JP2011092964A - 抜枠鋳型造型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳型の底面が確実に水平にすると共に構造がシンプルな、鋳枠無しの上下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置を提供する。
【解決手段】昇降可能な下スクイズボード６と、該下スクイズボードに対して独立に、かつ同時に昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた下盛枠と、前記下スクイズボードの対向上方に固設された上スクイズボード８と、昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた上枠と、前記下スクイズボードと上スクイズボードの中間位置を出・入移動可能に設けられると共に上面にマッチプレート１５を装着した下枠と、を備えた鋳枠無しの上・下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置において、前記下スクイズボードが、２本以上のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレーム５と一体に構成された。
【選択図】図１

Description

本発明は、抜枠鋳型造型装置に関する。より詳しくは、鋳枠無しの上下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置に関する。

従来、鋳枠無しの上下鋳型を同時に造型するため、無枠式上下鋳型同時造型機は、公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この造型機では、スクイズ時に下スクイズボードが傾いて、鋳型の底面が水平面に対して傾くという問題があった。特に、模型がパターンプレートの一方に偏在している形状である場合には、砂の一次充填のばらつきにより、その傾向は大きかった。これを防ぐために、スクイズボードが傾かないようなガイドロッドを設けることも考えられる。しかし、ガイドロッドがスクイズの圧縮力によって曲がってしまうという問題が生じる。また、ガイドロッドを設けると構成が複雑になってしまう。

特開昭５９―２４５５２号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、鋳型の底面が確実に水平にすると共に構造がシンプルな、鋳枠無しの上下鋳型を同時に造型する、抜枠鋳型造型装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明における抜枠鋳型造型装置は、昇降可能な下スクイズボードと、該下スクイズボードに対して独立に、かつ同時に昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた下盛枠と、前記下スクイズボードの対向上方に固設された上スクイズボードと、昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた上枠と、前記下スクイズボードと上スクイズボードの中間位置を出・入移動可能に設けられると共に上面にマッチプレートを装着した下枠と、を備えた鋳枠無しの上・下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置において、
前記下スクイズボードが、２本以上のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレームと一体に構成されたことを特徴とする。

本発明によれば、下スクイズボードが、２本以上のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレームと一体に構成されたため、スクイズ機構の強度が高く、鋳型の底面が安定して水平になるという利点がある。

また、本発明は、前記下盛枠が、下スクイズフレームに上向きに取り付けられた複数の下盛枠シリンダのロッドの先端に連結して構成することができる。これにより、さらに造型時の機械剛性を高めることができ、安定した鋳型を造型することができる。更に、下スクイズボード周りの構造をシンプルできるという利点がある。

さらに、本発明は、下スクイズボードは、エアオンオイルによって昇降可能に構成されることができる。これにより、複雑な高圧油圧配管が不要になるので、構造がシンプルになるという利点がある。

更に本発明は、下盛枠を、空圧又は電動によって昇降可能に構成することができる。これにより、複雑な高圧油圧配管が不要になるので、構造がシンプルになるという利点がある。

加えて本発明は、上枠が、抜枠時に、アクチュエータによって昇降可能にすることができる。これにより、特許文献１で記載のストッパピンが不要になるので、スクイズ機構の構造がシンプルになるという利点がある。また、抜枠ストロークが増えるため、安定した抜枠が実現できる。

本発明の一実施例を示す造型直前の正面概略図である。 本発明の一実施例を示す、下スクイズボード周辺の拡大概略図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明は、昇降可能な下スクイズボードと、該下スクイズボードに対して独立に、かつ同時に昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた下盛枠と、前記下スクイズボードの対向上方に固設された上スクイズボードと、昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた上枠と、前記下スクイズボードと上スクイズボードの中間位置を出・入移動可能に設けられると共に上面にマッチプレートを装着した下枠と、を備えた鋳枠無しの上・下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置において、
前記下スクイズボードが、２本以上のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレームと一体に構成されたことを特徴とする。

ここで本発明において、下盛枠が、下スクイズボードに対して、「独立に、かつ同時に昇降可能である」とは、下盛枠だけが、下スクイズボードとは独立して下盛枠シリンダによって昇降可能であると共に、下スクイズボードが枠セットシリンダによって昇降すると、下盛枠が、下スクイズボードと同時に昇降可能であることをいう。なお、下スクイズボードは、下盛枠とは独立して下降することも可能である。
下スクイズボードは、合成樹脂、金属などの剛性体をスクイズボードの体に用いることができる。また、スクイズボードは、ゴムなどの弾性体でも良い。また、本発明において、アクチュエータとは、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電動シリンダであるかは問わない。ただし、電動シリンダを用いると、スクイズボ−ドのみならずアクチュエータの構造が簡単になる利点がある。なぜなら、油圧シリンダの場合は、配管や油圧ポンプなどが不可欠であるからである。
本発明において、エアオンオイルとは、低圧の空気圧を高圧の油圧に変換して使用する空圧・油圧の複合機能をいう。本発明では、油圧ポンプは不要であり、パスカルの原理を利用したブースターシリンダと空圧源を用いる。

また、本発明における鋳型砂は、その種類を問わないが、例えば、ベントナイトを粘結剤とする生型砂に好適である。

以下、図面に基づき発明を説明する。図１は、本発明の一実施例を示す造型直前の正面概略図である。図２は、本発明の一実施例を示す、下スクイズボード周辺の拡大概略図である。

図１、図２において、門型フレームＦは、下部ベースフレーム１と上部フレーム２の四隅をコラム３、３を介して一体的に連結接続した構成である。
下部ベースフレーム１の上面中央部には枠セットスクイズシリンダ４が上向きに取付けられていて、そのピストンロッド４ａの先端には下スクイズフレーム５を介して下スクイズボード６が取付けてある。また、下部ベースフレーム１の４隅には少なくとも１０mm以上の摺動ブッシュが設けられ、これにより下スクイズフレームの水平を確保している。下スクイズフレームの中央部の枠セットスクイズシリンダ４の外側には、４個の下盛枠シリンダＣ、Ｃが取付けられており、それらのピストンロッドＣａの先端には下盛枠７が取り付けてある。
また、下スクイズフレーム５は、中央に枠セットシリンダ４の穴が開いており、枠セットシリンダ４の本体が貫通している。

下盛枠７は、内面が下方向に向けて狭くなる様に成形し、かつ、側壁面に鋳型砂導入口７ａを備えると共に下スクイズボード６が気密状に嵌入可能な開口部を備えている。

そして、下スクイズボード６が、下スクイズフレーム５と一体に構成されている。このため、枠セットシリンダ４が上昇すると下スクイズボード６は上昇し、下スクイズフレーム５に取り付けられた４個の下盛枠シリンダＣ、Ｃと共に上昇可能になっている。また、下盛枠シリンダＣ、Ｃは、枠セットシリンダ４と独立に、かつ同時に作動可能になっている。即ち、該下盛枠が２本以上のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレームに上向きに取り付けられた複数の下盛枠シリンダのロッドの先端に連結すると共に、前記下スクイズボード、前記下スクイズフレームとを含んで構成された下スクイズユニットが、一体的に昇降可能に構成されている。なお、下盛枠７の上面には位置決めピン７ｂが立ててある。

下スクイズボード６に対向上方には、上スクイズボード８が上部フレーム２の下面に固設されている。上枠１０は、側壁面に鋳型砂導入口１０ａを備えかつ内面が下向きに広がり形状に成形してあると共に上スクイズボード８が気密状に嵌入可能な大きさの開口部１０Ｃを備えている。また、上枠１０は、上部フレーム２に下向きに取付けられた上枠シリンダ（図示せず）を介して取付けられている。

上スクイズボード１０と下スクイズボード６の中間位置には、下枠１３が通過可能な幅間隔を保っている。コラム３,３内を前後に貫通して角棒状の走行レールＲが設けられている。下枠１３の上面には、上下面に模型を備えたマッチプレート１５がマスタープレート１６を介して取付けられ、四隅にはローラアーム１７を介して鍔付ローラ１８が取付いている。エアレーションタンク１９は先端を二股状に分岐した砂導入孔２０を有しかつ上部に鋳型砂供給口２１を備えたサンドゲート（図示せず）が配置されている。

以下、上述した本発明の抜枠鋳型造型装置の動きについて説明する。マスタープレート１６を介してマッチプレート（パターンプレート）１５を載置固着した下枠１３が、走行レールに鍔付ローラ１８を係合させて下スクイズボード１６と上スクイズボード８の間に侵入し停止する。

次いで、下盛枠シリンダ６及び枠セットスクイズシリンダ４が上昇動作して、下盛枠７及び下スクイズボード６を上昇させ、位置決めピン７ｂを下枠１３の位置決め孔に嵌挿して下盛枠７を下枠１３の下面に重合し、下スクイズボード６、下盛枠７、下枠１３及びマッチプレート１５によって下部密閉空間を形成する。次いで、これらを一体的に上昇させて位置決めピン７ｂを上枠１０の下面に嵌挿して、下枠１３を上枠１０の下面にマッチプレート１５及びマスタープレート１６を介して重合し、上スクイズボード８によって上部密閉空間を形成する。

この状態において、下盛枠７の鋳型砂導入口７ａはエアレーションタンク１９側の鋳型砂導入口２０と一致する。

サンドゲートを閉じてエアレーションタンク１９に圧縮空気を供給すると、エアレーションタンク１９内の鋳型砂Ｓは上枠１０の鋳型砂導入口１０ａと下盛枠７の鋳型砂導入口７ａを経て上部及び下部密閉空間に導入される。この際、圧縮空気のみが上枠１０及び下枠１３の側壁面に設置された排気孔から外部に排出される。

その後、枠セットスクイズシリンダ４を押出し動作して、下盛枠７、下枠１３、マッチプレート１５及び上枠１０を上昇させると共に、上部及び下部密閉空間内の鋳型砂Ｓを上スクイズボード８と下スクイズボード６によって狭圧しスクイズする。

スクイズ完了後、枠セットスクイズシリンダ４が縮引動作して下スクイズボード６を下降させると、下枠１３、マッチプレート１５及びマスタープレート１６は走行レールに鍔付ローラ１８を介して残置される。

さらに、枠セットスクイズシリンダ４は縮引動作により原位置まで下降し停止する。下盛枠７はスクイズ完了の位置のままで、下スクイズボード６のみが枠セットシリンダ４が下降端まで下がることで原位置まで下がる。

次いで、下枠３、マッチプレート１５及びマスタープレート１６を造型位置から後退させると、中子入れ可能状態になる。中子入れは常に必要ではない。

必要に応じて中子入れが完了すると、再び、枠セットスクイズシリンダ４が押出動作し、下スクイズボード６を上昇させる。すると、下鋳型が上鋳型に接触する。この状態で上枠シリンダ（図示せず）を上昇動作させ上鋳型が上枠１０から抜枠をする。

この時の枠セットスクイズシリンダ４の上昇出力は、スクイズ時の出力よりも小さい出力に設定してある為、鋳型を押し潰すことはない。上鋳型が抜枠された後、枠セットスクイズシリンダ４を下降作動して下スクイズボード６を下降させると共に、下盛枠シリンダＣを縮引作動すると下鋳型も下盛枠から抜枠されモールド押出し可能状態になる。下スクイズボード６上面の上下鋳型はモールド押出板（図示せず）によって搬送ライン側に送り出される。

上記の説明から明らかなように、本実施例は、下スクイズボード６が、４本のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレーム５と一体に構成されたので、パターンプレート１５に模型が偏在していても、スクイズ時にスクイズボード６が傾くことはない。従って、鋳型の底面が水平な良質な鋳型を安定的に造型することができる。また、下盛枠７と下スクイズボード６が一体で昇降しているので構造がシンプルになる。

本実施例においては、コラムが４本であったが２本以上であれば問題はない。特に、４本であれば、鋳枠の断面と類似した形状であるので、強度的にも均衡が取れるので好ましい。
また、２本であれば、コラムの本数を最低限にできるというメリットがある。

また、本実施例において、エアレーションを使用したが、ブローであっても構わない。なお、本発明においてエアレーションとは、０.０５〜０.１８ＭＰａの低圧の圧縮空気のよる型砂導入をいう。ブローとは、０.２〜０.３５ＭＰａの高圧の圧縮空気のよる型砂導入をいう。

さらに、本実施例において、エアシリンダを用いたところでは電動シリンダであっても良い。また、本実施例において、コラムには、下スクイズフレームのブッシュが摺動可能なように表面処理加工がなされているが、コラム下端はベースフレームの台に接続されて空中に浮いている。これによって、コラムの撓みを防ぐと共に、高価なメッキ処理を最低限に抑えることができる。さらに、４隅に設けられた下スクイズフレームのブッシュは、平行を確保するために５０ｍｍ以上の長さとすることができる。これにより下スクイズフレームの水平を確保している。加えて、本実施例において、下スクイズフレームは、断面において中央が凸部の長方形状の形状を有しているが、凸部内部は空間となっており、枠セットシリンダの本体とピストンロッドが下辺から飛び出た構造になっている。凸部は台形状であっても良い。凸部空間により、造型装置の高さを低く出来る。なお、下盛枠シリンダは、両ロッドとしたが、１方向ロッドであってあっても良い。

３ コラム
５ 下スクイズフレーム
６ 下スクイズボード
７ 下盛枠
８ 上スクイズボード
１０ 上枠
１３ 下枠
１５ マッチプレート
Ｃ 下盛枠シリンダ

Claims (10)

1. 昇降可能な下スクイズボードと、該下スクイズボードに対して独立に、かつ同時に昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた下盛枠と、前記下スクイズボードの対向上方に固設された上スクイズボードと、昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた上枠と、前記下スクイズボードと上スクイズボードの中間位置を出・入移動可能に設けられると共に上面にマッチプレートを装着した下枠と、を備えた鋳枠無しの上・下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置において、
   前記下スクイズボードが、２本以上のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレームと一体に構成されたことを特徴とする抜枠鋳型造型装置。
2. 前記下盛枠が、下スクイズフレームに上向きに取り付けられた複数の下盛枠シリンダのロッドの先端に連結して構成されたことを特徴とする請求項１に記載の抜枠鋳型造型装置。
3. 前記下スクイズボードが、エアオンオイルによって昇降可能に構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の抜枠鋳型造型装置。
4. 前記下盛枠が、空圧又は電動によって昇降可能に構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の抜枠鋳型造型装置。
5. 前記上枠が、抜枠時に、アクチュエータによって昇降可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の抜枠鋳型造型装置。
6. 昇降可能な下スクイズボードと、該下スクイズボードに対して独立に、かつ同時に昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた下盛枠と、該下盛枠が２本以上のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレームに上向きに取り付けられた複数の下盛枠シリンダのロッドの先端に連結すると共に、前記下スクイズボード、前記下スクイズフレームとを含んで構成され、一体的に昇降可能な下スクイズユニットと、
   前記下スクイズボードの対向上方に固設された上スクイズボードと、昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた上枠と、前記下スクイズボードと上スクイズボードの中間位置を出・入移動可能に設けられると共に上面にマッチプレートを装着した下枠と、を備えた鋳枠無しの上・下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置。
7. 前記下スクイズフレームは、断面において中央が凸部の台形状若しくは長方形状の形状を有しているが、凸部内部は空間となっており、枠セットシリンダの本体とピストンロッドが下辺から飛び出た構造になっていることを特徴とする請求項２又は請求項６に記載の抜枠鋳型造型装置。
8. 前記下スクイズフレームは、４隅に設けられた下スクイズフレームのブッシュによってコラムと摺動昇降可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の抜枠鋳型造型装置。
9. 前記枠セットシリンダの本体の下端は浮いていることを特徴とする請求項８に記載の抜枠鋳型造型装置。
10. 前記下スクイズフレームは、下盛枠シリンダは両ロッドであることを特徴とする請求項９に記載の抜枠鋳型造型装置。