JP2001170739A - 鋳型の造型方法及び装置 - Google Patents
鋳型の造型方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水平な孔やあご下に鋳物砂を充填する際の振
動を与える時間の短縮。 【解決手段】 テーブル盤上の鋳枠内に鋳物模型を設置
するとともに鋳物砂を収容し、所定鉛直面に沿った略円
形の振動をテーブル盤に与えるて鋳物砂の充填を行う鋳
型の造型方法において、模型が鋳枠内の設置状態で水平
な中実又は中空の伸延部を有する形態であり、模型を伸
延部の伸延方向が所定鉛直面に沿う方向となるように鋳
枠内に設置し、テーブル盤を所定鉛直面内で水平に対し
小さい角度で傾斜させて振動を与える。傾斜角度が１°
〜５°である。装置は、振動テーブル2 と、平行２軸上
の夫々の回転不釣り合い重りが回転する不釣り合い重り
式振動装置3 と、不釣り合い重りの所定初期位相差を維
持しつつ等速度で同方向に回転させる同期回転手段と、
テーブル盤10を平行２軸に直角な鉛直面内で小さい所定
角度に傾斜させるテーブル盤角度変更手段とを有する。
空気ばね12を角度変更手段とする。
動を与える時間の短縮。 【解決手段】 テーブル盤上の鋳枠内に鋳物模型を設置
するとともに鋳物砂を収容し、所定鉛直面に沿った略円
形の振動をテーブル盤に与えるて鋳物砂の充填を行う鋳
型の造型方法において、模型が鋳枠内の設置状態で水平
な中実又は中空の伸延部を有する形態であり、模型を伸
延部の伸延方向が所定鉛直面に沿う方向となるように鋳
枠内に設置し、テーブル盤を所定鉛直面内で水平に対し
小さい角度で傾斜させて振動を与える。傾斜角度が１°
〜５°である。装置は、振動テーブル2 と、平行２軸上
の夫々の回転不釣り合い重りが回転する不釣り合い重り
式振動装置3 と、不釣り合い重りの所定初期位相差を維
持しつつ等速度で同方向に回転させる同期回転手段と、
テーブル盤10を平行２軸に直角な鉛直面内で小さい所定
角度に傾斜させるテーブル盤角度変更手段とを有する。
空気ばね12を角度変更手段とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳物砂として粘結
剤を使用しない乾燥砂を使用する消失模型鋳造方法に用
いる鋳型の造型方法、及び鋳物砂として粘結剤を使用す
る自硬性鋳型の造型方法に関するものである。
剤を使用しない乾燥砂を使用する消失模型鋳造方法に用
いる鋳型の造型方法、及び鋳物砂として粘結剤を使用す
る自硬性鋳型の造型方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】消失模型鋳造方法に用いる鋳型の造型、
及び自硬性鋳型の造型において、重要な点は発泡模型や
木型模型の周りに砂を十分な密度で充填することであ
る。十分な密度で充填されていない場合は、鋳物にこ
ぶ、焼付き等の鋳造不良が発生し、良好な鋳物が得られ
ない。従来は、造型時に上下方向の１軸振動装置、ある
いは直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向の３軸振動装置が使用され
てきたが、模型の水平方向の孔、水平方向突出部の下側
であるあご部に十分に鋳物砂を充填できないという問題
があった。この問題に対し、最近では、円運動振動、つ
まり円振動を発生させる２軸振動装置、及び３軸振動装
置が開発され、水平方向の孔やあご部下側に鋳物砂を充
填できるようになった。
及び自硬性鋳型の造型において、重要な点は発泡模型や
木型模型の周りに砂を十分な密度で充填することであ
る。十分な密度で充填されていない場合は、鋳物にこ
ぶ、焼付き等の鋳造不良が発生し、良好な鋳物が得られ
ない。従来は、造型時に上下方向の１軸振動装置、ある
いは直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向の３軸振動装置が使用され
てきたが、模型の水平方向の孔、水平方向突出部の下側
であるあご部に十分に鋳物砂を充填できないという問題
があった。この問題に対し、最近では、円運動振動、つ
まり円振動を発生させる２軸振動装置、及び３軸振動装
置が開発され、水平方向の孔やあご部下側に鋳物砂を充
填できるようになった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記円振動を
発生させる２軸振動装置、及び３軸振動装置において
も、鋳物砂の充填密度の点では、十分でない場合がある
ことが分かった。すなわち、鋳物模型を鋳枠内に設置し
た状態で、水平方向の孔やあご部下側に十分に鋳物砂を
充填するには、円振動を与える時間が相当に長くなる問
題がある。本発明は、本発明は水平方向の孔やあご部下
側に十分に鋳物砂を充填するための振動を与える時間を
短縮することを課題とする。
発生させる２軸振動装置、及び３軸振動装置において
も、鋳物砂の充填密度の点では、十分でない場合がある
ことが分かった。すなわち、鋳物模型を鋳枠内に設置し
た状態で、水平方向の孔やあご部下側に十分に鋳物砂を
充填するには、円振動を与える時間が相当に長くなる問
題がある。本発明は、本発明は水平方向の孔やあご部下
側に十分に鋳物砂を充填するための振動を与える時間を
短縮することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、テーブ
ル盤上に固定した鋳枠内に鋳物模型を設置するとともに
鋳物砂を収容し、所定鉛直面に沿った円又は楕円状の略
円形の振動を前記テーブル盤に与えることにより鋳物砂
の充填を行う鋳型の造型方法において、前記鋳物模型が
鋳枠内の設置状態で水平に伸びる中実又は中空の伸延部
を有する形態であり、この鋳物模型を前記伸延部の伸延
方向が前記所定鉛直面に沿う方向となるように前記鋳枠
内に設置し、前記テーブル盤を前記所定鉛直面内で水平
に対し前記鋳物砂の安息角よりも十分に小さい角度に傾
斜させた状態で前記振動を与えることを特徴とする。
ル盤上に固定した鋳枠内に鋳物模型を設置するとともに
鋳物砂を収容し、所定鉛直面に沿った円又は楕円状の略
円形の振動を前記テーブル盤に与えることにより鋳物砂
の充填を行う鋳型の造型方法において、前記鋳物模型が
鋳枠内の設置状態で水平に伸びる中実又は中空の伸延部
を有する形態であり、この鋳物模型を前記伸延部の伸延
方向が前記所定鉛直面に沿う方向となるように前記鋳枠
内に設置し、前記テーブル盤を前記所定鉛直面内で水平
に対し前記鋳物砂の安息角よりも十分に小さい角度に傾
斜させた状態で前記振動を与えることを特徴とする。
【０００５】この方法では、従来と同じ略円形の振動を
与える方法であっても、鋳物砂の安息角よりも十分に小
さい角度に傾斜させた状態で略円形の振動を与えること
によって、傾斜させない場合に比べ、水平に伸びるあご
部下、又は中空部に対する鋳物砂の充填時間を大幅に短
縮できる。従って、鋳物砂があご部下、又は中空部に確
実に充填された良好な鋳型を造型する時間を従来よりも
短縮できる。
与える方法であっても、鋳物砂の安息角よりも十分に小
さい角度に傾斜させた状態で略円形の振動を与えること
によって、傾斜させない場合に比べ、水平に伸びるあご
部下、又は中空部に対する鋳物砂の充填時間を大幅に短
縮できる。従って、鋳物砂があご部下、又は中空部に確
実に充填された良好な鋳型を造型する時間を従来よりも
短縮できる。
【０００６】前記テーブル盤を傾斜させる角度が１°〜
５°の範囲内とするのがよい。鋳枠を傾斜させて鋳物砂
を振動によりつき固め状態としたときに、傾斜した鋳枠
内で砂の上面が略水平になるから、鋳枠を水平に戻した
ときに砂の上面が傾斜している。この傾斜角度が大きい
程砂を補充して均す作業に手間が掛かる不都合が生じた
り発泡模型を用いて造型した場合には傾斜角度が大きい
と砂が偏って充填されて模型の移動や変形が生じるが、
角度１°〜５°は小さいから、傾斜させたことによる不
都合が殆ど生じない。
５°の範囲内とするのがよい。鋳枠を傾斜させて鋳物砂
を振動によりつき固め状態としたときに、傾斜した鋳枠
内で砂の上面が略水平になるから、鋳枠を水平に戻した
ときに砂の上面が傾斜している。この傾斜角度が大きい
程砂を補充して均す作業に手間が掛かる不都合が生じた
り発泡模型を用いて造型した場合には傾斜角度が大きい
と砂が偏って充填されて模型の移動や変形が生じるが、
角度１°〜５°は小さいから、傾斜させたことによる不
都合が殆ど生じない。
【０００７】本発明の装置は、鋳枠をテーブル盤上に固
定することができるばね支持された鋳物砂充填用振動テ
ーブルと、前記テーブル盤の下部に設けられ平行２軸上
の夫々の回転不釣り合い重りが回転する不釣り合い重り
式振動装置と、前記振動装置に設けられ前記平行２軸上
の不釣り合い重りが異なる位相の所定の初期位相差を維
持しつつ等速度で同方向に回転するための同期回転手段
とを具備する鋳型の造型装置において、前記テーブル盤
を前記平行２軸に直角な鉛直面内で水平に対して使用す
る鋳物砂の安息角よりも十分に小さい所定角度に傾斜さ
せることができるテーブル盤角度変更手段を設けたこと
を特徴とする。
定することができるばね支持された鋳物砂充填用振動テ
ーブルと、前記テーブル盤の下部に設けられ平行２軸上
の夫々の回転不釣り合い重りが回転する不釣り合い重り
式振動装置と、前記振動装置に設けられ前記平行２軸上
の不釣り合い重りが異なる位相の所定の初期位相差を維
持しつつ等速度で同方向に回転するための同期回転手段
とを具備する鋳型の造型装置において、前記テーブル盤
を前記平行２軸に直角な鉛直面内で水平に対して使用す
る鋳物砂の安息角よりも十分に小さい所定角度に傾斜さ
せることができるテーブル盤角度変更手段を設けたこと
を特徴とする。
【０００８】この装置では、テーブル盤に所定の鉛直面
に沿った円振動を与えることができると共にその鉛直面
内で鋳物砂の安息角よりも十分に小さい所定角度の傾斜
を与えることができるから、水平に伸びるあご部下、又
は中空部に対する鋳物砂の充填時間を従来よりも大幅に
短縮できる。従って、鋳物砂があご部下、又は中空部に
確実に充填された良好な鋳型を造型する時間を従来より
も短縮できる。
に沿った円振動を与えることができると共にその鉛直面
内で鋳物砂の安息角よりも十分に小さい所定角度の傾斜
を与えることができるから、水平に伸びるあご部下、又
は中空部に対する鋳物砂の充填時間を従来よりも大幅に
短縮できる。従って、鋳物砂があご部下、又は中空部に
確実に充填された良好な鋳型を造型する時間を従来より
も短縮できる。
【０００９】前記テーブル盤を支持するばねが、複数個
の空気ばねで構成され、前記角度変更手段が、前記複数
個の空気ばねの空気量を制御して傾斜させる構成とする
のがよい。この構成では、本来振動を許容するために必
要なばねに、角度変更機能を持たせたから、別に角度変
更手段を設ける必要がなく、その分鋳型造型装置を安価
に提供できる。
の空気ばねで構成され、前記角度変更手段が、前記複数
個の空気ばねの空気量を制御して傾斜させる構成とする
のがよい。この構成では、本来振動を許容するために必
要なばねに、角度変更機能を持たせたから、別に角度変
更手段を設ける必要がなく、その分鋳型造型装置を安価
に提供できる。
【００１０】前記角度変更手段が、油圧シリンダー装
置、ねじ装置、リンク装置、又はカム装置を昇降駆動機
構として用い前記テーブル盤に高低差をつけて傾斜させ
る構成としてもよい。この構成によっても角度変更が可
能である。
置、ねじ装置、リンク装置、又はカム装置を昇降駆動機
構として用い前記テーブル盤に高低差をつけて傾斜させ
る構成としてもよい。この構成によっても角度変更が可
能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の方法に使用する装置の実
施の形態を説明する。装置の基本的な構成は、公知の鋳
物砂充填用振動装置の円振動技術（特許公報第２８７２
０９９号参照）を利用した装置に、即ち、鋳型を造型す
る部分に円振動を与える構成の、振動テーブルと、振動
装置と、同期回転手段とを備えている装置に、テーブル
盤角度変更手段を設けた構成である。先ず、その円振動
を与える装置の概略の構成を説明すると、前記振動テー
ブルは、鋳枠をテーブル盤上に固定することができるば
ね支持されたテーブル盤である。前記振動装置は、テー
ブル盤の下面に１対の加振器を取り付け、その加振器が
電気モータの回転軸に回転不釣り合い重りを設けた構成
の市販の振動モータであり、その１対の加振器が、テー
ブル盤の下面に夫々の軸を水平に且つ平行になるように
取り付けられ、夫々の重りが等速度で同じ方向に回転す
るようになっている。そして、同期回転手段は、前記双
方の重りが確実に初期の位相差（３０°〜１５０°の範
囲内が良い）、例えば９０°を保って同期して回転する
ように同期手段を設けてあり、例えば、モータの軸に歯
付きプーリ取付け、その歯付きプーリにタイミングベル
トを掛けたものである。この構成により、振動モータが
作動すると、テーブル盤、鋳枠等に、モータ軸に直角な
面に沿って微小な円が描かれるような円振動が、略均等
に与えられる。
施の形態を説明する。装置の基本的な構成は、公知の鋳
物砂充填用振動装置の円振動技術（特許公報第２８７２
０９９号参照）を利用した装置に、即ち、鋳型を造型す
る部分に円振動を与える構成の、振動テーブルと、振動
装置と、同期回転手段とを備えている装置に、テーブル
盤角度変更手段を設けた構成である。先ず、その円振動
を与える装置の概略の構成を説明すると、前記振動テー
ブルは、鋳枠をテーブル盤上に固定することができるば
ね支持されたテーブル盤である。前記振動装置は、テー
ブル盤の下面に１対の加振器を取り付け、その加振器が
電気モータの回転軸に回転不釣り合い重りを設けた構成
の市販の振動モータであり、その１対の加振器が、テー
ブル盤の下面に夫々の軸を水平に且つ平行になるように
取り付けられ、夫々の重りが等速度で同じ方向に回転す
るようになっている。そして、同期回転手段は、前記双
方の重りが確実に初期の位相差（３０°〜１５０°の範
囲内が良い）、例えば９０°を保って同期して回転する
ように同期手段を設けてあり、例えば、モータの軸に歯
付きプーリ取付け、その歯付きプーリにタイミングベル
トを掛けたものである。この構成により、振動モータが
作動すると、テーブル盤、鋳枠等に、モータ軸に直角な
面に沿って微小な円が描かれるような円振動が、略均等
に与えられる。
【００１２】鋳型造型装置１の第１の実施の形態は、図
１に示すように、前述した円振動を与える装置として振
動テーブル２と、同期回転手段を設けてある振動装置３
と、を備えており、別にテーブル盤角度変更手段４を設
けたものである。振動テーブル２は、テーブル盤１０
が、上面に鋳枠１１を固定することができるように形成
され、固定された鋳枠１１と共に振動できるようにばね
１２によって基台１３に支持されている。ばね１２は、
例えば、空気ばねで構成され、長方形のテーブル盤１０
の下面の四隅を夫々支持するように、４個設けてある。
同期回転手段を設けてある振動装置３は、構造の図示は
省略するが、１対の加振器をそのモータ軸が図１の紙面
に直角になるように設けてある円振動ユニットであり、
紙面は鉛直面であり、鉛直面に沿った円振動を与えるも
のである。
１に示すように、前述した円振動を与える装置として振
動テーブル２と、同期回転手段を設けてある振動装置３
と、を備えており、別にテーブル盤角度変更手段４を設
けたものである。振動テーブル２は、テーブル盤１０
が、上面に鋳枠１１を固定することができるように形成
され、固定された鋳枠１１と共に振動できるようにばね
１２によって基台１３に支持されている。ばね１２は、
例えば、空気ばねで構成され、長方形のテーブル盤１０
の下面の四隅を夫々支持するように、４個設けてある。
同期回転手段を設けてある振動装置３は、構造の図示は
省略するが、１対の加振器をそのモータ軸が図１の紙面
に直角になるように設けてある円振動ユニットであり、
紙面は鉛直面であり、鉛直面に沿った円振動を与えるも
のである。
【００１３】テーブル盤角度変更手段４は、前記４個の
空気ばね１２の片側の２個の空気ばね１２の（又は４個
全部の空気ばね１２の）空気量を調節することにより片
側（又は両側）の支持高さを変えて傾けるようになって
いる。その傾斜角度θは前記鉛直面内において水平に対
して正および負の側に（右上がり及び右下がりの夫々の
向に）１°〜１０°の範囲で任意に変更できるようにな
ってる。この角度範囲は試験のためのもので、実用上は
１°〜５°で十分である。
空気ばね１２の片側の２個の空気ばね１２の（又は４個
全部の空気ばね１２の）空気量を調節することにより片
側（又は両側）の支持高さを変えて傾けるようになって
いる。その傾斜角度θは前記鉛直面内において水平に対
して正および負の側に（右上がり及び右下がりの夫々の
向に）１°〜１０°の範囲で任意に変更できるようにな
ってる。この角度範囲は試験のためのもので、実用上は
１°〜５°で十分である。
【００１４】鋳型造型装置１ａで示す第２の実施の形態
は、図２に示すように、第１の実施の形態とはテーブル
盤角度変更手段が異なり、これについて説明する。この
テーブル盤角度変更手段４ａは、鋳枠１１を固定される
第１のテーブル盤１０ａの下側に第２のテーブル盤１０
ｂを設け、第２のテーブル盤１０ｂに対して第１のテー
ブル盤１０ａを片側の軸１５を中心に傾斜可能にその軸
１５で軸結合し、他の片側に油圧シリンダ１６を介在さ
せてその油圧シリンダ１６により傾斜角度を水平に対し
正および負の側に１°〜５°の範囲で任意に変更でき
る。この他の円振動を与える装置として振動テーブル
２、及び同期回転手段を設けてある振動装置３を備えて
いる点は第１の実施の形態と同じであり、同等部分を同
一図面符号で示して説明を省略する。なお、図２に示す
空気ばね１２はコイルばねと置き換えても差し支えな
い。
は、図２に示すように、第１の実施の形態とはテーブル
盤角度変更手段が異なり、これについて説明する。この
テーブル盤角度変更手段４ａは、鋳枠１１を固定される
第１のテーブル盤１０ａの下側に第２のテーブル盤１０
ｂを設け、第２のテーブル盤１０ｂに対して第１のテー
ブル盤１０ａを片側の軸１５を中心に傾斜可能にその軸
１５で軸結合し、他の片側に油圧シリンダ１６を介在さ
せてその油圧シリンダ１６により傾斜角度を水平に対し
正および負の側に１°〜５°の範囲で任意に変更でき
る。この他の円振動を与える装置として振動テーブル
２、及び同期回転手段を設けてある振動装置３を備えて
いる点は第１の実施の形態と同じであり、同等部分を同
一図面符号で示して説明を省略する。なお、図２に示す
空気ばね１２はコイルばねと置き換えても差し支えな
い。
【００１５】鋳型造型装置１ｂで示す第３の実施の形態
も、図３に示すように、第１の実施の形態とはテーブル
盤角度変更手段が異なっている。このテーブル盤角度変
更手段４ｂは、第１の基台１３ａの下側に第２の基台１
３ｂを設け、第２の基台１３ｂに対して第１の基台１３
ａを片側の軸２０を中心に傾斜可能にその軸２０で軸結
合し、他の片側に油圧シリンダ２１を介在させてその油
圧シリンダ２１により傾斜角度を水平に対し正および負
の側に１°〜５°の範囲で任意に変更できるようにして
ある。この他の部分の構成は第１又は第２の実施の形態
と同様であり、同等部分を同一図面符号で示してある。
も、図３に示すように、第１の実施の形態とはテーブル
盤角度変更手段が異なっている。このテーブル盤角度変
更手段４ｂは、第１の基台１３ａの下側に第２の基台１
３ｂを設け、第２の基台１３ｂに対して第１の基台１３
ａを片側の軸２０を中心に傾斜可能にその軸２０で軸結
合し、他の片側に油圧シリンダ２１を介在させてその油
圧シリンダ２１により傾斜角度を水平に対し正および負
の側に１°〜５°の範囲で任意に変更できるようにして
ある。この他の部分の構成は第１又は第２の実施の形態
と同様であり、同等部分を同一図面符号で示してある。
【００１６】前記第２、第３の実施の形態のテーブル盤
角度変更手段４ａ、４ｂに油圧シリンダ１６または２１
で昇降駆動する構成を示したが、この他の昇降駆動装置
として、ねじジャッキに相当するねじ駆動装置、カム駆
動装置、ラックをピニオンで駆動する装置、リンクを用
いた昇降機構に油圧シリンダやねじを組み合わせた昇降
駆動装置等、を使用可能である。
角度変更手段４ａ、４ｂに油圧シリンダ１６または２１
で昇降駆動する構成を示したが、この他の昇降駆動装置
として、ねじジャッキに相当するねじ駆動装置、カム駆
動装置、ラックをピニオンで駆動する装置、リンクを用
いた昇降機構に油圧シリンダやねじを組み合わせた昇降
駆動装置等、を使用可能である。
【００１７】第１の実施の形態の装置を用いて、テーブ
ル盤１０及び鋳枠１１に所定の傾斜角度を与えた場合
（本発明の方法）と、傾斜角度を与えない場合とについ
て、比較試験を行った条件及び結果を表１に示す。比較
試験は、テーブル盤１０上面にクランプ固定した鋳枠１
１内には乾燥砂２４と透明なアクリル製Ｔ字管２５を図
４に示すように横向きにセットし、アクリル製Ｔ字管２
５の水平孔２５ａ内に乾燥砂が完全に充填されるまでの
充填時間を比較したものである。アクリル製Ｔ字管２５
を透明としたのはこれは砂の充填状態を外部から観察で
きるようにしたもので試験用の鋳物模型であり、実際の
鋳型造型には木型、金型又は発泡模型を用いる。また、
アクリル製Ｔ字管２５の突出端は閉鎖してあり、これは
鋳物砂が水平管内の奥まで充填できることを確認するた
めである。閉鎖端側が下降傾斜する傾斜角度θを与え
る。また、モータの回転方向、つまり不釣り合い重りの
回転方向は、前記傾斜角度が右下がりである場合に反時
計方向である。
ル盤１０及び鋳枠１１に所定の傾斜角度を与えた場合
（本発明の方法）と、傾斜角度を与えない場合とについ
て、比較試験を行った条件及び結果を表１に示す。比較
試験は、テーブル盤１０上面にクランプ固定した鋳枠１
１内には乾燥砂２４と透明なアクリル製Ｔ字管２５を図
４に示すように横向きにセットし、アクリル製Ｔ字管２
５の水平孔２５ａ内に乾燥砂が完全に充填されるまでの
充填時間を比較したものである。アクリル製Ｔ字管２５
を透明としたのはこれは砂の充填状態を外部から観察で
きるようにしたもので試験用の鋳物模型であり、実際の
鋳型造型には木型、金型又は発泡模型を用いる。また、
アクリル製Ｔ字管２５の突出端は閉鎖してあり、これは
鋳物砂が水平管内の奥まで充填できることを確認するた
めである。閉鎖端側が下降傾斜する傾斜角度θを与え
る。また、モータの回転方向、つまり不釣り合い重りの
回転方向は、前記傾斜角度が右下がりである場合に反時
計方向である。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から傾斜角度３°のものが傾斜角度０
°のものの４分の１の時間で充填できることが分かる。
前記試験の他に別に行った試験では、モータの回転のみ
を逆にした場合は、同じ時間で充填されるが充填密度が
僅かに低いようである。また、傾斜角度のみを前記Ｔ字
管２５の突出方向端側、つまり閉鎖端側が高くなるよう
に逆に傾斜させると、同じ時間で略充填はできるが、高
密度充填にはならない。このため高密度充填のためには
少し時間を延長することになるが、２〜３秒程度の延長
でよい。また、この充填密度が低くなる傾向は傾斜角度
θを大きくすると大きくなる。このため傾斜角度は同じ
時間であまり充填密度が変わらない１°〜５°の範囲が
良く、一般的には３°くらいが適切である。この１°〜
５°という値は、鋳物砂の安息角（約２５°）に比べる
と格段に小さい値である。また、実際のＴ字管の鋳物模
型では鋳枠内の設置状態で水平方向突出端が閉鎖されて
いないものであるが、前記試験結果は、１°〜５°の傾
斜角度を与えることにより水平な横穴に内に鋳物砂を従
来よりも大幅に短時間で充填できるという有効性は立証
できる。
°のものの４分の１の時間で充填できることが分かる。
前記試験の他に別に行った試験では、モータの回転のみ
を逆にした場合は、同じ時間で充填されるが充填密度が
僅かに低いようである。また、傾斜角度のみを前記Ｔ字
管２５の突出方向端側、つまり閉鎖端側が高くなるよう
に逆に傾斜させると、同じ時間で略充填はできるが、高
密度充填にはならない。このため高密度充填のためには
少し時間を延長することになるが、２〜３秒程度の延長
でよい。また、この充填密度が低くなる傾向は傾斜角度
θを大きくすると大きくなる。このため傾斜角度は同じ
時間であまり充填密度が変わらない１°〜５°の範囲が
良く、一般的には３°くらいが適切である。この１°〜
５°という値は、鋳物砂の安息角（約２５°）に比べる
と格段に小さい値である。また、実際のＴ字管の鋳物模
型では鋳枠内の設置状態で水平方向突出端が閉鎖されて
いないものであるが、前記試験結果は、１°〜５°の傾
斜角度を与えることにより水平な横穴に内に鋳物砂を従
来よりも大幅に短時間で充填できるという有効性は立証
できる。
【００２０】また、同じ装置を用い、前記乾燥砂に代え
て自硬性の砂としてフラン０．７％を含む（４０％硬化
剤を含む鋳物砂と同じ粘性である）フラン砂３２を用
い、鋳物模型として図５に示す断面がＨ字形で所定長さ
のブロック状の発泡模型３０を準備し、鋳枠１１の正面
壁を透明アクリル板で形成し内部の観察ができるように
したものを準備し、同図に示すように模型３０のＨ字形
が横になるように横向きに、そして端面が正面壁に一致
するようにセットし、模型３０の１５０ｍｍ突出したあ
ご下部３１にフラン砂が完全に充填されるまでの充填時
間を比較した。振動条件として水平加速度２．５Ｇ、水
平振幅０．４ｍｍの円運動に設定した。その結果は、傾
斜角度が０°の場合に充填時間が６０秒であるのに対し
て、傾斜角度が３°の場合には充填時間が１５秒であっ
た。フラン砂の場合は振動力が強いため、左側の砂はや
や詰まり難い。乾燥砂の場合には必要ないが、２〜３回
程度傾きを反転すれば（逆にすれば）左右共完全に砂が
充填される。従って、自硬性鋳物砂を用いる鋳型の造型
においても時間短縮が有効であることが分かる。
て自硬性の砂としてフラン０．７％を含む（４０％硬化
剤を含む鋳物砂と同じ粘性である）フラン砂３２を用
い、鋳物模型として図５に示す断面がＨ字形で所定長さ
のブロック状の発泡模型３０を準備し、鋳枠１１の正面
壁を透明アクリル板で形成し内部の観察ができるように
したものを準備し、同図に示すように模型３０のＨ字形
が横になるように横向きに、そして端面が正面壁に一致
するようにセットし、模型３０の１５０ｍｍ突出したあ
ご下部３１にフラン砂が完全に充填されるまでの充填時
間を比較した。振動条件として水平加速度２．５Ｇ、水
平振幅０．４ｍｍの円運動に設定した。その結果は、傾
斜角度が０°の場合に充填時間が６０秒であるのに対し
て、傾斜角度が３°の場合には充填時間が１５秒であっ
た。フラン砂の場合は振動力が強いため、左側の砂はや
や詰まり難い。乾燥砂の場合には必要ないが、２〜３回
程度傾きを反転すれば（逆にすれば）左右共完全に砂が
充填される。従って、自硬性鋳物砂を用いる鋳型の造型
においても時間短縮が有効であることが分かる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明は、鋳物砂が鋳型
模型のあご部下、中空部等に確実に充填された良好な鋳
型を造型する時間を従来よりも短縮できる効果を奏す
る。請求項２に記載の発明は、テーブル盤の傾斜角度が
小さいから、傾斜させたことによる不都合が殆ど生じな
い効果を奏する。請求項３に記載の発明は、鋳物砂が鋳
物模型のあご部下や中空部に確実に充填された良好な鋳
型を造型する時間を従来よりも短縮できる効果を奏す
る。請求項４に記載の発明は、本来振動を許容するため
に必要なばねに、角度変更機能を持たせたから、別に角
度変更手段を設ける必要がなく、その分鋳型造型装置を
安価に提供できる効果を奏する。請求項５に記載の発明
は、テーブル盤の角度変更が可能な効果を奏する。
模型のあご部下、中空部等に確実に充填された良好な鋳
型を造型する時間を従来よりも短縮できる効果を奏す
る。請求項２に記載の発明は、テーブル盤の傾斜角度が
小さいから、傾斜させたことによる不都合が殆ど生じな
い効果を奏する。請求項３に記載の発明は、鋳物砂が鋳
物模型のあご部下や中空部に確実に充填された良好な鋳
型を造型する時間を従来よりも短縮できる効果を奏す
る。請求項４に記載の発明は、本来振動を許容するため
に必要なばねに、角度変更機能を持たせたから、別に角
度変更手段を設ける必要がなく、その分鋳型造型装置を
安価に提供できる効果を奏する。請求項５に記載の発明
は、テーブル盤の角度変更が可能な効果を奏する。
【図１】本発明の装置の第１の実施の形態の概略の構成
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図２】本発明の装置の第２の実施の形態の概略の構成
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図３】本発明の装置の第３の実施の形態の概略の構成
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図４】本発明の方法を乾燥鋳物砂を使用する場合の概
略説明図である。
略説明図である。
【図５】本発明の方法を自硬性鋳物砂を使用する場合の
概略説明図である。
概略説明図である。
１ 鋳型造型装置 ２ 振動テーブル ３ 振動装置 ４ テーブル盤角度変更手段 １０ テーブル盤 １１ 鋳枠 １２ ばね １３ 基台 １５ 軸 １６ 油圧シリンダ ２０ 軸 ２１ 油圧シリンダ ２４ 乾燥砂 ２５ アクリルＴ字管 ３０ 発泡模型 ３１ あご下部 ３２ フラン砂
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年８月３１日（２０００．８．３
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記円振動を
発生させる２軸振動装置、及び３軸振動装置において
も、鋳物砂の充填密度の点では、十分でない場合がある
ことが分かった。すなわち、鋳物模型を鋳枠内に設置し
た状態で、水平方向の孔やあご部下側に十分に鋳物砂を
充填するには、円振動を与える時間が相当に長くなる問
題がある。本発明は、水平方向の孔やあご部下側に十分
に鋳物砂を充填するための振動を与える時間を短縮する
ことを課題とする。
発生させる２軸振動装置、及び３軸振動装置において
も、鋳物砂の充填密度の点では、十分でない場合がある
ことが分かった。すなわち、鋳物模型を鋳枠内に設置し
た状態で、水平方向の孔やあご部下側に十分に鋳物砂を
充填するには、円振動を与える時間が相当に長くなる問
題がある。本発明は、水平方向の孔やあご部下側に十分
に鋳物砂を充填するための振動を与える時間を短縮する
ことを課題とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、テーブ
ル盤上に固定した鋳枠内に鋳物模型を設置するとともに
鋳物砂を収容し、所定鉛直面に沿った円又は楕円状の略
円形の振動を前記テーブル盤に与えることにより鋳物砂
の充填を行う鋳型の造型方法において、前記鋳物模型が
鋳枠内の設置状態で水平に伸びる中実又は中空の伸延部
を有する形態であり、この鋳物模型を前記伸延部の伸延
方向が前記所定鉛直面に沿う方向となるように前記鋳枠
内に設置し、前記テーブル盤を前記所定鉛直面内で水平
に対し前記鋳物砂の安息角よりも十分に小さい角度に傾
斜させた状態で前記振動を与えることであり、そのテー
ブル盤を傾斜させる角度は１°〜５°の範囲内とする。
ル盤上に固定した鋳枠内に鋳物模型を設置するとともに
鋳物砂を収容し、所定鉛直面に沿った円又は楕円状の略
円形の振動を前記テーブル盤に与えることにより鋳物砂
の充填を行う鋳型の造型方法において、前記鋳物模型が
鋳枠内の設置状態で水平に伸びる中実又は中空の伸延部
を有する形態であり、この鋳物模型を前記伸延部の伸延
方向が前記所定鉛直面に沿う方向となるように前記鋳枠
内に設置し、前記テーブル盤を前記所定鉛直面内で水平
に対し前記鋳物砂の安息角よりも十分に小さい角度に傾
斜させた状態で前記振動を与えることであり、そのテー
ブル盤を傾斜させる角度は１°〜５°の範囲内とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】前記テーブル盤を傾斜させる角度を１°〜
５°の範囲内とするのは、傾斜させたことによる不都合
が殆ど生じないようにするためである。すなわち、鋳枠
を傾斜させて鋳物砂を振動によりつき固め状態としたと
きに、傾斜した鋳枠内で砂の上面が略水平になるから、
鋳枠を水平に戻したときに砂の上面が傾斜している。従
って、この傾斜角度が大きい程砂を補充して均す作業に
手間が掛かる不都合が生じる。また、発泡模型を用いて
造型した場合には傾斜角度が大きいと砂が偏って充填さ
れて模型の移動や変形が生じるという不都合がある。角
度１°〜５°は小さいから、これらの不都合を除くこと
ができる。
５°の範囲内とするのは、傾斜させたことによる不都合
が殆ど生じないようにするためである。すなわち、鋳枠
を傾斜させて鋳物砂を振動によりつき固め状態としたと
きに、傾斜した鋳枠内で砂の上面が略水平になるから、
鋳枠を水平に戻したときに砂の上面が傾斜している。従
って、この傾斜角度が大きい程砂を補充して均す作業に
手間が掛かる不都合が生じる。また、発泡模型を用いて
造型した場合には傾斜角度が大きいと砂が偏って充填さ
れて模型の移動や変形が生じるという不都合がある。角
度１°〜５°は小さいから、これらの不都合を除くこと
ができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】本発明の装置は、鋳枠をテーブル盤上に固
定することができるばね支持された鋳物砂充填用振動テ
ーブルと、前記テーブル盤の下部に設けられ平行２軸上
の夫々の回転不釣り合い重りが回転する不釣り合い重り
式振動装置と、前記振動装置に設けられ前記平行２軸上
の不釣り合い重りが異なる位相の所定の初期位相差を維
持しつつ等速度で同方向に回転するための同期回転手段
とを具備する鋳型の造型装置において、前記テーブル盤
を前記平行２軸に直角な鉛直面内で水平に対して使用す
る鋳物砂の安息角よりも十分に小さい所定角度に傾斜さ
せることができるテーブル盤角度変更手段を設け、前記
テーブル盤を支持するばねが、複数個の空気ばねで構成
され、前記角度変更手段が、前記複数個の空気ばねの空
気量を制御して傾斜させる構成であることを特徴とす
る。
定することができるばね支持された鋳物砂充填用振動テ
ーブルと、前記テーブル盤の下部に設けられ平行２軸上
の夫々の回転不釣り合い重りが回転する不釣り合い重り
式振動装置と、前記振動装置に設けられ前記平行２軸上
の不釣り合い重りが異なる位相の所定の初期位相差を維
持しつつ等速度で同方向に回転するための同期回転手段
とを具備する鋳型の造型装置において、前記テーブル盤
を前記平行２軸に直角な鉛直面内で水平に対して使用す
る鋳物砂の安息角よりも十分に小さい所定角度に傾斜さ
せることができるテーブル盤角度変更手段を設け、前記
テーブル盤を支持するばねが、複数個の空気ばねで構成
され、前記角度変更手段が、前記複数個の空気ばねの空
気量を制御して傾斜させる構成であることを特徴とす
る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】前記テーブル盤を支持するばねを、複数個
の空気ばねで構成し、前記角度変更手段を、前記複数個
の空気ばねの空気量を制御して傾斜させる構成とする
と、本来振動を許容するために必要なばねに、角度変更
機能を持たせたから、別に角度変更手段を設ける必要が
なく、その分鋳型造型装置を安価に提供できる。
の空気ばねで構成し、前記角度変更手段を、前記複数個
の空気ばねの空気量を制御して傾斜させる構成とする
と、本来振動を許容するために必要なばねに、角度変更
機能を持たせたから、別に角度変更手段を設ける必要が
なく、その分鋳型造型装置を安価に提供できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明は、鋳物砂が鋳型
模型のあご部下、中空部等に確実に充填された良好な鋳
型を造型する時間を、従来の造型時間よりも短縮でき、
テーブル盤の傾斜角度が小さいから、傾斜させたことに
よる不都合が殆ど生じない効果を奏する。請求項２に記
載の発明は、鋳物砂が鋳物模型のあご部下や中空部に確
実に充填された良好な鋳型を造型する時間を、従来の造
型時間よりも短縮でき、本来振動を許容するために必要
なばねに、角度変更機能を持たせたから、別に角度変更
手段を設ける必要がなく、その分鋳型造型装置を安価に
提供できる効果を奏する。
模型のあご部下、中空部等に確実に充填された良好な鋳
型を造型する時間を、従来の造型時間よりも短縮でき、
テーブル盤の傾斜角度が小さいから、傾斜させたことに
よる不都合が殆ど生じない効果を奏する。請求項２に記
載の発明は、鋳物砂が鋳物模型のあご部下や中空部に確
実に充填された良好な鋳型を造型する時間を、従来の造
型時間よりも短縮でき、本来振動を許容するために必要
なばねに、角度変更機能を持たせたから、別に角度変更
手段を設ける必要がなく、その分鋳型造型装置を安価に
提供できる効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越中 俊雄 兵庫県姫路市大津区勘兵衛町４丁目１ 虹 技株式会社姫路工場内 (72)発明者 蒲原 健一 兵庫県姫路市大津区勘兵衛町４丁目１ 虹 技株式会社姫路工場内 (72)発明者 池永 明 奈良県奈良市東紀寺町２丁目７−４ (72)発明者 塚田 良彦 静岡県清水市辻１丁目９番22号 株式会社 東洋機械製作所内 (72)発明者 坪井 重樹 静岡県清水市辻１丁目９番22号 株式会社 東洋機械製作所内 Ｆターム(参考） 4E094 AA01 AA29
Claims (5)
- 【請求項１】 テーブル盤上に固定した鋳枠内に鋳物模
型を設置するとともに鋳物砂を収容し、所定鉛直面に沿
った円又は楕円状の略円形の振動を前記テーブル盤に与
えることにより鋳物砂の充填を行う鋳型の造型方法にお
いて、前記鋳物模型が鋳枠内の設置状態で水平に伸びる
中実又は中空の伸延部を有する形態であり、この鋳物模
型を前記伸延部の伸延方向が前記所定鉛直面に沿う方向
となるように前記鋳枠内に設置し、前記テーブル盤を前
記所定鉛直面内で水平に対し前記鋳物砂の安息角よりも
十分に小さい角度に傾斜させた状態で前記振動を与える
ことを特徴とする鋳型造型方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の鋳型造型方法におい
て、前記テーブル盤を傾斜させる角度が１°〜５°の範
囲内であることを特徴とする鋳型造型方法。 - 【請求項３】 鋳枠をテーブル盤上に固定することがで
きるばね支持された鋳物砂充填用振動テーブルと、前記
テーブル盤の下部に設けられ平行２軸上の夫々の回転不
釣り合い重りが回転する不釣り合い重り式振動装置と、
前記振動装置に設けられ前記平行２軸上の不釣り合い重
りが異なる位相の所定の初期位相差を維持しつつ等速度
で同方向に回転するための同期回転手段とを具備する鋳
型の造型装置において、前記テーブル盤を前記平行２軸
に直角な鉛直面内で水平に対して使用する鋳物砂の安息
角よりも十分に小さい所定角度に傾斜させることができ
るテーブル盤角度変更手段を設けたことを特徴とする鋳
型の造型装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の鋳型の造型装置におい
て、前記テーブル盤を支持するばねが、複数個の空気ば
ねで構成され、前記角度変更手段が、前記複数個の空気
ばねの空気量を制御して傾斜させる構成であることを特
徴とする鋳型の造型装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の鋳型の造型装置におい
て、前記角度変更手段が、油圧シリンダー装置、ねじ装
置、リンク装置、又はカム装置を昇降駆動機構として用
い前記テーブル盤に高低差をつけて傾斜させることを特
徴とする鋳型の造型装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11356453A JP3126711B1 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 鋳型の造型方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11356453A JP3126711B1 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 鋳型の造型方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3126711B1 JP3126711B1 (ja) | 2001-01-22 |
| JP2001170739A true JP2001170739A (ja) | 2001-06-26 |
Family
ID=18449093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11356453A Expired - Fee Related JP3126711B1 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 鋳型の造型方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126711B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1944104A1 (en) | 2007-01-10 | 2008-07-16 | Metal Casting Technology, Inc. | Method of Compacting Support Particulates |
| US7735543B2 (en) | 2006-07-25 | 2010-06-15 | Metal Casting Technology, Inc. | Method of compacting support particulates |
| CN102581232A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 安徽惠明机械制造有限公司 | 一种双向倾斜震实台 |
| CN102581231A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 安徽惠明机械制造有限公司 | 一种四向倾斜震实台 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113477892B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-08-23 | 江苏合球机械科技有限公司 | 一种用于树脂砂芯制造的振动紧实装置 |
| CN114700482A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-07-05 | 河北瑞欧智能装备有限公司 | 一种消失模自动生产线用砂箱顶推机 |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP11356453A patent/JP3126711B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7735543B2 (en) | 2006-07-25 | 2010-06-15 | Metal Casting Technology, Inc. | Method of compacting support particulates |
| EP1944104A1 (en) | 2007-01-10 | 2008-07-16 | Metal Casting Technology, Inc. | Method of Compacting Support Particulates |
| CN101269403B (zh) * | 2007-01-10 | 2011-06-08 | 金属铸造技术公司 | 压实支撑微粒的方法 |
| CN102581232A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 安徽惠明机械制造有限公司 | 一种双向倾斜震实台 |
| CN102581231A (zh) * | 2012-02-27 | 2012-07-18 | 安徽惠明机械制造有限公司 | 一种四向倾斜震实台 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3126711B1 (ja) | 2001-01-22 |
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