JP2008213030A - Lost foam casting device, and flask - Google Patents
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Description
本発明は、消失模型鋳造装置と鋳枠。 The present invention is a vanishing model casting apparatus and a casting frame.
消失模型を使用する消失模型鋳造法においては、一般に次のような工程で作業が行われる。
鋳物製品に対応する消失模型は発泡スチロールで成型されるが、これは、予備発泡機を用いて原料ビーズを発泡させ、成型機を用いて成型し、その後に塗布がなされ、乾燥されることで完成される。
この消失模型を、鋳枠に床砂を入れた状態で設置し、鋳砂を投入して振動テーブルで鋳砂を固めて行く。この振動テーブルとしては、種々の形態の装置が汎用されている。In the disappearance model casting method using the disappearance model, the operation is generally performed in the following steps.
Disappearance models corresponding to casting products are molded with expanded polystyrene, but this is completed by foaming raw material beads using a pre-foaming machine, molding with a molding machine, and then applying and drying. Is done.
This vanishing model is installed in a state where floor sand is put in a casting frame, and the casting sand is thrown in and the casting sand is hardened by a vibration table. Various types of apparatuses are widely used as the vibration table.
図7は、完成された状態の鋳枠の縦断側面図である。
1は、鋳枠(フラスコ)であり、2はノーバインダーの鋳砂、3は、消失模型であり、4は、セキ鉢を示す。また、5は、鋳砂2の上に被せられたビニールシートであり、減圧効果を発揮させるためのものである。6は、減圧を行うために鋳枠1の底部に設けられたパイプ状のフィルターであり、7は、このフィルター6を保護するエキスバンドである。前記フィルター6は、エア流路13を形成しており、これがガキュームホース8を介して鋳枠1の外部の減圧手段9、即ち、例えば、真空ポンプに接続される。FIG. 7 is a vertical side view of the completed casting frame.
1 is a casting frame (flask), 2 is a casting sand of no binder, 3 is a disappearance model, and 4 is a mortar.
このように、消失模型鋳造法においては、注湯時に減圧手段9を用いて鋳枠1を減圧するが、その理由は、注湯に伴って発泡模型が燃えることで大量のガスを発生するので、これを排気させること、また、注湯に際して、ノーバインダーの鋳砂2が振動テーブルで圧密充填した状態を維持させ、型崩れしないようにするためである。 Thus, in the disappearance model casting method, the
このような消失模型鋳造法としては、古くから種々提案されており、例えば、次の技術が挙げられる。
上述した消失模型鋳造法において、鋳枠1を減圧しながら注湯すると、消失模型3を燃やしながら湯が進入して行き、この際発生するガスが減圧手段9により吸引せられる。
このように、注湯は旨く行い得るが、解枠は、湯が凝固した時に、鋳枠1をクレーン(或いは自動反転機)を用いて反転させという方法を採って行われている。
このような方法によると、大量の粉塵と熱風が発生すると共に鋳物製品に接する鋳砂が400℃乃至500℃という高温のまま排出されることになり、事後処理に困るため、混合ドラム等を用いて冷たい砂と混合して冷却しなければならない。また、粉塵発生に対処するために、大掛かりなフードや集塵機を敷設しなければならないという問題があった。In the disappearance model casting method described above, when the molten metal is poured while decompressing the
In this way, pouring can be performed well, but unraveling is performed by reversing the
According to such a method, a large amount of dust and hot air is generated, and the casting sand in contact with the casting product is discharged at a high temperature of 400 ° C. to 500 ° C. Must be mixed with cold sand and cooled. Moreover, in order to cope with dust generation, there was a problem that a large hood and a dust collector had to be laid.
本発明は、かかる現状に鑑み、消失模型鋳造における解枠作業を、大掛かりな除塵装置を敷設することなく、また、鋳枠を反転させることなく鋳物製品を簡単に取り出すことが出来ながら同時に鋳砂全体を迅速に冷却できるようにすることを目的とする。 In view of the present situation, the present invention is able to easily remove a cast product without laying a large dust removal device or inverting the cast frame while simultaneously performing the unloading work in the disappearance model casting. The purpose is to be able to cool the whole quickly.
本発明にかかる消失模型鋳造装置は、上記課題を解決するために、請求項1に記載の通り、消失模型が鋳枠に設置され、該鋳枠の下部にフィルター機能を有するパイプが設けられてエア流路が形成され、該エア流路に減圧手段が連結され、注湯時に前記鋳枠を減圧して発生ガスの吸引と鋳枠内の鋳砂の圧密強化を図るようにした消失模型鋳造装置において、
前記鋳枠1の下部に圧縮エアを注入するエア供給手段14を設け、前記鋳枠1の鋳砂2を攪拌、流動させるように構成した、
ことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problem, the vanishing model casting apparatus according to the present invention has the vanishing model installed in a casting frame and a pipe having a filter function provided at the lower part of the casting frame as described in
An air supply means 14 for injecting compressed air into the lower part of the
It is characterized by that.
また、本発明にかかる鋳枠は、消失模型が鋳枠に設置され、該鋳枠の下部にフィルター機能を有するパイプが設けられてエア流路が形成され、該エア流路に減圧手段が連結され、注湯時に前記鋳枠を減圧して発生ガスの吸引と鋳枠内の鋳砂の圧密強化を図るようにし、解枠に際して、鋳枠に圧縮エアが注入されるところの鋳枠であって、前記鋳枠1の下部に、鋳砂排出口17を開閉自在に設けたことを特徴とする。 Further, in the casting frame according to the present invention, the vanishing model is installed on the casting frame, a pipe having a filter function is provided at the lower part of the casting frame to form an air flow path, and a decompression means is connected to the air flow path. At the time of pouring, the casting frame is decompressed to suck the generated gas and strengthen the consolidation of the casting sand in the casting frame. The casting
本発明において用いる消失模型としては、発泡スチロールが主であるが、他に、光硬貨型樹脂製の消失模型であってもよく、その他、既存の消失模型は全て適用できる。
また、注入される圧縮エアについては、通常の大気の他に、窒素などの不活性ガスを混入するようにしてもよい。As the disappearance model used in the present invention, foamed polystyrene is mainly used. However, an disappearance model made of an optical coin type resin may be used, and other existing disappearance models can be applied.
The compressed air to be injected may be mixed with an inert gas such as nitrogen in addition to the normal atmosphere.
本発明の装置によれば、消失模型鋳造における解枠作業を、大掛かりな除塵装置を敷設することなく、また、鋳枠を反転させることなく簡単に行い得ることが出来ながら同時に圧縮エアの注入により鋳砂全体を混合攪拌し、鋳砂を液化状態にしてその圧力を解除、鋳物製品を楽に取り出すことができながら、同時に迅速に鋳砂を冷却して後処理することができるという顕著な効果を奏するに至った。
また、本発明の鋳枠によれば、解枠に際して、鋳砂を容易に鋳枠から排出することができる利点がある。
本発明のその他の具体的な効果は、以下の記載から明らかとなろう。According to the apparatus of the present invention, the unpacking work in the disappearance model casting can be easily performed without laying a large dust removing device and without inverting the casting frame, while simultaneously injecting compressed air. The entire casting sand is mixed and stirred, the casting sand is liquefied, the pressure is released, the casting product can be easily removed, and at the same time, the casting sand can be quickly cooled and post-treated. I came to play.
In addition, according to the casting frame of the present invention, there is an advantage that the casting sand can be easily discharged from the casting frame at the time of releasing the frame.
Other specific effects of the present invention will be apparent from the following description.
本発明の実施に際しては、前記エア供給手段14が前記エア流路13に連結されている、のが好ましい。
このようにすれば、鋳込みに使用する既存のエア流路(吸引)を利用することができて、構造が簡単に済む。In carrying out the present invention, the air supply means 14 is preferably connected to the
In this way, the existing air flow path (suction) used for casting can be used, and the structure can be simplified.
また、前記鋳枠1の下部に、鋳砂排出口17を開閉自在に設けるのがよい。
このようにすると、圧縮エアを吹き込みながら、液状化した状態の鋳砂を容易に排出することができる。Moreover, it is good to provide the casting
In this way, the liquefied cast sand can be easily discharged while blowing compressed air.
更に、圧送される前記エアの風速が、5m/分〜20m/分であるのが好ましい。
このような風速とすることにより、鋳砂を十分に流動させ、攪拌することができるもので、冷却を迅速に行うことができると共に鋳物製品の取り出しを楽に行い得る。Furthermore, it is preferable that the wind speed of the air to be pumped is 5 m / min to 20 m / min.
By setting such a wind speed, the casting sand can be sufficiently fluidized and stirred, so that the cooling can be performed quickly and the casting product can be easily taken out.
更に、少なくとも一つの切替弁(15、16)を設け、前記エア供給手段14が前記減圧手段10を兼ねるように構成されているのが好ましい。
これにより、装置のコストダウンを図れる。
尚、減圧手段10(例えば、ルーツ型ブロア)を逆転させることで、送風を行うようにしてもよい。Furthermore, it is preferable that at least one switching valve (15, 16) is provided so that the air supply means 14 also serves as the
Thereby, the cost of the apparatus can be reduced.
In addition, you may make it ventilate by reversing pressure reduction means 10 (for example, roots type blower).
尚、本発明の実施として、減圧手段としての真空ポンプと、エア供給手段としてのブロアとを兼用利用しているが、別途に受けるようにしてもよいことは勿論である。 In the embodiment of the present invention, the vacuum pump as the decompression means and the blower as the air supply means are used together, but it is of course possible to receive them separately.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して以下詳述する。
図1は、消失模型鋳造装置における鋳枠の縦断側面図であり、図において、1は、鋳枠(フラスコ)であり、2はノーバインダーの鋳砂、3は、消失模型であり、4は、セキ鉢を示す。また、5は、鋳砂2の上に被せられたビニールシートであり、減圧効果を発揮させるためのものである。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal side view of a casting frame in a vanishing model casting apparatus. In the figure, 1 is a casting frame (flask), 2 is cast sand of no binder, 3 is a vanishing model, 4 is , Showing a boiled bowl.
図5及び図6に示すように、6は、減圧を行うために鋳枠1の底部に設けられたパイプ状のフィルターであり、7は、このフィルター6を保護するエキスバンドである(図6参照)であり、前記フィルター6の直上に配置されている。
そして、鋳枠1の底部の前記フィルター6へのエア供給口18とは反対側に鋳砂2の排出口17が設けられており、そこには栓(プラグ)が抜き差し自在に嵌合されている。As shown in FIGS. 5 and 6, 6 is a pipe-like filter provided at the bottom of the
A
前記フィルター6は、エア流路13を形成しており、これがバキュームホース8を介して鋳枠1の外部の減圧手段10(エア供給手段14を兼ねる)、即ち、ここでは、ルーツ型ブロアに接続されている。11は、解枠時に鋳物製品12を取り出すクレーンのフックを示す。 The
前記バキュームホース8による配管には、切替弁としての三方弁14、15が設けられており、鋳込み時の吸引に際しては、三方弁14により大気開放がなされ、圧縮エアの送付時には、三方弁15が大気開放されるように構成されている。 The piping by the
尚、本実施例では、11KWのルーツ型ブロアを用いている。このルーツ型ブロアは、消失模型、鋳造製品の条件に照らして、鋳枠その減圧とエア注入(ガス排気、鋳砂流動と冷却)の目的を達成するものが用いられる。
この11KWのルーツ型ブロアは、前記風速を発生させるに十分な風量を送ることができるものである。即ち、前記風速が10mの場合に、鋳枠が1mの四角形であれば、10立方メートル/分である。In this embodiment, an 11 KW roots type blower is used. This Roots type blower is used to achieve the purpose of decompression of the casting frame and air injection (gas exhaust, casting sand flow and cooling) in light of the conditions of the disappearance model and the cast product.
This 11 KW Roots-type blower can send a sufficient air volume to generate the wind speed. That is, when the wind speed is 10 m and the casting frame is a square of 1 m, it is 10 cubic meters / minute.
注湯時に減圧手段10を用いて鋳枠1を減圧するが、その理由は、注湯に伴って発泡模型が燃えることで大量のガスを発生するので、これを排気させること、また、注湯に際して、ノーバインダーの鋳砂2が振動テーブルで圧密充填した状態を維持させ、型崩れしないようにするためである。 The
そして、本発明の解枠方法は、次のように実施される。
先ず、消失模型3を、床砂を入れた状態で鋳枠1に設置する。この鋳枠1は、底部にフィルター6とこれを保護するエキスバンド7を備えたものである。この鋳枠1を、振動テーブル(図外)等で鋳砂2を充填して、消失模型3の周囲で圧密状態とする(図1参照)。しかる後、鋳枠1の上面にビニールシート5が被せられる。Then, the unpacking method of the present invention is carried out as follows.
First, the disappearance model 3 is installed in the
この状態で、注湯が行われるが、その際は、ルーツ型ブロアの減圧手段10を稼動させて、切替弁としての三方弁14が大気開放され(三方弁15は閉鎖)、フィルター6を介して鋳枠1の内部を真空にし(ビニールシート5が外気吸引を遮断)、注湯時に内部で型崩れを起こさないように鋳砂を圧密にすると共に消失模型が燃えることで発生するガスを外部に吸引、排気するのである。 In this state, pouring is performed. At that time, the decompression means 10 of the roots type blower is operated, and the three-way valve 14 as a switching valve is opened to the atmosphere (the three-way valve 15 is closed). The inside of the
その後、5分程度経過して、湯が凝固すると、三方弁14が閉鎖され、三方弁14が閉鎖され、三方弁15が大気開放され、そして、前記減圧手段10を駆動して送風機能を発揮させ、これをエア供給手段14として稼動させるのである。そして、鋳枠1の内部にフィルター6を介して鋳枠1の下部から上方に向けて圧縮エアを供給する。 After about 5 minutes, when the hot water solidifies, the three-way valve 14 is closed, the three-way valve 14 is closed, the three-way valve 15 is opened to the atmosphere, and the
この際、上記ビニールシート5は予め取り除かれる。そして、この時、鋳砂2を通過するエアの流速は、10m/min程度に設定されている。これにより、ノーバインダーの鋳砂2は流動し、攪拌され、鋳物で製品近辺の厚い鋳砂2と、離れた位置の比較的冷たい鋳砂2とが混合され、熱交換を起こして全体が冷却されるのであり、約100℃程度にまで温度降下する。この温度は、風量、送風時間によるが、70℃〜130℃となれば十分であり、勿論、この温度近辺であっても本発明の目的は達成できる。 At this time, the
この圧縮エアを鋳砂2に吹き込むことで、鋳砂2を流動させ、迅速に温度降下を図るとについて、実験を行った結果を、図3及び図4のグラフに示す。
図3図は、この方法を行った実験であり、所定の円筒状の容器に入れた鋳砂の中間部を、その上下位置の鋳砂よりも高温に加熱(180℃)し、しかる後に圧縮エアを、10m/minで下方から送り込んだものであり、その鋳砂の流動、攪拌により、冷却が迅速なものとなることが分かる。
図4は、同様の条件で鋳砂が加熱されてが、これを自然冷却したときの温度降下を示す。
両者の比較から、圧縮エアの注入による鋳砂の流動、混合による温度降下が著しいことが分かる。The graph of FIG.3 and FIG.4 shows the result of having experimented about making the
FIG. 3 shows an experiment in which this method was performed, in which the intermediate portion of the cast sand placed in a predetermined cylindrical container was heated to a higher temperature (180 ° C.) than the cast sand at the upper and lower positions, and then compressed. It is understood that air is sent from below at 10 m / min, and cooling is quick due to the flow and stirring of the casting sand.
FIG. 4 shows the temperature drop when the casting sand is heated under the same conditions and is naturally cooled.
From the comparison between the two, it can be seen that the flow of casting sand due to injection of compressed air and the temperature drop due to mixing are remarkable.
しかる後、鋳砂2が圧縮エアにより流動され、攪拌されている状態で、フック11を用いてクレーンで鋳物製品12を吊り下げ、鋳枠1から取り出すのである。
このように、鋳砂2が圧縮エアにより流動されている状態は、液状化の状態であり、堆積の砂圧が無いに等しく、容易に引き抜くことが可能であり、従って、従来のように鋳枠1を反転させる必要はなく、それ故、発塵も少ないのである。
また、冷却された鋳砂2は、圧縮エアが供給されている状態で、栓18を抜かれた鋳枠1の下部の排出口17から、外部に排出される。Thereafter, in a state where the casting
Thus, the state in which the casting
Moreover, the cooled casting
上記のように、エア注入に際し、注湯時の減圧に用いた流路をそのまま利用し、ここを通じてエアを圧入させるようにすることで、格別にエア圧送のための流路を準備、作成する必要がなく、作業が簡単で済む。 As described above, when air is injected, the flow path used for pressure reduction during pouring is used as it is, and air is press-fitted through this to prepare and create a flow path for air pressure feeding. There is no need and work is easy.
本発明の方法及び装置は、消失模型を用いる鋳造方法に全て適用可能なもので、その応用範囲は広い。 The method and apparatus of the present invention can be applied to all casting methods using disappearance models, and its application range is wide.
1:鋳枠
2:鋳砂
3:消失模型
6:フィルター
7:エキスバンド
10:減圧手段
14:エア供給手段
17:排出口1: Casting frame 2: Casting sand 3: Disappearance model 6: Filter 7: Extract band 10: Decompression means 14: Air supply means 17: Discharge port
Claims (6)
前記鋳枠1の下部に圧縮エアを注入するエア供給手段14を設け、前記鋳枠1の鋳砂2を攪拌、流動させるように構成した、
ことを特徴とする消失模型鋳造装置。The vanishing model is installed in the casting frame, and a pipe having a filter function is provided at the lower part of the casting frame to form an air flow path. A decompression means is connected to the air flow path, and the casting frame is decompressed during pouring. In the disappearance model casting device designed to suction the generated gas and strengthen the consolidation of the casting sand in the casting frame,
An air supply means 14 for injecting compressed air into the lower part of the casting frame 1 is provided, and the casting sand 2 of the casting frame 1 is stirred and fluidized.
A vanishing model casting apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項1の消失模型鋳造装置。The air supply means 14 is connected to the air flow path 13;
The vanishing model casting apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2の消失模型鋳造装置。A casting sand discharge port 17 is provided at the bottom of the casting frame 1 so as to be freely opened and closed.
The vanishing model casting apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の消失模型鋳造装置。The wind speed of the air being pumped is 5 m / min to 20 m / min,
The vanishing model casting apparatus according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の消失模型鋳造装置。At least one switching valve (15, 16) is provided, and the air supply means 14 is configured to also serve as the pressure reducing means 10.
The vanishing model casting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
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