一方、伸縮アーム２１の下方には、後述する如く前記鋳
型１の湯口１３部分から排湯路Ｉ６を通って流出する溶
湯を別設置の湯受け３３に導出するための樋部材３０が
設けられている。この樋部材３０は、ガイド３１によっ
て鋳型１に対して接近又は離間する方向に摺動支持され
ており、スライド用シリンダ３２の伸縮に応じてその先
端部３０ａが前記上側鋳枠４の開口４ａに゛嵌合する前
進位置と、該先端部３０ａが該開口４ａがら離間する後
退位置の前後２位置に選択的に位置決めされる。

続いて、第１図に示す鋳型１および湯口壁除去装置２０
を使用して鋳物製品を製造する方法を簡単に説明すると
、先ず、注湯工程において鋳型１の注湯室ＩＯを含む注
湯空間１４内にトリベあるいは注湯機を使用して溶湯を
充填する。注湯作業が完了すると鋳型Ｉは搬送ラインに
よって湯口壁除去工程に搬送されるが、この搬送時間中
において鋳型１内の溶湯は湯口１３内の溶湯が凝固しな
い程度まで次第に冷却される。

一方、湯口壁除去工程においては、カッター２９が第１
図において実線図示する如く前進位置でしかも上動位置
に位置決めされた状態で待機しており、また樋部材３ｏ
は第１図において鎖線図示（符号３０′）する如く後退
位置において待機している。鋳型ｌが搬送ラインによっ
て搬送され、その烏口１３がカッター２９の直下に位置
する作業位置において停止すると、樋部材３ｏが流出溶
湯を受ける如く後退位置から前進位置に位置決めされる
と同時に、カッター２９が上動位置から下動して下動位
置に位置決めされる（これで湯口壁除去作業の準備が完
了する）。

準備作業か完了すると、次にカッター２９が前進位置か
ら後退位置に移動して湯口Ｍ１５を破壊除去する。湯口
壁１５が破壊除去されると、湯口Ｉ３内に充填されてい
た未凝固状態の溶湯が、破壊された鋳物砂を押し流しな
から該湯口１３内から排湯路１６及び樋部材３０を通っ
て湯受け３３側に流出する。従って、鋳型ｌ側には、垂
直湯道Ｉ２より下側部分の注湯空間Ｉ４内に充填された
溶湯のみが残ることになる。

尚、カッター２９は、湯口壁１５の除去作業が終了する
と、上動且つ前進せしめられて再度、待機位置に位置決
めされる。又、鋳型ｌは次工程の脱型工程に搬送される
。

一方、脱型工程に送られてきた鋳型１の内部には、第４
図（Ａ）に示す如く注湯室１０内に充填された溶湯から
なる製品体７と、水平湯道ＩＩ内に充填された溶湯から
なる水平高道体８と、垂直湯道１２内に充填された溶湯
からなる直棒状の垂直湯道体９とが一体的に結合して構
成された鋳造体６が形成されている。即ち、この鋳造体
６には、上型２の上面２ａに開口する湯口１３内に充填
された溶湯が凝固して形成され該上型２の下型３からの
分離を阻害する作用をする湯口膨出部分（第７図（Ｂ）
において符号５５で示す部分に相当する部分）がなく、
上型２の上面２ａ側には直棒状の垂直湯道体９の上端面
が露出せしめられている。従って、鋳型１を上型２と下
型３とに分割する場合には、該上型２と下型３との分離
を阻害する原因となるものがないため、該上型２は、第
４図（Ｂ）に示す如く鋳造体６を下型３側に残したまま
ほとんど型層れすることなく（換言すれば鋳造体６側に
−１−型２の鋳物砂をほとんど残留させることなく）該
下型３から容易に分離せしめられる。

上型２と下型３を分離させた後は、該下型３側に残った
鋳造体６を該下型３から取り出して砂落としを行なう。

この場合、鋳造体６にはほとんと鋳物砂がついていない
ので砂落としが至って簡単であり、また中子が存在する
ようなものであっても中子砂に混り込む鋳物砂の量が少
ないため、該中子砂の品質が長期に亘って良好に維持せ
しめられることになる。

第５図には本発明の第２実施例で使用される装置が示さ
れている。この第２実施例のものは、湯口壁の構成と該
湯口壁の除去方法か前記第１実施例の場合と異なってい
る。即ち、この第２実施例では鋳型１の上型２に形成さ
れる湯口１３が鋳型形成時点において予しめ排湯路１７
に連通せしｙ）られている。又、この排湯路１７は」二
側鋳枠４の外部に連通ずることなく上型２の−）二面に
凹設した湯溜り１９に連通せしめられている。即ち、湯
口１３内の溶湯は排湯路１７を通って馬面り１９内に流
入するように構成されている。この排湯路１７と湯口１
３の間は、鋳型形成後において打ち込まれた仕切部材１
８によって遮断されている。即ち、この場合にはこの仕
切部材１８が特許請求の範囲に記載されている５湯口壁
に該当する。仕切部材１８は、シェルモルト砂により埋
伏に一体形成されており、その上端部は後述する湯口壁
除去装置４０のスイングアーム４６に掛止される掛止部
１８ａとされている。

この鋳型ｌへの注湯は、仕切部材１８の打ち込み後に行
なわれ、注湯が完了した鋳型Ｉは、仕切部材１８を取り
付（づたまま湯口壁除去装置４０側に搬送される。

一方、湯口壁除去装置４０は、モータ４４によって駆動
されるピニオンギヤ４３と噛合するラツクキャ４２にに
り搬送ラインと平行方向（図面に垂直な方向）に移動せ
しめられるスライド基台４Ｉに、スイング用シリング４
８の伸縮によって支点ピン４５を中心として上下方向に
回動上しめられるスイングアーム４６を取り伺けて構成
されている。このスイングアーム４６の先端４６ａは、
搬送ライン上に載置された鋳型１に打ち込まれた前記仕
切部材１８の掛止部１８ａと回動方向において係合可能
な掛止爪４７とされており、該掛止爪４７はスイングレ
バー４６が実線図示する如く下動位置にある場合には前
記仕切部材１８の掛止部。

１８ａの下方に位置せしめられる。

この湯口壁除去装置４０の作用をＷ弔に説明すると、こ
の湯口壁除去装置４０は、鋳型１の停止Ｆ位置（即ち、
湯口壁の除去作業が行なわれる位置）より搬送方向曲刃
側に適宜１法だ１ノ移動した位置においてしかもスイン
グアーム４６を下動位置に位置決めした状態で待機して
いる。鋳型Ｉが停止位置において停止すると、先ず、ス
ライド基台４１が鋳型Ｉの停止位置側に向けて移動し、
スイングアーム４６の掛止爪４７が鋳型１側の仕切部材
１８の掛止部１８ａの下側に入った位置で停止する。次
に、スイングアーム４６が上方に回動し、その掛止爪４
７で仕切部４Ａ１８の掛止部１８ａをひっかけて該仕切
部材１８を鋳型１がら抜き取る（ａ口壁の除去）。仕切
部材１８が鋳型１がら抜き取られると、湯口１３内の溶
湯は排湯路１７を通って湯溜り１９内に向かって流出せ
しめられている。

従って、この実施例の場合には、前記第１実施例の場合
と同様に湯口的溶湯の排出作用が得られるばかりでなく
、湯口１３から流出せしめられた溶湯が前記第１実施例
の場合の如く鋳物砂と混じり。

合うということがなく、流出溶湯の分離再利用が容易で
あるという利点があるる 第６図には本発明の第３実施代で使用される装置が示さ
れている。この第３実施例の鋳型１は、前記第１実施例
の場合と同様に湯口壁夏５を」二型２の一部で形成して
いる。

又、尚′口壁１５の除去方法は、前記第１実施例のもの
が該湯口壁１５をカッター２９で側方からひきかいて破
壊除去し、また第２実施例のものが仕切部材Ｉ８を抜き
取ることにより除去していたのに対して、略Ｖ形断面を
有する長尺のクサビ形カッター５６を使用し、このカッ
ター５６を湯口壁除去装置５０によって湯口壁１５の上
方から押しつけて該湯口壁１５を側方押しひろげるよう
にしてい圧壊除去するようにしている。尚、湯口壁除去
装置５０は、基台５Ｉに」１下方向に向けて取り（−１
けられたガイドロッド５２に、ガイド筒５３を介してア
ーム５４をシリンダ５５によって下動させることによっ
て該アーム５４の先端に取り付けたカッター５６を鋳型
Ｉの湯口壁１５に押しつけるようになっている。

この場合にも、前記第１実施例及び第２実施例の場合と
同様に湯口的溶湯の排出作用が得られる。

尚、本発明のその他の実施例としては、例えば前記第１
実施例のものが伸縮アーム２Ｉの先端に板状のカッター
２９を取り付けて該カッター２９により湯口壁５を強引
に破壊除去するようにしていたのに対して、該伸縮アー
ム２１の先端に板状のカッター２９にかえて例えば外周
面に切刃をもつドリル状のカッターを取付け、該ドリル
状カッターの回転力によって湯口壁１５を切り崩すとい
う方法を採用することらできる。

（発明の効果） 本発明の鋳型の分割方法は上記の説明からも明らかなよ
うに、 （１）溶湯が凝固しないうちに高口内に充填された溶湯
を取り除くことによって、鋳型内に形成される鋳造体に
、該鋳型の分割を阻害する作用をすうにしているため、
鋳型の分割が容易であり分割作業の簡易化が図れる、 （２）鋳造体に鋳型の分割を阻害する湯口膨出部が形成
されていないため、鋳型の分割時に鋳造体に付着して持
ち出される鋳物砂の量が可及的に減少せしめられ、特に
、中子を備えた鋳型においては中子砂と鋳物砂との混合
を可及的に防止して鋳物砂、中子砂それぞれの品質を長
期に亘って良好に維持することができる、 という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のために供せられる鋳造
装置の要部縦断面図、第２図は第１図の■−■要部矢視
図、第３図は第１図の■−■要部縦断面図、第４図（Ａ
）及び（Ｂ）は第１図に示した鋳型の分割前後の状態図
、第５図は本発明の第２実施例のために供せられる鋳造
装置の要部縦断面図、第６図は本発明の第３実施例のた
めに供せられる鋳造装置の要部縦断面図、第７図（Ａ）
は従来鋳型の分割状態図である。 １　・・・・・鋳型 ２　・　・　・　・　・　」二型 ３　・・・・・下型 ４．５　・・・・・鋳枠 ６　・・・・・鋳造体 １０　・・・・・注湯室 １１　・・・・・水平湯道 １２　・・・・・垂直湯道 １３　・・・・・湯口 １４　・・・・・注湯空間 １５　・・・・・湯口壁 １８　・・・・・仕切部材（湯口壁） １９　・・・・・湯溜り ２０．４０．５０　・・湯口壁除去装置４１　・・・・
・スライド基台 ４４　・・・・・モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、上型と下型を相互に衝合合体させて構成される砂型
   鋳型内に、前記上型の上面に開口する漏斗状の湯口から
   金属溶湯を注湯して凝固させたのち、該砂型鋳型を上型
   と下型に分割して該砂型鋳型内に形成された鋳造体を前
   記下型側に残した状態で取り・出すようにした鋳型の分
   割方法であって、前記砂型鋳゛型内に金属溶湯を注湯し
   たのち、該金属溶湯が凝固しないうちに前記湯口を形成
   する湯口壁の一部を除去して該湯口内に充填された金属
   溶湯を該湯口外へ流出させることを特徴とする鋳型の分
   割方法。