JPS631144B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体窒素等の冷媒を吹き付けて冷却し
た金型模型箱内に適量の水を含有した鋳物砂を充
填し該鋳物砂を凍結させて硬化させるようにした
鋳型造型方法に関する。

近年、適量の水を含有した鋳物砂を模型箱内に
充填圧縮して所要の形状にし、これを該模型箱か
ら分離したあと、液体窒素等の冷媒を吹き付け該
鋳物砂中の水を凝固させて硬化させるようにした
鋳型造型方法がある。しかし、この鋳型造型方法
によると、模型箱内に圧縮充填した鋳物砂を模型
箱と分離したあと、液体窒素等の冷媒を吹き付け
て凍結硬化するため、該鋳物砂を模型箱から取り
出す際、損傷したり、歪を生じるため、慎重なハ
ンドリングが必要であると共にハンドリングに耐
え得る強度を保つように粘結剤を添加しなければ
ならないなどいろいろ問題があつた。

本発明はこれらの問題点に鑑みて成されたもの
であつて、粘結剤を添加しないくとも、容易に鋳
型を造型できる鋳型造型方法を提供することを目
的とするものである。以下に、本発明の構成を実
施例に基づいて説明する。１は昇降自在なテーブ
ルで、該テーブル１上面には、上端部に鋳物砂供
給口２ａを備えた垂直二つ割の金型模型箱２が載
置されており、該金型模型箱２内におけるキヤビ
テイ面の側部及び底部には、それぞれ外気に連通
して通気孔３が穿設され該通気孔３にはキヤビテ
イ面と同一面上にベントプラグ４が埋設されてい
る。５は金型模型箱２の外側面に配設された液体
窒素導入管で、該液体窒素導入管５は金型模型箱
２の外側面に突設した支持部材６を介して支持さ
れ、金型模型箱２に対向した側面にはノズル７が
略等間隔を保つて突設されると共に、一端を液体
窒素タンク（図示せず）に連通接続されて設けら
れている。８はテーブル１の対向上方に固設され
て下端部に鋳物砂吹込口８ａを備えたブローイン
グヘツドで、該ブローイングヘツド８の内部に
は、適量の水を含有した鋳物砂９が貯溜されてい
る。このように構成されたものは、第１図に示す
如く、金型模型箱２がテーブル１とブローイング
ヘツド８の間に挾持されノズル７から液体窒素が
金型模型箱２の外表面に噴射されて該金型模型箱
２が一定温度まで冷却されると、ブローイングヘ
ツド８内には、圧縮空気が供給され適量の水分を
含有した鋳物砂９が鋳物砂吹込口８ａ及び供給口
２ａを介して金型模型箱２のキヤビテイ内に吹き
込まれ、該金型模型箱２のキヤビテイ内は鋳物砂
で充填される。一方、圧縮空気はベントプラグ４
及び通気孔３を介して外方に排出される。ブロー
イング完了後、テーブル１を下降して金型模型箱
２をブローイングヘツド８下面から離し、この状
態で所定時間鋳物砂を該金型模型箱２内に保持す
る。すると、該金型模型箱２内に保持された鋳物
砂は表面が硬化し、ハンドリングに耐え得るに必
要な強度となる。次いで、図示されないクランプ
装置を解除して金型模型箱２を開いて金型模型箱
２から鋳型を取り出し、その後該鋳型を冷凍室内
に入れて内部まで硬化させて凍結鋳型とし注湯を
行うものである。以下に、これらの実験結果を下
記に示す。先ず、金型温度をいろいろ変えた場合
について、実験１乃至実験３に示す。

（実験 １） 金型模型箱２のキヤビテイ形状を50〓×150〓と
し、これに水分を３％添加したフラタリーサンド
を、金型温度を−10℃に冷却した状態で充填する
と、ハンドリング操作が可能な鋳型取り出し時間
までに60秒かゝつた。

（実験 ２） 金型模型箱のキヤビテイ形状を50〓×150〓とし、
これに水分を３％添加したフラタリーサンドを、
金型温度を−30℃に冷却した状態で充填すると、
ハンドリング操作が可能な鋳型取り出し時間まで
に25秒かゝつた。

（実験 ３） 金型模型箱のキヤビテイ形状を50〓×150〓とし、
これに水分を３％添加したフラタリーサンドを、
金型温度を−50℃に冷却した状態で充填すると、
ハンドリング操作が可能な鋳型取り出し時間まで
に10秒かゝつた。

以上の実験１乃至実験３から解るように、金型
温度が−10℃以上においては、ハンドリング操作
が可能な鋳型取り出し時間は長くなり実用的でな
く、また金型温度が−50℃以下においては、鋳型
の取り出し時間に比してエネルギー損失が大きく
実用的でない。次に、添加水分量をいろいろ変え
た場合について、実験４乃至実験６に示す。

（実験 ４） 金型模型箱のキヤビテイ形状を50〓×150〓とし、
これに水分を２％添加したフラタリーサンドを、
金型温度を−30℃に冷却した状態で充填するる
と、ハンドリング操作が可能な鋳型取り出し時間
までに20秒かゝつた。

（実験 ５） 金型模型箱のキヤビテイ形状を50〓×150〓とし、
これに水分を３％添加したフラタリーサンドを、
金型温度を−30℃に冷却した状態で充填すると、
ハンドリング操作が可能な鋳型取り出し時間まで
に25秒かゝつた。

（実験 ６） 金型模型箱のキヤビテイ形状を50〓×150〓とし、
これに水分を５％添加したフラタリーサンドを、
金型温度を−30℃に冷却した状態で充填すると、
ハンドリング操作が可能な鋳型取り出し時間まで
に30秒かゝつた。

以上の実験４乃至実験６から解るように、添加
水分量を減らせば、鋳型取り出し時間は短かくな
るが、鋳型強度は弱くなり、また添加水分量を増
せば、鋳型強度は増すが、しみつきが生じ、さら
にガス欠陥が発生し鋳型取り出し時間が長くなる
などの問題がある。

次に、本発明の他の実施例を第２図に基づいて
説明する。１０は上面に模型１０ａを装着した模
型板で、該模型板１０上面には、鋳枠１１が載置
され、該鋳枠１１と模型板１０とで画成された空
間内には、適量の水を含有した鋳物砂１２が充填
されている。１３は模型板１０の下面に配設され
た液体窒素導入管で、該液体窒素導入管１３の模
型板１０に対向した面には、ノズル１４が略等間
隔に複数個突設されると共に、一端に液体窒素タ
ンク（図示せず）が連通接続されて設けられてい
る。

このように構成されたものは、第２図に示す如
く、模型板１０と鋳枠１１とによつて画成された
空間内に鋳物砂１２が充填され、液体窒素がノズ
ル１４から模型板１０下面に噴射されると、模型
板１０は冷却され模型板１０表面の鋳物砂１２は
硬化される。次いで、模型板１０を離型し、鋳型
を保持した鋳枠１１を冷凍室内に入れて該鋳型内
部の水分を凝固させて該鋳型を完全に硬化させて
注湯可能な凍結鋳型とする。

次に、本発明のもう一つの実施例を第３図に基
づいて説明する。１５は上面に模型１５ａを装着
した模型板で、該模型板１５上面には、鋳枠１６
が載置され、該鋳枠１６と模型板１５とによつて
画成された空間内には、適量の水を含有した鋳物
砂１７が充填されている。１８は型合わせされた
模型板１５及び鋳枠１６の外周囲に配設された液
体窒素導入管で、該液体窒素導入管１８の模型板
１５及び鋳枠１６に対向した面には、ノズル１９
が略等間隔に突設され、該液体窒素導入管１８の
一端には、液体窒素タンク（図示せず）が連通接
続されて設けられている。２０は鋳型押し出し板
で、鋳枠１６から鋳型が押し出し出されるように
設けられている。

このように構成されたものは、第３図に示す如
く、模型板１５と鋳枠１６とによつて画成された
空間内に鋳物砂１７が充填され、液体窒素がノズ
ル１９から模型板１５及び鋳枠１６の外周面に噴
射されると、模型板１５及び鋳枠１６は冷却され
て模型板１５及び鋳枠１６面に接触する鋳物砂１
７は硬化される。次いで、模型板１５を鋳枠１６
から離し、鋳型押し出し板２０を鋳枠１６内に嵌
挿して鋳枠１６から鋳型を下方に押し出し、対と
なる他の鋳型（図示せず）に重合し完成鋳型の状
態で冷凍室内に入れ、該完成鋳型内部の水分を凝
固させて硬化させ凍結鋳型とするものである。

要するに、本発明は冷媒によつて冷却された金
型模型箱内又は冷媒によつて冷却された鋳枠と模
型板とで画成された空間部内に適量の水を含有し
た鋳物砂を充填すると共に、該鋳物砂をそのまゝ
一定時間保持して該鋳物砂の表面を硬化し内部が
軟化状態の鋳型としたあと、該鋳型を前記金型模
型箱又は鋳枠から抜き出し、該鋳型の全表面に冷
媒を作用させて該鋳型の内部まで凍結させ、以つ
て該鋳型全部を硬化させるようにするが、或いは
鋳枠と冷媒で冷却された模型板とで画成された空
間部内に、適量の水を含有した鋳物砂を充填する
と共に、該鋳物砂をそのまゝ一定時間保持して該
模型板表面に接する鋳物砂を硬化したあと、該模
型板を離型し該鋳物砂を鋳枠内に保持したまゝさ
らに冷媒を作用させて該鋳枠内の鋳物砂を凍結硬
化するようにしたので、鋳型をハンドリングする
ために粘結剤を添加する必要もなく、容易に鋳型
を造型できるなど優れた効果を有し、この種の業
界にもたらす効果は著大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図
乃至第３図は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。 ２……金型模型箱、１０，１５……模型板、１
１，１６……鋳枠。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷媒によつて冷却された金型模型箱内又は冷
   媒によつて冷却された鋳枠と模型板とで画成され
   た空間部内に適量の水を含有した鋳物砂を充填す
   ると共に、該鋳物砂をそのまゝ一定時間保持して
   該鋳物砂の表面を硬化し内部が軟化状態の鋳型と
   したあと、該鋳型を前記金型模型箱又は鋳枠から
   抜き出し、該鋳型の全表面に冷媒を作用させて該
   鋳型の内部まで凍結させ、以つて該鋳型全部を硬
   化させることを特徴とする鋳型造型方法。 ２ 鋳枠と冷媒で冷却された模型板とで画成され
   た空間部内に、適量の水を含有した鋳物砂を充填
   すると共に、該鋳物砂をそのまゝ一定時間保持し
   て該模型板表面に接する鋳物砂を硬化したあと、
   該模型板を離型し該鋳物砂を鋳枠内に保持したま
   まさらに冷媒を作用させて該鋳枠内の鋳物砂を凍
   結硬化させることを特徴とする鋳型造型方法。