JPS611442A - シエル鋳型の製造方法及び装置 - 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】 （技術分野） 本発明はシェル鋳型の製造方法及び装置に関するもので
ある。

（背景技術） 加熱された金型キャビティ内にシェル砂（レジンサンド
）を充填して該シェル砂を焼結硬化させ、シェル鋳型を
得る場合、焼結硬化時間を短縮することができればシェ
ル鋳型の製造能率を向上させることができ、又製造費の
コストダウンが図れる。

上記を図るため従来技術として特公昭４７−３０８１５
号が提案され、これはシェル砂の流動性を阻害しない範
囲でこれを予熱しつつ加熱金型のキャビティ内に吹込み
充填するものである。

かかる技術によればシェル砂の予熱した公金型内での焼
結硬化時間は短縮するが、シェル砂の予熱にもこれの流
動性を阻害しない範囲という制約があり、時間短縮にも
限界がある。

そして従来技術は何れもシェル砂がキャビティ酸の表面
からのみ熱供給を受けることができず、熱伝導性の低い
シェル砂を内部迄硬化させるのには長い時間を要し、前
記改良技術も同様である。

（発明の目的） 本発明は以上に鑑みなされたもので、その目的とする処
は、シェル鋳型を得るための焼結硬化時間を著しく短縮
せしめ、シェル鋳型の製造能率の向上、コストダウンを
図り、以上を簡素な構成で企図し得る如くしたシェル鋳
型の製造方法及び装置を提供するにある。

（発明の構成） 以上の目的を達成するため本発明は、第１の発明として
金型のキャビティ内に金型内に設けたエア通路から熱せ
られた圧気を給送するようにした方法を要旨とし、また
第２の発明として金型内にキャビティ外方を囲むように
エア通路を設け、これに外部から圧気を給送し、長尺な
通路を通る過程で圧気を加熱するようにした装置をその
要旨とする。

（実施例） 次に本発明の一実施例を添付した図面に従って詳述する
。

第１図は本発明に係る方法を説明するための装置の説明
前縦ｉ面図、第２図は装置を構成する一方の金型の平面
図、第３図は同他方の底面図である。

先ず本発明に係るシェル鋳型の製造、方法を説明すると
、（１）は鋳型製造用金型で、実施例では上下分割型と
し、上型（２）及び下型（３）からなる。

上型（２）には下型（３）との型合せ面（２０１）方向
に開放された上部キャビティ（２０２）が形成され、キ
ャビティ（２０２）の天井中央部にはシェル砂ブロー用
ブツシュ（４）が縦設され、ブツシュ（０は下型（２）
上に配設したブローヘッド（５）の供給部（５０１）と
連結し、ブツシュ（４）に摺接した通路（４０１）はブ
ローへ・ンド（５）内と連通し、シェル砂の供給を受け
、キャビティ内にシェル砂を導く。

ブツシュ（４）は上型（２）に縦設された取付孔（２０
３）に上から嵌着され、上部に設けたフランジ部（４０
２）を取付孔（２０３）上部の段部（２０４）に係止し
、上下方向の位置決めを行っている。ブツシュ（４）の
取付孔（２０３）に嵌着する本体（４０３）の外周と取
付孔（２０３）内径部との間にキャビティ（２０２）の
天井に開口するエアベント（８）を形成する０以上の取
付孔（２０３）の内径部の一部に軸方向を直交する如く
エア通路（７）の下流端（７０１）を開口し、通路（７
）は上型（２）内に横向きに穿設され、上流端（７０２
）は上型（２）の−側面に開口する。

下型（３）には上型（２）との型合せ面（３０１）方向
に開放された下部キャビティ（３０２）が形成され、キ
ャビティ（３０２）は上下の型（２’）、（３）の型合
せ状態で下部キャビティ（２０２）と併わせキャビティ
（８）を形成する。

下型（３）内の下部キャビティ（３０２）の下側には下
流端（９０１）を閉塞した横向きのエア通路（９）を設
け、通路（９）のキャビティ（３０２）の直下に当る部
分には通路（９）の長さ方向に離間して該キャビティ（
３０２）と該通路（８）とをつケぐ通孔（９０２）・・
・を縦設し、通孔（９０２）にはエアベント部材を嵌合
し、エアベン）　（１０）・・・を形成する。

以上の上下型（２）　、　（３）に設けた通路（７）　
、（９）をエア供給ライン（１１）に接続し、ライン（
１１）は圧気源（１２）に接続し、ライン（１１）中に
は開閉弁（１３）の如き開閉弁を介設し、開閉弁（１３
）を例えばタイマ（１４）で開閉制御し、タイマ（１４
）は例えばブローヘッド（５）によって制御する。

以上において、上下の型（２）、（３）は予め加熱され
、或は加熱された後の不図示のヒータ等で保温する。か
かる状態下でブローヘッド（５）からブロー用ブツシュ
（４）を介してシェル砂（レジンサンド）を吹き込んで
キャビティ（８）内にシェル砂を充填する。充填された
シェル砂の外側部にはキャビティ（８）壁の熱によって
初期の薄い硬化層が形成されることとなる。かかるキャ
ビティ（８）内へのシェル砂の充填開始を検出し、タイ
マ（１４）を介して開閉（１３）を駆動してこれを開き
、圧気源（１２）からのエアを弁下流のラインに流し、
エアの供給時間、即ち開閉弁（１３）の開閉時間はタイ
マ（１４）で制御する。

ライン（１１）は弁（１３）の下流で二系統（１１１）
。

（＋１２）に分岐され、一方のライン（Ｉｌｌ）は上型
の通路（７）に接続され、又他方のライン（１１２）は
下型（３）の通路（９）に接続されているためエアは各
通路（？）、（９）に流入することとなる。流入したエ
アは上型（２）のエアベント（６）及び下型のエアベン
ト（１０）・・・を介してキャビティ（８）に充填され
、初期シェル硬化層を最外側部に形成し、表面の内側の
硬化が不十分の砂に噴出供給される。ところでエアは上
下型（２）、（３）の通路（７）、（９）を流動する過
程でこれが熱せられていることから加熱され、熱風状態
でキャビティ（８）内に噴出供給されることとなり熱風
は充填された砂表面の内部迄到達する。充填されたシェ
ル砂は表面を既述の如く型温によって加熱初期硬化層が
形成され、表面内部は熱風によって加熱され、従って内
ψ外から加熱されることとなり早期に加熱硬化が促進さ
れることとなる。

かくして加熱硬化が迅速になされ、短時間で焼結硬化せ
しめ、シェル鋳型を得ることができる。

ところで通路（７）、（９）に供給されるエアは常温の
外気でも良いが、ライン（１１１）、（１１２）にヒー
タ（１５）、（１５）を付設し、型に導入される以前に
エアを予熱或は所定温度に加熱昇温せしめても良い。

次に本発明の具体的実施例を述べる。

シェル砂（レジンサンド）をブロー圧力３ｋｇ／ｃ＋＊
で３１５℃に加熱した金型内に吹き込み充填し、１０秒
後に圧縮エア５ｋｇ／ｃｍ２を金型キャビティ内に供給
し、２０秒間で焼結硬化厚さ２〜３ｍｍのシェル鋳型を
得た。

これに対し従来方法で同一種類のシェル砂を同一の条件
下で金型内に吹き込み充填し、６０秒後に焼結硬化厚さ
２〜３ｍｍのシェル鋳型を得た。

即ち前記により明らかな如く同じ硬化厚さを得るのに本
発明では従来方法の１／３〜１７２以下の時間で得るこ
とができ、生産能率を２倍以上向上させることができる
。

又このことは同一時間でシェル鋳型を得るものとすれば
２倍以上の硬化厚さを有するシェル鋳型を得ることがで
きる。

第２図及び第３図は本発明の第２発明を含む装置の一実
施例を示す。

第２図は下型の平面図を示し、下型（３０）の中央部に
所定容積の下部キャビティ（３２）が上面の型合せ面（
３１）に開放する如く形成されている。

エア通路（９０）は第２図の如くで、キャビティ（３２
）の外方の一側内部にキャビティの一側部（３２ａ）と
離間し、これと平行する如く導入路をなす第１の通路（
９１）を一端を開口（９１ａ）するように形成し１通路
（８１）の他端（９１ｂ）はキャビティ（３２）の一端
部（３２ｂ）外方迄形成され、盲穴状に形成される。キ
ャビティ（３２）の一端部（３２ｂ）外方には一端部（
ｓ２ａ）が通路（９１）の端部（９１ｂ）と通路交叉す
る如く第２の通路（８２）を設け、第２の通路（８２）
の開口部は盲栓（９３）で閉じられる。

第２通路（８２）はキャビティ（３２）の一端部（３２
ｂ）外側方にこれと離間して平行する如く設けられ、該
端部（３２ｂ）の外方迄形成される。キャビティ（３２
）の他側部（３２ｃ）の外側方にはこれと平行し、且つ
離間する如く第３通路（９０が設けられ、第３通路（９
４）は一端部（ｓ４ａ）を第２通路（θ２）の他端部（
θ２ｂ）と連通交叉し、且つ外端部（９４ａ）は盲栓（
８５）で閉塞され、第３通路（８０はキャビティ（３２
）の他端部（３２ｄ）の外側方迄延長する。

第４通路（９６）はキャビティ（３２）の前記端部（３
２ｄ）の外側方でこれと離間し、且つ平行し、第４通路
（８６）の一端部（１３８ａ）は第３通路（８４）の他
端部（８４ｂ）と交叉して連通接続し、該端部（９８ａ
）は盲栓（８７）で閉塞され、第４通路（８６）は中間
部形成され、キャビティ（３２）の底（３２ｅ）の幅方
向中間部に長さ方向に形成した接続通路（８８）一端部
（９８ａ）に先端部（Ｈｂ）を交叉連通せしめ、（３８
）は盲栓であり、通路（９８）の他端部（９８ｂ）は閉
じられている。かかる通路（８８）をエアベント（１０
０）・・・を介してキャビティ（３２）の底（３２ｅ）
に連通せしめる。

このように通路（９０）はキャビティ（３２）の外側且
つ下方にあってこれを囲繞する如く形成されている。こ
れにより通路長を長く設定することができる。

第３図は上型（２０）の底面図で、型合せ面（２Ｉ）に
開放された上部キャビティ（２２）の底（２２ｅ）中央
部にこれに開口するリング状のエアベント（６０）が設
けられ、通路（７０）は既述の通路（９０）と同様に型
（２０）の−側に開口する第１通路（７１）、これと端
部で直角に曲がって連通ずる第２通路（７２）、これと
端部で直角に曲がって連通し、第１通路（７１）と平行
する第３通路（７０、これと端部で直角に曲がって連通
し、第２通路（７２）と平行し、該通路（７２）の略１
／２の長さの第４通路（７６）と、該通路（７６）とエ
アベント（θＯ）をつなぐ通路（７８）とからなり、通
路（７０）はキャビティ（２２）を囲んで長さを大きく
設定した。

以上の上型（２０）、下型（３０）を型合せし、キャビ
ティ内にシェル砂をブローヘッドを介して充填し、型の
温度でシェル砂を焼結硬化させるものであるが、前記と
同様にキャビティ内に上下からエアを送結する。既述の
通路（７０）　、（１１１０）は既述のエア供給ライン
につながり、圧気としては常温状態下のものをそのまま
用いる。

型（２０）、（３０）の通路（７０）　、　（９０）に
導入されたエアは１通路（７０）　、（９Ｇ）が既述の
如く長いため、通路（７０）　、（９０）を流れる過程
で型（２０）、（３０）により充分に加熱され、熱風と
なってエアベント（８０）　。

（１ｏｏ）からキャビティ内に噴出供給さ炸ることとな
る。このようにエアの加熱装置を必要とすることなく、
型の熱でエアは熱され、通路が長いことから充分に加熱
されたエアをキャビティ内に供給し、シェル砂の焼結硬
化を促進させ、短時間でシェル鋳物を得ることができる
。

（発明の効果） 以上詳述した如く本発明に従えば、シェル鋳型を製造す
るにさいし、金型の温度と併せてシェル砂に熱風を吹き
込んで焼成硬化させるようにしたため、充填された熱伝
動の悪いシェル砂の表面と、これの内部とが砂と型との
接触、熱風によって同時に加熱され、従って所定硬化厚
さの鋳型を従来に比し大幅に短時間で製造することが可
能となり、生産能率の向上、量産性向上を図ることがで
き、又これによりコストダウンが図れ、以上を熱風をキ
ャビティ内に吹き込むという簡素な構成で実現すること
ができる。

又本発明によれば、金型内にキャビティを囲む如く通路
を設けることによりエア通路長が長くでき、従って常温
のエアを用いても金型の温度で充分に、効率的に加熱す
ることができ、エアの加熱を専用の熱源を必要とするこ
となく金型を利用して行え、システム′全体の簡素化、
合理化、更にはコストダウンが図れる。

本発明は以上の如き多大の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
の方法を実施するための装置を含む説明図、第２図は下
型の平面図、第３図は上型の平面図である。 尚、図面中（２）、（３）、（２０）、（３０）は金型
、（８）。 （２２）、（３２）はキャビティ、（７）　、　（１１
）　、　（７０）　、　（９０）はエア通路、（８）、
（１０）、（１１１０）、（１００）はエア供給口であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シェル砂を加熱された金型キャビティ内に吹込充填
   し、金型で表面に初期焼成硬化層を形成し、爾後キャビ
   ティ内に加熱された圧縮エアを供給し、該エアの熱で焼
   成を促進するようにしたことを特徴とするシェル鋳型の
   製造方法。 ２、シェル砂を吹込充填するためのキャビティを備える
   加熱金型と、 該金型のキャビティ内に圧縮エアを供給するための該キ
   ャビティに開口するエア供給口と、該供給口とエア供給
   源とをつなぎ、金型内に設けられ、キャビティの周りを
   囲むように設けられたエア供給通路、 以上を備えるシェル鋳型製造装置。