JP2902010B2 - シェル中子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、略直角に湾曲した中空部を有するシェル中
子を製造する方法の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、この種のシェル中子製造方法として、例え
ば、まず、造型金型のキャビティ内に上向きに開口せし
められたサンド吹込口からレジンサンドを吹き込んで造
型し、次いで、上記造型金型を180゜反転させて上記サ
ンド吹込口を下向きに位置させた後、バイブレータによ
り振動させて上記キャビティ内から排砂し、その後、焼
成することによって中空部を有するシェル中子を得る方
法が一般によく知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記の従来のシェル中子製造方法では、シ
ェル中子の中空部の形状が例えばＬ字型やＴ字型等のよ
うに略直角に湾曲している場合には、造型金型を振動さ
せるだけでは上記湾曲部からの排砂が困難になる。そし
て、排砂が不完全な状態で造型されたシェル中子を用い
て製品を鋳造すると、鋳造時、該シェル中子を構成する
レジンから発生するガス量が多くなり、鋳巣、ひけある
いは圧洩れ等の鋳造欠陥が発生するという問題があっ
た。また、上述の如く排砂が不完全であると、湾曲部が
無垢状態となり、鋳造後の崩壊性が悪くなって生産性が
低下するという問題もあった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、造型金型に上向きに開口するサン
ド吹込口以外に横向きに開口するサンド排出口を形成
し、造型後、上記造型金型を２段階に亘って回転させて
上記サンド吹込口とサンド排出口との両者から順に排砂
することにより、シェル中子の湾曲部からの排砂を確実
にかつスムーズに行わしめ、これにより不完全な排砂に
起因する鋳造時における発生ガス量の増大化を解消し、
鋳巣、ひけあるいは圧洩れ等の鋳造欠陥の発生を防止せ
んとすることにある。また、不完全な排砂に起因する湾
曲部の無垢状態をなくし、鋳造後の崩壊性を良くして生
産性の向上を図らんとすることにもある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、略
直角に湾曲した中空部を有するシェル中子を製造する方
法として、まず、サンド吹込口と、該サンド吹込口に対
し直交する方向に開口するサンド排出口とを有する造型
金型を用意する。次いで、該造型金型を上記サンド吹込
口が上向きに、サンド排出口が横向きになるように保持
した状態で、かつ該サンド排出口を押え板により閉塞し
た状態で、該押え板の冷却通路に冷却流体を供給循環さ
せて上記押え板を冷却しながらレジンサンドを上記造型
金型のキャビティ内に吹き込んで造型する。その後、上
記造型金型を上記サンド排出口が下向きになるように姿
勢変更した状態で、上記押え板によるサンド排出口の閉
塞状態を解除して該サンド排出口側のレジンサンドを排
出する。しかる後、上記造型金型を上記サンド吹込口が
下向きになるように姿勢変更して該サンド吹込口側のレ
ジンサンドを排出した後、焼成することによって中空部
を有するシェル中子を得るようにする。

（作用） 上記の構成により、本発明方法では、サンド吹込口が
上向きに、サンド排出口が横向きになるように造型金型
が保持された状態で、かつ上記サンド排出口が押え板に
より閉塞された状態で、該押え板の冷却通路に冷却流体
が供給循環されて上記押え板が冷却されながら造型金型
のキャビティ内にレジンサイドが吹き込まれて造型され
る。次いで、上記サンド排出口が下向きになるように造
型金型が姿勢変更された状態で、上記押え板によるサン
ド排出口の閉塞状態が解除されて該サンド排出口側のレ
ジンサンドが排出された後、上記サンド吹込口が下向き
になるように姿勢変更されて該サンド吹込口側のレジン
サンドが排出され、その後、焼成されることによって中
空部を有するシェル中子が得られる。

このことから、第１段階の排砂時にサンド排出口側か
ら排出されずに残ったサンド吹込口側のレジンサンド
が、第２段階の排砂時にサンド吹込口側から排出され、
これによりシェル中子の中空部からの排砂が確実に行わ
れ、よって不完全な排砂に起因する鋳造等における発生
ガス量の増大化が解消され、鋳巣、ひけあるいは圧洩れ
等の鋳造欠陥の発生が防止されることとなる。また、不
完全な排砂に起因する湾曲部の無垢状態がなくされ、鋳
造後の崩壊性が良くなって生産性の向上が図られること
となる。

さらには、造型時、造型金型のサンド排出口を閉塞す
る押え板の冷却通路に冷却流体が供給循環されることで
上記押え板が冷却されていることから、型温の影響によ
る上記押え板の昇温が防止され、上記サンド排出口部分
のレジンサンドが高温のために固まらず、排砂が一層確
実に行われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明方法が適用されるシェル中子造型装置
Ａを示し、本実施例では、該シェル中子造型装置Ａによ
り造型されるシェル中子（図示せず）が、自動車等車両
のエンジン部品であるインテークマニホールドを鋳造す
る際に用いられるものである場合を示す（第３図にその
金型キャビティ形状を示す）。そして、上記シェル中子
は、インテークマニホールドの各ポート部およびサージ
タンク部に相当する箇所に相互に連通する略直角に湾曲
した中空部が形成されている。

まず、本発明方法を説明する前に、上記シェル中子造
型装置Ａの構成について説明することとする。

第２図中、１は架台、２は該架台１上に立設された支
柱であって、該支柱２の上端から水平に延びるフレーム
３には、上から順にエアブローバルブ４、圧着シリンダ
５およびブローヘッド６が配置されている。また、該ブ
ローヘッド６は、上記フレーム３に設けられた２条のガ
イドレール7,7に移動可能に吊り下げ支持され、前後シ
リンダ８のピストンロッド8aに連結されて該前後シリン
ダ８の伸張作動によりブロー位置に前進移動せしめられ
る一方、前後シリンダ８の収縮作動により待機位置に後
退移動せしめられるようになされている。さらに、上記
支柱２には、ブローエアタンク９およびサンド収容ホッ
パ10が配置されている。そして、上記ブローヘッド６を
前後シリンダ８の伸張作動によりブロー位置に前進移動
させた状態で、上記圧着シリンダ５の作動により後述す
る造型金型24のブロー面に圧着させ、その後、上記エア
ブローバルブ４を切り換えてブローエアタンク９からエ
アを噴出し、サンド収容ホッパ10内のレジンサンド（図
示せず）を造型金型24に上向きに開口せしめられた４つ
のサンド吹込口24a,24a,…からキャビティ23（第３図に
表われる）内に吹き込むようになされている。したがっ
て、上記エアブローバルブ４、圧着シリンダ５、ブロー
ヘッド６、前後シリンダ８およびブローエアタンク９等
により、造型金型24の上方に設けられ、該造型金型24に
上向きに開口せしめられたサンド吹込口24aからキャビ
ティ23内にレジンサンドを吹き込むサンド吹込手段11が
構成されている。

また、上記架台１の一端（第２図右端）側には軸受12
が、他端（第２図左端）側には２つ（一方のみ表われ
る）のローラ13,13に回転可能に支持された円板14がそ
れぞれ配置され、上記軸受12および円板14間には、４本
（２本のみ表われる）のガイドロッド15,15,…が橋絡さ
れて配置されている。また、該ガイドロッド15,15,…の
一端（第２図左端）側には、固定型16が固定台プレート
17に支持されて固定されて配置され、他端（第２図右
端）側には、可動型18が可動台プレート19に支持されて
摺動筒部材20,20,…を介して移動可能に配置されてい
る。さらに、上記架台１の軸受12側には、開閉シリンダ
21が配置され、該開閉シリンダ21のピストンロッド21a
先端は、上記各ガイドロッド15を支持する支持板22に連
結され、開閉シリンダ21の伸張作動により上記可動型18
を固定型16に接近移動させて型締めする一方、収縮作動
により可動型18を固定型16から離間移動させて型開きす
るようになされている。したがって、上記固定型16およ
び可動型18により、上記シェル中子の形状に対応したキ
ャビティ23を有する造型金型24が構成されている。

さらに、該造型金型24には、第３図に拡大詳示するよ
うに、４つの上向きに開口するサンド吹込口24a,24a,…
が各ポート部に相当する箇所に、１つの横向きに開口す
るサンド排出口24bがサージタンク部に相当する箇所に
それぞれ形成され、該サンド排出口24bは、上記各サン
ド吹込口24aに対し直交する方向に開口せしめられてい
る。また、上記造型金型24の固定型16側には、上記サン
ド排出口24b側に延びるピストンロッド29aを有する閉塞
シリンダ29が配置され、該閉塞シリンダ29のピストンロ
ッド29a先端には、矩形の押え板30が取り付けられてい
る。そして、該押え板30を上記閉塞シリンダ29の伸張作
動によって上記固定型16側面に押し付けてサンド排出口
24bを閉塞する一方、押え板30を閉塞シリンダ29の収縮
作動によって固定型16側面から離してサンド排出口24b
を開放するようになされている。さらに、上記押え板30
には、第４図および第５図に拡大詳示するように、逆Ｕ
字状の冷却通路30aが形成され、該冷却通路30aに図示し
ない圧送ポンプの作動により冷却流体としての冷却水を
供給して循環させ、造型時における押え板30を冷却して
その昇温を防止するようになされている。したがって、
上記閉塞シリンダ29、押え板30および冷却通路30aによ
り、造型金型24のサンド排出口24bを閉塞する閉塞手段3
1が構成されている。また、上記円板14のガイドロッド1
5固定周りは、円板14とは別体の傾動板25にて軸26回り
に傾動可能に構成され、該傾動板25は、上記円板14に配
置された傾動シリンダ27のピストンロッド27a先端に連
結され、造型されたシェル中子の離型に際し、該傾動シ
リンダ27の収縮作動により上記傾動板25を軸26回りに第
２図反時計回り方向に回動させて上記固定型16を斜上方
に傾動させるようになされている。

さらに、上記架台１の軸受12側には、反転手段として
の反転シリンダ28が配置され、該反転シリンダ28の作動
により、上記サンド吹込手段11によるレジンサンド吹込
み後、上記造型金型24を第１図（ａ）の状態から第１図
（ｂ）の状態へと時計回り方向に90゜回転させてサンド
排出口24bを下向きに位置させて該サンド排出口24bから
排砂した後、造型金型24を第１図（ｂ）の状態から第１
図（ｃ）の状態へとさらに時計回り方向に90゜回転させ
て各サンド吹込口24aを下向きに位置させて該各サンド
吹込口24aから排砂するようになされている。

次に、上述の如く構成されたシェル中子造型装置Ａを
用いてシェル中子を造型する要領について説明する。

まず、可動型18を開閉シリンダ21の伸張作動により固
定型16に接近移動させて造型金型24を型締めする。この
際、該造型金型24は、第１図（ａ）に示すように、各サ
ンド吹込口24aを上方に、サンド排出口24bを側方にそれ
ぞれ向けた姿勢で各ガイドロッド15に支持されている。
また、上記押え板30は、閉塞シリンダ29の伸張作動によ
り前進移動せしめられ、サンド排出口24bを閉塞してい
る。

次いで、ブローヘッド６を前後シリンダ８の伸張作動
により前進移動させて上記造型金型24のブロー位置つま
り各サンド吹込口24aに対応して配置した後、圧着シリ
ンダ５の作動により造型金型24のブロー面に圧着させ、
その後、エアブローバルブ４を切り換えてブローエアタ
ンク９からエアを噴出してサンド収容ホッパ10内のレジ
ンサンドを造型金型24のキャビティ23内に吹き込んで造
型する。この際、上記閉塞手段31の冷却通路30aには、
圧送ポンプから冷却水が供給循環され、押え板30を冷却
している。

その後、上記圧着シリンダ５の作動を停止させた後、
上記ブローヘッド６を前後シリンダ８の収縮作動により
待機位置に後退移動させた後、上記造型金型24を、第１
図（ｂ）に示すように、反転シリンダ28の作動により時
計回り方向に90゜回転させ、上記サンド排出口24bが下
向きになるように姿勢変更させる。そして、この状態
で、上記押え板30を閉塞シリンダ29の収縮作動により後
退移動させてサンド排出口24bを開放し、該サンド排出
口24b側のレジンサンドを排出する。

しかる後、上記造型金型24を、第１図（ｃ）に示すよ
うに、反転シリンダ28の作動によりさらに時計回り方向
に90゜回転させる。これにより、上記各サンド吹込口24
aが下向きに姿勢変更させられ、該各サンド吹込口24a側
のレジンサンドが排出される。

その後、上記造型金型24を、第１図（ｄ）に示すよう
に、反転シリンダ28の作動によりさらに反時計回り方向
に180゜反転させ、各サンド吹込口24aを上に向けた元の
姿勢に戻した後、焼成して中空部を有するシェル中子を
得る。

その後、上記可動型18を開閉シリンダ21の収縮作動に
より後退移動させて上記造型金型24を型開きした後、上
記固定型16を傾動シリンダ27の収縮作動により傾動さ
せ、この傾動姿勢から上記シェル中子を離型する。

このように、本実施例では、各サンド吹込口24aが上
向きに、サンド排出口24bが横向きになるように保持し
た状態で、かつ該サンド排出口24bを閉塞手段31の押え
板30により閉塞した状態で、該押え板30の冷却通路30a
に冷却流体を供給しながら造型金型24のキャビティ23内
にレジンサンドを吹き込んで造型し、次いで、上記造型
金型24を、上記サンド排出口24bが下向きになるように
姿勢変更した状態で、上記押え板30によるサンド排出口
24bの閉塞状態を解除して該サンド排出口24b側のレジン
サンドを排出した後、上記各サンド吹込口24aが下向き
になるように姿勢変更して該各サンド吹込口24a側のレ
ジンサンドを排出した後、焼成することによって中空部
を有するシェル中子を得る。

このことから、第１段階の排砂時にサンド排出口24b
側から排出されずに残った各サンド吹込口24a側のレジ
ンサンドを、第２段階の排砂時に各サンド吹込口24a側
から排出せしめてシェル中子の中空部からの排砂を確実
に行い得、これにより不完全な排砂に起因する鋳造時に
おける発生ガス量の増大化を解消し、鋳巣、ひけあるい
は圧洩れ等の鋳造欠陥の発生を防止することができる。
また、不完全な排砂に起因する湾曲部の無垢状態がなく
なり、これにより鋳造後の崩壊性が良くなって生産性の
向上を図ることができる。

また、上記実施例では、造型時、造型金型24のサンド
排出口24bを閉塞する押え板30を、冷却通路30aに冷却水
を供給循環させることによって冷却しているので、型温
の影響による上記押え板30の昇温を防止して、上記サン
ド排出口24b部分のレジンサンドが高温のために固まる
ことをなくし、これにより排砂を一層確実に行うことが
できる。

なお、上記実施例の排砂時に、例えばバイブレータに
より造型金型24に振動を与えるようにすれば、排砂をよ
り確実にかつスムーズに行うことができる。

また、上記実施例では、シェル中子が自動車等車両の
エンジン部品であるインテークマニホールド用のもので
ある場合を示したが、これに限らず、中空部を有するシ
ェル中子であれば如何なるものであってもよいことはい
うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明方法によれば、造型金型
をサンド吹込口が上向きに、サンド排出口が横向きにな
るように保持した状態で、かつ該横向きのサンド排出口
を押え板により閉塞した状態で、該押え板の冷却通路に
冷却流体を供給循環させることで上記押え板を冷却しな
がらレジンサンドをキャビティ内に吹き込んで造型した
後、上記造型金型を上記サンド排出口が下向きになるよ
うに姿勢変更した状態で、上記押え板によるサンド排出
口の閉塞状態を解除して該サンド排出口側のレジンサン
ドを排出し、その後、上記造型金型を上記サンド吹込口
が下向きになるように姿勢変更して該サンド吹込口側の
レジンサンドを排出した後、焼成することによって中空
部を有するシェル中子を得るようにする。したがって、
シェル中子の湾曲部からの排砂を確実に行い得て、不完
全な排砂に起因する鋳造時における発生ガス量の増大化
を解消し、鋳巣、ひけあるいは圧洩れ等の鋳造欠陥の発
生を防止することができる。また、不完全な排砂に起因
する湾曲部の無垢状態がなくし、鋳造後の崩壊性を良く
して生産性の向上を図ることができる。さらに、造型
時、押え板を冷却して型温の影響による押え板の昇温を
防止しているので、サンド排出口部分のレジンサンドの
高温による固まりをなくして排砂を一層確実に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図（ａ）〜（ｄ）は
シェル中子の製造手順を示す説明図、第２図はシェル中
子造型装置の全体構成を示す正面図、第３図は造型金型
の固定型の拡大側面図、第４図は押え板の正面図、第５
図は同側面図である。 23……キャビティ 24……造型金型 24a……サンド吹込口 24b……サンド排出口 30……押え板 30a……冷却通路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略直角に湾曲した中空部を有するシェル中
   子を製造する方法であって、 サンド吹込口と、該サンド吹込口に対し直交する方向に
   開口するサンド排出口とを有する造型金型を用意し、 次いで、該造型金型を上記サンド吹込口が上向きに、サ
   ンド排出口が横向きになるように保持した状態で、かつ
   該サンド排出口を押え板により閉塞した状態で、該押え
   板の冷却通路に冷却流体を供給循環させて上記押え板を
   冷却しながらレジンサンドを上記造型金型のキャビティ
   内に吹き込んで造型し、 その後、上記造型金型を上記サンド排出口が下向きにな
   るように姿勢変更した状態で、上記押え板によるサンド
   排出口の閉塞状態を解除して該サンド排出口側のレジン
   サンドを排出し、 しかる後、上記造型金型を上記サンド吹込口が下向きに
   なるように姿勢変更して該サンド吹込口側のレジンサン
   ドを排出した後、焼成することによって中空部を有する
   シェル中子を得ることを特徴とするシェル中子の製造方
   法。