JP2005152938A - 鋳型造型機 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳型の凸部の鋳型強度を向上させることができ、鋳造品の寸法精度の向上及び鋳造欠陥の低減に貢献することができる鋳型造型機を提供する。
【解決手段】鋳型造型機は、凹部３２をもつ模型面３０を有する模型部３を保持する模型部保持要素２と、昇降フレーム５と、模型面３０に生砂Ｗを供給する生砂供給要素６と、加圧体７０（７０Ａ〜７０Ｄ）を有する加圧体群７と、加圧体７０（７０Ａ〜７０Ｄ）を駆動させる駆動系８と、制御系９とを有する。制御系９は、加圧体群７のうち模型面３０の凹部３２に対向またはほぼ対向する加圧体７０Ｂを、他の加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄよりも優先的に前進させ、模型面３０の凹部３２内の生砂部分の加圧を優先させる凹部優先加圧操作を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は生砂等の砂を固めて鋳型を造型する鋳型造型機に関する。

近年、自動車産業をはじめとする産業界では、鋳造品の寸法精度の向上、鋳造欠陥の低減がますます要請されている。更に鋳造品の形状もますます複雑化している。しかし形状が複雑化した鋳型では、鋳型強度のバラツキが発生しやすい。例えば、形状が複雑化した鋳型を造型する際には、凹部をもつ模型面を有する模型部を用い、その模型面を鋳型にキャビティ型面として転写させることにより鋳型が造型されているが、鋳型のうち模型面の凹部に対応する凸部では、鋳型強度が必ずしも充分に高くならず、鋳型強度のバラツキが発生しやすい不具合が生じる。

そこで特許文献１には、上記した不具合を改善する鋳型造型機が開示されている。この鋳型造型機は、凹部をもつと共に鋳型のキャビティ型面として転写される模型面を有する模型部を保持する模型部保持要素と、模型部保持要素に対して相対的に昇降可能に設けられた昇降フレームと、模型部の模型面に生砂を供給する生砂供給要素と、模型部の模型面から離れた位置に配置されていると共に模型部の模型面に存在する生砂を加圧して鋳型を形成する複数の加圧体を有する加圧体群とを備えている。このものによれば、鋳型の凸部は模型部の凹部により転写される。このものによれば、加圧前の初期状態において、加圧体群のうち模型部の凹部に対向する加圧体の高さ位置を下げることにしている。
特開平８−１６４４４４号公報（図１）

上記した公報に係る技術によれば、加圧前の初期状態において、加圧体群のうち模型部の凹部に対向する加圧体の高さ位置を下げることにしている。これにより鋳型の凸部に相当する部分を効率よく固めるようにしている。しかしながら上記した公報に係る技術といえども、鋳型の凸部の鋳型強度は向上するものの、必ずしも充分ではない。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、鋳型の凸部の鋳型強度を更に向上させることができ、鋳造品の寸法精度の向上及び鋳造欠陥の低減に貢献することができる鋳型造型機を提供することを課題とする。

本発明に係る鋳型造型機は、凹部をもつと共に鋳型のキャビティ型面として転写される模型面を有する模型部を保持する模型部保持要素と、前記模型部保持要素に対して相対的に昇降可能に設けられた昇降フレームと、前記模型部保持要素に保持された前記模型部の前記模型面に生砂を供給する生砂供給要素と、前記模型部の前記模型面から離れた位置に配置されていると共に鋳型の造型の際に前記模型部の前記模型面に存在する生砂を加圧して鋳型を形成する複数の加圧体を有する加圧体群と、前記加圧体群を構成する加圧体を前進方向及び後退方向に駆動させる駆動系と、前記駆動系を制御して前記加圧体群を構成する前記加圧体の前進及び後退を制御する制御系とを具備する鋳型造型機において、前記制御系は、前記加圧体群のうち前記模型部の前記模型面の前記凹部に対向またはほぼ対向する前記加圧体を、他の前記加圧体よりも優先的に前進させ、前記模型部の前記模型面の前記凹部内の生砂部分の加圧を他の生砂部分よりも優先させる凹部優先加圧操作を実行することを特徴とするものである。

『模型面の凹部に対向またはほぼ対向する加圧体を他の加圧体よりも優先的に前進させる』ことは、例えば、模型部の模型面の凹部に対向またはほぼ対向する加圧体の前進速度及び前進ストロークのうちの少なくとも一方を、他の加圧体よりも大きく設定することにより達成することができる。

上記したように本発明に係る鋳型造型機によれば、加圧体群のうち少なくとも模型部の模型面の凹部に対向またはほぼ対向する加圧体を、他の加圧体よりも優先的に前進させる。これにより模型部の模型面の凹部内に存在する生砂部分の加圧を他の生砂部分よりも優先させる凹部優先加圧操作を実行することができる。このため模型部の模型面の凹部に存在する生砂部分を効率よく固めることができる。このため鋳型のうち、上記した模型部の模型面の凹部に対応する凸部の鋳型強度が良好に確保される。従って、鋳造の際に、鋳型のうち凸部の崩れや変形等を抑えることができ、鋳造品の寸法精度の向上、鋳造欠陥の低減、鋳造品の品質の向上を図り得る。

本発明に係る鋳型造型機によれば、模型部の模型面の凹部内に存在する生砂部分の加圧を他の生砂部分よりも優先させる凹部優先加圧操作を実行する。このため模型部の模型面の凹部に存在する生砂部分を効率よく固めることができる。このため鋳型のうち、上記した模型部の模型面の凹部に対応する鋳型の凸部の鋳型強度が良好に確保される。従って、鋳造の際に、鋳型のうち前記した凸部の変形や崩れ等を抑えることができ、鋳造品の寸法精度の向上、鋳造欠陥の低減、鋳造品の品質の向上を図り得る。

本発明に係る鋳型造型機の好ましい形態によれば、制御系は、模型部の模型面に生砂を供給する指令を生砂供給要素に出力することにより、模型部の模型面に生砂を供給する生砂供給操作を実行し、その後、加圧体群のうち少なくとも模型部の模型面の凹部に対向またはほぼ対向する加圧体を他の加圧体よりも優先的に前進させる指令を駆動系に出力し、生砂のうち模型面の凹部内の生砂部分の加圧を他の生砂部分よりも優先させる凹部優先加圧操作を実行する。

このため模型部の模型面の凹部に存在する生砂部分を効率よく固めることができる。このため前述同様に、鋳型のうち上記した模型部の模型面の凹部に対応する凸部の鋳型強度が良好に確保される。従って、鋳造の際に、鋳型のうち前記した凸部の変形や崩れ等を抑えることができ、鋳造品の寸法精度の向上、鋳造欠陥の低減、鋳造品の品質の向上を図り得る。

なお、鋳型となる生砂が充分に固まった状態で凹部優先加圧操作が実行されたときには、凹部以外の他の生砂部分が既に固くなっているため、模型部の模型面の凹部内の生砂部分を加圧するには不利である。

また本発明の鋳型造型機の好ましい形態によれば、制御系は、凹部優先加圧操作を実行した後、加圧体群のうち他の加圧体の前進量を増加させ、生砂のうち模型面の凹部以外の部位に存在する生砂部分を加圧する本加圧操作を実行する。このように凹部優先加圧操作は本加圧操作の前に実行されるため、凹部優先加圧操作を実行しているときには、鋳型となる生砂は充分に固まっていない。即ち、鋳型となる生砂が充分には固まっていない状態で凹部優先加圧操作が実行されるため、模型面の凹部内の生砂部分の加圧を効率的に行うことができる。従って、鋳型のうち上記した模型部の模型面の凹部に対応する凸部の鋳型強度が良好に確保される。従って、鋳造の際に、鋳型のうち前記した凸部の崩れや変形等を抑えることができ、鋳造品の寸法精度の向上、鋳造欠陥の低減、鋳造品の品質の向上を図り得る。

本発明の鋳型造型機の好ましい形態によれば、制御系は、模型部の模型面に生砂を供給する指令を生砂供給要素に出力することにより、模型部の模型面に生砂を供給する生砂供給操作を実行し、その後、加圧体群のうち少なくとも模型部の模型面の凹部に対向またはほぼ対向する加圧体を他の加圧体よりも優先的に前進させる指令を駆動系に出力し、生砂のうち模型面の凹部内の生砂部分の加圧を他の生砂部分よりも優先させる凹部優先加圧操作を実行し、その後、生砂を補充する指令を生砂供給要素に出力することにより、模型部の模型面に存在する生砂に生砂を補充する生砂補充操作を実行する。

この場合、凹部優先加圧操作を実行した後に、模型部の模型面に存在する生砂に生砂を補充する生砂補充操作を実行する。補充された生砂は後操作で加圧されるため、鋳型のうち上記した模型部の模型面の凹部に対応する凸部の鋳型強度が更に良好に確保される。

本発明の鋳型造型機の好ましい形態によれば、凹部優先加圧操作は、加圧体群のうち少なくとも模型部の模型面の凹部に対向またはほぼ対向する加圧体の前進速度及び前進ストロークのうちの少なくとも一方を、他の加圧体よりも大きく設定することにより行われる。このように加圧体の前進速度及び前進ストロークのうちの少なくとも一方が他の加圧体よりも大きく設定されているため、生砂のうち模型面の凹部内の生砂部分の加圧を他の生砂部分よりも優先させる凹部優先加圧操作を良好に実行することができる。

本発明の鋳型造型機の好ましい形態によれば、制御系は、凹部優先加圧操作において、加圧体群を構成する複数の加圧体を一緒に前進させると共に、加圧体群を構成する複数の加圧体による加圧を一緒に終えるように指令を駆動系に出力する。これにより鋳型の造型時間の短縮化を図ることができる。ここで、複数の加圧体を一緒に前進させるとは、複数の加圧体の前進動作開始の時間差が１秒以内であることを意味する。複数の加圧体を一緒に終えるとは、複数の加圧体の前進動作終了の時間差が１秒以内であることを意味する。

本発明の鋳型造型機の好ましい形態によれば、模型部の模型面上に存在する生砂を加圧する加圧ボードが設けられており、加圧ボードの透孔に加圧体が前進及び後退可能に挿入されている。この場合、模型部の模型面上に存在する生砂を加圧ボードでも加圧することができるため、生砂の加圧が良好に行われる。

以下、本発明の実施例１を図１〜図１０を参照して具体的に説明する。図１〜図８は鋳型造型機の作用形態を模式的に示す。図１０は鋳型造型機で実行される基本フローチャートを示す。本実施例に係る鋳型造型機は水平割り方式であり、基台１と、模型部保持要素２と、昇降フレーム５と、生砂供給要素６と、複数の加圧体７０を有する加圧体群７と、加圧体群７を構成する複数の加圧体７０をそれぞれ前進方向及び後退方向に駆動させる駆動系８と、駆動系８を制御して加圧体群７を構成する加圧体７０の前進及び後退を制御する制御系としてのコントローラ９とを備えている。コントローラ９はＣＰＵをもつ制御処理回路、メモリ、入力処理回路、出力処理回路等を有する。

図１に示すように、基台１には昇降機構部として機能するメインシリンダ装置４が設けられている。メインシリンダ装置４は、基台１に設置された本体部４０と、本体部４０に対して昇降可能なロッド状の可動部４１とを有する。模型部保持要素２は基台１に据え付けられており、模型部３を載せて脱着可能に保持する載置面２３をもつ。模型部３は模型面３０をもつ。この模型面３０は、鋳型３００のキャビティ型面として転写されるものであり、鋳型３００の凸部３１０を転写により形成する凹部３２をもつ。凹部３２は底面３２ａ及び側面３２ｂをもつ。模型部保持要素２には、模型部３の外壁面を保持する枠状の保持部２０と、保持部２０を矢印Ｙ１，Ｙ２方向に沿って昇降させる昇降シリンダ部２１とが設けられている。昇降シリンダ部２１は本体部２１ａと本体部２１ａに対して昇降可能なロッド状の昇降部２１ｂとで形成されている。なお昇降シリンダ部２１は油圧駆動式であるが、エア駆動式としても良い。

メインシリンダ装置４の移動量つまり昇降フレーム５の昇降量はセンサ４３により検知され、センサ４３の信号はコントローラ９に入力される。従ってコントローラ９は昇降フレーム５の昇降高さ、ひいては加圧体群７の高さ位置を認識することができる。

昇降フレーム５は模型部保持要素２の上方に配置されており、メインシリンダ装置４のロッド状の可動部４１の先端に保持されている。メインシリンダ装置４が駆動すると、ロッド状の可動部４１の先端が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に沿って昇降し、昇降フレーム５は模型部保持要素２に対して矢印Ｙ１，Ｙ２方向に沿って昇降する。

生砂供給要素６は模型部３の模型面３０に生砂Ｗを供給するものであり、昇降フレーム５に据え付けられている。生砂供給要素６は、昇降フレーム５に保持され生砂を収容する収容室６０をもつ容器６１と、容器６１の底領域に設けられ模型部３の模型面３０に対面する吹出口６２を有する加圧ボード６３（図２参照）と、容器６１内に配置され容器６１の収容室６０内の生砂Ｗを吹出口６２に向けて案内する案内部材６４と、容器６１の収容室６０内に配置され工場のエア配管に接続されたエア供給部６５とを有する。なお図１、図３等では図面の複雑化を避けるため、加圧ボード６３は省略されている。

エア供給部６５からエアが供給されると、容器６１の収容室６０内の生砂Ｗが吹出口６２から下方に吹き出される。容器６１の上面開口６１ｕは、生砂Ｗを収容室６０に投入する投入口とされている。生砂供給要素６を構成する容器６１の外壁面の下部には、枠体形状をなす盛枠１００が容器６１に対してスライド可能に設けられている。なお盛枠１００は金枠２００の上部に載置可能とされている。

昇降フレーム５にはサブシリンダ装置５５が設けられている。サブシリンダ装置５５は、盛枠１００を昇降させるためのものであり、昇降フレーム５に固定された本体部５５ａと、本体部５５ａから伸縮するシリンダロッド５５ｂとを有する。サブシリンダ装置５５のシリンダロッド５５ｂの先端部は盛枠１００に接続されており、サブシリンダ装置５５が作動すると、盛枠１００は昇降する。なおサブシリンダ装置５５はエア駆動式とされているが、油圧駆動式でも良い。昇降フレーム５には連結フレーム５６を介して金枠２００が設けられている。金枠２００は造型した鋳型を保持する鋳枠として機能するものであり、昇降フレーム５の下方に位置している。この結果、金枠２００は、生砂供給要素６の容器６１と模型部３との間、つまり、盛枠１００と模型部３との間に位置している。

図２に示すように、加圧体群７は加圧ボード６３を介して生砂供給要素６の容器６１内に据え付けられている。加圧体群７は、互いに独立して前進及び後退可能な複数の加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）と、加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）をそれぞれ個別に独立させて前進及び後退させる複数の加圧体駆動部７５（７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄ）とを有する。なお加圧体駆動部７５（７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄ）は油圧シリンダ装置で形成されている。

図２に示すように、前記した加圧ボード６３には複数の透孔６６が形成されており、各透孔６６に加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）がそれぞれ前進及び後退可能に挿通されている。なお、加圧体群７を構成する加圧体７０の数は多数個であるが、図１〜図９では複雑化を回避するため、４個（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）が図示されている。加圧体群７を構成する加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）のうち、模型部３の模型面３０の凹部３２に直接的に対向するものは、加圧体７０Ｂとされている。加圧体群７のうち加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄは、模型部３の模型面３０の凹部３２に直接的には対向するものではない。

駆動系８は、加圧体群７を構成する加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）を独立して前進方向及び後退方向に駆動させる駆動力としての油圧を発生させる駆動力発生部として機能するものである。この駆動系８は、油圧発生回路８０と、油圧発生回路８０で発生した油圧を油路８５を介して各加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）の各加圧体駆動部７５（７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄ）に供給する複数の制御弁８２（８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄ）と、メインシリンダ装置４を駆動させるメイン制御弁８３とを有する。油圧発生回路８０の油圧は油路８５、制御弁８２（８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄ）、油路８６（８６Ａ，８６Ｂ，８６Ｃ，８６Ｄ）を介して加圧体駆動部７５（７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄ）にそれぞれ独立して供給され、加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）がそれぞれ独立して前進及び後退するようにされている。また油圧発生回路８０の油圧は油路８５、メイン制御弁８３、油路８７を介してメインシリンダ装置４に供給され、メインシリンダ装置４が矢印Ｙ１，Ｙ２方向に沿って昇降する。

コントローラ９は、信号線９ａを介して油圧発生回路８０の作動を制御し、信号線９ｂを介して制御弁８２（８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄ）の開閉を制御し、信号線９ｃを介してメイン制御弁８３の開閉を制御する。これによりメインシリンダ装置４の昇降を制御すると共に、各加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ）の前進及び後退をそれぞれ独立して制御する。

次に鋳型を造型する場合について、図１０に示すフローチャートと共に説明する。先ず、図１に示す初期状態では、生砂供給要素６の容器６１の収容室６０内に生砂Ｗを収容すると共に、模型部３を模型部保持要素２の載置面２３に載せた状態で模型部３の外面を保持部２０で保持する（ステップＳ１０２）。初期状態では、メインシリンダ装置４の可動部４１は本体部４０の上端からＭ１突き出している。この状態において、ロッド状の可動部４１が矢印Ｙ２方向に沿って下降し、昇降フレーム５が矢印Ｙ２方向に沿って下降するように、コントローラ９はメインシリンダ装置４を制御する（ステップＳ１０４）。これにより図３に示すように生砂供給要素６の容器６１、金枠２００、盛枠１００が一体的に矢印Ｙ２方向に沿って下降し、金枠２００が保持部２０に載せられる。この状態では、メインシリンダ装置４の本体部４０の上端から可動部４１はＭ２（Ｍ２＜Ｍ１）突き出している。この状態では、図３に示すように、模型部保持要素２の吹出口６２が模型部３の模型面３０に対面しつつ、模型面３０の上方に配置されている。更に、容器６１の下端部及び加圧ボート６３が金枠２００の上面２００ｕよりも寸法Ｌ１下方に進入している。

その後、コントローラ９は、模型部３の模型面３０に生砂を供給する指令を生砂供給要素６に出力する。これにより生砂供給操作（ステップＳ１０６）が実行される。即ち、エア供給部６５が駆動して、図４に示すように、容器６１の収容室６０内の生砂Ｗが吹出口６２から下方に吹き出される。吹き出された生砂Ｗは模型部３の模型面３０と金枠２００とで区画された空間２０２に供給される。生砂は、模型部３の模型面３０の凹部３２内にも供給される。なお、模型部３の模型面３０に供給された生砂は加圧体７０の先端面である加圧面７１に実質的に接触するが、これに限定されるものではない。このように空間２０２への生砂Ｗの装填を終える。

その後、コントローラ９は、加圧体群７のうち少なくとも模型面３０の凹部３２に対向またはほぼ対向する加圧体７０Ｂを、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄよりも優先的に駆動させる指令を駆動系８に出力する。これにより凹部優先加圧操作が実行される（ステップＳ１０８）。即ち図５に示すように、模型部３の模型面３０に供給された生砂のうち模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａは、加圧体７０Ｂにより加圧される。これにより模型部３の模型面３０に供給された生砂Ｗのうち模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａの加圧は、他の生砂部分Ｗｃよりも優先される。このとき、模型部３の模型面３０のうち凹部３２以外の面に対面する生砂部分Ｗｃはあまり固まっていないため、模型部３の模型面３０に供給された生砂のうち模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａは効果的に加圧されて固くなる。このように本実施例によれば、模型部３の模型面３０の凹部３２の回りの生砂部分Ｗｃが充分に固まっていないときに、模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを優先的に固めるため、模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを効率よく固めることができる。

その後、コントローラ９は、昇降フレーム５を矢印Ｙ１方向に沿って上昇させる指令を駆動系８に出力し、図６に示すように、模型面３０の上に生砂の上方に補充空間２０５を形成する（ステップＳ１１０）。この場合、メインシリンダ装置４の本体部４０の上端から可動部４１はＭ３（Ｍ３＞Ｍ２）突き出している。この状態では、金枠２００の上面に載置されている盛枠１００の内面と金枠２００の内面上部とにより、補充空間２０５が形成されている。ここで、上記した昇降フレーム５の上昇に伴い、サブシリンダ装置５５のシリンダロッド５５ｂは長さＬ２に伸びている。

その後、コントローラ９は、補充空間２０５に生砂を補充する指令を生砂供給要素６に出力する。これにより生砂補充操作が実行される（ステップＳ１１２）。即ち、エア供給部６５が再び駆動して、図７に示すように、容器６１の収容室６０内の生砂が吹出口６２から下方に吹き出され、吹き出された生砂は補充空間２０５に供給される。なお、生砂は加圧体７０Ａ〜７０Ｄの加圧面７１に実質的に到達するまで供給されるが、これに限定されるものではない。

その後、図８に示すように、コントローラ９は、加圧体群７を構成する他の加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄを加圧体７０Ｂと共に前進させ、生砂のうち模型面３０のうち凹部３２以外の部位に存在する生砂部分Ｗｃをも加圧する本加圧操作を実行する（ステップＳ１１４）。このとき、盛枠１００を金枠２００に載せたまま、メインシリンダ装置４によりロッド状の可動部４１が矢印Ｙ２方向に沿って下降し、補充された生砂Ｗの全体が加圧ボード６３により加圧される。これにより鋳型３００の全体が造型される。

その後、図９に示すように、メインシリンダ装置４の本体部４０の上端から可動部４１がＭ５突き出すように、コントローラ９は、メインシリンダ装置４を駆動させて昇降フレーム５を矢印Ｙ１方向に沿って上昇させる。上記した操作により、容器６１、盛枠１００、金枠２００を矢印Ｙ１方向に沿って上昇させ、金枠２００に保持されている鋳型３００を模型部３の模型面３０から離型させる。離型により鋳型３００の凸部３１０は模型部３の模型面３０の凹部３２から離型される（ステップＳ１１６）。このとき、昇降シリンダ部２１の昇降部２１ｂを保持部２０と共に矢印Ｙ１方向に沿って上昇させることにより、金枠２００を持ち上げ、模型部３の模型面３０からの鋳型３００の離型をアシストする。鋳型３００を離型した後、造型終了か否か判定し（ステップＳ１１８）、終了でなければステップＳ１０２にリターンし、造型終了であれば、終了操作を行う。

上記のようにして造型された鋳型３００によれば、鋳型３００の凸部３１０（模型部３の模型面３０の凹部３２に対応する部分）は、他の鋳型部分に比較して優先的に固められている。このため、従来変形しがちであった鋳型３００の凸部３１０は良好なる鋳型強度を有する。従って、この鋳型３００を鋳造に使用したとき、鋳型３００の凸部３１０の変形及び崩壊等の不具合が効果的に防止され、鋳造品の寸法精度の向上、鋳造欠陥の低減を図り得、鋳造品質の向上に貢献することができる。

殊に本実施例によれば、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄが模型部３の模型面３０に向けてほとんどあるいはあまり前進しておらず、模型部３の模型面３０に供給された生砂Ｗの全体が充分に固まっていないとき、模型面３０の凹部３２に対向する加圧体７０Ｂを、凹部３２に対向していない加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄよりも優先的に前進させる。このため模型部３の模型面３０に供給された生砂Ｗのうち模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａは、効果的に加圧されて固くなる。即ち本実施例によれば、模型部３の模型面３０の凹部３２の回りの生砂部分Ｗｃが固まっていないとき、模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを優先的に固めるため、模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを効率よく固めることができる。

本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。ただし、模型面３０の凹部３２に対向する加圧体７０Ｂの前進ストロークは、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄの前進ストロークよりも大きく設定されている。このため凹部優先加圧操作においては、加圧体７０Ｂの前進ストロークを大きくし、模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを加圧する。

本実施例においても、凹部優先加圧操作においては模型部３の模型面３０のうち凹部３２以外の面に対面する生砂部分Ｗｃはあまり固まっていないため、模型部３の模型面３０に供給された生砂のうち模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを効果的に固めることができる。なお本加圧操作では、加圧体７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄの前進ストロークを同一とすることができる。

本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。ただし、模型面３０の凹部３２に対向する加圧体７０Ｂの前進ストロークは、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄの前進ストロークよりも大きく設定されている。そして本実施例に係る凹部優先加圧操作においては、図１１に示すように、加圧体７０Ｂを大きく前進させて模型部３の模型面３０の凹部３２内に進入させ、凹部３２内の生砂部分Ｗａを優先的に且つ効率よく固める。その後、実施例１と同様に、生砂を補充した後に、加圧体群７を構成する他の加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄを加圧体７０Ｂと共に前進させ、生砂のうち模型面３０のうち凹部３２以外の部位に存在する生砂部分Ｗｃをも加圧する本加圧操作を実行する。このため、模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを優先的に且つ効率よく固めることができる。なお、加圧体７０Ｂを模型部３の模型面３０の凹部３２内に進入させ得るように、加圧体７０Ｂの外径は模型部３の模型面３０の凹部３２の内径よりも小さく設定されている。

本実施例においても、凹部優先加圧操作においては、模型部３の模型面３０のうち凹部３２以外の面に対面する生砂部分Ｗｃはあまり固まっていないため、模型部３の模型面３０に供給された生砂のうち模型部３の模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを効果的に固めることができる。

図１２〜図１４は本発明の実施例４を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と相違する部分を中心として説明する。共通する部位には共通の符号を付する。本実施例によれば、図１２〜図１４に示すように、加圧体群７は、互いに独立して前進及び後退可能な複数の加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ）と、加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ）をそれぞれ個別に独立させて前進及び後退させる複数の加圧体駆動部７５（７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄ，７５Ｅ）とを有する。

加圧体群７のうち、加圧体７０Ｂが模型部３の模型面３０の凹部３２に対向しているが、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅは模型面３０の凹部３２に直接的には対向していない。造型の際には、模型部３の模型面３０と金枠２００と盛枠１００とで区画された空間２０２に生砂Ｗが供給される（図１２参照）。

その後、図１３から理解できるように、コントローラ９は、加圧体群７を構成する複数の加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ）を同時にまたはほぼ同時に模型部３の模型面３０に向けて前進させるべく、矢印Ｙ２方向に沿って下降させる。この場合、模型部３の模型面３０の凹部３２に対向またはほぼ対向する加圧体７０Ｂの前進速度Ｖｂを、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進速度Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅよりも優先的に速めている。これにより凹部優先加圧操作が実行される。

即ち、模型部３の模型面３０に供給された生砂のうち模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａは、加圧体７０Ｂにより加圧される。これにより模型面３０に供給された生砂のうち模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａの加圧を、他の生砂部分Ｗｃよりも優先させる。

このとき、凹部３２に対向していない加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅは前進していないか、ほとんど前進しておらず、模型部３の模型面３０のうち凹部３２以外の面に対面する生砂部分Ｗｃは、充分には固まっていない。このような状況で加圧体７０Ｂが凹部３２に向けて前進すれば、模型部３の模型面３０に供給された生砂のうち模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａは、効果的に加圧されて固くなる。このように本実施例によれば、模型面３０の凹部３２の回りの生砂部分Ｗｃが充分に固まっていないとき、模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａの加圧を優先的に固めるため、模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａを効率よく固めることができる。

上記のようにして造型された鋳型３００Ｘの凸部３１０Ｘ（模型部３の模型面３０の凹部３２に対応する部分）は、他の鋳型部分に比較して優先的に固められている。このため鋳型３００Ｘの凸部３１０Ｘは良好なる鋳型強度を有する。従って、この鋳型３００Ｘを鋳造に使用したとき、鋳型３００Ｘの凸部３１０Ｘの変形及び崩壊などの不具合が防止され、鋳造品の寸法精度の向上、鋳造欠陥の低減を図り得、鋳造品質の向上に貢献することができる。

（実施例４の加圧体７０の動作形態）
前記した実施例４の動作形態としては次の（１）〜（３）が挙げられる。

（１）加圧体７０（７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅ）の前進の開始を同時刻またはほぼ同時刻で行う。そして前進開始時から、模型面３０の凹部３２に対向する加圧体７０Ｂの前進速度Ｖｂを、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進速度Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅよりも高速化させる。この場合、生砂が充分に固まっていない状態において、模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａの加圧を優先的に固めることができる。

（２）加圧体７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進の開始を同時刻またはほぼ同時刻で行う。そして模型部３の模型面３０の凹部３２に対向する加圧体７０Ｂが途中の中間位置（前進開始端から前進終了端までの中間点）まで前進するまでは、加圧体７０Ｂの前進速度Ｖｂを加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進速度Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅと同一またはほぼ同一とする。そして加圧体７０Ｂが途中の中間位置まで前進したら、加圧体７０Ｂの前進速度Ｖｂを加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進速度Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅよりも高速化させる。この場合、生砂がある程度固まった状態において、模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａの加圧を優先的に固めることができる。

（３）模型部３の模型面３０の凹部３２に対向する加圧体７０Ｂの前進の開始時刻を、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進の開始時刻よりも早める。更に加圧体７０Ｂの前進速度Ｖｂを、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進速度Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅよりも高速化させる。この場合、生砂があまり固まっていない状態において、模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａの加圧を優先的に固めることができる。

（４）模型部３の模型面３０の凹部３２に対向する加圧体７０Ｂの前進の開始時刻を、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進の開始時刻よりも遅延させる。更に加圧体７０Ｂの前進速度Ｖｂを、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進速度Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅよりも高速化させる。この場合、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進により生砂がある程度固まってから、模型面３０の凹部３２内の生砂部分Ｗａの加圧を優先的に固めることができる。

上記した（１）〜（４）の場合、加圧体７０Ｂの前進速度Ｖｂを、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進速度Ｖａ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅよりも高速化させている。この場合、加圧体７０Ｂを前進させる油圧を発生させる制御弁８２Ｂの開度を、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅを前進させる油圧を発生させる制御弁８２Ａ，８２Ｃ，８２Ｄ，８２Ｅの開度よりも大きく設定することにより達成することができる。

なお、上記した（１）〜（４）の場合、加圧体７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進の終了を同時刻またはほぼ同時刻で行っても良いし、加圧体７０Ｂの前進の終了時刻を、加圧体７０Ａ，７０Ｃ，７０Ｄ，７０Ｅの前進の終了時刻よりも遅延させても良いし、早めても良い。

（他の例）
実施例１によれば、加圧体駆動部７５（７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃ，７５Ｄ）は油圧シリンダ装置で形成されているが、空気圧シリンダ装置としても良く、あるいは、モータ機構としても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。

実施例１に係り、鋳型造型機を模式的に示す正面図である。 実施例１に係り、加圧体及び加圧ボードを模式的に示す鋳型造型機の部分正面図である。 実施例１に係り、生砂を模型部の模型面に供給する前の状態を模式的に示す鋳型造型機の正面図である。 実施例１に係り、生砂を模型部の模型面に供給している途中の状態を模式的に示す鋳型造型機の正面図である。 実施例１に係り、模型部の模型面の凹部に対向する加圧体を前進させている状態を模式的に示す鋳型造型機の正面図である。 実施例１に係り、生砂を模型部の模型面に補充する前の状態を模式的に示す鋳型造型機の正面図である。 実施例１に係り、生砂を模型部の模型面に補充している状態を模式的に示す鋳型造型機の正面図である。 実施例１に係り、生砂を模型部の模型面に補充された生砂を複数の加圧体により加圧している状態を模式的に示す鋳型造型機の正面図である。 実施例１に係り、凸部をもつ鋳型を模型部の模型面から離型させている状態を模式的に示す鋳型造型機の正面図である。 実施例１に係り、コントローラが実行するフローチャートである。 実施例３に係り、模型部の模型面に凹部に供給した生砂を、凹部に対向する加圧体で加圧している状態を模式的に示す鋳型造型機の部分正面図である。 実施例４に係り、生砂を模型部の模型面に供給した状態を模式的に示す鋳型造型機の部分正面図である。 実施例４に係り、模型部の模型面に供給した生砂を加圧体で加圧する直前の状態を模式的に示す鋳型造型機の部分正面図である。 実施例４に係り、模型部の模型面に供給した生砂を加圧体で加圧している状態を模式的に示す鋳型造型機の部分正面図である。

符号の説明

図中、１は基台、２は模型部保持要素、３は模型部、３０は模型面、３２は凹部、４はメインシリンダ装置、５は昇降フレーム、６は生砂供給要素、６０は収容室、６１は容器、６３は加圧ボード、７は加圧体群、７０Ａ〜７０Ｄは加圧体、７５は加圧体駆動部、８は駆動部、８０は油圧発生回路、８２Ａ〜８２Ｄは制御弁、９はコントローラ（制御系）を示す。

Claims (6)

1. 凹部をもつと共に鋳型のキャビティ型面として転写される模型面を有する模型部を保持する模型部保持要素と、
   前記模型部保持要素に対して相対的に昇降可能に設けられた昇降フレームと、
   前記模型部保持要素に保持された前記模型部の前記模型面に生砂を供給する生砂供給要素と、
   前記模型部の前記模型面から離れた位置に配置されていると共に鋳型の造型の際に前記模型部の前記模型面に存在する生砂を加圧して鋳型を形成する複数の加圧体を有する加圧体群と、
   前記加圧体群を構成する加圧体を前進方向及び後退方向に駆動させる駆動系と、
   前記駆動系を制御して前記加圧体群を構成する前記加圧体の前進及び後退を制御する制御系とを具備する鋳型造型機において、
   前記制御系は、
   前記加圧体群のうち前記模型部の前記模型面の前記凹部に対向またはほぼ対向する前記加圧体を、他の前記加圧体よりも優先的に前進させ、前記模型部の前記模型面の前記凹部内の生砂部分の加圧を他の生砂部分よりも優先させる凹部優先加圧操作を実行することを特徴とする鋳型造型機。
2. 請求項１において、前記制御系は、
   前記模型部の前記模型面に生砂を供給する指令を生砂供給要素に出力することにより、前記模型部の前記模型面に生砂を供給する生砂供給操作を実行し、その後、
   前記加圧体群のうち少なくとも前記模型部の前記模型面の前記凹部に対向またはほぼ対向する前記加圧体を他の加圧体よりも優先的に前進させる指令を前記駆動系に出力し、生砂のうち前記模型面の前記凹部内の生砂部分の加圧を前記他の生砂部分よりも優先させる前記凹部優先加圧操作を実行することを特徴とする鋳型造型機。
3. 請求項２において、前記制御系は、前記凹部優先加圧操作を実行した後、前記加圧体群のうち前記他の加圧体の前進量を増加させ、前記生砂のうち前記模型面の前記凹部以外の部位に存在する生砂部分を加圧する本加圧操作を実行することを特徴とする鋳型造型機。
4. 請求項１において、前記制御系は、
   前記模型部の前記模型面に生砂を供給する指令を生砂供給要素に出力することにより、前記模型部の前記模型面に生砂を供給する生砂供給操作を実行し、その後、
   前記加圧体群のうち少なくとも前記模型部の前記模型面の前記凹部に対向またはほぼ対向する前記加圧体を他の前記加圧体よりも優先的に前進させる指令を前記駆動系に出力し、生砂のうち前記模型面の前記凹部内の生砂部分の加圧を前記他の生砂部分よりも優先させる前記凹部優先加圧操作を実行し、その後、
   前記生砂を補充する指令を前記生砂供給要素に出力することにより、前記模型部の前記模型面に存在する前記生砂に生砂を補充する生砂補充操作を実行することを特徴とする鋳型造型機。
5. 請求項１において、前記凹部優先加圧操作は、前記加圧体群のうち少なくとも前記模型部の前記模型面の前記凹部に対向またはほぼ対向する前記加圧体の前進速度及び前進ストロークのうちの少なくとも一方を、前記他の加圧体よりも大きく設定することにより行われることを特徴とする鋳型造型機。
6. 請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項において、前記模型部の前記模型面上に存在する前記生砂を加圧する加圧ボードが設けられており、前記加圧ボードの透孔に前記加圧体が前進及び後退可能に挿入されていることを特徴とする鋳型造型機。