JP2635589B2 - 鋳物の製造方法 - Google Patents

鋳物の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、無枠縦割鋳型を用いた鋳造の分野における
鋳物の製造方法に関する。
(従来の技術) 無枠縦割鋳型を用いた鋳造は、造型、注湯から鋳物の
取出し、鋳造方案部の除去等を連続的にライン化した状
態で行なうことが可能であるとして、開発が進められて
いる。
しかして、かかる鋳造における鋳物の取出しにあたっ
ては、注湯済鋳型の送りラインの端において、この鋳型
の送り方向の前方から上下に開いた一対の取出し爪を鋳
型内の鋳物の上下位置に挿入し、この鋳物を上下から取
出し爪で保持して上記送り方向の前方に取り出すという
方法が提案されている(例えば、特開昭60-115362号広
報参照)。この方法においては、鋳物における製品部の
下方に湯道を配している場合、上記一対の取出し爪のう
ち下側のものは、湯道の下面部を保持することになる。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、無枠縦割鋳型においては、製品部下方の湯
道のキャビティが縦割面側に配した中子とこの中子を囲
む主型との間に形成される関係で、この湯道のキャビテ
ィの下に中子と主型とが直に接触する境界部を生じ、溶
湯の一部が湯道のキャビティから境界部に流れて、湯道
に割面に沿って下方へ突出した鋳バリを生ずることがあ
る。従って、従来の提案のように、鋳物を取り出す際に
その上下から取出し爪で保持すると、上記鋳バリの有無
ないしは突出量が個々の鋳物で違ってくるのが普通であ
るため、この鋳物の取出し状態での姿勢が一定のものに
ならず、取出しの次の工程においてそのステーションで
の鋳物の位置決めを機械的に行なうことが難しくなると
いう問題がある。
一方、大きさが異なる複数種類の鋳物を無枠縦割の鋳
型で鋳造する場合においても、上記鋳バリの状態に加え
て湯道から揚りまでの高さや湯道の側方への張出し量等
が各種類の鋳物で違ってくるため、鋳物の混流生産を行
なう際には、鋳物の種類が変わるたびに鋳物の取出し手
段やその他の作業機械を交換しなければならなくなる問
題がある。本発明は、このような混流生産における鋳物
の取出し等の作業上の問題を解決しようとするものであ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明の鋳物の製造方法は、大きさが異なる複数種類
の鋳物を鋳造するにあたり、鋳物の種類に応じたそれぞ
れの鋳型の湯道系を、該鋳造によって得られる鋳物に作
業をする際に該鋳物を受けるための鋳物側の受座が鋳物
の上記種類に拘らず互いに共通の位置に形成されるよう
に構成し、上記鋳型に対して注湯し、溶湯の凝固後に、
得られた鋳物を上記受座を基準として位置決めし、該鋳
物に作業をすることを特徴とする。
(作用) 上記鋳物の製造方法の場合、鋳物の湯道系に受座が形
成されるから、鋳バリとの干渉を招くことなくこの受座
において鋳物を作業機械側で受けて鋳型からの取出し、
湯口折り等の作業を行なうことが可能となる。そして、
鋳物の大きさが異なってもそれぞれの鋳物における湯道
系の受座は共通位置にあるから、鋳物の取出し、湯口折
りなど各作業において作業機械側の受け部を鋳物の大き
さの如何に拘らず共通化することができる。
(発明の効果) 従って、本発明によれば、鋳物の種類に応じたそれぞ
れの鋳型の湯道系を互いに共通位置に受座が形成される
ように構成し、この受座を基準として作業機械側に位置
決めして鋳物の鋳型から取出し等の作業を行なうように
したから、混流生産でありながら、鋳物の作業機械側に
切替えないしは段替え機能をもたせることなく、鋳物に
対して効率良く作業を行なうことができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第1図には鋳物1の全体構成が示されている。この鋳
物1は、エンジンのシリンダブロック素材としての製品
部2の下方にこの製品部2の周縁に沿って湯道3が略コ
字状に配置されていて、湯口4は湯道3のコ字形状にお
ける中央部から延びて立上げられている。また、せき5
は製品部2の周縁の6箇所に設けられ、製品部2の上面
には揚り6が設けられている。そうして、上記湯道3の
両端部と2箇所のコーナ部の計4箇所に鋳物1を作業機
械側に位置決めして受け該鋳物1に作業をするための受
座7,8が設けられている。
第2図には上記鋳物1を鋳造するための無枠縦割鋳型
構造が示されている。同図において、11は隣接する鋳型
(主型)10,10の割面であり、両鋳型10,10の間におい
て、主として製品部2の内面を形成する主中子12、ウオ
ータジャケットを形成するジャケット中子13および主中
子12の上端部を差込んだ上中子14を配して、製品部キャ
ビティ15、湯道キャビティ16、せきキャビティ17が形成
されている。そして、湯道キャビティ16における上述の
受座7,8に対応する位置に鋳型10のキャビティ面を側方
へ凹ませて受座キャビティ18が形成されている。この鋳
型構造の場合、主中子12は下端部が湯道キャビティ16の
下方へ延びて鋳型10に直接保持されていて、湯道キャビ
ティ16から鋳型10と主中子12とが接する境界部に溶湯が
洩れ出ることにより、湯道3の内側縁より下方へ突出す
る鋳バリ19が生成することになる。
しかして、第3図に大寸法の鋳物の湯道系のキャビテ
ィ16Aを実線で、小寸法の鋳物の同キャビティ16aを2点
鎖線で示す如く、上記鋳型10はその鋳造すべき鋳物の大
小にかかわらず、湯道系の共通位置に受座キャビティ18
A,18B,18a,18bを形成する。つまり、受座キャビティ18
A,18B,18a,18bは、割面11に沿った方向の両外側縁、並
びに割面11と直交する方向の両外側縁が同じ位置にあ
る。
第4図および第5図には無枠縦割鋳型10で鋳造した鋳
物1の取出しから冷却搬送に至るまでのライン構成が示
されている。
同図において、21は一連の無枠縦割鋳型10を注湯して
搬送する鋳型コンベヤであり、この鋳型コンベヤ21の搬
送端の鋳物取出しステーション22に続けて湯口折り、砂
落とし、冷却搬送用のコンベヤ26への載荷の各ステーシ
ョン23〜25が順に設けられている。そして、上記取出し
ステーションにおける鋳型コンベヤ21の上方から冷却用
コンベヤ26に至るフレーム27が設けられていて、このフ
レーム27上のレール28に鋳物1の取出し手段30と湯口折
りステーション23から砂落としステーション24を経て載
荷ステーション25へ鋳物1を移載する移載手段31がシリ
ンダ装置32により同期して往復動可能に設けられてい
る。
すなわち、取出し手段30と移載手段31は、それぞれレ
ール28にローラ33,34を支承せしめた台車35,36を備え、
移載手段31より延ばしたロッド37のラック部が取出し手
段30のモータ38で回転するピニオン39に噛合している。
そして、移載手段31の前方においてフレーム27にブラケ
ット40を介して支持したシリンダ装置32のロッド32aが
移載手段31の台車36に連結されている。これにより、シ
リンダ装置32のロッド32aの進退に伴って上記取出し手
段30と移載手段31が同期して移動し、モータ38の回転に
より取出し手段30と移載手段31の間隔の調整ができるよ
うになっている。
しかして、上記取出し手段30は、台車35に対し昇降用
シリンダ装置41とガイド筒42,42に挿入したガイドロッ
ド43,43で昇降可能に吊下げた昇降台44を備える。そし
て、この昇降台44の両側部に第6図に示す如く一対の対
向する取出しアーム45,46が鋳型10の割面11に沿った方
向においてそれぞれ開閉用シリンダ装置47,48で開閉可
能に支持されている。また、上記昇降台44の下面には鋳
型10の上面に予め設けられた検出孔49の側壁との接触に
より上記割面11の位置を検出する割面センサ50が設けら
れていて、上記モータ38の駆動を制御するようになって
いる。
すなわち、上記取出しアーム45,46は第7図、第8図
に示す如くそれぞれ並設した2つの取出し爪45a,45a,46
a,46aを備え、鋳型10の割面11の側方から湯道3の鋳バ
リ19が生成しない部分、つまり受座7,7,8,8の下に挿入
されるようになっている。そして、上記割面センサ50が
割面11を検出する位置で上記モータ38を停止せしめる
と、各取出し爪45a,46aが上記湯道3の受座7,8の位置の
真横に位置することになる。第8図において、鎖線で示
すものは小寸法の鋳物における湯道3aであり、受座は大
寸法のものと同じ位置にある。
一方、移載手段31は、それぞれ昇降用シリンダ装置5
2,53と上下計8つのガイドローラ54,55にて芯出しを行
なうようにしたガイドロッド56,57とで昇降可能に支持
した第1と第2の昇降台58,59を備える。そして、第1
昇降台58には、上記取出し爪45a,46aの開閉方向と直交
する方向において開閉する一対の第1クランプアーム6
1,61が、また、第2昇降台59には上記取出し爪45a,46a
と同方向において開閉する一対の第2クランプアーム6
2,62がそれぞれ開閉用のシリンダ装置63,64に開閉可能
に支持されている。この場合、上記取出し爪45a,46aと
第2クランプアーム62,62はその一方のものが湯道3の
両端部の受座7,7を、また他方のものが湯道3のコーナ
部の受座8,8を受け、第1クランプアーム61,61はその一
方のものが湯道3の片側の端部受座7とコーナ部受座8
を受け、他方のものが他側の端部受座7とコーナ部受座
8を受けることになる。
湯口折りステーション23には鋳物1を湯道3の受座7,
8にて受ける固定受け65,65が設けられ、砂落としステー
ション24には鋳物1を同じく受座7,8にて受けるローラ
方式の可動受け66,66が設けられている。受座7,8におけ
る受け位置に関しては、取出し爪45a,46a、第1および
第2のクランプアーム61,62は第8図に示す如く受座7,8
の外側部7a,8aを受け、固定受け65および可動受け66は
受座7,8の内側部7b,8bを受けるようになっている。
湯口折りステーション23には鋳物1をクランプして湯
口4を叩き折る折り手段(図示省略)が設けられ、砂落
としステーションでは可動受け66,66を回転させて鋳物
1に振動を与え中子砂を落とすようになっている。ま
た、固定受け65,65と可動受け66,66は、いずれもその受
部の上部が外側に傾斜して広がっていて、この傾斜部に
て鋳物1を受部に案内して支持するようになっている。
載荷ステーション25は、砂落としステーション24側の
パレット移載ポジション25aと、冷却用コンベヤ26側の
積込みポジション25bとを備える。パレット移載ポジシ
ョン25aには、鋳物1を載置するパレット67を載せる回
転テーブル68が設けられている。このパレット67は4つ
の鋳物受け69が中心に関し点対称に配置されているとと
もに、端部の2箇所にピン70,70が突設されていて、両
側にローラ71が設けられている。そして、回転テーブル
68にはパレット67を上記ローラ71において移動可能に支
持する2本のレール72,72が設けられている。
積込みポジション25bは冷却用コンベヤ26に対し鋳物
1をパレット67とともに積み込む位置である。すなわ
ち、冷却用コンベヤ26はハンガー方式であって、上記移
載手段31による鋳物1の移載方向に直交する搬送方向と
なっており、対向するハンガー74,74に上記回転テーブ
ル68のレール72,72と接続可能な2本のレール75,75が固
定して設けられている。そして、上記積込みポジション
25bの背部には固定レール76,76が設けられていて、ハン
ガー74のレール75,75と固定レール76,76との間でパレッ
ト入替用の台車77が入替用シリンダ装置78にて往復動可
能に設けられている。そうして、この入替用台車77には
パレット67を上記ピン70,70においてクランプする一対
のクランプアーム79,79がシリンダ装置80にて開閉可能
に設けられている。従って、パレット67は、クランプア
ーム79でクランプされた状態で入替用シリンダ装置78が
作動することによりハンガー74と回転テーブル68との間
で出入りすることになる。なお、ハンガー74の下には砂
受け73が設けられている。
次に上記実施例における鋳物の製造方法を説明する。
まず、鋳型10,10間に中子12〜14を組込んでキャビテ
ィ15〜18を形成する。その際、鋳物1の種類(大きさ)
に応じて造型される各鋳型10は湯道系の受座キャビティ
18が同じ位置となるようにする。つまり、第3図に示す
如く、受座キャビティ18A,18Bと18a,18bは互いの外側縁
が一致するようにする。
しかして、鋳型コンベヤ21にて上述の如く造型して無
枠縦割で一連にして搬送される各鋳型10に順次注湯し、
溶湯が凝固した状態で上記取出しステーション22へ搬送
する一方、フレーム27上のシリンダ装置32の作動により
取出し手段30を取出しステーション22へ送る。そして、
昇降台44を下降させて割面センサ50を鋳型10の検出孔49
に挿入し、割面11が検出されるまでモータ38を駆動して
取出し爪45a,46aの位置決めを行なう。
そうして、対向する取出し爪45a,46aに割面11の側方
から割面11に沿った方向において閉動作をさせ、この取
出し爪45a,46aを湯道3における鋳バリ19が生成しない
受座7,8の外側部7a,8aに対し挿入して鋳物1を受座7,8
に載置保持し、鋳物1を上方ないしは前方へ引張って鋳
型10から取り出す。
上記取出し爪45a,46aの挿入は、受座7,8に対し割面11
に沿った方向でなされるから、湯道3の内側縁に鋳バリ
19があっても取出し爪45a,46aは鋳バリ19と干渉するこ
とはない。そして、各種類の鋳物1はその大きさ(特に
製品部2の大きさないしは湯道系の配置)が相違してい
ても、受座7,8の位置は同じであるから、上記取出し手
段30は各種類の鋳物1を同じ取出しアーム45,46にて同
じ方向から同じ位置で、つまりは同じ動作で取り出すこ
とができる。さらに、各種類の鋳物1は取出し状態にお
いて鋳バリ19の存在しない且つ同じ位置にある受座7,8
で取出しアーム45,46に対し載置保持されるから、その
取出し姿勢は常に一定のものとなる。
上記取出し爪45a,46aで取り出した各鋳物1は湯口折
りステーション23へ送り、受座7,8の内側部7b,8bにおい
て固定受け65,65に支持させる。この場合、取出し爪45
a,46aの受け位置と固定受け65,65の受け位置が異なるか
ら、取出し爪45a,46aから固定受け65,65への受け渡しが
円滑になるとともに、各鋳物1は固定受け65,65に対す
る支持姿勢が鋳バリ19の影響を受けず安定し、かつ同じ
位置決め状態となる。
次に、湯口折りステーション23から鋳物1を第1クラ
ンプアーム61で取り上げて砂落としステーション24の可
動受け66に移し、中子砂を落とす。そして、第2クラン
プアーム62で砂落としステーション24から鋳物1を取り
上げて回転テーブル68上のパレット67に載置する。
上記取出し、湯口折り、砂落としおよび載荷の各ステ
ーション22〜25間の鋳物1の移載は、フレーム27上のシ
リンダ装置32の作動により同期して行ない、また、回転
テーブル68は鋳物1がパレット67に載置されるたびに90
度回転させることになる。パレット67は、4つの鋳物1
が載置されると、入替用シリンダ装置78にてハンガー74
へ移載して冷却搬送を行なう。そして、次のハンガー74
で送られてくる空のパレット67を回転テーブル68に移載
し、砂落とし済みの鋳物1を受ける。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は鋳物の斜視図、
第2図は鋳型の断面図、第3図は鋳型の湯道系のキャビ
ティを示す横断面図、第4図は鋳物処理システムの平面
図、第5図は同システムの側面図、第6図は鋳物取出し
手段と鋳型との関係を示す一部断面にした正面図、第7
図は鋳物と取出し爪の関係を示す一部省略した断面図、
第8図は同関係を示す平面図である。 1……鋳物、3……湯道、7,8……受座、10……鋳型、1
1……割面、16,16A,16a……湯道キャビティ、18,18A,18
B,18a,18b……受座キャビティ、19……鋳バリ、21……
鋳型コンベヤ、22……取出しステーション、30……取出
し手段、31……移載手段、45,46……取出しアーム、45
a,46a……取出し爪。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】大きさが異なる複数種類の鋳物を鋳造する
    にあたり、鋳物の種類に応じたそれぞれの鋳型の湯道系
    を、該鋳造によって得られる鋳物に作業をする際に該鋳
    物を受けるための鋳物側の受座が鋳物の上記種類に拘ら
    ず互いに共通の位置に形成されるように構成し、上記鋳
    型に対して注湯し、溶湯の凝固後に、得られた鋳物を上
    記受座を基準として位置決めし、該鋳物に作業をするこ
    とを特徴とする鋳物の製造方法。
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