JP2012236200A - 鋳型造型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾発装置のメンテナンスを簡単に行うことができるとともに、弾発装置に異物が付着するのを防ぐことができる鋳型造型装置を提供することを課題とする。
【解決手段】二つの金型１０，２０を閉じることでキャビティＣが形成される鋳型造型装置１であって、内面に成形面１１が形成された固定型１０と、固体型１０が取り付けられた固定型取付板３０と、固定型取付板３０に設けられた弾発装置９０と、固定型取付板３０を支持する固定側テーブル７０（支持部材）と、を備え、固定型１０の外面１２と固定型取付板３０の内面３１とが間隔を空けて配置されており、弾発装置９０は、内外方向に弾性を有し、固定型取付板３０に形成された嵌合孔３３に外面３２側から嵌合されるとともに、嵌合孔３３の内面３１側から突出して、固定型１０の外面１２に当接している。
【選択図】図１

Description

本発明は、中子などの鋳型を成形するための鋳型造型装置に関する。

二つの金型を閉じて形成されたキャビティ内に鋳砂を吹き込んで中子を成形する鋳型造型装置としては、固定側の金型と定盤との間に皿ばねを介設し、金型が熱膨張したときのひずみを皿ばねの弾性変形によって吸収することで、両金型の接合部位に隙間が生じるのを防ぐように構成されているものがある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

実開平２−６５４５３号公報 特開２００１−２３９５２７号公報

前記した従来の鋳型造型装置では、金型の下面と定盤の上面との間に皿ばねが介設されているため、皿ばねを取り出してメンテナンスする場合には、金型と定盤を分解する必要があり、作業が煩雑になるという問題がある。また、皿ばねが金型と定盤との間に露出しているため、鋳砂などの異物が皿ばねに付着し易いという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、弾発装置のメンテナンスを簡単に行うことができるとともに、弾発装置に異物が付着するのを防ぐことができる鋳型造型装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、二つの金型を閉じることでキャビティが形成される鋳型造型装置であって、内面に成形面が形成された金型と、前記金型が取り付けられた取付板と、前記取付板に設けられた弾発装置と、前記取付板を支持する支持部材と、を備え、前記金型の外面と前記取付板の内面とが間隔を空けて配置されており、前記弾発装置は、内外方向に弾性を有し、前記取付板に形成された嵌合孔に外面側から嵌合されるとともに、前記嵌合孔の内面側から突出して、前記金型の外面に当接している。

この構成では、金型が熱膨張したときのひずみが弾発装置の弾性変形によって吸収されるため、両金型の接合部位に隙間が生じるのを防ぐことができる。
また、弾発装置を取付板の外面側から取り外すことができるため、弾発装置のメンテナンスを簡単に行うことができる。
また、弾発装置は取付板の嵌合孔内に取り付けられており、弾発装置に鋳砂などの異物が付着し難いため、弾発装置の耐用期間を向上させることができる。

前記した鋳型造型装置において、前記弾発装置は、前記嵌合孔に取り付けられる締結部材と、前記金型の外面に当接する当接部材と、前記締結部材と前記当接部材との間に介設された弾性部材と、を備え、前記締結部材には、軸方向に係止孔を形成し、前記弾性部材を前記係止孔内に収容してもよい。この構成では、弾性部材に鋳砂などの異物が付着するのを防ぐことができる。

前記した鋳型造型装置において、前記係止孔には、内挿部材を軸方向に移動自在に挿通し、前記弾性部材を前記内挿部材に外嵌させ、前記当接部材を前記内挿部材の端部に取り付けてもよい。
この構成では、弾性部材は内挿部材に支持されるため、弾性部材を安定して弾性変形させることができる。
また、内挿部材への当接部材の取付位置を変更することで、弾性部材のたわみ量を調節して、弾性部材の初期荷重を設定することができる。

前記した鋳型造型装置において、前記締結部材を前記嵌合孔に対して着脱自在に螺合させた場合には、取付板から弾発装置を取り外すときの作業効率を向上させることができる。また、嵌合孔への締結部材の締め込み量を調節することで、取付板からの当接部材の突出量を設定することができる。

本発明の鋳型造型装置によれば、両金型の接合部位に隙間が生じるのを防ぐことができ、さらに、弾発装置のメンテナンスを簡単に行うことができるとともに、弾発装置の耐用期間を向上させることができる。

本実施形態の弾発装置を示した側断面図である。 本実施形態の弾発装置を示した分解斜視図である。 本実施形態の鋳型造型装置を示した正面図である。 本実施形態の鋳型造型装置を示した図３のＡ−Ａ断面図である。 本実施形態の鋳型造型装置における弾発装置の配置図である。 他の実施形態の鋳型造型装置における弾発装置の配置図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、二つの金型を閉じて形成されたキャビティ内に鋳砂を吹き込み、この鋳砂を熱硬化させて中子（鋳型）を成形する鋳型造型装置を例として説明する。
なお、以下の説明において、内側とは金型を閉じるときの進行方向の前側であり、外側とは金型を開くときの進行方向の前側である。

鋳型造型装置１は、図３に示すように、固定型１０と、可動型２０と、固定型１０が取り付けられた固定型取付板３０と、可動型２０が取り付けられた可動型取付板４０と、固定型取付板３０に設けられた固定型押出し板５０と、可動型取付板４０に設けられた可動型押出し板６０と、固定型取付板３０を支持する固定側テーブル７０と、可動型取付板４０を型開閉方向に移動させる可動側テーブル８０と、固定型取付板３０に設けられた弾発装置９０と、を備えている。
この鋳型造型装置１は、固定側テーブル７０に対して可動側テーブル８０を移動させて、固定型１０に可動型２０を閉じることで、キャビティＣを形成するように構成されている。

固定型１０は、内面に成形面１１が形成された金型である。本実施形態の鋳型造型装置１では、四つの固定型１０が図３の上下および図４の上下に並設されている。
固定型１０の成形面１１には、図４に示すように、キャビティＣの片方の空間を構成する窪み部１３が形成されている。

固定型取付板３０は、各固定型１０の外側に配置されている。この固定型取付板３０に形成された孔部に外側から取付ボルト３５を挿通させ、取付ボルト３５の先端部を固定型１０の外面１２に形成されたねじ孔に螺合させることで、固定型取付板３０に固定型１０が取り付けられている。図１に示すように、固定型１０の外面１２と固定型取付板３０の内面３１とは間隔Ｓ２（例えば、２．５ｍｍ）を空けて配置されている。
また、固定型取付板３０には、図４に示すように、複数の嵌合孔３３が厚さ方向に貫通している。この嵌合孔３３は後記する弾発装置９０の締結部材９１が螺合されるねじ孔である。

固定側テーブル７０は、図３に示すように、固定型取付板３０の外側に配置されており、ベース部材７１と、ベース部材７１に立設された複数の支柱７２と、を備えている。この固定側テーブル７０は、特許請求の範囲における支持部材に相当するものである。各支柱７２の先端部は固定型取付板３０の外面３２に取り付けられている。固定型１０は、固定型取付板３０を介して固定側テーブル７０に支持されている。

固定型押出し板５０は、図４に示すように、固定型取付板３０とベース部材７１との間に配置されており、複数の押出しピン５１を有している。
押出しピン５１は、固定型１０の窪み部１３から中子Ｗを押し出すための部材である。各押出しピン５１は、固定型取付板３０および固定型１０に形成された複数の孔部にそれぞれ挿通されている。そして、固定型押出し板５０を固定型取付板３０側に移動させることで、各押出しピン５１が窪み部１３の面上に突出するように構成されている。

可動型２０は、図３に示すように、固定型１０の成形面１１に接合される成形面２１が内面に形成された金型である。本実施形態の鋳型造型装置１では、四つの可動型２０が四つの固定型１０にそれぞれ対応して配置されている。
可動型２０の成形面２１には、図４に示すように、キャビティＣの片方の空間を構成する窪み部２３が形成されている。

可動型取付板４０は、各可動型２０の外側に配置されている。この可動型取付板４０に形成された孔部に外側から取付ボルト４５を挿通させ、取付ボルト４５の先端部を可動型２０の外面２２に形成されたねじ孔に螺合させることで、可動型取付板４０に可動型２０が取り付けられている。

可動側テーブル８０は、図３に示すように、可動型取付板４０の外側に配置されており、ベース部材８１と、ベース部材８１に立設された複数の支柱８２と、を備えている。各支柱８２の先端部は可動型取付板４０の外面４２に取り付けられている。可動型２０は、可動型取付板４０を介して可動側テーブル８０に支持されている。
可動側テーブル８０は内外方向（型開閉方向）に移動可能であり、可動型２０を固定型１０に対して内外方向に移動させることができる。

可動型押出し板６０は、可動型取付板４０とベース部材８１との間に配置されており、固定型押出し板５０と同様に、複数の押出しピン６１を有している。

弾発装置９０は、図１に示すように、内外方向（型開閉方向）に弾性を有しており、固定型取付板３０の嵌合孔３３に外面３２側から嵌合されるとともに、嵌合孔３３の内面３１側から突出して、固定型１０の外面１２に当接している。

弾発装置９０は、嵌合孔３３に外面３２側から着脱自在に螺合される締結部材９１と、締結部材９１の係止孔９１ｄに挿通された内挿部材９２と、固定型１０の外面１２に当接する当接部材９３と、締結部材９１と当接部材９３との間に介設された弾性部材９４と、を備えている。

締結部材９１は、軸中心に係止孔９１ｄが貫通し、外周面にねじ溝が形成された円筒状の部材であり、外端部には拡径されたフランジ部９１ｃが形成されている（図２参照）。
係止孔９１ｄには、内端面９１ａに開口している大径孔部９１ｅと、大径孔部９１ｅよりも縮径された小径孔部９１ｆと、外端面９１ｂに開口し、小径孔部９１ｆよりも拡径された中径孔部９１ｇと、が形成されている。

内挿部材９２は、係止孔９１ｄに軸方向に移動自在に挿通される円形断面の六角孔付きボルトである（図２参照）。この内挿部材９２は、内端部にねじ部９２ａが形成され、外端部には頭部９２ｃが形成され、ねじ部９２ａと頭部９２ｃとの間には、係止孔９１ｄの小径孔部９１ｆに挿通される中間軸部９２ｂが形成されている。
内挿部材９２は、係止孔９１ｄに中径孔部９１ｇ側から挿入される。また、頭部９２ｃが中径孔部９１ｇの底面９１ｉに係止された状態で、ねじ部９２ａの先端部が締結部材９１の内端面９１ａから突出するように、内挿部材９２の軸方向の長さが設定されている。

当接部材９３は、内挿部材９２のねじ部９２ａに螺合されるねじ孔９３ｃが軸中心に貫通している円筒状の部材である（図２参照）。
当接部材９３の内端部９３ｄは外端部９３ｅよりも拡径されている。内端部９３ｄは締結部材９１の大径孔部９１ｅよりも拡径され、外端部９３ｅは大径孔部９１ｅに挿入可能となっている。
当接部材９３は、ねじ孔９３ｃに内挿部材９２のねじ部９２ａが螺合されることで、内挿部材９２の端部に取り付けられている。

弾性部材９４は、複数の皿ばね９４ａによって構成されている。隣り合う皿ばね９４ａ，９４ａは反対向きに重ねられている（図２参照）。
各皿ばね９４ａは、内挿部材９２の中間軸部９２ｂに外嵌され、大径孔部９１ｅの底面９１ｈと当接部材９３の外端面９３ｂとに挟まれている。このように、弾性部材９４は、内挿部材９２に支持された状態で、大径孔部９１ｅ内に収容されている。

このような弾発装置９０は、当接部材９３の内端面９３ａを固定型１０の外面１２に当接させ、固定型１０および可動型２０（図４参照）の熱膨張によるひずみを、弾性部材９４の弾性変形によって吸収するように構成されている。
また、本実施形態では、図５に示すように、一つの固定型１０に対して、四つの弾発装置９０が設けられているが、弾発装置９０の数や配置は限定されるものではなく、弾発装置９０が固定型１０および可動型２０のひずみを効果的に吸収することができるように、キャビティＣの形状などを考慮して適宜に設定される。

以上のように構成された鋳型造型装置１は、次のような作用効果を奏する。
図１に示す弾発装置９０を固定型取付板３０に組み付けるためには、まず、締結部材９１の係止孔９１ｄに外側から内挿部材９２を挿入し、内挿部材９２の中間軸部９２ｂに弾性部材９４の各皿ばね９４ａを外嵌させる。

さらに、内挿部材９２のねじ部９２ａに当接部材９３のねじ孔９３ｃを螺合させる。このとき、内挿部材９２への当接部材９３の締め込み量を調節することで、弾性部材９４のたわみ量を調節し、弾性部材９４の初期荷重を設定する。
また、締結部材９１の内端面９１ａと、当接部材９３の内端部９３ｄとが間隔Ｓ１（例えば、１ｍｍ程度）を空けて配置されるように、内挿部材９２への当接部材９３の締め込み量を調節する。

続いて、締結部材９１を固定型取付板３０の外面３２側から嵌合孔３３に螺合させ、当接部材９３の内端面９３ａが、固定型１０の外面１２に当接する位置まで締結部材９１を嵌合孔３３に締め込んで、弾発装置９０を嵌合孔３３に嵌合させる。
このように、弾発装置９０では、嵌合孔３３に対する締結部材９１の締め込み量を調節することで、固定型取付板３０からの当接部材９３の突出量を設定することができる。

図４に示すように、固定型取付板３０の各嵌合孔３３に弾発装置９０をそれぞれ取り付けた後に、固定型１０の成形面１１に可動型２０の成形面２１を接合させる。なお、固定型１０および可動型２０は、高温（例えば、３５０℃以上）に加熱されている。
そして、固定型１０と可動型２０との間に形成されたキャビティＣに鋳砂を吹き込み、キャビティＣ内で鋳砂を熱硬化させて中子Ｗを成形する。

加熱された固定型１０および可動型２０が熱膨張してひずみが生じると、図１に示す固定型１０と固定型取付板３０との間隔Ｓ２が部分的に狭くなる。本実施形態では、ひずみが生じる部位に対応させて弾発装置９０が設けられているため、間隔Ｓ２が狭くなると、当接部材９３が弾性部材９４の弾性力に抗して外側に押し込まれる。
このように、固定型１０および可動型２０の熱膨張によるひずみは、弾性部材９４の弾性変形によって吸収されるため、固定型１０と可動型２０の接合部位に隙間が生じるのを防ぐことができ、中子Ｗの成形精度を高めることができる。

また、弾発装置９０では、各皿ばね９４ａが内挿部材９２に外嵌され、弾性部材９４が内挿部材９２に支持されているため、弾性部材９４を安定して弾性変形させることができる。

また、弾発装置９０の弾性部材９４は、締結部材９１の係止孔９１ｄ内に収容されているため、弾性部材９４に鋳砂などの異物が付着し難くなっている。したがって、弾性部材９４が伸縮したときなどに、異物によって弾性部材９４が損傷するのを防ぐことができ、弾発装置９０の耐用期間を向上させることができる。

また、皿ばね９４ａを新しいものに交換したり、皿ばね９４ａの枚数や形状を変更したりする場合には、弾発装置９０を固定型取付板３０の外面３２側から取り外すことができるため、弾発装置９０のメンテナンスを簡単に行うことができる。
また、締結部材９１は、嵌合孔３３に対して着脱自在に螺合されているため、固定型取付板３０から弾発装置９０を取り外すときの作業効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態の弾性部材９４は、図１に示すように、複数の皿ばね９４ａによって構成されているが、その構成は限定されるものではなく、例えば、コイルばねや樹脂部材を用いることもできる。

また、本実施形態では、図５に示すように、一つの固定型１０に対して、四つの弾発装置９０が左右対称に配置されているが、弾発装置９０の数や配置は限定されるものではなく、図６に示すように、一つの固定型１０に対して、二つの弾発装置９０を点対称に配置してもよく、さらには、複数の弾発装置９０をランダムに配置してもよい。

また、本実施形態では、図４に示すように、固定型取付板３０に弾発装置９０が設けられているが、可動型取付板４０に弾発装置９０を設けてもよく、さらには、固定型取付板３０と可動型取付板４０の両方に弾発装置を設けてもよい。

１ 鋳型造型装置
１０ 固定型（金型）
１１ 成形面
１２ 外面
１３ 窪み部
２０ 可動型（金型）
２１ 成形面
２２ 外面
２３ 窪み部
３０ 固定型取付板
３２ 外面
３３ 嵌合孔
３５ 取付ボルト
４０ 可動型取付板
４２ 外面
４５ 取付ボルト
５０ 固定型押出し板
５１ 押出しピン
６０ 可動型押出し板
６１ 押出しピン
７０ 固定側テーブル（支持部材）
８０ 可動側テーブル
９０ 弾発装置
９１ 締結部材
９１ｄ 係止孔
９１ｅ 大径孔部
９１ｆ 小径孔部
９１ｇ 中径孔部
９２ 内挿部材
９２ａ ねじ部
９２ｂ 中間軸部
９２ｃ 頭部
９３ 当接部材
９３ｃ ねじ孔
９４ 弾性部材
Ｃ キャビティ
Ｗ 中子

Claims (4)

1. 二つの金型を閉じることでキャビティが形成される鋳型造型装置であって、
   内面に成形面が形成された金型と、
   前記金型が取り付けられた取付板と、
   前記取付板に設けられた弾発装置と、
   前記取付板を支持する支持部材と、を備え、
   前記金型の外面と前記取付板の内面とが間隔を空けて配置されており、
   前記弾発装置は、内外方向に弾性を有し、前記取付板に形成された嵌合孔に外面側から嵌合されるとともに、前記嵌合孔の内面側から突出して、前記金型の外面に当接していることを特徴とする鋳型造型装置。
2. 前記弾発装置は、
   前記嵌合孔に取り付けられる締結部材と、
   前記金型の外面に当接する当接部材と、
   前記締結部材と前記当接部材との間に介設された弾性部材と、を備え、
   前記締結部材には、軸方向に係止孔が形成され、
   前記弾性部材は、前記係止孔内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の鋳型造型装置。
3. 前記係止孔には、内挿部材が軸方向に移動自在に挿通されており、
   前記弾性部材は前記内挿部材に外嵌され、
   前記当接部材は前記内挿部材の端部に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の鋳型造型装置。
4. 前記締結部材は、前記嵌合孔に対して着脱自在に螺合されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の鋳型造型装置。

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