JP3267865B2 - シェル中子造型装置 - Google Patents

シェル中子造型装置

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JP3267865B2 JP16337296A JP16337296A JP3267865B2 JP 3267865 B2 JP3267865 B2 JP 3267865B2 JP 16337296 A JP16337296 A JP 16337296A JP 16337296 A JP16337296 A JP 16337296A JP 3267865 B2 JP3267865 B2 JP 3267865B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、予熱された金型内
に吹き込まれたシェル砂を金型の熱で焼成硬化させてシ
ェル中子を造型する装置で、詳しくは、金型内にシェル
砂を吹き込むために金型に貫通させて形成される吹込口
の形状に関する。
【0002】
【従来の技術】シェル砂が焼成されて硬化する温度に予
熱された金型内にシェル砂を吹き込んでシェル中子を造
型するシェル中子造型装置は、上金型と下金型から成る
金型を使用し、この上下金型の間のキャビティ内にシェ
ル砂を吹き込むための吹込口を上金型に形成したものが
一般的である。金型の吹込口を金型に貫通して固定され
た筒状のブローブッシュで形成したシェル中子造型装置
の従来例を図5に示し、これを説明する。
【0003】図5のシェル中子造成装置は上金型1と下
金型2を備え、上金型1に上下に貫通させて固定された
筒状の金属製ブローブッシュ4’で吹込口3’が形成さ
れる。ブローブッシュ4’の金型内方での先端部4’a
は、上金型1の内面から少し下方に突出した薄肉断面の
金属筒部分で、この先端(下端)から上端までストレー
トな円錐状の内周面mを有する。
【0004】上下金型1、2を内蔵ヒーター(図示せ
ず)で予熱して型締めし、両者間に形成されたキャビテ
ィ6に吹込口3’からシェル砂7を吹き込んで充填させ
ると、シェル砂7が上下金型1、2で加熱されて焼成硬
化し、キャビティ6内に中子8が造型される。吹込口
3’からのシェル砂7の吹き込みは、吹込口3’に挿入
された図示しないブローヘッドのブローノズルから圧縮
エアーを使って行われる(特開平1−113149号公
報および特開平2−37939号公報参照)。
【0005】中子8の造型時に吹込口3’の内部のシェ
ル砂7も焼成硬化して、ここに中子8と一体のブロー跡
9’が形成される。このブロー跡9’は中子製品にとっ
て不要なもので、上下金型1、2の離型後に中子8から
折除される。図6(A)は離型後の中子8とブロー跡
9’の断面が示され、ブロー跡9’の折除はブロー跡
9’の根元のA点を起点とする亀裂により図6(B)の
ように実施される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図6(A)
の中子8においては、ブロー跡9’の折除部分の焼成状
態が良好とは云えない不安定な状態に在る。即ち、予熱
された上金型1の吹込口3’からシェル砂7を吹き込ん
で焼成硬化させると、図5及び図6の・印の部所の焼成
度が比較的に高くて硬く安定するが、吹込口3’直下の
×印の部所が最も硬化が遅くなる部所で、この部所の焼
成度が低くなって未焼成部分8xとなり、このシェル砂
がいわゆる未硬化砂7’のまま残る傾向にある。また、
中子8からブロー跡9’が折除し易いようにブローブッ
シュ4’の先端部4’aを鋭角断面の薄肉として中子8
の中に食い込ませているが、この先端部4’aは小さな
熱容量しか持ち合わせないので、先端部4’a近傍のシ
ェル砂が十分に焼成されず、未焼成部分8xがブローブ
ッシュ4’の先端付近で広く存在し、その結果、中子8
からブロー跡9’を折除すると、次の問題が発生するこ
とが分かった。
【0007】図5の中子造型後に中子8から上金型1を
離型させるとき、未焼成部分8xがブロー跡9’の根元
に達してこの根元が折除し易いようになっていると、離
型時にブロー跡9’が折除され、これが後の鋳造型に落
下して面倒な型掃除の必要性を引き起こしていた。ま
た、かかる鋳造型でのブロー跡落下は、鋳造の無人造型
を阻害する要因にもなっている。
【0008】また、図6(A)の状態でA点を起点とす
る亀裂形成にて中子8からブロー跡9’を折除すると、
A点が未焼成部分8xに位置する関係で未焼成部分8x
がブロー跡9’と共に大きく抉られ、中子8の表面に抉
られた不定形な凹凸断面の凹部10の底に未硬化の未硬
化砂7’が露出する。このような凹部10に露出した未
硬化砂7’は、後工程の鋳造時に鋳造欠陥(砂カミ)を
引き起こし、鋳造品の品質を低下させる要因の1つにな
っている。
【0009】本発明の目的は、造型された中子からブロ
ー跡が常に良好な形態でもって安定して折除できるよう
にしたシェル中子造型装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、予熱された金型の吹込口から金型内にシェル
砂を吹き込み、金型内でシェル砂を焼成硬化させるシェ
ル中子造型装置において、金型の吹込口の金型内面側の
先端部を、この先端部近傍のシェル砂を焼成硬化させる
に十分な熱容量を有するだけの肉厚部分とすると共に、
先端部内周面を吹込口内方に傾斜する傾斜面とし、この
傾斜面と吹込口入口から延びた円筒状内周面との境界に
鈍角のエッジを形成したものである。
【0011】ここで、金型の吹込口は筒状の金属製ブロ
ーブッシュ等で形成され、これの先端部内周面を内方に
傾斜する傾斜面にすることで、吹込口先端部が肉厚部分
となって、この先端部近傍のシェル砂を十分に焼成硬化
させるに足る熱容量を持つ構造となる。従って、吹込口
から金型内にシェル砂を吹き込んで焼成硬化させて中子
を造型したとき、吹込口先端部近傍に未焼成部所ができ
ない。また、吹込口内で焼成硬化したブロー跡を中子か
ら折除する際、ブロー跡は吹込口先端部の傾斜面上端エ
ッジ跡の在る所定の箇所から、かつ、焼成硬化した箇所
から常に良好に折除されることになる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、一実施形態を図1乃至図4
を参照して説明する。尚、図1乃至図4の図5と同一、
又は、相当部分には同一符号が付してある。
【0013】図1の実施形態に示されるシェル中子造型
装置は、上金型1と下金型2を備え、上金型1に貫通さ
せて固定された筒状の金属製ブローブッシュ4で吹込口
3が形成される。図1実施形態の図5装置と相違する特
徴は、吹込口3の先端部を構成するブローブッシュ4の
先端部4aを以下のような断面形状にしたことである。
【0014】即ち、ブローブッシュ4の肉厚を大きくし
て、その先端部4aを肉厚部分とする。この肉厚dは、
図2に示すように吹込口3からシェル砂7を吹き込んで
焼成硬化させたときに、先端部4aの近傍のシェル砂7
を十分に加熱して焼成硬化させ得るだけの熱容量を先端
部4aが持つように設定される。また、先端部4aの内
周面を円錐状の傾斜面nにして、この傾斜面nの鈍角上
端エッジn’から上側の吹込口入口に至る内周面mを下
端末広がりの小さなテーパ勾配を有する円錐状に連続さ
せて形成する。先端部4aの内周面を円錐状の傾斜面n
にすることで、先端部4aが自ずと肉厚部分になって、
先端部4aの上記熱容量を増大させることができる。
【0015】図2に示すように吹込口3からシェル砂7
をキャビティ6に吹き込み、これを焼成硬化させて中子
8を造型したときの中子8の焼成状態を、図5の場合と
同様に・印と×印で表すと図2の如くになる。即ち、ブ
ローブッシュ4の先端部4aを熱容量大の肉厚部分とし
たので、吹込口3の先端近傍のシェル砂7が十分に焼成
されて硬化し、ブローブッシュ4の先端から少し離れた
真下の部所に図2の×印で示される未焼成部分8xがで
きる。
【0016】その結果、吹込口3内のブロー跡9の中子
8との根元部分は、十分に焼成硬化した硬い部分で構成
されることになり、上金型1の離型時において中子8か
らブロー跡9が分離する不具合が発生することが皆無と
なり、後工程の鋳造型内でのブロー跡落下のトラブル発
生が未然に防止される。
【0017】また、上金型1の離型後に中子8に残るブ
ロー跡9は、図3(A)のような断面形状となる。ブロ
ー跡9は、ブローブッシュ4の先端部4aの傾斜面nの
中にできる根元部分9aと、ブローブッシュ4の先端部
4a以外の内周面mの中にできる本体部分9bで構成さ
れ、根元部分9aと本体部分9bの境界に括れたネック
箇所9cが形成される。ネック箇所9cは、ブローブッ
シュ4の先端部4aの傾斜面上端エッジn’の箇所であ
る。
【0018】ブロー跡折除のために本体部分9bに外力
を加えると、この外力がブロー跡9のネック箇所9cに
集中する。つまり、ネック箇所9cはブロー跡9の定常
的な折除箇所となり、図3(B)に示すようにブロー跡
9は常にネック箇所9cを起点に折除される。ネック箇
所9cは、吹込口3の先端位置から奥まった定位置にあ
って、ネック箇所9cの砂はブローブッシュ4の肉厚の
先端部4aで十分に焼成硬化される。
【0019】従って、ブロー跡9を所定のネック箇所9
cから折除した場合、図3(B)に示すように中子8側
の折除面11がネック箇所9cの高さ位置に定まり、中
子8の未焼成部分8xに達することが無い。このように
ブロー跡9をネック箇所9cから折除すると、中子8の
未焼成部分8xが抉られることが無くなる。また、折除
面11の表層部は焼成硬化した砂層で、その真下に未焼
成部分8xが存在することになって、未焼成部分8xの
未硬化砂7’が中子表面に露出せず、後工程での砂噛み
による鋳造欠陥等のトラブル発生が未然に防止される。
【0020】なお、中子造型後の離型は、図4に示すよ
うに圧着板12に取付けた圧着ピン13と共に複数本の
離型平行ピン14を併用すればネック箇所9cでのブロ
ー跡9の折除がさらに確実になる。すなわち、ブロー跡
9を圧着ピン13で押圧して上金型1を上方に離型する
際、焼成が甘いとブロー跡9の下端部が未焼成部分8x
に食い込んで型内に落下するのであるが、離型平行ピン
14を使用することによってブロー跡9には離型に必要
な押圧力だけを作用させ、それ以上の押圧力は離型平行
ピン14で支持すると共に、複数本の離型平行ピン14
によるガイド作用により上金型1を傾斜させずに上方に
向けて正確に平行移動させることができ、ブロー跡9が
ブローブッシュ4でこじられて不測に折損される事態を
防止できるのである。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、金型の吹込口先端部が
熱容量の大きな肉厚部分であるので、吹込口から金型内
にシェル砂を吹き込んで焼成硬化させて中子を造型した
とき、吹込口先端部近傍に未焼成部所ができず、そのた
め離型時に吹込口内のブロー跡が中子から分離落下せ
ず、後工程の鋳造型での落下ブロー跡によるトラブル発
生が未然に防止でき、また無人造型を容易にする。
【0022】また、吹込口内で焼成硬化したブロー跡を
中子から折除すると、ブロー跡は吹込口先端部の傾斜面
上端エッジ跡の在る所定の括れた箇所で、かつ、焼成硬
化した箇所から常に良好に折除されることになって、中
子側の折除面が安定した良好な形状となり、更に、この
折除面は焼成硬化した砂層の面でその真下の未焼成砂の
露出を無くし、砂噛みによる後の鋳造品の鋳造欠陥発生
を抑制して鋳造品の品質を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すシェル中子造型装置の
部分断面図。
【図2】図1装置で中子を造型したときの部分断面図。
【図3】図3(A)は図2装置の離型後の中子の部分断
面図、図3(B)は離型後の中子からブロー跡を折除す
るときの部分断面図。
【図4】図2装置に圧着装置を加えたときの部分断面
図。
【図5】従来のシェル中子造型装置の部分断面図。
【図6】図6(A)は図5装置の離型後の中子の部分断
面図、図6(B)は離型後の中子からブロー跡を折除す
るときの部分断面図。
【符号の説明】
1 金型(上金型) 3 吹込口 4a 先端部 m 内周面 n 傾斜面 n’ 上端エッジ 7 シェル砂 8 中子 9 ブロー跡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−159719(JP,U) 実開 昭58−47352(JP,U) 実開 昭62−25033(JP,U) 実開 平4−118246(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 11/00 - 25/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予熱された金型の吹込口から金型内にシ
    ェル砂を吹き込み、金型内でシェル砂を焼成硬化させる
    シェル中子造型装置において、 金型の吹込口の金型内面側の先端部を、この先端部近傍
    のシェル砂を焼成硬化させるに十分な熱容量を有するだ
    けの肉厚部分とすると共に、先端部内周面を吹込口内方
    に傾斜する傾斜面とし、この傾斜面と吹込口入口から延
    びた円筒状内周面との境界に鈍角のエッジを形成したこ
    とを特徴とするシェル中子造型装置。
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