JP3142042B2 - Mold making method and equipment - Google Patents

Mold making method and equipment

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JP3142042B2
JP3142042B2 JP06032880A JP3288094A JP3142042B2 JP 3142042 B2 JP3142042 B2 JP 3142042B2 JP 06032880 A JP06032880 A JP 06032880A JP 3288094 A JP3288094 A JP 3288094A JP 3142042 B2 JP3142042 B2 JP 3142042B2
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air pressure
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、模型付き模型板と該模
型板に型合わせされた鋳枠とによって画成する造型空間
に鋳物砂を投入し該鋳物砂に空気圧力を作用させる鋳型
造型方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold molding method in which molding sand is poured into a molding space defined by a model plate with a model and a molding frame matched to the model plate, and air pressure acts on the molding sand. A method and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来技術と問題点】従来、鋳型の造型には、ジョル
ト、スクイズ、流気加圧、衝撃波などを利用した様々な
方法があった。これらの方法は単一にあるいは組み合わ
せにより使用されていたが、これらの方法にはそれぞれ
の欠点があった。ジョルトでは振動と騒音が問題であ
り、スクイズでは模型面近くの鋳型の硬度が低く問題と
なることが多く、流気加圧では模型板面に数多くのベン
トが必要であり、衝撃加圧では衝撃時の騒音と鋳型のク
ラックの発生があり、また、パタ−ン面近くの充填状態
はあまり良くなかった。このため、造型時において振動
騒音を発することなくしかも成形された鋳型にクラック
がなく均一性がある充填成形方法が望まれていた。本発
明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、鋳物砂を予
備圧縮または造型する際に振動および騒音も低く、ベン
トを少なくでき、また成形された鋳型にクラックを生じ
させずに均一な充填密度の鋳型を造型する方法及び装置
を提供することを目的とするものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there have been various methods for molding a mold using a jolt, a squeeze, a flow pressurization, a shock wave, and the like. While these methods have been used singly or in combination, these methods have their own drawbacks. In Jolt, vibration and noise are problems.In squeeze, the hardness of the mold near the model surface is often a problem. Noise and cracks occurred in the mold, and the filling condition near the pattern surface was not very good. For this reason, there has been a demand for a filling molding method which does not generate vibration noise during molding and has no cracks in the molded mold and uniformity. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has low vibration and noise when pre-compressing or molding molding sand, can reduce the number of vents, and can uniformly form without causing cracks in a molded mold. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for molding a mold having a high packing density.

【0003】[0003]

【問題解決のための手段】上記の目的を達成するために
本発明における鋳型造型方法は、模型付き模型板と該模
型板の周囲に型合わせされた鋳枠とによって画成される
造型空間に鋳物砂を投入し、該鋳物砂に空気圧力を作用
させる方法において、該鋳物砂の上方より、 a)空気の振動数が8Hz〜20Hz; b)最大振幅が0.1MPa〜0.6MPa; である空気圧力振動を振動時間0.3秒〜2秒作用させ
ることを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, a method for molding a mold according to the present invention is directed to a molding space defined by a model plate with a model and a molding frame fitted around the model plate. In a method in which molding sand is charged and air pressure is applied to the molding sand, from above the molding sand, a) the frequency of air is 8 Hz to 20 Hz; b) the maximum amplitude is 0.1 MPa to 0.6 MPa; It is characterized in that a certain air pressure vibration is applied for a vibration time of 0.3 second to 2 seconds.

【0004】[0004]

【作用】上記のような解決手段を採用することにより、
鋳型を造型する際に空気圧力振動によりブリッジを破壊
しつつ圧縮をするので、振動および騒音も低く、また成
形された鋳型にクラックを生じさせずに均一な鋳型が造
型される。
By adopting the above-mentioned solution,
Since the bridge is broken while being compressed by air pressure vibration during the molding of the mold, the vibration and noise are low, and a uniform mold is produced without causing cracks in the molded mold.

【0005】[0005]

【実施例1】以下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、基台1の中央部にはシリ
ンダ2がそのピストンロッド3を上方に指向させて取り
付けられており、ピストンロッド3の先端には、内部に
空洞部4を形成させるとともに該空洞部4に連通された
排気孔5を備えたテ−ブル6が固着されている。該テ−
ブル6の上には模型7を上面に固定した模型板8が固着
されている。模型板8には上下を貫通するように形成さ
れた通気孔9が設けられ、通気孔9には気体だけが通過
できる大きさの網目を有するベントプラグ(図示せず)
が埋め込まれている。一方、基台1の4箇所には、該基
台1に対し立設された柱部材11が設けられ、該柱部材
11の中間部には、複数個のロ−ラ12を回転可能に取
り付けた一対の第1ロ−ラ−コンベア13aが左右に延
長されてかつテ−ブル6が上下に通過し得るように前後
に所定間隔をもって敷設されており、第1ロ−ラ−コン
ベア13aの上部には矩形状の鋳枠14が左右に移動可
能に載置されている。前記柱部材11におけるロ−ラコ
ンベア13aの若干上方位置から内側に向けて突設され
たブラケット15の上面は、ガイドピン(図示せず)に
係合された盛枠16が昇降自在に載置されている。柱部
材11における上端部には、ヘッドフレ−ム17が設け
られており、前記ブラケット15とヘッドフレ−ム17
との間には第2ロ−ラコンベア13bが設けられてい
る。該第2ロ−ラコンベア13bには上部を密封した閉
鎖カバ−18が左右移動可能に載置されており、閉鎖カ
バ−18の内部にはスクイズフット19が内蔵されてい
る。さらに閉鎖カバ−18は砂投入ホッパ−20と連結
されている。また、前記閉鎖カバ−18の一側には給気
孔21が開けられており、該給気孔21は給気管22の
下端に連通接続されている。前記ヘッドフレ−ム17の
上部には空気圧力振動装置24が設けられていて前記給
気管22は該空気圧力振動装置24の給排管23に連通
接続され、さらに該空気圧力振動装置24は開口率を変
えられる開閉バルブ25を介して圧縮空気源26に連通
されている。ここで該空気圧力振動装置24は、回転式
エアバルブ27及び回転式エアバルブ27の回転を可変
するためのインバ−タ28からなっている。該回転式エ
アバルブ27は、ケ−シング30内で回転可能なロ−タ
−31及びケ−シング30の一端を開口させた排気口3
2を設けている。また、前記砂投入ホッパ−20の中に
はル−バ−33が設けられその上には混練された鋳物砂
41が満たされる。ここで、ヘッドフレ−ム17の中央
位置は中央ステ−ション35、図面左側の砂入れ位置は
砂入れステ−ション36を構成する。
Embodiment 1 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, a cylinder 2 is attached to a central portion of a base 1 so that a piston rod 3 thereof is directed upward. A table 6 having an exhaust hole 5 communicated with 4 is fixed. The table
A model plate 8 on which a model 7 is fixed is fixed on the bull 6. The model plate 8 is provided with a ventilation hole 9 formed so as to penetrate the upper and lower sides, and the ventilation hole 9 has a mesh plug (not shown) having a mesh size enough to allow only gas to pass therethrough.
Is embedded. On the other hand, column members 11 erected on the base 1 are provided at four positions of the base 1, and a plurality of rollers 12 are rotatably mounted at an intermediate portion of the column members 11. A pair of first roller conveyors 13a is extended right and left and laid at predetermined intervals in front and rear so that the table 6 can pass up and down, and the upper part of the first roller conveyor 13a is provided. , A rectangular cast frame 14 is placed movably to the left and right. On an upper surface of a bracket 15 protruding inward from a position slightly above the roller conveyor 13a in the column member 11, a filling frame 16 engaged with a guide pin (not shown) is placed so as to be able to move up and down. ing. A head frame 17 is provided at the upper end of the column member 11, and the bracket 15 and the head frame 17 are provided.
A second roller conveyor 13b is provided between the first and second rollers. On the second roller conveyor 13b, a closing cover 18 whose upper part is sealed is placed so as to be movable left and right, and a squeeze foot 19 is built in the inside of the closing cover 18. Further, the closing cover 18 is connected to a sand charging hopper 20. An air supply hole 21 is opened on one side of the closing cover 18, and the air supply hole 21 is connected to a lower end of an air supply pipe 22. An air pressure vibrator 24 is provided above the head frame 17. The air supply pipe 22 is connected to a supply / discharge pipe 23 of the air pressure vibrator 24. The air pressure vibrator 24 has an opening ratio. Is connected to a compressed air source 26 via an opening / closing valve 25 that can change the pressure. Here, the air pressure vibration device 24 includes a rotary air valve 27 and an inverter 28 for varying the rotation of the rotary air valve 27. The rotary air valve 27 has a rotor 31 rotatable in the casing 30 and an exhaust port 3 having one end of the casing 30 opened.
2 are provided. A louver 33 is provided in the sand charging hopper 20 and is filled with kneaded molding sand 41. Here, the center position of the head frame 17 constitutes a central station 35, and the sand-filling position on the left side of the drawing constitutes a sand-filling station 36.

【0006】このように構成されたものは、図1におい
て、シリンダ2を作動して模型板8が上昇され模型板
8、鋳枠14、盛枠16が合わさり一時停止する。これ
により、模型板8、鋳枠14及び盛枠16に画成された
造型空間が形成される。次に、砂投入ホッパ−20が中
央ステ−ション35に移動しル−バ−33が開いて砂入
れを行う(図2)。これにより鋳物砂41は、模型板
8、鋳枠14および盛枠16で画成される造型空間に、
ゆるやかに入れられる。その後、砂入れホッパ−20が
左側の砂入れステ−ション36に戻り、閉鎖カバ−18
が中央ステ−ション35に入り込み再び模型板8が上昇
して模型板8の上面と鋳枠14の下面、鋳枠14の上面
と盛枠16の下面、盛枠16の上面と閉鎖カバ−18の
下面、閉鎖カバ−18の上面とヘッドフレ−ム17が連
結される。これにより回転エアバルブ27の給排管23
の下端が給気管22の上端に連通され給気孔21を介
し、閉鎖カバ−18に連通される。その後、図3に示す
ように、開閉バルブ25を少し開くと共に回転式エアバ
ルブ27を回転させ、空気を鋳物砂41の上面からかけ
る。この時、回転式エアバルブ27の回転に従い空気圧
力は加圧(図3a)と減圧(図3b)が交互に繰り返さ
れて、空気は給排管23、給気管22および造型空間3
7で上下に振動する。続いて、開閉バルブ25をさらに
開き、空気量を次第に大きくしていく。図3aにおいて
鋳物砂41は全体として圧縮性があるため、空気圧力に
より造型空間が加圧されると、造型空間内の鋳物砂41
は空気流により下方に移動すると共に圧縮される。回転
エアバルブが図3bの状態になると、造型空間の空気圧
力が減少(減圧)すると共に上方からの高圧空気の一部
が模型板8で反射する影響のため、鋳物砂41は少し上
方に戻される。これにより鋳物砂41は流動化するとと
もに鋳物砂41間の抵抗によるブリッジは破壊され鋳物
砂41は均一化する。そして次の空気圧力により再び加
圧される。この繰り返しによって、順次鋳物砂41の上
面レベルが下がって行くと共に鋳物砂41の充填率が徐
々に高くなっていく。ここで、空気圧力を充填初期から
強く(高い圧力)すると鋳物砂41の分離、即ち鋳型に
クラックが生じる。鋳物砂41の分離が起こる場合には
加圧と減圧の速度を変えるとよい。加圧は高速に行い
(昇圧あるいは加圧速度を速く)、減圧はゆっくり(降
圧あるいは減圧速度)と行うことにより鋳物砂41の分
離は起こらなくなる。このように鋳物砂41は次第に圧
縮される。また、この時余った空気は排気口32から間
欠的に排気される。空気圧力振動による圧縮が終了する
と、たとえば油圧駆動によりスクイズフット19が下が
り、鋳物砂41をさらに機械的に圧縮する(図4)。そ
の後シリンダ2が下降作動して閉鎖カバ−18、盛枠1
6、鋳枠14がもとの位置に下降して型抜きを行う。本
実施例では、空気圧力の振動を用いて鋳物砂41を圧縮
しているので、鋳枠自体にジョルトのように振動がかか
ることがなく、造型をすることができる。衝撃の場合に
問題となる騒音も低減できる。また、空気圧力の振動が
繰り返されることにより、比重の小さい不純物は鋳型上
面に移動するとともに、鋳型面には均一な砂粒子が移動
するため、模型板近くの鋳型はきれいになる。従って、
鋳型を造型する際に振動および騒音も低くまた成形され
た鋳型にクラックを生じさせずに均一な密度の鋳型を造
型することができる。なお、本実施例においては、予備
圧縮の後に機械的に圧縮したが、必ずしも機械的圧縮は
必要ではなく、鋳物砂41の種類、空気圧力振動の振幅
及び空気量によってはスクイズを省略できる。また、本
実施例においては、ベントプラグを用いたが、空気圧力
の振動により圧縮するものであるため、ベントプラグは
必須のものではない。
In the thus constructed apparatus, the model plate 8 is raised by operating the cylinder 2 in FIG. 1, and the model plate 8, the casting frame 14, and the filling frame 16 are temporarily stopped. Thus, a molding space defined by the model plate 8, the casting frame 14, and the filling frame 16 is formed. Next, the sand hopper 20 is moved to the central station 35, and the louver 33 is opened to perform sand pitting (FIG. 2). As a result, the molding sand 41 is moved into the molding space defined by the model plate 8, the casting frame 14, and the filling frame 16,
Can be put loosely. Thereafter, the sand hopper 20 returns to the sand hopper station 36 on the left side, and the cover 18 is closed.
Enters the central station 35 and the model plate 8 rises again, and the upper surface of the model plate 8 and the lower surface of the casting flask 14, the upper surface of the casting frame 14 and the lower surface of the filling frame 16, the upper surface of the filling frame 16 and the closing cover 18 are formed. , The upper surface of the closing cover 18 and the head frame 17 are connected. Thereby, the supply / discharge pipe 23 of the rotary air valve 27
Is communicated with the upper end of the air supply pipe 22 and through the air supply hole 21 to the closing cover 18. Thereafter, as shown in FIG. 3, the opening / closing valve 25 is slightly opened and the rotary air valve 27 is rotated, so that air is blown from the upper surface of the molding sand 41. At this time, the air pressure is alternately increased (FIG. 3A) and depressurized (FIG. 3B) in accordance with the rotation of the rotary air valve 27, and the air is supplied to the supply / discharge pipe 23, the supply air pipe 22, and the molding space 3.
Vibrates up and down at 7. Subsequently, the opening / closing valve 25 is further opened to gradually increase the amount of air. In FIG. 3A, since the molding sand 41 has compressibility as a whole, when the molding space is pressurized by air pressure, the molding sand 41 in the molding space is compressed.
Move downward and are compressed by the airflow. When the rotary air valve is in the state shown in FIG. 3B, the molding sand 41 is returned slightly upward due to the effect that the air pressure in the molding space is reduced (depressurized) and a part of the high-pressure air from above is reflected by the model plate 8. . Thereby, the molding sand 41 is fluidized, and the bridge due to the resistance between the molding sands 41 is broken, so that the molding sand 41 is made uniform. Then, it is pressurized again by the next air pressure. By this repetition, the level of the upper surface of the molding sand 41 gradually decreases, and the filling rate of the molding sand 41 gradually increases. Here, if the air pressure is strong (high pressure) from the initial stage of filling, the casting sand 41 separates, that is, cracks occur in the mold. When the casting sand 41 is separated, the speed of pressurization and decompression may be changed. By performing the pressurization at a high speed (increase in pressure or increasing the pressurization speed) and reducing the pressure slowly (decrease or decrease the pressure), separation of the molding sand 41 does not occur. Thus, the molding sand 41 is gradually compressed. The excess air at this time is intermittently exhausted from the exhaust port 32. When the compression by the air pressure vibration is completed, the squeeze foot 19 is lowered by, for example, a hydraulic drive, and the molding sand 41 is further mechanically compressed (FIG. 4). Thereafter, the cylinder 2 is moved down to close the cover 18 and the filling frame 1.
6. The casting flask 14 is lowered to the original position to perform the die cutting. In this embodiment, since the molding sand 41 is compressed using the vibration of the air pressure, the molding can be performed without vibrating the casting frame itself like a jolt. Noise, which is a problem in the case of an impact, can also be reduced. Further, as the vibration of the air pressure is repeated, impurities having a low specific gravity move to the upper surface of the mold and uniform sand particles move to the mold surface, so that the mold near the model plate is cleaned. Therefore,
Vibration and noise are low when molding a mold, and a mold having a uniform density can be molded without causing cracks in the molded mold. In the present embodiment, mechanical compression is performed after preliminary compression. However, mechanical compression is not always necessary, and squeezing can be omitted depending on the type of molding sand 41, the amplitude of air pressure vibration, and the amount of air. In this embodiment, the vent plug is used, but the vent plug is not essential because it is compressed by vibration of air pressure.

【0007】[0007]

【実施例2】上記の実施例においては、空気圧力振動装
置24として回転式エアバルブ27を用いて発生させた
が、図5に示すように、ジャバラ51の振動で作ること
ができる。図5において、シリンダ52は、作動用給排
気管53,54を介して電磁弁55に連通されている。
該電磁弁55のポ−トは、圧力源56および排気孔57
に連結されており、またシリンダ52のロッド58の先
端はジャバラ51に連結されている。このジャバラ51
は空気59が入っており、ジャバラ51の先端は前記給
気管22を通じて鋳枠14に連結されている。このよう
に構成されたものは電磁弁55を切り換える事により、
作動用給気管53,54を通じて作動用空気がシリンダ
52を作動させシリンダ52のロッド58が上下に振動
する。この振動により、ロッド58が下がるとジャバラ
51内の空気は圧縮されて造型空間に送られ、鋳物砂4
1を圧縮する。次に空気が膨張すると共に強制的にシリ
ンダ52の上昇により容積が大きくなり造型空間の空気
の圧力は低くなる。これが連続して、空気圧力の振動が
発生する。この空気圧力の振動により鋳物砂41は造型
される。この場合、大量の圧縮空気が必要でないため空
気量の消費を少なくできるという利点を持つ。
[Embodiment 2] In the above embodiment, the rotary air valve 27 is used as the air pressure vibrating device 24. However, as shown in FIG. In FIG. 5, the cylinder 52 is communicated with an electromagnetic valve 55 via operation supply / exhaust pipes 53 and 54.
The port of the solenoid valve 55 includes a pressure source 56 and an exhaust hole 57.
The tip of the rod 58 of the cylinder 52 is connected to the bellows 51. This bellows 51
Contains air 59, and the tip of the bellows 51 is connected to the flask 14 through the air supply pipe 22. With this configuration, by switching the solenoid valve 55,
The operating air operates the cylinder 52 through the operating air supply tubes 53 and 54, and the rod 58 of the cylinder 52 vibrates up and down. When the rod 58 is lowered by this vibration, the air in the bellows 51 is compressed and sent to the molding space,
Compress 1 Then, as the air expands, the cylinder 52 is forcibly lifted to increase the volume and reduce the pressure of the air in the molding space. This continues to generate air pressure oscillations. The molding sand 41 is formed by the vibration of the air pressure. In this case, there is an advantage that the consumption of the air amount can be reduced because a large amount of compressed air is not required.

【0008】[0008]

【実施例3】図6および図7は、別の実施例を示す。空
気圧力振動装置61を除き、実施例1と同じように構成
したもので、空気圧力振動装置61以外は模式的に示し
てある。図6において、空気圧力振動装置61は回転エ
アバルブ62と空気源63,64及び給排管65からな
る。ここで空気源63,64は大気圧以上の空気源63
と真空空気源64の2つである。ここで、モ−タ62に
より回転エアバルブ62を回転させると回転により給排
管65には、大気圧以上の空気と大気圧以下の空気圧力
の振動が発生する。これにより、鋳枠内は空気圧力の振
動が加えられる。この場合、空気源63の圧力をあまり
高くとらなくても、空気圧力の振動の振幅が得られる利
点がある。
Embodiment 3 FIGS. 6 and 7 show another embodiment. The configuration is the same as that of the first embodiment, except for the pneumatic vibration device 61. The configuration other than the pneumatic vibration device 61 is schematically shown. 6, the air pressure vibration device 61 includes a rotary air valve 62, air sources 63 and 64, and a supply / discharge pipe 65. Here, the air sources 63 and 64 are air sources 63 at atmospheric pressure or higher.
And a vacuum air source 64. Here, when the rotating air valve 62 is rotated by the motor 62, the rotation causes air in the supply / discharge pipe 65 to vibrate at a pressure higher than the atmospheric pressure and at a pressure lower than the atmospheric pressure. Thereby, the vibration of the air pressure is applied in the flask. In this case, there is an advantage that the amplitude of the vibration of the air pressure can be obtained even if the pressure of the air source 63 is not too high.

【0009】[0009]

【実施例4】図7において、バルブAおよびバルブB
は、シリンダ71およびシリンダ72により、開閉可能
となっている。バルブAの開口端71Aは高圧空気源に
連通されており、バルブBの開口端72Bは低圧空気源
に連通されておいる。ここでは、高圧源を0.30MP
a、低圧源を0.14MPaに連結させている。さらに
シリンダ71とシリンダ72は、空気配管73A,73
Bを介して電磁弁74に連結されており、電磁弁74は
空気源75に連結されている。このように構成したもの
において、空気配管73A,73Bには、交互に電磁弁
74を制御することにより、空気源75から空気が供給
され、交互にシリンダ71,72を作動する。シリンダ
72が行き端の時、シリンダ71が戻り端に作動しバル
ブAは開放され、高圧空気源から空気が流入し、鋳枠内
に高圧の空気が流入する。定められた時間後には、バル
ブAは閉じられ、そのかわりにシリンダ72が戻り端に
作動させバルブBは開放され、低圧空気源に鋳枠内から
空気が流出し、鋳枠内は低圧空気源に近い圧力となる。
電磁弁74を作動させることによりこれを繰り返し、空
気が加圧と減圧を交互に繰り返す。この場合の空気の圧
力の変化の様子を模式的に図8および図9に示す。図8
において、縦軸はバルブAとバルブBの作動を示してお
り横軸は通電時間を示している。図9において、縦軸は
空気の絶対圧力を示し、横軸は時間を示している。ここ
で電磁弁74を図8のように通電すると、それに応じて
空気圧力振動装置から発生する、高圧空気源と低圧空気
源の混合する空気圧力は、図9のように変動する。この
場合、空気圧力の振動の効果に加え大気圧以上の振動で
あるため、鋳物砂41の圧縮が良好となる。
Embodiment 4 Referring to FIG.
Can be opened and closed by a cylinder 71 and a cylinder 72. Open end 71A of valve A is connected to a high-pressure air source, and open end 72B of valve B is connected to a low-pressure air source. Here, the high pressure source is 0.30MP
a, The low pressure source is connected to 0.14 MPa. Further, the cylinders 71 and 72 are connected to air pipes 73A and 73A.
The solenoid valve 74 is connected to the solenoid valve 74 via B, and the solenoid valve 74 is connected to the air source 75. In this configuration, air is supplied from an air source 75 to the air pipes 73A and 73B alternately by controlling the solenoid valve 74, and the cylinders 71 and 72 are operated alternately. When the cylinder 72 is at the forward end, the cylinder 71 operates at the return end, the valve A is opened, air flows in from the high-pressure air source, and high-pressure air flows into the flask. After a predetermined time, valve A is closed, instead cylinder 72 is actuated to the return end and valve B is opened, air flows out of the flask into the low pressure air source, and the low pressure air source Pressure close to
This is repeated by operating the solenoid valve 74, and the air alternately pressurizes and depressurizes. FIGS. 8 and 9 schematically show how the air pressure changes in this case. FIG.
In the graph, the vertical axis indicates the operation of the valves A and B, and the horizontal axis indicates the energization time. In FIG. 9, the vertical axis indicates the absolute pressure of air, and the horizontal axis indicates time. When the solenoid valve 74 is energized as shown in FIG. 8, the air pressure generated by the air pressure vibration device and mixed with the high-pressure air source and the low-pressure air source fluctuates as shown in FIG. In this case, in addition to the effect of the vibration of the air pressure, the vibration of the molding sand 41 is good because the vibration is higher than the atmospheric pressure.

【0010】このようにした場合の造型空間を画成する
鋳枠内の鋳物砂の上部の空気圧力の振動の例を図10及
び図11に示す。この圧力は鋳枠寸法、振動数、空気源
の圧力により異なる。ここで、縦軸は絶対圧力であり、
横軸は時間を示す。図10は、加圧振動のみの空気圧力
の振動を用いた場合の造型空間内の空気圧力の経時的変
化を示している。図10において、加圧振動前は、造型
空間の圧力は大気圧になっている。ここで、たとえば図
3において既述した空気圧力振動装置を作動させ、開閉
バルブ25の開口率を大きくして振幅を次第に大きくし
ていく。これにより、造型空間内の絶対圧力は次第に振
動しながら大きくなっていく。また、造型空間内には空
気が次第に蓄積されて行くため、空気圧力の振動の最低
圧力も次第に大きくなっていく。次に、次第に大きくし
た加圧振動の振幅を一定値にすると、造型空間内の圧力
もこれに応じて平衡状態になり最低圧力は一定のままで
振幅をする。そして、開閉バルブを次第に閉じて加圧振
動の振幅を次第に小さくしていき開口率を零にする。こ
れに伴い、造型空間内の圧力も次第に小さくなり大気圧
に戻る。
[0010] Fig. 10 and Fig. 11 show examples of the vibration of the air pressure above the molding sand in the molding flask which defines the molding space in this case. This pressure depends on the size of the flask, the frequency, and the pressure of the air source. Here, the vertical axis is the absolute pressure,
The horizontal axis indicates time. FIG. 10 shows a temporal change of the air pressure in the molding space when the air pressure vibration of only the pressurizing vibration is used. In FIG. 10, before the pressurizing vibration, the pressure in the molding space is atmospheric pressure. Here, for example, the pneumatic vibration device described above with reference to FIG. 3 is operated to increase the opening ratio of the opening / closing valve 25 to gradually increase the amplitude. Thus, the absolute pressure in the molding space gradually increases while vibrating. Further, since the air gradually accumulates in the molding space, the minimum pressure of the air pressure vibration also gradually increases. Next, when the amplitude of the pressurized vibration that is gradually increased is set to a constant value, the pressure in the molding space is also in an equilibrium state accordingly, and the minimum pressure is kept constant and the amplitude is increased. Then, the opening / closing valve is gradually closed to gradually reduce the amplitude of the pressurized vibration to make the aperture ratio zero. Along with this, the pressure in the molding space gradually decreases and returns to the atmospheric pressure.

【0011】図11は、圧縮空気源と真空源を用いた加
圧減圧振動の空気圧力振動を用いた場合の造型空間内の
圧力の経時的変化を示している。図11において、加圧
減圧振動前は、造型空間の圧力は大気圧になっている。
ここで、図6において高圧源と低圧源に開閉バルブ(図
示せず)を設け、空気圧力振動装置を作動させ、高圧源
側及び低圧源側の開口率を大きくして振幅の絶対値を次
第に大きくしていく。これにより、造型空間内では空気
圧力振動が次第に大きくなっていく。次に、開口率を一
定にして次第に大きくした加圧振動の振幅の絶対値を一
定値にすると、造型空間内の圧力は、平衡状態になり最
大及び最低圧力は一定のままで振幅をする。その後、開
閉バルブの開口率を小さくして零にする。これに伴い、
造型空間内の圧力も次第に振幅が小さくなり大気圧に戻
る。
FIG. 11 shows the change over time of the pressure in the molding space when the air pressure vibration of the pressurized and depressurized vibration using the compressed air source and the vacuum source is used. In FIG. 11, before the pressurized and depressurized vibration, the pressure in the molding space is at the atmospheric pressure.
Here, in FIG. 6, open / close valves (not shown) are provided for the high-pressure source and the low-pressure source, the pneumatic vibration device is operated, and the aperture ratios on the high-pressure source side and the low-pressure source side are increased to gradually increase the absolute value of the amplitude. Make it bigger. Thereby, the air pressure vibration gradually increases in the molding space. Next, when the absolute value of the amplitude of the pressurized vibration, which is gradually increased while keeping the opening ratio constant, is set to a constant value, the pressure in the molding space is in an equilibrium state, and the amplitude is maintained while the maximum and minimum pressures are kept constant. Thereafter, the opening ratio of the on-off valve is reduced to zero. Along with this,
The pressure in the molding space also gradually decreases in amplitude and returns to atmospheric pressure.

【0012】以上の空気圧力振動装置を利用して造型し
た場合の実験結果を図12に示す。空気源の圧力は0.
3MPaを用いた。直径105mm×400mmの円筒
型で、実施例1と同様の実験用装置を用いて造型した場
合である。振動数については、限度がある。振動数を増
やしすぎると振動が加圧から減圧にうつり変わるとき、
鋳枠内の減圧が十分に行われないうちに次の加圧が始ま
るため空気圧力の振動の効果が出ない。振動数が20H
z以上の時はこの傾向があった。一方、振動数を8Hz
より小さくする事では、振動によるブリッジ崩壊の効果
が出ない。振幅は空気の加圧源の圧力と開閉弁の開口率
により決定されるが、圧力については理論上は制限がな
い。しかし、圧縮空気の取扱いのしやすさ及びコスト削
減の観点から工場で通常用いる圧縮空気を用いることが
有利である。一方、加圧振動の場合、振幅の絶対値が
0.1MPa以上あれば上記の効果を得ることができる
ことを確認した。振動時間は、鋳物砂の粒度及び粘結材
により異なり、また、経済的観点から制限がある。すな
わち、0.3秒より短いものは、振動数が少ないため、
空気圧力振動の効果が出ない。一方、2秒より長いもの
は、たとえば3秒として、振動時間を長くしてもあまり
鋳型硬度が高くならないため、振動時間を長くする意義
がない。振動数と加圧圧力(加圧源の圧力)との間には
相関関係がある。鋳物砂の比重が大きい場合及び鋳物砂
の粒径の大きいものほど高い圧力の振動が必要になる。
鋳枠内が急速に減圧される程、鋳枠内の空気は反射しや
すい。鋳枠内の減圧速度を速めるためには空気圧力の振
動の振幅を大きくする。緩めるには排気口32に絞りを
つける。以上のように該鋳物砂の上方より、空気圧力の
振動の振動数が8Hz〜20Hz、振幅が0.1MPa
〜0.6MPaである空気圧力振動を振動時間0.3秒
〜2秒作用させることにより良質な鋳型を成形でき、所
定の範囲内において、硬度が80以上となり、鋳型とし
て用いることができることが確認できた。さらに空気圧
力の振動の波形例の1周期分について示したのが、図1
3である。たとえば、加圧源を用いた場合、空気圧力振
動は加圧時と減圧時の波により構成されるが、加圧時の
加圧速度が減圧時の減圧速度と同等またはそれ以上であ
ることが好ましいことがわかった。減圧速度が余りに大
きいとクラックが鋳型に生じてしまうからである。
FIG. 12 shows an experimental result in the case of molding using the above-described air pressure vibration device. The pressure of the air source is 0.
3 MPa was used. This is a case where a cylindrical type having a diameter of 105 mm × 400 mm is formed by using the same experimental apparatus as in Example 1. There is a limit on the frequency. If the frequency changes from pressurized to depressurized when the frequency is increased too much,
Since the next pressurization starts before the pressure inside the flask is sufficiently reduced, the effect of the vibration of the air pressure is not obtained. 20H frequency
This tendency was observed at the time of z or more. On the other hand, when the frequency is 8 Hz
If it is made smaller, the effect of bridge collapse due to vibration will not be obtained. The amplitude is determined by the pressure of the air pressurization source and the opening ratio of the on-off valve, but the pressure is not theoretically limited. However, it is advantageous to use compressed air normally used in factories from the viewpoint of ease of handling compressed air and cost reduction. On the other hand, in the case of the pressurized vibration, it was confirmed that the above-described effects could be obtained if the absolute value of the amplitude was 0.1 MPa or more. The vibration time depends on the particle size of the foundry sand and the binder, and is limited from an economic viewpoint. In other words, the one shorter than 0.3 seconds has a small frequency,
No effect of air pressure vibration. On the other hand, if the vibration time is longer than 2 seconds, for example, 3 seconds, the hardness of the mold does not increase so much even if the vibration time is increased. There is a correlation between the frequency and the pressure (pressure of the pressure source). When the specific gravity of the molding sand is large and as the particle diameter of the molding sand is large, high pressure vibration is required.
As the pressure in the flask is rapidly reduced, the air in the flask is more likely to be reflected. In order to increase the pressure reduction speed in the flask, the amplitude of the vibration of the air pressure is increased. To loosen, a throttle is attached to the exhaust port 32. As described above, the vibration frequency of the air pressure is 8 Hz to 20 Hz and the amplitude is 0.1 MPa from above the molding sand.
A high quality mold can be formed by applying an air pressure vibration of ~ 0.6 MPa to a vibration time of 0.3 seconds to 2 seconds, and within a predetermined range, the hardness becomes 80 or more, and it can be used as a mold. did it. FIG. 1 shows one waveform example of the air pressure vibration waveform.
3. For example, when a pressurizing source is used, the air pressure vibration is composed of waves during pressurizing and depressurizing, but the pressurizing speed during pressurizing is equal to or higher than the depressurizing speed during depressurizing It turned out to be favorable. If the rate of pressure reduction is too high, cracks will occur in the mold.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明は上記の説明から明らかなよう
に、空気圧力振動により鋳物砂を流動化またはブリッジ
の破壊をしながら充填することにより、クラックがない
均一な鋳型を作成することができる。また、空気圧力の
振動により鋳物砂は圧縮されていくから必ずしもベント
を使用しなくても良くベントの数は削減できる。パタ−
ン面の充填が良くなり、形状の深いものもできる。さら
に鋳枠は振動させないため振動がなく大きな騒音がなく
なる等産業界に与える効果は著大である。
As is apparent from the above description, the present invention makes it possible to form a uniform mold free of cracks by filling molding sand with fluidization or breakage of bridges by air pressure vibration. . Since the molding sand is compressed by the vibration of the air pressure, it is not always necessary to use a vent, and the number of vents can be reduced. Putter
The surface filling becomes better, and deeper shapes can be made. Further, since the flask is not vibrated, the effect on the industrial world is remarkable, such as no vibration and no large noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す砂投入前の断面概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention before sand is charged.

【図2】本発明の実施例を示す砂投入前の断面概略図で
ある。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention before sand is introduced.

【図3】本発明の実施例を示す砂投入後の空気圧力振動
を作用させた時の断面概略図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the present invention when air pressure vibration is applied after sand is charged.

【図3a】本発明の実施例を示す砂投入後の空気圧力振
動による加圧中の断面概略図である。
FIG. 3a is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the present invention during pressurization by air pressure vibration after sand is introduced.

【図3b】本発明の実施例を示す砂投入後の空気圧力振
動による減圧中の断面概略図である。
FIG. 3b is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the present invention during depressurization by air pressure vibration after sand is introduced.

【図4】本発明の実施例を示す砂圧縮後に機械的圧縮を
している断面概略図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating mechanical compression after sand compression according to an embodiment of the present invention.

【図5】実施例2に係る空気圧力振動装置の概略図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram of a pneumatic vibration device according to a second embodiment.

【図6】実施例3に係る空気圧力振動装置の概略図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram of a pneumatic vibration device according to a third embodiment.

【図7】実施例4に係る空気圧力振動装置の概略図であ
る。
FIG. 7 is a schematic view of a pneumatic vibration device according to a fourth embodiment.

【図8】実施例3に係る空気圧力振動を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph illustrating air pressure vibration according to the third embodiment.

【図9】実施例4に係る空気圧力振動を示すグラフであ
る。
FIG. 9 is a graph showing air pressure vibration according to the fourth embodiment.

【図10】実施例1−4に用いられる空気圧力振動(加
圧振動)の例を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an example of air pressure vibration (pressure vibration) used in Example 1-4.

【図11】実施例1−4に用いられる空気圧力振動(加
圧減圧振動)の例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an example of air pressure vibration (pressurized and depressurized vibration) used in Example 1-4.

【図12】実験例の鋳型硬度を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing mold hardness in an experimental example.

【図13】空気圧力振動の波形例(1周期分)を示すグ
ラフである。
FIG. 13 is a graph showing a waveform example (for one cycle) of air pressure vibration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 模型 8 模型板 14 鋳枠 19 スクイズフット 24 空気振動装置 32 排気口 37 造型空間 7 Model 8 Model plate 14 Cast frame 19 Squeeze foot 24 Air vibrator 32 Exhaust port 37 Molding space

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 模型付き模型板と該模型板の周囲に型
合わせされた鋳枠とによって画成される造型空間に鋳物
砂を投入し、該鋳物砂に空気圧力を作用させる方法にお
いて、該鋳物砂の上方より、 a)空気の振動数が8Hz〜20Hz; b)最大振幅が0.1MPa〜0.6MPa; である空気圧力振動を振動時間0.3秒〜2秒作用させ
ることを特徴とする鋳型造型方法
1. A method for introducing molding sand into a molding space defined by a model plate with a model and a molding frame fitted around the model plate, and applying air pressure to the molding sand. From above the foundry sand, a) air frequency vibration of 8 Hz to 20 Hz; b) maximum pressure of 0.1 MPa to 0.6 MPa; air pressure vibration of 0.3 seconds to 2 seconds is applied. Mold making method
【請求項2】 前記空気圧力振動の作用の後に鋳物砂に
対し機械的に加圧する事を特徴とする請求項1記載の鋳
型造型方法
2. The molding method according to claim 1, wherein the molding sand is mechanically pressurized after the action of the air pressure vibration.
【請求項3】 模型板8の上方に、該模型板8上に載置
される鋳枠14の上部開口を気密に閉鎖可能にすると共
にスクイズフット19を内蔵した閉鎖カバ−18を配設
し、該閉鎖カバ−18には前記鋳枠14とで画成される
空間内に空気を供給する給気管22を連通し、該給気管
22を空気圧力振動を発生させる空気圧力振動装置24
の給排管23に連通可能にし、該空気圧力振動装置24
を空気源26に連通したことを特徴とする鋳型造型装置
Above wherein pattern plate 8, closable to result co an upper opening in airtight flasks 14 to be placed on the該模template 8
A closing cover 18 having a built- in squeeze foot 19 is disposed therein, and the closing cover 18 communicates with an air supply pipe 22 for supplying air into a space defined by the casting frame 14. 22 is an air pressure vibration device 24 for generating air pressure vibration
The air pressure vibration device 24
Characterized in that the mold is connected to an air source 26.
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