JP3083042B2 - 鋳型造型方法 - Google Patents
鋳型造型方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
- B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Devices For Molds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、模型板と鋳枠とによっ
て画成する造型空間に鋳型砂を投入し該鋳型砂に空気を
作用させて鋳型砂を圧縮し鋳型を造型する方法に関す
る。
て画成する造型空間に鋳型砂を投入し該鋳型砂に空気を
作用させて鋳型砂を圧縮し鋳型を造型する方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来、模型板上に鋳枠を載置して
画成した鋳型造型空間に鋳型砂を投入し、該鋳型砂に空
気を作用させる鋳型造型方法において、圧縮空気による
衝撃圧力で圧縮する鋳型造型方法は特表昭５８−５０２
０９０号公報で公知である。しかし、この方法で用いる
圧縮空気は空気圧縮機で製造されるため、微量の潤滑油
分が含まれており、この油分が、造型に使用された圧縮
空気を大気に放出する際、鋳型砂中に含まれる微粉とと
もに大気に放出され、作業環境が悪化していた。また、
圧縮空気を利用した鋳型造型法において、圧縮効果の向
上を図るため、深いポケット部には通気孔を設けること
は公知である（例えば特開昭５５−１２０４５０号公
報）。しかし、模型に通気孔を設けることは、模型の製
作費を上昇させるのみでなく、通気孔を溶湯の接触面に
対応する模型部に設ければ、鋳物表面にその痕跡が残り
鋳物の製品価値が低下することとなり、任意の位置に通
気孔を設けることはできなかった。さらに、圧縮空気の
衝撃圧力を用いると衝撃圧力の反射などで型の割れが生
じていた。本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもの
で、作業環境をきれいにすると共に、模型に通気孔を不
要とし、鋳型の割れの防止が確実かつ簡単にできる鋳型
造型法を提供することを目的とする。
画成した鋳型造型空間に鋳型砂を投入し、該鋳型砂に空
気を作用させる鋳型造型方法において、圧縮空気による
衝撃圧力で圧縮する鋳型造型方法は特表昭５８−５０２
０９０号公報で公知である。しかし、この方法で用いる
圧縮空気は空気圧縮機で製造されるため、微量の潤滑油
分が含まれており、この油分が、造型に使用された圧縮
空気を大気に放出する際、鋳型砂中に含まれる微粉とと
もに大気に放出され、作業環境が悪化していた。また、
圧縮空気を利用した鋳型造型法において、圧縮効果の向
上を図るため、深いポケット部には通気孔を設けること
は公知である（例えば特開昭５５−１２０４５０号公
報）。しかし、模型に通気孔を設けることは、模型の製
作費を上昇させるのみでなく、通気孔を溶湯の接触面に
対応する模型部に設ければ、鋳物表面にその痕跡が残り
鋳物の製品価値が低下することとなり、任意の位置に通
気孔を設けることはできなかった。さらに、圧縮空気の
衝撃圧力を用いると衝撃圧力の反射などで型の割れが生
じていた。本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもの
で、作業環境をきれいにすると共に、模型に通気孔を不
要とし、鋳型の割れの防止が確実かつ簡単にできる鋳型
造型法を提供することを目的とする。
【０００３】
【問題解決のための手段】上記の目的を達成するために
本発明は、模型板上に鋳枠を載置して画成した鋳型造型
空間に鋳型砂を投入し、該鋳枠の上部を閉鎖カバ−で覆
った後、流気加圧し鋳型を造型する方法において、前記
模型板、鋳枠及び閉鎖カバ−で覆った密閉空間から空気
を排出して該密閉空間内部の鋳型砂粒子間隙の空気圧力
を１Torr〜１５０Torrの真空状態とした後、該密閉空間
内に対して上方から空気を導入して該密閉空間を空気の
流気により少なくとも１５気圧／秒の圧力勾配で大気圧
まで昇圧させて鋳型砂を圧縮すること（以下「真空流
気」という）を特徴とする。また、本発明は、前記空気
の流気による鋳型砂の圧縮の後に、付加選択的に、該閉
鎖カバ−内に圧縮プレ−トを気密に挿入固定支持する工
程と、前記模型板、鋳枠、閉鎖カバ−及び圧縮プレ−ト
で画成する密閉空間から空気を排出して該密閉空間内を
真空状態にする工程と、前記密閉空間内の真空減圧状態
を維持しながら前記圧縮プレ−トの固定支持を解除して
圧縮プレ−トに作用する大気圧と真空圧との差圧により
圧縮プレ−トを下降させて鋳枠内の鋳型砂を圧縮プレ−
トにより圧縮する工程と、からなる機械的圧縮を用いる
ことを特徴とする。
本発明は、模型板上に鋳枠を載置して画成した鋳型造型
空間に鋳型砂を投入し、該鋳枠の上部を閉鎖カバ−で覆
った後、流気加圧し鋳型を造型する方法において、前記
模型板、鋳枠及び閉鎖カバ−で覆った密閉空間から空気
を排出して該密閉空間内部の鋳型砂粒子間隙の空気圧力
を１Torr〜１５０Torrの真空状態とした後、該密閉空間
内に対して上方から空気を導入して該密閉空間を空気の
流気により少なくとも１５気圧／秒の圧力勾配で大気圧
まで昇圧させて鋳型砂を圧縮すること（以下「真空流
気」という）を特徴とする。また、本発明は、前記空気
の流気による鋳型砂の圧縮の後に、付加選択的に、該閉
鎖カバ−内に圧縮プレ−トを気密に挿入固定支持する工
程と、前記模型板、鋳枠、閉鎖カバ−及び圧縮プレ−ト
で画成する密閉空間から空気を排出して該密閉空間内を
真空状態にする工程と、前記密閉空間内の真空減圧状態
を維持しながら前記圧縮プレ−トの固定支持を解除して
圧縮プレ−トに作用する大気圧と真空圧との差圧により
圧縮プレ−トを下降させて鋳枠内の鋳型砂を圧縮プレ−
トにより圧縮する工程と、からなる機械的圧縮を用いる
ことを特徴とする。
【０００４】
【作用】上記のような解決手段を用いることにより、造
型に圧縮空気を使用せず真空圧と大気との差圧により鋳
型造型がなされる。このため、模型板に通気孔を設ける
必要がなく、しかも造型時の鋳型の割れの原因となる圧
縮空気の反射がない状態で鋳型の造型ができる。また、
機械的圧縮を加えた場合は、真空流気加圧による鋳型の
下部の充填と機械的圧縮による上部の充填により均一な
硬度の鋳型を得ることができる。
型に圧縮空気を使用せず真空圧と大気との差圧により鋳
型造型がなされる。このため、模型板に通気孔を設ける
必要がなく、しかも造型時の鋳型の割れの原因となる圧
縮空気の反射がない状態で鋳型の造型ができる。また、
機械的圧縮を加えた場合は、真空流気加圧による鋳型の
下部の充填と機械的圧縮による上部の充填により均一な
硬度の鋳型を得ることができる。
【０００５】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面にもとづいて詳
しく説明する。図１において、模型１を有する模型板２
の上には鋳枠３及び盛枠４が載置され、模型板２と鋳枠
３及び盛枠４とにより造型空間が画成されて、該造型空
間の中には、鋳型砂５が投入される。また、鋳型砂５を
投入した模型板２と鋳枠３及び盛枠４は昇降テ−ブルＴ
上に載置されその上方には水平および上下移動可能な閉
鎖カバ−６が配設されており該閉鎖カバ−６は上位部分
の内口径が下位部分の内口径よりも広い段付き状に構成
されている。該閉鎖カバ−６の天井部７の中央には下向
きのシリンダ８が設けられ、該シリンダ８のピストンロ
ッド９の先端には圧縮プレ−ト１０が固着されていると
共に該圧縮プレ−ト１０は前記閉鎖カバ−６内の下位の
小径部分においてに摺動可能にして気密に嵌入れること
が可能な形状にされ、シリンダ８内に設けたプレ−トロ
ック機構（図示せず）により上下動不能に固定および解
除可能に支持されている。また、閉鎖カバ−６の下位部
分側面には、開口が設けられ通気管１１、バルブ１２を
介して真空装置１３に連通されている。一方、閉鎖カバ
−６の内部の空間１４は該閉鎖カバ−６の天井部７にお
いてバルブ１５及び配管１６を介して大気に連通可能に
なっている。さらに、上記閉鎖カバ−６の下位部分には
圧力センサ１７ａ、鋳枠の上位部分及び下位部分には圧
力センサ１７ｂおよび１７ｃが設けられている。さら
に、前記圧縮プレ−ト１０には周囲にシ−ル１８が設け
られると共にスプリング１９を介して分割ヘッド１７が
吊設されている。
しく説明する。図１において、模型１を有する模型板２
の上には鋳枠３及び盛枠４が載置され、模型板２と鋳枠
３及び盛枠４とにより造型空間が画成されて、該造型空
間の中には、鋳型砂５が投入される。また、鋳型砂５を
投入した模型板２と鋳枠３及び盛枠４は昇降テ−ブルＴ
上に載置されその上方には水平および上下移動可能な閉
鎖カバ−６が配設されており該閉鎖カバ−６は上位部分
の内口径が下位部分の内口径よりも広い段付き状に構成
されている。該閉鎖カバ−６の天井部７の中央には下向
きのシリンダ８が設けられ、該シリンダ８のピストンロ
ッド９の先端には圧縮プレ−ト１０が固着されていると
共に該圧縮プレ−ト１０は前記閉鎖カバ−６内の下位の
小径部分においてに摺動可能にして気密に嵌入れること
が可能な形状にされ、シリンダ８内に設けたプレ−トロ
ック機構（図示せず）により上下動不能に固定および解
除可能に支持されている。また、閉鎖カバ−６の下位部
分側面には、開口が設けられ通気管１１、バルブ１２を
介して真空装置１３に連通されている。一方、閉鎖カバ
−６の内部の空間１４は該閉鎖カバ−６の天井部７にお
いてバルブ１５及び配管１６を介して大気に連通可能に
なっている。さらに、上記閉鎖カバ−６の下位部分には
圧力センサ１７ａ、鋳枠の上位部分及び下位部分には圧
力センサ１７ｂおよび１７ｃが設けられている。さら
に、前記圧縮プレ−ト１０には周囲にシ−ル１８が設け
られると共にスプリング１９を介して分割ヘッド１７が
吊設されている。
【０００６】このように構成されたものは、模型板２と
鋳枠３及び盛枠４とにより画成した造型空間に鋳型砂５
を投入した後、盛枠４と閉鎖カバ−６とを図２のように
圧着させる。次に、バルブ１２が開放の状態で真空装置
１３を作動させ模型板２、鋳枠３、盛枠４及び閉鎖カバ
−６で画成する密閉空間の内部を所定の真空状態にした
後、バルブ１２を閉じ、バルブ１５を開いて該密閉空間
に上方から大気を導入させると、空気は閉鎖カバ−６と
圧縮プレ−ト１０の空隙を通って鋳型砂５の中に達し、
真空流気により鋳型砂が一次圧縮される。その後、図３
に示すように、圧縮プレ−ト１０を閉鎖カバ−６の下位
部分位置に下降させ小径になっている部分に気密に嵌入
させ図示されないプレ−トロック機構により上下動でき
ないように固定支持する。次に再び真空装置１３を作動
させて、模型板２、鋳枠３、盛枠４、閉鎖カバ−６、圧
縮プレ−ト１０およびシ−ル１８により画成した密閉空
間内を所定の真空状態に減圧する。この時、圧縮プレ−
ト１０には密閉空間内の真空と上面に作用する大気圧と
の差圧及び重力により下方への力が働いているが図示さ
れないプレ−トロック機構により位置が保たれている。
該密閉空間の真空度合いが所定の値に達したところでプ
レ−トロック機構の係合をはずして圧縮プレ−ト１０の
固定支持を解除する。これにより圧縮プレ−ト１０は大
気圧と真空の差圧及び自重により下方に急激に移動して
分割ヘッド１７により鋳型砂５の圧縮が良好に行われ
る。その後、圧縮プレ−ト１０はシリンダ８の作動によ
り上方に移動されて図２の位置に復帰される。続いて、
昇降テ−ブルＴが下降作動して盛枠４と閉鎖カバ−６と
の圧着を切り離した後、閉鎖カバ−６が鋳枠３及び盛枠
４の上方から移動される。なお、上記実施例では圧縮プ
レ−ト１０の下部に分割ヘッド１７を設けてこの分割ヘ
ッド１７により鋳型砂を圧縮するようにしているが分割
ヘッド１７を取付けずに圧縮プレ−ト１０により直接鋳
型砂５を圧縮するようにしてもよい。
鋳枠３及び盛枠４とにより画成した造型空間に鋳型砂５
を投入した後、盛枠４と閉鎖カバ−６とを図２のように
圧着させる。次に、バルブ１２が開放の状態で真空装置
１３を作動させ模型板２、鋳枠３、盛枠４及び閉鎖カバ
−６で画成する密閉空間の内部を所定の真空状態にした
後、バルブ１２を閉じ、バルブ１５を開いて該密閉空間
に上方から大気を導入させると、空気は閉鎖カバ−６と
圧縮プレ−ト１０の空隙を通って鋳型砂５の中に達し、
真空流気により鋳型砂が一次圧縮される。その後、図３
に示すように、圧縮プレ−ト１０を閉鎖カバ−６の下位
部分位置に下降させ小径になっている部分に気密に嵌入
させ図示されないプレ−トロック機構により上下動でき
ないように固定支持する。次に再び真空装置１３を作動
させて、模型板２、鋳枠３、盛枠４、閉鎖カバ−６、圧
縮プレ−ト１０およびシ−ル１８により画成した密閉空
間内を所定の真空状態に減圧する。この時、圧縮プレ−
ト１０には密閉空間内の真空と上面に作用する大気圧と
の差圧及び重力により下方への力が働いているが図示さ
れないプレ−トロック機構により位置が保たれている。
該密閉空間の真空度合いが所定の値に達したところでプ
レ−トロック機構の係合をはずして圧縮プレ−ト１０の
固定支持を解除する。これにより圧縮プレ−ト１０は大
気圧と真空の差圧及び自重により下方に急激に移動して
分割ヘッド１７により鋳型砂５の圧縮が良好に行われ
る。その後、圧縮プレ−ト１０はシリンダ８の作動によ
り上方に移動されて図２の位置に復帰される。続いて、
昇降テ−ブルＴが下降作動して盛枠４と閉鎖カバ−６と
の圧着を切り離した後、閉鎖カバ−６が鋳枠３及び盛枠
４の上方から移動される。なお、上記実施例では圧縮プ
レ−ト１０の下部に分割ヘッド１７を設けてこの分割ヘ
ッド１７により鋳型砂を圧縮するようにしているが分割
ヘッド１７を取付けずに圧縮プレ−ト１０により直接鋳
型砂５を圧縮するようにしてもよい。
【０００７】図２に示す真空流気において大気圧が導入
される時に、閉鎖空間内の圧力を圧力センサ１７ａ，１
７ｂ及び１７ｃにより計測して得られた、最適の圧力の
変化を図４に示す。縦軸は圧力（単位Torr）、横軸はバ
ルブ１５を開放してからの時間（単位mSec）である。以
下圧力の検討について述べる。まず、真空度は高ければ
高いほど、大気の流入が急激になるため圧縮の効果があ
った。密閉空間の真空度は、１Torrから１５０Torr、好
ましくは１Torrから１００Torrが、さらに好ましくは１
Torrから５０Torr必要である。図４においては、ほぼ１
Torrとなっている。ここで、真空度を１Torrから１５０
Torrとしたのは、１５０Torrより大きい場合は、通常の
大気圧と真空の圧差が小さく充分な圧力勾配を達成する
には、非常に大きな流気口が必要であり現実的ではない
からである。また、１００Torr以上であれば、流気加圧
前の空気の存在により流気を阻害するため、１００Torr
の真空状態に大気を流入させても真空流気の効果は低い
ためである。また、１Torrより高い真空度の場合は、真
空装置が大きくなるなどの問題がある。したがって、１
Torrから５０Torrが最も好ましい。しかし真空度を確保
しても、大気の流入が細い管から流入するときは、十分
な圧縮はできない。つまり圧力勾配がある程度必要であ
る。圧力勾配は、圧力センサの位置により異なる。圧力
センサ１７ｃの圧力勾配は、空気の流気により少なくと
も１５気圧／秒、好ましくは３０気圧／秒が必要であっ
た。この値は、従来の圧縮空気による流気の場合よりも
更に低い圧力勾配でよい。
される時に、閉鎖空間内の圧力を圧力センサ１７ａ，１
７ｂ及び１７ｃにより計測して得られた、最適の圧力の
変化を図４に示す。縦軸は圧力（単位Torr）、横軸はバ
ルブ１５を開放してからの時間（単位mSec）である。以
下圧力の検討について述べる。まず、真空度は高ければ
高いほど、大気の流入が急激になるため圧縮の効果があ
った。密閉空間の真空度は、１Torrから１５０Torr、好
ましくは１Torrから１００Torrが、さらに好ましくは１
Torrから５０Torr必要である。図４においては、ほぼ１
Torrとなっている。ここで、真空度を１Torrから１５０
Torrとしたのは、１５０Torrより大きい場合は、通常の
大気圧と真空の圧差が小さく充分な圧力勾配を達成する
には、非常に大きな流気口が必要であり現実的ではない
からである。また、１００Torr以上であれば、流気加圧
前の空気の存在により流気を阻害するため、１００Torr
の真空状態に大気を流入させても真空流気の効果は低い
ためである。また、１Torrより高い真空度の場合は、真
空装置が大きくなるなどの問題がある。したがって、１
Torrから５０Torrが最も好ましい。しかし真空度を確保
しても、大気の流入が細い管から流入するときは、十分
な圧縮はできない。つまり圧力勾配がある程度必要であ
る。圧力勾配は、圧力センサの位置により異なる。圧力
センサ１７ｃの圧力勾配は、空気の流気により少なくと
も１５気圧／秒、好ましくは３０気圧／秒が必要であっ
た。この値は、従来の圧縮空気による流気の場合よりも
更に低い圧力勾配でよい。
【０００８】この原因は次のように考えられる。流気加
圧による鋳型砂の圧縮の程度は、流気加圧時の鋳型砂上
部の圧力と模型近くの差圧に依存する。ここで、この差
圧を従来の方法の様に大気圧に圧縮空気を加えた場合と
本発明の真空状態からの流気の場合で同じ昇圧速度（図
４および図５において、圧力センサ１７ａの昇圧速度は
２００気圧／秒）の下で比較したところ、従来の流気加
圧は砂上部の圧力センサ１７ａの圧力が上昇してから砂
内部の圧力センサ１７ｂの昇圧まで時間はほぼ１０ｍＳ
ｅｃであるのに対し（図５）、真空状態からの流気の場
合は、この時間が２０ｍＳｅｃであり、砂上部と砂下部
の間に十分な差圧が取れることがわかった（図４）。即
ち、従来法では、砂上部が完全に圧縮空気圧に到達する
前に、模型板付近の圧力も上昇し始めている。これに対
し、本発明では、砂上部が完全に大気圧になった後、模
型板付近の圧力は上昇し始めている。これは、本発明特
有の圧力変化であり、鋳枠上部と下部の圧力差が鋳型砂
のつき固め性を左右する流気造型法において、従来方法
と比較してエネルギを効率よく利用できることを表して
いる。従って、砂に与えられるエネルギは真空からの流
気の方が圧力が小さくても大きな力を得ることができ
る。さらに、従来の流気加圧の場合、深いポケット部に
通気孔を設けることにより、圧力差を部分的に高めるこ
とをしているが、本発明の場合、真空状態からの流気で
あるから、通気孔がなくても十分にこの圧力差が生じる
ことから通気孔を設ける必要がない。また、圧力勾配が
ある程度の時間持続する必要である。砂に十分なエネル
ギを与える必要があるからである。図５に示すように、
定常状態にいたるまでに圧力の大きな振動がある場合に
は、鋳型砂が上下に振動してクラックの原因になる。本
発明の場合、空気振動幅が小さく鋳型は硬度は十分であ
りクラックも生じていなかった。
圧による鋳型砂の圧縮の程度は、流気加圧時の鋳型砂上
部の圧力と模型近くの差圧に依存する。ここで、この差
圧を従来の方法の様に大気圧に圧縮空気を加えた場合と
本発明の真空状態からの流気の場合で同じ昇圧速度（図
４および図５において、圧力センサ１７ａの昇圧速度は
２００気圧／秒）の下で比較したところ、従来の流気加
圧は砂上部の圧力センサ１７ａの圧力が上昇してから砂
内部の圧力センサ１７ｂの昇圧まで時間はほぼ１０ｍＳ
ｅｃであるのに対し（図５）、真空状態からの流気の場
合は、この時間が２０ｍＳｅｃであり、砂上部と砂下部
の間に十分な差圧が取れることがわかった（図４）。即
ち、従来法では、砂上部が完全に圧縮空気圧に到達する
前に、模型板付近の圧力も上昇し始めている。これに対
し、本発明では、砂上部が完全に大気圧になった後、模
型板付近の圧力は上昇し始めている。これは、本発明特
有の圧力変化であり、鋳枠上部と下部の圧力差が鋳型砂
のつき固め性を左右する流気造型法において、従来方法
と比較してエネルギを効率よく利用できることを表して
いる。従って、砂に与えられるエネルギは真空からの流
気の方が圧力が小さくても大きな力を得ることができ
る。さらに、従来の流気加圧の場合、深いポケット部に
通気孔を設けることにより、圧力差を部分的に高めるこ
とをしているが、本発明の場合、真空状態からの流気で
あるから、通気孔がなくても十分にこの圧力差が生じる
ことから通気孔を設ける必要がない。また、圧力勾配が
ある程度の時間持続する必要である。砂に十分なエネル
ギを与える必要があるからである。図５に示すように、
定常状態にいたるまでに圧力の大きな振動がある場合に
は、鋳型砂が上下に振動してクラックの原因になる。本
発明の場合、空気振動幅が小さく鋳型は硬度は十分であ
りクラックも生じていなかった。
【０００９】また、真空を利用した機械的圧縮を付加的
に用いた場合において、圧縮プレ−ト１０が急激に移動
して鋳型砂５が良好に圧縮されるのは、圧縮プレ−ト１
０の上部の大気圧と下部の真空との差圧が大きいことに
より急激に移動すること、圧縮プレ−ト１０の自重によ
り移動すること、圧縮プレ−ト１０の下部には空気がな
く空気抵抗による速度低下がないこと、および圧縮プレ
−ト１０の下部には空気がないため、鋳型砂５の圧縮
後、空気が膨張または反射して鋳型砂５のつき固めを阻
害しないことなどによる。従って、高圧空気を使用する
ことなく、圧縮プレ−ト１０を下降移動させて鋳型砂を
圧縮できる。
に用いた場合において、圧縮プレ−ト１０が急激に移動
して鋳型砂５が良好に圧縮されるのは、圧縮プレ−ト１
０の上部の大気圧と下部の真空との差圧が大きいことに
より急激に移動すること、圧縮プレ−ト１０の自重によ
り移動すること、圧縮プレ−ト１０の下部には空気がな
く空気抵抗による速度低下がないこと、および圧縮プレ
−ト１０の下部には空気がないため、鋳型砂５の圧縮
後、空気が膨張または反射して鋳型砂５のつき固めを阻
害しないことなどによる。従って、高圧空気を使用する
ことなく、圧縮プレ−ト１０を下降移動させて鋳型砂を
圧縮できる。
【００１０】
【発明の効果】本発明は上記の説明から明らかなよう
に、圧縮空気は使用しないため作業環境をきれいにでき
る。さらに、模型板に通気孔をつける必要がないため、
模型板製作の費用は安くなり製品面も良好になる。真空
流気においては、所定の真空にまで圧力を低下させてか
ら、１５気圧／秒の圧力勾配で圧力を増加させるため、
クラックを生じさせることがなく均一な鋳型を確実に得
ることができる。さらに、真空を利用した機械的圧縮を
用いた場合においては、大気圧と真空との差圧を利用し
て鋳型砂を圧縮しているので、この方法を実施する装置
は剛性及び強度を小さなものにすることができ、かつ真
空状態で鋳型砂を圧縮するため鋳型造型の障害となる空
気の反射の発生がなくなる。本発明は、以上のように産
業界に与える効果が著大である。
に、圧縮空気は使用しないため作業環境をきれいにでき
る。さらに、模型板に通気孔をつける必要がないため、
模型板製作の費用は安くなり製品面も良好になる。真空
流気においては、所定の真空にまで圧力を低下させてか
ら、１５気圧／秒の圧力勾配で圧力を増加させるため、
クラックを生じさせることがなく均一な鋳型を確実に得
ることができる。さらに、真空を利用した機械的圧縮を
用いた場合においては、大気圧と真空との差圧を利用し
て鋳型砂を圧縮しているので、この方法を実施する装置
は剛性及び強度を小さなものにすることができ、かつ真
空状態で鋳型砂を圧縮するため鋳型造型の障害となる空
気の反射の発生がなくなる。本発明は、以上のように産
業界に与える効果が著大である。
【図１】本発明の実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の真空流気加圧の実施状態を示す概略図
である。
である。
【図３】本発明の機械的圧縮の実施状態を示す概略図で
ある。
ある。
【図４】本発明の真空流気加圧による鋳型内圧力分布を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】従来の圧縮空気流気加圧による鋳型内圧力分布
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 模型 ２ 模型板 ３ 鋳枠 ５ 鋳型砂 ６ 閉鎖カバ− ８ シリンダ １０ 圧縮プレ−ト １２，１５ バルブ １３ 真空装置 １７ 分割スクイズヘッド １７ａ，１７ｂ，１７ｃ 圧力センサ １９ スプリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−149749（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−34109（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭45−22214（ＪＰ，Ｂ１) 特表 昭58−500474（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22C 11/00 - 25/00 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (5)
- 【請求項１】 模型板２上に鋳枠３を載置して画成し
た鋳型造型空間に鋳型砂５を投入し、該鋳枠３の上部を
閉鎖カバ−６で覆った後、流気加圧し鋳型を造型する方
法において、前記模型板２、鋳枠３及び閉鎖カバ−６で
覆った密閉空間から空気を排出して該密閉空間内部の鋳
型砂５粒子間隙の空気圧力を１Torr〜１５０Torrの真空
状態とした後、該密閉空間内に対して上方から空気を導
入して該密閉空間内を空気の流気により少なくとも１５
気圧／秒の圧力勾配で大気圧まで昇圧させて鋳型砂５を
圧縮することを特徴とする鋳型造型方法。 - 【請求項２】 前記空気の流気が大気圧によりされる
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳型造型方法 - 【請求項３】 前記空気の流気により鋳型砂を圧縮し
た後さらに鋳型砂の上面を機械的に圧縮することを特徴
とする請求項２に記載の鋳型造型方法 - 【請求項４】 鋳型砂上面を機械的に圧縮する方法
が、該閉鎖カバ−６内に圧縮プレ−ト１０を気密に挿入
固定支持する工程と、模型板２、鋳枠３、閉鎖カバ−６
及び圧縮プレ−ト１０で画成する密閉空間から空気を排
出して該密閉空間内を真空状態にする工程と、前記密閉
空間内の真空減圧状態を維持しながら前記圧縮プレ−ト
１０の固定支持を解除して圧縮プレ−ト１０に作用する
大気圧と真空圧との差圧により圧縮プレ−ト１０を下降
させて鋳枠３内の鋳型砂５を圧縮プレ−ト１０により圧
縮する工程と、からなることを特徴とする請求項３に記
載の鋳型造型方法。 - 【請求項５】 前記圧縮プレ−ト１０にスプリング１
９を介して分割スクイズヘッド１７を収縮可能に吊設し
たスクイズ機構を使用して鋳型砂を圧縮することを特徴
とする請求項４記載の鋳型造型方法。
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