JP3159290B2 - 鋳型造型用型装置および上型製造法 - Google Patents

鋳型造型用型装置および上型製造法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳型造型用型装置およ
び上型製造法に係り、より詳しくは、吸引により自硬性
またはガス硬化性鋳物砂を鋳型キャビティ内に充填して
殻状の鋳型を造型するのに用いる水平割式型装置と、こ
の水平割式型装置の上型を製造する方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、無駄な鋳物砂の使用量を減らすた
め鋳型を殻状にする鋳型造型法が開発されて特許出願さ
れ、特開昭57ー85643号公報で公開されている。
この鋳型造型法は、模型形状との間に、必要最小の間隔
を有する鋳型枠の上に模型を配置し、両者で生じた空洞
に振動と減圧力を利用して鋳物砂を充填させることによ
って、鋳物砂の使用量を必要最小限に押えるようにした
ものである。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】ところで、このような
従来の鋳型造型法に用いられる水平割式型装置は、一般
に、上型模型部の模型面のうち鋳物砂の充填口がある面
側に、溶湯がくる鋳造用キャビティ面を造型する部分が
設けられ、したがって、造型された鋳型は、その砂充填
口により造型された部分を除去したのち、鋳造される鋳
物に悪影響を与えないようにその除去跡を手作業等で丁
寧に修正する必要性があり、生産性、作業性の観点から
種々問題があった。しかも、従来の型装置では砂充填口
が複数個あるため、必要最小限の鋳物砂をホッパに貯蔵
して鋳物砂を充填した場合、鋳物砂を鋳型キャビティ内
に十分にして均一に充填することができないなどの問題
もあった。また、この種の鋳型造型法に用いられる水平
割式型装置における従来の上型は、模型面が溶湯のくる
鋳造用キャビティ面を造型する部分であると否とに関係
なく、その模型面を複数の工程をもって製造していたた
め、非常に手間隙がかかる問題もあった。本発明は上記
の事情に鑑みて為されたもので、第1の発明は上型の砂
吸い込み孔により造型された部分を除去する必要性がな
く、或いはその部分を除去したのちその除去跡を修正す
る必要性もない鋳型を造型することができる水平割型装
置を、また第2の発明は第1発明の水平割式型装置にお
ける上型を容易に製造することができる方法を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第1発明の型装置は、吸引により鋳物砂を鋳型キャ
ビティ内に充填して殻状の鋳型を造型するのに用いる水
平割式型装置であって、鋳造用キャビティ面を造型する
模型面を構成する模型部と、この模型部を上面に装着さ
せかつ模型部の外周位置に真空源と連通する複数の貫通
孔を有する型本体とで成る下型と、この下型上に載置さ
れて下型とで殻状鋳型造型用の鋳型キャビティを画成し
かつこの鋳型キャビティに連通する単一の砂吸い込み孔
を有する上型と、を具備したことを特徴とする。
【0005】また、第2発明の上型製造法は、吸引によ
り鋳物砂を鋳型キャビティ内に充填して殻状の鋳型を造
型するのに用いる水平割式型装置における上型を製造す
る方法であって、鋳造用キャビティ面を造型する模型面
を構成する模型部とこの模型部を上面に装着させかつ模
型部の外周位置に真空源と連通する複数の貫通孔を有す
る型本体とで成る下型の上面に、所要の厚さと可撓性と
所要の大きさとを有する非通気性のキャビティ造型部材
を吸着する第1工程と、前記下型上に前記キャビティ造
型部材を内側に位置させて枠部材を載置するとともにキ
ャビティ造型部材の上面に単一の砂吸い込み孔成形用模
型を立設する第2工程と、前記キャビティ造型部材と前
記枠部材とで画成する空間内に自硬性の充填物を充填
し、充填物が硬化したのち前記枠部材と前記キャビティ
造型部材と前記砂吸い込み孔成形用模型と前記充填物と
を前記下型から分離する第3工程と、前記充填物を前記
枠部材内に残留させたまま分離された前記枠部材と前記
キャビティ造型部材と前記砂吸い込み孔成形用模型と前
記充填物から前記キャビティ造型部材と前記砂吸い込み
孔成形用模型とを取り除く第4工程と、を有することを
特徴とする。
【0006】
【作用】次に第1発明の水平割式型装置を用いて殻状の
鋳型を造型する方法について説明すると、下型上に上型
を載置して鋳型キャビティを画成し、続いて、自硬性あ
るいはガス硬化性の鋳物砂を貯蔵したホッパの排出口を
上型の砂吸い込み孔に連通させる。次いで、下型の型本
体の上面に吸引作用を働かせて前記鋳型キャビティ内を
減圧し、これにより、前記ホッパ内の鋳物砂を鋳型キャ
ビティ内に吸引充填する。充填した鋳物砂が時間の経過
に伴って、あるいは硬化ガスの貫流により硬化したの
ち、上型を下型から上昇分離し、続いて、硬化した鋳物
砂を下型から取り出すことにより、所望の鋳型を得るこ
とができる。そして、この鋳型は下型側に鋳造用キャビ
ティ面を有することとなる。
【0007】ここで、前記第2発明の上型製造法で用い
る充填材としては、セメント、熱可塑性樹脂、自硬性鋳
物砂等がある。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例について図1〜図3に基づ
き詳細に説明する。一部断面正面図である図1に示すよ
うに、機台1上にコイルバネ2を介して振動テーブル3
が振動可能に弾性支持して配設してあり、振動テーブル
3の下面には発振装置4が装着してある。振動テーブル
3上には下型5が取り付けてあり、下型5は、鋳造用キ
ャビティ面を造型する模型面を構成する模型部5aと、
この模型部5aを上面に装着させた型本体5bとで構成
されている。型本体5bは下部に中空室6を有し、中空
室6は開閉弁7を介して真空源8と連通している。そし
て、型本体5bの上面における模型部5の外周位置には
複数のベントプラグ9付き貫通孔10が透設してある。
【0009】また、この下型5上にはこれとで殻状鋳型
造型用の鋳型キャビティCを画成する上型11が載置し
てあり、上型11は前記鋳型キャビティCに連通する単
一の砂吸い込み孔12を有している。
【0010】なお、この上型11は次の工程により製造
することができる。すなわち、縦断面図である図2およ
び図3に示すように、前記下型5の上面に、所要の厚さ
と可撓性とを有する非通気性のキャビティ造型部材13
を吸着させ、続いてキャビティ造型部材13の周縁部を
裁断除去してキャビティ造型部材13を所要の大きさに
する。次いで、前記下型5上に前記キャビティ造型部材
13を内側に位置させて枠部材14を載置するとともに
キャビティ造型部材13の上面に単一の砂吸い込み孔成
形用模型15を立設し、続いて、前記キャビティ造型部
材13と前記枠部材14とで画成する空間内に、自硬性
の充填物としてスラリー状のセメント16を充填する。
【0011】充填されたセメント16が硬化したのち前
記枠部材14と前記キャビティ造型部材13と前記砂吸
い込み孔成形用模型15と前記セメント16とを前記下
型5から分離し、続いて、前記セメント16を前記枠部
材14内に残留させたまま、分離された前記枠部材14
と前記キャビティ造型部材13と前記砂吸い込み孔成形
用模型15と前記セメント16から前記キャビティ造型
部材13と前記砂吸い込み孔成形用模型15とを取り除
く。これにより、所望の前記上型11を製造することが
できる。
【0012】また、図1に示すように、前記上型11上
には自硬性鋳物砂Sを貯蔵したホッパ17が排出口を環
状の弾性部材18を介在させて前記砂吸い込み孔12と
連通させて配設してあり、ホッパ17は図示しない懸吊
手段をもって上下動可能に弾性支持されている。そし
て、ホッパ17の排出口はゲート機構19により開閉さ
れるようになっている。
【0013】次に、上述の上・下型11、5を用いて殻
状の鋳型を造型する作動について説明すると、下型5上
に上型11を載置して鋳型キャビティCを画成し、続い
て、自硬性鋳物砂Sを貯蔵したホッパ17の排出口を上
型11の砂吸い込み孔12に連通させる。次いで、開閉
弁7を開き下型5の中空室6を介して前記鋳型キャビテ
ィC内を減圧するとともに、発振装置4を駆動して振動
テーブル3および下型5等を振動させる。次いで、ゲー
ト機構19を開くと、前記ホッパ17内の自硬性鋳物砂
Sは、砂吸い込み孔12から吸い込まれるとともに吸い
込まれのちはベントプラグ9に向かって吸引移動され、
これに伴って鋳物砂Sは鋳型キャビティC内の隅々にま
で吸引充填され、これと同時に振動する下型5により搗
き固められることとなる。自硬性鋳物砂Sの充填完了後
ゲート機構19を閉じ、続いて、充填した自硬性鋳物砂
Sが硬化したのち上型11を下型6から上昇分離する。
次いで、硬化した自硬性鋳物砂を下型5上から取り出す
ことにより、所望の鋳型を得ることができる。そして、
この鋳型は下型5側に鋳造用キャビティ面を有すること
となる。
【0014】なお、上記の実施例では鋳型造型用の鋳物
砂として自硬性鋳物砂を用いたが、ガス硬化性鋳物砂で
もよく、この場合には鋳型キャビティC内に充填した鋳
物砂には硬化ガスを貫流させる必要がある。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように第1の発
明は、吸引により自硬性鋳物砂を鋳型キャビティ内に充
填して殻状の鋳型を造型するのに用いる水平割式型装置
であって、鋳造用キャビティ面を造型する模型面を構成
する模型部と、この模型部を上面に装着させかつ模型部
の外周位置に真空源と連通する複数の貫通孔を有する型
本体とで成る下型と、この下型上に載置されて下型とで
殻状鋳型造型用のキャビティを画成しかつこの鋳型キャ
ビティに連通する単一の砂吸い込み孔を有する上型と、
を具備したから、鋳造用キャビティ面は下型により造型
されるため、上型の砂吸い込み孔により造型された部分
を除去したり鋳造用キャビティ面側を仕上げる必要性が
ない殻状の鋳型を造型することができ、しかも、砂吸い
込み孔は一つであるため、鋳物砂を鋳型キャビティ内に
均一に吸引充填することができるなどの効果を奏する。
また、第2の発明は、鋳造用キャビティ面を造型する模
型面を構成する模型部とこの模型部を上面に装着させか
つ模型部の外周位置に真空源と連通する複数の貫通孔を
有する型本体とで成る下型の上面に、所要の厚さと可撓
性と所要の大きさとを有する非通気性のキャビティ造型
部材を吸着する第1工程と、前記下型上に前記キャビテ
ィ造型部材を内側に位置させて枠部材を載置するととも
にキャビティ造型部材の上面に単一の砂吸い込み孔成形
用模型を立設する第2工程と、前記キャビティ造型部材
と前記枠部材とで画成する空間内に自硬性の充填物を充
填し、充填物が硬化したのち前記枠部材と前記キャビテ
ィ造型部材と前記砂吸い込み孔成形用模型と前記充填物
とを前記下型から分離する第3工程と、前記充填物を前
記枠部材内に残留させたまま分離された前記枠部材と前
記キャビティ造型部材と前記砂吸い込み孔成形用模型と
前記充填物から前記キャビティ造型部材と前記砂吸い込
み孔成形用模型とを取り除く第4工程と、を有するか
ら、上型は鋳造用キャビティ面を造型しないため、上型
を簡易かつ安価な方法で容易かつ確実に製造することが
できるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す一部切欠き正面図で
ある。
【図2】本発明の一実施例の製造工程を説明するための
縦断面図である。
【図3】本発明の一実施例の製造工程を説明するための
縦断面図である。
【符号の説明】
5a 模型部 5 下型、 8 真空源 10 貫通孔 11 上型 12 砂吸い込み孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 9/03 B22C 9/12 B22C 11/00 - 25/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸引により鋳物砂を鋳型キャビティ内に
    充填して殻状の鋳型を造型するのに用いる水平割式型装
    置であって、鋳造用キャビティ面を造型する模型面を構
    成する模型部5aと、この模型部5aを上面に装着させ
    かつ模型部5の外周位置に真空源8と連通する複数の貫
    通孔10を有する型本体5bとで成る下型5と、この下
    型5上に載置されて下型5とで殻状鋳型造型用の鋳型キ
    ャビティを画成しかつこの鋳型キャビティに連通する単
    一の砂吸い込み孔12を有する上型11と、を具備した
    ことを特徴とする鋳型造型用型装置。
  2. 【請求項2】 吸引により鋳物砂を鋳型キャビティ内に
    充填して殻状の鋳型を造型するのに用いる水平割式型装
    置における上型を製造する方法であって、鋳造用キャビ
    ティ面を造型する模型面を構成する模型部とこの模型部
    を上面に装着させかつ模型部の外周位置に真空源と連通
    する複数の貫通孔を有する型本体とで成る下型の上面
    に、所要の厚さと可撓性と所要の大きさとを有する非通
    気性のキャビティ造型部材を吸着する第1工程と、前記
    下型上に前記キャビティ造型部材を内側に位置させて枠
    部材を載置するとともにキャビティ造型部材の上面に単
    一の砂吸い込み孔成形用模型を立設する第2工程と、前
    記キャビティ造型部材と前記枠部材とで画成する空間内
    に自硬性の充填物を充填し、充填物が硬化したのち前記
    枠部材と前記キャビティ造型部材と前記砂吸い込み孔成
    形用模型と前記充填物とを前記下型から分離する第3工
    程と、前記充填物を前記枠部材内に残留させたまま分離
    された前記枠部材と前記キャビティ造型部材と前記砂吸
    い込み孔成形用模型と前記充填物から前記キャビティ造
    型部材と前記砂吸い込み孔成形用模型とを取り除く第4
    工程と、を有することを特徴とする上型製造法。
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