EP0172937B1 - Verfahren zur Herstellung von Sandformen - Google Patents

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EP0172937B1
EP0172937B1 EP19840110351 EP84110351A EP0172937B1 EP 0172937 B1 EP0172937 B1 EP 0172937B1 EP 19840110351 EP19840110351 EP 19840110351 EP 84110351 A EP84110351 A EP 84110351A EP 0172937 B1 EP0172937 B1 EP 0172937B1
Authority
EP
European Patent Office
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mold
sand
squeezing
pattern
mold frame
Prior art date
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Expired
Application number
EP19840110351
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0172937A1 (de
Inventor
Masao Fuchigami
Yuichi Matsuo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/02—Compacting by pressing devices only
    • B22C15/08—Compacting by pressing devices only involving pneumatic or hydraulic mechanisms

Definitions

  • This invention relates to a molding method according to the preamble of claim 1. More specifically it relates to a method of making sand molds having a high hardness particularly at and about pocket areas thereof (pocket areas being those generally located centrally of a sand mold and convexly shaped such as shown by numeral 1 in the accompanying drawing).
  • pocket areas being those generally located centrally of a sand mold and convexly shaped such as shown by numeral 1 in the accompanying drawing.
  • the frame areas In order to improve a hardness of casting surfaces particularly of pocket areas in addition to those areas of a sand mold which are located between a mold frame and a pattern and roots of which stand on a pattern plate (hereinafter called as the frame areas), it is known in Japanese preliminary patent publication Sho-No.
  • a squeezing operation of a sand mold from the lower side is accompanied with the following drawbacks.
  • a squeezing stroke from the lower side is made larger so as to increase a squeezing pressure
  • a gap is produced inevitably between circumferential sides of a pattern and inner circumferential walls of a mold frame, which allows mold sand to fall down thereto.
  • a sealing means has to be provided for the pattern plate in this instance to compensate said gap, whereby the pattern plate becomes expensive.
  • an additional lower mold frame is often provided so as to compensate the difference of heights of end surfaces of the mold frame and sand.
  • a pattern plate is slightly elevated vertically upward after having a cavity of a mold frame filled up with mold sand and having the sand molded therein pneumatically.
  • its molding is operated statically without any dynamic squeezing, and the vertical movement of the pattern plate is made so as to compensate stress of mold sand produced thereby within the mold frame cavity by having the sand escaped portionally from the cavity. This is not comparable to this invention which will be described hereinafter.
  • this invention is to provide a novel method of producing sand molds, in which a squeezing operation even of a small stroke from the lower side can afford to casting surfaces of molds, particularly those of pocket areas a desired hardness.
  • this invention is to provide a method of making a sand mold in which mold sand within mold frame means is squeezed vertically from both sides thereof, viz., a pattern side at which a pattern is embedded and a side opposite to the pattern side, characterized by the features of the second part of claim 1.
  • resulting hardnesses at the area 1 there are shown resulting hardnesses at the area 1, and in Fig. 3 hardnesses at the-area 2.
  • ordinates show hardness by AFS (American Foundary Standard) unit, and abscissas stroke ratios.
  • Positive numerals on the abscissas show molding operations by squeezing from the upper side, followed by squeezing from the lower side, while negative. numerals show those molding in which the squeezing from the lower side preceded the one from the upper side.
  • the stroke ratio being expressed as 60, it is shown that 60% of a total squeezing stroke was made first from the upper side, followed by squeezing from the lower side of the remnant total stroke of 40%.
  • squeezing from the lower side of an extremely small amount of stroke compared to that from the upper side can bring about even hardness of sand molds.
  • Fig. 4 which shows the first embodiment of this invention method
  • a squeeze cylinder 11 upon a squeeze cylinder 11, there are mounted a pattern plate 12 with a pattern 10 on one side thereof, a main mold frame 13, and an upper supplementary or additional frame 14. Mold sand is introduced within the frames 13 and 14 [Fig. 4 (a)]. Then, the squeezing cylinder 11 is moved vertically upward by about 120 mm, whereby squeezing from the upper side is made first by means of segment squeeze heads 15 [Fig. 4 (b)].
  • the mold frame 13 together with the upper supplementary frame 14 is elevated about 5 mm by means of lifters 16, leaving the mold sand as it is on the pattern plate [Fig. 4 (c)].
  • the lifters 16 are operated by cylinders 17 which move vertically upward and downward.
  • the squeeze cylinder 11 is again lifted about 3 mm, whereby squeezing from the lower side is performed and molding is completed.
  • Fig. 5 there is shown another embodiment of the lifters 16.
  • cylinders 18 which operate horizontally are employed.
  • the cylinders 18 actuate brackets 19 so as to rotate, forward ends of which brackets work to elevate the mold frame 13.
  • Fig. 6 there is shown the second embodiment of this invention method.
  • the mold frame 13 is mounted on the pattern plate 12 with a spacer plate 20 of about 5 mm in thickness therebetween [Fig. 6 (a)].
  • a spacer plate 20 of about 5 mm in thickness therebetween.
  • Fig. 7 which shows the third embodiment of this invention method
  • the mold frame 13 and the supplementary frame 14 are held at their positions by mold- locking cylinders 21, and the squeeze cylinder 11 is lowered about 5 mm so as to have the mold sand slid in relation to the stationarily held mold frame 13 [Fig. 7 (c)].
  • squeeze cylinder 11 is elevated again about 3 mm, whereby squeezing from the lower side is effected [Fig. 7 (d)].
  • Fig. 8 shows the fourth embodiment of this invention method, in which the mold frame 13 is held by mold frame fixing lifters 22 at an elevated position of a distance of about 5 mm from the pattern plate [Fig. 8 (a)]. Squeezing from the upper side is done by having the segment squeeze heads 15 descended about 120 mm [Fig. 8 (b)]. Then, squeezing from the lower side is made by the elevation of the squeeze cylinder 11 about 3 mm.
  • second squeezing from the lower side is made, in this invention, at a small amount of stroke and only after the completion of first squeezing from the upper side which shall have mold sand compacted very tightly before the second squeezing, there is no fear that during the second squeezing, mold sand, bottom part of which is not sustained by a mold frame, shall flow outwardly under the mold frame.
  • second squeezing is made only after the completion of first squeezing, casting surfaces which have been tightly compacted outwardly from a pattern by the first squeezing, are further recompacted by the second squeezing inwardly from the pattern so that evenly smooth casting surfaces are obtainable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung einer Sandform (3), bei dem Formsand in einem Formrahmen (13, 14) vertikal von entgegengesetzen Seiten her, d.h., von einer Modellseite, auf der ein Modell. (10) eingebettet ist, und von einer der Modellseite gegenüberliegenden Gegenseite her, gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung des Formsands von der Modellseite her erst ausgeführt wird, nachdem eine erste Pressung von der gegenüberliegenden Seite her mit einem Preßhub von wenigstens 80% des gesamten Preßhubes abgeschlossen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßvorgang von der gegenüberliegenden Seite her mit einem Preßhub von wenigstens 95% des Gesamthubes bei dem Preßvorgang ausgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formrahmen einen Haupt-Formrahmen (13) und einen Hilfs-Formrahmen (14) aufweist und daß der Hilfs-Formrahmen auf dem Haupt-Formrahmen montiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, mit den folgenden Schritten:
(a) Montieren des Modells (10) und des Formrahmens (13, 14) auf einer Seite einer Modellplatte (12), derart, daß zwischen ihnen eine Sand-Kammer gebildet wird, wobei die entgegengesetzte Seite der Modellplatte mit einem Preßzylinder (11) in Wirkverbindung steht,
(b) Eingeben von Formsand in die Sand-Kammer,
(c) Positionieren von Preßköpfen (15) über der oberen Oberfläche des eingegebenen Formsands,
(d) erstes Pressen des Formsands von der Gegenseite her,
(e) Anheben des Formrahmens (13, 14) um einen geringen Betrag, während der vorgepreßte Formsand und das Modell (10) auf der Modellplatte (12) sowie die Preßköpfe (15) in ihrer jeweiligen Position verbleiben, in der die erste Pressung ausgeführt wurde, und
(f) zweites Pressen des vorgepreßten Formsands von der Modellseite her mit einem Preßhub, der etwas kleiner ist als der Weg, um den der Formrahmen nach oben bewegt wurde.
5. Verfahren nach Anspruch 3, mit den folgenden Schritten:
(a) Montieren des Modells (10) und des Formrahmens (13, 14) auf einer Seite einer Formplatte (12), derart, daß eine Sand-Kammer zwischen ihnen gebildet wird, wobei eine dünne Distanzplatte (20) zwischen der Modellplatte und dem Formrahmen eingefügt wird und wobei die Modellplatte (12) auf ihrer entgegengesetzten Seite mit einem Preßzylinder (11) in Wirkverbindung steht,
(b) Eingeben von Formsand in die Sand-Kammer,
(c) Positionieren von Preßköpfen (15) über der oberen Oberfläche des eingegebenen Formsands,
(d) erstes Pressen des Formsands von der Gegenseite her,
(e) Entfernen der Distanzplatte (30) aus ihrer Position zwischen der Modellplatte und dem Formrahmen nach Abschluß der ersten Pressung und
(f) zweites Pressen des vorgepreßten Formsands von der Modellseite her mit einem Preßhub, der etwas kleiner ist als die Dicke der Distanzplatte.
6. Verfahren nach Anspruch 3, mit den folgenden Schritten:
(a) Montieren des Modells (10) und eines Formrahmens (13, 14) auf einer Seite einer Modellplatte (12), derart, daß zwischen ihnen eine Sand-Kammer gebildet wird, wobei die entgegengesetzte Seite der Modellplatte mit einem Preßzylinder (11) in Wirkverbindung steht,
(b) Eingeben von Formsand in die Sand-Kammer,
(c) Positionieren von Preßköpfen (15) über der oberen Oberfläche des eingegebenen Formsands,
(d) erstes Pressen des Formsands von der Gegenseite her,
(e) Betätigen des Preßzylinders (11), um die Modellplatte (12) zusammen mit dem Modell (10) und dem vorgepreßten Formsand um einem geringen Weg abzusenken, während der Formrahmen (13, 14) durch Formrahmen-Haltemittel (21) in der Position gehalten wird, in der die erste Pressung ausgeführt wurde, und
(f) zweites Pressen des vorgepreßten Formsands von der Modellseite her mit einem Preßhub, der etwas kleiner ist als der Weg, um den der Preßzylinder abgesenkt wurde.
7. Verfahren nach Anspruch 3, mit den folgenden Schritten:
(a) Montieren des Modells (10) und eines Formrahmens (13, 14) auf einer Seite einer Modellplatte (12), derart, daß zwischen ihnen eine Sand-Kammer gebildet wird, wobei der Formrahmen durch Formrahmen-Haltemittel (21) derart gehalten wird, daß zwischen der Modellplatte und dem Formrahmen ein kleiner Abstand verbleibt, und wobei die Modellplatte auf ihrer entgegengesetzten Seite mit einem Preßzylinder (11) in Wirkverbindung steht,
(b) Eingeben von Formsand in die Sand-Kammer,
(c) Positionieren von Preßköpfen (15) über der oberen Oberfläche des eingegebenen Formsands,
(d) erstes Pressen des Formsands von der Gegenseite her, und
(e) zweites Pressen des vorgepreßten Formsands von der Modellseite her mit einem Preßhub, der etwas kleiner ist als der Zwischenraum zwischen der Modellplatte und dem Formrahmen.
EP19840110351 1984-08-30 1984-08-30 Verfahren zur Herstellung von Sandformen Expired EP0172937B1 (de)

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