【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶湯口に通じるキャビティを有しかつ溶湯口に臨んで注湯受け皿部材が設けられた砂主型を傾動させて鋳物を製造する傾動鋳造用砂型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、傾動鋳造用砂型装置には、溶湯口に通じるキャビティを有する砂主型の枠部に注湯受け皿部材を設け、注湯受け皿部材に溶湯を貯留し、傾動鋳造用砂型装置を傾動させて、溶湯口から溶湯をキャビティに流し込み、鋳物を製造する傾動鋳造用砂型装置が知られている（特開平２−１７５０６５号公報）。
【０００３】
この従来の傾動鋳造用砂型装置は、砂主型を破壊して鋳物を取り出す方式であるので、砂主型の再利用が不可能で、生産効率の面でいま一つ芳しくなく、大量生産に不向きであるという不具合がある。
【０００４】
そこで、溶湯口に通じるキャビティを有しかつ溶湯口に臨んで注湯受け皿部材が設けられた傾動用金型を傾動させて鋳物を製造する傾動鋳造用金型が提案されている。
【０００５】
この傾動鋳造用金型は、この金型を何度も利用して鋳物の製造をすることができ、その鋳物の寸法精度も良好でかつ鋳肌もきれいなので、大量生産に向いている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋳物によっては、その鋳物が凝固するまでには、６０秒ないし１５０秒と結構長い時間がかかるものがあり、この間の時間は、傾動用金型を維持しておかなければならず、量産効率を高めるためには、傾動用金型を多数準備する必要があり、金型製作コストが嵩むという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、金型製作コストが嵩むことなく量産効率を高めることのできる傾動鋳造用砂型装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、溶湯口に通じるキャビティを有しかつ注湯受け皿部材を溶湯口に臨ませた砂主型が分割可能な下砂型と上砂型とから構成され、前記砂主型の材料として硬化性の鋳物砂が用いられていることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記硬化性の鋳物砂が熱硬化性であり、シェルモールド法によって焼成されて硬化されることを特徴とする請求項１に記載の傾動鋳造用砂型装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記硬化性の鋳物砂が自硬性であり、アシュランド法又はコールドボックス法によって硬化されることを特徴とする請求項１に記載の傾動鋳造用砂型装置である。
【００１１】
請求項１ないし請求項３に記載の発明によれば、砂主型の材料に硬化性の鋳物砂を用いて砂主型を破壊することなく鋳物を取り出すことができるようにしたので、この砂主型の再利用を図ることができることになり、金型製作コストが嵩むことなく量産効率を高めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、一対の分割型から構成されて溶湯口に通じるキャビティを有しかつ該溶湯口に臨んで注湯受け皿部材が設けられしかも硬化性の鋳物砂を用いて形成された砂主型と、該砂主型の外形状に対応する形状でかつ前記砂主型がセットされる砂型収容凹所と該砂主型を加圧しつつ保持する加圧保持機構とを有して傾動される保持型とからなることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、一対の分割型から構成されて溶湯口に通じるキャビティを有しかつ硬化性の鋳物砂を用いて形成された砂主型と、該砂主型の外形状に対応する形状でかつ前記砂主型がセットされる砂型収容凹所と該砂主型を加圧しつつ保持する加圧保持機構と前記溶湯口に臨んで設けられた注湯受け皿部材とを有して傾動される保持型とからなることを特徴とする傾動鋳造用砂型装置である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記一対の分割型はそのパーティング面に位置決め用の係合部が形成され、前記加圧保持機構は、前記分割型を加圧する加圧ピンと前記砂主型を加圧する加圧スプリングとからなることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の傾動鋳造用砂型装置である。
【００１５】
請求項４ないし請求項６に記載の発明によれば、砂主型を保持型にセットし、砂主型に溶湯を注湯することにしたので、砂主型に注湯後、溶湯がキャビティ内で硬化する前に砂主型を保持型から取り外して、次の砂主型を保持型にセットすることができ、保持型の利用効率を高めることができる。
【００１６】
また、砂主型のパーティング面の背面側を加圧して鋳物を製造することにしたので、溶湯をキャビティに注湯した直後に、溶湯が砂主型のパーティング面から漏れ出ることを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
【発明の実施の形態１】
図１、図２は本発明の実施の形態１の説明図である。
【００１９】
図１、図２において、１は砂主型である。この砂主型１は下砂型２と上砂型３とから構成されている。砂主型１はキャビティ４と溶湯口５とを有する。そのキャビティ４内には、ここでは、自動車用のインテークマニホールドを形成するための中子６が配置されている。
【００２０】
上砂型３にはその溶湯口５に押し湯部７が設けられている。下砂型２には取り付け部材８が設けられ、この取り付け部材８には注湯受け皿部材９が設けられている。この注湯受け皿部材９は、金属製容器に耐火物層が設けられており、この中には溶湯１０が貯留される。
【００２１】
下砂型２には位置決め用係合部としての複数個の位置決め突起１１が形成され、上砂型３には位置決め突起１１に嵌合する位置決め用係合部としての位置決め凹部１２が形成されている。この位置決め突起１１と位置決め凹部１２とを嵌合させることによって、下砂型２と上砂型３とは互いにそのパーティング面１３が突き合わされて接合される。
【００２２】
ここでは、この砂主型１の材料には硬化性の鋳物砂が用いられている。
この硬化性の鋳物砂は熱硬化性であり、シェルモールド法によって焼成されて硬化形成される。しかし、この砂主型１の材料に自硬性の鋳物砂を用い、アシュランド法又はコールドボックス法によって硬化形成しても良い。
【００２３】
このものによれば、図１に示す砂主型１が図示しない保持手段によって固定されており、矢印Ａ方向に傾動させて、図２に示すように溶湯口５を起こすことにより、注湯受け皿部材９内の溶湯１０が溶湯口５からキャビティ４に注がれる。この砂主型１を起こした状態で、自然放置すれば溶湯１０が固化し、鋳物が製造されるから、その後、傾動状態を元の状態へ復帰させる。その際、押し湯部７は溶湯１０の収縮に伴ってキャビティ４内に溶湯１０を補給する。
【００２４】
この砂主型１から鋳造された鋳物を取り出すには、砂主型１を固定する保持手段を解除し、傾動鋳造機構から取り出す。その後、下砂型２と上砂型３とを分離装置によって離脱させ、この分離された砂主型１から鋳物のみを取り出す。
【００２５】
砂主型１は、例えば、図３に示すように、溶湯に接触した部分の表層面２Ａが熱分解によって剥離されるから、残った他の部分２Ｂをバック型とし、砂主型１の成形型２０内に配置して、表層面２Ａのみを再成形することができる。その結果、砂主型１の再利用を図ることができ、この砂主型１を多数準備すれば、比較的効率のよい連続鋳造ができるから、簡易の量産体制が整えられる。
【００２６】
【発明の実施の形態２】
図４、図５は本発明の実施の形態２の説明図である。
【００２７】
図４、図５は図１、図２に示す砂主型１を保持型１４にセットして、傾動鋳造を行う構成としたものである。
【００２８】
保持型１４は下金型１５と上金型１６とから構成されている。この保持型１４は砂主型収容凹所１７とイジェクト機構１８と加圧機構１９とを有している。この砂主型収容凹所１７は一部または全部が砂主型１の外形形状に対応する形状を有している。
【００２９】
イジェクト機構１８は、イジェクト板２０、イジュクトピン２１、付勢バネ２２から構成されており、図示外の流体シリンダにより駆動されている。イジュクトピン２１はイジェクト板２０に固定されて、砂主型収容凹所１７にその先端が進出して下砂型２に当接可能とされている。押し出し付勢バネ２２はイジェクト板２０をそのイジュクトピン２１の先端が砂主型収容凹所１７に進出する方向に付勢している。
【００３０】
加圧機構１９は加圧ピン取り付け板２３と加圧付勢バネ２４と加圧ピン２５とから構成されている。加圧ピン２５は加圧ピン取り付け板２３に固定されて、砂主型収容凹所１７にその先端が進出して上砂型３に当接可能とされている。加圧付勢バネ２４は加圧ピン取り付け板２３をその加圧ピン２５の先端が砂主型収容凹所１７に進出する方向に付勢している。
【００３１】
下金型１５には取り付け部材２６が固定されている。この取り付け部材２６には注湯受け皿部材９が固定され、注湯受け皿部材９には溶湯１０が貯留されている。
【００３２】
この保持型１４には溶湯口５に通じる通路２７が形成され、砂主型１を保持型１４にセットした状態で、保持型１４を傾動させて図４に示すように溶湯口５を起こすと、通路２７から溶湯１０が溶湯口５を通じてキャビティ４に注湯され、キャビティ４内に溶湯１０が充填される。
【００３３】
溶湯１０のキャビティ４内への充填後、溶湯表面の硬化時間が得られれば、保持型１４を再び傾動させて元の位置に戻し、保持型１４を分離して砂主型１を取り外し、注湯された砂主型１のみを搬送ライン上に自然放置し、溶湯１０を冷却させる。
【００３４】
分離した保持型１４には、次の砂主型１を再セットすることにより、保持型１４を再利用することができる。また、砂主型１も分解して鋳物を取り出すことにより、再利用することができる。
【００３５】
なお、このイジュクトピン２１には、必ずしもイジェクト板２０を設ける必要はなく、これだけのみを単独で設ける構成としてもよい。
【００３６】
また、加圧ピン２５は、後述するように、砂主型１の背面を加圧する圧力の調整が可能となるように構成してもよい。
【００３７】
また、通路２７については、注湯受け皿部材９と一体成型するか、若しくは保持枠（保持手段）または砂主型１と一体形成させてもよい。
【００３８】
【実施の形態３】
図６に示す傾動鋳造用砂型装置では、砂主型１を狭持するための手段として、実施の形態２のような保持型１４を用いる代わりに、鋏み機構１００を備えている。
【００３９】
この傾動鋳造用砂型装置では、鋏み機構１００に、載置基板１０１と、加圧保持手段１０２とを備えている。この加圧保持手段１０２は、支持体１０３と、この支持体１０３に設けた保持部材１０４と加圧ピン２５の調整ねじ２５Ａとの間に保持された圧縮バネ１０５とを備えている。
【００４０】
加圧ピン２５には、雄ねじが切られたねじ部を有しており、このねじ部に調整ねじ２５Ａが螺合されている。
【００４１】
従って、この実施の形態３によれば、調整ねじ２５Ａを適宜調整して圧縮バネ１０５による付勢力を調整できるので、砂主型１の締付力を調整できる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成したので、簡単な金属保持枠に砂型を脱着するのみで、かつ、注湯後、砂型のみにて冷却することができるから、金型製作コストを嵩むことなく量産効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の説明図であって、砂主型の傾動前の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の説明図であって、砂主型の傾動後の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における表面層の焼損状態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２の説明図であって、保持型の傾動前の状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２の説明図であって、保持型の傾動後の状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３の説明図であって、砂主型の傾動前の状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 砂主型
４ キャビティ
５ 溶湯口
９ 注湯受け皿部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tilt casting sand mold apparatus for manufacturing a casting by tilting a sand main mold having a cavity communicating with a molten metal port and provided with a pouring pan member facing the molten metal port.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a tilt casting sand mold apparatus, a pouring pan member is provided in a frame portion of a sand main mold having a cavity leading to a molten metal port, and the molten metal is stored in the pouring pan member, and the tilt casting sand mold apparatus is tilted. There is known a sand casting apparatus for tilt casting in which a molten metal is poured into a cavity from a molten metal opening to produce a casting (Japanese Patent Laid-Open No. 2-175065).
[0003]
This conventional sand casting machine for tilt casting uses a method in which the main sand mold is destroyed and the casting is taken out, so it is impossible to reuse the main sand mold, and the production efficiency is not good enough for mass production. There is a problem that it is not suitable.
[0004]
Therefore, there has been proposed a tilt casting mold in which a casting is manufactured by tilting a tilt mold having a cavity communicating with the melt port and provided with a pouring pan member facing the melt port.
[0005]
This tilt casting mold is suitable for mass production because the casting can be manufactured by using the mold many times and the casting has good dimensional accuracy and a clean casting surface.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, depending on the casting, it takes a considerably long time of 60 to 150 seconds to solidify the casting. During this time, the tilting mold must be maintained, and mass production is required. In order to increase the efficiency, it is necessary to prepare a large number of tilting dies, and there is a problem that the die manufacturing cost increases.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sand casting apparatus for tilt casting that can increase mass production efficiency without increasing the mold manufacturing cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 comprises a lower sand mold and an upper sand mold that have a cavity communicating with the molten metal port and that can be divided into a main sand mold having a pouring tray member facing the molten metal port. The present invention is a sand casting device for tilt casting, wherein a hardening molding sand is used as a material for the casting.
[0009]
The invention according to claim 2 is the sand casting apparatus for tilt casting according to claim 1, wherein the curable molding sand is thermosetting, and is fired and cured by a shell mold method. .
[0010]
The invention according to claim 3 is the sand casting apparatus for tilt casting according to claim 1, wherein the hardenable molding sand is self-hardening and is hardened by an Ashland method or a cold box method. .
[0011]
According to the invention as set forth in Claims 1 to 3, the casting can be taken out without breaking the main sand mold by using a hardening molding sand as the material of the main sand mold. Since the main mold can be reused, mass production efficiency can be improved without increasing the mold manufacturing cost.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pair of split molds having a cavity leading to the melt port, a pouring pan member provided facing the melt port, and formed using hardenable molding sand. A main sand mold, a sand mold receiving recess having a shape corresponding to the outer shape of the main sand mold and in which the main sand mold is set, and a pressure holding mechanism for holding the main sand mold while pressing the main sand mold. And a holding die that is tilted by tilting.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a sand main mold formed of a pair of split molds and having a cavity leading to a molten metal port and formed using hardenable molding sand, and an outer shape of the sand main mold. It has a sand mold receiving recess in which the sand main mold is set in a corresponding shape, a pressure holding mechanism that presses and holds the sand main mold, and a pouring pan member provided facing the melt port. And a holding die that is tilted by tilting.
[0014]
The invention according to claim 6, wherein the pair of split dies have a positioning engaging portion formed on a parting surface thereof, and the pressure holding mechanism includes a pressing pin for pressing the split die and the sand main die. 6. The sand casting device for tilt casting according to claim 4, further comprising a pressure spring for pressing pressure.
[0015]
According to the invention as set forth in claims 4 to 6, since the main sand mold is set in the holding mold and the molten metal is poured into the main sand mold, the molten metal is poured into the cavity after the molten sand is poured into the main sand mold. The main sand mold can be removed from the holding mold before it is hardened inside, and the next main sand mold can be set in the holding mold, so that the use efficiency of the holding mold can be increased.
[0016]
In addition, since the casting is manufactured by pressing the back side of the parting surface of the main sand mold, the molten metal is prevented from leaking from the parting surface of the main sand mold immediately after pouring the molten metal into the cavity. it can.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
Embodiment 1 of the present invention
1 and 2 are explanatory diagrams of Embodiment 1 of the present invention.
[0019]
1 and 2, reference numeral 1 denotes a main sand type. The main sand mold 1 includes a lower sand mold 2 and an upper sand mold 3. The main sand mold 1 has a cavity 4 and a melt port 5. Here, a core 6 for forming an intake manifold for an automobile is arranged in the cavity 4.
[0020]
The upper sand mold 3 is provided with a feeder section 7 at its melt port 5. The lower sand mold 2 is provided with a mounting member 8, and the mounting member 8 is provided with a pouring pan member 9. The pouring tray member 9 is provided with a refractory layer in a metal container, in which a molten metal 10 is stored.
[0021]
A plurality of positioning projections 11 are formed on the lower sand mold 2 as positioning engagement portions, and a positioning recess 12 is formed on the upper sand mold 3 as a positioning engagement portion fitted to the positioning projection 11. By fitting the positioning projections 11 and the positioning recesses 12, the lower sand mold 2 and the upper sand mold 3 are joined together with their parting surfaces 13 abutting against each other.
[0022]
Here, hardening molding sand is used as the material of the main sand mold 1.
This curable molding sand is thermosetting, and is baked by a shell mold method to be cured and formed. However, self-hardening molding sand may be used as the material of the main sand mold 1 and may be hardened and formed by the Ashland method or the cold box method.
[0023]
According to this, the main sand mold 1 shown in FIG. 1 is fixed by holding means (not shown), and is tilted in the direction of arrow A to raise the molten metal port 5 as shown in FIG. The melt 10 in the member 9 is poured into the cavity 4 from the melt port 5. If the sand main mold 1 is raised and left as it is, the molten metal 10 is solidified and a casting is manufactured. Thereafter, the tilted state is returned to the original state. At that time, the pusher 7 replenishes the melt 10 into the cavity 4 as the melt 10 shrinks.
[0024]
In order to take out the casting cast from the sand main mold 1, the holding means for fixing the sand main mold 1 is released, and the casting is taken out from the tilt casting mechanism. Thereafter, the lower sand mold 2 and the upper sand mold 3 are separated by a separating device, and only the casting is taken out from the separated sand main mold 1.
[0025]
For example, as shown in FIG. 3, in the sand main mold 1, since the surface layer 2 </ b> A of the portion in contact with the molten metal is peeled off by thermal decomposition, the remaining portion 2 </ b> B is used as a back mold, and the sand main mold 1 is formed. It can be placed in the mold 20 and only the surface layer 2A can be reformed. As a result, the main sand mold 1 can be reused. If a large number of the main sand molds 1 are prepared, continuous casting can be performed relatively efficiently, so that a simple mass production system is prepared.
[0026]
Embodiment 2 of the present invention
4 and 5 are explanatory diagrams of the second embodiment of the present invention.
[0027]
FIGS. 4 and 5 show a configuration in which the sand main mold 1 shown in FIGS. 1 and 2 is set on the holding mold 14 to perform tilt casting.
[0028]
The holding mold 14 includes a lower mold 15 and an upper mold 16. The holding die 14 has a main sand type recess 17, an ejection mechanism 18, and a pressure mechanism 19. Part or all of the sand main mold housing recess 17 has a shape corresponding to the outer shape of the sand main mold 1.
[0029]
The ejection mechanism 18 includes an ejection plate 20, an ejection pin 21, and an urging spring 22, and is driven by a fluid cylinder (not shown). The eject pin 21 is fixed to the eject plate 20, and the tip of the eject pin 21 advances into the sand main mold receiving recess 17 so as to be able to contact the lower sand mold 2. The push-out biasing spring 22 biases the eject plate 20 in a direction in which the tip of the eject pin 21 advances into the main sand-type recess 17.
[0030]
The pressure mechanism 19 includes a pressure pin mounting plate 23, a pressure urging spring 24, and a pressure pin 25. The pressing pin 25 is fixed to the pressing pin mounting plate 23, and the tip of the pressing pin 25 advances into the sand main mold receiving recess 17 so as to be able to contact the upper sand mold 3. The pressure urging spring 24 urges the pressure pin mounting plate 23 in a direction in which the tip of the pressure pin 25 advances into the main sand type recess 17.
[0031]
An attachment member 26 is fixed to the lower mold 15. The pouring pan member 9 is fixed to the mounting member 26, and the molten metal 10 is stored in the pouring pan member 9.
[0032]
A passage 27 is formed in the holding mold 14 so as to communicate with the melt port 5. When the main sand mold 1 is set in the holding mold 14, the holding mold 14 is tilted to raise the melt port 5 as shown in FIG. 4. The molten metal 10 is poured from the passage 27 into the cavity 4 through the molten metal port 5, and the cavity 4 is filled with the molten metal 10.
[0033]
After the filling of the melt 10 into the cavity 4, if the time for hardening the melt surface is obtained, the holding mold 14 is tilted again to return to the original position, the holding mold 14 is separated, and the main sand mold 1 is removed. Only the heated sand main mold 1 is naturally left on the transport line, and the molten metal 10 is cooled.
[0034]
By resetting the next main sand mold 1 to the separated holding mold 14, the holding mold 14 can be reused. In addition, the main sand mold 1 can be reused by disassembling and removing the casting.
[0035]
Note that the eject pin 21 does not necessarily need to be provided with the eject plate 20, and only the eject plate 20 may be provided alone.
[0036]
Further, the pressing pin 25 may be configured so that the pressure for pressing the back surface of the main sand mold 1 can be adjusted as described later.
[0037]
The passage 27 may be formed integrally with the pouring pan member 9 or may be formed integrally with the holding frame (holding means) or the main sand mold 1.
[0038]
Embodiment 3
The sand casting apparatus for tilt casting shown in FIG. 6 includes a scissors mechanism 100 as a means for holding the sand main mold 1 instead of using the holding mold 14 as in the second embodiment.
[0039]
In this sand casting apparatus for tilt casting, the scissors mechanism 100 includes a mounting substrate 101 and pressure holding means 102. The pressure holding means 102 includes a support 103 and a compression spring 105 held between a holding member 104 provided on the support 103 and an adjusting screw 25A of the pressure pin 25.
[0040]
The pressure pin 25 has a threaded portion with an external thread, and an adjusting screw 25A is screwed into this threaded portion.
[0041]
Therefore, according to the third embodiment, since the urging force of the compression spring 105 can be adjusted by appropriately adjusting the adjusting screw 25A, the tightening force of the main sand mold 1 can be adjusted.
[0042]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it is only necessary to attach and detach the sand mold to the simple metal holding frame, and after pouring, it is possible to cool only with the sand mold, without increasing the mold manufacturing cost. Mass production efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of Embodiment 1 of the present invention, showing a state before tilting of a main sand mold.
FIG. 2 is an explanatory view of the first embodiment of the present invention, showing a state after the main sand mold is tilted.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a burnout state of a surface layer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of the second embodiment of the present invention, showing a state before the holding mold is tilted.
FIG. 5 is an explanatory view of the second embodiment of the present invention, showing a state after the holding mold is tilted.
FIG. 6 is an explanatory view of the third embodiment of the present invention, showing a state before the main sand mold tilts.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main sand mold 4 Cavity 5 Melt port 9 Pouring pan member
