JPS61165251A - 中空物のシエル鋳造法およびシエル金型 - 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】 イ　発明の目的 ａ　産業上の利用分野 この発明は中空物のシェル鋳造法に関するものであり、
詳しくは中空物の内面を仕上げ加工も不要な程に凹凸部
なしに製造する、シェル＠造法、およびそれに使用する
シェル金型に係るものである。

ｂ　従来の技術 シェル鋳造法は、寸法精度が高く鋳肌のなめらかな鋳物
が得られ、切削加工工程の大幅な節約、鋳込後の砂落し
が容易、生産性の向」二等の利点があり、多く生産に取
入れられている。このシェル鋳造法で中空物を製造する
には、まず２つの型を合せて中空状としたシェル金型を
加熱し、その金型中にけい砂と樹脂を混合した＃捷だけ
コーテツドサンドを入れて付着させる。これを加熱硬化
させた後に金型から取外し、その成形されたシェル中子
を、２つの型を合わせて中空状としだ主金型内に中子と
して入れ、金属を鋳込んで凝固させる。

その成形品を主金型から取出すとともにシェル中子を除
去するが、この鋳物は外面に主金型の接合部によるパリ
の他に、内面にシェル中子外面のパリや凸凹部による切
れ込みや凹凸部を有している。

そこでそれらを切削加工やショットゲラスト等により除
去して仕上げるのが、従来一般の中空物シェル鋳造手段
である。

Ｃ発明が解決しようとする問題点 上記した従来の中空物シェル鋳造手段では、シェル金型
の接合部でシェル中子にパリが生じるが、それを研磨・
除去するとその部分にどうしても凹凸部ができ、そのだ
め鋳物内面に凹凸部が生じてし捷う。捷だシェル中子に
生じたパリの小さいものは見過すこともあり、それが鋳
物内面に切れ込みをつくるとその発見は難しく、その製
品が送水パイプ用のものであったりすると破裂の原因に
もなる。他方、シェル金型を何度も使っていると、位置
決め用ピンと保合穴間に摩耗によるガタつきが生じ、そ
れによるシェル金型の接合部方向のずれにより、シェル
中子外面にくい遣い段差が生じ、その修正で所定の形状
・寸法を保てなくなることがある。さらに、シェル成形
時にシェル金型内に砂を空気吹込方式で入れることが多
いが、その場合にはシェル金型の接合部が空気抜きの作
用をなすので、接合部近傍で砂の密度の薄いシェル中子
となる。その部分は脆いので予じめ除去する必要がある
が、そのだめにシェル中子に凹部が生じて鋳物内面に凸
部ができる。このように、従来の中空物シェル鋳造手段
では、鋳物の内面に切れ込みや凹凸部や変形が生じるの
で、その除去・修正に何回もの仕上げ加工が必要となり
、手間がかかるしコスト高にもなっている、という問題
点がある。

本発明は従来の中空物シェル鋳造手段がもつ」−記問題
点を解決しようとするものである。即ちその目的とする
ところは、シェル中子に生じたパリを中子自体に凸凹部
をつくることなく除去できるとともに、小さなパリも見
過すようなことなく確実に除去でき、捷だシェル中子に
生じたずれも中子の所定の形状・寸法を変えることなく
修正でき、さらにシェル中子自体に砂の密度が薄く脆い
部分を生じさせぬようにして、中空物の鋳物内面にジノ
れ込み・凹凸部や変形がなく、仕上げ加工も殆んど必要
ない程に精密な中空物を製造できるような、中空物のシ
ェル鋳造法とシェル金型を提供することにある。

口　発明の構成 ａ　問題点を解決するだめの手段 本発明は中空物のシェル鋳造法として、シェル成形用の
砂（１）を、一対の型ｉ３）（４）の接合部＋５＋　＋
６＋間に中空部（７）側で幅広の内側凹溝部（８）と、
それに連通ずる外側凹溝部（９）とをもつシェル金型（
２）内に吹込み、加熱硬化させ、それで成形されたシェ
ル中子（１０）の外側凸条部（１２）を、内側凸条部（
１１）との境界部分で折断除去するとともに、内側凸条
部（１１）を研磨除去して所定の形状・寸法とし、その
シェル中子（１０）を主金型（１３）内に入れて鋳込み
、中空物の鋳物（１４）を成形するものである。そして
、その鋳造法を実施するだめのシェル金型として、一対
の型＋３＋＋４１の接合部（５）（６）間に、中空部（
７）側で幅広とした内側凹溝部（８）と、それに連通ず
る外側凹溝部（９）とを設けたシェル金型（２）を用い
るようにしだものである。

上記構成において、外側凹溝部（９）にて形成される外
側凸条部（１２）は、シェル中子成形時にシェル金型（
２）へ砂（１）を吹込んだ際、型ｆ３＋＋４＋の接合部
＋５）　＋６）のすき間から空気が逃げてその近傍の砂
（１）の密度か薄くなることに対応させるものである。

即ち、この外側凸条部（１２）にて砂（１）の密度の薄
い部分を形成させ、その先端に生じたパリ（図示路）と
−緒に内側凸条部（１１）との境界部分で折断除去する
ものである。そのため、この外側凸条部（１２）の大き
さは、砂（１）が希薄となる部分に対応するものとし、
その形状は、折断を容易とするだめ内側凸条部（１１）
との境界部分が、第１図・第４図・第５図で示すように
小幅になる断面逆３角形状とすることが望しい。

寸だ内側凹溝（８）で形成される内側凸条部（１１）は
、前記外側凸条部（１２）を折断したことによる凸凹部
（１８）や、シェル金型（２）のずれによって生ずるシ
ェル中子（１０）外側のくい錐い段差（図示路）を、修
正する上での研磨しろの役目をなすものである。即ち、
この内側凸条部（１１）をサンドペーパ等で研磨するこ
とにより、シェル中子［１０）外側の凸凹部（１８）・
段差等をなくして、所定の形状・寸法にするものである
。

そのため、この内側凸条部（１１）の大きさは予想され
る凸凹部（＋８）・段差等よりも少し大きめとし、まだ
前記外側凸条部（１２）との境界部分が、第１図・第４
図・第５図で示すように小幅になる断面３角形状とする
ことが望しい。

そしてシェル金型（２）は、前記内側凸条部（１１）・
外側凸条部（１２）を形成可能に、第２図・第３図で示
す如く、その接合部＋５）　＋６＋間に各々２分割され
る凹溝部（８１（９）を形成しである点で、従来と構成
を異にするものである。

なお、製品としての鋳物（１４）は、中空部（１５）を
有する中空物であれば円筒状・３角筒状・四角筒状その
他のものであっても、この本発明は実施できる。

またでき」二つだシェル中子（１０）の外面に、鋳物内
面の仕」ユリをより美しくするだめ、黒鉛・ジルコン等
を塗布して用いることが望しい。さらに、シェル成形用
の砂に粒子の小さいものを用いれば、この発明は一層有
効となる。

図において、’（＋６）はシェル金型移動用のガイド棒
、（＋７）は湯口を示す。

ｂ　　作　　　用 この中空物のシェル鋳造手段は、前記の如く接合部（５
）（６）に第３図で示すような内側凹溝部（８）と外側
凹溝部（９）とを有するシェル金型（２）内に、シェル
成形用の砂（１）を吹込むものである。そのため筒状の
シェル中子（１０）外面には、第４図・第５図で示す如
く中心線と平行に内側凸条部（１１）とその外側に外側
凸条部（１２）が形成される。この外側凸条部（１２）
には、接合部（５）　（６１のすき間から空気が流出す
ることに伴なう砂の密度の薄い部分が形成され、シェル
中子（１０）本体は密度の濃い均一なものが形成されて
いる。

そして取出した第５図の如きシェル中子（１ｏ）から、
第６図で示すようにまず外側凸条部（１２）を折断して
パリと御粘Ｋ　ｅ　（＋）の密度の薄い部分を除去する
。その際に、内側凸条部（１１）との境界部分が小幅に
形成しであるので、指で挾んで容易に折断されるし、見
過しやすい小ななパリも確実に除去される。

次に、シェル中子（１０）の残っている内側凸条部（川
をサンドペーパ等で研磨・除去する。これはシェル金型
（２）間のずれによりシェル中子（１０）の外側に生じ
るくい述い段差や、上記外側凸条部（１２）を折断する
ことにより生じた凹凸部（１８）等をなくすだめに、こ
の内側凸条部（１１）を研磨・除去するものである。

こねで第７図の如く、所定の形状・寸法のシェル中子（
１０）が得られる。

その後は、このシェル中子（１０）を第８図のように主
金型（１３）内に入れて第９図の如く鋳込むことにより
、第１Ｏ図で示すように中空部（１５）の内面に凹凸が
なく、仕上げ加工も殆んど必要のない中空物の鋳物（１
４）が製造でき上る。

Ｃ実施例 シェル中子（１０）に形成する内側凸条部（１１）は、
内側即ちシェル中子（１０）本体側で幅広の断面３角形
状や扇形状捷たは台形状とし、その先端の小幅部分に外
側凸条部（１２）が形成されるものとすることが望しい
。壕だ外側凸条部（１２）は、内側凸条部（川に続く部
分が小幅の断面逆３角形状とすることが望しいが、第１
１図の如く例えば断面矩形状であってもよい。そしてシ
ェル金型（２）は、それらを成形するだめの内側凹溝部
（８）と外側凹溝部（９）とを設けである。

ハ　発明の効果 以上で明かな如く、本発明の中空物のシェル鋳造法およ
びシェル金型は次の如き効果を有する。

ａ　シェル中子の成形時に生ずるパリを、中子自体に損
傷を与えることなく、容易かつ確実に除去できる。即ち
、従来はパリ除去の際に、中子の外面の一部に凹凸部が
生じたり、また小さなパリを見過して鋳物内面に切れ目
をつくることがあった。しかし本発明では、外側凸条部
の折断によりパリは全て除去することができる。またそ
の折断面に凹凸部が生じても、それは後はど除去される
内側凸条部上であるため、シェル中子自体は何ら影響を
受けない。したがって中空物鋳物製品の内面に切れ込み
や凹凸部は生じない。

ｂ　シェル中子成形時に生ずる砂の密度の薄い部分け、
中子自体には生じない。即ち、従来はシェル金型の接合
部からの空気流出により、接合部近傍でシェル中子に砂
の密度が薄く脆い部分が生じた。そこでシェル中子のそ
の部分を除去するとそこが凹所となるため、鋳物製品の
内面に凸部が生じ、その切削に手間を要した。しかし本
発明では、砂の希薄な部分を外側凸条部に形成させるた
め、該外側凸条部の折断除去により砂の希薄な部分はな
くなり、中子自体は影響がない。従って、鋳物製品の内
側にそれによる凸部は生じず、切削加工する必要がない
。

Ｃシェル中子成形時に、型のずれによって生ずる中子外
面のくい違い段差も、容易に修正できる。即ち、従来は
型がずれるとシェル中子外面にくい逮い段差が生じた。

それを修正するだめ中子を削ると、所定の形状でなくな
ったり寸法が変わるし、捷だ凹凸部が生じることもあり
、それが鋳物製品の内ｉｆ′Ｉに影響を与えた。これに
対して本発明では、段差が生じても内側凸条部があるの
で、この凸条部を削ることによってくい途い段差は解消
できるし、同時に前記外側凸条部の折断により生じた凸
凹部をなくすこともできる。しかも、この修正加工は中
子自体には達しないので、所定の形状・寸法のシェル中
子を得られることになり、それによる鋳物製品の内面は
正確に所定のものとなって、仕上げ加工の必要がない。

ｄ　上記の如＜ミ中空物の鋳物の内面が所定の形状・寸
法で、仕上げ加工は殆んど不要であるだめ、生産性が向
上できるとともにコストダウンを図られ、かつ仕上げ加
工機械の消耗等の無駄もなくなるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図はシェル金型
でシェル中子成形時の縦断斜視図、第２図はシェル金型
が分離時の縦断正面図、第３図はその接合時の縦断正面
図、第４図はシェル中子成形時の縦断正面図、第５図は
金型から取出したシェル中子の斜視図、第６図は外側凸
条部を折断後のシェル中子の縦断正面図、第７図は内側
凸条部を研磨後の縦断正面図、第８図はシェル中子を主
型に入れた際の縦断正面図、第９図は鋳込時の縦断正面
図、第１０図は鋳造された中空物の鋳物の縦断斜視図、
第１１図は他の実施例のシェル中子の縦断正面図である
。 図面符号ｔｌ）・・・シェル成形用の砂、（２）・・・
シェル金型、＋３＋＋４）・・・型、（５）　＋６＋・
・・接合部、（７）・・・中空部、（８）・・・内側凹
溝部、（９）・・・外側凹溝部、（１０）・・・シェル
中子、（１１）・・・内側凸条部、（１２）・・・外側
凸条部、（１３）・・・主金型。 手続補正書（京成） 昭和６１年　２月１０日 特許庁長官　宇賀道部　殿　　　　　　−１３１、事件
の表示 昭和５９年特　許　願第１８７１５７号３、　補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 西　　　　　川　　　　　　１）　　　　　融４、代理
人 住　所　大阪府堺市向陵中町２丁４番２３号６、　補正
により増加する発明の数　　０７、補正の対象 明細書の発明の名称の欄 ８　補正の内容 別紙の通り 明細書第１頁の発明の名称のＩＩＩに「中空物のシェル
鋳造方およびシェル金型」とあるを、［中空物のシェル
鋳造法およびシェル金型」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］シェル成形用の砂（１）を、一対の型（３）（４
   ）の接合部（５）（６）間に中空部（７）側で幅広の内
   側凹溝部（８）と、それに連通する外側凹溝部（９）と
   をもつシェル金型（２）内に吹込み、加熱硬化させ、そ
   こで成形されたシェル中子（１０）の外側凸条部（１２
   ）を、内側凸条部（１１）との境界部分で折断除去する
   とともに、内側凸条部（１１）を研磨除去して所定の形
   状・寸法に修正し、そのシェル中子（１０）を主金型（
   １３）内に入れて鋳込み中空物の鋳物（１４）を鋳造す
   ることを特徴とする、中空物のシェル鋳造法。 ［２］一対の型（３）（４）の接合部（５）（６）間に
   、中空部（７）側で幅広とした内側凹溝部（８）と、そ
   れに連通する外側凹溝部（９）とを設けたことを特徴と
   する、シェル金型。