JP2017189796A - Core molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、砂と、水ガラスを含むバインダと、を混練した中子砂を焼成して中子を造形するための中子造形装置に関するものである。 The present invention relates to a core forming apparatus for forming a core by firing core sand kneaded with sand and a binder containing water glass.
中子砂を加熱し、固化して中子を造形する従来の中子造形装置の一例について、図5を参照して説明する。図5に示すように、中子造形装置101は、成形型105と、この成形型105を高温に保ち続けるために、固定型105a及び可動型105bに内蔵されたヒータ104と、焼成中、成形型105が型開きしないように、成形型105を拘束する型締め機構109と、を備えている。この中子造形装置101は、複数(図示の例では3つ)の中子を並行して造形する場合、中子の造形数に応じて複数設けられる。
An example of a conventional core molding apparatus that heats and solidifies the core sand to model the core will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the
また、砂中子を造形する中子造形装置に関する先行技術として、例えば特許文献1には、上段及び下段に2つずつ配置した4つの成形型と、上段及び下段の各2つの成形型を同時に型締め及び型開きする型締及び型開機構と、上下移動して、上段の一方の成形型及び下段の一方の成形型に接続可能なブロードヘッドと、上段の他方の成形型及び下段の他方の成形型に接続可能なブロードヘッドと、を備えた砂型造形装置が開示されている。この砂型造形装置は、4つの成形型を型締及び型開機構によって同時に型締めし、各ブロードヘッドによって、上段の2つの成形型のキャビティ内に鋳物砂を吹き込んで鋳物砂の焼成を開始した後、各ブロードヘッドを移動させて、下段の2つの成形型に鋳物砂を吹き込み、順次、鋳物砂の吹き込み及び焼成を行うようにしている。 In addition, as a prior art related to a core forming apparatus for forming a sand core, for example, in Patent Document 1, four forming dies arranged two at the top and two at the bottom and two forming dies at the top and the bottom are simultaneously provided. A mold clamping and mold opening mechanism for clamping and opening, a broad head that moves up and down and can be connected to one mold on the upper stage and one mold on the lower stage, the other mold on the upper stage, and the other on the lower stage A sand mold forming apparatus including a broad head connectable to the mold is disclosed. In this sand mold forming apparatus, four molds were simultaneously clamped by a mold clamping and mold opening mechanism, and casting sand was blown into the cavities of the upper two molds by each broad head to start firing of the foundry sand. Thereafter, each broad head is moved to blow the foundry sand into the lower two molds, and the foundry sand is blown and fired sequentially.
しかしながら、上述の図5に示す従来の中子造形装置101では、次のような問題がある。中子造形装置101は、複数の中子を並行して造形する場合、各成形型105にヒータ104及び型締め機構109が設けられているので、生産設備が大きくなる。また、成形型105のヒータ104に電力を供給するために電力供給システムが必要となり、設備が大きく、コストもかかるという問題がある。
However, the conventional
また、上述の特許文献1に記載された砂型造形装置では、上段及び下段に2つずつ配置した4つの成形型を同時に型締めする型締及び型開機構、及び、移動可能な2つのブロードヘッドが必要であり、構造が複雑で、設備が大きく、コストもかかる。 Further, in the sand mold forming apparatus described in Patent Document 1 described above, a mold clamping and mold opening mechanism that simultaneously clamps four molding molds arranged two at the upper and lower stages, and two movable broad heads Is necessary, the structure is complicated, the equipment is large, and the cost is high.
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、中子の造形設備を小型化して、設備コストを抑えつつ、造形時間を短縮することができる中子造形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is to provide a core forming apparatus capable of reducing the modeling time while reducing the size of the core forming equipment and reducing the equipment cost. Objective.
上記の課題を解決するために、本発明に係る中子造形装置は、砂と、水ガラスを含むバインダと、を混練した中子砂を成形型のキャビティ内に充填し、中子砂を加熱して固化することにより中子を造形する中子造形装置であって、
前記成形型に型締め力を付与する型締め機構と、
前記成形型に一体に設けられて、型締め力を保持するクランプ機構と、
前記キャビティ内に充填された中子砂をマイクロ波によって加熱するマイクロ波加熱装置と、を備えていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a core forming apparatus according to the present invention fills a molding sand cavity with sand and a binder containing water glass, and heats the core sand. A core molding device that molds the core by solidifying,
A mold clamping mechanism for applying a mold clamping force to the mold;
A clamp mechanism that is provided integrally with the mold and holds a clamping force;
And a microwave heating device that heats the core sand filled in the cavity with microwaves.
本発明によれば、型締め機構により、型締めされた成形型をクランプ機構によって、型締め状態を保持し、順次、中子砂を充填し、マイクロ波加熱装置によって、中子砂を加熱、固化することができるので、中子の造形設備を小型化し、設備コストを抑えつつ、造形時間を短縮することが可能になる。 According to the present invention, the mold clamped by the mold clamping mechanism holds the mold clamped state by the clamp mechanism, sequentially fills the core sand, and heats the core sand by the microwave heating device. Since it can be solidified, it is possible to reduce the molding time while miniaturizing the core molding equipment and reducing the equipment cost.
以下、本発明の一実施形態に係る中子造形装置を図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の中子造形装置1は、砂と、水ガラスを含むバインダと、を混練した中子砂を加熱、固化して、中子を造形するためのものである。図1〜図3に示すように、中子造形装置1は、成形型5と、クランプ機構7と、型締め機構9と、マイクロ波加熱装置11と、充填装置13と、を備えている。なお、中子砂3(図3及び図4参照)は、砂と、水ガラスを含むバインダと、を混練して発泡状態にしたものである。
Hereinafter, a core forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
The core forming apparatus 1 of this embodiment is for heating and solidifying core sand kneaded with sand and a binder containing water glass to form a core. As shown in FIGS. 1 to 3, the core forming device 1 includes a forming die 5, a
成形型5は、熱膨張率が低く、断熱性及び絶縁性を有する材料(例えば、アルミナセラミックス)からなり、型締め機構9、マイクロ波加熱装置11及び充填装置13とは別体で、これらとは分離可能に設けられている。この成形型5は、固定型5aと、可動型5bと、ベース部5cと、を備え、固定型5aと可動型5bとを型締めしてキャビティ15を形成する。固定型5aは、ベース部5cに固定されている(図2参照)。可動型5bは、後述するクランプ機構7のスイング部8と係合する係合部6が形成されている(図4(d)及び(e)参照)。
The
クランプ機構7は、成形型5に型締め機構9によって付与された型締め力を保持するものであり、固定型5a及び可動型5bの側部に複数配置されて、ベース部5cに固定されている。このクランプ機構7は、スイング部8と、ねじ部10と、基台12とを備えている。スイング部8は、ねじ部10に取付けられ、クランプ位置(図4(a)参照)とアンクランプ位置(図4(d)及び(e)参照)との間を移動可能である。また、スイング部8は、ねじ部10を回転させることにより、ねじ部10の軸方向に沿って移動可能となっている。そして、固定型5aと可動型5bとを閉じ、スイング部8をクランプ位置に移動させ、可動型5bの係合部6に係合させた状態で、ねじ部10を回転させることにより、型締めを行うことができる。基台12は、成形型5のベース部5cに固定されている。
The
型締め機構9は、成形型5を型締め及び型開きするためのものであり、本実施形態では、クランプ機構7のねじ部10を回転駆動可能なナットランナである。この型締め機構9は、成形型5を型締めする場合、クランプ機構7のねじ部10に正方向の回転を与えて、スイング部8を軸方向下方に移動させ、成形型5に型締め力を付与する。また、成形型5を型開きする場合、ねじ部10に逆方向の回転を与えて、スイング部8を軸方向上方に移動させ、成形型5の型開きを可能にする。
The
マイクロ波加熱装置11は、成形型5のキャビティ15内に充填された中子砂3にマイクロ波を照射し、加熱するためのものである。このマイクロ波加熱装置11は、マグネトロン発振器17と、アンテナ19と、シールド21とを備えている。マグネトロン発振器17は、アンテナ19と接続されており、電源(図示せず)から電力が供給されることで発振し、アンテナ19から2450MHzの周波数のマイクロ波を放出させる。シールド21は、成形型5を覆う金属製メッシュシールドであり、アンテナ19から放出されたマイクロ波の外部への漏洩を防止する。このシールド21は、メッシュの隙間がマイクロ波の波長(約12cm)よりも小さく形成されている。
The
充填装置13は、シリンダ等の加圧機構(図示せず)により、成形型5のキャビティ15内に中子砂3を充填するものである。また、成形型5を型締め機構9、マイクロ波加熱装置11及び充填装置13へ搬送するコンベア、走行台車等の搬送手段が適宜設けられる。
The
次に、本実施形態の中子造形装置1の造形工程について、図1及び図4を参照して説明する。
まず、成形型5を閉じて型締め機構9にセットし、クランプ機構7のスイング部8をアンクランプ位置(図4(e)参照)からクランプ位置(図4(a))に移動させて、可動型5bの係合部6に係合させる。その後、型締め機構9によって、クランプ機構7のねじ部10を正方向に回転させることで、スイング部8を軸方向下方に移動させ、成形型5に型締め力を付与して、成形型5を型締めする(図1(a)及び図4(a)参照)。このとき、型締め機構9による回転駆動を解除しても、クランプ機構7により、型締め力が保持される。
Next, the modeling process of the core modeling apparatus 1 of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.1 and FIG.4.
First, the
次に、型締めされた成形型5を充填装置13に搬送して、充填装置13と接続させ、成形型5のキャビティ15内に中子砂3を充填する(図1(b)及び図4(b)の矢印参照)。
Next, the
次に、中子砂3を充填した成形型5をマイクロ波加熱装置11に搬送して、マイクロ波加熱装置11のシールド21内に配置する。そして、マイクロ波加熱装置11のマグネトロン発振器17及びアンテナ19によって、中子砂3にマイクロ波を照射して、中子砂3を加熱して固化させる(図1(c)及び図4(c)参照)。焼成中、適宜クランプ機構7のねじ部10を緩め、僅かに成形型5を開いて水分の蒸発を促進させる。
Next, the
次に、成形型5をシールド21内から取出し、型締め機構9によって、ねじ部10を逆方向に回転させ、スイング部8を軸方向上方に移動させて、成形型5に付与された型締め力を弱める。その後、スイング部8をクランプ位置からアンクランプ位置に移動させて、成形型5を型開きし、焼成品14を取り出す(図1(d)及び図4(d)参照)。
Next, the molding die 5 is taken out from the
次に、成形型5を清掃し、離型剤を塗布する(図1(e)及び図4(e)参照)。
Next, the
本実施形態に係る中子造形装置1によれば、クランプ機構7を一体に設けた成形型5は、型締め機構9、充填装置13及びマイクロ波加熱装置11に順次搬送して、中子を造形するので、複数の成形型5を準備し、それぞれの成形型5を型締め機構9、充填装置13及びマイクロ波加熱装置11に順次搬送して、各工程を同時に行うことができる。このように、複数の成形型5を運用することができるため、複数の中子を効率よく造形することができ、造形時間を短縮することができる。また、生産設備を小型化し、設備コストを抑えることができる。
According to the core forming apparatus 1 according to the present embodiment, the molding die 5 integrally provided with the
更に、マイクロ波加熱装置11のマイクロ波によって、成形型5のキャビティ15内に充填した中子砂3を直接加熱しているため、成形型5を加熱する必要がなくなり、また、断熱性の成形型5を用いることにより、成形型5が高温になりにくい。これにより、成形型5の熱膨張を抑制することができるので、クランプ機構7による成形型5の型締め力を軽減でき、小さな型締め力で成形型を型締めできる。また、加熱のための消費電力を低減することができる。
Furthermore, since the
1…中子造形装置、3…中子砂、5…成形型、7…クランプ機構、9…型締め機構、11…マイクロ波加熱装置、15…キャビティ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core shaping apparatus, 3 ... Core sand, 5 ... Mold, 7 ... Clamp mechanism, 9 ... Clamping mechanism, 11 ... Microwave heating apparatus, 15 ... Cavity
Claims (1)
前記成形型に型締め力を付与する型締め機構と、
前記成形型に一体に設けられて、型締め力を保持するクランプ機構と、
前記キャビティ内に充填された中子砂をマイクロ波によって加熱するマイクロ波加熱装置と、を備えていることを特徴とする中子造形装置。
A core forming apparatus for forming a core by filling core sand kneaded with sand and a binder containing water glass into a cavity of a mold, and heating and solidifying the core sand,
A mold clamping mechanism for applying a mold clamping force to the mold;
A clamp mechanism that is provided integrally with the mold and holds a clamping force;
A core forming apparatus, comprising: a microwave heating apparatus that heats the core sand filled in the cavity with a microwave.
Priority Applications (1)
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CN112517841A (en) * | 2020-11-26 | 2021-03-19 | 浙江省机电设计研究院有限公司 | Microwave heating resin sand core forming device and method thereof |
JP2021098212A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | Method for producing salt core |
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2016
- 2016-04-13 JP JP2016080465A patent/JP2017189796A/en active Pending
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